JP7590835B2 - 管体の継手構造 - Google Patents

Description

本発明は、管体の継手構造に関する。

管体の継手構造においては、管体の抜けを抑制することが求められる。特許文献１には、軸線方向の前部の内面に拡径部を有し、前記拡径部に突条を有するカラー本体を用いて、２つの管体を接続する継手構造が開示されている。

前記継手構造では、カラー本体の後部に一方の管体を挿し込んで接着剤で接着し、前部に他方の管体を挿し込んでカラー本体内で管体の端面同士を当接させる。そして、カラー本体の前部の突条よりも外側と他方の管体の間に止水ゴム輪を設ける。この継手構造では、接着剤による接着によって一方の管体の離脱を抑制し、止水ゴム輪によって他方の管体の離脱を抑制している。

実開昭６２－２４１８８号公報

しかし、特許文献１のような管体の継手構造では、現場における管体とカラー本体の後部との接着剤による接着が煩雑で作業性が悪く、管体の離脱抑制効果も不十分である。また、施工後に継手構造を解体して再度形成し直すことは困難であり、メンテナンス性も悪い。

本発明は、管体の離脱抑制効果が高く、作業性に優れ、メンテナンス性にも優れた管体の継手構造を提供することを目的とする。

本発明は、以下の態様を有する。
［１］管端部に挿口を有する第１の管体と、管端部に受口を有する第２の管体と、係止部材と、を備え、
前記受口が前記挿口を受け入れた状態で前記受口の内周面と前記挿口の外周面との間に前記係止部材が位置し、
前記挿口は前記外周面における前記係止部材よりも前記挿口の管端側に、前記係止部材側に向く第１の係止面を含む段差を有し、
前記受口は前記内周面における前記係止部材よりも前記受口の管端側に、前記係止部材側に向く第２の係止面を含む段差を有し、
前記挿口を前記受口から抜く力が加わったときに、前記係止部材に前記第１の係止面と前記第２の係止面が当接して係止する、管体の継手構造。
［２］前記挿口の外周面上に、前記第１の係止面を有する抜止部材を備え、
前記受口の内周面に、前記第２の係止面を有する第２の溝を有する、［１］に記載の管体の継手構造。
［３］前記挿口の外周面に、前記第１の係止面を有する第１の溝を有し、
前記受口の内周面に、前記第２の係止面を有する第２の溝を有する、［１］に記載の管体の継手構造。
［４］前記係止部材が、前記受口の内周面と前記挿口の外周面との間を軸線まわりに周回する長尺部材である、［１］～［３］のいずれかに記載の管体の継手構造。
［５］前記長尺部材が金属製ワイヤである、［４］に記載の管体の継手構造。
［６］前記受口又は前記挿口に、前記長尺部材を挿入する挿入孔を有する、［４］又は［５］に記載の管体の継手構造。
［７］前記長尺部材の長さが、前記挿口の外周面の周長より長い、［４］～［６］のいずれかに記載の管体の継手構造。
［８］前記受口の内周面又は前記挿口の外周面の前記第２の係止面よりも前記挿口の管端側に、前記受口の内周面と前記挿口の外周面の両方に密着するシールゴムを備える、［１］～［７］のいずれかに記載の管体の継手構造。

本発明によれば、管体の離脱抑制効果が高く、作業性に優れ、メンテナンス性にも優れた管体の継手構造を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る管体の継手構造を示す側面図である。 図１の管体の継手構造のＡ－Ａ断面図である。 図１の管体の継手構造のＢ－Ｂ断面図である。 図１の管体の継手構造の挿入孔を含む部分の縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る管体の継手構造の一部を示す縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る管体の継手構造の一部を示す縦断面図である。 本発明の第４実施形態に係る管体の継手構造の一部を示す縦断面図である。 本発明の第５実施形態に係る管体の継手構造の一部を示す縦断面図である。 本発明の管体の継手構造に用いる長尺部材の一例である金属製ワイヤを示す側面図である。 金属製ワイヤの防食のための構成を示す断面図である。 金属製ワイヤの防食のための構成を示す断面図である。

以下、本発明の管体の継手構造の実施形態例について、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明において例示される図の寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

［第１実施形態］
第１実施形態の管体の継手構造１（以下、単に「継手構造１」とも記す。）は、図１～４に示すように、第１の管体１０と、第２の管体１２と、係止部材１４と、抜止部材１６と、シールゴム１８と、を備えている。

第１の管体１０は、管端部に挿口２０を有している。第１の管体１０としては、例えば円筒形の直管や曲管を例示できる。第１の管体１０は、一方の管端部のみに挿口２０を有していてもよく、両方の管端部に挿口２０を有していてもよい。

第１の管体１０としては、例えば、ガラス繊維強化プラスチック管（ＦＲＰ管）、ガラス繊維強化プラスチックと樹脂モルタルとを複合したＦＲＰＭ管、ＦＲＰＭ管やＦＲＰ管の全体を金属で補強した管体、ＦＲＰＭ管やＦＲＰ管の挿口２０となる管端部を金属で補強した管体を例示できる。
管体を補強する金属としては、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウムを例示できる。

