JP6935888B2 - 補強治具の装着方法 - 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フランジ部どうしの接合部を補強する補強治具の装着方法に関する。

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に各別に当接する押圧部を備えた一対の挟持部材と、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とを備えた構成が開示されている。

また、一方の挟持部材には、両フランジ部を連結する連結ボルトの頭部又はナットに対して、内側から径外方向に向かって当接するＣ字状の脱落防止腕が形成されている。この脱落防止腕によって、補強治具が両フランジ部から脱落するのが防止される。

特開２０１４−１４１９９５号公報

例えば、地上に露出した水管橋等のフランジ接合部を補強治具で補強する場合、所望の締付トルクを満足させる必要がある。

そこで、所望の締付トルクを得ることのできる補強治具の装着方法が望まれている。

補強治具の装着方法の特徴構成は、第一筒状部材の端部から径外方向に突出した第一フランジ部と第二筒状部材の端部から径外方向に突出した第二フランジ部とを連結ボルトで接合した接合部に補強治具を装着する補強治具の装着方法であって、前記補強治具は、前記連結ボルトの頭部又はナットが配置される前記第一フランジ部の接合方向における外側面を押圧する第一押圧部と、前記第二フランジ部の外側面を押圧する第二押圧部と、前記第一押圧部と前記第二押圧部とを、前記接合方向に近接させて固定する締結機構と、を備え、前記装着方法は、前記締結機構を締付操作する第一締結工程と、前記連結ボルト又は前記ナットを締付操作する第二締結工程と、含み、前記第一締結工程を実行した後、前記第二締結工程を実行する点にある。

本構成では、補強治具をフランジ接合部に固定する際、締結機構を締付けると、第一フランジ部と第二フランジ部とが締結機構の締付力によって互いに近接方向に移動する。その結果、連結ボルト又はナットをさらに締付けることが可能となり、フランジ接合部に対する締付トルクを増加させることができる。これら締結機構と連結ボルト又はナットとの締付けを行うことで、所望の締付けトルクを得ることができる。

他の特徴構成は、前記第一締結工程と前記第二締結工程とを交互に複数回実行する点にある。

本構成のように、締結機構と連結ボルト又はナットとの締付けを交互に行うことで、確実に所望の締付けトルクを得ることができる。

他の特徴構成は、前記第一押圧部及び前記第二押圧部の中心は、前記連結ボルトの頭部又はナットの外形を前記第一筒状部材の周方向に延長させた仮想円環面の領域内に位置している点にある。

本構成のように、締結機構の締付けを行うことで、連結ボルトの頭部又はナットと両フランジ部との間に隙間を形成しやすく、連結ボルトの頭部又はナットが両フランジ部に対して片当たり状態となる不都合がない。このため、連結ボルト又はナットを締付けた際、両フランジ部を均一に近接移動させることができる。

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。 第一実施形態に係る第一挟持部材の概略構成を示す図である。 第一実施形態に係る第二挟持部材の概略構成を示す図である。 第一実施形態に係る補強治具の装着状態を示す斜視図である。 第一実施形態に係る補強治具の装着状態を示す平面図である。 第一実施形態に係る補強治具の装着状態を示す側面図である。 第一実施形態に係る補強治具の装着状態を示す断面図である。 第一実施形態に係る補強治具の平面図である。 第一実施形態に係る補強治具の正面図である。 第一実施形態に係る補強治具の右側面図である。 第一実施形態に係る補強治具の背面図である。 第一実施形態に係る補強治具の左側面図である。 第一実施形態に係る補強治具の底面図である。 第一実施形態の第一変形例を示す拡大図である。 第一実施形態の第二変形例を示す拡大図である。 第一実施形態の第三変形例を示す拡大図である。 第一実施形態の第四変形例を示す拡大図である。 第二実施形態に係る補強治具の装着状態を示す拡大平面図である。 第二実施形態に係る補強治具の装着状態を示す拡大側面図である。 別実施形態１に係る補強治具の装着状態を示す斜視図である。 別実施形態１に係る補強治具の装着状態を示す縦断面図である。 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。

