JP6329830B2

JP6329830B2 - 水管橋用配管ユニット、水管橋、及び水管橋の架設方法

Info

Publication number: JP6329830B2
Application number: JP2014144971A
Authority: JP
Inventors: 宮本　明; 明宮本; 旅人百束; 長谷川　輝之; 輝之長谷川; 周作川口
Original assignee: 日鉄住金パイプライン＆エンジニアリング株式会社
Priority date: 2014-07-15
Filing date: 2014-07-15
Publication date: 2018-05-23
Anticipated expiration: 2034-07-15
Also published as: JP2016020598A

Description

本発明は、水管橋用配管ユニット、水管橋、及び水管橋の架設方法に関する。

従来、河川等を横断して水管を敷設するために、水管橋が用いられている。この種の水管橋としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。

この水管橋は、河川の両岸に形成されたアンカーブロック（橋台）に水管橋用配管ユニット（以下、「配管ユニット」とも略称する）をわたして構成されている。配管ユニットは、複数の管（配管）を管継手で接合することによりアーチ形に形成されている。管継手には、通常のメカニカル管継手である第一の管継手と、後述する第二の管継手とが用いられている。

ここで第二の管継手の詳細構造について説明する。
一方の管の端部に形成された受口の内周には、開口端から順に比較的幅の広いロックリング収容溝と、挿入口収容部とが形成されている。他方の管の端部に形成された挿口の外周には、比較的幅の広い横断面矩形状の環状溝が形成されている。環状溝は、挿口の外周の方向に対し角度Ｃだけ傾斜している。
ロックリング収容溝には、比較的幅の広いロックリングが収容されている。ロックリングの内周面は、受口挿口間の所要屈曲角度Ｃに加工されている。

このような構成において、受口の内部に挿口を挿入し、ロックリングを環状溝の内部にはめ合わせると、環状溝とロックリングとが環状溝の傾斜角度Ｃに等しい角度Ｃで屈曲した状態で互いに係り合う。ロックリングが比較的広い幅で形成されているため、受口と挿口との屈曲に容易に追従できる。
このため、この構成の第二の管継手を必要数設置することで、水管橋用配管ユニット、すなわち水管橋をアーチ形に形成することができる。

特許第３０８３４１９号公報

しかしながら、水管橋用配管ユニットを橋台に取付ける場合には、以下の問題がある。すなわち、橋台間の実際の長さが橋台間の設計寸法に対して大きく異なっている場合には、橋台に水管橋用配管ユニットを取付けるのに多大な労力を有する。
具体的には、配管の軸線方向の端部同士を接続するために、例えば一方の配管の長さを調節したうえで、この配管の端部に挿口を形成する。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、橋台間の実際の長さが橋台間の設計寸法に対して大きく異なっている場合でも橋台に容易に架設できる水管橋用配管ユニット、この水管橋用配管ユニットを用いて架設された水管橋、及び水管橋の架設方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の水管橋用配管ユニットは、第一の配管と、前記第一の配管の一端部内に挿通された第二の配管と、前記第二の配管に対して径方向外側に配置されて前記第二の配管を押圧し、前記第一の配管に対して前記第二の配管が前記第一の配管の軸線方向に移動可能となるように、前記第一の配管と前記第二の配管と接続するとともに、前記第二の配管を押圧する力を調節することで前記第一の配管に対する前記第二の配管の移動しやすさを調節する接続部と、前記接続部が前記第二の配管を押圧する力を調節する部材と、を備えることを特徴としている。
また、本発明の水管橋は、第一の橋台及び第二の橋台と、上記に記載の水管橋用配管ユニットと、を備え、前記第一の橋台には前記水管橋用配管ユニットの前記第一の配管が取付けられ、前記第二の橋台には前記水管橋用配管ユニットの前記第二の配管が取付けられていることを特徴としている。
この発明によれば、第一の配管に対して第二の配管を軸線方向に移動させることで、両配管の全体としての軸線方向の長さが調節される。

また、上記の水管橋用配管ユニットにおいて、前記第一の配管の内周面と前記第二の配管の外周面とを水密に封止する封止部材を備えることがより好ましい。
また、上記の水管橋用配管ユニットにおいて、前記接続部は、円弧状に形成された複数の接続片を環状に配置して構成され、前記調節する部材は、前記第一の配管に形成された貫通孔に挿通された状態で、前記接続片に形成された雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を備えていることがより好ましい。

また、上記の水管橋用配管ユニットにおいて、前記封止部材は、前記第一の配管の内周面に取付けられ、前記第二の配管の外周面と前記軸線方向に摺動することがより好ましい。
この発明によれば、配管を製造するときに、板材を幅方向の両縁部が近づくように曲げることで管状に変形させ、この両縁部を突き合せてシーム溶接して形成する場合がある。このときには、配管の外周面及び内周面に軸線方向に延びる溶接ビードが形成される。
配管の外周面に形成される溶接ビードは工具等により削りやすいが、配管の内周面に形成される溶接ビードは配管の管路内に工具等を挿入する必要があるため削りにくい。封止部材を第一の配管の内周面に取付けることで、第二の配管の外周面と封止部材との形状が調節しやすくなる。

