JP6715097B2 - 地中埋設管の接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、地中埋設管の接続構造に関する。特に、螺旋波付可撓管からなる地中埋設管を、ハンドホールなどの壁面に設けられた配管用貫通孔に接続する構造に関する。

従来、地中埋設管をハンドホールなどの壁面に固定するには、ハンドホールなどの壁面に穿設した配管用貫通孔に地中埋設管の先端を挿通後、配管用貫通孔の内側より地中埋設管の先端部にベルマウスと称されるラッパ型の開口部を有する管状部材を地中埋設管の管体の螺旋形状を利用して螺入するとともに、接着材で地中埋設管を配管用貫通孔に固定していた。また、特許文献１や特許文献２には、地中埋設管のハンドホールへの接続構造として、地中埋設管の内側に螺着するベルマウス部材と、地中埋設管の外側に螺着するホルダー（締付部材）により、ハンドホール壁を挟持して地中埋設管をハンドホールの配管用貫通孔に固定する接続構造が開示されている。

特開平１１−２６６５１９号公報 特開２００９−１３０９９５号公報

特許文献１や特許文献２の地中埋設管の接続構造においては、ハンドホール内部に水が浸入しないように、ハンドホール壁面とホルダー（締付部材）との間にシール部材を挟み込んで、当該部位をシールする必要がある。

しかしながら、特許文献１や特許文献２の地中埋設管の接続構造においては、ホルダーを管の中心軸回りに回転させながら、ハンドホール壁面に向かって前進させ、ホルダーとベルマウスでハンドホールの壁を挟み込んで接続構造を完成させる必要があるが、シールが確実になされるように、この締め込み作業を行うのはなかなか難しい。

すなわち、特許文献１や特許文献２の地中埋設管の接続構造においては、接続操作の際に、相対回転するハンドホール壁面とホルダーの間にシール部材が設けられているため、シール部材とハンドホール壁面の間で強い摩擦が発生して、ホルダー十分に締めこむことができなくなったり、シール部材がめくれてしまったりすることがある。いずれの場合にも、当該部位におけるシール性が不十分となるおそれがある。ハンドホール壁面が平滑な平面状に仕上げられていない場合や、ハンドホール壁面と地中埋設管とが互いに少し傾いて取り付けられるような場合には、こうしたシール不具合発生のおそれが、より高まる。

本発明の目的は、締め込み操作がしやすく、壁面と締付部材との間のシール性がより確実になるような地中埋設管の接続構造を提供することにある。

発明者は、鋭意検討の結果、締付部材を、フランジ部材とネジ部材とを有するように分割して構成し、フランジ部材とネジ部材とが地中埋設管の中心軸回りに相対回転可能にされていると、上記課題を解決できることを知見し、本発明を完成させた。

本発明は、ハンドホールなどの壁面に設けられた配管用貫通孔に、螺旋波付可撓管からなる地中埋設管を、地中埋設管の外側に螺合される締付部材と地中埋設管の先端に螺着したベルマウスとで固定する接続構造であって、前記締付部材は、フランジ部材とネジ部材とを有しており、フランジ部材は、前記壁面に向かって押圧されるフランジ部と、フランジ部に設けられたリング状の第１シール部材とを一端部に有し、ネジ部材は少なくともその内面が地中埋設管の螺旋波形に対応する螺合部を有し、フランジ部材とネジ部材とは、地中埋設管の中心軸回りに相対回転可能にされつつ、フランジ部材とネジ部材はネジ構造で接続されておらず、フランジ部材の地中埋設管中央側の末端部が、ネジ部材に対し、地中埋設管の中心軸に沿う方向に当接することにより、フランジ部材が地中埋設管の中央側に向かって変位することをネジ部材が規制している地中埋設管の接続構造である（第１発明）。

第１発明においては、フランジ部材には筒状の第１筒部が設けられると共に、ネジ部材には筒状の第２筒部が設けられ、第１筒部と第２筒部の一方が他方の内側に入りこむようにされて、第１筒部と第２筒部の間には、半径方向に挟まれるように第２シール部材が設けられていることが好ましい（第２発明）。また、第２発明においては、第２シール部材が吸水膨張性不織布を含むことが好ましい（第３発明）。