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、水道管１，１（第一筒状部材，第二筒状部材の一例）の端部から径外方向に突出した両フランジ部１Ａ，１Ｂ（第一フランジ部，第二フランジ部の一例）の接合部を補強する場合について説明する。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は流体配管系（管路）の途中のフランジ接合部が示される。流体管の一例である鋳鉄製の両水道管１，１の端部から、夫々径外方向に円板状に突出形成された両フランジ部１Ａ，１Ｂが、複数の連結ボルト４Ａ及びナット４Ｂ（本実施形態では、８箇所ずつ）により連結されている。本実施形態では、ナット４Ｂが位置する側を第一フランジ部１Ａ、連結ボルト４Ａの頭部４ａが位置する側を第二フランジ部１Ｂとしている。このナット４Ｂと第一フランジ部１Ａとの間および連結ボルト４Ａの頭部４ａと第二フランジ部１Ｂとの間には、夫々ワッシャ４Ｃ，４Ｃが介在している。このように、連結ボルト４Ａとナット４Ｂとワッシャ４Ｃ，４Ｃとで、両フランジ部１Ａ，１Ｂを連結する連結機構を構成している。なお、ワッシャ４Ｃ，４Ｃを省略しても良い。

この両フランジ部１Ａ，１Ｂの間には、リング状でシート状のガスケット２が介装されている。両フランジ部１Ａ，１Ｂには、フランジ接合方向（軸方向、以下「接合方向」と言う。）に貫通する複数の貫通孔３（本実施形態では、８箇所ずつ）が周方向で等間隔に形成され、これら貫通孔３に連結ボルト４Ａが挿通されて、当該連結ボルト４Ａの雄ネジ部４ｂの先端側にナット４Ｂが螺合固定される。なお、本実施形態の両フランジ部１Ａ，１Ｂは、貫通孔３の内側に平らな座面を設けた所謂ＲＦ形フランジである。

以下では、両フランジ部１Ａ，１Ｂにおいて、夫々水道管１が突出する側の面を接合方向における外側面１ａ，１ａとする。また、両フランジ部の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４〜図６，図９に示すように、補強治具Ｐは、第一フランジ部１Ａの外側面１ａを押圧する第一押圧部６ｅを有する第一挟持部材６と、第二フランジ部１Ｂの外側面１ａを押圧する第二押圧部５ｅを有する第二挟持部材５と、を備えている。これら両押圧部６ｅ，５ｅには、例えば、細かな凹凸を形成したり、ゴム部材を両押圧部６ｅ，５ｅの表面に張り付けたりして、両フランジ部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、両押圧部６ｅ，５ｅに摩擦加工を施さなくても良いし、摩擦加工の態様も特に限定されない。

また、両押圧部６ｅ，５ｅを両フランジ部１Ａ，１Ｂの外側面１ａ，１ａに夫々当て付けた状態で、両挟持部材６，５（両押圧部６ｅ，５ｅ）を接合方向に引き寄せて（近接させて）固定する締結機構７を備えている。

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の一端部において被挿入部６Ａの外面６ａの四辺のうちの一辺から外方側に延出し、第一押圧部６ｅを有する第一基部６Ｂ（基部の一例）と、第一基部６Ｂの側面から延出形成される脱落防止腕６Ｃと、を一体的に備えて構成されている。なお、脱落防止腕６Ｃを第一基部６Ｂの先端面から延出形成しても良いし、脱落防止腕６Ｃを別途製作して第一基部６Ｂに接合しても良く、特に限定されない。

被挿入部６Ａは、側面視で正方形状に形成され（図４斜視図参照）、被挿入部６Ａの内部には、接合方向に沿って第二挟持部材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、補強治具Ｐが両フランジ部１Ａ，１Ｂに装着されるとき、第一フランジ部１Ａの外周面１ｃよりも径方向外側の位置において、後述する第二挟持部材５に挿入部５Ａが形成され、第一挟持部材６には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は横断面視で正方形状に形成され、横断面視で正方形状の挿入部５Ａよりも若干大きく形成されている。このため、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、第一基部６Ｂが形成された側とは反対側は開口形成され、第一基部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（図４断面図参照）。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）。