第２の管体１２は、管端部に受口２２を有している。第２の管体１２は受口２２の内外周面が拡径しており、受口２２の内部に第１の管体１０の挿口２０を受け入れることができる。
第２の管体１２としては、例えば円筒形の管体を例示でき、直管であってもよく、曲管であってもよい。第２の管体１２は、一方の管端部のみに受口２２を有していてもよく、両方の管端部に受口２２を有していてもよい。第２の管体１２は、管に限られず、継手であってもよい。

受口２２が挿口２０を受け入れた状態では、挿口２０の軸線と受口２２の軸線とが一致する。また、受口２２が挿口２０を受け入れた状態で、受口２２の内周面２２ａと挿口２０の外周面２０ａとは離間する。
本明細書においては、軸線に直交する方向を径方向とし、軸線回りに周回する方向を周方向とする。

継手構造１における挿口２０の長さは、適宜設定でき、例えば、５０ｍｍ以上、１０００ｍｍ以下とすることができる。継手構造１における受口２２の長さは、適宜設定でき、例えば、５０ｍｍ以上、１２００ｍｍ以下とすることができる。
なお、受口２２の長さは、第２の管体１２の管端部において挿口２０を受け入れるために内部が拡径した部分の軸線方向の長さである。挿口２０の長さは、第１の管体１０の管端部において受口２２に受け入れられる部分の最大長さである。

第２の管体１２は、受口２２の内周面２２ａの管端１２ａ寄りに、受口２２を周方向に周回する第２の溝２４を有している。継手構造１では、第２の溝２４の受口２２の管端１２ａ側の段差が、受口２２の内周面２２ａにおける係止部材１４よりも受口２２の管端１２ａ側に位置する、係止部材１４側に向く第２の係止面２６ｂを含む段差である。
第２の係止面２６ｂは、継手構造１に挿口２０を受口２２から抜く力が加わったときに、係止部材１４に当接して係止する面である。

第２の溝２４の軸線方向に切断した断面形状は、この例では矩形状である。なお、第２の溝２４の断面形状は、第２の係止面２６ｂを有する形状であればよく、矩形状には限定されない。第２の溝２４の断面形状は、例えば、半円状であってもよく、矩形の角部が丸みを帯びた形状であってもよい。

軸線方向において、第２の溝２４の幅は、係止部材１４の最大幅と同じか、又はそれよりも大きくする。第２の溝２４の幅と係止部材１４の最大幅との差は、０ｍｍ以上、１０ｍｍ以下が好ましく、２ｍｍ以上、５ｍｍ以下がより好ましい。前記の差が前記範囲の下限値以上であれば、係止部材１４を挿入でき、係止できる。前記の差が前記範囲の上限値以下であれば、受口２２が長くなりすぎずに経済的であるし、必要以上に係止部材１４が第２の溝２４の中で動いたり、ねじれたりすることがない。
なお、第２の溝２４の幅は、第２の溝２４の軸線方向における縁同士の距離である。

径方向において、第２の溝２４の最深部と挿口２０の外周面２０ａとの距離は、係止部材１４の最大高さと同じか、又はそれよりも大きくすることが好ましい。第２の溝２４の最深部と挿口２０の外周面２０ａとの径方向における距離と係止部材１４の最大高さとの差は、０ｍｍ以上、５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下がより好ましい。前記の差が前記範囲の下限値以上かつ上限値以下であれば、係止部材１４を挿入でき、係止できる。

第２の管体１２としては、例えば、ＦＲＰＭ管、ＦＲＰ管、鋼管の外面を樹脂で被覆した管体、ＦＲＰＭ管やＦＲＰ管の内面を金属で補強した管体を例示できる。
鋼管の外面を被覆する樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂を例示できる。
管体を補強する金属としては、第１の管体１０で例示したものと同じものを例示できる。

係止部材１４は、受口２２が挿口２０を受け入れた状態の受口２２の内周面２２ａと挿口２０の外周面２０ａとの間に位置している。この例の係止部材１４は、長尺部材であり、受口２２の内周面２２ａと挿口２０の外周面２０ａとの間を軸線周りに第２の溝２４に沿って周回している。

継手構造１では、第２の管体１２が受口２２に長尺部材である係止部材１４を挿入する挿入孔２３を有している。長尺部材である係止部材１４は、挿入孔２３から挿口２０と受口２２の間に挿入できる。

挿入孔２３の正面視形状は、係止部材１４を抜き挿しできるように適宜設定すればよく、例えば、長方形、円形、楕円形を例示できる。
挿入孔２３の孔径は、係止部材１４の直径よりも１～５ｍｍ程度大きいことが好ましい。なお、挿入孔２３の孔径は、挿入孔２３の正面視形状が真円でない場合、挿入孔２３の長さ方向に垂直な断面形状の外接円の直径とする。係止部材１４の直径は、係止部材１４の断面形状が真円でない場合、係止部材１４の長さ方向に垂直な断面形状の外接円の直径とする。
第２の管体１２の径方向と挿入孔２３の中心軸とがなす角度は、４５度以上９０度未満が好ましい。

