JPH09144964A - 可撓性管継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型の加硫設備等を必要とすることなく製造
するとともに、構成部品の状態で簡単に輸送することが
でき、しかも、管継手の伸縮変形その他の変形が妨げら
れることもなく、また、止水性筒状部材が、土石等によ
って損傷されるおそれもない可撓性管継手を提供する。 【構成】 内外二重のゴムベローズ４，５のそれぞれの
端部分を、対をなす共通剛性管１のそれぞれの内外周面
に液密にボルト連結し、各共通剛性管１の外周に不織布
１０を配設するとともに、これらの不織布１０の外周
を、それらの両者に跨がって位置するゴムベルトで被覆
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地中もしくは水
中に埋め込まれる管路、トンネル等における管体の継ぎ
目に適用されて、地盤沈下、地震、温度変化その他に対
し、伸縮、剪断、曲がり、ねじれなどの変形を行って、
管体の損傷を防止する可撓性管継手に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から一般に使用されているこの種の
可撓性管継手としては、たとえば図３に一部を破断除去
した斜視図で示すようなものがある。これは、対をな
す、フランジ付きの口金具３１の相互を、それらの外周
面側に順次に積層した、内面ゴム３２、補強コード３
３、中間ゴム３４および外被ゴム３５によって相互連結
するとともに、軸線方向に所定の間隔をおいて中間ゴム
３４内に埋設した剛性補強リング３６によって半径方向
に補強したものである。

【０００３】この管継手は、それぞれの口金具３１のフ
ランジ３１ａを、管体に設けたフランジにボルト連結す
ることによって使用に供されて、地盤の不等沈下、地震
などに対し、圧潰変形することなしに、両管体の各種の
相対変位を十分に許容すべく機能する。

【０００４】しかるに、かかる可撓性管継手は、その全
体が一体に構成されていることから、たとえば、剛性管
内径が５ｍ以上の大型のものを製造する場合には、製造
設備、とくには加硫設備が大がかりとなって、設備投資
効率が低いという問題があり、しかも、寸法の大型化に
よって輸送手段の確保が極めて困難になるという問題も
あった。

【０００５】これに対し、図４に断面図で示すような従
来の可撓性管継手は、組立て構造のものであって、その
組立てを、管体の埋設等に際する現場施工によって行う
ことができるので、構成部品、なかでもゴム構成部品を
小型化することができ、従って、加硫設備等の設備投資
効率、輸送手段の確保等についての問題が生じることは
ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、図４に示す
従来技術は、対をなす剛性管４１の、相互の近接端部分
に環状の閉空間４２を画成するとともに、それらの閉空
間４２の、最も近接して位置する対向壁４３の相互を、
半径方向内周側から順次に、板状ゴム４４、ゴムベロー
ズ４５およびゴムベローズ４６を介して相互に液密に連
結し、また、ゴムベローズ４５，４６間で、それらの両
対向壁４３に貫通させて設けた複数本の拘束ロッド４７
によって、管継手の過度の伸長、曲がり、偏心などに制
限を加えるものであるため、管継手それ自身の構造が複
雑になるという不都合があり、しかもここでは、外周側
のゴムベローズ４６が、それぞれの閉空間４２から相互
に近接する方向へ突出するそれぞれの外周壁４８相互の
隙間部分で外部に直接露出することから、たとえば、そ
の管継手を土中に埋め込むに当り、外部の土砂等が外周
壁４８の内側に進入してその外周側ゴムベローズ４６に
直接に接触し、そこに土圧を及ぼすことから、ゴムベロ
ーズ４６の伸縮変形が阻害され、また、そのゴムベロー
ズ４６が石等によって損傷されるという問題もあった。

