JP3129253B2 - 耐震用管継手管端部の防食構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は地下に埋設して水道
用の管路を形成する鋳鉄管の管継手、特に標準規格の鋳
鉄管同士の接続ではなくて、現場施工時の寸法調整のた
め鋳鉄管を途中で切断したときに生じる切り管を含む耐
震用管継手管端部の防食構造に係る。

【０００２】

【従来の技術】鋳鉄管は外面塗装と内面ライニングによ
って全面的に防食機能を具え、地中に敷設されて管外周
面で接する土砂の含有水分やその他の腐食性雰囲気に取
り囲まれ、管内では常に流水と接していても、容易に腐
食が進行しないように保護されている。したがって通常
の敷設工事のように鋳鉄管の受口内へ別の鋳鉄管の挿し
口を挿入し、適当な止水用のパッキングなどを介装して
水封状態で相互に接合すれば、完全に漏れや水分の侵入
の機会がなく、良質の飲料水を需要者まで届けるのに何
の懸念も起こらない。

【０００３】しかし、管路の敷設が常に定寸法の鋳鉄管
の接合だけで終わるとは限らない。ほとんどの敷設工事
では、その工区の最後となる接合地点が鋳鉄管の定寸法
で終わることは稀であり、所定の長さとなるように途中
で切断した鋳鉄管で半端となった工事範囲を完結する場
合が通常の態様である。

【０００４】途中で工事の都合によって現地切断した切
り管は、少なくとも切り口では防食塗料が削り取られ、
管路を地下に敷設して腐食性雰囲気に曝されたときに
は、露呈した鋳鉄地肌が集中的に腐食作用を受けるウィ
ークポイントとなる。他の表面が如何に防食機能で保護
されていようとも、１箇所でも金属面の曝露した弱点が
存在すれば、全体としての防食性は完全に失われ、腐食
が集中して発錆部が急速に成長し、鋳瘤状に膨出した欠
陥となって管内の通水を赤く汚濁し、赤水を家庭に届け
るという不手際に発展する懸念が高くなる。このような
懸念は接合する相手が正規の鋳鉄管受口であっても、屈
曲部に介装する曲管であっても同様に払拭し難い。

【０００５】現地において所望の寸法にダクタイル鋳鉄
管を切断して継ぎ足す方式は現状では避け難いから、こ
の切り口の防食性を確保するための手段が要請されるこ
とは当然の成行きである。最も原始的には切り管の切り
口で切断時に欠けた防食塗料を補修するために現地で再
塗布し、防食機能を回復する施工方法があるが、その
他、切り管の切り口に樹脂製の防錆カバーを添着し、露
出した鋳鉄の表面を被覆して防食機能を回復する例など
も実施されている。

【０００６】図６（Ａ）（Ｂ）は実開平４−１３８１９
５号公報で提示された従来技術であって、接続する相手
の管は図（Ｂ）からも窺えるように標準形状の受口であ
り、この受口に対して切り管の先端を挿し口として接合
する場合を想定としている。対象とする管の内径よりや
や小径の筒体１０１は、周方向に連続する環状フィン１
０２を軸方向に定間隔毎に複数個設け、中央にストッパ
としての環状突条１０３を突設した弾性ゴム材からなる
シール部材１０４と、該シール部材１０４の内面に、軸
方向に連続した切開部を有する金属製筒１０５が同軸一
体に嵌合した複合層を要旨とする。この可撓性を具えた
シール部材１０４の弾性変形と、背後を支える金属筒１
０５に切り込んだ切開部が許容する変形によって、管の
許容公差による内径のばらつきを吸収し、ゴム材の強度
的な弱点は背後に嵌合する金属筒の強度によって補完す
るという発想である。

