JP6890514B2 - 地中埋設管の接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、地中埋設管の接続構造に関する。特に、螺旋波付可撓管からなる地中埋設管を、ハンドホールなどの壁面に設けられた配管用貫通孔に接続する構造に関する。

従来、地中埋設管をハンドホールなどの壁面に固定するには、ハンドホールなどの壁面に穿設した配管用貫通孔に地中埋設管の先端を挿通後、配管用貫通孔の内側より地中埋設管の先端部にベルマウスと称されるラッパ型の開口部を有する管状部材を地中埋設管の管体の螺旋形状を利用して螺入するとともに、接着材で地中埋設管を配管用貫通孔に固定していた。

また、特許文献１や特許文献２には、地中埋設管のハンドホールへの接続構造として、地中埋設管の内側に螺着するベルマウス部材と、地中埋設管の外側に螺着するホルダー（締付部材）により、ハンドホール壁を挟持して地中埋設管をハンドホールの配管用貫通孔に固定する接続構造が開示されている。

特開平１１−２６６５１９号公報 特開２００９−１３０９９５号公報

特許文献１や特許文献２の地中埋設管の接続構造においては、ハンドホール内部に水が浸入しないように、ハンドホール壁面とホルダー（締付部材）との間にリング状のシール部材を挟み込んで、当該部位をシールする必要がある。

しかしながら、接続操作を行う際には、接続部材を回転させてねじ込むようにして締めこんで接続が行われるため、ホルダー（締付部材）とシール部材の一体化が損なわれやすく、シール部材がめくれて、締付部材のフランジ部の内側や外側にずれてしまうことがある。このようになると、適切なシールが期待できず、シールの不具合となるおそれがある。

本発明の目的は、壁面と締付部材との間のシール性がより確実になるような地中埋設管の接続構造を提供することにある。

発明者は、鋭意検討の結果、締付部材のフランジ部を円錐状にすると共に、シール部材がフランジ部の外周縁を包み込むように折り返した形態で、シール部材をフランジ部に一体化すると、上記課題が解決できることを知見し、本発明を完成させた。

本発明は、ハンドホールなどの壁面に設けられた配管用貫通孔に、螺旋波付可撓管からなる地中埋設管を、地中埋設管の外側に螺合される締付部材と地中埋設管の先端に螺着したベルマウスとで固定する接続構造であって、前記締付部材は、前記壁面に向かって押圧されるフランジ部と、少なくともその内面が地中埋設管の螺旋波形に対応する形状に形成された螺合部とを有しており、フランジ部は、地中埋設管の管端方向に向かうにつれて径が拡径するような円錐状に形成されており、フランジ部には、前記壁面とフランジ部との間に挟持されるリング状のシール部材が設けられると共に、前記シール部材は、フランジ部の外周縁を包み込むように折り返した形態で、フランジ部に一体化されている地中埋設管の接続構造である（第１発明）。

第１発明において、好ましくは、フランジ部が、締付部材を締め付ける力で弾性変形可能に構成されている（第２発明）。また、第１発明もしくは第２発明において、好ましくは、シール部材が、吸水膨張性不織布を含む（第３発明）。

本発明の地中埋設管の接続構造（第１発明）によれば、壁面と締付部材との間のシール性がより確実になる。
さらに、第２発明のように、フランジ部が弾性変形可能に構成された場合には、地中埋設管に土圧がかかる場合でも、壁面と締付部材との間のシール性を向上させることができる。また、更に第３発明によれば、第１発明や第２発明のシール性がより向上する。

第１実施形態の地中埋設管の接続構造を示す一部断面図である。 第１実施形態の地中埋設管の接続構造に用いられる締付部材の構造を示す一部断面図である。 第１実施形態の地中埋設管の接続操作の過程を示す一部断面図である。 第２実施形態の地中埋設管の接続構造に用いられる締付部材の構造を示す一部断面図である。

以下図面を参照しながら、地中埋設管がハンドホールの壁面に接続される際の発明の実施形態について説明する。発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。地中埋設管の接続対象は、ハンドホールに限定されず、マンホールや情報ボックス等であってもよい。地中埋設管は、内部に電線や光ファイバなどのケーブルが通される管路とされることが多いが、具体的用途はこれら通信用途や通電用途に限定されない。

