JP2016142385A - 管体の離脱防止機構及び離脱防止部材 - Google Patents

Abstract

【課題】管体の十分な強度を確保しつつ、管体同士の離脱を確実に防止すること。
【解決手段】第一管体１と、第一管体１と同軸上に設けられる第二管体２と、一端側が第一管体１の先端部に、他端側が第二管体２の先端部にそれぞれ外嵌めされて、両管体１、２を連結する筒状のカラー部材３と、カラー部材３と第一管体１との間に介在する第一水密部材４と、カラー部材３と第二管体２との間に介在する第二水密部材５と、第一管体１の先端部に、この第一管体１の内外径面に跨るように設けられ、第一管体１と第二管体２との間に引き抜き力が作用した際に、第一水密部材４と当接してその引き抜きを阻止する離脱防止部材６と、を備えた管体の離脱防止機構を構成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、カラー部材を用いて連結した管体同士の抜け止めを図るための管体の離脱防止機構、及びこの離脱防止機構に用いられる離脱防止部材に関する。

農業用水や上水道等の管路においては、例えば図９に縦断面図（要部）で示すように、同軸上に設けた管体１１、１２の両先端部にカラー部材１３を外嵌めするとともに、カラー部材１３と管体１１、１２との間に介在する水密部材１４、１５を設け、両管体１１、１２の間の水密を確保しつつ連結する構成を採用することが多い。本図に示すように、カラー部材１３を管体１１、１２とは別の部材とする代わりに、連結する一方側の管体１１にカラー部材１３を一体に形成し、この一方側の管体１１を受け側管体、他方側の管体１２を挿し側管体とし、受け側管体に挿し側管体を挿し込む構成とすることもある。

このように連結した管体１１、１２は、それぞれカラー部材１３にある程度の深さまで挿し込まれており、このカラー部材１３に対する管体１１、１２の多少の抜き挿しが許容される。しかも、カラー部材１３と管体１１、１２との間には、水密部材１４、１５を介して摩擦抵抗が作用している。このため、通常の使用状態においては、両管体１１、１２が不用意に離脱することはない。しかしながら、最近頻発している大規模地震による揺れが作用した場合、何ら抜け止め機構が設けられていないことから、カラー部材１３と管体１１、１２の間に許容範囲を超える抜き挿しが生じ、管体１１、１２同士が離脱する問題が生じ得る。

この問題を解決すべく、例えば特許文献１においては、一方の管の受口の内部にシール材を設けるとともに、他方の管の挿口に断面Ｊ字形の離脱防止部材を設けた構成を採用する（本文献の図１参照）。この構成によると、両管に抜け出し力が作用したときに、離脱防止部材の管端面部がシール材と係合することにより、離脱の防止を図ることができる（本文献の段落００１３参照）。

特開平９−２５０６６７号公報

特許文献１に係る構成は、離脱防止部材が断面Ｊ字形をしているため、その管端面部がシール材と係合した際に、離脱防止部材に、ボルト固定部を中心とする回転のモーメントが作用し、この離脱防止部材が管の内面から外れやすいという問題がある。また、管の端部にボルト孔が形成されるため、管端部の強度が低下する問題が生じる。この強度低下は、離脱防止部材の素材として繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を採用する場合、管へのボルトのねじ込みの際に、このねじ込み部分のＦＲＰ中の繊維が切断されてしまうため一層顕著となる。

そこで、この発明は、管体の十分な強度を確保しつつ、管体同士の離脱を確実に防止することを課題とする。

上記の課題を解決するため、この発明では、第一管体と、前記第一管体と同軸上に設けられる第二管体と、一端側が前記第一管体の先端部に、他端側が前記第二管体の先端部にそれぞれ外嵌めされて、両管体を連結する筒状のカラー部材と、前記カラー部材と前記第一管体との間に介在する第一水密部材と、前記第一管体の先端部に、この第一管体の内外径面に跨るように設けられ、前記第一管体と前記第二管体との間に引き抜き力が作用した際に、前記第一水密部材と当接してその引き抜きを阻止する離脱防止部材と、を備えた管体の離脱防止機構を構成した。

