JP4954913B2 - 管内面補修継手 - Google Patents

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Description

本発明は、管路の管体継手部に発生する液体の漏洩を管路の内面から補修する管内面補修継手に関する。
一般に、農業用水、工業用水、上水道等に用いられる管路は、PC管や鋼管で作られた管体を地面に掘った溝に配置し、管体同士を継手部で連結し、溝を土で埋めることにより地中に埋設されている。
地中に埋設された管路は、長期間の使用により、管体継手部に漏洩が発生することがある。管路の管体継手部に漏洩が発生した場合、管路の管体継手部の漏洩を補修して管体継手部の漏洩を止めることが必要である。
従来の管体継手部の漏洩補修装置には、埋設された管路の漏洩した管体継手部に対応する部分の土を堀り起し、漏洩した管体継手部の外周を露出させ、管路の外面から漏洩した管体継手部に補修材を固定することで管体継手部の漏洩を補修する漏洩補修装置は知られている。
しかし、この種の漏洩補修装置は、補修の工程数が多くなるとともに、地上に建造物や構築物が存在する場合には採用し得ないという問題がある。
また、従来の管体継手部の漏洩補修装置には、地中に埋設された管路の管体が内部に作業者が進入できる程度に大径であれば、管体内に作業者が進入し、ゴムリングを管体継手部の漏洩部の内面に配置し、ゴムリングの内面に締付座を設けた拡張バンドを配置し、拡張バンドの締付座をボルトにより固定し、ゴムリングを管体の内面に緊圧固定することで管体継手部の漏洩を補修する漏洩補修装置が知られている。
上記管体継手部の漏洩補修装置は、管路の漏洩部を掘り起すことなく補修することができるものの、拡張バンドの締付座およびボルトが管の内面に突出するので、この突出部により管路の流体の流れが妨害されてしまうという問題がある。
そこで、ゴムリングを管体継手部の漏洩部の内面に配置し、ゴムリングに拡張バンドを配置し、拡張バンドの緊締を締付座とボルトを用いることなく、ゴムリングを管体の内面に緊圧固定するようにした管内面補修継手が開発されている(特許文献1)。
上記管内面補修継手は、図10に示すように、接続すべき管体1,1の端部1a,1aの内面に管体1,1を橋絡するように配置されたゴムリング2と、ゴムリング2の内面に配置された一対の拡張バンド3,3から構成されている。
上記拡張バンド3は、図10および図11に示すように、2つの半円状セグメント3a、3bと、各半円状セグメント3a、3bの端部4に形成された相手側半円状セグメント3b、3aの端部4に係止する係止爪部5と、半円状セグメント3a,3bの端部4,4の間に配置されたスペーサー6とから形成されている。各半円状セグメント3a、3bの端部には、図12に示す操作シリンダー7のシリンダー7aおよびピストン7bが係着される開口8が形成されている。
上記上記管内面補修継手は、拡張バンド3の仮組み立て段階では、図11に示すように、半円状セグメント3aの端部4に形成された係止爪部5を半円状セグメント3bの端部4に緩く係止し、半円状セグメント3bの端部4に形成された係止爪部5を半円弧セグメント3aの端部4に緩く係止し、半円状セグメント3aの端部4と半円状セグメント3bの端部4の間にスペーサー6を配置している。
上記管内面補修継手は、拡張バンド3の組み立て段階では、図12に示すように、半円状セグメント3aに設けた開口8に操作シリンダー7のシリンダー7bを係着し、半円状セグメント3bに設けた開口8に操作シリンダー7のシリンダー7aを係着し、仮組み立てした拡張バンド3を操作シリンダー7により拡径し、拡径した拡張バンド3の半円状セグメント3a,3bの端部4,4の間にスペーサー6を配置することでゴムリング2に緊締定着させる。
特開平2−295478号
上記管内面補修継手は、拡張バンドを構成する複数のセグメントのすべての合口部をセグメント同士をスペーサーを介して接触させているだけの構造であるから、拡張バンドの仮組み立て時に、セグメント同士を固定することができないため、セグメントの合口部に横ずれや離脱が生じることがあり、拡張バンドの仮組み立てを一人の作業員で行うことができず、また、拡張バンドの組み立て時には、拡張バンドを構成する複数のセグメントのすべての合口部を拡張しなければならないため、拡張バンドの組み立てに多大の労力と時間を要するという問題がある。
