JP4503992B2 - 配管用固定治具及び配管方法 - Google Patents

Description

本発明は配管用固定治具及びこの配管用固定治具を使用する屋内配管方法に関し、戸建て住宅における給水・給湯配管に有用なものである。

戸建て住宅における給水・給湯配管を可撓管により施工する場合、ヘッダー設置予定箇所から住設機器設置予定箇所にわたって土間基礎面上に敷設した可撓管の機器側管端部を床貼り高さよりも低い高さで、かつたるみをとって立上げ、この状態で床貼りを行ない、而るのち、床に設けた孔から前記の管立上げ先端を前記たるみを伸ばしつつ床面上に引出し、この引出管の先端を上下に振りつつ住設機器の止水栓に接続している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−４９４５８号公報

しかしながら、給水・給湯管に難可撓性管、例えば、例えば金属補強層（例えばアルミ層）にプラスチック内層及びプラスチック外層（例えばポリエチレン内層及びポリエチレン外層）を設けた複合管を使用する場合、前記のたるみ伸縮、従って引出し管を上下に振ることが困難になる。このため、前記床貼り高さ以下で立上げた管先端にソケット継手を取付けておき、床貼り後、床に設けた孔から補助管を挿入して前記ソケット継手に接続し、この継ぎ足した補助管を住設機器の止水栓に接続している。
しかし、この工法では、ソケット継手を余分に必要とし、接続箇所の増加による水漏れ信頼性の低下が避けられず、またソケット継手が床下配設であるためにそのソケット継手の修理が困難である。

本発明の目的は、戸建て住宅における通水用配管を金属補強された樹脂複合管のような難可撓性管で施工する場合、土間基礎面上に敷設した難可撓性管の住設機器側端部を床貼り高さよりも低い高さで立上げ、この状態で床貼りを行ない、而るのち、床に設けた孔から前記立上げ管先端を引出して住設機器に接続する工法を、難可撓性管でも容易に施工可能とすることにあり、その配管工法と、配管用固定治具を提供する。

請求項１に係る配管用固定治具は、建物の基礎面に固定される金属補強された樹脂複合管製の通水配管用固定治具であり、治具本体は一端が折り曲げられた両側片からなるほぼ逆Ｕ字形であり、逆Ｕ字形本体下端に基礎面への固定用折曲部が設けられ、該固定用折曲部から立ち上がった部分に管を把持して仮固定する仮固定部が設けられ、該仮固定部に隣在して管を管軸方向とほぼ直角な方向に上下スライド可能に把持する本固定部が設けられ、
前記仮固定部と前記本固定部との間に、管に加えられる上方向移動力で拡開されて管を仮固定部から本固定部に移行させるゲート部が設けられ、前記仮固定部と前記本固定部の内巾が管外径よりもやや狭くされ、前記固定用折曲部面よりほぼ管外径を隔てた位置に、前記ゲート部が逆Ｕ字形本体両側片の少なくとも一方の内側くびれにより形成され、該ゲート部を境にして下側が仮固定部とされ、上側が本固定部とされ、前記内側くびれの仮固定部に臨む面が管外面に適合されるアール面とされ、前記ゲート部の開口巾は管直径のほぼ１/２とされていることを特徴とする。

請求項２に係る屋内配管方法は、建物の床貼り前に金属補強された樹脂複合管製の通水用管を基礎面に敷設し、この管の一端部を床貼り高さ以下の高さで立上げ、その立上げ起点を前記請求項１記載の配管用固定治具の仮固定部で基礎面に仮固定し、而るのち、床貼りを行ない、床面から前記敷設管の立上げ先端を引出し、この引出しに伴い配管用固定治具の前記ゲート部に作用する管の上方向移動力でゲート部を拡開させて、管を仮固定部から本固定部に移行させ、引出し管先端の接続に伴う当該先端の上下移動に従って前記本固定部において管を上下方向にスライドさせることを特徴とする。

図６−２は戸建て住宅の床貼り時を示し、土間基礎面上の金属補強された樹脂複合管製の難可撓性通水用管４の住設機器側端部が配管用固定治具Ａの仮固定部１で仮固定されて床貼り高さ以下の高さで立上げられている。管立上げ先端ｅの床面６からの引出しに対し、配管用固定治具Ａのゲート部２を管の引出し力Ｆで拡開して管４を仮固定部１から本固定部３に移行させ、管立上げ先端を住設機器の止水栓に接続する際、その管先端の上下方向の振りを前記本固定部３内での管の上下方向スライドで可能とする。
従って、戸建て住宅の給水・給湯配管に金属補強された樹脂複合管製の難可撓性管を使用しても、管の立上げ端部の邪魔を排除して床貼りを容易に行なうことができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る配管用固定治具の実施例を説明する。

