JP5401238B2 - 配管部材の連結構造、排水集合管および排水集合管と立管との連結方法 - Google Patents

Description

本発明は、高層集合住宅または事務所ビル等に使用される排水用配管部材の連結構造、各階において発生する排水を集合させて下階に送り出す排水集合管、および排水集合管と上階からの排水を流入させる立管との連結方法に関する。

高層集合住宅等における排水配管は、建築物が下層階から建設されるのに伴い、下層階から順に上層階に積み上げられて形成される。そのため、排水配管は、建築物の建設時には、例えば、排水集合管と立管との接続方式が受け口にはめ込む方式であっても、支障なく施工することができる。
しかし、種々の液性（例えば酢等の酸性）の排水、固形物または油が混入した排水が流れるため、排水管は、長期間の使用により腐食または異物付着等が生じる。

このような配管内面の腐食、汚れの付着等は、排水の流れを悪化させて下層階での排水不良を引き起こし、また排水流下時の騒音を増大させる等の原因となる。
このような、経時により生ずる排水配管のトラブルに対して、近年、上下階を連結する立管を交換可能とする仕様を標準化する動きがあり、これに対して、高層集合住宅等において、上下階を連結する立管を着脱可能にする技術が開示されている（特許文献１）。

特開平８−１０５０８６号公報

特許文献１に開示された技術は、経年により劣化等した立管を交換する際にも適用することができるものである。特許文献１に開示された技術に使用される管継手は、その形態からメカニカル式管継手と解される。本出願人は、管継手のコストダウンを図るために、鋳鉄製のスライド継手の方式を用いる場合において、上下階のスラブに埋め込まれた排水集合管を連結する立管が着脱可能な構造の実現を図った。この場合、スライド継手の継手内面に管同士の継ぎ目から排水が流入すると、腐食および異物付着によって接続部分が固着するなどの問題が発生する。また、立管および排水集合管が金属材料からなる場合は、温度変化による延び縮みで建築構造物または管材が破損または異音を発生し、金属成分の異なる鋳物製の排水集合管と鋼製の立管の金属面が直接接触する場合には電気的な腐食が進む原因となるため、これらを防止する必要がある。

図７はスライド継手２による排水集合管５１と立管３との従来方式の接続状態を示す図である。
排水集合管５１は、施工時にスラブの上面に突き出される部分５２（「上側連結部５２」という）が、上階からの排水を流下させる立管３と接続される。上側連結部５２は、立管３の外径と略等しい外径の円管である。

立管３と排水集合管５１との接続は、スライド継手２により行われる。
スライド継手２による排水集合管５１と立管３との連結では、継手本体３１が、排水集合管５１における上側連結部５２および立管３におけるそれぞれの突き合わされた端を覆う位置に移動されて、ボルト５３，５３，５３，５３が締め付けられる。
ボルト５３，５３，５３，５３が締め付けられると、上フランジ３３および下フランジ３４は、それぞれ対向する本体フランジ３２，３２側に引き寄せられる。上フランジ３３と一方の本体フランジ３２に挟まれたパッキン部３８、および下フランジ３４と他方の本体フランジ３２に挟まれたパッキン部３８は、径方向内方に拡がり、上側連結部５２内および立管３内（排水流路）と外部とをシールする。

排水集合管５１および立管３における排水流路は、スライド継手２のパッキン部３８，３８により、外部とシールされる。しかし、排水集合管５１と立管３との連結では、上ゴム輪３５、下ゴム輪３６のそれぞれのパッキン部３８，３８に挟まれた継手本体３１内面と、この継手本体３１内面に対向する上側連結部５２および立管３それぞれの外面とで形成される空隙Ｒａ（図７の範囲Ｒａ）に排水が浸入する（図７における矢印は排水の流れを示す）。空隙Ｒａに浸入した排水は、継手本体３１の内面、および少なくとも排水集合管５１の上側連結部５２の外面を腐食させ、これらが固着するおそれがある。そして、継手本体３１の内面と上側連結部５２の外面とが固着すると、スライド継手２を上方にスライドさせることができなくなり、立管３の更新時の立管３除去作業に支障が生ずる。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、例えば金属製立管同士および排水集合管と立管とのシール性を向上させる配管部材の連結構造、排水集合管および排水集合管と立管との連結方法を提供することを目的とする。

