WO2015170407A1 - フランジ接合部補強治具 - Google Patents

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WO2015170407A1
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WO
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flange
fitting portion
pressing
bolt
fastening
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PCT/JP2014/062487
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English (en)
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Inventor
宗友信夫
矢野光信
安井忍
佐々木博教
Original Assignee
岡山市
大成機工株式会社
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00Flanged joints
    • F16L23/02Flanged joints the flanges being connected by members tensioned axially
    • F16L23/036Flanged joints the flanges being connected by members tensioned axially characterised by the tensioning members, e.g. specially adapted bolts or C-clamps

Definitions

  • the present invention relates to a pair of clamping members each having a pressing portion that can be brought into contact with the outer surface of both flange portions that are bolted together, and the pressing portions of the both holding members applied to the outer surfaces of both flange portions. It is related with the flange joint part reinforcement jig provided with the fastening means which draws both the said holding members in the flange joining direction in the state where it clamped, and is fastened and fixed.
  • the bolt screw holes (an example of fastening means) are formed, and the pressing parts formed at the radially inner side positions than the bolt screw holes in both clamping members are applied to the outer surfaces of both flange parts.
  • a configuration in which both screw bolts (an example of fastening means) are screwed over a pair of bolt screw holes is disclosed.
  • one of both clamping members is constituted by a substantially U-shaped member (generally U-shaped member) having a pair of leg portions, and both clamping
  • the other of the members is constituted by a bolt (an example of a fastening means) that is screwed and attached to one of the pair of legs, and the other leg of the front end of the bolt and the U-shaped member to which the bolt is not attached.
  • a bolt is screwed into one leg portion and further tightened, whereby the tip end of the bolt and the inner peripheral surface of the other leg portion are brought into contact with the outer side surface of the flange portion separately, and a pair of clamping members ( The flange portion is fastened and fixed by a U-shaped member (U-shaped member) and a bolt.
  • flange joint reinforcement jigs By using these flange joint reinforcement jigs, a pair of clamping members are fastened and fixed by fastening means, thereby adding fastening strength by fastening means in addition to the joint strength of both flanges by a plurality of bolts and nuts. Even when a force is applied to both flange portions in the bending direction or the pulling direction, the flange portions can be prevented from separating and airtightness can be maintained.
  • the existing or newly installed both flange parts are equivalent to the seismic pipes (with an anti-separation force of 3DkN or more (D is the nominal diameter)). It is desired to reinforce what has a performance class A performance. In addition, even when a force in the bending direction or the tensile direction is applied to both flange portions, it is desirable that the both flange portions be prevented from separating and the fluid flowing through the interior can be reliably prevented from leaking.
  • the flange joint portion reinforcement is applied when the flange joint portion reinforcing jig is attached to the both flange portions. Since there is a possibility that the jig interferes with a flange portion formed on the other end side of the short pipe, the repair valve or the like, it is desired to have a configuration capable of preventing the interference as much as possible.
  • a pair of clamping members each having a pressing portion that abuts against the outer surface of both flange portions is located radially outside the pressing portion. It is fastened and fixed by both screw bolts screwed over a pair of bolt screw holes formed on the side, and the pair of clamping members are substantially tightened only by the pair of screw screw holes and both screw bolts. It is only fixed. For this reason, when a force in the bending direction or the pulling direction acts on both flange portions, the force is applied to the screwed portions of the pair of bolt screw holes and the screw bolts via the flange portion and the pair of clamping members.
  • the two screw bolts may be concentrated, the screw thread at the screwed portion may be broken, and the two flange portions may be separated. In this case, fluid may leak from between both flange portions, and it will be difficult to reinforce both flange portions to such an extent that they have the same seismic performance as the above-mentioned seismic ducts.
  • a bolt is screwed and attached to one leg of a U-shaped member (U-shaped member) from the outer side in the tube axis direction. It is set as the structure which the front-end
  • the present invention has been made in view of such a situation, and its purpose is to reinforce a pipe including both flanges to an earthquake-resistant pipe having a predetermined seismic performance, and to separate and shift both flanges.
  • An object of the present invention is to provide a flange joint reinforcing jig that can be easily and inexpensively prevented.
  • a flange joint reinforcing jig comprises a pair of clamping members each having a pressing portion capable of abutting against the outer surface of both flanges connected to each other by bolts.
  • a flange joint reinforcement jig comprising a fastening means for pulling and fixing both gripping members in the flange joining direction in a state where the pressing portions of the gripping members are applied to the outer surfaces of both flanges,
  • the feature configuration is An inner fitting portion and an outer fitting portion that are fitted from the flange joining direction at a radially outer side position than the outer peripheral surface of the both flange portions are formed at portions facing each other in the flange joining direction of the both holding members. It is in the point.
  • the inner fitting portions that are fitted from the flange joining direction at positions radially outward from the outer peripheral surfaces of the two flange portions to the respective portions facing each other in the flange joining direction of the pair of holding members. Since the outer fitting part is formed, if the fastening means is tightened with the pressing parts of the pair of clamping members applied to the outer surfaces of the flange parts separately, the clamping members are pulled in the flange joining direction. As a result, the inner fitting portion is fitted into the outer fitting portion, and the inner fitting portion and the outer fitting portion are overlapped in the flange joining direction (axial direction).
  • a further characteristic configuration of the flange joint reinforcing jig according to the present invention is that, in a state where the inner fitting portion and the outer fitting portion of the both holding members are fitted, the pressing portion of one holding member. And a recess formed by the inner fitting portion, the pressing portion of the other holding member, and the outer fitting portion are externally fitted from the outer side in the radial direction to the adjacent portion of the bolt connecting portion in both flange portions.
  • the outer fitting portion is configured to be a mounting restriction portion that restricts the set outer fitting mounting position by contact with the outer peripheral surfaces of both flange portions.
  • the concave portions formed by the both pressing portions, the inner fitting portion, and the outer fitting portion of the both clamping members are arranged in the radial direction with respect to the adjacent portions in the circumferential direction of the bolt connecting portions of both flange portions.
  • the part reinforcing jig can be an attachment restricting part that restricts the set external fitting attachment position, and the attachment work of the flange joint reinforcing jig can be facilitated and ensured.
  • the outer surfaces of the outer fitting portions into which the inner fitting portions are fitted are in contact with the outer peripheral surfaces of the two flange portions.
  • a force in the bending direction radial direction
  • the force can be received even at the contact point between the outer surface of the outer fitting portion and the outer peripheral surface of both flange portions. It is possible to reduce the stress applied to the overlapping portion between the portion and the outer fitting portion.
  • the flange joint reinforcing jig can be easily attached to both flange parts, and the joint strength of both flange parts by the flange joint reinforcing jig is further improved, and the separation and displacement of both flange parts and the accompanying them. Fluid leakage can be prevented more reliably, and the seismic performance of the pipe can be improved.
  • a further characteristic configuration of the flange joint reinforcing jig according to the present invention is that the inner fitting portion and the outer fitting portion are configured in a fitting shape in which relative rotation is impossible.
  • the inner fitting portion and the outer fitting portion are each configured in a cylindrical shape, and a cylinder of the inner fitting portion and the outer fitting portion.
  • the fastening bolt of the fastening means is inserted through the interior space.
  • the inner fitting portion is fitted into the outer fitting portion configured in a cylindrical shape, and further, the fastening bolt of the fastening means is inserted into the cylindrical inner space in the inner fitting portion.
  • the locations of the inner fitting portion and the outer fitting portion at the radially outer side positions of the outer peripheral surfaces of both flange portions can be used together with the location of the fastening bolt.
  • one of the holding members is connected to a head of a connecting bolt that connects both flange portions or a connecting nut that is screwed to the connecting bolt. Therefore, a drop-off preventing arm that can be contacted from the radially inner side is provided.
  • the drop-off prevention arm is connected to the head of the connecting bolt or the connecting nut on the radially inner side. It is possible to prevent the flange joint reinforcing jig from coming off from both flange portions.
  • a further characteristic configuration of the flange joint reinforcing jig according to the present invention is a concave shape in which the drop-off prevention arm turns from the radially inner side to the radially outer side with respect to the head of the connecting bolt or the connecting nut. It is in the point formed.
  • the drop-off prevention arm is formed in a concave shape that goes around from the radially inner side to the radially outer side with respect to the head of the connecting bolt or the connecting nut. Even when deformation or relative displacement occurs, the drop-off prevention arm formed in a concave shape can securely contact the head of the connection bolt or the connection nut and maintain the contact state. It can prevent more reliably that a reinforcement jig
  • the drop-off prevention arm is formed to extend from one radially inner side portion of the both clamping members, and the extending direction is When the fastening bolt is rotated to the fastening side, it is set in the same direction as the direction in which the one holding member provided with the drop-off prevention arm rotates together.
  • the extension direction of the drop-off prevention arm formed to extend from one radially inward side portion of both clamping members is prevented from falling off when the fastening bolt is rotated to the tightening side. Since the one holding member provided with the arm is set in the same direction as the one rotating together, even if one holding member rotates together with the fastening bolt, the drop-off preventing arm is connected to the connecting bolt. Further contact with the head or the connecting nut prevents further rotation.
  • a further characteristic configuration of the flange joint reinforcing jig according to the present invention is such that the side surface of the drop-off prevention arm facing the outer side surface of the flange portion is a pressing portion in one holding member provided with the drop-off prevention arm. It exists in the point arrange
  • the side surface facing the outer surface of the flange portion of the drop-off prevention arm is separated from the outer surface of the flange portion rather than the pressing surface of the pressing portion in the one holding member provided with the drop-off prevention arm. Therefore, even when the fastening means is tightened and the pressing surface of the pressing portion is pressed against the outer surface of the flange portion, the falling prevention arm does not contact the outer surface of the flange portion, A direct load is not applied, and breakage prevention arms can be prevented from being damaged.
  • the fastening means is configured so that the cylindrical inner space between the inner fitting portion and the outer fitting portion is outside the outer fitting portion.
  • the fastening bolt is inserted and a female screw portion into which the fastening bolt formed on the inner peripheral surface of the inner fitting portion is screwed.
  • the fastening means includes the fastening bolt inserted from the outside of the outer fitting portion into the cylindrical inner space of the inner fitting portion and the outer fitting portion, and the inner periphery of the inner fitting portion. Since the fastening bolt formed on the surface is screwed into the female screw portion, the female screw portion can be positioned at the overlapping portion of the inner fitting portion and the outer fitting portion in the cylindrical inner space. It is possible to relatively shorten the length of the fastening bolt.
  • the fastening means is inserted in a cylindrical inner space between the inner fitting portion and the outer fitting portion from one outer side in a penetrating state.
  • the fastening bolt and the fastening nut that is screwed into the protruding male screw portion of the fastening bolt from the other outer side.
  • the fastening means is inserted into the cylindrical inner space of the inner fitting portion and the outer fitting portion in a penetrating state from one outer side, and the protruding male screw of the fastening bolt Since it is composed of a fastening nut that is screwed to the outer part from the other outer side, it is only necessary to form the inner fitting part and the outer fitting part in a cylindrical shape, and it is not necessary to form a thread.
  • the reinforcing jig can be made simple and inexpensive.
