JP2006077915A

JP2006077915A - 止水用治具ならびに管の接合構造および接合方法

Info

Publication number: JP2006077915A
Application number: JP2004263886A
Authority: JP
Inventors: Yasumichi Tsuchie; 康道土江; Yasukata Suetsugu; 康容末次
Original assignee: TEERINGU KK; Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: TEERINGU KK; Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-03-23

Abstract

【課題】管内面の段差や隙間を最小限にして２本の管を簡便に接合する。
【解決手段】止水層の片面に滑り性シートを積層してなる帯状の止水材１１を管２，３の周囲に巻き付け、前記止水材１１の周囲には、両端部２２の間隔を前記管の外径以上に拡張できると共にその後に形状を復元できるような変形性および復元性を有するＣ字型の締め付けバンド２０を装着し、前記締め付けバンド２０の両端部２２を締結して筒状とする。止水材１１が締め付けバンド２０により管に圧着されるため、水密性および気密性に優れる。前記止水材１１と締め付けバンド２０とを備える止水用治具１０によれば、２本の管２，３の接合のみならず、管の止水補修を行うこともできる。
【選択図】図４

Description

本発明は、管の接合等に用いられる止水用治具ならびに管の接合構造および接合方法に関する。

例えば給水や排水に用いられる管路（例えば上水道や下水道）において、一対の管の端同士を接合する際、管が両側とも固定されていて移動できない場合がある。このような状況となる場合としては、例えば、下記の（１）〜（４）の場合がある。
（１）推進工法で管路を構築する際に、立坑内の小型マンホールと管を接合する必要が発生した場合。
（２）既設の管路の途中に新たに小型マンホールを設置する場合。
（３）一方の管が構造物に結合された管であって、この管に新設管をつなぐ場合、
（４）既設の管路の一部を補修のため取り除いて、代わりに新しい管を挿入する場合。

この場合、従来は、例えば（ア）〜（ウ）に挙げたような工法が用いられている。
（ア）飲み込み代の長いやりとり継手を用いて、一旦、管を継手にいっぱいの深さまで挿入してから、管を引き戻して長さを調節して他の管と接合する。
（イ）一対の半円筒形の割カラーを被せることにより管を接合する。
（ウ）円筒状の本体スリーブの両端部にそれぞれ押し輪リングを設けてなる管継手（例えばドレッサージョイントと称するもの）を管に挿入し、前記一対の押し輪リングの間にボルトで圧縮力を加えることにより、管を締め付けて接合する。

この他、一対の管を突き合わせて接合する継手の一例として、特許文献１に記載された連結装置がある。この連結装置では、接続される管は金属管であり、管路の目的は、農業用水とされている。
特開２００１−９０８８１号公報

上記の（ア）〜（ウ）の工法によると、それぞれ以下のような問題がある。
（ア）の場合、やりとり継手の受け口の内面に段差が必然的に発生する。管路内面の段差は、排水能力の低下やゴミ等の蓄積の原因になるので望ましくない。特に、下水管本管など流下性能を重視する管路においては、管路内面の段差は原則的に許されない。最悪の場合、管路の閉塞に至るおそれがある。
（イ）の場合、一対の割カラー同士の接触面の水密性を確保しながら、割カラーと管との間の水密性も確保する必要があり、組立が難しい。また、接合部に伸縮や偏平等の挙動が発生すると、接合面の剥離が生じやすい。
（ウ）の場合、ドレッサージョイントを用いて一対の管を接合するには、ドレッサージョイントを予め一方の管に通してから２本の管を突き合わせ、その後にドレッサージョイントの位置をずらして管同士の突き合わせ部の上に配置させるという手順をとる。すなわち、ドレッサージョイントを管に通すためには、管端からドレッサージョイントを通せる長さの直管部を露出させておく必要があるので、管を突き合わせた後からではドレッサージョイントを取り付けることができず、しかも管端から充分な長さの直管部がないと利用できない。また、押し輪の締め方に注意しないと、接合部にズレが生じるおそれがある。しかも市販のドレッサージョイントは非常に高価である。