本発明に係る配管部材の連結構造は、管状の端部を有する２つの配管部材のそれぞれの前記端部がスライド継手により連結された配管部材の連結構造であって、前記２つの配管部材の接続に滑部材が使用され、前記滑部材は、一方の前記配管部材の端部をその内方に収容可能な筒状のスカート部と、前記スカート部の一方の端に連続し前記一方の配管部材の端部の端面の一部または全部を覆うリング状の滑部と、からなり、前記滑部材が、前記スカート部に前記一方の配管部材の端部を収容させて前記滑部が対向する前記２つの配管部材の端部の端面の間に配される。

本発明に係る排水集合管は、上階の立管に接続され前記立管から流入する排水を下階に流出させる排水集合管であって、前記立管に接続される管状の上側連結部と、前記上側連結部の上端部に取り付けられた滑部材と、を備え、前記滑部材は、前記上側連結部の上端を含むその近傍を収容する筒状のスカート部と、前記スカート部の上端に連続し前記上側連結部の上端面の一部または全部を覆うリング状の滑部と、からなる。

本発明に係る他の排水集合管は、上階の立管に接続され前記立管から流入する排水を下階に流出させる排水集合管であって、前記立管に接続される管状の上側連結部と、前記上側連結部の上端部に取り付けられたパッキンおよび滑部材と、を備え、前記パッキンは、リング状の形状を有して前記上側連結部の上端面の一部または全部を覆い、前記滑部材は、筒状のスカート部および前記スカート部の一方の端に連続して内方に拡がるリング状の滑部を有し前記パッキンをその内方に収容して前記上側連結部の上端を含むその近傍を覆う。

本発明に係る他の排水集合管は、建築物の床スラブに施工されたときにスライド継手によって上階からの立管に接続される排水集合管であって、前記立管に接続される管状の上側連結部と、前記上側連結部の上端部に取り付けられたパッキンおよび滑部材と、を備え、前記パッキンは、リング状の形状を有して前記上側連結部の上端面の一部または全部を覆い、前記滑部材は、筒状のスカート部および前記スカート部の一方の端に連続して内方に拡がるリング状の滑部を有し前記パッキンをその内方に収容して前記上側連結部の上端を含むその近傍を覆う。

本発明に係る排水集合管と立管との連結方法は、使用する建築物の床スラブに施工された排水集合管の上側連結部と上階からの立管との連結方法であって、リング状のパッキンにより前記上側連結部の上端面の一部または全部を覆い、円筒状のスカート部および前記スカート部の一方の端に連続して内方に拡がるリング状の滑部を備えた滑部材により前記パッキンおよび前記上側連結部の上端を含むその近傍を覆い、前記立管の軸心と前記上側連結部の軸心とが一致するように前記立管の下端を移動させて前記下端を前記上側連結部の上端に当接させ、スライド継手を前記上側連結部の上端がその軸方向の略中央になるようにスライドさせて前記スライド継手に付属するボルトを締め、前記スライド継手を前記上側連結部および前記立管に固定する。

本発明によると、例えば金属製立管同士および排水集合管と立管とのシール性を向上させる配管部材の連結構造、排水集合管および排水集合管と立管との連結方法を提供することができる。

図１は本発明に係る排水集合管の概要を示す図である。 図２はパッキンおよび滑部材の斜視図である。 図３は施工の概略を示す図である。 図４は立管と下階の床スラブに固定された排水集合管との連結途中の様子を示す図である。 図５は連結後の上側連結部近傍を示す部分断面図である。 図６は他の方法による連結後の上側連結部近傍を示す部分断面図である。 図７は従来方式のスライド継手による排水集合管と立管との接続状態を示す図である。