【０００７】この発明は、従来技術の有するこのような
問題点を解決することを課題として検討した結果なされ
たものであり、この発明の目的は、大型加硫設備等を必
要とすることなく製造するとともに、構成部品の状態で
簡単にかつコンパクトに輸送することができ、しかも、
管継手としての伸縮変形その他の変形が妨げられること
もなく、また、止水性筒状可撓部材が、土石等によって
損傷されるおそれもない可撓性管継手を提供するにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の可撓性管継手
は、内外二重の止水性筒状可撓部材、たとえば伸縮変形
可能なゴム状筒体のそれぞれの端部分を、対をなす共通
剛性管のそれぞれの内外周面に、ボルトその他の連結具
によって液密に連結し、また、各共通剛性管の外周に、
一枚もしくは複数枚の網部材その他にて形成することが
できる防砂マットを配設し、さらに、これらの防砂マッ
トの外周を、それらの両者に跨がって位置する、可撓性
保護ベルト、これもたとえば、伸縮性のゴム状筒体にて
被覆したものであり、これによれば、止水性筒状可撓部
材としてのゴム状筒体を他の構成部品から独立させて加
硫成型することで、ゴム状筒体それ自体の径の大小のい
かんにかかわらず、加硫設備の小型化を実現することが
でき、また、そのゴム状筒体を施工現場にて組立てるこ
とによって、輸送を簡単かつ容易に行うことができる。
なお、ここにおけるゴム状筒体は、それ自身の伸縮等の
変形下で、管継手の各種の変形を十分に許容することが
できる。

【０００９】ところで、この管継手では、ゴム状筒体を
内外二重に配設することにより、一方のゴム状筒体に破
損等が生じても、他方のゴム状筒体のみにて管継手本来
の機能を十分に発揮させることができる。

【００１０】しかも、この管継手では、可撓性保護ベル
トとしての伸縮性ゴム状筒体が、管継手の変形に正確に
追従して変形もしくは変位して、両防砂マット間の隙間
を常に確実に閉止するので、管継手の埋め込みに際して
はもちろん、それが土中で変形した場合であっても、土
石等が、外周側の止水性筒状可撓部材に直接接触するこ
とはなく、従って、管継手の伸縮変形その他が土石によ
って妨げられるおそれがなく、また、止水性筒状可撓部
材が土石によって損傷されるおそれもない。

【００１１】ここで、この管継手において好ましくは、
少なくとも一方の共通剛性管に、内外二重の止水性筒状
可撓部材間の空間を、防砂マットに向けて開口させる流
通路を設け、また好ましくは、それぞれの止水性筒状可
撓部材を、補強層を埋設したゴムベローズにて構成す
る。

【００１２】さらに好ましくは、防砂マットを不織布に
より構成し、また、可撓性保護ベルトを、補強層を埋設
した筒状のゴムベルトにより構成する。加えて、可撓性
保護ベルトは、少なくともそれの上部を剛性プレートに
よって覆うことが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を、
図１に例示する軸線方向断面図に従って以下に説明す
る。図中１は対をなす共通剛性管を示し、これらの共通
剛性管１は、図示の組立姿勢の下で、相互に近接して位
置する大径部分２と、相互に離隔して位置する小径部分
３とを具える。

【００１４】ここで、両大径部分２の内周面および外周
面のそれぞれには、内外二重の止水性筒状可撓部材、好
適には、内外に二重をなす、補強層を埋設されたそれぞ
れのゴムベローズ４，５の両端部分を、ボルト６，７に
より、押え板８，９を介して液密に締付け固定する。な
お、ここにおける両ゴムベローズ４，５のうち、外周側
に位置するゴムベローズ５は、内周側に位置するゴムベ
ローズ４に比してほぼ半分の谷深さを有しており、従っ
て内周側ゴムベローズ４は、それの伸長方向の変形に対
して外周側ゴムベローズ５よりもはるかに大きく変形す
ることができる。ところで、これらのゴムベローズ４，
５はいずれも、補強層によって補強されていることか
ら、ベローズとしての伸縮等の変形は行い得るも、ゴム
がそれに固有の弾性に基づいて伸縮変形することはな
く、従って、その補強層の作用下で、高い耐久性をもた
らすことができる。

【００１５】なお、対をなす共通剛性管１のそれぞれの
大径部分２の内径は、そこに固定した内周側ゴムベロー
ズ４が、半径方向内周側へ、図に仮想線で示すように最
大に膨出した場合であってもなお、それが、小径部分３
の周内縁を越えて半径方向内方へ突出しないよう、いい
かえれば、膨出ゴムベローズ４が、小径部分３内を流動
する流体の流れを妨げることのないように、そのゴムベ
ローズ４の、図示の断面長さとの関連において選択され
る。

