【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配管パイプ、鋼管、既製コンクリート杭等の管体を接続する際の継構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、管体を接続する際には、接合する両管体の端部を溶接により接続したり、接合する両管体の端部にオスネジ及びメスネジを設けて、ネジ接続したりして、接続していた（特許文献１参照）。
【０００３】
また、無溶接の継構造として、継手スリーブと管体とをボルトで止める構造も提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３４４１６９号公報
【特許文献２】
特公平６−１７５７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来例において、管体の端部にオスネジを切り、一方の管体の端部にメスネジを設け、ネジ接続する方法は、接続する管体が短く、軽量な場合は比較的簡単に接続出来るが、管体が長くなったり、重くなったりすると管体に回転を与えて接合することが困難になり、煩雑な作業が発生した。
【０００６】
一方、溶接接続は、高度な溶接技能を有する溶接技術者が必要となり、現場のさまざまな条件に応じて信頼性のある溶接をすることが難しくなってきている。
【０００７】
また、特公平６−１７５７５号に示されている鋼管杭の継方法は、下杭の内部からボルトを外側に突出させる必要があり、接合時にこの状態のボルトにナットを嵌合させるのが困難で、ボルトが下杭の内部に落下するおそれがある。
【０００８】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、管体を簡単に接合することが出来、しかも外力を効果的に伝達することが可能な管体の継構造を提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係る管体の継構造は、管体の端部に下部の内径が接合すべき管体の外径よりも大きく、上部の内径がその接合すべき管体の外径とほぼ等しくなるように形成したテーパー状の空間を有するスリーブを接合し、前記接合すべき管体の外径よりも小さい内径を有する弾性リング部材を前記スリーブのテーパー状の空間内部に配置し、前記スリーブを接合してなる管体の端部に前記接合すべき管体の端部を前記弾性リング部材を貫通させて接続してなることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、上述の如く構成したので、管体の端部に接合したスリーブの中に接合すべき管体の端部を挿入することにより、スリーブが形成するテーパー状の空間の中に弾性リング部材が閉じ込められ、一種の楔となってスリーブを接合してなる管体の端部と接合すべき管体の端部とを接合することが出来る。
【００１１】
また、前記弾性リング部材は、Ｃ形状の鋼製リング、環状のゴムリング、環状のプラスチックリングのうちの何れかとするか、またはこれらのうちの少なくとも２つを組み合わせた複合構造とすることが出来る。これにより、使用する弾性リング部材の材質や構造をより効果的に選択することが出来る。
【００１２】
また、前記スリーブを接合して形成した管体の端部のメス継手部及び前記接合すべき管体のオス継手部に互いに係合する凹凸部を設けた場合には、オス継手部とメス継手部の互いの凹凸部の係合により回転トルクを伝達することが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図により本発明に係る管体の継構造の一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係る管体の継構造の第１実施形態の構成を示す断面説明図、図２は本発明に係る管体の継構造の第２実施形態の構成を示す断面説明図、図３は本発明に係る管体の継構造の第３実施形態の構成を示す断面説明図、図４は本発明に係る管体の継構造の第４実施形態の構成を示す断面説明図である。
【００１４】
図１において、１，２はそれぞれ接続される管体の端部に設けられたオス継手部及びメス継手部である。メス継手部２には接合すべき管体（オス継手部１を含む）の外径よりも大きい内径を有する大径部３ａと、その接合すべき管体の外径とほぼ等しい内径を有する小径部３ｂとが連続されたテーパー状の空間７を有するスリーブ３が溶接８により接合されている。
【００１５】
即ち、スリーブ３のテーパー状の空間７は下部の内径が接合すべき管体の外径よりも大きく、上部の内径がその接合すべき管体の外径とほぼ等しくなるように形成されている。
【００１６】
スリーブ３の空間７内部には、自然状態で接合すべき管体（オス継手部１を含む）の外径よりも小さい内径を有する弾性リング部材となるＣ形状の鋼製リング４があらかじめ挿入して配置されている。
【００１７】
本実施形態の鋼製リング４はスリーブ３内のテーパー面に応じた断面台形状で構成されており、環状リングの円周に１箇所切り欠きを設けて一つ割りのリングとしている。
【００１８】
接合すべき管体の端部（オス継手部１を含む）をスリーブ３内に挿入し、該接合すべき管体の端部を鋼製リング４を貫通してスリーブ３を接合してなる管体の端部（メス継手部２を含む）に当接させて接続する。必要により、スリーブ３の開放端部をオス継手部１の外周面に溶接９する。
【００１９】
鋼製リング４が一つ割りに形成されていることにより、該鋼製リング４はバネの作用でオス継手部１の外周面に密着する。このような状態で外力が加わると、圧縮力はオスメス継手部１，２が鋼製リング４を介してその全断面を接して接合されているために１００％有効に伝達される。
【００２０】
