JP2017049241A

JP2017049241A - 水圧試験装置

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Publication number: JP2017049241A
Application number: JP2016162358A
Authority: JP
Inventors: 和幸翠川; Kazuyuki Midorikawa; 弘幸阿部; Hiroyuki Abe; 耕二中山; Koji Nakayama; 実白石; Minoru Shiraishi; 慎司百崎; Shinji Momozaki; 壮六細山田; Soroku Hosoyamada; 中村　光伸; Mitsunobu Nakamura; 光伸中村
Original assignee: SANESU RUBBER KOGYO KK; Kurimoto Ltd; Yokohama City
Current assignee: SANESU RUBBER KOGYO KK; Kurimoto Ltd; Yokohama City
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2016-08-23
Publication date: 2017-03-09
Anticipated expiration: 2036-08-23
Also published as: JP6845412B2

Abstract

【課題】管の口径が異なる複数種類の配管に応じて止水体を容易に交換することができ、また、構造が単純でコストが抑えられる水圧試験装置を提供する。【解決手段】水圧試験装置1は、円筒状の本体2と、ゴム製スリーブ材よりなり本体の第１および第２の端部201,202に取り付けられている第１および第２の止水体3A,3Bと、各止水体の裏面側のスペースS1に水を供給する第１の通水管路41と、両止水体間のスペースに水を供給する第２の通水管路42とを備えている。各止水体の前後両端の開口縁部31は、本体の前後端部の外面に間隔をおいて設けられた前後２つの固定フランジ25と、各固定フランジに分離可能に結合された前後２つの押えフランジ26とで挟着されている。【選択図】図２

Description

この発明は、複数の管を接続してなる配管における管どうしの継手部の水密性を検査するのに用いられる水圧試験装置に関し、特に、配管を構成する管が中口径管である場合に好適に用いられる水圧試験装置に関する。

中口径管よりなる配水管等の配管の水圧試験、すなわち、管どうしの継手部の水密性の検査を行うための装置として、例えば特許文献１，２に記載されたものが知られている。

特許文献１記載の管接続部漏洩検査用検査具は、両端が閉鎖された筒状の胴体（本体）と、胴体の両端部に取り付けられた１対の膨張体（止水体）とを備えている。
胴体は、長さ方向に並んだ複数の構成部材をボルト・ナットで連結一体化してなる。胴体の一端部には、胴体内部に水を供給する給水管が接続されている。また、胴体の両端部にそれぞれ大径孔があけられ、同長さ中央部に小径孔があけられている。
各膨張体は、加圧により膨張可能な環状体よりなり、その両縁部が胴体の隣り合う構成部材どうしの間に挟着されることにより、胴体に取り付けられている。
上記の検査具によれば、これを配管内に挿入して、両膨張体が管どうしの継手部を跨がるように配置しておいてから、胴体内に水を供給すると、大径孔を通じて両膨張体の裏面側に送り出された水の圧力により両膨張体が膨張して配管の内面に圧接させられる。さらに水の供給を継続すると、胴体の小径孔を通じて送り出された水が両膨張体間のスペースに満たされ、それによって管接続部からの漏水の有無が検査される。

また、特許文献２記載の水圧試験器は、円筒状の本体と、本体の外面の両端部に取り付けられた２つのチューブリング（止水体）と、本体の両端部にあけられた開口部を通じてチューブリング内に水を供給するチューブリング内注入管と、本体の長さ中間部にあけられた開口部を通じて両チューブリング間のスペースに水を供給するチューブリング間注入管とを備えてなる。
各チューブリングは、ゴム等の膨張収縮可能な材料よりなる中空ドーナツ状のものであって、その内周部に注入口を有している。そして、注入口の縁部が本体の開口部の周囲に形成されたフランジ部に押え板を介してビスで固定されることにより、各チューブリングが本体に取り付けられている。

特開平３−１１１７３０号公報特許第３５９７４５５号公報

上記特許文献１，２記載の装置によって、管の口径が異なる複数種類の配管に対する水圧試験を行う場合、各管口径に応じたサイズの止水体やチューブリングに取り替える必要がある。
しかしながら、特許文献１記載の検査具の場合、胴体を一旦バラバラに分解しなければ止水体を取り外すことができず、止水体の交換作業に多くの手間と時間を要する。
また、特許文献２記載の水圧試験器では、本体へのチューブリングの取付箇所が露出していないため、チューブリングの交換作業を行い難い。しかも、チューブリングは、その構造上、サイズをあまり大きくすることができないため、比較的大きい口径の配管に対応することが難しかった。
さらに、これらの検査具や水圧試験器は、構造が複雑であって、コストを抑えるのが困難であった。

この発明の目的は、管の口径が異なる複数種類の配管に応じて止水体を容易に交換することができ、また、構造が単純であってコストが抑えられる水圧試験装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、この発明は以下の態様からなる。

１）複数の管を接続してなる配管における管どうしの継手部の水密性を検査する水圧試験装置であって、
それぞれ円筒状の第１の端部および第２の端部ならびに第１の端部および第２の端部をこれらの内方空間どうしが連通するように連結する中空状の長さ中間部を有しかつ第１の端部および第２の端部が管どうしの継手部を跨ぐように配管内に配置される本体と、
ゴム状弾性を有するスリーブ材よりなりかつ本体の第１の端部に嵌め被せられて両端開口縁部が本体の第１の端部の外面に取り付けられている第１の止水体と、
ゴム状弾性を有するスリーブ材よりなりかつ本体の第２の端部に嵌め被せられて両端開口縁部が本体の第２の端部の外面に取り付けられている第２の止水体と、
各止水体を膨張させて配管の内面に圧接させるために本体の内側から本体の第１の端部および第２の端部をそれぞれ貫通して各止水体の裏面側のスペースに水を供給する第１の通水管路と、
管どうしの継手部に所定の試験水圧を負荷するために本体の内側から本体の長さ中間部を貫通して膨張状態の両止水体間のスペースに水を供給する第２の通水管路とを備えており、
第１の止水体の両端開口縁部は、本体の第１の端部の外面に本体の長さ方向に所定間隔をおいて固定状に設けられた２つの固定フランジと、両固定フランジにおける互いに向かい合う面と反対側の面にそれぞれ分離可能に結合された２つの押えフランジとによって挟着されており、
第２の止水体の両端開口縁部は、本体の第２の端部の外面に本体の長さ方向に所定間隔をおいて固定状に設けられた２つの固定フランジと、両固定フランジにおける互いに向かい合う面と反対側の面にそれぞれ分離可能に結合された２つの押えフランジとによって挟着されている、水圧試験装置。

