JP2008121879A

JP2008121879A - 伸縮管およびその製造方法

Info

Publication number: JP2008121879A
Application number: JP2006309759A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Tenma; 勝利天満; Hideji Yamane; 秀二山根
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2006-11-16
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2026-11-16
Also published as: JP4931560B2

Abstract

【課題】たとえば既設の管を改造することで、容易に伸縮管を構成できるようにする。
【解決手段】管体１１の壁部に管周方向の溝部１２を形成する。この溝部１２の底壁１５を、管体１１に管軸方向の所定以上の力が作用したときに破断可能に構成する。管体１１における溝部を挟んだ一方の壁部１７ａの内面と他方の壁部１７ｂの内面とにわたって、伸縮性を有するシールスリーブ２１を配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は伸縮管およびその製造方法に関する。

複数の管を接合して管路を形成する場合において、この管路が伸縮構造を有すると、地盤沈下などに対応して管路の姿勢を変化させることができて、好都合である。たとえば管路が複数の鋳鉄製の管を接合したものである場合は、管どうしの継手部に伸縮機能を付与することで、管路が伸縮構造を有するようにするのが一般的である（たとえば、特許文献１）。
特開平９−１４５４７号公報

しかし、たとえば現在敷設されている既設の管路のうちの伸縮管が設置されていない場所や、既設の伸縮管継手においてその伸長量が許容量を超過している箇所などにおいては、敷設替えすることしか伸縮化の対応策が存在しない。

そこで本発明は、このような問題点を解決して、たとえば既設の管を改造することで、容易に伸縮管を構成でき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の伸縮管は、管体の壁部に管周方向の溝部を形成し、この溝部の底壁を、前記管体に管軸方向の所定以上の力が作用したときに破断可能に構成し、前記管体における溝部を挟んだ一方の壁部の内面と他方の壁部の内面とにわたって、伸縮性を有する筒状体を配置したものである。

本発明の伸縮管の製造方法は、管体の壁部に管周方向の溝部を形成し、この溝部の底壁を、前記管体に管軸方向の所定以上の力が作用したときに破断可能に構成し、前記管体における溝部を挟んだ一方の壁部の内面と他方の壁部の内面とにわたって、伸縮性を有する筒状体を配置するものである。

本発明によると、管体の壁部に溝部を形成し、管軸方向に所定の力が作用したときに溝部の底壁を破断させるようにすることで、この管体を容易に伸縮管として機能させることができる。しかも、溝部を挟んだ一方の壁部の内面と他方の壁部の内面とにわたって、伸長性を有する筒状体を配置したことで、溝部の底壁が破断しても管内流体が管外に漏れ出すことがなく、また筒状体は、伸縮性を有するため、管体の伸縮に追従することができる。

本発明によれば、既設の管に溝部を形成し筒状体を配置することで、この既設の管を容易に伸縮管に改造することができる。また、このような既設の管のみならず、新管を伸縮管として構成することができる。

特に既設の管が、非伸縮管である場合や、伸縮管継手を有するものであってもその伸長量が許容量を超過している場合には、従来においては地面の開削を伴う敷設替えしか対処の方法がなかった。この場合に、小口径管では敷設替えにそれほどの困難は伴わないが、大口径管の場合は、費用面や工事環境などの点で敷設替えは困難であった。ところが、本発明によれば、既設管を伸縮管に改造できることから、既設管のリニューアルおよびそれによる延命を容易に図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を、既設管を伸縮管に改造する場合を例として説明する。
図１および図２において、１１は既設の管路を構成する管体であり、図示は省略するが複数の管体１１が互いに接合されることによって、上記の管路を構成している。管体１１は、ダクタイル鋳鉄管などであることが好適である。

管体１１の管胴部における管軸方向に沿った複数の位置の内周面には、環状の溝部１２が形成されている。図示の溝部１２は、開先部１３と底側の細幅の矩形断面部１４とを有する。１５は溝部１２の底壁で、詳しくは後述するが、管体１１に管軸方向の大きな力が作用したときに破断するように、比較的薄肉に形成されている。溝部１２は、管体１１の内面においてキールカッターなどを用いて形成することができる。複数の溝部１２が形成されることで、管体１１は、一対の溝部１２によって挟まれる分離可能壁部１６と、すべての溝部１２を間に挟んだ一対の端側壁部１７ａ、１７ｂとに仕切られることになる。

