(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿し口と該挿し口が挿入される受口からなり、両者の間に止水リングが介装される異形管継手において、前記挿し口の先端部にリング状の挿し口突起が一体に設けられるとともに、該挿し口突起の後方には抜け止めリングが取り付けられ、前記受口の内周部には前記抜け止めリングと係合して挿し口と受口の離脱を防止するロックリングと、前記挿し口の先端部外周面に当接する屈曲防止リングとが設けられ、前記抜け止めリングと屈曲防止リングは、通常の外力に対してはスリップせず、地震による大負荷が作用した時はスリップ可能に取り付けられていることを特徴とする耐震異形管継手。
【請求項２】
抜け止めリングと屈曲防止リングの少なくとも一方が、一つ割り又は複数割りの円弧状部材の結合体として形成され、該円弧状部材の端部同士をボルトで締着することにより、環状に形成される請求項１に記載の耐震異形管継手。
【請求項３】
屈曲防止リングの外周部に直径方向に突出するフランジ状の突条が形成され、該突条が受口内周部に形成した環状の溝内に嵌合している請求項１に記載の耐震異形管継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道、ガス、下水道等に用いる流体輸送用配管に使用される耐震管継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダクタイル鋳鉄管を地中に埋設して形成する管路には、地震等によって過大な外力が配管を直撃した時でも、その外力を伸縮作用によって吸収緩和する耐震性を具備した管継手が近年広く採用されるようになった。この種の耐震管継手は、継手部に伸縮機能と離脱防止機能を備えており、これらの機能によって地震やその他の地盤変動に追従して伸縮・屈曲し、配管が過大な歪みを生じて破損することを防止できるものである。
【０００３】
ところで、屈曲や分岐の多い市街地等の配管では、直管だけでは管路を形成することができないため、図７（ａ）に示すような曲がり管（Ｕ字管）や、同図（ｂ）に示すＴ字管等のいわゆる異形管が多く使用される。この異形管には、水圧によって当該異形管を屈曲させたり逸脱させたりする方向の外力（不平均力）Ｐが作用するが、ダクタイル鋳鉄管の耐震継手を異形管に用いる場合は、通常、コンクリート防護を行わないので、上記水圧による不平均力で管が伸縮したり屈曲しないように、離脱防止機構と屈曲防止機構を備えたものとなっている。
【０００４】
図８（ａ）は、この種の異形管継手の例としてのＮＳ形継手を表すもので、直管の挿し口１０１を異形管の受口１０２に挿入している。この継手において、水圧による不平均力Ｐが作用すると、挿し口先端部に設けた挿し口突起１０３と受口内面に設けたロックリング溝１０５にロックリング芯出し用ゴム１０６を介して預け入れられたロックリング１０４とが係合することによって離脱が防止される。また、セットボルト１０７を屈曲防止リング１０８が挿し口外周面１１１に当接するまで締め付けることによって管の屈曲が防止される。なお、挿し口１０１と受口１０２との間に介装したゴム輪（止水リング）１１０によって止水される。
【０００５】
次に、図８（ｂ）は異形管の挿し口２０１を直管の受口２０２に挿入した継手を表すもので、受口２０２の内面に設けたロックリング溝２０５にロックリング芯出し用ゴム２０６を介してロックリング２０４が預け入れられており、挿し口先端部には挿し口突起２０３が設けられている。この継手に水圧による不平均力Ｐが作用した場合は、前記と同様に、ロックリング２０４と挿し口突起２０３とが係合することにより離脱が防止される。また、挿し口の前方にはライナ芯出し用ゴム２１３を介してライナ２１２が挿入されていて、その一方の端部が受口の奥端面２０２ａに接触している。不平均力が作用したときは、ライナ２１２の他方の端部２１２ａと挿し口先端２０１ａとが接触するとともに、挿し口突起２０３とロックリング２０４とが係合することにより屈曲が防止される。さらに、挿し口が異形管の場合は、挿し口後方に設けられている屈曲防止突部２１４と受口端部内周面２０２ｂによっても屈曲が防止される。なお、止水は、上記と同様に、ゴム輪２１０によって行われる。
【０００６】
