JP2017066671A - 下水道構造 - Google Patents

Abstract

【課題】主に、広く普及させるのに適した構造を備えつつ、配管全体しての耐震性を向上させ得るようにする。
【解決手段】下水道本管１と集水枡２との間が支管３で接続されている下水道構造に関する。
少なくとも、下水道本管１に対する支管３の接続部分１１に、複数の屈曲状回転継手１２を連結して成る三次元継手１３が設けられている。
【選択図】図１

Description

この発明は、下水道構造に関するものである。

地震によって下水道が破損すると、下水道から汚水が流出して地中に浸透したり、汚水流出による衛生面の悪化を招いたりすることになる。また、雨水が排出されずに地中に滞留されてしまうので、小雨でも浸水被害が起こり易くなる。よって、下水道に耐震性を持たせることは、今後の重要な課題となる。

そこで、例えば、特許文献１のように、配管の途中に、伸縮継手と球面継手とを近接させて設置するようにした耐震配管構造が提案されている。

特開２０１０−２６１４８５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された配管構造は、現場で配管に伸縮継手や球面継手を１つずつ設置するようにして構築されるものであるため、施工に手間や時間が掛かり、また、コストも高くなるので、広く普及させるのには向いていなかった。

また、伸縮継手と球面継手は、配管の途中の１箇所の位置に集中して設けられていたので、配管全体しての耐震性に不安が残る。

そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、
下水道本管と集水枡との間が支管で接続されている下水道構造において、
少なくとも、下水道本管に対する支管の接続部分に、複数の屈曲状回転継手を連結して成る三次元継手が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、上記構成によって、広く普及させるのに適した構造を備えつつ、配管全体としての耐震性を向上させることができる。

本実施の形態にかかる下水道構造の全体側面図である。 図１の三次元継手の拡大図である。 図２の斜視図である。 図２の断面図である。 図１の変位許容部（ヤリトリ継手）の拡大図である。 図１の変位許容部（可撓管および自在継手）の拡大図である。 図６の可撓管の拡大図である。 図６の自在継手の拡大図である。

以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図８は、この実施の形態を説明するためのものである。

＜構成＞以下、構成について説明する。

図１に示すように、道路などの地中には、下水道本管１が埋設されている。また、道路に隣接する宅地などの地中には汚水や雨水を集めるための集水枡２が埋設されている。

そして、下水道本管１と集水枡２との間を支管３で接続することにより、下水道構造が構築されている。

ここで、下水道本管１は、例えば、硬質樹脂製やコンクリート製などの管部材とされる。また、集水枡２は、例えば、硬質樹脂製やコンクリート製などの汚水枡や雨水枡や、これらの機能を有したマンホールなどとされる。支管３は、例えば、硬質樹脂製の管部材などとされる。集水枡２は、例えば、上下方向へ延びる筒状の枡本体５の下端側の側部に、汚水や雨水などの入口部６と出口部７とを一体または別体に備えたものとされる。

そして、以上のような基本的または全体的な構成を有する下水道構造に対し、この実施例は、以下のような構成を備えている。

（１）少なくとも、下水道本管１に対する支管３の接続部分１１に、図２（〜図４）に示すように、複数の屈曲状回転継手１２を連結して成る三次元継手１３が設けられている。

ここで、接続部分１１には、例えば、サドル部材１５が用いられる。このサドル部材１５は下水道本管１の外周面に形成した開口部の周囲に当接して接着やバンド締結などによって固定可能なほぼ部分円筒面状をした当て面部（サドル部１６または部分円筒状当接部）と、このサドル部１６から少なくとも外周側へ向けて突設された短管状などの支管接続口部１７とを一体に有する硬質樹脂製の分岐用部材とされる。

支管接続口部１７は、サドル部１６からほぼ垂直方向へ延びると共に、支管３を挿入して接着などにより接合・固定が可能な受口部などとされている。なお、支管接続口部１７は、サドル部１６の内周側へ延びる延長部分（内方突出部）を有していても良い。また、支管接続口部１７は、サドル部１６に対して垂直以外の方向へ傾斜するように延びていても良い。接着は、界面に接着剤を介在させた固定手段である。接着によって形成された接着固定部（または固定部）には、硬化された接着剤自体の強度による固定状態や、接着剤によって溶かされた界面および接着剤が融合して組織が一体化したことによる固定状態（界面融合状態）などが存在する。

屈曲状回転継手１２は、差口側部材２１と受口側部材２２とを回転嵌合部２３を介して連結した硬質樹脂製の短い継手部品であり、差口側部材２１の軸線と受口側部材２２の軸線とが所要の角度を有して屈曲されている。この場合、差口側部材２１の軸線と受口側部材２２の軸線との角度（屈曲角度２４）は５°以内とされている。屈曲角度２４を５°以内の僅少なものとしたのは、後述するシールリング２５（ゴム輪）によるシール性を確保するためである。

