JP3817622B2

JP3817622B2 - Water pressure tester for small and medium caliber pipes

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Publication number: JP3817622B2
Application number: JP2002096301A
Authority: JP
Inventors: 隆司上田; 雄一宇野; 行悦長尾; 義也西田; 敏光中村; 和久小川; 隆志坂崎; 智秋尾田
Original assignee: Kurimoto Ltd; Togawa Rubber Co Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd; Togawa Rubber Co Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP2003004581A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中に埋設するダクタイル鋳鉄管等の継手部の水密性能を試験する試験方法、及びそれに使用する水圧試験器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ダクタイル鋳鉄管等を地中に埋設して管路を形成する場合は、所定の長さを有する複数の管を種々の継手を用いて互いに接合していて、管の接合を行った後には当該継手部の水密性能を試験（検査）を行っている。
【０００３】
上記水密性能の試験は、人が中に入ることのできる大口径（口径８００ｍｍ以上）の管の場合は、接合作業が終了した後に管内に人が入り、テストバンドと称する公知の水圧試験器を用いて、各継手の位置で当該テストバンドを管内面に人力で押し広げて密着させた状態で水圧試験を行い、接合の不具合による漏水の有無を検査していた。
【０００４】
しかしながら、この試験法は、テストバンドを該当する管の継手部にセットするために人が管内に入らなければならないので、口径８００ｍｍよりも小さい中小口径の管に対しては試験を行うことができなかった。このため、管内に人が入れない口径７００ｍｍ以下の管では、全長または所定の区間の配管および埋め戻し・舗装復旧作業が終了した後、試験区間の管路の両端部に栓をして閉塞し、その区間に充水・加圧して水圧試験を行っている。
【０００５】
また、直管だけでは管路の布設が困難な箇所では、曲がり管やＴ字管等の異形管を多く用いて管路を布設することになる。図９はこの異形管を用いた配管の１例を表すもので、管路の布設延長上に、すでに埋設物等Ｍが存在する場合は、同図に示されているように、当該埋設物を避けるようにして配管される（伏せ越し配管）。このような異形管回りでは不平均力に対する不適切な処置や接合の複雑化等により漏水が発生することがあり、より厳密な水圧試験を行うことが望まれる。
【０００６】
上記のように、管内に人が入れない口径（７００ｍｍ以下）の場合、継手部の水密性を確認するために、所定の区域の配管及び埋め戻し・舗装復旧作業が完了した時点で、当該区域のすべての管内に充水・加圧することにより水圧試験を行って判断していたが、漏水が発見された時にどの位置の継手部で漏水があったのかを確認することができず、漏水箇所の特定には、掘削、復旧等の多大な労力を必要としていた。
【０００７】
また、図１６に示すように、掘削箇所Ｄに出ている管１００の受口に栓Ｓを取り付け（挿し口に取り付ける場合は、当該挿し口に受口部を有する継輪Ｒを接合し、該継輪の端部に栓をする必要がある）、管内に充水して水圧を負荷するため、栓Ｓには水圧による不平均力ＰＡ（Ｐ：試験水圧、Ａ：管の断面積）が働き、継手部Ｊで管１００が抜け出そうとする。この抜け出しは、管１００への土圧による摩擦力で防止することが期待されるが、不平均力に対して抵抗する摩擦力が働くのは図のＸ部分のみとなるので、不平均力の方が大きくなり、継手部の抜け出しが起こることが多かった。これを防止するため、図１６に示すように、反力杭Ｋを打って管を押えたり、掘削背面に反力を取る設備（図示せず）を設けたりする必要があり、そのために施工が煩雑となるほか、工期の長期化、コスト増大等の問題が発生していた。
【０００８】
特に、図９に示すような掘削箇所Ｄが両方にある場合は、掘削箇所Ｄに受口が出ている側では栓Ｓを取り付けて閉塞し、掘削箇所に挿し口が出ている側では栓を直接取り付けることができないため継輪Ｒを用いて栓Ｓを取り付けることとなるので、管の抜け出しが２箇所で発生することとなり、上記反力杭等を設けることによる煩雑さが一層大きくなっていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような問題を解決するために、例えば特願２０００−２９６２４９号公報に開示されているように、継手ごとに水圧試験を行なう試験方法が提案されている。しかしながら、先に述べたように、直管だけでは管路の布設が困難な箇所では、曲がり管やＴ字管等の異形管を多く用いて管路の布設が行われることになるため、そのような試験方法では、異形管部が連続している場合や、曲がり角度が鋭角（４５度以上）の場合に、水圧試験ができないという可能性がある。また、上記のとおり、試験中の水圧による不平均力の作用により、被試験管が抜け出すという問題点があるほか、伸縮可能な耐震継手が設けられている場合は、その挿し口先端部が受口奥端部に当接して耐震性が損なわれる懸念がある。
【００１０】
そこで本発明は、管内に人が入れない口径すなわち口径７００ｍｍ以下の管の場合に、直管、すべての異形管を対象として、長い距離にわたって１回の試験で継手部の良否を判定することができる水圧試験器を提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明はつぎのような構成とした。すなわち、請求項１に記載の中小口径管用水圧試験器は、ダクタイル鋳鉄管等の被検査管を接続する継手部の水密性能を試験する水圧試験器であって、伸縮可能な耐震継手の収縮代となる挿し口先端部と受口奥端部との間の空間部に着脱可能で、当該空間部に嵌合することにより試験中の水圧による該空間部の収縮を規制できるスペーサを設けたことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の中小口径管用水圧試験器において、前記スペーサとして、試験区間に負荷された水圧による試験器の移動を防止する機能を有するスペーサが設けられていることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に表された本発明の実施の形態に基づいて、本発明をより具体的に説明する。
【００１５】
図１は、本発明にかかる中小口径管用水圧試験器の１例を表すもので、この水圧試験器１は被検査管１００内に挿入されている。図１における矢印は挿入方向を表すもので、この管１００は、試験器１の挿入方向前側の管と後側の管が継手部Ｊにより接続されている。継手部Ｊは前側の管の受口１０２に後側の管の挿し口１０１を挿入して水密ゴム１０４を介装して接続し、該水密ゴムを押し輪１０５、ボルト・ナット１０６で押し付けることにより継手部の水密性を確保している。なお、前側の管が受口、後側の管が挿し口の例について説明するが、これとは逆の場合、すなわち前側の管が挿し口で後側の管が受口の場合も当然実施できる。また、管の継手部の構造には種々のものがあり、図示例のもの以外に水密ゴムを採用する他の構造のものでもよい。
【００１６】
水圧試験器１は、弾性筒体２を備えている。図示例の弾性筒体２はゴム製ホースであり、内部に流体（空気、水等）を入れることにより直径方向に膨張させることができる。なお、前記弾性筒体２であるゴムホースは、ワイヤー等を埋設した材質で補強されており、高圧にも耐え得るものとなっている。
【００１７】
弾性筒体２の両端部にはニップル１５，１５が取り付けられている。ニップル１５の外側端部には、当該試験器の半径方向に突出する突出部１６が円周方向に沿って設けられており、内側端部は直径が絞られて嵌合部となっていて、その外周部にシール部（図示例では段差状となっている）１７が形成されている。前記突出部１６の中央部には、ニップル１５の内部と連通する円形の中空部１６ａが形成されている。なお、ニップル１５は、上記嵌合部を弾性筒体２の開口部に挿入し、その外側をソケット１９とで締め付けて固定している。
【００１８】
上記した弾性筒体２の固定方法は、弾性筒体にソケット１９を預け入れた状態で挿入しておき、弾性筒体の開口部にニップル１５を嵌め込んだ後、一般的な内筒拡大方式によってニップルの内側端部（シール部）１７を押し広げて、弾性筒体２をソケット１９とニップル１５のシール部１７とによって挟み込む。
【００１９】
上記ニップル１５の突出部１６には、当該突出部の中空部１６ａを外側から閉塞する相フランジ２０がカップリング２１によって取り付けられている。相フランジ２０とニップル１５の突出部は互いに対向する面で接触し、ニップル１５の外側部分がテーパ状となっていて、図３に示すように二つ割りのカップリング２１の内面に設けられた溝２１ａに嵌め込まれている。この溝２１ａに前記突出部１６と相フランジ２０を併せて嵌め込み、カップリング２１に設けられたねじ穴２１ｃにねじ２１ｂを締め込むことによって、テーパ部の楔効果により両者が締め付けられる。なお、相フランジ２０とニップル１５の突出部端面には、後述する弾性筒体内に圧入される流体が漏れないようにＯリング２２が介装される。この点は挿入方向前側のフランジも後側のフランジも同様である。相フランジ２０には、ブラケット２５が突設されていて、該ブラケットに移動用の車輪２６が取り付けられている。車輪２６は左右に対をなすように設けられているが、これを図１に示すように前後に一組づつ、計８個設けておけば、被検査管である鋳鉄管等の受口と挿し口との間にあらかじめ隙間のある耐震管継手の場合にも、この隙間に車輪が落ち込むことなく移動することができるので、試験器の円滑な挿入・抜き出しが可能となる。
