JP6096226B2 - 管内面補修継手 - Google Patents
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Description
本発明は、管路の管体継手部を管路の内面側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からなる。当該管体は、地面に掘られた溝内に配置され、管体同士は管体継手部で連結される。その後、当該溝が土で埋められることによって、管路（管体）が地中に埋設される。
地中に埋設された管路は、長期間の使用により、管体継手部において漏洩が発生することがある。管路の管体継手部において漏洩が発生した場合、管路の管体継手部の漏洩を止めるべく、管路の管体継手部の補修を行うことが必要である。
このような補修のために、ゴムリングを管体継手部の漏洩部の内面に配置し、当該ゴムリングの内面に拡張バンドを配置することで、当該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（特開平２−２９５４７８号）。このような管内面補修継手は、地中に埋設された管路の管体の径が、内部に作業者が進入できる程度に大径である場合に利用される。すなわち、管体内に作業者が進入して、ゴムリングを管体継手部の漏洩部の内面に配置し、当該ゴムリングの内面に拡張バンドを配置して当該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のである。
このような管内面補修継手は、図５および図６に示すように、接続すべき管体１，１の端部１ａ，１ａの内面に橋絡するように配置されるゴムリング２と、ゴムリング２の両端部の各内面に配置される拡張バンド３，３と、から構成されている。各拡張バンド３は、複数の円弧状セグメント３ａと、各円弧状セグメント３ａの端部４に形成されて対応する別の円弧状セグメント３ａの端部４に係止可能な係止爪部５と、を有している。また、隣り合う円弧状セグメント３ａ，３ａの端部４，４の間には、スペーサー６も介装されている。
また、図７に示すように、各円弧状セグメント３ａの端部には、操作シリンダー７のシリンダー７ａおよびピストン７ｂが係着され得る係止開口８が形成されている。隣り合う円弧状セグメント３ａ，３ａに設けられた係止開口８，８に操作シリンダー７のシリンダー７ａおよびピストン７ｂが係着されると、操作シリンダー７を作動することで、隣り合う円弧状セグメント３ａ，３ａを互いに離れる方向に押圧することができる。そして、隣り合う円弧状セグメント３ａ，３ａの端部４，４の間にスペーサー６を介装することで、円弧状セグメント３ａ，３ａを互いに離れた状態に維持することができる、すなわち、ゴムリング２に対する緊締状態を維持することができる。
しかしながら、前記した管内面補修継手においては、管路の内面状態は長期間の使用によって種々様々である一方、スペーサー６のサイズを変更することが困難であるため、各円弧状セグメント３ａのゴムリング２に対する緊締定着の程度を一定にすることが難しく、結果的に漏洩防止の効果が十分に得られないことがあった。
また、前記した管内面補修継手においては、管路の内面状態は長期間の使用によって種々様々である一方、所定の強度を有する必要があるゴムリング２を直接に管路の内面に配置していたため、ゴムリング２の柔軟性が不十分で、結果的に管路の内面に対するシール性能が十分に得られず、漏洩防止の効果が十分に得られないことがあった。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、漏洩防止作用を顕著に改善することが可能な管内面補修継手を提供することにある。
