JP5322869B2

JP5322869B2 - 抜け出し防止管継手

Info

Publication number: JP5322869B2
Application number: JP2009212572A
Authority: JP
Inventors: 靖史井戸本; 孝敏越智
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2029-09-15
Also published as: JP2011058613A

Description

本発明は抜け出し防止管継手に関し、井戸等において使用する管の継手構造に係るものである。

従来、耐震継手としては、例えば一方の管の受口に他方の管の挿口を挿入して一対の管を相互に接続し、受口内に装着したゴム輪で受口内周面と挿口外周面との間を止水し、受口内に装着した一つ割りのロックリングが挿口の外周面に形成した係合部を管軸心方向で係止することで管相互間を抜け止めするものがある。

この構成では受口の内周面とロックリングとの間にロックリング心出し用ゴムが介装してあり、ロックリング心出し用ゴムがロックリングを管軸心に対して心出する。挿口を受口へ挿入する際には、挿口の先端をロックリング内に挿入し、挿口の挿入に伴ってロックリングを拡径させ、挿口の外周面にロックリングを装着する。ロックリングは拡径する際にロックリング心出し用ゴムを管径方向へ押圧し、ロックリング心出し用ゴムを圧縮してロックリングの拡径代を確保する。

あるいは、特許文献１に記載するように、挿口の外周面と受口の内周面との間にゴム輪を挿入し、受口の開口前方に配置した抜止め押輪をボルトナットで受口に向けて締付けることで抜止め押輪でゴム輪を押圧し、ゴム輪を挿口の外周面と受口の内周面に圧接させるものがある。

実開平６−３０５９４号公報

上記した従来の構成では、管の継手構造として挿口、ロックリング、ロックリング心出し用ゴム、受口の各構成要素が管径方向へ順次に存在し、受口の外径寸法は各構成要素の管径方向の肉厚寸法とロックリングの拡径代を考慮して定める。

ところで、井戸等において管を縦方向に配管する場合には、管を配管するための縦穴を予定深度に達するまで掘削した後に、縦穴に配管を施す。縦穴を掘削する際には穴内壁の崩落を抑えるために、縦穴の周囲の土中に水ベントナイトを注入しながら掘り進む。そして、掘り終えた縦穴に管を吊り降ろし、順次に管を継ぎ足しながら配管する。配管し終えた後に、縦穴の内壁面と管の外周囲との隙間に砂利を詰める。

縦穴の内径は受口外径より大きくする必要があり、例えば呼び径が３００ｍｍの管を配管する場合には直径４５０ｍｍの縦穴を掘削する必要がある。また、水を揚水できなくなった古井戸にパイプインパイプ工法で新たに配管する場合には、既設管の内径に対して１００ｍｍ程度小さい外径の管を新設管に用いる。

しかしながら、ダクタイル鋳鉄管は管の継手構造に受口を設ける必要があり、受口において管外径が大きくなり、縦穴の内壁面と受口外周面との間が狭くなる。このため、縦穴の内壁面と管の外周面との隙間に充填する砂利が受口の周囲で詰まり、砂利の充填操作を阻害する要因となる。縦穴の口径を大きくすることは掘削費用の増加や砂利等の消費資材の増加を招いてコストアップの要因となる。

ところで、縦穴に配管する場合に、管の継手において下部の管が脱落すると、脱落した管を拾い上げることは困難である。このため、ロックリングによる抜け止め機能を十全に発揮させて確実に抜け止めする必要があり、受口と挿口の接続に際してロックリングの装着を確実に行なう必要がある。

本発明は上記した課題を解決するものであり、受口と挿口の接続に際してロックリングを適正な位置に保持し、その装着を確実なものとし、かつ受口の外径を小さくして砂利等の充填材の投入を円滑に行なうことができる抜け出し防止管継手を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の抜け出し防止管継手は、一方の管の端部をなす受口と、他方の管の端部をなして受口に挿入する挿口と、挿口の外周面に形成した挿口凹部と、挿口凹部に装着する口径が拡縮可能なロックリングと、受口の内周面に形成した空間であってロックリングを拡縮自在に収容する受口凹部を備える管継手において、ロックリングを管軸心方向で受け止める管軸心方向支持部材およびロックリングを管径方向で受け止めて所定位置に保持する管径方向支持部材を受口奥側に有し、管径方向支持部材は管径方向でロックリングを係止する係止位置と管径方向におけるロックリング上から管軸心方向へ退避する退避位置とにわたって変位可能であることを特徴とする。

上記した構成により、受口内に挿口を挿入していない未連結状態において、受口凹部に収容されたロックリングは無負荷の弛緩したフリー状態にあり、管軸心方向支持部材がロックリングを管軸心方向で受け止めるとともに、管径方向支持部材がロックリングを管径方向で係止して所定位置に保持する。この状態でロックリングは管軸心と実質的に同心状に位置して心出しされている。