長尺部材である係止部材１４としては、受口２２と挿口２０の間を周回できる柔軟性ひいては可撓性と、継手構造１に挿口２０を受口２２から抜く力が加わったときに係止できる硬さとせん断強度を兼ね備えた部材を使用できる。

長尺部材である係止部材１４に挿口２０を受口２２から抜く力が加わった際、周方向の単位長さあたりに耐えられるせん断荷重は、５０Ｎ／ｍｍ以上が好ましく、２００Ｎ／ｍｍ以上がより好ましい。長尺部材の単位長さあたりに耐えられるせん断荷重が前記の値以上であれば、挿口２０を受口２２から抜く力が加わったときに係止することができる。

長尺部材の長さＬは、第１の管体１０の管端部の挿口２０の外周面の周長より長いことが好ましい。また、長尺部材の長さＬは、第２の溝２４の底面の周長よりも長いことが好ましく、第２の溝２４の底面の周長よりも５０～２００ｍｍ長いことがより好ましい。このような長尺部材を用いることで、挿入後の長尺部材の端部が挿入孔２３から外に飛び出た状態となる。そのため、挿入をやり直す際には長尺部材を抜き取りことが容易になる。また、挿入孔２３から飛び出た長尺部材の端部が目印となるため、長尺部材の挿入が完了していることを目視で確認しやすい。
なお、長尺部材の長さＬが挿口２０の外周面の周長や第２の溝２４の底面の周長と同程度で、挿入後の長尺部材の端部が挿入孔２３から外に飛び出さない態様であってもよい。

長尺部材の具体例としては、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製ワイヤ、チタン製ワイヤ、タングステン製ワイヤ、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製ワイヤ、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製ワイヤを例示できる。長尺部材としては、鋼線に樹脂を被覆又は含浸した部材、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム等のゴム製の長尺部材、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂製の長尺部材、チェーン等を使用してもよい。

長尺部材としては、圧縮に対して変形しにくく抜け止め効果が安定して発現する点、受口２２の内周に沿うように曲げやすく長尺部材の挿入や取り出しが容易になる点から、金属製ワイヤが好ましい。また、金属製ワイヤは、以下の点でも有利である。

地震の発生等によって継手構造１に離脱力が加わると、多くの場合、第１の管体１０の挿口２０はその軸線方向が第２の管体１２の受口２２の軸線方向に対して斜めになった状態で受口２２から抜けようとする。従来の離脱抑制機構の１つである金属製ロックリングは管体の軸線方向における柔軟性が小さいことから、それを採用した場合、受口に設けた溝状のロックリング収容部にロックリングが点接触して離脱力が集中し、受口が破損するおそれがある。これに対し、金属製ワイヤは金属製ロックリングに比べて管体の軸線方向における柔軟性に優れる。これにより、第１の管体１０の挿口２０が第２の管体１２の受口２２に対して斜めに抜けようとしても、金属製ワイヤと受口２２との接触面積がより大きくなるため、離脱力が集中しにくく受口２２の破損が抑制される。

また、樹脂材料は長期間にわたって離脱荷重が加わるとクリープ変形しやすく、また温度が高いほどクリープ変形が顕著であるため、離脱抑制効果が低下しやすい傾向がある。加えて、樹脂材料は低温環境下で脆性破壊が生じやすく、脈動等で衝撃が加わると破損しやすい傾向がある。これに対し、金属製ワイヤは、クリープ変形が生じにくく、また低温環境下でも脆性破壊が生じにくく破損しにくいため、離脱抑制効果が長期間にわたって安定して得られる。例えば、金属製ワイヤの材質がＳＵＳ３０４等の場合、０度に対する衝撃値に対して－１９６度においても８０％以上の強度を確保できる。

金属製ワイヤとしては、耐食性を有するＳＵＳ製ワイヤが特に好ましい。
金属製ワイヤの形態としては、特に限定されず、例えば、複数本の素線を撚って束ねたストランドが複数本撚り合わされた形態が挙げられる。

長尺部材の長さ方向に垂直な断面形状は、特に限定されず、例えば、円形、矩形、台形、ひし形を例示できる。
径方向における長尺部材の最大高さは、第２の溝２４の幅や、最深部と挿口２０の外周面２０ａとの距離、受口２２の内周面２２ａと挿口２０の外周面２０ａとの距離等に応じて設定すればよい。径方向における長尺部材の最大高さは、受口２２の内周面２２ａと挿口２０の外周面２０ａとの距離の１．２倍以上、２．５倍以下が好ましく、１．８倍以上、２．２倍以下がより好ましい。径方向における長尺部材の最大高さが前記範囲の下限以上であれば、挿口２０が受口２２から抜けることを抑制しやすい。長尺部材の直径が前記範囲の上限以下であれば、受口２２の外径が大きくなりすぎない。