差口側部材２１は、支管３とほぼ同じ外径を有するものとされ、受口側部材２２は、支管３を挿入可能な内径を有するものとされる。回転嵌合部２３は、回転変位可能な雄雌嵌合部とされ、雄雌嵌合部の間には、それぞれ互いに軸線方向へ係止可能な凹凸状を有する係止部２８および（シールリング２５を装着するための）シール溝部２９が、周方向に対して延設されている。

三次元継手１３は、上記した屈曲状回転継手１２を複数個、この場合には３個、接着によって連結固定したものとされている。複数個の屈曲状回転継手１２は、工場段階で予め一体に取付けて一体部品としても良い。これにより、三次元継手１３は、合計１５°以内の屈曲角度２４を有すると共に、３つの異なる方向に対して回動可能なものとなる。なお、三次元継手１３は、３個に限らず設置箇所に適した所要の屈曲角度が得られる数だけ屈曲状回転継手１２を接続することが可能である。三次元継手１３（の屈曲状回転継手１２）のように差口側部材２１と受口側部材２２とを有するようなものの場合、水漏れを防止するためには、下水道本管１側（下流側）が受口となり、集水枡２側（上流側）が差口となるように設置するのが好ましい。

更に、上記したサドル部材１５と三次元継手１３とは、工場段階で予め一体に取付けて一体部品（可変サドル）としても良い。

（２）更に、少なくとも支管３の途中に、変位を許容可能な変位許容部３１が設けられるようにする。

ここで、変位とは、例えば、地震による地盤の変位や液状化などであり、また、地盤の変位による下水道本管１と集水枡２との間の相対変位である。例えば、地盤の変位や液状化などにより下水道本管１は、上下方向に浮上したり沈下したり、または、軸線方向に移動したり、それ以外の方向へ移動したりする可能性がある。よって、変位許容部３１は、これらの変位を許容できるものとされる。上記した三次元継手１３も変位許容部３１として機能するものである。変位許容部３１については後述する。

（３）上記変位許容部３１が、伸縮動可能な伸縮部４１と、屈伸動可能な屈曲部４２と、傾動可能な傾動部４３とのうちの少なくとも１つを有するものとされる。

ここで、伸縮部４１には、例えば、図５に示すような、ヤリトリ継手４４を用いることができる。ヤリトリ継手４４は、外筒部４５と内筒部４６とを互いに摺動自在に嵌合することで長さを変更可能（または伸縮動自在）とした硬質樹脂製の継手部材とされる。外筒部４５と内筒部４６との嵌合代は、上記した変位に対して十分に長くなるように設定されると共に、外筒部４５と内筒部４６との間には、シール部材が適宜介装される。外筒部４５は、下水道本管１側に配置され、内筒部４６は集水枡２側に配置される。外筒部４５の下水道本管１側の端部は適宜縮径されて差口部４５ａとされ、また、内筒部４６の集水枡２側の端部は受口部４６ａとされる。

また、屈曲部４２には、例えば、図６に示すような、可撓管５１を用いることができる。可撓管５１は、内面が平滑な硬質樹脂製の管部材であり、例えば、弾性変形によって図７に示す程度（上記した変位に対して十分に対応できる程度）に屈曲可能な肉厚とされると共に、外周面にリング状をした多数の補強リブ５２を突設形成したものである。可撓管５１の両端部には、受口部材５３が取付けられている。

そして、傾動部４３には、例えば、図８に示すような、自在継手６１を用いることができる。自在継手６１は、少なくとも一端側に、球面受部６２と、この球面受部６２の内部に回動自在に嵌合設置された球体部６３とからなる球面継手部６４を有するものとされる。球体部６３の外周面にはシールリング６５およびシールリング６５を装着可能なシール溝部が形成されている。球体部６３には、受口部となる貫通穴部６６が形成されており、貫通穴部６６の入側の内周面にはシール部材６７およびシール部材６７を取付可能なシール溝部が形成されている。このシール部材６７は、リング状の本体の内周側に、嵌合された管部材の（少なくとも、熱伸縮程度以上の）移動を許容しつつシール性を確保可能な、内向きに傾斜されたリップ部を一体に有するものとされる。

そして、自在継手６１の他端側には、差口部６８が形成されている。この場合、自在継手６１の中間部には、所要角度の屈曲形状部６９が形成されている。

このような、傾動部４３（自在継手６１）は、屈曲部４２（可撓管５１）の両端部に２個、接着によって取付けられている。なお、可撓管５１の下水道本管１側の受口部材５３と自在継手６１の球体部６３の貫通穴部６６との間には、接続用の短管部材７１などが介在される。可撓管５１と２個の自在継手６１とは、工場段階で予め一体に取付けて一体部品（可撓自在管部材）としても良い。

この際、特に、伸縮部４１と、屈曲部４２と、傾動部４３とは、２種類以上または全種類を適宜数だけ組み合わせて、変位許容部３１を支管３の全域に分散配置させるようにするのが好ましい（複合変位許容管部材）。この実施例では、全種類を以下のように組み合わせている。

