(57)【要約】【課題】  管継手部の耐圧試験装置は、管製造公差に基づく内径の相違、管種による内径の相違、施工時における継手の段違いや折れ曲がり、土圧などによる管の扁平化などの現場条件に対応可能で、狭い管内での作業効率のよい耐圧試験装置を提供する。【解決手段】  管継手部の内壁にゴムスリーブを装着し、剛性部を有する２条の撓み性バンド状部材を複数部分に分割し、組立式蝶番により連結し、タイロットで一定の間隔に保持し、夫々の撓み性バンド状部材の両端を重ね合わせ、重ね合わせ部の外側をテーパー形状とし、ジャッキの装着部のみを剛性部とすることで、ジャッキによる拡径状態で高い気密性能が得られ、ジャッキを取り外すことにより、バンド状部材が折り畳まれ移動が可能となるなど、作業効率のよい耐圧試験装置となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管継手部の内壁に装着されリング状の気密空間を形成するためのゴムスリーブと、この気密空間に加圧した試験流体を注入する圧力注入口と、前記ゴムスリーブの内周側で管の長手方向に配列される２条の撓み性バンド状部材と、これら２条の撓み性バンド状部材の間隙を保持する複数のタイロットと、前記撓み性バンド状部材の両端部に取り付けられ撓み性バンド状部材を管の周方向へ拡径し前記ゴムスリーブを押圧するためのジャッキと、を有する耐圧試験装置であって、前記撓み性バンド状部材を周方向に複数に分割する分割部分と、これらの隣り合う分割部分を連結する組立式蝶番と、前記撓み性バンド状部材の両端部が重ね合わされる外側端部のテーパー形状の部分と、前記撓み性バンド状部材の前記ジャッキが取り付けられる取り付け部分に形成される剛性部と、前記撓み性バンド状部材の重ね合わせ部の内側端部に固定されるジャッキ受け台と、前記剛性部の端部に固定されるジャッキ受け台と、前記ジャッキ受け台の間に装着する撓み性バンド状部材の円弧に沿う台形の枕木と、を有することを特徴とする管継手部における耐圧試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管継手部の内壁に装着されリング状の気密空間を形成するためのゴムスリーブを、剛性部を有する２条の撓み性バンド状部材をジャッキにより拡径し、内壁に押圧して気密性を得る耐圧試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
管路工事においては、管径８００ｍｍ以上の管継手部に対して人力による水圧試験が行われ、水圧試験方法は、管継手部の内壁にゴムスリーブを装着し、その内側の金属フレームをジャッキで拡径しゴムスリーブを押圧することで気密空間を形成し、この気密空間に加圧した試験流体を注入し漏水の有無を判定することなどに使用され、通常０．５ＭＰａを耐圧試験の上限としている。
【０００３】
このような管継手部の耐圧試験装置の１例として実開昭６２−１４３５４号を図６、図７、図８に示す。図６に示す耐圧試験装置は、管継手部Ｐ１の内側に気密性を保持するリング状のシール材４０と、このシール材４０の内周面に沿って配置される環状の金属製当て板４１と、さらに内周面に沿って配置される環状の金属フレーム４２は２条とし、注水口４８とエア抜き口４９を利用し管継手部Ｐ１を加圧する耐圧試験装置である。図７に示す耐圧試験装置の状態は、分割された金属フレーム４２はフレーム取り付け金具４３とボルト４４で連結され、シール材４０を内壁Ｐ４に押圧するために、金属フレーム４２の分割部４７をジャッキ取り付け金具４５に取り付けたジャッキ１７で拡径し、金属フレーム４２の分割部４７に調整金具４６をボルト４４で固定し、シール材４０により管継手部Ｐ１の内側に気密空間を形成している。図８に示す耐圧試験装置の状態は、図７に示す耐圧試験装置の状態からジャャッキ１７およびジャッキ取り付け金具４５を取り外した状態で、注水口４８とエア抜き口４９を利用し管継手部Ｐ１を加圧する状態を示している。
【０００４】
