JPH11193892A

JPH11193892A - 離脱防止形管継手

Info

Publication number: JPH11193892A
Application number: JP36838797A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Shimoyasu; 哲二下保; Shoichi Hirata; 祥一平田; Ichiro Shiomi; 一郎塩見
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21
Anticipated expiration: 2017-12-26
Also published as: JP3402171B2

Abstract

(57)【要約】【課題】離脱防止形管継手は伸縮作用のため管接合後
の水圧テストが埋め戻し後でなければ行なえない。【解決手段】挿し口突起２１を含む挿し口２外周面を
挿し口突起２１の直立側面２２と面接触する直立面５１
および拡径用の傾斜面５２を交互に繰り返して全内周に
亘る段差を形成する拡径部５０を具え、一つ割で縮径方
向に付勢された可撓性環状体のスペーサ５を嵌合した構
成とする。通常水圧では外力で移動する直立側面２２の
先端が傾斜面５２を押し上げてスペーサを外周方向へ拡
径するが、高さｈ分だけ残して係合するようにあらかじ
め材力、形状を設定し、管同士の相対的な位置関係は不
動のまま維持される。地震など過度の引き抜き力が作用
すれば、スペーサの設定剪断強度を超えるので、係止面
のコーナーが座屈変形して係合が外れ、挿し口は拡径部
の段差面を乗り越えて引き抜き方向へ移動して外力を吸
収し破壊を免れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水道用、下水道、ガ
スなど地下に埋設する管路の離脱防止形管継手に係る。

【０００２】

【従来の技術】地下に埋設する管路を形成する管の主体
は、敷設時の施工性に優れたダクタイル鋳鉄管である。
この管は一方の管端を拡径した受口内へ他方の管端の挿
し口を挿入し、両者の間隙へゴム輪を介装して管路の水
密性を維持し、管内の上水や下水、家庭用ガスなどの流
体を供給する管路の主要な役割を務めている。管路は地
下に埋設されているから、管と管との離脱防止が重要な
要素であり、管の継手から漏水が起こって貴重な水資源
を浪費することがあってはならない。

【０００３】現在、ダクタイル鋳鉄管に用いられている
継手の多くはＫ形、Ａ形、Ｔ形などが規格化されてお
り、これらの管路は継手が伸縮、可撓性を具えているの
で、ある程度の地震や軟弱地盤での地殻変動に順応する
柔構造管路である。しかし近年の耐震管路への要求が阪
神大震災を契機としてより一層高まるようになり、より
レベルの高い耐震管用継手の開発が急がれた。この背景
の中で開発され実用化されたのがＳII形継手である。

【０００４】一方、押輪とダクタイル鋳鉄管の受口フラ
ンジとをボルトナットで締結せず単に受口内へ挿し口を
挿入しただけで接合する無締結接合方式、いわゆるスリ
ップオンタイプは敷設の施工性を大幅に改善する画期的
な方式であるが、この方式で管路を形成する場合でも耐
震性の向上というニーズの高まりに変りはないから、離
脱防止を図る構造が提起され、たとえば実開平４−１３
３０９０号、実開平４−１３３０９１号、実開平４−１
３３０９２号の各公報などが見出されるが、いずれもロ
ックリングを嵌合し、挿し口リングと係合して引き抜く
外力に対抗して離脱防止作用を発揮する発想自体につい
ては前記のＳII形継手とほぼ共通する要旨からなる。

【０００５】代表的例として規格化され汎用化されてい
るＮＳ形管継手を示すと、図６のようにダクタイル鋳鉄
管の受口１０１内に環状溝１０２を刻設してロックリン
グ１０３を芯出し用ゴム輪１０４を挟んで嵌合し、一
方、接合する挿し口１０５は先端に挿し口突起１０６を
周設して受口内へ挿入し、受口先端近くの周設面と対向
する挿し口外周面との間にゴム輪１０７を嵌入して接合
部分の水封を保ち漏水を防止する止水面圧を確保する。
また管内からの水圧が上昇すれば、ゴム輪の面圧も上昇
して対抗するセルフシール作用も具えている。管継手部
分を引き抜く方向に外力が加わると、管同士の双対的な
位置関係が変動して引き抜き方向に移動が始まる。。し
かしこの移動は受口側のロックリング１０３と挿し口突
起１０６とが衝き当ったときには停止され、それ以上の
引き抜き作用は進行しないから、管同士間の離脱が防止
され管路が分断して管内の通水の流出を免れるという構
造が主体である。