本発明は、一側管体と他側管体とを液密に接続する管内面補修継手において、一側管体の内面から他側管体の内面に至るように配置される主ゴムリングと、一側管体の内面と主ゴムリングとの間に介装される一側補助ゴムリングと、他側管体の内面と主ゴムリングとの間に介装される他側補助ゴムリングと、主ゴムリングの一側管体の内面に、主ゴムリングを一側管体の内面に圧接させるために配置される一側拡張バンドと、主ゴムリングの他側管体の内面に、主ゴムリングを他側管体の内面に圧接させるために配置される他側拡張バンドと、を備えたことを特徴とする管内面補修継手である。
本発明によれば、管体の内面と主ゴムリングとの間に補助ゴムリングを介装することにより、例えば管体の内面が荒れてしまっていて平滑性を欠くような場合において、補助ゴムリングとして軟性ゴム材を用いることにより、当該補助ゴムリングが荒れた凹凸面を包み込むように密着して確実なシール性能を得ることができる一方、主ゴムリングについては所定の強度を有するゴム材を用いることができる。
本発明において、主ゴムリングと補助ゴムリングとは、異なるゴムからなっていることが好ましい。
特には、本件発明者らによる各種の実験結果から、主ゴムリングは、ＪＩＳ硬度が６０〜７０であることが好ましく、補助ゴムリングは、ＪＩＳ硬度が１０〜３０であることが好ましいことが知見されている。
具体的なゴム材に関しては、主ゴムリングは、天然ゴム、ＳＢＲ、クロロプレン、ＥＰＤＭのいずれかからなることが好ましく、補助ゴムリングは、シリコンゴムからなることが好ましいことが知見されている。
また、主ゴムリングの外面には、一側補助ゴムリングの介装位置に対応して一側狭窄部が設けられ、他側補助ゴムリングの介装位置に対応して他側狭窄部が設けられていることが好ましい。このような構成が採用される場合、管体内を流れる流体が、各補助ゴムリングを各狭窄部に向けて押し込むように作用するため、各補助ゴムリングによるシール性能がより一層向上する。
また、各拡張バンドは、取付ネジ用長孔の一端が開放されたＵ字孔付き押さえ板を介して周方向に調節自在に接続される複数の円弧状セグメントから構成されていることが好ましい。取付ネジ用長孔の一端が開放されたＵ字孔付き押さえ板を利用することにより、当該押さえ板の位置調節ないし着脱作業を、取付ネジを抜かないで行うことができるので、作業性が格段に向上する。
また、主ゴムリングの内面には、各拡張バンドのＵ字孔付き押さえ板に対応する位置に、ＳＵＳ板が介装されていることが好ましい。これにより、主ゴムリングが取付ネジによって傷つけられることから保護される。
また、主ゴムリングの内面には、一側拡張バンド収納用の一側凹部と、他側拡張バンド収納用の他側凹部と、一側凹部と他側凹部との間に設けられた補助拡張リング用の補助凹部と、が並列に設けられていることが好ましい。補助凹部内に補助拡張リングを配置するか否かは任意であるが、配置する場合には、主ゴムリングが内側に変形することを防止することができる。
以下、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の一実施の形態による管内面補修継手１０は、図１乃至図３に示すように、一側管体１１ａと他側管体１１ｂとを液密に接続する管内面補修継手であり、一側管体１１ａの内面から他側管体１１ｂの内面に至るように配置された主ゴムリング１２を備えている。主ゴムリング１２の両端部は、管内流体がスムーズに流れるように、傾斜面部１２ｔとして構成されている。
また、一側管体１１ａの内面と主ゴムリング１２との間に、一側補助ゴムリング１３ａが介装されており、他側管体１１ｂの内面と主ゴムリング１２との間に介装される他側補助ゴムリング１３ｂが介装されている。
