JP6374250B2 - 接合部の補強治具 - Google Patents

Description

本発明は、両筒状部材の端部から径外方向に突出した突出部どうしの接合部を補強する補強治具に関する。

上記補強治具として、例えば特許文献１には、一対のフランジ接合部の連結ボルト（文献ではボルトとナット）に対して個別に取付けられる一対の挟持部材と、これら挟持部材が接合部の外側面のうち連結ボルトより径内方向の部位を押圧した状態で、両挟持部材を接合部の接合方向に引き寄せて固定する締結機構（文献では結合部材）とを備えた構成が開示されている。この締結機構は、両挟持部材のうち、接合部の外周面よりも径外方向に形成した一対のボルト螺合孔に、両ネジボルトを螺合して構成されている。

また、両挟持部材は夫々、ボルト頭部又はナットを逃がす逃げ孔あるいはボルト頭部又はナットを収容する凹み部を有している。上記構成により、接合部の連結ボルトに沿って補強治具を取り付けることができるので、ボルトの補強及びボルトの老朽化に対して対応することが可能となるものである。

特許第４１５７４１３号公報

ところで、耐震性をより向上させるために、既存或いは新設の接合部を、地下埋設管路耐震継手の技術基準（案）（昭和５２年、国土開発技術研究センター）に基づく耐震管路と同等（両筒状部材の離脱防止力が３ＤｋＮ以上（Ｄは呼び径））の耐震性能Ａ級の性能を有するものに補強することが望まれる。また、接合部を軸方向に引き離す引張力や径方向に位置ずれさせる剪断力が作用した場合でも、接合部の離間や位置ずれを防止し、内部を通流する流体の漏洩を確実に防止することが望まれる。さらに、老朽化した補修弁などは、特に、弁箱と短管との接合部における連結ボルトが腐食による強度低下を招いていることが多い。このため、補修弁の交換作業に際して接合部の隙間から漏水し、最終的に接合部の連結が外れるおそれがあるので、連結ボルト周りを補強することが望まれる。

一方、引用文献１のように従来の補強治具にあっては、一対のボルト螺合孔に亘って螺合させた両ネジボルトにより締付固定されており、一対の挟持部材は実質的に一対のボルト螺合孔及び両ネジボルトのみで締付固定されているに過ぎない。このため、接合部に引張力或いは剪断力が作用した際には、一対の挟持部材を介して一対のボルト螺合孔と両ネジボルトとの螺合箇所に集中し、両ネジボルトが伸長したり、螺合箇所のねじ山が破壊したりすることで、接合部の連結が外れるおそれがある。

また、特許文献１の補強治具は、逃げ孔又は凹み部を有した一対の挟持部材が、接合部の外側面のうち、連結ボルトより径内方向の部位を押圧する形態である。このため、補修弁における弁箱と短管との接合部のように、接合部を挟んで両側の管径が異なり、連結ボルトより径内方向の部位の空間が狭隘である場合、これら挟持部材の押圧部を該空間に挿入することができない。しかも、連結ボルトの軸方向から挟持部材の押圧部を該空間に挿入することとなるので、例えば補修弁の端部に他の部材と接合するフランジを設けている場合、該フランジが邪魔になって挿入し難い。

一方、大径となる弁箱側の接合部に当接する挟持部材の押圧部のみ径外方向に引退させることも考えられるが、夫々の接合部に対する押圧作用点が径方向にずれて、大きな曲げ力が連結ボルトに付与される。その結果、連結ボルトが破損して、接合部から漏水するおそれがある。特に、長期間に亘って交換されていない補修弁などは、連結ボルトの強度が極度に低下していることも想定されるので、従来の補強治具では対応が難しく改善の余地がある。

そこで、本発明は、あらゆる接合部における連結ボルト周りを補強することが可能で、接合部の離間や位置ずれを防止できる補強治具を合理的に構成することを目的とする。

本発明に係る接合部の補強治具の特徴構成は、第一筒状部材の端部から径外方向に突出した第一突出部と第二筒状部材の端部から径外方向に突出した第二突出部とを連結ボルトで接合した接合部に装着され、前記連結ボルトの頭部又はナットが当接する前記第一突出部の外側面を押圧する第一挟持部材と、前記第二突出部の外側面を押圧する第二挟持部材と、前記第一挟持部材と前記第二挟持部材とを、前記第一突出部および前記第二突出部の接合方向に近接させて固定する締結機構と、を備え、前記第一挟持部材は、前記第一突出部の外側面において、前記第一筒状部材の周方向に沿った前記頭部又は前記ナットの両側の領域を押圧する二つの押圧部を有し、前記接合方向から見たとき、前記第一挟持部材が前記第一突出部を押圧する押圧中心から前記第一筒状部材の中心までの距離と、前記第二挟持部材が前記第二突出部を押圧する押圧中心から前記第二筒状部材の中心までの距離との差は、前記頭部又は前記ナットの半径より小さく構成されている点にある。本構成によると、第一挟持部材の二つの押圧部を周方向に沿った連結ボルトの両側に配置しているので、補強治具を接合部に装着する際、二つの押圧部は連結ボルトの頭部又はナットを挟むように径方向に沿ってスムーズに挿入される。このため、従来のように押圧部を連結ボルトの軸方向から挿入する場合に比べ、例えば補修弁の端部に設けられたフランジが邪魔になるといった不都合が解消される。このため、従来のように押圧部を連結ボルトの軸方向から挿入する場合に比べ、例えば補修弁の端部に設けられたフランジが邪魔になるといった不都合が解消される。また、二つの押圧部は径方向に沿って挿入されるので、連結ボルトより径内側部位の空間が狭隘である場合でも、補強治具を接合部に確実に挿入することができる。しかも、連結ボルトの両側を押圧するので押圧面積を広く確保することが可能となり、連結ボルト周りの接合部の補強が確実なものとなる。本構成では、第一挟持部材の押圧作用点の筒状部材中心からの距離と、第二挟持部材の押圧作用点の筒状部材中心からの距離との差は、連結ボルト頭部又はナットの半径より小さく構成されている。つまり、連結ボルトの頭部又はナットを基準として、第一挟持部材の押圧作用点と第二挟持部材の押圧作用点とが、径方向に大きくずれることがない。このため、従来のように、連結ボルトより径内側部位の空間が狭隘で、第一挟持部材の押圧部と第二挟持部材の押圧部を径方向に位置ずれさせた場合に、補強治具の傾倒や外れ、連結ボルトに無理な曲げ力が掛かって破損するといった不都合が解消される。よって、接合部における連結ボルト周りの補強作業が確実なものとなる。