第一基部６Ｂは、側面視で若干先窄み形状に形成され（図４平面図参照）、縦断面視で先端側に行くにつれて第一押圧部６ｅが形成された側とは反対側が傾斜するテーパ形状に形成されている（図４断面図参照）。また、第一基部６Ｂのうち挿通孔６ｄとは反対側の面の先端部位が、被挿入部６Ａの外面６ａと垂直な第一押圧部６ｅとして形成されている。つまり、第一基部６Ｂは、第一押圧部６ｅを支持する機能を有している。

脱落防止腕６Ｃは、第一基部６Ｂの側面から延出形成されるＬ字状又はＣ字状部材であり（図４平面図、図４斜視図参照）、連結ボルト４Ａに螺合されたナット４Ｂの少なくとも一部を囲うことができるように、ナット４Ｂの外周よりも大径に形成されている。この脱落防止腕６Ｃは、補強治具Ｐを両フランジ部１Ａ，１Ｂに装着した際、ナット４Ｂに対して内側から径外方向に向かって当接する（図６参照）。また、縦断面視で、脱落防止腕６Ｃを構成する面のうち、筒状内部空間６ｃの長手方向における挿通孔６ｄとは反対側の面は、装着時に第一フランジ部１Ａに対して隙間を有するように、第一押圧部６ｅよりも挿通孔６ｄ側に引退形成されている（図４断面図参照）。なお、第一挟持部材６と第二挟持部材５とを反対に装着して、連結ボルト４Ａの頭部４ａに脱落防止腕６Ｃを当接させても良く、特に限定されない。

図７〜図８に示すように、脱落防止腕６Ｃは、ナット４Ｂに対して接合方向に（第一フランジ部１Ａに向かって）引退するよう、少なくともナット４Ｂに当接する縁部６Ｃａの厚みが他の部位よりも小さく設定されている。特に、本実施形態における脱落防止腕６Ｃの縁部６Ｃａは、第一フランジ部１Ａに向かって段落ちした段差部６Ｃｃが、第一基部６Ｂと脱落防止腕６Ｃとの接続部から先端部６Ｃｂに亘って形成されている。つまり、脱落防止腕６Ｃの天面６Ｃｄよりも第一フランジ部１Ａに向かって引退するように、縁部６Ｃａには径方向内側に向かって断面Ｌ字状の切欠きが形成されている。縁部６Ｃａの切欠きは、ナット４Ｂを締付けるラチェットやスパナなどの締付工具（不図示）が挿入できる大きさに設定されている。このような段差部６Ｃｃ（切欠き）を形成すれば、ナット４Ｂの側面と段差部６Ｃｃの側壁との間に凹状の隙間が形成されるので、締付工具が挿入し易く、締付工具の先端部をナット４Ｂに引っ掛け易い。

また、縁部６Ｃａは、円弧状に形成され、六角形のナット４Ｂの頂点に点接触している。なお、縁部６Ｃａをワッシャ４Ｃに面接触させても良いし、ナット４Ｂを円弧状に形成して縁部６Ｃａを面接触させても良く、特に限定されない。また、ナット４Ｂを六角形以外の多角形状に構成しても良いし、縁部６Ｃａをナット４Ｂの外形に沿った形状に構成しても良い。

これによって、自重或いは地震等により、両フランジ部１Ａ，１Ｂに歪みや変形或いは相対的なずれ等が生じた場合でも、脱落防止腕６Ｃがナット４Ｂに確実に当接するので、補強治具Ｐが両フランジ部１Ａ，１Ｂから脱落することをより確実に防止することができる。

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第二基部５Ｃとを一体的に備えて構成されている。

挿入部５Ａは、側面視で正方形状に形成され（図５斜視図参照）、挿入部５Ａの内部には、後述する締結機構７の締結ボルト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断面図参照）。

筒状内部空間５ｃにおいて、鍔状部５Ｂ及び第二基部５Ｃが形成された側は開口形成され、鍔状部５Ｂ及び第二基部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。すなわち、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及び第二基部５Ｃが形成された側とは反対側の端部に形成されている。

第二基部５Ｃは、側面視で若干先窄み形状に形成され（図５平面図参照）、縦断面視で先端側に行くにつれて雌ネジ部５ｄの側に傾斜するテーパ形状に形成されている（図５断面図参照）。また、第二基部５Ｃのうち雌ネジ部５ｄの側の面の先端部位が、挿入部５Ａの外面５ａと垂直な第二押圧部５ｅとして形成されている。

