(57)【要約】【課題】本管に対して支管を簡単かつ確実に接続することができる支管接続方法を提供する。【解決手段】合成樹脂製本管２に支管を接続するに当たり、その合成樹脂製本管における支管接続位置に開口孔２ｆを穿設し、先端部に弾性変形し得る鍔部３ｂを備えた支管３を用い、その鍔部を弾性変形させながら上記開口孔２ｆに挿通し、上記開口孔２ｆを通過して形状が復元した上記鍔部３ｂの背面を、上記開口孔２ｆの周縁部に密着させ、上記鍔部３ｂの外面を加熱手段で加熱することにより、上記鍔部３ｂと上記開口孔２ｆの周縁部とを熱融着させ、上記合成樹脂製本管２と上記支管３とを接続することを特徴とする。【選択図】図４
2013076461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製本管に支管を接続するに当たり、その合成樹脂製本管における支管接続位置に開口孔を穿設し、
先端部に弾性変形し得る鍔部を備えた支管を用い、その鍔部を弾性変形させながら上記開口孔に挿通し、
上記開口孔を通過して形状が復元した上記鍔部の背面を、上記開口孔の周縁部に密着させ、
上記鍔部の外面を加熱手段で加熱することにより、上記鍔部と上記開口孔の周縁部とを熱融着させ、上記合成樹脂製本管と上記支管とを接続することを特徴とする支管接続方法。
【請求項２】
上記合成樹脂製本管が、地中に埋設された既設排水管を更生する目的でその既設排水管内に挿入された更生管である請求項１に記載の支管接続方法。
【請求項３】
上記支管の後端部にさらに取付管を接続する請求項１または２に記載の支管接続方法。
【請求項４】
上記鍔部の外径をｄ、上記開口孔の径をｄ′とするとき、ｄ′／ｄが０．５〜０．９の範囲内である請求項１〜３のいずれか１項に記載の支管接続方法。
【請求項５】
上記取付管が螺旋波付き合成樹脂管からなり、上記支管の後端部に上記取付管を接続するためのソケット部を有し、そのソケット部の内面に形成されている螺旋溝に上記取付管の螺旋波部を螺合させることにより、上記支管と上記取付管とを接続する請求項１〜４のいずれか１項に記載の支管接続方法。
【請求項６】
上記鍔部のショアＡ硬度は、３０〜９０Ｈｓである請求項１〜５のいずれか１項に記載の支管接続方法。
【請求項７】
上記鍔部と上記合成樹脂製本管との融点の差は、１０〜４０℃である請求項１〜６のいずれか１項に記載の支管接続方法。
【請求項８】
上記ソケット部の内側に上記取付管の内壁に密着する筒体が設けられ、該筒体の後端部が上記ソケット部における上記取付管の接続側端部から突出している上記支管を用いる請求項５〜７のいずれか１項に記載の支管接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水管、下水管等の本管に支管を接続する支管接続方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来の支管接続構造を示した縦断面図である。同図に示す支管接続構造は、本管５０とその本管５０に対してＴ字状に接続される支管５１とその支管５１に接続されている取付管５２とから構成されている。
【０００３】
上記本管５０は合成樹脂からなり、フラットな内面５０ａを有する内管５０ｂと、その内管５０ｂの外面に角波（丸波であっても良い）が螺旋状に積層されている外管５０ｃとから構成されている。なお、図中、５０ｄは本管５０に円形に穿設された開口孔である。上記取付管５２は、通常、螺旋波付き合成樹脂管からなる。
【０００４】
上記支管５１はゴム材またはエラストマーからなり、図８の拡大図に示すように、上記開口孔５０ｄに挿通される筒状本体部５１ａと、その筒状本体部５１ａの挿入側先端部に傘形に形成される弾性鍔部５１ｂと、筒状本体部５１ａの後端部に形成され上記取付管５２を接続するためのソケット部５１ｃとを備えている。
【０００５】
このソケット部５１ｃの内面には、上記取付管５２の螺旋波部と螺合し得る螺旋溝５１ｄが形成されている。
【０００６】
