JPS622090A - 構造物際短管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は相対的に沈下しない構造物に管体の一部が接合
固定される構造物際短管の構造に関し、詳細には構造物
際で地盤の不等沈下が起こっても管体が構造物際で損傷
されないように対策を施してなる短管に関するものであ
る。

［従来の技術］ 土工水道等に配管される管体は、マンホールや貯水槽等
の如く相対的に沈下しない固定構造物の壁面に管体端部
を埋設固定することがある。第２図（ａ）は構造物に短
管を固定した状態を示す。

相対的に沈下しない固定構造物のコンクリート壁面２に
短管１を接合し、該短管１の拡径受口部にはパツキン４
を介して次の接続管３を！！ｉ統し、更に次々と管体を
接続していく、従って以下の説明によってはコンクリー
トｘ面２に直結される短管１については直結短管１と表
現する。尚直結短管１と接続管３との接続部はパツキン
４の弾性や拡径受口部の空間的余裕によって少々の屈曲
は許容されており、一般に可撓性蟲手部と称することが
多い。

［発明が解決しようとする問題点］ 軟弱地盤上に第２図（Ｌ）に示した様な配管が行なわれ
た場合、上記構造物のコンクリート壁面２は沈下しない
為定位置に固定された状態を維持するが、配管側は地盤
の沈下によって下方向への荷重を受け、ここに所謂不等
沈下が発生して管全体に変形を生じる。ここに発生する
不等沈下の状況については先に提出した特願昭８０−５
８５９８号明細書に詳述しているが、直結短管１には極
めて大きな応力が発生する。第２図（ｂ）は、上記不等
沈下が起こったときの直結短管１における応力分布図で
あり、ここに示される如く、コンクリート壁面２の配管
部際Ａに最大応力が発生し、直結短管１の管体にひび割
れ等の損傷が生じる。

そこで本発明者らは相対的に沈下しない構造物際におい
て地盤の不等沈下が発生しても、構造物際の直結短管に
過大な応力が発生して該管体に損傷を引き起こさない様
にするのを究局目的とし種々研究を積み重ね、本発明を
完成するに至った。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は構造物際に配設される直結短管の損傷を極力抑
制するため、該短管は少なくとも上記構造物との接合側
が複数の積層構造で構成されると共に、上記構造物中に
挿設される接合部では前記積層構造を構成する互いの層
が一体化され、残りの積層部は相互に一体化されること
なく、且つ外層は内層より短く形成される様に構成した
点に要旨が存在する。

［作用］ 構造物に接合される直結短管を多層（２層以上）構造と
し、該直結短管の根元部にあたる構造物との接合部では
、２層であれば内層及び外層（３層以上であれば全ての
層）を相互に接着または融着等の手段によって一体化す
る。そして構造物と該直結短管とを確実に固定支持する
。該直結短管は最内層が上記構造物から最も離れた位置
まで延設され、層数に関係なく外層側はその直近の内層
よりも常に短く形成されて最内層の最先端が接続管３に
接続される。構造物との固定接合部以外、即ち構造物外
に突出して配設される直結短管の各８１層は互いに非拘
束の状凰であり、各積層は互いに自由動が保証される様
な条件下に当接しているだけである。従って一種の積層
板ばね構造を構成し、構造物際で地盤の不等沈下によっ
て直結短管に荷重が加わり曲げモーメントが発生しても
、直結短管最内層に発生する応力は一箇所に集中するこ
となく分散され、最大応力値はストレート状の短管に比
べて非常に小さく抑えることができ、直結短管の損傷の
発生を可及的に防止することができる。

［実施例］ 上下水導管等に用いられる合成樹脂管をマンホール等の
構造物と連続的に接続して配管する場合の例を第１図（
ａ）に示して説明する。

構造物のコンクリート壁面２に直結短管ｌが埋設固定さ
れ、該直結短管１の拡径受口部にはパツキン４を介して
接続管３が嵌挿される。

直結短管１は３層の積層構造によって形成され、内層１
＆、中間層１ｂ及び外層ＩＣで構成され、接続管３との
接続はそのうちの内層１＆に形成された拡径受口部によ
ってなされる。各層の全長は、壁面埋設部分の長さしく
各層共通）と突出部の各長さ１１．１２　＋　１３とを
夫々合わせた長さに形成され、外側の層は内側の層に比
べて各々短く形成され、ｘ３＞立２〉文ｌの関係となる
。

コンクリート壁面２に埋設される部分では直結短管１の
、各７＃ｌａ、ｌｂ、ｌｃは互いに接着されて一体にさ
れている。尚図例における管端形状を、コンクリート壁
面２の対面側［第１図（ａ）では左側］に向かって漸次
拡径する形状としているのは、直結短管１とコンクリー
ト壁面２との保持性（抜は止め防止性）を高めるためと
、流体の流れをスムーズに行なわせたり、電カケープル
の挿入をスムーズにするためである。コンクリート壁面
２より突出した部分では、各層１ａ、ｌｂ。

