JP2000337569A - 配管用耐震ジョイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地震の際の配管の変位を吸収することのできる
配管連結用の耐震ジョイントを安価に製造できるように
する。また耐震ジョイントを用いて配管を連結施工する
際の施工作業を容易なものとする。 【解決手段】互いに連結すべき一対の配管１０を相対変
位可能に連結する可撓性の耐震ジョイント１２を、一対
の配管１０の外周側においてそれら配管１０にまたがっ
て延びる可撓性のゴム管１４と、ゴム管１４の内面側に
設けられ、配管１０の外周面への接触部３４が弾性材で
形成された膨張部１６とを有するように構成する。そし
て膨張部１６内部に封入した充填材３６の加圧力でこれ
を膨張させて接触部３４を配管１０の外周面に相対滑り
可能に密着させてシールする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は一対の配管を相対
変位可能に連結する可撓性の耐震ジョイントに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、上下水道や農業用水路，ダム
水路その他において地震時の配管系の曲りや折れ等を防
止するために、例えば地層が変化する箇所とか軟弱地盤
の箇所とかにおいて、可撓性の耐震ジョイントを用いて
配管同士を連結するといったことが行われている。

【０００３】図９はこの種配管用耐震ジョイントの従来
の一例を示している。同図において２００は配管であっ
て、２０２はこれら配管２００を連結する耐震ジョイン
トである。耐震ジョイント２０２はゴム管から成るもの
であって蛇腹部２０４を有しており、主としてその蛇腹
部２０４によって伸縮性及び可撓性を確保している。

【０００４】この耐震ジョイント２０２は、断面構造が
内面ゴム層２０６，金属製補強リング２０８，繊維補強
層２１０，外面ゴム層２１２等の積層構造をなしてお
り、その金属製補強リング２０８にて土圧に耐え得るも
のとされている。

【０００５】この耐震ジョイント２０２には、軸方向両
端部に締結フランジ２１４が設けられており、締結孔２
１６においてそれら締結フランジ２１４と配管２００の
締結フランジ２１４とをボルト及びナットにより締結す
ることで、一対の配管２００を連結するようになってい
る。ここで締結孔２１６は締結フランジ２１４の周方向
に所定ピッチで多数設けられており、それら多数の締結
孔２１６において締結フランジ２１４と２１４をボルト
及びナットにて締結する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの耐震
ジョイント２０２の場合、蛇腹部２０４を成形し、また
それら蛇腹部２０４の間において金属製補強リング２０
８を断面内部に埋設する必要があり、また軸方向両端部
に締結フランジ２１４を形成する必要があるなどのため
に全体として製造コストが極めて高いものとなり、その
ためコストの面から必ずしも必要な配管連結部分全てに
この種耐震ジョイント２０２を配設できていないのが実
情である。

【０００７】またこの耐震ジョイント２０２の場合、配
管施工に際して耐震ジョイント２０２を前後の配管２０
０に対して芯合せし、締結フランジ２１４の締結孔２１
６を耐震ジョイント２０２と配管２００との間で孔合せ
しなければならず、施工に際して熟練と多大な手間を要
し、施工が煩雑且つ面倒であるといった問題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の配管用耐震ジョ
イントはこのような課題を解決するために案出されたも
のである。而して請求項１のものは、互いに連結すべき
一対の配管を相対変位可能に連結する可撓性の耐震ジョ
イントであって、（イ）該一対の配管の外周側において
且つそれら配管にまたがって延びる可撓性のゴム管と
（ロ）袋状をなし、該ゴム管の内面側に設けられて少な
くとも前記配管の外周面への接触部が弾性材で形成さ
れ、内部に封入された流体ないし弾性体から成る充填材
の加圧力で膨張して該接触部を該配管の外周面に相対滑
り可能に密着させてシールする膨張部とを有しているこ
とを特徴とする。

【０００９】請求項２のものは、請求項１に記載の配管
用耐震ジョイントにおいて、前記膨張部が前記ゴム管の
軸方向両端部にそれぞれ独立して設けられており、それ
ぞれの膨張部が前記一対の配管の外周面に加圧状態で密
着接触するものとされていることを特徴とする。

【００１０】請求項３のものは、請求項１に記載の配管
用耐震ジョイントにおいて、前記膨張部が前記一対の配
管にまたがる軸方向長さで設けられており、同一の該膨
張部が該一対の配管の外周面に対し加圧状態で密着接触
するものとされていることを特徴とする。