このように、離脱防止部材を第一管体の先端部に、この第一管体の先端部の内外径面に跨るように設けることにより、この離脱防止部材を前記内外径面の両方で保持することになり、第一水密部材との当接に伴って離脱防止部材が管体から外れるのを防止することができる。しかも、離脱防止部材が第一管体の先端部にしっかりと保持されるため、ボルトによって強固に固定する必要がない。このため、管体の端部近傍の強度が低下する問題も生じない。

前記構成においては、前記カラー部材と前記第二管体との間に介在する第二水密部材をさらに備えた構成とすることができる。

上記のように、第一水密部材に加え、第二水密部材を設けることにより、カラー部材と第二管体との間の水密性が向上するのみならず、両管体とカラー部材によって構成される管体連結部全体としての柔軟性が高まる。このため、大規模地震によって管体を屈曲させる外力が作用したとしても、この外力を管体連結部全体としての柔軟性によって吸収することができる。このため、大規模地震の際に、管体連結部が破損するのを極力防止することができる。

前記各構成においては、前記第二管体の先端部に、この第二管体の内外径面に跨るように設けられ、前記第一管体と前記第二管体との間に引き抜き力が作用した際に、前記第二水密部材と当接してその引き抜きを阻止する離脱防止部材をさらに備えた構成とすることができる。

このように、第一管体側に加え、第二管体側にも離脱防止部材を設けることにより、管体同士の離脱防止作用を一層高めることができる。

前記各構成においては、前記第一管体、前記第二管体、及び前記カラー部材が、繊維強化プラスチックと樹脂モルタルとを複合した強化プラスチック複合材からなる構成とすることができる。

このように、強化プラスチック複合材を用いることにより、管体連結部の高い強度を確保することができ、大地震の際の管体同士の離脱防止作用に加えて、破損防止作用も発揮される。

前記各構成においては、前記離脱防止部材が、弾性材、繊維強化プラスチック、又は金属材のいずれか、又はこれらの複合材からなる構成とすることができる。

弾性材を用いた場合、離脱防止部材を容易に変形することができ、管体の端部に容易に取り付けることができる。また、繊維強化プラスチック又は金属材を用いた場合、離脱防止部材の高い強度を確保することができ、管体同士に強い引き抜き力が作用しても、その離脱を確実に防止することができる。さらに、これらの素材の複合材を用いることによって、管体の端部への取り付けやすさと強度の両立を図ることができる。

また、この発明では、第一管体と、前記第一管体と同軸上に設けられる第二管体とを、一端側が第一管体の先端部に、他端側が第二管体の先端部にそれぞれ外嵌めされる筒状のカラー部材によって連結する管体の離脱防止機構に用いられる管体の離脱防止部材であって、前記第一管体又は前記第二管体の少なくとも一方の先端部に、この管体の内外径面に跨るように設けられ、前記第一管体と前記第二管体との間に引き抜き力が作用した際に、前記第一管体又は前記第二管体の少なくとも一方と前記カラー部材との間に介在するように設けた水密部材と当接して、その引き抜きを阻止することを特徴とする管体の離脱防止部材を構成した。

この離脱防止部材を管体同士の連結部に適用することにより、上述したように、離脱防止部材を第一管体又は第二管体の先端部に、この先端部の内外径面に跨るように設けることにより、この離脱防止部材を前記内外径面の両方で保持することになり、水密部材との当接に伴って離脱防止部材が管体から外れるのを防止することができる。しかも、離脱防止部材が第一管体又は第二管体の先端部にしっかりと保持されるため、ボルトによって強固に固定する必要がない。このため、管体の端部近傍の強度が低下する問題も生じない。

この離脱防止部材においては、弾性材、繊維強化プラスチック、又は金属材のいずれか、又はこれらの複合材からなる構成とすることができる。

上述したように、弾性材を用いた場合、離脱防止部材を容易に変形することができ、管体の端部に容易に取り付けることができる。また、繊維強化プラスチック又は金属材を用いた場合、離脱防止部材の高い強度を確保することができ、管体同士に強い引き抜き力が作用しても、その離脱を確実に防止することができる。さらに、これらの素材の複合材を用いることによって、管体の端部への取り付けやすさと強度の両立を図ることができる。

