(57)【要約】【課題】            簡単な構造で容易に拡径を行うことができ、また、耐久性にも優れた固定バンドを有する止水装置及び止水方法を提供する。【解決手段】        本発明に係る方法は、可撓性継ぎ手を用いて導水管の連結部の止水を行う止水方法であって、前記可撓性継手を所定の圧力を超えて押圧される押圧部と、該押圧部間に介在し所定以下の圧力で押圧される欠圧部とにより、前記可撓性継手を導水管に密着させて止水を行う。上記方法は、導水管の連結部に配設される可撓性継手と、該可撓性継手を導水管の管壁に押圧する固定バンドとを有してなる止水装置であって、前記固定バンドは二以上の弧状体とそれらの弧状体の間に介在せしめる拡径部材とを有してなる止水装置によって実施することができる。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性継手を用いて導水管の連結部の止水を行う止水方法であって、前記可撓性継手を押圧部と、該押圧部間に介在させた欠圧部とにより形成される輪状加圧帯により、前記可撓性継手を導水管に密着させて止水を行う止水方法。
【請求項２】
欠圧部の長さは45mm以下であることを特徴とする請求項１に記載の止水方法。
【請求項３】
欠圧部は、輪状加圧帯の周上に二以上分散して配設されていることを特徴とする請求項1又は２に記載の止水方法。
【請求項４】
導水管の連結部に配設される可撓性継手と、該可撓性継手を導水管の管壁に押圧する固定バンドとを有してなる止水装置であって、
前記固定バンドは二以上の弧状体とそれらの弧状体の間に介在せしめる拡径部材とを有してなる止水装置。
【請求項５】
拡径部材は、固定バンドの周上分散して配設されていることを特徴とする請求項４に記載の止水装置。
【請求項６】
拡径部材の長さは2〜45mmであることを特徴とする請求項４又は５に記載の止水装置。
【請求項７】
固定バンドは、一のスライド型連結部を有する弧状体と、一以上のはめ込み型連結部を有する弧状体から構成されるものであることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の止水装置。
【請求項８】
スライド型連結部には拡径部材のはね止めが設けられていることを特徴とする請求項７に記載の止水装置。
【請求項９】
固定バンドには拡径のためのジャッキポイントが設けられていることを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の止水装置。
【請求項１０】
可撓性継手は、固定バンドが当接する部分がポリアミド繊維からなるメッシュで補強されていることを特徴とする請求項４〜９のいずれかに記載の止水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
可撓性継手を用いた導水管連結部の止水装置及び止水方法に係り、特に拡径可能な固定バンドを用いて可撓性継手を導水管に密着固定させる導水管連結部の止水装置及び止水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水道等の導水路は、例えば多数のコンクリート製の導水管を地中に埋設し、これらを連結して構築される。このような導水管の連結部には、不明水の導水路内への侵水あるいは導水管内流動体の外部への漏れ等を防止するための止水装置が設けられている。このような止水装置として、可撓性継手を用いた導水路は耐地震に優れることから注目されている。
【０００３】
可撓性継手を用いた止水装置は、一般に、導水管の連結部内周面に合成ゴム等の弾性材料からなる可撓性継手が、その内周面に設けた固定バンドにより管内壁に押圧されて密着固定される構造になっている。このような構造により、地震等により導水管の連結部がいくらかずれるようなことがあっても、不明水の導水管内への浸水又は導水管内流動体の外部への漏れ等を防止する機能が確保される。
【０００４】
このような可撓性継手を用いた止水装置として、例えば、特許文献１には、管体の内面に止水目的で配置される、弾性材より成る環状体と、環状体を内方から外方へ加圧して管体の内面に固定するための固定板とを有する止水装置であって、固定板は分割構造とし、固定板分割部材の端部の連結部と他端部とはボルト接合とすることで固定板連結部の断面力の向上を図るとともに、分割部材端部の調整部は重ね合わせて接合し、重ね合わせ端部の片方をスロープ加工とし片方を、楔形状としてボルトの摩擦接合力を向上させた外水圧対応型止水装置が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、マンホールの側面孔に嵌め込まれる外筒部の一端と、内周側に配管が嵌め込まれる内筒部の一端とが、連接部を介して連なった可撓性材料製のジョイントパッキングと、外筒部の内周側に嵌め込まれる拡張バンドとを有し、拡張バンドが、複数段の係合位置を有する両端部の係合部を相互に係合させた環体で、係合部が、拡張バンドの拡径方向に摺り抜け可能で、しかも摺り抜け後の拡径位置で再係合して拡張バンドの縮径を係止可能であるマンホールジョイントが提案されている。