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、締結ボルト７Ａと鍔状部５Ｂとの間に介在するワッシャ７Ｂとから構成されている。なお、締結ボルト７Ａと鍔状部５Ｂとの間のワッシャ７Ｂを省略しても良い。

上述した補強治具Ｐの六面図が、図１０〜図１５に示される。なお、補強治具Ｐの六面図には、両フランジ部１Ａ，１Ｂの接合部を介さずに、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に挿入し、締結機構７で固定した状態が示されている。

本実施形態における補強治具Ｐの特徴構成は、脱落防止腕６Ｃは、内周面の縁部６Ｃａに、段差部６Ｃｃが、第一基部６Ｂから先端部６Ｃｂに亘って形成されている点にある。この脱落防止腕６Ｃは、両フランジ部１Ａ，１Ｂの連結ボルト４Ａの頭部４ａ又は連結ボルト４Ａに螺合されたナット４Ｂに当接して、補強治具Ｐの脱落を防止するものである。なお、本実施形態における脱落防止腕６Ｃを、後述する変形例の脱落防止腕６１Ｃ，６２Ｃ，６３Ｃに変更しても良い。この場合、脱落防止腕６Ｃの形状のみを変更した六面図となるので、詳細な図面は省略する。

次に、複数の連結ボルト４Ａ及びナット４Ｂにより連結された両フランジ部１Ａ，１Ｂに、補強治具Ｐを装着する作業工程について説明する。

まず、図１〜図３に示すように、両フランジ部１Ａ，１Ｂの既設ボルト，ナット（不図示）を１本取り外し、連結ボルト４Ａ及びナット４Ｂに付け替える。順次、この付け替えを全ての既設ボルト，ナットに対して行う。この際、本実施形態では、締付工具の挿入スペースとして脱落防止腕６Ｃに薄肉の縁部６Ｃａを有しているので、連結ボルト４Ａ及びナット４Ｂを高ナットに対応したボルト及び高ナットで構成する必要がない。その結果、通常のボルト及びナットを用いることが可能となるので、装置コストを節約できる。

次いで、図６に示すように、両フランジ部１Ａ，１Ｂの外周面１ｃ，１ｃよりも径方向外方側の位置で、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に接合方向から挿入する。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、第一挟持部材６の第一押圧部６ｅと第二挟持部材５の第二押圧部５ｅとを同方向に延出させた所期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の内部に挿入し、仮固定する。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、第一挟持部材６の第一押圧部６ｅと第二挟持部材５の第二押圧部５ｅとの間隔が、第一フランジ部１Ａの外側面１ａと第二フランジ部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、接合方向における被挿入部６Ａと挿入部５Ａとの重なり部位の大きさ（挿入距離）、及び、第一押圧部６ｅと第二押圧部５ｅとの間隔を夫々、適宜設定することができる。このため、両フランジ部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、第一挟持部材６及び第二挟持部材５を両フランジ部１Ａ，１Ｂに良好に締付固定することができる。

続いて、補強治具Ｐを両フランジ部１Ａ，１Ｂに装着する。このとき、第一押圧部６ｅが延出する側における被挿入部６Ａの外面６ａを両フランジ部１Ａ，１Ｂの外周面１ｃ，１ｃの少なくとも一方に径外方向から片当たりさせる。また、第一挟持部材６の脱落防止腕６Ｃを、ナット４Ｂに対して、内側から径外方向に当接或いは近接させた状態とする（図７参照）。

この脱落防止腕６Ｃの延出方向は、締結ボルト７Ａを締付側に回転させたとき、脱落防止腕６Ｃが設けられている第一挟持部材６が共回りする方向と同方向に設定されている。つまり、脱落防止腕６Ｃは、第一挟持部材６の第一基部６Ｂの側面から、締結ボルト７Ａの締付方向（本実施形態では、締結ボルト７Ａは右ネジであるので、挿通孔６ｄを中心とする時計回り方向）に向かって延出するように形成されている。このため、締結ボルト７Ａを締付ける際、脱落防止腕６Ｃがナット４Ｂと当接して回転抵抗となるので、締付作業が容易である。