この発明では、第一管体と、前記第一管体と同軸上に設けられる第二管体と、一端側が前記第一管体の先端部に、他端側が前記第二管体の先端部にそれぞれ外嵌めされて、両管体を連結する筒状のカラー部材と、前記カラー部材と前記第一管体との間に介在する第一水密部材と、前記第一管体の先端部に、この第一管体の内外径面に跨るように設けられ、前記第一管体と前記第二管体との間に引き抜き力が作用した際に、前記第一水密部材と当接してその引き抜きを阻止する離脱防止部材と、を備えた管体の離脱防止機構を構成した。

このように離脱防止機構を構成することにより、この離脱防止部材を前記内外径面の両方で保持することになり、第一水密部材との当接に伴って離脱防止部材が管体から外れるのを防止することができる。しかも、離脱防止部材が第一管体の先端部にしっかりと保持されるため、ボルトによって強固に固定する必要がない。このため、管体の端部近傍の強度が低下する問題も生じない。

この発明に係る管体の離脱防止機構の第一実施形態を示す要部の縦断面図 図１に示す離脱防止機構の作用を示す縦断面図 この発明に係る離脱防止部材の一例を示す側面図 この発明に係る離脱防止部材の他例を示す側面図 この発明に係る管体の離脱防止機構の第二実施形態を示す要部の縦断面図 図５に示す離脱防止機構の作用を示す縦断面図 この発明に係る管体の離脱防止機構の第三実施形態を示す要部の縦断面図 図７に示す離脱防止機構の作用を示す縦断面図 従来技術に係る管体の連結態様を示す要部の縦断面図

この発明に係る管体の離脱防止機構の第一実施形態の縦断面図（要部）を図１に示す。この離脱防止機構は、第一管体１、第二管体２、カラー部材３、第一水密部材４、第二水密部材５、及び離脱防止部材６を備えている。

第一管体１と第二管体２は同軸上に並ぶように設けられている。両管体１、２の先端部には筒状のカラー部材３が外嵌めされ、このカラー部材３で両管体１、２が連結されている。このカラー部材３の一端側には第一水密部材４が、他端側には第二水密部材５が設けられている。第一水密部材４には、断面半円状の突起部４ａと、断面三角形状の複数の突起部４ｂと、外径側に向かうフランジ部４ｃが形成され、これらの突起部４ａ、４ｂは第一管体１の外径面に、フランジ部４ｃはカラー部材３の端面にそれぞれ当接している。また、第二水密部材５には、断面半円状の複数の突起部５ａと、断面三角形状の複数の突起部５ｂと、内径側に向かうフランジ部５ｃが形成され、これらの突起部５ａ、５ｂは第二管体２の外径面に、フランジ部５ｃは第二管体２の端面にそれぞれ当接している。この突起部４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂの形状や数はあくまでも一例であって、適宜変更することもできる。

このように、カラー部材３と第一管体１との間に第一水密部材４が、カラー部材３と第二管体２との間に第二水密部材５がそれぞれ介在することによって、この管体連結部の水密が確保されている。カラー部材３は、第一管体１に、第一水密部材４を介して自在に抜き挿しし得る程度の摩擦力をもって挿し込まれている。これに対して、カラー部材３は、第二管体２に、第二水密部材５を介してきつめに挿し込まれており、容易には抜き挿しできないようになっている。

第一管体１、第二管体２、及びカラー部材３の素材として、繊維強化プラスチックと樹脂モルタルとを複合した強化プラスチック複合材（ＦＲＰＭ）が採用されている。ＦＲＰＭを採用することにより、この離脱防止機構の十分な強度を確保して、管体１、２に引き抜き力が作用したときに破損が生じるのを防止している。

第一管体１の先端部には、断面Ｊ字形の離脱防止部材６が、この第一管体１の内外径面に跨るように設けられている。この離脱防止部材６は接着剤を用いて前記先端部に固定されている。両管体１、２の間に引き抜き力が作用すると、図２に縦断面図で示すように、第一管体１がカラー部材３に対して軸方向に相対的にスライドして、最終的に第一水密部材４と離脱防止部材６とが当接し、管体１の引き抜きが阻止される。

