JPH0216859B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、管相互の接合端部の肌合せ接合方
法に関するもので、詳しくは、従来の煩雑な作業
を省略し且つ自動的に好適な接合端部の肌合せが
容易に出来、熔接のためのスペースを利用し、熔
接後そのまま接合部の良否並びに強度テストが可
能で、熔接の完了を確認し得ることが可能な、工
程の短縮と完全な接合を確保する肌合せ接合方法
に係るものである。 従来、管同士の接合は、鋼管に限らず各種材質
について行なわれているが、接合には複雑な管相
互の肌合せを行ない接合されているが、その接合
部は強度および漏れの試験を必要とするものであ
り、工場あるいは配管敷設現場でも、ある長さま
で定尺の管を接合後、両端を盲蓋等で閉ざし、中
へ加圧流体を閉じ込め、漏れおよび強度試験をす
るのが通例である。 この盲蓋の方法は、大量の加圧流体が必要なこ
とはもち論であるが、このように容積が大きい場
合は、わずかな漏れでは圧力の変化が小さく、長
時間放置（たとえば、一昼夜以上）することとな
り、この間の温度変化による圧力補正も必要とな
る。しかし、この方法は、一定の工場等の限られ
た場所では実施できる方法であるが、地下埋設、
海底配管においては、流体を導入しての強度試
験、漏れ試験としては問題がある。すなわち、も
し、管全体に加圧流体を充填することはできて
も、多量の流体と多くの工数と時間を要すること
と、万一漏れた場合その漏れる場所の確定までは
不可能である。確定するためには、たとえば、埋
設配管の場合、一度は埋め戻した土を再度掘り返
して、全接合箇所を、たとえば、石鹸水等でチエ
ツクすることになり、労力と時間の損失は大きい
ものとなる。また、現場での埋設配管の場合は、
特に、交通遮断の時間を極力短縮する必要があ
り、現場での漏れ試験、耐圧試験は、極力短時間
で行なうことが肝要となる。 従つて、管の接合に対する関連作業の改善の必
要性が痛感されている。まず、従来の状態に言及
する。 従来、接合される２つの管の接合端部の肌合せ
作業の実施状況について述べる。 たとえば、鋼管の場合、鋼管断面は必ずしも真
円ではなく、多少楕円形になつており、また、管
径には公差が認められており、管ごとに内径に差
があるのが普通である。 ここで言う肌合せとは、相互の管軸を合わす芯
合せと、多少楕円形のときは、２つの管の長軸同
士または短軸同士を合わせる２つの作業を含むも
のである。 従来、肌合せのためには、２つの管の長軸方向
をさがすために数か所の管径を測定しなければな
らず、その長軸方向が合うように、接合する管を
回し、次に、２つの管の中心軸が同一線上になる
ように芯合せを行なうものである。従来の芯合せ
については、第１図、第２図に基づいて説明す
る。 第１図は長軸方向合わせを行なつた後の芯合せ
状態を示す正面図、第２図は、同じく側面図であ
る。 図において、１はコの字形金具で、まず、管径
の大きな管ａにコの字形金具１の一方端を軸線方
向と平行に、径方向へ等間隔にて熔接２固定す
る。このコの字形金具１は、第２図に示すよう
に、外周に３か所以上設定される。次に、長軸方
向を合わせて、管ｂをコの字形金具１の内側に挿
入し、くさび４を各コの字形金具１と管ｂとの間
に打ち込み、芯出しを行なつた後、くさび４と管
ｂとの透き間３を熔接して、管ａ，ｂ両者をコの
字形金具１で固定して位置決めし、突き合せ周縁
部を熔接する。熔接後、コの字形金具１の熔接部
を切り落とし、外周面に残つた傷の修正を行なつ
ているものである。また、この従来の方法は外面
を基準とするものであり、内面に段差の出来る可
能性が大である。 上記のとおり、従来はこのような煩雑な作業に
よつて肌合せ接合を行なつていたものである。 因つて、発明者らは、このような従来の煩雑な
作業の改善を目的とし、従来のようなコの字形金
具１もくさび４による芯合せ調節も必要なく、ま
た、楕円形の長軸を合わせるための寸法測定も省
略出来る方法を探究したものである。すなわち、
接合部の肌合せ装置を案出し、この装置を用いて
圧力流体の加圧によつて接合する管の一方と、該
装置の中心軸を同一線上になるようにすると同時
に、管のひずみも真円状態化され、次に、他方の
接合管を上記同様圧力流体の加圧によつて、該装
置と同一中心軸状態にすると同時に管のひずみも
真円状態化されて、管相互の肌合せが行なわれる
ものである。この肌合せがすんだ後接合部を熔接
