(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋設配管路に設置されたピット内において、埋設配管路の開閉バルブに締結される接合管と、相手側埋設配管に接続される接合管とを管軸方向スライド式の管継手により接続する構造であって、前記両接合管に埋設配管より厚肉の短尺管体を用い、前記管継手の継手本体は前記両接合管の外径より若干大きい内径を有するストレート管部と該ストレート管部の接合管端側開口端部よりテーパー状に拡がる拡径部を有し、前記拡径部の開口端部に形成したフランジ部をＯリングを介在させてボルト締結する方式の２分割構造となし、かつ前記ストレート管部の内周壁に配管外周面上をスライド可能に設けた環状突起壁の後部に、当該接合管に外嵌されてストレート管部開口端部にボルト締結される押輪をもって拘束される弾性シール材が組込まれ、両接合管の管接合端部に前記環状突起壁と所定の距離を隔てて凹凸嵌合方式にて着脱可能に外嵌された金属製リングが前記継手本体のストレート管部との間に食い込んで前記環状突起壁に係止して配管の抜け出しが防止される機構となし、前記継手本体に少なくとも一つの放散孔を設けた構造となしたことを特徴とする埋設配管用耐震型接続構造。
【請求項２】
前記金属製リングは、円周の一部に切欠部を有し、かつ外径が継手本体のストレート管部の内径より若干大きいことを特徴とする請求項１記載の埋設配管用耐震型接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は埋設ガス配管等の地中埋設配管路に設置されたピット（人孔）における埋設配管用耐震型接続構造に係り、特に地震、あるいは地盤沈下等に対応するための耐震動、変位吸収機能と大きな引抜き阻止力を持つ耐震型接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
埋設ガス配管等の地中埋設配管路においては、配管路の検査や、地震や火災等の緊急事態に即座に対応できるように２〜４ｋｍ置きにピットが設けられ、このピット部に配管路の開閉を行うためのバルブ、配管路の伸縮を吸収するための管軸方向スライド式管継手、流体の放散を行うための放散バルブ等が設置されている。図５は埋設ガス配管用のピットにおける従来の配管設備を例示したもので、１１は配管路の伸縮を吸収するための管軸方向スライド式管継手、１２は連絡短管、１３は配管路の開閉を行うためのバルブ、１４は緊急時や管内検査時等に管路内のガスを抜取るための放散バルブ、１５は埋設配管（本管）、１６はピットである。
【０００３】
すなわち、従来のピット内配管設備は、ピット１６の側壁に埋設配管１５が貫通支持され、上流側（図５中左側）の埋設配管１５に管軸方向スライド式管継手１１にて連絡短管１２が接続され、この連絡短管１２と下流側（図５中右側）の埋設配管１５との間に開閉バルブ１３が配設され、上流側と下流側の各埋設配管１５に放散バルブ１４が取付けられた構成となっている。
【０００４】
ここで、配管路の開閉を行うためのバルブ１３と上流側埋設配管１５とを、管軸方向スライド式管継手１１にて接続した連絡短管１２を介して接続しているのは、連絡短管１２とバルブ１３との間に遮断板（ガスケット）１３−１を挿入する場合の作業を容易にするためである。遮断板１３−１を挿入するのは、閉鎖した開閉バルブ１３からのガス漏れを完全に防止するためである。連絡短管１２とバルブ１３との間に遮断板（ガスケット）１３−１を挿入する場合は、いったん連絡短管１２を開閉バルブ１３から外して上流側埋設配管１５側にスライドさせてバルブ１３との間に隙間をつくり、この状態で遮断板１３−１を挿入した後、再度連絡短管１２を開閉バルブ１３にボルト締結する。
【０００５】
上記配管設備構成における配管路の伸縮を吸収するための従来の管軸方向スライド式管継手11は、図5、図6に示すごとく、上流側埋設配管15と所定の間隔を隔てて相対する連絡短管12の両接合管端部に外嵌された2個一対の締結用フランジ11-2と、内周面に環状突起壁11-5を有し、前記締結用フランジ間の接合管端部にスライド可能に外嵌された継手本体11-1と、締結用フランジ11-2間に横設した締結用ボルト11-3、前記継手本体11-1の両側開口端と双方の締結用フランジ11-2間に介在させたシールリング(ゴムパッキン)11-4とから構成され、締結用ボルト11-3の螺合締付けに伴ってシールリング11-4が継手本体11-1と締結用フランジ11-2との間に挟圧されて接続される構造となすとともに、上流側埋設配管15と連絡短管12の接合管端部に設けた複数個の抜止め用突起11-6に前記環状突起壁11-5が係止して継手本体11-1の抜け出しが防止される機構となっている。
