JP4271136B2

JP4271136B2 - 管体接合部の水密試験装置

Info

Publication number: JP4271136B2
Application number: JP2004363176A
Authority: JP
Inventors: 保中上; 和美篠崎; 泰文林
Original assignee: 栗本化成工業株式会社
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2024-12-15
Also published as: JP2006170778A

Description

この発明は、地中等に敷設された管体接合部の水密性を試験するための水密試験装置に関する。

地中に敷設される埋設管路では、埋設管体同士を完全な水密状態で接合せねば、埋設管路内を流れる下水等が漏水する恐れがある。このために、敷設工事の一環として敷設管体の接合部の水密試験が実施されるが、この水密試験に使用される装置（水密試験装置）として特許文献１および２がある。

特公昭６０−２５７２９号公報（特許請求の範囲および図面）特開平０９−２８０９９６号公報（要約および図面）

上記先行技術（特許文献１および２）を総じて説明すると、図７に示すように水密試験装置４０は、埋設管体４５の受け口４５ｂに挿し口を挿入して形成される接合部の内周面に、外向きの環状凹溝を形成したテストバンド４１を宛がい、上記テストバンド４１は内周面を複数の押圧具(ブロック）４２により、埋設管体４５の内周面に水密状態になるように押付け、テストバンド４１の環状凹溝と埋設管体４５の接合部内周面との間に形成される空所（図２参照）に水が充填され、その充填水に所定の圧力を加えることにより、接合部の水密試験を行なうものである。
上記押圧具４２は、埋設管体４５内に略同心状に配置された支持装置４４に、放射状に螺合された多数のボルト４３を介して取付けられ、各ボルト４３を個別に回転させることにより各押圧具４２を押し広げて、テストバンド４１を埋設管体４５の内周面に押付けるようになっている。
また、水密試験装置４０を移動させる場合には、支持装置４４の前・後に設けた移動用車輪４６（この車輪は模式的に表現）を使用して移動させる。

上記先行技術の水密試験装置において、テストバンド４１の内周面に圧接された各押圧具４２は、個別に支持装置４４に設けられたボルト４３を回転させ外方向へ押付けなければならず手間がかかる。
また、中・小口径の管体では、支持装置４４の内径が小さくなるため、作業者が試験装置の前・後に移動することができず、試験を行なっているときに大雨等で管路内に大量の水が流れ込んだとき人命に影響を及ぼす恐れもある。
また、上記先行技術に記載の水密試験装置の移動には、移動用車輪４６を使用するが、管路の曲率半径が小さい場合や管径が小さい場合は移動が困難になり、管路が傾斜している場合は移動が困難なだけでなく所定の位置に停めることも困難になる。
上記従来技術の問題点に鑑みこの発明は、簡単な操作によって管体の接合部にテストバンドを確実に押し当てるようにすること、水密試験装置の中心部分に装置の構造物が存在しないようにして作業者がいずれの方向へも移動できるようにして異常出水時の待避を容易にすること、また、管路の曲率半径が小さい場合や管体径が小さい場合、あるいは傾斜管路においても試験装置の移動設置が容易な管体接合部の水密試験装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためにこの発明は、管体の受け口にパッキングを介在させて挿し口を押し込み、接続された敷設管体の、上記受け口の基部から挿し口の端に亘る内周面にパッキンリングを宛がい、そのパッキンリング外周面に、内圧が加わると拡張する襞を有する環状凹溝を形成し、このパッキンリングを上記接合管体内面に密接させて水密試験を行なう装置において、（１）上記パッキンリングの内側に宛がう、複数に分割された部分円筒状で、繋ぎ合わされる端が互いに重なり合い、両側周縁を立ち上げてリブを形成した断面外向きコ字状の分割バックアップ板と、（２）分割円形枠状の両端に連結板を固着した支持枠を、上記連結板により繋ぎ合わされて円形に組み立て、この状態で上記分割バックアップ板の内側に宛がう支持枠とからなり、（３）上記支持枠により直接的、または、間接的に上記分割バックアップ板を押し広げるようにした（請求項１）ものであり、円形に組み立てた支持枠の、相対向する連結板に設けたピン孔にピンを挿通し、片方の連結板に設けた雌ネジにボルトを螺合し、他方の連結板のねじ座を押して円形に組み立てた支持枠を拡開して、分割バックアップ板を押し広げるようにした（請求項２）ものであり、支持枠と分割バックアップ板との間に組み合わされた楔を配置し、分割バックアップ板側の楔は分割バックアップ板の内周面に固定し、支持枠側の楔は摺動可能にして、分割バックアップ板に固定された楔と対で、または、二組以上に分けた楔を互いに連結帯で連結し、支持枠側の楔を摺動させ、楔作用により分割バックアップ板が押し広げるようにした（請求項３）ものであり、上記分割バックアップ板の片端両側に固定または一定範囲で摺動可能に摺動ピンを取付け、同分割バックアップ板の他端に上記摺動ピンを摺動可能に受け入れる摺動筒を固着し、該摺動筒に上記摺動ピンを挿し込んで繋ぎ合わされた分割バックアップ板が円筒状になるようにした（請求項４）ものであり、上記支持枠の両側に、上記分割バックアップ板の左右動を規制する振れ止めを付設した（請求項５）もの、上記分割バックアップ板に固着された固定金具と摺動筒とを傾斜して固着し、支持枠とともに拡開するとき、分割バックアップ板がベクトル分力によって遠心方向に広がるようにした（請求項６）ものである。