【０００６】一方、地中に埋設された水道水用などの管
路は、周知の通り直管だけで構成されているわけではな
く、必ず直管と異形管の組合わせによって道路などの屈
曲に追従した管路を形成するのが一般の原則である。地
震などの急激な縦揺れ・横揺れに対しては当然この揺動
に追随した管路の可変性が必須の要件である。しかし、
異形管と直管との管継手部分について言えば、離脱防止
と過度の入り込み防止が大きな前提となることは言うま
でもないが、単純に可撓性を大きく許容して耐震性を強
化する直管の思想をそのまま援用し、管継手の屈曲や伸
縮を自由に許容すると、却って管路全体の機能を喪失す
る逆効果もあり得ることに着目しなければならない。

【０００７】異形管を含む管路の継手部分としては通
常、異形管部分を強固に一体化した離脱防止形管継手が
使用される。スリップオンタイプに準処した異形管と直
管との管継手の従来技術として、図７は異形管の受口２
０１へ直管の挿し口２０２を接合する場合の例であり、
ロックリング２０３、挿し口突起２０４、ゴム輪２０５
を適用する他、屈曲防止リング２０６を受口先端付近の
内周面の環状溝へ内嵌し、セットボルト２０７で係合し
て曲げ方向に対する耐力を強化したＮＳ形継手を形成し
ている。

【０００８】別の例として、図８は逆に直管受口３０１
へ異形管の挿し口３０２を接合するＮＳ形管継手の場合
を示し、図７の屈曲防止リングに代えて、挿し口先端か
ら受口最深部の段差面にかけてライナ３０３を嵌合し、
屈曲防止突部３０４を挿し口外周面上に配設して曲げ剛
性を強化したものである。実開半７−３８８７０号の従
来技術はほぼこの構成を開示したもので、挿し口突起が
ロックリングと係合した位置より挿し口がさらに受口奥
側へ移動する際にこれを規制するライナを配設し、受口
開口部内周面とこれに対向する挿し口外周面間の隙間を
埋めて挿し口と受口との屈曲を防止するリングを固定し
た内容を主旨とする。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ＮＳ形やその他の直管
用の従来技術の継手では、耐震構造を重視して受口、挿
し口の相互の挿入範囲内での移動を可能とし、管相互の
位置関係を変動して外力を吸収する伸縮作用を具える事
が最大のポイントとなる。しかし、反面、この伸縮作用
が災いし、管路の敷設現地において接合した継手部の水
圧試験を行なうためには、管路を埋め戻して管の相対的
位置を固定しないと、フリーの状態で試験水圧を掛けれ
ば継手部分の相対的な位置関係が変動した伸縮が起こる
可能性があり、管路が蛇行したり軸線が変動することも
あり得るという課題がある。

【００１０】一方、異形管を含む管路では、管路の屈曲
に伴う不平均力に対する防護を設定するという独自の課
題がある。この外力に対抗するためにコンクリートブロ
ックによる防護工が通常適用されているが、コンクリー
トブロックが過大となるか、または複雑な管路の屈曲に
対応してコンクリートブロックの打設が不可能な場合に
は、一般に離脱防止機構を具えた継手を使用し、異形管
部の移動を防ぐための継手部を剛結する。この際、剛結
された継手に作用する曲げモーメントに耐えるだけの曲
げ剛性を有することが異形管部に使用する継手に必要な
条件となる。継手の限界曲げモーメント（曲げ剛性）が
低ければ、一体化（剛結）しなければならない距離が増
えるため、管継手の屈曲性や伸縮を拘束した構造のもの
を多数介装しなければならず、結局、図７、図８のよう
に曲げ剛性は高いものの、地盤の変動に順応し易いよう
に耐震性を一層強化すべしとする社会的なニーズとは相
反する方向に指向せざるを得ないという課題が残る。

