JP6057155B2 - ロックリング - Google Patents

Description

この発明は、上水道、ガス、下水道等に用いる流体輸送用配管の管継手に用いられるロックリングに関するものである。

ダクタイル鋳鉄管等の各種管体により流体輸送用配管を構築する際、その管体の継手部は、一の管体の一端に設けた挿し口を、他の管体の他端に設けた受口内にゴム輪を介在して挿し込んで構成される。

また、受口に対して挿し口が、所定の範囲で軸方向へ伸縮可能（抜き挿し可能）とした耐震構造を採用する場合もある。この耐震管継手として、例えば、図８に示すＰＩＩ形と呼ばれる管継手構造が知られている。

この管継手構造は、例えば、図７に示すように、地中に埋設された老朽管体ｐ’の更正手段として、その老朽管体ｐ’を鞘管として、その鞘管内に、新管の管体ｐを推進工法等によって順次送り込んで敷設する工法、いわゆるパイプインパイプ工法として用いられる。

その管体ｐの構成は、図８に示すように、受口２内の奥部に、シール用のゴム輪３が取り付け可能となっている。また、受口２の内周に、ロックリング５用の収納溝４が周方向全周に形成され、挿し口１の外周には、同じくロックリング５用の係合溝６が、収納溝４に対向するように周方向全周に形成されている。

この受口２内にゴム輪３を取り付け、その状態で受口２内に挿し口１を差し込む。両管体ｐ，ｐ同士の管軸方向への位置合わせをした後、ロックリング５を装着する。
このロックリング５は、受口２側の収納溝４と、挿し口１側の係合溝６とに入り込んだ状態に装着される。そして、受口２に設けたボルト穴８に、外側からセットボルト７がねじ込まれることにより、そのセットボルト７の先端でロックリング５が挿し口１の外面１ａに押圧され、挿し口１と受口２との抜け止めの機能が発揮される。

図８（ａ）は、受口２と挿し口１との継手の接合時、及び、押し込み時（推進時）の状態を示している。挿し口１が受口２を図中右側に向かって押す際に、ロックリング５の両端面５ａ，５ｂのうち、受口２の開口側の端面５ａが、係合溝６の先端から遠い側の端部の端壁６ａに当接し、推進力が伝達される。この受口２の開口側の端面５ａは、管軸に垂直な面となっている。

また、図８（ｂ）は、受口２と挿し口１との継手の抜け出し時の状態を示している（セットボルト７は図示省略）。受口２から挿し口１が図中左側へ向かって抜け出そうとする際に、ロックリング５の両端面５ａ，５ｂのうち、受口２の奥側の端面５ｂが、係合溝６の先端に近い側の端部の端壁６ｂに当接し、抜け止めが成される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２２３３５６号公報（第１０頁第１図等参照）

このように、管の押し込み力と、その反対方向である管引き抜き力を伝達する機能を有する管継手においては、ロックリング５は、挿し口１の外面１ａにぴったりと抱き付くように寸法設定されている。このため、管継手の解体に際しては、挿し口１が真円でないことに起因して、周方向いずれかの部分に生じるロックリング５と挿し口１との隙間を利用している。すなわち、治具を周方向に沿って移動させながら手探りで隙間を探し、その隙間を利用して、ロックリング５と挿し口１との間に解体用の薄板（解体矢）等からなる治具を差し入れ、さらには、その差し入れた薄板を周方向に沿ってスライドさせてロックリング５を拡径する手法がとられる。このような作業には大変な労力が必要であり、また、作業に時間がかかるので問題となっている。

そこで、この発明は、管継手の解体時に、ロックリングを拡径するための継手解体用治具の挿入を容易にできるようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、一の管体の受口内に他の管体の挿し口を挿入する管継手の、前記受口の内面に形成された周方向に伸びる収納溝と前記挿し口の外面に形成された係合溝との間に形成された空間に収容され、前記受口の開口側の端面に、その周方向に沿って、管軸に垂直な面として形成された推進力伝達部と、管継手を解体する際に前記挿し口の外面との間に継手解体用治具を挿入するためのガイド部が設けられているロックリングを採用した。

