JP2016169756A - 耐震用配管部材 - Google Patents

Abstract

【課題】主に、短時間に低コストで手間なく配管に設置できるようにすると共に、地震による変位のほぼ全てを吸収できるようにする。【解決手段】直管部５と、この直管部５の端部に屈曲管部６を介して設けられた配管接続部７とを一体に備える。上記直管部５が、地震による変位を伸縮動によって吸収可能な伸縮可能部８を有する。上記配管接続部７が、配管１を挿入した状態で、地震による変位を配管１の周方向の変位および挿入深さの変化によって吸収可能な可動受口部９を有する。【選択図】図１

Description

この発明は、耐震用配管部材に関するものである。

地中には、様々な配管が埋設されている。このような配管は、各種の配管部材を接続することによって構成されている。

しかし、地中に埋設された配管は、地震によって破損するおそれがあるため、地震の変位に耐えられるようにする必要がある。そこで、例えば、特許文献１のように、配管の途中に、伸縮継手と球面継手とを近接させて設置するようにした配管構造が提案されている。

特開２０１０−２６１４８５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された配管構造は、現場で配管に伸縮継手や球面継手を１つずつ設置するようにして構築されるものであるため、施工に手間や時間が掛かり、また、コストも高くなるので、広く普及させるのには向いていなかった。

また、構造的にも、球面継手は、角度の変化に追随させるためのものにしか過ぎず、伸縮継手の伸縮方向と直交する方向に対する変位を吸収することはできないので、地震による変位を全方向に吸収するものとしては不十分であった。

そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、
直管部と、該直管部の端部に屈曲管部を介して設けられた配管接続部とを一体に備え、
前記直管部が、地震による変位を伸縮動によって吸収可能な伸縮可能部を有すると共に、
前記配管接続部が、配管を挿入した状態で、地震による変位を配管の周方向の変位および挿入深さの変化によって吸収可能な可動受口部を有する耐震用配管部材を特徴としている。

本発明によれば、上記構成によって、短時間に低コストで手間なく配管に設置できると共に、地震による変位のほぼ全てを吸収できるようになる。

実施例１にかかる耐震用配管部材の外面図である。 図１の耐震用配管部材における直管部の断面図である。 図１の耐震用配管部材における配管接続部の断面図である。 図１の耐震用配管部材を用いた耐震配管構造を示す斜視図である。 図４を側方から見た図である。 実施例１の変形例１にかかる耐震用配管部材の外面図である。 実施例１の変形例２にかかる伸縮可能部の側面図であり、（ａ）は内管をカットした状態を示す図、（ｂ）はカットした内管に短管部材を継ぎ足した状態を示す図である。 実施例２にかかる耐震配管構造の斜視図である。 図８の耐震用配管部材の配置を示す側面図である。 図９の耐震用配管部材の地震発生時の動きを示す図である。

以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図１０は、この実施の形態を説明するためのものである。このうち、図１〜図７は実施例１、図８〜図１０は実施例２に関するものである。

＜構成＞以下、構成について説明する。
図１（図４も併せて参照）に示すように、地中（地表面ＧＬ）に、配管１の少なくとも一部を埋設する。この配管１の途中に、この実施例の耐震用配管部材２を取付けるようにする。この耐震用配管部材２を、以下のようなものとする。

（１−１）耐震用配管部材２は、直管部５と、この直管部５の端部に屈曲管部６を介して設けられた配管接続部７とを一体に備えたものとされる。
そして、上記直管部５が、地震による変位を伸縮動（矢印Ｘ）によって吸収可能な伸縮可能部８を有する。
また、上記配管接続部７が、配管１（を構成する配管部材１ａ，１ｂ）を挿入した状態で、地震による変位を配管１の周方向の変位（矢印Ｙ）および挿入深さの変化（矢印Ｚ）によって吸収可能な可動受口部９を有する。

ここで、耐震用配管部材２は、予め、工場で、樹脂製の直管部５と屈曲管部６と配管接続部７とを組み立てた一体の組立部品として構成される。屈曲管部６および配管接続部７は、直管部５の一方の端部にのみ取付けることもできるが、直管部５の両端部に対してそれぞれ取付けるのが好ましい。