上記の如く構成するこの発明によれば、水密試験装置の構成部分が複数個に分割でき、その分割された構成部分を必要に応じて組み立てることができるので、狭い管路内に装置を持ち込むときは、構成部分ごとに分解し、分解された構成部材は持ち運びが容易な大きさになり、管路が曲がっているとき、管路の内径が小さいとき、あるいは管路が傾斜して敷設されているとき、のいずれの場合でも構成部材の搬入・移動を簡単に行なうことができ、組み立ても極めて簡単である。
また、本発明の水密試験装置は組み立てられた状態において、その中心部分に構成部材が存在しないので、装置の前・後に作業者が自由に移動できるようになり、豪雨などで異常出水があったとき迅速に避難できるようになる。

〔実施例１〕
次に本発明の第一実施例を、図１〜図４を参照しながら説明する。敷設管体（以下、単に「管体」という）Ｐは、その片端に形成された受け口Ｐ１に、パッキングＧを介し、他端に形成された挿し口Ｐ２を押し込んで接合される。ここで、上記接合が不十分なときは、該接合部から漏水して下水等が流出し、それが原因で道路の陥没等、種々の事故に繋がる恐れがあるため接続工事後に管体Ｐの受け口Ｐ１側の基部と挿し口Ｐ２の先端に亘ってテスト用パッキンリング１１を宛がい接合部に形成された空所Ｃに所定の水圧を掛けて接合の良否を試験する（図１、図２参照）。

上記パッキンリング１１の内側には、その内周面に沿う短筒状を複数に分割し、その分割体の両縁にリブ１２ａを立ち上げた（断面外向きコ字状）分割バックアップ板１２が宛がわれる。

上記分割バックアップ板１２は図４に示すように、その前端の幅は本体部分と同幅になっており、後端の幅は、幅広となって互いに重なって連なるようになっている。

また、上記分割バックアップ板１２の片端には図３に示すように、ロックボルト１３ａとガイド１３ｂからなる固定金具１３が付設され、他端に摺動筒１４が付設されて、上記固定金具１３に取付けられた摺動ピン１５が上記摺動筒１４に挿し込まれることによって円周方向に拡大・縮小可能に連結されている。なお、上記摺動ピン１５を取付けた固定金具１３と摺動筒１４との関係は、連結された分割バックアップ板１２が拡大・縮小するとき、それに伴って円周方向に拡大・縮小できるよう若干傾斜して付設されている。このように傾斜して取付けることにより周方向に拡大・縮小するときベクトル分力が働いて直径方向に拡大・縮小することとなる。また、固定金具１３は、固定金具１３とガイド１３ｂとの間にできているギャップの範囲で左右移動できる。さらに、ガイド１３ｂ、摺動筒１４に対する摺動ピン１５の嵌め合いにおいて、大きくギャップを開けておけば、上記のように傾斜して付設する必要はない。

