JP2015099056A - 管路接続部に設けられる止水継手の水密試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストが安価で、しかも、管路内側に配置した止水継手を覆った状態で確実に水密試験を行うことができるようにする。【解決手段】水密試験装置１は、止水継手を覆う円筒状に形成された可とう性止水シート１０と、拡張セグメント２０とを備えている。可とう性止水シート１０には、剛性板１１、１２が固定されている。拡張セグメント２０は、剛性板１１、１２を押圧する押圧用突出部２１、２２と、耐圧部２３とを備えている。【選択図】図５

Description

本発明は、管路接続部に設けられる止水継手の水密性を試験するための水密試験装置に関するものである。

一般に、例えば地中等に埋設されたコンクリート製管路の接続部には、漏水や外部からの水浸入を防止するための止水継手が設けられる。このため、管路の敷設工事では、止水継手による止水性が確保できているか否かを試験する水密試験が実施される。水密試験装置として例えば特許文献１〜３に開示されているものが知られている。

特許文献１の水密試験装置は、管路接続部の管内側に宛がわれるパッキンリングと、パッキンリングの内周面に配設される複数に分割された分割バックアップ板と、分割バックアップ板の内周面に配設される複数の支持枠とを備えている。パッキンリングの外周面には、内圧が加わると拡張するように形成された襞を有する環状凹部が形成されている。複数の分割バックアップ板は、組み合わされることでパッキンリングの内周側を覆う円筒状をなすように構成されている。支持枠は、分割バックアップ板の形状に沿うように円弧状に延びており、分割バックアップ板に沿って円を形作るように配置されて、隣接する支持枠の端部には、それぞれ連結板が設けられている。これら隣接する連結板の間隔が広がるように一対のネジで連結板を押すことにより、分割バックアップ板を介してパッキンリングを管路内面に圧着して水密試験を行うことができるようになっている。

特許文献２の水密試験装置は、管路接続部の管内側に配置されるゴムスリーブと、ゴムスリーブの内周面に幅方向に並んで配設される２条のバンド状部材と、各バンド状部材の内周面に沿うように設置される構造チェンとを備えている。構造チェンをピストンシリンダー装置によって押し拡げることにより、２条のバンド状部材を拡径してゴムスリーブを管路内面に圧着して水密試験を行うことができるようになっている。

特許文献３の水密試験装置は、管路接続部の管内側に配置されるパッキング材と、パッキング材の内周面に配設される複数の押さえ板と、押さえ板を管路内側から支持して径方向外向きに押圧する作用軸とを備えている。作用軸によって押さえ板を径方向外向きに押圧することでパッキング材を管路内面に圧着して水密試験を行うことができるようになっている。

特開２００６−１７０７７８号公報 特開２００５−２１４８９８号公報 特開２００８−４５９４４号公報

上述したように管路接続部に設けられる止水継手の水密試験装置としては種々のものが知られているが、いずれのものも次に述べるような問題点を有している。

特許文献１の水密試験装置では、パッキンリングの断面が凹溝を有し、かつ、外周面に襞を有する形状である。このような断面形状を持ったものを押し出し成形した場合を想定すると、押し出し成形後の直線状のものを管路内面に沿うように円筒状に湾曲させることになるが、このような方法では内側と外側の周長差の影響によって凹溝を持った円筒状部材とすることはできない。そこで、管路の断面形状に合致するような大型の一体成形の金型を用意するか、分割した形状の複数の部材を金型でそれぞれ成形した後、繋ぎ合わせて円筒状にする必要がある。さらに、管路の径が様々であるので、各管路に合わせてパッキンリングを成形するための金型を用意しなければならず、製造コストが高騰するとともに、手間がかかる。

また、特許文献１では、支持枠の端部にある連結板を一対のネジで押すことによってパッキンリングを管路内面に圧着するようにしているが、これら一対のネジは支持枠の幅方向に並んでいるので、力のバランスが均等になるようにねじ込むのが困難であり、パッキンリングを管路内面に十分に圧着させる効果が期待できない。また、水密試験時の水圧が高くなる場合、分割バックアップ板はパッキンリングの全面を覆う形状にしてパッキンリングが分割バックアップ板の隙間から膨出しないようにしなければならない。

特許文献２の水密試験装置では、ゴムスリーブの断面が平坦に近い形状であるため、管路内側に配置した際、止水継手を収容する空間を形成することができず、水密試験を行うこと自体が難しい場合がある。また、２条のバンド状部材と、各バンド状部材を押し拡げるための２つの構造チェンと、構造チェンを押し拡げるピストンシリンダー装置とを備えているので、部品点数が多く構造が複雑で製造コストが高騰する。さらに、構造チェンはリンク部分が直線状であるため、部分的には２点でバンド状部材を押圧することになり、均一な押圧力を作用させることができず、水密試験中に試験水が漏れてしまう恐れがある。

特許文献３の水密試験装置では、パッキング材の断面がコ字状であるため、特許文献１のパッキンリングの成形と同様に成形が困難である。また、押さえ板のパッキング材押圧面が平板状であり、この押さえ板によってパッキング材の幅方向両端部を押圧しているが、水密試験時の水圧が高くなる場合、パッキング材が抜けてしまう恐れがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造コストが安価で、しかも、管路内側に配置した止水継手を覆った状態で止水が安定で、かつ、確実に水密試験を行うことができるようにすることにある。

