JP2013002489A - 樹脂配管の分岐構造およびこの形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業性に優れ、トンネル火災消火用の送水配管等として使用しても耐内圧特性を確保することが可能な樹脂配管の分岐構造等を提供する。
【解決手段】 分岐管体３は、略Ｔ字状の部材である。分岐管体３を構成する管体は送水配管５と同様に樹脂製であり、管部９と、管部の長手方向の少なくとも一部に、管部９と所定角度に形成される分岐部１０とから構成される。分岐管体３は例えばポリエチレン製である。分岐管体３の外周には、送水配管５と同様に補強層が形成される。分岐管体３の正面図において、管部９に対して分岐部１０を延長して重複する領域には、分岐部１０の外形と管部９の外形とが三次元的に連続した領域が形成される。この領域には、補強テープ１１を全周に渡って隙間なく螺旋巻きすることが困難である。本発明では、この領域における補強テープ１１の下層側に補強部材１５が設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、トンネル等の消火配管や工場配管等に用いられる樹脂配管の分岐構造等に関するものである。

従来、例えば、トンネル内部における火災に対して、初期消火用の消火栓がトンネル内部に設置される。図１１は、従来のトンネル消火配管構造１００を示す概略図であり、図１２は縦断面図である。トンネル消火配管構造１００は、消火栓１１３と、消火栓１１３同士を接続し、各消火栓１１３に送水可能な送水配管１０５等から構成される。

消火栓１１３は、トンネル内部において所定間隔で設置される。また、トンネル下部には送水配管１０５が敷設される。消火栓１１３同士は、トンネル外部からトンネル全長にわたって設けられる送水配管１０５で接続される。送水配管１０５を流れる消火用水は、消火栓１１３近傍の分岐管体１０９で分岐され、各消火栓１１３に送水される。送水配管１０５には、図示を省略した送水部がトンネル外部に接続されており、所定量の水を送水することができる。

消火栓１１３は、たとえばトンネル内に５０ｍ毎に設置される。消火栓１１３は送水配管１０５と分岐管体１０９で接続されている。分岐管体１０９は、コンクリート製のハンドホール１０７内部に設置される。

このような消火に用いられる消火配管構造（例えば特許文献１、特許文献２）の送水管としては、従来、ダクタイル鋳鉄管等の金属管が使用されてきた。このような金属管は、火災時の熱に対しても十分な耐熱性を有するものである。

特開２００１−５７１号公報 特開２００８−５５０２４号公報

しかし、このような送水配管は、所定長さの金属管を接続しながらトンネル長手方向に対して設置される。しかしながら、金属管は重量があり、長いトンネル全長にわたって送水配管を設置する作業は、接続部が多く作業工数を要し、コスト、工期も要する。

これに対し、送水配管を軽量かつ長尺で対応可能な樹脂製とする方法がある。樹脂製の送水配管とすることで、長手方向の接続箇所を大幅に削減することが可能であるため、接続作業が削減され、継手等の部材も削減できる。また、軽量であるため取り扱い性にも優れ、設置後の地盤変化によって送水配管に力が付与された際にも、ある程度の範囲であれば、配管自体の変形能によってこれを吸収できる。

しかしながら、樹脂製の送水配管は、金属管ほどの耐熱性を有しないため、火災時に送水配管自体の強度低下等によって、内圧で送水配管が破れるなどの恐れがある。このため、樹脂製の送水配管の外周には、補強テープが螺旋巻きされ、耐内圧特性を高めるための補強層が形成される。

このような補強テープは、直管である管体に対しては、全周にわたって完全に被覆することが容易である。しかし、分岐部においては、その形状のため、通常の螺旋巻きでは、補強テープを分岐管体の外周全面に完全に巻きつけることが困難である。

図１３は、分岐管体１０９に補強テープ１１９を巻き付けた状態を示す図である。図に示すように、分岐管体１０９は、直管部１１５と、この略中央に直管部１１５に対して略垂直に形成される分岐部１１７とから構成される。なお、直管部１１５と分岐部１１７とは、略同一の外径の筒状部材である。このような分岐管体１０９に補強テープ１１９を巻き付けると、直管部１１５と分岐部１１７との接合部近傍（図中Ｘ）の一部に、補強テープ１１５が巻きつけられず、内部の管体が露出する管体露出部１２１が形成される恐れがある。

