JP7358091B2 - 補修装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体管の損傷部位を密封状に外嵌して補修する補修装置に関する。

従来、水管橋を構成する流体管や地中に埋設される流体管は、地震や地盤の振動、土圧、または経年劣化などにより亀裂等が生じ、不測の漏洩事故を引き起こすことがある。この種の漏洩箇所の補修工事として、通常、周方向に複数分割された筐体から成る補修装置が用いられ、該補修装置が流体管の亀裂部や、また例えば、土質、コンクリート内の鉄筋等によるマクロセル腐食、水管橋等の露出配管では、露や塩により発生する老朽部等の損傷部位、若しくは損傷する虞のある部位にパッキンを介して密封状に外嵌されることにより、流体漏洩を封止するものがある。

例えば、特許文献１に示される補修装置は、周方向に分割された分割部材により構成される２つの筒状体を軸方向に直列接続することで筐体を構成し、流体管の損傷部位を密封状に外嵌するようになっており、流体管の損傷部位が軸方向に広範囲で形成されている場合であっても流体管の流体漏洩を封止できるようになっている。

具体的には、各筒状体の両端の内周面には、該筒状体の端面に向けて拡径するテーパ面が形成されている。筒状体の連結端部に設けられるテーパ面間には環状の弾性部材が配置されており、筒状体の連結端部同士を軸方向に締結する際の締結力により、弾性部材がテーパ面間で狭圧され、該弾性部材が流体管の外周面に圧接されるようになっている。また、筒状体の連結端部とは反対側の端部のテーパ面にも弾性部材が配置されているとともに、その軸方向外側には押輪（支持手段）が配置されている。押輪は筒状体と連結された状態で流体管の外周面に固定されるとともに、弾性部材がテーパ面と流体管との間を密封している。

実公昭４６－２７１６３公報（第１頁、第１図）

しかしながら、特許文献１の補修装置にあっては、筒状体の連結端部に設けられたテーパ面間に配置される弾性部材を流体管の外周面に圧接させることで、これらの筒状体の連結端部間を密封するようになっているので、補修装置を流体管に設置したときに、筒状体の連結端部間に渡って配置される弾性部材が流体管を内径方向に押圧することにより、流体管の損傷部位近傍に負荷がかかってしまい、流体管がさらに損傷してしまう虞があった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、流体管の損傷部位近傍に負荷を与えずに流体管に設置することができる補修装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の補修装置は、
周方向に複数分割された分割部材からなる筒状体を軸方向に複数連結して構成される筐体と、前記筐体の軸方向両端部に配置される支持手段とを備え、前記流体管を密封状に外嵌する流体管の補修装置であって、
前記筒状体は、前記流体管を遊嵌可能な内径を有し、前記筒状体が互いに連結される連結端部の端面間または該連結端部の外径側に配置されるシール部材により密封されており、前記支持手段は、前記筐体の内周面と前記流体管の外周面とを離間させた状態で該筐体を前記流体管に支持していることを特徴としている。
この特徴によれば、筐体の内周面や筒状体の連結端部同士の隙間を密封するシール部材が流体管の外周面に接触しないため、流体管の損傷部位近傍に負荷を掛けることなく補修装置を流体管に設置することができる。

前記筒状体の連結端部には鍔部が設けられており、
隣接する前記筒状体は、対向する前記鍔部に外嵌可能な凹部を有する連結リングにより連結されていることを特徴としている。
この特徴によれば、隣接する筒状体の対向する鍔部に連結リングの凹部が周方向に亘って外嵌されるので、隣接する筒状体の軸心を合わせた状態で正確に連結することができる。

前記連結リングは、周方向に複数分割された分割体と、前記分割体同士を周方向に連結する締結部材と、を備え、前記凹部と前記鍔部との間に前記シール部材が配置されていることを特徴としている。
この特徴によれば、締結部材の締結力により凹部と鍔部との間でシール部材が狭持されるので、隣接する筒状体同士の連結作業と筒状体の連結端部間の密封作業とを一連の工程で行うことができる。

前記筒状体を構成する前記分割部材の周方向端部には軸方向に延びる密封部材が配置されており、前記密封部材は前記シール部材の内周面に接触することを特徴としている。
この特徴によれば、締結部材の締結力により内径方向に押圧されるシール部材の内周面に密封部材が接触するので、シール部材と密封部材との間の密封性が高い。

前記シール部材は前記密封部材と周方向に異なる位置で分割されていることを特徴としている。
この特徴によれば、分割されたシール部材の端部が密封部材と周方向に重ならないので、シール部材と密封部材との間の密封性が高い。

本発明の実施例における流体管に取付けられた補修装置を示す説明図である。 流体管に取付けられた補修装置を示す一部断面図である。 図２のＡ－Ａ断面図である。 （ａ）は連結手段近傍の構造を示す要部拡大断面図、（ｂ）は（ａ）の周方向に異なる位置の要部拡大断面図である。 （ａ）は支持手段近傍の構造を示す要部拡大断面図、（ｂ）は（ａ）の周方向に異なる位置の要部拡大断面図である。 （ａ）は連結手段における連結ハウジングの構造を示す説明図、（ｂ）は支持手段における端部ハウジングの構造を示す説明図である。 （ａ）～（ｅ）はシール部材の構造を示す図である。 （ａ）～（ｅ）は弾性部材の構造を示す図である。 （ａ）（ｂ）はパッキンの構造を示す図である。 流体管に筒状体を外嵌させた状態を示す説明図である。 筒状体同士を位置合わせした状態を示す説明図である。 連結手段により筒状体同士を連結し筐体を構成した状態を示す説明図である。 筐体を支持手段により流体管に支持させた状態を示す説明図である。 流体管の周囲に障害物がある場合を示す説明図である。 （ａ）～（ｄ）は障害物を避けて筒状体を設置する手順を示す説明図である。 （ａ）～（ｄ）は障害物を避けて筐体を構成する手順を示す説明図である。 （ａ）～（ｃ）は障害物を避けて筐体を流体管に支持させる手順を示す説明図である。 本発明の変形例１を示す断面図である。 本発明の変形例２を示す説明図である。 本発明の変形例３を示す説明図である。 本発明の変形例４を示す説明図である。 本発明の変形例５を示す説明図である。 本発明の変形例６を示す説明図である。

