JP2019105290A - 帯板状部材の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】施工時間を短縮できる帯板状部材の接続構造を提供する。【解決手段】帯板状部材の接続構造１０では、既設管内に管体を形成するための帯板状部材１２どうしを接続部材１４によって長手方向に接続する。帯板状部材は、帯板状の基体２０と、基体２０の背面側に形成される複数のリブとを備える。接続部材は、リブ間に嵌め込まれる挿入部を備える。そして、帯板状部材の端部には、第１嵌合部２８が形成され、接続部材の挿入部には、第１嵌合部と嵌合する第２嵌合部３６が形成される。【選択図】図３

Description

この発明は帯板状部材の接続構造に関し、特にたとえば、既設管内に管体を形成するための帯板状部材どうしを接続部材によって長手方向に接続する、帯板状部材の接続構造に関する。

従来のこの種の帯板状部材の接続構造の一例が特許文献１に開示される。特許文献１の技術では、帯板状部材（リブ付帯状体）は、帯状の本体を備え、この本体の背面側には、幅方向に所定間隔を隔てて長手方向に延びる複数のリブが形成される。一方、接続部材は、帯板状部材のリブの対向する２つの面およびその間の平坦面に面接触する３つの面を有する複数の挿入部（接続部）と、複数の挿入部を連結する連結部とを備える。この接続部材を用いて２つの帯板状部材を長手方向に接続する際には、挿入部に接着剤が塗布された後、２つの帯板状部材のリブ間のそれぞれに挿入部が挿入される。

特開２００２−１８１２７８号公報

特許文献１の技術では、接続部材と帯板状部材との接続が外れないように接着剤を用いて抜け止めするので、接着剤が硬化するまで待つ必要があり、施工に時間が掛かる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、帯板状部材の接続構造を提供することである。

この発明の他の目的は、施工時間を短縮することができる、帯板状部材の接続構造を提供することである。

第１の発明は、既設管内に管体を形成するための帯板状部材どうしを接続部材によって長手方向に接続する帯板状部材の接続構造であって、帯板状部材は、帯板状の基体と、基体の背面側に幅方向に所定間隔で配置され、かつ長手方向に延びる複数のリブとを備え、接続部材は、リブ間に嵌め込まれる挿入部を備え、帯板状部材の端部に第１嵌合部が形成されると共に、挿入部に第１嵌合部と嵌合する第２嵌合部が形成された、帯板状部材の接続構造である。

第１の発明では、帯板状部材の接続構造は、既設管内に管体を形成するための帯板状部材どうしを接続部材によって長手方向に接続するものである。帯板状部材は、帯板状の基体を備え、基体の背面側には、幅方向に所定間隔で配置され、かつ長手方向に延びる複数のリブが形成される。また、接続部材は、帯板状部材のリブ間（受容部）に嵌め込まれる挿入部を備える。そして、帯板状部材の端部には、第１嵌合部が形成されると共に、接続部材の挿入部には、第１嵌合部と嵌合する第２嵌合部が形成される。

第１の発明によれば、接続部材の挿入部を帯板状部材のリブ間に嵌め込むだけで抜け止めできるので、接着接合に必要であった硬化時間が不要となり、施工時間を短縮できる。

第２の発明は、第１の発明に従属し、第１嵌合部および第２嵌合部の一方は凸部であり、他方は凹部である。

第２の発明によれば、帯板状部材と接続部材との接続が確実に抜け止めされる。

第３の発明は、第１または第２の発明に従属し、第１嵌合部は、リブの側面に形成されており、第２嵌合部は、挿入部の側面に形成されている。

第３の発明によれば、リブに第１嵌合部を形成するので、帯板状部材に第１嵌合部を形成するときに、誤って基体の第１主面、つまり管体の内面に影響を与えてしまうことを防止できる。