図１は本発明に係る排水集合管１の概要を示す図、図２はパッキン５，５Ｂおよび滑部材６の斜視図である。図１において（ｂ）は上側連結部８の正面断面図、（ｃ）は別実施形態での上側連結部８Ｂの正面断面図である。図２において（ａ）はパッキン５、（ｂ）は別実施形態でのパッキン５Ｂ、および（ｃ）は滑部材６のそれぞれ斜視図である。
図１における上を排水集合管１における上（または上方）というものとする。

排水集合管１は、本体７、上側連結部８、下側連結部９、２つの横枝管連結部１０，１０、パッキン５および滑部材６からなる。
排水集合管１は、建築物の上階と下階とを区画する防火区画である床スラブ５５を貫通する貫通孔５６内に、上部を上階におよび下部を下階にそれぞれ突出させて固定される。
本体７は、上方の胴部１１および下方のテーパ部１２で形成される。胴部１１は、上側連結部８および横枝管連結部１０，１０からの排水が流入する部分である。

テーパ部１２は、外観形状が円錐台であり、胴部１１に連続する端の内径が、下方で下側連結部９に連続する端の内径よりも大きい。テーパ部１２は、内部に旋回羽根１３が設けられ、胴部１１に流入した排水に旋回を与えて、下方に流出させる。
上側連結部８は、胴部１１の上から上方に突出し、施工時に立管３に接続される。上側連結部８は、その上方で接続が予定される立管３の外径および内径と略等しい外径および内径を有する円管状の部分である。図１（ｃ）に示されたように、上側連結部８は、上端から下方に向かう所定の範囲に、他の部分よりも外径が小さなパッキン溝１４を備えてもよい。

下側連結部９は、テーパ部１２の下端に連続して下方に伸びた円管部分である。下側連結部９は、その下端に接続が予定される立管３の外径および内径と略等しい外径および内径を有する。
２つの横枝管連結部１０，１０は、施工時に横枝管との接続に使用され、一般に「受け口」と呼ばれる形態を有する。横枝管連結部１０，１０は、いずれもその軸心を排水集合管１の軸心に略直交させ、かつ互いの軸心を略直交させて胴部１１に開口する。

パッキン５は、図１（ｂ）および図２（ａ）に示されたように、リング状の形態を有する弾性体からなる。他のパッキン５Ｂは、図１（ｃ）および図２（ｂ）に示されたように、円筒状のシール部２１、およびシール部２１の一方の端からシール部２１に直交して内方に所定の幅で拡がる外径Ｄ２のリング状の緩衝部２２からなる。シール部２１の内径Ｄ１は、パッキン溝１４の外径に略等しいか若干小さい。また、シール部２１の厚さは、パッキン溝１４の深さに等しいかまたはパッキン溝１４の深さよりもわずかに大きい。

パッキン５，５Ｂは、弾性を有する天然ゴム、合成ゴムまたはこれらの混合物等で製作される。
滑部材６は、図２（ｃ）を参照して、円筒状のスカート部２３、およびスカート部２３の一方の端からスカート部２３に直交して内方に所定の幅で拡がるリング状の滑部２４からなる。スカート部２３の内径Ｄ３は、パッキン５の外径Ｄ２に略等しいかわずかに小さい。また、スカート部２３の内径Ｄ３は、上側連結部８の外径よりもわずかに小さい。滑部材６は、スカート部２３を押し広げながら上側連結部８の端部に被せることにより、パッキンを内包した状態で上側連結部８に固定することができる。

