TW201905370A

TW201905370A - 管狀構造物

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Publication number: TW201905370A
Application number: TW107120740A
Authority: TW
Inventors: 西島進之助; 冨村宏紀
Original assignee: 日商日新製鋼股份有限公司
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2019-02-01
Also published as: WO2018235615A1; JP6965594B2; JP2019007527A

Abstract

本發明所要解決的問題在於提供一種管狀構造物，其可以在施工現場進行加工，且即使是在厚度較薄的情況下來加以連結的場合，也具有高的防止脫落能力。為了解決此問題，本發明的管狀構造物100，具備：管狀構件1，其在管端部形成有環狀凹部12；及，嵌入環13，其具有垂直於管狀構件1的軸線A之2個外側面13c、13b，且被推壓並固定在環狀凹部12的外周上。嵌入環13被分割成複數個圓弧狀構件13a、13b，圓弧狀構件13a、13b藉由連結構件14而相互連結，已連結狀態的嵌入環13的內周，比被推壓並固定有嵌入環13之環狀凹部12的外周更短，藉由將連結前的圓弧狀構件13a、13b配置在管狀構件1的環狀凹部外周，並藉由連結構件14來使圓弧狀構件相互連結，以使管狀構件1被推壓並固定在環狀凹部12的外周上。

Description

管狀構造物

本發明關於一種管狀構造物。

以往，作為水管路(water pipe)等的管狀構造物，大多使用延性鑄鐵管(ductile iron pipe，球墨鑄鐵管)。由於延性鑄鐵管是鑄造而成，所以形狀的自由度高。因此，存在有各種各樣的接頭，以便利用於管路中的適合的處所。另一方面，作為水管路等的管狀構造物，也存在有不銹鋼(SUS)製的水管路等的管狀構造物，然而，由於不銹鋼管不容易進行接頭的加工，所以被限定在特定的用途。但是，不銹鋼管有以下的優點：相較於延性鑄鐵管，不銹鋼管的耐用年限較長。進一步，不會輕易地產生鐵銹、銅綠等的問題，且在常溫環境下不會產生應力腐蝕破裂，所以維持費用便宜。因此，今後會有將不銹鋼管使用於各種用途中的要求。

相較於延性鑄鐵管，不銹鋼製的管狀構件的形狀的自由度低，所以與延性鑄鐵管進行同樣的連接是困難的。因此，作為不銹鋼製的管狀構造物的連結方法，以往是藉由將矩形環熔接在管狀構件的外周上而在管狀構件的外周上形成凸部，並使2個管狀構造物的管端部彼此相對向，且將外殼配置在該外周上(參照專利文獻1)。

又，也有一種使管端彼此接合的方法，其將止動構件(retainer)安裝在管狀構造物的外周上，並藉由形成有錐形面之蓋形螺帽(cap nut)來使止動構件縮徑而侵入止動構件的環狀構造物的外周(參照專利文獻2)。

進一步，也有一種使用鎖環來使管彼此連接的方法(參照專利文獻3)。在此專利文獻3中，在被連結的2個管狀構造物的其中一方的管端的外周所設置的溝槽上，嵌入可往擴徑側彈性變形的鎖環，該鎖環的圓周方向的一處被切斷。在另一方的管狀構造物的管端上，設置有特殊的形狀以接受已嵌入有該鎖環之其中一方側的管端。再者，隔著鎖環而在與管端的相反側的部分上配置壓輪，並在壓輪與特殊形狀部分部分之間夾住鎖環來連結壓輪和特殊形狀部分部分，藉此連結管狀構造物。

[先前技術文獻] (專利文獻) 專利文獻1：日本新型登錄3171067號公報專利文獻1：日本特開2003-254476號公報專利文獻1：日本特開2008-309276號公報

[發明所欲解決的問題] 管狀構造物，會有要在施工現場被切斷成規定長度來進行連結的場合，矩形環要被安裝在切斷後的管端上。因此，在專利文獻1中的矩形環，是在施工現場被熔接在切斷後的管狀構件上。但是，難以在施工現場確保熔接的品質。

在專利文獻2中，因為不使用熔接而可以在施工現場進行加工。但是，必須藉由蓋形螺帽來使止動構件縮徑以固定環狀構造物，而止動構件的縮徑也有其極限，所以不能夠宣稱具有充分的防止脫落能力。

