JP3856893B2 - 管路端末処理構造及び処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガス導管、水道管、下水道管、電力線や通信線などの敷設管路などの、主として地中に埋設された管路に対し、補修又は補強の目的で内張りを施した後、その管路における内張り材の端末を処理した構造及び、その処理の方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の管路における内張り材の端末を処理する構造としては、特開平７−３５２６３号公報に記載されたものが知られている。この構造は図２に示すように、管路１の端末のやゝ奥の内面に内方に突出する環状突起２を形成し、その管路１の内面に内張り材３で内張りし、当該内張り材３における環状突起２に近接した管端側の内張り材３内に拡開リング４を嵌合し、その拡開リング４を拡開して内張り材３を管路１の内面に圧接して固定したものである。
【０００３】
この構造は、内張り材３に収縮力が作用して内張り材３の端末部が管路１の内方にずれようとしたとき、拡開リング４も内張り材３に伴われて移動するために拡開リング４と環状突起２との間に内張り材３が挟圧され、内張り材３が内方にずれるのを阻止して当初の内張り状態を維持するのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種の内張り材３においては、熱可塑性合成樹脂管の外面又は肉厚内に織物などの繊維層を形成したものを使用するのが好ましいのであるが、前述の構造においては内張り材３の端末が管路１内に解放されているために、管路１内の流体が前記繊維層を伝わって移動し、管路１の損傷部から管路１外に漏出することがある。
【０００５】
前記構造においては、管路１の端末部においては管路１と内張り材３とが密着して気密に保持することができるが、管路１の中央部においてはその両者が完全に密着している訳ではなく、繊維層からその隙間を通じて流体が漏出することが避けられない。
【０００６】
また近年内張りの目的として、地震などにより管路１が破断した場合においても内張り材が破断することなく、流路を確保し得るようにすることが考慮されており、破断した管路がその長さ方向に相当大きな変位を生じても、内部の内張り材が破断することなくその変位に追従し得るものであることが求められるようになっている。
【０００７】
然るに前記構造においては、かかる大きな変位に追従することができない。例えば長さ２ｍの管路を２本突き合わせてその内面に前記構造による内張りを施し、その管路を一気に相対的に２０cm引き離す試験を行ったところ、内張り材３が破断するか、そうでなければ拡開リング４が座屈し、いずれにしても内張り材３内の気密を確保することができなかった。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、内張り材３の繊維層を通じて流体が漏出することがなく、また地震などにより管路１が破断して大きな変位が生じた場合においても、内張り材３が破断したり拡開リング４が座屈したりすることなく、流路を確保し得る管路端末処理構造及びその処理方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
而して本発明の管路端末処理構造は、管路内に挿通されて管路内面に沿って圧接された熱可塑性合成樹脂よりなる内張り材の端末に、当該内張り材の外面から内面にかけて断面略Ｕ字状の弾性体リングを嵌合し、当該弾性体リングの内側部分の内側から拡開リングで拡開し、弾性体リングの外側部分を管路内面に気密にかつ長さ方向に摺動可能に圧接したことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の構造においては、前記内張り材が、熱可塑性合成樹脂管の外面又は肉厚内に、繊維層を一体に形成したものとすることが好ましい。
【００１１】
また前記弾性体リングの外側部分の外面には、周方向に多数の凹凸条を形成することが好ましく、また前記弾性体リングと管路内面との間には、不乾性の液状パッキンを介在せしめることが好ましい。さらに前記内張り材と弾性体リングとは、接着剤などで固着することが好ましい。
【００１２】
また本発明の第一の管路端末処理方法は、管路内に熱可塑性合成樹脂よりなる内張り材を挿通し、当該内張り材を拡圧して前記管路内面に沿わせると共に、その内張り材の端末部に縮径部を形成して管路内面との間に隙間を形成し、その内張り材の端末にその内張り材の外面から内面にかけて断面略Ｕ字状の弾性体リングを嵌合し、当該弾性体リングの内側部分の内側に拡開リングを嵌合し、当該拡開リングを拡開して弾性体リングの外側部分を管路内面に気密かつ長さ方向に摺動可能に圧接することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の方法においては、管路内に内張り材を挿通した後、管路の端末部において管路と内張り材との間に鞘管を嵌合し、内張り材内に加温加圧流体を送入して内張り材を拡圧し、内張り材を管路及び鞘管の内面に圧接することにより、内張り材の端末部に縮径部を形成することができる。