し、そのまま熔接部の加圧試験が出来るように構
成したものである。 その基本的機構について説明する。 まず、弾性高分子物質からなる、特に靭性の大
なるゴム状弾性体による芯合せ作用についての技
術的背景に言及する。 第３図は、通常のゴムチユーブで、第３図−Ａ
は膨脹前の状態を示す断面、第３図−Ｂは内圧を
加えた場合の状態を示す断面で、内圧を張ると内
径は小さくなる方にふくれるのでなく、内径も外
径も、またチユーブ断面もすべて大きくなりほぼ
相似形にて大きくなることがわかる。このことは
円形断面でも角形断面でも同様である。 第４図は、外周部に角形断面溝をもつ金属リン
グMRを縦断面にて示したもので、５は角形断面
溝であり、第４図−Ａは、角形チユーブ６を角形
断面溝５に嵌合したもので、内圧を張らない場合
の状態を示したものであり、第４図−Ｂは、内圧
を張つた場合の状態を断面にて示したものであ
る。内圧を張ると、角形断面溝の側壁で横にはふ
くれないが、角形チユーブ６の内径、外径ともに
大きくなる。 因つて、この角形チユーブの内径側を固定する
構想を第５図に示したものである。 すなわち、角形チユーブ６の内径側に帯鋼リン
グ７を埋設した角形チユーブ８を金属リングMR
の角形断面溝５に設定したものであり、第５図−
Ａは、内圧を張らない場合、第５図−Ｂは、内圧
を張つた場合の状態を縦断面にて示したもので、
この場合の角形チユーブ８の内径は、内圧を張つ
ても変化なく外径のみ大きくなるものである。 このような機構を有する装置を接続管９中へ挿
入して角形チユーブ８に内圧を張つた場合の状態
を第６図の断面図に示したが、この場合、外周部
に角形断面溝５をもつ金属リングMRに矢印方向
に荷重Ｗをかけたときのｘの変化すなわち撓みを
Δxとして実験した結果は第７図のＷ−Δx曲線に
示すとおりである。 この第７図は縦軸に荷重Ｗ（ton.）を、横軸に
Δx（mm）を示したものである。 この実験に用いた接着管９には鋼管４００Ａを
使用し、弾性高分子物質からなるゴム状弾性体の
剪断弾性率は90Kg／cm2のものを用いた場合であ
る。 このＷ−Δx曲線は、剪断弾性率やその他設計
諸元によつても変つてくるが、この例示からみて
も如何に大きな芯合せ力があるかがわかる。 なお、この力は角形チユーブ８の両側の側壁部
８ａの剛性に大きく影響されるが、内圧ではほと
んど作用されない。 この角形チユーブ８を使用して接続管の肌合せ
を行なう機構の原理を、第８図の原理的概要図に
て説明する。 図において、CTEは、肌合せ装置で、該装置
は、中央に中空部１１を有する円筒状の基体１０
の外周上に、固定用角形断面溝FCSとして第１角
形断面溝１２、第２角形断面溝１３を設け、接続
用角形断面溝JCSとして第３角形断面溝１４を軸
線方向に、熔接部の下部に、熔接により支障のな
い適当な間隔のスペース部を設けて突出環状に形
成するもので、実用的には各角形断面溝のそれぞ
れの側壁１２ａ，１３ａ，１４ａは、上記の角形
断面溝の位置によつて、両側壁または一方の側壁
は、基体１０の外周上に組立式に構成されるもの
である。 この装置CTEは、鋼管接合例のため円筒状の
基体１０を使用するが、異形接合の場合は、それ
ぞれの形状に対応する形状の基体が使用されるこ
とはもち論である。 上記第１、第２、第３角形断面溝１２，１３，
１４に嵌合する角形チユーブ１５は、前記実験の
説明に使用した一体構造のものを図示したもので
あるが、実用的には、底面部１５ａと、側壁部１
５ｂの両側と外周部１５ｃとからなる断面Ｕ形環
状部との２部分を底部にて組み合わせるように成
形して、角形断面溝の側壁の組立によつて気密部
１５ｄを形成するか、あるいは、断面Ｕ形環状部
と底面部１５ａとをあらかじめ接合したものを形
成し、これらを側壁の組立によつて強力に組立固
定するように構成されるものである。 もち論、底面部１５ａには、前記帯鋼リング７
と同系の金属の固定リング１６が埋設され、角形
チユーブ１５の断面Ｕ形環状部の下面部を、底面
部１５ａと同様に非伸長性に、角形断面溝の底部
に固定するものである。また、埋設の固定リング
１６には、基体１０からの流体導入管とを接合す
る金具が設けられる。図は、流体導入の接合を省
略したものである。 なお、角形チユーブ１５は、弾性高分子物質か
らなる靭性とモジユラスの大なるゴム状物質から
形成されるもので、高度の剪断弾性率を有するも
のである。また、第２角形断面溝１３と第３角形
断面溝１４との間には熔接部の下部に熔接により
