JP2006266047A - 耐震マンホール継手及び耐震管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】長期にわたり良好な掃流性を保証でき、地震時には下水管に作用するマンホール内への突込み力を吸収してマンホール、下水管を安定に保護できる耐震マンホール継手や耐震管継手を提供する。
【解決手段】一端部がマンホール壁に埋着され他端部に下水管が挿入接合されるカラー管２または継手管体２０の内面に帯状弾性体２１を当接し、裏面の数箇所にボルト連結用ホルダー２３を締結部材２３２で取付けた押え板２２を前記の帯状弾性体２１上に当接し、前記の各ボルト連結用ホルダー２３とカラー管２または継手管体２０との間を固定ボルト２４により前記帯状弾性体２１を貫通して連結してあり、押え板表面での締結部材２３２の突出頭部を充分に小さくでき、下水中の固形物のひっかかりを防止して良好な掃流性を保証できる。
【選択図】図１−１

Description

本発明は耐震性に優れたマンホール継手及び管継手に関するものである。

下水管とマンホールとを接続するには、マンホール壁にカラー管の一端部を埋着し、このカラー管の他端側に下水管を接合しているが、地震時、下水管のマンホール内への突込み力のために下水管またはマンホール壁が破壊されて下水道の復旧が至難になることが往々にしてある。
従来、図３に示すような耐震マンホール継手を使用することが知られている。
図３において、１’はマンホール、１１’はマンホール底部に打設したインバート、２’は一端部をマンホール壁１２’に埋着したカラー管、３０’はカラー管に止水リング４１’及び砂噛み防止リング４２’を介して差し込み接合した下水管、２１’はインバート端と下水管端との間におけるカラー管２’の内周下半面に接着剤２４’により貼着した帯状弾性体であり、インバート面から下水管内底面部にわたる流路面を面一とするように帯状弾性体２１’の厚みを下水管３０’の厚みにほぼ等しくしてある。
図３において、地震時、下水管３０’に突込み力が作用すると、帯状弾性体２１’が突込み方向に圧縮され、該弾性体２１’の圧縮弾性変形により突込み力が吸収されて下水管３’やマンホール壁１２’の破壊が防止される。

しかしながら、図３に示すマンホール継手では、前記帯状弾性体２１’を接着剤２４’によりカラー管２’の内面に貼着しており、長期間使用後には、汚水中に混入されて流下される砂等との摩擦力、下水中の溶存物質や微生物等による接着剤の劣化等で弾性体の剥離が生じ易い。かかる弾性体の剥離のもとでは、目的とする耐震性を保証できないばかりか、剥離した帯状弾性体が下水の流下を妨げ、遂には下水詰まりが惹起される懸念がある。
そこで、本出願人においては、図４に示すように下水管３０’と同材質の押え板２２’を帯状弾性体２１’上に当接し、この押え板２２’をカラー管２’にアンカーボルト２４’により帯状弾性体２１’を貫通して固定することを既に提案した（特許文献１）。
特開２００４−２９３１０５号公報

この耐震マンホール継手では、押え板２２’の厚みが同材質（同弾性率）の下水管３０’の厚みよりも小さく、帯状弾性体２１’の弾性率が下水管３０’の弾性率よりも小さいために、押え板２２’・帯状弾性体２１’の複合物の弾性率が下水管３０’の弾性率よりも小さく、地震等で下水管３０’にマンホール内に向かう突込み力が作用しても、同上複合物の撓み変形や帯状弾性体２１’の緩衝作用により衝撃を充分に抑えて突込み力を吸収でき、地震時でのマンホール１’や下水管３０’の破壊をよく防止できる。
しかしながら、この耐震マンホール継手では、アンカーボルト２４’が下水管３０’の熱膨張等により押え板に作用する荷重に耐え得るようにアンカーボルト２４’にかなり太いいものを使用する必要があり、かかるアンカーボルト２４’の頭部が押え板２２’の表面に突出されるために下水中の固形物がひっかかり易く掃流性に問題がある。