この発明によれば、接続部材の挿入部を帯板状部材のリブ間に嵌め込むだけで抜け止めできるので、接着接合に必要であった硬化時間が不要となり、施工時間を短縮できる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の一実施例である帯板状部材の接続構造を用いた管体を既設管内に形成した様子を模式的に示す図解図である。 図１の帯板状部材の接続構造を示す分解斜視図である。 図２の帯板状部材の接続構造を示す断面図である。 既設管の直線部に配置される帯板状部材の一例を示す斜視図である。 図４の帯板状部材を示す断面図である。 (Ａ)は図４の帯板状部材の端部の背面側を示す斜視図であり、(Ｂ)は凹部の部分を拡大して示す部分断面図である。 既設管のコーナ部に配置される帯板状部材の一例を示す斜視図である。 (Ａ)は接続部材の一例を示す斜視図であり、(Ｂ)は凸部の部分を拡大して示す部分断面図である。 図８の接続部材を示す側面図である。 ジョイナの一例を示す断面図である。 帯板状部材の接続構造を用いて形成した管体の一例を示す図解図である。 (Ａ)は帯板状部材の接続構造の他の実施例に用いられる帯板状部材の一例を示す断面図であり、(Ｂ)は接続部材の一例を示す側面図である。 接続部材の他の一例を示す分解斜視図である。 接続部材のさらに他の一例を示す分解斜視図である。

図１−図３を参照して、この発明の一実施例である帯板状部材の接続構造１０（以下、単に「接続構造１０」という。）は、既設管１００内に管体１０２を形成するための帯板状部材１２どうしを接続部材１４によって長手方向に接続するものである。既設管１００内に形成された管体１０２は、既設管１００との間に充填された充填材１０４によって既設管１００と一体化され、これによって更生管（複合管）が形成される。

なお、接続構造１０は、鉄筋コンクリート製、合成樹脂製および金属製などの円形管および非円形管を含む種々の既設管１００の更生に用いることが可能であり、特に、８００ｍｍ−３０００ｍｍの中大口径を有する下水管の更生に好適に用いられる。以下の説明では、一辺の長さが２０００ｍｍである断面正方形状の鉄筋コンクリート管を更生することを想定して説明することとする。

また、この実施例では、管体１０２を形成するための帯板状部材１２として、既設管１００の直線部（４辺部）１００ａに配置される直線部用の帯板状部材１２ａ（以下、単に「直線部材１２ａ」と言う。）と、コーナ部（４隅部）１００ｂに配置されるコーナ部用の帯板状部材１２ｂ（以下、単に「コーナ部材１２ｂ」と言う。）とを用いる。後述するように、管体１０２を形成する際には、接続部材１４を用いて、これら直線部材１２ａとコーナ部材１２ｂとを長手方向（周方向）に交互に接続して長尺の連結体を形成する。そして、この連結体を螺旋状に巻き回すように配置すると共に、連結体の隣り合う側縁部同士をジョイナ１６を用いて管軸方向に接続することによって、既設管１００の内面に沿った管体１０２を形成する。なお、説明に際して、直線部材１２ａとコーナ部材１２ｂとを区別する必要のない場合には、単に帯板状部材１２と記載する。

以下、接続構造１０の構成について具体的に説明する。図２および図３に示すように、接続構造１０は、接続部材１４の挿入部３０と、この挿入部３０が嵌め込まれる帯板状部材１２（この実施例では、直線部材１２ａおよびコーナ部材１２ｂ）の端部とを含む。

図４−図６に示すように、直線部材１２ａは、既設管１００の直線部１００ａを更生するための部材であって、平板状の基体２０を含む。基体２０の第１主面２０ａは、管体１０２の内面を構成する面であり、平滑面となっている。また、基体２０の第２主面２０ｂ側（背面側）には、幅方向に所定間隔で配置されて、長手方向に延びる複数のリブ２２が形成される。リブ２２の先端部には、横方向に拡がる延出部２２ａが形成されており、リブ２２は、後述する充填材１０４に埋め込まれることでアンカ機能を発揮する。さらに、基体２０の両側縁部のリブ２２の基端部側には、後述するジョイナ１６の第２係合部４２と嵌め合わされる第１係合部２４が形成される。リブ２２および第１係合部２４は、基体２０の長手方向の全長に亘って形成される。