本発明の地中埋設管の接続構造（第１発明）によれば、接続操作の際の締め込み操作がしやすく、壁面と締付部材との間のシール性がより確実になる。

さらに、第１発明によれば、ネジ部材による締め込み力を確実にフランジ部材に伝達でき、第１シール部材のシール性がより確実になる。また、第２発明や第３発明のようにすれば、第２シール部材の摩擦によってフランジ部材とネジ部材が相対回転しにくくなることが抑制され、締め込み操作がしやすくなる。

第１実施形態の地中埋設管の接続構造を示す一部断面図である。 第１実施形態の地中埋設管の接続構造に用いられる締付部材の構造を示す一部断面図である。 第１実施形態の地中埋設管の接続操作の過程を示す一部断面図である。 第２実施形態の地中埋設管の接続構造に用いられる締付部材の構造を示す一部断面図である。 第３実施形態の地中埋設管の接続構造に用いられる締付部材の構造を示す一部断面図である。

以下図面を参照しながら、地中埋設管がハンドホールの壁面に接続される際の発明の実施形態について説明する。発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。地中埋設管の接続対象は、ハンドホールに限定されず、マンホールや情報ボックス等であってもよい。地中埋設管は、内部に電線や光ファイバなどのケーブルが通される管路とされることが多いが、具体的用途はこれら通信用途や通電用途に限定されない。

図１は、第１実施形態の地中埋設管の接続構造を示す一部断面図であり、図２は、接続に用いられる締付部材１である。これらの図では、各部材の記載を、中心軸ｍの上側を断面図で、下側では外観図で示している。なお、地中埋設管３については、管全体を主に外観図で示し、先端部のみを一部断面で示している。

地中埋設管３は、ハンドホールの壁４に設けられた配管用貫通孔４ｂに挿通され、地中埋設管３の外側に螺着される締付部材１と、地中埋設管３の先端部内側に螺着されるベルマウス２とが壁４を挟持することによって、ハンドホールに接続固定されている。なお、以下の記載において、図１や図２及びそれ以降の図において左側、即ち、ハンドホールの内側や、地中埋設管の管端に向う側を「管端部側」とし、図１や図２及びそれ以降の図において右側、即ち、ハンドホールの外側や、地中埋設管の中央部に向う側を「管中央側」として説明する。

地中埋設管３は、大径部と小径部がその軸線方向に交互に設けられたじゃばら状の管壁を有する可撓管であり、特に、大径部と小径部は螺旋状に設けられている。すなわち、地中埋設管３はいわゆる螺旋波付可撓管からなるものであり、典型的には合成樹脂（例えばポリエチレン樹脂）により形成されている。

地中埋設管３の先端内側には、ベルマウス２が螺着して取り付けられている。ベルマウス２は、螺着する地中埋設管３の内径よりもその外径がやや小さく形成された円筒状の本体部２１を有し、この本体部２１の外周面には地中埋設管３への螺着時にネジ山となる凸部２１ｂが螺旋状に形成されている。ベルマウス２の本体部２１の管端部側には、貫通孔２１ｄを有する円盤状のフランジ部２１ｃが一体に形成されている。このフランジ部２１ｃのハンドホールの壁面に対向する面に、薄いドーナツ状のシール部材を密着固定すれば、水密性を更に高めることができる。なお、図１の例のように、上記シール部材は、省略してもよい。また、ベルマウス２の具体的形状は、地中埋設管３が管中央側に貫通孔４ｂから抜け出してしまうことを阻止できる限りにおいて、変更してもよく、ベルマウス２を他の構成としてもよい。例えば、ベルマウスを地中埋設管３の外側に螺着させる構成としてもよい。

締付部材１について説明する。締付部材１は、地中埋設管３の螺旋波付じゃばら状の外面と螺合するようにされていて、接続操作の際に締付部材１を回転させて締め付けることで、ベルマウス２と締付部材１の間にハンドホールの壁４が挟持されて、地中埋設管１がハンドホールの配管用貫通孔４ｂに接続固定される。

