(57)【要約】【課題】上下方向にスペースを確保することなく配置でき、下部構造と上部構造の相対変位に追従して円滑に変形できる免震構造物用配管構造を提供すること。【解決手段】免震構造物用配管構造１２は、下部構造側配管２２に連結された第１継手３２と、上部構造側配管２４に連結された第２継手３４と、第１継手３２に連結された第１管体３６と、第２継手３４に連結された第２管体３８と、第１管体３６の端部と第２管体３８の端部とをエルボ４４を介して連結する第３継手４０と、第３継手４０が載置される台車４２とを有している。第１乃至第３継手３２、３４、手４０は共に金属製のユニバーサルジョイントである。建物が動いていない正常時に平面視すると、第１管体３６と第２管体３８は、ほぼ直交する方向に延在するように配置されている。台車４２は、水平方向に移動可動で第３継手４０の上下高さが調節できるように構成されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の下部構造に対して上部構造が免震装置を介して支持され、前記下部構造に下部構造側配管が配設され、前記上部構造に上部構造側配管が配設され、互いに水平方向に離れた下部構造側配管の端部と上部構造側配管の端部とを連結する免震構造物用配管構造であって、
前記下部構造側配管の端部に連結された第１継手と、
前記上部構造側配管の端部に連結された第２継手と、
前記第１継手に一端が連結された第１管体と、
前記第２継手に一端が連結された第２管体と、
前記第１管体の他端と前記第２管体の他端とを連結する第３継手と、
前記第３継手が載置される台車とを有し、
前記第１、第２、第３継手はユニバーサルジョイントで構成され、
前記第１管体と第２管体は、平面視した場合に、前記第３継手を介して屈曲状に連結され、
前記台車は、水平方向に移動可動で前記第３継手の上下高さが調節できるように構成されている、ことを特徴とする免震構造物用配管構造。
【請求項２】
前記台車は平坦な板部の上で移動されることを特徴とする請求項１記載の免震構造物用配管構造。
【請求項３】
前記第３継手は、前記台車上において弾性材を介して支持されていることを特徴とする請求項１記載の免震構造物用配管構造。
【請求項４】
前記第１、第２、第３継手の少なくとも一つは、伸縮機能を備えていることを特徴とする請求項１記載の免震構造物用配管構造。
【請求項５】
前記第３継手には、接続すべく２つの管体の軸心を９０度屈曲させるエルボが連結され、前記第１管体と第２管体はそれぞれ直線状に延在し、平面視した場合に、前記第１管体と第２管体は前記第３継手およびエルボを介してそれらの延在方向がほぼ直交するように配設されていることを特徴とする請求項１記載の免震構造物用配管構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物の下部構造に対して上部構造が免震装置を介して支持され、前記下部構造に配設された下部構造側配管と、前記上部構造に配設された上部構造側配管とを連結する免震構造物用配管構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
構造物の下部構造に対して上部構造が免震装置を介して支持された免震構造物（免震建物や免震床を含む）では、地震時などに、下部構造と上部構造とが水平方向に相対的に変位する。
一方、構造物には上下水道やガスなどの各種設備配管が設けられるが、免震構造物では下部構造と上部構造とが水平方向に相対変位するため、下部構造に配設された下部構造側配管と、上部構造に配設された上部構造側配管とを、前記相対変位を吸収できる構造で連結する必要がある。