すなわち、このような分岐管体１０９に通常の方法で補強テープ１１９を巻き付けたのでは、補強テープ１１５により形成される補強層に隙間が形成される恐れがある。このような隙間が形成されると、管体露出部１２１の耐内圧特性が十分でなく、たとえば火災時に樹脂管が軟化し、管体露出部１２１が破損する恐れがある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、作業性に優れ、トンネル火災消火用の送水配管等として使用しても耐内圧特性を確保することが可能な樹脂配管の分岐構造等を提供することを目的とする。

前述した目的を達するために第１の発明は、樹脂配管の分岐構造であって、樹脂配管と、前記樹脂配管と接続され、管部の少なくとも一部に分岐部が所定角度で接合されて構成される樹脂製の分岐管体と、前記分岐管体の外周に設けられる補強層と、を具備し、前記補強層は、前記管部と前記分岐部との接合部近傍の外面形状に対応した形状に沿って配置され、前記接合部近傍の外面全周に渡って覆う補強部材と、少なくとも前記補強部材が配置される部位以外の前記分岐管体の外周面に巻きつけられる繊維補強テープと、を有し、前記補強部材は、前記補強部材の外周に設けられる保持部材で固定されることを特徴とする樹脂配管の分岐構造である。この発明によれば、分岐部は１個所とは限らず、複数個所でも良い。また、補強部材は管体に１つ取り付けても良いし複数個取り付けることもできる。

ここで、管部と分岐部との接合部近傍とは、分岐管体の正面において、管部に対して分岐部を延長して重複する領域の分岐管体の外面形状であって、分岐部の外形と管部の下端部の外形とが三次元的に連続した形状をいう。

前記補強部材は、板状部材であり、前記分岐部を挿通可能な孔が形成され、前記孔の対向する縁部に、前記分岐部と前記管部との接合部の外面形状に対応する膨出部が形成され、前記孔に前記分岐部が挿通されて前記補強部材が前記管部の外周に巻きつけられ、前記膨出部が、前記分岐部の下端部外面に密着してもよい。

前記補強部材は、一対の板状部材であり、前記分岐部に対応する切欠きが形成され、前記切欠きの縁部に、前記分岐部と前記管部との接合部の外面形状に対応する膨出部が形成され、一対の前記板状部材を対向させて前記切欠きによって前記分岐部を挟み込み、前記補強部材が前記管部の外周に巻きつけられ、前記膨出部が、前記分岐部の下端部外面に密着してもよい。

前記繊維補強テープは、前記補強部材の外周面の一部を覆うように巻き付けられており、前記繊維補強テープが前記保持部材として機能して、前記繊維補強テープによって前記補強部材が固定されてもよい。前記保持部材は、前記補強部材の外周面に設けられるバンド状部材であってもよい。

さらに前記補強部材の内面の少なくとも一部に接するように、前記繊維補強テープが前記管部と前記分岐部との接合部近傍に直接巻き付けて設けられてもよい。この場合、前記補強部材の内面において前記繊維補強テープを巻き付けることができない部位には、テープや樹脂フィルムが接着剤で貼り付けられてもよい。

このような構造とすることで、分岐管体に直接巻き付けた補強テープによる補強効果に加えて、補強部材で分岐管体の内面に接するように巻き付けられた補強テープを締め付けることができ、分岐管体の分岐部をより強固に補強部材で保持することができる。前記分岐管体には、前記分岐部が同一角度で互いに平行に複数個形成され、一つの前記補強部材によって、複数の前記分岐部に対して一括して配置されてもよい。

第１の発明によれば、樹脂製の送水配管および分岐管体の外周に、補強層が設けられるため、例えばトンネル内部の火災の熱による送水配管や分岐管体の強度低下を補強層によって補強し、送水配管や分岐管体が破損することを防止することができる。

また、分岐管体は、管部と分岐部とがＴ字状に接合されて形成されるが、この場合に管部と分岐部との接合部近傍には、繊維補強テープを巻き付けることが困難である。しかし、本発明によれば、従来繊維補強テープを巻き付けることが困難である部位に対して、当該部位の外形に応じた形状を有する補強部材を別途用いるため、分岐管体の全周にわたって補強層を形成することができる。このため、分岐管体の破損等を防止することができる。尚、分岐管体の分岐部は略垂直のＴ字としたが、必ずしも垂直である必要はなく、斜めのＶ字状に交わるようにしても良い。また、分岐部の位置は、必ずしも中央である必要はなく、管部の途中であれば、中央からいずれかの側に偏った位置に設定することも可能である。また、特に図示しないが管部に形成された複数個の分岐部が同一角度で互いに平行に形成されていれば、１つの補強部材で、複数の分岐部とその接合部近傍を全周に渡って補強することができる。すなわち、分岐部を挿入する孔や切欠きを複数個所形成し、一つの補強部材を複数の分岐部に同時に挿入して配置すればよい。