在專利文獻3中，也是因為不使用熔接而可以在施工現場進行加工。又，因為安裝有鎖環而具有比專利文獻2更高的防止脫落能力。但是，鎖環僅是藉由彈性變形來嵌入已設置在管狀構件的外周的溝槽中，所以對於管狀構件的固定力並不強。進一步，管狀構造物的一端的形狀複雜，零件數量多。又，在管的厚度大的鑄鐵管(例如厚度7.5mm)中，雖然能夠充分地確保用以嵌入鎖環之溝槽深度，但是在不銹鋼管的厚度(例如厚度3.0mm)的情況下，難以加工成充分深度的溝槽。

本發明是鑒於這些先前技術的問題而開發出來，目的在於提供一種管狀構造物，其可以在施工現場進行加工，且即使是在厚度較薄的情況下來加以連結的場合，也具有高的防止脫落能力。

[解決問題的技術手段] 本發明的管狀構造物，具備：管狀構件，其在管端部形成有環狀凹部；及，嵌入環，其具有垂直於前述管狀構件的軸線之2個外側面，且被推壓並固定在前述環狀凹部的外周上。

較佳是，前述嵌入環被分割成複數個圓弧狀構件，前述圓弧狀構件藉由連結構件而相互連結，已連結狀態的前述嵌入環的內周，比被推壓並固定有前述嵌入環之前述環狀凹部的外周更短，藉由將連結前的前述圓弧狀構件配置在前述管狀構件的環狀凹部外周，並藉由前述連結構件來使前述圓弧狀構件相互連結，以使前述管狀構件被推壓並固定在前述環狀凹部的外周上。

較佳是，前述環狀凹部，具有：垂直於前述軸線之2個內側面、及與前述軸線平行的底面，前述嵌入環是矩形環，前述環狀凹部的2個前述內側面各自地與前述嵌入環的2個前述外側面大致地抵接，前述環狀凹部的底面與前述嵌入環的內周面抵接。

較佳是，前述環狀凹部的深度，是前述管狀構件的直徑方向厚度的二分之一以下。

較佳是，前述管狀構件的管端部的其中一方是插入口，另一方是口徑比前述插入口更大的接受口，在前述插入口或前述接受口的至少一方的一側上，設置前述環狀凹部和前述嵌入環。

較佳是，前述管狀構件和前述嵌入環是由不銹鋼所形成。

[發明的效果] 依據本發明，能夠提供一種管狀構造物，其可以在施工現場進行加工，且即使是在厚度較薄的情況下來加以連結的場合，也具有高的防止脫落的能力。

(第一實施形態) 以下，參照圖式等來說明本發明的第一實施形態。第1圖是表示使用密封橡膠40和外殼30來將2個本實施形態的管狀構造物100(100A、100B)連結後的狀態的剖面圖。本實施形態的管狀構造物100，被用於流體供給用的管接頭部，但是不受限於此。

本實施形態的管狀構造物100，具備：管狀構件1、及被配置在該管狀構件1的外周上之小徑側嵌入環13A和大徑側嵌入環13B。

管狀構件1，例如是藉由不銹鋼(SUS304)製的鋼管所構成。管狀構件1，具有：小徑部10；及，大徑部20，其自小徑部10的一端連續地設置。小徑部10的沒有連續至大徑部20的一側的端部，成為與其他的管狀構件1的大徑部20連結的插入口11。在插入口11的端部附近，形成有小徑側環狀凹部12A。大徑部20的沒有連續至小徑部10的一側的端部，成為與其他的管狀構件1的插入口11連結的接受口21。在接受口21的端部附近，形成有大徑側環狀凹部12B。

然後，針對小徑側環狀凹部12A和大徑側環狀凹部12B來進行說明，但是在以下說明中，在插入口11的端部附近所設置的小徑側環狀凹部12A、及在接受口21附近所設置的大徑側環狀凹部12B，除了直徑以外都相同，所以除了必須進行區別的情況之外，並不區別兩者而都作為環狀凹部12來進行說明。

第2圖是沒有安裝嵌入環13的狀態之管狀構件1的部分剖面圖。如圖所示，在管狀構件1的外表面上藉由切削凹槽的加工而形成有環狀凹部12。環狀凹部12的寬度t1，在本實施形態中是8mm。