このような免震構造物用配管構造として、ユニバーサルジョイントやエルボを用いて下部構造側配管と上部構造側配管とを連結した構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３１２６６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この免震構造物用配管構造は、上下方向に延在する配管を必要としており、上下方向に配管スペースが確保できない場合には、採用できない。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、上下方向に配管スペースを確保することなく配置でき、下部構造と上部構造の相対変位に追従して円滑に変形できる免震構造物用配管構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、構造物の下部構造に対して上部構造が免震装置を介して支持され、前記下部構造に下部構造側配管が配設され、前記上部構造に上部構造側配管が配設され、互いに水平方向に離れた下部構造側配管の端部と上部構造側配管の端部とを連結する免震構造物用配管構造であって、前記下部構造側配管の端部に連結された第１継手と、前記上部構造側配管の端部に連結された第２継手と、前記第１継手に一端が連結された第１管体と、前記第２継手に一端が連結された第２管体と、前記第１管体の他端と前記第２管体の他端とを連結する第３継手と、前記第３継手が載置される台車とを有し、前記第１、第２、第３継手はユニバーサルジョイントで構成され、前記第１管体と第２管体は、平面視した場合に、前記第３継手を介して屈曲状に連結され、前記台車は、水平方向に移動可動で前記第３継手の上下高さが調節できるように構成されていることを特徴とする。
本発明の免震構造物用配管構造では、下部構造と上部構造との相対変位時に、この相対変位に追従して第３継手は台車により円滑に迅速に移動し、免震構造物用配管構造が変形する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
まず、第１の実施の形態から説明する。
図１は第１の実施の形態に係る配管構造の平面図で、点線は建物と基礎がとが相対的に水平変位していない状態を示し、実線は相対的に水平変位した状態を示し、図２（Ａ）は台車の第１実施例の正面図を示している。
基礎（下部構造）に対して建物（構造物）１４が免震装置を介して水平方向に相対変位可能に支持されている。前記基礎に下部構造側配管２２が配設され、建物１４に上部構造側配管２４が配設され、下部構造側配管２２の端部２２Ａと上部構造側配管２４の端部２４Ａとは水平方向に離れている。
実施の形態に係る免震構造物用配管構造１２は、このような下部構造側配管２２の端部２２Ａと上部構造側配管２４の端部２４Ａとを連結している。
配管構造１２は、下部構造側配管２２の端部２２Ａに連結された第１継手３２と、上部構造側配管２４の端部２４Ａに連結された第２継手３４と、第１継手３２に一端が連結された第１管体３６と、第２継手３４に一端が連結された第２管体３８と、第１管体３６の他端と第２管体３８の他端とを連結する第３継手４０と、第３継手４０が載置される台車４２とを有している。
【０００７】
第１継手３２と第２継手３４と第３継手４０は共に２つの継手部Ｔ１、Ｔ２を備えた金属製のユニバーサルジョイントである。ここでユニバーサルジョイントとは、２つの継手部Ｔ１、Ｔ２が相対的に一方の継手部に対して何れの方向にも首振りでき、また、一方の継手部に対して該継手部の軸心を中心に他方の継手が回転できるように連結された継手である。
さらに、本実施の形態では、第１継手３２と第２継手３４と第３継手４０は共に伸縮機能を備えている。すなわち、２つの継手部Ｔ１、Ｔ２のうちの一方の継手部Ｔ２は、例えば、２つの管体が同軸上で液密にあるいは気密にスライド可能に嵌合されることで構成されている。
このような伸縮機能を備えたユニバーサルジョイントは従来公知の市販品であり、例えば、ユーイージョイント株式会社の商品名「Ｕ．Ｅジョイント」を用いることができる。
なお、伸縮機能を備える継手を用いると、水平変位が大きく取れ免震構造物用配管構造１２の変形範囲が大きくなる。したがって、免震構造物用配管構造１２の変形範囲に問題のない場合には、伸縮機能を備える継手を用いる必要はなく、免震構造物用配管構造１２の変形範囲を大きくしたいときに、例えば、第１継手３２として伸縮機能を備えた継手を用い、さらに変形範囲を大きくしたいときには、第１継手３２および第２継手３４として伸縮機能を備えた継手を用い、さらに変形範囲を大きくしたいときには、第１乃至第３継手３２、３４，４０として伸縮機能を備えた継手を用いればよい。
