JP6336374B2

JP6336374B2 - 補強管及び管補強方法

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Publication number: JP6336374B2
Application number: JP2014208257A
Authority: JP
Inventors: 池　田　信太郎; 田信太郎池
Original assignee: Victaulic Co of Japan Ltd
Current assignee: Victaulic Co of Japan Ltd
Priority date: 2014-10-09
Filing date: 2014-10-09
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2034-10-09
Also published as: JP2016079993A

Description

本発明は補強管及び管補強方法に係り、特に本管である外管の内側面に樹脂ライニング等を配設した補強管及び管補強方法に関する。

上下水道用、工業用あるいは農業用等の管路を構成するために鋼管やコンクリート管等がよく用いられている。これらの鋼管やコンクリート管等の外管は地中に埋設されて使用される場合も多い。鋼管やコンクリート管等の外管は地震等や環境汚染等の影響によって経年的に劣化することが考えられる。例えば外管が、地中に埋設された場合に、掘り起こして修理することは容易ではない。

そこで、管路が経年劣化することをできる少なくし頻繁なる修理を回避することを意図し、本管である外管の内側面に樹脂ライニング等を配設し外管を補強した補強管が知られている。

図７に、従来の補強管２０を示す。補強管２０は、鋼管やコンクリート管等外の管２１と、外管２１の内周面に配設された樹脂ライニング２２とを備えている。樹脂ライニング２２は外管２１との境界部から水分等が侵入しないようにするために外管２１の端部よりも内側に入り込んだ位置から配設されている。また、樹脂ライニング２２の端部の外管２１の内周面との境界部には、シール材としてのゴムリング２３で覆われ、ゴムリング２３は外管２１の内周面側で締め付けバンド２５によって内側から外方へ締め付けられ、樹脂ライニング２２の内周面側で締め付けバンド２６によって内側から外方へ締め付けられている。

特開２００４−２０５０２０号公報

外管２１と樹脂ライニング２２とは材質が異なり熱膨張率が互いに異なり、外管２１と樹脂ライニング２２とで熱膨張によって膨張する長さに差異が生じる。このように、両者は一体的に伸長するとは限らない。外管２１と樹脂ライニング２２は長さが例えば約１００ｍｍと長い場合もあるために、外管２１と樹脂ライニング２２とで熱膨張による膨張長さの差異を無視できない。

熱膨張により樹脂ライニング２２が伸長し、例えば図７にあっては樹脂ライニング２２が右方へ移動し、樹脂ライニング２２の端部がゴムリング２３から外れてしまうことが生じ、外管２１と樹脂ライニング２２との間の境界部にあるシール部のシール性が失われるという問題がある。

なお、樹脂ライニング２２が熱膨張により伸長し、図７にあっては樹脂ライニング２２が左方へ移動する場合には、樹脂ライニング２２の端部がゴムリング２３から外れてしまうことは生じない。

熱膨張により樹脂ライニング２２が伸長し、樹脂ライニング２２の端部がゴムリング２３から外れてしまうことが生じるという問題は、次のように考えることができる。

ゴムリング２３は締め付けバンド２５と締め付けバンド２６によって締め付けられており、樹脂ライニング２２が熱膨張し伸長すると、樹脂ライニング２２とゴムリング２３との間には樹脂ライニング２２の伸長を妨げるように摩擦力Ｆ１が生じ、外管２１とゴムリング２３との間には外管２１の伸長を妨げるように摩擦力Ｆ２が生じる。

従来は、摩擦力Ｆ１と摩擦力Ｆ２との大小関係には何の配慮もされていなかった。このために、例えば、摩擦力Ｆ１が摩擦力Ｆ２よりも大きくない場合には、締め付けバンド２５でゴムリング２３を外管２１に締め付けた状態で、樹脂ライニング２２のみが右方向に移動し、樹脂ライニング２２の端部がゴムリング２３から外れてしまうことが生じるのである。

このように、従来は、ゴムリング２３を外管２１に対して締め付ける締め付けバンド２５とゴムリング２３を樹脂ライニング２２に対して締め付ける締め付けバンド２６とは、ゴムリング２３を締め付けさせできればよいとのみ考えられていた。このために、樹脂ライニング２２が熱膨張で伸長しゴムリング２３から外れてしまうという問題があった。

そこで、本願発明は上記従来技術の有する問題を解消し、補強管におけるライニング部の端部と外管の内周面との間のシール性を安定に確保する補強管及び管補強方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本願発明に係る補強管は、構造管である外管と、前記外管の端部より内側に入り込み前記外管の内周面にライニングされたライニング部と、前記ライニング部の端部と前記外管の内周面との間のシール部を密閉するリング状のシール部材と、前記シール部材を前記ライニング部の内周面に締め付ける第１拡張バンドと、前記シール部材を前記外管の内周面に締め付ける第２締拡張バンドと、を備え、前記シール部材に対して前記ライニング部が受ける第１摩擦力が前記シール部材に対して前記外管が受ける第２摩擦力よりも大きくなるように、前記第１拡張バンドと前記第２拡張バンドが配設されていることを特徴とする。