図１は、第１実施形態の地中埋設管の接続構造を示す一部断面図であり、図２は、接続に用いられる締付部材１である。これらの図では、各部材の記載を、中心軸ｍの上側を断面図で、下側では外観図で示している。なお、地中埋設管３については、管全体を主に外観図で示し、先端部のみを一部断面で示している。図３、図４の記載も同様である。

地中埋設管３は、ハンドホールの壁４に設けられた配管用貫通孔４ｂに挿通され、地中埋設管３の外側に螺着される締付部材１と、地中埋設管３の先端部内側に螺着されるベルマウス２とが壁４を挟持することによって、ハンドホールに接続固定されている。なお、以下の記載において、図１や図２及びそれ以降の図において左側、即ち、ハンドホールの内側や、地中埋設管の管端方向に向う側を「管端部側」とし、図１や図２及びそれ以降の図において右側、即ち、ハンドホールの外側や、地中埋設管の中央部に向う側を「管中央側」として説明する。

地中埋設管３は、大径部と小径部がその軸線方向に交互に設けられたじゃばら状の管壁を有する可撓管であり、特に、大径部と小径部は螺旋状に設けられている。すなわち、地中埋設管３はいわゆる螺旋波付可撓管からなるものであり、典型的には合成樹脂（例えばポリエチレン樹脂）により形成されている。

地中埋設管３の先端内側には、ベルマウス２が螺着して取り付けられている。ベルマウス２は、螺着する地中埋設管３の内径よりもその外径がやや小さく形成された円筒状の本体部２１を有し、この本体部２１の外周面には地中埋設管３への螺着時にネジ山となる凸部２１ｂが螺旋状に形成されている。ベルマウス２の本体部２１の管端部側には、貫通孔２１ｄを有する円盤状のフランジ部２１ｃが一体に形成されている。このフランジ部２１ｃのハンドホールの壁面に対向する面に、薄いドーナツ状のシール部材を密着固定すれば、水密性を更に高めることができる。なお、図１の例のように、上記シール部材は、省略してもよい。また、ベルマウス２の具体的形状は、地中埋設管３が管中央側に貫通孔４ｂから抜け出してしまうことを阻止できる限りにおいて、変更してもよく、ベルマウス２を他の構成としてもよい。例えば、ベルマウスを地中埋設管３の外側に螺着させる構成としてもよい。

締付部材１について説明する。締付部材１は、地中埋設管３の螺旋波付じゃばら状の外面と螺合するようにされていて、接続操作の際に締付部材１を回転させて締め付けることで、ベルマウス２と締付部材１の間にハンドホールの壁４が挟持されて、地中埋設管１がハンドホールの配管用貫通孔４ｂに接続固定される。

締付部材１は、合成樹脂製の本体部材１０に第１シール部材１３と第２シール部材１５が一体化されて構成されている。
本体部材１０は、管端部側の一端にフランジ部１１ａを有している。締付部材１の締め付けにより、フランジ部１１ａがハンドホール壁面４ａに向かって押圧される。また、フランジ部１１ａには、リング状の第１シール部材１３が一体化されている。

フランジ部１１ａは、地中埋設管３の管端方向に向かうにつれて径が拡径するような円錐状、すなわち、管端部側に向かうにつれて径が拡径するような円錐状に形成されている。図２に角θで示すように、フランジ部１１ａの断面の延在する方向が、地中埋設管３の中心軸ｍとなす角の大きさは、４５°以上であることが好ましい。円錐状のフランジ部１１ａの角θは、６０度以上８５度以下であることが好ましく、７０度以上８０度以下であることが特に好ましい。

必須ではないが、フランジ部１１ａは、締付部材を締め付ける力で弾性変形可能に構成されていることが好ましい。すなわち、所定の接続操作により、締付部材１を締めこんで、地中埋設管を図１のように接続した際に、円錐状のフランジ部１１ａの角θが、締め込み前よりも締め込み後に増加するよう、フランジ部が弾力性を有する樹脂材料により形成されていることが好ましい。フランジ部１１ａの弾性変形は、例えば、締付部材１を締めこんだ際に、フランジ部１１ａが壁面４ａと略平行になるようになされてもよい。また、締付部材１を締めこんだ際に、フランジ部１１ａの先端部のみが弾性変形するようにされていてもよい。

また、締付部材１の本体部材１０は、少なくともその内面が地中埋設管３の螺旋波形に対応する形状に形成された螺合部１２ａを有している。すなわち、本体部材１０の螺合部１２ａと地中埋設管３とは所定のピッチのネジで螺合している。締付部材１を地中埋設管３に対して回転させることで、締付部材１が前進／後退して、接続操作がなされる。また、本体部材１０の螺合部１２ａの内周には、波形に沿うように円筒状の第２シール部材１５が一体化されている。

