(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の管本体の内面に螺旋案内部材の外縁が固定手段によって固定されて構成される螺旋案内路付き管において、
上記固定手段は、
上記管本体の内面と螺旋案内部材の外縁に存するフランジとの重ね合わせ部分においてこの両者に亘って形成された貫通孔に挿通される挿通部材、螺旋案内部材の外縁に存するフランジを管本体の内面に押圧するように挿通部材の一端部に溶接されたフランジの形状に応じて湾曲された平板状の内側固定板、管本体の外面に当接するように挿通部材の他端部に溶接された管本体の外面の形状に応じて湾曲された平板状の外側固定板を備えた金属製の固定金具と、
上記内側固定板の表面全体、螺旋案内部材の外縁及び管本体の内面を覆う接着剤又はパテからなる内側積層剤と、
上記外側固定板の表面全体及び管本体の外面を覆う接着剤又はパテからなる外側積層剤とを備えていることを特徴とする螺旋案内路付き管。
【請求項２】
請求項１記載の螺旋案内路付き管において、
螺旋案内部材は、管本体の中心軸延長方向に複数ピッチが連続形成されて成っており、
固定手段は、これら複数ピッチのうち管本体の中心軸延長方向の両端に位置する１ピッチ部分についての固定にのみ適用されていることを特徴とする螺旋案内路付き管。
【請求項３】
請求項１または２記載の螺旋案内路付き管において、
固定手段は、管本体の周方向に亘って一定の角度間隔を存した位置に設けられていることを特徴とする螺旋案内路付き管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自然流下式の垂直下水管路等に使用され、筒状の管本体の内部に螺旋案内部材が固定されて成る螺旋案内路付き管に関する。特に、本発明は、管本体に対する螺旋案内部材の固定構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地表勾配が急な場所では、通常、適当な間隔をあけてマンホールを設置して、各マンホール間の管路に段差が形成された段差式の下水路が形成されている。しかし、このような段差式の下水路は、施工が容易ではなく、工期も長期にわたるために工事費がかさむという課題がある。
【０００３】
このために、このような段差式の下水路に代わって、下水管路を垂直に配置した垂直下水管路（ドロップシャフト）を使用する方法が開発されている。また、最近では、このような垂直下水管路において、下水の落下エネルギーを減少させるために、上部の流入部に螺旋案内路付き管を配置するとともに、下部の流出部にも螺旋案内路付き管を配置した垂直下水管路が提案されている。
【０００４】
このような垂直下水管路の一例を図１（垂直下水管路を示す一部を破断した分解図）に示す。この垂直下水管路では、上部に螺旋案内路付き管１が垂直状態で配置されており、また、下部にも螺旋案内路付き管３が垂直状態で配置されている。上部の螺旋案内路付き管１と下部の螺旋案内路付き管３との間には、螺旋案内路が設けられることなく内周面が平滑とされた複数の副管２，２が垂直状態で配置されている。
【０００５】
上部の螺旋案内路付き管１は、管本体１１の軸心部に中空になった支持軸１２が挿通しており、その支持軸１２と管本体１１の内周面との間に、螺旋案内部材１３が設けられている。管本体１１の上端部からは下水が流入するようになっており、その下水が、螺旋案内部材１３に案内されて螺旋状に流下するようになっている。螺旋案内部材１３に沿って流下する下水は、渦流となって、余剰エネルギーが吸収されるとともに、気液分離が行われる。そして、この螺旋案内路付き管１を流下した下水が、副管２，２内を通って下部の螺旋案内路付き管３内に流入する。
【０００６】
下部に設けられた螺旋案内路付き管３は、管本体３１の内周面に、軸心部が空洞になった螺旋案内部材３２が取り付けられている。副管２を通って下部の螺旋案内路付き管３内に流入した下水は、螺旋案内部材３２に沿って流下する間に渦流となり、余剰エネルギーが吸収されるとともに、螺旋案内部材３２の空洞になった軸心部によって、気液分離されて、流下する下水に気体が混入することが防止される。
【０００７】