また、前記第１拡張バンドの個数が前記第２拡張バンドの個数よりもより多く配設されていることを特徴とする。

また、前記第１拡張バンドの締め付け力が前記第２拡張バンドの締め付け力よりもより大きく設定されていることを特徴とする。

また、前記第１拡張バンドと前記第２拡張バンドとを相互に留める留め具を有することを特徴とする。

また、本願発明に係る管補強方法は、構造管である外管と、前記外管の端部より内側に入り込み前記外管の内周面にライニングされたライニング管と、前記ライニング管の端部と前記外管の内周面との間のシール部を密閉するリング状のシール部材と、前記シール部材を前記ライニング管の内周面に締め付ける第１拡張バンドと、前記シール部材を前記外管の内周面に締め付ける第２締拡張バンドと、を用意し、前記シール部材に対して前記ライニング管が受ける第１摩擦力が前記シール部材に対して前記外管が受ける第２摩擦力よりも大きくなるように、前記第１拡張バンドと前記第２拡張バンドを配設することを特徴とする。

本願発明の構成によれば、シール部材に対してライニング部が受ける第１摩擦力がシール部材に対して外管が受ける第２摩擦力よりも大きくなるように、第１拡張バンドと第２拡張バンドが配設されているので、熱膨張して伸長した場合においても、ライニング部の端部がシール部材から外れることがなく、ライニング部の端部と外管の内周面との間のシール性を安定に確保することが可能になる。

本願発明に係る補強管の一実施形態を示す斜視図。図１に対応する補強管の内側面を示す図。図２の左方から見た端面図。図２の右方から見た端面図。本願発明に係る補強管の作用を説明する図。本願発明に係る補強管の他の実施形態を示す斜視図。従来の補強管を説明する図。

図１乃至図４を参照して、本願発明に係る補強管の一実施形態について説明する。
補強管１は、外側にある構造管である外管２と、外管２の端部より内側に入り込んでおり外管２の内周面にライニングされたライニング部３と、ライニング部３の端部と外管２の内周面との間のシール部４を密閉するリング状のシール部材５と、シール部材５をライニング部３の内周面に締め付ける第１拡張バンド６と、シール部材５を外管２の内周面に締め付ける第２拡張バンド７とを備えている。

外管１は鋼管やコンクリート管等からなる。ライニング部３は例えば樹脂材から構成されている。シール部材５は例えばゴム材から構成されている。

第１拡張バンド６と第２拡張バンド７とは、シール部材５に対してライニング部３が受ける第１摩擦力Ｆ１がシール部材５に対して外管２が受ける第２摩擦力Ｆ２よりも大きくなるように、配設されている。このために、本実施の形態においては、第１拡張バンド６は相並んで設けられた二つの単位バンドである第１拡張バンド６ａと第１拡張バンド６ｂとを有し、第２拡張バンド７は単一の単位バンドを有する。

第１拡張バンド６は、第２拡張バンド７に比べて、ライニング部３の厚みの分だけ小さい径で形成されている。第１拡張バンド６と第２拡張バンド７の単位バンドは各々、３個の円弧状のセグメントからなる。３つのセグメントは互いに小さな間隙をおいてシール部材５に当てるように配設され、その間隙を専用具で拡げ、拡げた間隙にスペーサが挟み込まれ、単位バンドが内側から外方へ押し付けられる。図２において、符合８は間隙に挟み込まれたスペーサを示す。スペーサ８が挟み込まれた部位には、スペーサ８を保持するように当て板９をビス１０で外管２に取り付けている。

第１拡張バンド６と第２拡張バンド７とは、互いに離反しなように軸方向に細長い留め具１２とビス１３、１３によって相互に留められている。留め具１２は第１拡張バンド６と第２拡張バンド７との間の段差にあわせて横断面で軸方向に段差を有するように形成されている。

次に、本実施の形態の作用について説明する。
熱膨張によってライニング部３が伸長し、図５において、ライニング部３が右方へ伸長し、ライニング部３とシール部材５との間には摩擦力Ｆ１が生じる。同様に、熱膨張によって外管２が伸長し、図５において、外管２が右方へ伸長し、外管２とシール部材５との間には摩擦力Ｆ２が生じる。第１拡張バンド６は二つの単位バンドである第１拡張バンド６ａと第１拡張バンド６ｂで構成されており、第２拡張バンド７は単一の単位バンドで構成されているので、第１拡張バンド６は第２拡張バンド７に比べて約２倍の強さでシール部材５を締め付けているので、摩擦力Ｆ１は摩擦力Ｆ２に比べて十分に大きいと考えられる。なお、ここで便宜的に、シール部材５に対するライニング部３の摩擦係数とシール部材５に対する外管２の摩擦係数とは大差がないとしている。