特許文献１に記載の連結装置の場合、当該文献に例示されたように管が金属管であれば充分な締め付け力を加えても管の変形は問題とならないと考えられる。しかし、上下水道等に多用されている例えば塩化ビニル管などのプラスチック管に適用した場合、締め付け力が弱すぎると管の隙間から水漏れが生じるおそれがあるし、逆に、締め付け力が強すぎても、管が偏平化してしまい、やはり水漏れが生じるおそれがある。このため、上下水道等に要求される充分な水密性と気密性を確保することは難しい。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、施工が容易で水密性や気密性に優れた止水用治具を提供すること、ならびに、管内面の段差や隙間を最小限にして２本の管を簡便に接合することが可能な管の接合構造および接合方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、止水層の片面に滑り性シートを積層してなり、管の周囲に巻き付けられる帯状の止水材と、両端部の間隔を前記管の外径以上に拡張できると共にその後に形状を復元できるような変形性および復元性を有し、両端部の締結により筒状となる締め付けバンドとを備えることを特徴とする止水用治具を提供する。
この止水用治具において、前記止水材は、前記管の周方向に沿う長さが前記管の外周の長さよりも短くなっており、前記止水用治具は、前記止水材の前記管の周方向の両端縁の間に充填される棒状充填材を備えることが好ましい。

また、本発明は、接合される一対の管の突き合わせ部の周囲に、止水層の片面に滑り性シートを積層してなる帯状の止水材が巻き付けられており、前記止水材の周囲には、両端部の間隔を前記管の外径以上に拡張できると共にその後に形状を復元できるような変形性および復元性を有する締め付けバンドが装着されており、前記締め付けバンドは両端部の締結により筒状とされていることを特徴とする管の接合構造を提供する。

また、本発明は、接合される一対の管の突き合わせ部の周囲に、止水層の片面に滑り性シートを積層してなる帯状の止水材を巻き付け、前記止水材の周囲に、両端部の間隔を前記管の外径以上に拡張できると共にその後に形状を復元できるような変形性および復元性を有する締め付けバンドを装着し、前記締め付けバンドの両端部を締結して筒状とすることを特徴とする管の接合方法を提供する。

本発明の止水用治具によれば、締め付けバンドにより止水材が圧着され、土圧等の外乱のため管に生じる伸縮や偏平等の挙動に追従して止水材のはがれや緩みなどを抑制できるので、優れた水密性及び気密性が得られる。すなわち、止水材は弾性および粘着性を有する止水層により管の外面に密着することができる。止水材の外面に滑り性シートが積層されているので、締め付けバンドを装着するため、締め付けバンドの両端部を締結する際に、締め付けバンドの内面と止水材の外面との間で滑りが可能であり、管の周囲に止水層が密着した状態を乱すことなく均一に締め付けバンドを装着することができる。締め付けバンドの変形性および復元性により、さまざまな状況に対応して締め付けバンドを装着することが可能となり、施工性に優れる。

本発明の管の接合構造によれば、２本の管を突き合わせて接合するので、管路内面の段差の発生が抑制され、流下性能の低下のない接合部を得ることができる。締め付けバンドの変形性および復元性により、管端からの直管部の長さが短い場合等のさまざまな状況に適用が可能となる。止水材および締め付けバンドが管の挙動に対する追随性に優れるので、接合部に伸縮や偏平等の挙動が発生しても、接合面の剥離が生じにくく、長期信頼性に優れた接合構造となる。

以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１〜図３は、本発明の管の接合構造の一形態例を示す図面であり、図１は斜視図、図２は横断面図、図３は分解斜視図である。
図３に示すように、本形態例に係る管の接合構造１は、第１の管２と第２の管３とを突き合わせてなる突き合わせ部の周囲に、本発明に係る止水用治具１０を設けたものである。第１の管２および第２の管３は、外径が等しい丸管である。ここで止水用治具１０は、管２，３の周囲に巻き付けられる帯状の止水材１１と、両端部２２の締結により筒状となる締め付けバンド２０とを備える。図１〜３に示す例では、止水用治具１０は、２本の管２，３を接合するための管継手として用いられている。