図９に示すように、長尺部材である係止部材１４として金属製ワイヤ１４Ａを用いる場合、金属製ワイヤ１４Ａの両側の端部１５ａ，１５ｂは被覆材４０によって被覆されていることが好ましい。また、この場合、金属製ワイヤ１４Ａの端部１５ａ，１５ｂの先端よりも先まで被覆材４０が設けられていることが好ましい。

一般に金属製ワイヤの端部はほつれが生じやすいが、金属製ワイヤ１４Ａの両側の端部１５ａ，１５ｂを被覆材４０で被覆することで、ほつれを抑制できる。また、ほつれが抑制されることで、挿入孔２３から金属製ワイヤ１４Ａを挿口２０と受口２２の間に挿入する際の抵抗が小さくなって引っ掛かりにくくなるため、金属製ワイヤ１４Ａの挿入が容易になる。金属製ワイヤ１４Ａの挿入性をさらに高めるために、金属製ワイヤ１４Ａの端部１５ａ，１５ｂを被覆する被覆材４０の表面に滑剤を塗布してもよい。さらに、後述の抜止部材１６がゴム製の場合でも、金属製ワイヤ１４Ａの挿入時や引き抜き時に金属製ワイヤ１４Ａの端部１５ａ，１５ｂによって抜止部材１６が傷付くことが抑制される。

上述したように、金属製ワイヤ１４Ａの長さＬは、第１の管体１０の管端部の挿口２０の外周面の周長より長いことが好ましい。また、金属製ワイヤ１４Ａの長さＬは、第２の溝２４の周長より長いことが好ましく、第２の溝２４の周長より５０～２００ｍｍ長いことがより好ましい。これにより、挿入後の金属製ワイヤ１４Ａの端部が挿入孔２３から外に飛び出た状態になるため、挿入をやり直す際に抜き取りやすく、飛び出た端部が挿入完了の目印にもなる。

金属製ワイヤ１４Ａの端部１５ａ，１５ｂを被覆する被覆材４０の金属製ワイヤ１４Ａの長さ方向の長さＬ１は、適宜設定でき、例えば、２０～５００ｍｍとすることができる。また、被覆材４０の金属製ワイヤ１４Ａの先端よりも先の部分の長さＬ２は、適宜設定でき、例えば、５～３０ｍｍとすることができる。金属製ワイヤ１４Ａ全体を被覆材４０で覆い、防食性を高めてもよい。

被覆材４０としては、金属製ワイヤ１４Ａの端部１５ａ，１５ｂを被覆してほつれを防止できるものであればよく、例えば、熱収縮チューブ、キャップ、目地材等が挙げられ、熱収縮チューブが好ましい。

熱収縮チューブの材質としては、特に限定されず、例えば、ポリオレフィン、フッ素系ポリマー、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。キャップの材質としては、特に限定されず、例えば、各種のゴム、シリコーン等が挙げられる。目地材としては、特に限定されず、例えば、変成シリコン、ウレタン、アクリル等が挙げられる。

金属製ワイヤ１４Ａを用いる場合、図１０に示すように、金属製ワイヤ１４Ａの外周面全体をポリエチレン樹脂からなる樹脂層４２で被覆してもよい。これにより、継手構造１を腐食性の高い土壌に適用する場合であっても金属製ワイヤ１４Ａの腐食を充分に抑制できる。また、この場合、金属製ワイヤ１４Ａの両側の端面１５ｃ，１５ｄは、保護層４４を設けて保護することが好ましい。
保護層４４を形成する保護材としては、エポキシ接着剤、アクリル接着剤等の接着剤、ゴム栓、エンドキャップ、防水テープ、防食テープ等が使用できる。

また、図１１に示すように、金属製ワイヤ１４Ａの外周面全体を熱収縮チューブ４０Ａによって被覆して腐食を抑制することもできる。この場合も金属製ワイヤ１４Ａの両側の端面１５ｃ，１５ｄを保護層４４によって保護することが好ましい。例えば、熱収縮チューブ４０Ａを金属製ワイヤ１４Ａよりも長くし、熱収縮チューブ４０Ａの両端部が金属製ワイヤ１４Ａの両端側で余る構成とする。そして、熱収縮チューブ４０Ａの両端部に保護材を充填して保護層４４を形成し、金属製ワイヤ１４Ａの両側の端面１５ｃ，１５ｄを保護する。

抜止部材１６は、第１の管体１０の挿口２０の外周面２０ａ上における軸線方向の係止部材１４よりも管端１０ａ側に位置し、外周面２０ａに取り付けられている。抜止部材１６は、断面台形状であり、係止部材１４側に第１の係止面２６ａを有している。このように、継手構造１は、挿口２０の外周面２０ａにおける係止部材１４よりも挿口２０の管端１０ａ側に、係止部材１４側に向く第１の係止面２６ａを含む段差を有している。
第１の係止面２６ａは、継手構造１に挿口２０を受口２２から抜く力が加わったときに、係止部材１４に当接して係止する面である。