本発明に係る補修装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係る補修装置につき、図１から図１７を参照して説明する。尚、以下、図１の紙面右側を軸方向一方側、紙面左側を軸方向他方側として説明する。

図１に示されるように、補修装置２は、流体管１の損傷部位を密封状に外嵌し、流体管１から流体が漏洩することを防止したり、流体管１の損傷部位を補修・補強するものである。尚、流体管１の損傷部位とは、例えば、流体管１の軸方向若しくは周方向に連続的又は断続的に形成される亀裂部１ａや、経年劣化や露、塩分等により腐食した老朽部１ｂが含まれ、流体がすでに漏洩している部位、若しくは漏洩する虞のある部位が含まれる。ここで、亀裂部１ａや老朽部１ｂは、それぞれが単体で存在している場合もあれば、複数存在したり混在している場合もある。

ここで本実施例の流体管１は、例えば、離間して配置されるアバットメント３，４の間で図示しない河川や河口等に架設される水管橋１Ａを構成する上水道用の鋼製であり、断面視略円形状に形成されている。尚、本発明に係る流体管は、ダクタイル鋳鉄やその他鋳鉄等の金属製、あるいはコンクリート製、塩化ビニール、ポリエチレン若しくはポリオレフィン製等であってもよい。更に尚、流体管の内周面はモルタル層や、例えばエポキシ樹脂等により被覆されてもよく、若しくは適宜の材料を粉体塗装により流体管の内周面に被覆してもよい。また、本実施例では流体管内の流体は上水であるが、本実施例の上水に限らず、例えば工業用水や農業用水、下水等の他、ガスやガスと液体との気液混合体であっても構わない。また、流体管１は、地中に略水平方向に埋設されるものであってもよい。

図１及び図２に示されるように、補修装置２は、筐体５と、筐体５の軸方向両端に配置され流体管１に固定するための支持手段６，６と、を備えている。筐体５は、本実施例では２つの筒状体７，７を流体管１の延設方向（軸方向）に連結手段８を用いて連結することにより構成されている。尚、筐体５は３つ以上の筒状体７を軸方向に連結して構成されていてもよい。

図１～図３に示されるように、筒状体７は、流体管１の外周面に沿って湾曲する円弧状を成す２つの分割部材７１，７１を周方向に連結することにより構成されている。具体的には、分割部材７１は、金属や樹脂等から成り、分割部材７１の周方向両端にはフランジ部７１ａ，７１ａが形成されており、周方向に対向する分割部材７１，７１のフランジ部７１ａ，７１ａを締結部材としてのＴ頭ボルト・ナット９により緊締することにより筒状体７が構成される。これらフランジ部７１ａ，７１ａの対向面に形成された凹部に、軸方向に延びるパッキン１０（密封部材）が配置されており、フランジ部７１ａ，７１ａ同士の間が密封されている。尚、筒状体７は、３つ以上の分割部材７１により構成されていてもよい。

筒状体７は、その軸方向と直交する仮想線を基準に略対称形状を成しており、筒状体７の軸方向両端部には、外径側に環状に突出する略同形状の鍔部７２，７３が形成されている。図４に示されるように、鍔部７２，７３の外周面には、筒状体７の本体部分の外周面に向けて漸次縮径するように延びる傾斜面７２ａ，７３ａが形成されている。尚、本実施例では、各筒状体７の軸方向一方側の鍔部を鍔部７２と称し、軸方向他方側の鍔部を鍔部７３と称して説明する。

図１～図３に戻って、筒状体７は、その軸方向の略中央部に筒状体７の外径側と内径側とを連通する貫通孔７４が形成されており、その貫通孔７４は該貫通孔７４の内面に形成される雌ネジ部にキャップ７５（蓋部材）が螺合することにより閉塞されている。本実施例では、筒状体７は、これら貫通孔７４及びこれに螺合されたキャップ７５が管頂部に位置するように流体管１を外嵌している。

連結手段８は、内径側に開口する凹部８２を有する断面視凹形状を成し周方向に分割構造の連結ハウジング８１（連結リング）と、連結ハウジング８１の凹部８２内に収容され周方向に分割構造のシール部材８３と、を有している。連結手段８は、その凹部８２を鍔部７２，７３に外嵌させ、凹部８２の内径側縁部が傾斜面７２ａ，７３ａに圧接されることで、筒状体７，７同士を互いに近づける方向に付勢力を与えつつ連結している。また、シール部材８３は、弾性を有する樹脂やゴム等の部材であり、連結ハウジング８１を構成する円弧状部材８４同士の連結力により凹部８２の内底面と鍔部７２，７３の外周面との間で狭圧されており、鍔部７２，７３の間を密封するようになっている。

具体的には、図４及び図６（ａ）に示されるように、連結ハウジング８１は、周方向に均等に分割された３つの円弧状部材８４（分割体）から構成されている。円弧状部材８４の周方向両端部には接続フランジ８４ａが形成されており、接続フランジ８４ａにおける他の接続フランジ８４ａと対向する面と反対側の面には周方向に突出する突起８４ｂが軸方向に離間して一対に形成されている（図６（ａ）のＢ矢視図参照）。この突起８４ｂには、接続フランジ８４ａの挿通孔８４ｃに挿通され円弧状部材８４同士を連結するＴ頭ボルト１５（締結手段）の頭部が接触されて回動不能になっており、該Ｔ頭ボルト１５の締結作業を容易にするとともに、その緩みが防止されるようになっている（図２参照）。また、円弧状部材８４の両端には、後述するシール分割体８５の嵌合部８５ａ，８５ｂが嵌合される被嵌合部８６が周方向に凹設されている。尚、連結ハウジング８１は、２分割または４分割以上の分割体から構成されていてもよい。