支障のない間隔のスペース部TSが設けられる。
該スペース部を利用して熔接接合部の漏れ並びに
強度テストを行なうことができる。 本実施例は、第８図に示すごとく管体Paと接
続管Pbとの両直管相互の接合端部の肌合せ接合
方法を例示したものであり、この肌合せ装置
CTEを、管体Pa内に、固定用角形断面溝FCSで
ある第１角形断面溝１２と第２角形断面溝１３と
スペース部TSの長さの一部分である約1/2部との
範囲を挿入し、スペース部TSの残りの約1/2部の
長さと接合用角形断面溝JCSである第３角形断面
溝１４との範囲を接続用肌合せ部CCとして管体
Pa外に突出するように残して設定されるもので
ある。この両直管相互の接合の場合は固定用角形
断面溝を２個使用するものである。 このように設定して、固定用角形断面溝である
第１角形断面溝１２と第２角形断面溝１３の角形
チユーブ１５の気密部１５ｄに内圧を張ると肌合
せ装置CTEの軸の中心線ECと管体Paの中心線
PaCとは同一線上になるように作動し、管体Pa
の断面楕円ひずみは真円に近くなるように真円状
態化され、この肌合せ装置CTEはかたく固定状
態となる。 次に、管体Paの外に残して突出させたスペー
ス部TSの長さの約1/2部と接合用角形断面溝JCS
とからなる接続用肌合せ部CCに接着管Pbを挿入
する。その状態では、図示のように、接着管Pb
の中心線PbCは、肌合せ装置CTEと管体Paの中
心線EC，PaCとはずれている。 この状態で、次に、第３角形断面溝１４の角形
チユーブ１５の気密部１５ｄに内圧をはると、接
着管Pbの中心線PbCと、肌合せ装置CTEの中心
線ECおび管体Paの中心線PaCとは同一線上にな
るように作動し、接着管のひずみは真円状態化さ
れ肌合せが完了することになる。 次に、この固定状態にてスペース部上の管体
Paと接着管Pbとの相互の端部の肌合せ部を熔接
して、接合端部の肌合せ接合を行なうものであ
る。 接合されると、第２角形断面溝１３と第３角形
断面溝１４との間に形成されたスペース部TSは、
角形チユーブ１５の加圧によつて気密空間部が形
成されているため、このスペース部TSに、所要
の圧力の流体（気体または液体）を導入すれば、
接合部の気密試験および強度試験を、肌合せ接合
と同時に行なうことが出来る。従つて、異状がな
ければ、埋設管の場合は、直ちに埋め戻しが出来
る大きな利点を有するものであり、従来のよう
な、芯合せ用金具の熔接、クサビ調節、予備寸法
測定等の煩雑な手数の必要もなく、さらに、芯合
せ用金具の熔接部の取り除き並びにその補修等の
省略ばかりでなく、また、長尺の配管全体の試験
を別途に行なう必要がなく、熔接後同時に、熔接
部の下部のスペース部を利用して、局部的な試験
にて漏れ並びに熔接部の強度を直ちに行なうこと
が出来る等の顕著な特徴を有するものであるが、
特に、短時間にすべてが完了出来ることが著しい
効果である。 以上、上記の実施例は、直管相互の場合を例示
したものであるが、次に、直管と曲管との接合の
場合に言及する。 この直曲管接合の場合は、直管相互の肌合せの
実施例の場合のような肌合せ装置CTEでは長す
ぎて曲管の内壁に当たるので、該装置の外径も長
さも小さくする必要がある。従つて、角形断面溝
並びに角形チユーブに必要な補修について、第９
図〜第１２図にて説明する。 第９図は、直管と曲管接合の場合の肌合せ装置
の直曲管用角形断面溝１７と角形チユーブ１５と
の関係を示す説明的拡大部分断面図で、管体Pa
の内径IDに対して、直曲管用角形断面溝１７の
側壁１７ａの外径ODを小さくする必要のため、
その透き間RIが比較的広くなり、この直曲管用
角形断面溝１７に、前実施例の直管相互用の角形
チユーブ１５を使用し、その気密部１５ｄに流体
の内圧を張ると、図示のとおり側壁部１５ｂの上
部が透き間にはみ出し耐圧が弱くなる。従つて、
直曲管接合の場合は、この耐圧低下を防止する必
要がある。第１０図は、補強角形チユーブ１８の
補強構造を示す直曲管用角形断面溝１７の要部の
拡大部分断面図で、左側半分は気密部１８ｄに内
圧を掛ける前の状態、右側半分は内圧を張つた時
の状態を示すものである。その直曲管用角形断面
溝１７の側壁１７ａと補強角形チユーブ１８の側
壁部１８ｂとの間の全側壁環状部に、単位扇形金
属板１９を、第１１図の単位扇形金属板１９の組
合せ平面図に示すように、ドーナツ状に多数が組
み合わされて挿入される。 この単位扇形金属板１９には、それぞれ、補強
