JP4948081B2

JP4948081B2 - 水圧試験装置

Info

Publication number: JP4948081B2
Application number: JP2006220382A
Authority: JP
Inventors: 敏行石保; 哲二國松
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2006-08-11
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2026-08-11
Also published as: JP2008045943A

Description

本発明は、配管路の継手部における水圧試験装置に関する。

地中に埋設される複数の大口径管による継手構造の配管路では、直線配管部は直管同士を差し込み接続して形成し、屈曲部にはその曲げ角度に応じた曲管が使用されているのが一般的である。しかし、かかる配管路において、屈曲部の曲げ角度が小さく緩やかな湾曲に沿って配管する場合や、埋設過程での土圧等の作用によっては、直管同士の継手部に角度を生じ、緩やかなカーブに沿わせた配管となることがある。

このような場合、直管の継手部は、パッキンを介した受口と挿し口との対向面が互いに平行にはならず、角度がついてパッキンへの均等な止水圧力を加えにくくなってしまうことが考えられ、要求される止水性を継手部が満たしているかどうかを確認する必要が生じる。そこで、継手構造の配管路における継手部の水圧試験を行うのに好適な装置が求められていた。

従来、継手部の水圧試験は、特許文献１に記載されているように、挿し口の端部内周面と受口側の内周面とにまたがって環状のシールバンドを嵌合するとともにシールバンドを内方より押圧して、これにより継手部のパッキング材の内側に密閉空間を形成して、密閉空間内に試験水を注入することで行われている。また、かかる水圧試験は、配管の接合作業後、各継手部位置に、水圧試験装置を持って管内に人が入り、そのバンドを管内面で押し拡げて密着させることにより行い、継手部の接合の不具合による漏水部がないかどうか確認する作業が行われていた。

また、特許文献２には、配管の継手部を地中に埋め戻す前にその水密性能を検査する水圧試験器について記載されている。この種の試験器は、円筒チューブ内に水圧をかけて、その一部を膨張させ、継手部を密封空間にして水圧をかけて試験するようになっている。すなわち、継手部が膨張したチューブの間に位置するようになされて、膨張部管に注水ホースから注水して水圧試験を行うことが可能となされている。

また、特許文献３には、旧管更生工事のために既設埋設管の内側に引き込んだ引込み鋼管の管端と既設埋設管との間を密閉状態で接続する止水継手について提案されている。この止水継手は、既設埋設管内に引き込んだ引込み鋼管の先端部にリング状のパッキング押さえ金具を取り付け、その反対面に短管を接続し、短管の外側にパッキング押さえ金具と対向する締付押輪を嵌合配置している。そして、締付押輪とパッキング押さえ金具との間に第１と第２のリング状ゴムパッキングを対向配置して、第１と第２のリング状ゴムパッキングの間、および既設埋設管と短管との間に隙間を形成するスペーサを配置し、短管の注水孔から止水部の水圧試験を行うことができるように構成されている。
実公昭６０−１５１５５号公報特開２００３−２９４５７１号公報特開２００２−２１３６４６号公報

上記のような各種の水圧試験装置は、いずれも配管路の直管同士の継手部に使用されるものであり、受口側と挿し口側の管内面が面一になっていることが前提である。したがって、前記したような曲げ角度の小さい緩やかな屈曲部をなす継手部に対しては、止水性を確認するのに十分とは言えず、様々な曲げ角度に対応しうる試験装置が必要であった。

そこで本発明は、このような問題点にかんがみてなされたものであり、どのような配管路に対しても、止水性の求められている管の継手部分における水圧試験を行えるようにして、止水部の耐水圧性が確認でき、配管の信頼性を高めることを可能にする水圧試験装置を提供するものである。

