JP4454400B2 - 管端面の防食構造 - Google Patents

Description

本発明は、管端面の防食構造に関する。

近年、上水道などの管路において、継手部に離脱防止機能や伸縮機能を有さない管路から、継手部に離脱防止機能および伸縮機能を有する管路への布設替えが行われている。
この離脱防止機能および伸縮機能（以下、耐震機能と記す）を有する管継手は、例えば、図５に示すように、受口１の内周に芯出し状態でロックリング２が配置され、この受口１内に、端部の外周に挿口突部４を有する挿口３が挿入され、挿口３が受口１から抜け出そうとするときには、挿口３の挿口突部４がロックリング２の位置まで移動してロックリング２にかかり合うことで挿口３の離脱防止が図られ、また、継手部に伸縮力が作用するときには、挿口突部４が、ロックリング２と受口１の奥端面５との間を移動することで伸縮可能とされている。なお、挿口突部４の先端側の外周にはテーパ面４ａが形成されており、挿口３を受口１に挿入する際に、挿口突部４が受口１内に配置されているロックリング２などを容易に拡径できるようにされている。また、受口１および挿口３のそれぞれの内面には、管内面を防食するための保護層としての、例えば、モルタルライニング６が形成されている。

一方、このような耐震機能を有する管路を布設する際に、配管施工現場においては、布設する管路の長さの都合上、管を所定の長さに切断することがある。例えば、図６に示すように、挿口３が所定の切断位置７で切断され、挿口突部４を有さない管（以下、残管と記す）３ａが残される。この場合、この残管３ａを用いて管路を構成するためには、図中の仮想線にて示すように、この残管３ａの端部に新たな挿口突部４を形成する必要がある。しかも、この残管３ａがダクタイル鋳鉄管などの金属製の管である場合、管の表面には防食のための塗装が施されているが、管が切断されると、その切り口である切断面３ｂにおいて金属の地肌が露出するので、この切断面３ｂに対して防食処置を施す必要がある。

このような中、特許文献１〜３のそれぞれには、管の切断面３ｂに防食処置を施す技術が記載されている。具体的に、特許文献１には、管の切断面側の端部に、管の内側から防食部材を装着して切断面を防食する技術が記載されており、特許文献２には、管の外周面から切断面にかけて熱収縮チューブを被せ、この熱収縮チューブを収縮させることで切断面を防食する技術が記載されている。さらに、特許文献３には、管の切断面に防食塗料を刷毛塗りする技術が記載されている。
実開平５−３７８９号公報 特開２００１−１２６８４号公報 特開平５−２８７２２４号公報

しかし、特許文献１に記載されている技術によれば、管の切断面側の端部に、管の内側から防食部材を装着するだけであるので、例えば、残管の外周に環状溝を形成し、この環状溝に挿口リングを外ばめして挿口突部を形成する場合に、加工面が露出する環状溝に対して防食処置を施すことができない。

また、特許文献２に記載されている技術によれば、熱収縮チューブを加熱するための熱源が必要であり、水場での作業が困難になってしまう。
さらに、特許文献３に記載されている技術によれば、例えば、寒冷時などにおいては、防食塗料が乾くまでに時間がかかってしまい、また、水場での作業には適さない。

そこで本発明はこのような問題を解決するもので、切断されて端面の地肌が露出している金属管の切断面に防食処置を施すとともに、この管の端部の外周に外周突部を形成する作業を、容易かつ迅速に行うことができる管端面の防食構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、内面に防食用の保護層を有する金属管が切断されてその切断面における金属部分の地肌と保護層部分とが露出している前記管の端部に、湾曲して形成されて前記切断面における金属部分を覆って防食する被覆部および前記被覆部における前記管の管径方向内側部分に形成されて前記保護層部分を押圧可能な押圧部を有する端面防食部と、前記端面防食部から前記管の端部の外周面へと形成されて前記管の端部の外周面に接触する外周面接触部とを有するとともに弾性部材により環状に形成されている第１の部材が装着され、前記管の端部の外周において外周突部をなすとともに、前記管の端部の外周面から前記管の切断面に相対する位置にかけて設けられ、前記外周面接触部を前記管の端部の外周面に管径方向内向きに押さえ付ける接触部押圧部と、前記被覆部を弾性変形させつつ前記管の切断面側に押圧する被覆部押圧部とを有するとともに金属製の部材により環状に形成されている第２の部材が、前記管の端部の外周に外ばめされ、前記被覆部が前記被覆部押圧部により押圧されて弾性変形され、前記弾性変形により前記押圧部が前記保護層部分を押圧しているものである。