また、引っ張り力が作用した場合にオスメス継手部１，２に相対引き抜き変位が発生しようとすると、鋼製リング４がスリーブ３内で図１の上方に移動しようとする。しかし、スリーブ３内の空間７は上に行くほど狭くなるようなテーパー状に形成されているため鋼製リング４が楔として作用し、引き抜かれることを防止する。その結果、引き抜き力も１００％伝達することが出来る。
【００２１】
また、曲げモーメントが作用した場合は、上記の圧縮力と引き抜き力が作用する場合の重ね合わせであるから、曲げモーメントも問題なく１００％伝達することが出来る。
【００２２】
図２は本発明に係る管体の継構造の第２実施形態を示したものであり、弾性リング部材として、環状のゴムリング、環状のプラスチックリング等の断面円形状のＯリング５を使用したものである。
【００２３】
このようなゴム製、プラスチック製のＯリング５を用いる場合には、それ自体の弾性変形を期待することが出来るため、前記第１実施形態の鋼製リング４のように割れ目を設けず、環状のＯリング５で構成することが出来る。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様な効果を得ることが出来るものである。
【００２４】
図３は本発明に係る管体の継構造の第３実施形態を示したものであり、弾性リング部材として、前記第１実施形態の鋼製リング４と、前記第２実施形態の環状のゴムリング、環状のプラスチックリング等のＯリング５を併用したものである。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様な効果を得ることが出来るものである。
【００２５】
尚、これ等の弾性リング部材は、前述したＣ形状の鋼製リング４、環状のゴムリング、環状のプラスチックリングのうちの何れか１つとするか、またはこれらのうちの少なくとも２つを組み合わせた複合構造とすることが出来る。
【００２６】
図４は本発明に係る管体の継構造の第４実施形態を示したものであり、スリーブ３を接合して形成した管体の端部のメス継手部２及び接合すべき管体のオス継手部１に互いに係合する凹凸部６ａ，３ｃを設けたものである。
【００２７】
本実施形態では、オス継手部１の外周にスリーブ６が嵌挿されて溶接９により接合されている。オス継手部１の外周に接合されたスリーブ６のメス継手部２側の端部には凹凸部６ａが形成されており、一方、メス継手部２の外周に接合されたスリーブ３の開放端部には該凹凸部６ａに係合し得る凹凸部３ｃが形成されている。
【００２８】
そして、前記各実施形態と同様にオス継手部１をスリーブ３の内部に挿入して弾性リング部材となる鋼製リング４やＯリング５等を貫通させ、凹凸部６ａ，３ｃを嵌合させて係合させつつメス継手部２に当接して接続する。凹凸部６ａ，３ｃは溶接等を施さなくても弾性リング部材となる鋼製リング４やＯリング５の楔の作用によりオス継手部１とメス継手部２を確実に接合することが出来る。
【００２９】
接合される管体が杭等のように外力として回転トルクが作用し、回転トルクをオスメス継手部１，２で伝達する必要がある場合は、図４に示したようにオスメス継手部１，２が相互に嵌合するような凹凸部６ａ，３ｃを設けることで回転トルクをオスメス継手部１，２で伝達することが出来る。
【００３０】
尚、前記実施形態では、管体の継構造についてその一例を示したものであるが、管体の一例として既製コンクリート杭や鋼管杭等の継構造としても適用可能である。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、上述の如き構成と作用とを有するので、管体を簡単に接合することが出来、外力を効果的に伝達することが可能な全強の継構造を提供することが出来る。
【００３２】
即ち、管体の端部に接合したスリーブの中に接合すべき管体の端部を挿入することにより、スリーブが形成するテーパー状の空間の中に弾性リング部材が閉じ込められ、一種の楔となってスリーブを接合してなる管体の端部と接合すべき管体の端部とを接合することが出来る。
【００３３】
即ち、管体の端部に接合したスリーブの中に接合すべき管体の端部を挿入するだけで、所謂ワンタッチで管体の端部と接合すべき管体の端部との接合が完了し、接合に際して回転を与えたり溶接をする必要がない。
【００３４】
また、弾性リング部材は、Ｃ形状の鋼製リング、環状のゴムリング、環状のプラスチックリングのうちの何れかとするか、またはこれらのうちの少なくとも２つを組み合わせた複合構造とすることが出来る。これにより、使用する弾性リング部材の材質や構造をより効果的に選択することが出来る。
【００３５】
また、スリーブを接合して形成した管体の端部のメス継手部及び接合すべき管体のオス継手部に互いに係合する凹凸部を設けた場合には、オス継手部とメス継手部の互いの凹凸部の係合により回転トルクを伝達することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る管体の継構造の第１実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る管体の継構造の第２実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図３】本発明に係る管体の継構造の第３実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図４】本発明に係る管体の継構造の第４実施形態の構成を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１…オス継手部
２…メス継手部
３…スリーブ
３ａ…大径部
３ｂ…小径部
３ｃ…凹凸部
４…鋼製リング
５…Ｏリング
６…スリーブ
６ａ…凹凸部
７…空間
