JP3876052B2

JP3876052B2 - 排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置

Info

Publication number: JP3876052B2
Application number: JP19447497A
Authority: JP
Inventors: 信吉石坂
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2017-07-18
Also published as: JPH1136425A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置に関し、詳しくは、免震構造を採用したビル等の建築物に配設されている排水配管が地震発生時に建築物と地盤との間に生じる大きな相対変位によって破損されることのないように大きな変位を吸収させるべく用いられる排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置として、従来、図８に示すように、建築物側に固定の排水配管２０に接続した可撓性ホース２１と地盤側（変位側）の排水配管２２に接続した可撓性ホース２３とをエルボ２４を介してＬ字形に接続し、このエルボ２４を固定保持するエルボ支持台２５をテーブル２６の上面にキャスター２７を介して水平面の全方向に自由移動可能に受止め支持させることにより、地震発生時における地盤側排水配管２２の水平面二次元方向ｘ，ｙの変位をエルボ支持台２５の移動に伴う可撓性ホース２１，２３の伸縮および屈曲性能で吸収させるように構成のものが知られている。
【０００３】
また、図９に示すように、建築物側に固定の排水配管２０と地盤側（変位側）の排水配管２２とを一直線上に配置し、これら両配管２０，２２間に亘って、中間部に変位吸収用の括れ部分２８ａを有する可撓性ホース２８を連通接続させることにより、地震発生時における地盤側排水配管２２の水平面二次元方向ｘ，ｙの変位を可撓性ホース２８の括れ部分２８ａの伸縮および屈曲性能で吸収させるように構成したものも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の従来の支持装置のうち、前者のものでは、可撓性ホース２１，２３の水平レベル、すちわち、所定の排水勾配を保ちつつ、変位吸収性能を発揮させることが可能であるものの、エルボ２４、キャスター２７付のエルボ支持台２５およびテーブル２６といった多くの構成部材を必要としてコストが高くつくと共に、大きなスペースを要し、さらに変位吸収時に可撓性ホース２１，２３に局部的な応力・歪が生じて大きな変位反力がかかり、変位吸収性能の面で改善の余地が残されていた。
【０００５】
また、後者のものでは、可撓性ホース２８以外の付属品を必要としないため、前者のものに比べて、低コストでかつ小スペース化が図れる反面、水平方向の変位吸収時に可撓性ホース２８の括れ部分２８ａが図１０のｚで示すように、垂れ下がって所定の排水勾配を保てず、そこに流体が停留してしまうという致命的な問題があり、かつ、可撓性ホース２８の中間部に括れ部分２８ａを形成するには特殊な製法が必要で、可撓性ホース２８自体の製造コストが高くつくという問題もあった。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、構成部材数を少なくして低コスト化を図ることができると共に、所定の排水機能を確保したままで地震発生時における大きな水平変位を適正かつ円滑に吸収することができる排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置を提供することを主たる目的としている。
【０００７】
本発明の他の目的は上記の目的に加えて、所要スペースを最大限に小さくして施工コストの低減も図れるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記主たる目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置は、地震発生時に建築物と地盤との間に生じる相対変位を吸収させるべく用いられる、排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置であって、平面視形状Ｕ字型に屈曲されて、その両端部が建築物側の排水配管および地盤側の排水配管にそれぞれ連通接続された可撓性ホースと、このＵ字型形状の可撓性ホースを、所定の排水勾配に保ちつつ受止め支持する略水平支持面を有するホース支持体とを備え、上記ホース支持体の略水平支持面が、並列配置された複数本のパイプの外周面から構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成の請求項１に記載の発明によれば、平面視形状Ｕ字型に屈曲された可撓性ホースと該可撓性ホースを受止め支持するホース支持体といった２つの構成部材ですみ、装置全体の低コスト化が図れる。