そして、上記各螺旋案内路付き管１，３において、管本体１１，３１に対する螺旋案内部材１３，３２の固定方法としては、例えば特開平９−２９２０６６号公報に開示されているように、ボルト止めが一般に採用されている。つまり、螺旋案内部材１３，３２の外縁部分に管本体１１，３１の内面に沿う形状のフランジを形成しておき、このフランジと管本体との重ね合わせ部分をボルト及びナットによって一体的に締結するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の螺旋案内路付き管は、管本体に対する螺旋案内部材の固定強度としては高い強度が要求される。何故なら、流体が管本体内に流入した際の衝撃荷重、流体が螺旋案内部材に沿って流れる際の静的荷重、管本体内での流体の流下と非流下とが繰り返されることによる繰り返し荷重などが長期間に亘って管本体及び螺旋案内部材に作用するためである。
【０００９】
また、螺旋案内部材を管本体に固定するための手法として上述したようなボルト及びナットを使用した場合、ボルトの頭部やナットが管本体の外周面や内周面から大きく突出することになってしまう。螺旋案内路付き管を設置するために形成されるマンホールの内径はできるだけ小さく設計する方が施工上好ましいが、ボルトまたはナットが管本体の外周面から大きく突出する場合、このマンホールの内径もそれに合わせて大径に設計する必要がある。その結果、マンホールの施工作業の労力が増大し、且つ施工に要する時間も長くなってしまう。
【００１０】
一方、ボルトやナットが管本体の内周面から大きく突出する場合、それが螺旋流路内での障害物となる。このため、下水中の固形物がボルトやナットに引っ掛かって管内の詰まりの原因となってしまうことが懸念される。
【００１１】
このような管本体の外周面や内周面からの突出物をなくすための手段として、螺旋案内部材を接着剤によって管本体の内面に接着することが考えられる。
【００１２】
しかしながら、これでは上記衝撃荷重、静的荷重及び繰り返し荷重に十分耐え得る固定強度が得られない可能性が高く実用性に欠ける。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、管本体の内面に螺旋案内部材が固定されて成る螺旋案内路付き管に対し、管本体の外周面や内周面から大きく突出する突出物を廃しながらも、管本体に対する螺旋案内部材の固定強度が十分に得られた螺旋案内路付き管を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
−発明の概要−
上記の目的を達成するために、本発明は、管本体と螺旋案内部材の外縁に存するフランジとの重ね合わせ部分に対し、螺旋案内部材の外縁に存するフランジ及び管本体の外面にそれぞれ当接する平板状の部材を設け、これら平板状の部材同士を、管本体及び螺旋案内部材に亘って形成された貫通孔に挿通される部材の一端部と多端部とに溶接によって連結している。また、管本体と螺旋案内部材とを積層剤によって接着することで、固定強度を十分に確保するようにしている。
【００１５】
−解決手段−
具体的には、筒状の管本体の内面に螺旋案内部材の外縁に存するフランジが固定手段によって固定されて構成される螺旋案内路付き管を前提とする。この螺旋案内路付き管に対し、固定手段として、固定金具、内側積層剤、外側積層剤を備えさせている。固定金具は、管本体の内面と螺旋案内部材の外縁に存するフランジとの重ね合わせ部分においてこの両者に亘って形成された貫通孔に挿通される挿通部材、螺旋案内部材の外縁に存するフランジを管本体の内面に押圧するように挿通部材の一端部に溶接されたフランジの形状に応じて湾曲された平板状の内側固定板、管本体の外面に当接するように挿通部材の他端部に溶接された管本体の外面の形状に応じて湾曲された平板状の外側固定板を備えた金属製の部材である。内側積層剤は、接着剤又はパテからなり内側固定板の表面全体、螺旋案内部材の外縁及び管本体の内面を覆うものである。外側積層剤は、接着剤又はパテからなり外側固定板の表面全体及び管本体の外面を覆うものである。
【００１６】