滑部材６は、図１（ｂ）に示されたように、スカート部２３と滑部２４の角部にパッキン５が嵌め入れられている。滑部２４における内方端縁の径は上側連結部８の内径およびパッキン５の内径に略等しく、内方端縁はパッキン５の内方の周面および上側連結部８の内面と円滑に連なる。
また、別実施例においては、パッキン５Ｂは、図１（ｃ）に示されたようにパッキン溝１４にシール部２１が嵌め入れられ、一方の端からシール部に直交して内方に所定の幅で広がるリング状の緩衝部をもっている。滑部材６は、スカート部２３内にパッキン５Ｂの上部が嵌め入れられ、滑部２４が緩衝部２２に重ねられて、パッキン５Ｂに被せられている。滑部２４における内方端縁の径は上側連結部８の内径に略等しく、内方端縁は緩衝部２２の内方の周面および上側連結部８の内面と円滑に連なる。

滑部材６は、ポリエチレンおよびポリプロピレン等の摩擦抵抗の少ない樹脂材料で製作されるのが好ましい。
これらパッキン５，５Ｂと滑部材６とを用いた連結形態は、排水集合管１と立管３との連結に関する上側連結部８だけでなく、立管同士、排水集合管１と横枝管、Ｔ字管、またはベンド管等との連結に関する連結部分に採用しても良い。

ここで、排水集合管１の上側連結部８と立管３との連結に使用されるスライド継手２について、図５を参照しながら説明する。
スライド継手２は、円管の両端に本体フランジ３２，３２を備えた継手本体３１、本体フランジ３２といずれも略同一形状の上フランジ３３および下フランジ３４、同一形状の上ゴム輪３５および下ゴム輪３６、ならびに貫通ボルト３７等からなる。

継手本体３１は、両端近傍の内面が、軸方向中央の内面よりも径大となっている。この径大となった内面と、内部の径小の内面との間には、内方に向けて次第に径小となるテーパ面が設けられている。このテーパ面および両端近傍における径大となった内面を併せて、側方押圧面３９，３９という。
上フランジ３３は、立管３の外径よりも十分に大きな孔４０を中央に有する。また、本体フランジ３２に対向する面における孔４０の端縁周りには、外方側面の端縁が円形となった環状溝４１が設けられている。環状溝４１の底面および側面を外方押圧面４２という。

下フランジ３４は、形状等が上フランジ３３と同一であり、その説明を省略する。
上ゴム輪３５は、パッキン部３８および保護スカート部４３からなる。パッキン部３８は、径方向に肉厚であって、保護スカート部４３に連続する側の端部近傍が、端に向かうほど外径が小さなテーパ面となっている。テーパ面の傾斜の程度は、本体フランジ３２のテーパ面の傾斜（内径の変化の程度）に略等しい。また、パッキン部３８の軸心方向の他方の端近傍は、その外径が、上フランジ３３の環状溝４１の内径に略等しい。

保護スカート部４３は、パッキン部３８におけるテーパ面となった一方の端に連続する、薄肉の部分である。保護スカート部４３の外径は、継手本体３１における内方の内径に略等しいかまたは若干大きくなっており、スライド継手本体に密着している。また、保護スカート部４３の内径は、滑部材６におけるスカート部２３の外径よりも若干大きくなっており、スライド継手２に挿入する際に引っ掛かることはない。

下ゴム輪３６は、形状等が上ゴム輪３５と同一である。
上ゴム輪３５は、そのテーパ面が継手本体３１の上方の側方押圧面３９に接した状態で上方の本体フランジ３２と上フランジ３３とに挟まれる。同様に、下ゴム輪３６は、テーパ面が継手本体３１の下方の側方押圧面３９に接した状態で下方の本体フランジ３２と下フランジ３４とに挟まれる。上ゴム輪３５および下ゴム輪３６は、少なくとも３つの貫通ボルト３７によって、継手本体３１、上フランジ３３および下フランジ３４と一体化されている。

ところで、排水集合管１は、建設中の高層集合住宅等に施工されるときには、下層階から上に伸びた立管の上端（の受け口）にその下側連結部９が連結されて上階の床スラブに固定され、続いてその上側連結部８に、さらに上階に伸びる立管がスライド継手２により連結される。排水集合管１は、このようにして、下層階から上層階に向けて施工される排水配管に組み入れられる。