【００１６】内外二重のゴムベローズ４，５を介してこ
のように相互連結された共通剛性管１の、それぞれの大
径部分２の外周に、その全周にわたって、防砂マット、
たとえば不織布１０を大径部分２に接着させて、または
接着させることなく配設して、それの厚みを、外周面
が、ボルト７の頭部外周面とほぼ等しく、もしくはそれ
を幾分越える程度とする。

【００１７】またここでは、それぞれの不織布１０の外
周を、それらの両者に跨がって位置して、両不織布１０
の全周を、それらの全長にわたって被う可撓性保護ベル
ト、好ましくは、補強層を埋設した一の筒状のゴムベル
ト１１によって被覆する。なおここにおけるゴムベルト
１１は、図示の姿勢の下で、不織布１０を単に被うだけ
であって、そこには非接着状態にあることから、可撓性
管継手の伸縮その他の変形に際して、両不織布１０、ひ
いては、対をなす共通剛性管１の、自由な相対位置を許
容することができる。

【００１８】さらに、ゴムベルト１１の少なくとも上
部、より好ましくはその全周を、剛性プレート、たとえ
ば鋼板１２により、その全長にわたって、これも、ゴム
ベルト１１には非接着状態で被覆する。そして、ここに
おいてより好ましくは、共通剛性管１のそれぞれの大径
部分２に、内外のゴムベローズ間の空間１３を、不織布
１０に向けて開口させる複数の貫通孔１４を設ける。

【００１９】このように構成してなる可撓性管継手は、
それを、たとえば土中に埋設される管体間に適用する場
合には、小径部分３は、フランジ１６その他を介して、
管継手を管体に接合可能ならしめるべく、そして大径部
分２は、それぞれのゴムベローズ４，５の、図に実線で
示すような非変形状態においてはもちろん、図に仮想線
で示すような膨出変形状態においてもなお、小径部分３
内を流動する流体の流動抵抗を十分小ならしめるべくそ
れぞれ機能する。

【００２０】また、この可撓性管継手は、それを、管体
への接合下で、たとえば土中へ埋設するに当たっては、
鋼板１２が、それの埋込みの際の、土石等の落下に対
し、ゴムベルト１１、不織布１０等を保護してそれらの
損傷を有効に防止し、このことは、管継手の埋設後に、
土石等がその管継手に及ぼす押込力に対してもまた同様
である。従って、この鋼板１２は、ゴムベルト１１の上
部だけを覆うように設け得ることはもちろんであるが、
それを全周にわたって覆うように設けることがとくに有
効である。

【００２１】ところで、この管継手では、それの、上述
したような埋込みに際し、外周側のゴムベローズ５の土
石等との接触が、ゴムベルト１１および鋼板１２によっ
て十分に阻止されるので、管継手の埋設後においてな
お、そのゴムベローズ５、ひいては、ゴムベローズ４，
５は、伸縮等の変形を、そのゴムベルト１１の変形もし
くは変位下で自由に行うことができる。

【００２２】ここで、埋設状態の管継手は、たとえば地
下水の滲出等に対しては、フィルターとして機能する不
織布１０への、その滲出水の通過を許容して、外周側ゴ
ムベローズ５とゴムベルト１１との間の空間１５にその
滲出水を貯留する一方、その空間１５への土、砂等の侵
入を不織布１０をもって阻止することで、ゴムベローズ
４，５の、上述したような自由な変形を長期間にわたっ
て担保する。

【００２３】そして、空間１５への、滲出水のこのよう
な貯留によって、その空間内圧が増加した場合、たとえ
ば、ゴムベローズ５が、空間内圧によって図に仮想線で
示すように、管継手の半径方向内方へ膨出した場合は、
そのゴムベローズ５に作用する外力は、管継手内を流動
する流体の圧力、ときとしては、それと流体重量との和
から空間１５の内圧を減じた値となるので、空間１５へ
の滲出水の貯留は、ゴムベローズ５の圧力負担等を減じ
て、それの耐久性を高める上で特に有効である。

【００２４】ここにおいて、滲出水を空間１５だけに貯
留する場合は、ゴムベローズ５が破損等するまでの間
は、内周側のゴムベローズ４は、継手内を流動する流体
の圧力等を実質的に負担することはないが、その滲出水
を、大径部分２に設けた貫通孔１４を経て両ゴムベロー
ズ間の空間１３にも導いて、それらの双方の空間１３，
１５内に滲出水を貯留し、たとえば、両ゴムベローズ
４，５をともに、図に仮想線で示すように膨出させた場
合には、それらの両ゴムベローズ４，５によって同時に
圧力負担等を行うことができ、各個のゴムベローズ４，
５による負担がより低減されるので、ゴムベローズ４，
５の耐久性を一層向上させることができる。