継手構造１は、受口２２の内周面２２ａと挿口２０の外周面２０ａとの間を周回する環状の抜止部材１６を有していてもよく、周方向に断続的に存在する複数の抜止部材１６を有していてもよい。

抜止部材１６を挿口２０の外周面２０ａに固定する方法としては、接着剤で接着する方法、ボルトやナットで機械的に固定する方法を例示できる。なかでも、抜止部材１６の固定が容易な点から、接着剤で接着する方法が好ましい。
抜止部材１６を固定する接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤を例示できる。接着剤は、充填剤等の添加剤を含んでいてもよい。

この例の抜止部材１６の軸線方向に沿って切断した断面形状は、挿口２０の外周面２０ａから受口２２の内周面２２ａに向かうにつれて幅が狭くなる台形状である。なお、抜止部材１６の断面形状は、台形状には限定されず、半円状、矩形状等であってもよい。

抜止部材１６の断面形状としては、第１の係止面２６ａが第１の管体１０の管端１０ａに向かうにつれて高くなる傾斜面となる形状が好ましい。これにより、第１の係止面２６ａが係止部材１４に当接して係止したときに、抜止部材１６が挿口２０の外周面２０ａから剥がれにくくなる。

抜止部材１６の軸線方向に沿って切断した断面における挿口２０の外周面２０ａに対する第１の係止面２６ａの傾斜角度θ（図４）は、３０°以上、６０°以下が好ましく、４０°以上、４５°以下がより好ましい。第１の係止面２６ａの傾斜角度が前記範囲の下限値以上であれば、挿口２０が受口２２から抜けることを抑制しやすい。第１の係止面２６ａの傾斜角度が前記範囲の上限値以下であれば、抜止部材１６の挿口２０の外周面２０ａからの剥離を抑制しやすい。

抜止部材１６の断面形状における第１の係止面２６ａと反対側は、第１の管体１０の管端１０ａに向かうにつれて低くなる傾斜面１７であることが好ましい。これにより、挿口２０を受口２２内に挿し込む際に抜止部材１６が引っ掛かりにくく、容易に挿し込むことができる。

抜止部材１６の断面形状における挿口２０の外周面２０ａに対する第１の係止面２６ａと反対側の傾斜面１７の傾斜角度φ（図４）は、６０°以下が好ましく、４５°以下がより好ましい。傾斜面１７の傾斜角度が前記範囲の上限値以下であれば、挿口２０を受口２２内に容易に挿し込むことができる。

軸線方向における抜止部材１６の幅は、２０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以上、４０ｍｍ以下がより好ましい。抜止部材１６の幅が前記範囲の下限値以上であれば、剥離しにくい。抜止部材１６の幅が前記範囲の上限値以下であれば、挿口２０が長くなりすぎず経済的である。
なお、抜止部材１６の幅は、抜止部材１６の軸線方向における縁同士の平均の距離である。

径方向において、抜止部材１６が位置している挿口２０の外周面２０ａと受口２２の内周面２２ａとの距離に対する抜止部材１６の最大高さの比は、抜止部材１６がゴム等の大きな変形が可能である場合、０．８以上、１．５以下が好ましく、１．０以上、１．２以下がより好ましい。抜止部材１６が金属や樹脂等の大きな変形が困難である場合の前記比は、０．３以上、１．０以下が好ましく、０．８以上、０．９以下がより好ましい。前記抜止部材１６の高さの比が前記範囲の下限値以上であれば、挿口２０が受口２２から抜けることを抑制しやすい。前記抜止部材１６の高さの比が前記範囲の上限値以下であれば、挿口２０を受口２２内に容易に挿し込むことができる。
なお、抜止部材１６の最大高さは、挿口２０の外周面２０ａと抜止部材１６の径方向の受口２２側の先端との距離である。

抜止部材１６の材質としては、例えば、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム等のゴム製、ステンレス鋼等の鋼材、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂等の樹脂を例示できる。抜止部材１６としては、鋼板に樹脂を被覆した部材を使用することもできる。

シールゴム１８は、受口２２の内周面２２ａと挿口２０の外周面２０ａとの間における、抜止部材１６よりも第１の管体１０の管端１０ａ側に位置し、内周面２２ａに取り付けられている。シールゴム１８は、環状であり、受口２２の内周面２２ａと挿口２０の外周面２０ａの両方に密着した状態で周回している。
シールゴム１８により、継手構造１の受口２２が挿口２０を受け入れた部分を通過する水等が漏れることが抑制される。

継手構造１では、シールゴム１８は、受口２２の内周面２２ａにおける第２の係止面２６ｂよりも第１の管体１０の挿口２０の管端１０ａ側に位置している。この例では、第２の管体１２が、受口２２の内周面２２ａにおける第２の係止面２６ｂよりも挿口２０の管端１０ａ側に挿口２０を周回する凹条２８を有している。そして、シールゴム１８が凹条２８に嵌合している。
なお、本発明では、挿口２０の外周面２０ａにおける第２の係止面２６ｂよりも挿口２０の管端１０ａ側にシールゴム１８を固定していてもよい。