この特定事項により、管本体の内面側及び外面側には平板状の部材が存在するのみであるので、これら内面側及び外面側に大きな突出物が存在することがなくなる。つまり、管本体の径を小さくすることなしにマンホールの内径を従来のものよりも小さく設計することが可能となり、マンホールの施工作業の労力の軽減及び施工に要する時間の短縮化を図ることができる。また、螺旋案内路における障害物もなくなるので、流体中の固形物による管内の詰まりを回避することもできる。更には、内側固定板と外側固定板とが挿通部材によって連結されて管本体と螺旋案内部材とを一体化していると共に、各積層剤によって内側固定板及び外側固定板が管本体に接着されているため、管本体に対する螺旋案内部材の固定強度は十分確保されている。その結果、流体が管本体内を流れる際の衝撃荷重、静的荷重、繰り返し荷重に十分耐え得る固定構造を得ることができる。
【００１７】
固定手段の配設箇所を具体的に特定するものとして以下の構成が掲げられる。つまり、螺旋案内部材を、管本体の中心軸延長方向に複数ピッチを連続形成して成し、固定手段を、これら複数ピッチのうち管本体の中心軸延長方向の両端に位置する１ピッチ部分についての固定にのみ適用している。特に、この管本体の中心軸延長方向の両端に位置する１ピッチ部分は、上記衝撃荷重、静的荷重、繰り返し荷重が大きく作用する箇所である。この部分に上記固定手段を適用することにより、この固定手段の配設箇所を必要最小限に止めながらも、管本体に対する螺旋案内部材の固定強度を十分に確保することができる。この場合、管本体の中心軸延長方向の両端に位置する１ピッチ部分以外のピッチ部分の固定方法としては、施工の容易な接着剤のみによる固定で十分である。
【００１８】
また、固定手段を、管本体の周方向に亘って一定の角度間隔を存した位置に設けることにより、この固定手段の効果的な配置が可能となる。つまり、一部の固定手段に集中的に上記各荷重が作用してしまうといった状況を回避でき、管本体に対する螺旋案内部材の固定状態を安定して得ることができる。
【００１９】
【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説明する。尚、本形態に係る垂直下水管路の全体構成は、上記図１を用いて説明したものと略同様である。従って、ここでは、垂直下水管路の全体構成についての説明は省略する。また、以下の説明では、図１において下側に位置する螺旋案内路付き管３において、管本体３１に対する螺旋案内部材３２の固定構造に本発明を適用した場合について説明するが、上側に位置する螺旋案内路付き管１における管本体１１に対する螺旋案内部材１３の固定構造に適用してもよい。
【００２０】
−螺旋案内路付き管３の説明−
図２は、下側の螺旋案内路付き管３の一部を破断した図である。この図に示すように、螺旋案内路付き管３は、直管状の管本体３１と、この管本体３１の内周面に沿って螺旋状に設けられた螺旋案内部材３２とを有している。
【００２１】
管本体３１は、金属あるいは樹脂によって製造されており、その内径寸法は例えば１６５０mm〜２６００mmに設定されている。管本体３１を構成する樹脂材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が使用される。熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル樹脂、オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、メタクリル樹脂等が用いられる。熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。更に、これらの樹脂を、無機繊維、ガラス繊維、有機繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維等の繊維によって強化したものも使用可能である。管本体３１を繊維強化樹脂によって製造する場合には、螺旋案内部材３２として、繊維強化されたポリ塩化ビニル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂を使用することが、経済的であって特に好ましい。
【００２２】