また、補強部材の外周に繊維補強テープを巻き付けることで、補強部材を分岐管体の外面に保持し、固定することができる。このため、この場合には、別途補強部材を保持するための保持部材が不要である。また、別途補強部材の外周をＳＵＳバンドや耐熱性の高い樹脂バンド状の保持部材で固定することもできる。このように、補強部材の外周をバンドで締め付けて固定することで、補強テープを用いずに、補強部材を保持固定することも可能である。

また、補強部材に孔を設け、孔に分岐部を挿通して分岐管体の外周に補強部材を巻き付ければ、補強部材の取り付け性にも優れる。また、管部と分岐部との接合部近傍の外面形状に応じた形状にあらかじめ形成することで、確実に、管部と分岐部との接合部近傍の外周全面を補強部材で覆うことができる。

また、補強部材を一対の分離部材に分離し、切欠き部で分岐部を挟むように取り付けることで、あらかじめ管部の外面に沿うように、円弧状に曲げておいても、分岐管体に補強部材を容易に取り付けることができる。

さらに前記補強部材の補強部材の内面に接するように、補強テープが分岐管体の分岐部に直接巻き付けて設けることができる。このように、管部と分岐部の接合部に管体露出部を有する状態で、補強テープを分岐管体に直接巻き付けた後、さらに前記補強部材を分岐部に配置し、補強部材の外周に繊維補強テープを巻き付けて固定するか、あるいは別途補強部材の外周をＳＵＳバンド等金属バンドの保持部材で固定する構造とすることもできる。

このような構成にすることで、分岐管体に直接巻き付けた補強テープの補強効果に加えて、補強部材を介して、繊維補強テープ又は保持部材で締め付けられるため、分岐管体の耐内圧性をより高めることができる。特に、補強テープを分岐管体に直接巻き付けた場合には、補強部材を管体に直接巻き付けた補強テープの外周に設けるため、保持部材あるいは補強テープで補強部材を分岐管体に確実に保持し、補強部材を締め付けて保持して固定することができる。

テープを巻き付けることができない分岐管体の管体露出部にテープや樹脂フィルムが接着剤で貼り付けることで、補強部材により分岐管体の分岐部の全体をほぼ均等に締め付けることができる。

以上の他、分岐管体に直接テープを巻着付けた後で、テープを巻き付けることができない分岐管体の管体露出部に合わせた形状にテープや樹脂フィルムを切断して接着剤で貼り付けるなどした後に、分岐管体に補強部材を配置する方が、分岐管体の補強部材が接するほぼ全ての表面にテープを配置することができるため、補強部材により、分岐管体により均一な締め付け効果を及ぼすことができる。

また、管部に２つの分岐部を設けて、一つ又は複数の補強部材で補強する分岐構造も必要に応じて設計することができる。たとえば、管部に垂直あるいは同方向に同一の傾斜角で設けられている場合には、２つの分岐部を設けた分岐構造に対して、２つの膨出部を有する補強部材を使用することで、必要とする分岐構造を得ることができるが、分岐部が異なる方向あるいは、異なる角度で設けられた場合には、複数の補強部材を用いる必要がある。つまり、このようにすることで、管体が複数の分岐部を有する場合でも、補強部材による補強構造を構成することが可能にすることができる。

第２の発明は、樹脂配管の分岐構造の形成方法であって、樹脂配管と接続され、管部の少なくとも一部に分岐部が少なくとも一つ所定角度で接合されて構成される樹脂製の分岐管体に対し、板状部材に孔が形成され、前記孔の対向する縁部に膨出部が形成された補強部材を用い、前記膨出部は、前記分岐部と前記管部との接合部の外面形状に対応する膨出部があらかじめ形成され、前記補強部材の前記孔に前記分岐部を挿通し、前記膨出部を前記分岐部の接続部近傍外面に密着するように、前記補強部材を前記管部の外周に巻きつけ、前記補強部材と、前記管部および前記分岐部の外周面に、繊維補強テープを巻き付けることを特徴とする樹脂配管の分岐構造の形成方法である。