在本實施形態中，作為管狀構件1，使用所謂的標準管(normal schedule)系10(Sch10)。

(標稱直徑80A) 例如，當標稱直徑是(nominal diameter)80A(實際口徑：Φ89.1mm)時，環狀凹部12的周圍的厚度(管狀構件1的未加工狀態下的厚度、管厚)t3是3.0mm。考慮到強度，較佳是環狀凹部12的殘存管厚比1.0mm更厚。更佳是，環狀凹部12的深度t2(切削深度)是管狀構件1的管厚t3的一半以下，此時，切削深度是1.0～1.5mm，殘存管厚是2.0～1.5mm。

(標稱直徑150A) 例如，當標稱直徑是150A(實際口徑：Φ165.2mm)時，管厚t3是3.5mm。考慮到強度，較佳是環狀凹部12的殘存管厚比1.0mm更厚。更佳是，切削深度是1.0～2.0mm，殘存管厚是2.5～1.5mm。

小徑側嵌入環13A，被插入小徑部10的外周上的小徑側環狀凹部12A中。大徑側嵌入環13B，被插入大徑部20的外周上的大徑側環狀凹部12B中。以下，被插入小徑側環狀凹部12A中之小徑側嵌入環13A、及被插入大徑側環狀凹部12B中之大徑側嵌入環13B，也是除了直徑以外都相同，所以，以下除了必須進行區別的情況之外，並不區別兩者而都作為嵌入環13來進行說明。

第3圖是表示在第2圖的狀態的管狀構件1上已安裝有嵌入環13的狀態的部分剖面圖。嵌入環13，被分割成2個圓弧狀構件。第4圖是說明嵌入環13的圖，第4圖(a)是被分割成2個後的其中一方的圓弧狀構件13a的立體圖，第4圖(b)是被分割成2個後的另一方的圓弧狀構件13b的立體圖，第4圖(c)是表示圓弧狀構件13a與圓弧狀構件13b結合後的狀態。

嵌入環13，例如是藉由切削粗略形狀的鑄造物來製造。因此，相較於僅利用鑄造來製造的情況，能夠以更高的精度來製造嵌入環13。本實施形態的嵌入環13被分割成2個圓弧狀構件，但是不受限於此，也可以被分割成3個以上的圓弧狀構件。在圓弧狀構件13a的兩端部，形成有螺栓孔13aa。在圓弧狀構件13b的兩端部，留下規定寬度的壁部13ba而成為缺口，在壁部13ba設置有使螺栓插入的插入孔13bb。

嵌入環13，如第4圖(c)所示，使圓弧狀構件13a和圓弧狀構件13b的彼此的端部相對向，從圓弧狀構件13b的插入孔13bb插入螺栓14並使其螺合至圓弧狀構件13a的螺栓孔13aa中，藉此形成為一體。

已連結的狀態的嵌入環13的內周，比要被裝上嵌入環13之環狀凹部12的外周僅稍短一些。亦即，嵌入環13，在其與環狀凹部12的底部(外表面)之間具有緊固裕度(tightening margin)。如果在此緊固裕度下將圓弧狀構件13a和圓弧狀構件13b配置在環狀凹部12的外周上，使用螺栓14來緊固而使圓弧狀構件13a和圓弧狀構件13b相互連結，則嵌入環13會被推壓並固定在環狀凹部12的外周上。

嵌入環13，相對於如第3圖所示的管狀構件1的軸線A，具有沿著垂直面且相互平行的2個側面13c、13d。但是，側面13c、13d，也可以是相對於軸線A大致垂直即可。

嵌入環13是剖面為矩形的矩形環，本實施形態的寬度T1(側面13c與側面13d之間的距離，管狀構件1的軸方向的寬度、厚度)，與環狀凹部12的寬度約略相等，在本實施形態中是8mm而沒有間隙地嵌合在環狀凹部12中。又，嵌入環13的從管狀構件1的外周朝向外側突出的突出高度T3是8mm。亦即，配合環狀凹部12的深度t2來調整嵌入環13的直徑方向厚度T2。

