JP3173718B2

JP3173718B2 - スリップオンタイプの耐震性管継手

Info

Publication number: JP3173718B2
Application number: JP25768596A
Authority: JP
Inventors: 眞好喜多川; 正隆深見; 一郎塩見; 芳樹岡本; 哲二下保
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1996-09-05
Filing date: 1996-09-05
Publication date: 2001-06-04
Anticipated expiration: 2016-09-05
Also published as: JPH1082489A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスリップオンタイ
プ、すなわち、押輪やボルト・ナットを使用することな
く、無締結の状態で鋳鉄管を継合して管路を敷設する方
式に係り、特に離脱と入込み防止に重点をおいて耐震構
造とした管継手に関する改善技術である。

【０００２】

【従来の技術】スリップオンタイプによる継合は狭隘な
竪坑内へ作業員が入って不自然な姿勢で各部材を組合わ
せ締結作業を行なう手順から開放され、特に専用の装置
を準備すれば地上からの操作で管同士を継合していける
から、作業性の向上と安全作業の確保、省力化などの点
で高く評価される管路形成の方式である。

【０００３】また、敷設した後に地震などの直撃のため
に激しい縦揺れ、横揺れに遭遇しても、相互の管継手か
ら離脱が生じて管路の機能を失わないように予防するこ
とは最低限の要請である。その他、地盤の不当沈下や重
車両の通過に伴う一次的、または恒常的な動荷重、静荷
重によって地下に敷設された管路には常に縦・横方向の
外力が不均等に係るから、管を引抜こうとする力が絶え
ず掛かり、この力に対応できる構成を採らなければ、如
何に敷設施工時に利点があったとしても到底信頼できる
工法とは言い難い。

【０００４】スリップオンタイプに使用する管継手につ
いてはこの課題を重視して離脱の防止に重点をおいた種
々の対案を提起している。たとえば、図３に示す従来技
術は実開平４−１３３０９０号に係り、受口１０１の開
口端近くにロックリング溝１０２を周設してロックリン
グ１０３を嵌入し、さらに挿口１０４には挿口リング１
０５を固着し、受口内周面と挿口外周面間の中空部にゴ
ム輪１０６を介装して継合部の水密を維持する構成とし
ている。地震などの揺動が襲来して管同士の継合を引抜
く方向の力が掛かったときでも、受口のロックリング１
０３と挿口の挿口リング１０５とが係合してそれ以上の
移動を阻止するから、管同士の離脱が防止され管の機能
を失うことがないと謳っている。

【０００５】図４の従来技術は実開平４−１３３０９１
号に係り、図（Ａ）では通常の継合状態における各部材
の位置関係を示し、受口２０１に開口側突条２０２と深
部に奥側突条２０３をそれぞれ周設して奥側突条２０３
の内側にゴム輪２０４を嵌合する。一方、挿口２０５に
は凹溝２０６を周設し、この凹溝内にロックリング２０
７を填め込んでいる。挿口の先端から受口の最深部まで
の距離が図示のように入込み代と設定して管同士の位置
決めを行なっている。図（Ｂ）は接合時において挿し口
２０５を受口に挿入することにより、ロックリング２０
７が受口の奥側突条２０３の開口側側面に当たり挿し口
凹溝２０６に嵌入された態様を示している。地震などの
揺動が襲来して管同志の継合を引抜く方向の力が作用し
たときでも、ロックリング２０７と受口突条２０２が当
接し、これ以上の移動を阻止するストッパーの役割を果
すから、管同志が離脱して管路が中断する懸念が無くな
る効果が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここに例示した従来技
術は何れも管同士の継合を引抜く方向の外力が掛かった
とき、管軸方向に移動を許容する一定の範囲を設けて対
応するが、限度まで抜け出しが進むと相互の突部が当接
してストッパの作用を果たし、限度以上の移動を妨げる
から、管の離脱防止の作用が働くことに疑問の余地がな
い。しかしながら、近年の大震災において水道水や家庭
用ガス、下水道の管路が甚大な被害を蒙り被災者に多大
の労苦を強いた状態を仔細に調べてみると、管路の破壊
は単純な管継手からの引抜き離脱だけには留まらず、さ
らに複雑な諸条件の合成された結果であると認識する必
要性が改めて問われるようになった。