図１の（イ）は本発明に係る配管用固定治具の一実施例を示す斜視図、図１の（ロ）は同じく正面図である。
治具躯体の全体的な形状は、帯状体の背の高い逆Ｕ字形であり、材質としては、耐食性で弾性及び強度に優れたもの、例えば塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂系、鋼板、亜鉛メッキ鋼板、ＳＵＳ等の金属系を使用できる。
逆Ｕ字形躯体の内巾ｂは通水用管の外径ｄ（図２参照）にほぼ等しくしてある。この内巾ｂは、管の左右への振れを実質上防止し得る寸法とすればよいが、管外径ｄに対し１ｍｍ〜２程度小さくすることが好ましい。
１１，１１は逆Ｕ字形躯体の両側片の下端に設けた直角折曲げ部であり、土間基礎面に固定するためのビス孔を設けてある。２は逆Ｕ字形躯体下端からほぼ通水用管直径を隔てた位置に設けたゲート部であり、逆Ｕ字形躯体の両側片を内側にくびれ（２１，２１）させて形成してある。
１は土間基礎面に直角折曲げ部１１，１１をビス止めし、その基礎面とゲート部２のくびれ２１，２１とで管を仮固定する仮固定部である。３はゲート部２よりも上側に在って管を上下にスライド可能な状態で把持する本固定部である。
仮固定部１では、図２に示すように土間基礎面５とゲート部２のくびれ２１，２１とで通水用管４を抱締めることを可能にしてある。図示の例では、仮固定部１に臨むくびれ面２１１を管外面に適合するアール面としてある。これに限定されず、ゲート部のくびれを、例えば図３の（イ）に示すように、仮固定部に臨む面をテーパ面にすること、図３の（ロ）に示すような三角状くびれとすることもできる。

上記仮固定部１の長（ゲート部の中央点を基点としての長さ）さｈ_２は通水用管の直径ｄにほぼ等しくされている。
後述するように、立上げ管の先端が床貼り後に床の孔から引出される際に、仮固定部の通水用管がゲート部を通過して本固定部に移行される。この引出された管の先端が住設機器の止水栓に接続される際に上下に振り移動され、管先端のその上下振り移動に追従して
本固定部内で通水用管が上下にスライド移動される。
前記本固定部３の長さｈ_１（ゲート部の中央点を基点としての長さ）は、このスライド移動を許容するように設定され、例えば管先端の上下振り移動範囲を床上１０〜３０ｃｍとして、本固定部の長さｈ_１は５〜４０ｃｍに設定される。

図２に示すように、ゲート部の開口巾をａとすると、通水用管４を仮固定部１から本固定部３に移行させるには、通水用管４の直径をｄとして、ゲート部２を左右に（ｄ−ａ）／２の巾で拡開させる必要がある。この拡開時の力学的状態は、長さ（ｈ_１＋ｈ_２）〔＝ｈ〕の両端固定梁の一端から距離ｈ_２の点に横荷重ｗが作用した状態にほぼ等しく、その横荷重ｗは、固定治具材の曲げ剛性をEIとして

〔式１〕 ｗ＝１．５（ｄ−ａ）EI〔１＋（ｈ_２／ｈ_１）〕^３／ｈ_２ ^３
で与えられる。
その横荷重ｗは、通水用管４が仮固定部１からゲート部２を通過して本固定部３に移行する際、前記管の先端に加えられる引出し力Ｆに基づき通水用管がゲート部のくびれに接して発生する横方向分力であり、くびれの形状等により異なる。４５°のテーパくびれの場合、力Ｆが両くびれに２分して作用し、その２分された力Ｆ／２のほぼ１／２が横荷重として作用するからｗ＝Ｆ／４である。
従って、前記の式（１）とから

〔式２〕 Ｆ＝６（ｄ−ａ）EI〔１＋（ｈ_２／ｈ_１）〕^３３／ｈ_２ ^３
が成立する。
而るに、このＦが大き過ぎると通水用管のゲート部通過が困難となって前記した通水用管先端の接続作業性が低下し、Ｆが小さ過ぎると仮固定部での通水用管の仮固定状態が不安定となる。このＦは式（２）から明らかなように、ゲート部の開口巾ａを大きくすると小さくなり、ａを小さくすると大きくなり、ゲート部の開口巾ａでＦが大きく左右される。本発明者の鋭意検討結果によれば、ゲート部の開口巾ａは通水用管直径ｄのほぼ１／２にすることが適切である。