較佳是，嵌入環13的從管狀構件1的外周朝向外側突出的突出高度T3，比外殼30的內周面(溝槽部以外的部分的內周面)與管狀構件1的外周面之間的間隙T4(如第1圖所示)的最大值也就是2.5mm，更大3mm以上。又，較佳是，嵌入環13的突出高度T3，是設置於外殼30上的溝槽36、38(後述)的底部與管狀構件1的外周面之間的距離T5以下。在本實施形態中，嵌入環13的高度T3是8mm，環狀凹部12的深度t2(參照第2圖)是1.5mm，所以突出高度T2(嵌入環13的直徑方向厚度T2)是9.5mm。

嵌入環13的材質，例如是不銹鋼(SUS304)。嵌入環13的材質不受限於不銹鋼，但是嵌入環13的硬度較佳是在外殼30和環狀凹部12、22(管狀構件1)當中的硬度較小者(較柔軟)的硬度以上。如果嵌入環13的硬度比外殼30和環狀凹部12、22的硬度更小，則當連結的2個管狀構造物100A、100B被施加往相互分離的方向的力量時，嵌入環13會塑性變形而可能不能夠確保防止管線脫落性能。

在2個管狀構造物100的連結部的外周上安裝有密封橡膠40。密封橡膠40，具有與管狀構件1的外周面相對之2個內周面41、42，在第1圖所示的剖面中，具有約略L字形。但是，不受限於此，例如也可以是U字形。其中一方的內周面41的直徑，比小徑部10的外周面的直徑僅稍小一些，如果該密封橡膠40的內周面41被配置在小徑部10的外周面上，則會彈性變形而與小徑部10的外周面密合。另一方的內周面42的直徑比大徑部20的外周面的直徑僅稍小一些，如果該密封橡膠40的內周面42被配置在大徑部20的外周面上，則會彈性變形而與大徑部20的外周面密合。

在密封橡膠40的外周側安裝有外殼30。第5圖是表示自第1圖的箭頭符號B的方向觀看外殼30而得之剖面圖。外殼30，在本實施形態中是使用由JIS G 5502 FCD450所規定的鑄鐵來製造。外殼30是由這種鑄鐵所製成的，所以會有比嵌入環13更大的尺寸公差，外殼30的內周面(沒有設置溝槽的部分)與管狀構件1的外周面之間的最大間隙是如上述的2.5mm的程度。

外殼30，如第5圖所示，具備2個半圓構件30A、30B。半圓構件30A、30B，各自具備：沿著管狀構件1的外周之半圓環部31、及從半圓環部31的兩端朝向直徑方向外側延伸的2個凸緣部32。在凸緣部32上各自設置有孔33。若將半圓構件30A、30B配置在管狀構造物100的外周上，並使半圓構件30A的凸緣部32與半圓構件30B的凸緣部32相對向，則設置在兩凸緣部32的孔33貫通。螺栓34被插入此孔33中，並使螺帽35螺合在螺栓34的螺紋部的前端。使螺帽35緊固，藉此2個半圓構件30A、30B覆蓋管狀構造物100的外周，使得2個管狀構造物100被連結在一起。

如第1圖所示，在外殼30的內周面上設置有：環狀溝槽36，其覆蓋接受口21的大徑側嵌入環13B的外周；環狀溝槽37，其與密封橡膠40嵌合；及，環狀溝槽38，其覆蓋插入口11的小徑側嵌入環13A的外周。環狀溝槽36的寬度，被大徑側嵌入環13B插入後僅具有少量間隙。環狀溝槽38的寬度，比小徑側嵌入環13A的寬度更大許多。其理由在於，管狀構造物100，例如依據JWWA G113的規格(Japan Water Works Association standards)，必須具有相對於管長的正負1.0%程度的伸縮性，用以吸收其伸縮。

(管狀構造物的製造方法) 在沒有形成環狀凹部12的狀態之管狀構件1的外周，利用切削加工來製造如第2圖所示的環狀凹部12。

然後，如第4圖(c)所示，將二分割型的嵌入環13的其中一方的圓弧狀構件13a和另一方的圓弧狀構件13b配置在環狀凹部12的外周上並利用螺栓14而相互緊固在一起。藉此，嵌入環13推壓管狀構件1的外表面，如第3圖所示，嵌入環13被推壓並固定在管狀構件1的環狀凹部12中。第6圖是嵌入環13被推壓並固定在管狀構件1的環狀凹部12中的狀態之管狀構造物100的重要部位的照片。