【０００７】たとえば図３の従来技術の場合であれば、
図５（Ａ）のように挿口リング１０５が受口内部まで入
り込み過ぎると、ゴム輪１０６と接触して軟質のゴム材
を痛めて止水性を損う可能性が憂慮される。また、地震
などで挿口１０４が受口内を移動し、同図（Ｂ）のよう
に先端が受口の最深部に接触するまで押し込まれると、
相互に擦過し合って防食塗装を傷つけたり剥離して防食
性を失い、通水を汚す赤水発生の原因となる虞れも起こ
り得る。

【０００８】図４に示した従来技術の場合には、挿口外
周面に凹溝２０６を周設しているから管体の肉厚が局部
的に薄くなり、管継手に引抜く外力や曲げモーメントが
作用した場合には、強度が不足して挿口の肉薄部分に応
力が集中し破断する懸念が否定できない。またこの凹溝
２０６部分における管体強度を向上させるために、全体
の管厚を増加させれば不経済な管となる可能性がある。
さらに受口内へ挿口を挿入する継合時点の状態を考える
と、受口の開口側突条２０２と奥側突条２０３との間の
段差内面に自由に収められている締り勝手のロックリン
グ２０７が、挿口先端の傾斜面で拡径され挿口外周面を
擦過しつつロックリング用の凹溝２０６に出会ってここ
へ嵌まり込む手順を経るから、少なくとも挿口先端から
ゴム輪までの接水部分の外周面に傷が入って防食塗装を
痛めたり剥離する危険性がないわけではない。

【０００９】また、この従来技術では管継手の継合時に
ロックリングが正しい状態で保持されているとは限ら
ず、そのまま受口内へ挿口を挿入すれば確実にロックリ
ング溝に嵌入していないことも起こり得るので、図６
（Ａ）は接合時において挿し口２０５を受口内に挿入す
る際におけるロックリング２０７の位置関係を示したも
のであり、図６（Ａ）のように真直状態で受口内に挿し
口を挿入すればロックリング２０７はロックリング溝２
０６に嵌入すると考えられるが、同図（Ｂ）のように継
手部を屈曲させた状態で継合する場合には、ロックリン
グ２０７が凹溝２０６の全周に亘って嵌まり込まないケ
ースも予想され、管継手に抜き出し力が作用したときに
は挿口が受口から離脱する懸念も起こり得る。

【００１０】一般的に言えば、従来技術のスリップオン
タイプの離脱防止機構は挿口を受口から離脱する方向に
引抜く外力が働いたとき、離脱防止のための係止作用を
発揮することに重点が指向しているが、逆に挿口の先端
が受口内部へ深く入り過ぎる押し込み力が直撃する場合
を想定していない恨みがある。過度の入り込みは挿口の
先端が受口の最深部と接触するから、地震などの発生に
よって両者の表面が相互に擦り合って防食塗装を傷付け
合い、防食性を失って赤水を供給する大きな原因となる
し、さらに極端に押し込み作用が昂進すれば、挿口先端
が変形したり毀損することさえ起こり得る。

【００１１】さらに、地中に敷設された水道水用などの
管路は、周知の通り直管だけで構成されているわけでは
なく、必ず直管と異形管の組合わせによって道路などの
屈曲に追従した管路を形成するのが一般の原則である。
地震などの急激な縦揺れ・横揺れに対しては当然この変
動に追随した管路の可撓性が必須の要件である。しか
し、異形管と直管との管継手部分について言えば、前記
の管の離脱防止と過度の入り込み防止が大きな前提とな
ることは言うまでもないが、単純に可撓性を大きく許容
する直管の思想をそのまま援用して管継手の屈曲や伸縮
を自由に許容すると、却って管路全体の機能を喪失する
逆効果もあり得ることに着目しなければならない。

【００１２】管路に介装した異形管の特殊な条件を図解
すれば、管路全体に水圧が作用した状態において、異形
管部Ｂには図７に示すような不平均力という管を外側に
動かそうとする力が生じる。ここで不平均力は下式で表
される。Ｐ＝２ｐＡｓｉｎ（θ／2) 但し、Ａ：管断面積（cm2) ｐ：水圧（kgf/cm2）この力に対抗するため、コンクリートブロックによる防
護工が通常用いられているが、コンクリートブロックが
過大になるか、又はコンクリートブロックの打設が不可
能な場合には、一般的に離脱防止機構を備えた継手を使
用し、異形管部の移動を防ぐために継手部を剛結する。
この際に剛結された継手に作用する曲げモーメントに耐
えるだけの曲げ剛性を有することが、異形管部に用いる
継手には必要な条件になる。