ロックリングにガイド部を設けたことにより、継手解体用治具を、そのガイド部を通じてロックリングと挿し口の外面との間に容易に挿入可能である。すなわち、そのガイド部を狙って、継手解体用治具を挿入することで、ロックリングを速やかに拡径させ、管継手の解体が容易に可能である。従来のように、ロックリングと挿し口との間に生じる僅かな隙間を、周方向に沿って手探りで探すことは難しいが、ガイド部があれば、治具の挿入場所の発見に時間と手間を要しない。

上記の構成において、前記ガイド部は、前記開口側の端面の内径側端縁に形成された面取りである構成を採用することができる。

ガイド部の構成は、継手解体用治具をロックリングと挿し口との間にガイドする、すなわち、ロックリングと挿し口との間に差し入れやすくするものであればよい。例えば、そのガイド部を、受口側の端面に開口する切欠きとすることができる。また、その切欠きの底面（内径側に向く面）を、受口の開口側の端面から反対側の端面側に向かって徐々に内径側に向かう傾斜面としてもよい。その傾斜面は、ロックリングを挿し口に取り付けた状態で、その挿し口の外面に対して段差なく、スムーズに接続されていることが望ましい。

なお、ロックリングの管軸方向両端面のうち、受口の開口側の端面には、少なくともガイド部を設けた部分以外の方位に、管軸に垂直な面として形成された推進力伝達部がある。このため、その推進力伝達部によって、挿し口の外面の係合溝の内面（端面）との間で、接合、押し込みの際の力の伝達は支障なく行われる。
すなわち、ロックリングの周方向に沿ってガイド部を連続的に設けるのではなく、何カ所かに亘って断続的に設けたことにより、管継手の接合、押し込みの機能と、解体時における治具挿入の容易化を同時に実現した。

この発明は、ロックリングにガイド部を設けたことにより、継手解体用治具を、そのガイド部を通じてロックリングと挿し口の外面との間に容易に挿入可能である。このため、従来のように、ロックリングと挿し口との間に生じる僅かな隙間を手探りで探す必要はなく、治具の挿入場所の発見に時間と手間を要しない。

この発明の一実施形態を示し、（ａ）は要部縦断面図、（ｂ）はガイド部が介在する部分におけるロックリングの断面図、（ｃ）は推進力伝達部が介在する部分におけるロックリングの断面図 （ａ）はロックリングの全体図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ拡大断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ拡大断面図 （ａ）はロックリングの要部斜視図、（ｂ）は変形例のロックリングの要部斜視図 管継手の解体時の手順を示す説明図 （ａ）〜（ｄ）は、管継手の解体時の手順を示す説明図 （ａ）（ｂ）は、それぞれ継手解体用治具の挿入箇所を示す説明図 パイプインパイプ工法の説明図 従来例の要部断面図

この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。この実施形態は、地中に埋設された老朽管体ｐ’を鞘管として、その鞘管内に新管ｐを推進工法等によって順次送り込んで敷設する工法（図７参照）として用いられる耐震管継手構造、及び、その耐震管継手構造に用いられるロックリングに関するものである。

管継手の基本構成は従来例と同様であり、図１に示すように、管体ｐの挿し口１を、別の管体ｐの受口２内にゴム輪３を介在して挿し込んで構成されている。受口２内の奥部には、シール用のゴム輪３が取り付け可能となっている。また、受口２の内周にロックリング１０用の収納溝４が周方向全周に形成され、挿し口１の外周には、同じくロックリング１０用の係合溝６が周方向全周に形成されている。

この受口２内にゴム輪３を取り付け、その状態で受口２内に挿し口１を差し込む。両管体ｐ，ｐ同士の管軸方向への位置合わせをした後、ロックリング１０を装着する。ロックリング１０は、受口２の内周に形成された周方向に伸びる収納溝４と、挿し口１の外周に形成され収納溝４に対向する係合溝６とに入り込んだ状態に装着される。係合溝６は、管軸方向に沿って伸び、その管軸方向長さは、管継手の伸縮許容長さとなっている。