(管狀構造物的連結方法) 針對管狀構造物100的連結方法來進行說明。首先，將密封橡膠40，插入至預定連結的2個管狀構造物100的其中一方的插入口11或接受口21當中的連結側上。其次，將2個管狀構造物100的另一方的插入口11或接受口21當中的連結側，插入該密封橡膠40的內部。

將外殼30的半圓構件30A、30B配置在管狀構造物100的外周上。此時，小徑側嵌入環13A進入環狀溝槽38中，大徑側嵌入環13B進入環狀溝槽36中。使半圓構件30A的凸緣部32與半圓構件30B的凸緣部32相對向，並將螺栓34插入兩凸緣部32上所設置的孔33中，且將螺帽35螺合在螺栓34的螺紋部的前端。藉由轉緊螺帽35，使得2個半圓構件30A、30B覆蓋管狀構造物100的外周，以連結2個管狀構造物100。

(本實施形態的管狀構造物的效果) 針對本實施形態的管狀構造物100的效果進行說明。以下所示的表1，是表示本實施形態的管狀構造物100和比較例的管狀構造物的防止脫離最大負荷的關係之圖表。此處，防止脫離最大負荷，是利用外殼來固定接受口和插入口，在兩者的管端，以熔接的方式來安裝可以利用拉伸試驗機來夾持的治具，並實行管軸方向的拉伸試驗以進行測定。當測定接受口側的強度時，熔接插入口側的嵌入環13，又，當測定插入口側的強度時，熔接接受口的嵌入環13。也就是說，在與防止脫離最大負荷的測定側的相反側，預先設置高強度的防止脫離構造，藉此作成防止脫離最大負荷的測定側會先被破壞的組合。

在表1的(1)～(3)表示本實施形態的結果。又，在表1的(4)～(6)的比較例中，(4)是在上述專利文獻1所記載，將嵌入環熔接在管狀構件的外周上而成；(5)是如上述專利文獻2所記載，將止動構件安裝在管狀構造物的外周上，並藉由形成有錐形面之蓋形螺帽來使止動構件縮徑而侵入止動構件的環狀構造物的外周，藉此使管端彼此接合而成；(6)是如上述專利文獻3所記載，將止動構件也就是鎖環，嵌入已成形在管外周面的溝槽中，藉此使管彼此連接而成。管狀構件，使用如上述的標稱直徑是80A(實際口徑：Φ89.1mm，管厚：3.0mm)而成。

[表1]

如表1所示的防止脫離最大負荷，最大的是比較例(4)。(4)是利用熔接來將嵌入環安裝在管端而成。此處，管狀構造物，是在施工現場調節長度並切斷而成。這樣一來，必須在施工現場決定管端位置，所以也必須在施工現場實行將嵌入環熔接在管端的作業。但是，在施工現場的加工，在品質保證的觀點上不佳。因而，比較例(4)在實際上會有實施的困難。

相對於此，雖然比較例(5)和(6)的管狀構造物，可以在施工現場調節長度，但是相對於這些比較例(5)和(6)，本實施形態的防止脫離最大負荷更大且具有接近於比較例(4)的值。

這樣一來，依據本實施形態，能夠提供一種接頭構造，其藉由使嵌入環13具有緊固裕度並嵌入環狀凹部12中，並在厚度3.0mm的程度的不銹鋼管中具有可實施程度的溝槽深度之1.0mm、1.2mm、1.5mm，而能夠得到的止動能力(最大防止脫離負荷)，是當標稱直徑是80A時的2倍以上之160kN以上且未滿3倍之240kN。又，因為不使用熔接，所以也可以藉由手持研磨機(hand grinder)等來在施工現場進行加工。

以上，雖然針對本發明的第一實施形態進行說明，但是本發明不受限於此。例如，實施形態的管狀構造物100，也說明了在插入口11和接受口21的兩側都配置有環狀凹部和嵌入環13A、13B的形態。但是，不受限於此，例如也可以在插入口11設置有環狀凹部和嵌入環13A、13B，卻不在接受口設置環狀凹部，並將嵌入環13A、13B熔接至管狀構件1上。

(第二實施形態) 其次，針對本發明的第二實施形態進行說明。第二實施形態，是當被要求的必要負荷(斷裂強度和防止脫離最大負荷)大時也可以適用的管狀構造物100。具體來說，例如為當標稱直徑是80A時的必要負荷是240kN的場合，以及當標稱直徑是150A時的必要負荷是450kN的場合，也可以適用的管狀構造物100。

