(57)【要約】【課題】支持剛性および耐荷重を向上でき、しかも微調整が可能なＵボルト構造を提供する。【解決手段】配管２を架構１に固定するＵボルト３と、架構１に取り付けられるサドル４と、を備え、サドル４は、配管２を支持する第１支持部１１と、配管２と架構１との間に配置されて架構１に当接する第２支持部１２と、を備え、第１支持部１１は、配管２の軸方向Ｇに直交する方向に位置調整可能である。【選択図】図４
2016056812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管を架構に固定するＵボルトと、前記架構に取り付けられるサドルと、を備え、
前記サドルは、前記配管を支持する第１支持部と、前記配管と前記架構との間に配置されて前記架構に当接することで前記配管を支持する第２支持部と、を備え、
前記第１支持部は、前記配管の前記架構側を支持する凹部を備えるとともに、前記配管の軸方向に直交する方向に位置調整可能であることを特徴とするＵボルト構造。
【請求項２】
前記第２支持部は、前記架構に平行な支持面を有することを特徴とする請求項１に記載のＵボルト構造。
【請求項３】
前記第２支持部は、前記架構に平行、かつ、前記軸方向に対して傾斜する支持面を有することを特徴とする請求項１に記載のＵボルト構造。
【請求項４】
前記凹部は、前記軸方向の平面視においてＶ字状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＵボルト構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電、化学、石油などのプラント全般で敷設される配管を固定するためのＵボルト構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、Ｕボルトを使用して配管を固定する装置として、Ｕボルトを用いて配管を架構に固定するとともに、配管の下部を支持するサドルを架構に固定することで、支持剛性、耐荷重を向上させ、大口径の配管用として高耐震を可能としたものが提案されている。また、特許文献２では、サドルにＵボルトを挿通する孔を形成して、サドルをＵボルトによって架構に固定するものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−３０９０８３号公報
【特許文献２】特開平５−８７２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のＵボルト構造において、鉛直方向の荷重においては、上向きの負荷が作用したとき、Ｕボルトに引っ張り力が作用することで配管を支持し、一方、下向きの負荷が作用したとき、架構とサドルとによって配管を支持している。また、横方向（水平方向）の荷重においては、直接Ｕボルトに負荷が作用するとＵボルトに切断力が発生するが、サドルによって横方向の荷重を吸収している。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のＵボルト構造では、サドルを現地において架構に溶接する必要があるため、配管の据え付け作業が煩雑になる。また、配管を流れる流体から伝播される熱の影響によって配管が膨張収縮を繰り返すことで配管がサドルから浮き上がった場合、Ｕボルトを一旦取り外して微調整する必要がある。
【０００６】
また、特許文献２に記載のＵボルト構造では、水平方向の荷重が作用した場合、サドルとともにＵボルトにも荷重が作用するため、支持剛性、耐荷重を向上させることが困難であった。
【０００７】
本発明は、前記した従来技術の問題を解決するものであり、支持剛性および耐荷重を向上でき、しかも微調整が可能なＵボルト構造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】
【０００８】