締付部材１は、フランジ部材１１とネジ部材１２とを有している。
フランジ部材１１は、管端部側の一端にフランジ部１１ａを有している。締付部材１の締め付けにより、フランジ部１１ａがハンドホール壁面４ａに向かって押圧される。また、フランジ部材１１は、リング状の第１シール部材１３を有しており、第１シール部材１３はフランジ部１１ａに設けられている。また、本実施形態のフランジ部材１１は、地中埋設管３の外周に配置される円筒状の筒状部１１ｂを有している。

締付部材１のネジ部材１２は、少なくともその内面が地中埋設管３の螺旋波形に対応する螺合部１２ａを有している。すなわち、ネジ部材１２の螺合部１２ａと地中埋設管３とは第１のピッチＰ１のネジで螺合している。ネジ部材１２を地中埋設管３に対して回転させることで、締付部材１が前進／後退して、接続操作がなされる。本実施形態においては、螺合部１２ａよりも管端部側に円筒状の拡径部１２ｂが設けられており、拡径部１２ｂと螺合部１２ａとは、フランジ状に設けられた接続壁１２ｃにより接続されている。また、ネジ部材１２の螺合部１２ａの内周には、波形に沿うように円筒状の第３シール部材１５が一体化されている。

フランジ部材１１とネジ部材１２とは、互いに接合もしくは固定されておらず、地中埋設管３の中心軸ｍ回りに相対回転可能にされている。さらに、フランジ部材１１が地中埋設管３の中央側に向かって変位することをネジ部材１２が規制している。本実施形態においては、フランジ部材１１の筒状部１１ｂの地中埋設管中央側の末端部が、ネジ部材１２の接続壁１２ｃに対し、地中埋設管３の中心軸ｍに沿う方向に当接することにより、変位が規制される。

また、フランジ部材１１には筒状の第１筒部（１１ｂ）が設けられると共に、ネジ部材１２には筒状の第２筒部（１２ｂ）が設けられ、第１筒部と第２筒部の一方が他方の内側に入りこむようにされていて、第１筒部と第２筒部の間には、半径方向に挟まれるように円筒状に第２シール部材１４が設けられていることが好ましい。
すなわち、本実施形態においては、上記第１筒部に筒状部１１ｂが対応し、上記第２筒部に拡径部１２ｂが対応していて、フランジ部材の筒状部１１ｂが、ネジ部材の拡径部１２ｂの内側に入り込んでおり、第２シール部材１４は筒状部１１ｂと拡径部１２ｂの間に設けられている。また、第２シール部材１４は、筒状部１１ｂもしくは拡径部１２ｂのいずれか一方に固定されることが好ましい。

第１シール部材１３、第２シール部材１４、第３シール部材１５としては、種々のシール部材、例えば、吸水膨張性不織布（吸水膨張性樹脂を用いた不織布）や、ゴムシート、スポンジシート、ゴムパッキンなどが使用できる。接続操作時に滑りが良くて締付操作がしやすく、シール性も良好であるという観点から、吸水膨張性不織布を含むようにこれらシール部材を構成することが好ましい。これらシール部材は、フランジ部材やネジ部材を成形する際に一体にしてもよいし、成形されたフランジ部材やネジ部材に後工程で接着剤などによって固定してもよい。

本発明の接続構造に使用される締付部材１（フランジ部材１１やネジ部材１２）やベルマウス２は、合成樹脂、好ましくはポリオレフィン系樹脂やポリ塩化ビニル樹脂により、射出成形やブロー成形などの公知の成形方法により成形できる。

図３は本発明の地中埋設管の接続構造を完成する過程の中間段階を示す図である。
まず、ポリエチレン製の地中埋設管３の先端を垂直に切断し、付着した水や泥を拭き取り、締付部材１を地中埋設管３の外側に螺合するように回転させてねじ込む。すなわち、締付部材１のネジ部材１２の螺合部１２ａが地中埋設管３の先端から奥の方すなわち管中央側に位置するように螺入する。その際、螺入する長さは地中埋設管３を固定するハンドホール壁４の厚さよりも長くしておく。

次いで、地中埋設管３の先端を、ハンドホールの外側からハンドホールの壁４の配管用貫通孔４ｂに挿通する。次いで、地中埋設管３の先端の内側にベルマウス２の本体部２１をねじ込んでいく（図３に示した中間状態）。そして、ベルマウス２を、配管用貫通孔４ｂに挿通された地中埋設管３の先端に、ベルマウスフランジ部２１ｃが当接するまで螺入して、しっかりと固定する。