【００２０】
挿入方向後側の相フランジ２０には、該フランジを貫通するパイプＡ，Ｂが設けられている。パイプＡは弾性筒体内に流体を充填するためのものであり、相フランジの下方位置に設けられている。パイプＢは挿入方向後側の相フランジ２０のほぼ中央を貫通しており、弾性筒体内に挿通されて、さらに挿入方向前側の相フランジ２０のほぼ中央を貫通している。
【００２１】
前記したパイプＢは両端部が閉塞されており、該パイプ内は密閉されているが、後述する試験区間の管内へ充水するためのパイプＣがその両端部を貫通してパイプＢ内に挿通されていて、両パイプは二重管構造となっている。また、試験区間内の残留空気を外部に排出するために、パイプＢの前側の端部には排気管Ｆが取り付けられており、該排気管からパイプＢとパイプＣの隙間を通って挿入方向後側のパイプＢに設けられた通気口２９より排出される。なお、挿入方向前側のパイプＣの端部には、下向きに屈曲してほぼ管底まで達する吐出管Ｅが取り付けられ、前記排気管Ｆは上向きに屈曲してほぼ管の天上部まで達するように取り付けられている。
【００２２】
上記排気管Ｆの先端の開口部は、口径が異なる管に対し試験を行う場合に、前記開口部より試験区間内に充水した水が入らないようにするため、水位（水面の高さ）に応じて高さが変わるように構成しておくのが好ましい。このような構造としては、図４に示すようなものがある。図４（ａ）に示すものは、前記開口部５０に伸縮可能な蛇腹式の管もしくは可撓性を有する管からなる伸縮管５１を取り付け、その先端部に設けた可動管５２にフロート５３を取り付けたもので、水位が上がるとフロートの浮力により開口部も上昇する。このように、開口部が上下するようにしておくと、試験される管の口径が変わっても、常に排気管（図示例では可動管５２）の先端が水面上に位置するため、水が入り込みにくく、試験区間内の排気が可能となるのである。また、図４（ｂ）に示すものは、排気管Ｆの上部外周部に沿って上下動する防水管５５を取り付けたもので、排気管Ｆの上端部と中間部には該防水管５５の上下動範囲を規制するストッパー５６，５７が設けられている。図中の５８はシール部材、５９はフロートである。この例では、水位が上がると防水管５５がフロートによって持ち上げられ、排気管Ｆ内への水の流入を防止する。
【００２３】
挿入方向前側の相フランジ２０、ニップル１５、カップリング２１等の各構成部材は、一体としてパイプＢに沿って所定範囲内で前後移動可能となっている。パイプＢの外周部には、上記各構成部材の移動のための範囲を決める段部２８が設けられ、挿入方向前側の先端部にはフランジ２３が溶接等によって固着されて上記移動を規制している。したがって上記前側の各部材の移動範囲は図のＬで示す範囲である。
【００２４】
弾性筒体２内に流体を充填することにより、該筒体が直径方向に膨張することになるが、その膨張の際には、該膨張分だけ軸方向の長さが短くなろうとするので、双方の相フランジ２０，２０をパイプＢに固定しておくと、筒体が十分に膨張できなくなる。このため、上記のように、パイプＢの段部よりも挿入方向前側の外径を小さくし、弾性筒体２の膨張に応じて挿入方向前側の相フランジ２０が追従し、軸方向に移動できるようにしているのである。挿入方向前側の相フランジ２０とパイプＢとの間にはＯリング２２が介装されており、弾性筒体２内の流体が漏れ出さない構成となっている。なお、挿入方向後側の相フランジとパイプＢとは溶接等によって固着され、動かないようになっている。このため、パイプＢは、当該試験器を管内に挿入する時に、前側の相フランジ等の各構成部材を押す役割も担うことになる。
【００２５】
挿入方向後側の相フランジ２０には、移動用の操作具である棒体（竿）３０を連結するための連結部材３２が突設されている。この連結部材の先端部にはメネジを設けたネジ筒３３が一体に設けられており、棒体３０の先端部に設けたオネジ部をこのネジ筒３３に螺着することにより、当該棒体３０を連結することができる。なお、棒体（竿）３０は定尺品であり、これをネジ部を有するカップリングスリーブを用いて複数本継ぎ足して使用することもできる。ダクタイル鋳鉄管の場合、中小口径管では定尺が４〜６ｍであるから、上記棒体の長さを１．０〜１．５ｍとすれば、複数本継ぎ足せばよいことになる。なお、掘削箇所に寸法的な制限がなく、挿入距離が短い場合は、棒体３０の長さを長くして１本の棒体で試験器を進退させるようにしてもよい。また、前記連結部材３２は、試験器を進退させることができればよいので、その取り付け位置は図示例に限らず、他の適当な位置でもよい。
【００２６】
次に、この水圧試験器１の使用法について説明する。試験に際しては、試験器１を試験区間の一方の端部まで挿入するとともに、試験区間の他方の端部となる管内部にも同様な試験器１を挿入して、両試験器で試験区間を挟む状態とする。なお、試験区間におけるどちらか一方の端部は、適当な栓体を管に挿入して密閉しておいてもよい。試験器１の挿入方向後側の相フランジに設けられているパイプＡに圧力計４０を取り付けた給気用のバルブ３５付のホースを接続し、該バルブを開いてゴム製の弾性筒体２内に空気を充填する。これにより、弾性筒体２は図２に示すように膨張し、被検査管１００の内周面に圧着する。空気を充填した後は給気用のバルブ３５を閉め、一定圧を保つ。図示例の試験器１は、弾性筒体２内に空気を圧入するものとなっているが、この他に、弾性筒体２を充水によって膨張させるように構成することもできる。この場合は、図１に破線で示すように、相フランジ２０を貫通するパイプＧを該フランジの上部位置にもう１本設け、弾性筒体内の残留空気を外部へ排出させながら充水を行うことによって試験を行うことができる。
【００２７】
一方、上記試験区間内へのパイプＣに圧力計４２付の給水用のパイプ（またはホース）を接続し、そのバルブ３６を開いて挿入方向前側の相フランジ２０よりも前の試験区間に充水する。この時、通気口２９にはバルブ４１付の通気管を接続し、当該バルブは開いておく。これにより試験区間の管内に水が次第に充水され、それにつれて管内に残留する空気が通気管を通って外部に排出される。なお、管内が殆ど充水されたら通気口２９のバルブ４１を閉じる。
【００２８】
この状態で、管内にさらに水を管内が所定圧力となるまで加圧充水し、所定圧力に達したらバルブ３６を閉じ、充水を停止してそのまま所定時間保持する。そして、この間の水圧変化を調べることにより、両試験器若しくは栓体で挟まれた試験区間にある継手部Ｊの水密ゴム１０４の部分からの漏水状態を確認するのである。所定量の水圧変化がなければ漏水がないものとして試験を終了する。また、所定量以上の水圧変化がある場合は、試験区間内のいずれかの継手部Ｊにおいて漏水があると判断される。
【００２９】
水圧試験が終了すると、パイプＣ側のバルブ３６と通気口側のバルブ４１を開放して管内の水を排水し、さらに水圧試験器１の弾性筒体（ホース）２内の空気をバルブ３５を開いて排出し、当該弾性筒体を収縮させる。なお、弾性筒体２内に充水する方法によって膨張させる場合でも、パイプＡが相フランジ２０の下方に設けられているため、試験終了後に弾性筒体内に水が殆ど残らない。上記空気抜き、充水、排水等は、管後方に設置したポンプ（図示を省略）等を利用して行えばよい。
【００３０】
つぎに、水圧試験を行う具体例について説明する。図７は、本発明の水圧試験器１を使用して水圧試験を行っている状態を表す一部断面図である。同図（ａ）は、開削工法により管路を布設した後に、掘削箇所Ｄに出ている管１００（Ａ）の挿し口と前側の管１００（Ｂ）の受口が接合される継手部Ｊ’の奥側に水圧試験器１を配置して試験を行う例を表しており、水圧試験器１は、移動用の棒体３０により設置位置まで挿入される。この状態で水圧を負荷すると、水圧試験器１には水圧による不平均力ＰＡが作用することになるが、それに抵抗する土圧による摩擦力が図のＹ部分に作用することによって、管の抜け出しが抑制される。
【００３１】
図７（ａ）の方法よりも埋め戻す土の量を少なくしたい場合は、図７（ｂ）に示すように、さらに前方の管１００（Ｃ）に試験器をセットして水圧試験を行えばよい。このようにすると、水圧による不平均力ＰＡに抵抗する土圧による摩擦力が図のＺ部分に作用することになるので、図７（ａ）に比べて、管１本分（Ｚ−Ｘ）の摩擦力が作用することになり、埋め戻す量が少なくても抜け出しの発生を抑えることができる。
【００３２】
表１は、土圧による摩擦力が見込める管の本数と土被りの関係を、管径ごとに導き出したものである。例えば、呼び径１５０ｍｍの管について説明すると、通常、水圧試験の試験水圧は０．５ＭＰａとされ、当該試験水圧で５分間経過後に０．４ＭＰａ以上の水圧が保持されていれば合格としてよいことになっている（「水道施設設計指針２０００」）ので、図７（ａ）に示す位置で試験する場合は、埋め戻しを０．７ｍ見込めば管の抜け出しの発生を回避できる。さらに埋め戻し量を少なくしたい場合には、図７（ｂ）に示す位置で水圧試験を行えばよい。この場合だと、０．３ｍまで埋め戻しを減らすことが可能となる。このように、埋め戻しを少なくすることができるから、配管布設工事中の試験時に漏水が発生しても掘り返す土量が極めて少なく、直ちに修復することができる。なお、ここで用いた計算式は、日本水道協会発行の「水道施設設計指針２０００」の離脱防止金具による異形管部の防護方法に準拠しているもので、各数値は一般に使用される値を用いている。
【００３３】
【表１】

