JP6156903B2

JP6156903B2 - 配管の留め具構造

Info

Publication number: JP6156903B2
Application number: JP2012144885A
Authority: JP
Inventors: 山本　健次; 健次山本
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2017-07-05
Anticipated expiration: 2032-06-28
Also published as: JP2014009713A

Description

本発明は、配管の留め具構造に関する。

建築物には多くの配管が設置されており、地震などの揺れによって配管が損傷するのを防ぐために配管を拘束する必要がある。配管を拘束する方法は、建築物の造りや配管の用途などによって様々である。

例えば、原子力発電プラントは熱を発生させる機器等を備えるため、熱膨張などの体積変化に対応できるような方法で配管を拘束する。つまり、軸方向の移動を可能かつ径方向の移動を制限するように、配管を締め付けず径方向に僅かな余裕を持たせた状態で留め具によって拘束する。

具体的には、図４に示すように、配管１０１に対してサポート部材１１０を近接させて周辺の図示しない柱等（配管１０１が沿わせられる構造物）に固定し、Ｕ字形ボルト１２０を配管１０１に被せてサポート部材１１０に取付ける。このとき、配管１０１とサポート部材１１０との隙間Ｄ₁₁₀および配管１０１とＵ字形ボルト１２０との隙間Ｄ₁₂₀が所定の範囲に収まるように、配管１０１に対してサポート部材１１０およびＵ字形ボルト１２０の取付け位置を調整する。つまり、隙間Ｄ₁₁₀および隙間Ｄ₁₂₀を収めるべき所定の範囲が配管１０１の径方向における移動を制限する可動範囲となる。

配管１０１の外径Ｒが大きい場合には、特に問題はない。しかし、配管１０１の外径Ｒが小さい場合には、配管１０１と取付けナット１４０との隙間ｄ₁₄₀が小さいため、取付けナット１４０を回転させることができない。配管１０１の外径Ｒが小さいことにより、配管１０１と取付けナット１４０とが接触することもある。取付けナット１４０を小さくすることが考えられるが、Ｕ字形ボルト１２０をサポート部材１１０に固定する手段として、ある程度の大きさ（強度）が必要であるため、取付けナット１４０をある一定以上は小さくできない。

特開平１０−１８５００１号公報

配管の外径が小さい場合においても配管と取付けナットとが接触することのない配管の留め具構造として、例えば特許文献１がある。これは、図５に示すように、サポート部材２１０とストッパ部材２２２を溶接したストッパ付きＵ字形ボルト２２０とから成る配管の留め具構造である。ストッパ部材２２２は半円柱状しており、その半欠け部を内側（配管２０１側）に向けて溶接するため、配管２０１とストッパ部材２２２とが接触することはない。

ストッパ付きＵ字形ボルト２２０は、サポート部材２１０に対してストッパ部材２２２によって位置決めされる。このストッパ付きＵ字形ボルト２２０をサポート部材２１０に取付ける際、溶接したストッパ部材２２２が引っ掛かることにより、サポート部材２１０に対するストッパ付きＵ字形ボルト２２０の位置は常に一定となる。よって、配管２０１とＵ字形ボルト２２０との隙間Ｄ₂₂₀を所定の範囲に収めるためのＵ字形ボルト２２０の取付け位置の調整作業が不要となり、サポート部材２１０およびストッパ付きＵ字形ボルト２２０の取付けに係る施工時間の短縮を図ることができる。

しかし、Ｕ字形ボルト２２０に対してストッパ部材２２２を精度良く溶接することは難しく、ストッパ部材２２２の溶接位置が完全に同一のストッパ付きＵ字形ボルト２２０を製作することはできない。つまり、ストッパ部材２２２の溶接位置はストッパ付きＵ字形ボルト２２０の個々で異なり、ストッパ付きＵ字形ボルト２２０はサポート部材２１０に対して同一の位置決めがされない。よって、隙間Ｄ₂₂₀が所定の範囲に収まらない、または配管２０１とストッパ付きＵ字形ボルト２２０が接触してしまうことがある。

さらに、配管２０１とサポート部材２１０との隙間Ｄ₂₁₀および配管２０１とＵ字形ボルト２２０との隙間Ｄ₂₂₀を収めるべき所定の範囲は、建築物の造りや配管の用途などによって異なる。つまり、配管の外径が同じでも、建築物の造りや配管の用途が異なる場合には、ストッパ付きＵ字形ボルト２２０におけるストッパ部材２２２の溶接位置を変えることにより、配管に対して適切なストッパ付きＵ字形ボルト２２０を個々に製作しなければないので、汎用性が低い。