また、上記の水管橋用配管ユニットにおいて、前記接続部は、前記第二の配管の外周面に接触する固定部材を備え、前記調節する部材が前記固定部材を前記第一の配管の軸線側に付勢することで、前記固定部材が前記軸線側に膨らむように変形して前記第二の配管の外周面を押圧することがより好ましい。
また、上記の水管橋用配管ユニットにおいて、前記第一の配管の他端部内に挿通された第三の配管と、前記第一の配管に対して前記第三の配管が前記軸線方向に摺動するように、前記第一の配管と前記第三の配管と接続する第二の接続部と、を備えることがより好ましい。
また、本発明の水管橋の架設方法は、上記に記載の水管橋用配管ユニットを用いた水管橋の架設方法であって、前記第一の配管と前記第二の配管とが前記軸線方向に重なる長さを第一の長さにした状態で、前記水管橋用配管ユニットを搬送し、前記接続部が前記第二の配管を押圧する力を前記調節する部材によって調節し、前記第一の配管と前記第二の配管とが前記軸線方向に重なる長さを、前記第一の長さよりも短い第二の長さにした状態で、第一の橋台に前記水管橋用配管ユニットの前記第一の配管を取付けるとともに、第二の橋台に前記水管橋用配管ユニットの前記第二の配管を取付けることを特徴としている。

本発明において、請求項１に記載の水管橋用配管ユニット、及び請求項７に記載の水管橋によれば、橋台間の実際の長さに合わせて第一の配管及び第二の配管の全体としての軸線方向の長さを調節することで、橋台間の実際の長さが橋台間の設計寸法に対して大きく異なっている場合でも橋台に容易に架設できる。
請求項２に記載の水管橋用配管ユニットによれば、第一の配管と第二の配管との間から水が漏れるのをより確実に抑えることができる。

請求項３に記載の水管橋用配管ユニットによれば、接続部を第一の配管や第二の配管に着脱したり、接続部が第二の配管を押圧する力を調節したりするのが容易になる。
請求項４に記載の水管橋用配管ユニットによれば、第二の配管の外周面と封止部材との形状が調節しやすくなり、封止部材に第二の配管を挿通しやすくなる。

請求項６に記載の水管橋用配管ユニットによれば、第一の配管、第二の配管、及び第三の配管の全体としての軸線方向の長さをより広い範囲にわたり調節することができる。
請求項８に記載の水管橋の架設方法によれば、水管橋用配管ユニットの搬送時に第一の配管と第二の配管とが重なる長さを短くしておくことで、水管橋用配管ユニットの軸線方向の長さが短くなり、水管橋用配管ユニットを搬送しやすくなる。そして、第一の配管と第二の配管とが重なる長さを長くして水管橋用配管ユニットの軸線方向の長さを長くした状態で、両橋台に水管橋用配管ユニットを取付けて架設することができる。

本発明の一実施形態の水管橋の一部を破断した側面図である。同水管橋の配管ユニットの要部の断面図である。図２中の切断線Ａ１−Ａ１の断面図である。本実施形態の水管橋の架設方法を示すフローチャートである。本発明の一実施形態の水管橋の架設方法を説明するための配管ユニットの側面の断面図である。同水管橋の架設方法を説明するための平面図である。同水管橋の架設方法を説明するための側面図である。同水管橋の架設方法を説明するための正面図である。同水管橋の架設方法を説明するための平面図である。同水管橋の架設方法を説明するための側面図である。同水管橋の架設方法を説明するための正面図である。同水管橋に作用する曲げモーメントの一例を示す図である。本発明の実施形態の変形例の配管ユニットの要部の断面図である。本発明の実施形態の変形例の配管ユニットの要部の断面図である。本発明の実施形態の変形例の配管ユニットの要部の断面図である。本発明の実施形態の変形例の配管ユニットの要部の断面図である。本発明の変形例の実施形態における水管橋の一部を破断した側面図である。

以下、本発明に係る水管橋の一実施形態を、図１から図１６を参照しながら説明する。
図１に示すように、本水管橋１は、第一の橋台６１及び第二の橋台６２と、本実施形態の配管ユニット２とを備えている。
橋台６１、６２はコンクリート等で形成され、河川Ｒ１を挟んで対向する岸Ｒ２、Ｒ３にそれぞれ配置されている。第一の橋台６１には配管ユニット２の第三の配管１５Ｂが取付けられ、第二の橋台６２には配管ユニット２の第二の配管１５Ａが取付けられている。