図７は、シール部材８３を円弧状部材８４と略同等の長さで周方向に３分割したシール分割体８５を図示している。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、シール分割体８５の一端側には、外径側及び軸方向両側に張り出す嵌合部８５ａが形成されている。この嵌合部８５ａは、シール分割体８５の一端側端面よりも他端側の位置に形成されており、すなわちシール分割体８５の一端側端部は、嵌合部８５ａよりも周方向に突出する凸部８７を構成している。

また、図７（ａ）及び図７（ｃ）に示されるように、シール分割体８５の他方側には、外径側及び軸方向両側に張り出す嵌合部８５ｂが形成されている。この嵌合部８５ｂは、シール分割体８５の他端側端面よりも一端側の位置に形成されており、すなわちシール分割体８５の他方側端部は、嵌合部８５ａよりも周方向に窪む凹み部８８となっている。

また、図７（ｄ）に示されるように、シール分割体８５の内周面には内径側に膨出する膨出部８５ｃが軸方向に複数形成されているとともに、シール分割体８５の軸方向の両側面には軸方向に窪む肉薄部８５ｄが形成されている。肉薄部８５ｄが形成されていることで、膨出部８５ｃが鍔部７２，７３に圧接したときに弾性変形の逃げ代となり、シール分割体８５が好適に弾性変形することができるようになっている。

また、図７（ｅ）に示されるように、シール分割体８５の他端側端部に設けられた凹み部８８には、シール分割体８５の一端側端部に設けられた凸部８７が嵌合可能になっているので、周方向に連結されるシール分割体８５同士の密封性が向上している。また、シール分割体８５は、嵌合部８５ａ，８５ｂを備えており、該嵌合部８５ａ，８５ｂが円弧状部材８４の被嵌合部８６（図６（ａ）参照）に嵌合されるため、シール分割体８５が円弧状部材８４に対して周方向に移動することを防止できる。

図１～図３に戻って、２つの筒状体７，７を連結手段８により連結して構成された筐体５の内径、具体的には筐体５のうち最も小径である鍔部７２，７３の内径は、流体管１の外径よりも大径に形成されているため、筐体５は流体管１を遊嵌可能となっている。この筐体５は、該筐体５の両端に配置される支持手段６，６により流体管１に固定されている。

支持手段６は、内径側に開口する凹部６２ａ，６２ｂを有し周方向に分割構造の端部ハウジング６１と、端部ハウジング６１の凹部６２ａ内に収容され周方向に分割構造の弾性部材６３と、を有している。支持手段６は、その凹部６２ｂを鍔部７２または鍔部７３に外嵌させ、凹部６２ｂの内径側縁部が傾斜面７２ａまたは傾斜面７３ａ（図４参照）に圧接されることで、筒状体７，７同士を互いに離間させる方向に付勢力を与えるようになっている。

また、弾性部材６３は、弾性を有する樹脂やゴム等の部材からなり、端部ハウジング６１を構成する円弧状部材６４同士の連結力により流体管１の外周面に圧接されるようになっており、鍔部７２または鍔部７３と流体管１との間を密封するとともに、弾性部材６３の流体管１の外周面への圧接力により筒状体７，７が流体管１に支持されるようになっている。詳しくは、弾性部材６３は、筒状体７よりも軸方向外側、且つ筒状体７よりも内径側の位置で流体管１の外周面に圧接されていることで、筒状体７の内周面は流体管１の外周面から全周に亘って外径側に離間している。尚、軸方向の両側に配置される支持手段６，６は同一の構成であるため、軸方向一方側に配置される支持手段６のみ説明し、軸方向他方側に配置される支持手段６の説明を省略する。

具体的には、図５及び図６（ｂ）に示されるように、端部ハウジング６１は、周方向に均等に分割された３つの円弧状部材６４（分割体）から構成されている。円弧状部材６４の周方向両端部には接続フランジ６４ａが形成されており、接続フランジ６４ａにおける他の接続フランジ６４ａと対向する面と反対側の面には周方向に突出する突起６４ｂが軸方向に離間して一対に形成されている（図６（ｂ）のＣ矢視図参照）。この突起６４ｂには、接続フランジ６４ａの挿通孔６４ｃに挿通され円弧状部材６４同士を連結するＴ頭ボルト１６の頭部が接触されて回動不能になっており、該Ｔ頭ボルト１６の締結作業を容易にするとともに、その緩みが防止されるようになっている（図２参照）。また、円弧状部材６４の両端には、後述する弾性分割体６５の嵌合部６５ａ，６５ｂが嵌合される被嵌合部６６が周方向に凹設されている。また、前述した凹部６２ａは、端部ハウジング６１の軸方向一方側に形成され、凹部６２ｂは、軸方向他方側に形成されている。尚、端部ハウジング６１は、２分割または４分割以上の分割体から構成されていてもよい。

図８は、弾性部材６３を円弧状部材６４と略同等の長さで周方向に３分割した弾性分割体６５を図示している。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されるように、弾性分割体６５の一端側には、外径側及び軸方向片側に張り出す嵌合部６５ａが形成されている。この嵌合部６５ａは、弾性分割体６５の一端側端面よりも他端側の位置に形成されており、すなわち弾性分割体６５の一端側端部は、嵌合部６５ａよりも周方向に突出する凸部６７を構成している。

また、図８（ａ）及び図８（ｃ）に示されるように、弾性分割体６５の他方側には、外径側及び軸方向片側に張り出す嵌合部６５ｂが形成されている。この嵌合部６５ｂは、弾性分割体６５の他端側端面よりも一端側の位置に形成されており、すなわち弾性分割体６５の他方側端部は、嵌合部６５ａよりも周方向に窪む凹み部６８となっている。