螺旋案内路付き管３の螺旋案内部材３２は、管本体３１の内径の１／２０〜５／１２程度にわたって内側に突出した状態になっており、軸心部が全長にわたって空洞になっている。従って、管本体部３１の軸心部も、全長にわたって空洞になっている。螺旋案内部材３２は、全体にわたって、管本体部３１の口径に対して、０．５〜１５％程度の厚さを有している。この螺旋案内部材３２は、金属あるいは樹脂によって製造される。樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。螺旋案内部材３２に使用される熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のオレフィン系樹脂、メタクリル樹脂等が挙げられる。また、この螺旋案内部材３２として使用される熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。さらに、これらの樹脂を、無機繊維、ガラス繊維、有機繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維等の繊維によって強化したものも使用することができる。また、ＳＭＣ（シート・モールディング・コンパウンド）、ＢＭＣ（バルク・モールディング・コンパウンド）のように、繊維、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等のフィラーを樹脂に充填したものも使用可能である。
【００２３】
本発明の螺旋案内路付き管３では、管本体３１と螺旋案内部材３２とが、それぞれ、個別に製造される。そして、製造された管本体３１の内周面に螺旋案内部材３２が後述する固定構造によって固定されている。以下、この固定構造について説明する。
【００２４】
−螺旋案内部材３２の固定構造の説明−
図３は、管本体３１に対する螺旋案内部材３２の固定箇所の断面図である。この図に示すように、螺旋案内部材３２の外周縁部には上方へ屈曲されたフランジ３３が形成されている。そして、このフランジ３３には、その厚さ方向に貫通する所定寸法（例えば内径が４０mm）の貫通孔３３ａが形成されている。同様に、上記管本体３１の所定箇所（螺旋案内部材３２を固定する箇所）には、上記フランジ３３に形成されている貫通孔３３ａと同様の貫通孔３１ａがその厚さ方向に貫通して形成されている。そして、この両者３１，３３の貫通孔３１ａ，３３ａ同士が位置合わせされるように管本体３１の内面に対してフランジ３３が重ね合わされ、後述する固定金具４によってこれらが一体的に連結されている。
【００２５】
以下、上記固定金具４について説明する。図４は、この固定金具４の分解斜視図である。この図に示すように、固定金具４は、挿通部材４１、内側固定板４２及び外側固定板４３によって構成されている。これら各部材４１，４２，４３はステンレス等の金属材料により形成されている。この材料としてはこれに限るものではない。
【００２６】
挿通部材４１は外径寸法が上記貫通孔３１ａ，３３ａの内径寸法に略一致した円柱状の部材である。また、この挿通部材４１の長さ寸法は、上記フランジ３３、管本体３１及び外側固定板４３の各厚さ寸法を合算した寸法に略一致している。
【００２７】
内側固定板４２は、例えば厚さ寸法が２０mm程度の正方形状（例えば一辺が８０mm）の平板状の部材であって、上記挿通部材４１の長手方向の一端部に溶接の手段によって予め接合されている。この挿通部材４１の接合位置は、内側固定板４２の中央部である。また、この内側固定板４２は、図３に示す如く、螺旋案内部材３２のフランジ３３に沿うように配設されるものである。このため、この内側固定板４２はフランジ３３の形状に応じて湾曲して形成されている。
【００２８】
外側固定板４３は、例えば厚さ寸法が２０mm程度の正方形状（例えば一辺が２００mm）の平板状の部材であって、その中央部には、上記挿通部材４１の外径寸法に略一致した内径を有する貫通孔４３ａが形成されている。また、この外側固定板４３は、管本体３１の外面に沿うように配設されるものである。このため、この外側固定板４３は管本体３１の外面の形状に応じて湾曲して形成されている。
【００２９】
