(57)【要約】【課題】  簡単な構成で地震荷重よりも強く、地震時の地盤変状により所定値よりも大きい地盤変位が起こった場合に、この地盤変位に反応して、配管を解放することができる配管サポート及び配管ガイド装置を提供する。【解決手段】  海岸付近に配設された配管１を支持する場合に、基準配管サポート２を地盤変位が起こらない位置に配置し、ワイヤ４の一端を基準配管サポート２に固定し、他端を第１配管サポート６の一部分に固定する。第１配管サポート６の位置で所定値よりも大きい地盤変位がＸ方向に起こった場合に、ワイヤ４の張力の増加することで、配管１が第１配管サポート６から解放される。なお、基準配管サポート２を海岸から１００ｍ以内の位置に配置し、基準配管サポート２と第１配管サポート６との地盤変位の差が起こった時に、ワイヤ４の張力を増加させることも可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤変位が少なくとも水平方向に起こり得ると予測される位置の地盤上に設置する配管サポートであって、
該配管サポートは、前記地盤に固定されその上に配管を支持する支持部材と、該支持部材の変位側と反変位側に配管を挟んでそれぞれ設けられた変位側ガイド及び反変位側ガイドとを備え、
前記変位側ガイドは、支持部材に固定され、
前記反変位側ガイドは、支持部材に反変位方向に移動可能に取り付けられており、
さらに、支持部材に取り付けられて反変位側ガイドを係止することでその反変位方向移動を阻止する係止装置と、
地盤変位が所定値以上に達したときに、前記係止装置による前記係止を解除する係止解除装置とを備えることを特徴とする配管サポート。
【請求項２】
前記係止解除装置は、一端が地盤変位が起こらないと予測される位置に固定され、他端が前記係止装置に固定されたワイヤを有し、
前記支持部材の位置において地盤変位が所定値以上に達したときに、地盤変位により張力が増加した前記ワイヤが前記係止装置を引っ張ることにより前記係止装置による前記係止を解除することを特徴とする請求項１に記載の配管サポート。
【請求項３】
前記反変位側ガイドは、その下部に一体的に形成され下方に延びる延出部を有し、
前記係止装置は、前記支持部材に形成された開口部と前記延出部に形成された開口部とを貫通するように取り付けられることで反変位側ガイド部材を係止するピンと、前記ワイヤの他端が固定され前記ピンを係止するピン係止部材と、前記ピンを係止する位置に該ピン係止部材を保持する保持バネとを有し、
前記係止解除装置は、前記取付けられたピンをピン分離方向に付勢するピン付勢バネをさらに有し、
前記支持部材の位置において地盤変位が所定値以上に達したときに、前記ワイヤが、前記保持バネの付勢力に抗して前記ピン係止部材を引っ張ることにより、ピン係止部材による前記係止を解除し、これによりピン付勢バネが前記ピンをピン分離方向に飛ばすことで、ピンによる前記係止を解除することを特徴とする請求項２に記載の配管サポート。
【請求項４】
請求項２又は３のいずれかに記載の配管サポートと、地盤変位が起こらないと予測される位置の地盤上に設置され配管を支持する基準配管サポートとを備え、
ワイヤの前記一端は前記基準配管サポートに固定されることを特徴とする配管ガイド装置。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の配管サポートが、海岸から１００ｍ以内の範囲に設置され、前記基準配管サポートは海岸から１００ｍ以上離れた位置に配置されることを特徴とする請求項４に記載の配管ガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地震が起こった時に発生する地盤変状に対応した配管サポートに関する。
【背景技術】
【０００２】
配管を地盤上に配設するにあたって配管の経路に沿って地上に鉄筋コンクリート製等の基礎台を所定の間隔で設けこの基礎台の上に形鋼等からなるサポート台を固定し、このサポート台上に配管を載置するようにしている。この載置された配管は、その両側を基礎台の上に固定された門型形状のフレーム等により拘束される。しかし、地震が発生した場合に、十分に荷重を吸収できず配管が損傷してしまう。
【０００３】
このため、特許文献１に示されるような地震対応配管サポートが提案されている。この配管サポートは、図５に示されるように、配管１の両側、上部及び下部にスプリング３２を設けて縦、横、前後にどんな地震がきても地震荷重を吸収し対応できるようにしている。
【０００４】