８，９…溶接[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a joint structure for connecting pipe bodies such as piping pipes, steel pipes, and ready-made concrete piles.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when connecting pipes, the ends of both pipes to be joined are connected by welding, or male and female screws are provided at the ends of both pipes to be joined. (See Patent Document 1).
[0003]
In addition, as a non-welded joint structure, a structure in which a joint sleeve and a pipe body are fastened with bolts has been proposed (see Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-344169 [Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. 6-17575 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional example, the method of connecting a screw by cutting a male screw at the end of a tube and providing a female screw at the end of one tube is relatively simple when the tube to be connected is short and lightweight. However, if the tube becomes longer or heavier, it becomes difficult to rotate and join the tube, and complicated work is required.
[0006]
On the other hand, welding connection requires a welding engineer having advanced welding skills, and it has become difficult to perform reliable welding according to various conditions in the field.
[0007]
In addition, the steel pipe pile joint method shown in Japanese Patent Publication No. 6-17575 requires the bolt to protrude outward from the inside of the lower pile, and it is difficult to fit the nut to the bolt in this state at the time of joining. There is a risk that the bolt will fall into the lower pile.
[0008]
The present invention solves the above-mentioned problems, and its object is to provide a pipe joint structure that can easily join pipe bodies and that can effectively transmit external force. It is what.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the pipe joint structure according to the present invention is such that the lower inner diameter is larger than the outer diameter of the pipe to be joined to the end of the pipe, and the upper inner diameter is the pipe to be joined. A sleeve having a tapered space formed so as to be substantially equal to the outer diameter of the sleeve is joined, and an elastic ring member having an inner diameter smaller than the outer diameter of the tube to be joined is placed inside the tapered space of the sleeve. The end of the tubular body to be joined is connected to the end of the tubular body formed by joining and joining the sleeve through the elastic ring member.