上記分割バックアップ板１２の内側には図３、図４に示すように、円周方向に複数分割された支持枠１６が配置されており、その両端には向き合うように連結板１７が、中間にはステー１８が溶接等で一体に取付けられている。

上記向き合う連結板１７の片方の左・右に雌ネジ１９を設け、他方の連結板１７の前記雌ネジ１９に対向する位置にねじ座２０を設け、両連結板１７の中央には２個のピン孔２１が設けられ、支持枠１６の両側と連結板１７の両端との間には補強部材２２を取付け、支持枠１６の両端の左右には分割バックアップ板１２の振れ止め２３(丸棒をＬ字状に曲げたもの）が付設されている。

上記支持枠１６の組み立ては、支持枠１６を、前述の分割バックアップ板１２の内側に宛がいながら、連結板１７を向き合わせてピン孔２１に位置決めピン２４を挿し込んで、各支持枠１６を繋いで円形にし、ボルト２５をねじ込む。このとき、支持枠１６の両端の両サイドに付設した振れ止め２３により、分割バックアップ板１２のずれが防止される。

上記のようにパッキンリング１１と、分割バックアップ板１２と、支持枠１６とを管体Ｐの接続部内側にセットし、ボルト２５をねじ込んでゆくと支持枠１６と分割バックアップ板１２が次第に拡開し、それによりパッキンリング１１は管体Ｐの接合部内周面に密接する。

なお、上記実施例では分割バックアップ板１２の断面を、断面外向きコ字状としたが、水密試験の試験圧が高くなる場合、分割バックアップ板１２の断面形状を図２（ｂ）に示すようにパッキンリング１１の耳１１’を覆うような形状、または、同図（ｃ）に示すようにパッキンリング全体を覆うような形状とすることができる。

〔実施例２〕
次に図５を参照しながら第二実施例について説明する。本実施例においてパッキンリング１１と、分割バックアップ板１２とは実施例１と同一で、支持枠１６は実施例１とほとんど同一であるが、円形に連結した支持枠１６の両端に設けた連結板１７の雌ネジ１９にボルト２５をねじ込むことにより、支持枠１６を拡開する機構が無い点が相違する。

支持枠１６を拡開する代わりに支持枠１６と分割バックアップ板１２との間に一組の楔Ｋ１およびＫ２を配置し、分割バックアップ板１２側の楔Ｋ１は分割バックアップ板１２の内周面に固定し、支持枠１６側の楔Ｋ２は支持枠１６の外周面を摺動可能にして互いに帯鋼Ｌで連結し、図面上右端先頭の楔Ｋ２の裏側にバカ孔２８を設けた凸片Ｔを固着し、前記バカ孔２８に貫通したボルトＳ１の先端を連結板１７に非回転状態で、かつ、揺動可能に取付け、凸片Ｔを貫通したボルトＳ１にナットＳ２が螺合している。

このように構成することにより、凸片Ｔのバカ孔２８を貫通したボルトＳ１に螺合したナットＳ２を締め付けることにより支持枠間１６側の楔Ｋ２が矢印の方向に移動し、楔作用により分割バックアップ板１２が拡開してパッキンリング１１（図３，４参照）が接合管体の内面に押付けられる。なお、上記楔Ｋ１，Ｋ２の数は限定されるものではなく、一個の支持枠の全周に亘って一組の楔を配置してもよい、また、楔面の摺動抵抗を小さくするために複数のコロや低摩擦性材料を介在させることもできる。

次に実施例１に係る水密試験装置を８００ｍｍφ、９００ｍｍφ、１０００ｍｍφの管体の接合部に適用して扁平試験（ＪＩＳＢ７７２１）を行なったところ、表１乃至表３の結果を得た。なお、上記扁平試験は、アムスラー万能試験機のテーブルに試験対象管体を載置し、管体接合部の空所Ｃに加圧水（１０ｋｇ／ｃｍ^２）を注入した状態で、圧縮負荷をかけ、縦軸径が所定のたわみに到達したときにその状態を維持し、５分経過後における圧力変化を測定したものである。
上記試験結果から発明に係る水密試験装置は、管体内面にパッキンリングを押し当てたときに形成される空所の水密性を完全に保障するものであることが判明した。