また、特許文献２には、配管１がサポート上を移動して配管塗面を傷つけるのを防ぐために、配管１を支持するサポートを扇形回転体３４として配管の移動時に扇形回転体３４が揺動することで配管の移動を許容するヒンジ式配管サポートが開示されている（図６参照）。
特許文献３は、配管が移動する時に、湾曲部３６が直線状に伸長する際に塑性変形する締結具３８が設けられた配管拘束装置を開示している（図７）参照）。
【０００５】
【非特許文献１】発明協会公開技報  公技番号  ９６−５３０  「地震対応配管サポート」
【非特許文献２】発明協会公開技報  公技番号  ９５−５３７１  「ヒンジ式配管サポート」
【特許文献１】公開実用新案公報  公開番号  昭５９−１３２９７６  「配管拘束装置」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、地震による荷重に耐えることができても、地震が起こった時に発生する地盤変状を十分に考慮しなければならない場合がある。例えば、配管を海岸付近に配設する場合を考えてみると、海岸から１００ｍ以内の範囲においては地震時の地盤変状による地盤変位が内陸側から海岸へ向かう方向へ５０ｃｍから１００ｃｍ起こることがあるが、海岸から１００ｍ以上離れている位置においては地震による地盤変状はほとんど起こらない。
【０００７】
このため、図８に示されているように配管１が海岸付近に配設されていると、地震による地盤変状が発生した時に、地盤変位がほとんど起こらない海岸から１００ｍ以上離れている位置で配管１を拘束・支持し地盤に固定された配管サポート４０と、地盤変位の大きい海岸から１００ｍ以内の位置で配管１を拘束・支持し地盤に固定された配管サポート４２との間の相対距離が増加して、配管１に強制変位が起こり配管１に過大な応力が発生する。
【０００８】
従って、大きな地盤変状が起こる可能性が高い場所に配管する場合には、地盤変状を考慮した配管サポートを用いなければならない。即ち、地震荷重よりも強く地盤変状荷重で配管を解放する配管サポート装置が望まれる。また、このような配管サポート装置に配管を設置する手順は単純であることが望まれる。
【０００９】
本発明の目的は、簡単な構成で地震荷重よりも強く、地震時の地盤変状により所定値よりも大きい地盤変位が起こった場合に、この地盤変位に反応して、配管を解放することができる配管サポート及び配管ガイド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】
本発明によると、地盤変位が少なくとも水平方向に起こり得ると予測される位置の地盤上に設置する配管サポートであって、該配管サポートは、前記地盤に固定されその上に配管を支持する支持部材と、該支持部材の変位側と反変位側に配管を挟んでそれぞれ設けられた変位側ガイド及び反変位側ガイドとを備え、前記変位側ガイドは、支持部材に固定され、前記反変位側ガイドは、支持部材に反変位方向に移動可能に取り付けられており、さらに、支持部材に取り付けられて反変位側ガイドを係止することでその反変位方向移動を阻止する係止装置と、地盤変位が所定値以上に達したときに、前記係止装置による前記係止を解除する係止解除装置とを備えることを特徴とする配管サポートが提供される。
【００１１】
所定値よりも大きい地盤変位が起こった位置にある配管サポートに支持される配管部分と他の配管部分との間で相対変位が起ころうとすることにより配管に過大な応力がかかるが、上記の構成によると、この地盤変位の大きさに反応して配管の移動を阻止していた反変位側ガイドが移動可能になるので、配管も移動可能になり配管サポートから逃げることができる。従って、地震時の地盤変状の発生によりこのような地盤変位が起こった場合に、配管に過大な応力がかかることを防止することができる。
【００１２】
また本発明の好ましい実施形態によると、上記発明において、  前記係止解除装置は、一端が地盤変位が起こらないと予測される位置に固定され、他端が前記係止装置に固定されたワイヤを有し、前記支持部材の位置において地盤変位が所定値以上に達したときに、地盤変位により張力が増加した前記ワイヤが前記係止装置を引っ張ることにより前記係止装置による前記係止を解除する。
【００１３】
この構成によると、ワイヤを用いて地盤変位が起こらないと予想される位置にワイヤの一端を固定し、地盤変位が起こると予想される位置にある配管サポートの係止装置に固定し、配管サポートの位置に地盤変位が起こった時のワイヤの張力の増加を利用して、係止装置から反変位側ガイドを解放させるので、簡単な構成で地盤変位から配管を保護することが可能になる。
