JP4589195B2 - 管接続用継手装置及び接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、本管の削孔部に枝管を接続するための継手装置及び本管と枝管と継手装置とを具える接続構造に関し、特に、地下に埋設される雨水管や汚水管等において本管と枝管の接続の際に使用される継手装置に関する。特に本発明は、大口径の本管と枝管との接続に関するものである。

従来、本管と枝管の接続に対しては、コンクリートを打設し巻き立てる工法が行われていた。しかし、この工法では、地盤沈下や地震等の地盤の歪で、本管と枝管の相対的位置が変位すると、コンクリート巻き立て部がひび割れしたり破壊されたりして、不明水の浸入や下水の漏水等が発生する欠点があった。

最近では、枝管と本管の相対的位置が変位しても、変位を吸収し、止水性も維持できるゴム製可とう継手が提案されている。しかし、枝管の取り付け角度が垂直又は急角度の場合は、枝管に、土圧による荷重、車輌による活荷重、地震又は地盤の変位による荷重がかかり、枝管が本管に押込まれ、本管の流れが阻害される危険性がある。この押込み荷重対策としての提案がされている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特許文献１及び２のものを、図１１及び１２を参照して説明する。図１１及び１２は従来の本管と枝管の接続構造を示す縦断面図である。特許文献１のものは、図１１に示すように、下水本管１０１の取付穴１０１Ａに取付管１０２を接続する構造であって、受口１０３と可とう性の連結管１０４と脚体１０５とからなり、受口１０３が、取付管１０２の下端１０２Ａとの嵌合部１０３Ａと、取付穴１０１Ａとの連結部１０３Ｂとを有し、可とう性の連結管１０４が、受口１０３の連結部１０３Ｂと取付穴１０１Ａとを連結し、脚体１０５が、受口１０３の外周と下水本管１０１の外面との間に介装されて受口１０３に加わる荷重を受け持つことを特徴とする下水本管と取付管の接続構造である。

かかる提案は、取付管に突き出し荷重が加わっても、取付管の下端が下水本管内に突き出すことを確実に防止し、下水の流れを長期間に渡って円滑に維持できるというものである。

特許文献２のものは、図１２に示すように、本管２０１に取付管２０２等を接続するもので、本管２０１の取付口２０１Ａに支管２０３を位置保持する複数の脚部２０４と、取付口２０１Ａと支管２０３の隙間２０５に備わる接合剤２０６とを特徴とし、支管２０３の上端開口部２０３Ａに筒状ゴム継手２０７を介して取付管２０２が接続されている例が示されている。かかる提案では、取付管と支管との変位はゴム継手により吸収することができる。
特開２００３−３５５７号公報 特開２００３−１８４１６１号公報

特許文献１のものは、構造が複雑で、コスト高となり、またゴム製の連結管は脚体で固定される受口と連結されているため、止水性は有するものの、取付管の変位に対する追従性がほとんどない欠点がある。

特許文献２のものは、取付管と支管との変位はゴム継手により吸収することができるが、本管と支管の接続は無収縮性モルタルやエポキシ系接着剤等で剛接合となっており、地震や地盤変位により支管に変位が生じると、接合部が破壊され、地下水・土砂等が侵入する欠点がある。

本発明は、上述の問題点を解決するために考案されたものであり、本発明の課題は、枝管の本管への押込みが防止でき、枝管に変位が生じても可とう性及び止水性が十分に発揮できる継手装置及び接続構造を提供することである。