図４は本発明に係る配管用固定治具の別実施例を示す正面図である。
実施例１と同様、躯体の全体的な形状は、帯状体の背の高い逆Ｕ字形であり、材質としては、耐食性で弾性及び強度に優れたもの、例えば塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂系、鋼板、亜鉛メッキ鋼板、ＳＵＳ等の金属系を使用できる。
逆Ｕ字形躯体の内巾は前記と同様に通水用管の外径にほぼ等しくしてあり、管外径に対し１ｍｍ〜２程度小さくすることが好ましい。
１１，１１は逆Ｕ字形躯体の両側片の下端に設けた直角折曲げ部である。２は逆Ｕ字形躯体下端からほぼ通水用管直径を隔てた位置に設けたゲート部であり、逆Ｕ字形躯体の片側片を内側に半円弧状にくびれ（２１）させて形成してある。１は仮固定部、２は本固定部である。
前記と同様に仮固定部２の長さｈ_２は通水用管の直径ｄにほぼ等しくされ、本固定部３の長さｈ_１は、通水用管の上下スライド移動を許容するように設定され、例えば管先端の上下振り移動範囲を床上１０〜３０ｃｍとして、本固定部の長さｈ_１は５〜４０ｃｍに設定される。

この実施例では、図５に示すように、ゲート部２の開口巾をａとすると、通水用管４を仮固定部１から本固定部３に移行させるには、通水用管４の直径をｄとして、逆Ｕ字形躯体の片側片のくびれ先端２１１を横方向外側に（ｄ−ａ）だけ移動させる必要がある。この移動時の力学的状態は、長さ（ｈ_１＋ｈ_２）〔＝ｈ〕の両端固定梁の一端から距離ｈ_２の点に横荷重ｗが作用した状態にほぼ等しく、その横荷重ｗは、固定治具材の曲げ剛性をEIとして

〔式３〕 ｗ＝３（ｄ−ａ）EI〔１＋（ｈ_２／ｈ_１）〕^３／ｈ_２ ^３
で与えられる。
その横荷重ｗは、通水用管４が仮固定部１からゲート部２を通過して本固定部３に移行する際、前記立上げ管の先端に加えられる引出し力Ｆのために通水用管４がゲート部２の単一くびれ２１に当接して発生する横方向分力であり、４５°のテーパくびれの場合、ほぼｗ＝Ｆ／２である。
従って、前記の式（３）とから

〔式４〕 Ｆ＝６（ｄ−ａ）EI〔１＋（ｈ_２／ｈ_１）〕^３／ｈ_２ ^３
が成立する。
従って、Ｆとゲート部の開口巾ａとの関係は実施例１に同じであり、ゲート部の開口巾ａは通水用管直径ｄのほぼ１／２にすることが適切である。

図６−１〜図６−４は本発明に係る配管方法の一実施例を示す図面である。
図６−１の（イ）において、５１は土間コンクリートを、５２は土台を、５３は柱、はり等の骨組を示し、床はまだ貼られていない。４はヘッダー設置予定箇所から住設機器設置予定箇所にかけ土間の基礎面５１１上に敷設した難可撓性通水用管であり、住設機器側の端部を床貼り高さよりも低い高さで立上げ、図６−１の（ロ）に示すように、その立上げ起点を本発明に係る配管用固定治具Ａの仮固定部１で土間基礎面５１１に仮固定している。
難可撓性通水用管４としては、例えばアルミ補強層の内面に柔軟で耐食・耐熱性に優れた耐熱性ポリエチレンの内層を設け、外面に高密度ポリエチレンの外層を設けた複合管を使用できる。

このように難可撓性通水用管の端部を立上げ・仮固定したのち、断熱材と床パネルを貼設して床貼りを行なう。立上げ管端部の先端位置を床貼り高さよりも低くしてあるから、立上げ管による邪魔なく床貼りを円滑に行なうことができる。