【０００６】
すなわち、従来の耐震型接続構造は、管軸方向スライド式管継手１１の締結用ボルト１１−３の螺合締付けにより継手本体１１−１がシールリング１１−４を介して挟圧されて接続、構成され、また、連絡短管１２に管軸方向の引張力が作用した場合には、該連絡短管と管継手が相互に管軸方向にスライドすることによりその変位が吸収されるとともに、上流側埋設配管１５と連絡短管１２の管端部に設けた抜止め用突起１１−６にて管継手１１と連絡短管１２との離脱が防止される構造となしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の耐震型接続構造には、以下に示す問題点があった。
すなわち、従来の管継手は前記したごとく管軸方向の変位吸収機能を有するも、上流側埋設配管１５と連絡短管１２の接合管端部に設けた複数個の抜止め用突起１１−６と継手本体側に設けた環状突起壁１１−５との間隔、すなわち管軸方向のストロークは、開閉バルブ１３の締結用フランジと当該バルブに締結する連絡短管１２のフランジとの間に遮断板１３−１を挿入するのに必要な隙間を作れる程度で十分であることから、図面からも明らかなごとくさほど大きくはとられておらず、管軸方向の変位吸収量は小さいものであった。また、管継手の抜出し阻止力は、両側の接合管端部に設けた複数個の抜止め用突起１１−６の強度に委ねられるため、地震等により連絡短管に強大な引張力が加わった場合には抜止め用突起１１−６が欠けるおそれが多分にあり、機構的に大きな引抜耐力が得られないという欠点があった。
【０００８】
また、従来の管継手は構造的に曲げに対する変位吸収機能を有していないため、地震等により配管路に大きな曲げの力が加わって管継手の部分から上流側埋設配管１５側と連絡短管１２側が屈曲して芯ずれが生じた場合には継手本体１１−１に亀裂や破損が生じたり、締結用ボルト１１−３が折損する可能性が多分にあった。
【０００９】
また、従来の管継手は、シールリング１１−４の一部が外部に露出する構造となっているため、該リングの損傷が激しく、耐久性の劣化を余儀なくされるという問題があった。
【００１０】
さらに、従来の配管接続構造は、管継手部に放散バルブ14を直付けできない構造となっているため、図示のごとく上流側および下流側の埋設配管15に設けなければならず、放散バルブ14が邪魔になり管軸方向の相互スライド幅(ストローク)が大きくとれないことから、シールリング11-4の取替等メンテナンス性が悪いという欠点があった。
【００１１】
この発明は、従来の前記問題点を解決するためになされたもので、大きな伸縮量と所望の芯ずれ量を確保できる変位吸収機能と、配管の引張強度と同等の引抜き阻止力が得られ、かつメンテナンス性にも優れ、特に地震に対する信頼性の高い埋設配管用耐震型接続構造を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る埋設配管用耐震型接続構造は、埋設配管路に設置されたピット内において、埋設配管路の開閉バルブに締結される接合管と、相手側埋設配管に接続される接合管とを管軸方向スライド式の管継手により接続する構造であって、前記両接合管に埋設配管より厚肉の短尺管体を用い、前記管継手の継手本体は前記両接合管の外径より若干大きい内径を有するストレート管部と該ストレート管部の接合管端側開口端部よりテーパー状に拡がる拡径部を有し、前記拡径部の開口端部に形成したフランジ部をＯリングを介在させてボルト締結する方式の２分割構造となし、かつ前記ストレート管部の内周壁に配管外周面上をスライド可能に設けた環状突起壁の後部に、当該接合管に外嵌されてストレート管部開口端部にボルト締結される押輪をもって拘束される弾性シール材が組込まれ、両接合管の管接合端部に前記環状突起壁と所定の距離を隔てて凹凸嵌合方式にて着脱可能に外嵌された金属製リングが前記継手本体のストレート管部との間に食い込んで前記環状突起壁に係止して配管の抜け出しが防止される機構となし、前記継手本体に少なくとも一つの放散孔を設けた構造となしたことを特徴とし、また、前記金属製リングは、円周の一部に切欠部を有し、かつ外径が継手本体のストレート管部の内径より若干大きいものを用いたりするものである。