【００１１】請求項４のものは、請求項１〜３の何れか
に記載の配管用耐震ジョイントにおいて、前記膨張部は
前記ゴム管と一体に成形されていることを特徴とする。

【００１２】請求項５のものは、請求項１〜３の何れか
に記載の配管用耐震ジョイントにおいて、前記膨張部は
前記ゴム管とは別体に構成されていることを特徴とす
る。

【００１３】請求項６のものは、請求項１〜５の何れか
に記載の配管用耐震ジョイントであって、軸方向中間部
で二分割されており、分割側の各端部において前記ゴム
管に締結フランジが設けられていて、該締結フランジ同
士が互いに締結されるようになしてあることを特徴とす
る。

【００１４】

【作用及び発明の効果】上記のように本発明の耐震ジョ
イントは、可撓性のゴム管とその内面側に設けられ、内
部に封入された充填材の加圧力で膨張して配管の外周面
に相対滑り可能に密着してシールする膨張部とを有する
ように構成したもので、この耐震ジョイントの場合、地
震時において配管系に加わる曲げ力に対しては膨張部の
変形とゴム管の可撓性とに基づいてこれを吸収すること
ができ、また軸方向の変位に対しては配管外周面と膨張
部との間の滑りによってこれを吸収することができる。
従って地震時の曲げ力や軸方向の変位力によって配管系
が損傷するのを良好に防止することができる。

【００１５】本発明の耐震ジョイントは、図９に示す従
来の耐震ジョイント２０２のように蛇腹部２０４を設け
ておく必要がなく、また軸方向両端部に配管との締結の
ための締結フランジ２１４を設けておく必要もない。こ
のため本発明の耐震ジョイントは安価に製造することが
でき、ひいては配管の連結施工コストを低廉化すること
ができる。

【００１６】また配管の連結施工に際して、耐震ジョイ
ントを配管に嵌合するだけで良く、従って熟練者でなく
ても配管の連結施工を簡単且つ容易に行うことができ
る。

【００１７】本発明においては、上記膨張部をゴム管の
軸方向両端部のそれぞれに独立して設けておき、それぞ
れの膨張部を一対の配管の外周面に加圧状態で密着接触
するようになすことができる（請求項２）。

【００１８】或いはまた、膨張部を一対の配管にまたが
る軸方向長で設けておき、同一の膨張部を一対の配管の
それぞれの外周面に加圧状態で密着接触させるようにな
すことができる（請求項３）。

【００１９】更に本発明では、上記膨張部をゴム管と一
体に成形しておくこともできるし（請求項４）、或いは
またその膨張部をゴム管とは別体に構成することもでき
る（請求項５）。

【００２０】本発明では、上記耐震ジョイントを軸方向
中間部で二分割して分割側の各端部においてゴム管に締
結フランジを設けておき、それら締結フランジ同士を互
いに締結して各分割体を一体化するようになすことがで
きる（請求項６）。この場合において、分割体のそれぞ
れの内面側に上記膨張部を設けておき、各膨張部を一対
の配管のそれぞれの外周面に加圧状態で密着接触させる
ようになすことができる。

【００２１】このようにしたとき、配管の連結施工に先
立って各分割体を予め一対の配管のそれぞれに装着して
各膨張部を膨張させ、配管の外周面に密着接触させてお
くことができる。そして配管の連結施工に際して一対の
分割体を締結一体化することで、配管同士を耐震ジョイ
ントを介して連結状態とでき、連結作業を簡単に行うこ
とができる。

【００２２】尚この場合、締結フランジ同士の締結は耐
震ジョイント同士を締結するためのもので、図９に示す
従来の耐震ジョイントのように耐震ジョイント２０２自
体と配管２００とを締結するものではない。従って各配
管同士を芯合せしさえしておけば、分割体同士を容易に
締結作業できる。

【００２３】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。図１において１０は配管で、１２はそれら配
管１０を互いに連結する本例の耐震ジョイントである。
この耐震ジョイント１２は、断面が軸方向に一様な直管
状の可撓性のゴム管１４と、軸方向両端部においてその
内面側に設けられた一対の膨張部１６とを有している。

【００２４】ゴム管１４は、内面ゴム層１８，中間ゴム
層１９，繊維補強層２０，スパイラル状に捲回された鋼
製の補強ワイヤ２２，埋ゴム層２４，それらの外側の繊
維補強層２６及び最外層の外面ゴム層２８との積層構造
を成している。