その他には、図６に示すように、角柱部材３１１を溶接したサポート部材３１０とＵ字形ボルト３２０とから成る配管の留め具構造がある。これによれば、Ｕ字形ボルト３２０の取付けナット３４０を回転させることができる程度に、配管３０１と取付けナット３４０との隙間ｄ₃₄₀を確保することができる。そして、配管３０１とＵ字形ボルト３２０との隙間Ｄ₃₂₀が所定の範囲に収まるように、サポート部材３１０に対するＵ字形ボルト３２０の取付け位置をナット３４０によって調整することができる。

しかし、配管３０１とサポート部材３１０との隙間Ｄ₃₁₀が所定の範囲よりも大きい場合には、サポート部材３１０の図示しない柱等（配管３０１が沿わせられる構造物）への取付け位置を調整することにより隙間Ｄ₃₁₀を所定の範囲に収まるようにしなければならない。この取付け位置調整は、サポート部材３１０の溶接部を削り取るなどの作業が必要となり、大変な手間である。

本発明は、上記のような問題を鑑みなされたもので、汎用性の高い配管の留め具を用いて、配管と留め具との隙間設定を容易にすることを目的とする。

上記課題を解決する第一の発明に係る配管の留め具構造は、配管が沿わせられる構造物に前記配管に近接させてサポート部材を固定し、前記配管にＵ字形ボルトを被せると共に当該Ｕ字形ボルトのネジ部を前記サポート部材に固定することにより、前記配管の径方向における移動を拘束する配管の留め具構造において、一方の面に突出部が一体成形された拘束補助プレートを、前記突出部を前記配管側にして前記配管と前記サポート部材との間に設置し、前記Ｕ字形ボルトの前記ネジ部に前記サポート部材および前記拘束補助プレートを挟んでナットを締め付け、前記Ｕ字形ボルトと前記拘束補助プレートの前記突出部とによって前記配管の径方向における移動を拘束してなり、前記配管と前記Ｕ字形ボルトとの隙間および前記配管と前記拘束補助プレートとの隙間が所定の距離となるように、前記Ｕ字形ボルトおよび前記拘束補助プレートを配置し、前記突出部の高さを、前記Ｕ字形ボルトを前記サポート部材に固定する際に使用する前記配管側のナットの高さと略同じとしたことを特徴とする。

上記課題を解決する第二の発明に係る配管の留め具構造は、第一の発明に係る配管の留め具構造において、前記突出部の前記配管に沿う方向の長さを、前記拘束補助プレートの長さと略同じ以上としたことを特徴とする。

上記課題を解決する第三の発明に係る配管の留め具構造は、第一または第二の発明に係る配管の留め具構造において、前記突出部の横断面形状を、略台形としたことを特徴とする。

第一の発明に係る配管の留め具構造によれば、Ｕ字形ボルトと拘束補助プレートの突出部とによって配管の径方向における移動を拘束するので、サポート部材を配管が沿わせられる構造物に固定した状態で、配管と留め具との隙間を容易に調整することができる。また、配管と留め具との隙間を収めるべき所定の範囲が、建築物の造りや配管の用途などによって変更された場合でも、拘束補助プレートを流用して隙間調整をすることができるので、配管の留め具としての汎用性が高い。

また、第一の発明に係る配管の留め具構造によれば、突出部の高さを配管側のナットの高さと略同じとすることで、ナットを回転させることができる程度に、配管とナットとの隙間を確保することができる。よって、配管とナットとの隙間が小さい、または配管とナットとが接触するためナットを回転させることができないという事象が起きることはない。また、拘束補助プレートの突出部が高すぎることにより、強度など安定性が低下することもない。

第二の発明に係る配管の留め具構造によれば、突出部の配管に沿う方向の長さを、拘束補助プレートの長さと略同じ以上とすることで、配管に沿わせる範囲が広くなるので、配管を拘束する範囲が広くなり、配管の径方向における移動の拘束についての安定性が向上する。

第三の発明に係る配管の留め具構造によれば、地震などによって配管が揺れて留め具と接触した場合でも、略台形の突出部は高さ方向における強度が高いので、変形等を起こす虞が少ない。また、プレス成形によって拘束補助プレートの突出部を形成する場合には、略台形の突出部を有する拘束補助プレートは鈍角から成る形状なので、一体成形し易い。

実施例１に係る配管の留め具構造を示す横断面図である。実施例１に係る配管の留め具構造における拘束補助プレートを示す斜視図である。実施例１に係る配管の留め具構造における拘束補助プレートの変更例を示す斜視図である。従来の配管の留め具構造を示す側面図である。従来の配管の留め具構造を示す側面図である。従来の配管の留め具構造を示す側面図である。

以下に、本発明に係る配管の留め具構造の実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例は、本発明に係る配管の留め具構造を原子力発電プラントにおける配管に採用した実施例であり、熱膨張などの体積変化に対応できるように、配管を締め付けず径方向に僅かな余裕を持たせて拘束する配管の留め具構造である。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各種変更が可能であることは言うまでもない。