シールゴム１８の軸線方向に沿って切断した断面形状は、受口２２への挿口２０の挿入性とシール性を考慮して適宜設定すればよい。
シールゴム１８の材質としては、例えば、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等の合成ゴムを例示できる。シールゴム１８の材質としては、１種でもよく、２種以上でもよい。

シールゴム１８を受口２２の内周面２２ａに固定する方法としては、抜止部材１６を挿口２０の外周面２０ａに固定する方法と同じ方法を例示でき、接着剤で接着する方法が好ましい。
シールゴム１８を固定する接着剤としては、抜止部材１６を固定する接着剤と同じものを例示できる。

継手構造１は、以下の方法で容易に形成できる。第２の管体１２のシールゴム１８を備える受口２２に、第１の管体１０の抜止部材１６を備える挿口２０を挿入する。次いで、受口２２の外側から、挿入孔２３を通じて係止部材１４を挿口２０と受口２２の間に挿入する。

継手構造１では、例えば、地震の発生時や圧送時に挿口２０を受口２２から抜く力が加わったときに、係止部材１４の軸線方向の両側に第１の係止面２６ａと第２の係止面２６ｂが当接して係止する。これにより、受口２２からの挿口２０の予期せぬ離脱が抑制される。

このように、継手構造１は、作業性に優れ、管体の離脱抑制効果が高い。例えば、第２の管体１２が両方の管端部に受口２２を有する曲管であり、両方の受口２２に直管である第１の管体１０の挿口２０を受け入れる場合、地震の発生時や圧送時には大きなスラスト力が加わる。この場合でも、継手構造１であれば、受口２２からの挿口２０の離脱を十分に抑制できる。

また、継手構造１では、施工後に挿口２０と受口２２の間に位置する係止部材１４を引き抜いて解体し、再度係止部材１４を挿し込んで継手構造１を形成することもできるため、メンテナンス性にも優れている。特に長尺部材が金属製ワイヤ１４Ａで、その長さＬが挿口２０の外周面の周長や第２の溝２４の周長よりも５０～２００ｍｍ長いと、挿入後に金属製ワイヤ１４Ａの端部が挿入孔２３から外に飛び出た状態になるため、メンテナンス性に優れ、挿入のやり直しも容易である。長尺部材（金属製ワイヤ）を長く設定し、挿入後の端部が挿入孔から飛び出た状態にする利点は、他の実施形態でも同様である。

［第２実施形態］
第２実施形態の管体の継手構造２（以下、単に「継手構造２」とも記す。）は、図５に示すように、第２の管体１２の管端１２ａ近傍の受口２２の内周面２２ａと挿口２０の外周面２０ａの間にシール部材３０を備えている。シール部材３０は、環状であり、受口２２の内周面２２ａと挿口２０の外周面２０ａの両方に密着した状態で周回している。継手構造２は、シール部材３０を有している以外は、継手構造１と同様の態様である。

例えば、挿口２０の外周面２０ａにシール部材３０を接着剤等で固定することで、第２の管体１２の管端１２ａ近傍の受口２２の内周面２２ａと挿口２０の外周面２０ａの間にシール部材３０を位置させることができる。また、挿口２０を受口２２に挿入して接合した後、受口２２の管端１２ａ側から受口２２の内周面２２ａと挿口２０の外周面２０ａの間にシール部材３０を詰め込んでもよい。これらの態様であれば、第１の管体１０と第２の管体１２とを接合する際、抜止部材１６とシール部材３０とが干渉して挿口２０の受口２２への挿入が困難になることを抑制できる。
シール部材３０の材質としては、例えば、シールゴム１８で例示したものと同じものを例示できる。

継手構造２も継手構造１と同様に容易に形成でき、受口２２からの挿口２０の予期せぬ離脱を抑制でき、メンテナンス性にも優れている。また、継手構造２では、シール部材３０を備えているため、施工後に挿入孔２３を塞ぐことで、外部からの水等の浸入を防ぐことができ、その結果、係止部材１４の腐食を抑制することができる。また、受口２２の管端１２ａ近傍において受口２２や挿口２０が予期せず変形することを抑制しやすくなる。
なお、本発明の管体の継手構造が受口２２の管端１２ａ寄りにシール部材３０を備えている場合、挿口２０の管端１０ａ寄りのシールゴム１８を備えていなくてもよい。

［第３実施形態］
第３実施形態の管体の継手構造３（以下、単に「継手構造３」とも記す。）は、図６に示すように、挿口２０が外周面２０ａに第１の係止面２６ａを有する第１の溝２５を有し、受口２２が内周面２２ａに第２の係止面２６ｂを有する第２の溝２４を有する。継手構造３は、挿口２０の外周面２０ａ上に抜止部材１６を備える代わりに、挿口２０の外周面２０ａに第１の溝２５を有している以外は、継手構造１と同様の態様である。

