JP2007239840A - 管端面の防食構造 - Google Patents

Abstract

【課題】管の端部に被せてその部分の防食を図るための防食キャップが、管内流体の作用による剥がれが生じにくいものであるようにする。
【解決手段】切断されて端面２の地肌が露出している金属製の管１の端部に、弾性体にて形成されて、端面２を覆うつば部６と、管１の内面に接する内面接触部８と、管１の外面に接する外面接触部１０とを有する防食キャップ３を被せる。管１に外ばめされてその端部の外周に環状突部４を形成可能でありかつ管１の外面との間で防食キャップ３の外面接触部１０を挟み込む突部形成部１３と、防食キャップ３のつば部６から管軸方向に隙間２１をおいて位置する前端形成部１４とを有するリング体５を、管１の端部に被せる。管１の端部に、防食キャップ３の内面接触部８の内周側に配置されるウエブ部２３と、隙間２１に配置されるフランジ部２４とを有する保持部材２２を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は管端面の防食構造に関し、特に、鋳鉄製の管路の敷設現場で切管を行なった場合などに適用することができる管端面の防食構造に関する。

近年、上水道などの鋳鉄製の管路において、継手部に耐震性能を有しない管路から、継手部に耐震性能を有した管路への敷設替えが行なわれることが多い。耐震性能を有する管路における管どうしの継手部は、この継手部を構成する一方の管の受口の内部に挿入される他方の管の挿口の先端の外周に、この挿口が受口から抜け出すのを防止するための突部が形成されることが通例である。

一方、このような耐震機能を有する管路を敷設する場合において、配管施工現場では、敷設する管路の長さの都合上、管を所定の長さに切断することがある。たとえば、管路に沿った所定の場所にバルブを設置する場合は、このバルブに接続される直管を、このバルブの設置位置に対応させて切断することがある。このような工事は切管と称される。

鋳鉄製の管は一般に内外面および端面を塗装するなどによりその防食が図られているが、この管に切管を施すと、切断された部分の端面に管の金属の地肌が露出する。このため、この露出部に新たに防食を施すことが必要になる。

特許文献１には、このような場合における防食構造の例が記載されている。図８は、この特許文献１に記載された防食構造を示すものである。ここで１は鋳鉄製の管であり、内外面に塗装が施されているが、配管施工現場で切管されることによって、その切断端面２では金属の地肌が露出している。切断端面２を含む管１の端部には防食キャップ３が被せられ、さらにこの防食キャップ３を含む管１の端部には、管１の端部の外周に環状突部４を形成するための鋳鉄製のリング体５が装着されている。

防食キャップ３はゴムなどの弾性材料にて形成されており、横断面がアラビア数字の「７」の形に形成されて、切断断面２に密接してこの切断端面２を覆うつば部６と、管１の端部の内周面７に密接する内面接触部８と、管１の端部の外周面９に密接する外面接触部１０とを一体に有する。防食キャップ３は、管１の端部に装着される前は、特につば部６と内面接触部８とがなす角が、９０度よりも狭い鋭角に形成されている。そして、管１の端部に装着されることでこの鋭角の部分が弾性的に拡げられ、そのときに防食キャップ３に発生する弾性力によって、特につば部６と内面接触部８とが管１の切断端面２と内周面７とに圧接して、上記のような密接した状態を形成可能とされている。

防食キャップ３において、内面接触部８は、他の部分よりも厚く形成されて、弾性力による管１の内周面７への圧接力が大きく作用して、管内の水が、防食キャップ３と管１の内周面７との間に、また特につば部６と切断端面２との間に、入り込まないようにされている。内面接触部８は外周突部１１を有し、この外周突部１１の部分で重点的に管１の内周面７に接するようにして、その面圧を増大させることにより、いっそうの水密性を確保できるようにされている。

リング体５は、たとえば周方向一つ割りに形成されるとともに、管１の端部に外ばめされる突部形成部１３と、管１の切断端面２を覆うように配置される前端形成部１４とが一体に形成された構成である。突部形成部１３には横断面矩形状の内周突部１５が一体に形成されており、この内周突部１５が、鋳鉄管１の切管の際にこの鋳鉄管１の外周に形成される横断面矩形状の環状溝１６にはめ込まれることで、リング体５を所定の位置に位置決めした状態で管１に装着可能である。これによって、管１の先端の外周に環状突部４が形成される。なお、リング体５は、内周突部１５が環状溝１６にはまり込んだ状態で、タッピンネジなどの適宜の手段により管１に固定される。このとき、防食キャップ３の外面接触部１０は、リング体５と管１との間に挟み込まれて圧縮され、これによって、その部分で保持されるとともに、リング体５と管１との間をシールする。

上記のように内周突部１５が環状溝１６にはまり込むことでリング体５が管１に対し位置決めされた状態で、その前端形成部１４は、管１に装着された防食キャップ３のつば部６から管軸方向にわずかな隙間をおいた位置に配置され、これによって管１の前端傾斜部を形成可能である。１７は前端形成部１４の端面で、管軸方向と直角な方向に形成されることで、防食キャップ３のつば部６に向かい合うようにされている。