角形チユーブ１８の側壁部１８ｂの環状溝２０に
はまり込む環状突起１９ａが設けられる。 因つて、補強角形チユーブ１８に内圧を掛ける
と、その側壁部１８ｂの伸長と共に単位扇形金属
板１９は外径方向へ移動し、補強角形チユーブ１
８のはみ出しは抑制され、強力な圧力が保持され
る。補強角形チユーブ１８は、前実施例同様、底
面部１８ａ、側壁部１８ｂ、外周部１８ｃ、気密
部１８ｄを形成するものである。 次に、上記の直曲管接合用の肌合せ装置CTE
による接合端部の肌合せ接合方法に言及する。 本実施例は、第１２図に示すごとく、直管状の
管体Paと接着曲管Pcとの場合を例示したもので、
直曲管接合の場合は、直曲管の固定用角形断面溝
１７（FCS）と直曲管の接続用角形断面溝１７
（JCS）をそれぞれ１個使用するものである。前
実施例と同様、基体１０の外周上に、少なくとも
両側壁の外側の一方の側壁は組立式に構成され
る。また、この補強角形チユーブ１８は、側壁部
１８ｂに環状溝２０を設ける外は、前記の実施例
の角形チユーブ１５と同様に製作され、側壁部１
８ｂが単位扇形金属板にて補強され角形断面溝の
側壁の組立によつて強力に固定するように構成さ
れるものである。 この場合は、単位扇形金属板１９が、直曲管の
固定用と接続用の角形断面溝１７の側壁１７ａと
補強角形チユーブ１８との間に挿入されている。
この２個の同一角形断面溝１７から形成されてい
るもので、その一方を直曲管の固定用角形断面溝
１７（FCS）とし、他方を直曲管の接続用角形断
面溝１７（JCS）とし、その両者の角形断面溝の
間にスペース部TSを形成するものである。この
装置を用い、直管状の管体Paに、直曲管の固定
用角形断面溝１７（FCS）とスペース部TSの長
さの一部分である約1/2部との範囲を挿入し、ス
ペース部TSの残りの約1/2部の長さと直曲管の接
合用角形断面溝１７（JCS）との範囲を接続用肌
合せ部CCとして、管体Pa外に突出するように設
定する。 このように設定して水平を保ちながら、直曲管
の固定用角形断面溝の補強角形チユーブ１８の気
密部１８ｄに内圧を張ると、この装置の軸の中心
線ECと管体Paの中心線PaCとは同一線上になる
ように作動し、管体のひずみは真円に近くなるよ
うに真円状態化して固く固定される。 次に、管体Pa外に突出した接続用肌合せ部CC
に接続曲管PCを挿入する。その状態では、図示
のように、接続曲管PCの中心線PcCは、肌合せ
装置CTEと管体Paの中心線EC，PaCとはずれて
いる。次に、直曲管の接続用角形断面溝１７
（JCS）の補強角形チユーブ１８に内圧を張ると、
接続曲管PCの中心線PcCと合致する。また、こ
れと逆の曲管に直管を接続する場合も可能である
ことはもち論である。 この長さも外径も短い肌合せ装置CTEは使用
後容易に曲管から抜き取ることが出来るものであ
る。上記各実施例における装置においては中空部
を有する基体を例示したが、中空である必要はな
く、これに限定するものでない。 この発明は、直管と直管および直管と曲管等多
くの管体の肌合せ接合が短時間に、しかも容易に
好適に行なうことが出来、そのまま漏れ試験およ
び強度試験が実施出来るもので、前記のような多
くの特徴を有するものである。
法に関するもので、詳しくは、従来の煩雑な作業
を省略し且つ自動的に好適な接合端部の肌合せが
容易に出来、熔接のためのスペースを利用し、熔
接後そのまま接合部の良否並びに強度テストが可
能で、熔接の完了を確認し得ることが可能な、工
程の短縮と完全な接合を確保する肌合せ接合方法
に係るものである。 従来、管同士の接合は、鋼管に限らず各種材質
について行なわれているが、接合には複雑な管相
互の肌合せを行ない接合されているが、その接合
部は強度および漏れの試験を必要とするものであ
り、工場あるいは配管敷設現場でも、ある長さま
で定尺の管を接合後、両端を盲蓋等で閉ざし、中
へ加圧流体を閉じ込め、漏れおよび強度試験をす
るのが通例である。 この盲蓋の方法は、大量の加圧流体が必要なこ
とはもち論であるが、このように容積が大きい場
合は、わずかな漏れでは圧力の変化が小さく、長
時間放置（たとえば、一昼夜以上）することとな
り、この間の温度変化による圧力補正も必要とな
る。しかし、この方法は、一定の工場等の限られ
た場所では実施できる方法であるが、地下埋設、
海底配管においては、流体を導入しての強度試
験、漏れ試験としては問題がある。すなわち、も
し、管全体に加圧流体を充填することはできて