【０００６】
これらの止水装置の基本的な構造は、導水管の連結部に配設される可撓性継手と、その内側に配設される固定バンドからなり、固定バンドに設けた拡径手段により以下の方法で可撓性継手が導水管の管壁に密着固定されるようになっている。すなわち、まず、図１１に示すように、可撓性継手40の内側に固定バンド10が配設される。次に、固定バンド10の端部Tに矢印方向に油圧等を利用して圧縮力Fを加え、例えば端部TをR1ずらして固定バンド10を拡径（外径を大きくする）した後、端部Tを固定バンド上に固定する。このような拡径手段により固定バンドに生じた曲げ歪により外向きの圧力pが生じ、可撓性継手40は導水管50の管壁に圧力pで押圧され密着固定される。
【０００７】
【特許文献１】特開2004-278709号公報
【特許文献２】特開平11-217840号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、このような止水装置においては、固定バンドが重複する部分（R-R1）は他の部分と異なり、押圧力あるいは強度上の不連続部分となる。このため、固定バンドが重複する部分は漏れを生じやすく、損傷しやすいという問題がある。また、特許文献１においては、固定バンドの端部Tの固定をボルトの締め付けにより行っており、締め付け力の弛みによる漏れのおそれや装置の耐久性が問題になる。特許文献２においては、固定バンドの端部が２つの鋸歯をかみ合わせた構造又は多数のバンド穴とこれに引っかかる突起からなる構造になっており、複雑な形状のため経済性及び耐久性において劣るという問題がある。
【０００９】
本発明は、かかる問題に鑑み、簡単な構造で容易に拡径を行うことができ、また、耐久性にも優れた止水装置及び止水方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、可撓性継手を用いた止水装置において、固定バンドの拡径手段を設けた部分は漏れを生じやすく、そのような部分は本質的に除去できないということを前提に、種々の試験を行い、そのような漏れを生じやすい部分は所定の大きさ以下にすることにより止水機能を確保することができるという知見を得て本発明を完成させた。
【００１１】
本発明に係る止水方法は、可撓性継手を用いて導水管の連結部の止水を行う止水方法であって、前記可撓性継手を押圧部と、該押圧部間に介在させた欠圧部とにより形成される輪状加圧帯により、前記可撓性継手を導水管に密着させて止水を行う。
【００１２】
上記発明において、欠圧部の長さは、45mm以下であるのがよく、欠圧部は、可撓性継手の周上に二以上分散して配設されているのがよい。
【００１３】
本発明に係る止水装置は、導水管の連結部に配設される可撓性継手と、該可撓性継手を導水管の管壁に押圧する固定バンドとを有してなる止水装置であって、前記固定バンドは二以上の弧状体とそれらの弧状体の間に介在せしめる拡径部材とを有してなる。
【００１４】
上記止水装置において、拡径部材は、固定バンドの周上分散して配設されているのがよく、拡径部材の長さは2〜45mmであるのがよい。
【００１５】
固定バンドは、一のスライド型連結部を有する弧状体と、一以上のはめ込み型連結部を有する弧状体から構成されるものであるのがよく、この固定バンドのスライド型連結部には拡径部材のはね止めが設けられているのがよい。また、固定バンドには拡径のためのジャッキポイントが設けられているのがよい。
【００１６】
可撓性継手は、固定バンドが当接する部分がポリアミド繊維からなるメッシュで補強されているのがよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る止水装置は、簡単な構造で拡径操作を容易に行うことができ、また、耐久性にも優れたており、容易に所定の止水機能を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る止水方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜３に本発明に係る止水方法の概要を示す。図１は止水装置の部分斜視図であり、図２（a）は図１のAA断面を表しており、図２（b）は図２（a）のB部拡大図、図３は固定バンドが可撓性継手を押圧する圧力分布を示す模式図である。本発明に係る止水方法は、図１に示すように、導水管50の連結部に可撓性継手40を配設し、この可撓性継手50をその内側に設けた固定バンド10（10A、10B）により導水管50に押圧して止水を行う。可撓性継手50の導水管50への押圧は、図２（a）に示すように、弧状体11、12、13の間に拡径部材15（15A、15B、15C）を挿入して拡径することによって行う。