他の特徴構成として、前記接合方向から見たとき、前記二つの押圧部の押圧中心を結んだ線分の少なくとも一部が前記頭部又は前記ナットに含まれている点にある。本構成によると、第一挟持部材の二つの押圧部を周方向に沿った連結ボルトの両側に配置しているので、補強治具を接合部に装着する際、二つの押圧部は連結ボルトの頭部又はナットを挟むように径方向に沿ってスムーズに挿入される。このため、従来のように押圧部を連結ボルトの軸方向から挿入する場合に比べ、例えば補修弁の端部に設けられたフランジが邪魔になるといった不都合が解消される。

また、二つの押圧部は径方向に沿って挿入されるので、連結ボルトより径内側部位の空間が狭隘である場合でも、補強治具を接合部に確実に挿入することができる。しかも、連結ボルトの両側を押圧するので押圧面積を広く確保することが可能となり、連結ボルト周りの接合部の補強が確実なものとなる。

このように、簡便な構成であらゆる接合部における連結ボルト周りを補強することのできる補強治具を提供することができた。

他の特徴構成は、前記第一突出部の外周面よりも径方向外側の位置において、前記第一挟持部材および前記第二挟持部材のうち、いずれか一方に挿入部が形成され、いずれか他方に前記接合方向に沿って前記挿入部を内部に受け入れる被挿入部が形成され、前記締結機構は、前記挿入部と前記被挿入部とを前記接合方向に引き寄せて固定する点にある。

本構成によると、夫々の挟持部材の押圧部を両突出部の外側面に各別に当て付けた状態で締結機構を締付けると、両挟持部材が接合方向に引き寄せられるにつれて、挿入部と被挿入部とが軸方向で重なった状態となる。

これにより、夫々の挟持部材が締結機構により締付固定された状態で、両突出部を径方向に位置ずれさせる剪断力が作用した場合や、両突出部を軸方向に引き離す引張力が作用して両挟持部材の押圧部が開き方向の力を受けた場合でも、締結機構の締結部位に加えて、挿入部と被挿入部との重なり部位でもこれらの力を受け止めるので、締結機構の締結部位に掛かる応力の低減を図ることができる。したがって、補強治具による両突出部の接合強度を向上させて、両突出部の離間やずれ及びこれらに伴う流体の漏洩が防止され、耐震性能の向上が図られる。よって、連結ボルト周りを補強しつつ、両突出部の離間や位置ずれを確実に防止することができる。

他の特徴構成は、前記第一挟持部材、前記第二挟持部材および前記締結機構で構成される治具本体は、前記第一筒状部材の周方向に沿って複数配置され、前記複数の治具本体に取り付けられ、前記治具本体が前記径外方向へ移動するのを規制するバンド部材を備えている点にある。

接合部に剪断方向或いは引張方向の力が作用した場合、治具本体は径外方向に移動して脱落するおそれがある。しかしながら、本構成のように径外方向への移動を規制するバンド部材を設けることで治具本体の脱落が阻止される。よって、連結ボルト周りの接合部の強度を長期間に亘って確保することができる。

他の特徴構成は、前記バンド部材は、前記第一挟持部材又は前記第二挟持部材の外側面に当接する環状の鍔状部と、前記第一挟持部材又は前記第二挟持部材の外側面の径方向外側の位置において、前記鍔状部から前記接合方向に沿って立設する外壁部とを有している点にある。

本構成によると、バンド部材を挟持部材に装着するに際し、環状の鍔状部を第一挟持部材又は第二挟持部材の外側面に引っ掛ければよいので、組付けが容易である。また、環状の鍔状部と外壁部とを設けるといった簡便な構成で複数の治具本体の脱落が阻止できるので、効率的である。よって、簡便な構成でありながら、連結ボルト周りの接合部の強度を長期間に亘って確保することができる。

他の特徴構成は、前記締結機構は締結ボルトを有し、前記バンド部材は、前記締結ボルトが挿入される貫通孔を有する円環平板状に形成され、前記第一挟持部材又は前記第二挟持部材の外側面と前記締結ボルトの頭部との間に配置される点にある。

本構成のように、円環平板状のバンド部材を挟持部材の外側面と締結ボルトの頭部との間に設けることで、締結ボルトの締結力によってバンド部材は強固に固定される。その結果、周方向に沿って配置された複数の治具本体のうち、いずれかの治具本体に径外方向への力が作用して脱落しそうになっても、周方向に沿って固定されたバンド部材が所望の抵抗力を発揮し、脱落を確実に防止することができる。しかも、バンド部材は円環平板状であるので、材料コストを節約することができる。

他の特徴構成は、前記挿入部と前記被挿入部とは、前記接合方向に垂直な断面形状が相対回転不能な形状に構成されている点にある。

本構成によれば、挿入部と被挿入部とが接合方向周りで相対回転不能な状態で係合されるので、一対の挟持部材どうしの相対回転を防止することができる。これにより、挟持部材どうしの相対位置関係を所望の位置関係に固定することができる。よって、締結ボルトの締結作業や治具本体の接合部への装着作業を容易に行うことができる。

両筒状部材の分解斜視図である。 両筒状部材の平面図である。 両筒状部材の縦断面図である。 第一挟持部材の概略構成を示す図である。 第二挟持部材の概略構成を示す図である。 補強治具の装着状態を示す斜視図である。 両挟持部材の概略構成を示す図である。 補強治具の装着状態を示す平面図である。 補強治具の装着状態を示す縦断面図である。 両挟持部材の押圧状態を示す平面図である。 別実施形態１に係る補強治具の装着状態を示す平面図である。 別実施形態２に係る補強治具の装着状態を示す縦断面図である。 他の実施形態に係る補強治具の装着状態を示す縦断面図である。

