(57)【要約】【課題】試験区間内に水を満たすことができるようにする。【解決手段】空気を入れることで膨らむ第一プラグ１０及び第二プラグ１１に、第一通気管１２及び第二通気管１３を介してコンプレッサＣが接続され、第一プラグ１０を貫通し、第二プラグ１１に向かって突出する吐出口を有する通水管１４に給水チューブ１７を介して給水ポンプＰ２が接続され、第二プラグ１１を貫通し、第一プラグ１０に向かって突出するように排気管１９が接続される。排気管１９の突出部１９ｃ先端に水に浮くフロート２０が取り付けられる。通水管１４の吐出口１４ａから試験区間内に水が注入され、試験区間内に水が満ちると、水に浮くフロートにより、排気管１９の突出部１９ｃ先端が試験区間内の上端部に位置し、その先端から試験区間内の空気が排気管１９により排出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を入れることで膨らむ一対のプラグと、その一対のプラグに接続される通気管と、前記一対のプラグのうち、第一プラグを貫通し、第二プラグに向かって突出する吐出口を有する通水管と、前記通気管に空気を供給する給気手段と、前記通水管に水を供給する給水手段と、前記一対のプラグ間に形成される試験区間の圧力を測定する測定器とを備えた水密試験装置において、
前記一対のプラグのうち、いずれか一方のプラグを貫通し、他方のプラグに向かって突出する排気管と、その排気管の突出部先端に固定される水に浮くフロートとを備え、前記排気管は、その突出部先端が前記試験区間内の上端部に届く長さを有するものであることを特徴とする水密試験装置。
【請求項２】
前記第二プラグに空気を送る通気管は、前記第一プラグの通水管内を通り、吐出口から前記第二プラグに接続されたことを特徴とする請求項１に記載の水密試験装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された水密試験装置を用いた管路内の水密試験方法であって、
管路内に前記一対のプラグを管軸方向に間隔をおいて配置し、前記給気手段から通気管を通して前記一対のプラグに空気を入れて、その一対のプラグを膨らませて前記管路の内壁面に密着させ、前記排気管を通して前記試験区間内の空気を排出しながら、前記給水手段から注水管を通して前記試験区間内に注水し、前記試験区間内に水を満たして、前記フロートにより前記排気管の突出部先端を前記管路内の上端部に届かせた状態とし、その状態で前記試験区間内の圧力を前記測定器により測定する水密試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、強化プラスチック複合管（ＦＲＰＭ管）、鋳鉄管など管の接合部の水密性能を試験するために用いられる水密試験装置及び、その水密試験装置を用いた水密試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＲＰＭ管などの管を地中に埋設して管路を構築する場合、所定長さを有する複数の管を、管継手を用いて順々に挿し込み接合している。地中に管路を構築した後、その管路に漏れが生じることは好ましくなく、その接合部の水密試験が行われている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された水密（液密）試験装置は、管路内の管継手を含む所定の試験区間を、空気が充填されると膨張する一対のプラグで密閉し、密閉された試験区間内に流体を送り込み、所定時間、圧力を測定することにより、試験区間の密閉性能を試験するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４３８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された試験装置は、密閉された試験区間に流体として液体を送り込むようにして、水密（液密）試験に適用可能としている。そして、密閉された試験区間に液体が送り込まれると、その試験区間内の空気は外部に排出されず、圧縮される。
【０００６】
空気が圧縮されると、試験区間内の気圧が高くなり、試験区間内への液体の送り込みが困難となる。このため、試験区間を液体で満たすことができず、試験区間の水圧を測定することが困難となるおそれがあった。
【０００７】