【００３４】
水圧試験中における管の抜け出しを防止する方法としては、上述のとおり、埋め戻しによる摩擦力の調整と、試験器を挿入する位置による摩擦力の調整の２種類の方法がある。このため、防護設備が不要であるとともに、布設現場や管径、開削深さ等の条件が変わっても、その状況にうまく対応して試験を行うことができる。試験に際しては、正規の埋め戻しを行わなくてもよいので、埋め戻し量が少なくてすみ、仮に埋め戻し後に漏水が発覚しても再度掘り起こさなければならない量が少なく、短時間で漏水事故を解消できる。
【００３５】
図８は上記と異なる例を表すもので、異形管部を含む管路（工区）に本発明を適用した例を示すものである。この例では、図示のように、２箇所の掘削箇所Ｄ，Ｄにおいて、端部が出ている管（次の接合を行うため）と試験器挿入方向の前方にある管との継手部よりも前方に試験器１をセットして管路を閉塞することにより、異形管であっても水圧試験を行うことが可能である。
【００３６】
上記図８に示す試験方法で水圧試験を行った結果、漏水が発生した場合の対処について説明する。この異形管を含む管路では、不平均力による管の抜け出しを防ぐため管路布設後は埋め戻しを行う必要がある。上記と同様に呼び径１５０ｍｍの管の場合について説明すると、試験水圧を０．５ＭＰａ負荷して試験を行うので、埋め戻しは０．７ｍ行えば充分である。そのため、土被りの標準とされる１．２ｍに対しては、約６割の埋め戻しですむことになる（浅層埋設の場合は異なる）。ここで仮に漏水が発生した場合、図の継手ｋ以外については、従来の方法（例えば特開２０００−２９６２４９号参照）で試験を行えるので、それぞれの継手部について漏水の確認をすることができる。これらの継手部で漏水が確認できなかった場合は、継手部ｋで漏水していると判断でき、この部分だけを掘り返せばよい。したがって、全長にわたって掘り返す必要がなく、掘り返す深さも０．７ｍですむため時間がかからない。
【００３７】
図９は、さらに異なる実施形態例を表すもので、管路の布設延長上にすでに埋設物Ｍ等が存在する場合は、図示のように、埋設物を避けるようにして配管される（いわゆる「伏せ越し配管」）。この場合でも、図８の場合と同様に試験器１をセットするだけで、水圧試験を行うことができる。従来の試験法では、管の受口側には栓Ｓを、挿し口側では継ぎ輪Ｒを用いて栓Ｓをそれぞれ取り付けるため、セット、解体等の必要があるが、本発明ではその必要がなく、また、摩擦を期待できる延長部分が管１本分（Ｙ−Ｘ）だけ長いため、不平均力による抜け出しの心配もない。
【００３８】
次に、管路の形成においては、近年管路自体にも耐震性が要求されるようになり、この要求を満たす管継手として、例えば図１７に示すようなＮＳ形管継手等の耐震継手２００が使用されるようになっている。このＮＳ形管継手２００は、挿し口２０１の先端と受口２０２の奥端面２０２ａとの間に収縮代ｔが設けられており、挿し口突起２０１ａとロックリング２０３との間には伸長代ｓが設けられていて、地震による大きな外力が作用した時は、これら伸縮代（収縮代ｔと収縮代ｓ）の分だけ伸縮できるようになっている。大きな引き抜き力が作用した時は、挿し口突起２０１ａがロックリング２０３に係合するので、管の逸脱が防止される。
【００３９】
本発明では、継手部の奥側に水圧試験器１を配置し、検査区間に充水して試験を行うが、このとき、水圧による不平均力ＰＡが当該試験器に作用し、管が抜け出し方向の力を受ける。この不平均力に対しては、土圧による摩擦力によって抵抗し、管の抜け出しを防止するようになっている。しかしながら、継手部Ｊが上記耐震継手によって構成されている場合は、不平均力が土圧による摩擦力を超えてしまうと、試験器を設置している管１００（図７参照）が不平均力の作用によって掘削箇所Ｄ側に移動し、挿し口２０１先端が受口奥端部２０２ａに当接して、耐震性が損なわれる懸念がある（図１７の鎖線参照）。
【００４０】
このような懸念がある場合は、水圧がかかる前に挿し口２０１の先端と受口奥端部２０２ａとの間に間隔保持用のスペーサを介在させて、伸縮代を確保した状態で試験を行うのが望ましい。図１０乃至図１３はこの例を表すもので、挿入方向後側に設けた車輪２６を取り付けている左右１対のブラケット２５間に２枚のプレートからなるフレーム７０を設け、該フレームに昇降装置７２を設けて、この昇降装置にスぺーサ７５を取り付けている。図示例の昇降装置７２は、伸縮自在なフレキシブルチューブ７３の外周部に収縮方向に作用するコイルバネ７４を設け、該フレキシブルチューブ７３の下端部を閉塞してスペーサ７５を取り付けたもので、常時はコイルバネ７４の作用でフレキシブルチューブ７３が収縮し、スぺーサ７５が管内面から引き上げられているが、フレキシブルチューブ７３に空気、水等の流体を圧入すると、その圧力により該フレキシブチューブが伸長してスぺーサ７５が下降し、前記挿し口２０１先端と受口奥端部２０２ａとの間隔部Ｍに嵌り込むようになっている。スペーサ７５の前後長さは、この間隔部Ｍの長さと同等以下とするが、当該間隔部Ｍへの挿入に支障が生じない限り、前後長を長くしておくのが継手部の収縮代を維持するためには好ましい。
【００４１】
この場合、スペーサ７５がうまく挿し口２０１先端と受口奥端部２０２ａとの間に嵌り込むためには、スペーサ７５を下降させるとき、該スペーサが前記挿し口２０１先端と受口奥端部２０２ａとの間隔部の直上部に位置していなければならない。すなわち、スペーサを下降させる時に該スペーサの位置が上記間隔部にあることを確認してからスペーサを下降させる必要がある。このようなスペーサ下降位置検出方法としては、種々の方法が考えられるが、図１０に示すように、水圧試験器１に設けられている移動用の車輪２６の落ち込みを利用するのが便利である。
【００４２】
すなわち、図１の実施形態では、水圧試験器１の進行方向後側に、管の中心線を中心とする同心円上に設けられた左右の車輪の対が前後に２組（後側の車輪は鎖線で表されている）設けられているが、図１０乃至図１３に示す実施形態では、水圧試験器１の後側には左右１対の車輪のみが設けられている。そして、上記左右の車輪２６の軸同士を結ぶ中心線Ｃ₁ 、フレーム７０の前後方向の中心線Ｃ₂ 、スペーサ７５の前後方向の中心線Ｃ₃ が、管１００の中心軸を中心とする同心円上に位置するように配置されているため、車輪２６の中心とスペーサ７５の前後中心とが同一線上にある。
【００４３】
図１２は及び図１３は、水圧試験器１の移動時の状況を表すもので、これらの図において、（ａ）に示す段階では車輪は挿し口２０１の内面上にあり、スペーサ７５も管内面から持ち上げられている。この状態から水圧試験器１が前進すると、（ｂ）に示すように、車輪２６が挿し口２０１の先端と受口奥端部２０２ａとの間隔部Ｍにさしかかって、若干下降する。この状態でもスペーサ７５は持ち上げられた状態にある。水圧試験器がさらに前進すると、（ｃ）に示すように車輪２６が間隔部Ｍに落ち込む。この落ち込みは管１００の外側でも感知できるので、このとき昇降装置を操作して、スペーサ７５を下降させればよい。車輪の中心とスペーサの前後方向の中心とは平面視で一致しているので、スペーサ７５はうまく間隔部Ｍに嵌り込み、継手の収縮を規制することができるのである。
【００４４】
上記昇降装置は、油圧シリンダ等のアクチュエータ（油圧ホースを外部まで引き出す）を利用してもよいが、図示例のように、伸縮自在なフレキシブルチューブを用いるのが構造的に簡単である。この昇降装置用の圧力流体としては、水圧試験器１の弾性筒体２内に供給する空気、水等を利用するのが便利である。また、スペーサの昇降をワイヤーによる外部操作で行うようにしてもよい。なお、スペーサとしては、水圧試験の加圧時に継手の収縮を規制できるものであればどのような形状のものでもよい。さらに、図示例では、進行方向後側の車輪を左右１組（側面視で１個）としたが、継手部の間隔部Ｍを検出できる装置を別途設けておけば、車輪の対を前後２組設けておいてもよい。
【００４５】
試験終了後は、昇降装置を作動させてスペーサ７５を間隔部Ｍから取り出し、試験器１を回収すればよい。このとき、試験水圧によってスペーサ７５が挿し口２０１と受口１０２の間に噛み込まれて、昇降装置の作動では抜き取りができなくなる恐れがあると仮定しても、試験終了後は管内の水を排水するので、試験圧がかからなくなるので、スペーサ７５を容易に抜き取ることができる。
【００４６】
なお、この抜き取りをさらに容易にするためには、図１４に示すような装置を設けておくのが好ましい。この装置は、前記左右１対のブラケット２５間に２枚のプレートからなるフレーム７０を設け、該フレームに昇降装置７２を設けて、この昇降装置にスぺーサ７５を取り付けている点で、上記装置と同じである。この昇降装置７２は、フレーム７０と一体に設けたシリンダ７６の内部に収縮方向に作用するコイルバネ７４を設け、該コイルバネの下端部には、外周部にＯリングを設けたピストン７７を取り付けている。このピストン７７の下側には第２のシリンダ７８が一体に設けられ、該シリンダ７８の下部には横向きのシリンダ７８ａが一体に設けられている。横向きのシリンダ７８ａの内部には、収縮方向に付勢されたコイルバネ７４’が設けられ、該コイルバネ７４’の両端部に横向きピストン７９ａ，７９ａが取り付けられている。このピストン７９ａ，７９ａには、ロッド７９ｂ，７９ｂを介してスペーサ７９，７９が取り付けられている。上記２個のコイルバネ７４，７４’のバネ定数は、昇降用のコイルバネ７４の方が拡縮用のコイルバネ７４’よりも小さく設定されている。バネ定数に差を設けているのは、後述するホースｈ，ｈ’からの空気、水等の流体の圧入を同じ供給管（バルブ３５付ホース等）から分岐させて設けた場合に、シリンダ７７の昇降とスペーサ７９の拡縮を時間差をつけて作動させるためである。ただし、ホースｈ，ｈ’からの供給を独立して行うものとするのであれば、バネ定数に差を設ける必要はない。なお、駆動用の水または空気等の流体を外部から供給するホースｈ’が前記シリンダ７６に取り付けられており、また、シリンダ７８への貫通孔７７ａが設けられているピストン７７には、バネ７４内を挿通するホースｈが取り付けられている。さらに、前記シリンダ７８の下部には、前記横向きのシリンダ７８ａ内に連通する通孔７８ｂが設けられている。
【００４７】
この装置は、常時は図１４（ａ）に示すように、コイルバネ７４の作用によりスペーサ７９を有するシリンダ７８ａが管内面から引き上げられ、１対のスペーサ７９，７９がコイルバネ７４’の作用で、シリンダ７８ａの端面に当たるまで引き込まれた状態となっている。この状態で、上記空気、水等の流体がホースｈ’を通して圧入されると、圧力が上昇し、図１４（ｂ）に示すように、コイルバネ７４に抗してピストン７７を押し下げるので、スペーサ７９を支持するシリンダ７８ａが下降し、挿し口２０１先端と受口奥端部２０２ａとの間隔部Ｍに入り込む。次に、ピストン７７に取り付けたホースｈにより、ピストン７７の貫通孔７７ａを経てシリンダ７８内に流入した流体により、ピストン７９ａ，７９ａがコイルバネ７４’に抗して押し出され、スペーサ７９，７９を上記間隔部一杯に広がるように両側に押し出すので、この状態で不平均力ＰＡが作用しても伸縮代は維持されるのである。なお、ホースｈをフレキシブルチューブとしておけば、シリンダ７７の昇降に追従することが可能である。また、コイルバネ７４と７４’のバネ定数を変えているので、同圧で水又は空気等の流体を外部から供給してもピストン７７が先に降下し、スぺーサ７９がその後に広げられる。なお、ホースｈは、図１４に示す装置外部に設けてもよく、ピストン７７の昇降、スペーサ７９の拡縮が行われるものであれば、図示した構成にかかわらず、いかなる態様であっても構わない。
【００４８】
試験が終了して、スペーサを抜き取るときは、上記と反対の作用となる。すなわち、両側のスペーサ７９，７９が元通り収縮し、次にコイルバネ７４の作用により、ピストン７７と一体のシリンダ７８，７８ａが持ち上げられる。このため、スペーサ７９，７９が上記間隔部Ｍから容易に抜き取られるのである。
【００４９】