図５に示すように、止水材１１は、止水層１２の片面に滑り性シート１３を積層してなる帯状のシートである。
止水層１２を構成する材料としては、粘着性および弾性に富むゴムや樹脂等が好ましく、例えばブチルゴム、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などの弾性をもった加硫ゴムに粘着性を付与したものが適当である。また、止水層１２を水膨張性ゴムで構成してもよい。止水層１２は、止水材１１の上から締め付けバンド２０を締め付けることにより、管の外周面に密着して止水性を発揮する。止水層１２は、粘着性とともに弾性（柔軟性）を有するので、管の挙動に対して追随し、剥離が生じることがない。
滑り性シート１３は、止水層１２とは反対側の外面１３ａが滑りの良い表面となっており、締め付けバンド２０の内面に対する摩擦が小さくなっている。止水層１２に被覆される滑り性シート１３としては、例えばセロハン、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等の樹脂フィルムが挙げられる。
止水材１１は、止水層１２の保護のため適宜の離型紙１６が積層されており、使用前に離型紙１６を剥がして使用するタイプのものを用いることができる。

止水材１１の幅（管の長手方向に沿う寸法）は、漏水防止のため、管２，３の突き合わせ部の両側に充分な幅が確保されればよく、多少長めでも構わない。一例を挙げれば、例えば約２０ｃｍである。
止水材１１の長さ（管の周囲に沿う方向の寸法）は、管の周囲に巻き付けたときに、両端部が重なり合わない程度であることが好ましく、好適な例としては、管の外周長と同程度か、管の外周長よりも３ｍｍ程度短い長さである。止水材１１を管２，３の周囲に巻き付けたとき、図４（ｂ）に示すように、両端縁１４，１４間の隙間ｄが３〜６ｍｍ程度確保される。これにより、止水材１１の両端部の重なりがなくなり、止水材１１の厚み方向に段差が発生することを防止できる。止水材１１の両端部が重なり合うと、上に乗り上げる側の端部が管の外周面から浮き上がることにより、漏水の経路が生じるおそれがあるので望ましくない。
予め用意した止水材１１の長さが必要な寸法よりも長い場合には、カッター等で切断して長さを調整することもできる。

止水材１１の両端縁１４，１４間の隙間には、止水性を有する棒状充填材１５が充填される。棒状充填材は、粘着性および弾性に富むゴムや樹脂から構成することが望ましく、具体例としては、ブチルゴム、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、水膨張性ゴム等が挙げられる。このような棒状充填材１５としては、例えば、早川ゴム株式会社製の２ＴＤ−ＴＭ（商品名）などが適当である。
なお、止水材１１の両端縁１４，１４を隙間なく突き合わせることができた場合、棒状充填材１５を省略することもできる。

締め付けバンド２０は、図２，図３に示すように、円弧状の断面を有するＣ字型の筒状部２１と、筒状部２１の両端縁から屈曲して形成された一対の突出部２２とを有する。
締め付けバンド２０は、例えばガラス繊維等の繊維に不飽和ポリエステル樹脂等のプラスチックを含浸させてなる繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、ステンレス等が挙げられる。これらの材料は、土中に埋めたとしても耐水性や耐食性に優れるので変質せず、また無害である。

筒状部２１の内面は、滑り性シート１３の外面に接触するので、滑り性シート１３に対する抵抗の小さい面（平滑面）とされていることが望ましい。
筒状部２１の長さ（管の周方向に沿う寸法）は、管２，３の外径に応じて決めることができる。筒状部２１の長さは、締め付けバンド２０を締結した時に止水材１１に適度な締め付け力が付与される程度とすることが望ましい。
筒状部２１の幅（管の長手方向に沿う寸法）は、止水材１１全体を覆うように止水材１１の幅以上とすることが好ましい。しかし、不必要に大きいと、締め付けバンド２０の装着に必要なスペースが大きくなり過ぎたり製造コストが増大するなどの点で好ましくない。止水材１１の幅と同程度であることが望ましい。

筒状部２１は、図６に示すように、両端部２２の間隔を管の外径以上に拡張できると共にその後に形状を復元できるような変形性および復元性を有する。これにより、２本の管２，３を突き合わせた後で突き合わせ部の外側から締め付けバンド２０を装着することが可能となる。従って、管端からの直管部の長さが短い場合等のさまざまな状況においても締め付けバンド２０を装着することが可能となる。また、筒状部２１が管の偏平や伸縮等に追随して変形することができるので、管に変形挙動が発生したとしても止水材１１を圧着し続け、止水材１１の剥離を防止することができる。
なお、いずれかの管が管端から充分な長さの直管部を有する場合には、締め付けバンド２０を予め一方の管に通してから２本の管を突き合わせ、その後に締め付けバンド２０の位置をずらして突き合わせ部の上に配置させるという手順をとることもできる。