【０００８】
第１継手３２の継手部Ｔ１に下部構造側配管２２の端部２２Ａが連結され、第１継手３２の継手部Ｔ２に第１管体３６の一端が連結されている。
また、第２継手３４の継手部Ｔ２に上部構造側配管２４の端部２４Ａが連結され、第２継手３４の継手部Ｔ１に第２管体３８の一端が連結されている。
【０００９】
第１管体３６と第２管体３８は共に金属製で直線状に延在している。
そして、第３継手４０の継手部Ｔ１に第１管体３６の他端が連結され、第１管体３６は概ね水平方向に延在するように（詳細には、水平方向に延在するように、あるいは、下水管などの場合には水平方向に対してある程度の勾配を持って延在するように）配設されている。
また、第３継手４０の継手部Ｔ２に金属製のエルボ４４の一端が連結され、このエルボ４４の他端に第２管体３８の他端が連結され、第２管体３８は概ね水平方向に延在するように（詳細には、水平方向に延在するように、あるいは、下水管などの場合には水平に対してある程度の勾配を持って延在するように）配設されている。
そして、図１に点線で示すように、建物が動いていない正常時に平面視すると、第１管体３６と第２管体３８とは、第３継手４０とエルボ４４を介して、屈曲した状態で連結するように（屈曲角度を持って）配置され、本実施の形態では、ほぼ直交する方向に延在するように（屈曲角度がほぼ９０度となるように）配置されている。なお、この屈曲角度は９０度に限定されない。
【００１０】
台車４２は、水平方向に移動可動で第３継手４０の重量を支えた状態で第３継手４０の上下高さが調節できるように構成されている。なお、厳密には、台車４２は第３継手４０の重量のみばかりではなく、エルボ４４や第１管体３６、第２管体３８などの重量の一部も支え、ひいては免震構造物用配管構造１２の重量を支えている。
台車４２は、第３継手４０が載置され固定される載置板４２０２と、載置板４２０２を上下高さを調節可能に支持する中間板４２０４と、中間板４２０４を衝撃吸収可能に支持する基板４２０６と、基板４２０６に設けられた移動手段４２０８とを備えている。
本実施の形態では、基板４２０６の四隅にそれぞれロッド４２１０が立設固定されており、このロッド４２１０が中間板４２０４、載置版４２０２の四隅に上下にスライド可能に挿通されている。
【００１１】
そして、基板４２０６と中間板４２０４における各ロッド４２１０部分に、それぞれ４枚の皿ばね４２１２（弾性材）が配設され、基板４２０６上において中間板４２０４を上下に移動可能にかつ弾性的に支持するようにしている。なお、基板４２０６の下方に突出するロッド４２１０部分の雄ねじに、ロッド４２１０が上方へ外れてしまうことを防止するためのナット４２１４が螺合されている。また、中間板４２０４の上面における各ロッド４２１０の雄ねじにナット４２１６が螺合され、ナット４２１６の下面が中間板４２０４の上面に当たることで中間板４２０４に対するロッド４２１０の上下高さが決定されるように構成されている。
さらに、載置板４２０２の上面および下面における各ロッド４２１０の雄ねじにそれぞれナット４２１８が螺合され、これらナット４２１８の締め付けによりロッド４２１０に対する載置板４２０２の上下高さが決定されるように構成されている。
移動手段４２０８は、基板４２０６の下面に取着されたケース４２０８Ａと、ケース４２０８Ａに回転可能に装入された剛球４２０８Ｂとで構成され、基礎の上に設置されたステンレスなどの薄い平坦な金属板からなる板部４２０８Ｃの上に配設されている。
板部４２０８Ｃは、台車４２の移動が円滑になされるように設けられたものであり、移動手段４２０８の構成により、コンクリート製のものや、あるいは合成樹脂製、木製のものを用いることができ、台車４２が配置される箇所が平坦な場所である場合には板部４２０８Ｃは省略される。
図１の想像線（イ）は、免震構造物用配管構造１２の変形に伴う第３継手４０の移動範囲、即ち台車４２の移動範囲を示しており、板部４２０８Ｃはこの移動範囲に対応した大きさ、形状で設けられている。