【００１３】本発明は以上の課題を解決するために従来
技術の離脱防止だけに焦点を絞ったスリップオンタイプ
の管継手に対し、さらに過度の入込み防止の作用を加え
た上、可撓性を許容する耐震性管継手および屈曲・伸縮
を拘束した異形管の管継手の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスリップオ
ンタイプの耐震性管継手は、受口１と、該受口１内へ挿
入する挿口２と、両者の中空部へ介装する弾性のゴム輪
３よりなり、無締結で相互に継合して管路を形成するス
リップオンタイプに帰属し、受口１の開口端近くにロッ
クリング４を嵌入する凹溝１１と、受口内の深部でゴム
輪３の嵌合する受口突条１２とを周設し、一方、挿口２
の外周面２４上には前記ロックリング４と受口突条１２
との間に突出した状態で挿口突条２１を周設し、前記受
口突条１２の開口側側面１３から受口の最深部１４まで
の距離Ｒが、挿口突条２１の先端側側面２２から該先端
２３までの距離Ｑよりも大きいと共に、前記ロックリン
グ４の底面に挿口２の外周面２４と圧着する芯出し用ゴ
ム４２を嵌着して管継手の開口部付近を弾性的に封止し
たことを構成上の特徴とする。

【００１５】この構成によって受口の開口端近くに凹溝
１１を周設しているから、本来、肉厚の大きい受口に凹
溝を刻設したところで薄肉のために強度が低下する可能
性を完全に解消する。また開口端近くの凹溝へロックリ
ング４を嵌入することはきわめて容易であり、挿口外周
面に擦過傷を生じて接水面の塗装を剥離するようなトラ
ブルも起こり得ない。また、管路に引抜きの応力が働い
て相対的に位置の移動が起こっても、ロックリング４と
挿口突条２１とが側面同士で衝き当ってそれ以上の移動
を阻止するから管離脱の起こる懸念はゼロであり、同時
に受口突条１２の開口側側面１３から受口の最深部１４
までの距離Ｒが、挿口突条２１の先端側側面２２から該
先端２３までの距離Ｑよりも大きいから、逆方向に押し
込まれて相対的に挿口が受口内の深部へ最大限入り込ん
でも、挿口の先端と受口の最深部とが衝き当ることがな
く、相互に擦過して塗装面を擦り落とす機会もゼロであ
り、ましてや相互の衝突によって変形や毀損の生じる筈
もない。さらに該ロックリング４の底面に挿口２の外周
面２４と圧着する芯出し用ゴム４２を嵌着して管継手の
開口部付近を弾性的に封止するので、ゴムの弾性による
反力が作用して管継手の開口部の可撓性を維持しながら
封止し、地中の水分を含む土砂などの異物が侵入するこ
とを防ぎ、防食機能をさらに充実して課題を解決する。

【００１６】以下の構成は一方の管が異形管である場合
に特に好適な管継手の形態であり、前記の直管に具えら
れた基本的な機能を維持しながらも水圧による管を動か
そうとする力に耐える機能を付加した形態である。すな
わち、受口１と、該受口１内へ挿入する挿口２と、両者
の中空部へ介装する弾性のゴム輪３よりなり、無締結で
相互に継合して管路を形成するスリップオンタイプの管
継手において、受口１の開口端近くにロックリング４を
嵌入する凹溝１１と、受口内の深部でゴム輪３の嵌合す
る受口突条１２とを周設し、一方、挿口２の外周面２４
上には前記ロックリング４と受口突条１２との間に突出
した状態で挿口突条２１を周設し、前記受口突条１２の
開口側側面１３から受口の最深部１４までの距離Ｒが、
挿口突条２１の先端側側面２２から該先端２３までの距
離Ｑよりも大きいと共に、管の継合当初から前記ロック
リング４、挿口突条２１、受口突条１２が近接して対向
して管継手の伸縮を拘束し、該ロックリング４の底面に
挿口２の外周面２４と圧着する芯出しゴム４２を嵌着し
て管継手の開口部付近を弾性的に封止した密封機能を追
加する。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を示
し、図（Ａ）が継合した通常の位置関係、図（Ｂ）が地
震、地盤沈下などの原因で引抜き力が作用して管同士の
相対的な位置が変動した場合、図（Ｃ）が逆に押し込み
力が作用して管同士の位置が変動した場合をそれぞれ現
わす。図（Ａ）の基準状態から説明すれば、受口１の開
口端のすぐ近くに凹溝１１が周設され、開口端から容易
にロックリング４が嵌入される。受口の深部には受口突
条１２が周設され、その内部にシール材として弾性のゴ
ム輪３が嵌入されている。一方、挿口２には挿口突条２
１が周設され継合後の位置は受口のロックリング４と受
口突条１２との間に突出した状態となる。挿口２の先端
２３は受口１の最深部１４よりも遠く離れ、この間隔が
挿口の入り込み代を形成している。