離脱防止部材６の形状は、第一水密部材４に当接して第一管体１の引き抜きを防止する作用を発揮し得るものであれば適宜決めることができるが、図３に示すように円形状としたり、図４に示すように小片状のものを複数設けたりする構成とするのが好ましい。なお、図３、図４に示す離脱防止部材６の断面形状は、いずれも図２に示す形状をしている。図３に示す形状は、素材として柔軟性を有するゴム等の弾性材を用いる場合に採用するのが好ましい。その一方で、柔軟性が小さい繊維強化プラスチックや金属材を用いる場合は、図４に示す小片状のものを採用するのが好ましい。

この離脱防止部材６の取り付けに際しては、既設の管体１、２の中に作業者が入り込み、その管体１、２の内部から作業を行うのが最も簡便で好ましい。なお、管体１、２を新設する場合においては、管体１の端部に予め離脱防止部材６を取り付けた上で、この管体１を第一水密部材４を取り付けたカラー部材３に挿し込んで、管体１、２同士を連結することもできる。

離脱防止部材６は、第一管体１の外径面から内径面に亘って一体の部材で構成されている。このように、一体の部材で構成することにより十分な強度が確保され、両管体１、２に引き抜き力が作用した際に、この引き抜き力によって離脱防止部材６が破損するのを防止することができる。また、この離脱防止部材６の第一管体１の外径面及び内径面との当接長さは、外径面側の方が内径面側よりも短くなっている。このように、外径面側を短くすることにより、既設の管体１、２の中に作業者が入り込んで、離脱防止部材６の取り付け作業を行う際に、その作業をスムーズに行うことができる。

この発明に係る管体の離脱防止機構の第二実施形態の縦断面図（要部）を図５に示す。この離脱防止機構は、第一管体１、第二管体２、カラー部材３、第一水密部材４、第二水密部材５、及び離脱防止部材６を備えている。第一実施形態とは異なり、第一水密部材４、第二水密部材５ともに共通の形状のものが採用されているが、第一水密部材４と第二水密部材５を異なる形状のものとしてもよい。第一水密部材４には、断面半円状の突起部４ａと、断面三角形状の複数の突起部４ｂと、外径側に向かうフランジ部４ｃが形成され、これらの突起部４ａ、４ｂは第一管体１の外径面に、フランジ部４ｃはカラー部材３の端面にそれぞれ当接している。また、第二水密部材５には、断面半円状の突起部５ａと、断面三角形状の複数の突起部５ｂと、外径側に向かうフランジ部５ｃが形成され、これらの突起部５ａ、５ｂは第二管体２の外径面に、フランジ部５ｃはカラー部材３の端面にそれぞれ当接している。この突起部４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂの形状や数はあくまでも一例であって、適宜変更することもできる。

このように、カラー部材３と第一管体１との間に第一水密部材４が、カラー部材３と第二管体２との間に第二水密部材５がそれぞれ介在することによって、この管体連結部の水密が確保されている。カラー部材３は、第一管体１に第一水密部材４を介して、第二管体２に第二水密部材５を介して、それぞれ自在に抜き挿しし得る程度の摩擦力をもって挿し込まれている。

第一管体１及び第二管体２の先端部には、断面Ｊ字形の離脱防止部材６が、この第一管体１及び第二管体２の内外径面に跨るように設けられている。この離脱防止部材６は接着剤を用いて前記先端部に固定されている。両管体１、２の間に引き抜き力が作用すると、図６に縦断面図で示すように、第一管体１及び第二管体２がカラー部材３に対して軸方向にそれぞれ相対的にスライドして、最終的に第一水密部材４及び第二水密部材５と離脱防止部材６とがそれぞれ当接し、管体１、２の引き抜きが阻止される。

この発明に係る管体の離脱防止機構の第三実施形態の縦断面図（要部）を図７に示す。この離脱防止機構は、第一管体１、第二管体２、第一水密部材４、及び離脱防止部材６を備えている。第二管体２の先端には、外嵌め、接着、積層等の固定手段によって延長管７が延設されている。第一水密部材４には、断面半円状の突起部４ａと、断面三角形状の複数の突起部４ｂと、外径側に向かうフランジ部４ｃが形成され、これらの突起部４ａ、４ｂは第一管体１の外径面に、フランジ部４ｃは延長管７の端面にそれぞれ当接している。この突起部４ａ、４ｂの形状や数はあくまでも一例であって、適宜変更することもできる。