フランジ部１１ａには、壁面４ａとフランジ部１１ａとの間に挟持されるリング状の第１シール部材１３が設けられている。第１シール部材１３は、フランジ部１１ａの外周縁１１ｅ、即ち、フランジ部１１ａの先端を包み込むように折り返した形態で、フランジ部１１ａに一体化されている。必須ではないが、第１シール部材１３は、フランジ部１１ａに対し、フランジ部１１ａの内側及び外側の両側で一体化されていることが好ましい。

第１シール部材１３、第２シール部材１５としては、種々のシール部材、例えば、吸水膨張性不織布（吸水膨張性樹脂を含む不織布）や、ゴムシート、スポンジシートなどのシート状シール材料が使用できる。これらシール材料を積層してシール部材を構成してもよい。接続操作時に滑りが良くて締付操作がしやすく、シール性も良好であるという観点から、吸水膨張性不織布を含むようにこれらシール部材を構成することが好ましい。本実施形態においては、第１シール部材１３、第２シール部材１５として吸水膨張性不織布を含むシール部材が使用されている。これらシール部材は、本体部材１０を成形する際に一体化してもよいし、成形された本体部材１０に後工程で接着剤や粘着剤などによって固定してもよい。

本発明の接続構造に使用される締付部材１（本体部材１０）やベルマウス２は、合成樹脂、好ましくはポリオレフィン系樹脂やポリ塩化ビニル樹脂により、射出成形やブロー成形などの公知の成形方法により成形できる。また、シール部材の一体化も公知の方法によればよい。本体部材１０への第１シール部材１３の一体化は、例えば、所定の幅のリング状もしくはテープ状の吸水膨張性不織布を、円錐状のフランジ部１１ａの先端に被せるようになじませながら、両面粘着テープにより、フランジ部１１ａに全周にわたって貼りつけることにより行うことができる。

図３は本発明の地中埋設管の接続構造を完成する過程の中間段階を示す図である。
まず、ポリエチレン製の地中埋設管３の先端を垂直に切断し、付着した水や泥を拭き取り、締付部材１を地中埋設管３の外側に螺合するように回転させてねじ込む。すなわち、締付部材１の螺合部１２ａが地中埋設管３の先端から奥の方すなわち管中央側に位置するように螺入する。その際、螺入する長さは地中埋設管３を固定するハンドホール壁４の厚さよりも長くしておく。

次いで、地中埋設管３の先端を、ハンドホールの外側からハンドホールの壁４の配管用貫通孔４ｂに挿通する。次いで、地中埋設管３の先端の内側にベルマウス２の本体部２１をねじ込んでいく（図３に示した中間状態）。そして、ベルマウス２を、地中埋設管３の先端にベルマウスフランジ部２１ｃが当接するまで螺入して、しっかりと固定する。

次いで、締付部材１をハンドホールの壁面４ａに圧接する。すなわち、ハンドホールの外側で締付部材１を、接続部材１が壁面４ａに向かって進むように回転させ、フランジ部１１ａ（第１シール部材１３）がハンドホール壁面４ａに当接する位置まで回転させ、締結する。その結果、ハンドホールの壁４の内側面でもベルマウス２のフランジ部２１ｃが壁４に密着し、壁４をその内外両面からベルマウス２と締付部材１とで挟持した状態で地中埋設管３がハンドホールの壁面に設けられた配管用貫通孔４ｂに固定され、図１に示したような接続構造が完成される。

締付部材１の締め込み操作が行いやすように、本体部材１０の外周に、スパナやレンチ、治工具などが係合するような、リブや平面部、ノッチ等を設けることが好ましい。

発明の作用および効果を説明する。
従来の技術、例えば、特許文献１や特許文献２に開示される技術においては、締付部材（ホルダ）を締めこむ際に、ハンドホール壁面とフランジの間に挟まれるシール部材が、壁面との摩擦によりめくれたりはがれたりしやすく、フランジ部内側や外側にずれてしまって、シール性が不十分となるおそれがあった。

