JP7333718B2

JP7333718B2 - 耐震配管

Info

Publication number: JP7333718B2
Application number: JP2019126008A
Authority: JP
Inventors: 信元前原; 宏樹岩原; ゆかり大島; 豊小林; 哲司山崎
Original assignee: Maezawa Kasei Kogyo KK
Current assignee: Maezawa Kasei Kogyo KK
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2023-08-25
Anticipated expiration: 2039-07-05
Also published as: JP2021011716A

Description

本発明は、建物から排出される排水を、排水桝を有する下水管に向けて流す耐震配管に関する。

建物内の排水設備で生じた排水は、建物の基礎を貫通し、下水道の排水桝に連結される排水配管を介して、下水道に排出される。こうした排水設備と下水道とを繋ぐ排水配管は、樹脂製の直管や屈曲管を組み合わせて形成されている（例えば、特許文献１～３を参照）。

一方、近年の大規模な地震などによって、上下水道の耐震性を高めることが望まれている。このため、例えば、配管に可撓管（フレキシブル管）を用いた排水路装置も知られている（例えば、特許文献４を参照）。

特開２００２－１１５２９４号公報特開２００５－３１４９７６号公報特開２０１０－２８１４２０号公報特開２００２－１２１７９１号公報

しかしながら、特許文献４に開示された排水路装置であっても、建物の排水設備と建物の外部の排水管とを１つの可撓管（フレキシブル管）で接続しており、地震によって建物が大きく揺れ動いた場合、建物と建物外部（地面）との揺れの違いによって、外部の排水管又は接続部分が破損してしまい、排水機能が保たれなくなるといった課題があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、地震によって建物と建物外部の地面とが異なる揺れ方をした場合であっても、配管に加わる伸縮応力を緩和し、配管の排水機能を維持又は復旧可能な耐震配管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。
即ち、本発明の耐震配管は、建物から排出される排水を、排水桝を有する下水管に向けて流す耐震配管であって、前記建物の基礎を貫通する、可撓性配管を有する第１可撓部と、前記排水桝に接続される、可撓性配管を有する第２可撓部と、前記第１可撓部と前記第２可撓部とを接続する伸縮接続部と、を備え、前記伸縮接続部と、前記第２可撓部との間には、屈曲した配管を有する屈曲部を備え、前記伸縮接続部は、前記屈曲部の一端側に接続される第１摺動管と、前記第１摺動管に対して摺動自在に差し込まれた第２摺動管と、を有することを特徴とする。

また、本発明では、前記第１可撓部の下流側の端部には、前記第２摺動管を摺動自在に接続させる弾性体が形成されていてもよい。

また、本発明の耐震配管は、建物から排出される排水を、排水桝を有する下水管に向けて流す耐震配管であって、前記建物の基礎を貫通する、可撓性配管を有する第１可撓部と、前記排水桝に接続される、可撓性配管を有する第２可撓部と、前記第１可撓部と前記第２可撓部とを接続する伸縮接続部と、を備え、前記第１可撓部の上流側には、互いに摺動自在に差し込まれた第３摺動管と第４摺動管とを有する分離部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、地震によって建物と建物外部の地面とが異なる揺れ方をした場合であっても、配管に加わる伸縮応力を緩和し、配管の排水機能を維持又は復旧可能な耐震配管を提供することができる。

本発明の一実施形態である耐震配管を示す断面図である。図１におけるＡ方向から見た時の基礎の外側の耐震配管と下水管との接続部分を示す平面図である。図１におけるＢ方向から見た時の基礎の外側の耐震配管と下水管との接続部分を示す平面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態の耐震配管について説明する。なお、以下に示す各実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

図１は、本発明の一実施形態である耐震配管を示す断面図である。また、図２は、図１におけるＡ方向から見た時の基礎の外側の耐震配管と下水管との接続部分を示す平面図である。また、図３は、図１におけるＢ方向から見た時の基礎の外側の耐震配管と下水管との接続部分を示す平面図である。
本実施形態の耐震配管１０は、建物１の内部で発生した排水を、建物１の基礎２から、排水桝３が設置された下水管４に向けて流す配管であり、全長に渡って断面円形の樹脂パイプから構成される。
なお、以下の説明では、排水の流れる方向に沿って、耐震配管１０の延長方向における任意の位置から建物１側を上流側、排水桝３側を下流側と称することがある。