【００１４】
また、本発明の好ましい実施形態によると、上記発明において、前記反変位側ガイドは、その下部に一体的に形成され下方に延びる延出部を有し、前記係止装置は、前記支持部材に形成された開口部と前記延出部に形成された開口部とを貫通するように取り付けられることで反変位側ガイド部材を係止するピンと、前記ワイヤの他端が固定され前記ピンを係止するピン係止部材と、前記ピンを係止する位置に該ピン係止部材を保持する保持バネとを有し、前記係止解除装置は、前記取付けられたピンをピン分離方向に付勢するピン付勢バネをさらに有し、前記支持部材の位置において地盤変位が所定値以上に達したときに、前記ワイヤが、前記保持バネの付勢力に抗して前記ピン係止部材を引っ張ることにより、ピン係止部材による前記係止を解除し、これによりピン付勢バネが前記ピンをピン分離方向に飛ばすことで、ピンによる前記係止を解除する。
【００１５】
この構成によると、バネと、ピンと、延出部の開口部と、支持部材の開口部とにより、所定値より大きい地盤変位に反応して係止装置から前記反変位側ガイドを解放させるので、簡易な手段で地盤変位から配管を保護することができる。
【００１６】
また、本発明によると、上記の配管サポートと、地盤変位が起こらないと予測される位置の地盤上に設置され配管を支持する基準配管サポートとを備え、ワイヤの前記一端は前記基準配管サポートに固定されることを特徴とする配管ガイド装置提供される。
【００１７】
この構成によると、適当な間隔で複数の配管サポートが配置されている場合に、所定値より大きな地盤変位が起こった位置にある配管サポートと基準配管サポートとの間に張られているワイヤの張力増加により、解放が必要となった位置にある１又は２以上の配管サポートのみ配管を解放されることができる。
【００１８】
また、本発明の好ましい実施形態によると、上記発明において、前記配管サポートが、海岸から１００ｍ以内の範囲に設置され、前記基準配管サポートは海岸から１００ｍ以上離れた位置に配置される。
【００１９】
これにより、大きな地盤変位が起こりやすい海岸付近に配設された配管を地震時の地盤変状から保護することが可能になる。
【発明の効果】
【００２０】
上記本発明によると、地震による地盤変状が発生した場合に、所定値より大きい地盤変位に反応して配管サポートから配管を解放させることにり、配管サポート間の相対距離が増加することで配管にかかる過大な応力から配管を保護することができる。地盤変位に反応して配管を配管サポートから解放させるために、地盤変位によって張力が増すようにワイヤを設けているので簡単な構成で、地震時の地盤変状に対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２２】
図１は本発明の配管サポート装置の実施形態を示しているが、まず図１を参照して本実施形態が適用される配管の配設状況について説明する。
図１において、配管が内陸側から海岸側へ延びてきており、護岸の近くで曲がって護岸と平行に延びている。海岸付近で地震が起こると海岸に近い程地盤変状が大きくなる傾向がある。例えば、海岸から１００ｍ以内の範囲内では地盤が５０ｃｍから１００ｃｍも海岸側に移動する地盤変状が起こりやすい。従って、配管が配管サポートにより地盤に対して固定されている場合に、海岸から１００ｍ以内の範囲においては、配管サポートは地盤とともに変位する一方、海岸から１００ｍ以上離れている位置においては地盤変状はほとんど起こらないので配管の変位は生じない。よって、配管は配管サポートに拘束されていることから、配管は強制変位させられ過大な応力が配管に発生する。図１等の正のＸ方向を変位方向と定義し、負のＸ方向を反変位方向と定義する。
【００２３】
以下において、このような応力の発生を防止するための本発明の実施形態について説明する。
本発明の実施形態である配管サポート装置は、このように大きな地盤変状が起こりやすい海岸から１００ｍ以内の位置に配管を配設する場合に、大きな地盤変状に対応できるものである。
【００２４】
図１に示されるように、護岸付近に配設された配管１に所定の間隔を置いて配管サポートが配置される。海岸から１００ｍ以上離れた地盤変状がほとんど起こらない位置に基準配管サポート２が配置される。この基準配管サポート２に、ワイヤ４の一端が固定される。ワイヤの他端側ではワイヤ４は、複数に枝分かれしており複数の他端を有する。ワイヤの第１他端は、第１配管サポート６に固定される（具体的には、後述する第１配管サポート６のピン係止部材８に固定される）。図１に示されるように、枝分かれした部分がさらに第２配管サポートまで延びており、ワイヤ４の第２他端が第２配管サポート１２の後述する配管解放部８に固定される（図２、３参照）。ワイヤ４の残りの枝分かれした部分は、それぞれ第２配管サポートの先に配置された第３配管サポート、第４配管サポート・・・まで延びワイヤ４の第３他端、第４他端・・・はそれぞれ第３配管サポート、第４配管サポート・・・のピン係止部材８に固定される。このように、ワイヤ４の複数の他端は、それぞれ複数の配管サポートのピン係止部材８に接続される。