次いで、締付部材１をハンドホールの壁面４ａに圧接する。すなわち、ハンドホールの外側で締付部材１のネジ部材１２を、接続部材１が壁面４ａに向かって進むように回転させ、フランジ部１１ａ（シール部材１３）がハンドホール壁面４ａに当接する位置まで回転させ、締結する。その結果、ハンドホールの壁４の内側面でもベルマウス２のフランジ部２１ｃが壁４に密着し、壁４をその内外両面からベルマウス２と締付部材１（フランジ部材１１）とで挟持した状態で地中埋設管３がハンドホールの壁面に設けられた配管用貫通孔４ｂに固定され、図１に示したような接続構造が完成される。

ネジ部材の締め込み操作が行いやすように、ネジ部材１２の外周に、スパナやレンチ、治工具などが係合するような、リブや平面部、ノッチ等を設けることが好ましい。

発明の作用および効果を説明する。特許文献１や特許文献２に開示される従来技術においては、締付部材（ホルダ）を締めこむ際に、ハンドホール壁面とフランジの間に挟まれるシール部材の摩擦が大きくなりやすく、締付に必要なトルクが過大なものとなって、十分に締付ができなくなったり、摩擦によりシール部材がはがれたりして、シール性が不十分となるおそれがあった。

上記実施形態の接続構造によれば、締付部材１がフランジ部材１１とネジ部材１２とに分けて構成され、両者が、相対回転可能とされて、ネジ部材１２によりフランジ部材１１が管端部側に押し付けられる構造となっているため、第１シール部材１３の部分のシールをより確実なものとすることができる。

即ち、接続操作の際にネジ部材１２を締めこんでいくと、フランジ部材１１のフランジ部１１ａや第１シール部材１３がハンドホール壁面４ａに当接するが、そこからさらに締めこんでいく際には、フランジ部材１１やシール部材１３はハンドホールに対し回転させず、ネジ部材だけを締めこんでいけばよい。したがって、強く押し付けられた状態で第１シール部材１３とハンドホール壁面４ａを互いに摺動させる必要がなくなる。その結果、ネジ部材１２の締め付けに必要なトルクが軽減されて、締付操作がしやすくなる。

また、締付操作がしやすくなると、ネジ部材１２をしっかり締めこむことができて、第１シール部材１３に適度な圧縮をかけることが可能となり、シールの確実性が向上する。また、強く押し付けられた状態で第１シール部材１３とハンドホール壁面４ａを互いに摺動させることがなくなるため、第１シール部材がめくれるなどして適切な位置に配置されなくなってしまうことが未然に防止され、これも、シールの確実性の向上に寄与する。

さらに、上記第１実施形態においては、ネジ部材１２によるフランジ部材１１の変位規制が、フランジ部材の地中埋設管中央側の末端部が、ネジ部材に対し、地中埋設管の中心軸に沿う方向に当接する構成により行われており、この構成によれば、締付操作をしやすくしながら、ネジ部材１２による押し付け力を確実にフランジ部材に伝えることができ、シールの確実性がより向上する。特に、当接部において、フランジ部材１１とネジ部材１２とが、樹脂同士で当接し摺動するようにされていると、ネジ部材１２を締めこむ際の締付トルクが低減され、操作がより行いやすくなって好ましい。

また、上記第１実施形態のように、フランジ部材１１には筒状の第１筒部１１ｂが設けられると共に、ネジ部材１２には筒状の第２筒部１２ｂが設けられ、第１筒部１１ｂと第２筒部１２ｂの一方が他方の内側に入りこむようにされて、第１筒部１１ｂと第２筒部１２ｂの間には、半径方向に挟まれるように第２シール部材１４が設けられる構成とした場合には、互いに相対回転するフランジ部材１１とネジ部材１２の間をシールする第２シール部材１４に、ネジ部材１２がフランジ部材１１を押し付ける力が作用しないので、第２シール部材１４の摩擦力によりネジ部材１２とフランジ部材１１の相対回転が妨げられることが抑制され、ネジ部材の締付操作がよりたやすいものとなる。