耐震配管１０は、大きく分けて基礎貫通領域Ｅ１と、外部接続領域Ｅ２とからなる。基礎貫通領域Ｅ１は、基礎２に形成された配管設置穴５の内部に配置される第１可撓部１１と、この第１可撓部１１の上流側、即ち第１可撓部１１の一端１１ａに接続される分離部１２とを有する。

第１可撓部１１は、管の長手方向に対して所定距離伸縮できると共に、管の長手方向を任意の角度で屈曲させることができる、樹脂製の可撓管（フレキシブル管）から構成されている。こうした第１可撓部１１は、配管設置穴５の内部で他端１１ｂ側が水平に、一端１１ａ側が水平面から例えば３０゜～４５°程度上方に傾斜するように一部分を屈曲している。
なお、第１可撓部１１は、その全体が所定角度で傾斜していても良いし、また第１可撓部１１は、その全体が所定の曲率をもって屈曲していても良い。

分離部１２は、第３摺動管（外筒管）１２ａと第４摺動管（内筒管）１２ｂとを有する。第３摺動管１２ａは、一端が第１可撓部１１の一端１１ａに接続されている。第３摺動管１２ａは、その内径が第４摺動管１２ｂの外径よりも大きな樹脂製のパイプからなる。第４摺動管１２ｂは、一端側が所定の長さ範囲、例えば±３０ｍｍの範囲で第３摺動管１２ａの内側に抜き差し自在の状態で形成された樹脂製のパイプからなる。

第３摺動管１２ａの内径と第４摺動管１２ｂの外径との差（ギャップ）は、第３摺動管１２ａと第４摺動管１２ｂとが互いに摺動可能な幅、例えば０．５ｍｍ～１ｍｍ程度であればよい。こうした構成によって、分離部１２は第３摺動管１２ａおよび第４摺動管１２ｂの長手方向に沿って伸縮自在にされる。

また、第３摺動管１２ａと第４摺動管１２ｂとが重なる部分（差し込み部分）には、潤滑剤層（図示略）が形成されていることが好ましい。潤滑剤層としては、例えば、シリコングリースなど、防水性を有するグリースを用いることが好ましい。こうした潤滑剤層によって、第３摺動管１２ａと第４摺動管１２ｂとの摺動（伸縮）時の摩擦を低減するとともに、第３摺動管１２ａと第４摺動管１２ｂとが重なった部分の隙間から排水が漏水することを防止する。

また、第３摺動管１２ａと第４摺動管１２ｂとが重なる部分において、例えば、第３摺動管１２ａの内周面には、弾性体からなるパッキン（シール部材）を形成することも好ましい。
パッキンは、自己潤滑作用を備えるものや、その表面に潤滑剤を塗布したものも使用できる。パッキンの潤滑作用により、止水性能が担保された状態で、第３摺動管１２ａ、第４摺動管１２ｂの移動を可能にできる。両摺動管の間に存在するパッキンは、上下左右各方向からの応力、ねじれ、管の移動や管の回転といった、地震により発生する各種応力が吸収できる。これにより、両摺動管の破損を防止できる。

また、パッキンは第３摺動管１２ａと第４摺動管１２ｂのいずれか一方に保持されるため、地震により他方の摺動管が外れた場合であっても、一方の摺動管に保持されたままとなる。そのため、第４摺動管１２ｂが第３摺動管１２ａから抜け落ちた場合でも、第４摺動管１２ｂを第３摺動管１２ａに差し込むだけで、基礎貫通領域Ｅ１側の配管の復旧が可能となる。

なお、分離部１２の上流側は、例えば、建物内の浴室やトイレなどの排水設備から延びる排水配管６に接続されていればよい。また、分離部１２の上流側は、集水装置（ヘッダー）に接続されていてもよい。分離部１２の上流側に接続される機器、装置は、排水等が発生するものであればどのようなものでもよく、限定されるものではない。

