JP4948082B2

JP4948082B2 - 水圧試験装置

Info

Publication number: JP4948082B2
Application number: JP2006220383A
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: JP2008045944A

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の内周面に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ている。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ている。そして、前記押さえ板は、前記継手部内周面に沿う曲率を有して周方向に複数分割されるとともに、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、さらに、管軸方向には、受口側押さえ板と挿し口側押さえ板とに分割され、これらの受口側押さえ板と挿し口側押さえ板とが重なり部を設けて配設されるとともに該重なり部が固定ボルトで結合され、作用軸からの押圧力により受口側押さえ板と挿し口側押さえ板とが前記継手部の受口に対する挿し口の曲げ角度に追従し、前記固定ボルトを締め付けることによって追従状態の支持角度で固定されることを特徴としている。

また、本発明は、シール部により封止された管同士の継手部の内周面に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ており、前記押さえ板は、前記継手部内周面に沿う曲率を有して周方向に複数分割されるとともに、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、さらに、前記パッキング材を当該押さえ板の外側から押し上げる調整ジャッキ部を備え、この調整ジャッキ部は、主ジャッキ部と、２つの補助ジャッキ部とを具備して、前記継手部の受口に対する挿し口の曲げ角度に追従するように前記パッキング材を押し上げることを特徴としている。

また、本発明は、シール部により封止された管同士の継手部の内周面に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ており、前記押さえ板は、前記継手部内周面に沿う曲率を有して周方向に複数分割されるとともに、前記継手部内周面との対向面にパッキング材を内装した薄肉部材により形成されて、前記継手部の受口に対する挿し口の曲げ角度に追従しうる弾性を有することを特徴としている。

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。

また、本発明において押当部３には、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。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。押当部３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。

このような継手部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。

ここで、水圧試験装置の参考例について図面を参照しつつ説明する。図３は、参考例における押当部の断面を示す説明図である。なお、以下の各実施例の説明で参照する各図面においては、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。

また、以下に説明する実施例１〜３の形態に係る水圧試験装置１は上記の構成と基本構成が同様であり、それぞれ追従手段に特徴を有するので、この追従手段の構成について詳細に説明し、他の構成については図１，２で示した符号と共通符号を説明中に付してその説明を省略する。

図示した配管路５の継手部５１は、シール部５２を介した受口５３と挿し口５４との対向面が互いに平行にはならず、曲げ角度を有している。これに対し、水圧試験装置１の押当部３には、継手部５１の受口５３に対する挿し口５４の曲げ角度に押さえ板３１を追従させることを可能にする追従手段が設けられている。

例示の形態では、追従手段として、押当部３の作用軸３２にユニバーサルジョイント４１が設けられている。このようにユニバーサルジョイント４１が作用軸３２に介在されていることにより、作用軸３２は押さえ板３１の傾きに合わせてその支持角度を自在に変更させることができ、継手部５１の曲げ角度に追従させて押さえ板３１を配設することが可能になる。

また、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。

このような構成により、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、作用軸３２が押さえ板３１の支持角度を変えつつ、挿し口５４と受口５３の両先端部にまたがって配置されている押さえ板３１がその曲げ角度に追従し、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。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。そして、この形成された試験空間１１に試験水が注水されることによって、継手部５１の耐水圧試験が可能となっている。

次に、本発明に係る水圧試験装置の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図４は、本発明の実施例１における押当部の断面を示す説明図である。

この形態に係る水圧試験装置１は、押当部３の追従手段として、押さえ板３１が薄肉部材により形成されている。さらに、押さえ板３１に内装されているパッキング材３３も、前記参考例に比較して薄肉状に形成されている。

また、これらの押さえ板３１およびパッキング材３３は、前記参考例では略凹溝状に形成されているが、本実施例では押さえ板３１の周囲が微少寸法だけ立ち上げ形成されてパッキング材３３の周囲を受ける立ち上げ片３１１となされている。パッキング材３３は平板状に形成されて、押さえ板３１の立ち上げ片３１１の内側に装着されている。そして、かかるパッキング材３３が、試験空間１１の周囲だけでなく、継手部５１の受口５３と挿し口５４のそれぞれの内周面に対して比較的広範囲に当接して、密着しうるように構成されている。