また、試験区間内の気圧が高くなると、一対のプラグに気圧がかかって、管路内で固定されず、試験区間の密封状態を保つことができないという問題があった。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、試験区間内に水を満たすことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するために、この発明に係る水密試験装置としては、空気を入れることで膨らむ一対のプラグと、その一対のプラグに接続される通気管と、前記一対のプラグのうち、第一プラグを貫通し、第二プラグに向かって突出する吐出口を有する通水管と、前記通気管に空気を供給する給気手段と、前記通水管に水を供給する給水手段と、前記一対のプラグ間に形成される試験区間の圧力を測定する測定器とを備えた水密試験装置において、
前記一対のプラグのうち、いずれか一方のプラグを貫通し、他方のプラグに向かって突出する排気管と、その排気管の突出部先端に固定される水に浮くフロートとを備え、前記排気管は、その突出部先端が前記試験区間内の上端部に届く長さを有するものである構成を採用することができる。
【００１０】
上記構成によると、一対のプラグにより形成された試験区間内へ、給水手段から注水管を通して注水し、水面の上昇によって試験区間内の空気が排気管の突出部先端から外部へ排出される。
【００１１】
また、試験区間内に注水されて水位が高くなっても、水に浮くフロートにより、排気管の突出部先端は水位よりも上方に位置し、試験区間内の上端部に届く。このため、試験区間内に水を満たすまで、試験区間内の上端部に位置する排気管の突出部先端から試験区間内の空気を外部へ排出することができる。
【００１２】
上記構成において、前記第二プラグに空気を送る通気管は、前記第一プラグの通水管内を通り、吐出口から前記第二プラグに接続された構成を採用することができる。この構成によると第二プラグに空気を送る通気管は、第一プラグを貫通する通水管内に収まるので、第一プラグ内において、通水管と絡まない。
【００１３】
前記の課題を解決するために、この発明の水密試験方法は、上記の水密試験装置を用いた水密試験方法であって、管路内に前記一対のプラグを管軸方向に間隔をおいて配置し、前記給気手段から通気管を通して前記一対のプラグに空気を入れて、その一対のプラグを膨らませて前記管路の内壁面に密着させ、前記排気管を通して前記試験区間内の空気を排出しながら、前記給水手段から注水管を通して前記試験区間内に注水し、前記試験区間内に水を満たして、前記フロートにより前記排気管の突出部先端を前記管路内の上端部に届かせた状態とし、その状態で前記試験区間内の圧力を前記測定器により測定するものを採用することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、この発明は、給水手段から注水管を通して試験区間内に注水しながら、試験区間内の空気が排気管の突出部先端から試験区間外へ排出されるので、試験区間内の気圧の上昇を防止することができる。
【００１５】
また、水に浮くフロートにより、排気管の突出部先端は水位よりも上方に位置し、管路内の上端部に届くので、試験区間内に水が満ちるまで、排気管を通して試験区間内の空気を試験区間外へ排出しつつ、注水することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態の水密試験装置の斜視図
【図２】水密試験装置の要部拡大側面図
【図３】（ａ）図２のＡ−Ａ線における断面図、（ｂ）図２のＢ−Ｂ線における断面図
【図４】（ａ）水密試験装置の使用前の状態を示す概略図、（ｂ）水密試験装置の第二プラグを膨らませた状態を示す概略図、（ｃ）水密試験装置の一対のプラグを膨らませた状態を示す概略図、
【図５】（ａ）試験区間内への注水途中状態を示す概略図、（ｂ）試験区間内に水を満たした状態を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態に係る水密試験装置を図１〜３に基づいて説明する。
この実施形態の水密試験装置は、所定長さを有するＦＲＰＭ管、コンクリート管、鋼管、鋳鉄管などの先行管１に、管継手３ａを用いて後続管２を順々に挿し込み接合して構築された既設管路における接合部３の水密性能を試験する際に用いられるものである。
【００１８】
この水密試験装置は、図１に示すように、一対の第一プラグ１０及び第二プラグ１１と、これらのそれぞれに接続される第一通気管１２及び第二通気管１３と、第一プラグ１０を貫通する通水管１４と、第一通気管１２及び第二通気管１３に空気を供給する給気手段としてのコンプレッサＣと、通水管１４に水を供給する給水手段としての給水ポンプＰ１及び給水車Ｐ２と、第一プラグ１０と第二プラグ１１の間に形成される試験区間Ｔの圧力を測定する測定器１８とを備える。