  • a further characteristic configuration of the flange joint reinforcing jig according to the present invention is that the female screw portion is formed at one end of the inner fitting surface on the outer fitting portion side.
  • the female screw portion is formed at one end portion on the outer fitting portion side of the inner peripheral surface of the inner fitting portion, the female screw portion is fitted to the inner fitting portion and the outer fitting portion. It will be located in the position close
  • the screwed portion of the female screw portion and the male screw portion of the fastening bolt comes close to the position where the head of the fastening bolt comes into contact with the outer fitting portion, and the fastening bolt in the flange joining direction (axial direction)
  • the distance between the head and the screwed portion can be made relatively small, and even when a force in the bending direction (radial direction) or tensile direction (axial direction) acts on both flange portions, Breakage can be prevented well. That is, since it is possible to prevent the fastening bolts from being stretched, it is possible to satisfactorily prevent the flanges from being separated or displaced and the fluid leakage associated therewith. Further, if the distance can be made relatively small, a general-purpose bolt can be used as the fastening bolt, and the flange joint reinforcing jig can be made inexpensive.
  • the figure which shows schematic structure of a 1st and 2nd clamping member The side view which shows the mounting state of the 1st and 2nd clamping member A longitudinal sectional view showing the mounting state of the first and second clamping members A longitudinal sectional view showing the mounting state of the first and second clamping members The side view which shows the mounting state of the 1st and 2nd clamping member which concerns on another embodiment
  • FIGS. 1 to 3 show flange joints in the middle of the fluid piping system (pipe), and are formed in a disk shape radially outward at the ends of both cast iron water pipes 1 and 1 which are examples of fluid pipes.
  • the flange portions 1A and 1B formed to extend to each other have a ring-like sheet-like gasket 2 interposed between the flange portions 1A and 1B, and a plurality of connection bolts 4A and connection nuts 4B (this embodiment) In the form, they are connected by 8).
  • the bolt 4A is inserted, and the connecting nut 4B is screwed and fixed to the distal end side of the male screw portion 4b of the connecting bolt 4A.
  • both flange parts 1A and 1B of this embodiment are what is called RF type flanges.
  • both flange portions 1A and 1B the surfaces on which the water pipe 1 protrudes are referred to as outer surfaces 1a and 1a, and both flange portions 1A and 1B are connected by a connecting bolt 4A and a connecting nut 4B.
  • the surfaces facing each other in the flange joining direction (axial direction) will be referred to as joining surfaces 1b and 1b, and the radially outward surfaces of the flange portions 1A and 1B will be described as outer peripheral surfaces 1c and 1c.
  • the flange joint reinforcing jig P can be brought into contact with the outer surface 1a of the flange portion 1A at both flange portions 1A and 1B which are bolted as described above.
  • the pressing portion 6B of the sandwiching member 6 applied to the outer surfaces 1a and 1a of the flange portions 1A and 1B, the first sandwiching member 5 and the second sandwiching member 6 are in the flange joining direction (axial direction).
  • fastening means 7 for drawing and fastening.
  • the first clamping member 5 is made of a metal material, and has a substantially bottomed rectangular tube whose outer surface 5a has a substantially rectangular shape and whose inner peripheral surface 5b has a circular shape in a cross-sectional view.
  • the inner fitting portion 5A formed in a shape (an example of a cylindrical shape) and a flange extending outward from the outer surface 5a of the inner fitting portion 5A over the entire circumference at one end of the inner fitting portion 5A 5B and the pressing part 5C extending further outward from one side of the four sides of the bowl-shaped part 5B are integrally provided.
  • the inner fitting portion 5A is formed in a substantially square shape in a side view (see FIG. 4), and a cylinder that can insert a male screw portion 7a of a fastening bolt 7A of a fastening means 7 described later into the inner fitting portion 5A.
  • a cylindrical inner space 5c is formed. The inner diameter of the cylindrical inner space 5c is slightly larger than the outer diameter of the male screw portion 7a of the fastening bolt 7A.
  • the bowl-shaped part 5B is formed in a substantially square shape in a side view, and the cylindrical internal space 5c is formed through the central part in a cross-sectional view (see FIG. 4).
  • the side on which the flange 5B and the pressing part 5C are formed is formed with an opening, and the side opposite to the side on which the flange 5B and the pressing part 5C are formed is the male screw of the fastening bolt 7A.
  • a female screw portion 5d to which the portion 7a can be screwed is formed so as to penetrate the bottom of the inner fitting portion 5A. That is, the female screw portion 5d is formed at an end portion on the opposite side to the side on which the flange portion 5B and the pressing portion 5C are formed on the inner peripheral surface 5b of the cylindrical inner space 5c in the inner fitting portion 5A. Yes.
  • the pressing portion 5C is formed in a slightly tapered shape in a side view (see FIG. 4A), and is formed in a tapered shape that is inclined toward the female screw portion 5d as it goes to the distal end side in a longitudinal sectional view.
  • the front end portion of the surface on the female screw portion 5d side of 5C is formed as a pressing surface 5e perpendicular to the outer surface 5a of the inner fitting portion 5A.
  • the second clamping member 6 is made of a metal member, and has a substantially bottomed rectangular tube shape (an example of a tube shape) in which the outer surface 6a and the inner surface 6b are approximately quadrangular in a cross-sectional view.
  • outer fitting parts 6A of outer fitting parts are formed in a substantially square shape by side view (refer FIG. 5), and the cylindrical internal space which can insert the inner fitting part 5A of the 1st clamping member 5 in 6 A of outer fitting parts 6c is formed.
  • the cylindrical internal space 6c is formed in a substantially square shape in a cross-sectional view, and is formed slightly larger than the inner fitting portion 5A having a substantially square shape in a cross-sectional view. For this reason, the fitting shape between the outer surface 5a of the inner fitting portion 5A and the inner surface 6b of the outer fitting portion 6A is such that the inner fitting portion 5A is inserted (fitted) into the cylindrical inner space 6c of the outer fitting portion 6A.
  • a predetermined gap is formed between the outer peripheral surface of the male screw portion 7a and the inner peripheral surface of the insertion hole 6d ( (See FIG. 9).
  • the pressing portion 6B is formed in a slightly tapered shape in a side view (see FIG. 5A), and the pressing portion as it goes to the tip side in a longitudinal sectional view.
  • 6B is formed in a tapered shape that is inclined to the opposite side to the side on which 6B is formed, and the tip portion of the surface of the pressing portion 6B opposite to the insertion hole 6d is perpendicular to the outer surface 6a of the outer fitting portion 6A. It is formed as a surface 6e.
  • the drop-off prevention arm 6C is a substantially U-shaped member that is formed to extend in a concave shape from the distal end portion of the pressing portion 6B that is formed in a tapered shape in a side view (see FIGS. 5A and 5C).
  • the outer diameter of the head 4a is slightly larger than that of the head 4a so that at least a part of the head 4a of the connecting bolt 4A can be enclosed.
  • the surface opposite to the insertion hole 6d in the longitudinal direction of the cylindrical internal space 6c is formed to be retracted to the insertion hole 6d side from the pressing surface 6e. Has been.
  • the fastening means 7 includes the above-described fastening bolt 7A inserted into the cylindrical internal space 6c from the outside of the outer fitting portion 6A through the insertion hole 6d, and the inner fitting portion. It is comprised from 5 d of internal thread parts formed in the internal peripheral surface 5b of 5A.
  • the inner fitting portion 5A of the first holding member 5 and the outer fitting portion 6A of the second holding member 6 which are formed at the portions facing each other in the flange joining direction are replaced with the inner fitting portion 5A.
  • the outer peripheral surfaces 1c and 1c of both flange portions 1A and 1B so that the inner fitting portion 5A is fitted into the cylindrical inner space 6c of the outer fitting portion 6A from the bottom side (the female screw portion 5d side). It is fitted from the flange joining direction at a position on the radially outer side.
  • the pressing portion of the first clamping member 5 5C and the pressing part 6B of the 2nd clamping member 6 can be easily fitted in the state positioned in the intended relative positional relationship extended in the same direction. That is, the inner fitting portion 5A is externally fitted so that the pressing surface 5e of the pressing portion 5C of the first clamping member 5 and the pressing surface 6e of the pressing portion 6B of the second clamping member 6 face each other in the flange joining direction. It is fitted to the part 6A.
  • the fitting between the inner fitting portion 5A and the outer fitting portion 6A described above is performed once in the flange joining direction by pressing the pressing surface 5e of the pressing portion 5C of the first holding member 5 and the pressing portion of the second holding member 6.
  • the distance between the pressing surface 6e of 6B and the pressing surface 6e is larger than the distance between the outer surface 1a of the flange portion 1A and the outer surface 1a of the flange portion 1B.
  • the above-mentioned fitting between the inner fitting portion 5A and the outer fitting portion 6A is performed by setting the size (fitting distance) of the overlapping portion between the inner fitting portion 5A and the outer fitting portion 6A in the flange joining direction.
  • the interval between the pressing surface 5e of the pressing portion 5C of the first clamping member 5 and the pressing surface 6e of the pressing portion 6B of the second clamping member 6 is within a predetermined range. It is configured to be arbitrarily adjustable within. Therefore, in a state where the size of the overlapping portion (fitting distance) between the inner fitting portion 5A and the outer fitting portion 6A in the flange joining direction and the interval between the pressing surface 5e and the pressing surface 6e are appropriately set, The first clamping member 5 and the second clamping member 6 can be fastened and fixed by fastening means 7 described later.
  • the outer surface 6a (the concave portion C) of the outer fitting portion 6A on the side where the pressing portion 6B extends. 1 part) is brought into contact with at least one of the outer peripheral surfaces 1c and 1c of both flange portions 1A and 1B, so that the first clamping member 5 and the second clamping member 6 are mounted at the desired setting external fitting mounting position. (See FIGS. 7 and 9).
  • the outer surface 6a of the outer fitting portion 6A on the side where the pressing portion 6B extends is an attachment restriction portion that restricts the set outer fitting position by contact with the outer peripheral surfaces 1c and 1c of both flange portions 1A and 1B. Will function.
  • the outer surface 6a of the outer fitting portion 6A on the side where the pressing portion 6B extends is set to at least one of the outer peripheral surfaces 1c and 1c of both flange portions 1A and 1B.
  • the pressing surface 5e of the pressing portion 5C of the first clamping member 5 contacts the outer surface 1a of the flange portion 1A, and the pressing surface 6e of the pressing portion 6B of the second clamping member 6 corresponds to the flange portion 1B.
  • the inner fitting portion 5A and the outer fitting portion 6A are pulled in the flange joining direction until the inner fitting portion 5A is brought into contact with the outer side surface 1a, thereby fitting the inner fitting portion 5A into the cylindrical inner space 6c of the outer fitting portion 6A (FIG. 7). And FIG. 9).
  • the second clamping member 6 is formed in a concave shape that turns from the radially inner side of the flange portion 1B to the radially outer side with respect to the head 4a of the connecting bolt 4A adjacent to the second clamping member 6.
  • the drop-off prevention arm 6C is brought into contact with or close to the head 4a of the connecting bolt 4A from the radially inner side (see FIGS. 6 and 8).