本実施の形態の主ゴムリング１２は、ＪＩＳ硬度が６５であるが、好適なＪＩＳ硬度の範囲は６０〜７０である。一方、本実施の形態の補助ゴムリング１３ａ、１３ｂは、ＪＩＳ硬度が２０であるが、好適なＪＩＳ硬度の範囲は１０〜３０である。具体的なゴム材に関しては、主ゴムリング１２は、天然ゴム、ＳＢＲ、クロロプレン、ＥＰＤＭのいずれかからなることが好ましく、補助ゴムリング１３ａ、１３ｂは、シリコンゴムからなることが好ましい。
すなわち、主ゴムリング１２については所定の強度（硬度）を有するゴム材を用いることができる一方で、補助ゴムリング１３ａ、１３ｂとして軟性ゴム材を用いることができるため、管体１１ａ、１１ｂの内面が荒れてしまっていて平滑性を欠くような場合において、補助ゴムリング１３ａ、１３ｂが荒れた凹凸面を包み込むように密着して確実なシール性能を得ることができる。
また、図２及び図３に示すように、主ゴムリング１２の外面には、一側補助ゴムリング１３ａの介装位置に対応して一側狭窄部２２ａが設けられ、他側補助ゴムリング１３ｂの介装位置に対応して他側狭窄部２２ｂが設けられている。図３に示すように、一側補助ゴムリング１３ａには、一側狭窄部２２ａを受け入れるための凹部２３ａが設けられており、他側補助ゴムリング１３ｂには、一側狭窄部２２ｂを受け入れるための凹部２３ｂが設けられている。このような構成により、管体内を流れる流体が、各補助ゴムリング１３ａ、１３ｂを各狭窄部２２ａ、２２ｂに向けて押し込むように作用する。このため、各補助ゴムリング１３ａ、１３ｂによるシール性能がより一層向上する。
また、図２及び図３に示すように、主ゴムリング１２の外面には、一側狭窄部２２ａの左右に当該一側狭窄部２２ａと並列に補助狭窄部２４ａ、２６ａが設けられており、他側狭窄部２２ｂの左右に当該他側狭窄部２２ｂと並列に補助狭窄部２４ｂ、２６ｂが設けられている。
また、図１に示すように、主ゴムリング１２の一側管体１１ａの内面に、主ゴムリング１２を一側管体１１ａの内面に圧接させるために配置される一側拡張バンド１４ａが設けられており、主ゴムリング１２の他側管体１１ｂの内面に、主ゴムリング１２を他側管体１１ｂの内面に圧接させるために配置される他側拡張バンド１４ｂが設けられている。また、本実施の形態では、主ゴムリング１２の中央部の内面に、補助拡張バンド１４ｃが設けられている。
各拡張バンド１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、図４に示すように、取付ネジ用長孔の一端が開放されたＵ字孔３０ｈ付き押さえ板３０を介して周方向に調節自在に接続される４個の円弧状セグメント３１から構成されている。取付ネジ用長孔の一端が開放されたＵ字孔付き押さえ板３０を利用することにより、当該押さえ板３０の位置調節ないし着脱作業を、取付ネジ４０を抜かないで行うことができる。このため、作業性が格段に向上する。
また、主ゴムリング１２の内面には、各拡張バンド１４ａ、１４ｂ、１４ｃのＵ字孔付き押さえ板３０に対応する位置に、ＳＵＳ板５０が介装されている。これにより、主ゴムリング１２が取付ネジ４０によって傷つけられることから保護される。
また、主ゴムリング１２の内面には、一側拡張バンド１４ａ収納用の一側凹部２８ａと、他側拡張バンド１４ｂ収納用の他側凹部２８ｂと、一側凹部２８ａと他側凹部２８ｂとの間に設けられた補助拡張リング１４ｃ収納用の補助凹部２８ｃと、が並列に設けられている。補助凹部２８ｃ内に補助拡張リング１４ｃを配置するか否かは任意であるが、配置する場合には、主ゴムリング１２が内側に変形することを防止することができる。
次に、本実施の形態による管内面補修継手１０の取り付け手順について説明する。
地中に埋設された管路の管体継手部に液体の漏洩が発生した場合、当該継手部の液体漏洩を止めるために、作業者が管路内に進入する。そして、本実施の形態による管内面補修継手１０のゴムリング１２が、図１に示すように、漏洩した継手部を含む管体１１ａ、１１ｂの端部内面に管体１１ａ、１１ｂを橋絡するように配置される。