上記実施形態の接続構造によれば、フランジ部１１ａが地中埋設管３の管端方向に向かうにつれて径が拡径するような円錐状に形成されており、かつ、フランジ部１１ａの外周縁を包み込むように折り返した形態で、リング状の第１シール部材１３がフランジ部１１ａに一体化されているので、第１シール部材１３がフランジ部の内側や外側にずれにくくなり、フランジ部１１ａと壁面４ａの間に確実に第１シール部材１３を挟持することができるようになって、壁面と締付部材との間のシール性がより確実になる。

即ち、管端方向に向かうにつれて径が拡径するような円錐状のフランジ部１１ａと壁面４ａとの間に、第１シール部材１３が挟持され締め付けられると、第１シール部材１３には、管の中心に向かって変位するような力が働くことになる。その一方で、第１シール部材１３は、フランジ部１１ａの外周縁１１ｅを包み込むように折り返した形態でフランジ部１１ａに一体化されているので、この構成により、第１シール部材が管の中心に向かって変位することが防止される。これら構成の組み合わせによって、第１シール部材１３は、管の中心に向かう方向にも、管の外側に向かう方向にもずれにくくなり、シール部材を所期の配置にとどめた状態で、接続操作を完了することができる。

また、上記実施形態の接続構造のように、フランジ部１１ａが、締付部材１を締め付ける力で弾性変形可能に構成されている場合には、地中埋設管に土圧がかかる場合でも、壁面と締付部材との間のシール性を向上させることができる。埋戻しや地盤沈下等により地中埋設管に土圧がかかって、管が沈下する方向に変位すると、ハンドホールとの接続部には、地中埋設管３や締付部材１を下方に曲げようとするモーメントが作用する。フランジ部１１ａが弾性変形可能とされていれば、モーメントの作用によりフランジ部１１ａの上側が壁面４ａから離れて隙間が生じそうになっても、締付時に弾性変形していた分が復元するので、隙間が生じにくくなる。そのため、土圧がかかる場合でも、壁面４ａとフランジ部１１ａの間のシール性が維持されやすい。

また、上記実施形態の接続構造のように、第１シール部材１３が吸水膨張性不織布を含む場合には、接続操作において締付部材１を締めこんで接続する際には、吸水膨張性不織布が乾燥状態で収縮した状態にあるため、所定の締めつけ状態までたやすく接続操作ができる一方で、接続構造に水がきた場合には、吸水膨張性不織布が素早く膨張してフランジ部１１ａと壁面４ａとの間の隙間を充填して止水するため、上記接続構造のシール性が、より向上する。

発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、これら実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。

図４は、第２実施形態の地中埋設管の接続構造の用いられる締付部材５の構造を示す一部断面図である。

第２実施形態の締付部材５は、フランジ部材５１とネジ部材５２とを有している。
フランジ部材５１は、管端部側の一端にフランジ部５１ａを有している。締付部材５の締め付けにより、フランジ部５１ａがハンドホール壁面４ａに向かって押圧される。フランジ部５１ａが管端部側に向かうにしたがって拡径する円錐状に形成されている点や、フランジ部５１ａの外周縁を包み込むように折り返した形態で、第１シール部材１３がフランジ部５１ａに一体化されている点は、第１実施形態と同様である。また、本実施形態のフランジ部材５１は、地中埋設管３の外周に配置される円筒状の筒状部５１ｂを有している。

締付部材５のネジ部材５２は、地中埋設管３の螺旋波形に螺合する形状の螺合部５２ａを有している。ネジ部材５２を地中埋設管３に対して回転させることで、締付部材１が前進／後退して、接続操作がなされる。本実施形態においては、螺合部５２ａよりも管端部側に円筒状の拡径部５２ｂが設けられており、拡径部５２ｂと螺合部５２ａとは、フランジ状に設けられた接続壁５２ｃにより接続されている。また、ネジ部材５２の螺合部５２ａの内周には、波形に沿うように円筒状の第２シール部材１５が一体化されている。

フランジ部材５１とネジ部材５２とは、互いに接合もしくは固定されておらず、地中埋設管３の中心軸ｍ回りに相対回転可能にされている。さらに、フランジ部材５１が地中埋設管３の中央側に向かって変位することをネジ部材５２が規制している。本実施形態においては、フランジ部材５１の筒状部５１ｂの地中埋設管中央側の末端部が、ネジ部材５２の接続壁５２ｃに対し当接することにより、変位が規制される。

また、フランジ部材５１には筒状部５１ｂが設けられると共に、ネジ部材５２には筒状の拡径部５２ｂが設けられ、筒状部５１ｂが拡径部５２ｂの内側に入りこむようにされていて、両者の間には、半径方向に挟まれるように円筒状に第３シール部材１４が設けられている。