突出部２２は、筒状部２１と一体に形成されており、筒状部２１の半径方向の外側に突出している。これら一対の突出部２２には、図３に示すように互いに整合する位置に締結部材を取り付けるための取付穴２３が形成されている。図示した例では、締め付けバンド２０の幅方向に３対の取付穴２３が等間隔に形成されている。
締結部材は、ここではボルト２４とナット２５が用いられている。締め付けバンド２０は、取付穴２３にボルト２４を挿通して、ボルト２４の先端にナット２５を取り付け、ボルト２４とナット２５とをネジ締めすることにより、両端部（突出部）２２が締結されて筒状部２１が円筒状となる。

次に、本形態例の止水用治具１０を用いて２本の管を突き合わせて接合する方法について説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、接合しようとする一対の管２，３の端２ａ，３ａ同士を向かい合わせ、突き合わせる。管端２ａ，３ａ間の隙間はなるべく小さくすることが望ましいが、該隙間の上から止水材１１が被覆されるので若干の隙間があっても差し支えない。
次いで、図４（ｂ）に示すように、２本の管２，３の突き合わせ部４の周囲に止水材１１を巻き付ける。止水材１１は、止水層１２が内側となり、滑り性シート１３が外側となるように取り付けられる。この例では、止水材１１は突き合わせ部４の両側（図４における左右両側）にほぼ均等な幅を確保して巻き付けている。
次いで、図４（ｃ）に示すように、止水材１１の両端縁１４，１４間の隙間に棒状充填材１５を充填し、隙間を塞ぐ。棒状充填材１５は、手指等で押し付けて圧着するようにするとよい。
次いで、図６に示すように、締め付けバンド２０の両端部２２，２２同士の間隔を管２，３の外径以上に拡げて締め付けバンド２０を止水材１１が巻き付けられた管２，３の周囲に装着する。止水材１１の外面は滑り性シート１３により摩擦が小さい面となっているので、締め付けバンド２０を装着するときに止水層１２が締め付けバンド２０に粘着してしまうことはない。
次いで、図４（ｄ）に示すように、締め付けバンド２０の両端部２２をボルト２４とナット２５とで締結し、筒状部２１を筒状に固定する。締め付けバンド２０の弾性や締め付け力により、止水材１１の内面側に存在する止水層１２が管２，３の外面に圧着され、確実な水密性及び気密性が得られる。

２本の管が固定されていて、これらの管の間隔が大きい場合には、管端同士の間に長さ調整用の第３の管を挿入することができる。第３の管を挿入する方法としては、木槌などで周囲を均等に叩きながら少しずつ挿入する方法等などが挙げられる。
この場合、２本の管の突き合わせ部は、第１の管と第３の管との間に１箇所、第２の管と第３の管との間に１箇所、合計２箇所に生じることになる。第３の管の長さがある程度長い場合には、それぞれの突き合わせ部に上述の止水用治具を取り付けて接合することができる。

第３の管の長さが止水材の幅よりも充分に短い場合には、第１の管の端部から第２の管の端部まで第３の管をまたぐように止水材の位置を合わせて巻き付け、必要に応じて棒状充填材を止水材の隙間に充填したのち、止水材の上に締め付けバンドを装着することで３本の管を接合することができる。いずれの接合部の上にも止水材が圧着されているので、両方の接合部の水密性および気密性を１枚の止水材で確保することができる。これにより、第３の管の両側の接合を１組の止水用治具で施工することができる。

本形態例の止水用治具によれば、締め付けバンドにより止水材を圧着し、土圧等の外乱のため管に生じる伸縮や偏平等の挙動に追従して止水材のはがれや緩みなどを抑制できるので、優れた水密性及び気密性が得られる。すなわち、止水材の内面は弾性および粘着性を有する止水層により管の外面に密着することができる。また、止水材の外面に滑り性シートが積層されているので、締め付けバンドを装着するため、締め付けバンドの両端部を締結する際に、締め付けバンドの内面と止水材の外面との間で滑りが可能であり、管の周囲に止水層が密着した状態を乱すことなく均一に締め付けバンドを装着することができる。
締め付けバンドの変形性および復元性により、管を突き合わせた後でも締め付けバンドを装着することが可能であるので、管端の近くで管がマンホールなどの構造物に連結されている場合、管端の近くに曲がり部が存在する場合など、さまざまな状況においても施工が可能となる。