【００１４】
また前記弾性体リングの外側部分の外面には、周方向に多数の凹凸条が形成されていることが好ましく、前記弾性体リングの外側部分の外面又は管路の内面に、不乾性の液状パッキンを塗布することが好ましい。
【００１５】
また本発明における第二の管路端末処理方法は、内面に熱可塑性合成樹脂よりなる内張り材を圧接した管路を切断して端末を形成し、当該管路の端末部から前記内張り材を剥がして縮径部を形成し、その内張り材の端末にその内張り材の外面から内面にかけて断面略Ｕ字状の弾性体リングを嵌合し、当該弾性体リングの内側部分の内側に拡開リングを嵌合し、当該拡開リングを拡開して弾性体リングの外側部分を管路内面に気密かつ長さ方向に摺動可能に圧接することを特徴とするものである。
【００１６】
この方法においては、前記管路の端末部において内張り材を加温して軟化させ、その管路と内張り材との間に先端が尖った鞘管を挿入することにより、内張り材の端末部の径を縮小させて縮径部を形成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に従って説明する。図１は本発明の管路端末処理構造を示すものであって、１は管路であり、３はその管路１の内面に内張りされた内張り材である。この内張り材３は、ポリエチレンなどの半硬質の熱可塑性合成樹脂よりなる管であって、当該熱可塑性合成樹脂のみよりなるものであってもよいが、その外面又は肉厚内に織布、ブレード又は編物などの繊維層を形成して補強したものを使用することが好ましい。
【００１８】
内張り材３は管路１の内面に沿って圧接せしめられており、その内張り材３の端末部は径を縮小して縮径部５が形成され、その縮径部５にはゴムなどの弾性体よりなる弾性体リング６が嵌合されている。
【００１９】
弾性体リング６は、内張り材３の縮径部５の外面から内面にかけて、外側部分６ａ、端末部分６ｂ及び内側部分６ｃよりなる断面略Ｕ字状の部材であって、内張り材３の端末を包み込むように嵌合されている。弾性体リング６は内張り材３の端末部に単に嵌合されただけであってもよいが、接着剤などで内張り材３に強固に固着されていることが好ましい。
【００２０】
そしてその弾性体リング６の内側部分６ｃの内側には金属製の拡開リング７が嵌合されており、当該拡開リング７を拡開して径を拡大することにより、弾性体リング６を押し拡げ、その弾性体リング６の外側部分６ａの外面を管路１の内面に圧接し、気密にシールしている。
【００２１】
而して本発明においては、拡開リング７を拡開して弾性体リング６を管路１に圧接した状態において、当該弾性体リング６と管路１とが互いに摺動可能であることが必要である。すなわち管路１に対して内張り材３に長さ方向に大きな力が作用したとき、内張り材３が破断したり大きな変形を生じたりする前に、弾性体リング６が管路１に対して摺動するのである。
【００２２】
弾性体リング６と管路１とが摺動可能でありかつ気密にシールするために、弾性体リング６の外側部分の外面に不乾性の液状パッキン８を塗布しておき、拡開リング７を拡開して弾性リング６を管路１に圧接することにより、その両者の間に液状パッキン８を介在せしめるのが好ましい。
【００２３】
前記液状パッキン８は、ゴム又は合成樹脂を主成分とする、流動性を有する高粘度で粘着性を有する素材であって、これを物体の接合面に塗布することにより、固化して接着することなく、粘着、粘弾性の安定した薄膜を形成し、接合面を気密水密にシールするものである。このものは通常、液状パッキン又は液状ガスケットの一般名で市販されており、これらのうちから適当なものを選択して使用することができる。
【００２４】
一般には溶剤を含むものと含まないものとがあるが、本発明においては溶剤を含まないか、又は含んでも少量であって、事実上不乾性のものを使用するのが好ましい。また粘度は高粘度のものが好ましく、１００〜３０００Ｐａ・ｓ程度のものが適当である。
【００２５】
また本発明においては図４に示すように、弾性体リング６の外側部分６ａの外面に、周方向に多数の凹凸条９を形成することが好ましい。このようにすることにより、弾性体リング６と管路１との接触面積が小さくなるためシール性が向上すると共に、摩擦抵抗が低下する。さらにこの構造に前記液状パッキン８を併用することにより、凹凸条９の凹部に液状パッキン８を保持し、シール性及び摺動性を向上させることができる。
【００２６】
次に図３は、本発明の管路端末処理方法の第一の方法の工程を示すものである。先ず（ａ）に示すように、管路１内に内張り材３を挿通する。内張り材３は前述のように、熱可塑性合成樹脂管を繊維層で補強したものを使用するのが好ましく、管路１の内径より若干小径であって、内圧をかけることにより径膨脹可能のものを使用するのが良い。