以下に、本発明に係る接合部の補強治具Ｐの実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、補強治具Ｐの一例として、補修弁Ｘの短管Ｔ（第一筒状部材の一例）と弁箱Ｖ（第二筒状部材の一例）との接合部における連結ボルト４を補強する場合を説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

図１〜図３には、短管Ｔと弁箱Ｖとの接合部が示される。鋳鉄製の短管Ｔの一端には、弁箱Ｖの第二突出部１Ｂが接合される矩形状の第一突出部１Ａが、径外方向に突出形成されている。短管Ｔの他端には、空気弁や作業弁などが取付けられる円盤状のフランジ部Ｔａが径外方向に突出形成されている。また、鋳鉄製の弁箱Ｖの一端には、短管Ｔの第一突出部１Ａが接合される矩形状の第二突出部１Ｂが、径外方向に突出形成されている。弁箱Ｖの他端には、水道管の分岐管などが取付けられる円盤状のフランジ部Ｖａが径外方向に延出形成されている。

第一突出部１Ａには、接合方向（軸方向）に貫通する複数の貫通孔３ａ（本実施形態では、４ヶ所ずつ）が周方向で等間隔に形成され、第二突出部１Ｂには、一端が閉塞された孔部３ｂ（本実施形態では、４ヶ所ずつ）が周方向で等間隔に形成されている。孔部３ｂの内周面には雌ネジ部３ｃが形成されており、孔部３ｂの閉塞端面まで連結ボルト４の雄ネジ部４ｂを螺合することで、両突出部１Ａ，１Ｂが接合されている。つまり、図２〜図３に示すように、両突出部１Ａ，１Ｂは、連結ボルト４を埋め込んだ状態で固定されている。

図３に示すように、弁箱Ｖの内部には、ボール弁体Ｖｂが収納されており、開閉操作によりボール弁体Ｖｂが回動し、流路の連通、非連通が切換えられる。このため、弁箱Ｖは、短管Ｔより大径に構成されており、両突出部１Ａ，１Ｂの径外方向の突出量が夫々異なっている。

以下、両突出部１Ａ，１Ｂにおいて、短管Ｔ或いは弁箱Ｖが突出する側の面を外側面１ａ，１ａとし、両突出部１Ａ，１Ｂが連結ボルト４により連結された際に接合方向（軸方向、以降「接合方向と称する。」）で相互に対向する面を接合面１ｂ，１ｂとし、さらに、両突出部の１Ａ，１Ｂの径方向外方側の面を外周面１ｃ，１ｃとして説明する。

図６に示すように、補強治具Ｐは、両突出部１Ａ，１Ｂに装着される治具本体Ｐａを備えている。

治具本体Ｐａは、連結ボルト４の頭部４ａが当接する第一突出部１Ａの外側面１ａにおいて、頭部４ａの両側領域を押圧する二つの押圧部６Ｂ，６Ｂを備えた第一挟持部材６と、第二突出部１Ｂの外側面１ａを押圧する押圧部５Ｃを備えた第二挟持部材５と、を備えている。また、これら第一挟持部材６および第二挟持部材５を、両突出部１Ａ，１Ｂの接合方向に引き寄せて（近接させて）締付固定する締結機構７を備えている。これら押圧部６Ｂ，５Ｃの両突出部１Ａ，１Ｂに対向する押圧面６ｅ，５ｅには、例えば、押圧面６ｅ，５ｅに細かな凹凸を形成したり、ゴム部材を押圧面６ｅ，５ｅの表面に張り付けたりして、両突出部１Ａ，１Ｂの外側面１ａ，１ａに対して摩擦抵抗が生じるように摩擦加工が施されている。

なお、本実施形態における連結ボルト４は、頭部４ａを有する六角ボルトの例を示しているが、両ネジボルトをナット（不図示）で締め付ける構成としても良い。この場合、第一突出部１Ａの外側面１ａにナットが当接し、第一挟持部材６の二つの押圧部６Ｂ，６Ｂは、ナットの両側領域を押圧する。また、本実施形態では、埋め込み式の連結ボルト４の例を示しているが、ボルト（両ネジボルト含む）とナット形式の連結ボルト４の場合、第二挟持部材５に、第二突出部１Ｂの外側面１ａにおいて、ナットの両側領域を押圧する二つの押圧部５Ｃ，５Ｃを設けても良い。

図４に示すように、第一挟持部材６は、金属部材により構成され、横断面視で外面６ａ及び内面６ｂが四角形状の有底角筒状に形成された被挿入部６Ａと、被挿入部６Ａの一端部においてこの被挿入部６Ａの外面６ａの四辺のうちの一辺から外方側に向かって二股状に延出する二つの押圧部６Ｂ，６Ｂとを一体的に備えて構成されている。

被挿入部６Ａは、横断面視で正方形状に形成され（図４（ｃ）参照）、被挿入部６Ａの内部には、両突出部１Ａ，１Ｂの接合方向に沿って、後述する第二挟持部材５の挿入部５Ａを受け入れる筒状内部空間６ｃが形成されている。つまり、図６に示すように、治具本体Ｐａが両突出部１Ａ，１Ｂに装着されるとき、第一突出部１Ａの外周面１ｃよりも径方向外側の位置において、第二挟持部材５に挿入部５Ａが形成され、第一挟持部材６に接合方向に沿って挿入部５Ａを内部に受け入れる被挿入部６Ａが形成されている。

筒状内部空間６ｃは横断面視で概略正方形状に形成され、横断面視で正方形状の挿入部５Ａの外径よりも若干大きく形成されている。このため、図６に示すように、挿入部５Ａの外面５ａと被挿入部６Ａの内面６ｂとの接合方向に垂直な断面形状は、挿入部５Ａを被挿入部６Ａの筒状内部空間６ｃに挿入すると、挿入方向（筒状内部空間６ｃの長手方向）には摺動可能であるが、挿入方向周り（筒状内部空間６ｃの長手方向に沿った軸周り）での相対回転が不能となるように形成されている。