また、後述する接続部材１４の挿入部３０は、直線部材１２ａの端部のリブ２２間に嵌め入れられる。すなわち、直線部材１２ａは、その両端部背面側に、基体２０とリブ２２とで形成される複数の受容部２６を有する。そして、これら複数の受容部２６のうち、１または複数（この実施例では両側部の２つ）の受容部２６には、第１嵌合部である凹部２８が形成される。この実施例では、凹部２８は、基体２０の第２主面２０ｂに形成される。具体的には、凹部２８は、基体２０の端面２０ｃと略平行な面である係止面２８ａを有し、端面２０ｃから離れるに従い浅くなるように形成される。

このような直線部材１２ａは、たとえば、硬質塩化ビニル等の合成樹脂の押出成形によって一体成形された長尺帯状体を、所定長さに切断することで製作される。この場合、凹部２８は、後加工で形成するとよい。直線部材１２ａの長手方向（周方向長さ）の長さは、既設管１００の辺長に対応する長さに設定され、たとえば１０００ｍｍである。また、直線部材１２ａの幅（管軸方向長さ）は、たとえば２５０ｍｍであり、その高さ（径方向長さ）は、たとえば１７.５ｍｍである。

また、直線部材１２ａの背面側には、剛性を高めるための補強部材１８（図１参照）を取り付けておくことが好ましい。直線部材１２ａに補強部材１８が取り付けておくことで、管体１０２の直線部の剛性を高めることができ、管体１０２の直線部での変形および充填材１０４注入時の浮き上がりを防止できる。

図７に示すように、コーナ部材１２ｂは、既設管１００のコーナ部１００ｂを更生するための部材であって、曲板状の基体２０を含む。このコーナ部材１２ｂは、全体が所定の曲率で湾曲加工されている点を除き、直線部材１２ａと同じ構成を有する。このため、直線部材１２ａと同じ部分については同じ参照番号を付し、重複する説明は省略する。コーナ部材１２ｂの曲率半径は、たとえば５３０ｍｍであり、その弧の長さは、たとえば１０３０ｍｍである。なお、コーナ部材１２ｂの背面側にも補強部材（図示せず）を取り付けておくようにしてもよい。

図８および図９に示すように、接続部材１４は、帯板状部材１２の端部どうしを長手方向（周方向）に接続するための部材である。接続部材１４は、帯板状部材１２の各リブ２２間、つまり各受容部２６に嵌め込まれる複数の挿入部３０を有する。各挿入部３０は、矩形状の底板３０ａと、底板３０ａの両側縁部から立ち上がる２つの側板３０ｂとを備える溝状に形成される。また、各挿入部３０は、幅方向に延びる基部３２によって連結される。基部３２の第１主面３２ａは、帯板状部材１２の第１主面２０ａと共に、管体１０２の内面を構成する。また、基部３２の両側縁部には、ジョイナ１６の第２係合部４２と嵌め合わされる第１係合部３４が形成される。

また、挿入部３０には、帯板状部材１２の凹部２８と対応する位置に、第２嵌合部である凸部３６が形成される。つまり、この実施例では、両側部に位置する２つの挿入部３０の底板３０ａに、凹部２８と嵌合する凸部３６が形成される。具体的には、凸部３６は、挿入部３０の端面３０ｃと略平行な面である係止面３６ａと、端面３０ｃに近づくに従い低くなる傾斜面３６ｂとを有する三角柱状に形成される。

このような接続部材１４は、たとえば、硬質塩化ビニル等の合成樹脂を射出成形することによって製作される。なお、接続部材１４の背面側にも補強部材（図示せず）を取り付けておくようにしてもよい。