【００１３】
この発明において、継手本体を２分割構造としたのは、シール材および金属製リングの交換を容易にするためである。また、継手本体の形状として、配管外径より若干大きい内径を有するストレート管部と該ストレート管部の接合管端側開口端部よりテーパー状に拡がる拡径部を有する、太鼓状に近い形状としたのは、管軸方向の伸縮量の増加と、継目部分から配管が屈曲した場合の変位量（芯ずれ量）を大きくとるためである。
【００１４】
また、配管の抜け出しを阻止する手段として、双方の接合管端部に凹凸嵌合方式にて着脱可能に外嵌された金属製リングが継手本体のストレート管部との間に食い込んで前記環状突起壁に係止させる方式を採用したのは、より大きな引抜き阻止力を得るためと、弾性シール材の交換を容易にするためである。すなわち、埋設配管に管軸方向の引張力が作用して接合管が移動し金属製リングが継手本体のストレート管部との間に食い込むことにより大きな引抜き阻止力が得られる。また、金属製リングを着脱式としたことにより継手本体を両接合管より容易に抜き取ることができるので、弾性シール材の交換作業を容易に行うことができる。
【００１５】
また、この発明において、上記金属製リングとして、円周の一部に切欠部を設けるのは、接合管端部に対する着脱を容易にするためであり、また、外径が継手本体のストレート管部の内径より若干大きいリングを用いるのは、金属製リングが継手本体のストレート管部との間に食い込んで得られる引抜き阻止力をより高めるためである。
【００１６】
なお、両接合管に埋設配管より厚肉の短尺管体を用いたのは、前記金属製リングを凹凸嵌合し得る肉厚を確保するためである。また、この金属製リングの断面形状は特に限定するものではないが、継目部分から配管が屈曲した場合に当該リングの外周面が継手本体のテーパー状に拡がる拡径部の内周面に面接触できるように、リングの外周面に継手本体のテーパー面と逆方向のテーパー面を有する断面形状とするのが好ましい。
【００１７】
さらに、弾性シール材を継手本体の後部内側に組込み、ボルト締結される押輪をもって拘束するごとく設けたのは、シール材の損傷を防止し耐久性の向上をはかるためと、交換を容易にするためである。
【００１８】
この発明は以上のごとく構成されているので、ストレート管部とテーパー状に拡がる拡径部を有する２分割構造の継手本体と、金属製リングおよび環状突起壁とからなる抜止め防止機構とによって、管軸方向の伸縮量を大きくとることが可能となるとともに、金属製リングが継手本体のストレート管部との間に食い込むことにより拘束されて配管と同等の大きな引抜き阻止力を確保することができる。また、継手本体の拡径部の作用により配管の芯ずれ量を大きくとることができる。さらに、継手本体に放散孔を設けた構造としたことにより、放散バルブが作業の邪魔にならないばかりか、ピット壁との間に大きな離隔を確保できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明に係る埋設配管用耐震型接続構造の一例を示す側面図、図2は同上の接続構造における埋設配管用管継手を拡大して示す縦断側面図、図3は同上の埋設配管用管継手の一部を拡大して示す図で、(A)は通常時の状態を示す縦断側面図、(B)は配管引張時の状態を示す縦断側面図、図4は同上の埋設配管用管継手における他の金属製リングを例示したもので、(A)は正面図、(B)は埋設配管用管継手の連絡短管に装着した状態の一部を示す縦断側面図であり、1は管軸方向スライド式管継手、2-1、2-2は連絡短管、3は金属製リング、3-1はテーパー面、3-2は切欠部、4は弾性シール材、5は押輪である。
【００２０】