また、筒状内部空間６ｃにおいて、押圧部６Ｂ，６Ｂが形成された側とは反対側は開口形成されている。また、筒状内部空間６ｃにおいて、押圧部６Ｂ，６Ｂが形成された側は、締結ボルト７Ａの雄ネジ部７ａを挿入可能で且つ頭部７ｂを挿通不能な挿通孔６ｄが、被挿入部６Ａの底部を貫通する状態で開口形成されている。なお、締結ボルト７Ａの雄ネジ部７ａが挿通孔６ｄに挿通された状態では、雄ネジ部７ａの外周面と挿通孔６ｄの内周面との間には、所定の隙間が形成される（図９参照）。

二つの押圧部６Ｂ，６Ｂは、側面視で腕の長さが同一の二股状に形成され（図４（ａ）参照）、縦断面視で矩形状に形成されている（図４（ａ）のＶｂ−Ｖｂ断面である図４（ｂ）参照）。また、二つの押圧部６Ｂ，６Ｂのうち筒状内部空間６ｃの開口側の先端部位が、被挿入部６Ａの外面６ａと垂直な押圧面６ｅ，６ｅとして形成されている。

図８に示すように二つの押圧部６Ｂ，６Ｂは、第一突出部１Ａの外側面１ａにおいて、短管Ｔの周方向に沿った連結ボルト４の頭部４ａの両側の領域を押圧するように構成されている。つまり、二つの押圧部６Ｂ，６Ｂは、被挿入部６Ａの外面６ａから外方側に向かって連結ボルト４の頭部４ａの外径より大きな間隔を維持しつつ延出し、頭部４ａを収容するＵ字状の頭部収容部６ｆを形成している。両挟持部材６，５を両突出部１Ａ，１Ｂに径外方向から装着すると、この頭部収容部６ｆが頭部４ａに当接しない状態で、二つの押圧部６Ｂ，６Ｂが第一突出部１Ａの外側面１ａを押圧することとなる。

図５に示すように、第二挟持部材５は、金属材料により構成され、横断面視で外面５ａが四角形状且つ内周面５ｂが円形状の有底角筒状に形成された挿入部５Ａと、挿入部５Ａの一端部においてこの挿入部５Ａの外面５ａから全周に亘って外方側に延出する鍔状部５Ｂと、鍔状部５Ｂの四辺のうちの一辺からさらに外方側に延出する押圧部５Ｃとを一体的に備えて構成されている。

挿入部５Ａは、横断面視で正方形状に形成され（図５（ｃ）参照）、内部には、締結ボルト７Ａの雄ネジ部７ａを挿通可能な円筒状の筒状内部空間５ｃが形成されている。筒状内部空間５ｃの内径は、締結ボルト７Ａの雄ネジ部７ａの外径よりも若干大径に形成されている。

鍔状部５Ｂは、側面視で正方形状に形成され、中央部に筒状内部空間５ｃが貫通形成されている（図５（ａ）参照）。

筒状内部空間５ｃにおいて、鍔状部５Ｂ及び押圧部５Ｃが形成された側は開口形成され、鍔状部５Ｂ及び押圧部５Ｃが形成された側とは反対側は、締結ボルト７Ａの雄ネジ部７ａが螺合可能な雌ネジ部５ｄが、挿入部５Ａの底部を貫通する状態で開口形成されている。つまり、雌ネジ部５ｄは、挿入部５Ａにおける筒状内部空間５ｃの内周面５ｂにおいて、鍔状部５Ｂ及び押圧部５Ｃが形成された側とは反対側の端部に形成されている。

押圧部５Ｃは、側面視で若干先窄み形状に形成され（図５（ａ）参照）、縦断面視で先端側に行くにつれて雌ネジ部５ｄ側に傾斜するテーパー形状に形成されている（図５（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ断面である図５（ｂ）参照）。また、押圧部５Ｃのうち雌ネジ部５ｄ側の面の先端部位が、挿入部５Ａの外面５ａと垂直な押圧面５ｅとして形成されている。

図９〜図１０に示すように、両突出部１Ａ，１Ｂの接合方向から見たとき、第一挟持部材６の二つの押圧部６Ｂ，６Ｂが第一突出部１Ａを押圧する押圧中心Ｋ１，Ｋ２から短管Ｔの中心Ｏｔまでの距離Ｒ１（押圧中心Ｋ１，Ｋ２を結んだ線分から短管Ｔの中心Ｏｔまでの距離Ｒ１）と、第二挟持部材５の押圧部５Ｃが第二突出部１Ｂを押圧する押圧中心Ｋ３から弁箱Ｖの中心Ｏｖまでの距離Ｒ２との差（｜Ｒ１−Ｒ２｜）は、連結ボルト４の頭部４ａの半径ｒより小さく構成されている。

つまり、二つの押圧部６Ｂ，６Ｂの押圧中心Ｋ１，Ｋ２を結んだ線分が、連結ボルト４の軸芯近傍を通過し、押圧部５Ｃの押圧中心Ｋ３が、両突出部１Ａ，１Ｂの接合方向から見たとき、連結ボルト４の頭部４ａの領域に含まれることとなる。これにより、二つの押圧部６Ｂ，６Ｂの押圧中心Ｋ１，Ｋ２および押圧部５Ｃの押圧中心Ｋ３は、連結ボルト４の頭部４ａが第一突出部１Ａの外側面１ａを押圧する押圧領域から径方向に離間することがない。よって、連結ボルト４の締結力を阻害するような曲げ力が連結ボルト４に作用することがなく、連結ボルト４の破損を防止することができる。

