JP6150623B2 - 分岐管接続装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体管に外嵌装着される分岐ケースと、その分岐ケースに接続される分岐管体とを備えた分岐管接続装置に関する。

近年、水道管などの既設の流体管に分岐管を接続する工事では、不断水の状態で流体管を穿孔して分岐口を形成し、その分岐口に分岐管を連通させる工法が採用されている。特許文献１〜４には、その工法に使用される分岐管接続装置が開示されており、該装置は、流体管に外嵌装着される分岐ケースと、その分岐ケースに接続される仕切弁などの分岐管体とを備える。

この種の分岐管接続装置においては、地震などに起因して大きな負荷が作用した場合であっても、分岐ケースと分岐管体との接続箇所が開いたり、または接続が外れて分岐管体が離脱したりすることがないよう、耐震性に優れることが求められる。尚且つ、分岐ケースに分岐管体を接続する作業が簡易で、施工性にも優れることが望まれる。

特開２００７−３０９４７４号公報 特開２００９−１１５２０６号公報 特開２００９−１２７６８６公報 特開２００９−２９９８２６公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐震性と施工性に優れた分岐管接続装置を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明に係る分岐管接続装置は、流体管に外嵌装着されるとともに、前記流体管の周方向の複数箇所に分割部を有する割り構造の分岐ケースと、前記分岐ケースに接続され、前記流体管に形成される分岐口と連通する分岐管体とを備え、前記分割部の一つが、締結具により締結されるフランジの間に前記分岐管体の端部を挟み込むとともに、前記フランジの内面と前記分岐管体の端部の外面との間をシール材が封止し、前記フランジの内面から突出した内突起と、前記分岐管体の端部の外面から突出し、前記分岐管体の軸方向に沿って前記内突起に係止する外突起とにより、前記分岐管体の離脱を防止する離脱防止部が設けられ、前記離脱防止部の流体管側に前記シール材が配置されているものである。

この装置では、分岐ケースの分割部の一つが、締結具により締結されるフランジの間に分岐管体の端部を挟み込み、そのフランジと分岐管体との間に上記の如き離脱防止部が設けられる。このため、地震などに起因した負荷が作用した場合に、分岐ケースと分岐管体との接続箇所が開きにくいうえ、分岐管体の離脱を防止して優れた耐震性を発揮できる。これに対し、分岐ケースと分岐管体とがフランジ同士の締結により接続される構造では、地震などに起因した負荷が作用した場合に、それらの接続箇所（フランジの接合面）が開きやすく、管内部の流体が漏出する恐れがある。

離脱防止部では、内突起と外突起との係止に伴う塗装剥がれにより傷が生じることがあるものの、この装置では、離脱防止部の流体管側にシール材が配置されるため、管内部の流体が離脱防止部に接触せず、腐食を起こす心配がない。それ故、上記のような傷が生じても離脱防止効果に影響はなく、優れた耐震性を発揮できる。また、分岐管体の端部を挟み込んだフランジを締結具により締結することにより、分岐ケースと分岐管体との接続がシール材を介してなされることから、この装置は施工性にも優れる。

本発明の第１の態様によれば、前記分岐ケースが、前記流体管の周方向の三箇所に分割部を有する３つ割り構造をなす。かかる分岐ケースは、流体管の周方向に沿って連結される３つの分割体によって構成され、２つ割り構造をなす分岐ケースに比べて、分割体１つ当たりの重量が小さくなるため、施工性が向上する。また、分岐管体とそれを挟み込む２つの分割体とを仮組みし、その仮組みのまま流体管に外嵌することが可能となるため、施工性を効果的に向上できる。

本発明の第２の態様によれば、前記フランジの内面から突出し、前記シール材と前記外突起との間に位置する第１保持突起と、前記フランジの内面から突出し、前記シール材の流体管側に位置する第２保持突起とにより前記シール材が保持され、流体管側に向かって縮径状に傾斜する傾斜面が、前記外突起と前記第１保持突起の各々に形成されており、前記分岐ケースに前記分岐管体を接続した状態にて、前記外突起の傾斜面に前記第１保持突起の傾斜面が対面する。