ピット１６内の配管設備構成は、上流側埋設配管１５に溶接にて接続された連絡短管２−１、下流側埋設配管１５に接続された開閉バルブ１３にボルト締結される連絡短管２−２、両側連絡短管２−１、２−２を接続する管軸方向スライド式管継手１と、放散バルブ１４とから構成されている。なお、ピット１６はコンクリート製であって、前記したごとく埋設配管路に２〜４ｋｍ置きに設置されている。
【００２１】
この発明に係る管継手１は、両側連絡短管２−１、２−２の外径より若干大きい内径を有するストレート管部１−１と該ストレート管部の接合管端側開口端部よりテーパー状に拡がる拡径部１−２を有する２個一対の筒体で継手本体を構成し、この継手本体は両方の筒体の前記拡径部１−２の開口端部に形成したフランジ部１−３をＯリング１−４を介在させて重ね合せた状態で、当該フランジ部１−３をボルト１−５にて締結する方式の２分割構造となしたもので、両方の筒体のストレート管部１−１の内周面には連絡短管２の外周面上をスライド可能な内径を有する環状突起壁１−６が設けられ、さらにこのストレート管部１−１の後端部には後述する弾性シール材４を拘束する押輪５をボルト締結するためのフランジ部１−７が設けられている。
【００２２】
この管継手における抜出し防止機構は、埋設配管１５より厚肉の短尺管体からなる両側連絡短管２−１、２−２の接合管端部に凹凸嵌合方式にて着脱可能に外嵌された金属製リング３に継手本体のストレート管部１−１の内周面に両側連絡短管２−１、２−２の外周面上をスライド可能に設けた環状突起壁１−６を係止させる方式を採用している。ここで、金属製リング３は継目部分から配管が屈曲した場合に当該リングの外周面が継手本体のテーパー状に拡がる拡径部１−２の内周面に面接触できるように、当該リングの外周面を前記拡径部１−２のテーパー面と逆方向のテーパー面３−１に形成している。また、この金属製リング３は埋設配管１５に引張力が作用して互いに相反する方向に両側連絡短管２−１、２−２が移動した際に、継手本体のストレート管部１−１との間に食い込んで拘束されるとともに、前記環状突起壁１−６に係止して配管の抜け出しが防止されるように構成されている。
【００２３】
上記金属製リング３を両側連絡短管２−１、２−２の接合管端部に凹凸嵌合方式にて着脱可能に外嵌する手段としては、図４に示すごとく、当該リングの円周の一部を切断して外嵌するか、または当該リングを２分割構造として外嵌する方法等により簡易迅速に凹凸嵌合させることができる。
【００２４】
図４に示す金属製リング３は、当該リングの円周の一部に切欠部３−２を設け、かつリング外径が前記継手本体のストレート管部１−１の内径よりも若干大きいリングを例示したものである。この金属製リングを連絡短管２−１、２−２の接合管端部に装着する際は、当該リングを左右に押し広げて凹凸嵌合させる。また、この金属製リングは図４（Ｂ）に示すごとく、外径が前記継手本体のストレート管部１−１の内径よりも若干大きいので、埋設配管１５に引張力が作用して互いに相反する方向に両側連絡短管２−１、２−２が移動した際に、継手本体のストレート管部１−１で絞られるので、より大きな引抜き阻止力が得られる。
【００２５】
また、この管継手における弾性シール材４は、継手本体のストレート管部１−１の環状突起壁１−６に隣接して両側連絡短管２−１、２−２に外嵌され、ストレート管部開口端部のフランジ部１−７にボルト５−１にて締結される押輪５をもって拘束されるように取付けられている。
【００２６】
開閉バルブ１３の両側に設ける放散バルブ１４のうち、管継手側は当該継手本体の一方の筒体の拡径部１−２に設け、他方の放散バルブ１４は下流側の埋設配管１５に可及的に開閉バルブ１３に近接して設置し、この側のピット壁と所望の離隔を確保する。
【００２７】
なお、この発明の配管接続構造においては、両側連絡短管2-1、2-2に埋設配管15より厚肉の短尺管体を用いるので、上流側の連絡短管2-1は溶接にて上流側埋設配管15と接続し、遮断板(ガスケット)13-1を挿入する側の他方の連絡短管2-2は従来と同様ボルト締結により開閉バルブ13と接続する。
【００２８】
上記構成の配管接続構造において、例えば地震により両方の埋設配管１５に互いに相反する方向に大きな引張力が作用した場合には、両側連絡短管２−１、２−２がスライドすることにより両方の金属製リング３が継手本体のストレート管部１−１との間に食い込んで拘束されるので大きな引抜き阻止力を確保することができるとともに、各金属製リング３が環状突起壁１−６に当接することにより両側連絡短管２−１、２−２が管継手より離脱することはない。