  • the extension direction of the drop-off prevention arm 6C is set in the same direction as the direction in which the second gripping member 6 provided with the drop-off prevention arm 6C rotates when the fastening bolt 7A is rotated to the tightening side. ing.
  • the drop-off prevention arm 6C is tightened with the fastening bolt 7A centering on the insertion hole 6d formed in the center portion of the outer fitting portion 6A from the distal end portion of the pressing portion 6B of the second clamping member 6 in a side view.
  • the fastening bolt 7A is a right-hand thread, and therefore, it is pressed against the clockwise direction around the insertion hole 6d, that is, the direction in which the pressing portion 6B extends from the insertion hole 6d. It is formed so as to extend (toward the right side of the portion 6B).
  • the male screw portion 7a of the fastening bolt 7A is inserted into the cylindrical inner space 6c from the outside of the outer fitting portion 6A in the flange joining direction through the insertion hole 6d, and the head portion 7b of the fastening bolt 7A is inserted.
  • it Until it abuts on the outer side surface (not shown) of the outer fitting portion 6A, it is screwed into the female screw portion 5d of the inner fitting portion 5A fitted in the cylindrical inner space 6c to be fastened and fixed.
  • the drop-off preventing arm 6C is pressed against the head 4a of the adjacent connecting bolt 4A from the radially inner side.
  • the side surface facing the outer side surface 1a of the flange portion 1B of the drop-off prevention arm 6C is located on the outer side of the flange portion 1B more than the press surface 6e of the press portion 6B in the second gripping member 6 provided with the drop-off prevention arm 6C. It arrange
  • the first clamping member 5 and the second clamping member 6 are pulled in the flange joining direction with the both pressing portions 5C and 6B being applied to the outer surfaces 1a and 1a of the flange portions 1A and 1B, respectively, and are internally fitted.
  • the portion 5A is fitted into the outer fitting portion 6A, and the inner fitting portion 5A and the outer fitting portion 6A can be tightened and fixed in a state where they overlap in the flange joining direction (axial direction).
  • the outer surface 6a of the outer fitting portion 6A on the side where the pressing portion 6B extends is in contact with at least one of the outer peripheral surfaces 1c and 1c of both flange portions 1A and 1B. It becomes.
  • the female screw portion 5d of the inner fitting portion 5A is located at a position close to the head portion 7b of the fastening bolt 7A, so the female screw portion 5d and the male screw portion of the fastening bolt 7A.
  • 7a is close to the position where the head 7b of the fastening bolt 7A contacts the outer surface of the outer fitting portion 6A, and the head 7b of the fastening bolt 7A in the flange joining direction (axial direction)
  • the distance from the screwing location can be made relatively small.
  • the female screw portion 5d can be positioned at the overlapping portion of the inner fitting portion 5A and the outer fitting portion 6A in the cylindrical inner spaces 5c, 6c, and the length of the fastening bolt 7A is made relatively short.
  • a predetermined gap is formed between the outer peripheral surface of the male screw portion 7a and the inner peripheral surface of the insertion hole 6d. Even if a force in the bending direction (radial direction) acts on the flange portions 1A and 1B and the fastening bolt 7A is slightly displaced in the radial direction, if the displacement is about the predetermined gap, the fastening bolt 7A The male screw portion 7a does not come into contact with the insertion hole 6d, and the fastening bolt 7A can be prevented from being stretched or broken.
  • the flange joint reinforcing jig P can be easily attached to both the flange parts 1A and 1B, and the joint strength of the both flange parts 1A and 1B by the flange joint reinforcing jig P can be further improved to It is possible to more reliably prevent the separation and displacement of 1A and 1B and the leakage of clean water (an example of a fluid) associated therewith, and to improve the seismic performance of the pipe. Therefore, the flanges 1A and 1B are separated from each other while reinforcing the pipe including the flanges 1A and 1B to an earthquake resistant pipe having a predetermined seismic performance (detachment prevention force is 3DkN or more (D is a nominal diameter)). Misalignment can be easily and inexpensively prevented.
  • the flange joint reinforcing jig P has an inner fitting portion 5A fitted into a cylindrical outer fitting portion 6A, and is further fastened to a cylindrical inner space 5c in the inner fitting portion 5A. Since the fastening bolt 7A of the means 7 is inserted, the locations of the inner fitting portion 5A and the outer fitting portion 6A at the radially outer side positions of the outer peripheral surfaces 1c, 1c of both flange portions 1A, 1B, It can also serve as a place where the fastening bolt 7A is disposed.
  • the dimension in the flange joining direction (axial direction) of the flange joint reinforcement jig P and the fastening bolt 7A attached to both flange parts 1A, 1B, and the radial outside of the flange joint reinforcement jig P can be reduced, and space can be saved.
  • the drop-off preventing arm 6C formed in the concave shape is surely attached to the head 4a of the connecting bolt 4A. Can be maintained in contact with each other, and the flange joint reinforcing jig P can be more reliably prevented from falling off from both flange portions 1A, 1B. Similarly, even when the flange joint reinforcing jig P is provided at any location in the circumferential direction of both flange parts 1A, 1B, the flange joint reinforcing jig P falls off from both flange parts downward. This can be prevented.
  • the flange joint reinforcing jig P is overlapped in the flange joining direction (axial direction) between the inner fitting portion 5A of the first holding member 5 and the outer fitting portion 6A of the second holding member 6.
  • the pressing surface 5e of the pressing part 5C of the first clamping member 5 and the pressing surface 6e of the pressing part 6B of the second clamping member 6 The interval can be arbitrarily adjusted within a predetermined range. For this reason, when the thickness of both flange parts 1A and 1B is changed according to the nominal diameter and design pressure of both flange parts 1A and 1B, for example, as shown in FIG.
  • the fastening means 7 is provided with the inner fitting part 5A and the outer fitting part 6A.
  • Fastening bolts 7A inserted into the cylindrical inner spaces 5c, 6c from the outside of the outer fitting portion 6A through the insertion holes 6d, and fastening bolts 7A formed on the inner peripheral surface 5b of the inner fitting portion 5A And the female screw portion 5d on the outer fitting portion 6A side of the overlapping portion of the inner fitting portion 5A and the outer fitting portion 6A in the cylindrical inner spaces 5c, 6c.
  • the screwed portion of the female screw portion 5d and the male screw portion 7a of the fastening bolt 7A is close to the position where the head 7b of the fastening bolt 7A contacts the outer fitting portion 6A.
  • the head 7b of the fastening bolt 7A and the screwing in the flange joining direction (axial direction) The distance between the fastening bolt 7A can be made relatively small, and even when a force in the bending direction (radial direction) or tensile direction (axial direction) acts on both flange portions 1A, 1B, the fastening bolt 7A can be stretched and broken well. Can be prevented. If the distance can be made relatively small, a general-purpose bolt can be used as the fastening bolt 7A, and the flange joint reinforcing jig P can be made inexpensive.
  • the two flange portions 1A and 1B are connected by eight pairs of connecting bolts 4A and connecting nuts 4B.
  • the number of bolts 4A and connecting nuts 4B can be adjusted as appropriate.
  • the flange joint reinforcing jig P is attached to a portion adjacent to the bolt connecting portion as a configuration in which both flange portions 11A and 11B are connected by four pairs of connecting bolts 4A and connecting nuts 4B. It can also be configured.
  • the pressing portion 6B of the second clamping member 6 is brought into contact with the outer surface 1a of the flange portion 1B, and the drop-off preventing arm 6C is brought into contact with the head portion 4a of the connecting bolt 4A from the radially inner side of the flange portion 1B.
  • the outer fitting portion 6A is positioned closer to the outer side in the radial direction of the outer peripheral surface 1c of the flange portion 1B
  • the outer fitting portion 5A of the first clamping member 5 is fitted from the flange joining direction.
  • the pressing portion 5C is brought into contact with the outer surface 1a of the flange portion 1A while being fitted in the joint portion 6A.
  • the male screw portion 7a of the fastening bolt 7A is screwed into the female screw portion 5d of the inner fitting portion 5A via the insertion hole 6d of the outer fitting portion 6A, and the first holding member 5 and the second holding member 6 are moved. It can also be externally fitted to both connecting flange portions 1A, 1B. Further, for example, as in the above embodiment, when the flange joint reinforcing jig P is attached to both flange portions 1A and 1B, the external fitting between the inner fitting portion 5A of the first clamping member 5 and the second clamping member 6 is performed.
  • the male screw portion 7a of the fastening bolt 7A is screwed to some extent with the female screw portion 5d of the inner fitting portion 5A through the insertion hole 6d of the outer fitting portion 6A. Therefore, the recess C of the first clamping member 5 and the second clamping member 6 may be externally fitted to both the connecting flange portions 1A and 1B, and then the fastening bolt 7A may be finally tightened.
  • the drop-off prevention arm 6C is provided only on the second clamping member 6. However, if necessary, the fall-off preventing arm 6C is provided on both or one of the first clamping member 5 and the second clamping member. In this case, the drop-off preventing arm 6C can be brought into contact with or close to the head 4a of the connecting bolt 4A or the connecting nut 4B from the radially inner side of both flanges 1A, 1B. . Further, the drop-off prevention arm 6C is simply not formed into a concave shape that turns from the radially inner side of the flanges 1A and 1B to the radially outer side with respect to the head 4a or the connecting nut 4B of the connecting bolt 4A.
  • the drop-off preventing arm 6C may be omitted.
  • the first holding member 5 is provided with the inner fitting portion 5A
  • the second holding member 6 is provided with the outer fitting portion 6A. It is good also as a structure which provides a part and provides an internal fitting part in the 2nd clamping member 6.
  • the fitting shape between the inner fitting portion 5A of the first clamping member 5 and the outer fitting portion 6A of the second clamping member 6, that is, the inner fitting portion 5A in a cross-sectional view is a substantially square shape, relative rotation around the flange joining direction is performed with the inner fitting portion 5A and the outer fitting portion 6A being fitted.
  • Other fitting shapes can also be employed as long as they are not possible.
  • the shape of the outer surface 5a of the inner fitting portion 5A and the inner surface 6b of the outer fitting portion 6A can be configured in an elliptical shape, a polygonal shape, or the like in a cross-sectional view.
  • the inner fitting portion 5A of the first clamping member 5 is formed in a bottomed cylindrical shape, the cylindrical inner space 5c is formed inside, and the female screw portion is formed at the bottom of the inner fitting portion 5A.
  • 5d is formed as an opening
  • the outer fitting portion 6A of the second clamping member 6 is formed in a bottomed cylindrical shape to form a cylindrical inner space 6c.
  • An insertion hole 6d is formed in the bottom of the outer fitting portion 6A.
  • the inner fitting portion 50A of the first clamping member 50 is configured in a substantially rectangular bar shape having an outer diameter that can be fitted into the outer fitting portion 51A of the second clamping member 51.
  • the outer fitting part 51A of the clamping member 51 is formed in a cylindrical shape.
  • the 1st clamping member 50 is provided with the hook-shaped part 5B and the press part 5C in the said embodiment, and the 2nd clamping member 51 is provided with the press part 6B in the said embodiment.