上記説明では、スペーサを伸縮代の維持用に使用する点について説明したが、このようなスペーサを円周方向に数か所設けておくことにより、水圧による不平均力ＰＡが作用したときに試験器が移動するのを防ぐことができる。試験中の水圧による不平均力には、試験器の弾性筒体が膨張して管内面に密着することにより生ずる摩擦力で対抗するが、当該摩擦力のみでは対抗しきれない場合でも、上記スペーサが間隔部Ｍに嵌合することにより移動を阻止することができる。すなわち、金属等の高強度材料で作られているスペーサは、試験器の不平均力による移動を防止する移動阻止突起として機能するのである。このように、移動阻止突起として機能するスペーサを設けておくと、試験器の摩擦力は小さくてすむので、試験器自体の長さを短くすることができる。
【００５０】
次に、図１５は、上記とさらに異なる実施形態を表すもので、この例では、車輪２６自体を継手部の間隔を保持するためのスペーサとして利用するようになっている。この場合、進行方向後側の車輪は、左右１対のものを前後２組設け、試験器１の後側を合計４個の車輪で支持するようになっている。このうち前側の車輪２６は、コイルバネ８０等のサスペンション装置で上下移動可能に支持されており、移動中は当該コイルバネ８０によって下向きに付勢されている。このため、走行は円滑な走行が行われるが、走行面に凹部があると、コイルバネ８０に押されて、この車輪が下降するようになっている。
【００５１】
水圧試験器１が前進して、車輪２６が挿し口２０１の先端と受け口２０２の奥端部２０２ａの間隔部Ｍに達すると、前側の車輪２６が車軸のレベル付近の高さまで当該間隔部Ｍに落ち込む。このため、車輪自体によって継手の収縮が規制されるのである。なお、試験器１の後側には前後２組の車輪が設けられていて、この２組のうち前側の車輪が落ち込んでも後側の車輪で試験器１が支えられるため、試験器１の姿勢が前後に傾くことはない。試験終了後は、外部からのワイヤー８１の操作等でコイルバネ８０の弾力に抗して車輪を引き上げ、間隔部Ｍから抜き取って回収すればよい。このような操作用ワイヤーを設けておく代わりに、流体油圧シリンダ、電動アクチュエータ等を用いて車輪を引き上げるように構成してもよい。
【００５２】
以上の実施形態例では、管路布設時に本試験器１を２つ用いて水圧試験を行う例について説明したが、一方が配水地に接続された管路や、一方を既設のバルブで閉塞することができる管路のような場合は、本試験器を１つだけ用いて水圧試験することもできる。
【００５３】
また、管路布設時の水圧試験について説明したが、地震等により断水した場合の管路の復旧作業にも使用することができる。この場合は、断水となっているため、配水地等からの送水が行われていないので、管路の一部を切断して本試験器を挿入して試験を行うことにより、適当な区間ごとに試験を行えるため、早急に漏水箇所を発見することができるという利点がある。
【００５４】
さらに、上記説明では主として開削工法についての使用法を説明したが、管をさや管内、土中に推進する推進工法においても同様に使用することができる。また、埋設される管のみならず、水管橋や橋梁添加管についてもこの試験器を用いて水圧試験を行うことができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、管内に人が入れない口径（７００ｍｍ以下）の場合でも、継手部の良否を判断でき、異形管を含め、あらゆる継手の水密性能を確認することができる。また、継手数が多くても、一度の試験で管路の試験区間にある全継手の水密性能を確認することができるため、工期を短縮することができ、効率的である。さらに、この水圧試験器は、簡単な構造の継ぎ足し式棒体（竿）によって管内への挿入・移動が可能であるから、土圧による摩擦力を簡単に得ることができ、継手部の抜け出しを効果的に防止することが可能である。また、本願発明では、土圧による摩擦力を利用して管の抜け出しを防止するが、この抜け出し防止用の摩擦力を確保する方法として、埋め戻しによる摩擦力の調整と、試験器を挿入する位置による摩擦力の調整の２種類の方法があるので、防護設備を省略することが可能で、布設現場や、管径、開削深さ等の条件にうまく対応でき、試験不可能となることが殆どない。なお、耐震継手を有する管路の場合は、スペーサを備えた水圧試験器を用い、この水圧試験器に設けられているスペーサによって伸縮代を維持した状態で試験を行うことにより、耐震性能が損なわれることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水圧試験器の一例の使用状態における縦断面図である。
【図２】その膨張状態を表す縦断面図である。
【図３】カップリングの正面図（ａ）、Ｙ矢視図（ｂ）、及びＸ−Ｘ矢視図（ｃ）である。
【図４】排気管の開口部の拡大断面図（ａ）、及び異なる実施形態における開口部の拡大断面図（ｂ）である。
【図５】弾性筒体の非膨張時の断面図（ａ）、及び膨張時の断面図（ｂ）である。
【図６】移動用の棒体（竿）の正面図である。
【図７】試験方法を表す一部縦断面図である。
【図８】試験方法を表す平面図（ａ）及び一部断面図（ｂ）である。
【図９】異なる実施形態における試験方法を表す縦断面図である。
【図１０】耐震継手における収縮防止装置の背面図（ａ）、側面図（ｂ）、平面図（ｃ）である。
【図１１】試験中における側面図である。
【図１２】継手の収縮防止装置の作用を表す側面図である。
【図１３】継手の収縮防止装置の作用を表す側面図である。
【図１４】上記と異なる収縮防止装置の側面図である。
【図１５】さらに異なる収縮防止装置の側面図である。
【図１６】不平均力に抵抗する方法を例示する縦断面図である。
【図１７】耐震継手の断面図である。
【符号の説明】
１水圧試験器
２弾性筒体（ホース）
１５ニップル
１６突出部
２０相フランジ
２１カップリング
２３フランジ
２６車輪
３０棒体（移動用竿）
７５スペーサ
８０コイルバネ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a test method for testing the watertight performance of a joint portion such as a ductile cast iron pipe buried in the ground, and a water pressure tester used therefor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a duct is formed by embedding a ductile cast iron pipe or the like in the ground, a plurality of pipes having a predetermined length are joined together using various joints, and after joining the pipes Is testing (inspecting) the watertight performance of the joint.
[0003]
In the case of a large-diameter pipe (with a diameter of 800 mm or more) that allows humans to enter the water-tight performance test, a known water pressure tester called a test band is used when a person enters the pipe after the joining operation is completed. The water pressure test was carried out in a state where the test band was pushed and spread on the inner surface of the pipe by human power at the position of each joint, and the presence or absence of water leakage due to a joint failure was inspected.
[0004]
However, since this test method requires a person to enter the pipe in order to set the test band at the joint of the corresponding pipe, it is possible to perform tests on small and medium diameter pipes smaller than 800 mm in diameter. There wasn't. For this reason, for pipes with a diameter of 700 mm or less that cannot be inserted into the pipe, the pipes at both ends of the test section are closed by plugging the pipes in the test section after completion of pipe length and backfilling / pavement restoration work. The water pressure test is conducted by filling and pressurizing the section.
[0005]
In addition, in a place where it is difficult to lay a pipe line only by a straight pipe, the pipe line is laid using many deformed pipes such as a bent pipe and a T-shaped pipe. FIG. 9 shows an example of piping using this modified pipe. When a buried object M already exists on the laying extension of the pipe, as shown in FIG. Piping is done so as to avoid (overlay piping). Around such a deformed pipe, water leakage may occur due to improper treatment against unbalanced forces, complicated joining, and the like, and it is desirable to conduct a more rigorous water pressure test.
[0006]
As mentioned above, in the case of a diameter (700 mm or less) that does not allow humans to enter the pipe, in order to confirm the water tightness of the joint, the pipe concerned and the backfill / pavement restoration work in the predetermined area are completed. The water pressure test was performed by filling and pressurizing all of the pipes in (1), but when the leak was discovered, it was not possible to confirm where the leak occurred at the joint. The identification of this required a great deal of labor such as excavation and restoration.
[0007]