本発明の目的は、長期にわたり良好な掃流性を保証でき、地震時には下水管に作用するマンホール内への突込み力を吸収してマンホール、下水管及び両者の接合箇所を安定に保護できる耐震マンホール継手を提供することにある。
本発明の他の目的は、長期にわたり良好な掃流性を保証でき、地震時には下水管に作用
する管継手内への突込み力を吸収して下水管を安定に保護できる耐震管継手を提供することにある。

請求項１に係る耐震マンホール継手は、一端部がマンホール壁に埋着され他端部に下水管が挿入接合されるカラー管の内面に帯状弾性体を当接し、裏面の数箇所にボルト連結用ホルダーを締結部材で取付けた押え板を前記の帯状弾性体上に当接し、前記の各ボルト連結用ホルダーとカラー管との間を固定ボルトにより前記帯状弾性体を貫通して連結したことを特徴とする。

請求項２に係る耐震管継手は、両端に被接合管が挿入される継手管体の内面中間に帯状弾性体を当接し、裏面の数箇所にボルト連結用ホルダーを締結部材で取付けた押え板を前記の帯状弾性体上に当接し、前記の各ボルト連結用ホルダーと前記管体との間を固定ボルトにより前記帯状弾性体を貫通して連結したことを特徴とする。

押え板裏面の数箇所にボルト連結用ホルダーを取付け、各ホルダーとマンホール用カラー管または継手管体との間を固定ボルトで連結してあり、ボルト連結用ホルダーを押え板裏面に取付けているネジやボルト等の締結部材の頭部が押え板表面に突出しているが、その締結部材として小寸法品を複数本使用することにより、その突出頭部を充分に小さくでき、下水中の固形物のひっかかりを防止して良好な掃流性を保証できる。
また、下水管のマンホール内または管継手内へ向けての突込みに対しては、押え板が下水管に較べて薄く、帯状弾性体の緩衝作用も期待できるため、衝撃の発生をよく抑制でき良好な耐震性を保証できる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１−１の（イ）は本発明に係わる耐震マンホール継手の一実施例を示す図面、図１−１の（ロ）は図１−１の（イ）におけるロ−ロ断面図、図１−１の（ハ）は図１−１の（イ）や（ロ）における押え板の固定構造を示す図面である。
図１−１の（ニ）は図１−１の（イ）及び（ロ）における押え板を展開して示す図面である。

図１−１において、１はマンホール、１１はコンクリートの打設によりマンホール内底部に形成したインバートである。２は一端部をマンホール壁１２に埋着したカラー管であり、インバート１１の端ｅをこのカラー管底面に対しやや上方に位置させてある。３は下水短管であり、一端部を止水リング４１及び砂噛み防止リング４２を介してカラー管２に挿入接合してある。３０は下水短管３１に接合管により接合した定尺の下水管である。下水短管３１は継ぎ足し用であり、定尺の下水管３０がカラー管に直接接合される場合もある。２１はカラー管２における下水管端位置からインバート端位置に至る内周面部分の下半部に当接した帯状弾性体である。２２は帯状弾性体２１上に当接した押え板であり、この押え板２２の表面と下水短管３の下部内面及びインバート端とを可及的に面一とするように押え板２２の厚み及び帯状弾性体２１の厚みを設定してある。
この押え板２２の裏面の数箇所、図示の例ではカラー管軸方向を縦方向として両端近傍の横方向に等間隔の４ヵ所にボルト連結用ホルダー２３を、押え板２２の表面側からのネジ、ボルト等の締結部材の締結により取付けてある。