本発明は、本管の削孔部に枝管を接続するための継手装置であって、可とう性の止水継手部材と管受け部材とを具え、前記止水継手部材が、枝管を挿入され枝管の外周面に固定される筒状部と、本管の削孔部周辺を外側から覆い固定される鍔部と、前記筒状部及び前記鍔部の間を繋ぐ連結部とを具え、前記管受け部材が、本管の削孔部に取り付けられる複数の支持体と、前記各支持体で支持され枝管を傾動及び側方移動の少なくとも１方が可能なように受ける枝管受とを具え、前記支持体が溝部を有し、前記枝管受が環状部材からなり、前記環状部材が、枝管の端部を支持する内側突出部と、前記支持体の溝部に遊嵌される外側突出部とを具えることを特徴とする継手装置に係るものである。
また、本発明は、本管と枝管と継手装置とを具え、前記継手装置を介して前記本管の削孔部に前記枝管が接続される接続構造であって、継手装置が可とう性の止水継手部材と管受け部材とを具えており、前記止水継手部材が、筒状部と、鍔部と、前記筒状部及び前記鍔部の間を繋ぐ連結部とを具え、前記管受け部材が、複数の支持体と、可動性の枝管受とを具え、前記止水継手部材の前記筒状部内に前記枝管が挿入されており、前記筒状部の少なくとも１部が前記枝管の外周面に固定されており、前記止水継手部材の鍔部が前記本管の削孔部周辺を外側から覆って固定されており、前記管受け部材の各支持体が前記本管の削孔部に取り付けられており、前記各支持体が前記管受け部材の枝管受を支持しており、前記枝管受が前記枝管を傾動及び側方移動の少なくとも１方が可能なように受けていることを特徴とする接続構造に係るものである。

本発明の継手装置は、本管の削孔部に取り付けられる管受け部材を具え、かかる管受け部材が支持体で支持され枝管を傾動及び側方移動の少なくとも１方が可能なように受ける枝管受を具え、枝管と本管の接続において、従来のように地震や地盤沈下で枝管と本管に押込みや変位が生じるような場合でも、枝管の本管への押込みが防止でき、枝管の傾動及び側方移動の少なくとも１方の変位に追従する接続構造を提供できる。

本管に接続される枝管の地震等による押込みを防止するという目的が、最小の部品点数で、本管と枝管との間の可とう性を損なわずに実現される。

（１）（本管、枝管）
本管と枝管は、地下に埋設される雨水管や汚水管等のように、大口径管とそれに接続される複数の小口径管とから想定されるような、接続対象として選ぶことができる管である。複数の管からの流動物が１本の管に集められるような管接続構造から想定される管でよい。本管と枝管の口径の差は、特に制限されるものではないが、一般的に、本管の口径の方が枝管よりも大きい。管の接続角度は特に制限されない。

（２）（継手装置）
本管の削孔部に枝管を接続する継手装置は、可とう性の止水継手部材と管受け部材とよりなることができる。可とう性の止水継手部材は、継手装置において、可とう性や止水性を発揮する本質的な部材であり、継手の本体である。管受け部材は、主として、枝管の本管への押込みを防止するように働き、その一方で、枝管の上下左右方向(本管の管軸方向を上下方向として)又は後方向(枝管が押し込まれる方向を前方向として)への変位を許容するように働く。

（３）（止水継手部材）
通常、接続継手として用いられるものである。種々の可とう性継手を用いることができる。また、接続構造の可とう性や止水性等に問題を生じさせない限り、既知の可とう継手を用いることができる。可とう性の止水継手部材は、筒状部、鍔部及びそれらを繋ぐ連結部よりなることができる。

筒状部は、内部に枝管を挿入することができ、その少なくとも１部が枝管の外周面に固定される。筒状は、主として円筒状を意味するが、枝管の外形等に沿うことができる形状も包含する。筒状部の枝管への固定には、締結バンド等を用いることができる。鍔部は本管の削孔部周辺を接続部の外側から覆い固定される。鍔部の固定には、剛性のカバー部材及びバンド、接着材、等の種々の手段を用いることができる。鍔部は削孔部周辺に接着し止水する止水層を有することができる。

可とう性止水継手本体は、スチレン・ブタジエンゴム、ＥＰＤＭ(エチレン・プロピレン・ジエンターポリマー)、ＣＲ(クロロプレンゴム)等の合成ゴム、天然ゴム及び軟質塩化ビニル樹脂、塩化ビニル系エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー等からなる群より選ばれる少なくとも１種の材料を選択して形成することができる。

