JP6275661B2 - 可とう継手及び可とう継手の取付方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば既設マンホールと管部材との接続部分に設けられる可とう継手及び可とう継手の取付方法に関するものである。

例えば、下水道管渠施設は主にマンホール及び下水道本管で構成されており、下水道本管の端部がマンホールの壁部に固定された状態でマンホールの内部と連通している。このような下水道管渠施設では、地震発生時にマンホールと下水道本管とが相対変位することがあるので、マンホールと下水道本管の接続部分に、相対変位を許容するための構造を設けることが考案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特許文献１では、既設管の内部にライニング管を配置するとともに既設管の端部を切削してライニング管の外方に空間を形成した後、その空間に筒状の弾性止水管状部を挿入するようにしている。弾性止水管状部の内面には、環状の凹部と凸部とが軸方向に連続して形成されている。弾性止水管状部の内面がライニング管の外面に圧接されている。地震発生時には、弾性止水管状部が弾性変形することによってマンホールと既設管の相対変位が許容される。

また、特許文献２では、既設管の内部に更生管を設け、この更生管の端部をマンホール内に突出させ、更生管の端部に管状の可とう止水材を取り付けている。可とう止水材の一端部は、更生管の端部の外周面に固定され、他端部は、マンホールの内壁面に固定されている。地震発生時には、可とう止水材が弾性変形することによってマンホールと既設管の相対変位が許容される。

また、特許文献３では、既設管の端部を切削した後、既設管の内部に更生管を設け、既設管の端部の外側に形成されている空間に耐震継手を押し込んで取り付けるようにしている。耐震継手は、更生管の外径に略等しい径小円筒部と、空間の内径に略等しい径大円筒部と、径小円筒部及び径大円筒部の端部同士を接続する接続部とを有しており、径小円筒部が更生管の端部に固定され、径大円筒部がマンホールに固定されている。地震発生時には、耐震継手が弾性変形することによってマンホールと既設管の相対変位が許容される。

特開２００９−１３８４３４号公報 特開２０１０−２５５２０５号公報 特開２０１１−２４１６１７号公報

ところで、地震の規模によってはマンホールと下水道本管との相対変位が大きくなることがあり、特に下水道本管がその軸方向に大きく変位することが考えられる。この場合、特許文献１では、ライニング管の外面に筒状の弾性止水管状部を圧接しているだけなので、軸方向の大変位に追従させようとすると、弾性止水管状部の軸方向の寸法を長く確保しなければならない。弾性止水管状部の軸方向の寸法が長くなると弾性止水管状部を一部の組立マンホールの様に壁厚が薄い場合には、マンホールの壁部内に収めることができず、その大部分がマンホール内に突出することになり、その突出した部分が下水の流下障害になるとともに、弾性止水管状部の破損や劣化の原因になりやすいという問題がある。

また、特許文献２では、マンホール内に突出した更生管に可とう止水材を取り付けるようにしているので、可とう止水材が下水の流下障害になるとともに、破損や劣化しやすいという問題がある。

さらに、特許文献３では、耐震継手の径小円筒部を更生管の端部に固定し、径大円筒部をマンホールに固定しているので、下水道本管の軸方向の変位は、実質的に、径小円筒部と径大円筒部との接続部及びその近傍の変形でしか許容することができず、大変位に対応するのは難しい。

つまり、マンホールと下水道本管の接続部分の相対変位を許容するための構造としては、特許文献１〜３に開示されているように様々な構造が考案されているが、いずれの構造も、下水道本管の軸方向の大変位への対応と、流下障害の回避、止水材の破損及び劣化の抑制を両立させることができていないと考えられる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、地震発生時における管部材の軸方向の大変位を許容して止水性を維持しながら、流下障害を起こすことなく、しかも、破損や劣化しにくい可とう継手及びその取付方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、可とう部材に折り返し部を設けることでマンホールの壁内に収容可能な寸法としながら、管部材の大変位を許容できるようにした。

第１の発明は、
マンホールの壁内に挿入された状態で該マンホールに接続される管部材の接続部分に設けられる可とう継手において、
上記可とう継手は、上記マンホールにおける上記管部材が挿入される壁内に収容された状態で該壁に固定される外筒部材と、上記外筒部材の内部に配設される可とう性を有する止水材からなる可とう部材とを備え、
上記可とう部材は、上記外筒部材の内面に沿って延びるように形成されて該内面に固定される外側固定筒部と、上記管部材の外面に沿って延びるように形成されて該外面に固定される内側固定筒部と、上記外側固定筒部と内側固定筒部との間で折り返された折り返し部とを有し、
上記外筒部材における上記マンホール内側には、上記可とう部材の上記折り返し部が上記マンホール内へ膨出するのを抑制する膨出抑制部が径方向内方へ突出するように設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、可とう部材の外側固定筒部が外筒部材を介してマンホールの壁に固定される一方、可とう部材の内側固定筒部が管部材に固定される。この固定状態において例えばマンホールに対して管部材が軸方向に変位した場合を想定すると、可とう部材の外側固定筒部と内側固定筒部との間に折り返し部があるので、この折り返し部が展開する方向に変形することで管部材の軸方向の変位量が大きく確保される。折り返し部は、外側固定筒部と内側固定筒部との間にあるので、可とう部材の軸方向の寸法は短くて済む。よって、可とう部材の全体もしくはその殆どがマンホールの壁内に収まるので、流下障害になることはなく、また、破損や劣化も抑制される。