配管ユニット２は、第一の配管１０と、第一の配管１０の一端部１０ａ内に少なくとも一部が挿通された第二の配管１５Ａと、第一の配管１０の他端部１０ｂ内に少なくとも一部が挿通された第三の配管１５Ｂとを有している。
本実施形態では、第二の配管１５Ａ及び第三の配管１５Ｂの構成は第一の配管１０を挟んで対称である。このため、第二の配管１５Ａの構成については数字に英字「Ａ」を付加し、第三の配管１５Ｂの対応する構成については同一の数字に英字「Ｂ」を付加することで示す。これにより、重複する説明を省略する。
後述する接続部２０Ａ及び第二の接続部２０Ｂ、Ｏリング４０Ａ及びＯリング４０Ｂについても同様とする。
以下では、第一の配管１０の一端部１０ａに対する第一の配管１０の中央部側を中央側Ｄ１、第一の配管１０の中央部に対する第一の配管１０の一端部１０ａ側を端部側Ｄ２とそれぞれ称する。

図２及び３に示すように、配管ユニット２は、第一の配管１０と第二の配管１５Ａと接続する接続部２０Ａと、第一の配管１０の内周面と第二の配管１５Ａの外周面とを水密に封止するＯリング（封止部材）４０Ａとを有している。

配管１０、１５Ａ、１５Ｂは、例えば公知のＵＯＥ法により形成された直線状の配管である。この配管は、普通鋼（炭素鋼）で形成された板材を、幅方向の両縁部が近づくように曲げることで管状に変形させ、この両縁部を突き合せてシーム溶接して形成したものである。配管をシーム溶接することで配管の外周面及び内周面に配管の軸線方向に延びる溶接ビードが形成される。第二の配管１５Ａの内周面に形成された溶接ビード１６Ａは、配管の管路内に工具等を挿入する必要があるため削りにくい。これに対して、第二の配管１５Ａの外周面に形成される溶接ビードは工具等により容易に削ることができる。

第一の配管１０の内径は、配管１５Ａ、１５Ｂの外径よりも大きい。配管１５Ａ、１５Ｂとして、例えばＪＩＳ規格の配管用鋼管であるＳＴＷ４００で呼び径４００Ａのもの、第一の配管１０としてＳＴＷ４００で呼び径４５０Ａのものを用いることができる。
第一の配管１０の一端部１０ａには貫通孔１１ａ、１１ｂが対向するように形成されている。図示はしないが、第一の配管１０の他端部１０ｂにも、貫通孔１１ａ、１１ｂと同様の一対の貫通孔が対向するように形成されている。
図１に示すように、配管ユニット２における標高が最も高くなる部分、この場合には第一の配管１０の軸線Ｃ方向の中央部には、第一の配管１０内の空気を外部に抜くための空気弁１２が設けられている。
配管１０、１５Ａ、１５Ｂの外周面には、防錆用等の塗装処理が施されていることが好ましい。

接続部２０Ａは、図２及び３に示すように、軸線Ｃ方向に見たときに円弧状に形成された２つの接続片２１Ａ、２２Ａを環状に配置して構成されている。
接続片２１Ａは、先端側の小径部２４Ａと、小径部２４Ａよりも基端側に設けられ小径部２４Ａよりも外径が大きい大径部２５Ａとを備えている。小径部２４Ａの内周面と大径部２５Ａの内周面とは面一である。小径部２４Ａの内径ＲＡは、第二の配管１５Ａの外径よりもわずかに大きい。小径部２４Ａの外径は第一の配管１０の内径よりもわずかに小さく、大径部２５Ａの外径は第一の配管１０の外径よりも大きい。
小径部２４Ａの外周面には、径方向に延びる挿通穴２６Ａが形成され、この挿通穴２６Ａには図示しない雌ネジ部が形成されている。
小径部２４Ａ及び大径部２５Ａは、例えば普通鋼などで一体に形成されている。

図３に示す接続片２２Ａは、接続片２１Ａと同一の構成であり、小径部２８Ａと図示しない大径部とを備えている。小径部２８Ａの外周面には、径方向に延びる挿通穴３０Ａが形成され、この挿通穴３０Ａには図示しない雌ネジ部が形成されている。
接続片２１Ａ、２２Ａと第二の配管１５Ａとの間には、ゴム等で形成されたシート状部材が配置されていることが好ましい。このように構成することで、第二の配管１５Ａの外周面に形成された塗膜が剥がれにくくなる。
なお、シート状部材を用いることに代えて、第二の配管１５Ａの外周面に形成された塗膜の硬度を高くしてもよい。

図２及び３に示すように、第一の配管１０の貫通孔１１ａにはネジ部材５１Ａの雄ネジ部５２Ａが挿通され、この雄ネジ部５２Ａは接続片２１Ａの挿通穴２６Ａに形成された雌ネジ部に螺合している。第一の配管１０の外周面には、ネジ部材５１Ａの頭部５３Ａが係止している。
同様に、図３に示すように、第一の配管１０の貫通孔１２ａにはネジ部材５４Ａの雄ネジ部５５Ａが挿通され、この雄ネジ部５５Ａは接続片２２Ａの挿通穴３０Ａに形成された雌ネジ部に螺合している。第一の配管１０の外周面には、ネジ部材５４Ａの頭部５６Ａが係止している。