第２の発明によれば、管部と分岐部との接続部近傍の三次元的な外面形状に対応した形状の保持部材を用いることで、容易に、かつ確実に分岐管体の耐内圧補強を行うことができる。

本発明によれば、作業性に優れ、トンネル火災消火用の送水配管等として使用しても耐内圧特性を確保することが可能な樹脂配管の分岐構造等を提供することができる。

分岐構造１を示す図であり、（ａ）は立面図、（ｂ）は平面図。 補強部材１５を示す斜視図。 補強部材１５を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 補強部材１５を分岐管体３に取り付ける工程を示す図。 補強部材１５が分岐管体３に取り付けられた状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図。 （ａ）は補強部材１５の外周に補強テープ１１を巻き付けた状態を示す正面図、（ｂ）は補強部材１５を補強テープ１１の外周に取り付けた状態を示す正面図。 （ａ）は補強部材１５の内面に補強テープ１１を巻き付けた状態を示す正面図、（ｂ）は補強部材１５の内外面に補強テープ１１を巻き付けた状態を示す正面図。 （ａ）は分岐管体３の露出部に補強テープ１１ａを配置した状態を示す正面図、（ｂ）は補強部材１５を補強テープ１１の外周に取り付けた状態を示す正面図。 補強部材１５ａを示す斜視図。 補強部材１５ａを分岐管体３に取り付ける工程を示す図。 トンネル消火配管構造１００を示す斜視図。 トンネル消火配管構造１００を示す断面図。 分岐管体１０９の外周に補強テープ１１９を巻き付けた状態を示す正面図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、分岐構造１を示す図で、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は平面図である。なお、図１に示す分岐構造１は、例えば、図９、図１０で示したトンネル消火配管構造等における一部である。

送水配管５は、主に、樹脂製の管体の外周に補強層が形成され、補強層の外周に保護層が設けられる。管体は、例えば耐熱性のある架橋ポリエチレン製である。補強層は、例えば、補強帯状体が螺旋状に巻きつけられて形成される。補強帯状体としては、ポリアリレート繊維などの繊維補強テープを用いることができ、また、スーパ繊維製のテープであるクラレ社製のベクトラン（登録商標）を使用することができる。

ベクトラン（登録商標）は、難燃性で、耐クリープ性にも優れていて、熱分解温度も４５０℃以上と高く、火災発生時、分岐部温度が８０℃の温度でも、消火配管の耐圧性を保つのに十分な強度（たとえば約１２００ＭＰａ）を有する。なお、ポリアリレート繊維製テープの巻き付けは、例えば、テープ幅方向の端部同士をラップさせるように巻きつけてもよく、または、多少のギャップを設けて巻きつけてもよい。また、ポリアリレート繊維製テープを正逆２重に巻きつけるなど、複数回巻きつけて補強層を形成してもよい。なお、ポリアリレート繊維製テープの巻き付け方法は、ポリアリレート繊維製テープの強度や必要とされる耐内圧に応じて適宜決定される。

保護層は、樹脂製であり、例えば難燃性ポリオレフィンが用いられる。保護層は、送水配管５の敷設作業時における外傷防止のために用いられる。また、送水配管５を露出配管する場合には、送水配管５として耐候性が要求される。このため、保護層には、カーボンブラックを１％以上配合することが望ましい。

送水配管は、ＥＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｆｕｓｉｏｎ）接続や、突き合わせ接続、機械継手による接続等で、複数本が接続されて長手方向に敷設される。トンネル消火配管においては、前述の通り、所定間隔で消火栓が接続される。消火栓との接続部には、ハンドホール７が設けられ、ハンドホール７の内部で分岐管体３と送水配管５とが接続される。

図１（ｂ）に示すように、分岐管体３は、略Ｔ字状の部材である。分岐管体３を構成する管体は送水配管５と同様に樹脂製であり、管部９と、管部の長手方向の略中央に、管部９と略垂直に形成される分岐部１０とから構成される。分岐管体３の管部９の両側端がハンドホール７の側壁部（側面）を貫通する送水配管５とハンドホール７内部で接続される。

分岐管体３は例えばポリエチレン製である。分岐管体３の外周には、送水配管５と同様に補強層が形成される。分岐管体３に形成される補強層は、分岐管体の耐内圧特性を向上するためのものである。なお、分岐管体３の補強層は、前述した送水配管５の補強層と同様のものを使用でき、たとえばポリアリレート繊維の補強テープ１１が巻きつけられる。