上記支管接続構造を形成するには、まず、本管５０にホールソーで開口孔５０ｄを穿設し、弾性鍔部５１ｂを弾性変形させながら筒状本体部５１ａをその開口孔５０ｄから本管５０内に差し込み、開口孔５０ｄを通過した弾性鍔部５１ｂを元の傘形に復元させる。それにより、弾性鍔部５１ｂの外周縁部５１ｅと本管５０の内面５０ａとが密着し、本管５０に支管５１が接続される。なお、弾性鍔部５１ｂの背面５１ｆと本管５０の内面５０ａとの間に形成される隙間（図７参照）には水膨張剤等のシール剤Ｓが注入され、接続完了後に積極的に水を注入するか、若しくは雨水、地下水などの浸入によって膨張することにより、シール性が高められるようになっている。
【０００７】
また、弾性鍔部５１ｂの外周縁部５１ｅまたは開口孔５０ｄの周縁部に接着剤を塗布すればさらにシール性を高めることができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−５２６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の支管接続構造では、鍔部の弾性変形のし易さや復元能力如何によっては支管の接続が不十分になり取付管の接続に不具合を生じる。よって支管５１における弾性鍔部５１ｂの硬度を過不足なく調整しなければならず製造が難しいという問題がある。
【００１０】
具体的には、硬度が高すぎると、本管５０の開口孔５０ｄへの挿入が困難になって作業性が低下し、逆に硬度が低すぎると、挿入は容易であるが挿入後に弾性鍔部５１ｂと本管内面５０ａとの上記シール剤による接着を確実にするために支管５１を挿入方向と逆方向に引き戻した際に、弾性鍔部５１ｂが開口孔５０ｄから抜けてしまう。また、シール剤や接着剤を適所に塗布するには熟練を要するという問題もある。
【００１１】
本発明は以上のような従来の支管接続構造における課題を考慮してなされたものであり、抜け防止に必要な硬度と本管へ密着させる柔軟性とを兼ね備えるように特別に硬度を調整する必要がなく、本管に対して簡単かつ確実に接続することができる支管接続方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、合成樹脂製本管に支管を接続するに当たり、その合成樹脂製本管における支管接続位置に開口孔を穿設し、
先端部に弾性変形し得る鍔部を備えた支管を用い、その鍔部を弾性変形させながら上記開口孔に挿通し、
上記開口孔を通過して形状が復元した上記鍔部の背面を、上記開口孔の周縁部に密着させ、
上記鍔部の外面を加熱手段で加熱することにより、上記鍔部と上記開口孔の周縁部とを熱融着させ、上記合成樹脂製本管と上記支管とを接続する支管接続方法である。
【００１３】
本発明における支管とは、本管に例えば取付管を接続する際に両管の間に介設され継手として機能する管を意味する。
【００１４】
本発明において、上記合成樹脂製本管は、地中に埋設された既設排水管を更生する目的でその既設排水管内に挿入された更生管が示される。
【００１５】
本発明において、上記支管の後端部にさらに取付管を接続することができる。
【００１６】
上記取付管とは、敷地内の排水設備と下水管等の本管とを結ぶ管を意味する。
【００１７】
本発明において、上記鍔部の外径をｄ、上記開口孔の径をｄ′とするとき、ｄ′／ｄは０．５〜０．９の範囲内であることが好ましい。
【００１８】
本発明において、上記取付管が螺旋波付き合成樹脂管からなり、上記支管の後端部に上記取付管を接続するためのソケット部を有する場合、そのソケット部の内面に形成されている螺旋溝に上記取付管の螺旋波部を螺合させることにより、上記支管と上記取付管とを接続することができる。
【００１９】
本発明において、上記鍔部のショアＡ硬度は３０〜９０Ｈｓであることが望ましい。
【００２０】
本発明において、上記鍔部と上記合成樹脂製本管との融点の差は１０〜４０℃であることが望ましい。
【００２１】
本発明において、上記ソケット部の内側に上記取付管の内壁に密着する筒体が設けられ、該筒体の後端部が上記ソケット部における上記取付管の接続側端部から突出している上記支管を用いることが望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の支管接続方法によれば、抜け防止に必要な硬度と本管へ密着させる柔軟性とを兼ね備えるように特別に硬度を調整する必要がなく、本管に対して支管を簡単かつ確実に接続することができるという長所を有する。