このように構成された接続片２１Ａは、ネジ部材５１Ａをその軸線周りに回転させて挿通穴２６Ａの雌ネジ部とネジ部材５１Ａとが螺合する長さを長くすると、第二の配管１５Ａと接続片２１Ａとの間に図示しない隙間が形成される。一方で、挿通穴２６Ａの雌ネジ部とネジ部材５１Ａとが螺合する長さを短くすると、接続片２１Ａが第二の配管１５Ａに押し付けられる。
接続片２２Ａも同様に、ネジ部材５４Ａにより第二の配管１５Ａに押し付けられたり、第二の配管１５Ａとの間に隙間が形成されたりする。
接続片２１Ａ、２２Ａは、前述の螺合する長さを短くすることで、接続片２１Ａ、２２Ａが第二の配管１５Ａを押圧しつつ第一の配管１０に対して第二の配管１５Ａが、軸線Ｃ方向に移動するように位置決めされている。螺合する長さを長くすることで、第一の配管１０に対して第二の配管１５Ａが軸線Ｃ方向に移動しやすくなる。

接続部２０Ａが２つの接続片２１Ａ、２２Ａで構成されているため、接続部が環状の部材で一体に形成されている場合に比べて、接続部２０Ａを移動させやすく、接続部２０Ａが第二の配管１５Ａを押圧する力を調節しやすい。
なお、接続部２０ＡはＯリング４０Ａに比べて剛性が高いため、第一の配管１０と第二の配管１５Ａとの間で曲げモーメントを効果的に伝達させることができる。
第二の接続部２０Ｂも同様に、図示しないネジ部材により第一の配管１０に対する第三の配管１５Ｂの軸線Ｃ方向の移動しやすさを調節することができる。

Ｏリング４０Ａは、図１及び２に示すようにゴム等で形成された公知の構成のものである。Ｏリング４０Ａは、第一の配管１０の一端部１０ａの内周面に取付けられたストッパ部材５７Ａ、５８Ａにより、第一の配管１０に対して軸線Ｃ方向に移動するが規制されている。ストッパ部材５７ＡはＯリング４０Ａの中央側Ｄ１に、ストッパ部材５８ＡはＯリング４０Ａの端部側Ｄ２にそれぞれ配置されている。
Ｏリング４０Ａは、接着材等の接続部材５９Ａにより第一の配管１０の内周面に取付けられている。
Ｏリング４０Ａ内には第二の配管１５Ａが挿通されている。Ｏリング４０Ａは、第二の配管１５Ａの外周面と軸線Ｃ方向に摺動する。

後述するように外気温の変化により配管１０、１５Ａ、１５Ｂが伸縮したときに第一の配管１０に対して第二の配管１５Ａが軸線Ｃ方向に移動できるように、接続部２０Ａ及びＯリング４０Ａと第二の配管１５Ａとの間に作用する摩擦力（押圧力）が設定される。

図１に示すように、第三の配管１５Ｂはリングサポート６３により第一の橋台６１に取付けられている。第二の配管１５Ａはリングサポート６４により第二の橋台６２に取付けられている。

次に、以上のように構成された配管ユニット２を用いた本実施形態の水管橋１の架設方法について説明する。以下では、まず、陸上を走行するトラッククレーンで水管橋１を架設する例を説明し、次に、水上を走行するフローティングクレーンで水管橋１を架設する例を説明する。図４は、本実施形態の水管橋１の架設方法を示すフローチャートである。
まず、工場等で配管ユニット２を製造する。接続部２０Ａが２つの接続片２１Ａ、２２Ａで構成されているため、接続部が環状の部材で一体に形成されている場合に比べて、接続部２０Ａを配管１０、１５Ａに着脱しやすい。
図５に示すように第一の配管１０と第二の配管１５Ａとが軸線Ｃ方向に重なる長さを第一の長さＬ１にし、第一の配管１０と第三の配管１５Ｂとが軸線Ｃ方向に重なる長さを第三の長さＬ３にする。このように、配管ユニット２全体の軸線Ｃ方向の長さを押し縮めた押し縮め状態にしておく。

この押し縮め状態にした配管ユニット２を、図示しないトレーラー等で図６から８に示す河川Ｒ１脇の橋台６１、６２まで搬送する（搬送工程、ステップＳ１０）。この例では、橋台６１、６２の脇に道路橋Ｒ６が架設されているため、この道路橋Ｒ６を利用している。押し縮め状態の配管ユニット２は軸線Ｃ方向の長さが短くなるので、搬送しやすい。
トラッククレーンＤ１０で、道路橋Ｒ６上に例えばＨ形鋼Ｒ７を置く。このＨ形鋼Ｒ７上の位置Ｐ１にトラッククレーンＤ１０で配管ユニット２を置き、道路橋Ｒ６上で配管ユニット２が移動しないようにする。
ネジ部材５１Ａ、５４Ａ等を調節してネジ部材５１Ａ、５４Ａ等が螺合する長さを長くし、第一の配管１０に対して配管１５Ａ、１５Ｂが軸線Ｃ方向に移動しやすくする。