継手構造３では、第１の溝２５の挿口２０の管端１０ａ側の段差が、挿口２０の外周面２０ａにおける係止部材１４よりも挿口２０の管端１０ａ側に位置する、係止部材１４側に向く第１の係止面２６ａを含む段差である。また、第２の溝２４の受口２２の管端１２ａ側の段差が、受口２２の内周面２２ａにおける係止部材１４よりも受口２２の管端１２ａ側に位置する、係止部材１４側に向く第２の係止面２６ｂを含む段差である。

継手構造３でも、挿口２０を受口２２に挿入した後、受口２２の外側から挿入孔２３を通じて係止部材１４を挿口２０と受口２２の間に挿入することで容易に形成できる。また、地震の発生時や圧送時に挿口２０を受口２２から抜く力が加わったときには、係止部材１４に第１の係止面２６ａと第２の係止面２６ｂが当接して係止するため、受口２２からの挿口２０の予期せぬ離脱が抑制される。また、係止部材１４の抜き挿しが容易なため、メンテナンス性にも優れている。
このように、本発明の管体の継手構造は、第１の管体の挿口の外周面上に抜止部材を備えていなくてもよい。

［第４実施形態］
第４実施形態の管体の継手構造４（以下、単に「継手構造４」とも記す。）は、図７に示すように、受口２２の内周面２２ａ上における係止部材１４よりも受口２２の管端１２ａ側に抜止部材３２を有する。継手構造４は、受口２２の内周面２２ａに第２の溝２４を有する代わりに抜止部材３２を有する点、及び径方向の抜止部材１６の高さを低く設定する点以外は、継手構造１と同様の態様である。

継手構造４では、抜止部材３２が、係止部材１４側に向く第２の係止面２６ｂを有している。
継手構造４は、受口２２の内周面２２ａと挿口２０の外周面２０ａとの間を軸線周りに周回する環状の抜止部材３２を有していてもよく、周方向に断続的に存在する複数の抜止部材３２を有していてもよい。

抜止部材３２の態様としては、抜止部材１６と同様の態様を例示できる。この例の抜止部材３２の軸線方向に沿って切断した断面形状は、受口２２の内周面２２ａから挿口２０の外周面２０ａに向かうにつれて幅が狭くなる台形状である。なお、抜止部材３２の断面形状は、台形状には限定されず、半円状、矩形状等であってもよい。

抜止部材３２の断面形状としては、第２の係止面２６ｂが第２の管体１２の管端１２ａに向かうにつれて高くなる傾斜面となる形状が好ましい。これにより、第２の係止面２６ｂが係止部材１４に当接して係止したときに、抜止部材３２が受口２２の内周面２２ａから剥がれにくくなる。
抜止部材３２の軸線方向に沿って切断した断面における受口２２の内周面２２ａに対する第２の係止面２６ｂの傾斜角度の好ましい範囲は、前記の第１の係止面２６ａの傾斜角度θの好ましい範囲と同様である。

抜止部材３２の断面形状における第２の係止面２６ｂと反対側は、第２の管体１２の管端１２ａに向かうにつれて低くなる傾斜面であることが好ましい。これにより、挿口２０を受口２２内に挿し込む際に抜止部材３２が引っ掛かりにくく、容易に挿し込むことができる。
抜止部材３２の断面形状における第２の係止面２６ｂと反対側の傾斜面の受口２２の内周面２２ａに対する傾斜角度の好ましい範囲は、前記の傾斜面１７の傾斜角度φの好ましい範囲と同様である。

継手構造４においては、抜止部材３２の寸法は、抜止部材１６の寸法に応じて設定する。具体的には、継手構造４における抜止部材１６と抜止部材３２の径方向の高さは、挿口２０を受口２２から抜く力が加わったときに係止でき、かつ挿口２０の受口２２への挿入時に抜止部材１６と抜止部材３２とが干渉せず、容易に挿入できるように設定する。

径方向において、挿口２０の外周面２０ａと受口２２の内周面２２ａとの距離に対する、抜止部材１６の最大高さと抜止部材３２の最大高さの合計の比は、抜止部材１６と抜止部材３２の両方あるいは片方がゴム等の大きな変形が可能である場合、０．８以上、１．５以下が好ましく、１．０以上、１．２以下がより好ましい。抜止部材１６と抜止部材３２が金属や樹脂等の大きな変形が困難である場合の前記比は、０．３以上、１．０以下が好ましく、０．８以上、０．９以下がより好ましい。前記比が前記範囲の下限値以上であれば、挿口２０が受口２２から抜けることを抑制しやすい。前記比が前記範囲の上限値以下であれば、挿口２０を受口２２内に容易に挿し込むことができる。
軸線方向の抜止部材３２の幅の好ましい範囲は、抜止部材１６の幅の好ましい範囲と同様である。

継手構造４は、挿口２０を受口２２に挿入した後、受口２２の外側から挿入孔２３を通じて係止部材１４を挿口２０と受口２２の間に挿入することで容易に形成できる。また、地震の発生時や圧送時に挿口２０を受口２２から抜く力が加わったときには、係止部材１４に第１の係止面２６ａと第２の係止面２６ｂが当接して係止するため、受口２２からの挿口２０の予期せぬ離脱が抑制される。また、係止部材１４の抜き挿しが容易なため、メンテナンス性にも優れている。
挿口２０を容易に受口２２に挿し込める点では、継手構造４よりも継手構造１～３の方が好ましい。