【００２３】
また、本管開口孔の径／鍔部の外径を０．５〜０．９の範囲にすると、支管の接続側端部が本管内に膨出しないため、支管接続部分の断面を円形に維持することができ、また、熱融着によって鍔の厚みが減少し鍔部が本管内面と略面一になる。それにより、支管を接続しても本管の流量低下が発生しないという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る支管接続構造を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す本管の構成を示す要部拡大図である。
【図３】図１の支管の構成を示す一部断面を有する拡大図である。
【図４】本発明の支管接続方法を説明するための分解縦断面図である。
【図５】他の実施形態における支管の構成を示す斜視図である。
【図６】図５の支管の構成を一部断面で示した説明図である。
【図７】従来の支管接続構造を示す縦断面図である。
【図８】図７に示す支管の構成を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の支管接続方法によって形成された支管接続構造を示す縦断面図である。同図において、支管接続構造１は、螺旋波付き合成樹脂製本管（以下、本管と略称する）２の胴部に対してＴ字状に接続される支管３を備えており、その支管３には螺旋波付き合成樹脂製取付管（以下、取付管と略称する）４が接続されている。なお詳細は後で述べるが、本発明では支管３を本管２に接続する際、支管３の弾性鍔部３ｂ（後述の図３）を本管２に挿入した後、この弾性鍔部３ｂに加熱手段を押し付けて本管２の内壁に熱融着させる。該融着により弾性鍔部３ｂの厚みが減少して本管２の内壁と略面一になるので、図１では弾性鍔部３ｂを図示していない。
【００２７】
１．本管
上記本管２は、図２の要部拡大図に示すように、フラットな内面２ａを有する内管２ｂと、その内管２ｂの外面に積層される外管２ｃとを有し、その外管２ｃのさらに外面に補強用の凸条２ｄが螺旋状に巻回されている。
【００２８】
１−１．内管
図２において、内管２ｂは、耐薬品性に優れた熱可塑性樹脂、例えば塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、或いは例えばオレフィン系、スチレン系の熱可塑性エラストマー等から構成することができる。
【００２９】
１−２．外管
外管２ｃは、内管２ｂと接着性が良く耐薬品性に優れた熱可塑性樹脂、例えばスチレン系、オレフィン系、ナイロン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリスチレン系の熱可塑性エラストマー等で成形することができる。
【００３０】
１−３．凸条
凸条２ｄは、上記外管２ｃと同じかまたは類似性質の材質からなり、本管２の製造工程において筒状に成形されるとともに、外管２ｃの外面に螺旋状に巻回される際にその外管２ｃと熱融着し一体化されるようになっている。
【００３１】
１−４．芯材
芯材２ｅは棒状に押し出されるＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＡＲ（ポリアリレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、飽和ポリエステル及びこれらのポリマーブレンド体のいずれか一つが好ましく、上記凸条２ｄが筒状に成形される過程でその筒内に巻き込まれるようになっている。
【００３２】
また、図１において、上記本管２において支管３が接続される部位には円形の開口孔２ｆが穿設される。
【００３３】
２．支管