[0010]
Since the present invention is configured as described above, the elastic ring is inserted into the tapered space formed by the sleeve by inserting the end of the tube to be joined into the sleeve joined to the end of the tube. The member is confined, and the end of the tube formed by joining the sleeve as a kind of wedge can be joined to the end of the tube to be joined.
[0011]
The elastic ring member may be any one of a C-shaped steel ring, an annular rubber ring, an annular plastic ring, or a composite structure in which at least two of these are combined. . Thereby, the material and structure of the elastic ring member to be used can be selected more effectively.
[0012]
In addition, when the female joint portion at the end of the tubular body formed by joining the sleeve and the male joint portion of the tubular body to be joined are provided with a concave and convex portion, the male joint portion and the female joint Rotational torque can be transmitted by the engagement of the concavo-convex portions of the portions.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a pipe joint structure according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view showing the configuration of the first embodiment of the pipe joint structure according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view showing the configuration of the second embodiment of the pipe joint structure according to the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view showing the configuration of the third embodiment of the pipe joint structure according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view showing the configuration of the fourth embodiment of the pipe joint structure according to the present invention. is there.
[0014]
In FIG. 1, 1 and 2 are a male joint part and a female joint part provided at the ends of the pipes to be connected. The female joint portion 2 has a large-diameter portion 3a having an inner diameter larger than the outer diameter of the tube to be joined (including the male joint portion 1), and a small diameter having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the tube to be joined. A sleeve 3 having a tapered space 7 continuous with the portion 3 b is joined by welding 8.
[0015]
That is, the tapered space 7 of the sleeve 3 is formed so that the inner diameter of the lower part is larger than the outer diameter of the pipe body to be joined and the inner diameter of the upper part is substantially equal to the outer diameter of the pipe body to be joined. .
[0016]
Inside the space 7 of the sleeve 3, a C-shaped steel ring 4 serving as an elastic ring member having an inner diameter smaller than the outer diameter of the pipe body (including the male joint portion 1) to be joined in a natural state is inserted in advance. Are arranged.
[0017]
The steel ring 4 of the present embodiment is formed in a trapezoidal cross section corresponding to the tapered surface in the sleeve 3, and is provided with a cutout at one location on the circumference of the annular ring to form a single ring.
[0018]
A tube formed by inserting an end portion (including the male joint portion 1) of a tubular body to be joined into the sleeve 3, and joining the sleeve 3 through the steel ring 4 through the end portion of the tubular body to be joined. Connect to the end of the body (including the female joint 2). If necessary, the open end portion of the sleeve 3 is welded 9 to the outer peripheral surface of the male joint portion 1.
[0019]
Since the steel ring 4 is formed in one piece, the steel ring 4 comes into close contact with the outer peripheral surface of the male joint portion 1 by the action of a spring. When an external force is applied in such a state, the compressive force is transmitted 100% effectively because the male and female joint portions 1 and 2 are joined through the steel ring 4 in contact with the entire cross section.
[0020]
Further, when a relative pulling displacement is generated in the male / female joint portions 1 and 2 when a tensile force is applied, the steel ring 4 tends to move upward in FIG. However, since the space 7 in the sleeve 3 is formed in a taper shape that becomes narrower as it goes upward, the steel ring 4 acts as a wedge and prevents the steel ring 4 from being pulled out. As a result, the pulling force can also be transmitted 100%.
[0021]
In addition, when a bending moment is applied, the bending moment can be transmitted 100% without any problem because the above-described compression force and pulling force are applied.
[0022]
FIG. 2 shows a second embodiment of a pipe joint structure according to the present invention, in which an O-ring 5 having a circular cross section such as an annular rubber ring or an annular plastic ring is used as an elastic ring member. Is.
[0023]
When such a rubber or plastic O-ring 5 is used, elastic deformation of the O-ring 5 itself can be expected. Therefore, unlike the steel ring 4 of the first embodiment, a crack is not provided and an annular shape is provided. The O-ring 5 can be used. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same effects can be obtained.