管継手部Ｐ１の隣接管Ｐ２，Ｐ３は、管製造公差に基づく内径の相違、管種による内径の相違、施工時における継手の段違いや折れ曲がり、土圧などによる管の扁平化等の要因により、同一回転面に内接しないため、金属フレーム４２は、隣接管Ｐ２，Ｐ３の端部の夫々を押圧する撓み性を有する２条分離型としているが、シール材４０の内周面に沿って全周、全幅にわたって覆っている環状の金属製当て板４１が障害となり、金属フレーム４２を２条分離型とした効果を発現できず、シール材４０を均等に押圧する事ができない場合が有る。又、金属製当て板４１を装着しない場合で、金属フレーム４２の間隙２３が広いとシール材４０が試験圧力により膨出する問題が生じる。
【０００５】
金属フレーム４２の分割部４７をジャッキ１７で拡径し、調整金具４６をボルト４４で固定し連結することで拡径状態を維持し、ジャッキ１７およびジャッキ取り付け金具４５を取り外し、耐圧試験を実施するとしているが、ジャッキ１７の拡径作用の突っ張り力により、ジャッキ１７の装着部の金属フレーム４２が内側に撓んだ状態で調整金具４６をボルト４４で固定し連結するため、ジャッキ１７の装着部のシール材４０の押圧力が不足することとなり、金属フレーム４２の撓みを復元させ均等な押圧を得るために、ジャッキ１７を取り外して耐圧試験を実施しなければならない。
【０００６】
耐圧試験を実施する管内は暗くて狭く作業環境は悪く、特にジャッキ１７と金属フレーム４２の狭い空間での調整金具４６をボルト４４で取り付ける作業、又は取り外す作業と、金属フレーム４２をフレーム取り付け金具４３とボルト４４で連結する作業、又は取り外す作業は非効率な作業である。
【０００７】
コンクリート管の内径の最大製造公差は±１０ｍｍあるため、拡径の調整金具４６は無段階でなければ金属フレーム４２を適正な拡径状態に保持することができず、又、管の種類により管内径が異なるため、耐圧試験装置も管の種類に対応して製作しているのが実態である。撓み性管は、土圧により扁平化しているため、ジャッキ１７による拡径を繰り返し、金属フレーム４２を撓ませて管の扁平状態に適合させなければ、高い気密性は確保できない等に対して、汎用性のある耐圧試験装置が求められている。
【０００８】
【特許文献１】実開昭６２−１４３５４号
【特許文献２】実開昭５８−６６３４０号
【特許文献３】実公昭４０−０１９１８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記の点に着目してなされたものであり、その課題は、管継手部の隣接管は、管製造公差に基づく内径の相違、管種による内径の相違、施工時における継手の段違いや折れ曲がり、土圧などによる管の扁平化等の要因により、同一回転面に内接しないため、撓み性バンド状部材を２条に分離することで対応可能とする耐圧試験装置は公知であるが、撓み性バンド状部材の２条の間隙から、ゴムスリーブが試験圧力により膨れ出ることを防止する環状の金属製当て板を用いることなく、撓み性バンド状部材を２条に分離する課題と、暗く狭い管内作業である耐圧試験の作業性向上を図るために、撓み性バンド状部材の分割部をジャッキで拡径した状態で耐圧試験が実施可能とする課題と、管内径は、製造公差の範囲内で相違があることと、管の種類により管内径が異なることなど、拡径の調整範囲を拡大し、かつ無段階で調節可能とし、耐圧試験装置の適用範囲を拡大する課題と、を解決した耐圧試験装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するため本発明は、管継手部の内壁に装着されリング状の気密空間を形成するためのゴムスリーブと、この気密空間に加圧した試験流体を注入する圧力注入口と、前記ゴムスリーブの内周側で管の長手方向に配列される２条の撓み性バンド状部材と、これら２条の撓み性バンド状部材の間隙を保持する複数のタイロットと、前記撓み性バンド状部材の両端部に取り付けられ撓み性バンド状部材を管の周方向へ拡径し前記ゴムスリーブを押圧するためのジャッキと、を有する耐圧試験装置であって、前記撓み性バンド状部材を周方向に複数に分割する分割部分と、これらの隣り合う分割部分を連結する組立式蝶番と、前記撓み性バンド状部材の両端部が重ね合わされる外側端部のテーパー形状の部分と、前記撓み性バンド状部材の前記ジャッキが取り付けられる取り付け部分に形成される剛性部と、前記撓み性バンド状部材の重ね合わせ部の内側端部に固定されるジャッキ受け台と、前記剛性部の端部に固定されるジャッキ受け台と、前記ジャッキ受け台の間に装着する撓み性バンド状部材の円弧に沿う台形の枕木と、を有するという手段を講じたものである。