管体１１の内面には、この管体１１の周方向に沿った複数の位置において、すべての溝部１２および分離可能壁部１６を間に挟んだ一方の端側壁部１７ａと他方の端側壁部１７ｂとにわたって、板状の抜け出し防止金具１８が設けられている。この抜け出し防止金具１８には、すべての分離可能壁部１６と一対の端側壁部１７ａ、１７ｂとに対応した位置に、管軸方向の長孔１９が、それぞれ貫通状態で形成されている。そして抜け出し防止金具１８は、各長孔１９を通る止めねじ２０によって、すべての分離可能壁部１６と一対の端側壁部１７ａ、１７ｂとに連結されている。抜け出し防止金具１８は、管体１１の内周方向に沿って適当数を配置することができ、たとえば管体１１の内周方向の全周にわたって敷き詰めるように配置することもできる。

溝部１２の開先部１３には、横断面三角形状の金属製のかみこみ込み防止リング３０が、この開先部１３を埋めるような状態で配置されている。かみこみ防止リング３０は、抜け出し防止金具１８によって、管径方向の内向きへの動きが規制されている。

抜け出し防止金具１８よりも内周側の位置には、環状のゴム製のシールスリーブ２１が設けられている。このシールスリーブ２１は、一様な肉厚の中間スリーブ部２２と、両端の厚肉シール部２３とを、一体に有している。中間スリーブ部２２は、抜け出し防止金具１８の表面に接するとともに、管周方向に沿って抜け出し防止金具１８が存在しない位置には管体１１の内周に接するようにされている。厚肉シール部２３は、抜け出し防止金具１８から管軸方向に距離をおいた位置で、管体１１の内周面に接している。厚肉シール部２３の外周には、周方向に形成された多条突起２４が設けられている。

厚肉シール部２３は、金属製の収容リング２５に収容されている。この収容リング２５は、厚肉シール部２３を収容可能なように横断面Ｊ字形に形成されている。２６はその収容空間で、管径方向に沿った外向きに形成されている。収容空間２６には、金属製の押し板２７が、あわせて収容されている。２８は押しボルトで、収容リング２５の壁部にねじ合わされるとともに、その先端部が収容空間２６に向けて突出している。収容リング２５の壁部に対する押しボルト２８のねじ合わせ量を調節して、収容空間２６への押しボルト２８の突出量を大きくすることで、押し板２７を介して、厚肉シール部２３を管体１１の内周面に押圧させることができ、これによって厚肉シール部２３と管体１１の内周面との間をシール可能である。このとき、厚肉シール部２３の多条突起２４がつぶれるように変形することで、いっそう確実なシールを行うことが可能である。

２９は止めバンドで、弾性的な拡径力を発生するように構成されて、厚肉シール部２３と抜け出し防止金具１８との間における中間スリーブ部２２の部分を管体１１の内周面に押圧可能である。止めバンド２９は、抜け出し防止金具１８が設けられている部分における中間スリーブ部２２の内周に設けて機能させることもできる。

このような構成であると、既設の管体１１をその敷設場所において管内から追加加工することにより上述の構成とすることで、この管体１１を伸縮管として機能させることができる。すなわち、図４に示すように、管体に大きな引張力が作用した場合には、溝部１２の底壁１５が引張り応力に耐えきれなくなって破断し、管体１１における分離可能壁部１６どうし、または分離可能壁部１６と端側壁部１７ａ、１７ｂとが管軸方向に分離する。このように分離することにから、そして、これら分離可能壁部１６と端側壁部１７ａ、１７ｂとは、止めねじ２０と抜け出し防止金具１８とによって相互に連結されており、止めねじ２０が抜け出し防止金具１８の長孔１９を通っていることから、この止めねじ２０が長孔１９の端部にあたるまでの範囲で、互いに管軸方向に相対変位可能である。その結果、図示のように、管体１１を一定量だけ伸長させることができ、また、その伸長した分だけ収縮しろを付与することができる。シールスリーブ２１は、ゴムにて形成されているため、弾力性を有して、管体１１の伸縮に良好に追従する。