本発明は、配管を架構に固定するＵボルトと、前記架構に取り付けられるサドルと、を備え、前記サドルは、前記配管を支持する第１支持部と、前記配管と前記架構との間に配置されて前記架構に当接することで前記配管を支持する第２支持部と、を備え、前記第１支持部は、前記配管の前記架構側を支持する凹部を備えるとともに、前記配管の軸方向に直交する方向に位置調整可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、支持剛性および耐荷重を向上でき、しかも微調整が可能なＵボルト構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態のＵボルト構造を示す分解斜視図である。
【図２】サドルを示す正面図である。
【図３】サドルを示す側面図である。
【図４】第１実施形態のＵボルト構造を示す組付図である。
【図５】第２実施形態のＵボルト構造を示す分解斜視図である。
【図６】サドルを示す正面図である。
【図７】サドルを示す側面図である。
【図８】第２実施形態のＵボルト構造を示す組付図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のＵボルト構造を示す分解斜視図である。
図１に示すように、第１実施形態のＵボルト構造は、Ｕボルト３を用いて配管を支持するものであり、架構１に、配管２をＵボルト３とサドル４とによって固定する構造としたものである。
【００１２】
第１実施形態での架構１は、断面視（側面視）においてＬ字型に形成され、配管２の軸方向Ｇに直交する方向に延在するように配置されている。また、架構１は、一面側（配管２側）に向けられる板部１ａと、他面側（配管２の軸方向Ｇ）に向けられる板部１ｂとによって構成され、板部１ｂの上縁部に板部１ａが位置している。また、架構１には、Ｕボルト３の両端が挿通される一対のＵボルト挿通孔１ｃ，１ｃが鉛直方向（上下方向）に貫通して形成されている。また、架構１には、サドル４を取り付けるための一対のサドル挿通孔１ｄ，１ｄが軸方向Ｇに貫通して形成されている。
【００１３】
Ｕボルト３は、配管２を架構１に固定するものであり、Ｕ字状に形成されている。また、Ｕボルト３は、配管２の外周面２ａ（架構１とは反対側の半円部）に沿って接するように配置される湾曲部（半円部）３ａと、軸方向の両端に形成されるねじ溝３ｂ，３ｂと、を有している。
【００１４】
サドル４は、配管２の下部（架構１側）を支持するものであり、架構１の板部１ｂに平行、かつ、軸方向Ｇに直交する方向に延在する第１支持部１１と、架構１の板部１ａに平行、かつ、軸方向Ｇに沿って延在する第２支持部１２と、を有している。
【００１５】
図２は、サドルを示す正面図である。なお、図２は、サドル４を軸方向ＧのＵボルト３（図１参照）側から見たときの図である。
図２に示すように、第１支持部１１は、Ｕボルト３側の正面視において、矩形状の板状部１１ａを有し、この板状部１１ａの上面を三角形状に切り欠いて、Ｖ字状の凹部（窪み部）１１ｂを形成して構成したものである。
【００１６】
板状部１１ａは、後記するボルトＢＴが挿通される一対の長孔１１ｃ，１１ｃを有している。長孔１１ｃ，１１ｃは、上下方向に長く形成され、ボルト挿通孔１ｄ（図１参照）に対応する幅で、互いに平行且つ同じ高さに位置するように構成されている。
【００１７】
凹部１１ｂは、幅方向の中央部に形成される最下部１１ｂ１と、この最下部１１ｂ１から幅方向両側に延びる斜面１１ｂ２，１１ｂ２と、を有している。また、凹部１１ｂの斜面１１ｂ２，１１ｂ２とで成す角度θは、配管２を支持した状態で配管２に水平方向の荷重が作用したときにＵボルト３に作用する切断力を低減させることができる角度に設定される。
【００１８】
第２支持部１２は、第１支持部１１と同じ幅Ｗで形成された板状の部材で構成され、凹部１１ｂと長孔１１ｃ，１１ｃとの間に位置している。また、第２支持部１２は、架構１の板部１ａに平行な支持面１２ａを有している。第２支持部１２が凹部１１ｂの最下部１１ｂ１の下方に位置することにより、凹部１１ｂで配管２を支持したときに、配管２が第２支持部１２に接触することがない。
【００１９】
図３は、サドルを示す側面図である。