分岐管体３の正面図（図１（ｂ）の分岐構造１の平面視における分岐管体３を、分岐管体３の正面図とする）において、管部９に対して分岐部１０を延長して重複する領域には、分岐部１０の外形と管部９の外形とが三次元的に連続した領域が形成される。この領域には、補強テープ１１を全周に渡って隙間なく螺旋巻きすることが困難である。すなわち、分岐管体３に補強テープ１１が巻き付けられた状態では、図１１に示したように、補強テープが巻きつけられない部位が生じる。本発明では、この領域における補強テープ１１の下層側に補強部材１５が設けられる。なお、補強部材１５については詳細を後述する。

なお、補強層の外周には、断熱層を形成してもよい。断熱層は、トンネル内の温度がハンドホール７内に伝達した際に、分岐管体３の温度上昇を抑制するためのものである。さらに、断熱層の外周には、必要に応じて防水層を設けても良い。防水層は、外部の水が断熱層に侵入することを防止するためのものである。防水層としては、耐熱性の高いポリイミド、フッ化樹脂製等のテープや、架橋ポリエチレンの熱収縮チューブ等を用いることができる。

分岐管体３の分岐部１０の端部（Ｔ字状の分岐部でありトンネル壁面方向に向いて配置される）は、鋼管１３と、例えば互いのフランジ同士で接続される。ハンドホール７内部で分岐管体３と接続される鋼管１３は、ハンドホール７内でトンネル壁面方向に配設され、トンネル壁面に沿って上方に屈曲されてハンドホール７の外部（トンネル内部）に導出される。なお、トンネル壁面（内壁面）は、ハンドホール７設置部においてやや窪んでおり、ハンドホール７との間に鋼管１３が導出可能な空間が形成される。鋼管１３は、ハンドホール７の上方の図示を省略した消火栓と接続される。

また、トンネル内部とハンドホール７内部との間（隙間や蓋部）には、必要に応じて断熱材が設けられる。断熱材は、トンネル内部側とハンドホール内部側との境界部を通じて、トンネルからの熱がハンドホール７内部に伝達することを抑制する。断熱材はセラミックファイバー、ロックウール、グラスウール等の繊維系断熱材や、架橋発泡ポリエチレン、発泡ウレタン等の発泡系断熱材、ケイ酸カルシウム等の無機系断熱材が使用できる。

次に、補強部材１５について説明する。図２は補強部材１５を示す斜視図、図３（ａ）は補強部材１５の平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。補強部材１５は、板状部材である。なお、補強部材１５の材質は、耐熱性に優れ、高温環境においても、分岐管体３の耐内圧特性を維持するものであればよく、例えば金属製や補強テープと同様の繊維製である。

補強部材１５は、分岐管体３の管部９の全周に渡って巻き付けることが可能な長さ（図３（ａ）における横方向を長手方向とする）を有する。補強部材１５の略中央には、孔１７が形成される。孔１７は分岐管体３の分岐部１０を挿通可能であり、補強部材１５を丸めて分岐管体３（管部９）の外周に巻き付けた状態で、分岐部１０の外径に応じた形状となる。

孔１７の長手方向に対向するそれぞれの縁部には、膨出部１９が形成される。膨出部１９は、補強部材１５の一方の面方向に膨らんだ部位である。なお、孔１７および膨出部１９は、例えばプレスで一括して形成される。

膨出部１９の形状は、分岐管体３における、管部９と分岐部１０との接合部近傍の外面形状に応じた形状である。すなわち、補強部材１５を丸めて分岐管体３（管部９）の外周に巻き付けた状態で、管部９と分岐部１０との接合部近傍の外面形状（分岐管体３の正面において、管部９に対して分岐部１０を延長して重複する領域の分岐管体３の外面形状であって、分岐部１０の外形と管部９下端部の外形とが三次元的に連続した形状）と略同一の形状に形成される。

図４は、補強部材１５を分岐管体３に取り付ける工程を示す図である。図４（ａ）に示すように、補強部材１５の膨出部１９を上面側にした状態で、補強部材１５の孔１７に分岐部１０を挿通する（図中矢印Ｂ方向）。この際、補強部材１５の孔１７近傍を、分岐管体３の管部９の外面に対応するように折り曲げながら、孔１７に分岐部１０を挿通する。分岐部１０の根元まで補強部材１５が挿通された後、補強部材１５の長手方向が管部９の外面に巻きつけられる（図中矢印Ｃ方向）。