かかる構成によれば、分岐ケースに分岐管体を接続する際に、分岐管体の軸方向位置が多少ずれていても、外突起と第１保持突起との摺動により位置調節できるため、施工性が向上する。また、内突起だけでなく、第１保持突起と第２保持突起がフランジの内面から突出することにより、分岐ケースと分岐管体との相対的な屈曲に抗しやすくなり、曲げ強度を高めて優れた耐震性を発揮できる。

前記フランジの内面及び前記分岐管体の端部の外面の一方から突出した回転防止突起と、前記フランジの内面及び前記分岐管体の端部の外面の他方に形成され、前記分岐管体の周方向の両側から前記回転防止突起に面する一対の壁部とにより、前記分岐ケースに対する前記分岐管体の相対回転を防止する回転防止部が設けられているものが好ましい。分岐管体の相対回転を防ぐことにより、施工性を向上できる。

上記において、前記回転防止突起が、前記分岐管体の端部の外面から突出し、しかも前記外突起の流体管側に一体的に設けられているものが好ましい。この場合、分岐ケースに分岐管体を接続するに際し、離脱防止部と回転防止部を作業者が一括して監視できることから、施工性を向上できる。また、回転防止突起が外突起の流体管側にあることにより、回転防止部がフランジに覆われて露出せず、管内部の流体が回転防止部に接触しないため、腐食を起こす心配がない。それ故、塗装剥がれによる傷が生じても回転防止効果に影響はなく、優れた耐震性を発揮できる。

前記流体管の軸方向における前記分岐ケースの中間部位が拡径状に膨出し、前記分岐ケースと前記流体管との間に、前記流体管の周方向に延びて前記分岐口と連通する環状空間が形成されるものが好ましい。かかる構成では、管内部の流体が環状空間に充満して流体管を取り囲むため、シール材に対して略均等な力が全体的に作用する。その結果、地震などに起因した負荷が作用しても流体の露出を防ぎやすく、優れた耐震性を発揮できる。

本発明に係る分岐管接続装置の一例を示す斜視図 分岐管接続装置の縦断面図 図２の要部拡大図 シール材の平面図 回転防止突起が形成された分岐管体の端部を示す三面図 分割体の内周面を示す図 分岐管体の軸方向から見た回転防止部の拡大図 水道管に分岐ケースを装着する様子を示す概略図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１，２に示す分岐管接続装置１０は、既設の水道管Ｋ（流体管の一例）に外嵌装着されるとともに、水道管Ｋの周方向の複数箇所に分割部を有する割り構造の分岐ケース１と、その分岐ケース１に接続され、水道管Ｋに形成される分岐口２０と連通する分岐管体２とを備える。図１では記載を省略しているが、本実施形態では、図２のような仕切弁が分岐管体２を構成している。

分岐管体２は、分岐ケース１に接続される流体管側（即ち、水道管Ｋ側）の端部２ａと、図示しない分岐管が接続される端部２ｂとを有する。端部２ｂは、受口として形成されているが、これに限定されるものではない。分岐管体２は、図示しない弁体を内蔵しており、頂部２ｃに取り付けたハンドルなどの治具を介して弁体を昇降操作することにより、端部２ａ，２ｂ間の通路を開閉できる。図２では頂部２ｃを上方に向けているが、これを水平に向けた場合には、土被り量が少ない状態でも適切に対応できる。

本実施形態の分岐ケース１は、水道管Ｋの周方向の三箇所に分割部１ａ〜１ｃを有する３つ割り構造をなす。分割部１ａ，１ｂ，１ｃは、それぞれ水平方向、斜め下方向、斜め上方向に位置し、分岐ケース１を略三等分している。分割体１Ａ〜１Ｃは、水道管Ｋの周方向に沿って連結され、既設の水道管Ｋに対して着脱自在に構成されている。かかる分岐ケース１では、２つ割り構造の分岐ケースに比べて、分割体１つ当たりの重量が小さくなるため施工性が向上し、その改善効果は、水道管Ｋの呼び径がφ２５０以上であると特に顕著になる。