図３に示すように、第２支持部１２は、第１支持部１１の面に対して直交する向きに配置されている。また、第２支持部１２は、第１支持部１１と別部材で構成され、第２支持部１２と第１支持部１１との境界部分Ｐがすみ肉溶接によって接合されている。なお、本実施形態では、第１支持部１１と第２支持部１２とが溶接によって接合されている場合を例に挙げて説明したがが、溶接ではなく、第１支持部１１と第２支持部１２とが一体に成形されたものであってもよい。
【００２０】
長孔１１ｃの位置は、配管２（図１参照）の据え付け時に第２支持部１２を架構１の板部１ａ（図１参照）で支持することができ、サドル４の位置調整後に、第２支持部１２と架構１の板部１ａ（図１参照）との間に隙間を形成できる位置に設定することが好ましい。
【００２１】
また、第２支持部１２は、凹部１１ｂの最下部１１ｂ１よりも下方に配置されている。これにより、サドル４によって配管２が支持されたときに、配管２が第２支持部１２に接触することがなく、第２支持部１２と配管２との間に隙間Ｓを形成することができる（図４参照）。
【００２２】
図４は、第１実施形態のＵボルト構造を示す組付図である。なお、図４は、微調整した後のＵボルト構造を示している。調整前においては、第２支持部１２が架構１の板部１ａに接触することでサドル４が支持されるようになっている。
【００２３】
図４に示すように、Ｕボルト３およびサドル４を用いて配管２を架構１に据え付ける場合には、サドル４の第２支持部１２を配管２と架構１の板部１ａとの間に挿入し、第１支持部１１を架構１の板部１ｂに当接させる。そして、ボルトＢＴをサドル４の第１支持部１１の長孔１１ｃに第２支持部１２の逆側の面から挿通し、架構１の板部１ｂに形成されたボルト挿通孔１ｄに挿通する。そして、架構１のボルト挿通孔１ｄを通って板部１ｂから突き出たボルトＢＴの先端にロックナットＮ１を螺合させ、締め付けることで、サドル４を架構１に固定する。なお、図示していないが、位置調整前においては、第２支持部１２が架構１の板部１ａと面同士で接触するように、サドル４をボルトＢＴおよびロックナットＮ１によって固定する。
【００２４】
そして、配管２の下部（架構１側）を第１支持部１１の凹部１１ｂに載置した状態において、Ｕボルト３の両端部の各ねじ溝３ｂにロックナットＮ２を所定の位置まで螺合させる。なお、所定の位置とは、配管２をサドル４に軸方向Ｇに水平に支持させた状態で、Ｕボルト３の湾曲部３ａを配管２の上側（架構１とは逆側）の外周面２ａに沿って接触させることができ、ロックナットＮ２を架構１の板部１ａの上面１ａ１に当接させることができる位置である。
【００２５】
そして、Ｕボルト３の両端部をＵボルト挿通孔１ｃに挿通し、ロックナットＮ２を架構１の板部１ａに当接させる。架構１の板部１ａの下方から突出したＵボルト３のねじ溝３ｂ，３ｂにロックナットＮ３を、架構１の板部１ａの下面１ａ２に当接する位置まで螺合させる。
【００２６】
ところで、配管２は、管内を流れる流体（水など）の熱の影響によって膨張収縮を繰り返して変形し、これによって配管２がサドル４の凹部１１ｂから浮き上がることがある。なお、ここでの浮き上がりとは、配管２とサドル４の凹部１１ｂとが完全に接触しない状態、または配管２がＶ字状の凹部１１ｂの一方の斜面１１ｂ２（図２参照）にのみ接触している状態（一部が浮いた状態）などを意味する。つまり、配管２がサドル４に対して本来接触していなければならない位置に接触していない状態を意味している。このため、敷設後の点検時などにおいて、その浮き上がりを解消させるために微調整する必要がある。従来の微調整の方法では、Ｕボルトを一旦取り外すなどして対応しなければならず、微調整が非常に面倒であった。
【００２７】
