JPH10508079A - 大管用の管結合部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 管ソケット(3)と、この管ソケット(3)に差し込み可能な管突出部(4)とを有する、ゆるめることができる大管用の管結合部において、管ソケット(3)がその内側にかつ管突出部(4)がその外側に互いに同じ分割間隔で配置された、当接面(7,14)のある比較的多数の支持要素(6,13)を有し、これらの支持要素はそれぞれ管軸心に対し垂直な共通の平面に存在している。支持要素(6,13)の間に凹部(15)を設けてあり、管突出部(4)の凹部(8,15)の周方向長さは管ソケット(3)の支持要素(6)の周方向長さを超えている。一緒に差し込み後、管突出部(4)を管ソケット(3)に対して、支持要素(6,13)の分割間隔の半分に対応する量だけ回すと、それにより支持要素(6,13)が軸方向に互いに重なるので、支持要素がそれらの当接面(7,14)で互いに支え合いかつ管ソケット(3)が管突出部(4)と引張方向に形状噛み合いにより結合する。

Description

【発明の詳細な説明】 大管用の管結合部 本発明は、形状噛み合いによる手段により互いに結合可能である、管ソケット と、この管ソケットに差し込み可能な管突出部とを有する、ゆるめることができ る大管用の管結合部に関する。 地下工事作業を実施するために、水平坑道から地下工事作業を実施できる通行 できる立て坑を掘り下げることが必要である。立て坑構築物を掘り下げて固定す るために、ほぼ2.5 m またはそれ以上の直径を有する大管を使用することができ る。輸送上の理由から、そのような大管の長さは非常に制限されるので、より深 い立て坑構築物については、いっそう多くの大管を互いに結合しなければならな い。 本発明の課題は、簡単に製造できることおよび簡単に組立できることで際立っ ており、かつ高い引張力と圧縮力を伝達するにの適している、管を敷設した立て 坑構築物を作るための大管用の冒頭に述べた種類の管結合部を提供することであ る。 この課題を解決するには、本発明により、管ソケットと管突出部の間に環状空 間が形成され、この環状空間には、管ソケットがその内側におよび管突出部がそ の外側に、互いに同じ分割間隔で周方向線に沿って配置された、当接面のある多 数の支持要素を有し、これらの支持要素はそれぞれ、管軸心に対し垂直な共通の 平面に存在しており、支持要素の間に凹部が設けられ、その際一方の構造部品の 、すなわち管ソケットまたは管突出部の凹部の周方向長さが他方の構造部品の支 持要素の周方向長さをわずかに超えているようにすればよい。 本発明による管結合部は、その簡単な製造可能性のほかに、とりわけ軸方向の 構造長さが小さいことおよび組立が簡単なことで際立っている。組立に際しては 、管突出部を管ソケットに導入し、そのとき管突出部の支持要素が管ソケットの 支持要素の間の凹部を通って入るようにする。管突出部を差し込んだ終端位置で は、その支持要素が管ソケットの支持要素の内側に軸方向に存在している。管突 出部を管ソケットに対して、支持要素の分割間隔の半分に対応する量だけ回すこ とにより、管突出部と管ソケットの支持要素が軸方向に互いに重なるので、それ らの 支持要素はそれらの当接面で互いに支え合いかつそれによって管ソケットと管突 出部の間に引張方向に形状噛み合いによる結合を形成する。圧縮方向においては 、形状噛み合いによる結合が、管ソケットに対する管突出部の差し込み深さを制 限する管ソケットまたは管突出部の環状肩部により形成される。圧縮方向では、 管ソケットと管突出部の充分な壁横断面が力伝達のために自由になるのに対し、 引張方向では、ほぼ半分の環状横断面を力伝達のために引っ張ることができるの で、ひっくるめて管結合部の非常に高い負荷可能性を達成可能である。 本発明の有利な構成によれば、支持要素がほぼ直方体状の角材により形成され 、これらの角材は、ゆるむことができない、例えば溶接により管突出部または管 ソケットと結合されているようにする。