【００１９】
拡径した状態においては、弧状体11、12、13と拡径部材15には、図２（b）に示すような力が作用している。弧状体11、12又は13はその間に介在せしめた拡径部材15により圧縮力Fで圧縮され、その圧縮力Fにより弧状体11、12又は13に生じた曲げ歪により外向きの圧力pが生じ、この圧力pにより可撓性継手40は導水管50の管壁に押圧される。これに対し、拡径部材15は長さ（ｌ）が短いので、圧縮力Fにより拡径部材15に生ずる曲げ歪みは小さく、拡径部材15が可撓性部材40を押圧する力は小さい。
【００２０】
このため、可撓性継手40に作用する押圧力は図３に示すように表される。すなわち、可撓性継手40は、押圧力pが作用する部分（所定の圧力以上で押圧される押圧部Y）と、その押圧部Yの間に介在する押圧力の小さい部分（欠圧部N）とから形成される輪状の加圧帯により押圧される状態になっている。可撓性継手40は、この押圧部Yと、押圧部Yの間に介在する欠圧部Nとにより形成される輪状加圧帯により導水管50に押圧され密着せしめられて止水が行われる。
【００２１】
本止水方法においては、欠圧部Nの長さを所定の長さ以下にする。例えば、通常使用される内径800〜2000mmの導水管の止水装置においては、35mm以下にするのがよい。表１は、拡径部材15の長さｌと止水機能の関係を調べた漏れ試験結果を示す。表１によると、拡径部材15の長さｌが35mm以下であると水漏れを生じないが、40mmを超えるものがあると水漏れを生じることが分かる。すなわち、拡径部材15の長さｌ（図２（b））は35mm以下にするのがよく、欠圧部Nの長さl1（図３）も同様に35mm以下にするのがよい。
【００２２】
なお、上記漏れ試験は図４に示すように、内径800ｍｍのヒューム管製の導水管50の連結部に止水装置を設け、0.2MPaの外水圧をかけて漏れ試験を行った。可撓性継手40は、スチレンブタジエンラバー（SBR）製のものを使用した。固定バンド10は、以下に説明する図６に示す構造のものを使用した。外水圧は、図４に示すように、導水管50の連結部に明けた穴から可撓性継手40と導水管50の間に外水を供給する給水装置60により負荷した。連結したヒューム管の全長は2430mmであった。水漏れの確認は目視で行った。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
また、本発明においては、欠圧部は２以上設けるのがよい。これにより従来困難であった、欠圧部の長さを所定寸法以下にすることができる。また、欠圧部は可撓性継手40の周上に分散されているのがよく、可撓性継手40の周上ほぼ等間隔で配設されているのが好ましい。これにより、可撓性継手40が導水管50にさらに均一に押圧されるようにすることができる。
【００２５】
以上説明したように、本止水方法は、積極的に欠圧部を設け、その欠圧部を所定の長さ以下にすることによって、欠圧部からの漏れを防止するとともに、押圧部の押圧力を均一にする方法であり、これによってより信頼性の高い止水を行う方法である。従って、導水管50及び可撓性継手40の製造公差、可撓性継手40の圧縮代から求められる拡径に必要な寸法と、欠圧部の許容される長さを考慮し、配設される欠圧部の数が決められるのであるが、固定バンドの拡径を行う作業を考慮すると欠圧部の数、すなわち、拡径部材の数は少ない方がよい。
【００２６】
表２は、拡径部材（欠圧部）の数を2ないし3にして、表１を求めた試験と同様な漏れ試験を行った結果である。拡径部材15はそれぞれ図５に示すように配設した。図５において円弧部は弧状体相当部分で押圧部を示し、○（●）印部は拡径部材相当部分で欠圧部を示す。×印部は弧状体が拡径部材を介在させないで連結されている部分で、欠圧部の長さが実質上０mmの部分を示す。なお、●印部分は拡径部材数が3の場合にこの位置に拡径部材が挿入され、拡径部材数が2の場合は×印部相当になる部分である。
【００２７】
表２によると、通常使用される内径800〜2000mmの導水管においては、欠圧部の数は3とするのがよく、欠圧部の長さは35mm以下にするのがよいことが分かる。また、押圧部の長さはその欠圧部の数に応じて所用の長さにするのがよいことが分かる。
【００２８】
【表２】
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【００２９】
以上本発明に係る止水方法について説明した。本発明は以下に示す止水装置によって容易かつ効率的に実施することができる。本発明に係る止水装置において、可撓性継手40は公知のものを使用することができる。例えば、材質がSBR製の図４に示す断面形状を有する可撓性継手を使用することができる。