ＩＣ間は相互にフリーである。

第１図（ａ）に示す上記構成の配管部において地盤の不
等沈下が起こった場合、コンクリート壁面２は沈下せず
コンクリート壁面２より突出した配管部に荷重がかかる
ので、直結短管１に応力が発生する。このとき内層１ａ
に発生する応力分布は、第１図（ｂ）に示す様な応力分
布を示す、即ち内層１ａにおける応力は分散化されて低
くなること、また最大応力の発生箇所は構造物と配管と
の境部に限定されず、外側の層と内側の層の境界部に分
散される。即ち内層１ａは中間層１ｂの境界部Ｂ及び中
間層１ｂと外層ＩＣの境界部Ｃとによって板ばねの如く
支えられており、該境界部Ｂ、Ｃ近傍及び構造物膜Ａ点
に比較的大きな応力が発生してはいるが、各点に分散し
た様になっているので各応力は個々に見れば小さな値と
なり、内層１ａの損傷までには至らない。

第１図（ａ）の実施例では、３層の積層構造によって形
成される直結短管１を示したが、本発明は３Ｎに限定さ
れることなく、２層、４層等複数層の構造ものならば幾
層でも良い、また構造物療からの各層の突出”Ｌ　＋　
ｆＬ２Ｈ４１３は、管の外・内径や管材料等に基づく管
体特性や継手部における屈曲度、伸縮度及び埋設深さや
土質等の地盤の特性によって好ましい値を選定し、配管
の埋設条件に合った適正長さに設定する。また直結短管
と表現したがその全長についても格別の制限を受ける訳
ではない。

ｆ１４２図（＆）に示した様な従来のストレート形状短
管ｌを使ったモデル及び第１図（＆）に示した本発明の
直結短管ｌを使ったモデル夫々について同条件で管体に
発生する応力の比較を行なう為１次に示す様な実験を行
なった。

構造部壁面より突出した一管長（管体の有効管長）文Ｓ
を９０ｃｍとし、２番目の接続管３として２００ｃｍの
ものを接続し、管径：　１７０．５層層　、管厚及び内
外各層の厚さ８．８■■、最内層１ａ及び短管ｌの断面
２次モーメント１．６０３　Ｘｌ０３ｃｍ’　、ポアソ
ン比０．３７　、ヤング率３０．ＯＯＯｋｇｆ／ｃｍ２
．１１　＝！Ｌ２−１１　＝文ｓ−Ｊ１２＝３０ｃｍ、
地盤の相対沈下量を４５０ｍ−と設定して、各モデルに
おける応力の解析計算を行なった。その結果従来のスト
レート短管を採用したものでは構造物療で約８００　ｋ
ｇｆ／ｃ■２の最大応力を発生するのに比べ、本考案の
実施例で示す内層１ａでは第１図（ａ）のＡ、Ｂ、Ｃに
示す境界箇所の近くで夫々的２５０　ｋｇｆ／ｃｍ２の
最大応力の発生を見るに過ぎなかった。結果的には第１
ｒｇＪ（ｂ）及び第２図（ｂ）に示した応力分布と同様
の結果となり、本発明の構造物売短管が、応力の分散及
び低減を果たしていることを数値的に実証した。

尚本比較実験には合成樹脂管を用いたが、本発明は合成
樹脂管に限定されず、如何なる材質の構造物際管にも適
応させることができる。

［発明の効果］ 相対的に沈下しない構造物に接合される直結短管として
本発明を採用することにより、これまで構造物との境界
部に集中発生していた応力を直結短管の中間部に分散さ
せることが可能となり、また最大応力の値も低く抑える
ことが可能となった。従って構造物との境界部分でひび
割れ等の損傷を発生することも非常に少なくすることが
できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の代表的な実施例を示す断面図、
第１図（ｂ）は第１図（ａ）に示す配管部で地盤の不等
沈下が起った場合の短管での応力分布図の一例、第２図
（ａ）は従来の構造物売短管を示す断面図、第２図（ｂ
）は第２図（ａ）の不等沈下時の短管応力分布の例を示
すグラフであ１・・・直結短管　　　　１ａ・・・内層
１ｂ・・・中間層　　　　　ＩＣ・・・外層２・・・コ
ンクリート壁面 ３・・・接続管　　　　　４・・・パツキン山願人　久
保田鉄工株式会社 第１図 （ａ） 第２図 （ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相対的に沈下しない構造物に接合される短管であって、
   該短管は少なくとも上記構造物との接合側が複数の積層
   構造で構成されると共に、上記構造物中に挿設される接
   合部では前記積層構造を構成する互の層が一体化され、
   残りの積層部は相互に一体化されることなく、且つ外層
   は内層より短く形成されてなることを特徴とする構造物
   際短管。