また、例えば水圧が可とう部材に対して外部から作用した際には、折り返し部がマンホール内へ膨出するように変形することが考えられるが、この発明ではマンホールの壁に固定された外筒部材に膨出抑制部を設けており、この膨出抑制部によって折り返し部の膨出が抑制されるので、長期間に亘って流下障害が起こりにくくなるとともに、可とう部材の破損や劣化も抑制される。

第２の発明は、第１の発明において、
上記可とう継手は、上記可とう部材の上記外側固定筒部を上記外筒部材の内面に押し付けて固定するための拡張部材を有し、該拡張部材には、上記外筒部材に係合する係合部が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、拡張部材を拡張させることによって可とう部材の外側固定筒部が外筒部材の内面に押し付けられて固定される。そして、拡張部材の係合部が外筒部材に係合していることで、水圧が作用した場合に可とう部材の位置ずれが抑制される。

第３の発明は、第１または２の発明において、
上記膨出抑制部の一部には、切欠部が設けられるとともに、該切欠部を閉塞する閉塞部材が上記外筒部材に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。

この構成によれば、可とう継手を取り付ける際に、閉塞部材を外筒部材から取り外すことで切欠部が開放された状態になるので、この切欠部を介して工具等を外筒部材の内部に差し込んで可とう部材の固定作業が容易に行えるようになる。そして、作業後には、閉塞部材を外筒部材に取り付けて切欠部を閉塞することで可とう部材の折り返し部がマンホール内へ膨出するのを閉塞部材によって抑制することが可能になる。

第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、
上記可とう継手は、上記可とう部材の上記外側固定筒部を上記外筒部材の内面に押し付けて固定するための拡張部材を有し、該拡張部材には、該拡張部材に拡張力を作用させる拡張手段を連結するための連結具を着脱可能に取り付ける取付部が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、拡張部材によって可とう部材の外側固定筒部を外筒部材に固定する際には、連結具を拡張部材に取り付けておき、この連結具を介して拡張手段を拡張部材に連結し、拡張部材に拡張力を作用させる。そして、固定した後には、連結具を拡張部材の取付部から取り外すことで、連結具が無い分、可とう継手がコンパクトになり、径方向の厚みが薄くなる。これにより、可とう継手を収容するためにマンホールの壁に形成する凹部の径が小さくなるとともに、凹部の深さが浅くなり、マンホールの壁に凹部を形成する作業性が向上する。また、可とう継手の径方向の厚みが薄くなっても管部材との干渉も防止される。

第５の発明は、
マンホールの壁内に挿入された状態で該マンホールに接続されている既設管の接続部分に設けられる可とう継手の取付方法において、
上記既設管に更生管を製管した後、上記マンホールの内側から上記マンホールと上記既設管との接続部分を切削して上記可とう継手を収容するための凹部を形成する工程と、
上記マンホールの壁に形成した凹部に、外筒部材と、該外筒部材の内部に配設される可とう性を有する止水材からなる可とう部材とを備えた上記可とう継手を収容し、上記外筒部材を上記マンホールの壁に固定する工程と、
上記可とう部材の外側固定筒部を上記外筒部材の内面に固定する工程と、
上記可とう部材の内側固定筒部を上記更生管の外面に固定する工程と、
上記外側固定筒部と上記内側固定筒部との間で折り返された折り返し部を設けておき、上記外筒部材における上記マンホール内側には、上記可とう部材の上記折り返し部が上記マンホール内へ膨出するのを抑制する膨出抑制部を設ける工程とを備えていることを特徴とする。

この構成によれば、既設管に更生管を製管した後に可とう継手が取り付けられる。そして、可とう部材の外側固定筒部と内側固定筒部との間に折り返し部があるので、既設管及び更生管の軸方向の変位量が大きく確保されるとともに、可とう部材の軸方向の寸法が短くて済む。よって、可とう部材の全体もしくはその殆どがマンホールの壁内に収まるので、流下障害になることはなく、また、可とう部材の破損や劣化も抑制される。また、例えば水圧が可とう部材に対して外部から作用した際には、膨出抑制部によって折り返し部の膨出が抑制されるので、長期間に亘って流下障害が起こりにくくなるとともに、可とう部材の破損や劣化も抑制される。