一方、二つの押圧部６Ｂ，６Ｂの押圧中心Ｋ１，Ｋ２を結んだ線分が、連結ボルト４の軸芯近傍を通過しない場合でも、両突出部１Ａ，１Ｂの接合方向から見たとき、少なくともこの線分の一部および押圧部５Ｃの押圧中心Ｋ３が、連結ボルト４の頭部４ａの領域に含まれていることが好ましい。なお、第二挟持部材５が二つの押圧部５Ｃ，５Ｃを有する場合は、両突出部１Ａ，１Ｂの接合方向から見たとき、二つの押圧部５Ｃ，５Ｃの押圧中心を結んだ線分の少なくとも一部が、連結ボルト４の頭部４ａの領域に含まれていることが好ましい。

図６，図９に示すように、締結機構７は、被挿入部６Ａの外側から挿通孔６ｄを介して筒状内部空間６ｃ内に挿入される上述の締結ボルト７Ａと、挿入部５Ａの内周面５ｂに形成された雌ネジ部５ｄとから構成されている。締結ボルト７Ａは、雄ネジ部７ａと、六角穴を形成した円形状の頭部７ｂと、を有している。なお、締結ボルト７Ａの頭部７ｂは、六角穴に限定されず、多角形状の穴を形成していれば良く、また、内部に六角穴を設けず、外形を六角形状など多角形状に構成しても良い。

図８に示すように、両突出部１Ａ，１Ｂは複数の連結ボルト４で接合されているので、治具本体Ｐａは、短管Ｔや弁箱Ｖの周方向に沿って複数装着されることとなる。このため、両突出部１Ａ，１Ｂの接合部に剪断方向或いは引張方向の力が作用した場合、治具本体Ｐａは径外方向に移動した後、接合方向下方に脱落するおそれがある。

そこで、図８〜図９に示すように、本実施形態の補強治具Ｐは、両突出部１Ａ、１Ｂに装着された複数の治具本体Ｐａが径外方向へ移動するのを規制するバンド部材Ｐｂを設けている。バンド部材Ｐｂは、金属材料で構成され、第一挟持部材６の外側面６ｇに当接する円環状の鍔状部２１と、第一挟持部材６の外側面６ｇの径方向外側の位置において、鍔状部２１から接合方向に沿って立設する円環状の外壁部２２とを有している。

鍔状部２１は、第一挟持部材６の外側面６ｇに載置され、接合方向に位置決めされる。
また、外壁部２２は、先端側に第一挟持部材６の被挿入部６Ａを径内方向に膨出した膨出部２２ａを有している。この膨出部２２ａが被挿入部６Ａの外面６ａを径内方向に押圧することで、治具本体Ｐａが径外方向へ移動するのを規制している。

さらに、バンド部材Ｐｂは、周方向において二分割され、各分割バンド部材２５，２５の両端部どうしがボルト２３及びナット２４で締結されることで円環形状となるように形成されている。このため、ボルト２３及びナット２４の締結力によって、膨出部２２ａが被挿入部６Ａの外面６ａに対して所望の押圧力を作用させ、治具本体Ｐａが径外方向へ移動するのを防止している。なお、分割バンド部材２５，２５どうしの接続は、ボルト２３とナット２４に限定されず、一方の分割バンド部材２５に雌ネジ部を設けてボルトを螺合する形態にしても良い。また、バンド部材Ｐｂを二部材とせずに、一部材として被挿入部６Ａの外面６ａに嵌め込む形態としても良いし、三部材以上で構成しても良い。

また、円環状の鍔状部２１が第一挟持部材６の外側面６ｇに当接することで、バンド部材Ｐｂが治具本体Ｐａから脱落するのを阻止している。本実施形態では、締結ボルト７Ａの頭部７ｂを六角穴付き円形状に構成することで、六角ボルトに比べて、常にバンド部材Ｐｂの鍔状部２１を締結ボルト７Ａの頭部７ｂに近付けて設置することができる。その結果、第一挟持部材６の外側面６ｇへの当接面積を確保することが可能となり、バンド部材Ｐｂが治具本体Ｐａから脱落し難いものとなっている。なお、鍔状部２１は円環状に限定されず、外面を多角形状に形成した角環状に構成しても良いし、外壁部２２を円環状に形成せず、治具本体Ｐａの位置する箇所にのみ設けても良い。また、鍔状部２１の径方向内側に、締結ボルト７Ａの頭部７ｂを収容する複数の切欠き部を形成しても良い。

次に、複数の連結ボルト４により連結された両突出部１Ａ，１Ｂの接合部に、補強治具Ｐを装着する作業工程について説明する。

図６に示すように、両突出部１Ａ、１Ｂの外周面１ｃ，１ｃよりも径方向外側の位置で、第二挟持部材５の挿入部５Ａを、第一挟持部材６の被挿入部６Ａの筒状内部空間６ｃに、接合方向に沿って挿入する。その際、挿入部５Ａの外面５ａと被挿入部６Ａの内面６ｂとが横断面視で相対回転不能な正方形状に形成されているので、第二挟持部材５の押圧部５Ｃと第一挟持部材６の押圧部６Ｂとを同方向に延出させた所望の相対位置関係に位置決めした状態で、容易に挿入させることができる。

次いで、締結ボルト７Ａを、接合方向における被挿入部６Ａの外側から挿通孔６ｄを介して筒状内部空間６ｃ内に挿入し、仮固定する。このとき、図７に示すように、挿入部５Ａと被挿入部６Ａとが係合している状態において、縦断面視で第二挟持部材５の押圧部５Ｃと挿入部５Ａの外面５ａと第一挟持部材６の二つの押圧部６Ｂ，６Ｂと被挿入部６Ａの外面６ａとによりＵ字形状の凹部が形成される。この凹部を両突出部１Ａ，１Ｂに装着する際には、被挿入部６Ａの外面６ａを、両突出部１Ａ、１Ｂの外周面１ｃ，１ｃの少なくとも一方に当接させる。つまり、被挿入部６Ａの外面６ａを、両突出部１Ａ，１Ｂの外周面１ｃ，１ｃとの当接によって設定装着位置に規制する装着規制部として機能することとなる。これによって、治具本体Ｐａの両突出部１Ａ，１Ｂに対する位置決めが行われるので、装着作業が容易である。