なお、ナット４Ｂの径方向内側に脱落防止腕６Ｃを挿入するスペースがない場合は、補強治具Ｐを上下反対にして装着しても良い。この場合、脱落防止腕６Ｃは、第二フランジ部１Ｂに位置する連結ボルト４Ａの頭部４ａに対して、内側から径外方向に当接或いは近接する。

次いで、第一挟持部材６の第一押圧部６ｅが第一フランジ部１Ａの外側面１ａを押圧し、且つ、第二挟持部材５の第二押圧部５ｅが第二フランジ部１Ｂの外側面１ａを押圧するまで、締結ボルト７Ａを締付け、挿入部５Ａ及び被挿入部６Ａを接合方向に引き寄せる。これによって、補強治具Ｐが時計回りに共回りし、脱落防止腕６Ｃとナット４Ｂとが確実に当接する。

補強治具Ｐを装着後、同様に、両フランジ部１Ａ，１Ｂにおけるその他のナット４Ｂに対して、別の補強治具Ｐを径外方向から順次装着する。本実施形態では、補強治具Ｐが装着させるナット４Ｂは、８箇所のうち、３箇所の一組どうしが第一フランジ部１Ａの中心に対して対称となる計６箇所に装着される。なお、補強治具Ｐの装着は、必要に応じて、全てのナット４Ｂに対して行っても良いし、ナット４Ｂの隣接間部位の一部に対してのみ行うこととしても良い。

次いで、締結ボルト７Ａの雄ネジ部７ａを挿入部５Ａの雌ネジ部５ｄに螺合させて、全ての補強治具Ｐの締結機構７の締増しを行う（第一締結工程）。このとき、締結ボルト７Ａは、両フランジ部１Ａ，１Ｂ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。しかも、脱落防止腕６Ｃがナット４Ｂに当接した状態であるので、締付姿勢が安定する。

締結ボルト７Ａを締付固定すると、両挟持部材６，５の両押圧部６ｅ，５ｅは、両フランジ部１Ａ，１Ｂの外側面１ａ，１ａに当接した状態で近接移動する。同時に、第一フランジ部１Ａと第二フランジ部１Ｂとが締結ボルト７Ａの締付力によって互いに近接方向に移動する。その結果、ナット４Ｂをさらに締付けることが可能となる。

また、補強治具Ｐが両フランジ部１Ａ，１Ｂに固定された状態では、第一押圧部６ｅおよび第二押圧部５ｅの中心が、ナット４Ｂの外形を周方向に延長させた仮想円環面の領域内に位置することとなる。このため、第一押圧部６ｅおよび第二押圧部５ｅが近接移動することで、ナット４Ｂと第一フランジ部１Ａとの間には一定の隙間が形成され易く、ナット４Ｂが第一フランジ部１Ａに対して片当たり状態となる不都合がない。このため、ナット４Ｂを締付けた際、両フランジ部１Ａ，１Ｂが均一に近接移動する。

次いで、両フランジ部１Ａ，１Ｂを接合する全てのナット４Ｂに対して、ラチェットやスパナなどの締付工具を用いて締増しを行う（第二締結工程）。このとき、スパナ等の別の工具を用いて、連結ボルト４Ａを固定した状態とする。

本実施形態では、脱落防止腕６Ｃの縁部６Ｃａが、ナット４Ｂに対して接合方向に引退するよう、第一フランジ部１Ａに向かって段落ちした段差部６Ｃｃが、第一基部６Ｂから先端部６Ｃｂに亘って形成されている（図８参照）。つまり、ナット４Ｂの周りは、脱落防止腕６Ｃの高さがナット４Ｂの高さより小さく設定されている。このため、ナット４Ｂの締付けを行う際、ナット４Ｂの周りに締付工具を確実に挿入することができる。

次いで、連結ボルト４Ａ，ナット４Ｂおよび締結ボルト７Ａの締付トルクが所定の基準値（例えば、呼び径２５０ｍｍで９０Ｎ・ｍ）となるまで、締結ボルト７Ａとナット４Ｂとの締増しを交互に行う。これによって、補強治具Ｐによる両フランジ部１Ａ，１Ｂの接合強度をより向上させて、両フランジ部１Ａ，１Ｂの離間やずれ及びこれらに伴う上水の漏洩をより確実に防止することができ、管路の耐震性能の向上をも図ることができる。

