JPH11311379A - 補強金具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設管の接続箇所に、耐震機構を作業性良く
かつ安価に付与可能な補強金具を提供する。 【解決手段】 既設管１、２に外嵌可能な内径を有する
外嵌部と、この外嵌部内側に形成された凹部９に内嵌さ
れテーパー状の接当面を有するとともに既設管１、２の
一方２と円周方向に接当する接当部を有していて既設管
１、２どうしが互いに離間する方向に外力が作用すると
既設管１、２の一方２との接触抵抗が増大する接当部材
８と、既設管１、２どうしが互いに離間する方向に外力
が作用した際に既設管１、２の他方１と係合可能な係合
部３ａとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は補強金具に関し、詳
しくは、土中埋設水道管などの既設管どうしの接続箇所
に耐震性を高めるために取り付ける補強金具に関する。

【０００２】

【従来の技術】土中埋設水道管などの長手方向の端部
は、管どうしを接続するための継ぎ手構造になってい
て、この継ぎ手構造を介して複数の管が次々と接続され
る。全国に張りめぐらされている既設菅の内、一部は管
端部どうしが水密性を維持したまま伸縮可能な耐震機構
を備えた継ぎ手構造とされているが、全ての管の接続部
分に耐震機構を備えた継ぎ手構造が形成されているわけ
ではなく、むしろ現状では耐震機構を備えていない継ぎ
手構造の方が多い。耐震機構を備えていない継ぎ手構造
であると、地震等によって大きな地殻変動が生じた場合
に継ぎ手部分からいずれか一方の管が抜け出してしま
い、漏水などの事故が起こる。我が国が地震多発国であ
ることを考慮すると、土中埋設菅の接続箇所全てを、耐
震機構を備えた管継ぎ手構造にすることが望ましく、一
部については耐震機構を備えた継ぎ手に取り替えられて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
耐震機構を備えた継ぎ手構造は構造が複雑で高価であ
り、取り付け作業は必ずしも容易というわけではない。
長く土中で埋設されている鋳鉄管の場合、継ぎ手構造を
構成するボルト・ナット等の接続部材が錆びついてお
り、これらの取り外し作業１つを取り上げても決して容
易な作業ではない。そのため、既設管の接続箇所全てを
耐震機構を備えた継ぎ手構造に、短期間に取り替えるこ
とは、技術的にも経済的にも困難であり現実的ではな
い。

【０００４】そこで、耐震機構を有さない既設管の接続
箇所に、作業性良くかつ安価に耐震機構を備えさせる補
強金具の開発が強く望まれていた。かかる事情に鑑み
て、本発明の目的は、既設管の接続箇所に耐震機構を作
業性良くかつ安価に付与可能な補強金具を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項記載
の発明により達成される。即ち、本発明の補強金具の特
徴構成は、既設管の接続箇所に取り付けることによって
既設管どうしの接続箇所における密閉性を保持しつつ伸
縮機能を付与可能であって、前記既設管に外嵌可能な内
径を有する外嵌部と、この外嵌部内側に形成された凹部
に内嵌されテーパー状の接当面を有するとともに前記既
設管の一方と円周方向に接当する接当部を有していて前
記既設管どうしが互いに離間する方向に外力が作用する
と前記既設管の一方との接触抵抗が増大する接当部材
と、前記既設管どうしが互いに離間する方向に外力が作
用した際に前記既設管の他方と係合可能な係合部とを備
えていることにある。

【０００６】このように構成されているため、本発明の
補強金具は、既設管の接続箇所を取り外したりすること
なく、既設管の接続箇所をそのままの状態に維持して、
接続箇所全体を外部から覆うようにして外嵌するので、
取り付け作業が極めて容易に行える。しかも、地震など
による地殻変動が生じて既設管どうしが互いに離間する
方向に外力が作用すると接触抵抗が増大する接当部材の
作用により、耐震機構を効果的に発揮でき、既設管どう
しが互いに離間する方向に外力が作用して初めて係合部
と既設管とが係合可能となるため、その間の既設菅の伸
縮移動を許容する機能を発揮できる。更に、従来の伸縮
機構を備えた耐震継ぎ手に比べて構造が簡素であるた
め、コストも低く抑えることができる。