第６の発明は、
マンホールの壁内に挿入された状態で該マンホールに接続されている既設管の接続部分に設けられる可とう継手の取付方法において、
上記マンホールの内側から上記マンホールと上記既設管との接続部分を切削して上記可とう継手を収容するための凹部を形成した後、上記既設管に更生管を製管する工程と、
上記マンホールの壁に形成した凹部に、外筒部材と、該外筒部材の内部に配設される可とう性を有する止水材からなる可とう部材とを備えた上記可とう継手を収容し、上記外筒部材を上記マンホールの壁に固定する工程と、
上記可とう部材の外側固定筒部を上記外筒部材の内面に固定する工程と、
上記可とう部材の内側固定筒部を上記更生管の外面に固定するとともに、上記外側固定筒部と上記内側固定筒部との間で折り返された折り返し部を設けておき、上記外筒部材における上記マンホール内側には、上記可とう部材の上記折り返し部が上記マンホール内へ膨出するのを抑制する膨出抑制部を設ける工程とを備えていることを特徴とする。

この構成によれば、可とう継手を収容するための凹部を形成した後、既設管に更生管を製管することができる。そして、第５の発明と同様に、既設管及び更生管の軸方向の変位量が大きく確保されるとともに、可とう部材が流下障害になることはなく、また、可とう部材の破損や劣化も抑制される。また、例えば水圧が可とう部材に対して外部から作用した際には折り返し部の膨出が抑制されるので、長期間に亘って流下障害が起こりにくくなるとともに、可とう部材の破損や劣化も抑制される。

第１の発明によれば、マンホールの壁内に収容された状態で固定される外筒部材の内部に可とう部材を配設し、可とう部材は、外筒部材の内面に固定される外側固定筒部と、管部材の外面に固定される内側固定筒部と、外側固定筒部と内側固定筒部との間で折り返された折り返し部とを有しており、可とう部材の折り返し部がマンホール内へ膨出するのを外筒部材によって抑制するようにしている。これにより、地震発生時における管部材の軸方向の大変位を許容して止水性を維持しながら、流下障害を起こすことなく、しかも、破損や劣化しにくい可とう継手とすることができる。

第２の発明によれば、可とう部材の外側固定筒部を外筒部材の内面に押し付けて固定するための拡張部材に、外筒部材に係合する係合部を設けたので、水圧が作用した場合に可とう部材の位置ずれを抑制することができる。

第３の発明によれば、膨出抑制部の一部に切欠部を設け、該切欠部を閉塞する閉塞部材を外筒部材に着脱可能に取り付けたので、可とう部材の固定作業を容易に行うことができる。

第４の発明によれば、拡張手段を連結するための連結具を拡張部材に着脱可能に取り付けることができるので、可とう継手をコンパクトにして径方向の厚みを薄くできる。これにより、可とう継手を収容するためにマンホールの壁に形成する凹部の径を小さくすることができるとともに、凹部の深さを浅くすることができ、作業性を向上させることができる。また、可とう継手の径方向の厚みが薄くなっても、管部材との干渉も防止することができる。

第５、６の発明によれば、既設管に更生管を製管して改修する場合に可とう継手を設けることができる。そして、可とう継手によって地震発生時における管部材の軸方向の大変位を許容して止水性を維持しながら、流下障害を起こすことなく、しかも、可とう継手が破損や劣化し難いものとすることができる。

実施形態に係る可とう継手が取り付けられたマンホールと更生管の断面図である。 可とう継手をマンホール内側から見た図である。 外筒部材の斜視図である。 閉塞部材を取り外した状態の可とう継手をマンホール内側から見た図である。 拡張バンドをマンホール外側から見た図である。 拡張バンドの分離部近傍の拡大図である。 拡張バンドに連結具を取り付けた状態の図６相当図である。 拡張バンドを拡張した状態の図６相当図である。 拡張後の拡張バンドから連結具を取り外した状態の図６相当図である。 可とう継手を取り付ける前のマンホールの断面図である。 マンホール及び既設管の端部を切削した状態を示す図１０相当図である。 更生管を製管した状態を示す図１０相当図である。 可とう継手を凹部に配置した状態を示す図１０相当図である。 外部から水圧が作用した場合を示す可とう継手の拡大図である。 マンホール及び既設管を切削する前に更生管を製管した状態を示す図１０相当図である。 更生管を製管した後にマンホール及び既設管を切削した状態を示す図１０相当図である。 実施形態の変形例に係る図３相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る可とう継手１が取り付けられたマンホール１００と既設管１０１と更生管１０２の断面図である。マンホール１００と既設管１０１と更生管１０２によって下水道管渠施設が構成されている。マンホール１００の壁１０４は、コンクリート製であり、上下方向に延びる円筒状に形成されている。既設管１０１は下水道本管であり、略水平方向に延びるコンクリート製の円管部材で構成されている。既設管１０１は、老朽化等で破損したり、クラックや腐食が発生して耐荷能力や流下能力が低下することがあり、この場合に既設管１０１の内部に更生管１０２を製管して改修を行い、この場合、既設管１０１と更生管１０２とで下水道本管が構成される。