本発明により、管ソケットは大管の端部 分により形成することができる。さらに、管突出部の差し込み深さを制限するた めの環状肩部は、管突出部と結合された大管の端部分により形成することができ る。 管結合部を自然とゆるまないようにその閉鎖位置にロックするために、本発明 により、管ソケットにロック要素を収容するための少なくとも一つの窓を設け、 この窓が管突出部の二つの支持要素の間の凹部に係合するようにすることができ る。好ましくは、ロック要素が支持要素より大きな太さの直方体状の角材からな り、この角材は管突出部の凹部にねじにより固定可能である。ロック要素の配置 により、管結合部の閉鎖位置で管突出部を管ソケットに対し回すのが阻止され、 それによって支持要素がその噛み合い位置に留まっていることが確保される。管 結合部により受けるべきトルクの大きさに応じて、二つ以上のロック要素を設け ることができる。 本発明の他の提案によれば、管結合部の閉鎖位置で管ソケットおよび管円筒が 軸方向に制限された状態で互いに移動可能であるように、管突出部の管ソケット に対する差し込み深さを制限するための環状肩部を支持要素に関して位置決めす ることができる。閉鎖位置で管ソケットと管円筒の相互に制限された軸方向移動 可能性の大きさは、管結合部の直径のほぼ１％またはそれ以上になるのが好まし い。この制限された軸方向の移動可能性には、比較的多数の大管で形成されたパ イプラインを容易に引き寄せることができるという利点がある。なぜなら、個々 の管を時間のかかる山岳地帯で順々に自由に引き寄せることができるからである 。 次に、本発明を図面に示した実施例により詳細に説明する。 図面は、二本の金属製大管の二つの互いに向き合った端部分１、２を示してお り、これらの端部分は、管ソケット３と管突出部４からなる管結合部により互い に結合可能である。管ソケット３は端部分１と同じ外径を有しかつ端部分と溶接 継ぎ目により結合されている。その内側に、管ソケット３は端部分１に直接隣接 して停止リング５を有する。停止リングから間隔を置いてかつ互いに同じ分割間 隔で、管ソケット３の内側にほぼ直方体状の角材により形成された支持要素６が 当接面７をもって設けられており、これらの支持要素は、停止リング５に向けら れた、共通の平面に存在する当接面７を有する。支持要素６は、管ソケット３と 溶接により結合されている。支持要素６の間には凹部８が設けられており、その 周方向長さはほぼ支持要素６の周方向長さに対応している。停止リング５と支持 要素６の間に存在する管ソケット３の自由な環状域には、180°の角度間隔を置 いて二つの長方形の窓９が切り抜かれている。窓９は、それぞれ凹部８に対して 中心が軸方向に整合して存在している。 管突出部４は他方の大管の端部分２に中間リング１０を用いて固定されており 、この中間リングは管突出部４の外径と端部分２の内径の間の直径差を除去する 。ここでは、中間リング１０はそれぞれ端部分２とおよび管突出部４と溶接され ている。管突出部４の外径は、管突出部４が管ソケット３の支持要素６により区 画された開口に差し込み可能であるように寸法決めされている。中間リング１０ および端部分２から突出する管突出部４の軸方向長さは、管ソケット３の外側前 縁１１から停止リング５までの間隔に一致する。それ故、中間リング１０から突 出する管突出部４の部分は管ソケット３の中へ完全に差し込み可能であり、その 際終端位置において、管ソケット３の外側前縁１１が中間リング１０にかつ管突 出部４の外側前縁１２が停止リング５に密接する。その外面に、管突出部４が、 停止リング５から支持要素６までの間隔に一致する中間リング１０からの間隔を 置いて支持要素１３有し、これらの支持要素１３は互いに支持要素６と同じ分割 間隔を置いて配置され、かつ中間リング１０に向けられた、共通の半径方向平面 に存在する当接面１４を有する。支持要素１３の間には凹部が設けられており、 その周方向長さは支持要素１３の周方向長さより若干大きい。