【０００７】その結果、本発明によれば、既設管の接続
箇所に耐震機構を作業性良くかつ安価に付与可能な補強
金具を提供することができた。

【０００８】前記接当部材の接当部は、前記既設管の外
周面に沿う弧状をなしているとともに断面略Ｖ字状にな
っていて、前記接当部材は前記凹部に複数個配設されて
いてもよい。

【０００９】このようになっていると、本発明の補強金
具を既設菅に外嵌して取り付けた場合、接当部材の接当
部が既設管の外周面に線接触させることができ、既設管
の移動作用に対する抵抗力を大きくすることができて好
ましい。又、接当部材の接当部の断面が略Ｖ字状になっ
ていることから、補強金具を取り付けた際に既設管外周
面に接当部を食い込ませることができて、既設管の移動
作用に対する抵抗力を高めることができて好ましく、更
に、接当部が複数個存在することにより、既設管の移動
に対する抵抗を分散できて接当部自体の耐久力を高く維
持できて好ましい。

【００１０】更に、前記接当部材の接当部は、前記既設
管の外周長さの少なくとも３０％以上にわたって接当し
ていることが好ましい。

【００１１】このようになっていると、既設管の移動作
用に対する抵抗力を常に大きく維持できる。既設管に接
当している長さが、既設管の外周長さの３０％未満であ
ると、大きな外力が作用する可能性のある地震に対して
は接触抵抗が小さくて好ましくない。尚、接当部材の接
当部は、既設管の外周長さの８０％以上にわたって接当
していることが一層好ましい。

【００１２】更に又、前記既設管の接続箇所に取り付け
た際、前記係合部の先端は、前記既設管の軸芯方向長さ
にして前記既設菅の一方の先端近傍に達する長さに形成
されていることが好ましい。

【００１３】このようになっていると、既設管どうしを
離間させる外力に対する既設菅の移動可能距離に相当す
る融通代を、水密性を維持したまま可能な限り大きくす
ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照して詳細に説明する。図１は、土中埋設水道管などの
鋳鉄製既設管１、２の端部接続箇所１０を示し、この接
続箇所１０に本実施形態の補強金具３を取り付けた状態
を示す。ここに、既設管１は端部が大径の受け口構造と
なっており、既設管２は既設管１の端部の受け口構造に
挿入される挿入管になっている。これら既設管１、２
は、既設管２に外嵌されている押輪４を介して互いに水
密性を維持して接続・固定されている。つまり、押輪４
のフランジ部４ａと既設管１のフランジ部１ａとが、シ
ール材であるゴム輪７を介在させて水密になるようにし
つつ、ボルト６とナット５により互いに接続・固定され
ている。この既設管どうしの端部接続構造は、水圧に耐
えられる構造ではあるが、地震に際しては各構成部材の
強度に依存するだけで特別の耐震構造を備えておらず、
地殻変動に対して少ない伸縮量しか有していない。

【００１５】そこで、この接続部分に、図２にその側面
構造を示す補強金具３を取り付けることによって、既設
菅のもつ伸縮量を越えて抜け出すことを阻止することが
でき、優れた耐震性を備えさせるに至る。この補強金具
３は、既設管１、２に外嵌可能な内径を備えた２つ割り
構造になっており、既設菅の接続箇所１０近傍の外周面
にこの補強金具３を外嵌させた後、側面視で左右両端部
に形成されたフランジ部の２箇所をボルト１１とナット
１２の組み合わせにより、既設管に取付・固着できるよ
うになっている。この取付・固着は、前記フランジ部に
形成された貫通孔（図示せず）にボルト１１を挿通し、
その後ナット１２を締めつけて行う。尚、図２に示す左
右両端部２箇所のボルト１１とナット１２の組み合わせ
を、図２の紙面の垂直方向に更にもう一組設けて、既設
管に対する締めつけ力を強化してもよく、これら固着治
具の数は用途、サイズ等に応じて適宜変更すればよい。