図示しないチェーンブロック等により、第一の配管１０に対して第二の配管１５Ａを軸線Ｃ方向に移動させ、第一の配管１０と第二の配管１５Ａとが軸線Ｃ方向に重なる長さを、第一の長さＬ１よりも短い第二の長さＬ２にする。同様に、第一の配管１０に対して第三の配管１５Ｂを軸線Ｃ方向に移動させ、第一の配管１０と第三の配管１５Ｂとが軸線Ｃ方向に重なる長さを、第三の長さＬ３よりも短い第四の長さＬ４にする。このように、配管ユニット２全体の軸線Ｃ方向の長さを押し縮め状態よりも引き延ばした引き延ばし状態にする（引き延ばし工程、ステップＳ１２）。
引き延ばし状態にした配管ユニット２をトラッククレーンＤ１０で吊り上げ、橋台６１、６２に移動する。図示しないリングサポート等を用いて、第一の橋台６１に配管ユニット２の第三の配管１５Ｂを取付け、第二の橋台６２に配管ユニット２の第二の配管１５Ａを取付ける（取付け工程、ステップＳ１４）。
この際に、橋台６１、６２間の実際の長さに合わせて第一の配管１０に対して配管１５Ａ、１５Ｂを押込んだり引き戻したりして、配管１０、１５Ａ、１５Ｂの全体としての軸線Ｃ方向の長さを調節する。この後で、ネジ部材５１Ａ、５４Ａ等を調節してネジ部材５１Ａ、５４Ａ等が螺合する長さを短くし、接続片２１Ａ、２２Ａと第二の配管１５Ａとが摺動するようにする。
以上の工程により、水管橋１が架設される。

続いて、フローティングクレーンで水管橋１を架設する例を説明する。
押し縮め状態にした配管ユニット２を、図９から１１に示すフローティングクレーンＤ２０の位置Ｐ２に積載し、河川Ｒ１脇の橋台６１、６２まで搬送する（搬送工程、ステップＳ１０）。
配管ユニット２を押し縮め状態よりも軸線Ｃ方向の長さを引き延ばした引き延ばし状態にする（引き延ばし工程、ステップＳ１２）。
引き延ばし状態にした配管ユニット２をフローティングクレーンＤ２０で吊り上げ、第一の橋台６１に配管ユニット２の第三の配管１５Ｂを取付け、第二の橋台６２に配管ユニット２の第二の配管１５Ａを取付ける（取付け工程、ステップＳ１４）。
以上の工程により、水管橋１が架設される。

なお、このように構成された水管橋１には、例えば図１２に示す曲げモーメントが作用する。図１２の横軸は水管橋１の各構成の位置、縦軸は各構成に作用する曲げモーメントの大きさを示す。縦軸の矢印の先端側（下側）に向かうにしたがって作用する曲げモーメントが大きくなる。
図１２から分かるように第一の配管１０に作用する曲げモーメントが最も大きくなるが、第一の配管１０は配管１５Ａ、１５Ｂよりも外径が大きいため、第一の配管１０の断面二次モーメントを大きくしやすい。したがって、第一の配管１０が曲げモーメントにより損傷しにくくなる。
水管橋１を使用し、配管１０、１５Ａ、１５Ｂ内に水を通しても、第一の配管１０と第二の配管１５Ａとの間にはＯリング４０Ａが、第一の配管１０と第三の配管１５Ｂとの間にはＯリング４０Ｂが、それぞれ設けられている。このため、第一の配管１０と第二の配管１５Ａとの間及び第一の配管１０と第三の配管１５Ｂとの間から水が漏れることが抑えられる。

以上説明したように、本実施形態の配管ユニット２及び水管橋１によれば、第一の配管１０に対して第二の配管１５Ａを軸線Ｃ方向に移動させることで、配管１０、１５Ａ、１５Ｂの全体としての軸線Ｃ方向の長さが調節される。したがって、橋台６１、６２間の実際の長さに合わせて配管１０、１５Ａ、１５Ｂの全体としての軸線Ｃ方向の長さを調節することで、橋台６１、６２間の実際の長さが橋台６１、６２間の設計寸法に対して大きく異なっている場合でも、橋台６１、６２に配管ユニット２を容易に架設できる。
なお、本実施形態の水管橋１では、外気温の変化により配管ユニット２が伸縮する場合がある。この場合でも、第一の配管１０に対して配管１５Ａ、１５Ｂが押込まれたり引き戻されたりすることで、各配管１０、１５Ａ、１５Ｂに過大な軸力（軸線Ｃ方向に作用する力）が作用するのを抑え、配管ユニット２の伸縮を吸収することができる。従来の水管橋に備えられていた、エクスパンションのような伸縮機構を別途備える必要が無い。

Ｏリング４０Ａ、４０Ｂを備えることで、第一の配管１０と第二の配管１５Ａとの間及び第一の配管１０と第三の配管１５Ｂとの間から水が漏れることをより確実に抑えることができる。
接続部２０Ａは、２つの接続片２１Ａ、２２Ａを環状に配置して構成されている。これにより、接続部２０Ａを配管１０、１５Ａに着脱したり、接続部２０Ａが第二の配管１５Ａを押圧する力を調節したりするのが容易になる。