も、多量の流体と多くの工数と時間を要すること
と、万一漏れた場合その漏れる場所の確定までは
不可能である。確定するためには、たとえば、埋
設配管の場合、一度は埋め戻した土を再度掘り返
して、全接合箇所を、たとえば、石鹸水等でチエ
ツクすることになり、労力と時間の損失は大きい
ものとなる。また、現場での埋設配管の場合は、
特に、交通遮断の時間を極力短縮する必要があ
り、現場での漏れ試験、耐圧試験は、極力短時間
で行なうことが肝要となる。 従つて、管の接合に対する関連作業の改善の必
要性が痛感されている。まず、従来の状態に言及
する。 従来、接合される２つの管の接合端部の肌合せ
作業の実施状況について述べる。 たとえば、鋼管の場合、鋼管断面は必ずしも真
円ではなく、多少楕円形になつており、また、管
径には公差が認められており、管ごとに内径に差
があるのが普通である。 ここで言う肌合せとは、相互の管軸を合わす芯
合せと、多少楕円形のときは、２つの管の長軸同
士または短軸同士を合わせる２つの作業を含むも
のである。 従来、肌合せのためには、２つの管の長軸方向
をさがすために数か所の管径を測定しなければな
らず、その長軸方向が合うように、接合する管を
回し、次に、２つの管の中心軸が同一線上になる
ように芯合せを行なうものである。従来の芯合せ
については、第１図、第２図に基づいて説明す
る。 第１図は長軸方向合わせを行なつた後の芯合せ
状態を示す正面図、第２図は、同じく側面図であ
る。 図において、１はコの字形金具で、まず、管径
の大きな管ａにコの字形金具１の一方端を軸線方
向と平行に、径方向へ等間隔にて熔接２固定す
る。このコの字形金具１は、第２図に示すよう
に、外周に３か所以上設定される。次に、長軸方
向を合わせて、管ｂをコの字形金具１の内側に挿
入し、くさび４を各コの字形金具１と管ｂとの間
に打ち込み、芯出しを行なつた後、くさび４と管
ｂとの透き間３を熔接して、管ａ，ｂ両者をコの
字形金具１で固定して位置決めし、突き合せ周縁
部を熔接する。熔接後、コの字形金具１の熔接部
を切り落とし、外周面に残つた傷の修正を行なつ
ているものである。また、この従来の方法は外面
を基準とするものであり、内面に段差の出来る可
能性が大である。 上記のとおり、従来はこのような煩雑な作業に
よつて肌合せ接合を行なつていたものである。 因つて、発明者らは、このような従来の煩雑な
作業の改善を目的とし、従来のようなコの字形金
具１もくさび４による芯合せ調節も必要なく、ま
た、楕円形の長軸を合わせるための寸法測定も省
略出来る方法を探究したものである。すなわち、
接合部の肌合せ装置を案出し、この装置を用いて
圧力流体の加圧によつて接合する管の一方と、該
装置の中心軸を同一線上になるようにすると同時
に、管のひずみも真円状態化され、次に、他方の
接合管を上記同様圧力流体の加圧によつて、該装
置と同一中心軸状態にすると同時に管のひずみも
真円状態化されて、管相互の肌合せが行なわれる
ものである。この肌合せがすんだ後接合部を熔接
し、そのまま熔接部の加圧試験が出来るように構
成したものである。 その基本的機構について説明する。 まず、弾性高分子物質からなる、特に靭性の大
なるゴム状弾性体による芯合せ作用についての技
術的背景に言及する。 第３図は、通常のゴムチユーブで、第３図−Ａ
は膨脹前の状態を示す断面、第３図−Ｂは内圧を
加えた場合の状態を示す断面で、内圧を張ると内
径は小さくなる方にふくれるのでなく、内径も外
径も、またチユーブ断面もすべて大きくなりほぼ
相似形にて大きくなることがわかる。このことは
円形断面でも角形断面でも同様である。 第４図は、外周部に角形断面溝をもつ金属リン
グMRを縦断面にて示したもので、５は角形断面
溝であり、第４図−Ａは、角形チユーブ６を角形
断面溝５に嵌合したもので、内圧を張らない場合
の状態を示したものであり、第４図−Ｂは、内圧
を張つた場合の状態を断面にて示したものであ
る。内圧を張ると、角形断面溝の側壁で横にはふ
くれないが、角形チユーブ６の内径、外径ともに
大きくなる。 因つて、この角形チユーブの内径側を固定する
構想を第５図に示したものである。 すなわち、角形チユーブ６の内径側に帯鋼リン
グ７を埋設した角形チユーブ８を金属リングMR
の角形断面溝５に設定したものであり、第５図−
Ａは、内圧を張らない場合、第５図−Ｂは、内圧
を張つた場合の状態を縦断面にて示したもので、
この場合の角形チユーブ８の内径は、内圧を張つ