【００１９】
また、水密試験装置は、第二プラグ１１を貫通し、第一プラグ１０に向かって突出する排気管１９と、排気管１９の突出部１９ｃ先端に固定されるフロート２０とをさらに備えている。
【００２０】
第一プラグ１０は、合成ゴム製の円筒本体１０ａと、円筒本体１０ａの両端面を閉塞するキャップ部１０ｂ、１０ｃとから形成され、通水管１４が貫通している。円筒本体１０ａは、その内部に空気が入れられると径方向外向きに膨らみ、内部の空気が排出されると収縮するように伸縮自在に形成される。
【００２１】
キャップ部１０ｂ、１０ｃは、円形の金属板から形成される。一端側のキャップ部１０ｂは、中央に通水管１４が貫通し、通水管１４よりも径方向外側に第一通気管１２が接続され、第一通気管１２が円筒本体１０ａに接続する。
【００２２】
他端側のキャップ部１０ｃは、キャップ部１０ｂを貫通して円筒本体１０ａ内を通る通水管１４が中央に貫通する。キャップ部１０ｂから突出する通水管１４の先端に吐出口１４ａが形成されている。
【００２３】
第二プラグ１１は、第一プラグ１０と同様に、合成ゴム製の円筒本体１１ａと、円筒本体１１ａの両端面を閉塞するキャップ部１１ｂ、１１ｃとから形成され、排気管１９が貫通している。
【００２４】
キャップ部１１ｂ、１１ｃは、円形の金属板から形成される。一端側のキャップ部１１ｂは、中央に排気管１９が貫通し、排気管１９よりも径方向外側に第二通気管１３が接続され、第二通気管１３が円筒本体１１ａに接続している。
【００２５】
他端側のキャップ部１１ｃは、キャップ部１１ｂを貫通して円筒本体１１ａ内を通る排気管１９が中央に貫通する。
【００２６】
第一通気管１２は、耐圧性、可撓性を有するチューブ、例えばナイロンチューブであり、一端がレギュレータ１２ａを介して分岐管１５ａに接続され、他端が第一プラグ１０に接続される。
【００２７】
第二通気管１３は、第一通気管１２と同種のチューブであり、一端がレギュレータ１３ａを介して分岐管１５ａに接続される。また、第二通気管１３は、図１に示すように、通水管１４の後述する分岐管１４ｂから通水管１４内を通り、通水管１４の吐出口１４ａから突出し、他端部が第二プラグ１１に接続される。
【００２８】
コンプレッサＣは、圧縮空気を供給する装置であり、これに接続された通気管である給気チューブ１５が分岐管１５ａに接続し、第一通気管１２及び第二通気管１３を通して、第一プラグ１０及び第二プラグ１１に空気を供給する。
【００２９】
通水管１４は、図１に示すように、一端が分岐管１４ｂに接続され、上述のように第一プラグ１０を貫通して、キャップ部１０ｃから突出し、突出部に吐出口１４ａが形成されている。
【００３０】
また、通水管１４は、図３（ａ）に示すように、分岐管１４ｂから吐出口１４ａにわたり、その内部に第二通気管１３が配置された二重構造となっている。このため、通水管１４内を通る水が、第二通気管１３の外側を流れ、吐出口１４ａから試験区間Ｔ内に吐出される。
【００３１】
分岐管１４ｂは、通水管１４の接続端から二股に分岐する。分岐管１４ｂの一方の分岐端に、給水ポンプＰ１に接続された給水チューブ１６が、バルブ１６ａを介して接続される。他方の分岐端には、給水車Ｐ２に接続された給水チューブ１７が、バルブ１７ａを介して接続されている。
【００３２】
給水チューブ１６、１７は、高水圧に耐える可撓性を有するチューブであり、分岐管１４ｂの二股の分岐端に対してそれぞれソケット（図示省略）により着脱可能に接続されている。
【００３３】
給水ポンプＰ１は、外部に貯留されている水を内蔵ポンプ（図示省略）で、通水管である給水チューブ１６へ供給する。給水チューブ１６は、バルブ１６ａと分岐管１４ｂとの間に、試験区間内の圧力を測定する測定器１８が接続される。測定器１８は、水圧計を適用することができる。
【００３４】
給水車Ｐ２は、搭載するタンク内の水を通水管である給水チューブ１７へ供給する。なお、給水手段としては、管路の内径、管路内における試験区間Ｔの位置などにより、給水ポンプＰ１または給水車Ｐ２が適宜選択される。
【００３５】
排気管１９は、耐圧性、可撓性を有するチューブであり、一端部の近傍にバルブ１９ａが接続されている。また、排気管１９は、図１に示すように、第二プラグ１１をキャップ部１１ｃ側から貫通し、キャップ部１１ｂに固定された継手１９ｂを介して、他端部が第一プラグ１０に向かって突出する。