【００３０】
固定バンド10は、以下に説明するような構造のものを使用するのがよい。図６に、そのような固定バンドの実施例を示す。固定バンド10は、図６に示すように、弧状体11、12及び13と、それらの弧状体間に介在される拡径部材15からなる。弧状体11はスライド型連結部110を有し、弧状体12又は13ははめ込み型連結部130を有する。また、弧状体11及び弧状体13は、はめ込み型連結部130にはめ込まれる係合部125を有し、弧状体12はスライド型連結部110に挿入される係合部135を有する。
【００３１】
上記の弧状体において、弧状体11及び12は必ず使用される。弧状体13は必要に応じて使用され、この例では一の弧状体13が使用されているが、導水管50の大きさに応じてさらに多数の弧状体13が使用される。すなわち、本止水装置において弧状体は二以上使用され、少なくとも弧状体11及び12が必ず使用される。
【００３２】
また、弧状体11、12、13は、可撓性継手40を介して導水管50に密接するように、導水管の曲率半径にほぼ等しい外形形状を有する。それらの弧状体に用いられる材質は、強度及び耐食性が優れる材料、例えばステンレススティールを使用するのがよい。
【００３３】
弧状体11のスライド型連結部110は、図６に示すように、上方及び長手方向が解放された開口部111を有し、上方からは拡径部材15が挿入され、長手方向からは弧状体12の係合部135が挿入されるようになっている。スライド型連結部110及び係合部125には、拡径部材15が圧縮力により内方（導水管50の中心部方向）に飛び出さないようにはね止め14を設けるのがよい。
【００３４】
弧状体12又は13のはめ込み型連結部130は、図６に示すように、上方に窓枠状の開口部133を有し、長手方向に開口部132を有する。開口部133からは拡径部材15が挿入され、挿入された拡径部材15は窓枠部134で内方への飛び出しが阻止されるようになっている。開口部132からは係合部125が挿入されるようになっている。
【００３５】
また、弧状体のスライド型連結部110及びめ込み型連結部130の近傍には、拡径部材を挿入するのに油圧ジャッキの作動アームを引っかけるジャッキポイント18を設けるのがよい。本例では、図６に示すように、板材が溶接されたジャッキポイント18の例を示すが、必要に応じて溝状のものでもよい。
【００３６】
拡径部材15は、弧状体11のスライド型連結部110、弧状体12又は13のはめ込み型連結部130に挿入される。拡径部材15は、弧状体11のスライド型連結部110には必ず挿入され、弧状体12又は13のはめ込み型連結部130には必要に応じて挿入される。このような拡径部材15は挿入しやすく製造しやすい形状、例えば、平板状であるのがよい。また、拡径部材15に用いられる材質は、強度及び耐食性が優れる材料、例えばステンレススティールを使用するのがよい。
【００３７】
上述の可撓性継手40及び固定バンド10を用いて、以下のように止水装置を構成する。図２の場合を例に説明する。可撓性継手40を導水管50に配設した後、可撓性部材40の内側に、先ず、弧状体11、12および13を連結する。次に、弧状体12及び13のはめ込み型連結部130に拡径部材15を挿入する。この拡径部材15の挿入作業は人手で容易に行うことができる。
【００３８】
最後に、弧状体11のスライド型連結部110に拡径部材15を挿入する作業は以下のように行う。上記の作業を終えた状態は、図７に示すように、弧状体11、12が重複しているので、まず、弧状体12をL1ずらして弧状体11のスライド型連結部110に入れ込む。この作業は人手で容易に行うことができる。これにより、固定バンドの長手方向の中心軸が一致し、以下に行う油圧ジャッキによる作業が容易になる。
【００３９】
次に、拡径部材15をスライド型連結部110に挿入するため、弧状体12をさらにL2ずらす。この挿入作業は上述の圧縮力Fを作用させるためであるから大きな力を要するので油圧ジャッキを使用する。図８に示すように、油圧ジャッキ70の作動アームをジャッキポイント18に引っかけて拡径を行い、拡径部材15を弧状体11のスライド型連結部110に入れ込む。拡径部材15のスライド型連結部110への挿入は、はめ込み型連結部130への挿入と異なり、図７に示すように、弧状体12をL3までずらす必要がなくL2だけずらせばよいのでより容易に拡径部材15の挿入作業をすることができる。
【００４０】
上記作業完了後、さらに、既に挿入した各拡径部材15の当接調整を行うのがよい。すなわち、各拡径部材15において上記の油圧ジャッキ70により再度拡径操作を行い拡径部材15の当接調整を行う。これにより、可撓性継手40が一層均等に導水管50の管壁に押圧されるようになる。また、この油圧ジャッキ操作時の操作圧を監視することにより、必要に応じて図８に示す延長用拡径部材151を追加するのがよい。