上記支管３は、熱可塑性樹脂（例えば、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、低密度ポリエチレン、ＥＶＡ等の複合材料）からなり、本管２の開口孔２ｆに挿通される筒状本体部３ａの挿入側先端部には、図３の拡大図に示すように、傘形に形成される弾性鍔部３ｂが形成され、また、筒状本体部３ａの後端部（図では上側端部）には取付管４を接続するためのソケット部３ｃが形成されている。なお、図３では支管３の中心軸Ａを境として右半分は外観を示し、左半分は縦断面を示している。
【００３４】
この弾性鍔部３ｂは、挿入方向が下向きである場合に、筒状本体部３ａの下端開口縁部から略水平方向に拡がるように形成されている。また、弾性鍔部３ｂは、挿入方向と反対側に向けて円弧状に湾曲することにより傘状に形成され、外周側になるほど肉厚が薄くなるように形成されている。それにより、開口孔２ｆに対し円滑に挿入できるとともに、開口孔２ｆを通過した後は本管２の内面２ａに沿いやすくなっている。
【００３５】
また、弾性鍔部３ｂの外径をｄ、上記開口孔２ｆの径をｄ′（図１参照）とするとき、ｄ′／ｄを０．５〜０．９の範囲内にすれば、支管の接続側端部が本管内に膨出しないため、本管内壁における支管接続部分の断面を円形に維持することができる。
【００３６】
ｄ′／ｄが０．５を下回ると、開口孔２ｆに支管３を挿通させる際に抵抗が大きくなり作業性が低下する。逆にｄ′／ｄが０．９を上回ると、支管３の接続側端部が本管２内に若干、膨出することになり、本管２の流量を低下させる虞がある。
【００３７】
また、筒状本体部３ａの後端部に形成されたソケット部３ｃの内面には上記取付管４の螺旋波部と螺合し得る螺旋溝３ｄが形成されている。
【００３８】
３．取付管
図１において、取付管４はフラットな内面を有する内管４ａを有し、その外面に角波部４ｂが管軸方向に螺旋状に形成されている。なお、内面がフラットでない取付管も本発明に含まれる。
【００３９】
取付管４の接続側端部における角波部（螺旋波部）を、支管３のソケット部３ｃに形成されている螺旋溝３ｄに螺合させると、取付管４と支管３が接続され、取付管４の内壁と支管３の内壁が面一になる。なお、支管３を本管２に接続する際には、予めその支管３に取付管４が接続される。
【００４０】
４．支管接続方法
次に、本発明の支管接続方法について図４を参照しながら説明する。
【００４１】
なお、以下の説明では、支管接続対象となる本管２は、既設のコンクリート製下水管（以下、下水管と呼ぶ）５内に挿入されて新たな下水管として使用される、いわゆる更生管に支管を接続する場合を例に取り説明するが、本発明の支管接続方法は、そのような更生管に限らず新設の地中埋設管に支管を接続する場合にも適用することができる。なお、図中、符号６は下水管５から分岐されている下水道枝管を示している。
【００４２】
まず、本管２における支管接続部分にロボットで開口孔２ｆを穿設する。次に、取付管４が接続されている支管３の接続側端部を、下水道枝管６内に挿入し、矢印Ｂ方向に送ることにより開口孔２ｆまで案内する。
【００４３】
支管３の接続側端部が開口孔２ｆに到達し、弾性鍔部３ｂがその開口孔２ｆの縁部に当接すると、弾性鍔部３ｂは矢印Ｃ方向に弾性変形する。弾性変形した弾性鍔部３ｂは、開口孔２ｆを通過すると元の状態（傘状に開いた状態）に復帰する。
【００４４】
この様な接続作業を行うためには、弾性鍔部３ｂが、支管３や本管２よりも低硬度であることが望ましい。具体的に述べると、弾性鍔部３ｂと本管２や筒状本体部３ａとは、ショアＡ硬度（Ｈｓ）として、３０〜９０とすることが好ましく、５０〜７０とすることがより好ましい。
【００４５】
次いで、支管３を挿入方向（矢印Ｂ方向）と逆方向に若干、引き戻すと、弾性鍔部３ｂの環状の背面３ｅ（図３参照）が開口孔２ｆの周縁部に接触する。
【００４６】
なお、弾性鍔部３ｂは開口孔２ｆの周縁部に接触していればよく、接着剤を用いて接続する場合のように大きな引き戻し力は必要としない。したがって、支管３の抜けを考慮する必要がないため、支管を製造する際には厳密な硬度を調整する必要がなくなり、支管の製造が簡単になる。また、熱融着により支管の弾性鍔部を若干変形させて本管に接続するため、寸法精度の自由度が広がるという利点もある。この状態で、弾性鍔部３ｂにおける環状の外面３ｆに加熱手段を押し付けて加熱する。