そのうえ、地震発生に伴って変位側排水配管に水平方向の大きな変位力が作用したとき、Ｕ字型形状の可撓性ホース自体が有する優れた伸縮性および屈曲性を最大限に活用して該ホースがホース支持体の所定の排水勾配を有する略水平支持面上に沿って局部的な応力・歪を生じることなく、また脱落することもなく滑らかに相対的にスライド変位することになり、これによって、排水配管として必要不可欠な排水機能は確保しながら、地震発生時の大きな水平変位を適正かつ円滑に吸収することが可能である。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明に係る排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置は、請求項１に記載の発明に係る排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置を前提とし、以下のように構成したことを特徴とする。すなわち、平面視において、上記ホース支持体の略水平支持面は、前記建築物側排水配管と前記可撓性ホースとの接続部及び前記地盤側排水配管と前記可撓性ホースとの接続部の両方に臨む一辺を有し、該一辺は上記両接続部を結ぶ直線に対し傾斜する傾斜辺となるように形成し、上記地盤側の排水配管とＵ字型形状の可撓性ホースとの接続部から上記可撓性ホースと上記傾斜辺との交点までの距離が上記建築物側の排水配管とＵ字型形状の可撓性ホースとの接続部から上記可撓性ホースと上記傾斜辺との交点までの距離よりも小さくなるようにしたものである。このような構成の採用により、水平変位の吸収作用時にホースがホース支持体の略水平支持面から脱落したり、ホース支持体が排水配管と可撓性ホースとの接続部（一般にフランジ接続される）に当たり、それ以上の変位が規制されたりすることなく、所定の排水機能およびＵ字型形状の可撓性ホースの十分に大きな許容変位量を確保しつつ、ホース支持体における略水平支持面の必要面積をできるだけ小さくしてホース支持体の設置スペースの節減を図ることが可能である。
【００１１】
さらに、上記請求項１または２に記載の発明に係る排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置は、上記ホース支持体の略水平支持面を、並列配置された複数本のパイプの外周面から構成したので、上記請求項２に記載の発明に係る排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置において、上記ホース支持体の略水平支持面を、請求項３に記載のように、一本のパイプの外周面から構成する場合と同様、Ｕ字型形状可撓性ホースがホース支持体の略水平支持面上に沿って相対的にスライド変位する時の擦れ抵抗を少なくして一層円滑な変位が可能であるとともに、ホースの擦れによる摩耗を抑制することが可能であり、また、一本のパイプとする場合は、ホース支持体の構成を一層簡単で、かつ設置スペースの小さいものとすることが可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
まず、参考例について説明する。
図１は参考例に係る排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置の実施の形態を示す平面図、図２はその正面図であり、これら各図において、１は免震構造が採用されているビル等の建築物の上部構造に固定され垂下された固定側の排水配管で、その端部に固定の接続用フランジ２を含む管端部分１ａは水平面に沿うように配設されている。３はビル等の建築物の地盤側に水平姿勢で固定支持された変位側の排水配管で、その端部に固定の接続用フランジ４を含む管端部分３ａが上記固定側排水配管１の管端部分１ａとほぼ同一の水平面に沿うように配設されている。
【００１３】
５は合成繊維などの補強コードを埋設してなるゴム製の変位吸収用可撓性ホースで、その両端部には接続用フランジ６，６が固定されている。このゴム製可撓性ホース５を平面視形状Ｕ字型に屈曲させて、その両端部を上記固定側および変位側排水配管１，３の管端部分１ａ，３ａにそれぞれフランジ６，２および６，４を介して連通接続している。
【００１４】
７は地盤側に固定設置したホース支持体で、その上端部には（１／５０〜１／２００）程度の排水勾配を有し、上記Ｕ字型形状の可撓性ホース５を受止め支持する略水平支持面８が金属板から形成されている。この略水平支持面８は上記変位側排水配管３が水平方向３６０°の範囲で最大変位した時にも上記Ｕ字型形状の可撓性ホース５が脱落しないように、かつ、上記接続用フランジ６，４にも衝突しないような縦横寸法を持つ平面視形状長方形に形成されている。なお、上記ホース支持体７の略水平支持面８は金属板以外に樹脂板から形成されたものであっても良く、また、平板に限らず、細長いフラットバーやＨ型鋼などを用いて形成してもよい。