本発明の目的は、セグメントの合口部の横ずれや離脱を防ぐことにより拡張バンドの仮組み立てを一人の作業員で行うことができ、また、拡張バンドの組み立てを従来のものより短時間かつ簡単に行うことができる管内面補修継手を提供することにある。
本発明の管内面補修継手は、接続すべき管体の端部内面に管体同士を橋絡するように配置されたゴムリングと、ゴムリングの内面にゴムリングを管体端部内面に圧接するように配置された拡張バンドとを有し、拡張バンドは、複数の円弧状セグメントと、隣接する円弧状セグメント同士を連結する蝶番連結装置と、端側に位置する円弧状セグメント同士を連結するラチェット連結装置と、ラチェット連結装置が係脱する組み立て時に端側に位置する円弧状セグメントの間に形成される空間に配置されたスペーサーと、端側に位置する円弧状セグメント同士をスペーサーを介して連結する連結手段とを有し、蝶番連結装置は、一方の円弧状セグメントの端部に周方向に延びるように配置された嵌合板と、他方の円弧状セグメントの端部内面に配置され上記嵌合板を半径方向に回動自在に支持する嵌合板受け部とを有し、ラチェット連結装置は、先端部に係止爪を有し一方の円弧状セグメントの端部内面に配置されたラチェット板と、長手方向に間隔をおいて複数の係止爪受け開口を有し他方の円弧状セグメントの端部内面に配置されたラチェット板とを有することを特徴とする構成である。
本発明の管内面補修継手は、拡張バンドの拡張前の仮組み立てを円弧状セグメント同士を蝶番連結装置により連結し、端側に位置する円弧状セグメント同士をラチェット連結装置により連結することで行なうことで、拡張バンドの仮組み立て時に、円弧状セグメント同士が互いに横ずれすることがなく、拡張バンドの仮組み立てを一人の作業員で行うことができ、また、拡張バンドの組み立て時における円弧状セグメントの合口部は1ヶ所のみであるから、拡張バンドの組み立てを従来の管内面補修継手に比べて短時間かつ簡単に行うことができる。
また、本発明の管内面補修継手は、ラチェット連結装置が係脱した拡張バンドの組み立て時に、端側に位置する円弧状セグメント同士をスペーサーを介して連結手段により連結することで、拡張バンドの剛性が強化され、耐外圧強度を従来の管内面補修継手に比べて高くできる。
以下、本発明による管内面補修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。
本発明による管内面補修継手10は、図1に示すように、プレキャストコンクリート管(PC管)である管体11,11の継手部11aを含む端部内面に管体11,11を橋絡するように配置されたゴムリング12と、ゴムリング12を管体11,11の端部内面に圧接するようにゴムリング12の内面に配置された2条の拡張バンド13,13とから構成される。
上記ゴムリング12は、図1に示すように、両端部内面に形成された周方向に延びる2条の拡張バンド支持部14,14と、拡張バンド支持部14,14を連結する連結部15とを有する。連結部15は、ゴムリング12の内面より半径方向内方に突出する可撓部で形成される。
上記拡張バンド13は、図2に示すように、円形を3分割した円弧状セグメント16,17,18と、円弧状セグメント16と円弧状セグメント17の端部同士を連結する蝶番連結装置19と,円弧状セグメント17と円弧状セグメント18の端部同士を連結する蝶番連結装置19と,端側に位置する円弧状セグメント16と円弧状セグメント18の端部同士を連結するラチェット連結装置20とから構成される。
上記蝶番連結装置19は、図3および図6に示すように、先端部に嵌合部21を有する嵌合板22と、上面に長手方向に延びる開口23を有する嵌合板受け部24とから構成される。
上記嵌合板22は、円弧状セグメント16,17、18と同一中心の円弧状板である。嵌合板22に設けた嵌合部21の幅は、嵌合板22の幅より広幅であることが好ましい。嵌合板22は、円弧状セグメント17の円弧状セグメント16に対向する端部およぴ円弧状セグメント18の円弧状セグメント17に対向する端部に配置される。嵌合板22は、円弧状セグメント17および円弧状セグメント18の端部内面に端面から周方向に延びるようにその基端部22aを溶接手段により取り付けられる。