つぎに、２条（または３条）の拡張バンド１４ａ、１４ｂ（、１４ｃ）が、ゴムリング１２の内面に設けられた一側凹部２８ａ及び他側凹部２８ｂ（及び補助凹部２８ｃ）に配置される。各拡張バンド１４ａ、１４ｂ（、１４ｃ）は、前述の通り、Ｕ字孔付き押さえ板３０を介して４つの円弧状セグメント３１を連結することで形成される。具体的には、４つの円弧状セグメント３１がＵ字孔付き押さえ板３０と取付ネジ４０を介して一旦仮固定された後、図７に示す操作シリンダー７を用いて、１組の隣接する円弧状セグメント３１が周方向に離れる方向に押圧される。そして、そのような押圧状態を維持するべく、当該１組の円弧状セグメント３１の間にスペーサ３５が挿入される。この後、操作シリンダー７が取り外される。スペーサ３５の挿入工程が終了した後、当該スペーサ３５が外れてしまうことがないように、取付ネジ４０によって円弧状セグメント３１が押さえ板３０に対して固定される。このようにしてゴムリング１２の内面に設けられた拡張バンド１４ａ，１４ｂ（、１４ｃ）は、ゴムリング１２を管体１１ａ，１１ｂの端部内面に押圧する。これによって、管体１１ａ，１１ｂの継手部を含む部分がゴムリング１２によってシールされる。なお、各拡張バンド１４ａ、１４ｂ（、１４ｃ）の管体内面への押圧状態に応じて、他の隣接する円弧状セグメント３１の間に追加のスペーサ３５が挿入されてもよい。
１０ 管内面補修継手
１１ａ 一側管体
１１ｂ 他側管体
１２ 主ゴムリング
１２ｔ 傾斜面部
１３ａ 一側補助ゴムリング
１３ｂ 他側補助ゴムリング
１４ａ 一側拡張バンド
１４ｂ 他側拡張バンド
１４ｃ 補助拡張バンド
２２ａ 一側狭窄部
２２ｂ 他側狭窄部
２３ａ 凹部
２３ｂ 凹部
２４ａ、２６ａ 補助狭窄部
２４ｂ、２６ｂ 補助狭窄部
２８ａ 一側凹部
２８ｂ 他側凹部
２８ｃ 補助凹部
３０ 押さえ板
３０ｈ Ｕ字孔
３１ 円弧状セグメント
３５ スペーサ
４０ 取付ネジ
５０ ＳＵＳ板
１１ａ 一側管体
１１ｂ 他側管体
１２ 主ゴムリング
１２ｔ 傾斜面部
１３ａ 一側補助ゴムリング
１３ｂ 他側補助ゴムリング
１４ａ 一側拡張バンド
１４ｂ 他側拡張バンド
１４ｃ 補助拡張バンド
２２ａ 一側狭窄部
２２ｂ 他側狭窄部
２３ａ 凹部
２３ｂ 凹部
２４ａ、２６ａ 補助狭窄部
２４ｂ、２６ｂ 補助狭窄部
２８ａ 一側凹部
２８ｂ 他側凹部
２８ｃ 補助凹部
３０ 押さえ板
３０ｈ Ｕ字孔
３１ 円弧状セグメント
３５ スペーサ
４０ 取付ネジ
５０ ＳＵＳ板
Claims (2)
- 一側管体と他側管体とを液密に接続する管内面補修継手において、
一側管体の内面から他側管体の内面に至るように配置される主ゴムリングと、
主ゴムリングの一側管体の内面に、主ゴムリングを一側管体の内面に圧接させるために配置される一側拡張バンドと、
主ゴムリングの他側管体の内面に、主ゴムリングを他側管体の内面に圧接させるために配置される他側拡張バンドと、
を備え、
各拡張バンドは、取付ネジ用長孔の一端が開放されたＵ字孔付き押さえ板を介して周方向に調節自在に接続される複数の円弧状セグメントから構成され、
前記Ｕ字孔付き押さえ板は隣り合う一対の円弧状セグメント間に配置され、前記取付ネジ用長孔内に挿入された一対の取付ネジを、各々の円弧状セグメントに固定することにより、前記拡張バンドの周方向長さが調節され、
前記取付ネジ用長孔は、一方の円弧状セグメントから他方の円弧状セグメントまで延び、一方の取付ネジおよび他方の取付ネジはいずれも前記取付ネジ用長孔内に位置する
ことを特徴とする管内面補修継手。 - 主ゴムリングの内面には、各拡張バンドのＵ字孔付き押さえ板に対応する位置にＳＵＳ板が介装されている
ことを特徴とする請求項１に記載の管内面補修継手。
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