この分岐ケース１では、分割部の一つ（本実施形態では分割部１ａ）が、締結具３により締結されるフランジ１１の間に分岐管体２の端部２ａを挟み込むとともに、そのフランジ１１の内面と分岐管体２の端部２ａの外面との間をシール材４ａ，４ｂが封止する。水道管Ｋの軸方向における分岐ケース１の中間部位では、端部２ａの外面に沿ってフランジ１１が湾曲しており、そのフランジ１１の間隔を締結具３により狭めることで、シール材４ａ，４ｂを介して分岐ケース１と分岐管体２とが接続される。シール材４ａ〜４ｃは、それぞれ分割体１Ａ〜１Ｃに装着されている。

既述のように分割部１ａは水平方向に位置し、分割部１ａ〜１ｃにおける締結具３のボルトは、いずれも分岐管体２の軸方向を向いていない。このため、地震などに起因した負荷が作用した場合に、分岐ケース１と分岐管体２との接続箇所が開きにくいうえ、締結具３の負荷が軽減され、優れた耐震性を発揮できる。また、分割部１ａの締結具３を締結することにより、分割体１Ａと分割体１Ｂを連結しつつ、分岐ケース１と分岐管体２とを接続できるため、作業工数が少なくて済み、施行性に優れる。

図３に拡大して示すように、この装置１０では、フランジ１１の内面から突出した内突起１２と、分岐管体２の端部２ａの外面から突出し、分岐管体２の軸方向に沿って内突起１２に係止する外突起２１とにより、分岐管体２の離脱を防止する離脱防止部３０が設けられ、その離脱防止部３０の流体管側にシール材４ａが配置されている。内突起１２は、フランジ１１の先端に形成されており、外突起２１は、分岐管体２の周方向に延びて、本実施形態では環状に設けられている。

図４は、図２のシール材４ａを示す平面図である。離脱防止部３０の流体管側に配置されたシール材４ａは、外突起２１を迂回する必要がないため、分岐ケース１と分岐管体２との間に介在する部分４１と、フランジ１１の合わせ目に沿う部分４２とが、水道管Ｋの軸方向に沿って連続した形状となる。つまり、部分４１と部分４２とでは、分岐管体２の軸方向における位置が同等になる。このことはシール材４ａの設計において都合が良く、止水性の確保にも資する。シール材４ｂの形状も、これと同様である。

図３のように、シール材４ａは、保持突起１３（第１保持突起）と保持突起１４（第２保持突起）とにより保持されている。保持突起１３は、フランジ１１の内面から突出し、シール材４ａと外突起２１との間に位置する。保持突起１４は、フランジ１１の内面から突出し、シール材４ａの流体管側に位置する。また、流体管側に向かって縮径状に傾斜する傾斜面２１ａ，１３ａが、外突起２１と保持突起１３の各々に形成されている。分岐ケース１に分岐管体２を接続した状態では、外突起２１の傾斜面２１ａに保持突起１３の傾斜面１３ａが対面し、これらが面接触しうる状態となる。

この装置１０では、施工性を高めるうえで、分岐ケース１に対する分岐管体２の相対回転を防止する回転防止部を設けている。本実施形態では、図５〜７に示すように、分岐管体２の端部２ａの外面から突出した回転防止突起２２と、フランジ１１の内面に形成され、分岐管体２の周方向の両側から回転防止突起２２に面する一対の壁部１５とにより、回転防止部４０が設けられている。回転防止部４０は、分岐管体２の周方向の複数箇所（本実施形態では上下の二箇所）に設けられている。

図６に示すように、分割体１Ａのフランジ１１の内面には、回転防止突起２２が嵌め込まれる窪み１６が形成され、その窪み１６が一対の壁部１５を有する。分岐ケース１に分岐管体２を接続した状態では、回転防止突起２２が窪み１６に嵌め込まれ、図７のように一対の壁部１５が回転防止突起２２の両側に対面し、分岐管体２の相対回転が規制される。回転防止突起２２が台形状をなし、窪み１６がそれに対応した台形状をなすことは、これらを円滑に嵌め込むうえで都合が良い。凹凸関係を反対にして、フランジ１１の内面に回転防止突起を設け、端部２ａの外面に一対の壁部を設けることも可能である。