上記目的を達成するために、第１の発明は、
管路の接続部の管内側に漏水防止のために設けられる止水継手の止水性を試験する止水継手の水密試験装置において、
可とう性及び止水性を有するとともに、上記止水継手を覆う円筒状に形成された可とう性止水シートと、
上記可とう性止水シートの内周面側に配置されて上記可とう性止水シートを径方向外向きに押圧する拡張セグメントとを備え、
上記可とう性止水シートは、上記止水継手の幅よりも広い幅を有するとともに、注水部及び排水部を有しており、
上記可とう性止水シートの内周面における幅方向両端部には、上記止水継手の幅方向両端部よりも外側に位置するように、該可とう性止水シートよりも高剛性な剛性板がそれぞれ接合固定され、
上記拡張セグメントは、上記剛性板を上記可とう性止水シートの径方向外向きにそれぞれ押圧するように上記剛性板側へ突出する押圧用突出部と、該両押圧用突出部間に設けられる耐圧部とを備え、
上記止水継手を上記可とう性止水シートで覆い、上記拡張セグメントの押圧用突出部により上記可とう性止水シートの剛性板をそれぞれ押圧した状態で上記注水部から試験水を上記可とう性止水シートと上記止水継手との間に注入し、試験水の水圧によって上記可とう性止水シートを上記拡張セグメントの耐圧部に密着させた状態で所定の水圧の水密試験を行えるように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、可とう性止水シートの形状を、止水継手を覆うことができる円筒状に形成するようにしているので、管路の径が異なっても、その径に対応する長さに切断したシート状の部材を円筒状に接合すれば可とう性止水シートが得られる。従って、金型のような高価な製造設備は不要で製造コストが安価になる。

また、拡張セグメントの押圧用突出部は拡張セグメントの本体部分となる耐圧部から突出しているので、拡張セグメントの耐圧部と管路内面との間には、押圧用突出部の突出量に対応した空間が形成されることになり、この空間に止水継手を収めることが可能になる。これにより、止水継手を覆うように水密試験装置を設置することが可能になる。

さらに、拡張セグメントの押圧用突出部によって可とう性止水シートよりも高剛性な剛性板をそれぞれ押圧するようにしているので、従来例のような複雑な機構を用いることなく、可とう性止水シートの幅方向両側を管路内面に確実に、かつ、安定して押し付けることが可能になり、試験水の漏れが抑制される。しかも、試験水の水圧によって可とう性止水シートを拡張セグメントの耐圧部に密着させているので、可とう性止水シートが膨張し過ぎることはない。よって、試験水の水圧が高くても正確な止水試験結果が得られる。

第２の発明は、第１の発明において、
第１及び第２拡張セグメントが上記可とう性止水シートの周方向に並ぶように配設され、
上記第１拡張セグメントの周方向一縁部近傍には、該第１拡張セグメントの幅方向中央部を通る中心線を対称の中心として線対称となるように配置されて該中心線に近づくに従って該第１拡張セグメントの周方向他縁部側に位置するように傾斜して延びる一対の第１拡張ガイドが設けられ、
上記第２拡張セグメントにおける上記第１拡張セグメントの周方向一縁部に対向する縁部近傍には、上記第１及び第２拡張セグメントの縁部間を幅方向に延びる線を対称の中心として上記第１拡張ガイドと線対称となるように配置された一対の第２拡張ガイドが設けられ、
上記第１拡張ガイド及び上記第２拡張ガイドの間に挿入される拡張装置によって上記第１及び第２拡張セグメントの縁部間を拡大させるように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１拡張セグメントの第１拡張ガイドと、第２拡張セグメントの第２拡張ガイドとの間に拡張装置を挿入して拡張装置によって拡張力を作用させることで第１及び第２拡張セグメントの縁部間を拡大し、これにより、第１及び第２拡張セグメントの押圧用突出部を可とう性止水シートの剛性板に押し付けることが可能になる。

このとき、第１拡張ガイドは、第１拡張セグメントの幅方向の中心線を対称の中心として線対称に配置されて該中心線に対して傾斜しているので、拡張力が幅方向一方に偏ることはなく、第１及び第２拡張セグメントに対して安定して作用する。第２拡張ガイドも同様に配置されているので、第１及び第２拡張セグメントに対して拡張力がより一層安定して作用する。

第３の発明は、第１または２の発明において、
上記可とう性止水シートの外周面には、上記拡張セグメントの押圧用突出部に対応する部位に、管路内面に接触してシールするシール部材が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、可とう性止水シートと管路内面との間にシール部材が配設されるので、試験水の漏れがさらに抑制される。

第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、
上記可とう性止水シートの剛性板には、幅方向の少なくとも外側に、上記拡張セグメントの押圧用突出部に係合する係合突起が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、水密試験時、可とう性止水シートの剛性板の係合突起が拡張セグメントの押圧用突出部に係合し、この拡張セグメントの耐圧部が高い剛性を持っているので、試験水の水圧が作用した際に可とう性止水シートの縁部が水圧によって移動してしまうのが拡張セグメントによって阻止される。

第５の発明は、第２の発明において、
上記拡張装置を備えており、
上記拡張装置は、
流体圧シリンダ装置と、
上記第１拡張ガイドの傾斜部分に沿って延びる傾斜部を有する第１拡張板と、
上記第２拡張ガイドの傾斜部分に沿って延びる傾斜部を有する第２拡張板とを備え、
上記流体圧シリンダ装置の伸縮方向の一端部が上記第１拡張板に対して第１支軸を介して回動可能に連結され、
上記流体圧シリンダ装置の伸縮方向の他端部が上記第２拡張板に対して第２支軸を介して回動可能に連結されていることを特徴とする。

この構成によれば、流体圧シリンダ装置の伸び方向の動作によって第１拡張板及び第２拡張板をそれぞれ第１拡張ガイド及び第２拡張ガイドの傾斜部分に沿って移動させて拡張力を安定して作用させることが可能になる。このとき、第１拡張板及び第２拡張板の角度変化が第１支軸及び第２支軸によって許容されているので、第１拡張板及び第２拡張板を管内周面に沿った第１及び第２拡張セグメントの形状に沿うように変位させることが可能になる。

第１の発明によれば、止水継手を可とう性止水シートで覆い、拡張セグメントの押圧用突出部により可とう性止水シートの剛性板をそれぞれ押圧した状態で注水部から試験水を可とう性止水シートと止水継手との間に注入し、その試験水の水圧によって可とう性止水シートを拡張セグメントの耐圧部に密着させた状態で所定の水圧の水密試験を行えるようにしている。これにより、製造コストが安価で、しかも、管路内側に配置した止水継手を覆った状態で止水が安定で、かつ、確実に水密試験を行うことができる。