【００１１】本発明は以上の課題を解決するため、直管
部分の地震など大きな地盤変動に順応できる、いわゆる
鎖構造管路では、埋め戻し前の水圧テストが可能な程度
の拘束力を具えて通常の管路圧に対応でき、使用中に地
震など拘束力を超えた大きな引き抜き力に対しては、最
終的に離脱防止機能が働いて管路の通水を維持する離脱
防止形管継手の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る離脱防止形
管継手は、受口１と挿し口２、両者間へ介装するゴム輪
３、受口１に刻設した環状溝１１へ嵌合した離脱防止用
のロックリング４、挿し口２の先端側へ周設し前記ロッ
クリング４と係合する挿し口突条２１とからなる離脱防
止形管継手において、挿し口突起２１を含む挿し口２の
外周面へ挿し口突起２１のロックリング側に相当する直
立側面２２と当接する直立面５１、および該直立側面２
２の先端の移動と共に押し上げられる傾斜面５２を交互
に繰り返し、それぞれ放射状に配設して全内周に亘る段
差を形成する拡径部５０を具え、全体としては一つ割で
縮径方向に付勢された可撓性環状体よりなるスペーサ５
を嵌合したことを構成上の特徴とする。

【００１３】この構成をより具体的に示せば、スペーサ
５の直立面５１が挿し口突起２１の直立側面２２と接触
する面積は通常水圧時には管継手に作用する抜け出し力
に対抗し得る最小寸法であって

【数２】の条件によって設定すると共に、非定常的な外圧時には
外力が付勢力を押し戻して前記ｈを０以下とする強度と
可撓性を具えた材質と寸法よりなる一つ割環状体である
ことが最も望ましい形態であり、またスペーサ５の材質
がポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロンをはじめ水
に不溶性で健康上、無害なプラスチック材よりなること
が最も普遍的であるが、必ずしも材質を限定するもので
はなく、前記数式２の条件を満足するならば、金属材料
や複合材料であっても問うところではない。

【００１４】接合の位置関係について言えば、スペーサ
５を挿し口外周面へ嵌合したとき、拡径部５０の直立面
５１は挿し口突起２１の直立側面２２と間隙Ｓを隔てて
全面的に対向すると共に、挿し口外周面２５、挿し口突
起２１、および挿し口先端２３と添着し、挿し口を受口
内へ接合したとき、スペーサ５の一端５４は受口環状溝
１１を形成する突条１４の内側面１２と当接し、接合後
通常の水圧を加えたとき、前記Ｓ＝０となるまで挿し口
突起２１が移動するにつれて押し上げられたスペーサ５
が拡径し、直立面５１と直立側面２２とが前記ｈの範囲
においてのみ当接して平衡する位置関係よりなる形態が
最適である。また、課題の中でも重視される管路敷設時
の埋め戻し前のテストを主体に考えるならば、拡径部５
０Ａは段差を以て拡径したまま受口深部側の他端５５Ａ
まで同径で連続した内周面を形成するスペーサ５Ａとす
る形態を採っても足りる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明
の実施形態における主な作用を示す要部の縦断正面図で
ある。図（Ａ）は管の接合が完了し、管路を形成した状
態であって、基本的な構成は受口１内へ挿し口２が挿通
し、受口先端の内周面１５と対向する挿し口外周面２５
との間にセルフシール作用を具えたゴム輪３を介装して
管路を水封し、ロックリング芯出し用ゴム４１を介して
一つ割で内径側（縮径側）へ付勢されたロックリング４
を受口環状溝１１へ嵌合して挿し口外周面２５と対向す
る。挿し口突起２１はロックリング側の直立側面２２と
緩やかに挿し口先端２３へ続く傾斜面２４とからなり、
一つ割環状体からなるスペーサ５は、挿し口突起２１を
含む挿し口外周面と挿し口先端２３に亘って外嵌する
が、縮径方向へ付勢されているから外嵌した時点では前
記の挿し口外周面などに添着した位置関係を保ってい
る。

【００１６】本発明の構造上の大きな特徴としてスペー
サ５が挿し口突起２１と係合する形状が挙げられる。す
なわち図２（Ａ）〜（Ｅ）で示すように、スペーサ５は
切断部５３を具えた一つ割の環状態からなり、その拡径
部５０の始端は挿し口突起２１の直立側面２２と全面対
向し、最後に限定された範囲で面接触して係止する直立
面５１（黒塗り潰し）と、直立側面２２の先端に押し上
げられてスペーサ５全体を外周方向へ拡径する傾斜面５
２（白抜き）とが交互に繰り返されて全周に亘る段差を
形成している。図２（Ａ）のＰ−Ｐ断面が同図（Ｂ）お
よび要部拡大図（Ｃ）に相当し、直立した段差よりなる
直立面５１を具えるのに対し、図２（Ａ）のＱ−Ｑ断面
は同図（Ｄ）および要部拡大図（Ｅ）に相当し、直立側
面の移動と共にその先端によって押し上げられる傾斜面
５２を具えている。