また、図８（ｄ）に示されるように、弾性分割体６５の内周面及び側周面には内径側及び軸方向に膨出する膨出部６５ｃ，６５ｄが二又状に形成されているとともに、膨出部６５ｃ，６５ｄそれぞれに並設して突条部６５ｅ，６５ｆが形成されている。支持手段６を組立てた状態にあっては、膨出部６５ｃ及び突条部６５ｅが流体管１の外周面に圧接するとともに、膨出部６５ｄ及び突条部６５ｆが鍔部７２の軸方向端面に圧接し、且つ膨出部６５ｃ，６５ｄ同士が圧接するようになっている（図５参照）。また、弾性分割体６５には、その外径側に端部ハウジング６１の凹部６２ａに嵌合可能な嵌合部６５ｇが形成されている。

また、図８（ｅ）に示されるように、弾性分割体６５の他端側端部に設けられた凹み部６８には、弾性分割体６５の一端側端部に設けられた凸部６７が嵌合可能になっているので、周方向に連結される弾性分割体６５同士の密封性が向上している。また、弾性分割体６５は、嵌合部６５ａ，６５ｂを備えており、該嵌合部６５ａ，６５ｂが円弧状部材６４の被嵌合部６６（図６（ａ）参照）に嵌合されるため、弾性分割体６５が円弧状部材６４に対して周方向に移動することを防止できる。

次に、パッキン１０の形状について説明する。図９に示されるように、パッキン１０はゴムなどの弾性部材からなり、軸方向に延びる断面視略円形状の直線部１１と、直線部１１の両端部から内径方向に延びる第１片部１２と、第１片部１２の内径側端部から直線部１１と離れる方向に延びる第２片部１３と、第２片部１３の端部から外径方向に延びる第３片部１４と、を備えている（ここでは、軸方向他方側のみ図示している）。

図４（ａ）に示されるように、パッキン１０は、連結手段８側において、第３片部１４が鍔部７２，７３よりも軸方向外方に突出配置されるとともに外径方向に突出配置されており、軸方向に連結される筒状体７，７に配置されたパッキン１０，１０の第３片部１４，１４同士が軸方向に密接しているとともに、それら第３片部１４，１４の外径側端部がシール部材８３の内径側に密接している。また、図５（ａ）に示されるように、パッキン１０は、支持手段６側において、第３片部１４が鍔部７２よりも軸方向外方に突出配置されるとともに外径方向に突出配置されており、その軸方向端部が弾性部材６３に密接している。したがって、パッキン１０とシール部材８３との間、及びパッキン１０と弾性部材６３との間が密封されている。ただし、パッキン１０，１０の第３片部１４，１４同士は必ずしも軸方向に密接していなくてもよく、第３片部１４の側端部が鍔部７２あるいは鍔部７３の側面に密接して密封するようにしてもよい。

次いで、補修装置２の組立手順について図１０～図１３に基づいて説明する。図１０に示されるように、先ず、流体管の損傷部位（亀裂部１ａ及び老朽部１ｂ）から離間して管軸方向に挟む位置にて、分割部材７１，７１を周方向に連結して筒状体７，７を流体管１に取付ける。前述のように筒状体７，７は、流体管１の外径よりも大径に形成されているので、流体管１に遊嵌された状態となっている。このとき、分割部材７１，７１を流体管の損傷部位から離間した位置にて周方向に連結作業をすることができるため、流体の漏洩がある場合でも作業の煩雑さを回避できる。特に、流体の漏洩がある場合には、貫通孔７４に螺合されたまま流体を排出可能な孔を有したキャップ７５を用いて、流体を排出しながら行うと良い。

次いで、図１１に示されるように、流体管の損傷部位（亀裂部１ａ及び老朽部１ｂ）を覆うように筒状体７，７を軸方向に移動させて位置合わせを行う。このように筒状体７，７は流体管１に遊嵌された状態であるため、筒状体７，７を軸方向に自由に移動させて位置合わせすることができる。尚、亀裂部１ａや老朽部１ｂから流体の漏洩がある場合には、前述したように筒状体７，７のキャップ７５，７５を緩めてもよいし、キャップ７５，７５を取外し、貫通孔７４，７４を開放することで、流体を外部に排出してもよい。また、この際、前述したように、分割部材７１，７１のフランジ部７１ａ，７１ａの分割面（分割部材７１，７１の周方向端部）は、周方向で同一位置としても良いし、周方向で異なる位置にしても良い。

次いで、図１２に示されるように、連結手段８を組立てて筒状体７，７同士を軸方向に連結し、筐体５を構成する。これにより、筒状体７，７同士が近づくように引き寄せられた状態で連結されるとともに、筒状体７，７の連結端部同士間が密封される。

そして、図１３に示されるように、支持手段６，６を組立てて筐体５を流体管１に固定することにより、補修装置２の組立作業が完了する。尚、このように組立てられた補修装置２にあっては、補修装置２の内部空間に充填材を充填してもよい。このときには、キャップ７５，７５を取外し、貫通孔７４，７４を開放するとともに、一方の貫通孔７４から補修装置２の内部空間の空気を抜きながら、他方の貫通孔７４を介して補修装置２の内部空間内に充填材を充填することができ、２つの筒状体７，７を連結した場合は勿論、３つ以上の筒状体７，７，‥を連結した場合でも、一つの貫通孔７４を用いて充填が可能である。

以上説明したように、筒状体７，７の内径は、流体管１の外径よりも大きく形成され、流体管１を遊嵌可能となっており、筒状体７，７が互いに連結される鍔部７２，７３の外径側に配置されるシール部材８３により密封されている。そして、筐体５は、流体管１の損傷部位よりも軸方向外側の位置で支持手段６，６により流体管１に支持されている。このとき、筐体５の内周面と流体管１の外周面とは周方向に亘って離間されている。これによれば、筒状体７，７の鍔部７２，７３同士の隙間を密封するシール部材８３が流体管１の外面に接触せず、流体管１の損傷部位よりも軸方向外側の位置で支持手段６，６により筐体５が流体管１に支持されるため、筐体５の内周面と流体管１の外周面とを離間させた状態で筐体５を流体管１に外嵌させることができ、流体管１の損傷部位に負荷を掛けることなく補修装置２を設置することができる。