【００１５】
上記構成の排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置においては、通常、Ｕ字型形状の可撓性ホース５が図１に示すような姿勢でホース支持体７の略水平支持面８に受止め支持され、所定の排水機能が保持されている。そして、地震が発生して建築物と地盤との間に大きな相対変位が生じた時は、変位側排水配管３に図１の仮想線で示すように、水平方向３６０°の範囲で大きな変位が作用することになる。このとき、上記Ｕ字型形状の可撓性ホース５自体が有する優れた伸縮性および屈曲性を最大限に活用して該ホース５が地盤側に設置固定されているホース支持体７と共に図３の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、同一方向に移動しつつ、両者５，７間には相対的な変位が発生するが、このとき、可撓性ホース５はホース支持体７における略水平支持面８上に沿って脱落することなく、また小さな反力を受けるだけで滑らかにスライド変位することになり、これによって、排水配管として必要不可欠な排水機能は確保しながら、地震発生時の大きな水平変位を適正かつ円滑に吸収することが可能である。
【００１６】
図４は参考例に係る排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置の他の実施の形態を示す概略平面図であり、この他の実施の形態では、上記ホース支持体７における長方形の略水平支持面８の長手方向に沿う一辺８ａを、変位側の排水配管３とＵ字型形状の可撓性ホース５の一端部とのフランジ４，６による接続部Ｂから上記可撓性ホース５と略水平支持面８の長手方向に沿う一辺８ａとの交点までの距離ｈ２が固定側の排水配管１とＵ字型形状の可撓性ホース５の一端部とのフランジ２，６による接続部Ａから上記可撓性ホース５と略水平支持面７ａの上記一辺８ａとの交点までの距離ｈ１よりも小さい傾斜辺となるような姿勢に配置したものである。
【００１７】
これを詳述すると、上記の両接続部を結ぶ直線Ａ，Ｂと上記ホース支持体７における略水平支持面８の長手方向に沿う一辺８ａの直線ａ，ｂとの交差角θは、最大変位量をＨ、直線Ａ，Ｂの長さをＬとすると、
Ｈ／Ｌ≦ｔａｎθ≦２Ｈ／Ｌ…（１）
で表され、この（１）式から、
直線ａ，ｂ≧（Ｌ／ｃｏｓθ）＋Ｈ＋α
ただし、αは余裕長
直線ａ，ｃおよびｂ，ｄ≧１００
となり、したがって、フランジ接続部の外径をｒ、可撓性ホース５と直線ａ，ｂとの交点をｅ，ｆとすると、
距離ｈ２（直線Ｂ，ｆ）≧ｒ×ｔａｎθ＋α
距離ｈ１（直線Ａ，ｅ）≧Ｈ＋ｒ×ｔａｎθ＋α
の関係式が成立するようにホース支持体７を傾斜姿勢に配置したものである。
【００１８】
このような構成の他の実施形態によれば、地震発生時において変位側の排水配管３が水平方向３６０°の範囲で最大限に変位しようとも、図５の（Ａ）（Ｂ）で示すように、Ｕ字型形状の可撓性ホース５がホース支持体７の略水平支持面８から脱落したり、ホース支持体７が排水配管と可撓性ホースとのフランジ接続部Ａ，Ｂに当たって変位が規制されたりすることなく、所定の排水機能を保ちつつＵ字型形状の可撓性ホース５の十分に大きな許容変位量を確保して所定の変位吸収機能を発揮させることが可能であり、かつ、ホース支持体７における略水平支持面８の必要面積をできるだけ小さくしてホース支持体７の設置スペースの節減を図ることが可能である。
【００１９】
なお、上記参考例におけるホース支持体７における略水平支持面８は、金属板を用いて平坦面に形成したが、本発明の実施形態は、図６に示すように、複数本のパイプ９を互いに平行に並列配置して、それらパイプ９の外周面から略水平支持面８を形成したものである。また、本発明の他の実施形態は、図４に示す参考例において、ホース支持体７における略水平支持面８を図７に示すように、一本のパイプ９から形成したものである。これら本発明の実施形態の場合は、Ｕ字型形状可撓性ホース５の略水平支持面８上に沿ってのスライド変位時の擦れ抵抗を少なくして一層円滑な変位が可能であるとともに、ホース５の擦れによる摩耗も抑制することが可能であり、特に図７のように一本のパイプ９から形成するときは、ホース支持体７の構成の簡略化とともに、それの設置スペースを一層節減することが可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、平面視形状Ｕ字型に屈曲された可撓性ホースと該可撓性ホースを受止め支持するホース支持体といった２つの構成部材を使用するのみであって、装置全体の低コスト化を図ることができる。