屈曲管部６は９０°または９０°に近い角度のエルボとされる。但し、屈曲管部６は９０°以外の角度のエルボとしても良い。屈曲管部６の両端部には、直管部５や配管接続部７の端部に接続するための接続口６ａ，６ｂ（受口または差口）が形成される。これに対し、直管部５の両端部には、接続口６ａに接続される接続口５ａ，５ｂ（差口または受口）が形成される。また、配管接続部７の屈曲管部６と接続する端部には、接続口６ｂなどに接続される接続口７ａ（差口または受口）が設けられる。

図２に示すように、伸縮可能部８は、直管部５の途中に設けられており、または、直管部５そのものが伸縮可能部８そのものとなるように構成されており、内管１１と外管１２とを管軸方向（矢印Ｘ）へ移動自在および軸線方向を中心として回動可能に嵌合した二重管構造のものとされる。この場合、（内部を流れる流体の漏れなどが生じないように）内管１１は（流体の流れの）上流側に配置され、外管１２は下流側に配置されるようにする。内管１１と外管１２との間には、ゴム製のシールリング１３が介在される。この場合、シールリング１３は、外管１２の端部に形成された拡径部１２ａの内周面や段差部に取付固定される。シールリング１３は、リング本体１３ａの内周面に外管１２の奥方へ向かって傾斜することで返しとなる薄いフィン１３ｂを有するものとされる。フィン１３ｂの先端部は、内管１１の外周面に対して周方向に連続して密接するものとされる。伸縮可能部８の伸縮可能量は、外管１２に対する内管１１の挿入量によって設定される。この挿入量は、地震による変位に対して十分に大きくなるようにする。耐震用配管部材２の構造上、直管部５に設けられる伸縮可能部８の伸縮可能量が、最も大きなものとなる。なお、伸縮可能部８は、内管１１と外管１２との周方向の変位も可能である。

可動受口部９は、図３に示すようなものであり、可動受口部９は、（内部を流れる流体の漏れなどが生じないように）各配管接続部７に対し（流体の流れの）上流側へ向かうように設けられて、地中に埋設される配管１などの端部を挿入可能なものとされる。即ち、上流側に位置する配管接続部７では可動受口部９は上流側に位置する配管１の端部を挿入するものとされる。また、下流側に位置する配管接続部７では可動受口部９は屈曲管部６の接続口６ｂまたは接続口６ｂに取付けられた短管部材を挿入するものとされる。この場合、下流側に位置する配管接続部７の可動受口部９とは反対側の端部が下流側の配管１の端部に接続固定されることになる。具体的には、下流側に位置する屈曲管部６の接続口６ｂを比較的長い差口（延長差口）として、可動受口部９へ直接挿入させるようにするか、或いは、図１に示すように、下流側に位置する屈曲管部６の接続口６ｂを受口として、可動受口部９に軸線方向へ移動可能および軸線方向を中心として回動可能に挿入配置した別部材による短管部材を可動受口部９の接続口７ａとして、屈曲管部６の接続口６ｂに接続させるようにする。
この際、可動受口部９の内周面には、ゴム製のシールリング１４が取付けられる。この場合、シールリング１４は、各配管接続部７の上流側へ向かう部分（可動受口部９）に形成された拡径部９ａの内周面や段差部に、リング状をした押え部材１５を用いて取付保持される。シールリング１４は、リング本体１４ａの内周面に可動受口部９の奥方へ向かって傾斜することで返しとなる薄いフィン１４ｂを有するものとされる。フィン１４ｂの先端部は、内管１１の外周面に対して周方向に連続して密接するものとされる。

可動受口部９は、上記した接続口７ａと拡径部９ａとの間に、配管１の端部（や上記した短管部材、以下、短管部材を含めて配管１と言う）を挿入可能な配管挿入部１６を有している。この配管挿入部１６は、接続口７ａと拡径部９ａとの中間の径寸法を有するものとされている。そして、この配管挿入部１６の長さによって、可動受口部９に対する配管１の挿入可能量が設定される。この配管挿入部１６による挿入可能量は、地震による変位を考慮して十分大きくなるように設定する。接続口７ａと配管挿入部１６との間の段差部１７は、接続口７ａを配管１よりも小径とすることにより、配管１の挿入深さを規定するストッパとなる。