［第５実施形態］
第５実施形態の管体の継手構造５（以下、単に「継手構造５」とも記す。）は、図８に示すように、継手構造１に比べて挿口２０及び受口２２が長く、軸線方向において、係止部材１４と抜止部材１６が離れている。これにより、継手構造５は、継手構造１に比べて耐震性に優れる。また、継手構造５も継手構造１と同様に容易に形成でき、受口２２からの挿口２０の予期せぬ離脱を抑制でき、メンテナンス性にも優れている。

継手構造５における挿口２０の長さ、受口２２の長さ、軸線方向の係止部材１４と抜止部材１６との距離は、軸線方向の係止部材１４と第１の係止面２６ａとの距離がレベル２の地震動の許容値以上になるように設定できる。例えば、軸線方向の係止部材１４と第１の係止面２６ａとの距離は、５０ｍｍ以上、４５０ｍｍ以下とすることができる。
継手構造５においては、抜止部材１６とシールゴム１８との軸線方向の距離が離れていてもよい。

なお、本発明の技術的範囲は前記した実施形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、継手構造１～５では、係止部材１４は長尺部材であったが、係止部材は長尺部材には限定されない。例えば、継手構造１、２、５において抜止部材１６が環状で挿口の周囲を周回している態様、継手構造３の態様、継手構造４において抜止部材１６、３２が環状で挿口の周囲を周回している態様等では、複数の球体からなる係止部材１４であってもよい。また、係止部材１４は挿入孔２３の外にはみ出していてもよい。

継手構造１～５は挿入孔２３を受口２２に有していたが、係止部材を挿入するための挿入孔を挿口に有していてもよい。挿入孔を挿口に有する態様とする場合は、漏水を防止するため、軸線方向における挿入孔よりも受口２２の管端１２ａ側にシールゴムを配置する。例えば、第２の溝２４、係止部材１４及び抜止部材１６が挿口２０の管端１０ａ寄りに位置し、シールゴム１８が受口２２の管端１２ａ寄りに位置し、挿入孔２３を挿口２０に有する態様を例示できる。
挿口を容易に受口に挿し込める点では、継手構造１～５のように、挿入孔２３を受口２２に有し、シールゴム１８が第２の溝２４、係止部材１４及び抜止部材１６よりも挿口２０の管端１０ａ側に位置する態様が好ましい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１～５…管体の継手構造、１０…第１の管体、１０ａ…管端、１２…第２の管体、１２ａ…管端、１４…係止部材、１４Ａ…金属製ワイヤ、１６…抜止部材、１８…シールゴム、２０…挿口、２０ａ…外周面、２２…受口、２２ａ…内周面、２３…挿入孔、２４…第２の溝、２５…第１の溝、２６ａ…第１の係止面、２６ｂ…第２の係止面、２８…凹条、３０…シール部材、３２…抜止部材。

Claims (5)

1. 管端部に挿口を有する第１の管体と、管端部に受口を有する第２の管体と、係止部材と、を備え、
   前記受口が前記挿口を受け入れた状態で前記受口の内周面と前記挿口の外周面との間に前記係止部材が位置し、
   前記挿口は前記外周面における前記係止部材よりも前記挿口の管端側に、前記係止部材側に向く第１の係止面を含む段差を有し、
   前記受口は前記内周面における前記係止部材よりも前記受口の管端側に、前記係止部材側に向く第２の係止面を含む段差を有し、
   前記挿口の外周面上に、前記第１の係止面を有する抜止部材を備え、
   前記受口の内周面に、前記第２の係止面を有する第２の溝を有し、
   前記受口が前記挿口を受け入れた状態で前記係止部材側に向く前記抜止部材の前記第１の係止面が、前記第１の管体の管端に向かうにつれて高くなる傾斜面となっており、
   前記係止部材が、前記受口の内周面と前記挿口の外周面との間を軸線まわりに周回する金属製ワイヤであり、
   前記挿口を前記受口から抜く力が加わったときに、前記係止部材に前記第１の係止面と前記第２の係止面が当接して係止する、管体の継手構造。
2. 前記係止部材が、複数本の素線を撚って束ねたストランドが複数本撚り合わされた形態の金属製ワイヤである、請求項１に記載の管体の継手構造。
3. 前記受口又は前記挿口に、前記長尺部材を挿入する挿入孔を有する、請求項１又は２に記載の管体の継手構造。
4. 前記長尺部材の長さが、前記挿口の外周面の周長より長い、請求項１～３のいずれか一項に記載の管体の継手構造。
5. 前記受口の内周面又は前記挿口の外周面の前記第２の係止面よりも前記挿口の管端側に、前記受口の内周面と前記挿口の外周面の両方に密着するシールゴムを備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の管体の継手構造。

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