上記嵌合板受け部24は、図3に示すように、断面コ字状の成形板から形成されている。嵌合板受け部24の上面に長手方向延びる開口23が形成されている。嵌合板受け部24に形成された開口23は、嵌合板22の嵌合部21を通す広幅の開口部23aと、嵌合板22の嵌合部21を回動自在に支持する狭幅の開口部23bとを有する。嵌合板受け部24は、円弧状セグメントの内面との間に嵌合板収容空間24aを形成するように円弧状セグメント16、17の端部内面に溶接手段により取り付けられる。
上記ラチェット連結装置20は、図4に示すように、先端部に係止爪25を有するラチェット板26と、長手方向に間隔をおいて複数の受け開口27,27,27,27を有するラチェット板28とから構成される。ラチェット板26は円弧状セグメント18の端部内面に配置される。ラチェット板28は円弧状セグメント16の端部内面に配置される。
また、円弧状セグメント18の嵌合板22を設けた側と反対側の端部には、ラチェット板26に設けた係止爪25が挿通する溝29と図示しない拡張治具を受ける受け溝30,30が形成されている。円弧状セグメント16の嵌合板受け部24を設けた側と反対側の端部内面には、ラチェット板28に隣接してたとえば、ピストンシリンダータイプの拡張治具が係止される係止部31が突設されている。
上記ラチェット板26は、先端部に設けた係止爪25が円弧状セグメント18に設けた溝29に挿通するように円弧状セグメント18の端部内面にスポット溶接手段により取り付けられる。上記ラチェット板28は、円弧状セグメント16の端部内面にスポット溶接手段により取り付けられる。円弧状セグメント16と円弧状セグメント18は、円弧状セグメント18に設けたラチェット板26の係止爪25を円弧状セグメント16に設けたラチェット板28の選択された受け開口27に係止することで連結される。
また、円弧状セグメント18は、図5および図7に示すように、ラチェット板26と重なる部分に長手方向に間隔をおいて2つのねじ孔32,32を有する。同様に、円弧状セグメント16も、ラチェット板28と重なる部分に長手方向に間隔をおいて2つのねじ孔32,32を有する。連結板35が、円弧状セグメント16と円弧状セグメント18を橋絡するように配置される。
上記連結板35は、円弧状セグメント16,18にほぼ等しい円弧状板であり、図7に示すように、長手方向に間隔をおいて4つの長孔34,34,34,34を有する。連結板35は、一端側に設けた2つの長孔34,34が円弧状セグメント16に設けた2つのねじ孔32,32に整合し、他端側に設けた2つの長孔34,34が円弧状セグメント18に設けた2つのねじ孔32,32に整合するように配置される。
上記連結板35は、図2(a)に示す仮組み立て位置から図2(b)に示す拡張組み立て位置に変化した拡張バンド13の円弧状セグメント16と円弧状セグメント18を橋絡するように配置される。連結板35は、固定ねじ36,36を一端側に形成した長孔34,34を通して円弧状セグメント16に設けたねじ孔32,32に螺着し、固定ねじ36,36を他端側に形成した長孔34,34を通して円弧状セグメント18に設けたねじ孔32,32に螺着することで円弧状セグメント16と円弧状セグメント18を連結する。
つぎに、本発明による管内面補修継手の組み立て手順について説明する。
まず、地中に埋設した管路の管体継手部11aに液体の漏洩が発生したことを確認したら、継手部11aの液体漏洩を止めるために管路を遮断し、遮断した管路内に作業者が進入する。そして、ゴムリング12を、漏洩した継手部11aを含む管体11,11を橋絡するように管体11,11端部内面に配置する。
つぎに、拡張バンド13を構成する3分割した円弧状セグメント16,17,18を図2(a)に示す形態に仮組み立てする。拡張バンド13の仮組み立ては、図3に示すように、円弧状セグメント16と円弧状セグメント17を蝶番連結装置19により連結し、円弧状セグメント17と円弧状セグメント18を蝶番連結装置19により連結し、図4に示すように、端側に位置する円弧状セグメント16と円弧状セグメント18をラチェット連結装置20により連結することで行われる。