上記した目的を達成するため、本発明は、シール部により封止された管同士の継手部に対し水密封止した試験空間を形成して耐水圧試験を行う水圧試験装置であって、管内周面に対向させて環状に配置される試験空間支持手段と、前記試験空間支持手段に接続され、前記継手部内周面の挿し口側と受口側とにまたがって該継手部を被覆し、前記試験空間を形成する押当部とを備え、前記押当部は、前記継手部に押圧される押さえ板及び該押さえ板を径方向外向きに支持して押圧する作用軸を備え、前記押さえ板は、前記継手部内周面に沿う曲率を有するとともに周方向に複数分割して形成され、管軸方向に沿う断面が略凹溝形状とされ、前記継手部内周面との対向面にパッキング材が内装されており、前記パッキング材は、管軸方向に沿う断面が２つの側壁部を有する略凹溝形状であってこれらの側壁部が前記押さえ板の辺縁部をも被覆する延設部分を備え、２つの側壁部の少なくとも一方側は前記継手部の受口又は挿し口の内周面に当接する当接面が、管軸方向に所定の傾斜角度をもって傾斜し、該側壁部の内側よりも外側が高い傾斜面として形成され、前記パッキング材の内部には、前記側壁部及び該側壁部の延設部分にかけて変形中空部が形成され、該変形中空部にパッキング材の外部から流体を供給しうる流体供給ラインが接続され、流体の供給により該変形中空部が拡張するとともに前記継手部の受口に対する挿し口の曲げ角度に前記パッキング材の形状が追従することを特徴とする。

このような特徴的構成により、押当部の押さえ板を継手部の受口に対する挿し口の曲げ角度に追従させることが容易であり、継手部の挿し口側と受口側の両先端部にまたがる試験空間を水密封止して形成し、確実な水圧試験を行うことが可能となる。したがって、試験空間に所定水圧の水を注入して満水にしたのち、シール部からの漏水がないかどうかを確認することにより、継手部における耐水圧性の有無を把握することができ、曲げ角度を有する配管路であってもその信頼性を確かめて、供用に付すことが可能になる。

上述のように構成される本発明の水圧試験装置によれば、どのような配管路に対しても、止水性の求められている管の継手部分における水圧試験を行えるようにして、止水部の耐水圧性が確認でき、配管の信頼性を高めることを可能にすることができる。

以下、本発明に係る水圧試験装置を実施するための最良の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明の水圧試験装置の一例を配管路の管軸方向に一部破断して示す説明図であり、図２は水圧試験装置によって試験を行う配管路の一例を示す部分断面図である。

水圧試験装置１は、土中に埋設される配管路において、曲がり角度が小さく、緩やかな湾曲ラインに沿って継手部を介して配管する場合や、埋設過程での土圧等の作用によって直管同士の継手部に微少な角度を生じて緩やかな湾曲ラインに沿わせた配管となるような場合に、かかる配管路の継手部における水圧試験を行って継手部の耐水圧性・止水性を確認し、供用に付することを可能にするものである。

水圧試験装置１は、配管路５の継手部５１における水圧試験を行うための試験空間１１を継手部５１の内周面に形成する。本発明の水圧試験装置１には、試験空間支持手段２と押当部３が設けられている。図示するように、水圧試験装置１は配管路５の継手部５１に配置されて、試験空間支持手段２が押当部３を継手部５１の内周面に沿って周方向に支持している。

管同士の継手部５１は、シール部５２により内外で封止されている。試験空間支持手段２は、この継手部５１の内周面に全周にわたって対向するように環状に配置された環状支持部材２１と、この環状支持部材２１を継手部５１の内周面（底部）に固定する固定部２２とを有する。

また、押当部３は、この試験空間支持手段２の環状支持部材２１に接続されるとともに、継手部５１内周面の挿し口５４側と受口５３側の両先端部にまたがって被覆して試験空間１１を形成するようになっている。

かかる押当部３は、継手部５１の内周面に沿うように押さえ板３１が周方向に複数分割されて形成されており、それぞれが継手部５１の周方向の内周面に沿うように適宜の曲率で形成されている。そして、押当部３は、これらの各押さえ板３１を径方向外向きに支持して押圧する締付ボルト等の作用軸３２を備えている。押当部３の押さえ板３１には、継手部内周面との対向面にパッキング材３３が内装されており、作用軸３２が締め込まれることによって、継手部５１に押圧されて、試験空間１１を水密封止可能となっている。