そこで、第１実施形態では、サドル４を架構１に対して位置調整可能に構成することで、ボルトＢＴおよびロックナットＮ１を、サドル４を移動可能な程度に緩めることによってサドル４の第１支持部１１を架構１の板部１ｂに沿って矢印Ａ方向（上下方向、鉛直方向）に移動させることができる。第１支持部１１が矢印Ａ方向に移動することで、第２支持部１２が配管２と架構１の板部１ａとの間において、矢印Ｂ方向に移動する。例えば、配管２の浮き上がりが生じた場合には、ボルトＢＴとロックナットＮ１を緩めて、サドル４を上方にスライド移動させることで、第２支持部１２が架構１の板部１ａから離間して、第２支持部１２と架構１との間に隙間Ｓ１が形成される。このときの隙間Ｓ１は、配管２の浮き上がりを解消できる高さに設定される。そして、隙間Ｓ１に、必要な厚みの板材（薄板）２０を挿入して、板材２０を第２支持部１２と架構１とで挟み込んでサドル４の高さを微調整する。そして、ボルトＢＴおよびロックナットＮ１によって締め付けることで、配管２とサドル４との位置が固定され、配管２の浮き上がりを解消できる。
【００２８】
以上、説明したように、第１実施形態のＵボルト構造では、配管２を架構１に固定するＵボルト３と、架構１に取り付けられるサドル４と、を備え、サドル４が、配管２を支持する第１支持部１１と、配管２と架構１（板部１ａ）との間に配置されて架構１に当接することで配管２を支持する第２支持部１２と、を備え、第１支持部１１が配管２の軸方向Ｇに直交する方向（配管２に接離する方向）に位置調整可能に構成されている。これによれば、鉛直方向（上下方向）の荷重の場合、配管２の変形や振動などによる上向きの荷重に対してはＵボルト３によって支持され、配管２の変形や振動などによる下向きの荷重に対しては、サドル４によって支持され、さらに配管２の変形や振動などによる横向き（水平方向）の荷重に対しては、サドル４に形成された凹部１１ｂによって支持される。このように、架構１に対して、Ｕボルト３とサドル４とを分離して固定することで、それぞれの向きの荷重をＵボルト３とサドル４によって分散して受けることができるので、Ｕボルト３とサドル４とを分離せずに架構１に固定する場合よりも、支持剛性や耐荷重を向上できる。
【００２９】
また、サドル４が配管２からの荷重を受けると、配管２と直接接している第１支持部１１が受ける荷重Ｆの全体は、第２支持部１２を介して架構１の板部１ａに伝達され、板部１ａによってサドル４が支持されることになる。よって、サドル４が架構１にボルトＢＴなどを介して位置調整可能に取り付けられている構成であっても、サドル４の高さ位置が変動することはなく、配管２を安定して支持することが可能になる。
【００３０】
また、第１実施形態では、配管２を据え付け後の点検などにおいて、配管２の変形によって配管２の浮き上がりが生じたとしても、サドル４を鉛直方向上向きに位置を調整することで、配管２の浮き上がりを解消することが可能になる。このように、第１実施形態では、配管２の据え付け後の点検において、配管２の浮き上がりが発生して再調整が必要になった場合でも、現地でサドル４の溶接作業をする必要がなく、またＵボルト３を取り外すこともなく、容易に再調整することが可能になる。
【００３１】
また、第１実施形態では、第２支持部１２が架構１の板部１ａに平行な支持面１２ａを有することにより、第１支持部１１で受けた配管２の荷重Ｆの全体を架構１の板部１ａで受けることが可能になるので、配管２の荷重Ｆを安定して受けることができる。
【００３２】
また、第１実施形態では、第１支持部１１の凹部１１ｂが軸方向Ｇの平面視においてＶ字状に形成されることで、口径の異なる配管２Ａ，２Ｂ（図２参照）を使用することができ、汎用性を高めることができる。なお、配管２の外周面２ａに沿った円弧形状の凹部を備えたサドルを使用することを妨げるものではない。
【００３３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態のＵボルト構造について図５ないし図８を参照して説明する。図５は、第２実施形態のＵボルト構造を示す分解斜視図、図６は、サドルを示す正面図、図７は、サドルを示す側面図、図８は、第２実施形態のＵボルト構造を示す組付図である。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。第２実施形態のＵボルト構造は、第１実施形態の架構１に替えて架構１Ａとし、第１実施形態のサドル４に替えてサドル４Ａとしたものである。
【００３４】