これにより、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、挿し口５４と受口５３の両先端部にまたがって配置されている押さえ板３１がこれらの内周面に当接するように押さえられて、挿し口５４の曲げ角度に追従してたわみ、弾性変形する。また、押さえ板３１に装着されているパッキング材３３が受口５３および挿し口５４の内周面に密着する。したがって、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１１が継手部５１の内周面の全周にわたって形成されて、試験空間１１に試験水が注水されることによって継手部５１の耐水圧試験が可能となっている。

図示するように、このようにして形成された試験空間１１は、参考例の場合に比して極めて小さい容積となる。したがって、この形態の水圧試験装置によれば、水圧試験に要する水量を低減することができる。

なお、追従手段として押さえ板３１をあらかじめ継手部５１の曲げ角度に沿わせて形成しておくことで追従可能としてもよい。すなわち、曲げ角度は許容される範囲が決まっているため、その許容曲げ角度の範囲内に合わせて、曲げ角度に沿う押さえ板３１を形成し、パッキング材３３を装着させていてもよい。

次に、本発明に係る水圧試験装置の実施例２について図面を参照しつつ説明する。図５は、本発明の実施例２における押当部の断面を示す説明図である。

この形態に係る水圧試験装置１は、押当部３の追従手段として、押さえ板３１が受口５３側と挿し口５４側とで２つに分割されて形成されており、挿し口５４側の押さえ板３１ｂに、追従状態の支持角度を固定する固定ボルト４２が備えられている。

図示するように、押さえ板３１は受口５３側に配設される押さえ板３１ａと、挿し口５４側に配設される押さえ板３１ｂとに分割されている。そして、両押さえ板３１ａ，３１ｂとの重なり部に固定ボルト４２が貫通されて、両押さえ板３１ａ，３１ｂを結合している。押さえ板３１ａ，３１ｂの外周部には立ち上げ片３１２が設けられて、この立ち上げ片３１２の内側から辺縁部にかけてパッキング材３３が装着されている。パッキング材３３は、両押さえ板３１ａ，３１ｂにまたがって一枚で形成され、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。

これにより、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、押さえ板３１ａが受口５３の内周面に近接するとともに、押さえ板３１ｂが挿し口５４の曲げ角度に追従して近接する。そして、さらに作用軸３２から押圧力が付与されるとともに、固定ボルト４２を締め付けることによって押さえ板３１ｂを固定することによって、押さえ板３１ａ，３１ｂに装着されたパッキング材３３が受口５３および挿し口５４の内周面に密着して、水密封止された試験空間１１を形成する。

また、固定ボルト４２が固定される押さえ板３１ｂに長孔を設けるなどして、固定範囲を広く設定することにより、押さえ板３１ｂを管軸方向にスライド可能に構成することができる。このようにスライド可能な押さえ板３１ｂとすることで、継手部５１の受口５３と挿し口５４との間隔がやや大きく嵌め合わされている場合でも、押さえ板３１ｂをスライドさせて試験空間１１を拡げて対応することができる。

試験空間１１は継手部５１の内周面の全周にわたって形成されて、試験空間１１に試験水が注水されることによって継手部５１の耐水圧試験が可能となっている。この場合の試験空間１１についても、押さえ板３１ａ，３１ｂの立ち上げ片４２を小さくすることによって、参考例の場合に比して小さい容積の試験空間を形成することができる。したがって、この形態の水圧試験装置によれば、水圧試験に要する水量を低減することも可能である。

次に、本発明に係る水圧試験装置の実施例３について図面を参照しつつ説明する。図６は、本発明の実施例３における押当部の断面を示す説明図である。

この形態に係る水圧試験装置１は、押当部３の追従手段として、押さえ板３１には、押さえ板３１の外側からパッキング材３３を継手部５１の挿し口５４の曲げ角度に追従するように押し上げる調整ジャッキ部４３が設けられている。