また、隣接する筒状体７，７は、対向する鍔部７２，７３に外嵌可能な凹部８２を有する連結ハウジング８１により連結されている。具体的には、対向する鍔部７２，７３に連結ハウジング８１の凹部８２が周方向に亘って外嵌されるので、隣接する筒状体７，７の軸心を合わせた状態で正確に連結することができる。

また、連結ハウジング８１は、周方向に複数分割された円弧状部材８４と、円弧状部材８４同士を周方向に連結する締結部材としてのＴ頭ボルト１５と、を備え、シール部材８３は、連結ハウジング８１の凹部８２と鍔部７２，７３との間に配置されている。これによれば、Ｔ頭ボルト１５の締結力により連結ハウジング８１の凹部８２と鍔部７２，７３との間でシール部材８３が狭持されるので、隣接する筒状体７，７同士の連結作業と筒状体の連結端部に設けられる鍔部７２，７３間の密封作業とを一連の工程で行うことができる。

また、筒状体７を構成する２つの分割部材７１，７１の対向するフランジ部７１ａ，７１ａの間には、軸方向に延びるパッキン１０が配置され、フランジ部７１ａ，７１ａの間が密封されており、パッキン１０の第３片部１４は、連結手段８のシール部材８３の内周面（膨出部８５ｃ）に接触している。これによれば、パッキン１０の第３片部１４に対してシール部材８３がＴ頭ボルト１５の締結力により押圧されるので、シール部材８３とパッキン１０との間の密封性が高い。

また、筒状体７は、２つの分割部材７１，７１から構成されており、連結手段８は、３つの円弧状部材８４及びシール分割体８５から構成されており、分割部材７１，７１の周方向端部は、シール分割体８５の周方向端部と周方向に異なる位置に配置されている（特に図２，図１６参照）。すなわち、パッキン１０とシール分割体８５同士の分割端部同士が周方向に重ならないので、パッキン１０とシール部材８３との間の密封性が高い。また、支持手段６は、３つの円弧状部材６４及び弾性分割体６５から構成されており、分割部材７１，７１の周方向端部は、弾性分割体６５の周方向端部と周方向に異なる位置に配置されている（特に図２，図１７参照）。すなわち、パッキン１０と弾性分割体６５同士の分割端部同士が周方向に重ならないので、パッキン１０と弾性部材６３との間の密封性が高い。

また、鍔部７２，７３は、その外周面から筒状体７の外周面に向けて漸次縮径するように延びる傾斜面７２ａ，７３ａが形成されている。筒状体７，７の連結端部に形成される鍔部７２，７３の傾斜面７２ａ，７３ａには、連結ハウジング８１の凹部８２の内径側縁部が圧接されることで、筒状体７，７同士を互いに近づけるように連結している。また、筐体５の軸方向両端に形成される鍔部７２，７３の傾斜面７２ａ，７３ａには、支持手段６，６の凹部６２ｂ，６２ｂの内径側縁部が圧接されることで、筒状体７，７同士を互いに離間させるようになっている。このように、筐体５を流体管１に固定した状態にあっては、各筒状体７，７の両端部で軸方向に引っ張り合う力が作用することとなるため、弾性部材６３と筒状体７との密封性を高めるとともに、筒状体７，７同士を軸方向に直線的に接続することができる。例えば、筒状体７，７の連結端部同士が自重により落ちて筒状体７，７同士が略Ｖ字状に屈折した状態となることを回避できる。

また、筒状体７は、軸方向と直交する線を基準に対称形状を成している。具体的には、筒状体７の軸方向両端部に形成される鍔部７２，７３は、同一形状を成しているため、筒状体７，７の向きに関係なく筐体５を構成することができる。

また、支持手段６は、環状の端部ハウジング６１と、端部ハウジング６１の内径側に配置され該端部ハウジング６１と流体管１との間を密封する環状の弾性部材６３と、を有しており、弾性部材６３は、筒状体７よりも内径側の位置で流体管１の外周面に圧接されている。これによれば、弾性部材６３が端部ハウジング６１と流体管１との間に介在するので、ボルトや押輪などの硬質の部材で筐体５を流体管１に支持する形態に比べて、流体管１の外周面が抉れること等を防止できる。また、筐体５の軸方向両端を密封する弾性部材６３を利用して筐体５を流体管１に支持するので、筐体５を流体管１に支持するための部材を別個に用意しなくて済み、部品点数を少なくできる。また、端部ハウジング６１の凹部６２ａに嵌合した弾性部材６３が、流体管１の外周面に圧接された状態で、筒状体７の鍔部７２は凹部６２ｂに径方向に遊嵌されている。より詳しくは、凹部６２ｂに嵌合した筒状体７の鍔部７２の内周面は、全周に亘り流体管１の外周面から離間している。よって、筒状体７により流体管１に内径方向の負荷がかかることなく、流体管１の破損を回避できる。

特に、本実施例のような水管橋１Ａの場合、例えば図１に示すように空気弁が設置されており、空気抜きの設計上、この空気弁に向けて上方に傾斜している。また例えば、各流体管１の自重により各流体管１の軸心がずれて接続されたり、管路が撓んで接続される等、非直線状に接続されることがあるが、筐体５の内周面と流体管１の外周面とが離間しているので、流体管１同士が非直線状に接続されても筐体５の内周面と接触することなく、流体管１に負荷がかかることが抑制される。また流体管１の外周面に溶接ビード等の凸状部が形成されても、筐体５の内周面と接触することなく、流体管１に負荷がかかることが抑制される。更に、筐体５は支持手段６の弾性部材６３により支持されており、端部ハウジング６１の内周面も流体管１の外周面から離間しているので、流体管１同士が非直線状に接続されても端部ハウジング６１の内周面と直接接触することがなく衝撃を吸収できる。