このような構成によれば、第１の部材の端面防食部における被覆部が管の切断面における金属部分を覆うことができ、かつ、前記端面防食部における押圧部が保護層部分を押圧可能とされ、第２の部材における被覆部押圧部が前記被覆部を弾性変形させつつ前記切断面側に押圧することで、前記押圧部が前記保護層部分を押圧し、前記押圧部で前記保護層部分をシールすることができ、さらに、前記第２の部材における接触部押圧部が前記第１の部材における外周面接触部を前記管の端部の外周面に管径方向内向きに押さえ付けることで、前記外周接触部で前記管の端部の外周面をシールすることができる。これにより、前記被覆部が前記切断面における金属部分を覆っている状態、すなわち、前記被覆部が前記金属部分を防食している状態を保持させることができ、前記金属部分に確実な防食処置を施すことができる。また、前記被覆部が湾曲して形成されて前記金属部分を覆い、かつ、前記押圧部が前記保護層部分に接触することで、例えば、被覆部が湾曲して形成されてなく、被覆部が金属部分に直接に接触する場合に比べて、前記被覆部押圧部からの押圧力が前記被覆部と前記押圧部とに分散するのを防ぎ、前記押圧力を前記押圧部に重点的に作用させることができるので、前記押圧部が前記保護層部分をより強い力で押圧することができる。また、前記外周面接触部が、前記接触部押圧部により前記管の端部の外周面に管径方向内向きに押さえ付けられることで、前記管の端部に装着されている状態の前記第１の部材を安定させることができる。これにより、この第１の部材が、前記管の端部から脱落することを防止することができる。さらに、前記第２の部材が、前記管の端部の外周において外周突部をなすことで、前記管の端部の外周に、外周突部を容易かつ迅速に形成することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の管端面の防食構造において第１の部材として用いる管端面の防食部材であって、前記第１の部材である防食部材が有する被覆部が、金属管の切断面に対して膨らむような円弧状に形成され、保護層部分を押圧可能な押圧部の肉厚が、前記被覆部の肉厚よりも厚く形成されているものである。

以上のように本発明によれば、切断されて端面の地肌が露出している金属管の切断面に確実な防食処置を施すことができるとともに、この管の端部の外周に外周突部を容易かつ迅速に形成することができる。

本発明の管端面の防食構造の実施の形態を、図１〜図４を参照しながら説明する。以下においては、金属管がダクタイル鋳鉄製の管（以下、管と記す）である場合を説明する。この管の表面には、あらかじめ、防食のための塗装が施されている。なお、図５および図６を用いて説明した箇所と同じ箇所については、図５および図６にて使用した符号と同じ符号を付すことで、その詳細な説明を省略する。

本実施の形態の管端面の防食構造は、図１に示すように、内面に防食用のモルタルライニング６を有する管が配管施工現場において切断されてその残管３ａの切断面３ｂにおける金属部分３ｃの地肌と保護層部分３ｄとが露出している端部に、弾性部材にて環状に形成され、前記金属部分３ｃを防食する第１の部材としての管端面の防食部材１１が装着され、この防食部材１１を覆うようにして残管３ａの端部の外周に、金属製の、例えばダクタイル鋳鉄製の部材により環状に形成されている第２の部材としての挿口リング１２が外ばめされて構成されている。なお、残管３ａの外周には、環状溝１８が形成されている。

図１および図２（ａ）に示すように、管端面の防食部材１１は、切断面３ｂに対して湾曲して、例えば切断面３ｂに対して膨らむような円弧状に形成されてこの切断面３ｂにおける金属部分３ｃを非接触状態で覆って防食する被覆部１３ａおよび被覆部１３ａにおける径方向内側部分に形成されて切断面３ｂにおける保護層部分３ｄを押圧可能な押圧部としての押圧リング部１３ｂを有する端面防食部１３と、端面防食部１３から残管３ａの端部の外周面３ｅへと形成されてこの外周面３ｅに接触する外周面接触部１４とを有する。

端面防食部１３における被覆部１３ａは、切断面３ｂから管軸方向に、その膨らみ高さがＡとなるように形成されている。また、押圧リング部１３ｂは、被覆部１３ａの径方向内側部分が膨らんだように丸く形成されている。防食部材１１における外周面接触部１４は、図２（ａ）に示すように、防食部材１１が残管３ａの切断面３ｂに装着されていない状態では、被覆部１３ａとの接続部分を基準として、残管３ａの管軸方向に対して傾斜角度θをなすように径方向内向きに傾斜している。また、端面防食部１３における被覆部１３ａの肉厚ａは、外周面接触部１４の肉厚ｂよりも厚く形成されており、押圧リング部１３ｂの最大の肉厚ｃは、被覆部１３ａの肉厚ａよりも厚く形成されている。例えば、外周面接触部１４の傾斜角度θは５〜３０〔°〕程度、外周面接触部１４の肉厚ｂは０．１５〜１．０〔ｍｍ〕程度、被覆部１３ａの肉厚ａは０．３〜２．０〔ｍｍ〕程度、非押圧状態における被覆部１３ａの膨らみ高さＡは１．０〜６．０〔ｍｍ〕程度、押圧リング部１３ｂの最大の肉厚ｃは０．５〜３．０〔ｍｍ〕程度とされている。また、防食部材１１を形成している弾性部材は、例えば、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＣＲ、ＥＰＤＭといったゴム製であり、その硬度は、例えば、５０〜９５度程度のものを用いている。

