JP4541164B2 - 配管内面継手 - Google Patents

Description

本発明は、配管継手部の補強や漏水補修、あるいは配管継手部の地震対策を目的として、上水道、下水道あるいは発電所等の配管に適用される配管内面継手に関する。

一般に、上水道や下水道の配管は、地中に埋設されている。地中に埋設された配管は、長期間の使用により継手部が老朽化し、配管内を流れる水が継手部から漏洩する。配管の継手部に発生した漏洩を補修するには、配管の継手部の外側から継手部の漏洩を補修する外面補修工法と配管の継手部の内側から継手部の漏洩を補修する内面補修工法がある。

外面補修工法は、埋設された配管の漏洩が発生して継手部の付近の土を堀り起し、漏洩した継手部を露出させ、配管の漏洩した継手部の外面に補修材を配設することにより配管の継手部の漏洩を補修する補修工法である。

外面補修工法は、配管内を流れる水を止めることなく作業を行うことができるという利点があるが、配管の漏洩した継手部が道路の下やビルの下のように掘削が困難な場所に位置する場合には採用できないという欠点がある。

内面補修工法は、埋設された配管の内部に作業員が入り、漏洩した継手部の内面に補修材を配設して配管の継手部の漏洩を補修する補修工法である。

内面補修工法は、外面補修工法のように掘削作業を必要としないので、配管の漏洩した継手部が道路の下やビルの下のような場所に位置しても作業を行うことができるという利点があるが、配管内に作業員が作業する必要性から、配管内径が作業員が作業できる程度の寸法でなければならないという欠点がある。

配管の漏洩した継手部を内面から補修する配管内面継手の一例が、特開平４−１７１３９５号公報に記載されている。上記配管内面継手は、接続すべき管体端部間内面にゴムリングを添着し、ゴムリングの内面に金属押えバンドを添装し、ゴムリングの押えバンドの接合端部受入れ位置に断面Ｕ形の補助プレートを介装し、接合端部間における押えバンドの幅方向中間部にスペーサーを介装することで構成されている。
特開平４−１７１３９５号公報

上記配管内面継手は、ゴムリングを金属押えバンドで配管内面に固定し、配管の伸縮や偏心に伴う変位をゴムリングの変形で吸収するようにしており、ゴムリングの変形はゴムリングの幅の伸縮性能により決まるため、ゴムリングの変形を大きく許容するにはゴムリングを広幅にすることが要求されるが、広幅のゴムリングの製作は製造コストが高くなってしまうという問題点がある。

本発明は、上記した点を考慮してなされたもので、配管の変位をゴムリングの摺動により吸収することで、配管の伸縮、偏心等に対応できる配管内面継手を提供することを目的とする。

本願の請求項１に係る発明は、管体の半径方向内側に筒状体を配置し、前記筒状体は、長手方向に延びる複数の円弧状片を互いに接合し、隣接する円弧状片同士を液密に溶接することで形成され、筒状体の両端部内面に係止部を設け、筒状体の半径方向内側にゴムリングを配置し、ゴムリングを筒状体に設けた係止部に係合するように筒状体の両端部に結合し、ゴムリングの半径方向内側にシールバンドを配置し、シールバンドを円周方向に拡張しゴムリングに締結することでゴムリングを筒状体および管体に圧着保持させた配管内面継手である。

本願の請求項３に係る発明は、管体の半径方向内側に筒状体を配置し、前記筒状体は、長手方向に延びる複数の円弧状片を互いに接合し、隣接する円弧状片同士を液密に溶接することで形成され、内面に係止部を設けたリングを筒状体の両端部にリングの外面が筒状体外面より半径方向外側に位置するように液密に溶接し、筒状体の両端部に配置したリングにゴムリングを装着し、ゴムリングをリングの係止部に係合するようにリングに結合し、ゴムリングの半径方向内側にシールバンドを配置し、シールバンドを円周方向に拡張しゴムリングに締結することでゴムリングを筒状体および管体に圧着保持させた配管内面継手である。

本発明によれば、筒状体の両端部に取付けたゴムリングを配管に対して軸線方向に摺動できるようにしたことで、配管に発生する伸縮や偏心を吸収することができる。

以下、本発明による配管内面継手の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明による配管内面継手の拡大断面図である。図２は、本発明による配管内面継手を管体の接続端部の内面に配置した状態を示す図である。