本実施形態の締付部材５を用いても、同様の接続操作により、地中埋設管３をハンドホールなどの壁４の貫通穴４ｂに接続することができる。すなわち、ネジ部材５２を回転させることにより、フランジ部５１ａを壁面４ａに対し押圧し、地中埋設管３を締付部材５とベルマウス２により壁４に固定することができる。

本実施形態の締付部材５によっても、第１実施形態の接続構造と同様に、第１シール部材１３がフランジ部の内側や外側にずれにくくなり、フランジ部５１ａと壁面４ａの間に確実にシール部材を挟持することができるようになって、壁面と締付部材との間のシール性がより確実になる。

さらに、本実施形態の締付部材５のように、締付部材において、壁面４ａと対向配置されるフランジ部５１ａを有する部分（フランジ部材５１）と、地中埋設管に螺合する螺合部を有する部分(ネジ部材５２)とが、分割された別部材として構成され、互いに地中埋設管の中心軸ｍ周りに相対回転可能に構成されていると、フランジ部５１ａを回転させることなく、ネジ部材５２の締付操作だけで、締め込み操作を行うことができるので、フランジ部５１ａと壁面の間に設けられる第１シール部材１３が、壁面との間で強い摩擦を受けることが抑制される。そのため、第１シール部材が、より確実に所期の位置に配置されることとなって、シール性がより確実なものとなる。

第２実施形態のように、フランジ部と螺合部とを分割して締付部材を構成する場合において、分割の具体的構成は特に限定されない。たとえば、第２実施形態の接続構造の締付部材５におけるフランジ部材５１の筒状部５１ｂと、ネジ部材５２の拡径部５２ｂが互いに嵌合する関係は、内側になる部材と外側になる部材が逆になるようにしてもよい。

あるいは、締付部材をフランジ部材とネジ部材とに分割して構成する場合には、両者を嵌合させることなく、フランジ部材の端部とネジ部材の端部を当接させるように構成してもよい。

また、上記実施形態の説明においては、締付部材の螺合部１２ａ，５２ａと地中埋設管３の間をシールする第２シール部材１５が、螺合部の内周に波形に沿うように一体化された例について説明したが、第２シール部材１５の形態はこれに限定されない。たとえば、第２シール部材１５を地中埋設管３の外周に一体化してもよい。また、他の部位でシールがなされる等、螺合部と地中埋設管の間をシールする必要がない場合には、第２シール部材１５を設けなくてもよい。

上記実施形態の説明においては、地中埋設管が、情報通信用の光ファイバケーブルや、送電用の電気ケーブル、通信用の電線等を挿通する管路として用いられる場合を例として、地中埋設管の接続構造について説明したが、地中埋設管の用途は、これら用途に限定されず、他の用途、例えば気体や液体を送る用途や、各種ホースやチューブ等の配管を挿通配置するための用途とすることも可能である。

上記した地中埋設管の接続構造は、例えば通信ケーブルの敷設に使用でき、シール性が良好であって産業上の利用価値が高い。

１ 締付部材
１０ 本体部材
１１ａ フランジ部
１２ａ 螺合部
１３ 第１シール部材
１５ 第２シール部材
２ ベルマウス
３ 地中埋設管
４ ハンドホール壁
４ａ 壁面
４ｂ 貫通穴

Claims (3)

1. ハンドホールなどの壁面に設けられた配管用貫通孔に、螺旋波付可撓管からなる地中埋設管を、地中埋設管の外側に螺合される締付部材と地中埋設管の先端に螺着したベルマウスとで固定する接続構造であって、
   前記締付部材は、前記壁面に向かって押圧されるフランジ部と、少なくともその内面が地中埋設管の螺旋波形に対応する形状に形成された螺合部とを有しており、
   フランジ部は、地中埋設管の管端方向に向かうにつれて径が拡径するような円錐状に形成されており、
   フランジ部には、前記壁面とフランジ部との間に挟持されるリング状のシール部材が設けられると共に、
   前記シール部材は、フランジ部の外周縁を包み込むように折り返した形態で、フランジ部に一体化されている
   地中埋設管の接続構造。
2. フランジ部が、締付部材を締め付ける力で弾性変形可能に構成されている請求項１に記載の地中埋設管の接続構造。
3. シール部材が、吸水膨張性不織布を含む請求項１または請求項２に記載の地中埋設管の接続構造。

Images