更生管１０２の製管工法としては、主に自立管、複合管があるが、この実施形態の更生管１０２は自立管である。自立管の形成方法は、熱硬化、光硬化及び熱形成に大別され、施工法としては、反転工法と形成工法とがあり、いずれの方法で更生管１０２を製管してもよい。更生管１０２の使用材料としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、高密度ポリエチレン樹脂等があり、硬質塩化ビニル樹脂や高密度ポリエチレン樹脂以外の材料を使用する場合には、熱硬化性樹脂を含浸させた不織布等も使用する。また、樹脂材にガラス繊維を織り込んで補強した材料を使用して更生管１０２を製管することも可能である。

詳細は後述するが、更生管１０２の端部は、既設管１０１の端部と比べたときに既設管１０１の端部よりもマンホール１００内側へ突出するように形成される。更生管１０２の端部は、マンホール１００の壁１０４の内面と同一面上か、もしくは壁１０４の内面から若干、外側に位置するように配置される。

更生管１０２の端部は、マンホール１００の壁１０４内に挿入された状態で該マンホール１００の内部に連通するように接続される。可とう継手１は、更生管１０２の接続部分に設けられ、更生管１０２とマンホール１００との間の止水性を確保しながら、マンホール１００と、既設管１０１及び更生管１０２との相対変位を許容するためのものである。マンホール１００と、既設管１０１及び更生管１０２との相対変位は、例えば地震発生時等に起こり、特に既設管１０１及び更生管１０２の軸方向の変位量が大きい。

可とう継手１は、外筒部材１０と、可とう部材２０と、拡張バンド（拡張部材）３０と、締結バンド４０、４０とを備えている。締結バンド４０は、１つであってもよい。外筒部材１は、マンホール１００における更生管１０２が挿入される壁１０４内（壁１０４の内面と外面との間の部分）に収容された状態で該壁１０４に固定される。図２及び図３に示すように、外筒部材１０は、円筒部１１と、端板部（膨出抑制部）１２とを有している。円筒部１１及び端板部１２は、例えばステンレス鋼鈑等の強度の高い材料からなるものであるが、これに限らず、例えば、防錆メッキ鋼、硬質プラスチック、繊維補強プラスチック等の材料を単独で使用して構成することや、これらの材料を任意に組み合わせた複合材料等を使用して構成することもできる。

円筒部１１は、既設管１０１の外径よりも大きな内径を有し、更生管１０２の端部を囲むように配設される。円筒部１１の内径は、該円筒部１１の内面と既設管１０１の端部の外面との間に可とう部材２０を配設することのできる空間を形成することができるように、更生管１０２の外径よりも十分に大きな径に設定される。円筒部１１の軸方向の寸法は、マンホール１００の壁１０４の厚み寸法よりも短く設定されている。円筒部１１の上部には、開放部１１ａが設けられている。開放部１１ａは、円筒部１１の一部を切り欠くことによって形成されている。開放部１１ａにおける円筒部１１の軸方向の寸法が長いと、止水性が低下する恐れがあるので、開放部１１ａにおける円筒部１１の軸方向の寸法は、円筒部１１の軸方向の寸法の１／２以下に設定するのが好ましい。

端板部１２は、円筒部１１における軸方向一側の縁部から径方向内方へ突出するように設けられている。円筒部１１における軸方向一側とは、図１に示す左側のこと、つまり、マンホール１００内側のことである。端板部１２は、詳細は後述するが、可とう部材２０の折り返し部２３が外部からの水圧によってマンホール１００内へ膨出するのを抑制するための部分であり、円筒部１１に対して強固に固定されている。図１に示すように、取付状態では、端板部１２の径方向内縁部は、更生管１０２の端部の外面よりも径方向外側に離れており、端板部１２の内縁部と更生管１０２の端部の外面との間には隙間が形成されている。隙間の寸法ａは、地震発生時にマンホール１００と更生管１０２とが相対変位した場合に、更生管１０２が端板部１２に接触して更生管１０２の動きを阻害しないように設定する。具体的には、更生管１０２が、図１に示す状態から軸線が５°程度傾いたときに更生管１０２の端部が端板部１２に接触しないように設定するのが好ましい。

また、寸法ａは、可とう部材２０を構成する部材の厚みの３倍以下に設定しておくのが好ましい。これにより、例えば外部の水圧によって可とう部材２０がマンホール１００内へ膨出しようとした際に、端板部１２の内縁部と更生管１０２の端部の外面との間の隙間からマンホール１００内へ膨出するのが効果的に抑制される。尚、寸法ａは、可とう部材２０の材質や形状、厚み等によって変えることもできる。

図３に示すように、端板部１２の上部には、切欠部１２ａが設けられている。この切欠部１２ａは、端板部１２の上側部分をマンホール１００内側へ開放することによって締結バンド４０、４０の締結用工具を円筒部１２内に容易に挿入可能にするための工具挿入部を構成している。切欠部１２ａの幅は締結用工具を挿入することができる程度であればよく、この実施形態では、円筒部１１の開放部１１ａの幅と同じに設定し、切欠部１２ａと開放部１１ａとが連なるようにしている。切欠部１２ａの幅は、締結用工具を使用する際の作業性を考慮すると広い方が好ましいが、広くなると水圧を受けたときに端板部１２が変形しやすくなるので、端板部１２の周長の１／４以下が好ましい。