第一實施形態的管狀構造物100，使用配管厚度的尺寸體系是標準管系10(以下，稱為Sch10)的管狀構件1，但是本實施形態例如使用標準管系Sch20(以下，稱為Sch10)的管狀構件，其比Sch10更厚。

如表2所示，在Sch20中，例如當標稱直徑是80A(實際口徑：Φ89.1mm)時，管厚是4.0mm，當標稱直徑是150A(實際口徑：Φ165.2mm)時，管厚是5.0mm。另一方面，在Sch10的情況，例如當標稱直徑是80A(實際口徑：Φ89.1mm)時，管厚是3.0mm，當標稱直徑是150A(實際口徑：Φ165.2mm)時，管厚是3.5mm。

[表2]

又，在本實施形態中，當標稱直徑是80A時，環狀凹部12的深度是1.45mm至2.45mm，當標稱直徑是150A時，環狀凹部12的深度是1.4mm至3.4mm。其他的同樣構成附加同樣的符號並省略說明。

以下的表3，是針對本實施形態的管狀構件1和比較例的管狀構件，分別地準備Sch10和Sch20的兩種類的管厚，並表示當將本實施形態適用於插入口側時的斷裂強度和(防止)脫離最大負荷的測定結果的圖表。在圖表中的粗字所示的部分是本實施形態。另外，彈性限度，是指在管狀構件1的形成有環狀凹部12的部分之殘存的殘存部(在第2圖中以符號12A來表示)的截面積×試驗片的降伏應力YS(yield stress)(當使用SUS304時是278MPa)；斷裂極限，是殘存部12A的截面積×試驗片的拉伸強度TS(tensile strength)(當使用SUS304時是667MPa)。又，灰色(網點)所示的部分是沒有滿足必要負荷的部分。第7圖～第12圖是由表3的一部分圖表化而成。圖中的箭頭符號所示的區域是本實施形態的區域。

[表3]

(標稱直徑80A) 第7圖是表示當標稱直徑是80A時的環狀凹部12的深度與殘存部12A的斷裂極限的關係之圖表。針對第7圖所示的斷裂極限，當使用標稱直徑是80A，管厚是3.0mm(Sch10)的管狀構件1時，如果環狀凹部12的深度成為1.7mm以上，則斷裂極限成為240kN以下，而沒有滿足第二實施形態的必要負荷240kN。當使用標稱直徑是80A，管厚是4.0mm(Sch20)的管狀構件1時，如果環狀凹部12的深度成為2.7mm以上，則斷裂極限成為240kN以下，而沒有滿足第二實施形態的必要負荷240kN。另一方面，當使用標稱直徑是80A，管厚是4.0mm(Sch20)的管狀構件1時，本實施形態的環狀凹部12的深度是1.45mm至2.45mm，都滿足必要負荷240kN。

第8圖是表示當標稱直徑是80A時的環狀凹部12的深度與殘存部12A的彈性限度的關係之圖表。針對第8圖所示的彈性限度，相較於標稱直徑是80A且管厚是3.0mm(Sch10)的管狀構件1，標稱直徑是80A且管厚是4.0mm(Sch20)的管狀構件1，其環狀凹部12的深度僅少量提升。

第9圖是表示當標稱直徑是80A時的環狀凹部12的深度與管狀構造物1的防止脫離最大負荷的關係之圖表。針對第9圖所示的防止脫離最大負荷，當使用標稱直徑是80A，管厚是3.0mm(Sch10)的管狀構件1時，無關於環狀凹部12的深度，防止脫離最大負荷都成為240kN以下，而沒有滿足第二實施形態的必要負荷240kN。當使用標稱直徑是80A，管厚是4.0mm(Sch20)的管狀構件1時，如果環狀凹部12的深度比1.45mm更小或比2.45mm更大，則防止脫離最大負荷成為240kN以下，而沒有滿足第二實施形態的必要負荷240kN。另一方面，當使用標稱直徑是80A，管厚是4.0mm(Sch20)的管狀構件1時，本實施形態的環狀凹部12的深度是1.45mm至2.45mm，而滿足必要負荷240kN。