相応して、支持要 素 １３は、支持要素６より若干小さい周方向長さを有する。同様に、支持要素１３ はほぼ直方体状の角材からなり、これらの角材は管突出部４の上に溶接されてい る。 前述した管結合部の組立は次のようにして行われる。 管突出部４を、図に示したように整合させて管ソケット３の中へ差し込み、そ の際支持要素１３が凹部８を通って入りかつ支持要素６が凹部１５を通って入る ようにする。管ソケット３と管突出部４が完全に互いに噛み合うとすぐに、両方 の大管を、支持要素６、１３の周方向間隔の半分に相当する量だけ互いに回して 、ねじ孔１６が窓９の範囲に達するようにする。これによって、支持要素６、１ ３が互いに重なるので、当接面７、１４が直接向かい合って互いに係合すること ができる。このようにして作られた管結合部が引張負荷を受けると、引張力が支 持要素６、１３により伝達され、その際これらの支持要素は、その大きさに基づ いておよび支持要素を保持する溶接継ぎ目の、支持要素に対応する長い長さに基 づいてきわめて高い力を伝達することができる。圧縮負荷は、直接前縁１１、１ ２から停止リング５または中間リング１０に伝達される。 管結合部を前述したロック位置に固定するために、窓９の中へそれぞれ、直方 体状の角材により形成されたロック要素が挿入されかつ窓９の両側のねじ孔１６ にねじこまれたねじを用いて保持される。このようにして、管ソケットと管突出 部が互いに回らないようにロックされかつ支持要素６、１３がそれらの係合位置 に保持される。 支持要素６、１３の当接面７、１４は、停止リング５または中間リング１０か ら、前縁１、１２からよりも大きい間隔をもっている。これにより軸方向に運動 遊隙を生じ、この運動遊隙により、管結合部の負荷可能性を考慮せずに、端部分 １、２の間の限定された軸方向の相対運動が可能になる。この遊隙は、軸方向の 相対運動の大きさが管ソケット３の外径のほぼ１％になるように寸法決めするの が好ましい。これにより、穴の中へ挿入されて、軸方向に重なり合って固定着座 する、シャフト構築物の管を、解体の際に相次いで自由に引っ張ることができ、 それによりシャフト管を引き出すための最初の引張力が著しく小さくなり、そし てそれによって管の解体が非常に容易になる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年６月２日 【補正内容】 明細書 大管用の管結合部 本発明は、管ソケットと、この管ソケットに差し込み可能な管突出部とからな る、管結合部を有する、大管を敷設した立て坑構築物に関する。 地下工事作業を実施するために、水平坑道から地下工事作業を実施できる通行 できる立て坑を掘り下げることが必要である。立て坑構築物を掘り下げて固定す るために、ほぼ2.5 m またはそれ以上の直径を有する大管を使用することができ る。輸送上の理由から、そのような大管の長さは非常に制限されるので、より深 い立て坑構築物については、いっそう多くの大管を互いに結合しなければならな い。 本発明の課題は、簡単に製造できることおよび簡単に組立できることで際立っ ており、かつ高い引張力と圧縮力を伝達するにの適している、管結合部を有する 冒頭に述べた種類の、管を敷設した立て坑構築物を提供することである。 この課題を解決するには、本発明により、管ソケットと管突出部の間に環状空 間が形成され、この環状空間には、管ソケットがその内側におよび管突出部がそ の外側に、互いに同じ分割間隔で周方向線に沿って配置された、当接面のある多 数の支持要素を有し、これらの支持要素はそれぞれ、管軸心に対し垂直な共通の 平面に存在しており、支持要素の間に凹部が設けられ、その際一方の構造部品の 、すなわち管ソケットまたは管突出部の凹部の周方向長さが他方の構造部品の支 持要素の周方向長さをわずかに超えているようにすればよい。 本発明による管結合部は、その簡単な製造可能性のほかに、とりわけ軸方向の 構造長さが小さいことおよび組立が簡単なことで際立っている。組立に際しては 、管突出部を管ソケットに導入し、そのとき管突出部の支持要素が管ソケットの 支持要素の間の凹部を通って入るようにする。