また、端板部１２における切欠部１２ａの両縁部近傍には、図２に示す締結部材１４が挿通する挿通孔１２ｂ、１２ｂがそれぞれ形成されている。

可とう継手１は、切欠部１２ａを閉塞するための閉塞部材１３を備えている。閉塞部材１３は、外筒部材１０と同様に鋼板等からなるものであり、切欠部１２ａを閉塞する縦板部（膨出抑制部）１３ａと、開放部１１ａを閉塞する円弧板部１３ｂとを有している。円弧板部１３ｂは、円筒部１１の上面に沿う円弧状に湾曲しており、開放部１１ａを上方から覆うことができるようになっている。

縦板部１３ａは、円弧板部１３ｂの縁部から下方へ延びており、その下縁部は、端板部１２の径方向内縁部と連なるように延びている。縦板部１３ａは、端板部１２と同様に、可とう部材２０がマンホール１００内へ膨出するのを抑制するためのものであり、端板部１２に沿うように延びている。縦板部１３ａの幅は、切欠部１２ａの幅よりも長くなっている。縦板部１３ａの両端近傍には、締結部材１４が挿通する挿通孔１３ｃ、１３ｃがそれぞれ形成されており、縦板部１３ａの挿通孔１３ｃ、１３ｃと、端板部１２の挿通孔１２ｂ、１２ｂとは一致するようになっている。

そして、縦板部１３ａの挿通孔１３ｃ、１３ｃと、端板部１２の挿通孔１２ｂ、１２ｂに締結部材１４を挿通することで、閉塞部材１３が外筒部材１０に着脱可能に取り付けられる。締結部材１４は、例えばボルト及びナット等で構成することができ、寸切りボルトを端板部１２に溶接しておき、縦板部１３ａの挿通孔１３ｃ、１３ｃに寸切りボルトを挿通させた後、ナットを寸切りボルトに螺合させるようにして締結することもできる。着脱可能に固定する方法としては、上記した方法に限らず、工具等を使用して施工現場で締結作業を行うことができる方法であればよい。

可とう部材２０は、可とう性及び弾性を有する止水材からなるものであり、材料としては、例えばスチレン・ブタジエンゴム、ＥＰＤＭ、クロロプレンゴム等の合成ゴムや天然ゴム及び軟質塩化ビニル樹脂、熱可塑性エラストマー等からなる群より選択できる。図１に示すように、可とう部材２０は、断面が略Ｓ字状をなしている。すなわち、可とう部材２０は、外筒部材１０の内面に沿って延びるように形成されて該内面に固定される外側固定筒部２１と、更生管１０２の外面に沿って延びるように形成されて該外面に固定される内側固定筒部２２と、外側固定筒部２１と内側固定筒部２２との間で折り返された折り返し部２３とを有している。

外側固定筒部２１の軸方向の外端部には、径方向内側へ突出する外端突出部２１ａが形成されている。外側固定筒部２１の軸方向の内端部には、径方向内側へ突出する内端突出部２１ｂが形成されている。また、内側固定筒部２２には、径方向外側へ突出する第１突出部２２ａ及び第２突出部２２ｂが軸方向に互いに間隔をあけて形成されている。

折り返し部２３は、外側固定筒部２１から外筒部材１０の内面に沿ってマンホール１００の内側へ向けて延びた後、径方向内方、かつ、マンホール１００の外側へ向けて延び、その後、更生管１０２の外面に沿ってマンホール１００の内側へ向けて延びている。このように折り返し部２３を形成することで、例えば更生管１０２がマンホール１００の内外方向（更生管１０２の軸方向）へ相対変位しようとした際、折り返し部２３が展開するように変形することで変位量が大きく確保される。従って、可とう部材２０の軸方向の寸法を短くしながら、折り返し部２３の展開によって更生管１０２の軸方向の大変位に対応することが可能になる。大変位とは、例えば更生管１０２が水平面に対して５°傾いた状態でマンホール１００から８０ｍｍ引き抜かれる変位や、更生管１０２が水平面に対して１°傾いた状態でマンホール１００内へ４０ｍｍ押し込まれる変位である。

拡張バンド３０は、可とう部材２０の外側固定筒部２１を外筒部材１０の内面に押し付けて固定するためものであり、外筒部材１０と同様な材料で構成することができる。拡張バンド３０の本体部分は、可とう部材２０の外側固定筒部２１の内面に沿って延びるように形成されており、図５に示すようにその周方向の１箇所が切断された環状をなしている。図１に示すように、拡張バンド３０の本体部分は、可とう部材２０の外側固定筒部２１の外端突出部２１ａと内端突出部２１ｂとの間に嵌まるようになっている。拡張バンド３０には、マンホール１００の壁１０４に係合する４つの係合部３１、３１、…が設けられている。係合部３１の数は、図５に示すように好ましくは４つであるが、少なくとも２つあればよい。