図５は、補強部材１５が分岐管体３に取り付けられた状態を示す図であり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。なお、補強部材１５の端部同士にラップ部を形成してもよい。

図５に示すように、膨出部１９は、分岐部１０の下端部であって、管部９と分岐部１０との接合部近傍における外面形状と略同一の形状を有している。このため、膨出部１９の内面が分岐部１０の下端部における外周面に密着し、当該部位を補強部材１５で完全に覆うことができる。また、膨出部１９以外の部位が管部９の外周面に密着し、当該部位を補強部材１５で完全に覆うことができる。したがって、分岐部１０と管部９の接続部近傍の外周全面に渡って、補強部材１５により被覆することができる。

この状態から、図６（ａ）に示すように、分岐管体３（補強部材１５）の外周面に補強テープ１１が螺旋巻きされる。この際、前述の通り、分岐管体３の分岐部１０と管部９との接合部近傍において、補強テープ１１の巻きつけが困難な部位が生じるが、この部位には、補強部材１５が設けられる。したがって、分岐管体３の外周面には、少なくとも補強テープ１１または補強部材１５の少なくとも一方が設けられ、分岐管体３の樹脂部が外面に露出することがない。

また、管部９の外周面に巻き付けられた状態の補強部材１５を、補強テープ１１によって保持することができる。したがって、補強部材１５が脱落したり、補強部材１５内面と分岐管体３の外面との間に隙間が生じたりすることがない。

なお、図６（ｂ）に示すように、補強部材１５を、補強テープ１１の外周面に形成してもよい。この場合、まず、分岐管体３の外周面に補強テープ１１を巻き付け、分岐部１０と管部９の接続部近傍に形成される管体露出部を覆うように、補強部材１５を設ければよい。この際、補強部材１５の内面側に補強テープ１１がはみ出さないように、補強テープ１１を分岐管体３の外周に巻き付け、補強テープ１１の巻きつけられない部位に補強部材１５が配置される。

但し、この場合には、補強部材１５が補強テープ１１で保持されないため、補強部材１５を分岐管体３に設けた状態で、別途バンド２１などの保持部材により補強部材１５を保持する必要がある。バンド２１は例えばステンレス等の金属製のバンドである。すなわち、補強部材１５の外周面に保持部材を設け、補強部材１５が分岐管体３から脱落したり、隙間が生じたりしないように保持部材によって補強部材１５を保持すればよい。また、保持部材に代えて、接着剤等で補強部材１５を保持してもよい。

また、図７（ａ）に示すように、補強部材１５を、補強テープ１１の外周面に配置し、補強部材１５の内面側に補強テープ１１がはみ出すようにしてもよい。すなわち、補強部材１５の内面の少なくとも一部に接するように、補強テープ１１が管部９と分岐部１０との接合部近傍に直接巻き付けて設けられていてもよい。

また、図７（ｂ）に示すように、補強部材１５を、補強テープ１１の外周面に配置し、さらに補強部材１５の外周面に補強テープ１１を巻き付けてもよい。この場合には、補強部材１５は、補強テープ１１によって保持される。すなわち、補強テープ１１が保持部材として機能する。したがって、バンド２１等の保持部材が不要である。

また、図８に示すように、補強テープ１１ａを用いてもよい。図８（ａ）に示すように、補強テープ１１ａは、分岐管体３の外周面に補強テープ１１を巻き付けた際に、管部９と分岐部１１との接合部近傍であって、補強テープ１１が巻きつけられず、内部の分岐管体３が外表面に露出する部位の形状に合わせて切断される。その後、補強テープ１１ａは、当該分岐管体３の露出部に貼り付けられる。

この状態から、図８（ｂ）に示すように、補強テープ１１ａおよび補強テープ１１外周面に補強部材１５を配置し、バンド２１等で固定される。このようにすることで、補強部材１５の内面において、補強テープ１１によって、補強部材１５の内面と分岐管体３との間に空隙が生じず、確実に当該部位の補強を行うことができる。なお、補強テープ１１ａに代えて、他のテープ部材やフィルムを用いてもよい。この場合には、当該テープまたはフィルム部材の厚みが、補強テープ１１の厚みと略同一であることが望ましい。