【００２９】
また、金属製リング３と環状突起壁１−６との間隔は従来よりはるかに長い距離となっているので、地震による大変位に対しても十分に吸収することができる。さらに、地震等により両側連絡短管２−１、２−２に大きな曲げの力が加わって管継手の部分から両側連絡短管２−１、２−２が屈曲して芯ずれが生じた場合、継手本体の拡径部１−２の内周面と両側連絡短管２−１、２−２の開口端部に凹凸嵌合した金属製リング３との間に形成されている隙間の部分でその変位が吸収されるので、継手本体に与える影響は極めて小さい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したごとく、この発明は以下に記載する効果を奏する。
（１）継手本体をストレート管部とテーパー状に拡がる拡径部を有する一対の筒体からなる２分割方式としたことにより、組立てが簡単である。
（２）両側連絡短管に凹凸嵌合する金属製リングと継手本体側に設けた環状突起壁とからなる抜止め防止機構によって、管軸方向の伸縮量を大きくとることが可能となるとともに、金属製リングが継手本体のストレート管部との間に食い込んで拘束されて止まる構造となっているので、配管強度と同等以上の大きな引抜き阻止力を確保することができる。
（３）継手本体の拡径部の作用により配管の芯ずれ量を大きくとることができるので、両側連絡短管に大きな曲げの力が加わって管継手の部分から両側連絡短管が屈曲して芯ずれが生じても、継手本体が損傷されるおそれはほとんどない。
（４）金属製リングを着脱式としたことにより継手本体を接合管より容易に抜き取ることが可能となり、弾性シール材の交換作業を容易に行うことができる。
（５）管継手と両側連絡短管との弾性シール材を継手本体の後部内側に組込み、ボルト締結される押輪をもって拘束するごとく設けたことにより、シール材の損傷を防止し耐久性の向上がはかられる。
（６）開閉バルブの両側に設ける放散バルブのうち、管継手側は当該継手本体自体に設け、他方の放散バルブは可及的に開閉バルブに近接して設置することができるので、ピット壁と所望の離隔を確保することができ、放散バルブがピット内での配設作業の邪魔になることがなく、ピット内の狭い場所にあっても配設を簡便となすとともに、金属製リングおよび弾性シール材の交換を簡易迅速に行うことができるので、メンテナンス性に富む。
（７）大きな伸縮量と所望の芯ずれ量を確保できる変位吸収機能と、配管の引張強度と同等の引抜き阻止機能を有する点で、特に地震に対する信頼性は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る埋設配管用耐震型接続構造の一例を示す側面図である。
【図２】同上の埋設配管用耐震型接続構造における埋設配管用管継手を拡大して示す縦断側面図である。
【図３】同上の埋設配管用管継手の一部を拡大して示す図で、（Ａ）は通常時の状態を示す縦断側面図、（Ｂ）は配管引張時の状態を示す縦断側面図である。
【図４】同上の埋設配管用管継手における他の金属製リングを例示したもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は埋設配管用管継手の連絡短管に装着した状態の一部を示す縦断側面図である。
【図５】この発明の対象とする従来の埋設配管用接続構造の一例を示す側面図である。
【図６】同上従来の埋設配管用管継手を拡大して示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１  管継手
２−１、２−２  両側連絡短管
３  金属製リング
３−１  テーパー面
３−２  切欠部
４  弾性シール材
５  押輪
１３  開閉バルブ
１４  放散バルブ
１５  埋設配管
１６  ピット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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