接続部材１４を用いて帯板状部材１２の端部どうしを接続する際には、接続部材１４の基部３２の両端面（各挿入部３０の基端部）に止水材を塗布した後、挿入部３０をリブ２２間（受容部２６）に嵌め込む。この際、挿入部３０の底板３０ａは、帯板状部材１２の第２主面２０ｂと面接触し、側板３０ｂは、リブ２２の側面に面接触する。そして、図３に示すように、帯板状部材１２の凹部２８に挿入部３０の凸部３６が嵌合されて、凹部２８の係止面２８ａに凸部３６の係止面３６ａが係止されることによって、接続部材１４が強固に抜け止めされる。このように、この接続構造１０では、挿入部３０をリブ２２間に嵌め込むだけで、帯板状部材１２と接続部材１４との接続が抜け止めされるので、接着接合することと比較して、帯板状部材１２の接続作業（管体１０２の製管作業）をスムーズに行うことができ、施工時間を短縮できる。

また、図１０には、帯板状部材１２の側縁部同士を幅方向（管軸方向）に接続するジョイナ１６の一例を示す。この実施例では、ジョイナ１６は、接続部材１４を用いて帯板状部材１２を接続することで形成した長尺の連結体の側縁部同士を接続する。具体的には、ジョイナ１６は、長帯状のジョイナ基板４０を備える。ジョイナ基板４０の第１主面４０ａは、帯板状部材１２の第１主面２０ａと共に、管体１０２の内面を構成する。また、ジョイナ基板４０の両側縁部には、帯板状部材１２および接続部材１４の各第１係合部２４,３４に嵌め合わされる第２係合部４２が形成される。この第２係合部４２には、止水材４４が設けられる。さらに、ジョイナ基板４０の中央部には、ジョイナ基板４０の第２主面４０ｂから突出するＵ字状の溝部４６と、溝部４６全体を覆うように第２主面４０ｂ同士を連結する波形状のフレキシブル部４８とを含む伸縮部が形成される。

続いて、図１および図１１を参照して、上述のような接続構造１０を用いて既設管１００内に管体１０２を形成する管路更生方法の一例について具体的に説明する。

既設管１００を更生するときには、先ず、既設管１００の更生区間近傍の地上に、直線部材１２ａ、コーナ部材１２ｂ、接続部材１４およびジョイナ１６などの管更生部材、並びに必要な工具および機械などを用意する。また、既設管１００内は、高圧洗浄機などを用いて予め洗浄しておく。

次に、図１１に示すように、既設管１００（図１１では省略）内に管体１０２を施工する。すなわち、接続部材１４を用いて直線部材１２ａとコーナ部材１２ｂとを周方向に交互に接続することで長尺の連結体を形成すると共に、この連結体を螺旋状に巻き回すように既設管１００内に配置することで、既設管１００の内面に沿った螺旋管１０６を仮製管する。この際、接続部材１４を用いた直線部材１２ａとコーナ部材１２ｂとの接続は、挿入部３０をリブ２２間に挿入するだけでよいので、短時間で容易に実行できる。その後、帯板状部材１２および接続部材１４の各第１係合部２４,３４とジョイナ１６の第２係合部４２とを嵌め合わせて、螺旋管１０６の隣り合う側縁部同士を、螺旋状に巻き回したジョイナ１６で接続する。これによって、既設管１００内に管体１０２が形成される。

既設管１００内に管体１０２が形成されると、既設管１００の内面と管体１０２の外面との間に、充填材（裏込材）１０４を注入し、図１に示すような、既設管１００と管体１０２とが一体化した更生管を形成する。その後、片付け作業などを適宜実施することによって、既設管１００の更生作業が終了する。

以上のように、この実施例によれば、接続部材１４の挿入部３０を帯板状部材１２のリブ２２間に嵌め込むだけで抜け止めできるので、接着接合に必要であった硬化時間が不要となり、施工時間を短縮できる。