２）各止水体の両端開口縁部に、各止水体の裏面側に突出した第１の嵌合凸条と、各止水体の表面側に突出した第２の嵌合凸条とがそれぞれ形成されており、第１の嵌合凸条と嵌め合せられる第１の嵌合凹溝が、固定フランジの結合面に形成され、第２の嵌合凸条と嵌め合せられる第２の嵌合凹溝が、押えフランジの結合面に形成されている、上記１）の水圧試験装置。

３）各止水体の両端開口縁部に、非伸縮性材料よりなるインサート部材が埋め込まれている、上記１）または２）の水圧試験装置。

４）インサート部材が、各止水体の両端開口縁部に、周方向に間隔をおいて複数個ずつ埋め込まれている、上記３）の水圧試験装置。

５）膨張状態の両止水体間のスペースに供給された水を第２の通水管路を通じて回収するために、本体の内側から本体の長さ中間部を貫通して前記スペースにエアを供給する通気管路を更に備えている、上記１）〜４）のいずれか１つの水圧試験装置。

６）各止水体の外周面に、周方向にのびる複数の環状凸条が長さ方向に間隔をおいて形成されている、上記１）〜５）のいずれか１つの水圧試験装置。

７）本体が、剛性を有する単一の円筒材からなり、円筒材の一端部によって本体の第１の端部が構成され、円筒材の他端部によって本体の第２の端部が構成され、円筒材の残りの部分によって本体の長さ中間部が構成されている、上記１）〜６）のいずれか１つの水圧試験装置。

８）本体の第１の端部および第２の端部が、それぞれ剛性を有する円筒材からなり、本体の長さ中間部が、第１の端部および第２の端部を構成する２つの円筒材の内方空間どうしを連通させるように両端部が両円筒材に接続されかつ少なくとも長さの一部が可撓性を有する筒材よりなる、上記１）〜６）のいずれか１つの水圧試験装置。

上記１）は、水圧試験装置およびその止水体の構造に係るものであって、上記１）の構成の水圧試験装置によれば、第１および第２の止水体は、ゴム状弾性を有するスリーブ材よりなるものであって、これらの両端開口縁部が、本体に固定状に設けられた固定フランジと、固定フランジに分離可能に結合された押えフランジとでそれぞれ挟着されることにより、本体に対して着脱自在となされているので、各止水体を、管の口径が異なる複数種類の配管に対応したサイズのものと容易に交換することができる。
また、上記１）の水圧試験装置によれば、装置全体の構造が単純であるので、コストを抑えることができる。

上記２）は、水圧試験装置の止水体を本体に取り付けるためのフランジの具体的構造に係るものであって、上記２）の水圧試験装置によれば、各止水体の両端開口縁部にそれぞれ形成された第１の嵌合凸条および第２の嵌合凸条が、固定フランジの結合面に形成された第１の嵌合凹溝および押えフランジの結合面に形成された第２の嵌合凹溝にそれぞれ嵌め合わせられているので、各止水体がその裏面側に供給された水の圧力によって膨張させられた際、両端開口縁部が固定フランジと押えフランジとの間から外れ難くなっている。したがって、配管の管どうしの継手部に対する試験水圧を上げるために、各止水体の裏面側に供給する水圧を上げて、各止水体による止水性を高めることができる。

上記３）は、水圧試験装置の止水体の補強構造に係るものであって、上記３）の水圧試験装置によれば、各止水体がその裏面側に供給された水の圧力によって膨張させられた際、各止水体の両端開口縁部の伸張がインサート部材によって抑制されるので、各止水体の膨張を妨げることなく、各止水体が本体から外れるのを効果的に防止することができる。したがって、配管の管どうしの継手部に対する試験水圧を上げるために、各止水体の裏面側に供給する水圧を上げて、各止水体による止水性を高めることが可能である。

上記４）は、水圧試験装置の止水体に埋め込まれるインサート部材の好適な態様に係るものであって、上記４）の水圧試験装置によれば、インサート部材が、各止水体の両端開口縁部に、周方向に間隔をおいて複数個ずつ埋め込まれており、各止水体を本体の端部に嵌め被せる際または本体の端部から取り外す際に、各止水体の両端開口縁部を周方向に伸張させて開口径を大きくすることができるので、本体に対する各止水体の着脱操作をスムーズに行いうる。

上記５）は、水圧試験装置において使用された水の回収機構に係るものであって、上記５）の水圧試験装置によれば、水圧試験に使用された水を回収して再使用することができるので、経済的である。

上記６）は、水圧試験装置の止水体の表面構造に係るものであって、上記６)の水圧試験装置によれば、各止水体の外周面に形成された複数の環状凸条により、止水効果が更に高められ、また、配管の内面に対する滑り止め効果も得られる。

上記７）は、複数の直管を接続してなる配管の水圧試験に好適に用いられる水圧試験装置の本体の構造に係るものであって、上記７)の水圧試験装置によれば、本体が剛性を有する単一の円筒材からなるので、コストが抑えられ、また、優れた耐久性が得られる。

上記８）は、接続する複数の管に異形管が含まれている配管の水圧試験に好適に用いられる水圧試験装置の本体の構造に係るものであって、上記８）の水圧試験装置によれば、第１の端部および第２の端部が、それぞれ剛性を有する円筒材からなり、本体の長さ中間部が、少なくとも長さの一部が可撓性を有する筒材よりなるので、水圧試験装置を配管内に挿入したり配管内から取り出したりするために配管内を移動させる際、または水圧試験のために配管内の所要箇所に配置した際に、異形管の形状に応じて長さ中間部が変形することにより、移動や配置を支障なく行いうる。