以上説明した如く本発明によれば、構成部分を複数個に分割することにより持ち運びが容易になり、小さく、狭く、曲がったあるいは傾斜した管路内での移動・組み立て取付けが容易になり、従来の水密試験装置にない効果を得るものである。
また、本発明の水密試験装置は、中心部分を作業者が自由に移動できるので豪雨などで異常出水があったとき待避・避難が容易になり作業の安全を確保する点で格段の効果を発するものである。

試験対象管体に装着した状態の第一実施例に係る水密試験装置の断面図（ａ）図１の要部拡大図、（ｂ）他の要部拡大図、（ｃ）さらに他の要部拡大図同要部斜視図部品分解斜視図第二実施例の要部拡大図同平面図試験対象管体に装着した従来技術に掛かる水密試験装置の概略図

符号の説明

１０水密試験装置
１１パッキンリング
１１’ パッキンリングの耳
１２分割バックアップ板
１２ａリブ
１２’ パッキンリングの耳を抱き込む部分
１３固定金具
１３ａロックボルト
１３ｂガイド
１４摺動筒
１５摺動ピン
１６支持枠
１７連結板
１８ステー
１９雌ネジ
２０ねじ座
２１ピン孔
２２補強部材
２３振れ止め
２４位置決めピン
２５ボルト
２６注入口
２７排出弁
Ｃ空所
Ｇパッキング
Ｐ管体
Ｐ１受け口
Ｐ２挿し口
Ｋ１，Ｋ２楔
Ｋ１’ 先頭の楔
Ｌ鋼帯
Ｔ凸片

Claims

管体の受け口にパッキングを介在させて挿し口を押し込み、接続された敷設管体の、上記受け口の基部から挿し口の端に亘る内周面にパッキンリングを宛がい、そのパッキンリング外周面に、内圧が加わると拡張する襞を有する環状凹溝を形成し、このパッキンリングを上記接合管体内面に密接させて水密試験を行なう装置において、（１）上記パッキンリングの内側に宛がう、複数に分割された部分円筒状で、繋ぎ合わされる端が互いに重なり合い、両側周縁を立ち上げてリブを形成した断面外向きコ字状の分割バックアップ板と、（２）分割円形枠状の両端に連結板を固着した支持枠を、上記連結板により繋ぎ合わされて円形に組み立て、この状態で上記分割バックアップ板の内側に宛がう支持枠とからなり、（３）上記支持枠により直接的、または、間接的に上記分割バックアップ板を押し広げるようにし、
上記支持枠と上記分割バックアップ板との間に組み合わされた楔を配置し、分割バックアップ板側の楔は分割バックアップ板の内周面に固定し、支持枠側の楔は摺動可能にして、分割バックアップ板に固定された楔と対で、または、二組以上に分けた楔を互いに連結帯で連結し、支持枠側の楔を摺動させ、楔作用により分割バックアップ板が押し広げるようにしたことを特徴とする管体接合部の水密試験装置。
上記分割バックアップ板の片端両側に固定または一定範囲で摺動可能に摺動ピンを取付け、同分割バックアップ板の他端に上記摺動ピンを摺動可能に受け入れる摺動筒を固着し、該摺動筒に上記摺動ピンを挿し込んで繋ぎ合わされた分割バックアップ板が円筒状になるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の管体接合部の水密試験装置。
上記支持枠の両側に、上記分割バックアップ板の左右動を規制する振れ止めを付設したことを特徴とする請求項1又は２に記載の管体接合部の水密試験装置。
上記分割バックアップ板に固着された固定金具と摺動筒とを傾斜して固着し、支持枠とともに拡開するとき、分割バックアップ板がベクトル分力によって遠心方向に広がるようにしたことを特徴とする請求項1乃至３のいずれかに記載の管体接合部の水密試験装置。