締結バンド、剛性のカバーやバンド等の材質としては、ステンレス鋼、アルミニウム、防錆メッキ鋼、防錆被服鋼材等の金属、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ(アクリロニトリルブタジエンスチレン)樹脂、ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート)等の硬質プラスチック、ＦＲＰ(ガラス繊維強化プラスチック)等の繊維補強プラスチック等からなる群より選ばれる少なくとも1種の材質を使用することができる。これら各材料は、腐食し難いので望ましい。

止水層は、ブチルゴム系、ゴムアス系等の粘着材、水膨張ゴム等の水膨張性シール材、ウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の、シール材、コーキング材、接着剤等の材質のものが使用できる。接着性と止水性との観点から、ブチルゴム系シール材が望ましい。

（４）（管受け部材）
複数の支持体と枝管受とからなることができる。支持体は本管の削孔部に取り付けられる。枝管受は、各支持体によって支持され、枝管の挿入端部を受けて、枝管が本管に押込まれるのを防止する。

支持体は少なくとも１対からなることができ、各支持体は本管の削孔部の対向する位置に取り付けることができる。支持体は壁係止部等を有することができ、これによって本管の削孔部の内面に取り付けることができる。支持体は、枝管受を受ける部分、例えば、枝管受台受け部、好ましくは、溝部を有することができ、これによって枝管受を受けることができる。

枝管受は、枝管の挿入端部が本管に押し込まれないように枝管を受けると共に、枝管の傾動及び側方移動の少なくとも１方が可能なように可動性を有する。

可動性の枝管受は、支持体と枝管受との組み合わせによって実現させることができる。例えば、可動性の枝管受は、溝部を有する支持体とこの溝部に遊嵌される突出部を有する枝管受によって達成される。

枝管受は、枝管の本管への押込みを防止するための環状部材からなることができる。環状部材は、円筒体等から形成することができ、枝管の挿入端部を支持する内側突出部、特に、内側フランジ部と、支持体の溝部に遊嵌される外側突出部とを具える。環状部材は、枝管受台でよく、枝管受台は、枝管の挿入端部を支持する内側突出部を有する円筒体と、支持体に支持される支持体係止部とを有する。

枝管受は、支持体によって、枝管の挿入端部が本管に押し込まれないように支持される一方で、枝管の上下左右方向(本管の管軸方向を上下方向として)又は後方向(枝管が押し込まれる方向を前方向として)への変位が許容される。

本管の削孔部において、本管の管軸方向に１対の支持体が取り付けられる場合、枝管の左右方向の変位は、枝管受の外側突出部が支持体の溝部において溝の幅方向に動くことにより許容され、枝管の上下方向の変位は、枝管受の外側突出部が支持体の溝部において溝の上下方向に動くことにより許容される。

支持体、枝管受等のような管受け部材の材質は、枝管が本管に押込まれるのを防止できるものである。前述の締結バンド等の材質と同様のものでよい。すなわち、ステンレス鋼、アルミニウム、防錆メッキ鋼、防錆被服鋼材等の金属、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＥＴ等の硬質プラスチック、ＦＲＰ等の繊維補強プラスチック等からなる群より選ばれる少なくとも1種の材質を使用することができる。これら各材料は、腐食し難いので望ましい。

（５）（接続構造）
上述のような本管と枝管と継手装置とを具える。上述の継手装置を介して本管の削孔部に枝管を接続することによって得られる。継手装置は、可とう性の止水継手部材と管受け部材とを具える。止水継手部材は、筒状部と、鍔部と、それらを繋ぐ連結部とを具える。管受け部材は、複数の支持体と、可動性の枝管受とを具える。かかる接続構造は、水密構造となり、枝管が本管に押し込まれるのを防止できる一方で、枝管の傾動及び側方移動の少なくとも１種が可能である。

上記接続構造は、以下の方法によって施工することができる。管受け部材の支持体を本管の削孔部に取り付け、管受け部材の枝管受を支持体で受け、止水継手部材の鍔部を削孔部が覆われるように本管の外側から固定し、止水継手部材の筒状部内に枝管を挿入し、筒状部の少なくとも１部を枝管の外周面に固定し、枝管受が枝管を傾動及び／若しくは側方移動の少なくとも１方が可能なように受けるようにする。