【００２７】
次いで（ｂ）に示すように、管路１の端末から管路１と内張り材３との間に鞘管１０を嵌合し、内張り材３の端末を閉そくして圧力流体挿入管１１を取り付け、当該圧力流体挿入管１１から内張り材３内に加温加圧流体を送入し、内張り材３を加温しつつ内圧をかけて膨脹させ、管路１内面に圧接すると共に、管路１の端末部においては鞘管１０内面に圧接する。
【００２８】
次いで鞘管１０を除去し、管路１の端末からやゝ奥の位置で内張り材３を切断すると、（ｃ）に示すように内張り材３が管路１内面に圧接されていると共に、その内張り材３の端末部に縮径部５が形成される。
【００２９】
そして（ｄ）に示すように内張り材３の縮径部５に弾性体リング６を嵌合し、当該弾性体リング６の外側部分６ａの外面又は当該部分に対向する管路１内面に液状パッキン８を塗布する。弾性体リング６は前述のように、外側部分６ａの外面に凹凸条９を形成したものが好ましい。
【００３０】
そして（ｅ）に示すように、弾性体リング６の内側部分６ｃの内側に拡開リング７を嵌合し、これを拡開して弾性体リング６の外側部分６ａを管路１の内面に強固に圧接することにより、図１に示すような本願発明の管路端末処理構造を形成することができる。
【００３１】
第二の方法は、既に内張り材３により内張りを施した管路１に対して、損傷部の切除や分岐の形成などの目的で管路１を切断したときに、当該切断によって生じた端末部を処理するための方法であって、管路１を内張り材３と共に切断して端末を形成し、その端末部において内張り材３の端末部を管路１から剥がして径を縮小して縮径部５を形成し、然る後先の第一の方法において述べたと同様の操作により端末を処理する。
【００３２】
図５は当該第二の方法において、内張り材３に縮径部５を形成する状態を示すものであって、内張り材３の端末部を加温して軟化させ、管路１と内張り材３との間に先端の尖った鞘管１０を挿入して内張り材３を内方に押圧し、径を縮小させて縮径部５を形成する。
【００３３】
以下前記第一の方法で述べたと同様に、縮径部５の端末に弾性体リング６を嵌合し、その内側に拡開リング７を嵌合して拡開し、図１に示すような端末処理構造を形成する。
【００３４】
【作用】
本発明においては、内張り材３の端末が弾性体リング６で覆われているので、その内張り材３の端末が直接内部の流体に接触することがなく、流体が内張り材３の繊維層を通じて移動することがない。
【００３５】
また弾性体リング６が管路１に対して摺動可能に圧着されているので、内張り材３にその長さ方向に大きな力が作用したときには、弾性体リング６が管路１に対して摺動することによりその力に追従することができ、内張り材３が破断したり過大の変形を生じたりすることがない。
【００３６】
先の従来技術について述べたと同様に、長さ２ｍの管路１を２本突き合わせてその内面に内張り材３による内張りを施し、その内張り材３の端末を本発明の構造で処理したものについて、その管路１を一気に相対的に２０cm引き離す試験を行ったところ、管路１の両端末において弾性リング６が合計で約２０cm内方に引き込まれており、内張り材３は何等の損傷や過大な変形を生じることがなく、また弾性体リング６も管路１の内方に移動した以外に異常がなく、内張り材３内の気密は確保されていた。
【００３７】
【発明の効果】
従って本発明の構造によれば、内張り材３の端末が弾性体リング６で覆われており、内部流体に触れることがないので、内張り材３の繊維層を通じて流体が移動したり管路１の損傷部から漏出したりすることがない。
【００３８】
また拡開リング７で拡圧することにより弾性体リング６が管路１に対して密着しているので管路１と内張り材３との間から流体が漏出することがなく、また弾性体リング６が管路１に対して摺動可能であるので、地震などで管路１が破断し、かつ大きな変位を生じたような場合でも、弾性体リング６が管路１に対して摺動することにより内張り材３に大きな力が作用することがなく、内張り材３が破断したり大きな変形を生じたりすることがない。
【００３９】
また管路１と弾性体リング６との間に液状パッキン８を介在せしめることにより、シール性を高めて流体の漏出を阻止することができると共に、弾性体リング６は管路１に対して液状パッキン８により潤滑され、より滑らかに摺動して内張り材３の破断や変形をより確実に防止することができる。
【００４０】
また弾性体リング６の外側部分６ａの外面に凹凸条９を形成することにより、シール効果を高めると共に摩擦抵抗を軽減することができ、さらに液状パッキン８を併用することにより、凹凸条９の凹部に液状パッキン８を保持し、これらの効果をより高めることができる。
【００４１】
