JP4908254B2 - 可撓性ヒューム管 - Google Patents

Description

本発明は、ヒューム管本体の途中に可撓性を付与する可撓部を設けた可撓性ヒューム管の改良に関するものである。

従来、ヒューム管を用いた埋設配管において、地盤変動や地震等による屈曲や、偏心等の各種変位や振動等に対して、ヒューム管の一部が破損したり、あるいは破損に至らない場合でもヒューム管の端部に亀裂を生じたりすることがある。この場合、破損や亀裂部分の水密性が損なわれ、この部分からヒューム管の内部へ浸水や土砂の浸入が発生することがある。

このような破損時の浸水等に対処するために、例えば特許文献１では、２つのヒューム管本体の間を可撓ゴムにて接続する技術が開示されている。また、特許文献２では、２つのヒューム管本体の間を固着手段で固定した後、さらに剛性リング体の外周面に樹脂を含浸した繊維を巻き付けて繊維強化樹脂剛性層を形成し、該繊維強化樹脂剛性層にあけた充填孔から発泡ウレタンを充填して発泡ウレタン層を形成する技術が開示されている。
実公昭５９−１９１８７号公報。 特開平９−１１９５７３号公報。

特許文献１記載の発明は、ヒューム管本体の間にゴムを接合して可撓性をもたせた構造であるが、ヒューム管本体の端部を山形面に形成し、この形状に対応させてゴムの側面をく字形状の筒体に加工するため、加工性が悪いという欠点がある。

特許文献２記載の技術は、構成が複雑であるため、コストアップになる。しかも、継手部分が弾性部材で形成され、ボルトも左右別々に締結されて継手部分の全長に亘って貫通していないので、接続強度の面でも十分な強度が得られ難いという問題点がある。

そこで、構造が簡単でコストを下げて安価に提供できるとともに、通常時には屈曲強度を十分に保つとともに、地盤変動や地震発生時にも水密性を保持できる構造にするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、ヒューム管本体の途中に可撓性を付与する可撓部を設けた可撓性ヒューム管において、前記可撓部は、互いに内側端部を突き合わせて配置される前後１対の環状部材と、該前後の環状部材の前記内側端部とは反対側の外側端部に、該外側端部の内周面からそれぞれ中心に向かって延設され、かつ前後方向に貫通するボルト取付孔を各々有している複数個の金属製のボルト固定板と、前後の環状部材の内周面にそれぞれの環状部材を跨いで貼着され、かつ前後の環状部材間に可撓性を付与するゴム状可撓部材と、前後方向で対向している前記ボルト固定板同士を締結して前後の環状部材間を結合するとともに、所定以上の外力を受けると切断される設定としてなる複数個の金属製のボルト部材とを備え、前記可撓部を前記ヒューム管本体に埋設固定してなることを特徴とする可撓性ヒューム管を提供する。

この構成によれば、ヒューム管に外力が作用すると、該ヒューム管に曲げ応力が作用する。曲げ応力に対してボルト部材は、通常時には抵抗して強度を保つが、所定以上の過度の外力が作用すると、可撓部のボルト部材が切断され、これによって前後の環状部材間が開いてヒューム管にひび割れが発生する。しかし、ヒューム管にひび割れが発生しても、前後の環状部材に跨って内周面に貼着されたゴム状可撓部材が伸長するため、ひび割れ部分の開口が阻止されて浸水や土砂の浸入等を防止する。また、ボルト部材の本数、太さを変えることにより、管の屈曲強度を制御することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１において、上記可撓部は、ユニット化されている可撓性ヒューム管を提供する。

この構成によれば、ユニット化されている可撓部を通常のヒューム管型枠に配置して、任意な位置に可撓部を有するヒューム管の製造を行うことができる。

請求項３記載の発明は、請求項１または２において、上記可撓部は、上記ボルト部材を前後方向にそれぞれ貫通させる貫通穴を複数個設けたリング状の仕切円板を有し、該仕切円板を前記ボルト部材の切断予定箇所に配設してなる可撓性ヒューム管を提供する。