この発明の第１の実施形態に係る水圧試験装置の斜視図である。同装置の垂直縦断面図である。同装置の一部を拡大して示す垂直縦断面図である。（ａ）は図３のIV−IV線に沿う断面図であり、（ｂ）は（ａ）の中の１つのインサート部材を拡大して示す縦断面図であり、（ｃ）は同インサート部材の横断面図である。（ａ）は図３のV−V線に沿う断面図であり、（ｂ）は（ａ）の中の１つのインサート部材を拡大して示す縦断面図であり、（ｃ）は同インサート部材の横断面図である。同装置を使用した水圧試験の第１の工程を示す垂直縦断面図である。同装置を使用した水圧試験の第２の工程を示す垂直縦断面図である。同装置を使用した水圧試験の第３の工程を示す垂直縦断面図である。同装置を使用した水圧試験の第４の工程を示す垂直縦断面図である。同装置を使用した水圧試験の第５の工程を示す垂直縦断面図である。この発明の第２の実施形態に係る水圧試験装置の垂直縦断面図である。図１１のXII−XII線に沿う水圧試験装置の横断面図である。

この発明の実施形態を、図１〜図１２を参照しながら以下に説明する。
なお、以下の説明において、図２および図６〜図１１の上下を「上下」といい、同右を「前」といい、同左を「後」というものとする。

図１および図２には、この発明の第１の実施形態に係る水圧試験装置の全体概略が示されている。
これらの図に示すように、水圧試験装置(1)は、それぞれ円筒状の第１の端部および第２の端部ならびに両端部をこれらの内方空間どうしが連通するように連結する中空状の長さ中間部を有しかつ円筒状の本体(2)と、本体(2)の前端部、すなわち第１の端部に取り付けられている第１の止水体(3A)と、本体(2)の後端部、すなわち第２の端部に取り付けられている第２の止水体(3B)とを備えている。

本体(2)は、剛性を有する単一の円筒材からなる。この円筒材の前端部によって本体(2)の前端部、すなわち第１の端部(201)が構成され、円筒材の後端部によって本体(2)の後端部、すなわち第２の端部(202)が構成され、円筒材の残りの部分によって本体の長さ中間部(203)が構成されている。好適には、例えばアルミニウム製パイプやステンレス鋼製パイプ等が、本体(2)の材料として用いられ、それによって優れた耐腐食性が得られ、また、コストを抑えることができる。
本体(2)の前端開口は、同開口縁部に接合された円形の前端板(21)によって閉鎖されており、また、本体(2)の後端開口は、同開口縁部に接合された円形の後端板(22)によって閉鎖されている。
前後各端板(21)(22)の外面の下側部分には、左右１対の走行ローラ(23)が、前後方向よりみてハ字形に配置固定されている。これらの走行ローラ(23)により、配水管(P)内における水圧試験装置(1)の移動をスムーズに行うことができる。
また、前後各端板(21)(22)の外面には、水圧試験装置(1)を牽引するロープ（図示略）を接続するためのリング(24)が取り付けられている（図１参照）。
なお、水圧試験装置(1)の移動機構は、上記のような手動式のものに限らず、例えば本体(2)の前端部に自動走行装置を装着して自走式とすることも可能である。

第１の止水体(3A)および第２の止水体(3B)は、それぞれゴム製のスリーブ材よりなり、本体(2)の第１の端部(201)、第２の端部(202)それぞれにはめ被せうる大きさを有している。
図２に示すように、各止水体(3A)(3B)は、その前後両端の開口縁部(31)が半径方向内方に向かって折れ曲った略Ｕ形の横断面を有している。
各止水体(3A)(3B)の前後両端の開口縁部(31)には、各止水体(3A)(3B)の裏面側に向かって水平に突出した第１の嵌合凸条(311)と、各止水体(3A)(3B)の表面側に向かって水平に突出した第２の嵌合凸条(312)とがそれぞれ形成されている（図３参照）。
各止水体(3A)(3B)の外周面の前後幅中間部には、周方向にのびる複数の環状凸条(33)が前後方向に間隔をおいて形成されている。凸条(33)の寸法は、例えば高さが約６ｍｍ、幅が約５ｍｍとなされ、また、凸条(33)どうしの間隔は、例えば約３０ｍｍとなされる。
各止水体(3A)(3B)のサイズ、より詳細には、各止水体(3A)(3B)における前後両端の開口縁部(31)の半径方向の幅は、水圧試験の対象とされる配水管(P)を構成する管(P1)の口径に応じて適宜設定される。好ましくは、管(P1)の口径が異なる複数種類の配水管(P)に対する水圧試験装置(1)の使用が可能となるように、これらの配水管(P)に応じたサイズを有する複数種類の止水体(3A)(3B)が予め用意される。各止水体(3A)(3B)は、例えば配水管(P)を構成する管(P1)の口径が５００ｍｍである場合、約４５０ｍｍの外径（非膨張時）および約２４ｍｍの厚みを有するものとなされる。

第１の止水体(3A)の前後両端の開口縁部(31)は、本体(2)の前端部の外面に本体(2)の長さ方向に所定間隔をおいて固定状に設けられた前後２つの固定フランジ(25)と、両固定フランジ(25)における互いに向かい合う面と反対側の面にそれぞれ分離可能に結合された前後２つの押えフランジ(26)とによって挟着されている。
同様に、第２の止水体(3B)の前後両端の開口縁部(31)は、本体(2)の後端部の外面に本体(2)の長さ方向に所定間隔をおいて固定状に設けられた前後２つの固定フランジ(25)と、両固定フランジ(25)における互いに向かい合う面と反対側の面にそれぞれ分離可能に結合された前後２つの押えフランジ(26)とによって挟着されている。
以上の構成により、各止水体(3A)(3B)は、本体(2)の第１の端部(201)、第２の端部(202)それぞれに着脱自在に取り付けられている。
なお、両止水体(3A)(3B)は、図１，２に示すように本体(2)の前後の端ギリギリの位置に取り付けられる他、同位置から本体(2)の長さ中央側に寄った位置に取り付けられてもよい。