図９に示すように、本実施形態では、締結機構７の締結部位に加えて、挿入部５Ａと被挿入部６Ａとの重なり部位を有している。このため、両フランジ部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、両フランジ部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の両押圧部６ｅ，５ｅが開き方向の力を受けた場合でも、締結機構７の締結部位に掛かる応力の低減を図ることができる。

本実施形態では、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、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、両フランジ部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。

図８に示すように、本実施形態では、脱落防止腕６Ｃの第一フランジ部１Ａの外側面１ａに対向する面が、第一押圧部６ｅよりも第一フランジ部１Ａの外側面１ａから離間する側に配置されているので、締結ボルト７Ａを締付けた場合でも、脱落防止腕６Ｃが第一フランジ部１Ａの外側面１ａに当接しない。その結果、脱落防止腕６Ｃに直接荷重が掛かることがなく、脱落防止腕６Ｃの破損を防止することができる。

さらに、自重或いは地震等により、両フランジ部１Ａ，１Ｂに歪みや変形或いは相対的なずれ等が生じた場合でも、脱落防止腕６Ｃがナット４Ｂに確実に当接するので、補強治具Ｐが両フランジ部１Ａ，１Ｂから脱落することをより確実に防止することができる。また同様に、補強治具Ｐが両フランジ部１Ａ，１Ｂの周方向の何れの箇所に設けられた場合でも、補強治具Ｐが両フランジ部から下方側に脱落することを防止することができる。

以下、別実施形態について、上述した実施形態と異なる構成のみ説明する。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。

〔第一実施形態の第一変形例〕
上述した実施形態における脱落防止腕６Ｃの縁部６Ｃａには、第一フランジ部１Ａに向かって段落ちした段差部６Ｃｃを、第一挟持部材６の第一基部６Ｂから先端部６Ｃｂに亘って形成した。これに代えて、図１６に示すように、脱落防止腕６１Ｃの縁部６１Ｃａには、第一フランジ部１Ａに向かって段落ちした段差部６１Ｃｃを、ナット４Ｂの周りにのみ形成しても良い。この場合、脱落防止腕６Ｃのうち、第一挟持部材６の第一基部６Ｂから段差部６１Ｃｃが形成される部位まで厚みが確保されるので、脱落防止腕６Ｃの剛性を高めることができる。

〔第一実施形態の第二変形例〕
図１７に示すように、脱落防止腕６Ｃの段差部６Ｃｃに、第一挟持部材６の第一基部６Ｂから先端部６Ｃｂに亘って、第一フランジ部１Ａに向かうに連れて傾斜したテーパ面６Ｃｅが形成されていても良い。これによって、ナット４Ｂの締付工具をテーパ面６Ｃｅで案内することができるので、所望の締付トルクを得るための作業が極めて容易になる。なお、テーパ面６Ｃｅを段差部６Ｃｃの一部に形成して、テーパ面６Ｃｅ以外は階段状にしても良いし、上述した第一変形例のようにナット４Ｂの周りにのみ形成しても良く、特に限定されない。

〔第一実施形態の第三変形例〕
図１８に示すように、脱落防止腕６２Ｃの天面６２Ｃｄから縁部６２Ｃａに至るまでテーパ面６２Ｃｃを形成しても良い。この場合でも、ナット４Ｂの締付作業が容易なものとなる。なお、第一変形例と第三変形例とを組み合わせても良い。

〔第一実施形態の第四変形例〕
図１９に示すように、脱落防止腕６３Ｃは、第一挟持部材６の第一基部６Ｂから脱落防止腕６３Ｃの先端部６３Ｃｂに向かうに連れて厚みが小さく設定されていても良い。この場合でも、脱落防止腕６３Ｃのうち、少なくともナット４Ｂに当接する縁部６３Ｃａの厚みが他の部位よりも小さく設定されている。このため、ナット４Ｂの締付作業の円滑化を図りつつ、脱落防止腕６３Ｃの支持部（第一基部６Ｂとの接続部）に十分な厚みを確保して剛性を高めることができる。しかも、第一基部６Ｂから先端部６３Ｃｂに向けて厚みを漸減させれば良いので、加工が容易である。なお、第一変形例、第二変形例又は第三変形例と、第四変形例とを組み合わせても良い。