【００１８】図１（Ｂ）は図（Ａ）の状態から異変が起
こって管軸の引抜き方向に外力が係ったとき、相対的な
位置関係に変動が起こり挿口２が引抜かれる方向に移動
したが、受口の開口端近くでロックリング４と挿口突条
２１とが衝き当りこの位置からの移動を阻止した状態で
ある。また、図（Ｃ）は逆に挿口を受口内へ押し入れる
外力が作用して挿口が移動するが、受口突条１２の開口
端側の側面１３と挿口突条２１の先端側の側面２２とが
衝き当ってこの位置からの移動を阻止した状態である。
前記の寸法上の限定条件（距離Ｒ＞距離Ｑ）によって挿
口２の先端２３と受口１の最深部１４との間にはなお、
隙間が形成されて直接両者が接触することはない。

【００１９】この図において、芯出し用ゴム４２をロッ
クリング４の底面に嵌着しているから、ゴムの弾力によ
ってロックリングが受口内面凹溝１１に圧着した状態で
保持されている。

【００２０】図２は前記の基本要件を守りつつも水圧に
より管が動こうとする力に耐えるため、伸縮・屈曲を拘
束した形態であり、特に耐震性管路に介装する異形管に
好適な態様である。図２は受口突条１２と挿口突条２
１、およびロックリング４の３突部が接近して設けられ
た構成であるから、管継手自体の伸縮作用が拘束された
特徴を具え、さらにロックリング４の下に芯出し用ゴム
４２を嵌着した形態であり、管継手の伸縮・屈曲の拘束
と開口部の封止作用を並立した形態である。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したから、次
に述べるような効果を奏する。請求項１によれば、管継
手の離脱防止の効果があると同時に、従来技術では懸念
の残っていた逆方向の押し込み力に対しても十分に対応
できるから、挿口が外力を受けて過度に入り込むために
発生する挿口先端と受口最深部との擦過、塗装剥離、ま
たは変形、毀損などの事故を防止し、緊急時の管路の保
全に大きな貢献を果たす。これは特に近年の大震災の教
訓として各自治体が直面する最大の課題解決に大きな示
唆を与える要件でもあり、災害に強い国土の再構築に強
力な後盾となることが期待される。

【００２２】また、肉厚の受口内面に凹溝を刻設してロ
ックリングを嵌合し挿口には外周面に挿口突条を具えた
構成としたから、管継手に抜け出し力や曲げモーメント
が負荷しても局部的な管体の強度低下部分がなく、構造
力学的に信頼性が高い。またロックリングの装着が受口
の開口部に近いから継合後の確認も容易であり、機能維
持の信頼性が向上する一因を担う。

【００２３】また、管継合時の手順から言えば、挿口を
受口内へ挿入した後に開口端からロックリングを受口内
面に装着する順序となるから、従来のように挿口を挿入
するときに中間に介入させたロックリングによって表面
を傷付ける懸念がなくなり、接水部の塗装の擦過傷によ
って防食機能が低下する虞れもなく赤水発生の原因も解
消される。また、ロックリングの装着が受口・挿口の継
合後であるから、従来のように移動中の挿口端面によっ
てロックリングが押し込まれることがなく確実に正しい
位置に嵌入される。管継手が屈曲させた状態で継合する
ときでも従来とは違って受口内面の凹溝に確実に嵌入で
きるし、また、その確認も容易であるから、総合的に見
れば継手部としての信頼性は従来技術の何れの場合に比
べても明らかに凌駕する。さらに管継合後、ロックリン
グ４の底面に挿口２の外周面２４と圧着する芯出し用ゴ
ム４２を嵌着して管継手の開口部付近を弾性的に封止し
たので、受口と挿口間の開口端隙間から地中の泥水など
の異物が侵入する恐れがなく、可撓性を維持して耐震性
を分担しつつも管端の耐食性の向上にも貢献するという
効果がある。