また、本形態の固定構造にあっては、固定金具４を螺旋案内部材３２や管本体３１に接着するための積層剤５１，５２，５３が塗布されている。この積層剤５１，５２，５３としては、エポキシ系、不飽和ポリエステル系、アクリル系等の接着剤が使用されたり、フィラーが混入されたパテ状のものなどが使用される。この積層剤５１，５２，５３の塗布作業及び塗布位置については後述する。
【００３０】
このような固定金具４及び積層剤５１，５２，５３を使用した螺旋案内部材３２の固定構造が、螺旋案内部材３２の複数ピッチのうち管本体３１の中心軸延長方向の両端のピッチ部分、つまり、図２中の最上端の１ピッチ部分の複数箇所と最下端の１ピッチ部分の複数箇所とに適用されている。より詳しくは、最上端の１ピッチ部分にあっては、７２°の角度間隔を存した５箇所に適用され、最下端の１ピッチ部分にあっては、６０°の角度間隔を存した６箇所に適用されている。
【００３１】
−螺旋案内部材３２の固定作業の説明−
次に、上記固定金具４を利用して管本体３１に螺旋案内部材３２を固定するための作業について説明する。先ず、管本体３１の内部に螺旋案内部材３２を挿入し、上述した如く螺旋案内部材３２のフランジ３３の貫通孔３３ａと、管本体３１の貫通孔３１ａとを位置合わせする。この状態で、管本体３１の内側から、内側固定板４２が一体的に溶接された挿通部材４１を各貫通孔３１ａ，３３ａに亘って挿通する。これにより、図５に示す状態となる。
【００３２】
その後、外側固定板４３の取付作業に移る。この取付作業では、管本体３１の貫通孔３１ａから突出している挿通部材４１の先端に貫通孔４３ａが挿入されるように外側固定板４３を管本体３１の外面に当接させる。そして、この外側固定板４３の貫通孔４３ａの内縁と挿通部材４１の外周面との当接部分を管本体３１の外側から溶接する。これにより内側固定板４２、挿通部材４１及び外側固定板４３が一体的に溶接されて固定金具４が構成され、この固定金具４によって螺旋案内部材３２が管本体３１に固定される。上述した如く、挿通部材４１の長さ寸法は所定寸法に設定されているため、この挿通部材４１の先端に外側固定板４３を溶接した状態では、内側固定板４２がフランジ３３に当接し、外側固定板４３が管本体３１の外面に当接して、これらフランジ３３と管本体３１とが隙間無く重ね合わされた状態で一体的に連結された状態となる。
【００３３】
その後、固定金具４を螺旋案内部材３２や管本体３１に接着するための接着作業に移る。この接着作業では図３に示すように、管本体３１の内面側に設けられる内側積層剤５１，５２及び管本体３１の外面側に設けられる外側積層剤５３により行われる。
【００３４】
上記内側積層剤５１，５２としては、螺旋案内部材３２のフランジ３３に適用される第１の内側積層剤５１と、螺旋案内部材３２の下面側に適用される第２の内側積層剤５２とから成る。第１の内側積層剤５１は、内側固定板４２の表面全体、螺旋案内部材３２のフランジ３３及び管本体３１の内面を覆うように塗布される。一方、第２の内側積層剤５２は、螺旋案内部材３２の下面から管本体３１の内面に亘ってこれらを一体的に覆うように塗布される。これにより、螺旋案内部材３２が管本体３１の内面に強固に接着されると共に、内側固定板４２の表面全体が第１の内側積層剤５１によって覆われているために、この内側固定板４２が空気に触れることが阻止され、酸化（錆が発生）することもない。
【００３５】
一方、外側積層剤５３は、外側固定板４３の表面全体及び管本体３１の外面を覆うように塗布される。これにより、外側固定板４３が管本体３１の外面に強固に接着されると共に、外側固定板４３の表面全体が外側積層剤５３によって覆われているために、この外側固定板４３が空気に触れることが阻止され、酸化（錆が発生）することもない。
【００３６】
このようにして、螺旋案内部材３２の最上端の１ピッチ部分の複数箇所と最下端の１ピッチ部分の複数箇所とが固定金具４及び積層剤５１，５２，５３によって管本体３１に固定される。これら以外のピッチ部分の固定構造としては、施工の容易な接着剤のみによる固定がなされる。この接着剤のみによる固定部分は、上記固定金具４及び積層剤５１，５２，５３による固定部分に比べて固定強度は劣るが、作用する上記各荷重が小さい領域であるので、接着剤のみで必要な強度は十分に確保されている。