〔第二実施形態〕
上述した第一実施形態では、脱落防止腕６Ｃ，６１Ｃ，６２Ｃ，６３Ｃのうち、少なくともナット４Ｂに当接する縁部６Ｃａ，６１Ｃａ，６２Ｃａ，６３Ｃａの厚みが他の部位よりも小さく設定した。これに代えて、図２０〜図２１に示すように、ナット４Ｂが脱落防止腕６４Ｃよりも嵩高くなるよう、ナット４Ｂと第一フランジ部１Ａの外側面１ａとの間に肉厚座金４Ｃａ（高さ調整部材の一例）を挿入した接合部の補強構造を採用しても良い。この場合、脱落防止腕６４Ｃの縁部６４Ｃａの厚みを他の部位より小さくせずに、天面６４Ｃｄを縁部６４Ｃａに至るまで同一平面上で構成することが可能となる。

本実施形態の場合でも、ナット４Ｂの周りは、脱落防止腕６４Ｃの高さがナット４Ｂの高さより小さく設定されているので、ナット４Ｂの締付けを行う際、ナット４Ｂの周りに締付工具を確実に挿入することができる。しかも、脱落防止腕６４Ｃの縁部６４Ｃａが肉厚座金４Ｃａに面接触するので、脱落防止腕６４Ｃの姿勢が安定し易い。なお、肉厚座金４Ｃａは円環状の座金に限定されず、巻コイル状の座金や切り口のある皿ばね座金であっても良く、所望の締付トルクに耐え得る高さ調整部材であれば特に限定されない。

〔別実施形態１〕
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２２〜図２３に示すように、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に形成された貫通雌ネジ孔５０ａに螺合される雄ネジ軸部７０ａを備えたボルトにより構成している。第一挟持部材６０となるボルトは、ボルトの頭部７０ｂと第二挟持部材５０とを、両フランジ部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、第一フランジ部１Ａを押圧する第一押圧部６０ｅを有し、第二挟持部材５０は、脚部５０Ａの先端部に、第二フランジ部１Ｂの外側面１ａを押圧する第二押圧部５０ｅを有している。

本実施形態においても、脱落防止腕６Ｃは、第一押圧部６０ｅの基部６０Ｂ（第一押圧部６０ｅを支持する基部６０Ｂ）の側面から延出形成されるＬ字状又はＣ字状部材に構成されている。この脱落防止腕６Ｃは、第一フランジ部１Ａに向かって段落ちした段差部６Ｃｃが、第一基部６Ｂと脱落防止腕６Ｃとの接続部から先端部６Ｃｂに亘って形成されている。なお、脱落防止腕６Ｃは第一実施形態と同様の構成を図示しているが、上述した変形例における脱落防止腕６１Ｃ，６２Ｃ，６３Ｃの構成や、第二実施形態における接合部の補強構造を採用しても良い。

〔別実施形態２〕
図２４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が相対回転不能に係合した状態で、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。なお、本実施形態においても、上述した実施形態における脱落防止腕６Ｃ，６１Ｃ，６２Ｃ，６３Ｃの構成や、第二実施形態における接合部の補強構造が採用される。

〔その他の実施形態〕
（Ａ）上記実施形態では、両フランジ部１Ａ，１Ｂを８対の連結ボルト４Ａ及びナット４Ｂにより連結する構成としたが、フランジ部１Ａ，１Ｂの呼び径や設計圧力等に応じて、連結ボルト４Ａ及びナット４Ｂの数は適宜調整することができる。

（Ｂ）補強治具Ｐの装着手順は適宜変更することができる。例えば、まず、第一挟持部材６の第一押圧部６ｅを第一フランジ部１Ａの外側面１ａに当接させ、脱落防止腕６Ｃを第一フランジ部１Ａの径方向内方側からナット４Ｂに当接又は近接させる。次いで、第二挟持部材５の挿入部５Ａを接合方向から被挿入部６Ａの内部に挿入させつつ、第二押圧部５ｅを第二フランジ部１Ｂの外側面１ａに当接させる。次いで、締結ボルト７Ａの雄ネジ部７ａを被挿入部６Ａの挿通孔６ｄを介して挿入部５Ａの雌ネジ部５ｄに螺合させ、両挟持部材６，５を両フランジ部１Ａ，１Ｂに装着することもできる。