係合部３１、３１、…は、拡張バンド３０の周方向に互いに間隔をあけて配置されている。係合部３１は、拡張バンド３０の本体部分の内面に固定される固定板部３１ａと、固定板部３１ａの端部から径方向外方へ突出する突出板部３１ｂとを有している。拡張バンド３０が可とう部材２０の外側固定筒部２１を外筒部材１０の内面に固定した状態で、突出板部３１ｂの突出方向先端部は、外筒部材１０の外面よりも径方向外方へ突出しており、この突出部分が外筒部材１０に対してマンホール１００の外側から係合するようになっている。係合部３１が外筒部材１０に係合することで、拡張バンド３０が外筒部材１０を介してマンホール１００の壁１０４に固定されることになり、その結果、水圧による可とう部材２０の変位が抑制される。突出板部３１ｂにおける拡張バンド３０の径方向への突出量が大きいと、マンホール１００の切削範囲が広がるので突出量は少ない方がよい。

拡張バンド３０の本体部分の外面には、ガイド板３３が設けられている。ガイド板３３は、拡張バンド３０の切断された部分を外方から覆うように配置され、拡張バンド３０の本体部分の周方向一端部に固定されている。拡張バンド３０の本体部分の周方向他端部はガイド板３３上を摺動可能となっている。

図６〜図９に示すように、拡張バンド３０には、拡張バンド３０に拡張力を作用させる拡張装置（拡張手段）を連結するための連結具３５を着脱可能に取り付ける取付部３６が設けられている。取付部３６は、金属製の板材で構成されており、拡張バンド３０の本体部分の周方向一端部近傍と他端部近傍とにそれぞれ溶接によって固定されている。取付部３６の縁部は、拡張バンド３０の本体部分の内面から径方向内方に離れている。

連結具３５は、拡張装置を差し込むための孔部３５ａと、取付部３６の縁部を差し込むための凹部３５ｂとが形成されている。凹部３５ｂに取付部３６の縁部を差し込むことで、連結具３５が取付部３６に固定された状態となり、また、取付部３６の縁部を凹部３５ｂから抜くことで連結具３５が取付部３６から取り外された状態になるので、取付部３６を連結具３５に容易に着脱することが可能である。

図示しないが、拡張装置は例えば油圧シリンダ等の拡張力発生部と、拡張力発生部で発生された拡張力を連結具３５、３５に作用させるための一対のアームとを有しており、各アームの先端部が連結具３５の孔部３５ａに挿入可能となっている。各アームの先端部を連結具３５の孔部３５ａに挿入した状態で、拡張力発生部による拡張力をアームを介して連結具３５に作用させると、取付部３６、３６の間隔が拡大するように、即ち、拡張バンド３０の本体部分の周方向両端部の間隔が拡大するように拡張力が作用し、これにより、拡張バンド３０の径が拡大して可とう部材２０の外側固定筒部２１が外筒部材１０の内面に押し付けられて固定される。拡張バンド３０を所望の径となるまで拡張させた後、拡張バンド３０の本体部分の周方向両端部の間に、隙間を埋めるスペーサ（図示せず）を嵌めることで拡張後の径が維持されるので、拡張装置及び連結具３５を拡張バンド３０から取り外すことができる。尚、拡張装置は、例えば特開平９−３２９２７７号公報の図４に示すような装置を用いることができる。

次に、可とう継手１の取付方法について説明する。可とう継手１を取り付ける前に、可とう部材２０を外筒部材１０に固定する工程を行う。すなわち、可とう部材２０を外筒部材１０に収容した後、拡張バンド３０の本体部分を可とう部材２０の外側固定筒部２１の外端突出部２１ａと内端突出部２１ｂとの間に嵌める。その後、図７に示すように、各連結具３５の凹部３５ｂに取付部３６の縁部を差し込んで連結具３５を取付部３６に固定する。そして、拡張装置のアームを各連結具３５の孔部３５ａに差し込んで拡張バンド３０を所望の径となるまで拡張させて可とう部材２０の外側固定筒部２１を外筒部材１０の内面に押し付けて固定し、拡張バンド３０の本体部分の周方向両端部の間にスペーサを嵌める。その後、拡張装置のアームを各連結具３５の孔部３５ａから抜くとともに、取付部３６の縁部を凹部３５ｂから抜いて連結具３５を取付部３６から取り外す。

一方、既設のマンホール１００は図１０に示すようになっている。マンホール１００の壁１０４には、コンクリート等の充填材１０４ａが既設管１０１の外面に沿って設けられており、充填材１０４ａは壁１０４の一部を構成している。図１１に示すように、マンホール１００の内側からマンホール１００と既設管１０１との接続部分を切削し、可とう継手１を収容するための凹部１０４ｂを形成する。凹部１０４ｂを形成する際には、既設管１０１の端部も切削する。切削時には、既存の充填材１０４ａにおけるマンホール１００の外側部分を残しておく。