なお、トンネル消火配管構造は、例えば以下のように施工される。まず、トンネル側部に送水配管５の設置部として、たとえばコンクリートにより溝を形成する。送水配管５の設置部の所定距離ごとにハンドホールを形成する。ハンドホール７は、例えば、設置される消火栓の設置間隔で設置される。例えば、ハンドホール７は５０ｍ毎に設置される。なお、ハンドホール７はコンクリート製である。ハンドホール７は三方を側壁で囲まれており、開口側面がトンネル内壁面側に当接するように設置される。

次に、送水配管５をトンネル長手方向に設置する。この場合、例えば送水配管５は内径１００ｍｍφであれば１５０ｍ程度の長尺のものが使用できる。したがって、送水配管５をトンネル長手方向に設置し、ハンドホール設置部で切断すれば良い。このようにすることで、送水配管同士を接続する必要がないので、送水配管５の設置工事が容易で、工事費用の低下が可能になる。

ハンドホール７内部には分岐管体３が設置される。分岐管体３は前述の送水配管５と接続される。ハンドホール７内部の分岐管体３には、補強部材１５および補強テープ１１によって補強層が形成される。送水配管５と分岐管体３とが接続されたのち、送水配管５は河砂等で埋設される。また、分岐部１０と鋼管１３とが接続される。ハンドホール７上方には消火栓が設置され、鋼管１３と接続される。なお、送水配管５の埋設部上方にはコンクリート等の蓋が設けられ、ハンドホール７の上方には鉄製等の蓋が設けられる。以上により、トンネル消火配管構造が構築される。

以上説明したように、第１の実施の形態にかかる分岐構造１によれば、分岐管体３の外周に補強テープ１１および補強部材１５によって補強層が形成されるため、補強層を容易に形成することができる。

また、補強テープ１１の巻きつけが困難な部位には、補強部材１５が用いられる。このため、分岐管体３の外周の全面において、補強部材１５または補強テープ１１のいずれかで補強層が形成される。このため、分岐管体３の耐内圧特性を確実に確保することができる。

特に、補強部材１５には、あらかじめ分岐管体３の外面形状に応じた膨出部１９が形成されるため、確実に補強部材１５を分岐管体３の外面に密着させることができる。

次に、第２の実施の形態について説明する。図９は、第２の実施の形態に用いられる補強部材１５ａを示す斜視図である。なお、以下の説明において、第１の実施形態にかかる分岐構造１と同様の機能を奏する構成については、図１〜図８等と同様の符号を付し、重複した説明を省略する。

補強部材１５ａは、補強部材１５と略同様の構成であるが、一対の分離部材１６に分離される点で異なる。補強部材１５ａは、膨出部１９が形成される方向と略垂直な方向に分離される。すなわち、補強部材１５における孔１７は、分離部材１６においては、それぞれの分離部材１６の端部に形成される切欠き２３となる。分離された一対の分離部材１６を対向させ、切欠き２３同士を突き合わせることで、孔１７と同様の形状となる。

なお、図９では、分離部材１６が平板状の一対の板状部材である例を示すが、本発明はこれに限られない。例えば、板状部材である分離部材１６を、あらかじめ管部の外面に対応した円弧状に形成してもよい。

図１０は、補強部材１５ａを分岐管体３に取り付ける工程を示す図であり、管部９の管軸方向側から見た図である。図１０（ａ）に示す例では、一対の分離部材１６は、管部９の外面形状に対応させて円弧状に形成されたものである。分離部材１６はそれぞれの切欠き２３で分岐部９を挟み込むように分岐管体３に取り付けられる（図中矢印Ｆ方向）。

図１０（ｂ）に示すように、分離部材１６が分岐管体３に完全に取り付けられると、補強部材１５ａ（分離部材１６）の膨出部１９が、分岐部１０と管部９との接合部近傍の外面形状と略一致するため、分岐部１０下端の外面を被覆することができるとともに、分岐部１０と管部９との接合部近傍における管部９の外周面を被覆することができる。なお、分離部材１６の下端同士にラップ部を形成してもよい。

この状態で、補強テープ１１を外周に巻きつければ分岐構造１と略同様の構造を得ることができる。なお、分岐管体３の外周に補強テープ１１を巻き付けた後、補強部材１５ａを配置する場合には、図示を省略した保持部材（例えば金属バンドなど）や接着剤等によって、補強部材１５ａを分岐管体３（補強テープ１１）の外周面に保持すればよい。