  • a bolt 52 having a male threaded portion 52a is formed on the distal end side of the inner fitting portion 50A so as to protrude in the flange joining direction (longitudinal direction of the inner fitting portion 50A), and is fitted inside the outer fitting portion 51A.
  • the joint portion 50A fitted in a relatively non-rotatable manner, the front end of the male screw portion 52a protrudes to the outside of the outer fitting portion 51A, and the fastening nut 53 extends from the outside of the outer fitting portion 51A to the outer surface side.
  • the first clamping member 50 and the second clamping member 51 may be fastened and fixed until they come into contact with each other.
  • the inner fitting portion 60A of the first clamping member 60 is formed in a cylindrical shape, and the inner fitting portion 60A is outside the second clamping member 61 in a state in which the inner fitting portion 60A is not relatively rotatable.
  • the fitting portion 61 ⁇ / b> A has an outer diameter that can be fitted into the fitting portion 61 ⁇ / b> A, and an inner diameter that can form a cylindrical inner space 63 into which a male screw portion (not shown) of the fastening bolt 62 can be inserted. That is, an internal thread portion is not formed in the inner fitting portion 60A.
  • the fastening means 7 includes a fastening bolt 62 that is inserted through the cylindrical inner spaces 63 and 6c of the inner fitting portion 60A and the outer fitting portion 61A from one outer side, and a protrusion of the fastening bolt 62.
  • a fastening nut 64 that is screwed into the male screw portion 62a from the other outer side is provided.
  • the protruding male screw portion 62a protrudes to the outside of the outer fitting portion 61A, and the fastening nut 64 is fitted on the protruding male screw portion 62a.
  • the first clamping member 60 and the second clamping member 61 may be tightened and fixed by being screwed until they come into contact with the outer surface side from the outside of the joining portion 61A. Accordingly, the inner fitting portion 60A and the outer fitting portion 61A are simply formed in a cylindrical shape, and it is not necessary to form a thread on both of them, so that the flange joint reinforcing jig P is configured to be simple and inexpensive. be able to.
  • the inner fitting portion 5A of the first clamping member 5 is formed in a bottomed cylindrical shape, and the cylindrical inner space 5c is formed therein.
  • the bowl-shaped portion In the cylindrical inner space 5c, the bowl-shaped portion Although the side where the 5B and the pressing portion 5C are formed is formed as an opening, the portion where the opening is formed may be closed with a plug member made of rubber or the like. Thereby, it is possible to satisfactorily prevent dust and the like from entering the cylindrical internal space 5c and to improve the appearance.
  • the flange joint reinforcing jig P is connected to the flange portions 1A and 1B formed on the cast iron water pipes 1 and 1 which are examples of fluid pipes constituting the fluid piping system (pipe).
  • the fluid pipe may be a pipe through which gas or liquid flows.
  • a flange joint reinforcement jig that can easily and inexpensively prevent separation and displacement of both flange portions while reinforcing a pipeline including both flange portions to an earthquake resistant pipeline having predetermined earthquake resistance performance. Can be provided.

Abstract

 両フランジ部を含む管路を所定の耐震性能を備えた耐震管路に補強しつつ、両フランジ部の離間やずれを簡便且つ安価に防止できるフランジ接合部補強治具を提供する。 ボルト連結されている両フランジ部1A、1Bの外側面1a、1aに各別に当接可能な押圧部5C、6Bを備えた一対の挟持部材5、6と、この両挾持部材5、6の押圧部5C、6Bを両フランジ部1A、1Bの外側面1a、1aに当て付けた状態で当該両挾持部材5、6をフランジ接合方向に引き寄せて締付固定する締結手段7とを備えたフランジ接合部補強治具Pであって、両挾持部材5、6のフランジ接合方向で相対向する部位に、両フランジ部1A、1Bの外周面1c、1cよりも径方向外方側位置においてフランジ接合方向から嵌合する内嵌合部5Aと外嵌合部6Aとが形成されている。

Description

フランジ接合部補強治具
 本発明は、ボルト連結されている両フランジ部の外側面に各別に当接可能な押圧部を備えた一対の挟持部材と、この両挾持部材の押圧部を両フランジ部の外側面に当て付けた状態で当該両挾持部材をフランジ接合方向に引き寄せて締付固定する締結手段とを備えたフランジ接合部補強治具に関する。
 かかるフランジ接合部補強治具として、例えば、特許文献1には、両挟持部材のフランジ接合方向で相対向する部位に、両フランジ部の外周面よりも径方向外方側位置に形成された一対のボルト螺合孔(締結手段の一例)が形成され、両挟持部材においてボルト螺合孔よりも径方向内方側位置に形成された押圧部を両フランジ部の外側面に当て付けた状態で、両ネジボルト(締結手段の一例)を一対のボルト螺合孔に亘って螺合させた構成が開示されている。
 また、かかるフランジ接合部補強治具として、例えば、特許文献2には、両挟持部材の一方が一対の脚部を備えた概略コ字形状部材(概略U字形状部材)で構成され、両挟持部材の他方が一対の脚部のうちの一方に螺合装着されるボルト(締結手段の一例)により構成されており、ボルトの先端及びコ字形状部材の当該ボルトが装着されていない他方の脚部の内周面が、両フランジ部の外側面を各別に押圧する押圧部とされた構成が開示されている。そして、一方の脚部にボルトを螺合させ、更に締め込むことにより、ボルトの先端及び他方の脚部の内周面をフランジ部の外側面に各別に当接させて、一対の挟持部材(コ字形状部材(U字形状部材)及びボルト)によりフランジ部を締付固定する構成とされている。
 これらフランジ接合部補強治具を用いて、一対の挟持部材を締結手段により締付固定することで、複数のボルト・ナットによる両フランジ部の接合強度に加えて、締結手段による締結強度も付加することができ、両フランジ部に曲げ方向或いは引張方向に力が作用した場合でも、両フランジ部が離間することを防止して気密性を保持できるとされている。
特許第4157413号公報 特許第4363565号公報
 ここで、両フランジ部を含む管路の耐震性をより向上させるために、既存或いは新設の両フランジ部を、耐震管路と同等(離脱防止力が3DkN以上(Dは呼び径))の耐震性能A級の性能を有するものに補強することが望まれる。
 また、両フランジ部に曲げ方向或いは引張方向の力が作用した場合でも、両フランジ部の離間を防止し、内部を通流する流体の漏洩を確実に防止できる構成とすることが望まれる。