第２の発明によれば、第１拡張セグメントに幅方向の中心線を対称の中心として対称配置した一対の第１拡張ガイドを設け、第２拡張セグメントにも同様に第２拡張ガイドを設け、第１拡張ガイド及び第２拡張ガイドの間に拡張装置を挿入して第１及び第２拡張セグメントの縁部間を拡大させるようにしている。これにより、拡張力が第１及び第２拡張セグメントの幅方向一方に偏ることはなく、安定して作用するので、試験水が漏れるのを抑制できる。

第３の発明によれば、可とう性止水シートの外面に管路内面に接触するシール部材を設けたので、試験水が漏れるのを抑制できる。

第４の発明によれば、可とう性止水シートの剛性板に拡張セグメントの押圧用突出部に係合する係合突起を設けたので、試験水の水圧が作用した際に可とう性止水シートの縁部が水圧によって移動するのを阻止でき、試験水が漏れるのを抑制できる。

第５の発明によれば、流体圧シリンダ装置に対して第１支軸を介して第１拡張板を連結し、第２支軸を介して第２拡張板を連結するようにしているので、第１拡張板及び第２拡張板を拡張セグメントの形状に沿うように変位させて拡張力を確実に作用させることができる。

実施形態に係る水密試験装置を設置した状態の管路の断面図である。 止水継手が設けられている管路の断面図である。 止水継手が設けられている管路の拡大断面図である。 図１のIV−IV線断面図である。 水密試験装置を設置した状態の拡大断面図である。 水密試験装置を設置した状態の斜視図である。 可とう性止水シートの側面図である。 図７のVIII−VIII線断面図である。 可とう性止水シートの拡大断面図である。 拡張セグメントの側面図である。 図１０のXI−XI線断面図である。 拡張セグメントの拡大断面図である。 図１０のXIII−XIII線断面図である。 拡張装置をセットした状態の図１相当図である。 拡張装置をセットした状態の図４相当図である。 拡張装置の斜視図である。 実施形態の変形例に係る断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る止水継手の水密試験装置１の設置状態を管路１００の軸線方向に沿って見た正面図である。尚、管路１００は断面として表している。この実施形態の説明では、水密試験装置１の構成を説明する前に、管路１００及び止水継手２００の構成について説明する。

管路１００は円管コンクリート部材で構成されており、この実施形態では地中に埋設されている場合を示す。複数の管路１００が略水平に延びるように配置されて接続されることで例えば下水道等の水路が形成される。

図２及び図３に示すように、止水継手２００は、隣接する管路１００、１００の間の接続部３００からの漏水及び外部からの水浸入を防止しながら、管路１００、１００を接続するためのものである。止水継手２００は、管路１００の接続部３００の管内側に設けられており、ゴム製の円筒状止水継手本体２０１と、２本の金属製拡張バンド２０２、２０２とで構成されている。止水継手本体２０１は、管路１００の内周面に接触するように成形されている。拡張バント２０２、２０２は、隣接する管路１００、１００の目地を挟むように配置されており、止水継手本体２０１の外周面を管路１００、１００の内周面に密着させるためのものである。

次に水密試験装置１について説明する。図４〜図６に示すように、水密試験装置１は、止水継手２００の止水性を試験するための装置であり、止水継手２００を覆う可とう性止水シート１０と、第１拡張セグメント２０と、第２拡張セグメント３０と、第３拡張セグメント４０（図１０に示す）とを備えている。第１〜第３拡張セグメント２０、３０、４０により可とう性止水シート１０を管路１００の内面に押圧することができるようになっている。

可とう性止水シート１０の材料としては、可とう性を有し、かつ、水を通さない水不透過性（止水性）を有するシートであれば使用することができる。例えば、ゴムや熱可塑性エラストマー等を使用したシートや、これらのシートの厚み方向中間部に織布や金属メッシュを挟んだ構造のシート等を使用することができる。可とう性止水シート１０をゴム製とする場合には、例えば、スチレン・ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、天然ゴム、クロロプレンゴム等の加硫系ゴム製シートを使用することができる。可とう性止水シート１０を熱可塑性エラストマー製とする場合には、軟質塩化ビニル、塩化ビニル樹脂系エラストマー、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ＥＶＡ系エラストマー等を使用することができる。

可とう性止水シート１０は止水継手２００の管内側に臨む部分全体を覆うことができるように寸法設定されており、具体的には、可とう性止水シート１０の幅方向の寸法は、止水継手２００の幅寸法よりも十分に長く設定されている。

また、図７や図８に示すように、可とう性止水シート１０は、長尺シートを円筒状に丸めて突き当てた縁部同士をジョイントシート１０ａによって貼り合わせることで止水継手２００の形状に対応した円筒状に成形される。ジョイントシート１０ａは、可とう性止水シート１０の材料と同じ材料からなるものであり、可とう性止水シート１０の幅方向に延びる形状となっている。ジョイントシート１０ａは、可とう性止水シート１０の水路内（内周面）側に設けるのが好ましい。これにより、可とう性止水シート１０の外面には凹凸がなく、平滑な面が形成されるので管路１００の内面との間のシール性が高まる。

このように可とう性止水シート１０を長尺シートから構成することで、管路１００の内径が異なる場合に、管路１００の内側の周長に合うように長尺シート部材を切断すれば、各管路１００の内径に合うように丸めて可とう性止水シート１０を容易に得ることができる。可とう性止水シート１０は、拡張セグメント２０の押圧用突出部２１、２２の間で余裕を持たせているので、試験水圧が作用しない状態ではシワが発生するが、試験水圧を作用させることで可とう性止水シート１０が拡張セグメント２０の内面に当たり、シワがなくなる。