なお、上述した帯板状部材１２、接続部材１４およびジョイナ１６等の管更生部材の具体的な構成ないし形状（リブ２２、係合部２４,３４,４２、凹部２８、凸部３８など）は、単なる一例であり、適宜変更可能である。

たとえば、図１２に示すように、帯板状部材１２の凹部（第１嵌合部）２８をリブ２２の側面に形成し、これに嵌合する接続部材１４の凸部（第２嵌合部）３６を挿入部３０の側面に形成することもできる。この場合、リブ２２に形成する凹部２８は、貫通孔であってもよい。リブ２２に凹部２８を形成することによって、凹部２８を形成するときに、誤って基体２０の第１主面２０ａ、管体１０２の内面に影響を与えてしまうことを防止できる。

また、帯板状部材１２と接続部材１４との接続を抜け止めできる形状であれば、凹部２８および凸部３６の形状は、適宜変更可能であり、凹部２８と凸部３６とが同じ形状である必要もない。さらに、凹部２８および凸部３６を形成する数および位置なども適宜変更可能である。さらにまた、帯板状部材１２に形成する第１嵌合部を凸部とし、接続部材１４に形成する第２嵌合部を凹部とすることもできる。

また、直線部材１２ａとコーナ部材１２ｂとを連結する接続部材としては、周方向に伸縮可能な伸縮部を有するものを用いることもできる。直線部材１２ａおよびコーナ部材１２ｂの連結体を螺旋状に巻き回すように仮製管すると、仮製管が進むにつれて、直線部材１２ａおよびコーナ部材１２ｂの位置が周方向にずれる場合がある。伸縮部を有するコネクタは、この位置ずれを修正するために用いられる。このため、伸縮部を有するコネクタは、連結体を螺旋状に巻き回した際の数巻きに１つ程度の割合で配置される。

図１３には、伸縮部を有する接続部材５０の一例を示す。図１３に示す接続部材５０は、雌型の第１コネクタ部材５２、雄型の第２コネクタ部材５４およびカバー部材５６を含む。第１コネクタ部材５２は、一方端側が開放された偏平円筒状の受口形状を有する基部６０を備える。基部６０の第１主面は、管体１０２の内面を構成し、基部６０の両側縁部には、ジョイナ１６の第２係合部４２と嵌め合わされる第１係合部６２が形成される。また、基部６０の他端には、直線部材１２ａまたはコーナ部材１２ｂのリブ２２間に嵌め込まれる複数の挿入部６４が形成される。

一方、第２コネクタ部材５４は、矩形平板状の基部６６を備える。基部６６の第１主面は、管体１０２の内面を構成し、基部６６の両側縁部には、ジョイナ１６の第２係合部４２と嵌め合わされる第１係合部６８が形成される。また、基部６６の一方端には、直線部材１２ａまたはコーナ部材１２ｂのリブ２２間に嵌め込まれる複数の挿入部７０が形成される。さらに、基部６６の他端には、第１コネクタ部材５２の基部６０にスライド可能に差し込まれる差込部７２が形成され、差込部７２の先端部には、ゴム輪７４が装着される。

また、カバー部材５６は、差込部７２の露出部分（凹部）を覆うように、基部６０と基部６６との間に差し込まれる部材であって、矩形平板状の基部７６を備える。基部７６の第１主面は、管体１０２の内面を構成し、基部７６の両側縁部には、ジョイナ１６の第２係合部４２と嵌め合わされる第１係合部７８が形成される。

そして、第１コネクタ部材５２および第２コネクタ部材５４の各挿入部６４,７０には、帯板状部材１２の凹部２８と対応する位置に、第２嵌合部である凸部３６が形成される。

このような接続部材５０は、第１コネクタ部材５２の基部６０に対する第２コネクタ部材５４の差込部７２の差し込み量を調整することによって、周方向（嵌込方向）に伸縮可能である。