【００２５】尚、埋ゴム層２４はその全部若しくは一部
にタイヤを粉砕したゴムチップから成るリサイクルゴム
が用いられている。但し通常の未使用のゴム材を用いる
ことも勿論可能である。ここで内面ゴム層１８と中間ゴ
ム層１９とは、一対の膨張部１６の部分においては互い
に分離しており、他の部分では互いに接着している。

【００２６】繊維補強層２０，２６は内部の圧力に対す
る耐圧強度を受け持つ部分であり、また補強ワイヤ２２
は耐震ジョイント１２を土中に埋めたときの土圧に耐え
る役目をする。また埋ゴム層２４は、補強ワイヤ２２と
２２との間の部分を埋めるとともに、それら補強ワイヤ
２２と繊維補強層２０，２６及び中間ゴム層１９，外面
ゴム層２８を接着する役目をなしている。また最外周の
外面ゴム層２８は、土中に埋められたときに石等よりそ
の内部を保護する働きをなす。

【００２７】尚、一対の膨張部１６の軸方向外側位置と
内側位置とには、熱収縮性を有する化学繊維から成る締
付コード３０が、繊維補強層２０の外側位置において部
分的に巻き付けられている。これは膨張部１６以外の部
分において内面ゴム層１８と中間ゴム層１９とが接着剥
離するのを防止するためである。また膨張部１６におい
ては、内面ゴム層１８と中間ゴム層１９との接着を阻止
するために離型紙３２が埋め込まれている。

【００２８】上記膨張部１６は袋状をなしていて配管１
０の外周面への接触部３４が内面ゴム層１８にて形成さ
れている。この膨張部１６の内部には流体ないし弾性体
から成る充填材３６が所定加圧状態の下で封入されてい
る。膨張部１６は、その加圧状態で封入された充填材３
６により膨張状態とされており、接触部３４が配管１０
の外周面に対しその加圧力で弾性的に密着接触させられ
ている。

【００２９】この充填材３６としては各種流体或いは当
初流動状態であって膨張部１６内部に注入された後に反
応して弾性体となるようなものを用いることができる。
その一例としてシリコンシーラント材，ウレタンコーキ
ング材，エポキシ系接着剤，液状ゴム等を例示すること
ができる。またそのシリコンシーラント材としては例え
ば信越シリコーン社からＫＥ４２の商品名で或いはセメ
ンダイン社からＰＯＳシールの商品名で市販されている
ものを例示できる。

【００３０】膨張部１６には、袋内部に連通する状態で
パイプ３８，４０が軸方向外部に突き出す状態で設けら
れている。ここでパイプ３８と４０とは周方向に１８０
°隔たった位置に設けられている。一方のパイプ３８に
はバルブ４２が設けられており、また他方のパイプ４０
には盲栓４６が設けられている。尚４４はバルブ４２の
操作レバーである。

【００３１】図２は上記耐震ジョイント１２を用いた配
管１０と１０との連結の際の手順を示している。同図に
示しているように本例の耐震ジョイント１２を用いた配
管の連結工法では、同図（Ｉ）に示しているように膨張
部１６を収縮状態としておいて配管１０を耐震ジョイン
ト１２内部に挿入させる（同図(II)参照）。

【００３２】その後において各膨張部１６におけるパイ
プ３８及び４０を開放状態としておき、そしてパイプ３
８を通じて膨張部１６内部に流動状態の上記充填材３６
を注入する。そして注入した充填材３６がパイプ４０か
ら流出し始めたところでパイプ４０を盲栓４６で閉鎖
し、続いてパイプ３８を通じて膨張部１６内部に充填材
３６を引き続き所定の圧力で注入する。

【００３３】そしてその充填材３６の注入圧力によって
膨張部１６を膨張させ、内面ゴム層１８から成る接触部
３４を配管１０の外周面に所定の加圧状態で密着状態に
接触させる。そして膨張部１６内の圧力が所定の圧力、
例えば２〜３ｋｇｆ／ｃｍ^２以上の設定圧力となったと
ころでバルブ４２を閉じ、充填材３６を膨張部１６内部
に封入状態とする（同図(III)参照)。

【００３４】このような操作を軸方向両端部の各膨張部
１６において行うことにより、一対の配管１０を耐震ジ
ョイント１２を介して密封状態で連結することができ
る。

【００３５】本例の耐震ジョイント１２は一対の配管１
０と１０とを連結した状態において地震時に以下のよう
に作用する。即ち地震の際に配管１０と１０とに対して
曲げ方向の力が加わったとき、膨張部１６の変形及び相
対滑り、更にゴム管１４の可撓性によりこれを吸収す
る。