連結時には、挿口を受口内に挿入してロックリングに挿口の先端を差し込みながら挿口を受口奥端側へ押し込む。この際に、管径方向支持部材によりロックリングが管軸心に対して心出しされているので、ロックリングは挿口に対して確実に同心状に対向し、ロックリングが捩じれ等の不具合を伴うことなく正常に挿口に嵌る。

挿口の押圧に抗して管軸心方向支持部材がロックリングを支持する状態で挿口の先端がロックリングへ入り込むことでロックリングが拡径し、ロックリングの拡径により通過を許容された挿口が受口奥端側へ進入し、ロックリングが挿口凹部に装着される。ロックリングが拡径する際に、管径方向支持部材はロックリングに押圧されて係止位置から退避位置に変位し、管径方向におけるロックリング上から管軸心方向へ退避する。

よって、ロックリングの拡径時に受口凹部内は、管径方向において管径方向支持部材が存在しない状態となる。換言すれば、ロックリングの拡径時における受口凹部内には、管径方向支持部材が占有する領域は不要となるので、受口凹部の管径方向の深さはロックリングの拡径に必要な距離だけとなり、その結果として受口は外径の小さい形状とすることができる。

また、本発明の抜け出し防止管継手において、管径方向支持部材が弾性変形により係止位置と退避位置とに変位する弾性部材からなることを特徴とする。
また、本発明の抜け出し防止管継手において、管軸心方向支持部材および管径方向支持部材が一体の弾性部材からなり、管軸心方向支持部材が挿口の外周面と受口の内周面との間をシールするシール材をなすことを特徴とする。

以上のように本発明によれば、受口と挿口の接続に際してロックリングを適正な位置に保持して、その装着を確実なものとすることができ、かつ受口の外径を小さくして砂利等の充填材の投入を円滑に行なうことができる。

本発明の実施の形態における管継手を示す断面図同実施の形態における管継手を示し、（ａ）は連結途中を示す断面図、（ｂ）は連結前を示す断面図同実施の形態におけるゴム輪およびロックリング心出し用突部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図同実施の形態における管継手の連結完了状態を示す断面図同実施の形態における管継手の配管状態を示す断面図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、一方の管１の端部には受口２が形成してあり、他方の管３の端部は受口２に挿入する挿口４をなす。挿口４は先端部が先端側ほど縮径するテーパ５をなしており、挿口４の外周面の所定位置には挿口凹部６を有している。

挿口凹部６にはロックリング７が装着してあり、ロックリング７は一つ割りで口径拡縮可能な構造をなし、かつ挿口４に対向する一方端側において内周面が開口端側ほど拡径するテーパ８をなしている。

受口２は内周面に受口凹部９を有しており、受口凹部９はロックリング７を拡縮自在に収容する空間をなす。受口凹部９の底面には管径方向へ***する凸部１０が管周方向に沿って環状に形成してある。

受口凹部９には、ロックリング７を管軸心方向で受け止める管軸心方向支持部材をなす弾性部材のゴム輪１１が装着してあり、ゴム輪１１は挿口４の外周面と受口２の内周面との間をシールするシール材をなし、受口凹部９の凸部１０により管軸心方向で係止されている。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ゴム輪１１にはロックリング７を管径方向で受け止めて所定位置に保持する管径方向支持部材として複数のロックリング心出し用突部１２がゴム輪１１と一体の弾性部材として形成してあり、ロックリング心出し用突部１２はゴム輪１１の円周８等分点のそれぞれに所定幅、例えば１０ｍｍ幅で形成してある。本実施の形態ではロックリング心出し用突部１２がゴム輪１１と一体の弾性部材からなる構成を開示したが、ロックリング心出し用突部１２とゴム輪１１は別体であって良い。

ロックリング心出し用突部１２は、無負荷のフリー状態で管軸心方向に向けて起立する係止位置にあり、係止位置においてロックリング７を管径方向で係止する。また、ロックリング心出し用突部１２は、拡径するロックリング７により加圧する加圧状態で管径方向に向けて倒伏する退避位置にあり、退避位置において管径方向におけるロックリング７の外周面上から管軸心方向へ退避した状態となる。すなわち、ロックリング心出し用突部１２は、その弾性変形により係止位置と退避位置とに変位するものである。

上記した構成における作用を説明する。
［未連結状態］
図２（ｂ）に示すように、受口２に挿口４を挿入していない未連結状態において、受口２の受口凹部９にゴム輪１１およびロックリング心出し用突部１２を装着し、ゴム輪１１を受口凹部９の凸部１０で係止する。

次に、外力を加えて縮径させた状態のロックリング７を受口２の内部へ挿入してゴム輪１１に当接させるとともに、ロックリング心出し用突部１２に囲まれた領域内に配置し、外力を解除してロックリング７を受口凹部９の内部に装着する。