 更に、両フランジ部の一方が短管や補修弁等の一端側に形成されたフランジ部である場合には、当該両フランジ部にフランジ接合部補強治具を装着する際、当該フランジ接合部補強治具が短管や補修弁等の他端側に形成されたフランジ部に干渉する可能性があるため、当該干渉をできるだけ防止できる構成とすることが望まれる。
 これら点について着目すると、上記特許文献1に開示のフランジ接合部補強治具では、両フランジ部の外側面に各別に当接する押圧部を備えた一対の挟持部材が、当該押圧部の径方向外方側に形成された一対のボルト螺合孔に亘って螺合させた両ネジボルトにより締付固定されており、一対の挟持部材は実質的に一対のボルト螺合孔及び両ネジボルトのみで締付固定されているに過ぎない。このため、両フランジ部に曲げ方向或いは引張方向の力が作用した際には、当該力が、フランジ部及び一対の挟持部材を介して一対のボルト螺合孔と両ネジボルトとの螺合箇所に集中し、両ネジボルトが伸長したり、螺合箇所のねじ山が破壊される等する場合があり、両フランジ部が離間する可能性がある。この場合、両フランジ部間から流体が漏洩する可能性があるとともに、両フランジ部を上述の耐震管路と同等の耐震性能を有する程度にまで補強することは困難となる。
 また、上記特許文献2に開示のフランジ接合部補強治具では、ボルトがコ字形状部材(U字形状部材)の一方の脚部に管軸方向の外方側から螺合装着され、当該ボルトの先端がフランジ部の外側面に当接する構成とされている。このため、コ字形状部材(U字形状部材)の管軸方向の外方側部位には、ボルトを一方の脚部に螺合装着させるための作業用空間が必要となり、両フランジ部の一方が短管や補修弁等の一端側に形成されたフランジ部である場合には、両フランジ部にフランジ接合部補強治具を装着する際、当該フランジ接合部補強治具のボルトが短管や補修弁等の他端側に形成されたフランジ部に干渉して装着が困難或いは不能となる可能性がある。また、ボルトの先端がフランジの外側面に当接すると当該外側面に傷がつき腐食等の原因になるとともに、当該傷を防止するためにボルトの先端に保護部材を装着すると、当該ボルトがコ字形状部材(U字形状部材)の管軸方向の外方側部位に突出する突出代が大きくなり、当該外方側部位に大きな作業用空間を形成しなければフランジ接合部補強治具を両フランジ部に装着することがより一層困難或いは不能となる可能性がある。
 本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、両フランジ部を含む管路を所定の耐震性能を備えた耐震管路に補強しつつ、両フランジ部の離間やずれを簡便且つ安価に防止できるフランジ接合部補強治具を提供することにある。
 上記目的を達成するための本発明に係るフランジ接合部補強治具は、ボルト連結されている両フランジ部の外側面に各別に当接可能な押圧部を備えた一対の挟持部材と、この両挾持部材の押圧部を両フランジ部の外側面に当て付けた状態で当該両挾持部材をフランジ接合方向に引き寄せて締付固定する締結手段とを備えたフランジ接合部補強治具であって、その特徴構成は、
 前記両挾持部材のフランジ接合方向で相対向する部位に、前記両フランジ部の外周面よりも径方向外方側位置においてフランジ接合方向から嵌合する内嵌合部と外嵌合部とが形成されている点にある。
 上記特徴構成によれば、一対の挟持部材におけるフランジ接合方向で相対向する各部位に、両フランジ部の外周面よりも径方向外方側位置においてフランジ接合方向から嵌合する内嵌合部と外嵌合部とが形成されているので、一対の挟持部材の各押圧部を両フランジ部の外側面に各別に当て付けた状態で締結手段を締付けると、両挟持部材がフランジ接合方向に引き寄せられるにつれて、内嵌合部が外嵌合部内に嵌合し、内嵌合部と外嵌合部とがフランジ接合方向(軸方向)で重なった状態となる。
 これにより、一対の挟持部材が締結手段により締付固定された状態で、両フランジ部に曲げ方向(径方向)への力が作用した場合でも、締結手段の締結部位に加えて、内嵌合部と外嵌合部との重なり部位でも当該力を受け止めることができ、締結手段の締結部位に掛かる応力の低減を図ることができる。従って、フランジ接合部補強治具による両フランジ部の接合強度を向上させて、両フランジ部の離間やずれ及びこれらに伴う流体の漏洩を防止することができ、管路の耐震性能の向上をも図ることができる。
 よって、両フランジ部を含む管路を所定の耐震性能(離脱防止力が3DkN以上(Dは呼び径))を備えた耐震管路に補強しつつ、両フランジ部の離間やずれを簡便且つ安価に防止することができる。
 本発明に係るフランジ接合部補強治具の更なる特徴構成は、前記両挾持部材の前記内嵌合部と前記外嵌合部とが嵌合している状態において、一方の挾持部材の押圧部と前記内嵌合部と他方の挾持部材の押圧部と前記外嵌合部とで形成される凹部が、両フランジ部におけるボルト連結箇所の隣接間部位に対して径方向外方から外嵌装着可能に構成されているとともに、前記外嵌合部が、両フランジ部の外周面との当接によって設定外嵌装着位置に規制する装着規制部に構成されている点にある。
 上記特徴構成によれば、両挟持部材の両押圧部、内嵌合部及び外嵌合部により形成される凹部を、両フランジ部のボルト連結箇所の周方向での隣接部位に対して径方向外方から外嵌装着する際、両フランジ部の外周面よりも径方向外方側に位置する外嵌合部が当該外周面に当接する状態となるので、当該外嵌合部を、フランジ接合部補強治具を設定外嵌装着位置に規制する装着規制部とすることができ、フランジ接合部補強治具の装着作業の容易化及び確実化を図ることができる。また、一対の挟持部材が締結手段により締付固定された状態では、内嵌合部が内嵌された外嵌合部の外面が両フランジ部の外周面に当接しているので、両フランジ部に曲げ方向(径方向)の力が作用した場合には、当該外嵌合部の外面と両フランジ部の外周面との当接箇所でも当該力を受け止めることができ、締結手段、内嵌合部と外嵌合部との重なり部位に掛かる応力の低減を図ることができる。
 従って、フランジ接合部補強治具を、両フランジ部に容易に装着できるとともに、フランジ接合部補強治具による両フランジ部の接合強度をより向上させて、両フランジ部の離間やずれ及びこれらに伴う流体の漏洩をより確実に防止することができ、管路の耐震性能の向上をも図ることができる。
 本発明に係るフランジ接合部補強治具の更なる特徴構成は、前記内嵌合部と前記外嵌合部とが相対回転不能な嵌合形状に構成されている点にある。
 上記特徴構成によれば、内嵌合部と外嵌合部とがフランジ接合方向周りで相対回転不能な状態で嵌合されるので、内嵌合部と外嵌合部との相対回転、即ち、一対の挟持部材同士の相対回転を防止することができる。これにより、両フランジ部にフランジ接合部補強治具を装着する際、両挟持部材の内嵌合部と外嵌合部とを嵌合させることで、一対の挟持部材同士の相対位置関係を所期の位置関係に位置決めすることができ、両フランジ部への装着作業をより一層容易に行うことができる。
 本発明に係るフランジ接合部補強治具の更なる特徴構成は、前記内嵌合部と前記外嵌合部とが夫々筒状に構成され、この内嵌合部と外嵌合部との筒状内部空間内を前記締結手段の締結ボルトが挿通されている点にある。
 上記特徴構成によれば、筒状に構成された外嵌合部内に内嵌合部が嵌合し、さらに、内嵌合部内の筒状内部空間に締結手段の締結ボルトが挿通されるので、両フランジ部の外周面の径方向外方側位置にある内嵌合部及び外嵌合部の配設箇所と、締結ボルトの配設箇所とを兼用することができる。これにより、両フランジ部に装着されたフランジ接合部補強治具及び締結ボルトのフランジ接合方向(軸方向)での寸法、及び、当該フランジ接合部補強治具の径方向外方側(径方向)での寸法の何れをも小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。
 本発明に係るフランジ接合部補強治具の更なる特徴構成は、前記両挾持部材の一方には、両フランジ部を連結する連結ボルトの頭部又はこの連結ボルトに螺合される連結ナットに対して径方向内方側から当接可能な脱落防止腕が設けられている点にある。
 上記特徴構成によれば、自重或いは地震等により、両フランジ部に歪みや変形或いは相対的なずれ等が生じた場合でも、脱落防止腕が連結ボルトの頭部或いは連結ナットに径方向内方側から当接して、フランジ接合部補強治具が両フランジ部から脱落することを防止することができる。
 本発明に係るフランジ接合部補強治具の更なる特徴構成は、前記脱落防止腕が、前記連結ボルトの頭部又は前記連結ナットに対して径方向内方側から径方向外方側に回り込む凹状に形成されている点にある。
 上記特徴構成によれば、脱落防止腕が、連結ボルトの頭部又は連結ナットに対して径方向内方側から径方向外方側に回り込む凹状に形成されているので、両フランジ部に歪みや変形或いは相対的なずれ等が生じた場合でも、凹状に形成された脱落防止腕が、連結ボルトの頭部或いは連結ナットに確実に当接し、当接状態を維持することができ、フランジ接合部補強治具が両フランジ部から脱落することをより確実に防止することができる。また同様に、フランジ接合部補強治具が両フランジ部の周方向の何れの箇所に設けられた場合でも、当該フランジ接合部補強治具が両フランジ部から下方側に脱落することを防止することができる。
 本発明に係るフランジ接合部補強治具の更なる特徴構成は、前記脱落防止腕が、前記両挟持部材の一方の径方向内方側の部位から延出形成され、その延出方向が、前記締結ボルトを締付側に回転させた際に当該脱落防止腕が設けられている一方の挾持部材が共回りする方向と同方向に設定されている点にある。
 上記特徴構成によれば、両挟持部材の一方の径方向内方側の部位から延出形成される脱落防止腕の延出方向が、締結ボルトを締付側に回転させた際に当該脱落防止腕が設けられている一方の挾持部材が共回りする方向と同方向に設定されているので、締結ボルトの締付に伴って一方の挟持部材が共回りしたとしても、脱落防止腕が連結ボルトの頭部又は連結ナットに当接して、それ以上の共回りが阻止される。また、一方の挟持部材は、押圧部及びフランジ部の外側面、脱落防止腕と連結ボルトの頭部又は連結ナットとにより支持されるので、締結ボルトの締付作業を安定して行うことができる。
 本発明に係るフランジ接合部補強治具の更なる特徴構成は、前記脱落防止腕の前記フランジ部の外側面に対面する側面が、当該脱落防止腕が設けられている一方の挾持部材における押圧部の押圧面よりも前記フランジ部の外側面から離間する側に配置されている点にある。
 上記特徴構成によれば、脱落防止腕のフランジ部の外側面に対面する側面が、当該脱落防止腕が設けられている一方の挾持部材における押圧部の押圧面よりもフランジ部の外側面から離間する側に配置されているので、締結手段を締付けて押圧部の押圧面をフランジ部の外側面に押圧した場合でも、脱落防止腕がフランジ部の外側面に当接せず、脱落防止腕に直接荷重が掛かることがなく、脱落防止腕の破損を防止することができる。
 本発明に係るフランジ接合部補強治具の更なる特徴構成は、前記締結手段が、前記内嵌合部と前記外嵌合部との筒状内部空間に対して前記外嵌合部の外側から挿入される前記締結ボルトと、前記内嵌合部の内周面に形成された前記締結ボルトが螺合する雌ネジ部とから構成されている点にある。