このような回転防止部４０によれば、分岐管体２の相対回転を規制しながら、分岐管体２の調心も行われる。また、本実施形態の回転防止突起２２は、分岐管体２の端部２ａの外面から突出しつつ、図５のように外突起２１の流体管側に一体的に設けられている。それ故、分岐ケース１に分岐管体２を接続するに際し、離脱防止部３０と回転防止部４０を作業者が一括して監視でき、施工性が向上する。回転防止部４０はフランジ１１に覆われて露出せず、管内部の流体が回転防止部４０に接触しないため、腐食を起こす心配がなく、耐震性の確保に資する。

この装置１０では、水道管Ｋの軸方向における分岐ケース１の中間部位が拡径状に膨出し、分岐ケース１と水道管Ｋとの間に、水道管Ｋの周方向に延びて分岐口２０と連通する環状空間９が形成される（図２参照）。環状空間９の径寸法は、分岐管体２の軸芯に向かって大きくなっている。かかる構成では、管内部の流体が環状空間９に充満して水道管Ｋを取り囲むため、シール材４ａ〜４ｃに対して略均等な力が全体的に作用する。その結果、地震などに起因した負荷が作用しても流体の露出を防ぎやすく、優れた耐震性を発揮できる。

以下、分岐管接続装置１０を用いて既設の水道管Ｋに分岐管を接続する方法について、簡単に説明する。まずは、既設の水道管Ｋに分岐ケース１を外嵌して水密に装着するとともに、その分岐ケース１の分割部１ａのフランジ１１の間に、分岐管体２の端部２ａを挟み込む。このとき、分岐管体２とそれを挟み込む２つの分割体１Ａ，１Ｂとを予め仮組みしておくことによって、例えば図８に示すような作業が可能となり、施工性を効果的に向上できる。かかる作業において、分岐ケース１が３つ割り構造であることは都合が良い。

図８（Ａ）では、分岐管体２と分割体１Ａ，１Ｂとの仮組み品を、図示しないクレーンで吊り上げている。分割部１ａの締結具３は強固に締結されていないが、内突起１２と外突起２１とが係止する程度に締結されているため、分割体１Ａ，１Ｂが落下する心配はない。次に、図８（Ｂ）のように仮組み品を下降させて水道管Ｋに被せ、図８（Ｃ）のように仮組み品を９０度回転したら、分割体１Ｃを連結する。続いて、分割部１ａ〜１ｃの各々において締結具３を強固に締め付けることで、図１，２の状態となる。

図１，２の状態では、離脱防止部３０が分岐ケース１と分岐管体２との離脱を防止し、回転防止部４０がそれらの相対回転を防止する。しかも、分岐ケース１と分岐管体２とはフランジ接続されておらず、分岐管体２の軸方向に沿った大きな負荷が作用しても、フランジ１１の接合面が開く方向に位置していないため、耐震性に優れる。また、内突起１２だけでなく保持突起１３，１４がフランジ１１の内面から突出するため、分岐ケース１と分岐管体２との相対的な屈曲に抗しやすくなり、曲げ強度を高めて優れた耐震性を発揮できる。

それでいて、ボルトとナットで構成された締結具３の締め付けにより、分岐ケース１と分岐管体２との接続がシール材４ａ，４ｂを介してなされるため、施工性に優れる。しかも、分割部１ａのフランジ１１の間に分岐管体２の端部２ａを挟み込む際に、分岐ケース１に対する分岐管体２の軸方向位置が多少ずれていても、締結具３の締結によって外突起２１の傾斜面２１ａと保持突起１３の傾斜面１３ａとが面接触し、それらが摺動することによって適切な位置に調節できる。この摺動は、外突起２１が内突起１２に係止することで停止される。

分岐ケース１と分岐管体２との接続が完了したら、分岐管体２の端部２ｂに穿孔装置を接続し、それにより水道管Ｋに穿孔を施して分岐口２０を形成する。そして、分岐管体２が内蔵する弁体を下降して通路を閉鎖した後で、穿孔装置を端部２ｂから取り外し、代わりに分岐管を接続してＴ字状の分岐流路を形成する。分岐管体２の弁体を上昇させて通路を開放すれば、分岐管に通水することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。したがって、例えば、前述の実施形態では、分岐管体が仕切弁により構成されたが、これに限られず、バタフライ弁などの他の弁装置で構成されていてもよく、弁機能を有さない管体で構成されていても構わない。