[0024]
FIG. 3 shows a third embodiment of a pipe joint structure according to the present invention. As an elastic ring member, the steel ring 4 of the first embodiment and the annular rubber of the second embodiment are shown. This is a combination of an O-ring 5 such as a ring or an annular plastic ring. Other configurations are the same as those in the above-described embodiments, and the same effects can be obtained.
[0025]
These elastic ring members are any one of the aforementioned C-shaped steel ring 4, an annular rubber ring, and an annular plastic ring, or a combination of at least two of these. It can be a composite structure.
[0026]
FIG. 4 shows a fourth embodiment of a pipe joint structure according to the present invention. The female joint 2 at the end of the pipe formed by joining the sleeve 3 and the male pipe to be joined. The joint portion 1 is provided with concave and convex portions 6a and 3c that engage with each other.
[0027]
In the present embodiment, the sleeve 6 is fitted on the outer periphery of the male joint portion 1 and joined by welding 9. An uneven portion 6 a is formed at the end of the sleeve 6 joined to the outer periphery of the male joint portion 1 on the female joint portion 2 side, while the open end of the sleeve 3 joined to the outer periphery of the female joint portion 2 is formed. An uneven portion 3c that can be engaged with the uneven portion 6a is formed.
[0028]
Then, as in the above embodiments, the male joint portion 1 is inserted into the sleeve 3 to penetrate the steel ring 4 or O-ring 5 as an elastic ring member, and the concave and convex portions 6a and 3c are fitted. The female joint portion 2 is contacted and connected while being engaged. The concave and convex portions 6a and 3c can reliably join the male joint portion 1 and the female joint portion 2 by the action of the wedges of the steel ring 4 and the O-ring 5 serving as elastic ring members without performing welding or the like.
[0029]
As shown in FIG. 4, the male and female joint portions 1 and 2, as shown in FIG. 4, when rotational torque acts as an external force such as a pile or the like and the rotational torque needs to be transmitted by the male and female joint portions 1 and 2. By providing the concavo-convex portions 6a and 3c that fit together, the rotational torque can be transmitted by the male and female joint portions 1 and 2.
[0030]
In the above-described embodiment, an example of the pipe joint structure is shown, but the present invention can also be applied as a joint structure such as a ready-made concrete pile or a steel pipe pile as an example of the pipe body.
[0031]
【The invention's effect】
Since the present invention has the above-described configuration and operation, it is possible to provide a full-strength joint structure that can easily join the tubular bodies and can effectively transmit the external force.
[0032]
That is, by inserting the end of the tube to be joined into the sleeve joined to the end of the tube, the elastic ring member is confined within the tapered space formed by the sleeve, and a kind of wedge and Thus, the end of the tubular body formed by joining the sleeve and the end of the tubular body to be joined can be joined.
[0033]
That is, by simply inserting the end of the tube to be joined into the sleeve joined to the end of the tube, the joining between the end of the tube and the end of the tube to be joined is completed by one-touch. In addition, there is no need to give rotation or welding for joining.
[0034]
The elastic ring member may be any one of a C-shaped steel ring, an annular rubber ring, an annular plastic ring, or a composite structure in which at least two of these are combined. Thereby, the material and structure of the elastic ring member to be used can be selected more effectively.
[0035]
In addition, when the concave and convex portions that engage with each other are provided in the female joint portion at the end of the tubular body formed by joining the sleeve and the male joint portion of the tubular body to be joined, the male joint portion and the female joint portion Rotational torque can be transmitted by the engagement of the concavo-convex portions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of a first embodiment of a pipe joint structure according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view showing a configuration of a second embodiment of a pipe joint structure according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of a third embodiment of a pipe joint structure according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of a fourth embodiment of a pipe joint structure according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Male joint part 2 ... Female joint part 3 ... Sleeve 3a ... Large diameter part 3b ... Small diameter part 3c ... Uneven part 4 ... Steel ring 5 ... O ring 6 ... Sleeve 6a ... Uneven part 7 ... Space 8, 9 ... Welding