(標稱直徑150A) 第10圖是表示當標稱直徑是150A時的殘存部12A的斷裂極限相對於環狀凹部12的深度之圖表。針對第10圖所示的斷裂極限，當使用標稱直徑是150A，管厚是3.5mm(Sch10)的管狀構件1時，如果環狀凹部12的深度成為2.2mm以上，則斷裂極限成為450kN以下，而沒有滿足第二實施形態的必要負荷。當使用標稱直徑是150A，管厚是5.0mm(Sch20)的管狀構件1時，如果環狀凹部12的深度成為3.6mm以上，則斷裂極限成為450kN以下，而沒有滿足第二實施形態的必要負荷。另一方面，當使用標稱直徑是150A，管厚是5.0mm(Sch20)的管狀構件1時，本實施形態的環狀凹部12的深度是1.4mm至3.4mm，都滿足必要負荷450kN。

第11圖是表示當標稱直徑是150A時的殘存部12A的彈性限度相對於環狀凹部12的深度之圖表。針對第11圖所示的彈性限度，相較於標稱直徑是150A且管厚是3.5mm(Sch10)的管狀構件1，標稱直徑是150A且管厚是5.0mm(Sch20)的管狀構件1，其環狀凹部12的深度僅少量提升。

第12圖是表示當標稱直徑是150A時的防止脫離最大負荷相對於環狀凹部12的深度之圖表。針對第12圖所示的防止脫離最大負荷，當使用標稱直徑是150A，管厚是3.5mm(Sch10)的管狀構件1時，無關於環狀凹部12的深度，防止脫離最大負荷都成為450kN以下，而沒有滿足第二實施形態的必要負荷。當使用標稱直徑是150A，管厚是5.0mm(Sch20)的管狀構件1時，如果環狀凹部12的深度比1.4mm更小或比3.4mm更大，則防止脫離最大負荷成為450kN以下，而沒有滿足第二實施形態的必要負荷。另一方面，當使用標稱直徑是150A，管厚是5.0mm(Sch20)的管狀構件1時，本實施形態的環狀凹部12的深度是1.4mm至3.4mm，而滿足必要負荷450kN。

第13圖是說明當對管狀構件1、1A施加拉伸力時的管狀構件1、1A的變形狀態的示意的部分剖面圖，第13圖(a)是比較例，第13圖(b)是本實施形態。比較例的管狀構件1A的管厚，比本實施形態的管狀構件1的管厚更薄。在比較例的情況下，如果對於管狀構件1A在長度方向上施加拉伸力，則管狀構件1A因為管厚薄而容易在長度方向上延伸。因而，管狀構件1A在直徑方向上的收縮大。因此，管狀構件1A的直徑收縮而與嵌入環13的嵌合變淺(嵌合的減少量大)或如圖式般失去嵌合，而使得防止脫離最大負荷變小。另一方面，如本實施狀態的管狀構件1的管厚較厚，當對於管狀構件1在長度方向上施加拉伸力時，則相較於比較例，管狀構件1在長度方向上延伸的程度較小，直徑方向的收縮而也較小。因而，相較於比較例，本實施形態的與嵌入環13的嵌合的減少量較小，而使得防止脫離最大負荷較大。所以，當使用標稱直徑是80A，管厚是4.0mm(Sch20)的管狀構件1時，本實施形態的環狀凹部12的深度是1.45mm至2.45mm，能夠滿足必要負荷240kN。又，當使用標稱直徑是150A，管厚是5.0mm(Sch20)的管狀構件1時，本實施形態的環狀凹部12的深度是1.4mm至3.4mm，能夠滿足必要負荷450kN。以上，依據本實施形態，除了第一實施形態的效果，再加上使用厚度較厚的管子來作為管狀構件1的未加工管，藉此提升管子本身的彈性限度，所以能夠維持與嵌入環之良好的接合性，並即便是相同的溝槽深度也能夠得到高的防止脫離性能。

1、1A‧‧‧管狀構件

10‧‧‧小徑部

11‧‧‧插入口

12‧‧‧環狀凹部(殘存部)

12A‧‧‧小徑側環狀凹部(殘存部)

12B‧‧‧大徑側環狀凹部(殘存部)

13‧‧‧嵌入環

13a、13b‧‧‧圓弧狀構件

13aa‧‧‧螺栓孔

13ba‧‧‧壁部

13bb‧‧‧插入孔

13c、13d‧‧‧側面

13A‧‧‧小徑側嵌入環

13B‧‧‧大徑側嵌入環

14‧‧‧連結構件(螺栓)