前述の実施形態では、流体管として水道管を例に挙げたが、本発明はこれに限られるものではなく、水以外の各種の液体や気体、若しくは、液体と気体とが混在した流体などに用いられる流体管に適用できる。

１ 分岐ケース
１ａ 分割部
２ 分岐管体
３ 締結具
４ａ シール材
９ 環状空間
１０ 分岐管接続装置
１１ フランジ
１２ 内突起
１３ 保持突起（第１保持突起）
１３ａ 傾斜面
１４ 保持突起（第２保持突起）
１５ 壁部
２０ 分岐口
２１ 外突起
２１ａ 傾斜面
２２ 回転防止突起
３０ 離脱防止部
４０ 回転防止部
Ｋ 水道管（流体管の一例）

Claims (5)

1. 流体管に外嵌装着されるとともに、前記流体管の周方向の複数箇所に分割部を有する割り構造の分岐ケースと、前記分岐ケースに接続され、前記流体管に形成される分岐口と連通する分岐管体とを備え、
   前記分割部の一つが、締結具により締結されるフランジの間に前記分岐管体の端部を挟み込むとともに、前記フランジの内面と前記分岐管体の端部の外面との間をシール材が封止し、
   前記フランジの内面から突出した内突起と、前記分岐管体の端部の外面から突出し、前記分岐管体の軸方向に沿って前記内突起に係止する外突起とにより、前記分岐管体の離脱を防止する離脱防止部が設けられ、前記離脱防止部の流体管側に前記シール材が配置されていて、
   前記分岐ケースが、前記流体管の周方向の三箇所に分割部を有する３つ割り構造をなす分岐管接続装置。
2. 流体管に外嵌装着されるとともに、前記流体管の周方向の複数箇所に分割部を有する割り構造の分岐ケースと、前記分岐ケースに接続され、前記流体管に形成される分岐口と連通する分岐管体とを備え、
   前記分割部の一つが、締結具により締結されるフランジの間に前記分岐管体の端部を挟み込むとともに、前記フランジの内面と前記分岐管体の端部の外面との間をシール材が封止し、
   前記フランジの内面から突出した内突起と、前記分岐管体の端部の外面から突出し、前記分岐管体の軸方向に沿って前記内突起に係止する外突起とにより、前記分岐管体の離脱を防止する離脱防止部が設けられ、前記離脱防止部の流体管側に前記シール材が配置されていて、
   前記フランジの内面から突出し、前記シール材と前記外突起との間に位置する第１保持突起と、前記フランジの内面から突出し、前記シール材の流体管側に位置する第２保持突起とにより前記シール材が保持され、
   流体管側に向かって縮径状に傾斜する傾斜面が、前記外突起と前記第１保持突起の各々に形成されており、前記分岐ケースに前記分岐管体を接続した状態にて、前記外突起の傾斜面に前記第１保持突起の傾斜面が対面する分岐管接続装置。
3. 前記フランジの内面及び前記分岐管体の端部の外面の一方から突出した回転防止突起と、前記フランジの内面及び前記分岐管体の端部の外面の他方に形成され、前記分岐管体の周方向の両側から前記回転防止突起に面する一対の壁部とにより、前記分岐ケースに対する前記分岐管体の相対回転を防止する回転防止部が設けられている請求項１または２に記載の分岐管接続装置。
4. 前記回転防止突起が、前記分岐管体の端部の外面から突出し、しかも前記外突起の流体管側に一体的に設けられている請求項３に記載の分岐管接続装置。
5. 前記流体管の軸方向における前記分岐ケースの中間部位が拡径状に膨出し、前記分岐ケースと前記流体管との間に、前記流体管の周方向に延びて前記分岐口と連通する環状空間が形成される請求項１〜４のいずれか１項に記載の分岐管接続装置。
   

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