本発明の実施例１に係る配管の留め具構造について、図１乃至図３を参照して説明する。

図１に示すように、本実施例に係る配管の留め具構造は、配管１に近接させて設置したサポート部材１０と、配管１に被せてサポート部材１０に固定するＵ字形状のＵ字形ボルト２０と、サポート部材１０と配管１との間に設置した拘束補助プレート３０とから成る。

サポート部材１０はＣ形鋼であり、Ｕ字形ボルト２０を取付けるための取付け穴１１が形成されている。サポート部材１０は、一端側を図示しない近接の壁（配管１が沿わせられる構造物）に溶接またはボルト等によって固定する。

Ｕ字形ボルト２０は両端部にねじ切りされたネジ部２１を有し、配管１の外面に沿うようにＵ字形状に湾曲して成る。Ｕ字形ボルト２０は、調整用ナット４０および固定用ナット４１によってサポート部材１０に固定する。

拘束補助プレート３０は、図１および図２に示すように、Ｕ字形ボルト２０のネジ部２１を通すための二つの組付け穴３１と、二つの組付け穴３１の中間に位置し一方の面に突出する配管１をサポートするための突出部３２とを有する。突出部３２は略台形の横断面を有し、拘束補助プレート３０の両端に亘る長さであり、一体成形により拘束補助プレート３０に形成されている。図１に示すように、Ｕ字形ボルト２０の調整用ナット４０および固定用ナット４１によって、拘束補助プレート３０をサポート部材１０と共に挟んで締め付けることにより固定する。

突出部３２が略台形の横断面を有することにより、地震などによって配管１が揺れて拘束補助プレート３０と接触した場合でも、略台形の突出部３２は高さ方向における強度が高いので変形等を起こす虞が少ない。また、略台形の突出部３２を有する拘束補助プレート３０は鈍角から成る形状なので、プレス成形によって一体成形し易い。もちろん、突出部３２の形状は本実施例に限定されない。例えば、略半円形の横断面を有する突出部としても良く、拘束補助プレートの半分の長さの突出部としても良い。

また、拘束補助プレート３０の突出部３２を形成する方法は、本実施例のプレスによる一体成形に限定されない。例えば、図３に示すように、二つの組付け穴３１ａを有する平板に、配管をサポートするための角柱部材の突出部３２ａを溶接した拘束補助プレート３０ａとしても良い。突出部３２ａを溶接によって形成する場合には、拘束補助プレート３０ａよりも長い突出部３２ａとすることが可能である。突出部３２ａが長ければ、配管に沿わせる範囲が広くなるので、配管を拘束する範囲が広くなり、配管の径方向における移動の拘束についての安定性が向上する。

なお、本実施例では、配管１とＵ字形ボルト２０との隙間Ｄ₂₀および配管１と拘束補助プレート３０との隙間Ｄ₃₀が、Ｄ₂₀≦１[ｍｍ]、かつＤ₃₀≦１[ｍｍ]、かつ（Ｄ₂₀＋Ｄ₃₀）≦１[ｍｍ]の範囲に収まるように、配管１に対してサポート部材１０、Ｕ字形ボルト２０および拘束補助プレート３０を取付け、位置調整をする。

次に、配管１に対するサポート部材１０、Ｕ字形ボルト２０および拘束補助プレート３０の取付けについて、図１を参照して説明する。

配管１に対して、サポート部材１０のＵ字形ボルト２０および拘束補助プレート３０を取付けるための取付け穴１１付近が配管１に近接するように、サポート部材１０を図示しない壁（配管１が沿わせられる構造物）に溶接またはボルト等によって固定する。このとき、配管１とサポート部材１０との間に拘束補助プレート３０を設置した場合に、配管１と拘束補助プレート３０とが接触しないように予め位置調整して、サポート部材１０を固定する。

拘束補助プレート３０を、突出部３２を配管１側にしてサポート部材１０と配管１との間に設置する。配管１にＵ字形ボルト２０を被せ、Ｕ字形ボルト２０のネジ部２１に調整用ナット４０を取付け、拘束補助プレート３０の組付け穴３１およびサポート部材１０の組付け穴１１に通し、固定用ナット４１を取付ける。すなわち、Ｕ字形ボルト２０のネジ部２１に、サポート部材１０および拘束補助プレート３０を挟んでナットを締め付けて固定する。

次に、配管１とＵ字形ボルト２０との隙間Ｄ₂₀および配管１と拘束補助プレート３０との隙間Ｄ₃₀の調整について、図１を参照して説明する。

配管１とＵ字形ボルト２０との隙間Ｄ₂₀の調整は、調整用ナット４０および固定用ナット４１によって行い、配管１と拘束補助プレート３０との隙間Ｄ₃₀の調整は、予め用意した図示しない調整用シム板によって行う。図示しない調整用シム板は、Ｕ字形ボルト２０のネジ部２１を通す二つの組付け穴を有する平板である。