このような構成によれば、管１の端部が防食キャップ３によって密接状態で覆われ、それによって、管内の水が切断端面２に到達することが防止されて、その防食が図られる。なお、管１を地中に埋設したときの地下水などの管１の周囲の水も、上記のように防食キャップ３の外面接触部１０がリング体５と管１との間に圧縮状態で挟み込まれることによって、同様に切断端面２に到達することが防止される。
特開２００５−２４８９７１号公報

しかし、このような図８の構成では、特に管内の水流１８が高速流や乱流である場合には、防食キャップ３の内面接触部８に、この内面接触部８を管１の内周面７から剥がそうとする方向の力１９が作用することがある。すると、極めてまれにではあるが、内面接触部８のシール性能の低下の原因になることがある。しかも、直線状の管１に切管を施す必要があるのは、上述のようにこの管１をバルブに接合したり、あるいは曲がり管などの異形管に接合したりする箇所であることが多く、これらの箇所では乱流が発生しやすいため、何らかの対策を講じておくことが望ましい。

そこで本発明は、管の端部に被せてその部分の防食を図るための防食キャップが、管内流体の作用による剥がれが生じにくいものであるようにすることを目的とする。

この目的を達成するため本発明は、切断されて端面の地肌が露出している金属管の端部に、弾性体にて形成された防食キャップを被せ、この防食キャップは、前記端面を覆うつば部と、金属管の内面に接する内面接触部と、金属管の外面に接する外面接触部とを有し、前記金属管の端部にリング体を被せ、このリング体は、金属管に外ばめされて金属管の端部の外周に環状突部を形成可能であるとともに金属管の外面との間で防食キャップの外面接触部を挟み込む突部形成部と、金属管の端面を覆う前記防食キャップのつば部から管軸方向に隙間をおいて位置する前端形成部とを有し、前記金属管の端部に保持部材を設け、この保持部材は、防食キャップの内面接触部の内周側に配置されるウエブ部と、前記防食キャップのつば部とリング体の前端形成部との隙間に配置されるフランジ部とを有するようにしたものである。

本発明によると、防食キャップの内面接触部の内周側に配置されるウエブ部と、防食キャップのつば部とリング体の前端形成部との隙間に配置されるフランジ部とを有した保持部材を金属管の端部に設けたため、防食キャップが保持部材により保持されることになって、この防食キャップの内面接触部に管内流体の作用による剥がれが生じたり、防食キャップのつば部が端面を覆う機能が低下したりすることを防止でき、このため管の切断端面の確実な防食を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態の管端面の防食構造を、図１〜図７にもとづき、図８に示しものと同一の部材には同一の参照番号を付して、詳細に説明する。
図１に示すように、切管を施した鋳鉄製の管１の端部の外周に環状突部４を形成するために、鋳鉄製のリング体５が装着されている。

防食キャップ３は、図８に示したものと同様に横断面がアラビア数字の「７」の形に形成されて、切断断面２を覆うつば部６と、管１の端部の内周面７に密接する内面接触部８と、管１の端部の外周面９に密接する外面接触部１０とを一体に有する。しかし、内面接触部８は、図８に示すものよりも薄肉に形成されるとともに、図８に示すような外周突部１１は有さずにその全面でほぼ均等に管１の内周面７に接するようにされている。防食キャップ３のつば部６とリング体５の前端形成部１４の端面１７との間には、管軸方向に沿って、隙間２１が形成されるように構成されている。

管１の端部に、保持部材２２が設けられている。この保持部材２２は、ステンレス材などによって周方向一つ割りのリング状に形成されるとともに、横断面Ｌ字形に形成されて、管１に装着された防食キャップ３の内面接触部８の内周側に配置されるウエブ部２３と、防食キャップ３のつば部６とリング体５の前端形成部１４との隙間２１に配置されるフランジ部２４とを、一体に有する。

図２（ａ）に示すように、周方向一つ割りに形成された保持部材２２は、管１の端部に装着される前の状態においては、周方向に沿った１箇所に比較的大きめの分割空間２５を有した構成とされている。この保持部材２２を管１の端部にはめ込む際には、切管後に防食キャップ３が装着されかつリング体５がまだ装着されていない状態の管１の端部に対し、図２（ａ）に示す状態から分割空間２５が縮まるように弾性的に縮径された保持部材２２のウエブ部２３を挿入し、その後に保持部材２２をその弾性力により若干拡径させて、そのウエブ部２３を防食キャップ３の内面接触部８の内周に張り付かせる。図２（ｂ）は、そのときの状態を示す。その後に、管１の端部にリング体５を装着する。図１は、そのときの状態を示す。

このようにすると、保持部材２２は、図２（ａ）に示す場合よりは弾性的に縮径された状態で、すなわち弾性力により広がろうとする状態で、図２（ｂ）および図１に示すように管１の端部に装着される。すると、そのウエブ部２３が、管１の内周面７との間で防食キャップ３の内面接触部８を弾性的に挟み込んで保持する。これにより、防食キャップ３の内面接触部８は、管１の内周面７に強く圧接され、その部分をシールして、管１の切断端面２に向けて管内の水が入り込むことを防止する。また、保持部材２２のウエブ部２３によって防食キャップ３の内面接触部８を管１の内周面７に密接した状態に保持することができるため、管内の水流の作用によって内面接触部８が管１の内周面７から剥がれることを防止できる。よって、切断端面２についての確実な防食が図られることになる。