Moreover, as shown in FIG. 16, the stopper S is attached to the receiving port of the pipe 100 which has come out to the excavation point D (when attaching to the insertion port, the joint ring R having the receiving port is joined to the insertion port, It is necessary to plug the end of the joint ring), and in order to fill the pipe with water and apply water pressure, the plug S has a non-average force PA due to water pressure (P: test water pressure, A: cross-sectional area of the pipe) Acts, and the pipe 100 tries to come out at the joint J. This slipping out is expected to be prevented by frictional force due to earth pressure on the tube 100, but the frictional force that resists the unaveraged force acts only in the X portion of the figure, so The joint became larger and the joint part often slipped out. In order to prevent this, as shown in FIG. 16, it is necessary to hit the reaction force pile K to hold the pipe or to provide equipment (not shown) for taking the reaction force on the back of the excavation. In addition to being complicated, problems such as an increase in construction period and cost increase have occurred.
[0008]
In particular, when there are both excavation points D as shown in FIG. 9, the plug S is attached and closed on the side where the receiving port is at the excavation point D, and the plug is inserted on the side where the insertion port is at the excavation point. Since the stopper S is attached using the joint ring R because the pipe cannot be directly attached, the pipes come out at two places, and the trouble caused by providing the reaction force pile or the like is further increased. It was.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
  In order to solve the above-described problems, for example, as disclosed in Japanese Patent Application No. 2000-296249, a test method for performing a water pressure test for each joint has been proposed. However, as mentioned above, in places where it is difficult to lay pipes with only straight pipes, pipes are laid using many deformed pipes such as bent pipes and T-shaped pipes. In such a test method, there is a possibility that the hydraulic pressure test cannot be performed when the deformed tube portion is continuous or when the bending angle is an acute angle (45 degrees or more).In addition, as described above, there is a problem that the tube under test is pulled out due to the action of the non-average force due to the water pressure during the test, and when an extensible seismic joint is provided, the tip of the insertion opening is received. There is a concern that the earthquake resistance may be impaired by contacting the back end of the mouth.
[0010]
  Therefore, the present invention can determine the quality of a joint part in a single test over a long distance for straight pipes and all deformed pipes when the diameter of the pipe is 700 mm or less. it canwaterThe challenge is to provide a pressure tester.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the water pressure for small and medium diameter pipes according to claim 1testvesselIs a water pressure tester that tests the water tightness of joints connecting pipes to be inspected, such as ductile cast iron pipes. It is characterized in that a spacer is provided that can be attached to and detached from the space between them and that can regulate the shrinkage of the space due to water pressure during the test by fitting into the space.is doing.
[0013]
  Also,Claim2The invention described in claim 11The water pressure tester for small and medium diameter pipes described in 1) is characterized in that a spacer having a function of preventing movement of the tester due to water pressure loaded in the test section is provided as the spacer.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on the embodiments of the present invention shown in the drawings.
[0015]
FIG. 1 shows an example of a hydraulic tester for small and medium caliber pipes according to the present invention, and the hydraulic tester 1 is inserted into a test tube 100. The arrow in FIG. 1 represents the insertion direction. In this tube 100, the tube on the front side in the insertion direction of the tester 1 and the tube on the rear side are connected by a joint portion J. The joint portion J is connected to the front tube receiving port 102 by inserting the rear tube insertion port 101 with watertight rubber 104 interposed therebetween, and the watertight rubber is pressed by a push ring 105 and a bolt / nut 106. This ensures the water tightness of the joint. Note that an example in which the front tube is the receiving port and the rear tube is the insertion port will be described, but the reverse case, that is, the case where the front tube is the insertion port and the rear tube is the receiving port is naturally implemented. it can. Further, there are various structures for the joint portion of the pipe, and other structures adopting watertight rubber may be used in addition to the illustrated example.
[0016]
The water pressure tester 1 includes an elastic cylinder 2. The elastic cylinder 2 in the illustrated example is a rubber hose and can be expanded in the diametrical direction by putting a fluid (air, water, etc.) therein. In addition, the rubber hose which is the said elastic cylinder 2 is reinforced with the material which embed | buried the wire etc., and can also endure high pressure.
[0017]