この構成によれば、リング状の仕切円板をボルト部材の切断予定箇所に埋設させて配置すると、その埋設箇所におけるヒューム管本体のコンクリート連結量が少なくなり、可撓部を設けている前記埋設箇所での折れ曲げが起き易くなる。これにより、ヒューム管本体を予め決められた箇所で屈曲させることができる。

請求項４記載の発明は、請求項１，２または３において、上記ゴム状可撓部材は、上記前後の環状部材の突き合わせ部分と対応する前後方向における所定の長さ部分を除いて、その前後両端部分を前記前後の環状部材の内周面にそれぞれ樹脂性接着剤で強固に接着してなる可撓性ヒューム管を提供する。

この構成によれば、ヒューム管本体が屈曲されたときに、強固に接着されていないゴム状可撓部材における中間の部分が比較的自由に伸長して、ヒューム管本体の屈曲をし易くする。

請求項５記載の発明は、請求項１，２，３または４において、上記ボルト部材は、上記所定以上の外力を受けると切断される切断用ボルトと、該切断用ボルトの前後端部にそれぞれ螺合連結して取り付けられる前後１対のインサートアンカーと、前記ボルト固定板の外側から該ボルト固定板の前記ボルト取付孔を貫通して前記インサートアンカーの他端部にそれぞれ螺合連結される前後１対の締め付けボルトとでなる可撓性ヒューム管を提供する。

この構成によれば、切断用ボルトと前後１対のインサートアンカーと前後１対の締め付けボルトは汎用の部品を使用することができる。また、前後の環状部材間の寸法を異なる寸法に形成する場合は、切断用ボルトと前後１対のインサートアンカーと前後１対の締め付けボルトのうち、少なくとも１つの部材の長さを変えることにより、簡単に寸法を変更することができる。

請求項１記載の発明は、外力が作用してヒューム管が折れ曲っても、環状部材の内周面に貼着してあるゴム状可撓部材が伸縮することにより開口はせず、漏水等を確実に防止することができる。また、ゴム状可撓部材が伸縮することによりヒューム管に作用する荷重を吸収し、ヒューム管が破壊するのを防ぐことができる。さらに、ボルト部材の本数、太さを変えることにより、ヒューム管の屈曲強度を制御することができるので、設計及び製造が簡単になる。

請求項２記載の発明は、ユニット化されている可撓部を、通常のヒューム管型枠に配置して製造することができる。これにより、請求項１の発明の効果に加えて、さらに製造の簡略が図れ、また、可撓部の共用化が図られて汎用性が向上するため、コストの低減が期待できる。

請求項３記載の発明は、常にヒューム管本体を予め決められた箇所、すなわち可撓部を設けた箇所で確実に屈曲させることができる。これにより、請求項１または２の発明の効果に加えて、管の屈曲位置を制御できる効果が期待される。

請求項４記載の発明は、ヒューム管本体が屈曲されたときに、強固に接着されていないゴム状可撓部材における中間の部分が比較的自由に伸縮して、ヒューム管本体の屈曲をし易くすることができる。これにより、請求項１，２または３の発明の効果に加えて、さらにヒューム管に作用する荷重を屈曲により良く吸収して、ヒューム管が破壊するのを防ぐことができる。

請求項５記載の発明は、切断用ボルトと前後１対のインサートアンカーと前後１対の締め付けボルトは汎用の部品を使用することができるので、コスト低減に寄与する。また、前後の環状部材間の寸法を異なる寸法に形成する場合は、切断用ボルトと前後１対のインサートアンカーと前後１対の締め付けボルトのうち、少なくとも１つの部材の長さを変えることにより、簡単に寸法を変更することができるので、設計並びに製造が簡単になる。これにより、請求項１，２，３または４の発明の効果に加えて、さらにコストの低減が期待できる。