ても変化なく外径のみ大きくなるものである。 このような機構を有する装置を接続管９中へ挿
入して角形チユーブ８に内圧を張つた場合の状態
を第６図の断面図に示したが、この場合、外周部
に角形断面溝５をもつ金属リングMRに矢印方向
に荷重Ｗをかけたときのｘの変化すなわち撓みを
Δxとして実験した結果は第７図のＷ−Δx曲線に
示すとおりである。 この第７図は縦軸に荷重Ｗ（ton.）を、横軸に
Δx（mm）を示したものである。 この実験に用いた接着管９には鋼管４００Ａを
使用し、弾性高分子物質からなるゴム状弾性体の
剪断弾性率は90Kg／cm2のものを用いた場合であ
る。 このＷ−Δx曲線は、剪断弾性率やその他設計
諸元によつても変つてくるが、この例示からみて
も如何に大きな芯合せ力があるかがわかる。 なお、この力は角形チユーブ８の両側の側壁部
８ａの剛性に大きく影響されるが、内圧ではほと
んど作用されない。 この角形チユーブ８を使用して接続管の肌合せ
を行なう機構の原理を、第８図の原理的概要図に
て説明する。 図において、CTEは、肌合せ装置で、該装置
は、中央に中空部１１を有する円筒状の基体１０
の外周上に、固定用角形断面溝FCSとして第１角
形断面溝１２、第２角形断面溝１３を設け、接続
用角形断面溝JCSとして第３角形断面溝１４を軸
線方向に、熔接部の下部に、熔接により支障のな
い適当な間隔のスペース部を設けて突出環状に形
成するもので、実用的には各角形断面溝のそれぞ
れの側壁１２ａ，１３ａ，１４ａは、上記の角形
断面溝の位置によつて、両側壁または一方の側壁
は、基体１０の外周上に組立式に構成されるもの
である。 この装置CTEは、鋼管接合例のため円筒状の
基体１０を使用するが、異形接合の場合は、それ
ぞれの形状に対応する形状の基体が使用されるこ
とはもち論である。 上記第１、第２、第３角形断面溝１２，１３，
１４に嵌合する角形チユーブ１５は、前記実験の
説明に使用した一体構造のものを図示したもので
あるが、実用的には、底面部１５ａと、側壁部１
５ｂの両側と外周部１５ｃとからなる断面Ｕ形環
状部との２部分を底部にて組み合わせるように成
形して、角形断面溝の側壁の組立によつて気密部
１５ｄを形成するか、あるいは、断面Ｕ形環状部
と底面部１５ａとをあらかじめ接合したものを形
成し、これらを側壁の組立によつて強力に組立固
定するように構成されるものである。 もち論、底面部１５ａには、前記帯鋼リング７
と同系の金属の固定リング１６が埋設され、角形
チユーブ１５の断面Ｕ形環状部の下面部を、底面
部１５ａと同様に非伸長性に、角形断面溝の底部
に固定するものである。また、埋設の固定リング
１６には、基体１０からの流体導入管とを接合す
る金具が設けられる。図は、流体導入の接合を省
略したものである。 なお、角形チユーブ１５は、弾性高分子物質か
らなる靭性とモジユラスの大なるゴム状物質から
形成されるもので、高度の剪断弾性率を有するも
のである。また、第２角形断面溝１３と第３角形
断面溝１４との間には熔接部の下部に熔接により
支障のない間隔のスペース部TSが設けられる。
該スペース部を利用して熔接接合部の漏れ並びに
強度テストを行なうことができる。 本実施例は、第８図に示すごとく管体Paと接
続管Pbとの両直管相互の接合端部の肌合せ接合
方法を例示したものであり、この肌合せ装置
CTEを、管体Pa内に、固定用角形断面溝FCSで
ある第１角形断面溝１２と第２角形断面溝１３と
スペース部TSの長さの一部分である約1/2部との
範囲を挿入し、スペース部TSの残りの約1/2部の
長さと接合用角形断面溝JCSである第３角形断面
溝１４との範囲を接続用肌合せ部CCとして管体
Pa外に突出するように残して設定されるもので
ある。この両直管相互の接合の場合は固定用角形
断面溝を２個使用するものである。 このように設定して、固定用角形断面溝である
第１角形断面溝１２と第２角形断面溝１３の角形
チユーブ１５の気密部１５ｄに内圧を張ると肌合
せ装置CTEの軸の中心線ECと管体Paの中心線
PaCとは同一線上になるように作動し、管体Pa
の断面楕円ひずみは真円に近くなるように真円状
態化され、この肌合せ装置CTEはかたく固定状
態となる。 次に、管体Paの外に残して突出させたスペー
ス部TSの長さの約1/2部と接合用角形断面溝JCS
とからなる接続用肌合せ部CCに接着管Pbを挿入
する。その状態では、図示のように、接着管Pb
の中心線PbCは、肌合せ装置CTEと管体Paの中