これら挿入部５Ａと被挿入部６Ａとの係合および締結ボルト７Ａの仮固定は、一旦、接合方向において、第二挟持部材５の押圧部５Ｃの押圧面５ｅと第一挟持部材６の押圧部６Ｂの押圧面６ｅとの間隔が、第一突出部１Ａの外側面１ａと第二突出部１Ｂの外側面１ａとの間隔よりも若干大きくなる程度に行われる。つまり、接合方向における挿入部５Ａと被挿入部６Ａとの重なり部位の大きさ（挿入距離）、及び、押圧面５ｅと押圧面６ｅとの間隔をそれぞれ適宜設定することができる。このため、両突出部１Ａ，１Ｂの呼び径や設計圧力に応じて肉厚が変更される場合でも、重なり部位の大きさを調整することで、第二挟持部材５及び第一挟持部材６を両突出部１Ａ，１Ｂに良好に締付固定することができる。

続いて、前記凹部を設定装着位置に装着した後、押圧部６Ｂが延出する側における被挿入部６Ａの外面６ａを両突出部１Ａ，１Ｂの外周面１ｃ，１ｃの少なくとも一方に径外方向から当接させる。この状態で、第一挟持部材６の二つの押圧部６Ｂ，６Ｂの押圧面６ｅを第一突出部１Ａの外側面１ａに当接させ、且つ、第二挟持部材５の押圧部５Ｃの押圧面５ｅを連結ボルト４の両側における第二突出部１Ｂの外側面１ａに当接させるまで、挿入部５Ａ及び被挿入部６Ａを接合方向に引き寄せる。

次いで、締結ボルト７Ａの雄ネジ部７ａを、筒状内部空間６ｃに挿入されている挿入部５Ａの雌ネジ部５ｄに螺合させて、締結ボルト７Ａの頭部７ｂが被挿入部６Ａの外側面６ｇに当接するまで、本固定する。このとき、締結ボルト７Ａは、短管Ｔおよび弁箱Ｖのフランジ部Ｔａ，Ｖａより径方向外側の位置にあるため、締付作業が容易である。なお、上述した締結ボルト７Ａの仮固定を行わずに、本固定のみとしても良い。

締結ボルト７Ａを締付固定すると、両挟持部材６，５の押圧部６Ｂ，５Ｃが突出部１Ａ，１Ｂの外側面１ａ，１ａに当接した状態で、挿入部５Ａが被挿入部６Ａの内部に固定され、挿入部５Ａと被挿入部６Ａとが接合方向で重なった状態となる。このため、両突出部１Ａ，１Ｂを径方向に位置ずれさせる剪断力が作用した場合や、両突出部１Ａ，１Ｂを軸方向に引き離す引張力が作用して両挟持部材６，５の押圧部６Ｂ，５Ｃが開き方向の力を受けた場合でも、締結機構７の締結部位に加えて、挿入部５Ａと被挿入部６Ａとの重なり部位でもこれらの力を受け止めるので、締結機構７の締結部位に掛かる応力の低減を図ることができる。

また、図９に示すように、締付固定した状態では、挿入部５Ａの雌ネジ部５ｄが、締結ボルト７Ａの頭部７ｂに近接した位置に位置することから、雌ネジ部５ｄと締結ボルト７Ａの雄ネジ部７ａとの螺合箇所が、締結ボルト７Ａの頭部７ｂが被挿入部６Ａの外側面６ｇと当接する位置に近接する。つまり、接合方向における締結ボルト７Ａの頭部７ｂと当該螺合箇所との距離が比較的小さい。これにより、両突出部１Ａ，１Ｂに剪断力や引張力が作用した場合でも、締結ボルト７Ａの伸びや破壊を良好に防止することができる。

また、雌ネジ部５ｄを、筒状内部空間５ｃ，６ｃ内における挿入部５Ａと被挿入部６Ａとの重なり部位に位置させているので、締結ボルト７Ａの長さを比較的短くすることが可能となる。よって、締結ボルト７Ａの先端が筒状内部空間５ｃ，６ｃの外部に突出することを良好に防止することができる。しかも、本実施形態では、両突出部１Ａ，１Ｂの外周面１ｃ，１ｃの径方向外側位置にある挿入部５Ａ及び被挿入部６Ａの配設箇所と、締結ボルト７Ａの配設箇所とを兼用している。これにより、両突出部１Ａ，１Ｂに装着された治具本体Ｐａ及び締結ボルト７Ａの接合方向での寸法や径方向での寸法の何れをも小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。

さらに、締結ボルト７Ａの雄ネジ部７ａが挿通孔６ｄに挿通された状態では、雄ネジ部７ａの外周面と挿通孔６ｄの内周面との間に所定の隙間が形成される。このため、両突出部１Ａ，１Ｂに剪断方向（径方向）への力が作用して、万が一、締結ボルト７Ａが径方向に若干変位した場合でも、締結ボルト７Ａの雄ネジ部７ａが挿通孔６ｄに当接することがなく、締結ボルト７Ａの伸びや破壊を防止することができる。

次いで、上記治具本体Ｐａを装着後、両突出部１Ａ，１Ｂにおける、その他の全ての連結ボルト４に対して、別の治具本体Ｐａを径外方向から順次装着する。次いで、図８に示すように、分割バンド部材２５，２５を、夫々径方向外側から複数の治具本体Ｐａに接近させ、鍔状部２１を被挿入部６Ａの外側面６ｇに引っ掛けた状態で、両端部をボルト２３とナット２４で締付固定する。このとき、図９に示すように、バンド部材Ｐｂの膨出部２２ａと被挿入部６Ａの外面６ａとが当接することで、治具本体Ｐａが径外方向へ移動するのを阻止している。

本実施形態では、膨出部２２ａと鍔状部２１との間において、外壁部２２と被挿入部６Ａの外面６ａとに隙間を設けている。このため、分割バンド部材２５，２５を締付固定した際、その締付力は膨出部２２ａに効果的に伝達され、治具本体Ｐａを径内方向に押し付けることとなる。しかも、この膨出部２２ａは、径方向視において、両突出部１Ａ，１Ｂと重複した位置に設けられており、挿入部５Ａおよび被挿入部６Ａが膨出部２２ａと両突出部１Ａ，１Ｂの外周面１ｃ，１ｃとの間に径方向に沿って挟まれる。よって、両突出部１Ａ，１Ｂに剪断力が作用して、その外周面１ｃ，１ｃに当接している被挿入部６Ａが径方向に離間しようとした場合でも、膨出部２２ａが所望の押付力を発揮して治具本体Ｐａの脱落を確実に防止することができる。