そして、受口２に設けたボルト穴８に、外側からセットボルト７がねじ込まれることにより、そのセットボルト７の先端でロックリング１０が挿し口１の外面１ａに押圧され、挿し口１と受口２との抜け止めの機能が発揮される。

ロックリング１０は、図２（ａ）に示すように、受口２の開口側の端面に、その周方向に沿って、管軸に垂直な面として形成された推進力伝達部１１と、管継手を解体する際に，挿し口１の外面１ａとの間に継手解体用治具ｔを挿入するためのガイド部１２が設けられている。図１（ｂ）は、ガイド部１２のある方位の断面を、図１（ｃ）は、推進力伝達部１１のある方位の断面を示している。なお、ガイド部１２の方位とセットボルト７の方位とは、必ずしも一致していなくてもよい。

この実施形態では、ガイド部１２は、図２（ｂ）及び図３（ａ）に示すように、ロックリング１０の両端面１０ａ，１０ｂのうち、受口２の開口側の端面１０ａの内径側端縁に形成された面取りで構成されている。

その面取りの寸法は、ロックリング１０が係合溝６に収容された状態で、受口２の開口側の端面１０ａでの半径方向への寸法ｈ（図２（ｂ）参照）が、係合溝６の深さｄ（図１（ｂ）参照）と同一か、あるいはその深さｄよりも大きく設定されていることが望ましい。また、面取りの軸方向寸法ａ（図２（ｂ）参照）は、ロックリング１０と挿し口１の外面１ａとの安定的な接触が確保できる限りにおいて自由であるが、例えば、受口２の開口側の端面１０ａから寸法ａ＝２ｈ程度とすることができる。

なお、このガイド部１２は、図２（ａ）に示すように、ロックリング１０の開口部１３を避けた位置に設けられ、且つ、管継手への取り付け状態において、ガイド部１２が周方向に沿って等間隔になるように設けられている。

このように、ロックリング１０にガイド部１２を設けたことにより、継手解体用治具ｔを、そのガイド部１２を通じて、ロックリング１０と挿し口１の外面１ａとの間に容易に挿入可能である。

また、推進力伝達部１１は、図２（ａ）に示すように、ロックリング１０の受口２の開口側の端面１０ａのうち、ガイド部１２が設けられていない箇所（方位）に設けられている。この推進力伝達部１１は、図２（ｃ）に示すように、ロックリング１０の外縁から内縁に至る範囲における、管軸に垂直な面で構成されている。このため、推進力伝達部１１が、係合溝６の先端から遠い側の端部の端壁６ａに当接し、推進力が伝達される。

管継手の解体時の作業について説明すると、図４に示すように、セットボルト７を緩めて外し、図５（ａ）に矢印ａで示すように、挿し口１を受口２から図中左側へと引き抜く。ロックリング１０の端面１０ｂは、係合溝６の先端に近い側の端部の端壁６ｂに当接する。

つぎに、図５（ｂ）に示すように、受口２の内面と挿し口１の外面１ａとの間に、継手解体用治具ｔとして、その先端が楔状に形成された板材からなる解体矢を挿入する。このとき、継手解体用治具ｔは、ガイド部１２を狙って、ロックリング１０の内面１０ｃと挿し口１の外面１ａとの間に挿入する。

継手解体用治具ｔは、図５（ｃ）に示すように、ガイド部１２を構成する面取りの傾斜面に沿って内径側へ誘導され、スムーズに挿し口１の外面１ａ（係合溝６の底面）に沿って入り込む。これにより、ロックリング１０は速やかに拡径し係合溝６から離脱できるので、図５（ｄ）に矢印ｂで示すように、挿し口１をさらに引き抜けば、管継手の解体が容易に可能である。このように、ガイド部１２を設けたことにより、継手解体用治具ｔの挿入に時間と手間を要しない。

なお、その継手解体用治具ｔは、ロックリング１０の周方向に沿って少なくとも１箇所挿入するだけでもその効果が期待できるが、例えば、図６（ａ）に符号ｔ１で示すように、ロックリング１０の周方向に沿ってほぼ等間隔に設けられた複数のガイド部１２に、それぞれ継手解体用治具ｔを挿入することで、管継手の解体がさらに容易である。ガイド部１２は、ロックリング１０の周方向に沿って等間隔であることが望ましい。