本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の１例の継手装置を用いる接続構造の縦断面図である。図２は図１の接続構造を本管の管軸方向に切断して見る縦断面図である。図３は図１の接続構造の上面図である。図４（ａ）は１例の管受け部材の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の管受け部材の上面図である。

図５（ａ）は１例の可とう性止水継手部材の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の継手部材の上面図である。図６は図５（ｂ）の継手部材のＡ−Ａ断面図である。図７は管受け部材の取り付け要領を示す縦断面図である。図８は図７の管受け部材の取り付け要領を示す上面図である。図９は１例の支持体の正面図である。図１０は本管と枝管との間の相対的変位を示す縦断面図である。

１例の継手装置を図１〜３に示す。継手装置１は本管２の削孔２Ａと枝管３との接続に用いる。継手装置１は、止水可とう継手４と管受け部材５とを具える。止水可とう継手４は、枝管３を挿入され枝管３の外周面に固定される円筒部４Ａと、本管２の削孔２Ａ周辺を外側から覆い固定される鍔部４Ｂと、それらを繋ぐ連結部４Ｃとを具える。管受け部材５は、本管２の削孔２Ａに取り付けられる複数の支持体５Ａと、各支持体５Ａで支持され枝管３を傾動及び側方移動の少なくとも１方が可能なように受ける枝管受台５Ｂとを具える。

図１及び２に示すように、本管２の削孔２Ａに設けられた支持体５Ａと可動性の円筒体からなる枝管受台５Ｂとを有する管受け部材５を止水可とう継手４が覆い、枝管３が止水可とう継手４を介し管受け部材５に挿入され、枝管３と止水可とう継手４とは締結バンド６で固定される。図２に詳細に示すように、止水可とう継手４には、鍔部４Ｂと本管３の外面の間に止水層７を設ける。

図２及び４に詳細に示すように、支持体５Ａは、壁係止部５Ｃと枝管受台受け部５Ｄとを有し、枝管受台５Ｂは、円筒体５Ｅと支持体係止部５Ｆとを有し、枝管受台５Ｂが支持体係止部５Ｆによって支持体５Ａに支持され、支持体５Ａは枝管受台５Ｂが受ける荷重を保持することができる。図４では、管受け部材の縦断面図及び上面図を示し、枝管受台５Ｂの円筒体５Ｅに設けられた支持体係止部５Ｆが支持体５Ａの壁係止部５Ｃに設けられた枝管受台受け部５Ｄに係止された状態を示す。

図５及び６では、止水可とう継手の縦断面図、上面図及び横断面図を示す。止水可とう継手４は、円筒部４Ａと鍔部４Ｂとそれらを繋ぐ連結部４Ｃよりなり、鍔部４Ｂの全周にわたり止水層７が設けられている。止水層７は、接着性と止水性とに満足できるブチルゴム系シール材が望ましい。

図７及び８は、管受け部材５の取り付け要領を示す縦断面図及び上面図である。本管２の削孔２Ａに、最初に、枝管受台受け部５Ｄと壁係止部５Ｃとを有する支持体５Ａを取り付ける。次に、可動性の枝管受台５Ｂとして、枝管受けのための円筒体５Ｅに具えられた支持体係止部５Ｆを、枝管受台受け部５Ｄに挿入し、取り付ける。

図９は、支持体の枝管受台受け部を削孔部の中心側から見た状態を詳細に示す正面図である。図９に示すように、支持体５Ａは、壁係止部５Ｃと枝管受台受け部５Ｄとを具え、枝管受台受け部５Ｄは、凹部を形成する溝８からなる。図８等で示したように、枝管受台５Ｂは、凸部を形成する支持体係止部５Ｆを持ち、支持体係止部５Ｆが溝８に挿入される。溝８の幅は枝管受台５Ｂの支持体係止部５Ｆの幅よりも大きくなるように設計され、枝管受台５Ｂの支持体係止部５Ｆは溝８に緩挿される。