このような構成の分離部１２は、第３摺動管１２ａの内側に第４摺動管１２ｂを摺動可能に差し込むことによって、地震によって長手方向に沿った応力が加わった場合でも、第３摺動管１２ａと第４摺動管１２ｂとの伸縮によって応力を吸収し、分離部１２の下流側の第１可撓部１１や、上流側の排水配管６の変形、破損を防止する。特に、第３摺動管１２ａと第４摺動管１２ｂとが離間する方向に大きな応力が加わった場合、第３摺動管１２ａと第４摺動管１２ｂとの係合が外れることによって、第１可撓部１１や排水配管６の変形、破損を防止する。

外部接続領域Ｅ２は、第２可撓部１４と、この第２可撓部１４と上流側の第１可撓部１１とを接続する伸縮接続部１５と、を有している。また、第２可撓部１４と伸縮接続部１５との間には、屈曲部１６が形成されている。なお、耐震配管１０が実際に敷設された状態においては、基礎２より外部に延出する配管は土Ｇ中に埋められた状態となる。

第２可撓部１４は、一端１４ａが屈曲部１６に接続され、他端１４ｂが排水桝３の第１接続口３ａに接続されている。第２可撓部１４は、管の長手方向に対して所定距離伸縮できると共に、管の長手方向を任意の角度で屈曲させることができる、樹脂製の可撓管（フレキシブル管）から構成されている。

図３に示すように、第２可撓部１４は、屈曲部１６によって上流側からの排水の流れに対して９０°方向折れ曲がり延びる一端１４ａ側と、ほぼ水平方向に延びる他端１４ｂ側との間で、下流側にかけて低くなる、すなわち、他端１４ｂ側から一端１４ａ側にかけて、水平方向から上方に傾斜している。例えば、第２可撓部１４は、中央部分が水平面に対して上方、より具体的には、１０°～１５°以上の範囲で傾斜するように撓ませた状態で配置することで、地震発生時に逆勾配となって排水が逆流することを防止できる。

更に、第２可撓部１４は、４０°～４５°程度の傾斜角度を有することにより、第２可撓部１４は、例えば、地震発生時に屈曲部１６と排水桝３とが遠ざかるような応力（図３の矢印）に対しては、撓んだ状態から延びた状態に変形することでその応力に対応できる。一方で、屈曲部１６と排水桝３とが近づく場合には、第２可撓部１４の更なる撓みによって、その応力を解消できる。本実施形態では、第２可撓部１４は長手方向の途中で傾斜角度が変化するように形成されている。

なお、傾斜角度を４５°以下に設定することにより、埋設深さが深くなりすぎず、第２可撓部１４およびその周縁の施工にかかる掘削量を低減可能であって、施工を容易にすることも可能である。
また、第２可撓部１４は、その全体が所定角度で傾斜していても良いし、第２可撓部１４は、その全体が所定の曲率をもって屈曲していても良い。

第２可撓部１４の一端１４ａに接続される屈曲部１６は、例えば９０°屈曲する樹脂パイプであり、ほぼ水平に延びる伸縮接続部１５の下流側を鉛直方向に屈曲させて、第２可撓部１４に接続する。

伸縮接続部１５は、第１摺動管（外筒管）１５ａと第２摺動管（内筒管）１５ｂとを有する。第１摺動管１５ａは、一端が屈曲部１６に接続されている。第１摺動管１５ａは、その内径が第２摺動管１５ｂの外径よりも大きな樹脂製のパイプからなる。第２摺動管１５ｂは、一端側が所定の長さ範囲、例えば±６０ｍｍの範囲で第１摺動管１５ａの内側で抜き差しに可能に形成された樹脂製のパイプからなる。また、第２摺動管１５ｂの他端側は、第１可撓部１１の他端１１ｂ側に接続される。

第１摺動管１５ａの内径と第２摺動管１５ｂの外径との差（ギャップ）は、第１摺動管１５ａと第２摺動管１５ｂとが互いに摺動可能な幅、例えば０．５ｍｍ～１ｍｍ程度であればよい。こうした構成によって、伸縮接続部１５は第１摺動管１５ａおよび第２摺動管１５ｂの長手方向に沿って伸縮自在にされる。