さらに、図６（ｂ）に示すように、複数のガイド部１２に継手解体用治具ｔを挿入した後、図中に符号ｔ２で示すガイド部１２以外の部分に、追加で別の継手解体用治具ｔを挿入してもよい。図では、周方向に隣り合うガイド部１２，１２間において、それぞれ２箇所に継手解体用治具ｔを挿入している。ガイド部１２に継手解体用治具ｔを挿入した後であれば、それ以外の部分にも継手解体用治具ｔを挿入しやすい。この構成によれば、ガイド部１２の数をある程度の数に限定できるので、推進力伝達部１１の機能を阻害しない。

以上のように、ロックリング１０の端面１０ａには、少なくともガイド部１２を設けた部分以外の方位に、管軸に垂直な面として形成された推進力伝達部１１があるため、その推進力伝達部１１によって、挿し口１の外面１ａの係合溝６の端面６ａとの間で、接合、押し込みの際の力の伝達は支障なく行われる。

また、この実施形態では、ガイド部１２を構成する面取りは、直線状の傾斜面を備えたＣ面取りとしているが、その角度α（図２（ｂ）に示す管軸方向に対して面取りの傾斜面が成す角度）や、高さｈ（ロックリングの端面における半径方向に対する切取り寸法）は、自由に設定できる。すなわち、面取りを、ロックリング１０の内面の延長線と端面１０ａの延長線との交点から、半径方向、管軸方向にそれぞれ何ｍｍ入り込んで角を落とした形状にするかは、自由に設定できる。

ただし、この面取りは、通常、ロックリングの角部（稜線部）に形成される一般的な面取りの寸法を超えて形成され、端面１０ａにおける半径方向への寸法が、継手解体用治具ｔの先端厚さｓ（図５（ｄ）参照）よりも大きいことが望ましい。また、特に、その端面１０ａにおける半径方向への寸法は、係合溝６の深さｄと同じであるか、あるいは、その深さｄよりも大きいことが望ましい。

また、ガイド部１２を構成する面取りを、断面弧状のＲ面取りとすることもできる。このとき、その面取りの半径については、前記直線状の傾斜面の場合と同様、一般的な面取りの寸法を超えて形成され、継手解体用治具ｔの先端厚さｓよりも大きいことが望ましい。また、特に、その半径は、係合溝６の深さｄと同じであるか、あるいは、その深さｄよりも大きいことが望ましい。

この実施形態では、ガイド部１２として、受口２の開口側の端面１０ａの内径側端縁に形成された面取りである構成を採用したが、このガイド部１２を、例えば、図３（ｂ）に示すように、受口２の開口側の端面１０ａと内径面１０ｃとの間に亘って設けられる切欠きとしてもよい。

１ 挿し口
２ 受口
３ ゴム輪
４ 収納溝
５，１０ ロックリング
５ａ，５ｂ，１０ａ，１０ｂ 端面
６ 係合溝
６ａ，６ｂ 端壁
７ セットボルト
１１ 推進力伝達部
１２ ガイド部
ｐ 管体

Claims (2)

1. 一の管体（ｐ）の受口（２）内に他の管体（ｐ）の挿し口（１）を挿入する管継手の、前記受口（２）の内面に形成された周方向に伸びる収納溝（４）と前記挿し口（１）の外面に形成された係合溝（６）との間に形成された空間に収容され、前記受口（２）の開口側の端面（１０ａ）に、その周方向に沿って、管軸に垂直な面として形成された推進力伝達部（１１）が設けられ、その周方向に沿って断続的に、管継手を解体する際に前記挿し口（１）の外面との間に継手解体用治具（ｔ）を挿入するためのガイド部（１２）が設けられていることを特徴とするロックリング。
2. 前記ガイド部（１２）は、前記開口側の端面（１０ａ）の内径側端縁に形成された面取りであることを特徴とする請求項１に記載のロックリング。

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