保持部材２２のフランジ部２４が、リング体５の前端形成部１４の端面１７と防食キャップ３のつば部６との間の隙間２１に配置されているため、このフランジ部２４は、ウエブ部２３を管軸方向に位置決めし、かつ隙間２１を詰めることになる。このため、保持部材２２のウエブ部２３を所定位置に位置決めできるとともに、管内の水流が作用しても、防食キャップ３のつば部６が切断端面２から大きく浮き上がることにもとづきこのつば部６と内面接触部８とに剥がれが発生することを防止できる。すなわち、図３は管１から出て行く方向に水流１８が生じている場合を示すが、この場合は水流１８によってウエブ部２３が押された状態の保持部材２２のフランジ部２４がリング体５の前端形成部１４の端面１７に当たることで、それ以上の変位が防止され、それによって防食キャップ３の剥がれが防止される。

また図４は、管１に入り込む方向に水流１８が生じている場合を示すが、この場合は、水流１８によってウエブ部２３が押された状態の保持部材２２のフランジ部２４が防食キャップ３のつば部６を押圧するだけであるので、同様に防食キャップ３の剥がれが防止される。

このため、防食キャップ３の内面接触部８に水流１８の作用による剥がれが生じたり、防食キャップ３のつば部６が管１の切断端面２を覆う機能の低下が生じたりすることを防止でき、したがって管１の切断端面２の確実な防食を図ることができる。

保持部材２２は、横断面Ｌ字形の長尺部材を、図２に示すようにＣ形に湾曲するように曲げ加工することで、安価に形成することができる。この曲げ加工を容易に行なうために、横断面Ｌ字形の長尺部材であって、その長さ方向に沿った適当位置に切欠部を形成したものを用いると好ましい。このような長尺部材を用いて形成した保持部材２２は、図５に示すようになり、図示のように、保持部材２２の周方向に沿った適当位置に切欠部２６が配置されることになる。

あるいは、曲げ加工性をさらに向上させるために、長尺部材における切欠部の数を、上記の場合よりも多数にすることができる。図６は、そのような長尺部材を曲げ加工することにより形成された保持部材２２の例を示す。ここでは、各切欠部２６は、保持部材２２の周方向に沿った多数の位置において、保持部材２２の長さ方向に沿った寸法があまり大きくならないようにして、それぞれ形成されている。

図７は、本発明の他の実施の形態の管端面の防食構造を示す。ここでは、防食キャップ３の内面接触部８に、保持部材２２のウエブ部２３を納めるための段部２７を設けて、この保持部材２２のウエブ部２３を段部２７に納めたときに、防食キャップ３の内面接触部８の内面と保持部材２２のウエブ部２３の内面とがたとえば面一になるようにされている。このように構成することで、保持部材２２のウエブ部２３が防食キャップ３の内面接触部８の内面よりも径方向の内側に突出して水流に対する抵抗となることを、防止することができる。なお、段部２７を形成することで、防食キャップ３の内面接触部８の先端部は他の部分よりも厚肉となるが、この部分に内周テーパ面２８が形成されることで、この厚肉となる部分が水流に対する抵抗となることを防止できる。

本発明の実施の形態の管端面の防食構造を示す断面図である。 図１におけるリング体およびその装着状態を示す側面図である。 図１の防食構造において管内の水流が作用したときの様子を示す図である。 図１の防食構造において管内の水流が別の方向に作用したときの様子を示す図である。 リング体の他の例を示す図である。 リング体のさらに他の例を示す図である。 本発明の他の実施の形態の管端面の防食構造を示す断面図である。 従来の管端面の防食構造を示す断面図である。

符号の説明

１ 管
２ 切断端面
３ 防食キャップ
４ 環状突部
５ リング体
６ つば部
８ 内面接触部
１０ 外面接触部
１３ 突部形成部
１４ 前端形成部
２１ 隙間
２２ 保持部材
２３ ウエブ部
２４ フランジ部

Claims (1)

1. 切断されて端面の地肌が露出している金属管の端部に、弾性体にて形成された防食キャップを被せ、この防食キャップは、前記端面を覆うつば部と、金属管の内面に接する内面接触部と、金属管の外面に接する外面接触部とを有し、前記金属管の端部にリング体を被せ、このリング体は、金属管に外ばめされて金属管の端部の外周に環状突部を形成可能であるとともに金属管の外面との間で防食キャップの外面接触部を挟み込む突部形成部と、金属管の端面を覆う前記防食キャップのつば部から管軸方向に隙間をおいて位置する前端形成部とを有し、前記金属管の端部に保持部材を設け、この保持部材は、防食キャップの内面接触部の内周側に配置されるウエブ部と、前記防食キャップのつば部とリング体の前端形成部との隙間に配置されるフランジ部とを有することを特徴とする管端面の防食構造。

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