Ｏリング４０Ａは、第一の配管１０の内周面に取付けられている。したがって、第二の配管１５ＡがＵＯＥ法により形成されていても、第二の配管１５Ａの外周面に形成された溶接ビードを削っておくことで、Ｏリング４０Ａに第二の配管１５Ａを挿通しやすくなる。
水管橋１は第三の配管１５Ｂ及び第二の接続部２０Ｂを備えている。このため、配管１０、１５Ａ、１５Ｂの全体としての軸線Ｃ方向の長さをより広い範囲にわたり調節することができる。

本実施形態の配管ユニット２は、広範囲にわたる橋台６１、６２間の長さに対応できる。これにより、仮設用の水管橋や、災害時の緊急仮設用の水管橋等に好適に用いることができる。
水管橋１を架設する現地での、配管に対する溶接処理や塗装処理が不要になる。
また、本実施形態の水管橋１の架設方法によれば、配管ユニット２の搬送時に押し縮め状態にしておくことで、配管ユニット２の軸線Ｃ方向の長さが短くなり配管ユニット２を搬送しやすくなる。そして、配管ユニット２を引き延ばし状態にして配管ユニット２の軸線Ｃ方向の長さを長くした状態で、橋台６１、６２に配管ユニット２を取付けて架設することができる。

本実施形態の配管ユニット２の接続部２０Ａは、以下に説明するようにその構成を様々に変形させることができる。
図１３に示す配管ユニット３では、第一の配管１０の一端部１０ａに径方向外側に突出する外側フランジ７１Ａ、及び径方向内側に突出する内側フランジ７２Ａが全周にわたり形成されている。
配管ユニット３が備える接続部７５Ａは、フランジ７１Ａ、７２Ａの端部側Ｄ２の面、及び第二の配管１５Ａの外周面にそれぞれ接触する固定部材７６Ａと、固定部材７６Ａがフランジ７１Ａ、７２Ａ及び第二の配管１５Ａに接触した状態を保持する止水金具７７Ａとを有している。固定部材７６Ａ及び止水金具７７Ａは、軸線Ｃ周りに回転対称となる環状に形成された部材である。

固定部材７６Ａは、ゴム等で形成されている。固定部材７６Ａの中央側Ｄ１の面には、切欠き７８Ａが形成されている。切欠き７８Ａは、内側フランジ７２Ａと第二の配管１５Ａとの間に形成された隙間に連通している。固定部材７６Ａの端部側Ｄ２の面７９Ａは、軸線Ｃに近づくにしたがって端部側Ｄ２に向かう傾斜面になっている。
止水金具７７Ａの内周面の中央側Ｄ１には、外側フランジ７１Ａに係合する凹部８１Ａが形成されている。止水金具７７Ａの内周面の端部側Ｄ２には、凸部８２Ａが形成されている。凸部８２Ａの中央側Ｄ１の面８３Ａは、軸線Ｃに近づくにしたがって端部側Ｄ２に向かう傾斜面になっている。止水金具７７Ａは、普通鋼等で形成することができる。

このように構成された本変形例の配管ユニット３は、固定部材７６Ａに第二の配管１５Ａを挿通させ、第一の配管１０の外側フランジ７１Ａ及び固定部材７６Ａに止水金具７７Ａを径方向外側から嵌合させて構成される。このときに、止水金具７７Ａの面８３Ａが固定部材７６Ａの面７９Ａを軸線Ｃ側かつ中央側Ｄ１に付勢する。これにより、固定部材７６Ａが軸線Ｃ側に膨らむように変形して第二の配管１５Ａの外周面を押圧し、接続部７５Ａが第一の配管１０と第二の配管１５Ａとを接続する。
なお、固定部材７６Ａの切欠き７８Ａに第一の配管１０内を流れる水が入ると、切欠き７８Ａが開いて固定部材７６Ａが第二の配管１５Ａの外周面をより強く押圧する。

第二の配管１５Ａと第一の配管１０との間で曲げモーメントを伝達しない場合には、以下のように構成してもよい。すなわち、橋台６１、６２に配管１５Ａ、１５Ｂの端部を固定（後述する図１７における第一の配管１０と第一の橋台６１とが固定されている方式で固定）して、接続部をピン構造とする。
この場合、橋台６１、６２に固定されている配管に作用する曲げモーメントの方が橋台６１、６２に固定されていない配管に作用する曲げモーメントよりも大きくなる。このため、軸線方向の中央に配置される配管が軸線方向の両端部に配置される配管に挿通される構成、すなわち、第二の配管及び第三の配管内に第一の配管が挿通される構成にすることが好ましい。
これにより、水管橋全体がいわゆるゲルバー形式となる。後述する図１４から１６に示す変形例の配管ユニットにおいても同様である。