 上記特徴構成によれば、締結手段が、内嵌合部と外嵌合部との筒状内部空間に対して外嵌合部の外側から挿入される締結ボルトと、内嵌合部の内周面に形成された締結ボルトが螺合する雌ネジ部とから構成されているので、雌ネジ部を筒状内部空間内における内嵌合部と外嵌合部との重なり部位に位置させることができ、締結ボルトの長さを比較的短くすることが可能となる。これにより、フランジ部の呼び径や設計圧力に応じて各フランジ部の肉厚を変更した場合でも、締結ボルトの先端が筒状内部空間の外部に突出することを良好に防止することができ、フランジ接合部補強治具の外観を損なうことなく省スペース化を図ることができる。
 本発明に係るフランジ接合部補強治具の更なる特徴構成は、前記締結手段が、前記内嵌合部と前記外嵌合部との筒状内部空間に対して一方の外側から貫通状態で挿入される前記締結ボルトと、当該締結ボルトの突出雄ネジ部に他方の外側から螺合する締結ナットとから構成されている点にある。
 上記特徴構成によれば、締結手段が、内嵌合部と外嵌合部との筒状内部空間に対して一方の外側から貫通状態で挿入される締結ボルトと、当該締結ボルトの突出雄ネジ部に他方の外側から螺合する締結ナットとから構成されているので、内嵌合部及び外嵌合部を筒状に形成するだけでよくネジ山を形成する必要がないため、フランジ接合部補強治具を簡便且つ安価な構成とすることができる。
 本発明に係るフランジ接合部補強治具の更なる特徴構成は、前記雌ネジ部が、前記内嵌合部の内周面における外嵌合部側の一端部に形成されている点にある。
 上記特徴構成によれば、雌ネジ部が、内嵌合部の内周面における外嵌合部側の一端部に形成されているので、当該雌ネジ部は、内嵌合部と外嵌合部との筒状内部空間に挿通された締結ボルトの頭部に近接した位置に位置することとなる。これにより、雌ネジ部と締結ボルトの雄ネジ部との螺合箇所が、締結ボルトの頭部が外嵌合部と当接する位置に近接することとなり、フランジ接合方向(軸方向)における締結ボルトの頭部と当該螺合箇所との距離を比較的小さくすることができ、両フランジ部に曲げ方向(径方向)或いは引張方向(軸方向)の力が作用した場合でも、締結ボルトの伸びや破壊を良好に防止することができる。即ち、締結ボルトの伸び等を防止できるので、両フランジ部の離間やずれ及びこれらに伴う流体の漏洩を良好に防止することができる。また、当該距離を比較的小さくすることができれば、締結ボルトとして汎用のボルトを使用することが可能となり、フランジ接合部補強治具を安価のものとすることができる。
両フランジ部の分解斜視図 両フランジ部の側面図 両フランジ部の縦断面図 第1挟持部材の概略構成を示す図 第2挟持部材の概略構成を示す図 第1及び第2挟持部材の装着状態を示す斜視図 第1及び第2挟持部材の概略構成を示す図 第1及び第2挟持部材の装着状態を示す側面図 第1及び第2挟持部材の装着状態を示す縦断面図 第1及び第2挟持部材の装着状態を示す縦断面図 別実施形態に係る第1及び第2挟持部材の装着状態を示す側面図 別実施形態に係る第1及び第2挟持部材の装着状態を示す縦断面図 別実施形態に係る第1及び第2挟持部材の装着状態を示す縦断面図
 以下、図1~図10に基づいて、フランジ接合部補強治具Pの実施形態について説明する。
 図1~図3は流体配管系(管路)の途中のフランジ接合部を示し、流体管の一例である鋳鉄製の両水道管1、1の端部にそれぞれ径方向外方に円板状に延出形成された両フランジ部1A、1Bが、リング状でシート状のガスケット2を両フランジ部1A、1B間に介装させた状態で、複数の連結ボルト4A及び連結ナット4B(本実施形態では、8ヶずつ)により連結されている。両フランジ部1A、1Bには、フランジ接合方向(軸方向)に貫通する複数の貫通孔3(本実施形態では、8ヶ所ずつ)が周方向で等間隔に形成され、これら貫通孔3に連結ボルト4Aが挿通されて、当該連結ボルト4Aの雄ネジ部4bの先端側に連結ナット4Bが螺合固定される。なお、本実施形態の両フランジ部1A、1Bは、いわゆるRF形フランジである。
 ここで、以下では、両フランジ部1A、1Bにおいて、それぞれ水道管1が突出する側の面を外側面1a、1aとし、両フランジ部1A、1Bが連結ボルト4A及び連結ナット4Bにより連結された際にフランジ接合方向(軸方向)で相互に対向する面を接合面1b、1bとし、さらに、両フランジ部の1A、1Bの径方向外方側の面を外周面1c、1cとして説明する。
 図4~図9に示すように、本願に係るフランジ接合部補強治具Pは、上述のようにボルト連結されている両フランジ部1A、1Bにおいて、フランジ部1Aの外側面1aに当接可能な押圧部5Cを備えた第1挟持部材5及びフランジ部1Bの外側面1aに当接可能な押圧部6Bを備えた第2挟持部材6と、これら第1挾持部材5の押圧部5C及び第2挟持部材6の押圧部6Bを両フランジ部1A、1Bの外側面1a、1aにそれぞれ当て付けた状態で、当該第1挾持部材5及び第2挟持部材6をフランジ接合方向(軸方向)に引き寄せて締付固定する締結手段7とを備える。
 図4及び図6~図9に示すように、第1挟持部材5は、金属材料により構成され、横断面視で外面5aが概略四角形状且つ内周面5bが円形状の概略有底角筒状(筒状の一例)に形成された内嵌合部5Aと、内嵌合部5Aの一端部において当該内嵌合部5Aの外面5aから全周に亘って外方側に延出する鍔状部5Bと、鍔状部5Bの四辺のうちの一辺からさらに外方側に延出する押圧部5Cとを一体的に備えて構成されている。
 内嵌合部5Aは、側面視で概略正方形状に形成され(図4参照)、内嵌合部5A内には、後述する締結手段7の締結ボルト7Aの雄ネジ部7aを挿通可能な円筒状の筒状内部空間5cが形成されている。筒状内部空間5cの内径は、締結ボルト7Aの雄ネジ部7aの外径よりも若干大径に形成されている。
 鍔状部5Bは、側面視で概略正方形状に形成され、横断面視で中央部に上記筒状内部空間5cが貫通形成されている(図4参照)。
 筒状内部空間5cにおいて、鍔状部5B及び押圧部5Cが形成された側は開口形成され、鍔状部5B及び押圧部5Cが形成された側とは反対側は、締結ボルト7Aの雄ネジ部7aが螺合可能な雌ネジ部5dが、内嵌合部5Aの底部を貫通する状態で開口形成されている。すなわち、雌ネジ部5dは、内嵌合部5Aにおける筒状内部空間5cの内周面5bにおいて、鍔状部5B及び押圧部5Cが形成された側とは反対側の端部に形成されている。
 押圧部5Cは、側面視で若干先窄み形状に形成され(図4(a)参照)、縦断面視で先端側に行くにつれて雌ネジ部5d側に傾斜するテーパー形状に形成され、押圧部5Cのうち雌ネジ部5d側の面の先端部位が、内嵌合部5Aの外面5aと垂直な押圧面5eとして形成されている。
 図5~図9に示すように、第2挟持部材6は、金属部材により構成され、横断面視で外面6a及び内面6bが概略四角形状の概略有底角筒状(筒状の一例)に形成された外嵌合部6Aと、外嵌合部6Aの一端部において当該外嵌合部6Aの外面6aの四辺のうちの一辺から外方側に延出する押圧部6Bと、押圧部6Bの先端部から延出形成される脱落防止腕6Cとを一体的に備えて構成されている。
 外嵌合部6Aは、側面視で概略正方形状に形成され(図5参照)、外嵌合部6A内には、第1挟持部材5の内嵌合部5Aを挿入可能な筒状内部空間6cが形成されている。筒状内部空間6cは横断面視で概略正方形状に形成され、横断面視で概略正方形状の内嵌合部5Aよりも若干大きく形成されている。このため、内嵌合部5Aの外面5aと外嵌合部6Aの内面6bとの嵌合形状は、内嵌合部5Aを外嵌合部6Aの筒状内部空間6cに挿入(嵌合)させると、挿入方向(筒状内部空間6cの長手方向)には摺動可能であるが、挿入方向周り(筒状内部空間6cの長手方向に沿った軸周り)での相対回転が不能となるように形成されている。
 また、筒状内部空間6cにおいて、押圧部6Bが形成された側とは反対側は開口形成され、押圧部6Bが形成された側は、締結ボルト7Aの雄ネジ部7aを挿入可能で且つ頭部7bを挿通不能な挿通孔6dが、外嵌合部6Aの底部を貫通する状態で開口形成されている。なお、締結ボルト7Aの雄ネジ部7aが挿通孔6dに挿通された状態では、雄ネジ部7aの外周面と挿通孔6dの内周面との間には、所定の隙間が形成される(図9参照)。
 押圧部6Bは、上記第1挟持部材5の押圧部5Cと同様に、側面視で若干先窄み形状に形成され(図5(a)参照)、縦断面視で先端側に行くにつれて押圧部6Bが形成された側とは反対側に傾斜するテーパー形状に形成され、押圧部6Bのうち挿通孔6dとは反対側の面の先端部位が、外嵌合部6Aの外面6aと垂直な押圧面6eとして形成されている。
 脱落防止腕6Cは、側面視で先窄み形状に形成された押圧部6Bの先端部から凹状に延出形成される概略U字形状部材であり(図5(a)、(c)参照)、連結ボルト4Aの頭部4aの少なくとも一部を囲うことができるように、頭部4aの外周よりも若干大径に形成されている。また、縦断面視で、脱落防止腕6Cを構成する面のうち、筒状内部空間6cの長手方向における挿通孔6dとは反対側の面は、押圧面6eよりも挿通孔6d側に引退形成されている。
 図6~図9に示すように、締結手段7は、外嵌合部6Aの外側から挿通孔6dを介して筒状内部空間6c内に挿入される上述の締結ボルト7Aと、内嵌合部5Aの内周面5bに形成された雌ネジ部5dとから構成されている。
 次に、複数の連結ボルト4A及び連結ナット4Bにより連結された両フランジ部1A、1Bに、フランジ接合部補強治具Pを装着する作業工程について説明する。
 図6に示すように、フランジ接合方向で相対向する部位に形成されている第1挟持部材5の内嵌合部5A及び第2挟持部材6の外嵌合部6Aを、内嵌合部5Aの底部側(雌ネジ部5d側)から当該内嵌合部5Aが外嵌合部6Aの筒状内部空間6cに内嵌するように、両フランジ部1A、1Bの外周面1c、1cよりも径方向外方側の位置でフランジ接合方向から嵌合させる。
 この際には、内嵌合部5Aの外面5aと外嵌合部6Aの内面6bとが横断面視で相対回転不能な概略正方形状に形成されているので、第1挟持部材5の押圧部5Cと第2挟持部材6の押圧部6Bとを同方向に延出させた所期の相対位置関係に位置決めした状態で、容易に嵌合させることができる。すなわち、第1挟持部材5の押圧部5Cの押圧面5eと第2挟持部材6の押圧部6Bの押圧面6eとが、フランジ接合方向で対向するように、内嵌合部5Aが外嵌合部6Aに嵌合される。
 図7に示すように、内嵌合部5Aと外嵌合部6Aとが嵌合している状態において、縦断面視で第1挟持部材5の押圧部5Cと内嵌合部5Aの外面5aと第2挟持部材6の押圧部6Bと外嵌合部6Aの外面6aとにより概略U字形状の凹部Cが形成され、当該凹部Cを、両フランジ部1A、1Bにおける周方向におけるボルト連結箇所の隣接間部位に対して径方向外方から外嵌装着可能に構成されている。そのため、上述の内嵌合部5Aと外嵌合部6Aとの嵌合は、一旦、フランジ接合方向において、第1挟持部材5の押圧部5Cの押圧面5eと第2挟持部材6の押圧部6Bの押圧面6eとの間隔が、フランジ部1Aの外側面1aとフランジ部1Bの外側面1aとの間隔よりも大きくなる程度に行われる。
 なお、上述の内嵌合部5Aと外嵌合部6Aとの嵌合は、フランジ接合方向における内嵌合部5Aと外嵌合部6Aとの重なり部位の大きさ(嵌合距離)を所定範囲内で任意に調整可能に構成され、この調整に伴って、第1挟持部材5の押圧部5Cの押圧面5eと第2挟持部材6の押圧部6Bの押圧面6eとの間隔を所定範囲内で任意に調整可能に構成されている。そのため、フランジ接合方向における内嵌合部5Aと外嵌合部6Aとの重なり部位の大きさ(嵌合距離)、及び、押圧面5eと押圧面6eとの間隔をそれぞれ適宜設定した状態で、後述する締結手段7により第1挟持部材5と第2挟持部材6とを締付固定することができる。