Nipples

15, 15 are attached to both ends of the elastic cylinder 2. The outer end portion of the nipple 15 is provided with a projecting portion 16 projecting in the radial direction of the tester along the circumferential direction, and the inner end portion is a fitting portion with a reduced diameter. A seal portion (in the illustrated example, a step shape) 17 is formed on the outer peripheral portion. A circular hollow portion 16 a communicating with the inside of the nipple 15 is formed at the central portion of the protruding portion 16. The nipple 15 is fixed by inserting the fitting portion into the opening of the elastic cylinder 2 and fastening the outside with a socket 19.
[0018]
The elastic cylinder 2 is fixed by inserting the socket 19 in the elastic cylinder, inserting the nipple 15 into the opening of the elastic cylinder, and then using a general inner cylinder expansion method. The inner end portion (seal portion) 17 of the nipple is expanded and the elastic cylinder 2 is sandwiched between the socket 19 and the seal portion 17 of the nipple 15.
[0019]
A companion flange 20 is attached to the protrusion 16 of the nipple 15 by a coupling 21 that closes the hollow portion 16a of the protrusion from the outside. The protrusions of the companion flange 20 and the nipple 15 are in contact with each other, and the outer portion of the nipple 15 is tapered, and a groove 21a provided on the inner surface of the split coupling 21 as shown in FIG. It is inserted in. By fitting the projecting portion 16 and the companion flange 20 together in the groove 21a and tightening the screw 21b into the screw hole 21c provided in the coupling 21, both are tightened by the wedge effect of the tapered portion. Note that an O-ring 22 is interposed between the end faces of the projecting portions of the companion flange 20 and the nipple 15 so that a fluid press-fitted into an elastic cylinder to be described later does not leak. This is the same for the front flange and the rear flange in the insertion direction. A bracket 25 protrudes from the companion flange 20, and a moving wheel 26 is attached to the bracket. The wheels 26 are provided so as to be paired on the left and right. If a total of eight wheels 26 are provided in front and rear as shown in FIG. Even in the case of a seismic pipe joint with a gap between it and the insertion port, the wheel can move without dropping into this gap, so that the tester can be smoothly inserted and removed.
[0020]
The phase flange 20 on the rear side in the insertion direction is provided with pipes A and B that penetrate the flange. The pipe A is for filling a fluid into the elastic cylinder, and is provided at a position below the companion flange. The pipe B passes through substantially the center of the phase flange 20 on the rear side in the insertion direction, is inserted through the elastic cylinder, and further passes through substantially the center of the phase flange 20 on the front side in the insertion direction.
[0021]
The pipe B is closed at both ends, and the inside of the pipe is sealed, but a pipe C for charging water into a pipe in a test section described later passes through the both ends and is inserted into the pipe B. Both pipes have a double pipe structure. An exhaust pipe F is attached to the front end of the pipe B in order to discharge the residual air in the test section to the outside, and the insertion direction from the exhaust pipe through the gap between the pipe B and the pipe C The air is discharged from a vent 29 provided in the rear pipe B. A discharge pipe E that is bent downward and reaches almost the tube bottom is attached to the end of the pipe C on the front side in the insertion direction, and the exhaust pipe F is bent upward and substantially reaches the top of the pipe. It is attached.
[0022]
The opening at the tip of the exhaust pipe F has a water level (water surface height) in order to prevent water filled in the test section from entering the opening when testing pipes having different diameters. It is preferable that the height is changed in accordance with the above. An example of such a structure is shown in FIG. In FIG. 4A, an expansion / contraction tube 51 made of a bellows-type tube or a flexible tube is attached to the opening 50, and a float 53 is attached to a movable tube 52 provided at the tip of the tube. It is attached, and when the water level rises, the opening rises due to the buoyancy of the float. Thus, if the opening is made to move up and down, even if the diameter of the tube to be tested changes, the tip of the exhaust pipe (movable pipe 52 in the illustrated example) is always located on the water surface, so that water enters. It is difficult to exhaust in the test section. 4 (b) is provided with a waterproof pipe 55 that moves up and down along the upper outer periphery of the exhaust pipe F. The upper end and the middle of the exhaust pipe F are provided with the waterproof pipe 55.

Stoppers

56 and 57 for restricting the vertical movement range are provided. In the figure, 58 is a seal member and 59 is a float. In this example, when the water level rises, the waterproof pipe 55 is lifted by the float, and the inflow of water into the exhaust pipe F is prevented.
[0023]
The constituent members such as the phase flange 20, the nipple 15, and the coupling 21 on the front side in the insertion direction can be moved back and forth within the predetermined range along the pipe B as a unit. On the outer periphery of the pipe B, there is provided a step portion 28 that determines the range for movement of each component, and a flange 23 is fixed to the front end portion in the insertion direction by welding or the like to restrict the movement. Yes. Therefore, the movement range of each member on the front side is a range indicated by L in the figure.
[0024]
When the elastic cylinder 2 is filled with fluid, the cylinder expands in the diametrical direction, but when expanding, the axial length tends to be shortened by the amount of expansion, If both

companion flanges

20 and 20 are fixed to the pipe B, the cylinder cannot be sufficiently expanded. Therefore, as described above, the outer diameter on the front side in the insertion direction is made smaller than the stepped portion of the pipe B, and the phase flange 20 on the front side in the insertion direction follows and expands in the axial direction according to the expansion of the elastic cylindrical body 2. It is doing so. An O-ring 22 is interposed between the phase flange 20 on the front side in the insertion direction and the pipe B so that the fluid in the elastic cylinder 2 does not leak out. The companion flange on the rear side in the insertion direction and the pipe B are fixed by welding or the like and do not move. For this reason, the pipe B also plays a role of pushing each constituent member such as a front side flange when the tester is inserted into the pipe.
[0025]
A connecting member 32 for connecting a rod body (竿) 30 which is an operation tool for movement projects from the companion flange 20 on the rear side in the insertion direction. A screw cylinder 33 provided with a female thread is integrally provided at the distal end portion of the connecting member. By screwing a male thread portion provided at the distal end portion of the rod body 30 to the screw cylinder 33, the rod body 30 is provided. Can be connected. In addition, the rod body (竿) 30 is a standard product, and a plurality of the rod bodies (hooks) 30 can be used by using a coupling sleeve having a threaded portion. In the case of a ductile cast iron pipe, since the standard size is 4 to 6 m in the small and medium diameter pipe, if the length of the rod body is 1.0 to 1.5 m, a plurality of pipes may be added. If there is no dimensional limitation on the excavation location and the insertion distance is short, the length of the rod body 30 may be increased and the tester may be advanced and retracted by one rod body. Further, since the connecting member 32 only needs to be able to advance and retract the tester, the attachment position is not limited to the illustrated example, and may be another appropriate position.
[0026]
Next, how to use the water pressure tester 1 will be described. During the test, the tester 1 is inserted to one end of the test section, and the same tester 1 is also inserted inside the tube that is the other end of the test section. The state is sandwiched. Note that either end of the test section may be sealed by inserting an appropriate stopper into the tube. A hose with an air supply valve 35 attached with a pressure gauge 40 is connected to a pipe A provided on a phase flange on the rear side in the insertion direction of the tester 1, and the rubber elastic cylinder 2 is opened by opening the valve. Fill with air. Thereby, the elastic cylinder 2 expands as shown in FIG. 2 and is crimped to the inner peripheral surface of the test tube 100. After the air is filled, the air supply valve 35 is closed to maintain a constant pressure. Although the tester 1 in the illustrated example press-fits air into the elastic cylinder 2, the elastic cylinder 2 can also be configured to expand by filling with water. In this case, as shown by a broken line in FIG. 1, another pipe G penetrating the companion flange 20 is provided at the upper position of the flange, and water is charged while discharging residual air in the elastic cylinder to the outside. Can be tested.
[0027]
On the other hand, a pipe (or hose) for supplying water with a pressure gauge 42 is connected to the pipe C into the test section, and the valve 36 is opened to fill the test section before the phase flange 20 on the front side in the insertion direction with water. To do. At this time, a vent pipe with a valve 41 is connected to the vent hole 29 and the valve is opened. As a result, water is gradually filled into the pipe of the test section, and air remaining in the pipe is exhausted to the outside through the vent pipe. When the inside of the pipe is almost full, the valve 41 of the vent hole 29 is closed.
[0028]
In this state, water is further pressurized and filled in the pipe until the inside of the pipe reaches a predetermined pressure. When the predetermined pressure is reached, the valve 36 is closed, and the filling is stopped and held for a predetermined time. Then, by examining the water pressure change during this period, the state of water leakage from the portion of the watertight rubber 104 of the joint portion J in the test section sandwiched between both testers or plugs is confirmed. If there is no predetermined amount of water pressure change, the test is terminated assuming that there is no water leakage. Further, when there is a water pressure change of a predetermined amount or more, it is determined that there is water leakage in any joint portion J in the test section.
[0029]
When the water pressure test is finished, the pipe 36 side valve 36 and the vent side valve 41 are opened to drain the water in the pipe, and the air inside the elastic cylinder (hose) 2 of the water pressure tester 1 is passed through the valve 35. It opens and discharges, and the elastic cylinder is contracted. Even when the elastic cylinder 2 is inflated by a method of filling with water, since the pipe A is provided below the companion flange 20, almost no water remains in the elastic cylinder after the test. The air venting, water filling, drainage and the like may be performed using a pump (not shown) installed behind the pipe.
[0030]
Next, a specific example of performing a water pressure test will be described. FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a state in which a water pressure test is performed using the water pressure tester 1 of the present invention. FIG. 6 (a) shows a joint portion J in which the insertion port of the pipe 100 (A) coming out to the excavation point D and the reception port of the front pipe 100 (B) are joined after laying the pipe line by the open-cut method. An example is shown in which the water pressure tester 1 is placed on the back side of 'and the test is performed. The water pressure tester 1 is inserted to the installation position by the moving rod 30. When water pressure is applied in this state, water pressure testvessel1 has a non-average force PA due to water pressure, but the frictional force due to earth pressure resisting it acts on the Y portion of the figure, thereby preventing the pipe from coming out.
[0031]
If you want to reduce the amount of soil to be backfilled compared to the method of FIG. 7 (a), as shown in FIG. 7 (b), set a tester on the front pipe 100 (C) and perform a water pressure test. Good. In this way, the frictional force due to earth pressure that resists the non-average force PA due to water pressure acts on the Z portion of the figure, so compared with FIG. 7A, one tube (ZX). Thus, the occurrence of slipping out can be suppressed even if the amount of backfilling is small.
[0032]
Table 1 shows the relationship between the number of pipes where the friction force due to earth pressure can be expected and the covering of the earth for each pipe diameter. For example, a tube having a nominal diameter of 150 mm will be described. Usually, the test water pressure in the water pressure test is 0.5 MPa, and if the water pressure of 0.4 MPa or more is maintained after 5 minutes at the test water pressure, it may be acceptable. ("Water supply facility design guideline 2000"), when testing at the position shown in FIG. If it is desired to further reduce the amount of backfill, a water pressure test may be performed at the position shown in FIG. In this case, backfilling can be reduced to 0.3 m. In this way, since backfilling can be reduced, the amount of soil to be dug is extremely small even if water leakage occurs during a test during pipe laying work, and can be immediately restored. The calculation formula used here conforms to the protection method for deformed pipes using the detachment prevention brackets of the “Water Supply Facility Design Guidelines 2000” issued by the Japan Water Works Association. Each numerical value is a commonly used value. Used.
[0033]
[Table 1]