床貼り後は、図６−２の（イ）に示すように、床６に設けた孔から立上げ先端を引出し［このときはまだ図６−２の（ロ）に示すように、管が配管用固定治具Ａの仮固定部１で仮固定されている］、その引出し力Ｆにより配管用固定治具Ａのゲート部２を通水用管４で拡開して図６−３の（ロ）に示すように通水用管４を固定治具Ａの本固定部３に移行させ、この本固定部３での上方向スライドで管の立上げ先端を図６−３の（イ）に示すように引き上げていく。
図６−２の（イ）に示す管の立上げ先端の引出し初期時、固定治具Ａのゲート部２を拡開するのに必要な管４の引出し力をＦ、固定治具Ａから管立上げ垂直部４０までの距離をＳとすると、管立上げ垂直部下端４０１に曲げモーメントＦＳが作用し、固定治具Ａから水平距離ｘの管箇所ｐにＦｘの曲げモーメントが作用する。
而るに、曲げモーメントＦｘ（ｘ＝０〜Ｓ）による管部分４０２の曲げ変形、曲げモーメントＦＳによる垂直管部分４０１の曲げ変形を、難可撓性通水用管の大なる曲げ剛性やゲート部拡開上の充分に低いＦのために僅かにとどめ得、固定治具Ａにおける仮固定部１から本固定部３への前記通水用管４の移行を円滑に行なうことができる。
このようにして難可撓性通水用管の立上げ先端を床上に引出したのちは、図７に示すように、その管先端を継手により住設機器Ｂの止水栓に接続する。この接続においては、図６−４に示すように、管先端を上下に振る必要があるが、図６−４の（ロ）に示す固定治具Ａの本固定部３での管の上下方向スライドに対する抵抗力ｆが前記ゲート部２での管の通過抵抗力（実質上前記のＦに等しい）に較べて充分に低いから、管４を本固定部３で上下にスライド移動させつつ管の立上げ先端をスムーズに上下に振ることができ、管立上げ先端の前記接続を容易に行なうことができる。

なお、管立上げ先端を床上に引出すまでのその管先端の位置ぶれを防止するために、土台に垂直ガイド管を取付け、管立上げ先端をこの垂直ガイド管に挿入した状態で床貼りを行ない、その後の立上げ管先端の上下移動をこのガイド管に通したままで行なうこともできる。

本発明に係る配管用固定治具の一実施例を示す図面である。 図１の配管用固定治具におけるゲート部の拡開状態を示すために使用した図面である。 本発明に係る配管用固定治具のゲート部の別の例を示す図面である。 本発明に係る配管用固定治具の別実施例を示す図面である。 図４の配管用固定治具におけるゲート部の拡開状態を示すために使用した図面である。 本発明に係る配管方法の床貼り前を示す図面である。 本発明に係る配管方法の管立上げ先端の床上への引出し初期を示す図面である。 本発明に係る配管方法の管立上げ先端の上方移動時を示す図面である。 本発明に係る配管方法の管立上げ先端の下方移動時を示す図面である。 本発明に係る配管方法の管立上げ先端と住設機器との接続状態を示す図面である。

１ 仮固定部
２ ゲート部
３ 本固定部
２１ くびれ
ａ ゲート部の開口巾
４ 通水用管

Claims (2)

1. 建物の基礎面に固定される金属補強された樹脂複合管製の通水配管用固定治具であり、
   治具本体は一端が折り曲げられた両側片からなるほぼ逆Ｕ字形であり、逆Ｕ字形本体下端に基礎面への固定用折曲部が設けられ、
   該固定用折曲部から立ち上がった部分に管を把持して仮固定する仮固定部が設けられ、
   該仮固定部に隣在して管を管軸方向とほぼ直角な方向に上下スライド可能に把持する本固定部が設けられ、
   前記仮固定部と前記本固定部との間に、管に加えられる上方向移動力で拡開されて管を仮固定部から本固定部に移行させるゲート部が設けられ、
   前記仮固定部と前記本固定部の内巾が管外径よりもやや狭くされ、
   前記固定用折曲部面よりほぼ管外径を隔てた位置に、前記ゲート部が逆Ｕ字形本体両側片の少なくとも一方の内側くびれにより形成され、
   該ゲート部を境にして下側が仮固定部とされ、上側が本固定部とされ、
   前記内側くびれの仮固定部に臨む面が管外面に適合されるアール面とされ、
   前記ゲート部の開口巾は管直径のほぼ１/２とされている
   ことを特徴とする配管用固定治具。
2. 建物の床貼り前に金属補強された樹脂複合管製の通水用管を基礎面に敷設し、
   この管の一端部を床貼り高さ以下の高さで立上げ、
   その立上げ起点を前記請求項１記載の配管用固定治具の仮固定部で基礎面に仮固定し、
   而るのち、床貼りを行ない、床面から前記敷設管の立上げ先端を引出し、
   この引出しに伴い配管用固定治具の前記ゲート部に作用する管の上方向移動力でゲート部を拡開させて、管を仮固定部から本固定部に移行させ、
   引出し管先端の接続に伴う当該先端の上下移動に従って前記本固定部において管を上下方向にスライドさせることを特徴とする屋内配管方法。

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