図９に示すように、可とう性止水シート１０における幅方向両端部には、第１剛性板１１及び第２剛性板１２がそれぞれ接合固定されている。図５に示すように、第１剛性板１１は、止水継手２００の幅方向の一端部（図５における左端部）よりも外側に位置するように配置されている。また、第２剛性板１２は、止水継手２００の幅方向の他端部（図５における右端部）よりも外側に位置するように配置されている。すなわち、第１剛性板１１及び第２剛性板１２の間に止水継手２００が位置している。

第１剛性板１１は、可とう性止水シート１０よりも高剛性な材料からなるものであり、例えばステンレス鋼、アルミニウム合金、防錆メッキ鋼、防錆被覆鋼材等より選ばれる鋼鈑、又はこれら鋼鈑に前記熱可塑性エラストマーを被覆した熱可塑性エラストマー被覆鋼鈑、又は硬質塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＥＴ等の硬質プラスチック、ＦＲＰ等の繊維補強プラスチック等よりなる板状体を用いることができる。熱可塑性エラストマー被覆鋼鈑は、可とう性止水シート１０が熱可塑性エラストマーシートである場合に熱融着による接着が可能であり望ましい。

可とう性止水シート１０と第１剛性板１１との接合固定方法としては、通常のゴム系、ウレタン系、アクリル系及びエポキシ系等の接着剤を用いた接着方法や、熱融着、溶剤溶着、加硫接着等の中から方法から選ぶことができるが、これらに限定されるものではなく、リベット等の機械的な結合方法であってもよい。特に第１剛性板１１を軟質塩化ビニル被覆鋼鈑とし、可とう性止水シート１０を軟質塩化ビニルとした場合には、軟質塩化ビニルの可とう性止水シート１０を円筒状に接合するときの接合部の接着や、軟質塩化ビニルの可とう性止水シート１０と第１剛性板１１との接着の際に溶剤溶着や熱融着が容易となるので特に望ましい。

図８に示すように、複数の第１剛性板１１が、可とう性止水シート１０の周方向に隙間１７ができるように設けられている。隙間１７を設けることで、可とう性止水シート１０を第１剛性板１１、１１の間で折ることができ、管路１００内に容易に搬入することが可能になる。

各第１剛性板１１は、円弧状に成形されている。図９に示すように、第１剛性板１１は、可とう性止水シート１０に接着される接着板部１１ａと、接着板部１１ａの幅方向両側から管内側へ突出する係合突起１１ｂ、１１ｂとを有している例を示している。係合突起１１ｂ、１１ｂも可とう性止水シート１０の周方向に連続して延びている。係合突起１１ｂ、１１ｂは、後述する拡張セグメント２０の押圧用突出部２１に対して幅方向両側からそれぞれ係合することにより、可とう性止水シート１０が拡張セグメント２０に対して幅方向両側にずれないようにするためのズレ防止用突起である。第２剛性板１２も第１剛性板１１と同様に構成されており、接着板部１２ａと係合突起１２ｂ、１２ｂとを有している。

第１剛性板１１及び第２剛性板１２は、熱可塑性エラストマー被覆鋼鈑を上述した形状となるように折り曲げて成形すれば低コストで作製できるので好ましい。

可とう性止水シート１０の外面において、後述する拡張セグメント２０の押圧用突出部２１、２２に対応する部位には、管路１００内面に接触するシール部材１４がそれぞれ一対設けられている。一対のシール部材１４、１４は、可とう性止水シート１０の幅方向に間隔をあけて配置されている。これらシール部材１４は、可とう性止水シート１０と同じ材料からなるものであってもよいし、軟質ゴムや軟質プラスチック、ゴムやプラスチックの発泡体材料、あるいはブチルゴム系粘着材等を使用することもできる。

図８に示すように、可とう性止水シート１０には、注水部である注水管１５と、排水部である排水管１６とが設けられている。注水管１５には、図示しない高圧水供給装置から試験水が導入されるようになっている。高圧水供給装置は、従来から周知の構造のものを用いることができ、試験を行うのに必要な高圧水を供給するポンプや注水管１５に接続される配管、圧力ゲージ等を備えている。

図９に示すように、注水管１５及び排水管１６は可とう性止水シート１０を貫通するように該可とう性止水シート１０に取り付けられている。注水管１５と排水管１６とは、互いに可とう性止水シート１０の周方向に離れている。また、注水管１５と排水管１６とは、熱可塑性エラストマーとしての軟質塩化ビニルシートを用いて、例えば熱融着または溶剤溶着によってシール性を確保しながら取り付けることができる。

図５に示すように、第１拡張セグメント２０は、第１剛性板１１及び第２剛性板１２を可とう性止水シート１０の径方向外向きにそれぞれ押圧するように剛性板１１、１２側へそれぞれ突出する突出する第１押圧用突出部２１及び第２押圧用突出部２２と、両押圧用突出部２１、２２間に設けられる耐圧部２３とを備えている。耐圧部２３は、試験時の水圧と同等の荷重が加わった際に殆ど撓み変形しない程度の高い剛性を有する鋼鈑等で構成することができる。耐圧部２３の材料は例えば第１剛性板１１及び第２剛性板１２と同様な材料を用いることができる。

この実施形態では、図１０に示すように、拡張セグメントの数を第１〜第３拡張セグメント２０、３０、４０の３つとしている。これら第１〜第３拡張セグメント２０、３０、４０を組み合わせると、管路１００の内径に対応する略円環形状をなすようになっている。従って、第１〜第３拡張セグメント２０、３０、４０の各々は、円を略３等分した円弧状となっている。

尚、拡張セグメントの数は、３つに限られるものではなく、２つであってもよいし、４つ以上であってもよいが、管路１００内に搬入するのが容易な数が好ましい。

第１拡張セグメント２０の耐圧部２３は、上述した円弧状に湾曲した板で構成されている。図５に示すように、耐圧部２３の幅は、可とう性止水シート１０の幅と同程度に設定されている。耐圧部２３の幅方向両側の管路１００側に、上記第１押圧用突出部２１及び第２押圧用突出部２２が配置されている。