【００１２】
次に、作用について説明する。
地震時などに、免震装置が働いて基礎と建物１４との間で水平方向における相対変位が生じると、免震構造物用配管構造１２は、図１に点線で示す状態から実線で示す状態に変化する。
ここで、下部構造側配管２２の端部２２Ａを基準として（下部構造側配管２２の端部２２Ａが動かずに）上部構造側配管２４の端部２４Ａが水平方向に移動したと考えると、第１継手３２部分においては、継手部Ｔ１に対して継手部Ｔ２が揺動し、また、継手部Ｔ２自体が伸張する。そして、継手部Ｔ１に対する継手部Ｔ２の揺動と継手部Ｔ２自体の伸張により、第１管体３６が第１継手３２の揺動中心を支点として揺動すると共に前記伸張方向に移動する。
また、第２継手３４部分においては、第２継手３４自体が水平方向に移動し、継手部Ｔ２に対して継手部Ｔ１が揺動し、また、継手部Ｔ２自体が伸張する。そして、第２継手３４自体の移動および継手部Ｔ２に対する継手部Ｔ１の揺動ならびに継手部Ｔ２自体の伸張により、第２管体３８が第２継手３４の揺動中心を支点として揺動すると共に前記伸張方向に移動する。
このような第１継手３２、第２継手３４、第１管体３６、第２管体３８の揺動や移動により、第３継手４０部分においては、第３継手４０自体が水平面内において移動し、また、エルボ４４自体が移動する。さらに、継手部Ｔ１と継手部Ｔ２とが相対的に揺動し、また、継手部Ｔ２自体が伸張する。
そして、以上のようにして第１管体３６と第２管体３８のなす屈曲角度が変化し、この屈曲角度の変化により基礎と建物１４との間の相対変位が吸収され、すなわち、免震構造物用配管構造１２が変形することで基礎と建物１４との間の相対変位が吸収される。
【００１３】
次に、効果について説明する。
本実施の形態の免震構造物用配管構造１２は、基礎と建物１４との間の相対変位時に、第３継手４０の移動は台車４２が移動することで円滑に迅速になされ、したがって、第１管体３６と第２管体３８とがなす屈曲角度も円滑に変化し、免震構造物用配管構造１２が円滑に変形できるので、基礎と建物１４との間の大きな相対変位を、何処にも無理な力を生じさせることなく免震構造物用配管構造１２の変形で吸収でき、免震構造物用配管構造１２の耐久性を高める上で有利となる。
そして、免震構造物用配管構造１２は、第１継手３２、第２継手３４、第３継手４０に加え、概ね水平方向に延在する第１管体３６および第２管体３８を含んで構成され、上下方向に延在する配管を必要としないので、上下方向に配管スペースが確保できない箇所に設置することが可能となる。
本実施の形態では、平坦な板部４２０８Ｃを設置し、この上で移動手段４２０８を移動させるようにしたので、第３継手４０の移動がより円滑に迅速になされ、免震構造物用配管構造１２の耐久性を高める上でより一層有利となる。
また、本実施の形態では、第３継手４０を台車４２上において皿ばね４２１２を介して弾性的に支持しているので、基礎と建物１４との間の相対変位時に生じる衝撃を皿ばね４２１２で緩和でき、したがって、第３継手４０への衝撃、ひいては免震構造物用配管構造１２全体への衝撃を緩和でき、継手自体や管体接合部の損傷を防止する上で有利となり、また、接合部のボルトの緩みなどを防止する上でも有利となり、免震構造物用配管構造１２の耐久性を高める上でより一層有利となる。
【００１４】
また、免震構造物用配管構造１２を構成する部材、部品（第１継手３２、第２継手３４、第３継手４０、エルボ４４、第１管体３６、第２管体３８）は、台車４２を除いて全て市販品を用いることができるので、安価に組み立てできてコスト的に有利となり、また、信頼性にも優れる。
また、免震構造物用配管構造１２を構成する部材、部品（第１継手３２、第２継手３４、第３継手４０、エルボ４４、第１管体３６、第２管体３８）を、台車４２を除いて全て金属製としたので、ゴム製の配管構造に比べ耐久性に優れ、したがって、高温の液体や高圧の液体を通す場合に好適となる。