異形管に使用される他の継手形状としては、図９に示すような、ＳII形継手と呼ばれるものがある。図９（ａ）は直管挿し口３０１を異形管受口３０２に挿入して継合される継手部を表すもので、水圧による不平均力が作用した場合は、挿し口先端部に設けた挿し口突部３０３と受口内面に設けたロックリング溝３０５に預け入れられたロックリング３０４とが係合することによって離脱が防止される。また、前記突部３０３と受口奥部３０２ａとが接触して屈曲が防止される。なお、押輪３１６をボルト・ナット３１７で締め付けて、ゴム輪３１０を押し付けることにより止水される。この時、ゴム輪３１０は、バックアップリング３０９によって保護されている。
【０００７】
次に、図９（ｂ）は異形管挿し口４０１を直管受口４０２に挿入して継合する継手部を表すもので、水圧による不平均力が作用した場合は、挿し口先端部に設けた挿し口突部４０３と受口内面に設けたロックリング溝４０５に預け入れられたロックリング４０４とが係合することによって離脱防止される。また、前記ＮＳ形継手と同様に、一端が受口奥端面４０２ａに接触するように挿入されているライナ４１２の他端４１２ａと挿し口先端４０１ａとが係合するとともに、挿し口突起４０３とロックリング４０４とが係合することにより屈曲が防止される。なお、止水は、上記と同様に押輪４１６をボルト・ナット４１７で締め付けてゴム輪４１０を押し付けることにより行われる。４０９はバックアップリングである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の異形管継手部では、水圧による不平均力により管が伸縮・屈曲しないように、継手形状を離脱防止及び屈曲防止する構造としているので、地震等で過大な外力が作用しても殆ど伸縮・屈曲することができない。このため、屈曲や分岐が多い市街地等のように必然的に異形管が多くなる管路では、地震等の過大な外力が直撃した場合に、直管部分だけでは十分に地盤変動を吸収することができず、異形管部に歪みが集中して、管（路）が破壊される危険性があった。さらに、直管と異形管のそれぞれが受口及び挿し口になる時、継手形状が異なるために継合する方法が異なり、煩雑であった。
【０００９】
そこで本発明は、常時の水圧による不平均力では継手が伸縮・屈曲せず、地震等の過大な外力が継手に作用した場合は、伸縮・屈曲して管路の歪みを吸収することができる耐震異形管継手を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本発明にかかる耐震異形管継手は、挿し口と該挿し口が挿入される受口からなり、両者の間に止水リングが介装される異形管継手において、前記挿し口の先端部にリング状の挿し口突起が一体に設けられるとともに、該挿し口突起の後方には抜け止めリングが取り付けられ、前記受口の内周部には前記抜け止めリングと係合して挿し口と受口の離脱を防止するロックリングと、前記挿し口の先端部外周面に当接する屈曲防止リングとが設けられ、前記抜け止めリングと屈曲防止リングは、通常の外力に対してはスリップせず、地震による大負荷が作用した時はスリップ可能に取り付けられていることを特徴としている。
【００１１】
上記抜け止めリングと屈曲防止リングの少なくとも一方を、一つ割り又は複数割りの円弧状部材の結合体として形成し、該円弧状部材の端部同士をボルトで締着することにより、環状に形成して挿し口又は受口に固定するようにすれば、ボルトの締め付け力でリングの径を調節することができるので便利である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に表された本発明の実施の形態例について具体的に説明する。図１は本発明にかかる耐震異形管継手の構造を表す断面図であり、この管継手は、挿し口１と受口２からなる。挿し口１と受口２の間隙部に止水リングであるゴム輪７が介装されており、押し輪１６をボルト・ナットで締め付けて該ゴム輪７を固定する点、ゴム輪７がバックアップリングで補強されている点、ロックリング４と挿し口突起３との係合によって離脱が防止される点等は通常使用されているＳII形継手と同じ構造である。挿し口突起３は、リングを挿し口１の外周面に溶接等で固着して形成されている。
【００１３】