構造が簡単でコストを下げて安価に提供できるとともに、通常時には屈曲強度を十分に保つとともに、地盤変動や地震発生時にも水密性を保持できる構造にするという目的を達成するために、ヒューム管本体の途中に可撓性を付与する可撓部を設けた可撓性ヒューム管において、前記可撓部は、互いに内側端部を突き合わせて配置される前後１対の環状部材と、該前後の環状部材の前記内側端部とは反対側の外側端部に、該外側端部の内周面からそれぞれ中心に向かって延設され、かつ前後方向に貫通するボルト取付孔を各々有している複数個の金属製のボルト固定板と、前後の環状部材の内周面にそれぞれの環状部材を跨いで貼着され、かつ前後の環状部材間に可撓性を付与するゴム状可撓部材と、前後方向で対向している前記ボルト固定板同士を締結して前後の環状部材間を結合するとともに、所定以上の外力を受けると切断される設定としてなる複数個の金属製のボルト部材とを備え、前記可撓部を前記ヒューム管本体に埋設固定したことにより実現した。

以下、本発明の可撓性ヒューム管について、好適な実施例をあげて説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る可撓性ヒューム管を長さ方向に断面して一部を示す拡大断面図で、図２は、同上可撓性ヒューム管を長さ方向と直角に断面して示す、図１のＡ−Ａ線に相当する部分の断面図である。

図１及び図２において、可撓性ヒューム管１は、ヒューム管本体２と、該ヒューム管本体２内に埋設固定されている可撓部３とで構成される。

前記ヒューム管本体２は、ヒューム管型枠にコンクリートを充填して遠心成形されるコンクリート製のものである。そのヒューム管本体２自体は、通常用いられるものを用いることができ、その材質、内径、外径、長さ等は特に限定されず、目的または用途により種々選択される。また、ヒューム管本体２には、鉄筋２０ａのほか水膨張性シール材２０ｂが埋設されている。

前記可撓部３は、ヒューム管本体２の成形時にヒューム管型枠(図示せず)内にセットされ、そのセットされた状態でヒューム管型枠内にコンクリートが充填されることによって、ヒューム管本体２の外周部近傍に埋設固定されている。その可撓部３は、ヒューム管本体２の長さ方向(前後方向)に、互いに内側端部を突き合わせて配置された前後１対の環状部材４，４と、この各環状部材４，４の内側端部とは反対側の外側端部の内周面に設けられている複数個の金属製ボルト固定板５，５…と、前後の環状部材４，４の内側端部内周面にそれぞれ環状部材４，４を跨いで貼着された環状のゴム状可撓部材６と、１対の環状部材４，４間を結合している複数個の金属製ボルト部材７，７…と、リング状の仕切円板８とにより構成されている。

前記１対の環状部材４，４は、環状に作られた金属製(例えば鋼鉄)の部材で、ヒューム管本体２の外径とほぼ等しい外径を有している。

前記ボルト固定板５，５…は、板状に作られた金属製(例えば鋼鉄)の小片であり、各環状部材４，４の外側端部の内周面の複数個所（本例では８個ずつ）に、その一端部を環状部材４，４に溶接して、内周面から中心に向かって直角に突き出すように取り付けられている。また、前側の環状部材４に取り付けたボルト固定板５，５…と、後側の環状部材４に取り付けたボルト固定板５，５…とは、互いに前後方向において対応する位置に設けられている。さらに、各ボルト固定板５，５…には、前後方向に貫通しているボルト取付孔９が、前側の環状部材４側のボルト固定板５と後側の環状部材４に取り付けたボルト固定板５同士で互いに位置対応するようにして設けられている。

前記ゴム状可撓部材６は、環状部材４の内径とほぼ等しい外径を有した円筒状の部材で、ゴム、軟質プラスチックで形成され、伸び縮み等の変形が可能な部材である。ゴム状可撓部材６の内周面には、中心方向に突き出す肉厚となった環状の係止部６ａが前後方向に離れて４つ設けられている。各係止部６ａ，６ａ…の断面形状は、該係止部６ａ，６ａ…がヒューム管本体２から抜けにくいように、中心方向に従い横断面積が次第に大きくなるようにして形成されている。

そして、ゴム状可撓部材６は、内側端部を互いに突き合わせて配置された前後１対の環状部材４，４の内周面に、該前後の環状部材４，４を跨いで貼着されている。その貼着方法について説明すれば、前後の環状部材４，４の突き合わせ部分に近い所定長さＬ１の領域部分は、両面接着型の粘着テープ１０ａを使用して比較的弱い接着力で接着し、残りの前後方向における長さＬ２の領域部分は、例えばエポキシ樹脂等の樹脂性接着剤１０ｂにて、環状部材４，４の内周面に強固に接着する。なお、領域部分Ｌ１における粘着テープ１０ａは、必ずしも使用しなくてもよい。