前記のように埋設される配管路５が、継手部５１において受口５３と挿し口５４の周面が互いに平行とはならず、管軸同士に交角を生じている場合に、受口５３に対して挿し口５４は曲げ角度を有し、図２のような位置関係となっている。受口５３に対する挿し口５４の曲げ角度は、例えば呼び径が１０００ｍｍ以上の場合において１〜２度程度である。

このような配管路５に対して、本発明においては、押当部３のパッキング材３３に、かかる継手部５１の受口５３に対する挿し口５４の曲げ角度に追従しうる追従手段が設けられている。このパッキング材３３の追従手段によって、かかる曲げ角度を有する継手部５１に対してもしっかりと固定された試験空間を形成することができるようになっている。

図３は、本発明の水圧試験装置における押当部を管軸方向の部分断面により示す説明図、図４は、参考例に係る水圧試験装置の押当部の構成を管軸方向の部分断面により示す説明図である。なお、これらの図３，４においては、図面を見やすくするために、管や押当部等の構成部材には断面を示すハッチングを省略して記載している。

例示の形態において、水圧試験装置１の押当部３の押さえ板３１、およびこの押さえ板３１に内装されたパッキング材３３は、管軸方向に沿う断面が略凹溝状に形成されている。押さえ板３１は断面略凹溝状に形成されて挿し口５４と受口５３の両先端部にまたがって覆うように構成され、その内面側がパッキング材３３で被覆されて、受口５３および挿し口５４との間にこのパッキング材３３が介装される構成となっている。

パッキング材３３の凹溝状の両側壁部３３１，３３１は、辺縁部において継手部５１の受口５３および挿し口５４の内周面に当接し、さらに、押さえ板３１の辺縁部も被覆するように外側に延設されている。このパッキング材３３には、当該パッキング材３３の形状を、継手部５１の受口５３に対する挿し口５４の曲げ角度に追従させる追従手段が備えられている。

追従手段として、パッキング材３３の内部に変形中空部４１が形成されている。図示するように、変形中空部４１は、パッキング材３３の凹溝状の両側壁部３３１，３３１に、それぞれ形成されている。各変形中空部４１は、側壁部３３１の上部から延設部分にかけての内部に、断面略楕円形状もしくはそれに類似する形状で形成されている。

これらの各変形中空部４１には、パッキング材３３の外部から流体を供給しうる流体供給ライン４２が接続されており、変形中空部４１の内部に流体を供給可能となされている。流体供給ライン４２に供給される流体には、気体または液体のいずれでもよく、例えばエアーや水などが挙げられる。また、流体供給ライン４２には押さえ板３１の外側にバルブ４３が設けられており、必要量の流体を供給することで変形中空部４１を拡張させることができるように構成されている。これにより、継手部５１の挿し口５４の内周面に当接するパッキング材３３の側壁部３３１の形状を、挿し口５４への当接角度に合わせて適宜変化させることができ、パッキング材３３の継手部５１の内周面への密着度を高めることができる。

また、例示の形態では、追従手段として、パッキング材３３が継手部５１の受口５３および挿し口５４の内周面に当接する当接面３３２に、複数条の突条または多数の突起４４が形成されている。当接面３３２に形成される突条または突起４４はいずれでもよく、平滑な当接面３３２である場合に比して継手部５１の内周面への密着度を高めることができ、容易に継手部５１との間を水密封止することができる。

さらに、例示の形態では、追従手段として、パッキング材３３の当接面３３２が、管軸方向に所定の傾斜角度をもった傾斜面として形成されている。このパッキング材３３の当接面３３２の傾斜は、図示するように、側壁部３３１の内側よりも外側が高い傾斜面に形成されていることが好ましい。また、側壁部３３１の当接面３３２の傾斜は、対向する側壁部３３１の一方だけでなく、両方に形成されていてもよい。

また、図４に示すように、追従手段として、パッキング材３３の当接面３３２の近傍部分４５が、この当接面３３２の近傍部分４５を除いた部分の硬度よりも低い硬度の材料により形成されていてもよい。これによっても、継手部の内周面とパッキング材３３の当接面３３２との密着度を増すことが可能になり、容易かつ確実に両者間を水密封止することができる。