このように、延長管７と第一管体１との間に第一水密部材４が介在することによって、この管体連結部の水密が確保されている。延長管７は、第一管体１に第一水密部材４を介して、自在に抜き挿しし得る程度の摩擦力をもって挿し込まれている。

第一管体１の先端部には、断面Ｊ字形の離脱防止部材６が、この第一管体１の内外径面に跨るように設けられている。この離脱防止部材６は接着剤を用いて前記先端部に固定されている。両管体１、２の間に引き抜き力が作用すると、図８に縦断面図で示すように、第一管体１が延長管７に対して軸方向に相対的にスライドして、最終的に第一水密部材４と離脱防止部材６とが当接し、管体１の引き抜きが阻止される。

上記の各実施形態において説明した管体１、２の離脱防止機構及び離脱防止部材はあくまでも一例であって、管体１、２の十分な強度を確保しつつ、管体１、２同士の離脱を確実に防止する、という本願発明の課題を解決し得る限りにおいて、その構成部材の形状、配置、個数等は適宜変更することができる。

１ 第一管体
２ 第二管体
３ カラー部材
４ 第一水密部材
４ａ、４ｂ 突起部
４ｃ フランジ部
５ 第二水密部材
５ａ、５ｂ 突起部
５ｃ フランジ部
６ 離脱防止部材
７ 延長管

Claims (7)

1. 第一管体（１）と、
   前記第一管体（１）と同軸上に設けられる第二管体（２）と、
   一端側が前記第一管体（１）の先端部に、他端側が前記第二管体（２）の先端部にそれぞれ外嵌めされて、両管体（１、２）を連結する筒状のカラー部材（３）と、
   前記カラー部材（３）と前記第一管体（１）との間に介在する第一水密部材（４）と、
   前記第一管体（１）の先端部に、この第一管体（１）の内外径面に跨るように設けられ、前記第一管体（１）と前記第二管体（２）との間に引き抜き力が作用した際に、前記第一水密部材（４）と当接してその引き抜きを阻止する離脱防止部材（６）と、
   を備えた管体の離脱防止機構。
2. 前記カラー部材（３）と前記第二管体（２）との間に介在する第二水密部材（５）をさらに備えた請求項１に記載の管体の離脱防止機構。
3. 前記第二管体（２）の先端部に、この第二管体（２）の内外径面に跨るように設けられ、前記第一管体（１）と前記第二管体（２）との間に引き抜き力が作用した際に、前記第二水密部材（２）と当接してその引き抜きを阻止する離脱防止部材（６）をさらに備えた請求項２に記載の管体の離脱防止機構。
4. 前記第一管体（１）、前記第二管体（２）、及び前記カラー部材（３）が、繊維強化プラスチックと樹脂モルタルとを複合した強化プラスチック複合材からなる請求項１から３のいずれか1項に記載の管体の離脱防止機構。
5. 前記離脱防止部材（６）が、弾性材、繊維強化プラスチック、又は金属材のいずれか、又はこれらの複合材からなる請求項１から４のいずれか1項に記載の管体の離脱防止機構。
6. 第一管体（１）と、前記第一管体（１）と同軸上に設けられる第二管体（２）とを、一端側が第一管体（１）の先端部に、他端側が第二管体（２）の先端部にそれぞれ外嵌めされる筒状のカラー部材（３）によって連結する管体の離脱防止機構に用いられる管体の離脱防止部材であって、
   前記第一管体（１）又は前記第二管体（２）の少なくとも一方の先端部に、この管体（１、２）の内外径面に跨るように設けられ、前記第一管体（１）と前記第二管体（２）との間に引き抜き力が作用した際に、前記第一管体（１）又は前記第二管体（２）の少なくとも一方と前記カラー部材（３）との間に介在するように設けた水密部材（４、５）と当接して、その引き抜きを阻止することを特徴とする管体の離脱防止部材。
7. 弾性材、繊維強化プラスチック、又は金属材のいずれか、又はこれらの複合材からなることを特徴とする請求項６に記載の管体の離脱防止部材。

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