【００１１】
ゴムスリーブを管の内壁に押圧させ、気密性を確保する手段として、撓み性バンド状部材が使用される。撓み性バンド状部材は、隣接管の端部の夫々に押圧する２条分離型で、撓み性バンド状部材の２条の間隙をゴムスリーブの厚さと耐圧試験圧力に応じ、適切に保持するタイロットを複数箇所取り付けることにより、金属製の当て板がなくとも、ゴムスリーブの膨張を安全な範囲に留める事が可能となり、２条の撓み性バンド状部材の特性が発揮される。
【００１２】
ゴムスリーブを押圧するジャッキの装着部の撓み性バンド状部材は、ジャッキの拡径作用の突っ張り力により内側に撓みゴムスリーブの押圧が低下するため、通常は調整金具により固定し連結し、ジャッキを取り外すことにより撓みを復元させ均等な押圧を得ているが、ジャッキの装着部の撓み性バンド状部材に補強リブを取り付けることにより剛性部が形成され、ジャッキの拡径作用の突っ張り力による撓みが防止され、ジャッキで拡径した状態で管継手部の内壁全域にわたる均等な気密性を確保することが可能となる。
【００１３】
撓み性バンド状部材は、管の内壁に沿う撓み性を有し、拡径による軸力で座屈しない断面力を具備していなければならない。そのためにステンレス鋼板のように強靭な材料を用いて個々の撓み性バンド状部材を形成し、さらに個々の撓み性バンド状部材を複数部分に分割し組立式蝶番により連結し、撓み性バンド状部材の両端は伸長時に重ね合わさり、ゴムスリーブに接触する外方の重ね合わせ部はテーパー形状とすることで無段階の拡径状態を確保でき、撓み性バンド状部材の端部を調整金具により固定し連結する必要も生じない。
【００１４】
管の扁平化に撓み性バンド状部材を追随させる場合は、撓み性バンド状部材の剛性部を真円に近い部分に装着し、撓み性バンド状部材の重ね合わせ部の内側端部に固定されるジャッキ受け台と、剛性部の端部に固定されるジャッキ受け台と、前記ジャッキ受け台の間に装着する撓み性バンド状部材の円弧に沿う台形の枕木を複数挿入することで、ジャッキの伸長ストロークを補い、順次ジャッキで拡径することで撓み性バンド状部材を管の扁平化に追随させることが可能となり、管の種類により管内径が異なることなどに対しては、撓み性バンド状部材の重ね合わせ代を適切に選定することにより、耐圧試験装置の適用管径範囲を拡大することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は以上の如く構成されかつ作用するものであるから、管継手部の隣接管は、管製造公差に基づく内径の相違、管種による内径の相違、施工時における継手の段違いや折れ曲がり、土圧などによる管の扁平化等の要因により、同一回転面に内接しない状況においても、対応可能な２条の撓み性バンド状部材を、適切な間隔に保持する複数のタイロットで連結することにより、ゴムスリーブの膨出を安全な範囲に留める事が可能となり、ジャッキの装着部の撓み性バンド状部材に補強リブを取り付けることにより剛性部が形成され、ジャッキの拡径作用の突っ張り力による撓みが防止され、ジャッキで拡径した状態で管継手部の内壁全域にわたる均等な気密性を確保することが可能となり、個々の撓み性バンド状部材を複数部分に分割し組立式蝶番により連結し、撓み性バンド状部材の両端は伸長時に重ね合わさり、ゴムスリーブに接触する外方の重ね合わせ部はテーパー形状とすることで無段階の拡径状態が確保され、ジャッキ受け台の間に装着する撓み性バンド状部材の円弧に沿う台形の枕木を複数挿入することで、ジャッキの伸長ストロークが補われ、撓み性バンド状部材の重ね合わせ代を適切に選定することにより、耐圧試験装置の適用管径範囲を拡大するなど、耐圧試験装置としての作業効率が著しく改善されるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下図示の実施形態により本発明の耐圧試験装置１０をより詳細に説明する。