さらに内張り材３と弾性体リング６とを接着剤などで一体に固着することにより、流体の侵入を防止することができると共に、内張り材３に力がかかったときに内張り材３が弾性体リング６から脱落するのを防止し、弾性体リング６を確実に管路１に対して摺動させることができる。
【００４２】
本発明の第一の方法によれば、管路１に内張り材３で内張りを施すに際して、その端末を本発明の端末処理構造により確実に処理することができ、また第二の方法によれば、既に内張り材３による内張りが施された管路１の途中を切断した場合に、そこに生じた端末に対して本発明の構造により、端末処理を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の管路端末処理構造を示す中央縦断面図
【図２】 従来の管路端末処理構造を示す中央縦断面図
【図３】 本発明の第一の管路端末処理方法の工程を示す中央縦断面図
【図４】 本発明における弾性体リングの主要部の拡大中央縦断面図
【図５】 本発明の第二の管路端末処理方法において、内張り材に縮径部を形成する状態を示す中央縦断面図
【符号の説明】
１ 管路
３ 内張り材
５ 縮径部
６ 弾性体リング
７ 拡開リング
８ 液状パッキン
９ 凹凸条
１０ 鞘管

Claims (11)

1. 管路（１）内に挿通されて管路（１）内面に沿って圧接された熱可塑性合成樹脂よりなる内張り材（３）の端末に、当該内張り材（３）の外面から内面にかけて断面略Ｕ字状の弾性体リング（６）を嵌合し、当該弾性体リング（６）の内側部分（６ｃ）の内側から拡開リング（７）で拡開し、弾性体リング（６）の外側部分（６ａ）を管路（１）内面に気密にかつ長さ方向に摺動可能に圧接したことを特徴とする、管路端末処理構造
2. 前記内張り材（３）が、熱可塑性合成樹脂管の外面又は肉厚内に、繊維層を一体に形成したものであることを特徴とする、請求項１に記載の管路端末処理構造
3. 前記弾性体リング（６）の外側部分（６ａ）の外面に、周方向に多数の凹凸条（９）を形成したことを特徴とする、請求項１又は２に記載の管路端末処理構造
4. 前記弾性体リング（６）と管路（１）内面との間に、不乾性の液状パッキン（８）を介在せしめたことを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の管路端末処理構造
5. 前記内張り材（３）と弾性体リング（６）とを接着剤などで固着したことを特徴とする、請求項１、２、３又は４に記載の管路端末処理構造
6. 管路（１）内に熱可塑性合成樹脂よりなる内張り材（３）を挿通し、当該内張り材（３）を拡圧して前記管路（１）内面に沿わせると共に、その内張り材（３）の端末部に縮径部（５）を形成して管路（１）内面との間に隙間を形成し、その内張り材（３）の端末にその内張り材（３）の外面から内面にかけて断面略Ｕ字状の弾性体リング（６）を嵌合し、当該弾性体リング（６）の内側部分（６ｃ）の内側に拡開リング（７）を嵌合し、当該拡開リング（７）を拡開して弾性体リング（６）の外側部分（６ａ）を管路（１）内面に気密かつ長さ方向に摺動可能に圧接することを特徴とする、管路端末処理方法
7. 管路（１）内に内張り材（３）を挿通した後、管路（１）の端末部において管路（１）と内張り材（３）との間に鞘管（１０）を嵌合し、内張り材（３）内に加温加圧流体を送入して内張り材（３）を拡圧し、内張り材（３）を管路（１）及び鞘管（１０）の内面に圧接することにより、内張り材（３）の端末部に縮径部（５）を形成することを特徴とする、請求項６に記載の管路端末処理方法
8. 前記弾性体リング（６）の外側部分（６ａ）の外面に、周方向に多数の凹凸条（９）が形成されていることを特徴とする、請求項６又は７に記載の管路端末処理方法
9. 前記弾性体リング（６）の外側部分（６ａ）の外面又は管路（１）の内面に、不乾性の液状パッキン（８）を塗布することを特徴とする、請求項６、７又は８に記載の管路端末処理方法
10. 内面に熱可塑性合成樹脂よりなる内張り材（３）を圧接した管路（１）を内張り材（３）と共に切断して端末を形成し、当該管路（１）の端末部から前記内張り材（３）を剥がして縮径部（５）を形成し、その内張り材（３）の端末にその内張り材（３）の外面から内面にかけて断面略Ｕ字状の弾性体リング（６）を嵌合し、当該弾性体リング（６）の内側部分（６ｃ）の内側に拡開リング（７）を嵌合し、当該拡開リング（７）を拡開して弾性体リング（６）の外側部分（６ａ）を管路（１）内面に気密かつ長さ方向に摺動可能に圧接することを特徴とする、管路端末処理方法
11. 前記管路（１）の端末部において内張り材（３）を加温して軟化させ、その管路（１）と内張り材（３）との間に先端が尖った鞘管（１０）を挿入することにより内張り材（３）の端末部の径を縮小させて縮径部（５）を形成することを特徴とする、請求項１０に記載の管路端末処理方法

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