管突出部を差し込んだ終端位置で は、その支持要素が管ソケットの支持要素の内側に軸方向に存在している。管突 出部を管ソケットに対して、支持要素の分割間隔の半分に対応する量だけ回すこ とにより、管突出部と管ソケットの支持要素が軸方向に互いに重なるので、それ らの支持要素はそれらの当接面で互いに支え合いかつそれによって管ソケットと 管突出部の間に引張方向に形状噛み合いによる結合を形成する。圧縮方向におい ては、 形状噛み合いによる結合が、管ソケットに対する管突出部の差し込み深さを制限 する管ソケットまたは管突出部の環状肩部により形成される。圧縮方向では、管 ソケットと管突出部の充分な壁横断面が力伝達のために自由になるのに対し、引 張方向では、ほぼ半分の環状横断面を力伝達のために引っ張ることができるので 、ひっくるめて管結合部の非常に高い負荷可能性を達成可能である。 本発明の有利な構成によれば、支持要素がほぼ直方体状の角材により形成され 、これらの角材は、ゆるむことができない、例えば溶接により管突出部または管 ソケットと結合されているようにする。本発明により、管ソケットは大管の端部 分により形成することができる。さらに、管突出部の差し込み深さを制限するた めの環状肩部は、管突出部と結合された大管の端部分により形成することができ る。 管結合部を自然とゆるまないようにその閉鎖位置にロックするために、本発明 により、管ソケットにロック要素を収容するための少なくとも一つの窓を設け、 この窓が管突出部の二つの支持要素の間の凹部に係合するようにすることができ る。好ましくは、ロック要素が支持要素より大きな太さの直方体状の角材からな り、この角材は管突出部の凹部にねじにより固定可能である。ロック要素の配置 により、管結合部の閉鎖位置で管突出部を管ソケットに対し回すのが阻止され、 それによって支持要素がその噛み合い位置に留まっていることが確保される。管 結合部により受けるべきトルクの大きさに応じて、二つ以上のロック要素を設け ることができる。 本発明の他の提案によれば、管結合部の閉鎖位置で管ソケットおよび管突出部 が軸方向に制限された状態で互いに移動可能であるように、管突出部の管ソケッ トに対する差し込み深さを制限するための環状肩部を支持要素に関して位置決め することができる。閉鎖位置で管ソケットと管突出部の相互に制限された軸方向 移動可能性の大きさは、管結合部の直径のほぼ１％またはそれ以上になるのが好 ましい。この制限された軸方向の移動可能性には、比較的多数の大管で形成され たパイプラインを容易に引き寄せることができるという利点がある。なぜなら、 個々の管を時間のかかる山岳地帯で順々に自由に引き寄せることができるからで ある。 請求の範囲 １．管ソケットと、この管ソケットに差し込み可能な管突出部とからなる、管結 合部を有する大管を敷設した立て坑構築物において、 管ソケット(3)と管突出部(4)の間に環状空間が形成され、この環状空間には、 管ソケット(3)がその内側におよび管突出部(4)がその外側に、互いに同じ分割間 隔で周方向線に沿って配置された、当接面(7,14)のある多数の支持要素(6,13)を 有し、これらの支持要素はそれぞれ、管軸心に対し垂直な共通の平面に存在して おり、支持要素(6,13)の間に凹部(8,15)が設けられ、その際一方の構造部品の、 すなわち管ソケット(3)または管突出部(4)の凹部(8または15)の周方向長さが他 方の構造部品の支持要素(13または6)の周方向長さをわずかに超えていることを 特徴とする立て坑構築物。 ２．支持要素(6,13)がほぼ長方形の角材により形成され、これらの角材は、ゆる めることができない、例えば溶接により管ソケット(3)とまたは管突出部(4)と結 合されていることを特徴とする請求の範囲１の立て坑構築物。 ３．管ソケット(3)が大管の端部分により形成されていることを特徴とする請求 の範囲１または２の立て坑構築物。 ４．