また、第１摺動管１５ａと第２摺動管１５ｂとが重なる部分（差し込み部分）には、潤滑剤層（図示略）が形成されていることが好ましい。潤滑剤層としては、例えば、シリコングリースなど、防水性を有するグリースを用いることが好ましい。こうした潤滑剤層によって、第１摺動管１５ａと第２摺動管１５ｂとの摺動（伸縮）時の摩擦を低減するとともに、第１摺動管１５ａと第２摺動管１５ｂとが重なった部分の隙間から排水が漏水することを防止する。
また、この差し込み部分においても、上記潤滑剤層の他、例えば、第３摺動管１２ａの内周面に取付けられるパッキンと同じ、シール部材を設けてもよい。

また、第１可撓部１１の他端１１ｂ側には、この伸縮接続部１５を構成する第２摺動管１５ｂを摺動自在に接続させる、弾性体からなるパッキン（シール部材）１８が形成されている。

パッキン１８は第１可撓部１１の他端１１ｂ側と第２摺動管１５ｂのいずれか一方に保持されるため、地震により第２摺動管１５ｂが外れた場合であっても、第１可撓部１１の他端１１ｂ側または第２摺動管１５ｂのいずれか一方に保持されたままとなる。そのため、第２摺動管１５ｂが第１可撓部１１の他端１１ｂ側から抜け落ちた場合でも、第２摺動管１５ｂを第１可撓部１１の他端１１ｂ側に差し込むだけで、基礎貫通領域Ｅ２側の配管の復旧が可能となる。

パッキン１８は、自己潤滑作用を備えるものや、その表面に潤滑剤を塗布したものも使用できる。パッキン１８の潤滑作用により、止水性能が担保された状態で、第２摺動管１５ｂの移動を可能にできる。第１可撓部１１の他端１１ｂ側と第２摺動管１５ｂの間に存在するパッキン１８は、上下左右各方向からの応力、ねじれ、管の移動や管の回転といった、地震により発生する各種応力が吸収できる。これにより、第１可撓部１１の他端１１ｂ側と第２摺動管１５ｂの破損を防止できる。

このような構成の伸縮接続部１５は、第１摺動管１５ａの内側に第２摺動管１５ｂを摺動可能に差し込むことによって、地震によって長手方向に沿った応力が加わった場合でも、第１摺動管１５ａと第２摺動管１５ｂとの伸縮によって応力を吸収し、伸縮接続部１５は、の下流側の第２可撓部１４や、上流側の第１可撓部１１の変形、破損を防止する。

排水桝３は、第２可撓部１４の他端１４ｂ側と下水管４とを接続し、かつ土Ｇに埋設されたこの接続部分を地表から点検するためのものである。排水桝３は、第２可撓部１４の他端１４ｂ側が接続される第１接続口３ａと、下水管４の上流側が接続される第２接続口３ｂと、下水管４の下流側が接続される第３接続口３ｃと、接続部分を地表まで延びる縦管部３ｄと、縦管部３ｄの地表側の開口面（点検口）を開閉自在に塞ぐ蓋体３ｅとを有している。本実施形態では、耐震配管１０は、第２可撓部１４が下水管４の延長方向と平行な方向から排水桝３に接続されている。

なお、従来、排水桝に対して第１接続口は建物側に形成していた。そのため、従来は排水を排水桝に導くための屈曲部を、建物側に形成した第１接続口に設ける必要があった。これに対して、本実施形態では、排水桝３の第１接続口３ａおよび第３接続口３ｃの位置を第２可撓部１４と下水管４とが互いに平行となるよう形成することにより、建物１と下水管４との距離を従来よりも近づけることができた。本実施形態の耐震配管１０によれば、狭小の配管が可能になる。

以上のような構成の本実施形態の耐震配管１０によれば、例えば、地震が発生した際に、建物１を支持する基礎２と、建物外部の土Ｇとが異なる揺れ方をした場合であっても、耐震配管１０が破損することを防止できる。

例えば、可撓管（フレキシブル管）によって構成される第１可撓部１１は、基礎２の揺れによる伸縮接続部１５や排水配管６に対して接続角度が変化するような応力を吸収し、第１可撓部１１と伸縮接続部１５や排水配管６との接続部分の破損を防止する。