【００２４】さらに請求項２によれば、管継合後、ロッ
クリング４の底面に挿口２の外周面２４と圧着する芯出
しゴム４２を嵌着して管継手の開口部付近を弾性的に封
止した密封機能としたので、受口と挿口間の開口端隙間
から地中の泥水などの異物が侵入する恐れがなく、管端
の耐食性の向上にも貢献するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の定常状態（Ａ）、引抜き力
の負荷した状態（Ｂ）、および押し込み力の負荷した状
態（Ｃ）をそれぞれ縦断正面図で示す。

【図２】本発明の別の実施形態を示す縦断正面図であ
る。

【図３】従来技術を示す縦断正面図である。

【図４】別の従来技術の定常状態（Ａ）と作用時（Ｂ）
を示す縦断正面図である。

【図５】図３の従来技術における２つの課題を（Ａ）
（Ｂ）の縦断正面図で示す。

【図６】図４の従来技術における２つの課題を（Ａ）
（Ｂ）の縦断正面図で示す。

【図７】異形管の特殊な条件を示す平面図である。

【符号の説明】

１受口２挿口３ゴム輪４ロックリング 11 凹溝 12 受口突条 13 側面 14 最深部 21 挿口突条 22 側面 23 先端 24 外周面 42 芯出し用ゴムＲ受口突条の最深部側側面から最深部までの距離Ｑ挿口突条の先端側側面から先端までの距離Ｐ不平均力Ｂ異形管部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡本芳樹大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者下保哲二大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号株式会社栗本鐵工所内 (56)参考文献特開平７−253183（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−17717（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−133889（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−50388（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16L 21/00 - 21/08 F16L 27/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】受口１と、該受口１内へ挿入する挿口２
と、両者の中空部へ介装する弾性のゴム輪３よりなり、
無締結で相互に継合して管路を形成するスリップオンタ
イプの管継手において、受口１の開口端近くにロックリ
ング４を嵌入する凹溝１１と、受口内の深部でゴム輪３
の嵌合する受口突条１２とを周設し、一方、挿口２の外
周面２４上には前記ロックリング４と受口突条１２との
間に突出した状態で挿口突条２１を周設し、前記受口突
条１２の開口側側面１３から受口の最深部１４までの距
離Ｒが、挿口突条２１の先端側側面２２から該先端２３
までの距離Ｑよりも大きいと共に、前記ロックリング４
の底面に挿口２の外周面２４と圧着する芯出し用ゴム４
２を嵌着して管継手の開口部付近を弾性的に封止したこ
とを特徴とするスリップオンタイプの耐震性管継手。
【請求項２】受口１と、該受口１内へ挿入する挿口２
と、両者の中空部へ介装する弾性のゴム輪３よりなり、
無締結で相互に継合して管路を形成するスリップオンタ
イプの管継手において、受口１の開口端近くにロックリ
ング４を嵌入する凹溝１１と、受口内の深部でゴム輪３
の嵌合する受口突条１２とを周設し、一方、挿口２の外
周面２４上には前記ロックリング４と受口突条１２との
間に突出した状態で挿口突条２１を周設し、前記受口突
条１２の開口側側面１３から受口の最深部１４までの距
離Ｒが、挿口突条２１の先端側側面２２から該先端２３
までの距離Ｑよりも大きいと共に、管の継合当初から前
記ロックリング４、挿口突条２１、受口突条１２が近接
してそれぞれ対向し、管継手の伸縮を拘束し、前記ロッ
クリング４の底面に挿口２の外周面２４と圧着する芯出
し用ゴム４２を嵌着して管継手の開口部付近を弾性的に
封止したことを特徴とするスリップオンタイプの耐震性
管継手。