抜け出し防止金具１８および止めねじ２０は、長孔１９の長さに対応した最大限度まで管体１１が伸長したときに、それ以上の伸長を阻止可能なせん断抵抗力を発生可能な強度で形成されている。管体１１に大きな引張力が作用するまでは溝部１２の底壁１５が破断せずに連続した状態を保つようにしてあるのは、底壁１５が破断するまでは管体１１の内部に外水圧が作用するのを防止するためである。ただし、破断後は、シールスリーブ２１によって外水圧を受けることができる。またシールスリーブ２１によって、管内流体が管外に漏れ出すことを防止できる。さらに、分離可能壁部１６と端側壁部１７ａ、１７ｂとが、止めねじ２０と抜け出し防止金具１８とによって相互に連結されているため、底壁１５の破断後に分離可能壁部１６や端側壁部１７ａ、１７ｂが管径方向にずれ動くことを防止できる。底壁１５が破断すると、管外の土砂が管内に入り込もうとするが、かみこみ防止リング３０によって、そのような土砂の入り込みを防止することができる。

伸縮機能を付与された管体１１は、地盤沈下などによって管に曲げ応力が作用したときに、それに対応して湾曲変形することができる。すなわち、管体１１に曲げ応力が作用した場合には、図５に示すように管体１１はカーブする方向に曲がろうとする。このとき、管体１１の周方向に沿ったカーブの内側に該当する位置では、管軸方向の圧縮力が作用する。しかし、このとき、管体１１は、圧縮方向への変位は行わず、湾曲変形するだけである。ただし、溝部１２の底壁１５が薄肉であるため、この底壁１５の部分で屈曲するように湾曲変形することになる。これに対し、管体１１の周方向に沿ったカーブの外側に該当する位置では、管軸方向の引張力が作用する。そして、これによって溝部１２の底壁１５が破断し、上述の場合と同様に、管体１１における分離可能壁部１６どうし、または分離可能壁部１６と端側壁部１７ａ、１７ｂとが管軸方向に分離し、互いに管軸方向に相対変位して、管体１１を一定量だけ伸長させることができる。これによって、所定のカーブ外側形状に合致することになる。その結果、上述のように管体１１が湾曲変形を行うことができる。シールスリーブ２１は、ゴムにて形成されているため、弾力性を有して、管体１１の湾曲変形に良好に追従する。

溝部１２は、上記のような開先部１３を備えたものに代えて、図３に示すように、狭幅の深溝構造とすることもできる。この場合は、かみこみ防止リング３０を設けなくて済む。

上記のように、既設の管体１１に管内から追加工を行うだけで、この管体１１に伸縮機能を付与することができ、これによって管路の更新・延命を図ることができる。のみならず、これから敷設しようとする新管に同様の伸縮機能を付与させることも可能である。

本発明の実施の形態の伸縮管の一部分を示す図である。図１に示された部分の要部を拡大して示す図である。溝部の変形例を示す図である。本発明の実施の形態の伸縮管が伸長変形した様子を示す図である。本発明の実施の形態の伸縮管が湾曲変形した様子を示す図である。

符号の説明

１１管体
１２溝部
１５底壁
１６分離可能壁部
１７ａ、１７ｂ端側壁部
１８抜け出し防止金具
２０止めねじ
２１シールスリーブ

Claims

管体の壁部に管周方向の溝部を形成し、この溝部の底壁を、前記管体に管軸方向の所定以上の力が作用したときに破断可能に構成し、前記管体における溝部を挟んだ一方の壁部の内面と他方の壁部の内面とにわたって、伸縮性を有する筒状体を配置したことを特徴とする伸縮管。
管体の壁部に管周方向の溝部を形成し、この溝部の底壁を、前記管体に管軸方向の所定以上の力が作用したときに破断可能に構成し、前記管体における溝部を挟んだ一方の壁部の内面と他方の壁部の内面とにわたって、伸縮性を有する筒状体を配置することを特徴とする伸縮管の製造方法。