この結果、摩擦力Ｆ１は摩擦力Ｆ２に比べて大きいので、第２拡張バンド７によって締め付けられているシール部材５は摩擦力Ｆ２に打ち勝って外管２から離れ右方へ移動し、一方、第１拡張バンド６によって締め付けられているシール部材５とライニング部３とは、第２拡張バンド７によって締め付けられているシール部材５が右方へ移動可能であるので、互いに分離することなく一体的に右方へ移動し、場合によっては第２拡張バンド７によって締め付けられているシール部材５を右方へ引っ張りながら移動し、ライニング部３の端部がシール部材５から外れることを防止することができる。

また、第１拡張バンド６によって締め付けられているシール部材５とライニング部３とが第２拡張バンド７によって締め付けられているシール部材５を右方へ引っ張りながら移動する場合において、シール部材５を右方へ引っぱることによってシール部材５を破断させる恐れがある。これに対して、本実施の形態では、留め具１２が設けられているので、シール部材５に過度な力が負荷しなようにしてシール部材５が破断しないようにすることができる。

上述の実施の形態においては、シール部材５に対してライニング部３が受ける第１摩擦力Ｆ１がシール部材５に対して外管２が受ける第２摩擦力Ｆ２よりも大きくなるようにするために、第１拡張バンド６のユニットバンドの個数が第２拡張バンド７のユニットバンドの個数よりもより多く配設した例を示した。第１拡張バンド６と第２拡張バンド７との間でユニットバンドの個数を変えることに代えて、第１拡張バンド６の締め付け力が第２拡張バンド７の締め付け力よりもより大きく設定するようにしてもよい。この場合、例えば、第１拡張バンド６等を構成するセグメント間の間隙に嵌め込むスペーサ８の長さを調節することによって締め付け力の大きさを選択することができる。

また、上述の実施の形態においては、留め具１２が設けられていることを示したが、図６に示すように、留め具１２を省くことも可能である。

次に、本願発明に係る管補強方法について説明する。
まず、構造管である外管２と、外管２の端部より内側に入り込み外管２の内周面にライニングされたライニング管３と、ライニング管３の端部と外管２の内周面との間のシール部４を密閉するリング状のシール部材５と、シール部材５をライニング管３の内周面に締め付ける第１拡張バンド６と、シール部材５を外管２の内周面に締め付ける第２締拡張バンド７とを用意する。

次に、シール部材５に対してライニング管３が受ける第１摩擦力Ｆ１がシール部材５に対して外管２が受ける第２摩擦力Ｆ２よりも大きくなるように、第１拡張バンド６と第２拡張バンド７を配設する。

本願発明に係る管補強方法によれば、補強管におけるライニング部の端部と外管の内周面との間のシール性を簡易に安定に確保することが可能になる。

１補給艦
２外管
３ライニング管
４シール部
５シール部材
６第１拡張バンド
７第２拡張バンド

Claims

構造管である外管と、
前記外管の端部より内側に入り込み前記外管の内周面にライニングされたライニング部と、
前記ライニング部の端部と前記外管の内周面との間のシール部を密閉するリング状のシール部材と、
前記シール部材を前記ライニング部の内周面に締め付ける第１拡張バンドと、
前記シール部材を前記外管の内周面に締め付ける第２締拡張バンドと、
を備え、
前記シール部材に対して前記ライニング部が受ける第１摩擦力が前記シール部材に対して前記外管が受ける第２摩擦力よりも大きくなるように、前記第１拡張バンドと前記第２拡張バンドが配設されており、
前記第１拡張バンドの個数が前記第２拡張バンドの個数よりもより多く配設されている
ことを特徴とする補強管。
前記第１拡張バンドの締め付け力が前記第２拡張バンドの締め付け力よりもより大きく設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の補強管。
前記第１拡張バンドと前記第２拡張バンドとを相互に留める留め具を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の補強管。
構造管である外管と、
前記外管の端部より内側に入り込み前記外管の内周面にライニングされたライニング管と、
前記ライニング管の端部と前記外管の内周面との間のシール部を密閉するリング状のシール部材と、
前記シール部材を前記ライニング管の内周面に締め付ける第１拡張バンドと、
前記シール部材を前記外管の内周面に締め付ける第２締拡張バンドと、
を用意し、
前記シール部材に対して前記ライニング管が受ける第１摩擦力が前記シール部材に対して前記外管が受ける第２摩擦力よりも大きくなるように、前記第１拡張バンドと前記第２拡張バンドを配設し、
前記第１拡張バンドの個数が前記第２拡張バンドの個数よりもより多く配設されている
ことを特徴とする管補強方法。