【０００７】この図の考案では金属筒に刻設した切開部
を起点とする変形によって、公差として認められる管の
内径の変動を吸収する点に要旨があると解釈できるが、
その他、同じ基本構成に立ちつつも金属筒に切開部を切
り込む代りに、最外端に周設する環状フィンだけを内側
へ向けて傾斜した状態にゴム材を成形した実開平５−３
６１９４号公報、複数の環状フィンの先端の外径を外端
ほど小さく設定した実開平５−３６１９５号公報、また
は環状フィンを螺旋状に筒体外周面上へ巻き回した状態
で成形した実開平５−３６１９６号公報などが認めら
れ、何れもゴム弾性を具えた可撓性環状フィン付きの筒
体を金属製筒の外周面上へ嵌合し、比較的軽度の力でス
ムーズに鋳鉄管内へ装着できて一体的な継手部を形成す
る点で共通した一連の技術であると言える。

【０００８】一方、先年の阪神大震災において得られた
教訓として耐震構造の配管系の威力をまざまざと見せつ
けられ今後の水道管敷設工事には不可欠の要件となっ
た。耐震構造には種々の型式があるが、たとえばスリッ
プオンタイプとして図７に示すダクタイル鋳鉄管のＮＳ
形継手では、受口２０２に予め心出し用ゴム２５１とロ
ックリング２０５を嵌入し、さらに挿し口２０１に挿し
口リング２１２を突設し、最も抜け出した位置ではロッ
クリング２０５と挿し口リング２１２が掛止してそれ以
上の抜け出しを阻止する一方、最も挿し込んだ位置で挿
し口先端２１１と受口２０２の最深部に相当する段差２
２１が係止してそれ以上の突っ込みを阻止するから、こ
の範囲において地震などの揺動、振動に遭遇しても管が
離脱しないような構成を示している。また押輪３０１を
使用する通常の耐震用管継手としては、図８に示すダク
タイル鋳鉄管のＳII形継手として、ロックリング３０２
を受口内面の環状溝に挿嵌し、挿し口リング３０３と係
合して地盤の変動に順応して移動し、かつ、挿し口が受
口から抜け出さないように構成する。このような構成を
ベースとした地下配管が今後の必須の要件となることは
顕著な動向である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ここで例示した従来技
術のうち、現地での再塗装については塗料材の調合、塗
布作業を塗装の専門家で実施するわけではなく、作業性
や塗装面の品質の点で一抹の不安がないわけではない。
加えて施工が寒冷地や厳冬期における管路敷設工事であ
るケースも当然起こり得るから、塗装後の乾燥に長い時
間を費やし作業性の低下を招く要因に挙げられることも
稀ではない。さらに現地作業では施工後の検査も不十分
となる虞れがあり得るので、塗り残しを見落したり、塗
膜が適性ではないため折角施した防食機能が完全に発揮
されずに局部的な発錆を生じる懸念も残る。

【００１０】継ぎ足し配管時に専用の継手用防食コアを
適用することは前記手作業の低い信頼性を確実に改善す
る。しかし図６のような専用の継手用防食コアを図７、
図８で示すような耐震用管継手の切り管に適用すること
は極めて難しい。すなわち切り管はどこで切るかはあら
かじめ不明であり、図７あるいは図６のように挿し口リ
ングを施工前に挿し口に周設しておくことはできない。
必ず敷設工事現場において寸法切り後に切り口近くに凹
溝を加工刻設し、その溝内へ挿し口リングを挿嵌する方
式を採らざるを得ない。このため切り口の他に溝部全面
にも非塗装面が現われ、同時に耐震機能を保証するため
には図７、図８のように挿し口先端が受口内のある範囲
（胴隙間隔Ｙmax）に亘って相対的に移動し得る構造で
なければならない。この可動範囲を防食用コアでカバー
しようとすれば、図９のように極めて広い範囲に亘る長
さが必要となる。現実的にこのような長い区間に亘って
管内径が縮減することは、圧力損失を招くという管路と
しての本質的欠陥に繋がり、また防食コアの製造や接合
作業の上でも煩瑣であり工程上の大きな負担となる懸念
が高い。