また、筒状体７は、径方向に貫通する貫通孔７４と、該貫通孔７４を開閉可能なキャップ７５と、を備えている。これによれば、キャップ７５を操作して貫通孔７４から取外したり、緩めたりして、該貫通孔７４を開放することで、流体管１と筐体５との間に存在する空気や液体を外部に排出することができるため、補修装置２の内部空間が高圧になることを回避できる。また、一方の貫通孔７４から補修装置２の内部空間の空気を抜きながら、他方の貫通孔７４を介して補修装置２の内部空間内に充填材を充填することもできる。

尚、本実施例では、支持手段６が端部ハウジング６１と弾性部材６３とから構成されており、弾性部材６３の弾性力により筐体５を流体管１に支持する形態を例示したが、これに限られず、例えば、弾性部材６３とは別にボルトを設け、該ボルトを流体管１の外周面に食い込ませることで筐体５を流体管１に支持するようにしてもよい。

また、本実施例では、筒状体７，７同士が連結手段８により連結される形態を例示したが、軸方向に延びるボルト・ナットを用いて筒状体７，７同士を軸方向に連結してもよい。

また、本実施例では、筒状体７が軸方向に対称形状を成す形態を例示したが、筒状体が軸方向に非対称形状となっていてもよい。例えば、筒状体の両端に形成される鍔部が異なる形状に形成されていてもよいし、筒状体の軸方向一方にのみ鍔部が形成され、他方には鍔部が形成されない形態等であってもよい。また例えば、鍔部が周方向や軸方向に断続的に外径側に突設されるようにしてもよい。

次に、流体管１の周囲に障害物１８があり、補修装置２を設置するための作業スペースが限られている場合における補修装置２の設置手順について図１４～図１７に基づいて説明する。

図１４に示されるように、水管橋１Ａは、道路や鉄道、橋等の構造物の延長方向に沿って配設されることが多く、例えば、水管橋１Ａの側方向一方及び上方の近傍領域（以下、閉塞領域Ｓと称する）を断面視逆Ｌ字状に覆うコンクリート等の障害物１８が配置されることがある。このような場合には、水管橋１Ａの近傍に足場１７を組んで、水管橋１Ａの側方向他方側の開かれた領域（以下、開放領域Ｔと称する）から補修装置２を設置する作業を行う。

図１５（ａ）に示されるように、先ず、水管橋１Ａを構成する流体管１に対して、側方向他方側の開放領域Ｔ側から一方の分割部材７１を外嵌させる。そして、該分割部材７１を流体管１の外周面に沿って回動させ、閉塞領域Ｓ側に移動させる。次に図１５（ｂ）に示されるように、流体管１に対して開放領域Ｔ側から他方の分割部材７１を外嵌させる。このとき、流体管１の開放領域Ｔ側に配置される分割部材７１，７１のフランジ部７１ａ，７１ａに対し、流体管１の開放領域Ｔ側からＴ頭ボルト・ナット９を取付けて仮組みし、その状態で分割部材７１，７１を回動させ、他方のフランジ部７１ａ，７１ａを閉塞領域Ｓ側に配置し、流体管１の開放領域Ｔ側からＴ頭ボルト・ナット９を取付けて仮組みする。これにより仮組みされた分割部材７１，７１が流体管１から落下することが防止される。

その後、図１５（ｃ）に示されるように、分割部材７１，７１を回動させながら径方向両側のＴ頭ボルト・ナット９を流体管１の開放領域Ｔ側から本締めして筒状体７を構成する。このように、筒状体７を回転しながら本締めすることで、閉塞領域Ｓ側に配置されるＴ頭ボルト・ナット９の本締めを可能とする。尚、上記と同様の工程によりもう１つの筒状体７も構成する。そして、図１５（ｄ）に示されるように、貫通孔７４が上方に配置されるように筒状体７を回動させる。筒状体７は、その内径が流体管１の外径よりも大きく形成されているので、自由に回動させることができる。また、この状態にあっては、筒状体７の上部が流体管１の上部に載置されている。また例えば、Ｔ頭ボルト・ナット９の挿入方向を逆転するなどして、閉塞領域Ｓ側に配置されるＴ頭ボルト・ナット９の本締めを行ってから、分割部材７１，７１を回動させて、開放領域Ｔ側に配置されるＴ頭ボルト・ナット９を本締めするようにしてもよい。

続いて、図１６（ａ）に示されるように、筒状体７，７の連結端部同士を軸方向に近接させた状態で、流体管１の開放領域Ｔ側から円弧状部材８４を筒状体７，７の鍔部７２，７３に外嵌させ、該鍔部７２，７３に沿って流体管１の閉塞領域Ｓ側に向けて周方向に移動させるとともに、別の円弧状部材８４を流体管１の開放領域Ｔ側から鍔部７２，７３に外嵌させる。そして、図１６（ｂ）に示されるように、円弧状部材８４，８４の接続フランジ８４ａ，８４ａ同士を流体管１の開放領域Ｔ側からＴ頭ボルト１５により本締めして連結する。このとき、円弧状部材８４にはシール分割体８５が嵌合されており、組立が容易である。また、閉塞領域Ｓ側に配置されるＴ頭ボルト１５がすでに本締めされていることになる。

次に、図１６（ｃ）に示されるように、連結した円弧状部材８４，８４を流体管１の閉塞領域Ｓ側に向けて周方向に移動させるとともに、別の円弧状部材８４を流体管１の開放領域Ｔ側から鍔部７２，７３に外嵌させる。そして、図１６（ｄ）に示されるように、円弧状部材８４の接続フランジ８４ａ，８４ａと、連結した円弧状部材８４，８４の両端の接続フランジ８４ａ，８４ａと、をＴ頭ボルト１５により連結し、連結手段８を構成することにより筒状体７，７が軸方向に連結されて筐体５が構成される。尚、このとき、各円弧状部材８４同士の連結端部（シール分割体８５同士の連結端部）は、分割部材７１，７１同士の連結端部（パッキン１０の位置）と周方向にずれているので密封性が高くなっている。また例えば、円弧状部材８４，８４，８４をＴ頭ボルト１５により仮組し、連結手段８を構成した後、Ｔ頭ボルト１５を本締めしても良い。