なお、接続口７ａについては、配管１よりも大径とすることができる。そして、これにより、段差部１７がストッパではなくなり、接続口７ａ内への配管１の挿入が可能となる。よって、可動受口部９を短くしつつ、配管１の挿入可能量を配管挿入部１６の長さよりも大きくすることが可能となる。この場合には、接続口７ａの内周面に、配管１に対するストッパとなる内フランジ７ｂを設けるのが好ましい。

また、配管挿入部１６の外周部には、必要に応じて、１条または多数条の補強フランジ１８を設けることができる。補強フランジ１８は、配管挿入部１６の周方向に連続するものとされる。多数条の補強フランジ１８は、高さを変えて設けることができる（高くする程補強効果が高くなる）。また、この補強フランジ１８などには、補強フランジ１８と直交する補強リブ１９を設けることができる。この場合、接続口７ａに最も近い補強フランジ１８（１８ａ）を他の補強フランジ１８よりも高くすると共に、その接続口７ａ側の部分に三角形状などの補強リブ１９を設けるようにしている。

（１−２）少なくとも上記伸縮可能部８が、抜止部２１を有するものとされる。

ここで、抜止部２１は、内管１１の先端またはその近傍の外周に設けられたストッパリングなどとされる。この抜止部２１は、内管１１と一体に設けても良いし、または、別体に設けても良い。この抜止部２１は、外管１２の端部に取付けられたシールリング１３のフィン１３ｂに引掛かることで抜止めが行われる。また、内管１１の先端やシールリング１３が、外管１２の奥部と屈曲管部６側の端部に設けられた小径の接続口７ａとの間の段差部２５に突き当たることで内管１１の挿入深さを規制するものとされる。

なお、可動受口部９に挿入される配管１（配管部材１ａ，１ｂ）の端部に対しても、上記と同様の抜止部を設けるようにしても良い。この場合には、現場合わせとなるので、抜止部は、配管部材１ａ，１ｂに後付けされることになる。

（１−３）好ましくは、上記直管部５および屈曲管部６の少なくとも一部に透明部３１を設けるようにする。

この場合には、例えば、屈曲管部６を透明樹脂によって形成することで、透明部３１としている。なお、直管部５や配管接続部７を透明部３１としても良いことは勿論である。

（１−４）より具体的には、例えば、図４、図５に示すように、建物４１の基礎４２と、地中に埋設された排水枡４３との間を、上記耐震用配管部材２で接続して耐震配管構造を構築する。

ここで、建物４１は、例えば、戸建て住宅や集合住宅などとすることができる。

基礎４２には、排水管４５（基礎貫通配管）が貫通配置される。排水管４５は、基礎４２に埋設された鞘管４６（さや管）の内部に通すように設置しても良い。鞘管４６の上端部は、基礎４２の上端部よりも若干高くなるように延長されている。鞘管４６に通された排水管４５は、基礎４２や鞘管４６に対して僅かな移動や回転動などが可能となっている。鞘管４６と排水管４５との間には、基礎４２の外側から防蟻パッキン４７が嵌合されている。この排水管４５を、耐震用配管部材２に接続される一方の配管部材１ａとする。また、耐震用配管部材２に接続される他方の配管部材１ｂは、排水枡４３の内部へ向けて延びるものとされる。