【００４１】
このように拡径部材15のスライド型連結部110又ははめ込み型連結部130への挿入は、人手又は油圧ジャッキを使用しながら人手で行うから、作業しやすいように拡径部材15の長さは2mm以上あるのがよい。従って拡径部材15の長さは2〜35mmになるようにするのがよい。
【００４２】
以上本発明の実施形態について説明した。しかしながら、本発明の実施形態は上述のものに限らない。例えば、可撓性継手40を図９（a）に示すように補強することによって欠圧部の許容長さを大きくすることができる。図９（a）に示す可撓性継手40はSBR製であるが、1260デニールのポリアミド繊維を25.4mm当たり25本の密度で織り込んだメッシュ45を、固定バンド10が当接する部分に埋め込んで補強したものである。この可撓性継手40及び上記図６に示す固定バンド15を用いて漏れ試験を行った結果を表３に示す。試験条件は表１の場合と同様である。拡径部材15は図９（b）に示すように配設した。また、図５の場合と同様に、○印部分は拡径部材15を挿入した位置を示し、×印部は弧状体が直結される部分を示す。
【００４３】
【表３】
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【００４４】
表３によると、メッシュ入りSBR製の可撓性継手40を用いた場合は、拡径部材15の長さが45mmのものを用いても水漏れを生じなく、40mmを超える場合でも水漏れを生じないことが分かる。すなわち、欠圧部又は拡径部材15の長さは、45mm以下にすることができることが分かる。なお、上述のように、35mm以下にすれば通常使用される可撓性継手であっても止水機能を確保することができる。
【００４５】
図９（c）は、可撓性継手40の欠圧部における押圧力を表した模式図である。通常用いられるSBR製の可撓性継手の場合は実線で表した圧力分布であったものが、上記のように補強した可撓性継手の場合は一点鎖線で示すように欠圧部が小さくなるように押圧力の分布が変わるためと推察される。
【００４６】
また、本発明においては、拡径部材15の形状を、図１０に示すような形状にすることができる。図１０（a）の拡径部材15は、その端部をハ字状に傾斜させ、弧状体11、12又は13との当接部が拡径部材15の内方への飛び出しを防止するようになっている。さらに、図１０（a）に示すように、拡径部材固定具16を設けてもよい。図１０（b）の拡径部材15は、その端部を鋸歯状にし、これに弧状体11、12又は13がかみ合うようにして拡径部材15の内方への飛び出しを防止するようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明にかかる止水装置の概要を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る止水方法の説明図である。図２（a）は図１のAA断面を示し、図２（b）は図１のB部拡大断面示す。
【図３】本発明に係る止水方法において、固定バンドにより可撓性部材に作用する押圧力を示す説明図である。
【図４】漏れ試験の試験装置の概要を示す断面図である。
【図５】欠圧部又は拡径部材の配設位置を示す模式図である。
【図６】本発明に係る止水装置の固定バンドの構成を示す斜視図である。
【図７】固定バンドを組み付けるときの状態を示す模式図である。
【図８】油圧ジャッキを用いて拡径するときの様子を示す模式図である。
【図９】補強可撓性継手の断面形状（a）、この可撓性継手を用いて漏れ試験を行ったときの欠圧部又は拡径部材の配設位置（b）および欠圧部又は拡径部材部分の可撓性継手にかかる押圧力を説明する模式図（c）である。
【図１０】拡径部材の他の実施例を示す断面図である。
【図１１】従来の止水装置の構造概要を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
10、10A、10B    固定バンド
11、12、13    弧状体
110    スライド型連結部
111    開口部
125    係合部
130    はめ込み型連結部
132、133    開口部
134    窓枠部
135    係合部
14    はね止め
15、15A、15B、15C    拡径部材
151    延長用拡径部材
16    拡径部材固定具
18    ジャッキポイント
40    可撓性継手
45    メッシュ
50    導水管
60    給水装置
70    油圧ジャッキ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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