前記仕切円板８は、リング状に作られた金属製(例えば鉄)の円板であり、前後の環状部材４，４に取り付けたボルト固定板５，５…のボルト取付孔９と対応する位置に、前後方向に貫通しているボルト貫通孔１１を設けている。該仕切円板８の外径はゴム状可撓部材６の最小内径よりも小さく、また内径はヒューム管本体２の内径よりも大きい。

前記金属製ボルト部材７，７…は、前後の環状部材４，４のボルト固定板５，５…に跨り、ボルト固定板５，５…の数に対応して（本例では８個ずつ）取り付けられるものである。各金属製ボルト部材７，７…は、仕切円板８のボルト貫通孔１１を前後に貫通して中間部分に配置される切断用ボルト１２と、該切断用ボルト１２の前後端部１２ａ，１２ａにねじ穴１３ａを螺合連結させて取り付けられている前後１対のインサートアンカー１３，１３と、ボルト固定板５の外側から該ボルト固定板５のボルト取付孔９を貫通してインサートアンカー１３，１３の他端部に設けたねじ穴１３ｂに螺合連結して取り付けられている前後１対の締め付けボルト１４，１４とでなる。また、切断用ボルト１２は、所定以上の外力を受けると切断されるように設定されている。なお、切断用ボルト１２の両端部とインサートアンカー１３，１３とを螺合連結させるとき、インサートアンカー１３，１３と仕切円板８との間において、切断用ボルト１２の外周にはボルトスリーブ１５が各々装着される。なお、前記ボルト部材７は必ずしも金属製に限定されるべきではなく、他の材質であってもよい。特に、切断用ボルト１２は合成樹脂製のボルトでもよい。

このように構成された可撓部３は、次のような手順によって組み立てられる。まず、内側端部を互いに突き合わせた前後の環状部材４，４の内周面にゴム状可撓部材６を貼着し、ゴム状可撓部６の外周面と環状部材４，４の各内周面との間を、前記領域部分Ｌ１を粘着テープ１０ａで比較的弱く接着し、また残りの領域部分Ｌ２を接着剤１０ｂで強固に固定する。このゴム状可撓部６の外周面と環状部材４，４の各内周面との間を接着した状態では、領域部分Ｌ１が弱く接着されているので、領域部分Ｌ１では屈曲力が与えられると、環状部材４，４の内周面との間が簡単に剥がれて伸縮が比較的自由に行え、環状部材４と環状部材４との間に可撓性が得られ易くなっている。

次いで、ボルト部材７，７…の一部を組み立てる。この組立では、仕切円板８の各ボルト貫通穴１１，１１…に、切断用ボルト１２，１２…を貫通させるとともに、仕切円板８の前後から切断用ボルト１２，１２…の両端部１２ａ，１２ａに、ボルトスリーブ１５及びインサートアンカー１３を各々取り付けて固定する。その後、このボルト部材７，７…を環状部材４，４内のボルト固定板５，５…間に配置し、インサートアンカー１３のねじ穴１３ｂをボルト取付孔９に位置合わせする。続いて、ボルト固定板５の外側から、ボルト取付孔９を貫通してインサートアンカー１３のねじ穴１３ｂに締め付けボルト１４を螺合して締め付けると、ボルト部材７，７…と環状部材４，４とが一体化され、ユニット化された可撓部３が形成される。

そして、ユニット化された可撓部３をヒューム管型枠にセットして、該ヒューム管型枠内にコンクリートが充填されると、ヒューム管本体２内に可撓部３を埋設されて可撓性ヒューム管１が形成される。

このように形成された可撓性ヒューム管１は、布設現場において、順次連結された状態で埋設されて使用される。そして、埋設されたヒューム管１に曲げや剪断の外力(応力)が作用したとき、その応力がヒューム管本体２とボルト部材７の剛性強度の範囲内にある間は、ヒューム管本体２の剛性とボルト部材７の剛性とにより強度が保たれる。