 そして、凹部Cを両フランジ部1A、1Bのボルト連結箇所の隣接間部位に対して外嵌装着する際には、押圧部6Bが延出する側における外嵌合部6Aの外面6a(凹部Cの一部)を、両フランジ部1A、1Bの外周面1c、1cの少なくとも一方に当接させることで、第1挟持部材5及び第2挟持部材6を所期の設定外嵌装着位置に装着することができる(図7及び図9参照)。すなわち、押圧部6Bが延出する側における外嵌合部6Aの外面6aが、両フランジ部1A、1Bの外周面1c、1cとの当接によって設定外嵌装着位置に規制する装着規制部として機能することとなる。
 続いて、凹部Cを設定外嵌装着位置に装着した後、押圧部6Bが延出する側における外嵌合部6Aの外面6aを両フランジ部1A、1Bの外周面1c、1cの少なくとも一方に当接させた状態で、第1挟持部材5の押圧部5Cの押圧面5eがフランジ部1Aの外側面1aに当接し且つ第2挟持部材6の押圧部6Bの押圧面6eがフランジ部1Bの外側面1aに当接するまで、内嵌合部5A及び外嵌合部6Aをフランジ接合方向で引き寄せて内嵌合部5Aを外嵌合部6Aの筒状内部空間6cに嵌合させる(図7及び図9参照)。
 この際、第2挟持部材6に隣接する連結ボルト4Aの頭部4aに対してフランジ部1Bの径方向内方側から径方向外方側に回り込む凹状に形成されている第2挟持部材6の脱落防止腕6Cを、当該連結ボルト4Aの頭部4aに対して径方向内方側から当接或いは近接させた状態とする(図6及び図8参照)。この脱落防止腕6Cの延出方向は、締結ボルト7Aを締付側に回転させた際に当該脱落防止腕6Cが設けられている第2挾持部材6が共回りする方向と同方向に設定されている。すなわち、脱落防止腕6Cは、側面視で、第2挟持部材6の押圧部6Bの先端部から、外嵌合部6Aの中央部に形成された挿通孔6dを中心とする締結ボルト7Aの締付方向に向かって(本実施形態では、締結ボルト7Aは右ネジであるので、挿通孔6dを中心とする時計回り方向、つまり、挿通孔6dから押圧部6Bが延出する方向に対して押圧部6Bの右側方向に向かって)延出するように形成されている。
 次に、締結ボルト7Aの雄ネジ部7aを、フランジ接合方向における外嵌合部6Aの外側から挿通孔6dを介して筒状内部空間6c内に挿入し、当該締結ボルト7Aの頭部7bが外嵌合部6Aの外側面(図示せず)に当接するまで、筒状内部空間6cに嵌合されている内嵌合部5Aの雌ネジ部5dに螺合させ締付固定する。この締結ボルト7Aの締付固定の際、仮に第2挟持部材6が締付方向に共回りしたとしても、脱落防止腕6Cが隣接する連結ボルト4Aの頭部4aに径方向内方側から当接することとなり、それ以上の共回りが阻止される。また、第2挟持部材6は、押圧部6B及びフランジ部1Bの外側面1a、脱落防止腕6Cと連結ボルト4Aの頭部4aにより支持されるので、締結ボルト7Aの締付作業を安定して行うことができる。
 なお、脱落防止腕6Cのフランジ部1Bの外側面1aに対面する側面が、当該脱落防止腕6Cが設けられている第2挾持部材6における押圧部6Bの押圧面6eよりもフランジ部1Bの外側面1aから離間する側に配置されている。このため、締結ボルト7Aを締付けて押圧部6Bの押圧面6eをフランジ部1Bの外側面1aに押圧した場合でも、脱落防止腕6Cがフランジ部1Bの外側面1aに当接せず、脱落防止腕6Cに直接荷重が掛かることがなく、脱落防止腕6Cの破損を防止することができる。
 従って、両押圧部5C、6Bをそれぞれ両フランジ部1A,1Bの外側面1a、1aに当て付けた状態で第1挟持部材5及び第2挟持部材6をフランジ接合方向に引き寄せて、内嵌合部5Aが外嵌合部6A内に嵌合し、内嵌合部5Aと外嵌合部6Aとがフランジ接合方向(軸方向)で重なった状態で、締付固定することができる。そして、この締付固定された状態では、押圧部6Bが延出する側における外嵌合部6Aの外面6aが、両フランジ部1A、1Bの外周面1c、1cの少なくとも一方に当接した状態となる。
 また、締付固定した状態では、内嵌合部5Aの雌ネジ部5dが、締結ボルト7Aの頭部7bに近接した位置に位置することから、雌ネジ部5dと締結ボルト7Aの雄ネジ部7aとの螺合箇所が、締結ボルト7Aの頭部7bが外嵌合部6Aの外側面と当接する位置に近接することとなり、フランジ接合方向(軸方向)における締結ボルト7Aの頭部7bと当該螺合箇所との距離を比較的小さくすることができる。これにより、両フランジ部1A,1Bに曲げ方向(径方向)或いは引張方向(軸方向)の力が作用した場合でも、締結ボルト7Aの伸びや破壊を良好に防止することができ、両フランジ部1A,1Bの離間やずれ及びこれらに伴う流体の漏洩を良好に防止することができる。さらに、雌ネジ部5dを筒状内部空間5c、6c内における内嵌合部5Aと外嵌合部6Aとの重なり部位に位置させることができ、締結ボルト7Aの長さを比較的短くすることが可能となり、締結ボルト7Aの先端が筒状内部空間5c、6cの外部に突出することを良好に防止することができ、フランジ接合部補強治具Pの外観を損なうことなく省スペース化を図ることができる。
 次に、上記フランジ接合部補強治具Pを装着後、両フランジ部1A、1Bにおける、その他の全てのボルト連結箇所の隣接間部位に対して、別のフランジ接合部補強治具Pを径方向外方から順次外嵌装着する。なお、当該外嵌装着は、必要に応じて、ボルト連結箇所の隣接間部位の一部に対してのみ行うこととしてもよい。
 これにより、第1挟持部材5及び第2挟持部材6が締結手段7により締付固定された状態で、両フランジ部1A、1Bに曲げ方向(径方向)への力が作用した場合でも、締結手段7の締結部位に加えて、内嵌合部5Aと外嵌合部6Aとの重なり部位でも当該力を受け止めることができ、締結手段7の締結部位に掛かる応力の低減を図ることができる。また、第1挟持部材5及び第2挟持部材6が締結手段7により締付固定された状態では、内嵌合部5Aが内嵌された外嵌合部6Aの外面が両フランジ部1A、1Bの外周面1c、1cの少なくとも一方に当接しているので、両フランジ部1A、1Bに曲げ方向(径方向)の力が作用した場合には、当該外嵌合部6Aの外面6aと両フランジ部1A、1Bの外周面1c、1cとの当接箇所でも当該力を受け止めることができ、締結手段7、内嵌合部5Aと外嵌合部6Aとの重なり部位に掛かる応力の低減を図ることができる。さらに、締結ボルト7Aの雄ネジ部7aが挿通孔6dに挿通された状態では、雄ネジ部7aの外周面と挿通孔6dの内周面との間に所定の隙間が形成されるので、両フランジ部1A、1Bに曲げ方向(径方向)への力が作用して、万が一、締結ボルト7Aが径方向に若干変位した場合でも、当該所定の隙間程度の変位であれば、締結ボルト7Aの雄ネジ部7aが挿通孔6dに当接することがなく、締結ボルト7Aの伸びや破壊を防止することができる。
 従って、フランジ接合部補強治具Pを、両フランジ部1A、1Bに容易に装着できるとともに、フランジ接合部補強治具Pによる両フランジ部1A、1Bの接合強度をより向上させて、両フランジ部1A、1Bの離間やずれ及びこれらに伴う上水(流体の一例)の漏洩をより確実に防止することができ、管路の耐震性能の向上をも図ることができる。
 よって、両フランジ部1A、1Bを含む管路を所定の耐震性能(離脱防止力が3DkN以上(Dは呼び径))を備えた耐震管路に補強しつつ、両フランジ部1A、1Bの離間やずれを簡便且つ安価に防止することができる。
 また、フランジ接合部補強治具Pは、筒状に構成された外嵌合部6A内に内嵌合部5Aが嵌合し、さらに、内嵌合部5A内の筒状内部空間5cに締結手段7の締結ボルト7Aが挿通されるので、両フランジ部1A、1Bの外周面1c、1cの径方向外方側位置にある内嵌合部5A及び外嵌合部6Aの配設箇所と、締結ボルト7Aの配設箇所とを兼用することができる。これにより、両フランジ部1A、1Bに装着されたフランジ接合部補強治具P及び締結ボルト7Aのフランジ接合方向(軸方向)での寸法、及び、当該フランジ接合部補強治具Pの径方向外方側(径方向)での寸法の何れをも小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。
 さらに、自重或いは地震等により、両フランジ部1A、1Bに歪みや変形或いは相対的なずれ等が生じた場合でも、凹状に形成された脱落防止腕6Cが、連結ボルト4Aの頭部4aに確実に当接し、当接状態を維持することができ、フランジ接合部補強治具Pが両フランジ部1A、1Bから脱落することをより確実に防止することができる。また同様に、フランジ接合部補強治具Pが両フランジ部1A、1Bの周方向の何れの箇所に設けられた場合でも、当該フランジ接合部補強治具Pが両フランジ部から下方側に脱落することを防止することができる。
 ここで、上述のとおり、フランジ接合部補強治具Pは、第1挟持部材5の内嵌合部5Aと第2挟持部材6の外嵌合部6Aとのフランジ接合方向(軸方向)における重なり部位の大きさ(嵌合距離)を所定範囲内で任意に調整することで、第1挟持部材5の押圧部5Cの押圧面5eと第2挟持部材6の押圧部6Bの押圧面6eとの間隔を所定範囲内で任意に調整可能に構成されている。
 このため、両フランジ部1A、1Bの呼び径や設計圧力に応じて、両フランジ部1A、1Bの肉厚が変更される場合、例えば、図10に示すように、両フランジ部1A、1Bの肉厚よりも薄い肉厚の両フランジ部10A、10Bにフランジ接合部補強治具Pを装着する場合であっても、内嵌合部5Aと外嵌合部6Aとの重なり部位の大きさ(嵌合距離)を調整(図10では、嵌合距離を大きく調整)することで、第1挟持部材5の押圧部5Cの押圧面5eをフランジ部10Aの外側面10aに当接させ且つ第2挟持部材6の押圧部6Bの押圧面6eをフランジ部10Bの外側面10aに当接させた状態で、内嵌合部5Aの雌ネジ部5dに締結ボルト7Aの雄ネジ部7aを螺合させて内嵌合部5A及び外嵌合部6A、ひいては、第1挟持部材5及び第2挟持部材6を両フランジ部10A、10Bに良好に締付固定することができる。
 このように、フランジ部1A、1Bの呼び径や設計圧力に応じて各フランジ部1A、1Bの肉厚を変更した場合でも、締結手段7が、内嵌合部5Aと外嵌合部6Aとの筒状内部空間5c、6cに対して外嵌合部6Aの外側から挿通孔6dを介して挿入される締結ボルト7Aと、内嵌合部5Aの内周面5bに形成された締結ボルト7Aが螺合する雌ネジ部5dとから構成され、雌ネジ部5dを筒状内部空間5c、6c内における内嵌合部5Aと外嵌合部6Aとの重なり部位の外嵌合部6A側の一端部に位置させるので、雌ネジ部5dと締結ボルト7Aの雄ネジ部7aとの螺合箇所が、締結ボルト7Aの頭部7bが外嵌合部6Aと当接する位置に近接することとなり、フランジ接合方向(軸方向)における締結ボルト7Aの頭部7bと当該螺合箇所との距離を比較的小さくすることができ、両フランジ部1A、1Bに曲げ方向(径方向)或いは引張方向(軸方向)の力が作用した場合でも、締結ボルト7Aの伸びや破壊を良好に防止することができる。また、当該距離を比較的小さくすることができれば、締結ボルト7Aとして汎用のボルトを使用することが可能となり、フランジ接合部補強治具Pを安価のものとすることができる。
〔別実施形態〕
(A)上記実施形態では、両フランジ部1A、1Bを8対の連結ボルト4A及び連結ナット4Bにより連結する構成としたが、フランジ部1A、1Bの呼び径や設計圧力等に応じて、連結ボルト4A及び連結ナット4Bの数は適宜調整することができる。例えば、図11に示すように、両フランジ部11A、11Bを4対の連結ボルト4A及び連結ナット4Bにより連結する構成として、ボルト連結箇所の隣接間部位にフランジ接合部補強治具Pを装着する構成とすることもできる。