そこで、次に、上下の床スラブ５５ｕ，５５ｄに既に固定された排水集合管１ｕ，１ｄを連結する立管３の（例えば更新時における）施工方法について説明する。
図３は施工の概略を示す図、図４は立管３と下階の床スラブ５５ｄに固定された排水集合管１ｄとの連結途中の様子を示す図、および図５は連結後の上側連結部８近傍を示す部分断面図である。

既設の立管が取り除かれて、新しい立管３の一端に設けられた受け口４５に、上階の排水集合管１ｕにおける下側連結部９が嵌め入れられる（図３（ａ））。立管３の下端近傍には、上フランジ３３の孔４０、継手本体３１の管内および下フランジ３４の孔４０に立管３を貫通させて、スライド継手２が移動可能に取り付けられる。
続いて、立管３の下部が、下端を下階の排水集合管１ｄの上側連結部８に連結させるために、排水集合管１ｄ側に移動される。

図４を参照して、立管３の下部が下階の排水集合管１ｄに固定された上側連結部８の上方に達すると、傾斜する立管３の下端の一部分は、排水集合管１ｄにおける上側連結部８の上端に当たる。この状態で、さらに、立管３の軸心を上側連結部８の軸心に一致させようと接触状態のまま横方向に移動させると、例えば滑部材６が上側連結部８に取り付けられていないでパッキン５のみの場合には、立管３の下端が（弾性体で形成され摩擦抵抗が大きな）パッキン５を同伴し、パッキン５が上側連結部８から外れる。

一方、パッキン５が滑部材６に覆われている排水集合管１では、（滑部材６の摩擦抵抗がパッキン５の摩擦抵抗よりも小さく、滑部材６の強度がパッキン５の強度よりも大きいので、）滑部材６の滑部２４に当たる立管３の下端は滑部材６の表面を滑って移動し、滑部材６およびパッキン５は上側連結部８から外れることなく、立管３の下端を円滑に適切な位置に移動させることができる。

排水集合管１では、立管３の更新時に、滑部材６がパッキン５の脱落およびずれ等を防止し、後述するように更新後の立管３と上側連結部８との連結部分のシールを適切に行う。
立管３の下部が移動されて、立管３の軸心と上側連結部８の軸心とが一致すると、スライド継手２が立管３と上側連結部８と連結部分まで移動される（図３（ｂ））。スライド継手２は、貫通ボルト３７，３７が締められて、立管３および上側連結部８に固く一体化される。

図５を参照して、スライド継手２は、貫通ボルト３７，３７が締められるに伴い、上フランジ３３が上部の本体フランジ３２側に移動し、下フランジ３４が下部の本体フランジ３２側に移動する。この上フランジ３３および下フランジ３４の移動により、上ゴム輪３５のパッキン部３８および下ゴム輪３６のパッキン部３８がそれぞれ側方押圧面３９および外方押圧面４２により軸方向に圧縮され径方向に膨張する。パッキン部３８，３８は、この径方向の膨張により、連結部分近傍における立管３の外面と外部とのシール、および上側連結部８の外面と外部とのシールを行う。

このとき、排水集合管１は、上側連結部８の上端近傍において滑部材６のスカート部２３が下ゴム輪３６の保護スカート部４３に密着することにより、パッキン５と協働して上側連結部８の外面と継手本体３１の内面との間でシール状態を形成する。
排水集合管１は、新設時においても、立管３との連結手順が異なるのみで、スライド継手２によって立管３と連結されたときには、当然に上側連結部８の外面と継手本体３１の内面との間でシール状態を実現する。

つまり、排水集合管１は、少なくとも上側連結部８の外面と継手本体３１の内面との間に立管３を流下する排水が浸入することを防止することができる。したがって、継手本体３１の内面、および少なくとも上側連結部８の外面の腐食を減少または防止することができ、次の立管３の更新作業時等に、少なくとも排水集合管１を傷つけることなく既設の立管３を除去することができる。