【００２５】
図２に示されるように配管１は、基盤上の反変位側に設けられた反変位側ガイド１６と変位側に設けられた変位側ガイド１７に挟まれるように基盤（支持部材）に支持される。
次に図３を参照して上記ピン係止部材８を有する第１配管サポート６について説明する。図３は、図の矢印ａによって示される第１配管サポート６のａ−ａ断面図である。基盤（支持部材）１５の上に１対の配管ガイド１６が設けられ、配管１は配管ガイド１６により配管１の両側からX方向に関して支持・拘束されている。
【００２６】
図３（Ａ）は、図１の矢印Ａ方向から見た第１配管サポート６の詳細図である。図３（Ｂ）は図３（Ａ）の矢印Ｂ方向から見た基準配管サポート６の詳細図である。図３（Ａ）に示されるように、ワイヤ４の第１他端が、ピン係止部材８に固定される。図３（Ｂ）に示されるようにピン係止部材８は一端部８ａが、反変位側ガイド１６の下部に位置する基盤１５に、例えばバネ（保持バネ）により図中のC方向に付勢されて回転可能に固定される。例えば、保持バネをピン係止部材８の回転軸に設けたり、他の適切な位置に設けてもよい。また、反変位側ガイド１６の下部に、開口部１８ａを有する延出部１８が反変位側ガイド１６と一体的に形成される。この延出部１８の開口部１８ａと基盤１５に形成された開口部１５ａを通してピン２０が設けられている。従って、ピン２０は、延出部１８が図１のX方向に関して反変位側ガイド１６を基盤１５に固定・拘束する役割を有している。図３（Ａ）に示されるように、ピン２０の頭部２０ａと延出部１８との間に圧縮されたピン付勢バネ２４がピン２０に設けられている。基盤１５の上部１５ｂには細長い切り抜き部２１がX方向に形成されており、ピン２０を取り外すと、護岸から遠い方の反変位側ガイド１６が負のX方向（変位方向）に移動可能になる。このような構成を有する第１配管サポート６のピン係止部材８に、基準配管サポート２から延びているワイヤ４の他端が固定される。
【００２７】
次に、地震が起こり地盤変状が発生したときの本実施形態による配管サポート装置１０の動作について第１配管サポート６に着目して説明する。
地震により地盤変状が第１配管サポート６の位置でＸ方向に起こると、第１配管サポートの基盤１５は地盤に固定されているので、第１配管サポート６はＸ方向に変位する。この時、ワイヤ４の第１他端が固定されたピン係止部材８もＸ方向に変位するが、ワイヤ４の一端が固定されている基準配管サポート２の位置は護岸から遠く地盤変状は発生しないので、配管解放部８がＸ方向に変位した距離に対応して（即ち、基準配管サポート２と第１配管サポート６との相対距離の増加に対応して）、滑車２６に掛けられたワイヤ４がピン係止部材８を引っ張り、ピン係止部材８を図４の位置まで回転させる。
【００２８】
これにより、ピン係止部材８により係止されていたピン２０が解放され、圧縮されていたピン付勢バネ２４の付勢力によりピン２０が飛び出し、基盤１５の開口部１５ａと延出部１８の開口部１８ａから外れる。これにより、ピン２０により基盤１５に固定されていた延出部１６（即ち、反変位側ガイド１６）は解放され負のＸ方向へ移動可能となる。よって、配管２は負のＸ方向に解放される。このように、第１配管サポート６に拘束されていた配管１は過大な応力がかかる前に負のＸ方向へ逃げることが可能になり、配管２の損傷を防止することができる。
【００２９】
なお、ピン係止部材８の基盤１５への固定位置を変え、又はピン係止部材８の長さを変えること等により、配管１が第１配管サポート６から解放されることになる地盤変状の大きさを設定することができる。
【００３０】
上述した本発明の実施形態によると、地盤変状が起こり第１配管サポート６の基盤１５が図１のＸ方向へ大きく変位した場合には、ワイヤ４により自動的に反変位側ガイド１６が負のＸ方向へ移動可能になり、同時に配管１も第１配管サポート６の基盤１５に対して負のＸ方向へ移動可能になり、地盤変状により基準配管サポート２と第１配管サポート６との相対距離が増加しても配管１に過大な応力が発生することがない。