第１押圧用突出部２１及び第２押圧用突出部２２は、断面が耐圧部２３の幅方向に長い四角形状の角管部材で構成されており、耐圧部２３における周方向の両端に亘って延びている。第１押圧用突出部２１及び第２押圧用突出部２２を構成する材料は例えば第１剛性板１１及び第２剛性板１２と同様な材料を用いることができる。第１押圧用突出部２１及び第２押圧用突出部２２は、例えば溶接等の固定方法によって耐圧部２３に固定することができる。

第１押圧用突出部２１の幅は、第１剛性板１１の係合突起１１ｂ、１１ｂの離間寸法よりも若干狭く設定されている。第１押圧用突出部２１が第１剛性板１１の係合突起１１ｂ、１１ｂの間に、第２押圧用突出部２２が第２剛性板１２の係合突起１２ｂ、１２ｂの間にそれぞれ挿入可能となっている。

図１０及び図１３に示すように、第１拡張セグメント２０と第３拡張セグメント４０とは固定部６０により固定されている。第１拡張セグメント２０と第２拡張セグメント３０とは、後述する方法によって両セグメント２０、３０間の隙間を広げることができるように非固定状態とされている。同様に、第２拡張セグメント３０と第３拡張セグメント４０とも非固定状態とされている。固定部６０は、第１〜第３セグメント２０、３０、４０を円形に管路１００内に取り付ける際に、長さ調整の役割を持っている。

固定部６０は、第１拡張セグメント２０を第３拡張セグメント４０に対して着脱可能に構成されている。これにより、第１〜第３拡張セグメント２０、３０、４０を分解した状態で管路１００内に搬入、管路１００内から搬出できるので、搬入及び搬出の作業性が良好である。

固定部６０は、第３拡張セグメント４０の耐圧部４３側から管路１００内へ向けて突出するように設けられたネジ軸６０ａ、６０ａと、ネジ軸６０ａ、６０ａに螺合するナット６０ｂ、６０ｂ（図１４に示す）とを備えている。ネジ軸６０ａ、６０ａは、第１拡張セグメント２０の耐圧部２３側に形成された長穴６０ｃ、６０ｃ（図１３に示す）にそれぞれ挿入されている。長穴６０ｃ、６０ｃは、管路１００の周方向に長くなっている。長穴６０ｃ、６０ｃに挿入したネジ軸６０ａ、６０ａにナット６０ｂ、６０ｂを螺合させて締め込むことで第１拡張セグメント２０と第３拡張セグメント４０とが結合する。このとき、第１拡張セグメント２０と第３拡張セグメント４０の隙間が広くなるように拡張力を作用させた状態でナット６０ｂ、６０ｂを締め込むことにより、高い拡張力を維持することもできる。

図６に示すように、第１拡張セグメント２０の第１押圧用突出部２１及び第２押圧用突出部２２には、第１ガイド棒６１及び第２ガイド棒６２がそれぞれ挿入されて溶接等で固定されるようになっている。第１ガイド棒６１及び第２ガイド棒６２は、第１押圧用突出部２１及び第２押圧用突出部２２内から周方向に、第２拡張セグメント３０側へ突出しており、全体として、第２拡張セグメント３０の円弧形状と同様に円弧状に湾曲している。

第２拡張セグメント３０は、基本構造が第１拡張セグメント２０と同様であり、第１押圧用突出部３１、第２押圧用突出部３２及び耐圧部３３を備えている。第２拡張セグメント３０における第１拡張セグメント２０側の第１押圧用突出部３１及び第２押圧用突出部３２には、第１拡張セグメント２０の第１ガイド棒６１及び第２ガイド棒６２が挿入されるようになっている。第１押圧用突出部３１及び第２押圧用突出部３２に第１ガイド棒６１及び第２ガイド棒６２が挿入された状態で、第１拡張セグメント２０と第２拡張セグメント３０とが周方向に相対変位可能に結合される。

第２拡張セグメント３０の第１押圧用突出部３１及び第２押圧用突出部３２に第１ガイド棒６１及び第２ガイド棒６２を挿入することで、第２拡張セグメント３０が第１拡張セグメント２０に対して幅方向及び管路１００内側方向へ動かなくなり、周方向にのみ移動可能となり、かつ、その移動方向は第２拡張セグメント３０の円弧（管路１００の周方向）に沿う方向となる。

第２拡張セグメント３０には、第１スペーサー６４及び第２スペーサー６５がそれぞれ挿入される第１挿入口３０ａ及び第２挿入口３０ｂが形成されている。第１挿入口３０ａは、第１押圧用突出部３１の外側面における第１拡張セグメント２０側の端部近傍において該端部から周方向に離れた部位に開口している。第１スペーサー６４は、第１挿入口３０ａから挿入された状態で、第１押圧用突出部３１に挿入された第１ガイド棒６１の先端部と、第１挿入口３０ａ内に配置された第１ストッパー部材６６とに当接することで、第１ガイド棒６１に対する第２拡張セグメント３０の位置決めが行われる。同様に、第２挿入口３０ｂは、第２押圧用突出部３２の外側面における第１拡張セグメント２０側の端部近傍において該端部から周方向に離れた部位に開口している。第２スペーサー６５は、第２挿入口３０ｂから挿入された状態で、第２押圧用突出部３２に挿入された第２ガイド棒６２の先端部と、第２挿入口３０ｂ内に配置された第２ストッパー部材６７とに当接することで、第２ガイド棒６２に対する第２拡張セグメント３０の位置決めが行われる。

上記第１挿入口３０ａ及び第２挿入口３０ｂ、第１スペーサー６４及び第２スペーサー６５、第１ストッパー部材６６及び第２ストッパー部材６７からなる構造は、後述するように第１拡張セグメント２０及び第２拡張セグメント３０に拡張力を作用させて両セグメント２０、３０間の隙間を拡大させることによって拡径させた際に、その拡径量を維持するための構造である。この構造は、第３拡張セグメント４０と第２拡張セグメント３０とが結合される部分にも設けられている。