心線EC，PaCとはずれている。 この状態で、次に、第３角形断面溝１４の角形
チユーブ１５の気密部１５ｄに内圧をはると、接
着管Pbの中心線PbCと、肌合せ装置CTEの中心
線ECおび管体Paの中心線PaCとは同一線上にな
るように作動し、接着管のひずみは真円状態化さ
れ肌合せが完了することになる。 次に、この固定状態にてスペース部上の管体
Paと接着管Pbとの相互の端部の肌合せ部を熔接
して、接合端部の肌合せ接合を行なうものであ
る。 接合されると、第２角形断面溝１３と第３角形
断面溝１４との間に形成されたスペース部TSは、
角形チユーブ１５の加圧によつて気密空間部が形
成されているため、このスペース部TSに、所要
の圧力の流体（気体または液体）を導入すれば、
接合部の気密試験および強度試験を、肌合せ接合
と同時に行なうことが出来る。従つて、異状がな
ければ、埋設管の場合は、直ちに埋め戻しが出来
る大きな利点を有するものであり、従来のよう
な、芯合せ用金具の熔接、クサビ調節、予備寸法
測定等の煩雑な手数の必要もなく、さらに、芯合
せ用金具の熔接部の取り除き並びにその補修等の
省略ばかりでなく、また、長尺の配管全体の試験
を別途に行なう必要がなく、熔接後同時に、熔接
部の下部のスペース部を利用して、局部的な試験
にて漏れ並びに熔接部の強度を直ちに行なうこと
が出来る等の顕著な特徴を有するものであるが、
特に、短時間にすべてが完了出来ることが著しい
効果である。 以上、上記の実施例は、直管相互の場合を例示
したものであるが、次に、直管と曲管との接合の
場合に言及する。 この直曲管接合の場合は、直管相互の肌合せの
実施例の場合のような肌合せ装置CTEでは長す
ぎて曲管の内壁に当たるので、該装置の外径も長
さも小さくする必要がある。従つて、角形断面溝
並びに角形チユーブに必要な補修について、第９
図〜第１２図にて説明する。 第９図は、直管と曲管接合の場合の肌合せ装置
の直曲管用角形断面溝１７と角形チユーブ１５と
の関係を示す説明的拡大部分断面図で、管体Pa
の内径IDに対して、直曲管用角形断面溝１７の
側壁１７ａの外径ODを小さくする必要のため、
その透き間RIが比較的広くなり、この直曲管用
角形断面溝１７に、前実施例の直管相互用の角形
チユーブ１５を使用し、その気密部１５ｄに流体
の内圧を張ると、図示のとおり側壁部１５ｂの上
部が透き間にはみ出し耐圧が弱くなる。従つて、
直曲管接合の場合は、この耐圧低下を防止する必
要がある。第１０図は、補強角形チユーブ１８の
補強構造を示す直曲管用角形断面溝１７の要部の
拡大部分断面図で、左側半分は気密部１８ｄに内
圧を掛ける前の状態、右側半分は内圧を張つた時
の状態を示すものである。その直曲管用角形断面
溝１７の側壁１７ａと補強角形チユーブ１８の側
壁部１８ｂとの間の全側壁環状部に、単位扇形金
属板１９を、第１１図の単位扇形金属板１９の組
合せ平面図に示すように、ドーナツ状に多数が組
み合わされて挿入される。 この単位扇形金属板１９には、それぞれ、補強
角形チユーブ１８の側壁部１８ｂの環状溝２０に
はまり込む環状突起１９ａが設けられる。 因つて、補強角形チユーブ１８に内圧を掛ける
と、その側壁部１８ｂの伸長と共に単位扇形金属
板１９は外径方向へ移動し、補強角形チユーブ１
８のはみ出しは抑制され、強力な圧力が保持され
る。補強角形チユーブ１８は、前実施例同様、底
面部１８ａ、側壁部１８ｂ、外周部１８ｃ、気密
部１８ｄを形成するものである。 次に、上記の直曲管接合用の肌合せ装置CTE
による接合端部の肌合せ接合方法に言及する。 本実施例は、第１２図に示すごとく、直管状の
管体Paと接着曲管Pcとの場合を例示したもので、
直曲管接合の場合は、直曲管の固定用角形断面溝
１７（FCS）と直曲管の接続用角形断面溝１７
（JCS）をそれぞれ１個使用するものである。前
実施例と同様、基体１０の外周上に、少なくとも
両側壁の外側の一方の側壁は組立式に構成され
る。また、この補強角形チユーブ１８は、側壁部
１８ｂに環状溝２０を設ける外は、前記の実施例
の角形チユーブ１５と同様に製作され、側壁部１
８ｂが単位扇形金属板にて補強され角形断面溝の
側壁の組立によつて強力に固定するように構成さ
れるものである。 この場合は、単位扇形金属板１９が、直曲管の
固定用と接続用の角形断面溝１７の側壁１７ａと
補強角形チユーブ１８との間に挿入されている。
この２個の同一角形断面溝１７から形成されてい
るもので、その一方を直曲管の固定用角形断面溝