本発明による配管内面継手１は、図２に示すように、配管を構成する鋳鉄製管体２，２の端部２ａ，２ａを覆うように管体２，２の半径方向内側に配置される鋼鉄製筒状体３と、筒状体３の両端部に液密に取り付けられたゴムリング４と、ゴムリング４を筒状体３および管体２に圧着保持するシールバンド５とから構成される。

上記筒状体３は、複数の長手方向に延びる鋼鉄製円弧状片を側部同士が互いに接合するように配置し、隣り合う円弧状片の接合部を液密に溶接することで形成される。この場合、筒状体３は、その外面が管体２の内面に対して小さい距離を置いた寸法であることが好ましい。各円弧状片の両端部内面に、半径方向内方に突出するように係止部３ａが形成されている。

上記ゴムリング４は、管体２の内面に接する外周部４ａと、筒状体３の内面に接する外周部４ｂと、シールバンド５を受ける受け部４ｃとを有する。外周部４ａには外圧を受けるリップ部７および９が形成されている。また、外周部４ｂには筒状体３に設けた係止部４を係合する凹部８および内圧を受けるリップ部６，１０が形成されている。

上記シールバンド５は、断面略Ｕ形で、ゴムリング４の受け部４ｃを収容する凹部５ａを有する環状体である。シールバンド５は、ゴムリング４の内側でゴムリング４の受け部４ｃを収容し、図示しない専用工具を使用して、ゴムリング４を筒状体３および管体２に圧着保持させる。これにより、管体２，２の端部２ａ，２ａは、筒状体３およびゴムリング４により液密シールされる。この場合、ゴムリング４は、管体２の内面に圧着保持されているので、管体２の軸方向の動きに対応して、管体２の内面に沿って摺動でき、これにより、小さい力で管体２の収縮を吸収することができる。

つぎに、本発明による配管内面継手１の管体２，２への取付手順を図３により説明する
まず、図３（ａ）に示すように、管内面継手１を取り付けようとする管体２，２の取付部分のシール面を清掃し、清掃したシール面を塗装処理する。これにより、準備工程は終了する。

つぎに、図３（ｂ）に示すように、筒状体３を構成するのに必要な枚数の円弧状片を管体２の内部に搬送し、複数の円弧状片を側部同士が互いに接合するように配置し、隣り合う円弧状片の接合部を液密に溶接する。これにより、管体２の内面に沿う形状の円環状筒状体３が形成される。

つぎに、図３（ｃ）に示すように、筒状体３の両端部にゴムリング４を装着し、ゴムリング４の凹部８を筒状体３の係止部３ａに嵌合させる。これにより、ゴムリング４が筒状体３に結合される。

つぎに、図３（ｄ）に示すように、シールバンド５を図示しない専用工具を使用して、凹部５ａにゴムリング４の受け部４ｃが収容するようにゴムリング４に締結する。これにより、ゴムリング４の外面が筒状体３の内面および管体２の内面に密着結合される。

本発明による配管内面継手１は、管体２より一回り小さな筒状体３の両端にゴムリング４を結合し、ゴムリング４をシールバンド５により管体２の内面に取り付け、ゴムリング４を管体２の内面に沿って滑ることを可能にしたことで、小さな力で、配管の大きな伸縮を吸収できる。

また、本発明の配管内面継手１は、筒状体３を複数に分割した鋼製の円弧状片の形状を変更することにより管体２の形状に対応した設計が自由にできる。たとえば、管体２が大きく扁平した形状である場合、円周方向に多く分割する事で扁平した管体２に合わせて筒状体３を形成することができる。

また、本発明の配管内面継手１は、ゴムリング４に内圧及び外圧に対応するリップを設けたセルフシール構造としたことで、内圧及び外圧に対し高い止水性能を有する。たとえば、内圧用リップで継手部の段差を滑らかに繋げることで、凸凹が少なくなり、損失水頭が少なくなる。

さらに、配管に発生する伸縮及び捩れは、ゴムリング４が管体２に対して全周に渡り滑ることで吸収でき、配管に発生する曲げは、ゴムリング４と管体２が部分的に伸縮することで吸収でき、配管に発生する偏心（剪断変位）は、筒状体３の両端に設けたゴムリング４が交互に曲がる事で吸収できる。

図４は、本発明による配管内面継手の他の実施の形態を示し、図４に示す配管内面継手２０は、図２に示す配管内面継手１と比較すると、筒状体３の両端に係止部２１ａを設けたリング２１をリング２１の外面が筒状体３の外面より半径方向外方に位置するように溶接手段により溶着し、管体２の端部にストッパー２２を取り付けたことを除いて同一構成である。