図１は、本発明に係る管継手部Ｐ１における耐圧試験装置１０の縦断面図で、管継手部Ｐ１の隣接管Ｐ２，Ｐ３の内壁Ｐ４にゴムスリーブ１１を装着し、撓み性バンド状部材１２をタイロット１３で連結し間隙２３を規制しジャッキ受け台１６Ａとジャッキ受け台１６Ｂの間にジャッキ１７と台形の枕木１８を装着しジャッキ１７の伸長ストロークを補い拡径することで、管継手部Ｐ１に気密空間を形成し、圧力注入口１４から加圧流体を注入して気密性を試験するもので、ジャッキ１７の装着部の撓み性バンド状部材１２に外側補強リブ２１と内側補強リブ２２とを取り付け剛性部１９を形成することで、ジャッキ１７の拡径作用の突っ張り力による撓みが防止され、ジャッキ１７で拡径した状態で管継手部Ｐ１の内壁Ｐ４全域にわたる均等な気密性を確保することが可能な耐圧試験装置１０を示す。
【００１７】
耐圧試験の対象とする管継手部Ｐ１の隣接管Ｐ２，Ｐ３は、管製造公差に基づく内径の相違、管種による内径の相違、施工時における継手の段違いや折れ曲がり、土圧などによる管の扁平化等の要因により、同一回転面に内接しないのが普通である。従って、気密性を保持するゴムスリーブ１１を拡径し内壁Ｐ４に押圧する撓み性バンド状部材１２は、２条分離型でなければ夫々の隣接管Ｐ２，Ｐ３と同心円として対応することは不可能である。撓み性バンド状部材１２を２条分離型とすると、ゴムスリーブ１１が撓み性バンド状部材１２の間隙２３から膨出するが、ゴムスリーブ１１の厚さが１０ｍｍ、耐圧試験圧力が０．５ＭＰａ程度であればタイロット１３で連結し間隙２３を２０ｍｍ以下に規制することで、金属製当て板４１などを用いることなく、ゴムスリーブ１１の膨出を安全な範囲に留めることができ、２条の撓み性バンド状部材１２の特性が発揮される。
【００１８】
本発明の耐圧試験状態を図２に示し、ゴムスリーブ１１を管継手部Ｐ１に装着し、組立式蝶番１５で連結された撓み性バンド状部材１２の両端は重ね合わさり、撓み性バンド状部材１２の端部に固定されたジャッキ受け台１６Ａと、撓み性バンド状部材１２の剛性部１９の端部に固定されたにジャッキ受け台１６Ｂとの間に、ジャッキ１７を装着し拡径量に応じ台形の枕木１８を順次挿入し、ゴムスリーブ１１を管の内壁Ｐ４に押圧し、ジャッキ１７を装着した状態で耐圧試験を実施する状態を示す。
【００１９】
本発明に係る撓み性バンド状部材１２の剛性部１９とゴムスリーブ１１の断面図を図５に示し、ゴムスリーブ１１を押圧するジャッキ１７の装着部の撓み性バンド状部材１２は、ジャッキ７の拡径作用の突っ張り力により内側に撓みゴムスリーブ１１の押圧が低下するため、ジャッキ１７の装着部の撓み性バンド状部材１２に外側補強リブ２１と内側補強リブ２２を溶接し剛性部１９を形成することで、ジャッキ１７の拡径作用の突っ張り力による撓みを防止し、撓み性バンド状部材１２の外側重ね合わせ部をテーパー形状２０とすることで、無段階の拡径調整が円滑に行え、ジャッキ１７で拡径した状態で管継手部Ｐ１の内壁Ｐ４全域にわたる均等な気密性を確保することが可能となる。
【００２０】
撓み性バンド状部材１２の両端は拡径時に重ね合わさり、ゴムスリーブ１１に接触する外方の重ね合わされる撓み性バンド状部材１２は、約５％の勾配のテーパー形状２０とすることで、撓み性バンド状部材１２の重ね合わせが無理なく行え、無段階の拡径状態が確保され、管製造公差に基づく内径の相違や管種による内径の相違に対して、撓み性バンド状部材１２の重ね代を確保することで耐圧試験装置１０の適用管径範囲を拡大する効果も発揮する。
【００２１】
撓み性バンド状部材１２に固定されたジャッキ受け台１６Ａ、１６Ｂは、ジャッキの拡径作用の突っ張り力により、撓み性バンド状部材１２に曲げモーメントが発生するが、ジャッキ１７の突っ張り方向であるジャッキ１７の中心線方向と、撓み性バンド状部材１２との接点範囲の剛性を高めたジャッキ受け台１６Ａ、１６Ｂとすることで、曲げモーメントによる変形に対抗し、ジャッキ１７の突っ張り力をバンド状部材１２の接線方向の分力に変換し軸力として作用させる機能を果たし、ジャッキ１７の中心線方向を、ジャッキ受け台１６Ａに接合したピン２５Ａおよび台形の枕木１８に接合したピン２５Ｂと合致させることで、ジャッキ１７に偏荷重が作用することを防止する。