【００１６】既設管に外嵌する補強金具３の外嵌部たる
内側箇所に、既設菅の円周方向に拡がる弧状の接当部材
たる爪部材８が４個配設されている。補強金具３が既設
菅の外周面に取り付けられ、前記ボルト１１とナット１
２により締めつけ固定された際には、４個の爪部材８の
先端が既設菅１、２の外周面に軽く食い込んだ状態にな
って当接する。これら爪部材８は、後述するように、既
設管と当接する接当部たる先端８ａが尖ったエッジ状に
なっているとともに上面８ｂが既設菅の軸芯方向に対し
てテーパー状になっていて、両既設菅の離間移動に対し
て既設管への爪部材８の食い込みが、いわゆる楔効果に
より増大するようになっている。この爪部材８は、２つ
割りの補強金具部分のそれぞれに対して２個、円周方向
に並設されており、既設管円周長さの略８０％以上と接
当するようになっている。このように接当長さを大きく
することによって、既設菅の初期の移動のみならず移動
の進行に伴う先端エッジ部分の食い込み長さを大きくで
きて、既設管どうしの離間移動に対する抵抗を極めて大
きくでき、離間移動を抑える効果が顕著になって好まし
い。因みに、爪部材８と既設管２との接当が、既設菅円
周長さの３０％未満では接触抵抗を大きくできないため
好ましくなく、少なくとも３０％以上であることが好ま
しい。尚、爪部材の数を更に増やして、個々の爪部材の
円周方向長さを短いものとすることもできる。

【００１７】図２に示す補強金具３を一方の既設管２に
外嵌させ、２つ割り構造をなす断面半円状の各補強金具
３の中央部に形成されている断面略Ｌ字状の係合部３ａ
を、一方の既設管２が他方の既設管１から離間するよう
な外力が作用した場合に、他方の既設管１のフランジ部
１ａに引っ掛かる位置に配置することにより、図１
（イ）に示すように、係合部３ａの内面と他方の既設管
１のフランジ部１ａとの間に融通代ａが生成される。こ
の場合、係合部３ａの先端は、一方の既設管２の先端近
傍にまで達するように形成されていることが前記融通代
ａを大きくとれて好ましい。尚、図１は既設管１、２に
補強金具３が外嵌する状態を示すが、補強金具３につい
ては図２のＩ−Ｉ線断面構造を示す。

【００１８】一方の既設管２の外周面に接当する補強金
具３の接当部内側には、図３、４にその構造を拡大して
示す爪部材８が移動可能に内嵌される凹部９が形成され
ている。この凹部９の内面上部と爪部材８の上面８ｂと
は互いに平行になっているが、既設管の軸芯方向に対し
てはテーパー状をなっている。そして、凹部９の内面上
部のテーパーは、図１に示すように、両既設管が離間す
る方向に向かうに従い凹部空間が狭くなるようになって
いて、既設管どうしが離間する方向に外力が作用した場
合には、一方の既設管２の移動に追随する爪部材８と補
強金具の凹部９内面上部との間に楔効果が生じ、凹部９
の内面上部が爪部材８の上面８ｂを押圧する。この押圧
作用により、爪部材８の尖った先端８ａが一層既設管２
の外周面に食い込む。このように、既設管どうしが離間
する方向に外力が作用すればするほど両既設菅の離間作
用を抑制する効果が働く。

【００１９】更に、補強金具３の外周側には、既設管ど
うしの接続部分に形成されているボルトとナットの組み
合わせのような固着治具の突出部の当たりを空間的に回
避する切り欠け部１３が形成されていて、補強金具３を
できるだけ既設管どうしの接続箇所に接近して取り付け
られるようになっている。この切り欠け部１３は、図１
に示すように、凹部状になっていなくてもよく、既設菅
の接続部材との当たりを回避できれば単なる空間を形成
しているだけでもよい。

【００２０】更に、前記爪部材８を説明する。図４に断
面形状を拡大して示すように、前記一方の既設管２の外
周面に接当する爪部材８の部分に、既設菅２の外周面に
沿って延設され拡がる断面略Ｖ字状の線状突起８ａを、
既設菅の軸芯方向に互いに離れて２箇所有する。この略
Ｖ字状の突起８ａが既設管２の外周面に接当しており、
既設管２が他方の既設管１とは離間する方向に移動する
ような事態が生じれば、前述したように、略Ｖ字状の突
起８ａが既設管２の外周面に深く食い込み、突起８ａと
既設管２の外周面との接当箇所に大きな接触抵抗が生じ
るようになる。つまり、既設管１、２どうしが離間する
方向に外力が作用すると、図１（ロ）に示すように、爪
部材の突起８ａが既設管２外周面に食い込んだまま、前
記融通代ａだけ移動し一旦停止する。しかし、更に大き
な外力が作用した場合には、凹部９の内面上部と爪部材
８の上面８ｂとの接当面どうしの楔効果により、爪部材
の突起８ａが一層深く既設管２の外周面に食い込むよう
になって、既設管２の離間動作を強く抑制する。この
間、前記ゴム輪７により水密に維持されていて、管内部
の水が漏れ出すようなことはなく、もとより管外側から
異物が管内部に混入することもない。