（Ｃ）上記実施形態では、脱落防止腕６Ｃを第一挟持部材６にのみ設ける構成としたが、必要に応じて、第二挟持部材５又は両挟持部材６，５に設ける構成としても良い。また、脱落防止腕６Ｃを、連結ボルト４Ａの頭部４ａ又はナット４Ｂに対して、両フランジ部１Ａ，１Ｂの径方向内方側から径方向外方側に回り込む凹状に形成せずに、単に、両フランジ部１Ａ，１Ｂの径方向内方側から当接する棒状部材で構成しても良い。

（Ｄ）上記実施形態では、第一挟持部材６に被挿入部６Ａを設け、第二挟持部材５に挿入部５Ａ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。

（Ｅ）上記実施形態では、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、正方形状としたが、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、挿入部５Ａの外面５ａ及び被挿入部６Ａの内面６ｂの形状を、楕円形状、多角形状等に構成することができる。

（Ｆ）上記実施形態では、両フランジ部１Ａ，１Ｂを、いわゆるＲＦ形フランジとした構成について説明したが、フランジ接合であれば、その他のフランジ接合であってもよく、例えば、ガスケット用の溝部を設けた所謂ＧＦ形フランジとしてもよい。

（Ｇ）上記実施形態では、流体配管系（管路）を構成する流体管の一例である鋳鉄製の両水道管１，１に形成した両フランジ部１Ａ，１Ｂに補強治具Ｐを装着する例について説明したが、流体管としては気体や液体が通流する管であってもよい。

本発明に係る接合部の補強治具および補強構造は、配管どうし、流体機器どうし、又は流体機器と配管の接合部を補強するための治具として利用可能である。

１ 水道管（第一筒状部材、第二筒状部材）
１Ａ 第一フランジ部
１Ｂ 第二フランジ部
１ａ 外側面
４Ａ 連結ボルト
４ａ 頭部
４Ｂ ナット
４Ｃａ 肉厚座金（高さ調整部材）
５ｅ 第二押圧部
６ｅ 第一押圧部
６Ｂ 第一基部（基部）
６Ｃ 脱落防止腕
６Ｃａ 縁部
６Ｃｃ 段差部
６Ｃｅ テーパ面
６３Ｃｂ 先端部
７ 締結機構
Ｐ 補強治具

Claims (3)

1. 第一筒状部材の端部から径外方向に突出した第一フランジ部と第二筒状部材の端部から径外方向に突出した第二フランジ部とを連結ボルトで接合した接合部に補強治具を装着する補強治具の装着方法であって、
   前記補強治具は、
   前記連結ボルトの頭部又はナットが配置される前記第一フランジ部の接合方向における外側面を押圧する第一押圧部と、
   前記第二フランジ部の外側面を押圧する第二押圧部と、
   前記第一押圧部と前記第二押圧部とを、前記接合方向に近接させて固定する締結機構と、を備え、
   前記装着方法は、
   前記第一フランジ部及び前記第二フランジ部を連結している既設の連結部材を取り外して前記連結ボルト及び前記ナットに付け替えて締め付ける付替工程と、
   前記付替工程の後、前記第一押圧部が前記第一フランジ部の前記外側面に対向し、且つ、前記第二押圧部が前記第二フランジ部の前記外側面に対向するように、前記補強治具を前記接合部に設置し、前記締結機構を締め付けて前記補強治具を前記接合部に仮固定する設置工程と、
   前記設置工程の後、前記締結機構を締付操作する第一締結工程と、
   前記連結ボルト又は前記ナットを締付操作する第二締結工程と、含み、
   前記第一締結工程を実行した後、前記第二締結工程を実行する補強治具の装着方法。
2. 前記第一締結工程と前記第二締結工程とを交互に複数回実行する請求項１に記載の補強治具の装着方法。
3. 前記第一押圧部及び前記第二押圧部の中心は、前記連結ボルトの頭部又はナットの外形を前記第一筒状部材の周方向に延長させた仮想円環面の領域内に位置している請求項１又は２に記載の補強治具の装着方法。

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