【００１１】本発明は以上の課題を解決するため現地の
敷設工事で切り口を使用した耐震構造の接合が容易であ
り、優れた作業性を具えた耐震用管継手の管端部の防食
構造の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る耐震用管継
手管端部の防食構造は、挿し口１の切り口１１や該切り
口から挿し口リング１２を挿嵌するための凹溝１３に至
る外周面を被覆するシール用パッキン３と、受口２の最
深部の段差２１から最も管の抜け出した状態における胴
隙間隔Ｙmaxに相当する長さに亘って内嵌して前記シー
ル用パッキン３を保持する保持リング４とからなること
を構成上の特徴とすることによって前記の課題を解決し
た。

【００１３】さらに前記構成を具体的に示す優れた形態
としては、シール用パッキン３は弾性変形前の形状で凹
溝１３に挿し口リング１２を挿嵌し切り口１１に至る挿
し口の外周面に添着できるパッキン本体３１と、該パッ
キン本体３１の切り口側端部に突出する内向き突条３２
と、他端で突出する外向き突条３３および内向き突条３
４とからなり、該外向き突条３３が弾性変形を伴って圧
接する保持リング４は、シール用パッキン３よりは高強
な弾性材料の一つ割環状体で形成することが極めて好ま
しい

【００１４】この構成であれば、地震などによる地盤の
変動によって挿し口先端が受口内のある範囲の中で移動
して相対的な位置関係を変えても、挿し口リングを含み
管端に及ぶすべての非塗装部分を確実に被覆し、防食機
能を常に維持する作用が発現する。しかも管内の通水に
有効な断面積を減小することはないし、取り付けの手順
も簡単で作業性が高いため課題を解決することができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）は本発明の実施形態に
おいて、耐震用管継手が最も抜け出して管と管の相対距
離が最大限離れた位置関係を示し、同図（Ｂ）は管と管
の相対距離が最小限に縮まった状態を示したもので、両
者の間で形成する距離の変動を胴隙間隔Ｙmaxで示して
いる。

【００１６】挿し口１は寸法切りした切り管１０の切り
口１１から所定の間隔を置いて機械加工によって刻設し
た凹溝１３へ挿し口リング１２を挿嵌し、この図の場
合、両管接合のとき挿し口リングが引っ掛からないよう
にテーパー面１４を加工によって形成しているので、こ
の結果、非塗装面は切り口１１、テーパー面１４、凹溝
１３の各面に及ぶ。受口２は接合すべき対象の直管２０
の管端にあり、通常のスリップオンタイプのようにロッ
クリング５を心出し用ゴム５１で所定の位置に突出して
装着し、端部にゴム輪６を取り付ける。

【００１７】挿し口１の切り口１１、テーパー面１４、
凹溝１３を被覆するシール用パッキン３の取り付け前
（弾性変形前）の縦断正面図と側面図を図２（Ａ）
（Ｂ）に示す。被覆される各面を転写した同形のパッキ
ン本体３１の管端側へ内向き突条３２、他端側へ外向き
突条３３および内向き突条３４をそれぞれ突出した形状
であり、材質としては水道用ゴム輪としてすでに実績の
ある合成ゴムの中から選択すればよい。

【００１８】図３は保持リング４の縦断正面図（Ａ）と
側面図（Ｂ）であり、一端４１を面取り加工し、容易に
装着できるように一つ割として切欠き４２を形成する。
材質はシール用パッキンよりは高強度な弾性のプラスチ
ック材の中から水質に影響を与えず耐食性に優れたポリ
エチレン、ポリアセタールなどを適宜選択する。

【００１９】図４は本発明の実施形態による防食構造の
うち、挿し口１に取り付けた部分のみを拡大して詳細に
示したもので、切り口１１、テーパー面１４、凹溝１３
の非塗装面はシール用パッキンのパッキン本体３１によ
って添着被覆されて管内の通水との接触を断ち、このシ
ール用パッキン３は外周側の保持リング４に保持され、
外向き突条３３は一つ割の保持リングのスプリングバッ
ク作用を受けて弾性変形を起こして圧着している。