図５に示すように、架構１Ａは、配管２の軸方向Ｇに直交する方向に延在し、配管２側に向けられる板部１ａと、板部１ａに対して直交する方向に向けられる板部１ｂと、板部１ａから板部１ｂに向けて配管２から離れる方向に傾斜する板部１ｅと、を有している。
【００３５】
サドル４Ａは、配管２の下部（架構１側）を支持するものであり、架構１Ａの板部１ｂに平行、かつ、軸方向Ｇに直交する方向に延在する第１支持部１１と、第１支持部１１から架構１側に突出する第２支持部１２Ａと、を有している。
【００３６】
図６に示すように、第２支持部１２Ａは、第１支持部１１と同じ幅Ｗで形成され、凹部１１ｂと長孔１１ｃ，１１ｃとの間に位置するように構成されている。
【００３７】
図７に示すように、第２支持部１２Ａは、第１支持部１１に対して直交する上面１２ｃと、第１支持部１１から架構１Ａ側に向けて上昇する支持面１２ｂと、を有し、側面視において略直角三角形状を呈している。この支持面１２ｂは、架構１Ａの板部１ｅの傾斜面１ｇ（図５参照）と平行に形成されている。
【００３８】
また、第２支持部１２Ａは、第１支持部１１と別部材で構成され、第２支持部１２と第１支持部１１との境界部分Ｐがすみ肉溶接によって接合されている。なお、本実施形態では、第１支持部１１と第２支持部１２とが溶接によって接合されているが、溶接ではなく、第１支持部１１と第２支持部１２とが一体に成形されたものであってもよい。
【００３９】
図８に示すように、ボルトＢＴおよびロックナットＮ１によって、第２支持部１２Ａの支持面１２ｂが架構１Ａの板部１ｅの傾斜面１ｇと面同士で接触するように、サドル４Ａが架構１Ａに固定される。
【００４０】
配管２を据え付けた後の点検などにおいて、配管２がサドル４から浮き上がった場合には、ボルトＢＴおよびロックＮ１を緩めて、サドル４Ａを移動できる状態にする。そして、サドル４Ａの第１支持部１１を上方に向けて移動させる。このとき、第２支持部１２Ａの支持面１２ｂが架構１Ａの板部１ｅの傾斜面１ｇに摺動しながら移動することで、サドル４Ａの凹部１１ｂが配管２に近づき、浮き上がりを解消できる位置まで移動できる。そして、浮き上がりが解消した時点で、ボルトＢＴおよびロックナットＮ１を締め付けて、サドル４Ａを架構１Ａに固定する。
【００４１】
以上説明したように、第２実施形態のＵボルト構造では、第１実施形態の効果に加えて、サドル４Ａの高さを調整するための板材（薄板）が不要になるので、微調整が容易になる。
【００４２】
なお、本発明は、前記した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。例えば、本実施形態では、２組のボルトＢＴおよびロックナットＮ１を用いて、サドル４，４Ａを架構１，１Ａに取り付ける場合を例に挙げて説明したが、１組または３組以上のボルトＢＴおよびロックナットＮ１を用いて、サドル４，４Ａを架構１，１Ａに固定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１，１Ａ  架構
１ａ，１ｂ，１ｅ  板部
１ｃ    Ｕボルト挿通孔
１ｄ    ボルト挿通孔
１ｇ    傾斜面
２      配管
２ａ    外周面
３      Ｕボルト
３ａ    湾曲部
３ｂ    ねじ溝
４，４Ａ  サドル
１１    第１支持部
１１ａ  板状部
１１ｂ  凹部
１１ｂ１  最下部
１１ｂ２  斜面
１１ｃ  長孔
１２，１２Ａ  第２支持部
１２ａ，１２ｂ  支持面
ＢＴ    ボルト
Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３  ロックナット
【図１】
2016056812.tif 000003
【図２】
2016056812.tif 000004
【図３】
2016056812.tif 000005
【図４】
2016056812.tif 000006
【図５】
2016056812.tif 000007
【図６】
2016056812.tif 000008
【図７】
2016056812.tif 000009
【図８】
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