そして、その応力が地盤変動または地震等の変動により、ヒューム管本体２とボルト部材７の剛性の強度を超えた場合は、ボルト部材７の切断用ボルト１２の中間部分に集中的に加わり、図３に示すように、ヒューム管１の耐屈曲性が失われて切断用ボルト１２がヒューム管本体２と共に破断する。その際、仕切円板８が埋設されて他の箇所よりも結合強度が弱くなっている箇所で、ヒューム管本体２が部分的に屈曲して前後の環状部材４，４の突き合わせ部分にひび割れが生じる。しかし、ひび割れが生じても、前後の環状部材４，４に跨って貼着してあるゴム状可撓部材６が伸長して、折れ曲がり部分の開口が阻止されて浸水や土砂の浸入等を防止する。

なお、ここでの耐屈曲性の強度は、その目的及び用途によっても異なるもので、ボルト部材７の本数、太さ、材質等を変えることにより制御することができる。

また、前後の環状部材４，４の寸法を異なる寸法に形成する場合は、切断用ボルト１２と前後１対のインサートアンカー１３，１３と前後１対の締め付けボルト１４，１４のうち、少なくとも１つの部材の長さを変えることにより、簡単に寸法を変更することができ、コストの低減を図ることができる。

さらに、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明の一実施の形態に係る可撓性ヒューム管を長さ方向に断面して一部を示す拡大断面図。 同上可撓性ヒューム管を長さ方向と直角に断面して示す断面図。 同上可撓性ヒューム管が破断して折れ曲がった状態で一部を示す拡大断面図。

符号の説明

１ 可撓性ヒューム管
２ ヒューム管本体
３ 可撓部
４ 環状部材
５ ボルト固定板
６ ゴム状可撓部材
６ａ 係止部
７ ボルト部材
８ 仕切円板
９ ボルト取付孔
１０ａ 粘着テープ
１０ｂ 樹脂性接着剤
１１ ボルト貫通穴
１２ 切断用ボルト
１３ インサートアンカー
１４ 締め付けボルト
１５ ボルトスリーブ

Claims (5)

1. ヒューム管本体の途中に可撓性を付与する可撓部を設けた可撓性ヒューム管において、
   前記可撓部は、互いに内側端部を突き合わせて配置される前後１対の環状部材と、
   該前後の環状部材の前記内側端部とは反対側の外側端部に、該外側端部の内周面からそれぞれ中心に向かって延設され、かつ前後方向に貫通するボルト取付孔を各々有している複数個の金属製のボルト固定板と、
   前後の環状部材の内周面にそれぞれの環状部材を跨いで貼着され、かつ前後の環状部材間に可撓性を付与するゴム状可撓部材と、
   前後方向で対向している前記ボルト固定板同士を締結して前後の環状部材間を結合するとともに、所定以上の外力を受けると切断される設定としてなる複数個の金属製のボルト部材とを備え、
   前記可撓部を前記ヒューム管本体に埋設固定してなることを特徴とする可撓性ヒューム管。
2. 上記可撓部は、ユニット化されていることを特徴とする請求項１記載の可撓性ヒューム管。
3. 上記可撓部は、上記ボルト部材を前後方向にそれぞれ貫通させる貫通穴を複数個設けたリング状の仕切円板を有し、該仕切円板を前記ボルト部材の切断予定箇所に配設してなることを特徴とする請求項１または２記載の可撓性ヒューム管。
4. 上記ゴム状可撓部材は、上記前後の環状部材の突き合わせ部分と対応する前後方向における所定の長さ部分を除いて、その前後両端部分を前記前後の環状部材の内周面にそれぞれ樹脂性接着剤で強固に接着してなることを特徴とする請求項１，２または３記載の可撓性ヒューム管。
5. 上記ボルト部材は、上記所定以上の外力を受けると切断される切断用ボルトと、該切断用ボルトの前後端部にそれぞれ螺合連結して取り付けられる前後１対のインサートアンカーと、前記ボルト固定板の外側から該ボルト固定板の前記ボルト取付孔を貫通して前記インサートアンカーの他端部にそれぞれ螺合連結される前後１対の締め付けボルトとでなることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の可撓性ヒューム管。

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