【００２０】図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は切り管１０と直
管２０との現地施工の手順を示し、図（Ａ）の工程では
受口２の最深部に相当する段差２１から耐震機能を保証
する可動範囲に当る胴隙間隔Ｙmaxにかけて、あらかじ
めシール用パッキン３と保持リング４とを一体的に組合
わせて内部にセットし、さらに心出し用ゴム５１、ロッ
クリング５、ゴム輪６を取り付ける。一方、挿し口１に
は凹溝１３へ挿し口リング１２を嵌合しておく。

【００２１】図５（Ｂ）では受口２へ挿し口１を挿通
し、シール用パッキン３を端部に突設していた内向き突
条３４を乗り越えて挿し口リング１２が内部へ進入し、
挿し口リング１２の側面が内向き突条３３と当接した状
態である。このとき保持リング４はこの進入圧力に押さ
れて拡径する。図５（Ｃ）ではさらに挿し口１が内部へ
進入し所定の位置に達した後停止した状態であり、外向
き突条３３は保持リング４の圧力に押されて弾性変形し
て両部材は圧着している。

【００２２】

【発明の効果】本発明の管端部防食構造は、必要な防食
面（非塗装面）だけを被覆して腐食から守るから、極め
て簡単な構造となり、あらかじめ受口内面の所定の位置
に２つの部材を設置しておくこと以外は通常の接合手順
通りの施工で足り、特に余計な手順を煩わすことのない
利点が挙げられる。しかも従来技術の防食コアを仮に耐
震用管継手に適用したとき、予想されるような長尺寸法
となることなく、管内の有効断面積を相当に減縮する虞
れもなく、したがって圧力損失の懸念も完全に払拭され
る。今後、絶対的に管継手の主体となるべき耐震構造を
陰で支える有力な機能を具え、安全で信頼性の高い水道
管路を保証する効果は、まことに社会的ニーズに叶った
設備として高く評価されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）（Ｂ）によって本発明の実施形態の構成
と作用を示す縦断正面図である。

【図２】本発明の実施形態におけるシール用パッキンの
縦断正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。

【図３】本発明の実施形態の保持リングの縦断正面図
（Ａ）と側面図（Ｂ）である。

【図４】装着した後の挿し口と各部材の詳細を示す縦断
正面図である。

【図５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）によって本発明の防食構造
を現地で施工する手順を示す各縦断正面図である。

【図６】従来技術の防食コア（Ａ）と取り付け状態
（Ｂ）の縦断正面図である。

【図７】従来技術の耐震用管継手の構造と作用を示す縦
断正面図である。

【図８】別の従来技術の耐震用管継手の構造と作用を示
す縦断正面図である。

【図９】図６の従来技術の課題を示す縦断正面図であ
る。

【符号の説明】

１ 挿し口 ２ 受口 ３ シール用パッキン ４ 保持リング ５ ロックリング ６ ゴム輪 10 切り管 20 直管 11 切り口 12 挿し口リング 13 凹溝 14 テーパー面 21 段差 31 パッキン本体 32 内向き突条 33 外向き突条 34 内向き突条 42 切欠き

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−139686（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−40592（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16L 58/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切り管を含む耐震用管継手において、挿
   し口１の切り口１１や該切り口１１から挿し口リング１
   ２を挿嵌するための凹溝１３に至る外周面を被覆するシ
   ール用パッキン３と、受口２の最深部の段差２１から最
   も管の抜け出した状態における胴隙間隔Ｙmax に相当す
   る長さに亘って内嵌して前記シール用パッキン３を保持
   する保持リング４とからなることを特徴とする耐震用管
   継手管端部の防食構造。
2. 【請求項２】 請求項１において、シール用パッキン３
   は弾性変形前の形状で凹溝１３に挿し口リング１２を挿
   嵌し切り口１１に至る挿し口の外周面を転写した同形の
   内周面を具えたパッキン本体３１と、該パッキン本体３
   １の切り口側端部に突出する内向き突条３２と、他端で
   突出する外向き突条３３および内向き突条３４とからな
   り、該外向き突条３３が弾性変形を伴って圧接する保持
   リング４は、シール用パッキン３よりは高強度な弾性材
   料の一つ割環状体で形成することを特徴とする耐震用管
   継手管端部の防食構造。