挿し口突起３の後方には抜け止めリング５が設けられている。この抜け止めリング５は、通常の水圧による不平均力に対してはスリップせず、地震等の過大な力が作用した時はスリップする程度の強度で挿し口３の外周面に取り付けられている。抜け止めリング５の構造と取り付け方法については後述する。
【００１４】
受口２の内周面２１にはロックリング溝４１が設けられ、この溝４１にロックリング４が嵌め込まれている。このロックリング４は、前記抜け止めリング５と係合することにより、水圧の不平均力による挿し口１の抜け出しを防止するもので、地震等による過大な引き抜き力が作用した時は、抜け止めリング５が挿し口外周面上を挿し口突起３側にスリップし、最終的には当該挿し口突起３と係合することにより離脱が防止される。
【００１５】
一方、受口２の奥端面２２と前記ロックリング４との中間部には、屈曲防止リング６が設けられている。この屈曲防止リング６は、前記挿し口突起３と係合するように設けられており、通常の水圧による不平均力に対してはスリップせず、地震等による過大な押し込み力が作用した時は前記奥端面２２側にスリップし、最終的には当該奥端面２２に当接するまで移動できるように受口２の内周面２１に取り付けられている。
【００１６】
図２は前記抜け止めリング５と屈曲防止リング６の構造を表すもので、同図（ａ）に示す例では、リング５（６）は二つ割り構造となっていて、互いに対称的な２個の円弧状部材５ａ（６ａ），５ａ（６ａ）が同図（ｃ）に示すように端部同士を突き合わせた形でボルト５１で連結固着されている。また、同図（ｂ）に示す例では、リング５（６）は一つ割り構造となっていて、その分離された両端部をボルト５１で連結固着している。上記ボルト５１は、中央部を境に左右で逆ねじが切られており、このボルトを回すことにより、それぞれの側の螺合深さが変化し、円弧状部材５ａ（６ａ），５ａ（６ａ）の間隔が拡縮する結果、リング自体の外径が変化する。このため、このボルトで挿し口１に対する抜け止めリング５の固着力、及び受口２に対する屈曲防止リング６の固着力を調節することができる。
【００１７】
図３は、本発明の異形管継手の作用を表すもので、通常の状態では、同図（ａ）に示すように、ロックリング４が抜け止めリング５に当接し、挿し口突起３が屈曲防止リング６に当接した状態となっていて、水圧による不平均力が作用しても逸脱や屈曲が生じない。この状態では、抜け止めリング５と挿し口突起３との間に引き抜き余裕量Ｌ１が、屈曲防止リング６と受口奥端面２２との間に押し込み余裕量Ｌ２がそれぞれ残されていて、この余裕量の長さだけ引き抜き又は押し込みが可能であるので、（財）国土開発技術センターの「地下埋設管路耐震継手の技術基準」（案）に規定された管長の１％以上の押し込み代及び引き抜き代を確保することができる。
【００１８】
上記通常の継合状態において、地震等による過大な引き抜き力が作用した時は、同図（ｂ）に示すように、挿し口１が後方（図の左方向）へ引っ張られて移動する。このとき、抜け止めリング５はロックリング４に当接していて後方へ移動できないため、挿し口の外周面上をスリップする。この引き抜き力がさらに作用すると、最終的には挿し口突起３が抜け止めリング５の反対側（前側）の端面に当接し、抜け止めリング５が挿し口突起３とロックリング４とで挟圧された状態となる。このため、挿し口１の抜け出しが防止される。
【００１９】
一方、同図（ａ）の状態から、地震等による過大な押し込み力が作用した時は、同図（ｃ）に示すように、挿し口１が前方（図の右方向）へ移動する。このとき、屈曲防止リング６が挿し口突起３に押されて受口内周面上をスリップする。この押し込み力がさらに作用すると、最終的には屈曲防止リング６が挿し口突起３と受口奥端面２２とで挟圧された状態となり、それ以上の押し込みが規制される。
【００２０】
図４は上記と若干異なる例を表すもので、この実施形態では、受口２の内周面に環状の溝６２が切られており、この溝６２に屈曲防止リング６０が嵌合している。屈曲防止リング６０は、図５に示すように、一つ割り構造で、その外周部には同図（ｃ）に示すように、薄肉フランジ状の突条６１，６１が形成されている。また、分離された両端部の側面部にはプライヤ等の工具を掛けるための切欠き６３が設けられている。この屈曲防止リング６０は、前記切欠き６３に掛けたプライヤ等の工具で両端部を接近させることにより外径を小さくした状態で溝６２に嵌め込み、その後プライヤ等に加えている引き寄せ力を除去すれば、リングが弾性により拡径し、溝６２から逸脱しなくなる。