このような構成により、本発明の水圧試験装置１は、試験空間支持手段２が押当部３を継手部５１の内周面に沿うように支持し、押当部３の作用軸３２に押圧力が付与されると、パッキング材３３が継手部５１の挿し口５４と受口５３の内周面に当接する。このとき、パッキング材３３を挿し口５４の曲げ角度に追従させるように、変形中空部４１に流体を供給して変形させることで、パッキング材３３の当接面３３２が挿し口５４および受口５３の内周面に密着する。かかる操作を全ての押当部３に対して行う。

また、パッキング材３３の当接面３３２に形成された突条または突起４４の作用によって、継手部５１の内周面との密着度が増し、当接面３３２に傾斜が設けられていることによって、確実な水密封止が可能となる。

これにより、継手部５１と押さえ板３１との間に水密封止された試験空間が、継手部５１の内周面の全周にわたって形成される。押当部３により閉鎖され、継手部５１の内周面に形成された試験空間１１には、圧力計を備えた適宜のポンプ装置によって注水される。水圧試験は、試験空間１１に所定水圧の水を注入し、試験空間１１を満水にしたのち、シール部５２からの漏水がないかを確認することによりなされる。これにより、継手部５１における耐水圧性の有無を把握することができ、曲げ角度を有する配管が可能であることを確認できて配管路５の信頼性を高めることを可能にしている。

なお、本発明において、押さえ板３１の追従手段は、上記した複数の形態のうちのいずれか一つでも備えていることで足り、あるいは複数の形態の組み合わせであってもよく、高い水密性を発揮して継手部５１の耐水圧性、止水性を確認するのことが可能である。

本発明は、土中に埋設される配管路において、曲がり角度が小さく、緩やかな湾曲ラインに沿って継手部を介して配管する場合や、埋設過程での土圧等の作用によって直管同士の継手部に微少な角度を生じて緩やかな湾曲ラインに沿わせた配管となるような場合に、かかる配管路の継手部における水圧試験を行って継手部の耐水圧性・止水性を確認するのに好適に利用することができる。

本発明の水圧試験装置の一例を配管路の管軸方向に一部破断して示す説明図である。本発明に係る水圧試験装置によって試験を行う配管路の一例を示す部分断面図である。本発明に係る水圧試験装置の押当部の構成を管軸方向の部分断面により示す説明図である。参考例に係る水圧試験装置の押当部の構成を管軸方向の部分断面により示す説明図である。

符号の説明

１水圧試験装置
１１試験空間
２試験空間支持手段
３押当部
３１押さえ板
３２作用軸
３３パッキング材
３３１側壁部
４１変形中空部
４２流体供給ライン
４３バルブ
４４突起
５配管路
５１継手部
５２シール部
５３受口
５４挿し口

Claims

シール部により封止された管同士の継手部に対し水密封止した試験空間を形成して耐水圧試験を行う水圧試験装置であって、
管内周面に対向させて環状に配置される試験空間支持手段と、
前記試験空間支持手段に接続され、前記継手部内周面の挿し口側と受口側とにまたがって該継手部を被覆し、前記試験空間を形成する押当部とを備え、
前記押当部は、前記継手部に押圧される押さえ板及び該押さえ板を径方向外向きに支持して押圧する作用軸を備え、
前記押さえ板は、前記継手部内周面に沿う曲率を有するとともに周方向に複数分割して形成され、管軸方向に沿う断面が略凹溝形状とされ、前記継手部内周面との対向面にパッキング材が内装されており、
前記パッキング材は、
管軸方向に沿う断面が２つの側壁部を有する略凹溝形状であってこれらの側壁部が前記押さえ板の辺縁部をも被覆する延設部分を備え、２つの側壁部の少なくとも一方側は前記継手部の受口又は挿し口の内周面に当接する当接面が、管軸方向に所定の傾斜角度をもって傾斜し、該側壁部の内側よりも外側が高い傾斜面として形成され、
前記パッキング材の内部には、前記側壁部及び該側壁部の延設部分にかけて変形中空部が形成され、該変形中空部にパッキング材の外部から流体を供給しうる流体供給ラインが接続され、流体の供給により該変形中空部が拡張するとともに前記継手部の受口に対する挿し口の曲げ角度に前記パッキング材の形状が追従することを特徴とする水圧試験装置。