図１４に示す配管ユニット４では、第一の配管１０に前述の外側フランジ７１Ａが形成され、この外側フランジ７１Ａに挟持板９１Ａが溶接等により固定されている。
配管ユニット４が備える接続部９５Ａは、リング状に形成された固定部材９６Ａと、固定部材９６Ａを保持する止水金具９７Ａとを有している。止水金具９７Ａの中央側Ｄ１の面の軸線Ｃ側には、段部９８Ａが形成されている。固定部材９６Ａは止水金具９７Ａの段部９８Ａに配置されている。固定部材９６Ａは挟持板９１Ａと止水金具９７Ａとの間に配置され、ボルト等の接続部材１００Ａによって軸線Ｃ方向に圧縮される。
軸線Ｃ方向に圧縮された固定部材９６Ａが軸線Ｃ側に膨らむように変形して第二の配管１５Ａの外周面を押圧することで、接続部９５Ａが第一の配管１０と第二の配管１５Ａとを接続する。

図１５に示す配管ユニット５では、第一の配管１０の外側フランジ７１Ａに挟持板９１Ａが固定されていない。
配管ユニット５が備える接続部１０５Ａは、リング状に形成された固定部材１０６Ａと、固定部材１０６Ａを保持する止水金具１０７Ａとを有している。
固定部材１０６Ａの外周面の中央側Ｄ１には、中央側Ｄ１に向かうにしたがって軸線Ｃに近づく傾斜面１０８Ａが形成されている。傾斜面１０８Ａは、第一の配管１０の内周面の端部側Ｄ２の端に接触している。
接続部材１００Ａによって第一の配管１０の外側フランジ７１Ａと止水金具１０７Ａとの距離が近づけられると、固定部材１０６Ａは中央側Ｄ１に移動するとともに、傾斜面１０８Ａに接触した第一の配管１０により軸線Ｃ側に付勢され、第二の配管１５Ａの外周面を押圧する。こうして接続部１０５Ａが、第一の配管１０と第二の配管１５Ａとを接続する。

図１６に示す配管ユニット６では、第二の配管１５Ａの外周面に軸線Ｃ方向に間隔を空けて複数の係止部１１１Ａが形成されている。
配管ユニット６が備える接続部１１５Ａは、リング状に形成された固定部材１１６Ａと、固定部材１１６Ａを保持する止水金具１１７Ａとを有している。
固定部材１１６Ａは、第一の配管１０の内周面と第二の配管１５Ａの外周面との間に配置される。
止水金具１１７Ａは、リング状に形成された金具本体１１８Ａと、金具本体１１８Ａの径方向内側から中央側Ｄ１に突出する凸部１１９Ａとを有している。凸部１１９Ａは第一の配管１０と第二の配管１５Ａとの間に配置される。
接続部材１００Ａによって第一の配管１０の外側フランジ７１Ａと止水金具１１７Ａの金具本体１１８Ａとの距離が近づけられると、固定部材１１６Ａが第二の配管１５Ａの係止部１１１Ａと止水金具１１７Ａの凸部１１９Ａとの間で挟持され、軸線Ｃ側に膨らむように変形する。固定部材１１６Ａが第二の配管１５Ａの外周面を押圧することで、接続部１１５Ａが第一の配管１０と第二の配管１５Ａとを接続する。

なお、配管ユニット３における固定部材７６Ａと第二の配管１５Ａとの間に、ゴム等で形成されたシート状部材が配置されていてもよい。このシート状部材は、配管ユニット４における固定部材９６Ａと第二の配管１５Ａとの間、配管ユニット５における固定部材１０６Ａと第二の配管１５Ａとの間、配管ユニット６における固定部材１１６Ａと第二の配管１５Ａとの間にそれぞれ配置されていてもよい。
また、配管ユニット３〜６にシート状部材を用いることに代えて、第二の配管１５Ａの外周面に形成された塗膜の硬度を高くしてもよい。
上記の止水金具７７Ａ、９７Ａ、１０７Ａ、１１７Ａは環状に形成されず、径方向に分割された形状に形成されてもよい。

以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。
例えば、前記実施形態では、図１７に示す水管橋７のように、配管ユニット８が配管ユニット２において第三の配管１５Ｂ、第二の接続部２０Ｂ、及びＯリング４０Ｂを備えないように構成してもよい。この場合、第一の配管１０は例えばコンクリート等で形成された第一の橋台６１に固定される。
また、第三の配管内に第一の配管１０が挿通されるように構成してもよい。すなわち、第三の配管の内径を第一の配管１０の外径よりも大きくしてもよい。この場合、第三の配管、第一の配管１０、及び第二の配管１５Ａが、外側から内側に向けて３重に重なるように配置される。
配管ユニットを４本以上の配管で構成してもよい。