また、図１４には、伸縮部を有する接続部材５０の他の一例を示す。図１４に示す接続部材５０は、雌型の第１コネクタ部材８０と、２つの雄型の第２コネクタ部材８２とを含む。第１コネクタ部材８０は、両端が開放された偏平円筒状の受口形状を有する基部８４を備える。基部８４の第１主面は、管体１０２の内面を構成し、基部８４の両側縁部には、ジョイナ１６の第２係合部４２と嵌め合わされる第１係合部８６が形成される。

一方、第２コネクタ部材８２は、上述の第２コネクタ部材５４と同様の形状を有する。すなわち、矩形平板状の基部８８を備え、基部８８の両側縁部には、第１係合部９０が形成される。また、基部８８の一方端には、複数の挿入部９２が形成される。さらに、基部８８の他端には、第１コネクタ部材８０の基部８４にスライド可能に差し込まれる差込部９４が形成され、差込部９４の先端部には、ゴム輪９６が装着される。そして、第２コネクタ部材５４の挿入部９２には、帯板状部材１２の凹部２８と対応する位置に、第２嵌合部である凸部３６が形成される。

また、図示は省略するが、図１４に示す接続部材５０は、差込部９４の露出部分を覆うカバー部材を備える。ただし、カバー部材は必ずしも必要ではなく、差込部９４の露出部分をパテ等で埋めるようにすることもできる。これは、図１３に示す接続部材５０においても同様である。

また、上述の実施例では、直線部材１２ａおよびコーナ部材１２ｂの連結体を螺旋状に巻き回すことで管体１０２を形成するようにしたが、これに限定されない。たとえば、直線部材１２ａとコーナ部材１２ｂとを接続部材１４で連結した連結体によって、複数の環状体を形成する。そして、複数の環状体を管軸方向に並べて配置すると共に、環状体の側縁部同士をジョイナ１６で管軸方向に連結することによって、既設管１００の内面に沿った管体１０２を形成することもできる。

さらに、上述の実施例では、帯板状部材１２として、直線部用とコーナ部用とに分割したものを用いたが、帯板状部材１２は、螺旋状に巻き回すことが可能な長尺のものであってもよい。

さらにまた、上述の各実施例では、伸縮部を備えるジョイナ１６を用いるようにしたが、ジョイナ１６は、必ずしも伸縮部を備える必要はない。また、帯板状部材１２の側縁部は、必ずしもジョイナ１６を用いて接続する必要はなく、帯板状部材１２の側縁部同士を直接接続する構成とすることもできる。

なお、上で挙げた寸法などの具体的数値はいずれも単なる一例であり、製品の仕様などの必要に応じて適宜変更可能である。

１０ …帯板状部材の接続構造
１２,１２ａ,１２ｂ …帯板状部材
１４,５０ …接続部材
１６ …ジョイナ
２２ …リブ
２８ …凹部（第１嵌合部）
３０ …挿入部
３６ …凸部（第２嵌合部）
１００ …既設管
１０２ …管体
１０４ …充填材

Claims (3)

1. 既設管内に管体を形成するための帯板状部材どうしを接続部材によって長手方向に接続する帯板状部材の接続構造であって、
   前記帯板状部材は、帯板状の基体と、前記基体の背面側に幅方向に所定間隔で配置され、かつ長手方向に延びる複数のリブとを備え、
   前記接続部材は、前記リブ間に嵌め込まれる挿入部を備え、
   前記帯板状部材の端部に第１嵌合部が形成されると共に、前記挿入部に前記第１嵌合部と嵌合する第２嵌合部が形成された、帯板状部材の接続構造。
2. 前記第１嵌合部および前記第２嵌合部の一方は凸部であり、他方は凹部である、請求項１記載の帯板状部材の接続構造。
3. 前記第１嵌合部は、前記リブの側面に形成されており、前記第２嵌合部は、前記挿入部の側面に形成されている、請求項１または２記載の帯板状部材の接続構造。

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