【００３６】また配管１０と１０とに対して軸方向の変
位力が作用したとき、膨張部１６と配管１０外周面とが
図３に示しているように軸方向に相対滑りを生ずること
によって、その軸方向の変位力を吸収する。このような
作用によって地震の際の変位力により配管系が損傷する
のを良好に防止する。

【００３７】本例の耐震ジョイント１２の場合、図９に
示す従来の耐震ジョイント２０２のように蛇腹部２０４
を設けておく必要がなく、また軸方向両端部に配管２０
０との締結のための締結フランジ２１４を設けておく必
要もない。このため本例の耐震ジョイント１２は安価に
製造でき、ひいては配管の連結施工コストを低廉化する
ことができる。

【００３８】また上述したように図９に示す耐震ジョイ
ント２０２の場合、配管２００の連結施工に際して、耐
震ジョイント２０２と配管２００とを厳密に芯合せし、
これにより配管２００と耐震ジョイント２０２の締結フ
ランジ２１４の多数の締結孔２１６を孔合せした上で、
多数のボルトとナットにより締結作業することが必要で
あるが、本例の耐震ジョイント１２の場合このようなこ
とは不要であり、ただ単に耐震ジョイント１２を配管１
０に嵌め合せた上で膨張部１６に流動状態の充填材３６
を注入して封入するだけで良く、熟練者でなくても施工
を簡単に行うことができる。

【００３９】尚本例の耐震ジョイント１２はまた、図４
に示すようにして容易に製造することができる。即ち、
図４に示しているようにマンドレル４８の外周面上にお
いて、ゴム管１４の成形長を規定するための治具５０を
軸方向に所定間隔隔ててセットしておき、それらの間に
おいてマンドレル４８の外周面にテープ状のゴム材を巻
き付けて行くことによって内面ゴム層１８を形成する。
そしてその外側にパイプ３８をセットした上、中間ゴム
層１９を形成し、更にその外周面に補強繊維を巻き付け
て繊維補強層２０を形成する。

【００４０】そして更にその外側に補強ワイヤ２２をス
パイラル状に捲回して行く。このとき補強ワイヤ２２と
２２との間には隙間が生成するため、埋ゴム層２４を繊
維補強層２０の外側に積層して補強ワイヤ２２と２２と
の間の隙間を埋める。

【００４１】尚、中間ゴム層１９を積層するに当って上
記膨張部１６の形成箇所において内面ゴム層１８と中間
ゴム層１９との間に離型紙３２を挟み込んでおく。また
膨張部１６形成箇所の軸方向外側位置と内側位置とに、
上記熱収縮性を有する化学繊維から成る締付コード３０
を部分的に巻き付けておく。

【００４２】さて埋ゴム層２４を積層したら、更にその
外側に補強繊維を巻き付けて繊維補強層２６を形成し、
更にその外側に外面ゴム層２８を巻付形成する。その後
それらをマンドレル４８ごと加硫缶内に入れて所定時間
加熱加硫し、その後これを加硫缶から取り出してマンド
レル４８及び治具５０を取り外すことによって上記耐震
ジョイント１２を得ることができる。

【００４３】図５は本発明の他の実施例を示している。
この例の耐震ジョイント５１は、ゴム管５２と膨張部５
４とがそれぞれ別体に構成されている。ゴム管５２は、
その断面構造が上記実施例のゴム管１４と基本的に同様
の積層構造をなしている。一方膨張部５４はゴム製の袋
５６を有しており、その内部に充填材３６が封入されて
いる。

【００４４】膨張部５４はゴム管５２と実質上同じ長
さ、即ち一対の配管１０と１０とにまたがるような軸方
向長を有しており、その軸方向の各端部が配管１０の外
周面に充填材３６の加圧力に基づいて密着状態に接触さ
せられている。

【００４５】次に図６は本発明の他の実施例を示したも
のである。図示のようにこの例の耐震ジョイント５８
は、図１の耐震ジョイント１２を軸方向中間部で二分割
した形態をなしている。各分割体５８Ａ，５８Ｂには、
分割側の端部においてゴム管１４に締結フランジ６０が
設けられており、それら締結フランジ６０がパッキン６
２を介してボルト６４及びナット６６により互いに締結
されるようになっている。尚他の点については図１の実
施例と同様である。