また、フランジ部材１１には筒状の第１筒部１１ｂが設けられると共に、ネジ部材１２には筒状の第２筒部１２ｂが設けられ、第１筒部１１ｂと第２筒部１２ｂの一方が他方の内側に入りこむようにされて、第１筒部１１ｂと第２筒部１２ｂの間には、半径方向に挟まれるように第２シール部材１４が設けられる構成とされていると、シール状態を維持しながら、第１筒部１１ｂと第２筒部１２ｂとが中心軸方向に相対移動可能となるので、両者を相対的に若干傾けて締め付けることも可能となる。したがって、土圧などにより地中埋設管がハンドホール壁面に対し斜めに配置されるような状態となっても、シールが確実に維持されやすくなる。このような構成となっていると、フランジ部材１１とネジ部材１２とが若干傾いた姿勢となることができるため、地中埋設管がハンドホール壁面に対し傾く状態となっても、その傾きをフランジ部材１１とネジ部材１２の間で吸収し、フランジ部材１１がハンドホール壁面に対しまっすぐな姿勢を維持しやすくなるからである。

また、上記第１実施形態のように、ネジ部材１２とフランジ部材１１の間に設けられるシール部材１４が吸水膨張性不織布を含むものである場合には、シール部材１４と他の部材の間の摩擦力がさらに小さくなって、ネジ部材の締付操作がよりたやすいものとなり、シールの確実性も向上する。

発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、これらの実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。

上記第１実施形態の説明においては、シール部材１４がフランジ部材１１の筒状部１１ｂの側に取り付けられる例を説明したが、シール部材１４は、ネジ部材１２の拡径部１２ｂに取り付けられていてもよい。また、フランジ部材１１の筒状部１１ｂと、ネジ部材１２の拡径部１２ｂの内外の関係を逆にすることも可能である。すなわち、互いに相対回転可能であり、ネジ部材によりフランジ部材の管中央側への変位が規制される限りにおいて、両者が接する部分の具体的構成や構造、シール部材の配置等は、適宜変更することができる。

図４は、第２実施形態の地中埋設管の接続構造の用いられる締付部材５の構造を示す一部断面図である。本実施形態において、フランジ部材５１が管端部側にフランジ部５１ａとリング状の第１シール部材５３を有する点、および、ネジ部材５２が、螺合部５２ａと円筒状の第３シール部材５５を有し、地中埋設管の外周の螺旋に螺着する点、および、フランジ部材５１とネジ部材５２とが中心軸回りに相対回転可能なようにされている点は、第１実施形態と同様である。本実施形態でも、接続操作の際の締め込み操作がしやすく、壁面と締付部材との間のシール性がより確実になる。

第２実施形態においては、フランジ部材５１の管中央側に第２フランジ部５１ｂが設けられ、第２フランジ部５１ｂに第２シール部材５４がリング状に設けられている。また、ネジ部材５２の管端部側の端部にフランジ５２ｂが設けられている。フランジ部材５１の第２フランジ部５１ｂと、ネジ部材のフランジ５２ｂとが、互いに対向するよう配置されて、両者の間に第２シール材５４が配置されてこの部分がシールされる。

この様な実施形態とする場合には、第２シール部材５４とネジ部材のフランジ５２ｂの摩擦が極力少なくなるよう、第２シール部材を吸水膨張性不織布を含むものとしつつ、フランジ５２ｂの表面を平滑なものとすることが好ましい。

また、第２実施形態のように、ネジ部材５２は、複数本のリング状の波付形状とされた弾性部５２ｃを備えていてもよい。弾性部５２ｃを備えていると、弾性部５２ｃが管の中心軸方向の変位や傾きを吸収することができて、第１シール部材を弾力的に押さえつけることができて、接続構造のシール性の確実さが向上する。弾性部５２ｃの具体的な構成は、複数本のリング状の波付形状に限定されず、弾性部をらせん状の凹凸波付形状としてもよい。また、前述した第１実施形態の締付部材１のネジ部材１２において、例えば、螺合部１２ａと接続壁１２ｃの間に、同様の弾性部を備えさせてもよい。