【００１７】図１（Ｂ）は管路に通水して定常水圧によ
る漏水テストを行なったり、その後埋め戻されて実際に
水圧が管継手を引き抜く方向に働いた状態を示す。管内
からの水圧が加わると挿し口が引き抜き方向に移動を始
め、傾斜面５２が前進する直立側面２２の先端によって
押し上げられ、スペーサ５全体が受口内周面側へ押し広
げられる。図３（Ａ）（Ｂ）はこの時点におけるスペー
サと挿し口突起との係合関係を拡大して示したものであ
り、拡径部の中でも挿し口突起２１の先端と接触する傾
斜面５２が外力を受けた移動と共に押し上げられてスペ
ーサ５全体が拡径するが、結局、通常の水圧下において
は、間隙Ｓが０となるまで移動し終わったときでも、高
さｈだけの面接触の範囲は残って直立側面２２と直立面
５１（黒塗り潰し）とが係合するように計算してスペー
サの形状と強度を設定しているから、これ以上は拡径し
て係止が外れることがなく、通常の水圧下では挿し口２
と受口１の相対的な位置関係は不動のまま維持される。

【００１８】図１（Ｃ）は地震などによって非定常的な
大きな引き抜き力が作用した段階を示し、前記の数式２
によって設定した以上のＰが働いて係合面５１に集中
し、スペーサの設定剪断強度を超えたため、直立面５１
のコーナーが座屈変形してｈ≦０となり、ついに直立側
面２２と直立面５１との係合が外れ、挿し口は拡径部の
段差面を乗り越えて引き抜き方向へ移動する。すなわち
過度の外力を吸収するための位置の変動が起こり、管路
の伸縮作用を顕わすことによって破壊を免れるという柔
軟な耐震性が附加される。移動の限界は挿し口突起２１
とロックリング４との当接であり、両部材の側面同士が
衝き当ってそれ以上の移動を阻止し、管同士の接合を外
すことのない、いわゆる離脱防止作用が発揮されること
は従来技術と同様である。

【００１９】図４（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施に当っ
て施工の手順を示したものであり、図（Ａ）においては
受口１にスペーサ５を預け入れ、図（Ｂ）において受口
１の環状溝１１にロックリング４と芯出し用ゴム４１を
嵌め込み、先端近くの内周面に設けた凹部にゴム輪３を
装着する。図（Ｃ）において挿し口２を受口１内へ挿入
するが、このときスペーサ５は分割部を具えた可撓性の
一つ割環状体であるから、挿し口突起２１を乗り越える
ときに一時的に付勢力を押し戻して拡径する。図（Ｄ）
において挿し口２を所定の位置まで挿入して接合が完了
する。所定の位置とはスペーサ５の一端５４は受口環状
溝１１を形成する突条１４の内側面１２と当接し、他端
５５は受口最深部の段差１３と余裕をもって対向するこ
とが望ましい。

【００２０】図５は本発明の別の実施形態を示す要部の
縦断正面図であり、スペーサ５Ａの拡径部５０Ａは始端
が図１の場合と同じであるが、拡径したまま他端５５Ａ
に至るという構造であって、とくに直管部分における管
路敷設後の現場水圧テストを主に考慮した構造となって
いる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は従来離脱防止形管継手の典型的
な例として既に規格化されたＮＳ形継手をベースとしつ
つも受口や挿し口の加工など附加的な工程が一切必要な
く、また接合時に特殊な治具、工具や煩瑣な手順を附加
するものでなく、単にスペーサを装着するだけで伸縮作
用も兼ね具えて耐震性を一挙に向上したから、経済的負
担が僅少に留まり、実施上何の障害も遭うことなく、直
ちにそのまま適用できる効果が大きい。

【００２２】本発明の適用によって通常水圧による管継
手への引き抜き力に十分耐えて不動の接合位置に拘束す
る作用が働くから、伸縮可能に構成された従来技術の耐
震形管継手に共通する難問、すなわち敷設後の水圧テス
トを埋め戻す前に行なえないという重大な隘路が解消
し、作業性の利便と漏水発見後の迅速な補修とそれに伴
う品質の信頼性の向上という何にも代え難い利点が得ら
れるのである。