図１−２の（イ）（平面図）及び（ロ）（側面図）はボルト連結用ホルダー２３の一例を示し、ＳＵＳ等の耐食性・高強度の金属板をハット状に折り曲げ加工し、両アーム部に孔２３１，…（螺子孔またはボルト孔）を穿設してあり、このボルト連結用ホルダーを押
え板裏面に取付けるには、図１−１の（ハ）において、押え板２２の表面からネジ２３２をホルダーアーム部の螺子孔２３１に捩じ込むか、押え板表面からボルトをアーム部のボルト孔に差し込んだうえでナットで締め付けるようにすることができる。
図１−１の（ハ）において、２４は固定ボルトであり、カラー管２の外面から固定ボルト２４を帯状弾性体２１を貫通してホルダー中央のボルト孔２３３に差し込み、ナット２３４を締め付けて押え板２２をカラー管２に固定してある。
図１−１において、２３５はカラー管２の外面に設けた保護層、例えばＦＲＰ（繊維強化樹脂）のハンドレイアップ層である。

上記において、カラー管２、下水短管３、下水管３０及び押え板２２はＦＲＰ製とすることができ、帯状弾性体２１には発泡ウレタンゴム、発泡シリコーンゴム等の発泡ゴムを使用することができる。
前記帯状弾性体２１及び押え板２２はカラー管内周面の下方部１８０°〜１２０°の範囲にわたる寸法とすることができ、１８０°とすることが好ましい。

図１−１の（イ）（ロ）に示すマンホール継手を有するマンホールを施工するには、押え板２２及び帯状弾性体２１をボルト連結用ホルダー２３及び固定ボルト２４によりカラー管２に固定しておき、このカラー管２の一端部をマンホール壁１２に埋着することができる。
図１−１の（ハ）に示すように、押え板及２２び帯状弾性体２１をボルト連結用ホルダー２３及び固定ボルト２４によりカラー管２に固定するには、押え板２２の裏面の数箇所にボルト連結用ホルダー２３を押え板表面からのネジ、ボルト等の締結部材２３２の捩じ込み締結または差し込み締結で取付けておき、帯状弾性体２１に前記ホルダー２３を収容するための凹部及び固定ボルト２４を挿通するための孔を切削しておき、この帯状弾性体２１をカラー管２の内面に当接し、この帯状弾性体２１上に前記ホルダー付き押え板を当接し、固定ボルト２４をカラー管２の外面から帯状弾性体２１のボルト挿通孔を経て前記ボルト連結用ホルダー２３の中央のボルト孔２３３に差し込み、ナット２３４を締め付け、而るのち、カラー管２の外面に保護層２３５を被覆することができる。

本発明に係る耐震継手によれば、図１−１の（イ）において、下水管３０と同材質で弾性率が下水管３０の弾性率に等しい押え板２２が下水管３０よりも薄くされ、帯状弾性体２１の弾性率が下水管３０の弾性率よりも極めて小さくされ、押え板２２と帯状弾性体２１との合計厚みが下水管３０の厚みにほぼ等しくされているから、押え板２２と帯状弾性体２１との複合物の弾性率が下水管３０の弾性率よりも小さく、下水管３０のマンホールに向かう突込み力による長手方向の歪変化が、押え板２２と帯状弾性体２１との複合物の方に優先的に発生する。従って、地震時に下水管３０にマンホールに向かう突込み力が作用すると、押え板２２と帯状弾性体２１とが下水管３０に優先して変形され、かつ帯状弾性体２１の緩衝作用も期待できるので、衝撃の発生を充分に抑制してその突込み力をよく吸収できる（第１段吸収）。
更に、押え板２２が下水管３０よりも薄くされているために押え板２２の長手方向力による圧壊強度が下水管３０の長手方向力による圧壊強度よりも低くなっており、この押え板２２におけるホルダー２３及び固定ボルト２４による固定箇所での圧壊強度が孔２３１，…の存在のために特に低くなっているために、前記の第１段吸収で吸収きれない大きな突込み力が作用しても、押え板２２の圧壊により突込み力を逃がすことができる。
従って、地震が発生しても、下水管３０やマンホール１の破壊をよく防止できる。