配管１とＵ字形ボルト２０との隙間Ｄ₂₀が大きい（本実施例では、Ｄ₂₀＞１[ｍｍ]）場合には、Ｕ字形ボルト２０に取付けた調整用ナット４０を緩めて隙間Ｄ₂₀をＤ₂₀≦１[ｍｍ]かつ（Ｄ₂₀＋Ｄ₃₀）≦１[ｍｍ]となるように小さくし、Ｕ字形ボルト２０に取付けた固定用ナット４１を締め込み、調整後の位置でＵ字形ボルト２０をサポート部材１０に拘束補助プレート３０と共に固定する。

配管１とＵ字形ボルト２０との隙間Ｄ₂₀がなく接触している場合には、Ｕ字形ボルト２０に取付けた固定用ナット４１を緩めて隙間Ｄ₂₀をＤ₂₀≦１[ｍｍ]かつ（Ｄ₂₀＋Ｄ₃₀）≦１[ｍｍ]の範囲内で大きくし、Ｕ字形ボルト２０に取付けた調整用ナット４０を締め込み、調整後の位置でＵ字形ボルト２０をサポート部材１０に拘束補助プレート３０と共に固定する。

配管１と拘束補助プレート３０との隙間Ｄ₃₀が大きい場合（本実施例では、Ｄ₃₀＞１[ｍｍ]）には、Ｕ字形ボルト２０を外し、サポート部材１０と拘束補助プレート３０との間に図示しない調整用シム板を挟み、Ｄ₃₀≦１[ｍｍ]かつ（Ｄ₂₀＋Ｄ₃₀）≦１[ｍｍ]となるようにして、再びＵ字形ボルト２０を取付ける。もちろん、Ｕ字形ボルト２０はＤ₂₀≦１[ｍｍ]となるように調整用ナット４０および固定用ナット４１によって固定する。

以上のようにして、配管１とＵ字形ボルト２０との隙間Ｄ₂₀および配管１と拘束補助プレート３０との隙間Ｄ₃₀の調整を行うことにより、隙間Ｄ₂₀およびＤ₃₀を用途に見合った所定の範囲に設定することができる。

また、Ｕ字形ボルト２０を外す必要がないように、図示しない調整用シム板における組付け穴を側方に延びた切欠き状にすることで、調整用ナット４０または固定用ナット４１を緩めるだけで図示しない調整用シム板を側方からサポート部材１０と拘束補助プレート３０との間に挿し込んでも良い。

なお、配管１とサポート部材１０および拘束補助プレート３０とが平行ではなく傾斜している場合には、図示しない調整用シム板として両端で板厚の異なる略クサビ形の調整用シム板を用いることにより、配管１と拘束補助プレート３０の突出部３２とを平行にすることができる。このように配管１と突出部３２とを平行にすることにより、突出部３２全長に亘って配管１と拘束補助プレート３０との隙間Ｄ₃₀が所定の範囲に収まるので、配管の径方向における移動の拘束についての安定性が向上する。

１配管
１０サポート部材
１１取付け穴
２０Ｕ字形ボルト
２１ネジ部
３０拘束補助プレート
３１取付け穴
３２突出部
４０調整用ナット
４１固定用ナット
Ｄ₂₀ 配管とＵ字形ボルトとの隙間
Ｄ₃₀ 配管と拘束補助プレートとの隙間

Claims

配管が沿わせられる構造物に前記配管に近接させてサポート部材を固定し、前記配管にＵ字形ボルトを被せると共に当該Ｕ字形ボルトのネジ部を前記サポート部材に固定することにより、前記配管の径方向における移動を拘束する配管の留め具構造において、
一方の面に突出部が一体成形された拘束補助プレートを、前記突出部を前記配管側にして前記配管と前記サポート部材との間に設置し、前記Ｕ字形ボルトの前記ネジ部に前記サポート部材および前記拘束補助プレートを挟んでナットを締め付け、前記Ｕ字形ボルトと前記拘束補助プレートの前記突出部とによって前記配管の径方向における移動を拘束してなり、
前記配管と前記Ｕ字形ボルトとの隙間および前記配管と前記拘束補助プレートとの隙間が所定の距離となるように、前記Ｕ字形ボルトおよび前記拘束補助プレートを配置し、
前記突出部の高さを、前記Ｕ字形ボルトを前記サポート部材に固定する際に使用する前記配管側のナットの高さと略同じとした
ことを特徴とする配管の留め具構造。
前記突出部の前記配管に沿う方向の長さを、前記拘束補助プレートの長さと略同じ以上としたことを特徴とする請求項１に記載の配管の留め具構造。
前記突出部の横断面形状を、略台形としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配管の留め具構造。