【００２１】本実施形態の補強金具は、以上のような構
造になつているので、従来の耐震機構を備えた継ぎ手に
比べて簡易な構造であるため安価であり、かつ実質的に
耐震構造を備えていない既設管どうしの接続部分に簡単
に取り付けることができ、しかも、既設菅の伸縮に対し
て融通代の存在により既設菅の接続部分に大きな負荷が
かからず、従って耐震機能を既設菅の接続部分自体の強
度に依存することがないので、地殻変動に対する既設管
の損傷あるいは破壊を効果的に回避できる。

【００２２】〔別実施の形態〕 上記実施形態の場合、
補強金具３は２つ割り構造とし、既設管を外嵌した後、
側面視で左右端２箇所のフランジ部をボルトとナットの
組み合わせにより固定したが、端部１箇所をヒンジ構造
として当初から接続しておき、既設管を外嵌した後、他
端部１箇所のみをボルトとナットの組み合わせのような
固着治具を用いて固定してもよい。又、これらボルトと
ナットの組み合わせは、ボルトを前記フランジ部に形成
された孔に貫挿することによりナットで締めつけ固定し
た例を示したが、ボルトをフランジ部の一方に揺動自在
に取り付けておくとともに、他方のフランジ部にボルト
を挿入可能な溝に形成しておき、２つ割りの補強金具部
分を既設管に外嵌して固定するときには、ボルトを揺動
させて前記溝にはめ込み、その後２つ割りの補強金具部
分をナットで締めつけ固定するようにしてもよい。

【００２３】更に、その他２つ割り構造の補強金具の代
わりに、３つ割り構造、あるいは４つ割り構造などとし
てもよい。

【００２４】突起８ａの数は適宜変更でき、数を増やせ
ば一層既設管２の外周面との接触抵抗が大きくなるよう
に作用する。又、その形状についても、既設管の移動に
応じて既設管との接触抵抗を増大可能な構成であれば、
種々の形状にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る補強金具の取り付け
状態を説明する横断面図

【図２】図１の補強金具の側面図

【図３】図１の実施形態に使用する爪部材の側面図

【図４】図３の爪部材のＩＶ−ＩＶ線断面図

【符号の説明】

１、２ 既設管 ３ａ 係合部 ８ 接当部材 ８ａ 接当部 ８ｂ 接当面 ９ 凹部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設管の接続箇所に取り付けることによ
   って既設管どうしの接続箇所における密閉性を保持しつ
   つ伸縮機能を付与可能な補強金具であって、前記既設管
   に外嵌可能な内径を有する外嵌部と、この外嵌部内側に
   形成された凹部に内嵌されテーパー状の接当面を有する
   とともに前記既設管の一方と円周方向に接当する接当部
   を有していて前記既設管どうしが互いに離間する方向に
   外力が作用すると前記既設管の一方との接触抵抗が増大
   する接当部材と、前記既設管どうしが互いに離間する方
   向に外力が作用した際に前記既設管の他方と係合可能な
   係合部とを備えていることを特徴とする補強金具。
2. 【請求項２】 前記接当部材の接当部は、前記既設管の
   外周面に沿う弧状をなしているとともに断面略Ｖ字状に
   なっていて、前記接当部材は前記凹部に複数個配設され
   る請求項１記載の補強金具。
3. 【請求項３】 前記接当部材の接当部は、前記既設管の
   外周長さの少なくとも３０％以上にわたって接当してい
   る請求項１又は２記載の補強金具。
4. 【請求項４】 前記既設管の接続箇所に取り付けた際、
   前記係合部の先端は、前記既設管の軸芯方向長さにして
   前記既設菅の一方の先端近傍に達する長さに形成されて
   いる請求項１〜３のいずれか１記載の補強金具。