以上、止水用治具を複数の管を接合する管継手として用いた場合を説明したが、本形態例の止水用治具は、１本の管を補修する場合に利用することもできる。つまり、図６に図示したように、締め付けバンド２０の両端部２２同士の間隔を拡げることにより、中断のない１本の管の周囲にも取り付けが可能であるため、例えば、１本の管の途中にひび割れや穴などの漏水部ができた場合に、漏水部を止水して管を補修するために用いることができる。
この場合、管を補修する方法は、管を接合する方法と同様であり、止水部で覆って止水する部分が、図４（ａ）に示すような２本の管の突き合わせ部ではなく、１本の管に生じたひび割れや穴などの漏水部であることが異なる。つまり、まず、漏水部の周囲に止水材を巻き付け、止水材の両端縁間の隙間に棒状充填材を充填して隙間を塞いたのち、締め付けバンドを止水材が巻き付けられた管の周囲に装着して締結する手順で施工する。
これにより、締め付けバンドにより止水材を圧着し、管の挙動に追従して止水材のはがれや緩みなどを抑制できるので、優れた水密性及び気密性が得られる。すなわち、止水材の内面は弾性および粘着性を有する止水層により管の外面に密着することができる。また、止水材の外面に滑り性シートが積層されているので、締め付けバンドを装着するため、締め付けバンドの両端部を締結する際に、締め付けバンドの内面と止水材の外面との間で滑りが可能であり、管の周囲に止水層が密着した状態を乱すことなく均一に締め付けバンドを装着することができる。

本発明は、例えば給水や排水に用いられる管路（例えば上水道や下水道）において、管の接合や補修に利用することができる。さまざまな状況に対応して施工が可能であるので、特に、管が固定されていて移動できない場合に好適である。

本発明の管接合構造の一例を示す斜視図である。図１に示す管接合構造の横断面図である。図１に示す管接合構造の分解斜視図である。本発明の管の接合方法の一例を示す図面であり、（ａ）は２本の管を突き合わせた状態を示す正面図、（ｂ）は管の突き合わせ部の外周に止水材を巻きつけた状態を示す正面図、（ｃ）は止水材の両端縁の間に棒状充填材が圧着充填された状態を示す正面図、（ｄ）は止水材の上に締め付けバンドを装着した状態を示す正面図である。止水材の一例を示す断面図である。締め付けバンドを管に装着する様子を説明する横断面図である。

符号の説明

１…管の接合構造、２…第１の管、３…第２の管、４…突き合わせ部、１０…止水用治具、１１…止水材、１２…止水層、１３…滑り性シート、１４…止水材の端縁、１５…棒状充填材、２０…締め付けバンド、２２…締め付けバンドの端部、２４…ボルト（締結部材）、２５…ナット（締結部材）。

Claims

止水層の片面に滑り性シートを積層してなり、管の周囲に巻き付けられる帯状の止水材と、両端部の間隔を前記管の外径以上に拡張できると共にその後に形状を復元できるような変形性および復元性を有し、両端部の締結により筒状となる締め付けバンドとを備えることを特徴とする止水用治具。
前記止水材は、前記管の周方向に沿う長さが前記管の外周の長さよりも短くなっており、前記止水用治具は、前記止水材の前記管の周方向の両端縁の間に充填される棒状充填材を備えることを特徴とする請求項１に記載の止水用治具。
接合される一対の管の突き合わせ部の周囲に、止水層の片面に滑り性シートを積層してなる帯状の止水材が巻き付けられており、前記止水材の周囲には、両端部の間隔を前記管の外径以上に拡張できると共にその後に形状を復元できるような変形性および復元性を有する締め付けバンドが装着されており、前記締め付けバンドは両端部の締結により筒状とされていることを特徴とする管の接合構造。
接合される一対の管の突き合わせ部の周囲に、止水層の片面に滑り性シートを積層してなる帯状の止水材を巻き付け、前記止水材の周囲に、両端部の間隔を前記管の外径以上に拡張できると共にその後に形状を復元できるような変形性および復元性を有する締め付けバンドを装着し、前記締め付けバンドの両端部を締結して筒状とすることを特徴とする管の接合方法。