続いて、図１７（ａ）に示されるように、筐体５の両端に形成される鍔部７２，７３に対して円弧状部材６４を流体管１の開放領域Ｔ側から外嵌させ、該鍔部７２，７３に沿って流体管１の閉塞領域Ｓ側に向けて周方向に移動させるとともに、別の円弧状部材６４を流体管１の開放領域Ｔ側から鍔部７２，７３に外嵌させる。そして、図１７（ｂ）に示されるように、円弧状部材６４，６４の接続フランジ６４ａ，６４ａ同士を流体管１の開放領域Ｔ側からＴ頭ボルト１６により本締めして連結する。このとき、円弧状部材６４には弾性分割体６５が嵌合されており、組立が容易である。また、閉塞領域Ｓ側に配置されるＴ頭ボルト１６がすでに本締めされていることになる。

次に、図１７（ｃ）に示されるように、連結した円弧状部材６４，６４を流体管１の閉塞領域Ｓ側に向けて周方向に移動させるとともに、別の円弧状部材６４を流体管１の開放領域Ｔ側から鍔部７２，７３に外嵌させる。そして、円弧状部材６４の接続フランジ６４ａ，６４ａと、連結した円弧状部材６４，６４の両端の接続フランジ６４ａ，６４ａと、をＴ頭ボルト１６により連結し、支持手段６を構成することにより、流体管１に補修装置２が外嵌するように設置される。尚、このとき、各円弧状部材６４同士の連結端部（弾性分割体６５同士の連結端部）は、分割部材７１，７１同士の連結端部（パッキン１０の位置）と周方向にずれているので密封性が高くなっている。また例えば、円弧状部材６４，６４，６４をＴ頭ボルト１６により仮組し、支持手段６を構成した後、Ｔ頭ボルト１６を本締めしても良い。

このように、筒状体７の分割部材７１，７１、連結手段８の円弧状部材８４，８４、支持手段６の円弧状部材６４，６４を周方向に回動させながら漸次連結して組立てるので、作業スペースが限られている場合でも流体管１に補修装置２を設置することができる。この方法は、作業スペースが限られていない場合でも、例えば流体の漏洩が多い場合などに、作業者が流体の飛び出しを円弧状部材８４，８４や円弧状部材６４，６４で防ぎながら用いることもできる。

次いで、本発明の変形例１について図１８を用いて説明する。尚、ここでは、筐体５の軸方向一方側に配置される支持手段６００について説明する。

図１８に示されるように、本変形例１の支持手段６００は、端部ハウジング６１０と、弾性部材６３０と、を有している。弾性部材６３０は、端部ハウジング６１０の凹部６２０ａに嵌合される嵌合部６５０ｇから内径側且つ筐体５側（図示略）に傾斜して延びており、端部ハウジング６１０の軸方向一方側の壁部６１０ａとの間に軸方向に隙間が形成されている。支持手段６００を筐体５の軸方向一方側の端部に取付けた際には、弾性部材６３０の内径側先端６５０ｃが筐体５と流体管１とに接触するようになっている。また、弾性部材６３０は、内径側先端６５０ｃが筐体５と流体管１とに接触すると、該弾性部材６３０と壁部６１０ａとの間の隙間に弾性変形して密封性を向上させることができる。このように、支持手段の弾性部材の形状は自由に変更することができる。

次いで、本発明の変形例２について図１９を用いて説明する。尚、ここでは、連結ハウジング８１０を例示して説明するが、支持手段の端部ハウジングにも適用することができる。

図１９に示されるように、本変形例２の連結ハウジング８１０は、周方向に略均等に分割された３つの円弧状部材８４０ａ，８４０ｂ，８４０ｃにより構成されている。円弧状部材８４０ａ，８４０ｂの端部同士には軸方向に貫通する孔部８４０ｄがそれぞれ対応する位置に形成されており、各孔部８４０ｄにはボルト・ナット３０の軸部が挿通されている。この円弧状部材８４０ａ，８４０ｂはボルト・ナット３０の軸部周りに回動可能に接続されている。また、円弧状部材８４０ｃは、円弧状部材８４０ａ，８４０ｂの両端に接続される。このようにすることで、円弧状部材８４０ａ，８４０ｂ，８４０ｃを筒状体７，７の連結端部の周方向に連結して連結ハウジング８１０を組立てる作業が簡便になる。

次いで、本発明の変形例３について図２０を用いて説明する。尚、ここでは、連結手段を例示して説明するが、支持手段にも適用することができる。

図２０（ａ）に示されるように、本変形例３の連結ハウジング８１１は、３つの円弧状部材８４１ａ，８４１ｂ，８４１ｃにより構成されている。円弧状部材８４１ａは、連結ハウジング８１１を半分に割った円弧状を成しており、円弧状部材８４１ｂ，８４１ｃは、互いに略同形状であって、それぞれ中心角が略９０度の円弧状を成している。すなわち、円弧状部材８４１ａと円弧状部材８４１ｂ，８４１ｃとは周方向の長さが異なり、略２倍の周長を有する。

また、図２０（ｂ）に示されるように、本変形例３のシール部材８３１は、３つのシール分割体８５１ａ，８５１ｂ，８５１ｃにより構成されており、それぞれ上記した円弧状部材８４１ａ，８４１ｂ，８４１ｃに嵌合されるものである。シール分割体８５１ａは、シール部材８３を半分に割った円弧状を成しており、円弧状部材８４１ａと略同等の長さを有している。また、シール分割体８５１ｂ，８５１ｃは、互いに略同形状であって、それぞれ中心角が略９０度の円弧状を成しており、円弧状部材８４１ｂ，８４１ｃと略同等の長さを有している。すなわち、シール分割体８５１ａとシール分割体８５１ｂ，８５１ｃとは周方向の長さが異なり、略２倍の周長を有する。このように、連結ハウジングを構成する円弧状部材及びシール部材を構成するシール分割体の長さは自由に変更することができる。