また、パッキン５を用いず、図６に示されるように、滑部材６の滑部２４に適度なシール機能を持たせて対応してもよい。この場合であっても、排水の殆どはスライド継手２と立管３または排水集合管１との間に入り込むことが防げられるため、長期にわたる使用によってスライド継手２と立管３または排水集合管１とが固着するなどの問題の発生が抑えられる。

上述の実施形態において、排水集合管１、および排水集合管１の各構成または全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

本発明は、高層集合住宅または事務所ビル等で各階において発生する排水を集合させ下階に送り出す排水集合管に利用することができる。

１ 排水集合管
２ スライド継手
３ 立管
５，５Ｂ パッキン
６ 滑部材
８ 上側連結部
２１ シール部
２２ 緩衝部
２３ スカート部
２４ 滑部
３７ ボルト（貫通ボルト）
５５ 床スラブ

Claims (5)

1. 管状の端部を有する２つの配管部材のそれぞれの前記端部がスライド継手により連結された配管部材の連結構造であって、
   前記２つの配管部材の接続に滑部材が使用され、
   前記滑部材は、
   一方の前記配管部材の端部をその内方に収容可能な筒状のスカート部と、
   前記スカート部の一方の端に連続し前記一方の配管部材の端部の端面の一部または全部を覆うリング状の滑部と、からなり、
   前記滑部材が、前記スカート部に前記一方の配管部材の端部を収容させて前記滑部が対向する前記２つの配管部材の端部の端面の間に配された
   ことを特徴とする配管部材の連結構造。
2. 上階の立管に接続され前記立管から流入する排水を下階に流出させる排水集合管であって、
   前記立管に接続される管状の上側連結部と、
   前記上側連結部の上端部に取り付けられた滑部材と、を備え、
   前記滑部材は、
   前記上側連結部の上端を含むその近傍を収容する筒状のスカート部と、
   前記スカート部の上端に連続し前記上側連結部の上端面の一部または全部を覆うリング状の滑部と、からなる
   ことを特徴とする排水集合管。
3. 上階の立管に接続され前記立管から流入する排水を下階に流出させる排水集合管であって、
   前記立管に接続される管状の上側連結部と、
   前記上側連結部の上端部に取り付けられたパッキンおよび滑部材と、を備え、
   前記パッキンは、
   リング状の形状を有して前記上側連結部の上端面の一部または全部を覆い、
   前記滑部材は、
   筒状のスカート部および前記スカート部の一方の端に連続して内方に拡がるリング状の
   滑部を有し前記パッキンをその内方に収容して前記上側連結部の上端を含むその近傍を覆う
   ことを特徴とする排水集合管。
4. 建築物の床スラブに施工されたときにスライド継手によって上階からの立管に接続される排水集合管であって、
   前記立管に接続される管状の上側連結部と、
   前記上側連結部の上端部に取り付けられたパッキンおよび滑部材と、を備え、
   前記パッキンは、
   リング状の形状を有して前記上側連結部の上端面の一部または全部を覆い、
   前記滑部材は、
   筒状のスカート部および前記スカート部の一方の端に連続して内方に拡がるリング状の滑部を有し前記パッキンをその内方に収容して前記上側連結部の上端を含むその近傍を覆う
   ことを特徴とする排水集合管。
5. 使用する建築物の床スラブに施工された排水集合管の上側連結部と上階からの立管との連結方法であって、
   リング状のパッキンにより前記上側連結部の上端面の一部または全部を覆い、
   円筒状のスカート部および前記スカート部の一方の端に連続して内方に拡がるリング状の滑部を備えた滑部材により前記パッキンおよび前記上側連結部の上端を含むその近傍を覆い、
   前記立管の軸心と前記上側連結部の軸心とが一致するように前記立管の下端を移動させて前記下端を前記上側連結部の上端に当接させ、
   スライド継手を前記上側連結部の上端がその軸方向の略中央になるようにスライドさせて前記スライド継手に付属するボルトを締め、
   前記スライド継手を前記上側連結部および前記立管に固定する
   ことを特徴とする排水集合管と立管との連結方法。