接続片２１Ａは１本のネジ部材５１Ａにより第一の配管１０に取付けられるとしたが、接続片２１Ａを第一の配管１０に取付けるネジ部材５１Ａの数は１本に限られず、２本以上でもよい。接続片２２Ａについても同様である。この場合、第一の配管１０の一端部１０ａには、接続片２１Ａ、２２Ａを取付けるための３つ以上の貫通孔が形成される。
第一の配管１０の一端部１０ａに形成される貫通孔１１ａ、１１ｂは、対向するように配置されていなくてもよい。
接続部２０Ａは２つの接続片２１Ａ、２２Ａで構成されているとした。しかし、接続部を構成する接続片の数に制限はなく、３つ以上でもよい。また、第二の配管１５Ａの外径が小さい場合等には、接続部は環状やＣ字形の部材で一体に構成されていてもよい。接続部がＣ字形に形成されていれば、Ｃ字形の対向する端部同士の間を広げるように接続部を変形させることで、第二の配管１５Ａに接続部が着脱しやすくなる。

第二の配管１５Ａが溶接ビードが形成されない方法で製造される場合には、Ｏリング４０Ａは第二の配管１５Ａの外周面に設けられてもよい。
配管１０、１５Ａ、１５Ｂは普通鋼で形成されているとしたが、ステンレス鋼で形成されているとしてもよい。この場合、配管１０、１５Ａ、１５Ｂへの塗装処理は不要になる。
封止部材がＯリング４０Ａであるとしたが、封止部材として公知の水膨張性ゴムを用いてもよい。例えば配管の溶接ビードを削るコストが過大になった場合、みずみちを形成する溶接ビードの比較的大きな凹凸を削り取れば、溶接ビードの比較的小さな凹凸は削り取らなくても水膨張性ゴムの膨張圧によって封止、止水することができるからである。
配管ユニットにキャンバーを設けてもよい。この場合、例えば配管の軸線方向の中央部を、溶接等により屈曲した形状に形成する。

１、７水管橋
２、３、４、５、６、８配管ユニット（水管橋用配管ユニット）
１０第一の配管
１０ａ一端部
１０ｂ他端部
１５Ａ第二の配管
１５Ｂ第三の配管
２０Ａ、７５Ａ、９５Ａ、１０５Ａ、１１５Ａ接続部
２０Ｂ第二の接続部
２１Ａ、２２Ａ接続片
４０ＡＯリング（封止部材）
６１第一の橋台
６２第二の橋台
Ｃ軸線
Ｌ１第一の長さ
Ｌ２第二の長さ

Claims

第一の配管と、
前記第一の配管の一端部内に挿通された第二の配管と、
前記第二の配管に対して径方向外側に配置されて前記第二の配管を押圧し、前記第一の配管に対して前記第二の配管が前記第一の配管の軸線方向に移動可能となるように、前記第一の配管と前記第二の配管と接続するとともに、前記第二の配管を押圧する力を調節することで前記第一の配管に対する前記第二の配管の移動しやすさを調節する接続部と、
前記接続部が前記第二の配管を押圧する力を調節する部材と、
を備えることを特徴とする水管橋用配管ユニット。
前記第一の配管の内周面と前記第二の配管の外周面とを水密に封止する封止部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の水管橋用配管ユニット。
前記接続部は、円弧状に形成された複数の接続片を環状に配置して構成され、
前記調節する部材は、前記第一の配管に形成された貫通孔に挿通された状態で、前記接続片に形成された雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の水管橋用配管ユニット。
前記封止部材は、前記第一の配管の内周面に取付けられ、前記第二の配管の外周面と前記軸線方向に摺動することを特徴とする請求項２に記載の水管橋用配管ユニット。
前記接続部は、前記第二の配管の外周面に接触する固定部材を備え、
前記調節する部材が前記固定部材を前記第一の配管の軸線側に付勢することで、前記固定部材が前記軸線側に膨らむように変形して前記第二の配管の外周面を押圧することを特徴とする請求項１、２または４に記載の水管橋用配管ユニット。
前記第一の配管の他端部内に挿通された第三の配管と、
前記第一の配管に対して前記第三の配管が前記軸線方向に摺動するように、前記第一の配管と前記第三の配管と接続する第二の接続部と、
を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の水管橋用配管ユニット。
第一の橋台及び第二の橋台と、
請求項１に記載の水管橋用配管ユニットと、
を備え、
前記第一の橋台には前記水管橋用配管ユニットの前記第一の配管が取付けられ、
前記第二の橋台には前記水管橋用配管ユニットの前記第二の配管が取付けられていることを特徴とする水管橋。
請求項１に記載の水管橋用配管ユニットを用いた水管橋の架設方法であって、
前記第一の配管と前記第二の配管とが前記軸線方向に重なる長さを第一の長さにした状態で、前記水管橋用配管ユニットを搬送し、
前記接続部が前記第二の配管を押圧する力を前記調節する部材によって調節し、前記第一の配管と前記第二の配管とが前記軸線方向に重なる長さを、前記第一の長さよりも短い第二の長さにした状態で、第一の橋台に前記水管橋用配管ユニットの前記第一の配管を取付けるとともに、第二の橋台に前記水管橋用配管ユニットの前記第二の配管を取付けることを特徴とする水管橋の架設方法。