【００３６】
排気管１９の突出部１９ｃは、継手１９ｂから上向きに延び出す耐圧性、可撓性を有するチューブであり、その先端にフロート２０が貫通し固定される（図３（ｂ）実線参照）。また、排気管１９の突出部１９ｃは、その先端を上方に位置させたとき、その先端が先行管１の上端部、すなわち、試験区間Ｔの上端に届く長さを有している（図３（ｂ）２点鎖線参照）。
【００３７】
フロート２０は、球状に形成され、排気管１９の突出部１９ｃが直径方向に貫通する。フロート２０は、耐水性を有し、水に浮くもの、例えば、プラスチック成型品などを使用することができる。
【００３８】
このように構成される水密試験装置は、第一プラグ１０と第二プラグ１１の間に形成された試験区間Ｔ内へ、給水手段から通水管１４を通して注水しながら、試験区間Ｔ内の空気が、排気管１９の突出部１９ｃ先端から試験区間外へ排出される。
【００３９】
また、試験区間Ｔ内に注水されて水位が高くなっても、水に浮くフロート２０により、排気管１９の突出部１９ｃ先端は水位よりも上方に位置し、試験区間Ｔ内の上端部に届く。このため、試験区間Ｔ内に水を満たすと、試験区間Ｔ内の上端部に位置する排気管１９の突出部１９ｃ先端から空気を試験区間外へ排出することができる。
【００４０】
さらに、第二通気管１３は、第一プラグ１０内において、通水管１４内に収まるので、通水管１４と絡むことがなく、第一プラグ１０の取り扱いが容易になる。
【００４１】
なお、この実施形態の排気管１９は、その突出部１９ｃ及びフロート２０が試験区間Ｔ内に配置され、試験区間Ｔ内の空気を排出することができればよく、第一プラグ１０を貫通し、第二プラグ１１に向かって突出部１９ｃ及びフロート２０が突出するようにしてもよい。
【００４２】
次に、本実施形態の水密試験装置を用いた管路内における水密試験方法を図４、５に基づいて説明する。
【００４３】
この水密試験は、ＦＲＰＭ管などの先行管１に、管継手３ａを用いて後続管２を順次挿し込み接合して構築された既設の管路での先行管１と後続管２との間の接合部３の水密性を確認するためのものである。
【００４４】
まず、管路のマンホール２１から、膨らませる前の第二プラグ１１を先行管１内に設置する。第二プラグ１１は、排気管１９の突出部１９ｃが接合部３側を向く状態であり、第二プラグ１１に対して、接合部３側と反対側に排気管１９のバルブ１９ａを有する一端部を配置する。
【００４５】
続いて、膨らませる前の第一プラグ１０を後続管２内に配置する。第一プラグ１０は、通水管１４の吐出口１４ａが接合部３側を向く状態である。なお、第一プラグ１０と第二プラグ１１とをチェーン等により連結し、第二プラグ１１と第一プラグ１０とを連結した状態で管路内に配置してもよい。
【００４６】
そして、管路外に設置した給水車Ｐ２に接続した給水チューブ１７を、マンホール２１から管路内に引き込み、分岐管１４ｂを介して第一プラグ１０に接続した通水管１４に接続する。
【００４７】
さらに、管路外に設置したコンプレッサＣに接続した給気チューブ１５を分岐管１５ａを介して、第一通気管１２、第二通気管１３に接続する。
【００４８】
このようにして、図４（ａ）に示すように、管路内の接合部３を挟んで後続管２内に第一プラグ１０を配置し、先行管１内に第二プラグ１１を配置する。
【００４９】
続いて、コンプレッサＣを駆動し、レギュレータ１２ａ、１３ａを操作することで、第二通気管１３のみに空気を供給して、第二プラグ１１のみその内部に空気を入れて、膨らませる。このとき、作業員は、第二プラグ１１に対して排気管１９の一端部側において、第二プラグ１１が膨らみ、確実に先行管１の内壁面に密着しているか否かを確認する（図４（ｂ）参照）。
【００５０】
第二プラグ１１の先行管１の内壁面への密着確認後、レギュレータ１２ａを操作して、第一通気管１２に空気を供給し、第一プラグ１０の内部に空気を入れて、第一プラグ１０を膨らませる。このとき、第二プラグ１１の場合と同様に、他の作業員は、第一プラグ１０に対して接合部３側と反対側において、第一プラグ１０が膨らみ、確実に後続管２の内壁面に密着しているか否かを確認する（図４（ｃ）参照）。
【００５１】
第一プラグ１０及び第二プラグ１１を膨ませ、後続管２及び先行管１の内壁面に密着させることで、管路内の第一プラグ１０と第二プラグ１１との間に試験区間Ｔを形成する。
【００５２】