本体(2)内には、各２系統の通水管路(41)(42)および通気管路(51)(52)が配設されている。

２系統の通水管路のうち、第１の通水管路(41)は、本体(2)の後方から後端板(22)を貫通して本体(2)内に引き込まれた後、本体(2)内で二股状に分岐し、分岐した２つの先端部のそれぞれが本体(2)の第１の端部(201)、第２の端部(202)を貫通して各止水体(3A)(3B)の裏面側のスペース(S1)に開口させられている。
この第１の通水管路(41)は、各止水体(3A)(3B)の裏面側のスペース(S1)に水を供給して、その水圧により各止水体(3A)(3B)を膨張させて配水管(P)の内面に圧接させる給水管路として使用されるとともに、前記スペース(S1)から水を取り出して回収するための排水管路として使用される（図７，１０参照）。
後で詳しく説明するが、配水管(P)内に水圧試験装置(1)を挿入して、本体(2)の第１の端部(201)および第２の端部(202)が管(P1)どうしの継手部(P10)を跨ぐように配置しておいてから、第１の止水体(3A)および第２の止水体(3B)を膨張させて配水管(P)の内面に圧接せさることにより、膨張状態の両止水体(3A)(3B)間に環状の密閉スペース(S2)が形成され、この密閉スペース(S2)に管(P1)どうしの継手部(P10)が臨ませられる（図７等参照）。
上記の通水管路(41)は、パイプ・ホース等よりなる通水管材(411)、通水管材(411)どうし等を接続する継手部材(412)、および本体(2)の貫通孔に挿入固定されて管路(41)の先端部を構成する口部材(413)等によって構成されている。第１の通水管路(41)の２つの先端部は、それぞれ本体(2)の第１の端部(201)、第２の端部(202)それぞれの底部付近を貫通して、各止水体(3A)(3B)の裏面側の環状スペース(S1)の下側部分に開口させられている。但し、開口位置は上記に限定されず、周方向の他の位置でも構わない。

第２の通水管路(42)は、本体(2)の後方から後端板(22)を貫通して本体(2)内に引き込まれた後、先端部が本体(2)の長さ中間部(203)を貫通して両止水体(3A)(3B)間のスペースに開口させられている。
この第２の通水管路(42)は、膨張状態の両止水体(3A)(3B)間に形成された密閉スペース(S2)に水を供給して、同スペース(S2)に臨ませられた管(P1)どうしの継手部(P10)に所定の試験水圧を負荷する給水管路として使用されるとともに、前記スペース(S2)から水を取り出して回収するための排水管路として使用される（図８，９参照）。
上記の通水管路(42)も、通水管材(421)、継手部材(422)、口部材(423)等によって構成されている。また、同通水管路(42)の先端部は、本体(2)の長さ中間部(203)の底部付近を貫通して、両止水体(3A)(3B)間の環状スペースの下側部分に開口させられている。但し、開口位置は上記に限定されず、周方向の他の位置でも構わない。

次に、２系統の通気管路のうち、第１の通気管路(51)は、本体(2)の後方から後端板(22)を貫通して本体(2)内に引き込まれた後、本体(2)内で二股状に分岐し、分岐した２つの先端部のそれぞれが本体(2)の第１の端部(201)、第２の端部(202)を貫通して各止水体(3A)(3B)の裏面側のスペース(S1)に開口させられている。
この第１の通気管路(51)は、各止水体(3A)(3B)の裏面側のスペース(S1)に第１の通水管路(41)を通じて水を供給し充満させるために、同スペース(S1)内のエアを排出させる排気管路として使用されるとともに、前記スペース(S1)に供給された水を第１の通水管路(41)を通じて回収するために、前記スペース(S1)にエアを供給する給気管路として使用される（図７，１０参照）。
上記の通気管路(51)は、パイプ・ホース等よりなる通気管材(511)、通気管材(511)どうし等を接続する継手部材(512)、および本体(2)の貫通孔に挿入固定されて通気管路(51)の先端部を構成する口部材(513)等によって構成されている。
第１の通気管路(51)の２つの先端部は、それぞれ本体(2)の第１の端部(201)、第２の端部(202)の頂部付近を貫通して、各止水体(3A)(3B)の裏面側の環状スペース(S1)の上側部分に開口させられている。また、これらの先端部には、ゴムチューブ等よりなる延長ノズル(514)が垂直上向きに取り付けられている。各延長ノズル(514)は、収縮状態の各止水体(3A)(3B)の頂部内面付近まで達する長さを有している。また、各延長ノズル(514)の先端部は、各止水体(3A)(3B)の頂部内面によって開口が塞がれないように、斜めにカットされている。
第１の通気管路(51)の各先端部が、以上のような構成となされていれば、各止水体(3A)(3B)の裏面側のスペース(S1)に第１の通水管路(41)を通じて水を供給する際、同スペース(S1)内のエアを第１の通気管路(51)を通じてほぼ完全に抜き出すことができ、ひいては同スペース(S1)全体に水を充満させて、各止水体(3A)(3B)を配水管(P)内面との間に隙間が生じないように全周に亘って均等に膨張させることができる。

第２の通気管路(52)は、本体(2)の後方から後端板(22)を貫通して本体(2)内に引き込まれた後、本体(2)内で二股状に分岐し、分岐した２つの先端部が本体(2)の長さ中間部を貫通して両止水体(3A)(3B)間のスペースに開口させられている。
この第２の通気管路(52)は、膨張状態の両止水体(3A)(3B)間の密閉スペース(S2)に第２の通水管路(42)を通じて水を供給し充満させるために、同スペース(S2)内のエアを排出させる排気管路として使用されるとともに、前記スペース(S2)に供給された水を第２の通水管路(42)を通じて回収するために、前記スペース(S2)にエアを供給する給気管路として使用される（図８，９参照）。
上記の通気管路(52)も、通気管材(521)、継手部材(522)、口部材(523)等によって構成されている。
同通気管路(52)の２つの先端部は、本体(2)の長さ中間部(203)の頂部付近を貫通して、両止水体(3A)(3B)間の環状スペースの上側部分に開口させられている。これらの先端部には、ゴムチューブ等よりなる延長ノズル(524)が垂直上向きに取り付けられている。各延長ノズル(524)は、配水管(P)の頂部内面付近まで達する長さを有している（図６等参照）。また、各延長ノズル(524)の先端部は、配水管(P)の頂部内面によって開口が塞がれないように、斜めにカットされている。
第２の通気管路(52)の各先端部が、以上のような構成となされていれば、膨張状態の両止水体(3A)(3B)間のスペース(S2)に第２の通水管路(42)を通じて水を供給する際、同スペース(S2)内のエアを第２の通気管路(52)を通じてほぼ完全に抜き出すことができ、従って、同スペース(S2)全体に水を充満させて、管(P1)どうしの継手部(P10)の全周に亘って試験水圧を均等に負荷して漏水の検査を行うことができる。
なお、第２の通気管路(52)の先端部は、必ずしも上記のように２つに分岐させることを要しないが、分岐させることによって、各先端部を通じてのエアの排出および供給が迅速に行われ、作業効率が向上する。