20‧‧‧大徑部

21‧‧‧接受口

30‧‧‧外殼

30A、30B‧‧‧半圓構件

31‧‧‧半圓環部

32‧‧‧凸緣部

33‧‧‧孔

34‧‧‧螺栓

35‧‧‧螺帽

36、37、38‧‧‧環狀溝槽

40‧‧‧密封橡膠

41‧‧‧內周面

100、100A、100B‧‧‧管狀構造物

A‧‧‧軸線

B‧‧‧箭頭符號

t1‧‧‧環狀凹部的寬度

t2‧‧‧環狀凹部的深度(切削深度)

t3‧‧‧環狀凹部的周圍的厚度

T1‧‧‧嵌入環的寬度

T2‧‧‧嵌入環的直徑方向厚度

T3‧‧‧嵌入環的突出高度

T4‧‧‧外殼的內周面與管狀構件的外周面之間的空隙

T5‧‧‧環狀溝槽的底部與管狀構件的外周面的距離

第1圖是表示使用外殼來將2個實施形態的管狀構造物連結後的狀態的剖面圖。第2圖是沒有安裝嵌入環的狀態之管狀構件的部分剖面圖。第3圖是表示在第2圖的狀態的管狀構件1上已安裝有嵌入環的狀態的部分剖面圖。第4圖是說明嵌入環的圖，第4圖(a)是被分割後的其中一方的立體圖，第4圖(b)是被分割後的另一方的立體圖，第4圖(c)是表示其中一方與另一方結合後的狀態。第5圖是表示自第1圖的箭頭符號B的方向觀看外殼而得之剖面圖。第6圖是管狀構造物的重要部位的照片。第7圖是表示當標稱直徑是80A時的環狀凹部的深度與殘存部的斷裂極限的關係之圖表。第8圖是表示當標稱直徑是80A時的環狀凹部的深度與殘存部的彈性限度的關係之圖表。第9圖是表示當標稱直徑是80A時的環狀凹部的深度與管狀構造物的防止脫離最大負荷的關係之圖表。第10圖是表示當標稱直徑是150A時的環狀凹部12的斷裂極限相對於深度之圖表。第11圖是表示當標稱直徑是150A時的環狀凹部12的彈性限度相對於深度之圖表。第12圖是表示當標稱直徑是150A時的環狀凹部12的防止脫離最大負荷相對於深度之圖表。第13圖是說明當對管狀構件1、1A施加拉伸力時的管狀構件1、1A的變形狀態的示意的部分剖面圖，第13圖(a)是比較例，第13圖(b)是本實施形態。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims

一種管狀構造物，具備：管狀構件，其在管端部形成有環狀凹部；及，嵌入環，其具有垂直於前述管狀構件的軸線之2個外側面，且被推壓並固定在前述環狀凹部的外周上。
如請求項1所述之管狀構造物，其中，前述嵌入環被分割成複數個圓弧狀構件，前述圓弧狀構件藉由連結構件而相互連結，已連結狀態的前述嵌入環的內周，比被推壓並固定有前述嵌入環之前述環狀凹部的外周更短，藉由將連結前的前述圓弧狀構件配置在前述管狀構件的環狀凹部外周，並藉由前述連結構件來使前述圓弧狀構件相互連結，以使前述管狀構件被推壓並固定在前述環狀凹部的外周上。
如請求項1所述之管狀構造物，其中，前述環狀凹部，具有：垂直於前述軸線之2個內側面、及與前述軸線平行的底面，前述嵌入環是矩形環，前述環狀凹部的2個前述內側面各自地與前述嵌入環的2個前述外側面大致地抵接，前述環狀凹部的底面與前述嵌入環的內周面抵接。
如請求項1所述之管狀構造物，其中，前述環狀凹部的深度，是前述管狀構件的直徑方向厚度的二分之一以下。
如請求項1所述之管狀構造物，其中，前述管狀構件的管端部的其中一方是插入口，另一方是口徑比前述插入口更大的接受口，在前述插入口或前述接受口的至少一方的一側上，設置前述環狀凹部和前述嵌入環。
如請求項1所述之管狀構造物，其中，前述管狀構件和前述嵌入環是由不銹鋼所形成。