【００４６】この例の耐震ジョイント５８の場合、図７
に示しているように予め各分割体５８Ａ，５８Ｂを配管
１０のそれぞれに装着しておき、そして配管１０を連結
作業する際に、各分割体５８Ａ，５８Ｂの締結フランジ
６０をボルト６４，ナット６６にて締結するだけで、一
対の配管１０と１０とを互いに密封状態に連結すること
ができる。

【００４７】尚締結フランジ６０と６０とを締結する際
に各締結フランジ６０の締結孔を孔合せする必要がある
が、図９に示す耐震ジョイント２０２のように連結施工
に際して耐震ジョイント２０２を配管２００とともに土
中の凹所内に入れて芯合せを行い、しかる後に耐震ジョ
イント２０２の締結孔２１６と配管２００の締結孔とを
孔合せした上で締結するといったことは必要でない。

【００４８】この例の耐震ジョイント５８の場合、配管
１０と１０とが芯合せしてあれば締結フランジ６０の締
結孔同士を比較的容易に孔合せでき、締結作業は容易で
ある。

【００４９】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示である。例えば本発明においては、図８に
示しているように上記第一の実施例即ち図１の実施例に
おいて、各配管１０ごとに膨張部１６を２山（若しくは
それ以上の数）設けてそれらを一対の配管１０のそれぞ
れの外周面に密着接触させるようになすことも可能であ
る。更には図５及び図６の実施例においても各配管１０
ごとに膨張部５４，１６を２山若しくはそれ以上の数で
接するように設けておくといったことも可能であるな
ど、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変
更を加えた形態で構成可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である耐震ジョイントを配管
連結状態で示す図である。

【図２】図１の耐震ジョイントによる配管の連結施工の
手順を示す図である。

【図３】図１の耐震ジョイントの作用説明図である。

【図４】図１の耐震ジョイントの製造方法を示す図であ
る。

【図５】本発明の他の耐震ジョイントを配管連結状態で
示す図である。

【図６】本発明の更に他の耐震ジョイントを配管連結状
態で示す図である。

【図７】図６の耐震ジョイントの利点の説明図である。

【図８】本発明の更に他の耐震ジョイントを配管連結状
態で示す図である。

【図９】従来の耐震ジョイントの一例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 配管 １２，５１，５８ 耐震ジョイント １４，５２ ゴム管 １６，５４ 膨張部 ３４ 接触部 ３６ 充填材 ５８Ａ，５８Ｂ 分割体 ６０ 締結フランジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H104 JA07 JB02 JC09 JD01 LB28 LB36 LC04 LC07 LC15 LF16 LG02 LG22 MA08

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに連結すべき一対の配管を相対変位
   可能に連結する可撓性の耐震ジョイントであって、
   （イ）該一対の配管の外周側において且つそれら配管に
   またがって延びる可撓性のゴム管と（ロ）袋状をなし、
   該ゴム管の内面側に設けられて少なくとも前記配管の外
   周面への接触部が弾性材で形成され、内部に封入された
   流体ないし弾性体から成る充填材の加圧力で膨張して該
   接触部を該配管の外周面に相対滑り可能に密着させてシ
   ールする膨張部とを有していることを特徴とする配管用
   耐震ジョイント。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の配管用耐震ジョイント
   において、前記膨張部が前記ゴム管の軸方向両端部にそ
   れぞれ独立して設けられており、それぞれの膨張部が前
   記一対の配管の外周面に加圧状態で密着接触するものと
   されていることを特徴とする配管用耐震ジョイント。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の配管用耐震ジョイント
   において、前記膨張部が前記一対の配管にまたがる軸方
   向長さで設けられており、同一の該膨張部が該一対の配
   管の外周面に対し加圧状態で密着接触するものとされて
   いることを特徴とする配管用耐震ジョイント。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れかに記載の配管用耐
   震ジョイントにおいて、前記膨張部は前記ゴム管と一体
   に成形されていることを特徴とする配管用耐震ジョイン
   ト。
5. 【請求項５】 請求項１〜３の何れかに記載の配管用耐
   震ジョイントにおいて、前記膨張部は前記ゴム管とは別
   体に構成されていることを特徴とする配管用耐震ジョイ
   ント。
6. 【請求項６】 請求項１〜５の何れかに記載の配管用耐
   震ジョイントであって、軸方向中間部で二分割されてお
   り、分割側の各端部において前記ゴム管に締結フランジ
   が設けられていて、該締結フランジ同士が互いに締結さ
   れるようになしてあることを特徴とする配管用耐震ジョ
   イント。