(B)上記実施形態では、両フランジ部1A、1Bにフランジ接合部補強治具Pを装着する際、第1挟持部材5の内嵌合部5Aと第2挟持部材6の外嵌合部6Aとをある程度嵌合させてから、内嵌合部5Aと押圧部5Cと外嵌合部6Aと押圧部6Bとにより形成される凹部Cを両フランジ部1A、1Bに外嵌装着する構成としたが、フランジ接合部補強治具Pの装着手順は適宜変更することができる。
 例えば、第2挟持部材6の押圧部6Bをフランジ部1Bの外側面1aに当接させ、脱落防止腕6Cをフランジ部1Bの径方向内方側から連結ボルト4Aの頭部4aに当接又は近接させ、さらに、外嵌合部6Aをフランジ部1Bの外周面1cの径方向外方側に位置させた状態で、第1挟持部材5の内嵌合部5Aをフランジ接合方向から上記外嵌合部6A内に嵌合させつつ、押圧部5Cをフランジ部1Aの外側面1aに当接させる。その後、締結ボルト7Aの雄ネジ部7aを外嵌合部6Aの挿通孔6dを介して内嵌合部5Aの雌ネジ部5dに螺合させ、第1挟持部材5及び第2挟持部材6を両連結フランジ部1A、1Bに外嵌装着することもできる。
 また、例えば、上記実施形態と同様に、両フランジ部1A、1Bにフランジ接合部補強治具Pを装着する際、第1挟持部材5の内嵌合部5Aと第2挟持部材6の外嵌合部6Aとをある程度嵌合させた際に、締結ボルト7Aの雄ネジ部7aを外嵌合部6Aの挿通孔6dを介して内嵌合部5Aの雌ネジ部5dにある程度螺合させてから、第1挟持部材5及び第2挟持部材6の凹部Cを両連結フランジ部1A、1Bに外嵌装着し、その後、締結ボルト7Aを本締めする構成としてもよい。
(C)上記実施形態では、脱落防止腕6Cを第2挟持部材6にのみ設ける構成としたが、必要に応じて、第1挟持部材5及び第2挟持部材の両方又は一方に設ける構成とすることもでき、この場合、脱落防止腕6Cを、連結ボルト4Aの頭部4a又は連結ナット4Bに対して両フランジ1A、1Bの径方向内方側から当接又は近接させる構成とすることができる。
 また、脱落防止腕6Cを、連結ボルト4Aの頭部4a又は連結ナット4Bに対して、両フランジ1A、1Bの径方向内方側から径方向外方側に回り込む凹状に形成せずに、単に、連結ボルト4Aの頭部4a又は連結ナット4Bに対して、両フランジ1A、1Bの径方向内方側から当接する棒状部材で構成することもできる。
 なお、脱落防止腕6Cを省略する構成とすることもできる。
(D)上記実施形態では、第1挟持部材5に内嵌合部5Aを設け、第2挟持部材6に外嵌合部6Aを設けるように構成したが、第1挟持部材5に外嵌合部を設け、第2挟持部材6に内嵌合部を設ける構成としてもよい。
(E)上記実施形態では、第1挟持部材5の内嵌合部5Aと第2挟持部材6の外嵌合部6Aとの嵌合形状、すなわち、横断面視で、内嵌合部5Aの外面5a及び外嵌合部6Aの内面6bの形状を、概略正方形状としたが、内嵌合部5Aと外嵌合部6Aとが嵌合された状態でフランジ接合方向周りでの相対回転が不能に構成されていれば、その他の嵌合形状を採用することもできる。例えば、横断面視で、内嵌合部5Aの外面5a及び外嵌合部6Aの内面6bの形状を、楕円形状、多角形状等に構成することができる。
(F)上記実施形態では、第1挟持部材5の内嵌合部5Aを有底筒状に構成し内部に筒状内部空間5cを形成して、内嵌合部5Aの底部に雌ネジ部5dを開口形成するとともに、第2挟持部材6の外嵌合部6Aを有底筒状に構成し内部に筒状内部空間6cを形成して、外嵌合部6Aの底部に挿通孔6dを形成することで、締結手段7を、当該挿通孔6dに挿通され且つ雌ネジ部5dに螺合される締結ボルト7Aと当該雌ネジ部5dとにより構成したが、第1挟持部材5、第2挟持部材6及び締結手段7の構成は、適宜変更することができる。
 例えば、図12に示すように、第1挟持部材50の内嵌合部50Aを第2挟持部材51の外嵌合部51Aに内嵌可能な外径を備えた概略角棒状に構成し、第2挟持部材51の外嵌合部51Aを筒状に構成する。なお、第1挟持部材50は、上記実施形態における鍔状部5B及び押圧部5Cを備え、第2挟持部材51は、上記実施形態における押圧部6Bを備える。そして、内嵌合部50Aの先端側には、雄ネジ部52aを備えたボルト52がフランジ接合方向(内嵌合部50Aの長手方向)に突出形成され、外嵌合部51A内に内嵌合部50Aが相対回転不能に嵌合した状態で、雄ネジ部52aの先端が外嵌合部51Aの外側に突出し、当該突出部分に締結ナット53が外嵌合部51Aの外方から外面側に当接するまで螺合され、第1挟持部材50及び第2挟持部材51が締付固定される構成としてもよい。
 また、例えば、図13に示すように、第1挟持部材60の内嵌合部60Aを筒状に構成して、当該内嵌合部60Aを相対回転不能な状態で第2挟持部材61の外嵌合部61Aに内嵌可能な外径を備え且つ締結ボルト62の雄ネジ部(図示せず)を挿通可能な筒状内部空間63を形成可能な内径を備えた構成とする。すなわち、内嵌合部60Aには、雌ネジ部を形成しない。なお、第1挟持部材60は、上記実施形態における鍔状部5B及び押圧部5Cを備え、第2挟持部材61は、上記実施形態における押圧部6B(挿通孔6d)を備える。そして、締結手段7が、内嵌合部60Aと外嵌合部61Aとの筒状内部空間63、6cに対して一方の外側から貫通状態で挿入される締結ボルト62と、締結ボルト62の突出雄ネジ部62aに他方の外側から螺合する締結ナット64とを備える。そして、外嵌合部61A内に内嵌合部60Aが嵌合した状態で、突出雄ネジ部62aが外嵌合部61Aの外側に突出し、当該突出雄ネジ部62aに締結ナット64が外嵌合部61Aの外方から外面側に当接するまで螺合され、第1挟持部材60及び第2挟持部材61が締付固定される構成としてもよい。
 これにより、内嵌合部60A及び外嵌合部61Aを筒状に形成するだけで、両者にネジ山を形成する必要がないため、フランジ接合部補強治具Pを簡便且つ安価な構成とすることができる。
(G)上記実施形態では、第1挟持部材5の内嵌合部5Aを有底筒状に構成し内部に筒状内部空間5cを形成して、当該筒状内部空間5cにおいて、鍔状部5B及び押圧部5Cが形成された側を開口形成したが、当該開口形成された部位をゴム等により構成される栓部材により閉塞する構成とすることもできる。これにより、筒状内部空間5c内に塵埃等が侵入することを良好に防止できるとともに、外観の向上も図ることができる。
(H)上記実施形態では、両フランジ部1A、1Bを、いわゆるRF形フランジとした構成について説明したが、フランジ接合であれば、その他のフランジ接合であってもよく、例えば、いわゆるGF形フランジとしてもよい。
(I)上記実施形態では、流体配管系(管路)を構成する流体管の一例である鋳鉄製の両水道管1、1に形成した両フランジ部1A、1Bにフランジ接合部補強治具Pを装着する例について説明したが、流体管としては気体や液体が通流する管であってもよい。
 以上説明したように、両フランジ部を含む管路を所定の耐震性能を備えた耐震管路に補強しつつ、両フランジ部の離間やずれを簡便且つ安価に防止できるフランジ接合部補強治具を提供することができる。
1   水道管(流体管)
1A  フランジ部
1B  フランジ部
1a  外側面
1c  外周面
4A  連結ボルト
4a  頭部
4B  連結ナット
5   第1挟持部材(挟持部材)
5A  内嵌合部
5C  押圧部
5a  外面
5b  内周面
5c  筒状内部空間
5d  雌ネジ部(締結手段)
5e  押圧面
6   第2挟持部材(挟持部材)
6A  外嵌合部
6B  押圧部
6C  脱落防止腕
6a  外面(装着規制部)
6b  内面
6c  筒状内部空間
6d  挿通孔
6e  押圧面
7   締結手段
7A  締結ボルト(締結手段)
7a  雄ネジ部
62  締結ボルト(締結手段)
62a 突出雄ネジ部
64  締結ナット(締結手段)
P   フランジ接合部補強治具
C   凹部

Claims (11)

  1.  ボルト連結されている両フランジ部の外側面に各別に当接可能な押圧部を備えた一対の挟持部材と、この両挾持部材の押圧部を両フランジ部の外側面に当て付けた状態で当該両挾持部材をフランジ接合方向に引き寄せて締付固定する締結手段とを備えたフランジ接合部補強治具であって、
     前記両挾持部材のフランジ接合方向で相対向する部位に、前記両フランジ部の外周面よりも径方向外方側位置においてフランジ接合方向から嵌合する内嵌合部と外嵌合部とが形成されているフランジ接合部補強治具。
  2.  前記両挾持部材の前記内嵌合部と前記外嵌合部とが嵌合している状態において、一方の挾持部材の押圧部と前記内嵌合部と他方の挾持部材の押圧部と前記外嵌合部とで形成される凹部が、両フランジ部におけるボルト連結箇所の隣接間部位に対して径方向外方から外嵌装着可能に構成されているとともに、前記外嵌合部が、両フランジ部の外周面との当接によって設定外嵌装着位置に規制する装着規制部に構成されている請求項1に記載のフランジ接合部補強治具。
  3.  前記内嵌合部と前記外嵌合部とが相対回転不能な嵌合形状に構成されている請求項1又は2に記載のフランジ接合部補強治具。
  4.  前記内嵌合部と前記外嵌合部とが夫々筒状に構成され、この内嵌合部と外嵌合部との筒状内部空間内を前記締結手段の締結ボルトが挿通されている請求項1~3の何れか一項に記載のフランジ接合部補強治具。
  5.  前記両挾持部材の一方には、両フランジ部を連結する連結ボルトの頭部又はこの連結ボルトに螺合される連結ナットに対して径方向内方側から当接可能な脱落防止腕が設けられている請求項1~4の何れか一項に記載のフランジ接合部補強治具。
  6.  前記脱落防止腕が、前記連結ボルトの頭部又は前記連結ナットに対して径方向内方側から径方向外方側に回り込む凹状に形成されている請求項5に記載のフランジ接合部補強治具。
  7.  前記脱落防止腕が、前記両挟持部材の一方の径方向内方側の部位から延出形成され、その延出方向が、前記締結ボルトを締付側に回転させた際に当該脱落防止腕が設けられている一方の挾持部材が共回りする方向と同方向に設定されている請求項6に記載のフランジ接合部補強治具。
  8.  前記脱落防止腕の前記フランジ部の外側面に対面する側面が、当該脱落防止腕が設けられている一方の挾持部材における押圧部の押圧面よりも前記フランジ部の外側面から離間する側に配置されている請求項5~7の何れか一項に記載のフランジ接合部補強治具。
  9.  前記締結手段が、前記内嵌合部と前記外嵌合部との筒状内部空間に対して前記外嵌合部の外側から挿入される前記締結ボルトと、前記内嵌合部の内周面に形成された前記締結ボルトが螺合する雌ネジ部とから構成されている請求項4に記載のフランジ接合部補強治具。
  10.  前記締結手段が、前記内嵌合部と前記外嵌合部との筒状内部空間に対して一方の外側から貫通状態で挿入される前記締結ボルトと、当該締結ボルトの突出雄ネジ部に他方の外側から螺合する締結ナットとから構成されている請求項4に記載のフランジ接合部補強治具。
  11.  前記雌ネジ部が、前記内嵌合部の内周面における外嵌合部側の一端部に形成されている請求項9に記載のフランジ接合部補強治具。
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