【００２３】地震などの過大な引き抜き力が作用したと
き、通常水圧に耐えて拘束していた係止が外れることは
継手の伸縮性を維持する上での重要な要件となるが、本
発明の基本構成はスペーサの降伏（座屈）による相対的
な位置変化の許容を要件達成の原理とし、部材の剪断や
破断が一切伴わないから、剪断した破片が管路内へ混入
するという水道水の供給上、最も忌避すべき懸念材料も
皆無となる点も、従来技術を大幅に凌駕する効果であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の接合時（Ａ）と通常水圧時
（Ｂ）と過大外力時（Ｃ）のそれぞれにおける要部の縦
断正面図である。

【図２】スペーサの側面図（Ａ）と、同図におけるＰ−
Ｐ断面図（Ｂ）とその要部拡大図（Ｃ）およびＱ−Ｑ断
面図（Ｄ）とその要部拡大図（Ｅ）である。

【図３】図１（Ｂ）における要部のみの拡大図（Ａ）と
側面図（Ｂ）である。

【図４】（Ａ）〜（Ｄ）によって本発明実施形態の施工
手順を一部縦断正面図によって示す。

【図５】本発明の別の実施形態を示す一部縦断正面図で
ある。

【図６】離脱防止形管継手（直管同士）の従来技術を示
す一部縦断正面図である。

【図７】異形管受口と直管挿し口の離脱防止タイプのＮ
Ｓ形継手の一部縦断正面図である。

【図８】直管受口と異形管挿し口の離脱防止タイプのＮ
Ｓ形継手の一部縦断正面図である。

【符号の説明】

１受口２挿し口３ゴム輪４ロックリング５スペーサ 11 環状溝 12 内側面 13 段差 14 突条 21 挿し口突起 22 直立側面（ロックリング側） 23 先端 24 傾斜面 41 芯出し用ゴム 50 拡径部 51 直立面 52 傾斜面 53 分割部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受口１と挿し口２、両者間を介装するゴ
ム輪３、受口１へ刻設した環状溝１１へ嵌合した離脱防
止用のロックリング４、挿し口２の先端側へ周設し前記
ロックリング４と係合する挿し口突起２１からなる離脱
防止形管継手において、挿し口突起２１を含む挿し口２
の外周面へ挿し口突起２１のロックリング側に相当する
直立側面２２と当接する直立面５１、および該直立側面
２２の先端の移動と共に押し上げられる傾斜面５２を交
互に繰り返し、それぞれ放射状に配設して全内周に亘る
段差を形成する拡径部５０を具え、全体としては一つ割
で縮径方向に付勢された可撓性環状体よりなるスペーサ
５を嵌合したことを特徴とする離脱防止形管継手。
【請求項２】請求項１においてスペーサ５の直立面５
１が挿し口突起２１の直立側面２２と接触する面積は通
常水圧時には管継手に作用する抜け出し力に対抗し得る
最小寸法であって【数１】の条件によって設定すると共に、非定常的な外圧時には
外力が付勢力を押し戻して前記ｈを０以下とする強度と
可撓性を具えた材質と寸法よりなる一つ割環状体である
ことを特徴とする離脱防止形管継手。
【請求項３】請求項１または２において、スペーサ５
の材質がポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロンをは
じめ水に不溶性で健康上、無害なプラスチック材よりな
ることを特徴とする離脱防止形管継手。
【請求項４】請求項１において、スペーサ５を挿し口
外周面へ嵌合したとき、拡径部５０の直立面５１は挿し
口突起２１の直立側面２２と間隙Ｓを隔てて全面的に対
向すると共に、挿し口外周面２５、挿し口突起２１、お
よび挿し口先端２３と添着し、挿し口を受口内へ接合し
たとき、スペーサ５の一端５４は受口環状溝１１を形成
する突条１４の内側面１２と当接し、接合後通常の水圧
を加えたとき、前記Ｓ＝０となるまで挿し口突起２１が
移動するにつれて押し上げられたスペーサ５が拡径し、
直立面５１と直立側面２２とが前記ｈの範囲においての
み当接して平衡する位置関係よりなることを特徴とする
離脱防止形管継手。
【請求項５】請求項４のスペーサに代えて、拡径部５０
Ａは段差を以て拡径したまま受口深部側の他端５５Ａま
で同径で連続した内周面を形成するスペーサ５Ａを特徴
とする離脱防止形管継手。