次いで、本発明の変形例４について図２１を用いて説明する。尚、ここでは、連結手段を例示して説明するが、支持手段にも適用することができる。

図２１（ａ）に示されるように、本変形例４の連結ハウジング８１２は、周方向に略均等に分割された互いに略同形状の３つの円弧状部材８４２ａ，８４２ｂ，８４２ｃにより構成されている。また、図２１（ｂ）に示されるように、本変形例４のシール部材８３２は、２つのシール分割体８５２ａ，８５２ｂから構成されている。シール分割体８５２ａの周方向長さは、シール部材８３２全体の略２／３となっており、シール分割体８５２ｂの周方向長さは、シール部材８３２全体の略１／３となっている。シール分割体８５２ａは、２つの円弧状部材８４２ａ，８４２ｂに嵌合され、またシール分割体８５２ｂは、残りの円弧状部材８４２ｃに嵌合される。このように、連結ハウジングとシール部材との分割数が異なっていてもよい。尚、連結ハウジングとシール部材との分割数が同等であっても、連結ハウジングを構成する円弧状部材（分割体）の周方向の長さと、シール部材を構成するシール分割体の周方向の長さとが異なっていてもよい。

次いで、本発明の変形例５について図２２を用いて説明する。本変形例５における筒状体７００の鍔部７２１には、その軸方向の端面から対向する筒状体７００’側に環状に突出する凸部７０１が周方向に亘り形成されている。また、筒状体７００’の鍔部７３１には、凸部７０１が遊嵌される環状の凹部７０２が周方向に亘り形成されており、凹部７０２には環状のシール部材８３３が嵌合されている。筒状体７００，７００’の鍔部７２１，７３１を連結ハウジング８１３により連結すると、凸部７０１が凹部７０２に遊嵌されるとともに、凸部７０１と凹部７０２との間でシール部材８３３が狭圧されている。このように、シール部材８３３は、鍔部７２１，７３１の端面間に配設されていてもよい。また、例えば、凸部７０１、凹部７０２を無くした実施例の筒状体７，７の端面間に正面視で環状且つ側面視で板状のパッキンを介入させて密封するようにしてもよい。この変形例においては、シール部材８３３や上記したパッキンが流体管に影響を与えない範囲で接触するように配置しても構わない。

次いで、本発明の変形例６について図２３を用いて説明する。本変形例６における筒状体７１０，７１０’は軸方向に離間した状態で連結手段８００により連結されている。連結手段８００のシール部材８３４は、実施例のシール部材８３よりも体積が大きくなっており、筒状体７１０，７１０’の連結端部の端面間を密封できるようになっている。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例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における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、同形状の筒状体７，７を軸方向に複数連結して筐体５を構成しているが、これらの筒状体は必ずしも同形状であるものに限られず、例えば軸方向長さが互いに異なっていてもよい。

１ 流体管
１Ａ 水管橋
１ａ 亀裂部（損傷部位）
１ｂ 老朽部（損傷部位）
２ 補修装置
５ 筐体
６ 支持手段
７ 筒状体
８ 連結手段
１０ パッキン（密封部材）
１５ Ｔ頭ボルト（締結部材）
６３ 弾性部材
７１ 分割部材
７２，７３ 鍔部
８１ 連結ハウジング（連結リング）
８２ 凹部
８３ シール部材
８４ 円弧状部材（分割体）
８５ シール分割体
６００ 支持手段
６３０ 弾性部材
７００，７００’ 筒状体
７１０，７００’ 筒状体
７２１，７３１ 鍔部
８００ 連結手段
８１０～８１３ 連結ハウジング（連結リング）
８３１～８３４ シール部材

Claims (4)

1. 周方向に複数分割された分割部材からなる筒状体を軸方向に複数連結して構成される筐体と、前記筐体の軸方向両端部に配置される支持手段とを備え、流体管を密封状に外嵌する流体管の補修装置であって、
   前記筒状体は、前記流体管を遊嵌可能な内径を有し、前記筒状体が互いに連結される連結端部の端面間または該連結端部の外径側に配置されるシール部材により密封されており、
   前記筒状体の連結端部には鍔部が設けられており、隣接する前記筒状体は、対向する前記鍔部に外嵌可能な凹部を有する連結リングにより連結されており、
   前記支持手段は、前記筐体の軸方向外側の端面と前記流体管の外周面とを密封する弾性部材と、該弾性部材を収容する凹部を有する端部ハウジングとを備え、前記筐体の内周面と前記流体管の外周面とを離間させた状態で該筐体を前記流体管に支持していることを特徴とする補修装置。
2. 前記連結リングは、周方向に複数分割された分割体と、前記分割体同士を周方向に連結する締結部材と、を備え、前記凹部と前記鍔部との間に前記シール部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の補修装置。
3. 周方向に複数分割された分割部材からなる筒状体を軸方向に複数連結して構成される筐体と、前記筐体の軸方向両端部に配置される支持手段とを備え、流体管を密封状に外嵌する流体管の補修装置であって、
   前記筒状体は、前記流体管を遊嵌可能な内径を有し、前記筒状体が互いに連結される連結端部の端面間または該連結端部の外径側に配置されるシール部材により密封されており、
   前記筒状体を構成する前記分割部材の周方向端部には軸方向に延びる密封部材が配置され、前記密封部材は前記シール部材の内周面に接触するようになっており、
   前記支持手段は、前記筐体の軸方向外側の端面と前記流体管の外周面とを密封する弾性部材と、該弾性部材を収容する凹部を有する端部ハウジングとを備え、前記筐体の内周面と前記流体管の外周面とを離間させた状態で該筐体を前記流体管に支持していることを特徴とする補修装置。
4. 前記シール部材は前記密封部材と周方向に異なる位置で分割されていることを特徴とする請求項３に記載の補修装置。

Images