円弧状セグメント16と円弧状セグメント17の蝶番連結は、図6(a)に示すように、円弧状セグメント17に設けた嵌合板22を円弧状セグメント16に設けた嵌合板受け部24の直上に位置させ、嵌合板22の嵌合部21を嵌合板受け部24の広幅開口部23に装入した後、図6(b)に示すように、円弧状セグメント17に設けた嵌合板22を矢印方向に移動させ、嵌合部22の嵌合部21が嵌合板受け部24の壁部内面に当接する位置まで嵌合部22を嵌合板受け部24に設けた収容空間24aに装着し、円弧状セグメント16の端面と円弧状セグメント17の端面とを当接させることで行われる。
同様に、円弧状セグメント16を蝶番連結した円弧状セグメント17と円弧状セグメント18の蝶番連結は、円弧状セグメント18に設けた嵌合板22を円弧状セグメント17に設けた嵌合板受け部24の直上に位置させ、嵌合板22の嵌合部21を嵌合板受け部24の広幅開口部23に装入した後、円弧状セグメント18に設けた嵌合板22を嵌合板受け部24に設けた収容空間24aに装着し、円弧状セグメント17の端面と円弧状セグメント18の端面とを当接させることで行われる。
円弧状セグメント16と円弧状セグメント17および円弧状セグメント17と円弧状セグメント18の連結は、一方の円弧状セグメントに設けた嵌合板22を他方の円弧状セグメントに設けた嵌合板受け部24に装着し、一方の円弧状セグメントを他方の円弧状セグメントに対して半径方向に回動することで行われるので、一方の円弧状セグメントの他方の円弧状セグメントに対する長手方向の動きは、一方の円弧状セグメントに設けた嵌合板22と他方の円弧状セグメントに設けた嵌合板受け部24により制限され、したがって、一方の円弧状セグメントが他方の円弧状セグメントに対して横ずれすることがなく、また、一方の円弧状セグメントの他方の円弧状セグメントに対する回動は、一方の円弧状セグメントトの端面を他方の円弧状セグメントの端面に当接することで制限され、したがって、一方の円弧状セグメントと他方の円弧状セグメントは同一円上に位置するように規制される。
円弧状セグメント16と円弧状セグメント18のラチェット連結は、図4に示すように、円弧状セグメント16と円弧状セグメント18を円弧状セグメント18が内側に位置するように端部を重ね合わせ、円弧状セグメント18に設けたラチェット板26の係止爪25を円弧状セグメント16に設けたラチェット板28の複数の受け開口27,27,27のうちのいずれか1つに係止することで行われる。
円弧状セグメント16と円弧状セグメント18は、円弧状セグメント18に設けたラチェット板26の係止爪25を円弧状セグメント16に設けたラチェット板28の受け開口27に係止することで連結されるので、円弧状セグメントの端部の重なり長さを調節することで管路を構成する管体の管径に対応できる。
このように、拡張バンド13の仮組み立ては、円弧状セグメント16と円弧状セグメント17を蝶番連結し,円弧状セグメント17と円弧状セグメント18を蝶番連結し,円弧状セグメント16と円弧状セグメント18をラチェット連結することで行われる。
円弧状セグメント16と円弧状セグメント17の蝶番連結および円弧状セグメント17と円弧状セグメント18の蝶番連結は、図6(a)、(b)に示すように、嵌合板22の嵌合部21を嵌合板受け部24の広幅開口部23に装入した後、円弧状セグメント18に設けた嵌合板22を嵌合板受け部24に設けた収容空間24aに装着し、円弧状セグメント17の端面と円弧状セグメント18の端面とを当接させることで行われるので、拡張バンド13の仮組み立て時に、円弧状セグメント同士が互いに横ずれすることがなく、一人の作業員で簡単に行うことができる。
また、拡張バンド13の仮組み立てに、円弧状セグメント17と円弧状セグメント18を蝶番連結することで、円弧状セグメント同士をヒンジピン等の専用部品を用いる必要がなく、端側に位置する円弧状セグメント16と円弧状セグメント18をラチェット連結することで、円弧状セグメントの端部の重なり長さを調節することでき、仮組み立てした拡張バンド13の外径を管路を構成する管体の管径の誤差に対応することができる。