しかも、地震発生に伴って変位側排水配管に水平方向の大きな変位力が作用したとき、Ｕ字型形状の可撓性ホース自体が有する優れた伸縮性および屈曲性を最大限に活用して該ホースをホース支持体の所定の排水勾配を有する略水平支持面上に沿って大きな応力・歪等を生じることなく、また脱落することもなく滑らかにスライド変位させることが可能であり、したがって、排水配管として必要不可欠な排水機能を確保しながら、地震発生時の大きな水平変位を適正かつ円滑に吸収し、配管の破損を確実に防止することができるという効果を奏する。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明によれば、上記請求項１に記載の発明の効果に加えて、水平変位の吸収作用時に可撓性ホースがホース支持体の略水平支持面から脱落したり、ホース支持体が排水配管と可撓性ホースとの接続部に当たって変位が規制されたりすることなく、所定の排水機能およびＵ字型形状可撓性ホースの大きな許容変位量を確保しつつ、ホース支持体における略水平支持面の必要面積をできるだけ小さくしてホース支持体の設置スペースの節減を図ることができるという効果も併せ奏する。
【００２２】
さらに、請求項１〜３に記載の発明によれば、Ｕ字型形状可撓性ホースの略水平支持面上に沿ってのスライド変位時の擦れ抵抗を少なくして一層円滑な変位吸収機能を発揮させることができるとともに、ホースの擦れによる摩耗を抑制することができ、特に請求項３に記載の発明によれば、ホース支持体の構成の簡略化および設置スペースの一層の節減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例に係る排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置の実施の形態で、通常状態を示す平面図である。
【図２】同上支持装置の正面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は共に同上支持装置による水平変位吸収作用状態を示す平面図である。
【図４】参考例に係る排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置の他の実施の形態を示す概略平面図である。
【図５】（Ａ）（Ｂ）は共に同上支持装置による水平変位吸収作用状態を示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態を示し、同上支持装置の構成要素の一つであるホース支持体における略水平支持面の変形構造を示す平面図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示し、図４に示す支持装置の構成要素の一つであるホース支持体における略水平支持面の変形構造を示す平面図である。
【図８】従来の排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置の一例を示す概略斜視図である。
【図９】従来の排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置の他の例を示す概略斜視図である。
【図１０】図９の支持装置による水平変位吸収作用状態を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１建築物側排水配管
３地盤側排水配管
５可撓性ホース
７ホース支持体
８略水平支持面
９パイプ

Claims

地震発生時に建築物と地盤との間に生じる相対変位を吸収させるべく用いられる、排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置であって、
平面視形状Ｕ字型に屈曲されて、その両端部が建築物側の排水配管および地盤側の排水配管にそれぞれ連通接続された可撓性ホースと、
このＵ字型形状の可撓性ホースを、所定の排水勾配に保ちつつ受止め支持する略水平支持面を有するホース支持体とを備え、
上記ホース支持体の略水平支持面が、並列配置された複数本のパイプの外周面から構成されていることを特徴とする排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置。
平面視において、上記ホース支持体の略水平支持面は、前記建築物側排水配管と前記可撓性ホースとの接続部及び前記地盤側排水配管と前記可撓性ホースとの接続部の両方に臨む一辺を有し、該一辺は上記両接続部を結ぶ直線に対し傾斜する傾斜辺となるように形成し、上記地盤側の排水配管とＵ字型形状の可撓性ホースとの接続部から上記可撓性ホースと上記傾斜辺との交点までの距離が上記建築物側の排水配管とＵ字型形状の可撓性ホースとの接続部から上記可撓性ホースと上記傾斜辺との交点までの距離よりも小さくなるようにした請求項１に記載の排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置。
上記ホース支持体の略水平支持面が、並列配置された複数本のパイプの外周面から構成されていることに代えて、一本のパイプの外周面から構成されている請求項２に記載の排水配管における変位吸収用可撓性ホースの支持装置。