【００２５】管継手の以上のような埋設、使用状態にお
いて、地盤の不等沈下、地震、温度変化などに起因し
て、その管継手に、偏心、曲がり、伸縮、捩れなどの変
形が生じた場合には、管継手は、主に、ゴムベローズ
４，５の断面長さが許容する範囲内で、それらの各変形
を十分に吸収することができる。そして、ゴムベルト１
１は、これらのいずれの変形にも円滑に追従して変形も
しくは変位して、空間１５の維持に常に確実に寄与する
ので、管継手に変形が生じてもなお、外周側ゴムベロー
ズ５の周りが土石によって埋め立てられることはなく、
従って、ゴムベローズ４，５は、その後においてもな
お、依然として自由な変形を行うことができる。

【００２６】図２は、このことを地盤の不等沈下に起因
する管継手の偏心変形について例示する断面図であり、
図示のように、外周側ゴムベローズ５がその限界、たと
えば２５０ｍｍ程度まで偏心した状態において、その管
継手に一層の偏心変形が生じた場合には、そのゴムベロ
ーズ５の破断が余儀なくされるも、その場合には、内周
側のゴムベローズ４のみにて、たとえば４００ｍｍ程度
の偏心量に至るまで、耐張負担等を十分に行うことがで
きる。

【００２７】

【発明の効果】かくして、この発明によれば、止水性筒
状可撓部材、可撓性保護ベルト等の各構成部品を別個独
立に製造することができるので、大型加硫設備等の製造
設備が不要であり、設備コストを大きく低減させること
ができる。また、それらの各構成部品は、パイプライン
その他の施工場にて組立てることができるので、輸送手
段の確保が極めて容易である。しかも、この管継手で
は、外周側の止水性筒状可撓部材の、土石等による直接
的な埋め立てを、可撓性保護ベルトによって阻止するこ
とにより、止水性筒状可撓部材に、所要に応じた変形
を、確実かつ円滑に行わせることができるとともに、そ
の止水性筒状可撓部材の土石等による損傷を十分に防止
することができる。さらに、この管継手は、図４に示す
従来技術に比しても構造が簡単であるので、軽量・小型
化に加えて低コスト化をも実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態を例示する軸線方向断面図
である。

【図２】図１に示す管継手の偏心状態を例示する軸線方
向断面図である。

【図３】従来例を一部を破断除去して示す斜視図であ
る。

【図４】他の従来例を示す軸線方向断面図である。 １ 共通剛性管 ２ 大径部分 ３ 小径部分 ４，５ ゴムベローズ ６，７ ボルト ８，９ 押さえ板 １０ 不織布 １１ ゴムベルト １２ 鋼板 １３，１５ 空間 １４ 貫通孔

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内外二重の止水性筒状可撓部材のそれぞ
   れの端部分を、対をなす共通剛性管のそれぞれに、連結
   具により液密に連結し、各共通剛性管の外周に防砂マッ
   トを配設するとともに、これらの防砂マットの外周を、
   それらの両者に跨がって位置する可撓性保護ベルトにて
   被覆してなる可撓性管継手。
2. 【請求項２】 少なくとも一方の共通剛性管に、内外二
   重の止水性筒状可撓部材間の空間を、前記防砂マットに
   向けて開口させる流通路を設けてなる請求項１記載の可
   撓性管継手。
3. 【請求項３】 それぞれの止水性筒状可撓部材を、補強
   層を埋設したゴムベローズにて構成してなる請求項１も
   しくは２記載の可撓性管継手。
4. 【請求項４】 前記防砂マットを不織布にて構成してな
   る請求項１〜３のいずれかに記載の可撓性管継手。
5. 【請求項５】 可撓性保護ベルトを、補強層を埋設した
   筒状のゴムベルトにて構成してなる請求項１〜４のいず
   れかに記載の可撓性管継手。
6. 【請求項６】 可撓性保護ベルトの少なくとも上部を剛
   性プレートにて覆ってなる請求項１〜５のいずれかに記
   載の可撓性管継手。