このように、補修弁Ｘに補強治具Ｐを装着することで、両突出部１Ａ，１Ｂの接合部、特に連結ボルト４周りを確実に補強することができる。このとき、第一挟持部材６に二股状の押圧部６Ｂ，６Ｂを設けることで、第一突出部１Ａの外側面１ａのうち連結ボルト４より径内側部位の空間が狭隘な場合でも、治具本体Ｐａを径外方向から容易に装着することができる。しかも、二つの押圧部６Ｂ，６Ｂは、連結ボルト４の両側に位置することから、押圧面積を広く確保することが可能となる。また、上述したように、第一挟持部材６の二つの押圧部６Ｂ，６Ｂが第一突出部１Ａを押圧する押圧中心Ｋ１，Ｋ２と、第二挟持部材５の押圧部５Ｃが第二突出部１Ｂを押圧する押圧中心Ｋ３とを連結ボルト４の頭部４ａ近傍に配置することで、連結ボルト４に対する負荷を低減することができる。

ところで、補修弁Ｘの交換時には、短管Ｔのフランジ部Ｔａに作業弁を取付け、この作業弁に水道本管と分岐管との接続口を閉塞するための機材を取り付けて補修弁Ｘに流体が迂回しない状態にする。この作業工程中に、これらの接続機材から補修弁Ｘの両突出部１Ａ，１Ｂに大きな荷重や曲げ応力が伝播され、流体圧を受けると破断するおそれがある。
このような状態を回避するために、予め両突出部１Ａ，１Ｂを上述したような補強治具Ｐで補強することが有意義である。

［別実施形態１］
以下、本発明に係る別実施形態１について、上述した実施形態と異なる構成のみ、図１１を用いて説明する。なお、図面の理解を容易にするため、同じ部材には同じ名称及び符号を用いて説明する。

本実施形態では、バンド部材Ｐｂは、第一挟持部材６の外側面６ｇと締結ボルト７Ａの頭部７ｂとの間に配置され、締結ボルト７Ａが挿入される貫通孔８を有する円環平板状に形成してある。

この場合でも、締結ボルト７Ａの締結力にとってバンド部材Ｐｂは強固に固定されるので、周方向に沿って配置された複数の治具本体Ｐａが径外方向に移動しそうになっても、周方向に沿って固定されたバンド部材Ｐｂが所望の抵抗力を発揮して脱落を防止することができる。なお、本実施形態におけるバンド部材Ｐｂを分割して、複数の分割バンド部材を結合する形態としても良い。この結合形態としては、分割バンド部材の両端部に、夫々窪み部と凸部とを形成して係合する形態や、折返し部を形成して係合する形態などが考えられる。

［別実施形態２］
以下、本発明に係る別実施形態２について、上述した実施形態と異なる構成のみ、図１２を用いて説明する。なお、図面の理解を容易にするため、同じ部材には同じ名称及び符号を用いて説明する。

本実施形態では、第二挟持部材５０を、一対の脚部５０Ａ，５０Ｂを備えたコの字状部材により構成し、第一挟持部材６０を、脚部５０Ｂに形成された２箇所の貫通雌ネジ孔５０ａに螺合される雄ネジ軸部７０ａを備えた二本のボルト７０Ａ，７０Ａにより構成している。第一挟持部材６０となる二本のボルト７０Ａ，７０Ａは、ボルト７０Ａの頭部７０ｂと第二挟持部材５０とを、両突出部１Ａ，１Ｂの接合方向に近接させて固定する締結機構７０としても機能する。第一挟持部材６０は、第一突出部１Ａの外側面１ａのうち、連結ボルト４の頭部４ａの周方向に沿った両側の領域を押圧する二つの押圧部６０Ｂ，６０Ｂを有し、第二挟持部材５０は、脚部５０Ａの先端部に、第二突出部１Ｂの外側面１ａを押圧する押圧部５０Ｃを有している。

本実施形態においても、第一挟持部材６０の二つの押圧部６０Ｂ，６０Ｂが第一突出部１Ａを押圧する押圧中心と、第二挟持部材５の押圧部５Ｃが第二突出部１Ｂを押圧する押圧中心とを連結ボルト４の頭部４ａ近傍に配置することで、連結ボルト４に掛かる負荷を低減することができる。

また、本実施形態では、別実施形態１に係るバンド部材Ｐｂを採用している。このバンド部材Ｐｂは、第二挟持部材５０の脚部５０Ｂの外側面とボルト７０Ａの頭部７０ｂとの間に配置される。よって、ボルト７０Ａの締結力にとってバンド部材Ｐｂは強固に固定されるので、周方向に沿って配置された複数の治具本体Ｐａが径外方向に移動しそうになっても、周方向に沿って固定されたバンド部材Ｐｂが所望の抵抗力を発揮して脱落を防止することができる。

なお、別実施形態１に係るバンド部材Ｐｂに代えて、第二挟持部材５０の外側面に当接する円環状の鍔状部と、第二挟持部材５０の外側面の径方向外側の位置において、鍔状部から接合方向に沿って立設する円環状の外壁部とを有するバンド部材Ｐｂを使用しても良い。

