JP4719048B2

JP4719048B2 - 管体の接続用治具及び管体の接続方法

Info

Publication number: JP4719048B2
Application number: JP2006084970A
Authority: JP
Inventors: 賢一郎渡邊
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2026-03-27
Also published as: JP2007263133A

Description

本発明は、ベントナイトを溶かした泥水などの液体中で管体を接続する際に管体の受口部側に取り付ける管体の接続用治具及びそれを使用した管体の接続方法に関するものである。

従来、特許文献１，２などに開示されているように、地盤を掘削した溝に泥水を満たしてその静水圧によって溝壁を安定させ、その中に下水道管などを沈めて配設する方法が知られている。

また、特許文献３などに開示されているように、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）管や繊維強化プラスチックモルタル（ＦＲＰＭ）管などの複層構造の管体を下水道管として使用することが知られている。
特開２００３−２６１９５２号公報特開２００１−１６４６３７号公報特開平９−７２４６１号公報

しかしながら、図６に示すように、泥水中には掘削土砂である礫や小石Ｓが浮遊しており、時間の経過とともに沈降して管体１の受口部３の内側底面などに堆積することがある。

そして、このように小石Ｓが堆積した状態で受口部３に挿口部４を挿入すると、図７に示すように、受口部３の内側底面に堆積した小石Ｓが挿口部４の先端によって本管部２側に押し込まれることになる。

この本管部２の受口部３側の端部には、図６，７に示すように円環状の緩衝ゴム５が配設されており、この緩衝ゴム５に押し付けられた小石Ｓが本管部２や挿口部４の内周面側の保護層１２ａ，１２ａの端部に引っ掛かって剥がしてしまうような事態が発生し得る。

また、堆積する小石Ｓの量が多いと、緩衝ゴム５と挿口部４の端面の間に小石Ｓが挟まって所定の位置まで挿口部４を挿し込めなくなるおそれがある。

そこで、本発明は、管体同士の接合時に小石などの沈殿物によって接合不良を起こすことのない管体の接続用治具及び管体の接続方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明は、液体中で受口部と挿口部を嵌め合わせて管体同士を接合する際に受口部側に設置する管体の接続用治具であって、前記受口部の内側底面よりも前記挿口部の肉厚以上管軸側にフード部が配設される管体の接続用治具であることを特徴とする。

ここで、前記フード部は前記受口部に接続される本管部の内周面と略同じ曲率の円弧形であって、前記フード部の下面を前記本管部の内側底面に当接させたときに前記本管部の内周面に当接する突っ張り支持部を備えている構成とすることができる。

また本発明は、上記の管体の接続用治具を受口部側に取り付けた管体を液体中に沈設し、その受口部とその管体に隣接して配置された管体の挿口部を嵌め合わせて接合する管体の接続方法であることを特徴とする。

このように構成された本発明は、受口部の内側底面側にフード部が配設されており、液体中を沈降してきた小石などの浮遊物はフード部に堆積する。

このため、受口部の内側底面に小石などの大き目の浮遊物がほとんど堆積することがなく、受口部と挿口部を良好に嵌め合わせて接合することができる。

また、円弧形のフード部の下面を本管部の内側底面に当接させ、接続用治具に備えられた突っ張り支持部を本管部の内周面に当接することで接続用治具を取り付けることができる。

このような構成とすることで、本管部の内周面を接続用治具の取り付けによって損傷することがない。また、本管部の内周面に沿って広い範囲で受口部を覆うことができるので、沈降してきた小石などが受口部の内周面に接触してそれに沿って底面に集積する可能性も低減することができる。

さらに、液体中に沈設する前に受口部側に接続用治具を取り付けておけば、沈設中や挿口部を嵌合するまでの待機中に小石などが受口部に堆積するのを効果的に防ぐことができる。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。

図２は、本実施の形態の管体１の接続方法を説明する概略構成を示した図である。

まず、構成から説明すると、この管体１は、図１に示すように本管部２の一端に受口部３が形成され、他端に挿口部４が形成された下水道管等として使用される筒状物である。

この本管部２は、断面が管軸方向に一定形状の管体で、挿口部４の先端は図１，２に示すように本管部２からテーパ状に先細りする形状となっている。

また、受口部３は、図１，４に示すように本管部２の先端に本管部２の外径よりも内径の大きな短筒状の受口部３を固定したもので、この本管部２と受口部３との間には円環状のゴムなどからなる緩衝ゴム５が介在されている。