また、押え板２２に固定ボルトを直接に連結せずに押え板２２の裏面にボルト連結用ホルダー２３を取付け、このホルダー２３に固定ボルト２４を連結しており、ボルト連結用ホルダー２３を押え板裏面に取付けるために押え板表面から差し込んだり捩じ込むだりするボルトやネジ等の締結部材２３２に、小寸法品で、しかも固定ボルト２４に相応の固定
強度を得るように複数本にて使用することができ、押え板２２の表面において一個の大寸法締結部品頭部が複数箇の小寸法頭部に分散されることになり、押え板表面に突起物のために下水中固形物がひっかかるのをよく排除し得、良好な掃流性を保証できる。

図２−１の（イ）は本発明に係わる耐震管継手の一実施例を示す縦断面図、図２−１の（ロ）は図２−１の（イ）におけるロ−ロ断面図、図２−１の（ハ）は図２−１の（イ）や（ロ）における押え板の固定構造を示す図面である。
図２−１の（ニ）は図２−１のにおける押え板を展開して示す図面である。
図２−２は本発明に係わる耐震管継手を使用した下水管の接合部を示す図面である。

図２−１において、２０は継手管体であり、図２−２に示すように両端部に下水管３０が止水リング４１を介して挿入接合される。
図２−１において、２１は継手管体２０の両端部を除く中間の内周面下半部に当接した帯状弾性体である。２２は帯状弾性体２１上に当接した押え板であり、この押え板２２の表面と下水管３０の内面とを可及的に面一とするように押え板２２の厚み及び帯状弾性体２１の厚みを設定してある。
この押え板２２の裏面の数箇所、図示の例では管軸方向を縦方向として両端近傍の横方向に等間隔の４ヵ所にボルト連結用ホルダー２３を、押え板表面側からのネジ、ボルト等の締結部材の締結により取付けてある。

ボルト連結用ホルダー２３には図１−２に示した、ＳＵＳ等の耐食性・高強度の金属板をハット状に折り曲げ加工し、両アーム部に複数箇の小孔（螺子孔またはボルト孔）を穿設し、ハット中央にボルト挿通孔を穿設したものを使用でき、図２−１の（ハ）において、ボルト連結用ホルダー２３を押え板２２の裏面に取付けるには、押え板２２の表面からネジ２３２をホルダーアーム部の螺子孔２３１に捩じ込むか、押え板表面からボルトをアーム部のボルト孔に差し込んだうえでナットを締め付けようにすることができる。

図２−１の（ハ）において、２４は固定ボルト、２３４は継手管体２０の内面中央に取付けた固定ナットであり、固定ボルト２４をボルト連結用ホルダー２３の中央ボルト挿通孔２３３より帯状弾性体２１を貫通して差し込み、このボルト２４の先端を固定ナット２３４に螺結して押え板２２を継手管体２０に連結してある。

前記継手管体２０には鋼、鋳鉄等の金属管を使用でき、固定ナット２３４を継手管体２０に取付けるには溶接を使用できる。
下水管３０及び押え板２２はＦＲＰ製とすることができ、帯状弾性体２１には発泡ウレタンゴム、発泡シリコーンゴム等の発泡ゴムを使用することができる。
前記帯状弾性体２１及び押え板２２は継手管体２０の中間部内周面の下方部１８０°〜１２０°の範囲にわたる寸法とすることができ、１８０°とすることが好ましい。

前記の耐震管継手を製作するには、図２−１において、押え板２２の裏面の数箇所にボルト連結用ホルダー２３を押え板表面からのネジ、ボルト等の締結部材２３２の締結により取付けておき、帯状弾性体２１に前記ホルダー２３を収容するための凹部及び固定ボルト２４を挿通するための孔を切削しておき、継手管体２０の内面中央に固定ナット２３４を溶接等により取付け、この継手管体２０の内面に帯状弾性体２１を当接し、この帯状弾性体２１上に前記ホルダー２３付き押え板２２を当接し、固定ボルト２４をホルダー中央のボルト挿通孔２３３から帯状弾性体２１のボルト挿通孔に差し込み、このボルト２４の先端を継手管体内面の固定ナット２３４に締結するようにすることができる。