即ち、集水枡２の出口部７に、第一の自在継手６１の球面継手部６４が接続固定され、第一の自在継手６１の差口部６８に可撓管５１の一端側の受口部材５３が接続固定され、可撓管５１の他端側の受口部材５３が短管部材７１を介して第二の自在継手６１の球面継手部６４に接続固定され、第二の自在継手６１の差口部６８にヤリトリ継手４４の内筒部４６の受口部４６ａが接続固定され、ヤリトリ継手４４の外筒部４５の差口部４５ａに三次元継手１３における最も集水枡２側の屈曲状回転継手１２の受口側部材２２が接続固定され、三次元継手１３における最も集水枡２側の屈曲状回転継手１２の差口側部材２１にサドル部材１５の支管接続口部１７が接続固定され、サドル部材１５のサドル部１６が下水道本管１に取付けられることで、集水枡２と下水道本管１との間に、各部が上記した変位に対してそれぞれ対応できる支管３が形成されるようにしている。

この際、支管３は、全体として第二の自在継手６１の位置で大きく「くの字状」（角型）に屈曲したものとなっている。

なお、上記したように、第一の自在継手６１と可撓管５１と第二の自在継手６１とを一体部品とし、また、三次元継手１３とサドル部材１５とを一体部品とすれば、支管３の施工を大幅に簡略化することが可能となる。

また、その他の構成として、支管３全体や、下水道本管１に対する支管３の接続部分１１および三次元継手１３や、支管３の変位許容部３１の周辺などには、これらと土砂などとの直接接触を防止するための保護部材７５を（全体的または部分的に）取付けるようにしても良い。保護部材７５は、これらをさや管の内部に収容したり、これらの外側を樹脂製の保護シートなどで覆ったりしたものとすることができる。

＜作用効果＞この実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。

（作用効果１）集水枡２へ流入された汚水や雨水は、支管３を介して下水道本管１へ送られて排出されるようになっている。

この際、少なくとも、下水道本管１に対する支管３の接続部分１１に、複数の屈曲状回転継手１２を連結して成る三次元継手１３を設けた。これにより、地震発生時に、三次元継手１３（の複数の屈曲状回転継手１２）が、（互いに回動するように）変形して地震の揺れ（地盤の変位や液状化による下水道本管１の沈下や浮上）に追従することで、下水道本管１に対する支管３の接続部分１１が破損したり、外れたりするのを有効に防止することができる。これにより、下水道（下水道本管１に対する支管３の接続部分１１）に耐震性を持たせて、地震に対して下水道を保全することが可能となる。

この際、上記した接続部分１１と三次元継手１３とを予め一体化した一体部品とすることにより、部品点数を少なくしてコストを下げると共に、施工を容易化することができる。また、上記した耐震構造を下水道に広く普及させることも可能になる。

（作用効果２）少なくとも支管３の途中に変位許容部３１を設けた。これにより、地震発生時に、支管３に設けた変位許容部３１が地震の揺れによる地盤の変位などを（変形などして）許容することによって、下水道本管１と集水枡２との間の相対的な位置の変化の影響を吸収することができる。よって、地震による支管３の破損や外れなどを有効に防止することができる。これにより、下水道（支管３）に耐震性を持たせて、地震に対して下水道を保全することが可能となる。

（作用効果３）変位許容部３１を、伸縮部４１と屈曲部４２と傾動部４３とのうちの少なくとも１つとした。これにより、伸縮部４１（ヤリトリ継手４４）による伸縮動と、屈曲部４２（可撓管５１）による屈伸動と、傾動部４３（自在継手６１）による傾動とのいずれかの動作によって地盤の変位などを許容することが可能となる。

この際、伸縮部４１と、屈曲部４２と、傾動部４３とは、２種類以上または全種類を適宜数け組み合わせて、支管３の全域に分散配置するのが好ましい。このように、全種類を組み合わせて、これらを支管３の全域に分散配置することにより、支管３全体としての耐震性を大幅に向上することが可能となる。

なお、伸縮部４１や、屈曲部４２や、傾動部４３には、信頼性の高い既存部品が存在しているので、これらの既存部品を上記した接続部分１１の三次元継手１３と組み合わせて使うことにより、低コストで、施工性が良く、地震時における作動の確実性を有する下水道構造を得ることが可能となる。

以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、実施の形態はこの発明の例示にしか過ぎないものである。よって、この発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施の形態に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、実施の形態に複数の実施例や変形例がこの発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

１ 下水道本管
２ 集水枡
３ 支管
１１ 接続部分
１２ 屈曲状回転継手
１３ 三次元継手
３１ 変位許容部
４１ 伸縮部
４２ 屈曲部
４３ 傾動部

Claims (3)

1. 下水道本管と集水枡との間が支管で接続されている下水道構造において、
   少なくとも、下水道本管に対する支管の接続部分に、複数の屈曲状回転継手を連結して成る三次元継手が設けられていることを特徴とする下水道構造。
2. 請求項１に記載の下水道構造において、
   少なくとも支管の途中に、変位を許容可能な変位許容部が設けられていることを特徴とする下水道構造。
3. 請求項２に記載の下水道構造において、
   前記変位許容部が、伸縮動可能な伸縮部と、屈伸動可能な屈曲部と、傾動可能な傾動部とのうちの少なくとも１つを有していることを特徴とする下水道構造。