つぎに、仮組み立てした拡張バンド13,13をゴムリング12の内面に設けた拡張バンド支持部14,14に配置する。そして、仮組み立てした拡張バンド13を、図2(a)に示す仮組み立て位置から図2(b)に示す拡張組み立て位置に拡径する。拡張バンド13の拡張操作は、円弧状セグメント18に設けた受け溝30,30と円弧状セグメント16に設けた係止部31にピストンシリンダータイプの拡張治具をそれぞれ掛け止めし、拡張治具を開く方向に作動させることで行われる。
拡張バンド13が図2(a)に示す仮組み立て位置から図2(b)に示す拡張組み立て位置に拡径すると、円弧状セグメント16と円弧状セグメント18を連結するラチェット連結装置20のラチェット板26とラチェット板28が係脱し、図7に示すように、円弧状セグメント16の端面と円弧状セグメント18の端面との間に間隙Lが形成される。拡張バンド13に形成される間隙Lは、ゴムリング12を管体11,11の端部内面に圧接するための拡張バンド13の拡張量に相応する。
拡張バンド13が予め設定した拡張量だけ拡径したら、図7に示すように、拡張バンド13の円弧状セグメント16の端面と円弧状セグメント18の端面との間に形成される間隙Lにスペーサー37を装着する。これにより、拡張バンド13の予め設定した拡張量が確保される。
つぎに、連結板35を拡径した拡張バンド13の円弧状セグメント16と円弧状セグメント18を橋絡するように配置し、固定ねじ35,35を連結板35の一端側に形成した長孔34,34を通して円弧状セグメント16に設けたねじ孔32,32に螺着し、固定ねじ35,35を連結板35の他端側に形成した長孔34,34を通して円弧状セグメント18に設けたねじ孔32,32に螺着する。これにより、拡張バンド13の円弧状セグメント16と円弧状セグメント18は、スペーサー37を介して連結板35により連結される。
このように、拡径した拡張バンド13、13が漏洩した継手部11aを含む管体11,11を橋絡するように配置されたゴムリング12を管体11,11の端部内面に圧接することで漏洩した継手部11aから液漏れを修理する。
なお、上記実施の形態では、拡張バンド13を3分割した円弧状セグメント16,17,18により構成したものについて説明したが、拡張バンド13を2分割または4分割した円弧状セグメントい9lにより構成することができるのはもちろんである。
本発明による管内面補修継手10は、拡張バンド13の仮組み立て時における円弧状セグメント同士の横ずれがなく、円弧状セグメント同士の合口部が1ヶ所であるから、拡張バンド13の仮組み立てを一人の作業員で行うことができる。
また、本発明による管内面補修継手10は、拡張バンド13の組み立て時に、拡張バンド13の端側に位置する円弧状セグメント同士をスペーサーを37介して連結板35により連結するので、拡張バンド13の剛性が強化され、耐外圧強度を従来の管内面補修継手に比べて高くできる。
図8は本発明における蝶番連結装置19の他の実施形態を示すもので、一端に位置するセグメント17の端部に基端が溶着される嵌合板22の先端に先割れ状の凹部40が形成され、この凹部40を他端に位置するセグメント16の端部に螺挿された内曲げ防止用の止めビス41のネジ軸部に嵌合することによりその頭部41aにより嵌合板22が外れ止めされるようになっている。
また前記嵌合板22の基端部位には、嵌合板22の長手方向に長い長孔42が穿設されており、この長孔42に両セグメント16,17が横方向へ曲がるのを防ぐためのカラー43が嵌合され、このカラー43を貫通する止めビス44がセグメント16に螺挿されて固定されている。
したがって組み付け時には、一端のセグメント17に固着の嵌合板22の凹部40を他端のセグメント16の内曲げ防止用の止めビス41に嵌合させるだけで組み付けを完了することができる。
この実施形態によれば、前述の実施形態のように嵌合板22の先端の嵌合部21を嵌合部受け部24に嵌め込む面倒な操作を不要とすることができ、現場での作業性を大幅に向上させることができる。