図３〜図５は、第２の止水体(3B)、および本体(2)の後端部への第２の止水体(3B)の取付構造を拡大して示したものである。なお、これらの図では、説明の便宜上、配管構造の大部分を省略している。また、第１の止水体(3A)およびその取付構造は、第２の止水体(3B)およびその取付構造と実質的に同一であるので、ここでは後者のみを代表して説明する。

前後２つの固定フランジ(25)は、それぞれアルミニウムやステンレス鋼等よりなるリング状のものであって、本体(2)の第２の端部(202)の外面に溶接等によって接合されている。
前固定フランジ(25)の前面および後固定フランジ(25)の後面、すなわち両固定フランジ(25)における押えフランジ(26)との結合面には、第２の止水体(3B)の第１の嵌合凸条(311)と嵌め合せられる環状の第１の嵌合凹溝(251)がそれぞれ形成されている。
各固定フランジ(25)の結合面のうち第１の嵌合凹溝(251)よりも内周側部分には、複数のねじ孔（図示略）が周方向に等間隔おきに形成されている。
各固定フランジ(25)の結合面のうち第１の嵌合凹溝(251)よりも外周側部分は、同内周側部分よりも幾分後退させられている。
各固定フランジ(25)の寸法は、例えば外径が約４４０ｍｍ、内径が約３４０ｍｍとなされる。また、第１の嵌合凹溝(251)の寸法は、第１の嵌合凸条(311)の寸法に応じて適宜設定されるが、例えば幅が約８ｍｍ、深さが約６ｍｍとなされる。

前後２つの押えフランジ(26)は、それぞれアルミニウムやステンレス鋼等よりなるリング状のものである。
各押えフランジ(26)は、その内径が固定フランジ(25)の内径とほぼ同一であるが、その外径は固定フランジ(25)の外径よりも大きく、径方向の幅が固定フランジ(25)の幅よりも大きいものとなされている。以上の構成により、押えフランジ(26)のうち固定フランジ(25)よりも径方向外方に突出した部分が、第２の止水体(3B)の前後両端の開口縁部(31)の表面に沿わされるため、第２の止水体(3B)が水圧によって膨張させられる際、前後両端の開口縁部(31)が前後方向外方に広がるのが抑えられ、膨張した第２の止水体(3B)が配水管(P)内面に圧接し易くなる。
前押えフランジ(26)の後面および後押えフランジ(26)の前面、すなわち両押えフランジ(26)における固定フランジ(25)との結合面には、第２の止水体(3B)の第２の嵌合凸条(312)と嵌め合せられる環状の第２の嵌合凹溝(261)がそれぞれ形成されている。
各押えフランジ(26)の結合面のうち第２の嵌合凹溝(261)よりも内周側部分には、固定フランジ(25)のねじ孔と同数のボルト挿通孔（図示略）が周方向に等間隔おきに形成されている。
各押えフランジ(26)の結合面のうち第２の嵌合凹溝(261)よりも外周側部分は、同内周側部分よりも若干後退させられている。
各押えフランジ(26)の寸法は、例えば外径が約４４０ｍｍ、内径が約３４０ｍｍとなされる。また、第２の嵌合凹溝(261)の寸法は、第２の嵌合凸条(312)の寸法に応じて適宜設定されるが、例えば幅が約８ｍｍ、深さが約６ｍｍとなされる。

本体(2)の第２の端部(202)に第２の止水体(3B)を取り付ける場合、まず、第２の止水体(3B)を、その前後両端の開口縁部(31)が前後固定フランジ(25)に跨るように、本体(2)の第２の端部(202)に嵌め被せる。
次いで、第２の止水体(3B)における前後各端の開口縁部(31)の第１の嵌合凸条(311)を、前後各固定フランジ(25)の第１の嵌合凹溝(251)に嵌め込むとともに、同第２の嵌合凸条(312)を、前後各押えフランジ(26)の第２の嵌合凹溝(261)に嵌め込み、この状態で、前後それぞれの固定フランジ(25)および押えフランジ(26)の結合面どうしを重ね合わせてボルト(27)で締結することにより、両フランジ(25)(26)が結合一体化されるとともに、第２の止水体(3B)の前後各端の開口縁部(31)が両フランジ(25)(26)によって挟着される。
こうして、第２の止水体(3B)が、本体(2)の第２の端部(202)に着脱自在に取り付けられる。
一方、第２の止水体(3B)を本体(2)の第２の端部(202)から取り外す場合は、上記と逆の操作を行えばよい。