図４に示す配管内面継手２０は、鋳鉄管の継手部に地震対策用補強継手として使用した場合、継手部に位置する管体のうちの受け口側の管体およびまたは挿し口側の管体が管体に設けたストッパー２２が筒状体３に設けたリング２１に当接する位置まで軸線方向に動くことができるので、配管のより大きな伸びが吸収できる。

つぎに、本発明による配管内面継手２０の管体２，２への取付手順を図５により説明する
まず、図５（ａ）に示すように、管体２の材質に応じて、管体２の端部内面にストッパー２２を溶接手段またはねじ止め手段により取り付ける。

つぎに、図５（ｂ）に示すように、管体２，２の取付部分のシール面を清掃し、清掃したシール面を塗装処理する。これにより、準備工程は終了する。

つぎに、図５（ｃ）に示すように、筒状体３を構成するのに必要な枚数の円弧状片を管体２の内部に搬送し、円弧状片を側部同士が互いに接合するように配置し、隣り合う円弧状片の接合部を液密に溶接し、管体２の内面に沿う形状の筒状体３を形成する。

つぎに、図５（ｄ）に示すように、筒状体３の両端部に配置したリング２１にゴムリング４を装着し、ゴムリング４の凹部８をリング２１の係止部２１に嵌合させる。これにより、ゴムリング４が筒状体３に結合される。

つぎに、図５（ｅ）に示すように、シールバンド５を図示しない専用工具を使用して、凹部５ａがゴムリング４の受け部４ｃを収容するようにゴムリング４に締結する。これにより、ゴムリング４の外面が筒状体３の内面および管体２の内面に密着結合される。

本発明による配管内面継手２０は、管体２より一回り小さな筒状体３の両端にリング２１を介してゴムリング４を結合し、ゴムリング４をシールバンド５により管体２の内面に取り付けることで、ゴムリング４が管体２の内面に沿って滑ることを可能にし、小さな力で、配管の大きな伸縮を吸収できる。

本発明による配管内面継手２０は、鋳鉄管やヒューム管の継手部に地震対策用補強継手として使用した場合、配管（既設管）にストッパー２２を設けたことで、図６に示すように、挿し口側管体２または受け口側管体２に設けたストッパー２２が筒状体３に設けたリング２１に当接する位置まで挿し口側管体２または受け口側管体２を軸線方向に移動できる。

本発明の配管内面継手は、上水道、工業用水道、農業用水道、下水道、発電所等の配管における地震対策としての継手負補強や漏水補修に利用できる。

本発明による配管内面継手の一実施例を示す図である。 図１に示す配管内面継手の拡大断面図である。 図１に示す配管内面継手の取付手順を示す図である。 本発明による配管内面継手の他の実施例を示す図である。 図４に示す配管内面継手の取付手順を示す図である。 図４に示す配管内面継手の作用を示す図である。

符号の説明

１ 配管内面継手
２ 管体
３ 筒状体
３ａ 係止部
４ ゴムリング
５ シールバンド
２０ 配管内面継手

Claims (3)

1. 管体の半径方向内側に筒状体を配置し、前記筒状体は、長手方向に延びる複数の円弧状片を互いに接合し、隣接する円弧状片同士を液密に溶接することで形成され、筒状体の両端部内面に係止部を設け、筒状体の半径方向内側にゴムリングを配置し、ゴムリングを筒状体に設けた係止部に係合するように筒状体の両端部に結合し、ゴムリングの半径方向内側にシールバンドを配置し、シールバンドを円周方向に拡張しゴムリングに締結することでゴムリングを筒状体および管体に圧着保持させたことを特徴とする配管内面継手。
2. ゴムリングに内圧用リップおよび外圧用リップを設けたことを特徴とする請求項１に記載の配管内面継手。
3. 管体の半径方向内側に筒状体を配置し、前記筒状体は、長手方向に延びる複数の円弧状片を互いに接合し、隣接する円弧状片同士を液密に溶接することで形成され、内面に係止部を設けたリングを筒状体の両端部にリングの外面が筒状体外面より半径方向外側に位置するように液密に溶接し、筒状体の両端部に配置したリングにゴムリングを装着し、ゴムリングをリングの係止部に係合するようにリングに結合し、ゴムリングの半径方向内側にシールバンドを配置し、シールバンドを円周方向に拡張しゴムリングに締結することでゴムリングを筒状体および管体に圧着保持させたことを特徴とする配管内面継手。

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