また、下水管などの場合には、水平方向に対して所定の勾配を持たせて配管しなければならず、現場での勾配調節作業が必要となるが、本実施の形態では、台車４２が免震構造物用配管構造１２の重量を支えると共に第３継手４０の高さ調節機能を備えており、作業員は免震構造物用配管構造１２の重量を仮支えすることなく単なるナット４２１８の弛緩緊締により中間板４２０４に対する載置板４２０２の高さを調節することで第３継手４０の高さが簡単に調節できるので、現場での勾配調節作業を簡単に行なうことができる。
したがって、特に、第１管体３６や第２管体３８が太くて重い場合に、これら第１管体３６や第２管体３８を保持することなく台車４２に載置した状態でその勾配調節を行なえるため、現場での勾配調節作業を極めて効率良く行なう上で有利となる。
また、伸縮機能を備えた第１継手３２、第２継手３４、第３継手４０を用いたので、免震構造物用配管構造１２を大型化することなく基礎と建物１４との間の相対変位に追従して免震構造物用配管構造１２がより大きな範囲で円滑に変形でき、したがって、免震構造物用配管構造１２のコンパクト化を図る上で有利となる。
【００１５】
次に、台車４２の第２実施例について説明する。
図２（Ｂ）は台車の第２実施例の正面図を示している。なお、以下の説明において、図２（Ａ）の台車４２と同様な箇所、部材には同一の符号を付して説明する。
第２実施例の台車４２Ａでは、移動手段４２０８の構成が図２（Ａ）の台車４２と異なっている。
すなわち、移動手段４２０８は、基板４２０６の下面に取着されたキャスター輪４２０８Ｄにより構成され、このキャスター輪４２０８Ｄは板部４２０８Ｃの上で転動するように配設されている。
このような台車４２Ａを台車４２に代えて用いても、免震構造物用配管構造１２では前記と同様な効果が奏される。
【００１６】
次に、台車４２の第３実施例について説明する。
図３（Ａ）は台車の第３実施例の正面図を示している。
第３実施例の台車４２Ｂでは、移動手段４２０８の構成が図２（Ａ）の台車４２と異なっている。
すなわち、移動手段４２０８は、基板４２０６の下面に取着された滑り支承４２０８Ｅにより構成され、この滑り支承４２０８Ｅは金属あるいは合成樹脂製であり、板部４２０８Ｃの上で滑動するように配設されている。
このような台車４２Ｂを台車４２に代えて用いても、免震構造物用配管構造１２では前記と同様な効果が奏される。
【００１７】
次に、台車４２の第４実施例について説明する。
図３（Ｂ）は台車の第４実施例の正面図を示している。
第４実施例の台車４２Ｃでは、皿ばね４２１２（弾性材）の構成が図３（Ａ）の台車４２Ｄと異なっている。
すなわち、台車４２Ｃでは、弾性材として皿ばね４２１２の代わりにゴム板４２１２Ａを用いており、ゴム板４２１２Ａは、その下面が基板４２０６に取着され、その上面が中間板４２０４に取着されて配設され、ゴム板４２１２Ａにより第３継手４０を弾性的に支持し、ゴム板４２１２Ａにより衝撃を緩和するようにしている。
このような台車４２Ｃを台車４２に代えて用いても、免震構造物用配管構造１２では前記と同様な効果が奏される。
なお、前記の台車の説明では、弾性材として皿ばね４２１２やゴム板４２１２Ａを用いた場合について説明したが、弾性材としてコイルスプリングなどの他の弾性材を用いてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、上下方向に配管スペースが確保できない場合に配置でき、また、下部構造と上部構造との相対変位に追従して円滑に変形できる安価な免震構造物用配管構造が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る配管構造の平面図である。
【図２】（Ａ）は台車の第１実施例の正面図、（Ｂ）は台車の第２実施例の正面図である。
【図３】（Ａ）は台車の第３実施例の正面図、（Ｂ）は台車の第４実施例の正面図である。
【符号の説明】
１２  免震構造物用配管構造
２２  下部構造側配管
２４  上部構造側配管
３２  第１継手
３４  第２継手
３６  第１管体
３８  第２管体
４０  第３継手
４２  台車
【図１】
2004270751.tif 000003
【図２】
2004270751.tif 000004
【図３】
2004270751.tif 000005