受口凹部９に収容されたロックリング７は無負荷の弛緩したフリー状態にあり、ゴム輪１１がロックリング７を管軸心方向で受け止めるとともに、ロックリング心出し用突部１２がロックリング７を管径方向で係止して所定位置に保持する。この状態でロックリング７は管軸心と実質的に同心状に位置して心出しされている。
［連結時］
連結時には、図２（ａ）に示すように、挿口４を受口２に挿入してロックリング７のテーパ８に挿口４の先端のテーパ５を差し込みながら挿口を受口奥端側へ押し込む。この際に、双方のテーパ５、８が相互にガイドし合うことで挿口４とロックリング７が容易に組合され、かつロックリング心出し用突部１２によりロックリング７が管軸心に対して心出しされているので、ロックリング７は挿口４に対して確実に同心状に対向し、ロックリング７が捩じれ等の不具合を伴うことなく正常に挿口４に嵌る。

挿口４の押圧に抗してゴム輪１１がロックリング７を支持する状態で挿口４の先端がロックリング７へ入り込むことでロックリング７が拡径し、ロックリング７の拡径により通過を許容された挿口４が受口奥端側へ進入し、ロックリング７が挿口凹部６に装着される。よって、受口２と挿口４の接続に際してロックリング７を適正な位置に保持して、その装着を確実なものとすることができる。

ロックリング７が拡径する際に、ロックリング心出し用突部１２はロックリング７に押圧されて弾性変形して係止位置から退避位置に変位し、管径方向におけるロックリング７の外周面上から管軸心方向へ退避する。

このように、ロックリング７の拡径時に受口凹部９の内部は、管径方向においてロックリング心出し用突部１２が存在しない状態となる。換言すれば、ロックリング７の拡径時における受口凹部９には、ロックリング心出し用突部１２が占有する領域は不要となるので、受口凹部９の管径方向の深さはロックリング７の拡径に必要な距離だけとなり、その結果として受口２は外径の小さい形状とすることができる。
［連結完了］
図４に示すように、挿口４の進行によって挿口凹部６がロックリング７に対応すると、ロックリング７が弾性復元力により縮径して挿口凹部６に嵌り込む。外力を解除されたロックリング心出し用突部１２は弾性復元力により起立して係止位置に復帰する。
［布設］
図５に示すように、井戸等に管１、３を縦方向に配管する場合には、管１、３を配管するための縦穴１３を予定深度に達するまで掘削する。縦穴１３の内径は受口外径より大きくする必要があり、例えば呼び径が３００ｍｍの管１、３を配管する場合には直径４５０ｍｍの縦穴１３を掘削する。

縦穴１３を掘削した後に、配管１、３を順次に連結して継ぎ足しながら縦穴１３に管１、３を吊り降ろして配管する。配管し終えた後に、縦穴１３の内壁面と管１、３の外周囲との隙間に砂利１４を詰める。

この際に、受口２において管外径が大きくなり、縦穴１３の内壁面と受口外周面との間が狭くなる。しかしながら、上述したように本発明においては、受口凹部９の管径方向の深さはロックリング７の拡径に必要な距離だけとなり、その結果として受口２は外径の小さい形状とすることができるので、従来に比して縦穴１３の内壁面と受口外周面との間が広くなり、縦穴１３の内壁面と管１、３の外周面との隙間に充填する砂利１４が受口２の周囲で詰まることを抑制でき、縦穴１３の口径を大きくすることなしに砂利１４の充填操作を円滑に行なうことができ、縦穴１３の口径を大きくすることに伴う掘削費用の増加や砂利等の消費資材の増加を回避できる。

また、受口２と挿口４の接続に際してロックリング７を適正な位置に保持して、その装着を確実なものとすることで、ロックリング７による抜け止め機能を十全に発揮させて確実に抜け止めすることができる。

１、３管
２受口
４挿口
５テーパ
６挿口凹部
７ロックリング
８テーパ
９受口凹部
１０凸部
１１ゴム輪
１２ロックリング心出し用突部
１３縦穴
１４砂利

Claims

一方の管の端部をなす受口と、他方の管の端部をなして受口に挿入する挿口と、挿口の外周面に形成した挿口凹部と、挿口凹部に装着する口径が拡縮可能なロックリングと、受口の内周面に形成した空間であってロックリングを拡縮自在に収容する受口凹部を備える管継手において、ロックリングを管軸心方向で受け止める管軸心方向支持部材およびロックリングを管径方向で受け止めて所定位置に保持する管径方向支持部材を受口奥側に有し、管径方向支持部材は管径方向でロックリングを係止する係止位置と管径方向におけるロックリング上から管軸心方向へ退避する退避位置とにわたって変位可能であることを特徴とする抜け出し防止管継手。
管径方向支持部材が弾性変形により係止位置と退避位置とに変位する弾性部材からなることを特徴とする請求項１に記載の抜け出し防止管継手。
管軸心方向支持部材および管径方向支持部材が一体の弾性部材からなり、管軸心方向支持部材が挿口の外周面と受口の内周面との間をシールするシール材をなすことを特徴とする請求項１または２に記載の抜け出し防止管継手。