この管体１には、例えば繊維強化プラスチックモルタル（ＦＲＰＭ）管などが使用できる。

このＦＲＰＭ管から構成される管体１は、図３に示すように２層の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）層である内面ＦＲＰ層１２と外面ＦＲＰ層１３との間に樹脂モルタル層１１を介在させて一体化したものである。

この内面ＦＲＰ層１２と外面ＦＲＰ層１３は、繊維方向を円周方向に向けたガラス繊維層１２ｂ，１３ｂと、繊維方向を管軸方向に向けたガラス繊維層１２ｃ，１３ｃとを積層させるとともに、不飽和ポリエステルを含浸させて保護層１２ａ，１３ａを形成したものである。

また、樹脂モルタル層１１は、硅砂などの無機質と不飽和ポリエステル樹脂とによって構成されて、内面ＦＲＰ層１２及び外面ＦＲＰ層１３と一体化されている。

そして、このようなＦＲＰＭ管からなる本管部２の受口部３側の端部に図１，４に示すように緩衝ゴム５を接着剤で固定し、その上にＦＲＰ管からなる受口部３を嵌めて接着剤で固定する。この際、緩衝ゴム５の受口部３上に突出した部分の内周面と本管部２の内周面は略面一になるように形成される。

また、挿口部４の外周面の受口部３の内部に収容される部分には、図１，２，４に示すように円環状の止水ゴム６が取り付けられており、図４に示すように止水ゴム６が受口部３の内周面に密着して接合時の水密性を確保する構造となっている。

このように構成された管体１の受口部３側に取り付ける接続用治具８は、図１に示すように円弧状のフード部８１と、そのフード部８１に弦状に固定する取付枠８３と、その取付枠８３に交差して立設させる突っ張り支持部８２とから主に構成されている。

このフード部８１は、本管部２の内径に略等しい外径のＦＲＰ管を例えば３分割した円弧状部材で、その両端に図１に示すような梯子状の取付枠８３の両側部を釘などで固定する。

また、突っ張り支持部８２は、例えば二重管構造の伸縮管部８２ａの上端と下端に支圧部８２ｂ，８２ｂを取り付けた支持材である。

この伸縮管部８２ａは、取付枠８３の挿通孔８３ａに通して立設させ、内挿管を外管に沿ってスライドさせて伸縮管部８２ａの長さを調整することによって上端の支圧部８２ｂを本管部２の内側上面に当接させ、下端の支圧部８２ｂはフード部８１の内周面に当接させる。なお、図示していないが、伸縮管部８２ａには所定の長さで固定をさせるためのピンなどの固定手段が備えられている。

この接続用治具８を管体１に取り付けた際の構成では、フード部８１の後部が図４に示すように本管部２の内周面に当接され、前部が受口部３の上方に張り出して先端が受口部３の先端付近まで延出されるようになっている。

このときのフード部８１の外周面と受口部３の内周面の間隔は、挿口部４の肉厚以上の間隔が確保されているので、図４に示すように接続用治具８を取り付けた状態でも挿口部４を受口部３に挿し込むことができる。

また、この本管部２上のフード部８１の上面（内周面）には伸縮管部８２ａの支圧部８２ｂが当接され、図１，４に示すように取付枠８３の挿通孔８３ａを通った伸縮管部８２ａの上端は、支圧部８２ｂを介して本管部２の内周面に当接されて固定されている。

この伸縮管部８２ａによって管軸方向及び管軸直交方向への取付枠８３の傾きが制限されるため、その取付枠８３に固定されているフード部８１も管体１の内部で動かないように拘束されていることになる。

次に、本実施の形態の管体１の接続方法について図２を参照しながら説明する。

ここでは、地盤を掘削した溝にベントナイトを溶かした泥水９を注入した液体中で、図２の左側の管体１Ａの受口部３に右側の管体１Ｂの挿口部４を挿し込んで嵌合する場合について説明する。