[0034]
As described above, there are two methods for preventing the pipe from being pulled out during the water pressure test: adjustment of the friction force by backfilling and adjustment of the friction force by the position where the tester is inserted. For this reason, no protective equipment is required, and even if conditions such as the laying site, pipe diameter, and depth of cut change, the test can be performed corresponding to the situation. During testing, regular backfilling is not required, so the amount of backfilling can be reduced, and even if water leakage is detected after backfilling, the amount of water that must be dug up again is reduced, eliminating a water leakage accident in a short time. it can.
[0035]
FIG. 8 shows an example different from the above, and shows an example in which the present invention is applied to a pipe line (work section) including a deformed pipe part. In this example, as shown in the drawing, at the two excavation points D and D, than the joint portion between the tube with the end protruding (to perform the next joining) and the tube in the front in the tester insertion direction. By setting the tester 1 in front and closing the pipe line, it is possible to perform a water pressure test even for a deformed pipe.
[0036]
As a result of the water pressure test performed by the test method shown in FIG. In a pipe including this deformed pipe, it is necessary to backfill after laying the pipe in order to prevent the pipe from coming out due to non-average force. The case of a pipe having a nominal diameter of 150 mm as described above will be described. Since the test is performed with a test water pressure of 0.5 MPa, it is sufficient to perform backfilling by 0.7 m. Therefore, about 60% backfilling is required for 1.2m, which is the standard for soil covering (this is different for shallow burial). Here, if water leakage occurs, since the test can be performed by a conventional method (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-296249) except for the joint k in the figure, the water leakage can be confirmed for each joint portion. When water leakage cannot be confirmed at these joint portions, it can be determined that water has leaked at the joint portion k, and only this portion needs to be dug back. Therefore, it is not necessary to dig up over the entire length, and the depth of digging up is only 0.7 m, so it does not take time.
[0037]
FIG. 9 shows still another embodiment. When an embedded object M or the like is already present on the laying extension of the pipe, as shown in the figure, piping is performed so as to avoid the embedded object (so-called “ Downward piping "). Even in this case, the water pressure test can be performed only by setting the tester 1 as in the case of FIG. In the conventional test method, the plug S is attached to the receiving side of the pipe and the plug S is attached to the insertion side using the joint ring R. Therefore, it is necessary to set, dismantle, and the like in the present invention. In addition, since the extended portion where friction can be expected is as long as one tube (Y-X), there is no fear of slipping out due to non-average force.
[0038]
Next, in the formation of pipes, in recent years, pipes themselves have been required to have earthquake resistance, and as pipe joints that satisfy this demand, for example, earthquake-resistant joints 200 such as NS type pipe joints as shown in FIG. Has come to be used. This NS type pipe joint 200 is provided with a contraction allowance t between the distal end of the insertion opening 201 and the back end face 202a of the receiving opening 202, and an extension allowance s between the insertion opening protrusion 201a and the lock ring 203. When a large external force is applied due to an earthquake, it is possible to expand and contract by the expansion / contraction allowance (contraction allowance t and contraction allowance s). When a large pulling force is applied, the insertion port projection 201a engages with the lock ring 203, so that deviation of the tube is prevented.
[0039]
In the present invention, the water pressure tester 1 is arranged on the back side of the joint portion, and the test section is filled with water to perform the test. At this time, the non-average force PA due to water pressure acts on the tester, and the pipe comes out. Receive direction force. This non-average force is resisted by a frictional force caused by earth pressure to prevent the pipe from coming out. However, in the case where the joint portion J is constituted by the above earthquake-resistant joint, if the non-average force exceeds the frictional force due to earth pressure, the pipe 100 (see FIG. 7) in which the tester is installed becomes the non-average force. As a result, the tip of the insertion port 201 comes into contact with the back end 202a of the receiving port, and the seismic resistance is likely to be impaired (FIG. 1).7(See the dashed line).
[0040]
When there is such a concern, a test is performed in a state in which an expansion allowance is secured by interposing a spacer for maintaining a gap between the tip of the insertion opening 201 and the back end 202a before the water pressure is applied. Is desirable. FIGS. 10 to 13 show this example. A frame 70 made of two plates is provided between a pair of left and right brackets 25 to which a wheel 26 provided on the rear side in the insertion direction is attached. 72 and a spacer 75 is attached to the lifting device. The lifting device 72 in the illustrated example is provided with a coil spring 74 that acts in the contraction direction on the outer peripheral portion of a flexible tube 73 that is stretchable, and a lower end portion of the flexible tube 73 is closed and a spacer 75 is attached. The flexible tube 73 is contracted by the action of 74 and the spacer 75 is pulled up from the inner surface of the tube. When a fluid such as air or water is pressed into the flexible tube 73, the flexible tube expands due to the pressure. The spacer 75 is lowered so as to be fitted into a gap M between the distal end of the insertion opening 201 and the rear end 202a of the receiving opening. The front-rear length of the spacer 75 is equal to or less than the length of the gap portion M. However, as long as the insertion into the gap portion M is not hindered, the length of the front-rear length increases the contraction allowance of the joint portion. It is preferable to maintain.
[0041]
In this case, in order to fit the spacer 75 between the front end of the insertion port 201 and the rear end portion 202a of the insertion port, when the spacer 75 is lowered, the spacer moves the front end of the insertion port 201 and the rear end portion 202a of the reception port. It must be located directly above the gap. That is, when the spacer is lowered, it is necessary to lower the spacer after confirming that the position of the spacer is in the interval portion. Various methods are conceivable as such a method for detecting the lowered position of the spacer. As shown in FIG. 10, it is convenient to use the drop of the moving wheel 26 provided in the hydraulic pressure tester 1. .
[0042]
That is, in the embodiment of FIG. 1, two pairs of left and right wheels provided on a concentric circle centered on the center line of the pipe are arranged on the rear side in the traveling direction of the hydraulic pressure tester 1 (the rear wheels are In the embodiment shown in FIGS. 10 to 13, only a pair of left and right wheels are provided on the rear side of the hydraulic pressure tester 1. A center line C connecting the axes of the left and right wheels 26₁ , Center line C in the front-rear direction of frame 70₂ The center line C in the front-rear direction of the spacer 75_Three However, the center of the wheel 26 and the front-rear center of the spacer 75 are on the same line.
[0043]
FIG. 12 and FIG. 13 show the situation when the water pressure tester 1 is moved. In these drawings, the wheel is on the inner surface of the insertion port 201 at the stage shown in FIG. Has been lifted from. Water pressure test from this statevesselWhen 1 moves forward, as shown in (b), the wheel 26 approaches the space M between the tip of the insertion port 201 and the back end 202a of the receiving port, and is slightly lowered. Even in this state, the spacer 75 is in a lifted state. Water pressure testvesselAs the wheel advances further, the wheel 26 falls into the gap portion M as shown in FIG. Since this depression can be detected even outside the tube 100, the spacer 75 may be lowered by operating the lifting device at this time. Since the center of the wheel and the center of the spacer in the front-rear direction coincide with each other in plan view, the spacer 75 can be fitted into the gap portion M and the contraction of the joint can be restricted.
[0044]
The lifting device may use an actuator such as a hydraulic cylinder (drawing the hydraulic hose to the outside), but it is structurally simple to use a flexible tube that can be extended and contracted as shown in the example of the drawing. As the pressure fluid for the lifting device, it is convenient to use air, water or the like supplied into the elastic cylinder 2 of the water pressure tester 1. Moreover, you may make it raise / lower a spacer by the external operation by a wire. The spacer may have any shape as long as it can regulate the shrinkage of the joint during pressurization in the water pressure test. Furthermore, in the illustrated example, the rear wheels in the traveling direction are set as one pair on the left and right sides (one in a side view). However, if a device capable of detecting the gap portion M of the joint portion is provided separately, the pair of wheels A set may be provided.
[0045]
After the test is completed, the lifting device is operated to remove the spacer 75 from the interval portion M, and the tester 1 may be recovered. At this time, even if it is assumed that the spacer 75 is caught between the insertion port 201 and the receiving port 102 due to the test water pressure and cannot be removed by the operation of the lifting device, the water in the pipe is drained after the test is completed. Since the drainage is performed, no test pressure is applied, and the spacer 75 can be easily extracted.
[0046]
In order to further facilitate the extraction, it is preferable to provide an apparatus as shown in FIG. In this apparatus, a frame 70 made of two plates is provided between the pair of left and right brackets 25, an elevating device 72 is provided on the frame, and a spacer 75 is attached to the elevating device. Same as the device. The lifting device 72 is provided with a coil spring 74 acting in the contracting direction inside a cylinder 76 provided integrally with the frame 70, and a piston 77 having an O-ring provided on the outer peripheral portion is attached to the lower end of the coil spring. . A second cylinder 78 is integrally provided below the piston 77, and a lateral cylinder 78 a is integrally provided below the cylinder 78. Inside the lateral cylinder 78a, a coil spring 74 'biased in the contracting direction is provided, and

lateral pistons

79a and 79a are attached to both ends of the coil spring 74'.