挿口リング１２は、図１および図２（ｂ）に示すように、残管３ａの端部の外周に外ばめされることで、この外周において外周突部としての挿口突部４をなすとともに、残管３ａの端部の外周面３ｅから残管３ａの切断面３ｂに相対する位置にかけて設けられており、図示は省略しているが、周方向に一つ割に形成されている。

この挿口リング１２は、残管３ａの端部の外周に外ばめされたときに防食部材１１における外周面接触部１４を、その内面１５ａで、残管３ａの端部の外周面３ｅに沿って管径方向内向きに押さえ付ける接触部押圧部１５と、端面防食部１３における被覆部１３ａを弾性変形させつつ管軸方向に、かつ切断面３ｂ側に押圧する被覆部押圧部１６と、接触部押圧部１５の内側から径方向内向きに、かつ、周方向に沿って形成され、残管３ａの外周に形成されている環状溝１８にはまり込む内周突起部１７とを有する。

この内周突起部１７の内面には、溝加工により塗装が剥がれている環状溝１８を防食するためのゴム輪１９が装着されており、この内周突起部１７が環状溝１８にはまり込むことで、環状溝１８の防食処置が図られている。また、挿口リング１２における挿口突部４の外面には、残管３ａの管軸方向に沿った先細り状のテーパ面４ａが形成されている。このようにテーパ面４ａが形成されていることで、例えば、残管３ａを他の管の受口内に挿入して接合する際に、この残管３ａを案内することができるとともに、他の管の受口内に配置されているロックリング等の部材を容易に拡径することができる。

このような構成において、配管施工現場で残管３ａの端部の外周に挿口突部４を形成するとともに、この残管３ａの切断面３ｂに防食処置を施すには、図３（ａ）に示すように、残管３ａの端部の所定の位置の外周に環状溝１８を形成する。そして、防食部材１１における外周面接触部１４を切断面３ｂとは逆側に折り返し、図３（ｂ）に示すように、端面防食部１３における被覆部１３ａを切断面３ｂの金属部分３ｃに対応させたうえで、外周面接触部１４を切断面３ｂ側に折り返し、この外周面接触部１４を残管３ａの外周面３ｅに接触させ、かつ、被覆部１３ａにより切断面３ｂにおける金属部分３ｃを非接触状態で覆いつつ、押圧リング部１３ｂを保護層部分３ｄに接触させ、防食部材１１を残管３ａの切断面３ｂに装着する。

そして、次に、挿口リング１２の分割部を図示しない拡径治具により広げ、挿口リング１２を拡径して残管３ａの端部に配置し、図３（ｃ）に示すように、挿口リング１２における内周突起部１７を残管３ａにおける環状溝１８にはまり込ませつつ、防食部材１１を覆うようにして、挿口リング１２を残管３ａの端部の外周に外ばめする。

挿口リング１２を外ばめする際には、挿口リング１２における接触部押圧部１５の内面１５ａにより、防食部材１１における外周面接触部１４を残管３ａの外周面３ｅに押し付け、かつ、被覆部押圧部１６により、被覆部１３ａの膨らみ高さが非押圧状態時の膨らみ高さＡよりも低くなるように、被覆部１３ａを弾性変形させつつ切断面３ｂ側に押圧する。このとき、接触部押圧部１５の内面１５ａにより、外周面接触部１４が残管３ａの外周面３ｅに押圧されており、この外周面接触部１４よりも厚肉な被覆部１３ａは、接触部押圧部１５の内面１５ａと残管３ａの外周面３ｅとの間に入り込まないことから、押圧リング部１３ｂが切断面３ｂにおける保護層部分３ｄを強く押圧することができる。またこのとき、被覆部１３ａが湾曲して形成されて金属部分３ｃを非接触状態で覆い、かつ、押圧リング部１３ｂが保護層部分３ｄに接触することで、例えば、被覆部１３ａが湾曲して形成されてなく、被覆部１３ａが金属部分３ｃに直接に接触する場合に比べて、力の分散を防ぐことができるので、押圧リング部１３ｂが保護層部分３ｄをより強い力で押圧することができる。なお、上記のように、被覆部１３ａは、金属部分３ｃを非接触状態で覆っているが、押圧リング部１３ｂが保護層部分３ｄに接触していることで、管内を流れる流体が金属部分３ｃと被覆部１３ａとの間に侵入することを防止できるので、金属部分３ｃの腐食の進行を防止することができる。