第１拡張セグメント２０における第２拡張セグメント３０側の縁部（周方向一縁部）近傍には、一対の第１拡張ガイド２４、２５が設けられている。第１拡張ガイド２４、２５は、第１拡張セグメント２０の幅方向中央部を通る中心線Ｘ１を対称の中心として線対称となるように配置されている。第１拡張ガイド２４は、第１拡張セグメント２０の幅方向一側（図６の左側）寄りに配置されており、中心線Ｘ１に近づくに従って第１拡張セグメント２０における第３拡張セグメント４０が連結される側の縁部（周方向他縁部）側に位置するように傾斜して延びている。

また、第１拡張ガイド２５は、第１拡張セグメント２０の幅方向他側（図６の右側）寄りに配置されており、中心線Ｘ１に近づくに従って第１拡張セグメント２０における第３拡張セグメント４０が連結される側の縁部（周方向他縁部）側に位置するように傾斜して延びている。つまり、第１拡張ガイド２４、２５は、第１拡張セグメント２０における第２拡張セグメント３０側の縁部に近づくに従って両ガイド２４、２５間が広くなるように配置されている。第１拡張ガイド２４、２５は、例えば耐圧部２３と同様な材料で構成することができる。

また、第２拡張セグメント３０における第１拡張セグメント２０の周方向一縁部に対向する縁部近傍には、一対の第２拡張ガイド３４、３５が設けられている。第２拡張ガイド３４、３５は、第１及び第２拡張セグメント２０、３０の縁部間を幅方向に延びる直線Ｘ３を対称の中心として第１拡張ガイド２４、２５と線対称となるように配置されている。

すなわち、第２拡張ガイド３４、３５は、第２拡張セグメント３０の幅方向中央部を通る中心線Ｘ２を対称の中心として線対称となるように配置されている。第２拡張ガイド３４は、第２拡張セグメント３０の幅方向一側（図６の左側）寄りに配置されている。また、第２拡張ガイド３５は、第２拡張セグメント３０の幅方向他側（図６の右側）寄りに配置されている。第２拡張ガイド３４、３５は、第２拡張セグメント３０における第１拡張セグメント２０側の縁部に近づくに従って両ガイド３４、３５間が広くなるように配置されている。第２拡張ガイド３４、３５は、例えば耐圧部３３と同様な材料で構成することができる。

図１０、図１１、図１３に示すように、第２拡張セグメント３０と第３拡張セグメント４０にも同様なガイド７０〜７３が設けられている。

図１３に示すように、第３拡張セグメント４０は、基本構造が第１拡張セグメント２０と同様であり、第１押圧用突出部４１、第２押圧用突出部４２及び耐圧部４３を備えている。

次に、図１４〜図１６に基づいて拡張装置８０の構成について説明する。拡張装置８０は、流体圧シリンダとしての油圧シリンダ装置８１による推進力を利用して第１拡張セグメント２０及び第２拡張セグメント３０間の隙間を広げ、また、第２拡張セグメント３０及び第３拡張セグメント４０間の隙間を広げるように構成されている。これにより、第１〜第３拡張セグメント２０、３０、４０が可とう性止水シート１０を管路１００の内面に押圧することができるようになる。

すなわち、拡張装置８０は、上記油圧シリンダ装置８１と、第１拡張ガイド２４、２５の傾斜部分に沿って延びる傾斜部８２ａ、８２ａを有する第１拡張板８２と、第２拡張ガイド３４、３５の傾斜部分に沿って延びる傾斜部８３ａ、８３ａを有する第２拡張板８３とを備えている。第１拡張板８２は、第１拡張セグメント２０の耐圧部２３に沿うように形成され、また、第２拡張板８３は、第２拡張セグメント３０の耐圧部３３に沿うように形成されている。第１拡張板８２には、支軸板８２ｂ、８２ｂが設けられている。また、第２拡張板８３には、支軸板８３ｂ、８３ｂが設けられている。

さらに、拡張装置８０は、油圧シリンダ装置８１のシリンダ側（油圧シリンダ装置８１の伸縮方向の一端部）を第１拡張板８２の支軸板８２ｂ、８２ｂに対して回動可能に連結するための第１支軸８４を有している。第１拡張板８２は、第１支軸８４周りに回動することで、第１拡張セグメント２０の耐圧部２３に常に沿うように角度調整される。

また、拡張装置８０は、油圧シリンダ装置８１のロッド側（油圧シリンダ装置８１の伸縮方向の他端部）を第２拡張板８３の支軸板８３ｂ、８３ｂに対して回動可能に連結するための第２支軸８５を有している。第２拡張板８３は、第２支軸８５周りに回動することで、第２拡張セグメント３０の耐圧部３３に常に沿うように角度調整される。

油圧シリンダ装置８１には、ポンプ８６が油圧ホース８７を介して接続されている。ポンプ８６には操作ハンドル８６ａが設けられている。ポンプ８６を操作することで、油圧シリンダ装置８１に油を供給して伸長させることができるとともに、供給した油を抜いて縮めることもできるようになっている。

次に、上記のように構成された水密試験装置１を用いて水密試験を行う要領について説明する。

管路１００内に可とう性止水シート１０及び第１〜第３拡張セグメント２０、３０、４０を搬入する。このとき可とう性止水シート１０は、第１剛性板１１、１１の隙間１７及び第２剛性板１２、１２の隙間１７で折りたたんだ状態で搬入することができ、搬入作業性が良好である。また、第１〜第３拡張セグメント２０、３０、４０は、管路１００の内径よりも大幅に短くなっているので、これらも搬入作業性が良好である。

搬入後、止水継手２００を可とう性止水シート１０で覆う。このとき、図５に示すように、止水継手２００の全体を覆うように可とう性止水シート１０を配置し、止水継手２００の幅方向両側方に可とう性止水シート１０の第１剛性板１１及び第２剛性板１２をそれぞれ配置する。これにより、シール部材１４が管路１００の内面に接触するように配置される。このとき、ジョイントシート１０ａが可とう性止水シート１０の内周面側に設けられているので、可とう性止水シート１０の外面には凹凸がなく、管路１００の内面との間のシール性が高まる。