第２の実施の形態によれば、補強部材１５を用いた場合と同様の効果を得ることができる。また、あらかじめ管部９の外形に応じた円弧状に形成しても、補強部材１５ａを容易に分岐管体３に取り付けることができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

また、本発明の分岐構造は、トンネルの消火配管以外に用いることもできる。たとえば、一般の構造物の消火配管や、工場配管、上下水道配管、農水配管などいずれにも適用することができる。

１………分岐構造
３………分岐管体
５………送水配管
７………ハンドホール
９…………管部
１０………分岐部
１１、１１ａ………補強テープ
１３………鋼管
１５、１５ａ………補強部材
１６………分離部材
１７………孔
１９………膨出部
２１………バンド状保持部材
２２………トンネル壁面
２３………切欠き
１００………トンネル消火配管構造
１０３………トンネル
１０５………送水管
１０７………ハンドホール
１０９………分岐部
１１３………消火栓

Claims (9)

1. 樹脂配管の分岐構造であって、
   樹脂配管と、
   前記樹脂配管と接続され、管部の少なくとも一部に分岐部が所定角度で接合されて構成される樹脂製の分岐管体と、
   前記分岐管体の外周に設けられる補強層と、を具備し、
   前記補強層は、前記管部と前記分岐部との接合部近傍の外面形状に対応した形状に沿って配置され、前記接合部近傍の外面全周に渡って覆う補強部材と、少なくとも前記補強部材が配置される部位以外の前記分岐管体の外周面に巻きつけられる繊維補強テープと、を有し、
   前記補強部材は、前記補強部材の外周に設けられる保持部材で固定されることを特徴とする樹脂配管の分岐構造。
2. 前記補強部材は、板状部材であり、前記分岐部が挿通可能な孔が形成され、前記孔の対向する縁部に、前記分岐部と前記管部との接合部の外面形状に対応する膨出部があらかじめ形成され、前記孔に前記分岐部が挿通されて前記補強部材が前記管部の外周に巻きつけられ、前記膨出部が、前記分岐部の下端部外面に密着することを特徴とする請求項１に記載の樹脂配管の分岐構造。
3. 前記補強部材は、一対の板状部材であり、前記分岐部に対応する切欠きが形成され、前記切欠きの縁部に、前記分岐部と前記管部との接合部の外面形状に対応する膨出部が形成され、一対の前記板状部材を対向させて前記切欠きによって前記分岐部を挟み込み、前記補強部材が前記管部の外周に巻きつけられ、前記膨出部が、前記分岐部の下端部外面に密着することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂配管の分岐構造。
4. 前記繊維補強テープは、前記補強部材の外周面の一部を覆うように巻き付けられており、前記繊維補強テープが前記保持部材として機能して、前記繊維補強テープによって前記補強部材が固定されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の樹脂配管の分岐構造。
5. 前記保持部材は、前記補強部材の外周面に設けられるバンド状部材であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の樹脂配管の分岐構造。
6. さらに前記補強部材の内面の少なくとも一部に接するように、前記繊維補強テープが前記管部と前記分岐部との接合部近傍に直接巻き付けて設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の樹脂配管の分岐構造。
7. 前記補強部材の内面において前記繊維補強テープを巻き付けることができない部位には、テープまたは樹脂フィルムが接着剤で貼り付けられていることを特徴とする請求項６に記載の樹脂配管の分岐構造。
8. 前記分岐管体には、前記分岐部が同一角度で互いに平行に複数個形成され、一つの前記補強部材が、複数の前記分岐部に対して一括して配置されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の樹脂配管の分岐構造。
9. 樹脂配管の分岐構造の形成方法であって、
   樹脂配管と接続され、管部の少なくとも一部に分岐部が少なくとも一つ所定角度で接合されて構成される樹脂製の分岐管体に対し、
   板状部材に孔が形成され、前記孔の対向する縁部に膨出部が形成された補強部材を用い、
   前記膨出部は、前記分岐部と前記管部との接合部の外面形状に対応する膨出部があらかじめ形成され、
   前記補強部材の前記孔に前記分岐部を挿通し、
   前記膨出部を前記分岐部の接続部近傍外面に密着するように、前記補強部材を前記管部の外周に巻きつけ、
   前記補強部材と、前記管部および前記分岐部の外周面に、繊維補強テープを巻き付けることを特徴とする樹脂配管の分岐構造の形成方法。

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