【００３７】
−実施形態の効果−
以上説明したように、本形態では、管本体３１に対する螺旋案内部材３２の固定構造として、ボルト及びナットを使用せず、管本体３１の内外面にそれぞれ平板状の固定板４２，４３のみが存在する構成を採用している。このため、管本体３１の内外面それぞれに大きな突出物が存在することがなくなる。従って、管本体３１の径を小さくすることなしにマンホールの内径を従来のものよりも小さく設計することが可能となり、マンホールの施工作業の労力の軽減及び施工に要する時間の短縮化を図ることができる。また、螺旋案内路における障害物がなくなるので、流体中の固形物が引っ掛かることによる管内の詰まりを回避することもできる。
【００３８】
−その他の実施形態−
上述した実施形態では、固定金具４及び積層剤５１，５２，５３を使用した螺旋案内部材３２の固定構造が、螺旋案内部材３２の複数ピッチのうち管本体３１の中心軸延長方向の両端のピッチ部分に適用されていた。本発明はこれに限らず、螺旋案内部材３２の全体（全ピッチ）に亘って上記固定構造を適用してもよい。
【００３９】
また、上記固定構造は、最上端の１ピッチ部分にあっては、７２°の角度間隔を存した５箇所に適用され、最下端の１ピッチ部分にあっては、６０°の角度間隔を存した６箇所に適用されていた。本発明はこれに限らず、固定構造の適用個数及びそれぞれの角度間隔は任意に設定可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、管本体に対して螺旋案内部材の外縁を固定するための手段として、この両者を貫通する挿通部材、この挿通部材の両端に溶接される平板状の固定板を採用している。また、管本体と螺旋案内部材とを積層剤によって接着している。これにより、管本体の内外面に大きな突出物を存在させることなしに十分な固定強度が得られるようにしている。このため、管本体の径を小さくすることなしにマンホールの内径を従来のものよりも小さく設計することが可能となり、マンホールの施工作業の労力の軽減及び施工に要する時間の短縮化を図ることができる。また、螺旋案内路における障害物もなくなるので、流体中の固形物が突出物に引っ掛かることによる管内の詰まりを回避することもでき、螺旋案内路付き管の信頼性の向上を図ることができる。
【００４１】
また、固定手段を、螺旋案内部材の複数ピッチのうち管本体の中心軸延長方向の両端に位置する１ピッチ部分の固定に適用した場合には、上記衝撃荷重、静的荷重、繰り返し荷重が大きく作用する箇所に高い固定強度を得ることができ、このこの固定手段の配設箇所を必要最小限に止めながらも、管本体に対する螺旋案内部材の固定強度を十分に確保することが可能になる。
【００４２】
更に、固定手段を、管本体の周方向に亘って一定の角度間隔を存した位置に設けた場合には、一部の固定手段に集中的に上記各荷重が作用してしまうといった状況を回避でき、管本体に対する螺旋案内部材の固定状態を安定して得ること可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】垂直下水管路を示す一部を破断した分解図である。
【図２】実施形態に係る螺旋案内路付き管の一部を破断した図である。
【図３】管本体に対する螺旋案内部材の固定箇所を示す断面図である。
【図４】固定金具の分解斜視図である。
【図５】挿通部材を各貫通孔に亘って挿通した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１，３        螺旋案内路付き管
１１，３１    管本体
１３，３２    螺旋案内部材
３３          フランジ（外縁）
４            固定金具
４１          挿通部材
４２          内側固定板
４３          外側固定板
５１          内側積層剤
５３          外側積層剤
【図１】
0004733292.tif 000002
【図２】
0004733292.tif 000003
【図３】
0004733292.tif 000004
【図４】
0004733292.tif 000005
【図５】
0004733292.tif 000006