排水枡４３は、排水管４５からの排水を集めるようにしたものである。

この場合、耐震用配管部材２は、直管部５をほぼ上下方向へ向けて設置するのが好ましい。但し、耐震用配管部材２の設置の向きは、上下方向に限るものではない。

なお、耐震用配管部材２は、建物４１の基礎４２と排水枡４３との間の接続に限るものではない。また、耐震用配管部材２は、必ずしもその全体を地中に埋設する必要はない。

＜作用効果＞この実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。

（作用効果１−１）伸縮可能部８を備えた直管部５と、屈曲管部６と、可動受口部９とを、予め一体化して耐震用配管部材２を構成した。これにより、配管１の途中に耐震用配管部材２を設置するだけで、地震発生時に、直管部５が伸縮可能部８で伸縮（すると共に周方向に変位）し、また、可動受口部９が配管１に対して周方向に変位すると共に挿入深さが変化されることになる。これにより、耐震用配管部材２は、直交する３軸方向（上下、前後、左右）に対し自在に動いて地震による変位を十分に吸収することができるようになるので、配管１の破損を防止することが可能となる。よって、地震に強い配管設備を構築することが可能となり、配管設備を地震後も使い続けられる耐久性の高いものとすることができる。

しかも、上記した耐震用配管部材２は、伸縮可能部８を備えた直管部５と、屈曲管部６と、可動受口部９とを、工場で予め一体化した組立部品として構成されるため、量産が可能で、取り扱いや施工も容易であり、現場で配管１の途中に耐震用配管部材２と同様の構成を１つずつ作る場合などと比べて、短時間に手間なく低コストで施工できるので、広く普及を図ることが可能である。

（作用効果１−２）少なくとも伸縮可能部８に、抜止部２１を設けた。そのため、抜止部２１が伸縮可能部８の抜けを防止するので、仮に地震の変位が伸縮可能部８の伸縮量を越えた場合でも、伸縮可能部８が外れてしまうことを確実に防止することができる。よって、耐震用配管部材２の耐震性能を高めることができる。

（作用効果１−３）直管部５および屈曲管部６の少なくとも一部に透明部３１を設けた。これにより、地震後に透明部３１から耐震用配管部材２の内部を覗くことで、耐震用配管部材２や、耐震用配管部材２が設けられた配管１の内部の被害状況を一目で目視確認することができる。よって、地震後に耐震用配管部材２の内部を確認することで素早く配管設備の運用を開始することが可能となる。

（作用効果１−４）建物４１と排水枡４３との間を、上記した耐震用配管部材２で接続した。これにより、耐震性の高い排水系統を構築することができる。よって、地震後に直ちに使える排水系統を設置し確保することが可能となる。

この際、直管部５を上下方向へ向けて設置することで、上下方向の伸縮量が最も大きくなるようにすることが可能となるので、地盤沈下などの被害に強いものとすることができる。

＜変形例＞
（１−５）図６は、図１の耐震用配管部材２の変形例を示す図である。
この変形例（変形例１）では、地中に全体が埋設される耐震用配管部材２における、伸縮可能部８や可動受口部９などの地中の可動部に対し、ポリエチレンスリーブなどの柔軟な薄膜による筒状の樹脂スリーブ５１を外嵌して、可動部を保護するようにしている。そして、樹脂スリーブ５１の両端部またはその近傍を、ゴムバンドや結束バンドなどのバンド部材５２や紐状体などで縛る（口を締める）ようにしている。なお、樹脂スリーブ５１は、耐震用配管部材２の全体や、配管１の（建物４１から排水枡４３までの間の部分の）全体、または、これらの少なくとも地中に埋設される部分の全域などを覆うように取付けるようにしても良い。

（作用効果１−５）このように、伸縮可能部８や可動受口部９などの可動部を、ポリエチレンスリーブなどの樹脂スリーブ５１で覆って保護することにより、可動部の可動性を保持しつつ可動部への土砂などの噛み込みを防止できると共に、土中成分によるシールリング１３，１４（図３、図４参照）などの（ゴム成分の）劣化を防止することができる。

（１−６）図７（ａ）（ｂ）は、図１の伸縮可能部８の変形例を示す図である。
この変形例（変形例２）では、伸縮可能部８の内管１１の外部露出部分の途中に、両端部にソケット５５を有する短管部材５６を取付けて、伸縮可能部８の伸縮性や伸縮量を維持したまま伸縮可能部８の全長を長くすることができるようにしたものである。

（作用効果１−６）このように、伸縮可能部８の内管１１の外部露出部分の途中に短管部材５６を取付ける構成にすれば、現場で内管１１の外部露出部分を切断して（図７（ａ））、間に短管部材５６を継ぎ足すことで（図７（ｂ））、伸縮可能部８を現場の状況に合った長さに調整して使用することができる。