図５は、第３実施形態の地中埋設管の接続構造の用いられる締付部材６の構造を示す一部断面図である。本実施形態においては、螺合部６２ａを有するネジ部材６２の管端部側に位置する拡径部６２ｂの末端部が、フランジ部材６１のフランジ部６１ａを直接押すような構成とされている。このような実施形態としても、接続操作の際の締め込み操作がしやすく、壁面と締付部材との間のシール性がより確実になる。

また、第３実施形態においては、フランジ部材６１の筒状部６１ｂが、ネジ部材６２の拡径部６２ｂの内側に位置するようにされていて、両者の間に配置されるシール部材は、螺合部６２ａの内側まで覆うように設けられている。このような構成にすれば、ネジ部材６２と地中埋設管の間をシールするシール部材と、ネジ部材６２とフランジ部材６１の間をシールするシール部材を兼用するように一体に設けることができて、経済性に優れる。

なお、フランジ部材とネジ部材とを相対回転可能にしつつ、フランジ部材が管中央側に向かって変位することをネジ部材が規制するための構成としては、上記のような構成だけでなく、他の構成、例えば、両者をネジの構造で接続する構成としてもよい。たとえば、フランジ部材側に雄ネジを設け、ネジ部材側に雌ネジを設けて両者を螺合させるように構成してもよい。その場合は、フランジ部材とネジ部材とが螺合するネジのピッチと、ネジ部材と地中埋設管とが螺合するネジのピッチとが、異なるピッチとなるようにしておけば、ネジ部材の回転操作で、フランジ部材をハンドホール壁に押し付けるようにできる。

上記実施形態の説明においては、地中埋設管が、情報通信用の光ファイバケーブルや、送電用の電気ケーブル、通信用の電線等を挿通する管路として用いられる場合を例として、地中埋設管の接続構造について説明したが、地中埋設管の用途は、これら用途に限定されず、他の用途、例えば気体や液体を送る用途や、各種ホースやチューブ等の配管を挿通配置するための用途とすることも可能である。

本発明の地中埋設管の接続構造は、例えば通信ケーブルの敷設に使用でき、施工しやすくシール性も良好であって産業上の利用価値が高い。

１ 締付部材
１１ フランジ部材
１１ａ フランジ部
１１ｂ 筒状部（第１筒状部）
１２ ネジ部材
１２ａ 螺合部
１２ｂ 拡径部（第２筒状部）
１２ｃ 接続壁
１３ 第１シール部材
１４ 第２シール部材
１５ 第３シール部材
２ ベルマウス
３ 地中埋設管
４ ハンドホール壁
５，６ 締付部材
５１，６１ フランジ部材
５２，６２ ネジ部材

Claims (3)

1. ハンドホールなどの壁面に設けられた配管用貫通孔に、螺旋波付可撓管からなる地中埋設管を、地中埋設管の外側に螺合される締付部材と地中埋設管の先端に螺着したベルマウスとで固定する接続構造であって、
   前記締付部材は、フランジ部材とネジ部材とを有しており、
   フランジ部材は、前記壁面に向かって押圧されるフランジ部と、フランジ部に設けられたリング状の第１シール部材とを一端部に有し、
   ネジ部材は少なくともその内面が地中埋設管の螺旋波形に対応する螺合部を有し、
   フランジ部材とネジ部材とは、地中埋設管の中心軸回りに相対回転可能にされつつ、
   フランジ部材とネジ部材はネジ構造で接続されておらず、
   フランジ部材の地中埋設管中央側の末端部が、ネジ部材に対し、地中埋設管の中心軸に沿う方向に当接することにより、フランジ部材が地中埋設管の中央側に向かって変位することをネジ部材が規制している
   地中埋設管の接続構造。
2. フランジ部材には筒状の第１筒部が設けられると共に、ネジ部材には筒状の第２筒部が設けられ、第１筒部と第２筒部の一方が他方の内側に入りこむようにされて、
   第１筒部と第２筒部の間には、半径方向に挟まれるように第２シール部材が設けられている
   請求項１に記載の地中埋設管の接続構造。
3. 第２シール部材が吸水膨張性不織布を含む請求項２に記載の地中埋設管の接続構造。

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