Spacers

79 and 79 are attached to the

pistons

79a and 79a via

rods

79b and 79b. The spring constants of the two coil springs 74 and 74 'are set to be smaller in the coil spring 74 for lifting and lowering than the coil spring 74' for expansion and contraction. The difference in spring constant is provided when the cylinder 77 is provided when a press-fitting of a fluid such as air or water from hoses h and h ′, which will be described later, is branched from the same supply pipe (such as a hose with a valve 35). This is for operating the raising / lowering and expansion / contraction of the spacer 79 with a time difference. However, if the supply from the hoses h and h 'is performed independently, there is no need to provide a difference in the spring constant. A hose h ′ for supplying a fluid such as water or air for driving from the outside is attached to the cylinder 76, and a spring 74 is provided in a piston 77 provided with a through hole 77a to the cylinder 78. A hose h passing through the inside is attached. Furthermore, a through hole 78b communicating with the sideways cylinder 78a is provided in the lower portion of the cylinder 78.
[0047]
In this apparatus, as shown in FIG. 14 (a), the cylinder 78a having the spacer 79 is pulled up from the inner surface of the pipe by the action of the coil spring 74, and the pair of

spacers

79 and 79 are acted on by the action of the coil spring 74 '. It is in a retracted state until it hits the end surface of 78a. In this state, when a fluid such as air or water is press-fitted through the hose h ′, the pressure rises and the piston 77 is pushed down against the coil spring 74 as shown in FIG. The cylinder 78a supporting the lowering moves down and enters the interval M between the distal end of the insertion port 201 and the rear end 202a of the receiving port. Next, by the hose h attached to the piston 77, the

piston

79a, 79a is pushed out against the coil spring 74 ′ by the fluid flowing into the cylinder 78 through the through hole 77a of the piston 77, and the

spacers

79, 79 are Since it pushes out to both sides so that a space | interval part may spread, even if the non-average force PA acts in this state, the expansion / contraction allowance is maintained. If the hose h is a flexible tube, the cylinder 77 can follow up and down. Further, since the spring constants of the coil springs 74 and 74 'are changed, even if a fluid such as water or air is supplied from the outside with the same pressure, the piston 77 descends first, and the spacer 79 is expanded thereafter. The hose h may be provided outside the apparatus shown in FIG. 14, and may be in any form regardless of the illustrated configuration as long as the piston 77 is raised and lowered and the spacer 79 is expanded and contracted. .
[0048]
When the test is completed and the spacer is removed, the operation is the opposite of the above. That is, the

spacers

79 and 79 on both sides contract as they are, and the cylinders 78 and 78a integrated with the piston 77 are lifted by the action of the coil spring 74. For this reason, the spacers 79 are easily extracted from the gap portion M.
[0049]
In the above description, the spacer is used for maintaining the expansion / contraction allowance. However, by providing several such spacers in the circumferential direction, the test is performed when the non-average force PA due to water pressure is applied. It is possible to prevent the vessel from moving. The non-average force due to the water pressure during the test is countered by the friction force generated when the elastic cylinder of the tester expands and adheres to the inner surface of the tube. Can be prevented from moving by being fitted to the gap portion M. That is, the spacer made of a high-strength material such as a metal functions as a movement-preventing protrusion that prevents the tester from moving due to the non-average force. Thus, if the spacer functioning as the movement preventing protrusion is provided, the frictional force of the tester can be reduced, and the length of the tester itself can be shortened.
[0050]
Next, FIG. 15 shows an embodiment further different from the above. In this example, the wheel 26 itself is used as a spacer for maintaining the distance between the joint portions. In this case, two pairs of left and right wheels are provided on the rear side in the traveling direction, and the rear side of the tester 1 is supported by a total of four wheels. Of these, the front wheel 26 is supported by a suspension device such as a coil spring 80 so as to be vertically movable, and is urged downward by the coil spring 80 during the movement. For this reason, the traveling is performed smoothly, but if there is a recess on the traveling surface, the wheel is pushed down by the coil spring 80.
[0051]
When the water pressure tester 1 moves forward and the wheel 26 reaches the interval M between the tip of the insertion port 201 and the rear end 202a of the receiving port 202, the front wheel 26 reaches the interval M to a height near the level of the axle. Depressed. For this reason, the shrinkage | contraction of a coupling is controlled by the wheel itself. Note that there are two front and rear wheels on the rear side of the tester 1, and the tester 1 is supported by the rear wheels even if the front wheel of the two sets falls, so the attitude of the tester 1 Will not tilt back and forth. After completion of the test, the wheel may be pulled up against the elasticity of the coil spring 80 by operating the wire 81 from the outside, and the wheel may be extracted from the interval portion M and collected. Instead of providing such an operation wire, the wheel may be lifted using a fluid hydraulic cylinder, an electric actuator, or the like.
[0052]
In the above embodiment, the example in which the water pressure test is performed using two of the test devices 1 at the time of pipe laying has been described. However, one of the pipes connected to the water distribution ground or one of the pipes is closed with an existing valve. In the case of a pipe line that can be used, it is possible to perform a water pressure test using only one tester.
[0053]
Moreover, although the water pressure test at the time of pipe installation was demonstrated, it can be used also for the restoration work of a pipe line when water is cut off by an earthquake or the like. In this case, since water has been cut off, water is not being supplied from the water distribution area, etc. Therefore, there is an advantage that the location of water leakage can be found quickly.
[0054]
Furthermore, in the above description, the usage method for the open-cut method has been mainly described, but the same method can be used for the propulsion method for propelling the pipe into the sheath or into the soil. Moreover, not only pipes to be buried but also water pipe bridges and bridge-added pipes can be subjected to a water pressure test using this tester.
[0055]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to judge the quality of the joint even in the case of a diameter (700 mm or less) that a person cannot enter in the pipe, and confirm the watertight performance of all joints including deformed pipes. can do. Moreover, even if the number of joints is large, the watertight performance of all joints in the test section of the pipe line can be confirmed by a single test, so that the construction period can be shortened and efficient. Furthermore, this water pressure tester can be inserted and moved into the pipe with a simple structure of an extension rod (棒), so it is possible to easily obtain the frictional force due to earth pressure, and to pull out the joint. It can be effectively prevented. Also,In the present invention, the frictional force due to earth pressure is used to prevent the pipe from coming out.There are two methods for securing the frictional force to prevent slipping out: adjustment of the frictional force by backfilling and adjustment of the frictional force by the position where the tester is inserted, so that the protective equipment can be omitted. It can cope with conditions such as laying site, pipe diameter, cutting depth, etc., and it is almost impossible to test.In the case of pipelines with earthquake-resistant joints, the seismic performance is impaired by conducting a test using a water pressure tester equipped with a spacer and maintaining the expansion allowance with the spacer provided in the water pressure tester. Can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an example of a water pressure tester according to the present invention in use.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the expanded state.
FIG. 3 is a front view (a), a Y arrow view (b), and an XX arrow view (c) of the coupling.
FIG. 4 is an enlarged sectional view (a) of an opening of an exhaust pipe and an enlarged sectional view (b) of an opening in a different embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view (a) when an elastic cylinder is not expanded, and a cross-sectional view (b) when expanded.
FIG. 6 is a front view of a moving rod (竿).
FIG. 7 is a partial longitudinal sectional view showing a test method.
FIG. 8 is a plan view (a) and a partial sectional view (b) showing a test method.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a test method in a different embodiment.
FIG. 10 is a rear view (a), a side view (b), and a plan view (c) of the shrinkage prevention device in the earthquake-resistant joint.
FIG. 11 is a side view during the test.
FIG. 12 is a side view showing the operation of the joint shrinkage prevention device.
FIG. 13 is a side view showing the operation of the joint shrinkage prevention device.
FIG. 14 is a side view of the anti-shrinkage device different from the above.
FIG. 15 is a side view of still another shrinkage prevention device.
FIG. 16 is a longitudinal sectional view illustrating a method of resisting non-average force.
FIG. 17 is a cross-sectional view of a seismic joint.
[Explanation of symbols]
1 Water pressure tester
2 Elastic cylinder (hose)
15 nipples
16 Projection
20 companion flange
21 coupling
23 Flange
26 wheels
30 Rod (Moving rod)
75 Spacer
80 Coil spring

Claims

A water pressure tester that tests the watertightness of joints connecting pipes to be inspected, such as ductile cast iron pipes. A water pressure tester for small and medium caliber pipes, characterized in that a spacer is provided that can be attached to and detached from the space portion and can be fitted into the space portion to restrict shrinkage of the space portion due to water pressure during the test.

The water pressure tester for small and medium diameter pipes according to claim 1 , wherein the spacer has a function of preventing movement of the tester due to water pressure loaded in the test section.