【００３１】
また、第２配管サポート１２の構成は第１配管サポート６の構成と同じである。さらに、海岸から１００ｍ以内の範囲に延在している配管１を支持するために上述したように第２配管サポート１２だけでなく、第１配管サポート６と同じ構成を持つ複数の配管サポートが第２配管サポート１２の先に所定の間隔で設けられていてもよい。この場合には、ワイヤ４の一端は基準配管サポートに固定されているが、ワイヤ４は枝分かれした複数の他端を有し、これらの他端はそれぞれ第１配管サポート、第２配管サポート、第３配管サポート・・・に固定される。これにより、地盤変状によりＸ方向に所定値以上に変位した配管サポートのすべてにおいて、ピン係止部材８がワイヤ４により（図３（Ｂ）のＣ方向に）回転させられて反変位側ガイド１６が移動可能になり、反変位側ガイド１６により係止されていた配管２はこれから解放されることになる。
【００３２】
以上の本発明の実施形態の効果についてまとめると、所定値以上の地盤変状が発生したときに、配管に過大な応力が生じるのを防ぐために、配管サポート間にワイヤを設けて大きな地盤変状が発生した時に配管サポート間の相対距離の変化に反応してワイヤにより配管を配管サポートから地盤の変位方向に解放する。即ち、本実施形態によると、地盤変状による地盤変位の大きさに反応して、配管サポートの配管ガイド機能・配管拘束機能を失わせることができる。これにより、地震が起こり地盤変状が発生しても、配管は配管サポートから自動的に解放されるので配管に大きな応力がかかることは無い。本実施形態の場合においては、海岸付近の地盤変状による地盤の移動は、図１のＸ方向のみなので配管サポートの配管ガイド・配管拘束機能をこの一方向のみに関して失わせることとしている。
【００３３】
上述した本発明の実施形態である配管ガイド装置について、基準サポートが地盤変位しない位置に設置された場合を説明したが、地盤変状による地盤変位は護岸に近いほど大きいため、基準サポートを地盤変位する位置に設置した場合でも、配管サポートの変位の差（配管サポート間の相対変位量）により配管拘束機能を失わせることも可能である。
また、本発明の実施形態である配管ガイド装置を、護岸付近に配設された配管への適用した場合について説明したが、他の地盤変状が起こりやすい場所に配設した配管に適用することも可能である。
【００３４】
また、上述した実施形態ではワイヤが複数の他端を有するように枝分かれしているものとしたが、代わりに複数のワイヤを用意してこれらのワイヤの複数の一端を基準配管サポーに固定し複数の他端をそれぞれ第１配管サポート、第２配管サポート等のピン係止部材に固定してもよい。さらに、上述した実施形態では、ワイヤの一端を基準配管サポートに固定したが他の地盤変位が起こらないと予想される適切な位置に固定してもよい。
特許請求の範囲の係止装置は、ピン２０とピン係部材８と保持バネとに対応するがこれに限定されず、係止解除装置は、ワイヤ４とピン付勢バネ２４とに対応するがこれに限定されない。
【００３５】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態による配管ガイド装置を示す図である。
【図２】図１に示された第１配管サポートのａ−ａ断面図である。
【図３】図１に示された第１配管サポートの詳細図である。
【図４】地盤変状が発生した時のピン係止部材の回転を示す図である。
【図５】従来の配管サポートの１例を示す図である。
【図６】従来の配管サポートの別の例を示す図である。
【図７】従来の配管サポートの別の例を示す図である。
【図８】従来の配管サポートを海岸付近に配置した例を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  配管
２  基準配管サポート
４  ワイヤ
６  第１配管サポート
８  ピン係止部材
１０  配管ガイド装置
１２  第２配管サポート
１５  基盤
１６  反変位側ガイド  
１７  変位側ガイド
１８  延出部
２０  ピン
２４  ピン付勢バネ
２６  滑車
【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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【図７】
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【図８】
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