第２の止水体(3B)の前後両端の開口縁部(31)には、非伸縮性材料よりなるインサート部材(6)が、周方向に間隔をおいて複数個ずつ埋め込まれている。
インサート部材(6)は、例えばアルミニウムやステンレス鋼等の金属製板片よりなり、第２の止水体(3B)の前後両端の開口縁部(31)とほぼ同心状に湾曲した帯板状または扇状を呈している。インサート部材(6)の両面の内周縁部には、第２の止水体(3B)の第１および第２の嵌合凸条(311)内に向かってそれぞれ突出した凸条部(61)が形成されている（図４（ｃ）および図５（ｃ）参照）。なお、インサート部材(6)の材料は、上記に例示したものに限定されず、その他、例えば鉄、帆布、耐熱性樹脂等であっても構わない。
図４に示すように、第２の止水体(3B)の後端（左右方向外端）開口縁部(31)には、４個のインサート部材(6)が、周方向に等間隔おきに埋め込まれている。これらのインサート部材(6)の寸法は、例えば幅(W1)が約１００ｍｍ、高さ(H1)が約２０ｍｍ、厚さ(T1)が約６ｍｍとなされる。
また、図５に示すように、第２の止水体(3B)の前端（左右方向内端）開口縁部(31)には、８個のインサート部材(6)が、周方向に等間隔おきに埋め込まれている。これらのインサート部材(6)の寸法は、例えば幅(W2)が約５０ｍｍ、高さ(H2)が約２０ｍｍ、厚さ(T2)が約６ｍｍとなされる。
なお、前後両端の開口縁部(31)に埋め込まれるインサート部材(6)の数は、同数であっても構わない。
第２の止水体(3B)がその裏面側のスペース(S1)に供給された水の圧力によって膨張させられた際、上記のインサート部材(6)によって、前後両端の開口縁部(31)が半径方向外方に伸張するのが抑制されるので、同スペース(S1)に供給される水圧が通常より高い場合であっても、各開口縁部(31)がこれを挟着している固定フランジ(25)と押えフランジ(26)との間から外れるのが効果的に防止される。
また、インサート部材(6)は、第２の止水体(3B)の前後両端の開口縁部(31)に、周方向に間隔をおいて複数個ずつ埋め込まれているため、同止水体(3B)を本体(2)の第２の端部(202)に嵌め被せる際または本体(2)の第２の端部(202)から取り外す際に、同止水体(3B)の両端開口縁部(31)を周方向に伸張させて開口径を大きくすることができるので、本体(2)に対する同止水体(3B)の着脱操作をスムーズに行いうる。

次に、上記の水圧試験装置(1)を用いて、配水管(P)の水圧試験を行う手順の一例を、図６〜図１０を参照して説明する。

ここで、水圧試験の対象とされる配水管(P)は、複数の中口径（内径約３００〜７００ｍｍ）の直管を接合してなるものである。なお、許容角度の範囲内で管どうしを折れ曲がり状に接合した配水管に対しても、上記装置(1)の使用が可能である。
ここで、配水管(P)における管(P1)どうしの継手部(P10)は、一方の管(P1)の挿し口(P11)が、横断面くさび形のゴム製環状シール部材(P13)を介して、他方の管(P1)のフランジ(P121)付き受口(P12)に差し込まれるとともに、環状シール部材(P13)を挿し口(P11)と受け口(P12)との間に押し込むための押圧リング(P14)を、受け口(P12)のフランジ(P121)に、ボルト(P15)とナット(P16)で締結することにより形成されている。なお、継手部の形態は、図示のものに限定されず、その他の形態のものであっても構わない。

また、図示は省略したが、水圧試験装置(1)の第１および第２の通水管路(41)(42)は、それぞれ本体(2)の後方において２つに分岐されており、その一方が、貯水タンク内の水を水圧テストポンプによって供給する給水管部となされ、同他方が、供給された水を貯水タンクに戻す排水管部となされている。給水管部および排水管部には、これらの流路を開閉するバルブが個別に設けられている。
水圧試験装置(1)の第１および第２の通気管路(51)(52)も、それぞれ本体(2)の後方において２つに分岐されており、その一方が、エアコンプレッサによってエアを供給する給気管部となされ、同他方が、供給されたエアを抜き出す排気管部となされている。給気管部および排気管部には、これらの流路を開閉するバルブが個別に設けられている。
また、上記の貯水タンク、水圧テストポンプおよびエアコンプレッサ、さらには電源ボックスやコントロールパネル等を単一のキャスター付きボックスに組み込んでユニット化してもよく、それによって水圧試験装置(1)を含めたシステム全体の搬送、設置、水圧試験の実施、撤去等を迅速にかつ容易に行うことができる。

水圧試験の実施に際しては、まず、水圧試験装置(1)を、配水管(P)内にその一端開口から挿入する。この際、本体(2)の第１の端部(201)および第２の端部(202)に設けられた走行ローラ(23)が配水管(P)内面を転動することにより、上記装置(1)の移動がスムーズに行われ、また、上記装置(1)の本体(2)等との接触によって配水管(P)内面が損傷するのが防止される。上記装置(1)の配水管(P)内への挿入および移動は、例えば、本体(2)の前端板(21)のリング(24)にロープ（図示略）の一端部を接続し、このロープを配水管(P)に通して配水管(P)の他端側から引っ張ることによって行われる。
そして、図６に示すように、本体(2)の第１の端部(201)および第２の端部(202)に取り付けられた第１および第２の止水体(3A)(3B)が、継手部(P10)を跨いだ位置に来た時点で、上記装置(1)を停止させ、その位置に保持する。

次に、第１の通水管路(41)の給水管部のバルブを開くとともに、第１の通気管路(51)の排気管部のバルブを開いて、第１および第２の止水体(3A)(3B)の裏面側のスペース(S1)内のエアを抜きながら、水圧テストポンプを作動させて同スペース(S1)に水を所定圧（例えば０．５〜０．６ＭＰａ程度）で供給する。なお、排気管部のバルブは、例えば、同管部に分岐状に接続された確認ホースの先端から水が流出した時点で閉じるようにする。
すると、供給された水の圧力により、各止水体(3A)(3B)の前後幅中間部が径方向外方に向かって膨張させられる。上記スペース(S1)が水で満たされたら、給水管部のバルブを閉じ、この状態が保持されることで、各止水体(3A)(3B)の前後幅中間部の表面が配水管(P)の内面に所定圧で圧接されられる。
こうして、図７に示すように、膨張状態の両止水体(3A)(3B)間に密閉スペース(S2)が形成される。この密閉スペース(S2)には、水圧試験の対象である管(P1)どうしの継手部(P10)が臨まされている。

続いて、第２の通水管路(42)の給水管部のバルブを開くとともに、第２の通気管路(52)の排気管部のバルブを開いて、膨張状態の両止水体(3A)(3B)間の密閉スペース(S2)内のエアを抜きながら、水圧テストポンプを作動させて同スペース(S2)に水を所定圧（例えば０．５〜０．６ＭＰａ程度）で供給する。なお、排気管部のバルブは、例えば、同管部に分岐状に接続された確認ホースの先端から水が流出した時点で閉じるようにする。
図８に示すように、膨張状態の両止水体(3A)(3B)間の密閉スペース(S2)が水で満たされたら、給水管部のバルブを閉じ、この状態が保持されることで、同スペース(S2)に臨んでいる継手部(P10)に、所定の試験水圧（例えば０．５ＭＰａ程度）が負荷される。
試験水圧は所定時間（例えば５分程度）保持され、この間に継手部(P10)からの漏水があるかどうかを、作業者等が配水管(P)の外から目視によって確認する。また、漏水の有無は、試験水圧を示す水圧ゲージ（図示略）による水圧値の異常低下の検知によっても確認することができる。