その後、図1に示すように、第１〜第３拡張セグメント２０、３０、４０を可とう性止水シート１０の内周面に沿うように配置して組み立てる。

すなわち、図６に示すように、第１拡張セグメント２０の第１ガイド棒６１及び第２ガイド棒６２を、第２拡張セグメント３０の第１押圧用突出部３１及び第２押圧用突出部３２に挿入する。また、図示しないが、同様に第２拡張セグメント３０のガイド棒を第３拡張セグメント４０の第１押圧用突出部４１及び第２押圧用突出部４２に挿入する。また、第３拡張セグメント４０と第１拡張セグメント２０とは、固定部６０により固定する。このとき、ネジ軸６０ａ、６０ａを長穴６０ｃ、６０ｃに挿入した後、ナット６０ｂ、６０ｂをネジ軸６０ａ、６０ａに螺合させて締め付ける。これにより、第１〜第３拡張セグメント２０、３０、４０が環状に形成される。

この状態で、第１拡張セグメント２０の第１押圧用突出部２１及び第２押圧用突出部２２を可とう性止水シート１０の第１剛性板１１の係合突起１１ｂ、１１ｂの間及び第２剛性板１２の係合突起１２ｂ、１２ｂの間にそれぞれ挿入して係合させておく。

しかる後、図１４や図１５に示すように拡張装置８０をセットする。拡張装置８０の第１拡張板８２を第１拡張ガイド２４、２５間に挿入し、さらに、第２拡張板８３を第２拡張ガイド３４、３５間に挿入する。そして、ポンプ８６を作動させて油を油圧シリンダ装置８１に送り込むと油圧シリンダ装置８１が伸長して第１拡張板８２及び第２拡張板８３の間隔が広がる。これにより、第１拡張板８２は第１拡張ガイド２４、２５により、第１拡張板８２の中心線が第１拡張セグメント２０の中心線Ｘ１と一致するように自動的に案内される。第２拡張板８３も同様に、第２拡張板８３の中心線が第２拡張セグメント３０の中心線Ｘ２と一致するように自動的に案内される。そして、第１拡張セグメント２０と第２拡張セグメント３０との隙間が広がる方向に拡張力が作用する。このとき、第１拡張板８２の中心線が第１拡張セグメント２０の中心線Ｘ１と一致し、第２拡張板８３の中心線が第２拡張セグメント３０の中心線Ｘ２と一致しているので、拡張力が第１拡張セグメント２０と第２拡張セグメント３０の中心部に確実に作用する。これにより、拡張力を安定して作用させることができる。

その後、第１スペーサー６４及び第２スペーサー６５を第１挿入口３０ａ及び第２挿入口３０ｂにそれぞれ挿入する。第１スペーサー６４及び第２スペーサー６５は、寸法の異なるものを予め複数種用意しておき、拡張後の第１拡張セグメント２０と第２拡張セグメント３０との隙間の大きさに合わせて選択すればよい。

第２拡張セグメント３０及び第３拡張セグメント４０に対しても同様に拡張力を作用させることができる。

以上のようにして水密試験装置１が設置された後、注水管１５から試験水を注入し、内部の残存エアーが抜けた状態で排水管１６を閉塞する。試験水は、可とう性止水シート１０と止水継手２００との間に注入される。試験水が注入されると、可とう性止水シート１０が管路１００内方へ向けて膨張しようとするが、第１〜第３拡張セグメント２０、３０、４０の耐圧部２３、３３、４３により可とう性止水シート１０を覆っているので、可とう性止水シート１０は耐圧部２３、３３、４３に密着するだけでそれ以上の膨張が抑制される。さらに、第１拡張セグメント２０の第１押圧用突出部２１及び第２押圧用突出部２２を可とう性止水シート１０の第１剛性板１１の係合突起１１ｂ、１１ｂ及び第２剛性板１２の係合突起１２ｂ、１２ｂにそれぞれ係合させているので、試験水注入による膨張時の可とう性止水シート１０の幅方向両側が変位することを抑制でき、試験水の漏れを防止できる。また、可とう性止水シート１０のシール部材１４、１４が管路１００の内面に押し付けられているので、このことによっても試験水の漏れを防止できる。

試験水の注入後、所定時間内に圧力が所定未満とならなければ止水継手２００の止水性が良好であると判断でき、一方、所定時間内に圧力が所定未満となれば止水継手２００の止水性が不十分であると判断できる。

試験終了後は、排水管１６から試験水を排水すればよい。

以上説明したように、この実施形態によれば、止水継手２００を可とう性止水シート１０で覆い、拡張セグメント２０、３０、４０の押圧用突出部２１、２２、３１、３２、４１、４２により可とう性止水シート１０の剛性板１１、１２をそれぞれ押圧した状態で注水管１５から試験水を可とう性止水シート１０と止水継手２００との間に注入し、その試験水の水圧によって可とう性止水シート１０を拡張セグメント２０、３０、４０の耐圧部２３、３３、４３に密着させた状態で所定の水圧の水密試験を行うことができる。

また、可とう性止水シート１０の形状を、止水継手２００を覆うことができる円筒状に形成するようにしているので、管路１００の径が異なっても、その径に対応する長さ切断したシート部材を円筒に成形すればよい。これにより、金型のような高価な製造設備は不要で製造コストが安価になる。

また、拡張セグメント２０、３０、４０の押圧用突出部２１、２２、３１、３２、４１、４２は拡張セグメント２０、３０、４０の本体部分から突出しているので、拡張セグメント２０、３０、４０の耐圧部２３、３３、４３と管路１００内面との間には、押圧用突出部２１、２２、３１、３２、４１、４２の突出量に対応した空間が形成されることになる。これにより、止水継手２００を覆うように水密試験装置１を配置することが可能になる。