【００２１】
図６は、この実施形態における屈曲防止リング６０の取り付け状態を表すもので、通常の水圧による不平均力が作用した状態では、同図（ａ）に示すように、リング６０のフランジ状突条６１，６１が溝６２内に嵌り込んだ状態に保たれる。この状態で地震等による過大な押し込み力が作用した場合は、リング６０が挿し口突起３に押されて図の右側へ移動する。この時、一方の突条６１が同図（ｂ）に示すように溝６２の側壁に当たって屈曲させられ、溝６２の内壁との係合が解除され、リング６０が右方へ移動可能となる。この押し込み力がさらに作用すれば、同図（ｃ）に示すように反対側の突条６１も反対側に屈曲させられ、溝６２との係合が解かれるため、リング６０はさらに右方向に移動可能となる。
【００２２】
この実施形態の屈曲防止リング６０は、受口内周部に設けた溝６２に嵌り込んでいて、その移動には突条６１を屈曲させなければならないので、上記分割部にねじ込み、ねじ出し可能なボルトで受口内周面に固定する屈曲防止リング６よりも大きな不平均力に耐えることができる。なお、図５、図６では屈曲防止リング６０を例にとって説明したが、抜き止めリングをこの屈曲防止リング６０と同様な突条を有する一つ割りの環状体（但し、弾性によって直径が縮小する締まり勝手のリングとする必要がある）として形成し、挿し口１の外周面に設けた溝に嵌め込んで固定する構造とすることもできる。この構造としておけば、屈曲防止リング６０の場合と同様に、移動のためには突条を屈曲させる必要があるので、より高い水圧による不平均力に耐えるものとなる。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る耐震異形管継手は、公知のＳII形継手に抜け止めリングと屈曲防止リングを固定したものであるから、管の接合に熟練を要せずとも、伸縮・屈曲をもたらす不平均力に耐えるものとなった。また、この耐震異形管継手は、水圧による不平均力で管が抜け出したり屈曲したりしないものでありながら、過大な外力が作用した場合の継手伸縮量を確保することができるので、異形管を多く使用する屈曲や分岐の多い市街地等での管路に使用した場合に、地震等による過大の外力が直撃しても、伸縮・屈曲して管路の歪みを吸収することができ、しかも伸縮・屈曲した後も通水断面や水質に悪影響を及ぼすことなく、管路の耐震性を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を例示する耐震異形管継手の断面図である。
【図２】抜け止めリング（屈曲防止リング）の実施形態を表す正面図（ａ）、異なる形態を表す正面図（ｂ）及び要部の拡大図（ｃ）である。
【図３】この耐震異形管継手の作用を表す断面図である。
【図４】上記と異なる実施形態における耐震異形管継手の断面図である。
【図５】抜け止めリング（屈曲防止リング）の異なる実施形態を表す正面図（ａ）、その要部の拡大平面図（ｂ）及びＸ−Ｘ矢視拡大図（ｃ）である。
【図６】抜け止めリング（屈曲防止リング）の作用を表す断面図である。
【図７】異形管継手を使用した管路を例示する外観図であり、（ａ）はＵ字管継手を、（ｂ）はＴ字管継手を表す。
【図８】従来の耐震異形管継手の断面図であり（ａ）（ｂ）２種のものを表す。
【図９】上記と異なる２種の従来の耐震異形管継手の断面図である。
【符号の説明】
１    挿し口
２    受口
３    挿し口突起
４    ロックリング
５    抜け止めリング
６    屈曲防止リング
６０    屈曲防止リング
【図１】
0003650904.tif 000002
【図２】
0003650904.tif 000003
【図３】
0003650904.tif 000004
【図４】
0003650904.tif 000005
【図５】
0003650904.tif 000006
【図６】
0003650904.tif 000007
【図７】
0003650904.tif 000008
【図８】
0003650904.tif 000009
【図９】
0003650904.tif 000010