例示するように、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、溝底部中央に主ジャッキ部４３１が設けられている。また、溝底両側部には補助ジャッキ部４３２，４３２が設けられている。これらの各ジャッキ部４３１，４３２，４３２は、いずれも、ねじジャッキ型の支持具であり先端部でパッキング材３３を押し上げることができるように構成されている。

押さえ板３１には、溝の内側に、パッキング材３３の受け部材３４が押さえ板３１に沿う形状で形成されて配設されている。そして、この受け部材３４と継手部５１の内周面との間に断面略凹溝状のパッキング材３３が介装されている。各ジャッキ部４３１，４３２，４３２の先端部は、押さえ板３１を貫通して受け部材３４の裏面側に当接されており、押さえ板３１の外側からジャッキねじを締めることによって受け部材３４を継手部５１の内周面方向へ押し上げ、パッキング材３３を受口５３および挿し口５４の内周面に密着させることができるようになっている。

また、補助ジャッキ部４３２，４３２の先端部にはバネ４３３が嵌挿されており、バネ４３３の弾性力によって受け部材３４を効率よく押し上げ、パッキング材３３を挿し口５４の曲げ角度に沿わせて密着させることができる。

このような構成により、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、図示されない作用軸に押圧力が付与されると、挿し口５４と受口５３の両先端部にまたがって配置された押さえ板３１が、挿し口５４と受口５３の内周面に当接する方向に押さえられ、主ジャッキ部４３１を締め付けて受け部材３４を押し上げるとともに、適宜、補助ジャッキ部４３２を締め付けて挿し口５４の曲げ角度にパッキング材３３が追従するように調整することができる。これにより、押さえ板３１に装着されているパッキング材３３が、受口５３および挿し口５４の内周面に対して確実に密着する。したがって、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１１が、継手部５１の内周面の全周にわたって形成されて、試験空間１１に試験水が注水されることによって継手部５１の耐水圧試験が可能となっている。

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。参考例における押当部の断面を示す説明図である。本発明の実施例１における押当部の断面を示す説明図である。本発明の実施例２における押当部の断面を示す説明図である。本発明の実施例３における押当部の断面を示す説明図である。

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
４１ユニバーサルジョイント
４２固定ボルト
４３調整ジャッキ部
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の内周面に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ており、
前記押さえ板は、
前記継手部内周面に沿う曲率を有して周方向に複数分割されるとともに、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、
さらに、管軸方向には、受口側押さえ板と挿し口側押さえ板とに分割され、これらの受口側押さえ板と挿し口側押さえ板とが重なり部を設けて配設されるとともに該重なり部が固定ボルトで結合され、作用軸からの押圧力により受口側押さえ板と挿し口側押さえ板とが前記継手部の受口に対する挿し口の曲げ角度に追従し、前記固定ボルトを締め付けることによって追従状態の支持角度で固定されることを特徴とする水圧試験装置。
シール部により封止された管同士の継手部の内周面に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ており、
前記押さえ板は、
前記継手部内周面に沿う曲率を有して周方向に複数分割されるとともに、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、
さらに、前記パッキング材を当該押さえ板の外側から押し上げる調整ジャッキ部を備え、この調整ジャッキ部は、主ジャッキ部と、２つの補助ジャッキ部とを具備して、前記継手部の受口に対する挿し口の曲げ角度に追従するように前記パッキング材を押し上げることを特徴とする水圧試験装置。
シール部により封止された管同士の継手部の内周面に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ており、
前記押さえ板は、前記継手部内周面に沿う曲率を有して周方向に複数分割されるとともに、前記継手部内周面との対向面にパッキング材を内装した薄肉部材により形成されて、前記継手部の受口に対する挿し口の曲げ角度に追従しうる弾性を有することを特徴とする水圧試験装置。