さらに、拡張セグメント２０、３０、４０の押圧用突出部２１、２２、３１、３２、４１、４２により可とう性止水シート１０よりも高剛性な剛性板１１、１２をそれぞれ押圧するようにしているので、従来例のような複雑な機構を用いることなく、可とう性止水シート１０の幅方向両側を管路１００内面に確実に、かつ、安定して押し付けることが可能になり、試験水の漏れが抑制される。しかも、試験水の水圧によって可とう性止水シート１０を拡張セグメント２０、３０、４０の耐圧部２３、３３、４３に密着させているので、可とう性止水シート１０が膨張し過ぎることはない。よって、試験水の水圧が高くても正確な止水試験結果が得られる。

これにより、製造コストが安価で、しかも、管路１００内側に配置した止水継手２００を覆った状態で確実に水密試験を行うことができる。

尚、図１７に示す変形例のように、第１拡張セグメント２０の耐圧部２３と、押圧用突出部２７、２８とを一体成形してもよい。耐圧部２３の構成する板材の幅方向両側から突出するように押圧用突出部２７、２８を成形する。また、可とう性止水シート１０の剛性板１１、１２は平板状に成形した例を示している。この変形例によれば、耐圧部２３と押圧用突出部２７、２８とを一体成形することで部品点数が少なくなるが、板材の成形には特殊な機械が必要であり、また、拡張の仕方には工夫が必要である。第２拡張セグメント３０及び第３拡張セグメント４０も同様である。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明は、管路に設けられる止水継手の止水性を試験する際に使用することができる。

１ 水密試験装置
１０ 可とう性止水シート
１１ 第１剛性板
１１ｂ 係合突起
１２ 第２剛性板
１２ｂ 係合突起
１５ 注水管（注水部）
１６ 排水管（排水部）
２０ 第１拡張セグメント
２１ 第１押圧用突出部
２２ 第２押圧用突出部
２３ 耐圧部
２４、２５ 第１拡張ガイド
３０ 第２拡張セグメント
３４、３５ 第２拡張ガイド
４０ 第３拡張セグメント
８０ 拡張装置
８１ 油圧シリンダ装置（流体圧シリンダ装置）
８２ 第１拡張板
８３ 第２拡張板
８４ 第１支軸
８５ 第２支軸
１００ 管路
２００ 止水継手
３００ 接続部

Claims (5)

1. 管路の接続部の管内側に漏水防止のために設けられる止水継手の止水性を試験する止水継手の水密試験装置において、
   可とう性及び止水性を有するとともに、上記止水継手を覆う円筒状に形成された可とう性止水シートと、
   上記可とう性止水シートの内周面側に配置されて上記可とう性止水シートを径方向外向きに押圧する拡張セグメントとを備え、
   上記可とう性止水シートは、上記止水継手の幅よりも広い幅を有するとともに、注水部及び排水部を有しており、
   上記可とう性止水シートの内周面における幅方向両端部には、上記止水継手の幅方向両端部よりも外側に位置するように、該可とう性止水シートよりも高剛性な剛性板がそれぞれ接合固定され、
   上記拡張セグメントは、上記剛性板を上記可とう性止水シートの径方向外向きにそれぞれ押圧するように上記剛性板側へ突出する押圧用突出部と、該両押圧用突出部間に設けられる耐圧部とを備え、
   上記止水継手を上記可とう性止水シートで覆い、上記拡張セグメントの押圧用突出部により上記可とう性止水シートの剛性板をそれぞれ押圧した状態で上記注水部から試験水を上記可とう性止水シートと上記止水継手との間に注入し、試験水の水圧によって上記可とう性止水シートを上記拡張セグメントの耐圧部に密着させた状態で所定の水圧の水密試験を行えるように構成されていることを特徴とする管路接続部に設けられる止水継手の水密試験装置。
2. 請求項１に記載の管路接続部に設けられる止水継手の水密試験装置において、
   第１及び第２拡張セグメントが上記可とう性止水シートの周方向に並ぶように配設され、
   上記第１拡張セグメントの周方向一縁部近傍には、該第１拡張セグメントの幅方向中央部を通る中心線を対称の中心として線対称となるように配置されて該中心線に近づくに従って該第１拡張セグメントの周方向他縁部側に位置するように傾斜して延びる一対の第１拡張ガイドが設けられ、
   上記第２拡張セグメントにおける上記第１拡張セグメントの周方向一縁部に対向する縁部近傍には、上記第１及び第２拡張セグメントの縁部間を幅方向に延びる線を対称の中心として上記第１拡張ガイドと線対称となるように配置された一対の第２拡張ガイドが設けられ、
   上記第１拡張ガイド及び上記第２拡張ガイドの間に挿入される拡張装置によって上記第１及び第２拡張セグメントの縁部間を拡大させるように構成されていることを特徴とする管路接続部に設けられる止水継手の水密試験装置。
3. 請求項１または２に記載の管路接続部に設けられる止水継手の水密試験装置において、
   上記可とう性止水シートの外周面には、上記拡張セグメントの押圧用突出部に対応する部位に、管路内面に接触してシールするシール部材が設けられていることを特徴とする管路接続部に設けられる止水継手の水密試験装置。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の管路接続部に設けられる止水継手の水密試験装置において、
   上記可とう性止水シートの剛性板には、幅方向の少なくとも外側に、上記拡張セグメントの押圧用突出部に係合する係合突起が設けられていることを特徴とする管路接続部に設けられる止水継手の水密試験装置。
5. 請求項２に記載の管路接続部に設けられる止水継手の水密試験装置において、
   上記拡張装置を備えており、
   上記拡張装置は、
   流体圧シリンダ装置と、
   上記第１拡張ガイドの傾斜部分に沿って延びる傾斜部を有する第１拡張板と、
   上記第２拡張ガイドの傾斜部分に沿って延びる傾斜部を有する第２拡張板とを備え、
   上記流体圧シリンダ装置の伸縮方向の一端部が上記第１拡張板に対して第１支軸を介して回動可能に連結され、
   上記流体圧シリンダ装置の伸縮方向の他端部が上記第２拡張板に対して第２支軸を介して回動可能に連結されていることを特徴とする管路接続部に設けられる止水継手の水密試験装置。

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