その後、更生管１０２を製管する工程を行う。図１２に示すように、適正な径に制限するためのジャケット１０５を既設管１０１の端部に配置する。ジャケット１０５は、更生管１０２を製管するためのものであり、ジャケット１０５の内径は既設管１０１の内径と略同じに設定されている。更生管１０２の製管方法は従来から周知の方法であるため詳細な説明は省略する。更生管１０２を製管した後、ジャケット１０５を外す。更生管１０２の端部は、既設管１０１の端部から突出している。

次いで、図１３に示すように、可とう部材２０の内側固定筒部２２に更生管１０２の端部を挿入し、マンホール１００の壁１０４の凹部１０４ｂに可とう継手１を収容する。可とう部材２０の内側固定筒部２２と更生管１０２の端部との間には、止水性を向上させるためのシール材として、例えば不定形シーリング材、非加硫ブチルゴム等を介在させてもよい。

閉塞部材１３を外筒部材１０から取り外すと、図４に示すように締結バンド４０の締結部４１が外筒部材１０の切欠部１２ａから外部に臨むようになる。このため、締結バンド４０の締結部４１を締結するための工具を切欠部１２ａから外筒部材１０の内部に容易に挿入することができ、該工具によって締結部４１を締結することができる。締結バンド４０によって可とう部材２０の内側固定筒部２２を更生管１０２の外面に押し付けて固定した後、閉塞部材１３を外筒部材１０に締結する。

その後、外筒部材１０をマンホール１００の壁１０４に固定する工程を行う。図１に示すように、マンホール１００の壁１０４の凹部１０４ｂにおいて可とう継手１の外側にエポキシ樹脂等の充填材１０４ｃを充填して固化させると、充填材１０４ｃが壁１０４の一部となって外筒部材１０がマンホール１００の壁１０４に固定されるとともに、拡張バンド３０が係合部３１及び外筒部材１０を介してマンホール１００の壁１０４に固定される。充填材１０４ｃは、例えば、急結モルタル、無収縮モルタル等であってもよい。

図１に示すように、可とう継手１の取付状態では、可とう部材２０に折り返し部２３を設けているので、例えば地震発生時に既設管１０１及び更生管１０２が軸方向に変位しようとした際、折り返し部２３が展開する方向に変形することで既設管１０１及び更生管１０２の変位量を拡大することができる。

一方、既設管１０１及び更生管１０２が軸方向に変位するまでの間は、折り返し部２３はその形状を維持しているので、可とう部材２０の軸方向の寸法は短くて済む。よって、マンホール１００の壁１０４が薄い場合（例えば１号マンホールでは壁厚７５ｍｍ）であっても、可とう部材２０の全体もしくはその殆どがマンホール１００の壁１０４内に収まるので、流下障害になることはなく、また、可とう部材２０の破損や劣化も抑制される。

そして、可とう部材２０の軸方向の寸法が短くて済むので、可とう継手１の全体の軸方向の寸法を短くすることができる。これにより、マンホール１００の壁１０４に形成する凹部１０４ｂの深さを浅くすることできるので、凹部１０４ｂを形成する作業性が向上する。

図１４に示すように、例えば水圧が可とう部材２０に対してマンホール１００の外部から作用した際には、折り返し部２３がマンホール１００内へ膨出するように変形することが考えられるが、マンホール１００の壁１０４に固定された外筒部材１０に端板部１２と閉塞部材１３を設けており、これら端板部１２と閉塞部材１３とによって折り返し部２３の膨出が抑制されるので、長期間に亘って流下障害が起こりにくくなるとともに、可とう部材２０の破損や劣化も抑制される。

また、拡張バンド３０の拡張装置を連結するための連結具３５を拡張バンド３０に着脱可能に取り付けているので、拡張作業後には、連結具３５を拡張バンド３０から取り外すことができる。連結具３５が無い分、可とう継手１がコンパクトになり、径方向の厚みが薄くなる。これにより、可とう継手１を収容するためにマンホール１００の壁１０４に形成する凹部１０４ｂの径が小さくなるとともに、凹部１０４ｂの深さが浅くなり、作業性が向上する。また、可とう継手１の径方向の厚みが薄くなっても、連結具３５の高さ分の余裕空間が生まれるので、地震発生時に既設管１０１との干渉も防止される。

上記実施形態の可とう継手１の取付方法では、マンホール１００の内側からマンホール１００と既設管１０１との接続部分を切削して可とう継手１を収容するための凹部１０４ｂを形成した後、既設管１０１に更生管１０２を製管し、その後、凹部１０４ｂに可とう継手１を収容しているが、これに限らず、例えば、図１５及び図１６に示すように、既設管１０１に更生管１０２を製管した後、マンホール１００の内側からマンホール１００と既設管１０１との接続部分を切削して可とう継手１を収容するための凹部１０４ｂを形成し、その後、凹部１０４ｂに可とう継手１を収容し、外筒部材１０をマンホール１００の壁１０４に固定してもよい。