［その他の実施形態］
（１）上述した実施形態では、補修弁Ｘの両突出部１Ａ，１Ｂに補強治具Ｐを装着する例を示したが、流体機器どうしの接続フランジや配管どうしの接続フランジなどの締結ボルト周りを補強するために使用しても良い。この場合、筒状部材の端部から径外方向に突出する接続フランジが、上述した実施形態における両突出部１Ａ，１Ｂに該当する。
（２）第一挟持部材６の二つの押圧部６Ｂ，６Ｂや第二挟持部材５の押圧部５Ｃの形状は、適宜変更が可能である。例えば、第一挟持部材６の二つの押圧部６Ｂ，６Ｂの先端部を拡径させた二股状にして、第一突出部１Ａとの当接面積を大きく確保しても良い。この場合、補強治具Ｐがより安定する。また、第二挟持部材５の押圧部５Ｃは、第二突出部１Ｂの外側面１ａの凹部に係合する凸部を形成しても良いし、先端部を拡径させても良い。
（３）上述した実施形態では、第二挟持部材５に挿入部５Ａを設け、第一挟持部材６に被挿入部６Ａを設けるように構成したが、第二挟持部材５に被挿入部を設け、第一挟持部材６に挿入部を設ける構成としてもよい。
（４）上述した実施形態では、第二挟持部材５の挿入部５Ａと第一挟持部材６の被挿入部６Ａとの形状を横断面視において正方形状としたが、挿入部５Ａと被挿入部６Ａとが挿入された状態で接合方向周りでの相対回転が不能に構成されていれば、どのような形状であっても良い。例えば、横断面視で楕円形状、多角形状等に構成することができる。なお、挿入部５Ａと被挿入部６Ａとの形状を、横断面視において円形に構成しても良い。
（５）上述した実施形態における第一挟持部材６、第二挟持部材５、及び締結機構７の構成は、適宜変更することができる。例えば、図１３に示すように、第二挟持部材５１の挿入部５１Ａを第一挟持部材６１の被挿入部６１Ａに挿入可能な外径を備えた角棒状に構成し、第一挟持部材６１の被挿入部６１Ａを筒状に構成する。そして、挿入部５１Ａの先端側には、雄ネジ部５２ａを備えたボルト５２が接合方向に突出形成され、被挿入部６１Ａ内に挿入部５１Ａが相対回転不能に嵌合した状態で、締結ナット５３が被挿入部６１Ａの外方から外面側に当接するまで螺合される構成としてもよい。
（６）上述した実施形態における両突出部１Ａ，１Ｂを連結する連結ボルト４は、六角ボルトや両ネジボルトに限定されず、六角穴付きボルト等どのような形態であっても良い。

本発明に係る接合部の補強治具は、流体機器内、流体機器と配管、流体機器どうし又は配管どうしの接合部を補強するための治具として利用可能である。

１Ａ 第一突出部
１Ｂ 第二突出部
１ａ 外側面
４ 連結ボルト
４ａ 頭部
５ 第二挟持部材
５Ａ 挿入部
５Ｃ 押圧部
６ 第一挟持部材
６Ａ 被挿入部
６ｇ 外側面
７ 締結機構
７Ａ 締結ボルト
７ｂ 頭部
２１ 鍔状部
２２ 外壁部
Ｋ１，Ｋ２ 第一突出部を押圧する押圧中心
Ｋ３ 第二突出部を押圧する押圧中心
Ｐ 補強治具
Ｐａ 治具本体
Ｐｂ バンド部材
Ｔ 短管（第一筒状部材）
Ｖ 弁箱（第二筒状部材）

Claims (8)

1. 第一筒状部材の端部から径外方向に突出した第一突出部と第二筒状部材の端部から径外方向に突出した第二突出部とを連結ボルトで接合した接合部に装着され、
   前記連結ボルトの頭部又はナットが当接する前記第一突出部の外側面を押圧する第一挟持部材と、
   前記第二突出部の外側面を押圧する第二挟持部材と、
   前記第一挟持部材と前記第二挟持部材とを、前記第一突出部および前記第二突出部の接合方向に近接させて固定する締結機構と、を備え、
   前記第一挟持部材は、前記第一突出部の外側面において、前記第一筒状部材の周方向に沿った前記頭部又は前記ナットの両側の領域を押圧する二つの押圧部を有し、
   前記接合方向から見たとき、前記第一挟持部材が前記第一突出部を押圧する押圧中心から前記第一筒状部材の中心までの距離と、前記第二挟持部材が前記第二突出部を押圧する押圧中心から前記第二筒状部材の中心までの距離との差は、前記頭部又は前記ナットの半径より小さく構成されている接合部の補強治具。
2. 前記接合方向から見たとき、前記二つの押圧部の押圧中心を結んだ線分の少なくとも一部が前記頭部又は前記ナットに含まれている請求項１に記載の接合部の補強治具。
3. 前記第一突出部の外周面よりも径方向外側の位置において、前記第一挟持部材および前記第二挟持部材のうち、いずれか一方に挿入部が形成され、いずれか他方に前記接合方向に沿って前記挿入部を内部に受け入れる被挿入部が形成され、
   前記締結機構は、前記挿入部と前記被挿入部とを前記接合方向に引き寄せて固定する請求項１又は２に記載の接合部の補強治具。
4. 前記第一挟持部材、前記第二挟持部材および前記締結機構で構成される治具本体は、前記第一筒状部材の周方向に沿って複数配置され、
   前記複数の治具本体に取り付けられ、前記治具本体が前記径外方向へ移動するのを規制するバンド部材を備えている請求項３に記載の接合部の補強治具。
5. 前記バンド部材は、前記第一挟持部材又は前記第二挟持部材の外側面に当接する環状の鍔状部と、前記第一挟持部材又は前記第二挟持部材の外側面の径方向外側の位置において、前記鍔状部から前記接合方向に沿って立設する外壁部とを有している請求項４に記載の接合部の補強治具。
6. 前記締結機構は締結ボルトを有し、
   前記バンド部材は、前記締結ボルトが挿入される貫通孔を有する円環平板状に形成され、前記第一挟持部材又は前記第二挟持部材の外側面と前記締結ボルトの頭部との間に配置される請求項４に記載の接合部の補強治具。
7. 前記挿入部と前記被挿入部とは、前記接合方向に垂直な断面形状が相対回転不能な形状に構成されている請求項３から６のいずれか一項に記載の接合部の補強治具。
8. 前記被挿入部の外面は、前記第一突出部の外周面と当接している請求項３から７のいずれか一項に記載の接合部の補強治具。

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