挿口リング１２を残管３ａの端部の外周に外ばめすると、図示は省略するが、挿口リング１２と残管３ａとをタッピンねじ等を用いてねじ止めし、挿口リング１２を残管３ａの外周に固定する。なお、環状溝１８における挿口リング１２の分割部に対応する箇所の防食は、塗装などの適宜の方法で行っておく。このようにして、管端面の防食構造を構成する。

以上のような構成によれば、防食部材１１の端面防食部１３における被覆部１３ａが残管３ａの切断面３ｂにおける金属部分３ｃを覆い、端面防食部１３における押圧リング部１３ｂが切断面３ｂにおける保護層部分３ｄを押圧していることで、押圧リング部１３ｂにより保護層部分３ｄをシールすることができ、さらに、外周面接触部１４が挿口リング１２における接触部押圧部１５の内面１５ａにより残管３ａの外周面３ｅに管径方向内向きに押圧されていることで、外周面接触部１４により外周面３ｅをシールすることができる。これにより、被覆部１３ａが切断面３ｂにおける金属部分３ｃを覆っている状態、すなわち、被覆部１３ａが金属部分３ｃを防食している状態を保持させることができる。したがって、残管３ａの切断面３ｂにおける金属部分３ｃに確実な防食処置を施すことができる。また、外周面接触部１４が、接触部押圧部１５により外周面３ｅに管径方向内向きに押さえ付けられることで、残管３ａの端部に装着されている状態の防食部材１１を安定させることができる。これにより、この防食部材１１が、残管３ａの端部から脱落することを防止することができる。さらに、挿口リング１２が、残管３ａの端部の外周において挿口突部４をなすことで、残管３ａの端部の外周に、挿口突部４を容易かつ迅速に形成することができる。

なお、上記においては、挿口リング１２における内周突起部１７の内面に、環状溝１８を防食するためのゴム輪１９を装着した場合を説明したが、図４に示すように、内周突起部１７の内面に、ゴム輪１９に替わって、ゴム系塗料２０を塗布しても良い。

本発明の実施の形態の管端面の防食構造を示す図である。 （ａ）は、図１における端面防食部材の断面図、（ｂ）は、挿口リングの断面図である。 残管に端面防食部材および挿口リングを取り付ける方法を示す図である。 挿口リングにおける内周突起部の内面にゴム系塗料を塗布した状態を示す断面図である。 耐震機能を有する管継手を示す図である。 管が切断されている状態を示す図である。

符号の説明

３ａ 残管
３ｂ 切断面
３ｃ 金属部分
３ｄ 保護層部分
３ｅ 外周面
４ 挿口突部
６ モルタルライニング
１１ 管端面の防食部材
１２ 挿口リング
１３ 端面防食部
１３ａ 被覆部
１３ｂ 押圧リング部
１４ 外周面接触部
１５ 接触部押圧部
１６ 被覆部押圧部

Claims (2)

1. 内面に防食用の保護層を有する金属管が切断されてその切断面における金属部分の地肌と保護層部分とが露出している前記管の端部に、湾曲して形成されて前記切断面における金属部分を覆って防食する被覆部および前記被覆部における前記管の管径方向内側部分に形成されて前記保護層部分を押圧可能な押圧部を有する端面防食部と、前記端面防食部から前記管の端部の外周面へと形成されて前記管の端部の外周面に接触する外周面接触部とを有するとともに弾性部材により環状に形成されている第１の部材が装着され、前記管の端部の外周において外周突部をなすとともに、前記管の端部の外周面から前記管の切断面に相対する位置にかけて設けられ、前記外周面接触部を前記管の端部の外周面に管径方向内向きに押さえ付ける接触部押圧部と、前記被覆部を弾性変形させつつ前記管の切断面側に押圧する被覆部押圧部とを有するとともに金属製の部材により環状に形成されている第２の部材が、前記管の端部の外周に外ばめされ、前記被覆部が前記被覆部押圧部により押圧されて弾性変形され、前記弾性変形により前記押圧部が前記保護層部分を押圧していることを特徴とする管端面の防食構造。
2. 請求項１に記載の管端面の防食構造において第１の部材として用いる管端面の防食部材であって、前記第１の部材である防食部材が有する被覆部が、金属管の切断面に対して膨らむような円弧状に形成され、保護層部分を押圧可能な押圧部の肉厚が、前記被覆部の肉厚よりも厚く形成されていることを特徴とする管端面の防食部材。

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