また、図１７に示す実施形態の変形例のように、外筒部材１０の開放部１１ａを省略するとともに、閉塞部材１３の円弧板部１３ｂを省略してもよい。この変形例では、外筒部材１０の開放部１１ａを省略したことで、外筒部材１０の強度を向上させることができる。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係る可とう継手及び可とう継手の取付方法は、例えば壁厚の薄いマンホールと既設管との接続部分に適用することができる。

１ 可とう継手
１０ 外筒部材
１２ 端板部（膨出抑制部）
１２ａ 切欠部
１３ 閉塞部材
１３ａ 縦板部（膨出抑制部）
２０ 可とう部材
２１ 外側固定筒部
２２ 内側固定筒部
２３ 折り返し部
３０ 拡張バンド（拡張部材）
３１ 係合部
１００ マンホール
１０１ 既設管
１０２ 更生管
１０４ 壁
１０４ｂ 凹部

Claims (6)

1. マンホールの壁内に挿入された状態で該マンホールに接続される管部材の接続部分に設けられる可とう継手において、
   上記可とう継手は、上記マンホールにおける上記管部材が挿入される壁内に収容された状態で該壁に固定される外筒部材と、上記外筒部材の内部に配設される可とう性を有する止水材からなる可とう部材とを備え、
   上記可とう部材は、上記外筒部材の内面に沿って延びるように形成されて該内面に固定される外側固定筒部と、上記管部材の外面に沿って延びるように形成されて該外面に固定される内側固定筒部と、上記外側固定筒部と内側固定筒部との間で折り返された折り返し部とを有し、
   上記外筒部材における上記マンホール内側には、上記可とう部材の上記折り返し部が上記マンホール内へ膨出するのを抑制する膨出抑制部が径方向内方へ突出するように設けられていることを特徴とする可とう継手。
2. 請求項１に記載の可とう継手において、
   上記可とう継手は、上記可とう部材の上記外側固定筒部を上記外筒部材の内面に押し付けて固定するための拡張部材を有し、該拡張部材には、上記外筒部材に係合する係合部が設けられていることを特徴とする可とう継手。
3. 請求項１または２に記載の可とう継手において、
   上記膨出抑制部の一部には、切欠部が設けられるとともに、該切欠部を閉塞する閉塞部材が上記外筒部材に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする可とう継手。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の可とう継手において、
   上記可とう継手は、上記可とう部材の上記外側固定筒部を上記外筒部材の内面に押し付けて固定するための拡張部材を有し、該拡張部材には、該拡張部材に拡張力を作用させる拡張手段を連結するための連結具を着脱可能に取り付ける取付部が設けられていることを特徴とする可とう継手。
5. マンホールの壁内に挿入された状態で該マンホールに接続されている既設管の接続部分に設けられる可とう継手の取付方法において、
   上記既設管に更生管を製管した後、上記マンホールの内側から上記マンホールと上記既設管との接続部分を切削して上記可とう継手を収容するための凹部を形成する工程と、
   上記マンホールの壁に形成した凹部に、外筒部材と、該外筒部材の内部に配設される可とう性を有する止水材からなる可とう部材とを備えた上記可とう継手を収容し、上記外筒部材を上記マンホールの壁に固定する工程と、
   上記可とう部材の外側固定筒部を上記外筒部材の内面に固定する工程と、
   上記可とう部材の内側固定筒部を上記更生管の外面に固定する工程と、
   上記外側固定筒部と上記内側固定筒部との間で折り返された折り返し部を設けておき、上記外筒部材における上記マンホール内側には、上記可とう部材の上記折り返し部が上記マンホール内へ膨出するのを抑制する膨出抑制部を設ける工程とを備えていることを特徴とする可とう継手の取付方法。
6. マンホールの壁内に挿入された状態で該マンホールに接続されている既設管の接続部分に設けられる可とう継手の取付方法において、
   上記マンホールの内側から上記マンホールと上記既設管との接続部分を切削して上記可とう継手を収容するための凹部を形成した後、上記既設管に更生管を製管する工程と、
   上記マンホールの壁に形成した凹部に、外筒部材と、該外筒部材の内部に配設される可とう性を有する止水材からなる可とう部材とを備えた上記可とう継手を収容し、上記外筒部材を上記マンホールの壁に固定する工程と、
   上記可とう部材の外側固定筒部を上記外筒部材の内面に固定する工程と、
   上記可とう部材の内側固定筒部を上記更生管の外面に固定する工程と、
   上記外側固定筒部と上記内側固定筒部との間で折り返された折り返し部を設けておき、上記外筒部材における上記マンホール内側には、上記可とう部材の上記折り返し部が上記マンホール内へ膨出するのを抑制する膨出抑制部を設ける工程とを備えていることを特徴とする可とう継手の取付方法。

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