図８〜図１０は、実施例２を示すものである。

＜構成＞以下、構成について説明する。
この実施例では、建物４１の内部に設けられた排水ヘッダー６１の下流側に、建物４１の基礎４２を貫通する基礎貫通配管（排水管４５）と、上記した耐震用配管部材２と、を接続するようにしている。

ここで、排水ヘッダー６１は、建物４１内部に設けられた様々な排水設備６２（例えば、トイレ、洗面所、浴室、洗濯機、台所など）からの複数本の排水管を６３〜６８を１箇所に合流して排出させるようにしたものである。排水ヘッダー６１は、通常、建物４１の床下などに設置される。この排水ヘッダー６１に対し、基礎貫通配管（排水管４５）と耐震用配管部材２とは、セットにして直列に接続される。基礎貫通配管（排水管４５）は、基礎４２の地中に埋設される部分の内部に設置される。耐震用配管部材２は、全体が地中に埋設される。

この際、図９に示すように、伸縮可能部８を所要の排水勾配７１を有して横向きに配置するようにしている。

なお、上記以外の構成は、上記実施例と同じなので、説明を省略する。但し必要な場合には、上記実施例の記載を以ってこの実施例の記載とすることができる。

＜作用効果＞この実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
このように、排水ヘッダー６１と基礎貫通配管（排水管４５）と耐震用配管部材２とを組み合わせて接続することで、排水系統を耐震配管とすることができ、排水系統が建物４１の基礎４２を貫通する箇所を減らして基礎４２の耐震性を向上することができると共に、建物４１の排水系統全体に対する耐震用配管部材２の設置数を減らすことができる。

そして、図９に示すように、伸縮可能部８を所要の排水勾配７１を有して横向きに配置することにより、図１０に示すように、地震発生時に、両端の可動受口部９による周方向の変位（矢印Ｙ）で、伸縮可能部８が上下に傾動されると共に、伸縮可能部８の伸縮方向の変位（矢印Ｙ）で地震による横方向の揺れを吸収することができるようになる。また、伸縮可能部８を横向きに配置することで、伸縮可能部８を縦向きに配置する場合よりも、耐震用配管部材２の地中に対する埋設深さを浅くすることができる。

なお、上記以外の作用効果については、上記実施例と同じなので、説明を省略する。但し必要な場合には、上記実施例の記載を以ってこの実施例の記載とすることができる。

以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、実施の形態はこの発明の例示にしか過ぎないものである。よって、この発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施の形態に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、実施の形態に複数の実施例や変形例がこの発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

１ 配管
２ 耐震用配管部材
５ 直管部
６ 屈曲管部
７ 配管接続部
８ 伸縮可能部
９ 可動受口部
２１ 抜止部
３１ 透明部
４１ 建物
４２ 基礎
４３ 排水枡
４５ 排水管（基礎貫通配管）
６１ 排水ヘッダー

Claims (5)

1. 直管部と、該直管部の端部に屈曲管部を介して設けられた配管接続部とを一体に備え、
   前記直管部が、地震による変位を伸縮動によって吸収可能な伸縮可能部を有すると共に、
   前記配管接続部が、配管を挿入した状態で、地震による変位を配管の周方向の変位および挿入深さの変化によって吸収可能な可動受口部を有することを特徴とする耐震用配管部材。
2. 請求項１に記載の耐震用配管部材であって、
   少なくとも前記伸縮可能部が、抜止部を有することを特徴とする耐震用配管部材。
3. 請求項１または請求項２に記載の耐震用配管部材であって、
   前記直管部および屈曲管部の少なくとも一部に透明部を設けたことを特徴とする耐震用配管部材。
4. 建物の基礎と、地中に埋設された排水枡との間を、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の耐震用配管部材で接続したことを特徴とする耐震配管構造。
5. 排水ヘッダーの下流側に、建物の基礎を貫通する基礎貫通配管と、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の耐震用配管部材と、を接続したことを特徴とする耐震配管構造。