試験区間Ｔを形成後、給水車Ｐ２のポンプにより給水チューブ１７から通水管１４を通して水を、吐出口１４ａから試験区間Ｔ内に注入する。試験区間Ｔ内に水が注入されると、排気管１９を通して、突出部１９ｃから試験区間Ｔ内の空気が、試験区間Ｔ外に排出される。
【００５３】
このとき、図５（ａ）に示すように、試験区間Ｔにおいて、水面が垂れ下がったフロート２０（二点鎖線参照）の下端よりも高くなると、フロート２０が水で浮き上がる。浮き上がるフロート２０により、排気管１９の突出部１９ｃ先端は、常時水面よりも上方に位置し、水面よりも上方の空気を排気管１９により確実に試験区間Ｔ外へ排出することができる。
【００５４】
試験区間Ｔ内からの空気排出と、吐出口１４ａからの水の注入を継続し、試験区間Ｔ内に水が満ちるまで、フロート２０により、試験区間Ｔ内の上端部に達する状態の排気管１９の突出部１９ｃ先端から空気を排出する。
【００５５】
試験区間Ｔ内に水を満たした後、排気管１９のバルブ１９ａを閉じて試験区間Ｔ内の空気排出を停止し、測定器１８により測定される水圧が、水密試験における初期水圧となるまで注水を継続する。測定水圧が初期水圧に達した時点で、給水チューブ１７のバルブ１７ａを閉じて、試験区間Ｔ内への水の注入を停止する。
【００５６】
水の注入の停止後、水密試験を開始する。水密試験は、上記初期水圧に対して、測定器１８により所定時間内における試験区間Ｔ内の水圧低下を測定することで行われる。
【００５７】
なお、この水密試験方法では、給水手段として給水車Ｐ２を適用したが、管路の内径、管路内における試験区間Ｔの位置などに基づいて、給水ポンプＰ１を適用してもよい。
【００５８】
水密試験後は、給水チューブ１７を分岐管１４ｂから取り外し、分岐管１４ｂの給水チューブ１７との接続端を吐出口として、試験区間Ｔ内の水を通水管１４を通して排出する。その後、試験区間Ｔ内の水面が通水管１４の吐出口１４ａ付近に位置するまで水を排出し、第一通気管１２、第二通気管１３を分岐管１５ａから取り外し、第一プラグ１０、第二プラグ１１を収縮させる
【００５９】
収縮する第一プラグ１０（第二プラグ１１）と後続管２（先行管１）との間から試験区間Ｔ内の水を管路内に流出させる。その後、第一プラグ１０及び第二プラグ１１を管路内からマンホール２１を通して、回収する。
【００６０】
以上のようにして、既設の管路での先行管１と後続管２との間の接合部３の水密性を確認するための水密試験が行われる。
【００６１】
この実施形態の水密試験方法は、給水車Ｐ２から通水管１４を通して試験区間Ｔ内に水を注入しながら、試験区間Ｔ内の空気を排気管１９の突出部１９ｃ先端から試験区間Ｔ外へ排出するので、試験区間Ｔ内の圧力上昇を防止することができる。
【００６２】
また、水に浮くフロート２０により、排気管１９の突出部１９ｃ先端は水面よりも上方に位置して、管路内の上端部に届く。このため、試験区間Ｔ内に水が満ちるまで、排気管１９を通して試験区間Ｔ内の空気を排出することができる。
【００６３】
なお、この実施形態の水密試験方法は、既設の管路での先行管１と後続管２との間の接合部３の水密性を確認するものであるが、先行管１または後続管２自体の水密性を確認することも可能である。
【００６４】
この場合、先行管１内または後続管２内に、一対のプラグである第一プラグ１０及び第二プラグ１１を管軸方向に間隔をおいて配置し、その後、上述した手順で、水密性試験を行うことができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  先行管
２  後続管
３  接合部
３ａ  管継手
１０  第一プラグ
１０ａ  円筒本体
１０ｂ、１０ｃ  キャップ部
１１  第二プラグ
１１ａ  円筒本体
１１ｂ、１１ｃ  キャップ部
１２  第一通気管
１２ａ  レギュレータ
１３  第二通気管
１３ａ  レギュレータ
１４  通水管
１４ａ  吐出口
１４ｂ  分岐管
１５  給気チューブ
１５ａ  分岐管
１６  給水チューブ
１６ａ  バルブ
１７  給水チューブ
１７ａ  バルブ
１８  測定器
１９  排気管
１９ａ  バルブ
１９ｂ  継手
１９ｃ  突出部
２０  フロート
２１  マンホール
Ｃ  コンプレッサ
Ｐ１  給水ポンプ
Ｐ２  給水車
Ｔ  試験区間
【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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