本発明に係る耐震管継手を使用して下水管を接合するには、図２−２に示すように、両下水管３０，３０の各端部を管継手Ａの各端部に止水リング４１，４１を介して挿入する
ことができる。
本発明に係る管継手によれば、図２−２において、下水管３０と同材質で弾性率が下水管３０の弾性率に等しい押え板２２が下水管３０よりも薄くされ、帯状弾性体２１の弾性率が下水管３０の弾性率よりも極めて小さくされ、押え板２２と帯状弾性体２１との合計厚みが下水管３０の厚みにほぼ等しくされているから、押え板２２と帯状弾性体２１との複合物の弾性率が下水管３０の弾性率よりも小さく、下水管３０の管継手に向かう突込み力による長手方向の歪変化が押え板２２と帯状弾性体２１との複合物の方に優先的に発生する。従って、地震時に下水管３０に管継手Ａに向かう突込み力が作用すると、押え板２２と帯状弾性体２１とが下水管３０に優先して変形され、かつ帯状弾性体２１の緩衝作用も期待できるので、衝撃の発生を充分に抑制してその突込み力をよく吸収できる（第１段吸収）。
更に、押え板２２が下水管３０よりも薄くされているために押え板２２の長手方向力による圧壊強度が下水管３０の長手方向力による圧壊強度よりも低くなっており、この押え板２２におけるホルダー２３及び固定ボルト２４による固定箇所での圧壊強度が孔〔図２−１の（ハ）における締結部材２３２が接している孔〕の存在のために特に低くなっているため、前記の第１段吸収で吸収きれない大きな突込み力が作用しても、ホルダー位置の押え板箇所の圧壊により突込み力を逃がすことができる。
従って、地震が発生しても、下水管の破壊をよく防止できる。

また、図２−１に示す通り、押え板２２に固定ボルト２４を直接に連結せずに押え板２２の裏面にボルト連結用ホルダー２３を取付け、このホルダー２３に固定ボルト２４を連結しており、ボルト連結用ホルダー２３を押え板２２の裏面に取付けるために押え板表面から差し込んだり捩じ込むだりするボルトやネジ等の締結部材２３２として、小寸法品を固定ボルト２４に相応の固定強度を得るように複数本で使用することができ、押え板表面において一個の大寸法締結部品頭部が複数箇の小寸法頭部に分散されることになり、押え板２２の表面に突起物のために下水中固形物がひっかかるのをよく排除し得、良好な掃流性を保証できる。

本発明に係る耐震マンホール継手を示す図面である。 本発明に係る耐震マンホール継手におけるボルト連結用ホルダーの一例を示す図面である。 本発明に係る耐震管継手を示す図面である。 本発明に係る耐震管継手を使用した管の接合部を示す図面である。 従来の耐震マンホール継手を示す図面である。 上記とは別の従来の耐震マンホール継手を示す図面である。

符号の説明

１ マンホール
２ カラー管
２０ 継手管体
２１ 帯状弾性体
２２ 押え板
２３ ボルト連結用ホルダー
２４ 固定ボルト

Claims (2)

1. 一端部がマンホール壁に埋着され他端部に下水管が挿入接合されるカラー管の内面に帯状弾性体を当接し、裏面の数箇所にボルト連結用ホルダーを締結部材で取付けた押え板を前記の帯状弾性体上に当接し、前記の各ボルト連結用ホルダーとカラー管との間を固定ボルトにより前記帯状弾性体を貫通して連結したことを特徴とする耐震マンホール継手。
2. 両端に被接合管が挿入される継手管体の内面中間に帯状弾性体を当接し、裏面の数箇所にボルト連結用ホルダーを締結部材で取付けた押え板を前記の帯状弾性体上に当接し、前記の各ボルト連結用ホルダーと前記管体との間を固定ボルトにより前記帯状弾性体を貫通して連結したことを特徴とする耐震管継手。

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