また、基礎２の内部に設けられた第１可撓部１１と、建物外部に設けられた第１可撓部１１よりも下流側の外部接続領域Ｅ２とが異なる揺れ方、例えば互いに離間する方向に揺れた場合であっても、第１可撓部１１の一端１１ａ側と、伸縮接続部１５を構成する第２摺動管１５ｂとがパッキン１８を介して接続されているので、第２摺動管１５ｂと第１可撓部１１との係合が外れることができ、第１可撓部１１や伸縮接続部１５の変形、破損を防止することができる。

また、分離部１２は、例えば地震によって基礎貫通領域Ｅ１に対して延長方向に沿った応力が加わった場合、第３摺動管１２ａおよび第４摺動管１２ｂがこうした応力を吸収するように伸縮し、下流側の第１可撓部１１や上流側の排水配管６に対して圧縮応力や引っ張り応力が加わることによる変形、破損を防止する。

さらに、第３摺動管１２ａと第４摺動管１２ｂとの重なる部分に潤滑剤層が形成されていれば、より低摩擦でこうした応力を伸縮によって吸収できる。また、基礎貫通領域Ｅ１の延長方向に沿ってより大きな引っ張り応力が加わった場合、第３摺動管１２ａから第４摺動管１２ｂが離脱できるので、下流側の第１可撓部１１や上流側の排水配管６の変形、破損を防止できる。なお、分離部１２は、第３摺動管１２ａから第４摺動管１２ｂが離脱しても、第４摺動管１２ｂを第３摺動管１２ａに差し込むだけで容易、かつ迅速に復旧させることができる。

また、例えば、可撓管（フレキシブル管）によって構成される第２可撓部１４は、土Ｇの揺れによる変形に追従し、また、屈曲部１６や排水桝３６に対して近接離間時における距離の変化や接続角度の変化のような応力を吸収し、排水桝３や屈曲部１６との接続部分の破損を防止する。

また、伸縮接続部１５は、例えば地震によって建物１を支持する基礎２と、建物外部の土Ｇとが異なる揺れ方をして、延長方向に沿って圧縮応力や引っ張り応力が加わった場合であっても、第１摺動管１５ａおよび第２摺動管１５ｂがこうした応力を吸収するように伸縮し、下流側の屈曲部１６および第２可撓部１４や、上流側の第１可撓部１１に対して圧縮応力や引っ張り応力が加わることによる変形、破損を防止する。

以上のように、本実施形態の耐震配管１０は、複数の応力緩和が可能な構成を組み合わせることで、建物１を支持する基礎２と、建物外部の土Ｇとが異なる揺れ方をした場合であっても、耐震配管１０の各部の破損を防止し、各部の係合が解除された場合でも容易に復旧させることができる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

２…基礎
３…排水桝
１０…耐震配管
１１…第１可撓部
１２…分離部
１２ａ…第３摺動管
１２ｂ…第４摺動管
１４…第２可撓部
１５…伸縮接続部
１５ａ…第１摺動管
１５ｂ…第２摺動管
１６…屈曲部
Ｅ１…基礎貫通領域Ｅ１
Ｅ２…外部接続領域Ｅ２

Claims

建物から排出される排水を、排水桝を有する下水管に向けて流す耐震配管であって、
前記建物の基礎を貫通する、可撓性配管を有する第１可撓部と、前記排水桝に接続される、可撓性配管を有する第２可撓部と、前記第１可撓部と前記第２可撓部とを接続する伸縮接続部と、を備え、
前記伸縮接続部と、前記第２可撓部との間には、屈曲した配管を有する屈曲部を備え、
前記伸縮接続部は、前記屈曲部の一端側に接続される第１摺動管と、前記第１摺動管に対して摺動自在に差し込まれた第２摺動管と、を有することを特徴とする耐震配管。
前記第１可撓部の下流側の端部には、前記第２摺動管を摺動自在に接続させる弾性体が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の耐震配管。
建物から排出される排水を、排水桝を有する下水管に向けて流す耐震配管であって、
前記建物の基礎を貫通する、可撓性配管を有する第１可撓部と、前記排水桝に接続される、可撓性配管を有する第２可撓部と、前記第１可撓部と前記第２可撓部とを接続する伸縮接続部と、を備え、
前記第１可撓部の上流側には、互いに摺動自在に差し込まれた第３摺動管と第４摺動管とを有する分離部が形成されていることを特徴とする耐震配管