水圧試験が終了したら、まず、図９に示すように、第２の通水管路(42)の排水管部のバルブを開くとともに、第２の通気管路(52)の給気管部のバルブを開き、エアコンプレッサを作動させて、膨張状態の両止水体(3A)(3B)間の密閉スペース(S2)にエアを所定圧（例えば０．８〜１．０ＭＰａ程度）で送り込むことにより、同スペース(S2)内の水が排出させられて、貯水タンクに戻される。なお、給気管部のバルブは、例えば、給気管部に分岐状に接続された確認ホースの先端から水が流出した時点で閉じられる。

次いで、図１０に示すように、第１の通水管路(41)の排水管部のバルブを開くとともに、第１の通気管路(51)の給気管部のバルブを開き、エアコンプレッサを作動させて、膨張状態の各止水体(3A)(3B)の裏面側のスペース(S1)に向かってエアを所定圧（例えば０．８〜１．０ＭＰａ程度）で送り込むことにより、同スペース(S1)内の水が排出させられて、貯水タンクに戻される。給気管部のバルブは、例えば、給気管部に分岐状に接続された確認ホースの先端から水が流出した時点で閉じられる。
こうして全ての工程が終了した後、水圧試験装置(1)が配水管(P)内から取り出される。

以上の通り、この実施形態の水圧試験装置(1)によれば、配水管(P)における管(P1)どうしの継手部(P10)の水圧試験を迅速かつ簡単に行うことができる。
また、上記装置(1)の場合、第１および第２の止水体(3A)(3B)が、本体(2)の第１の端部および第２の端部にそれぞれ着脱自在に取り付けられていて、その着脱操作も極めて容易に行うことができるため、構成する管の口径が異なる複数種類の配水管に応じて、適宜サイズの止水体に取り替える作業を迅速にかつ確実に行うことができる。
しかも、上記装置(1)にあっては、各止水体(3A)(3B)における前後両端の開口縁部(31)それぞれに形成された第１および第２の嵌合凸部(311)(312)が、固定フランジ(25)および押えフランジ(26)の結合面に形成された第１および第２の嵌合凹溝(251)(261)に嵌め合せられているとともに、同開口縁部(31)にインサート部材(6)が埋め込まれているので、各止水体(3A)(3B)が本体(2)から容易に外れることがなく、したがって、各止水体(3A)(3B)に従来よりも高い水圧をかけて使用することが可能であり、ひいては、管(P1)どうしの継手部(P10)に負荷する試験水圧を従来よりも高く設定して試験を実施することができる。
加えて、上記装置(1)は、構造が簡易であるので、取扱性に優れており、コストも抑えられる。
さらに、上記装置(1)によれば、水圧試験に使用した水が試験終了後に回収されるため、回収した水を再使用することができ、経済的である。

図１１および図１２には、この発明の第２の実施形態に係る水圧試験装置が示されている。
この実施形態の水圧試験装置(1X)は、以下の点を除いて、図１〜１０に示す第１の実施形態の水圧試験装置(1)と実質的に同一であって、同装置(1)と実質的に同一の作用効果を奏するものである。
すなわち、図１１，１２に示す水圧試験装置(1X)は、接続する複数の管に異形管が含まれている配管の水圧試験に好適に用いられるものであって、その本体(2X)の第１の端部(201X)および第２の端部(202X)が、それぞれ剛性を有する円筒材からなり、本体(2X)の長さ中間部(203X)が、第１の端部(201X)および第２の端部(202X)を構成する２つの円筒材の内方空間どうしを連通させるように両端部が両円筒材に接続されかつ少なくとも長さの一部が可撓性を有する筒材よりなる。

第1の端部(201X)、第２の端部(202X)を構成する円筒材としては、例えば、耐腐食性に優れかつ比較的安価なアルミニウム製パイプやステンレス鋼製パイプ等が、好適に用いられる。
長さ中間部(203X)を構成する筒材については、水圧試験装置(1X)が配管内の異形管部分を通過する場合や、両側の管のうち少なくとも一方が異形管である継手部の水圧試験を行う場合に、異形管の形状に応じて曲がりうるような可撓性が要求されるとともに、水圧試験を行う際に負荷される水圧に耐えうる耐圧性が要求される。そのため、長さ中間部(203X)の筒材としては、例えば天然ゴム、合成ゴム、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂よりなる可撓性耐圧ホースや同パイプ等が好適に用いられる。筒材(203X)の長さは特に限定されないが、通常５００〜１０００ｍｍ程度となされる。筒材(203X)の外径は、第1の端部(201X)、第２の端部(202X)を構成する円筒材の外径以下であればよいが、外径を小さくすることでより耐圧性を高められることから、好適には、円筒材の外径よりも１００〜２００ｍｍ程度小さいものとなされる。
また、筒材(203X)の可撓性は、通常、最小曲げ半径が約２０００ｍｍ程度、最大曲げ角度が３０〜４５°となるように設定される。

筒材(203X)の前後端部には、前フランジ継手(204)、後フランジ継手(204)がそれぞれ設けられている。前後各フランジ継手(204)は、筒材(203X)の前後各端部内に嵌め入れられて焼き付けやバンド締結等の固定手段によって筒材(203X)の端部に固定される短円筒状の嵌入部(204a)と、嵌入部(204a)の一端部から径方向外方に突出した環状のフランジ部(204b)とよりなる、横断面Ｌ形のものである。フランジ継手(204)の材料は、特に限定されないが、耐腐食性やコストを考慮すると、アルミニウムやステンレス鋼などが好適に用いられる。
前フランジ継手(204)のフランジ部(204b)は、第1の端部を構成する円筒材(201X)の外周面後端部に設けられた後固定フランジ(25)に、後押えフランジ(26)を介して、複数本のボルト(B)により締付固定されている。同様に、後フランジ継手(204)のフランジ部(204b)は、第２の端部を構成する円筒材(202X)の外周面前端部に設けられた前固定フランジ(25)に、前押えフランジ(26)を介して、複数本のボルト(B)により締付固定されている。つまり、この実施形態では、フランジ継手(204)の円筒材(201X)(202X)への固定と、一方の固定フランジ(25)と押えフランジ(26)との結合を、共通のボルト(B)を用いて行うようになっている。これにより、装置(1X)の組立分解の工程数の減少による作業性の向上と、部品点数の削減によるコストダウンとが図られている。なお、フランジ部(204b)は、円筒材(201X)(202X)の端部に、溶接等によって固定状に取り付けられるか、またはボルト等によって着脱自在に取り付けられていても構わない。