【００２２】
撓み性管に対する作動状態を図３に示し、ゴムスリーブ１１は管の撓みに追随するが、撓み性バンド状部材１２が撓み性管の短径に合致した時に長径方向では撓み部３０に合わせて撓み性バンド状部材１２を撓ますため、ジャッキ１７による拡径量も大きくなりジャッキ１７の伸長ストロークが不足する場合が生じる。ジャッキ１７の伸長ストロークの不足分は台形の枕木１８を複数個装着することで補う方法を用いる。撓み性バンド状部材１２の円弧に沿う台形の枕木１８は、図１に示すように２条の撓み性バンド状部材１２のジャッキ受け台１６Ｂに架けることにより、タイロット１３と間隙２３の位置関係を保つことが可能となる。
【００２３】
撓み性バンド状部材１２は６００ｍｍのマンホール孔から搬入可能な大きさに分割し、組立式蝶番１５とタイロット１３で連結し、一体化した撓み性バンド状部材１２を折り畳んだ状態を図４に示し、折り畳んだ状態で管内を移動し、伸長すればジャッキ１７で拡径可能となり作業性はすこぶる良好である。
【００２４】
本発明の耐圧試験装置１０により、管継手部Ｐ１の気密空間を加圧し、漏水の有無を判定する試験において使用する加圧流体は、水圧でも空気圧でも或いはその他の流体圧でも良いものとするが、空気圧が最も作業効率が高く推奨される。圧縮空気の確保は、地上からの圧縮空気をホースで管内に引き込む方法と、バッテリーと小型コンプレッサーを管内に搬入する方法があるが、後者のほうが作業効率も経済性も遥かに高く推奨される。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
管継手部Ｐ１における耐圧試験として、従来技術の課題を克服し作業効率が大幅に向上した耐圧試験装置１０であり、管継手部Ｐ１以外における耐圧試験をはじめとして漏水試験やその他の耐圧試験に利用できる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る管継手部における耐圧試験装置の縦断面図。
【図２】本発明に係る耐圧試験状態を示す横断面図。
【図３】本発明に係る管の撓みに対応する拡径状態を示す横断面図。
【図４】本発明に係る撓み性バンド状部材の折り畳み状態を示す横断面図。
【図５】本発明に係る撓み性バンド状部材の剛性部とゴムスリーブの断面図。
【図６】従来の耐圧試験装置を示す縦断面図。
【図７】従来の耐圧試験装置の拡径状態を示す横断面図。
【図８】従来の耐圧試験装置の耐圧試験状態を示す横断面図。
【符号の説明】
【００２７】
Ｐ１    管継手部
Ｐ２    隣接管
Ｐ３    隣接管
Ｐ４    内壁
１０    耐圧試験装置
１１    ゴムスリーブ
１２    撓み性バンド状部材
１３    タイロット
１４    圧力注入口
１５    組立式蝶番
１６Ａ  撓み性バンド状部材１２の端部に固定されたジャッキ受け台
１６Ｂ  剛性部１９の端部に固定されたにジャッキ受け台
１７    ジャッキ
１８    台形の枕木
１９    剛性部
２０    テーパー形状
２１    外側補強リブ
２２    内側補強リブ
２３    間隙
２５Ａ  ジャッキ受け台１６Ａに接合したピン
２５Ｂ  台形の枕木１８に接合したピン
３０    撓み部  
４０    シール材
４１    金属製当て板
４２    金属フレーム
４３    フレーム取り付金具
４４    ボルト
４５    ジャッキ取り付金具
４６    調整金具
４７    分割部
４８    注水口
４９    エア抜き口
【図１】
2008111736.tif 000003
【図２】
2008111736.tif 000004
【図３】
2008111736.tif 000005
【図４】
2008111736.tif 000006
【図５】
2008111736.tif 000007
【図６】
2008111736.tif 000008
【図７】
2008111736.tif 000009
【図８】
2008111736.tif 000010