この管体１Ａ（１Ｂ）の上部及び下部には、管軸方向に沿って上部溝形鋼２２ａと下部Ｈ形鋼２２ｂが配設され、これらに管体１Ａ（１Ｂ）を挟んで固定ワイヤ２２ｃ，・・・で外周を締め付けることで上部溝形鋼２２ａと下部Ｈ形鋼２２ｂを管体１Ａ（１Ｂ）に取り付けている。

さらにこの管体１Ａの受口部３には、泥水９中に沈設する前に接続用治具８を取り付け、泥水９に沈設後はこの上部溝形鋼２２ａに先端を固定した吊下げ鋼棒２２ｄ，・・・などによって所定の深さで支持させる。

また、後から沈設する管体１Ｂには、後述する接続装置２３や仮蓋２１などを取り付けてから沈設をおこなう。

この接続装置２３は、管体１Ａに管体１Ｂを引き寄せるためのスライドロッド２３ａと、接合が所定の段階まで完了したことを確認するための接合確認バー２３ｂと、接続装置２３を上部溝形鋼２２ａに固定する際に使用する固定用ロッド２３ｄとを備えている。

このスライドロッド２３ａは油圧によって伸縮するロッドで、先端に固定されたガイド管２３ｆは管体１Ａの受口部３上に立設したガイド棒２３ｅに挿通させて引き寄せ時の反力を確保する。

また、接合確認バー２３ｂは、先端がガイド管２３ｆなどに接触すると押し込まれて後方のリミットスイッチ２３ｃが入り、地上において接合が所定の段階まで進んだことが確認できるようになっている。

さらに固定用ロッド２３ｄは、先端にねじ溝が刻設され、接続装置２３を上部溝形鋼２２ａに固定するとともに、接合後はねじを外して固定用ロッド２３ｄを泥水９中から引き上げることで接続装置２３を回収することができるように構成されている。

このような接続装置２３を取り付けた管体１Ｂを泥水９中に沈設するには、先に沈設した管体１Ａに立設したガイド棒２３ｅにガイド管２３ｆを挿通させて吊下げ鋼棒２２ｄ、固定用ロッド２３ｄ、ガイド棒２３ｅなどで支持しながら所定の深さまで吊り下げる。なお、この管体１Ｂがどのくらいの深さに沈設されたかは吊下げ鋼棒２２ｄなどの泥水９面からの突出量で計測することができる。

そして、先に沈設した管体１Ａと同じ深さまで管体１Ｂを沈設させた後に、スライドロッド２３ａを稼働させて管体１Ｂを管体１Ａ側に水平移動させる。この水平移動は、接合確認バー２３ｂの先端がガイド管２３ｆに当接して後方に押し込まれることで管体１Ａと管体１Ｂの距離が所定の間隔以下になったことが確認できるまでおこなう。

この時点で少なくとも挿口部４の止水ゴム６は受口部３の内周面に当接しており、この接合部から管内への泥水９の浸入はなくなる。また、泥水９中を浮遊して沈降した礫や小石Ｓ，・・・は、図４に示すようにフード部８１の上面に堆積することになるので、受口部３の内周面にはほとんど小石Ｓが堆積することがない。

一方、管体１Ｂの接合部とは反対側の端部は仮蓋２１で閉塞されており、ここから管内へ泥水９が浸入することもない。さらに、先に沈設された管体１Ａの人孔２５側の端部も閉塞蓋２４ａによって閉塞されているため、この管体１Ａ，１Ｂ内の泥水９は封入されたことになる。

この状態で閉塞蓋２４ａに接続した吸引管２４ｂを介して吸引ポンプ２４によって管体１Ａ，１Ｂ内の泥水９を吸い出し、更に吸引を続けると、泥水９に満たされた管体１Ｂの外部と管内との圧力差が生じ、仮蓋２１に作用する静水圧によって管体１Ｂが管体１Ａ側に押し込まれることになる。

この静水圧による接合によって管体１Ａに管体１Ｂが完全に嵌合され、泥水９が排除された管内から接続用治具８を撤去すると図５の断面図に示したような状態になる。

このように構成された本発明は、受口部３の内側底面上にフード部８１が張り出しており、泥水９中を沈降してきた小石Ｓなどの浮遊物はフード部８１に堆積する。

このため、受口部３の内側底面に小石Ｓなどの大き目の浮遊物がほとんど堆積することがなく、受口部３と挿口部４を良好に嵌め合わせて接合することができる。

すなわち、上方から沈降してくる小石Ｓに対しては受口部３に到達する前にフード部８１が遮り、舞い上がって横から侵入しようとする小石Ｓに対してもフード部８１の下面と受口部３の内側底面の間隔が狭ければ実質的に排除することができる。また、横から侵入する浮遊物も接合の支障とならない程度の細かい砂などに抑えることができる。