図１０は本管に対し枝管に屈曲変位θが生じたときの状態を示す縦断面図である。変位状態においても枝管３の本管２への押込みが防止できる状態が分かる。また、枝管３は、管受け部材５の可動性の枝管受台５Ｂに挿入され、固定されているが、管受け部材５は、枝管３の傾動変位に追従し、止水可とう継手４も変位に追従する。

以上の説明から明らかなように、本発明の継手装置は、枝管と本管の接続において地震や地盤沈下等で、枝管と本管とに押込みや変位が生じた場合でも、枝管が本管削孔部に押し込まれるのを防止でき、また、可動性の管受け部材や管受け部材を本管の外面から覆う可とう性の止水継手により、枝管の本管への押込みが防止できる一方で、枝管の傾動及び／若しくは側方移動の変位に追従する接続構造を提供することができる。

本発明の１例の継手装置を用いる接続構造の縦断面図である。 図１の接続構造を本管の管軸方向に切断して見る縦断面図である。 図１の接続構造の上面図である。 （ａ）は１例の管受け部材の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の管受け部材の上面図である。 （ａ）は１例の可とう性止水継手部材の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の継手部材の上面図である。 図５（ｂ）の継手部材のＡ−Ａ断面図である。 管受け部材の取り付け要領を示す縦断面図である。 管受け部材の取り付け要領を示す上面図である。 １例の支持体の正面図である。 本管と枝管との間の相対的変位を示す縦断面図である。 従来の本管と枝管の接続構造を示す縦断面図である。 他の従来の本管と枝管の接続構造を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 継手装置
２ 本管
２Ａ 削孔
３ 枝管
４ 止水可とう継手
４Ａ 円筒部
４Ｂ 鍔部
４Ｃ 連結部
５ 管受け部材
５Ａ 支持体
５Ｂ 枝管受台
５Ｃ 壁係止部
５Ｄ 枝管受台受け部
５Ｅ 円筒体
５Ｆ 支持体係止部
６ 締結バンド
７ 止水層
８ 溝

Claims (3)

1. 本管の削孔部に枝管を接続するための継手装置であって、可とう性の止水継手部材と管受け部材とを具え、前記止水継手部材が、枝管を挿入され枝管の外周面に固定される筒状部と、本管の削孔部周辺を外側から覆い固定される鍔部と、前記筒状部及び前記鍔部の間を繋ぐ連結部とを具え、前記管受け部材が、本管の削孔部に取り付けられる複数の支持体と、前記各支持体で支持され枝管を傾動及び側方移動の少なくとも１方が可能なように受ける枝管受とを具え、前記支持体が溝部を有し、前記枝管受が環状部材からなり、前記環状部材が、枝管の端部を支持する内側突出部と、前記支持体の溝部に遊嵌される外側突出部とを具えることを特徴とする継手装置。
2. 鍔部が削孔部周辺に接着し止水する止水層を有する、請求項１記載の継手装置。
3. 本管と枝管と継手装置とを具え、前記継手装置を介して前記本管の削孔部に前記枝管が接続される接続構造であって、継手装置が可とう性の止水継手部材と管受け部材とを具えており、前記止水継手部材が、筒状部と、鍔部と、前記筒状部及び前記鍔部の間を繋ぐ連結部とを具え、前記管受け部材が、複数の支持体と、可動性の枝管受とを具え、前記止水継手部材の前記筒状部内に前記枝管が挿入されており、前記筒状部の少なくとも１部が前記枝管の外周面に固定されており、前記止水継手部材の鍔部が前記本管の削孔部周辺を外側から覆って固定されており、前記管受け部材の各支持体が前記本管の削孔部に取り付けられており、前記各支持体が前記管受け部材の枝管受を支持しており、前記枝管受が前記枝管を傾動及び側方移動の少なくとも１方が可能なように受けていることを特徴とする接続構造。
   

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