管突出部(4)の差し込み深さを、管突出部(4)と結合された大管の端部分(2) により制限するために、管ソケット(3)に当てることが可能な環状肩部が形成さ れていることを特徴とする請求の範囲１から３までのうちのいずれか一つの立て 坑構築物。 ５．管ソケット(3)に、ロック要素を収容するための窓(9)が設けられ、前記ロッ ク要素は管突出部(4)の二つの支持要素(13)の間の凹部(15)に噛み合うことを特 徴とする請求の範囲１から４までのうちのいずれか一つによる立て坑構築物。 ６．ロック要素は直方体状の角材からなり、この角材の太さは支持要素(13)の太 さより大きくかつ角材は管突出部(4)の凹部(15)にゆるめることができる手段に より固定可能であることを特徴とする請求の範囲５による立て坑構築物。 ７．管結合部の閉鎖位置で管ソケット(3)および管突出部(4)が軸方向に制限され た状態で互いに移動可能であるように、支持要素(6,13)が管突出部(4)の管ソケ ット(3)に対する差し込み深さの制限を考慮して位置決めされていること を特徴とする請求の範囲１から６までのうちのいずれか一つによる立て坑構築物 。 ８．閉鎖位置て管ソケット(3)と管突出部(4)の相互に制限された軸方向移動可能 性の大きさは、管結合部の直径のほぼ１％またはそれ以上になることを特徴とす る請求の範囲７による立て坑構築物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．管ソケットと、この管ソケットに差し込み可能な管突出部とからなる、管結 合部を有する大管を敷設した立て坑構築物において、 管ソケット(3)と管突出部(4)の間に環状空間が形成され、この環状空間には、 管ソケット(3)がその内側におよび管突出部(4)がその外側に、互いに同じ分割間 隔で周方向線に沿って配置された、当接面（7,14）のある多数の支持要素(6,13) を有し、これらの支持要素はそれぞれ、管軸心に対し垂直な共通の平面に存在し ており、支持要素(6,13)の間に凹部(8,15)が設けられ、その際一方の構造部品の 、すなわち管ソケット(3)または管突出部(4)の凹部(8または15)の周方向長さが 他方の構造部品の支持要素(13または6)の周方向長さをわずかに超えていること を特徴とする立て坑構築物。 ２．支持要素(6,13)がほぼ長方形の角材により形成され、これらの角材は、ゆる めることができない、例えば溶接により管ソケット(3)とまたは管突出部(4)と結 合されていることを特徴とする請求の範囲１の立て坑構築物。 ３．管ソケット(3)が大管の端部分により形成されていることを特徴とする請求 の範囲１または２の立て坑構築物。 ４．管突出部(4)の差し込み深さを、管突出部(4)と結合された大管の端部分(2) により制限するために、管ソケット(3)に当てることが可能な環状肩部が形成さ れていることを特徴とする請求の範囲１から３までのうちのいずれか一つの立て 坑構築物。 ５．管ソケット(3)に、ロック要素を収容するための窓(9)が設けられ、前記ロッ ク要素は管突出部(4)の二つの支持要素(13)の間の凹部(15)に噛み合うことを特 徴とする請求の範囲１から４までのうちのいずれか一つによる立て坑構築物。 ６．ロック要素は直方体状の角材からなり、この角材の太さは支持要素(13)の太 さより大きくかつ角材は管突出部(4)の凹部(15)にゆるめることができる手段に より固定可能であることを特徴とする請求の範囲５による立て坑構築物。 ７．管結合部の閉鎖位置で管ソケット(3)および管突出部(4)が軸方向に制限され た状態で互いに移動可能であるように、支持要素(6,13)が管突出部(4)の管ソケ ット(3)に対する差し込み深さの制限を考慮して位置決めされていること を特徴とする請求の範囲１から６までのうちのいずれか一つによる立て坑構築物 。 ８．閉鎖位置で管ソケット(3)と管突出部(4)の相互に制限された軸方向移動可能 性の大きさは、管結合部の直径のほぼ１％またはそれ以上になることを特徴とす る請求の範囲７による立て坑構築物。