また、円弧形のフード部８１の下面を本管部２の内側底面に当接させ、接続用治具８に備えられた突っ張り支持部８２を本管部２の内周面に当接することで接続用治具８を取り付ける。

このため、本管部２の内周面を接続用治具８の取り付けによって損傷することがない。また、本管部２の内周面に沿って広い範囲で受口部３を覆うことができるので、沈降してきた小石Ｓなどが受口部３の内周面に接触し、そこから滑落して底面に集積する可能性も低減することができる。

さらに、泥水９中に沈設する前に受口部３側に接続用治具８を取り付けておくことで、沈設中や挿口部４を嵌合するまでの待機中に小石Ｓなどが受口部３に堆積するのを防ぐことができる。

以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、複層構造のＦＲＰＭ管を使用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ＦＲＰ管、内周面をコーティングした管体、単一材料で成形されたものであっても小石などの引っかきによって損傷するおそれがある管体などいずれの管体であっても適用することができる。

また、前記実施の形態では、伸縮管部８２ａを伸縮させることで接続用治具８を本管部２内に固定したが、これに限定されるものではなく、支圧部８２ｂに長さ調整機構を設けたり、支圧部８２ｂの管軸方向の長さの引っ掛かりだけで接続用治具８の固定がおこなえる場合は突っ張り支持部８２に伸縮機構を設けない構成としたりすることができる。

さらに、前記実施の形態では、棒状の突っ張り支持部８２の構成について説明したが、これに限定されるものではなく、一方でフード部８１を本管部２の内側底面に当接させ、他方が本管部２の内周面に当接して本管部２の内部で固定できるものであればＴ字型やＹ字型などいずれの形態であってもよい。

また、前記実施の形態では、固定された管体１Ａの受口部３に水平移動させた管体１Ｂの挿口部４を挿し込む場合について説明したが、これに限定されるものではなく、固定された管体１の挿口部４に水平移動させた管体１の受口部３を嵌める接続方法であってもよい。

さらに、前記実施の形態では、本管部２の内周面と略同じ曲率の円弧形のフード部８１を設けてフード部８１の外周面と受口部３の内周面を可能な限り近づけた構成について説明したが、これに限定されるものではなく、平板状のフード部を本管部２の内側底面より浮かした状態で配設した場合であっても、上方から沈降してくる小石Ｓが受口部３の内側底面に到達しないように遮断する機能を発揮することができるので、受口部３に堆積する小石Ｓの量を減少させる一定の効果を得ることができる。

本発明の最良の実施の形態の管体の接続用治具の構成を示した斜視図である。管体の接続方法を説明する説明図である。管体の構成を説明する説明図である。接続用治具のフード部上に小石が堆積した状態を説明する断面図である。管体の受口部と挿口部を接合した状態の断面図である。従来の受口部に小石が堆積する状態を説明する斜視図である。従来の接合部に小石が噛み込んだ状態を説明する断面図である。

符号の説明

１管体
２本管部
３受口部
４挿口部
８接続用治具
８１フード部
８２突っ張り支持部
９泥水（液体）

Claims

液体中で受口部と挿口部を嵌め合わせて管体同士を接合する際に受口部側に設置する管体の接続用治具であって、
前記受口部の内側底面よりも前記挿口部の肉厚以上管軸側にフード部が配設されることを特徴とする管体の接続用治具。
前記フード部は前記受口部に接続される本管部の内周面と略同じ曲率の円弧形であって、前記フード部の下面を前記本管部の内側底面に当接させたときに前記本管部の内周面に当接する突っ張り支持部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の管体の接続用治具。
請求項１又は２に記載の管体の接続用治具を受口部側に取り付けた管体を液体中に沈設し、その受口部とその管体に隣接して配置された管体の挿口部を嵌め合わせて接合することを特徴とする管体の接続方法。