【００４７】
加熱された弾性鍔部３ｂは本管２の内面２ａと熱融着し、その結果、支管３と本管２が接続される。また、熱融着によって鍔の厚みが減少し鍔部が本管内面と略面一になる。
【００４８】
本発明では上記した様な熱融着法を行うので、好ましい条件としては、各部品の熱挙動、具体的には融点を考慮して素材を選択・検討することができる。具体的に述べると、弾性鍔部３ｂの融点は筒状本体部３ａや本管２の融点より１０〜４０℃程度低めである。
【００４９】
本管２の内管２ｂおよび支管３の材料として、例えばポリエチレンを使用する場合の好ましい加熱温度は１００〜１５０℃で、加熱時間は１５分〜５０分であるが、使用する素材の融点、上記した融点差などを考慮して適宜決定すべきである。なお、上記加熱手段は、例えば、ワイヤーの巻き取りによって本管２内を移動することができるロボットに搭載されたヒータで構成することができ、そのヒータを昇降装置によって弾性鍔部３ｂにおける環状の外面３ｆに接触させ、通電することで加熱することができる。
【００５０】
また、上記実施形態では本管２に対し支管３をＴ字形に接続する場合を例に取り説明したが、言うまでもなく、本管２に対し支管３を斜めに接続する場合も本願発明の支管接続方法に含まれる。
【００５１】
５．その他の実施形態
図５は他の実施形態における支管３の構成を示す斜視図であり、図６は図５の支管３の構成を一部断面で示した説明図である。
【００５２】
図５において、ソケット部３ｃの内側に同心円状に筒体３ｇを設けることができる。この筒体３ｇの外壁とソケット部３ｃの内壁との間に取付管４（図４）を挿入し接続できる。筒体３ｇの材料としては、ポリエチレンや熱可塑性樹脂（例えば、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、低密度ポリエチレン、ＥＶＡ等の複合材料）を用いることができる。
【００５３】
筒体３ｇの後端部はソケット部３ｃの接続側端部（図面上端部）から突出させることができる。筒体３ｇの上記突出している部分の高さを例えば１０〜２０ｍｍとすることができる。
【００５４】
筒体３ｇを設けることによって、取付管４（図４）の内壁と筒体３ｇの外壁とを密着させて接続することができ、支管３と取付管４との密着性がより高められ、支管３と取付管４との間の止水性を向上させることができる。なお止水性をさらに高める為に、図６においてソケット部３ｃの内壁と筒体３ｇの外壁との間に止水剤３０を充填することもできる。
【００５５】
なお、上記図１の支管３には筒体３ｇを設けてない為、取付管４の内壁が支管３により拘束される領域を少なくでき、該取付管４のフレキシブル性（柔軟性）を高めることができる。それにより、取付管４を挿入すべき下水道枝管６（図４）が直線的形状でなく、若干蛇行するような形状である場合に、取付管４を前に進み入れ易くなる長所がある。
【００５６】
一方、筒体３ｇを設けると、図１の支管３の接続構造に比べ、筒体３ｇによる取付管４の拘束力を高めることができる。この為、取付管４のうねりが少なくなり、下水道枝管６が直線的形状である場合に、取付管４を前に進み入れ易くなる長所がある。
【符号の説明】
【００５７】
１    支管接続構造
２    本管
２ａ  内面
２ｂ  内管
２ｃ  外管
２ｄ  凸条
２ｅ  芯材
２ｆ  開口孔
３    支管
３ａ  筒状本体部
３ｂ  弾性鍔部
３ｃ  ソケット部
３ｄ  螺旋溝
３ｅ  環状の背面
３ｆ  環状の外面
３ｇ  筒体
４    取付管
４ａ  内管
４ｂ  角波部
５    下水管
６    下水道枝管
【図１】
2013076461.tif 000003
【図２】
2013076461.tif 000004
【図３】
2013076461.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013076461.tif 000009
【図８】
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