長さ中間部(203X)を構成する筒材内には、第1の実施形態と同様に、第１の通水管路(41)および第２の通水管路(42)ならびに第１の通気管路(51)および第２の通気管路(52)が配されている。これらの管路(41)(42)(51)(52)を構成する管材(411)(412)(511)(512)のうち少なくとも長さ中間部(203X)内に位置する長さ部分については、長さ中間部(203X)の曲げ変形に追従することが要求される。したがって、同部分の管材(411)(412)(511)(512)としては、例えば、可撓性を有しかつ長さに余裕のある合成ゴム製チューブ等のフレキシブルチューブが好適に用いられる。

第２の実施形態の水圧試験装置(1X)によれば、同装置(1X)を、接続する複数の管に異形管が含まれている配管（図示略）内に挿入したり配管内から取り出したりするために配管内を移動させる際、または水圧試験のために配管内の所要箇所に配置した際に、可撓性を有する長さ中間部(203X)が異形管の形状に応じて曲げ変形させられるため、装置(1X)の移動や配置に支障が生じるおそれがなく、水圧試験を適確に行うことが可能である。

(1)：水圧試験装置
(2)：本体
(201)：第１の端部
(202)：第２の端部
(203)：長さ中間部
(25)：固定フランジ
(251)：第１の嵌合凹溝
(26)：押えフランジ
(261)：第２の嵌合凹溝
(3A)：第１の止水体
(3B)：第２の止水体
(31)：開口縁部
(311)：第１の嵌合凸条
(312)：第２の嵌合凸条
(33)：環状凸条
(41)：第１の通水管路
(42)：第２の通水管路
(51)：第１の通気管路
(52)：第２の通気管路（通気管路）
(6)：インサート部材
(P)：配水管（配管）
(P1)：管
(P10)：継手部
(S1)：各止水体の裏面側のスペース
(S2)：膨張状態の両止水体間のスペース

Claims

複数の管を接続してなる配管における管どうしの継手部の水密性を検査する水圧試験装置であって、
それぞれ円筒状の第１の端部および第２の端部ならびに第１の端部および第２の端部をこれらの内方空間どうしが連通するように連結する中空状の長さ中間部を有しかつ第１の端部および第２の端部が管どうしの継手部を跨ぐように配管内に配置される本体と、
ゴム状弾性を有するスリーブ材よりなりかつ本体の第１の端部に嵌め被せられて両端開口縁部が本体の第１の端部の外面に取り付けられている第１の止水体と、
ゴム状弾性を有するスリーブ材よりなりかつ本体の第２の端部に嵌め被せられて両端開口縁部が本体の第２の端部の外面に取り付けられている第２の止水体と、
各止水体を膨張させて配管の内面に圧接させるために本体の内側から本体の第１の端部および第２の端部をそれぞれ貫通して各止水体の裏面側のスペースに水を供給する第１の通水管路と、
管どうしの継手部に所定の試験水圧を負荷するために本体の内側から本体の長さ中間部を貫通して膨張状態の両止水体間のスペースに水を供給する第２の通水管路とを備えており、
第１の止水体の両端開口縁部は、本体の第１の端部の外面に本体の長さ方向に所定間隔をおいて固定状に設けられた２つの固定フランジと、両固定フランジにおける互いに向かい合う面と反対側の面にそれぞれ分離可能に結合された２つの押えフランジとによって挟着されており、
第２の止水体の両端開口縁部は、本体の第２の端部の外面に本体の長さ方向に所定間隔をおいて固定状に設けられた２つの固定フランジと、両固定フランジにおける互いに向かい合う面と反対側の面にそれぞれ分離可能に結合された２つの押えフランジとによって挟着されている、水圧試験装置。
各止水体の両端開口縁部に、各止水体の裏面側に突出した第１の嵌合凸条と、各止水体の表面側に突出した第２の嵌合凸条とがそれぞれ形成されており、第１の嵌合凸条と嵌め合せられる第１の嵌合凹溝が、固定フランジの結合面に形成され、第２の嵌合凸条と嵌め合せられる第２の嵌合凹溝が、押えフランジの結合面に形成されている、請求項１記載の水圧試験装置。
各止水体の両端開口縁部に、非伸縮性材料よりなるインサート部材が埋め込まれている、請求項１または２記載の水圧試験装置。
インサート部材が、各止水体の両端開口縁部に、周方向に間隔をおいて複数個ずつ埋め込まれている、請求項３記載の水圧試験装置。
膨張状態の両止水体間のスペースに供給された水を第２の通水管路を通じて回収するために、本体の内側から本体の長さ中間部を貫通して前記スペースにエアを供給する通気管路を更に備えている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の水圧試験装置。
各止水体の外周面に、周方向にのびる複数の環状凸条が長さ方向に間隔をおいて形成されている、請求項１〜５のいずれか１つに記載の水圧試験装置。
本体が、剛性を有する単一の円筒材からなり、円筒材の一端部によって本体の第１の端部が構成され、円筒材の他端部によって本体の第２の端部が構成され、円筒材の残りの部分によって本体の長さ中間部が構成されている、請求項１〜６のいずれか１つに記載の水圧試験装置。
本体の第１の端部および第２の端部が、それぞれ剛性を有する円筒材からなり、本体の長さ中間部が、第１の端部および第２の端部を構成する２つの円筒材の内方空間どうしを連通させるように両端部が両円筒材に接続されかつ少なくとも長さの一部が可撓性を有する筒材よりなる、請求項１〜６のいずれか１つに記載の水圧試験装置。