図9は前記長孔42を利用して拡張バンド13の周長を調整するバンド延長片45を継ぎ足せるようになされたもので、前記長孔42に挿通する止めビス44をバンド延長片45に螺挿することによりセグメント17がバンド延長片45の幅分だけ延長され、それだけ拡張バンド13が拡径され、もう1本のビス46をセグメント16に螺挿することで両セグメント16,17が連結されるようになっている。
他の構成は図8と同様であるから対応する部分にはこれと同一符号を付するに留める。
この実施形態によれば、バンド延長片45の幅を選択することによりバラツキの大きい管に対しても容易に対応することができ、現場での調整も容易に行うことができる。
本発明による内面補修継手の一部を破いて示す斜視図である。 本発明による内面補修継手の拡張バンドの仮組み立て位置をと組み立て位置を示す図である。 本発明による内面補修継手の拡張バンドの蝶番連結装置を示す図である。 本発明による内面補修継手の拡張バンドのラチェット連結装置を示す面図である。 本発明による内面補修継手の拡張バンドの合口部の組み立て状態を示す図である。。 本発明による内面補修継手の拡張バンドの蝶番連結装置による連結方法を示す図である。 本発明による内面補修継手の拡張バンドのラチェット連結装置の分解斜視図である。 本発明における蝶番連結装置の他の実施形態を示す斜視図である。 同、さらに他の実施形態を示す斜視図である。 従来の内面補修継手を示す断面図である。 従来の内面補修継手の拡張バンドの連結部を示す図である。 従来の内面補修継手の拡張バンドを拡張する操作シリンダーを示す図である。
符号の説明
10 管内面補修継手
11 管体
11a 継手部
12 ゴムリング
13 拡張バンド
16,17,18 円弧状セグメント
19 蝶番連結装置
20 ラチェット連結装置
22 嵌合板
24 嵌合板受け部
26 ラチェット板
3 ラチェット板
35 連結板
37 スペーサー

Claims (5)

  1. 接続すべき管体の端部内面に管体同士を橋絡するように配置されたゴムリングと、ゴムリングの内面にゴムリングを管体端部内面に圧接するように配置された拡張バンドとを有する管内面補修継手において、
    上記拡張バンドは、複数の円弧状セグメントと、隣接する円弧状セグメント同士を連結する蝶番連結装置と、端側に位置する円弧状セグメント同士を連結するラチェット連結装置と、ラチェット連結装置が係脱する組み立て時に、端側に位置する円弧状セグメントの間に形成される空間に配置されるスペーサーと、端側に位置する円弧状セグメント同士をスペーサーを介して連結する連結手段とを有し、
    上記蝶番連結装置は、一方の円弧状セグメントの端部に周方向に延びるように配置された嵌合板と、他方の円弧状セグメントの端部内面に配置され上記嵌合板を回動自在に支持する嵌合板受け部とを有し、
    上記ラチェット連結装置は、先端部に係止爪を有し一方の円弧状セグメントの端部内面に配置されたラチェット板と、長手方向に間隔をおいて複数の係止爪受け開口を有し他方の円弧状セグメントの端部内面に配置されたラチェット板とを有することを特徴とする管内面補修継手。
  2. 連結手段は、細長い開口を設けた連結板と、細長い開口を通して一方の円弧状セグメントに固定される固定ねじと、細長い開口を通して他方の円弧状セグメントに固定される固定ねじとを有することを特徴とする請求項1に記載の管内面補修継手。
  3. 端側に位置する一方の円弧状セグメントは、端部両側に拡張治具受け部を有し、端側に位置する他方の円弧状セグメントは、端部内面に拡張治具係止部を有することを特徴とする請求項1に記載の管内面補修継手。
  4. 前記蝶番連結装置は、一端に位置する円弧状セグメントの端部に周方向に延びるように配置された嵌合板の先端に先割れ状の凹部が形成され、他端に位置する円弧状セグメントに螺挿された止めビスに前記凹部を嵌合することにより両セグメントが連結されるようになされている請求項1記載の管内面補修継手。
  5. 前記嵌合板の基端にその長手方向に延びる長孔が形成され、この長孔に挿通する止めビスにより両セグメントの端部間に介装するバンド延長片を固定するようになされている請求項4記載の管内面補修継手。
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