１７（FCS）とし、他方を直曲管の接続用角形断
面溝１７（JCS）とし、その両者の角形断面溝の
間にスペース部TSを形成するものである。この
装置を用い、直管状の管体Paに、直曲管の固定
用角形断面溝１７（FCS）とスペース部TSの長
さの一部分である約1/2部との範囲を挿入し、ス
ペース部TSの残りの約1/2部の長さと直曲管の接
合用角形断面溝１７（JCS）との範囲を接続用肌
合せ部CCとして、管体Pa外に突出するように設
定する。 このように設定して水平を保ちながら、直曲管
の固定用角形断面溝の補強角形チユーブ１８の気
密部１８ｄに内圧を張ると、この装置の軸の中心
線ECと管体Paの中心線PaCとは同一線上になる
ように作動し、管体のひずみは真円に近くなるよ
うに真円状態化して固く固定される。 次に、管体Pa外に突出した接続用肌合せ部CC
に接続曲管PCを挿入する。その状態では、図示
のように、接続曲管PCの中心線PcCは、肌合せ
装置CTEと管体Paの中心線EC，PaCとはずれて
いる。次に、直曲管の接続用角形断面溝１７
（JCS）の補強角形チユーブ１８に内圧を張ると、
接続曲管PCの中心線PcCと合致する。また、こ
れと逆の曲管に直管を接続する場合も可能である
ことはもち論である。 この長さも外径も短い肌合せ装置CTEは使用
後容易に曲管から抜き取ることが出来るものであ
る。上記各実施例における装置においては中空部
を有する基体を例示したが、中空である必要はな
く、これに限定するものでない。 この発明は、直管と直管および直管と曲管等多
くの管体の肌合せ接合が短時間に、しかも容易に
好適に行なうことが出来、そのまま漏れ試験およ
び強度試験が実施出来るもので、前記のような多
くの特徴を有するものである。
第１図は、従来の接合管相互の芯合せ状態を示
す正面図、第２図は、管体にコの字形金具の熔接
された状態を示す側面図、第３図−Ａ，Ｂは、通
常のゴムチユーブの膨脹前と膨脹後の状態を示す
断面図、第４図−Ａは、角形断面溝を有する金属
リングの角形チユーブを嵌合した縦断面図、第４
図−Ｂは、金属リングの角形断面溝内の角形チユ
ーブに内圧を張つた状態を示す縦断面図、第５図
−Ａは、金属リング内に設定する角形チユーブの
内径側に帯鋼リングを埋設して底面部を非伸長性
とした縦断面図、第５図−Ｂは、第５図−Ａの角
形チユーブに内圧を張つた場合の縦断面図、第６
図は、第５図−Ａを接続管内へ挿入して角形チユ
ーブに内圧を張つた状態を示す縦断面図、第７図
は、荷重Ｗと撓みとの関係曲線図、第８図は、肌
合せ装置による直管相互の肌合せ機構を示す断面
図、第９図は、直管と曲管接合の場合の角形断面
溝と角形チユーブとの関係を示す説明的拡大部分
断面図、第１０図は、補強角形チユーブの補強構
造を示す角形断面溝部の拡大部分断面図、第１１
図は、単位扇形金属板の組合せ平面図、第１２図
は、肌合せ装置による直曲管接合の肌合せ機構を
示す断面図である。 CTE……肌合せ装置、Pa……管体、Pb……接
続管、１０……基体、FCS……固定用角形断面
溝、１２……第１角形断面溝、１３……第２角形
断面溝、JCS……接続用角形断面溝、１４………
第３角形断面溝、TS……スペース部、１５……
角形チユーブ、１５ｄ……気密部、CC……接続
用肌合せ部、EC……肌合せ装置の中心線、PaC
……管体の中心線、PbC……接続間の中心線、１
６……固定リング、１７……直曲管の固定用と接
続用の角形断面溝、１７（FCS）……直曲管の固
定用角形断面溝、１７（JCS）……直曲管の接続
用角形断面溝、１８……補強角形チユーブ、１８
ｄ……気密部、Pc……接続曲管、PcC……接続
曲管の中心線、１９……単位扇形金属板、１９ａ
……環状突起、２０……環状溝。
す正面図、第２図は、管体にコの字形金具の熔接
された状態を示す側面図、第３図−Ａ，Ｂは、通
常のゴムチユーブの膨脹前と膨脹後の状態を示す
断面図、第４図−Ａは、角形断面溝を有する金属
リングの角形チユーブを嵌合した縦断面図、第４
図−Ｂは、金属リングの角形断面溝内の角形チユ
ーブに内圧を張つた状態を示す縦断面図、第５図
−Ａは、金属リング内に設定する角形チユーブの
内径側に帯鋼リングを埋設して底面部を非伸長性
とした縦断面図、第５図−Ｂは、第５図−Ａの角
形チユーブに内圧を張つた場合の縦断面図、第６
図は、第５図−Ａを接続管内へ挿入して角形チユ
ーブに内圧を張つた状態を示す縦断面図、第７図
は、荷重Ｗと撓みとの関係曲線図、第８図は、肌
合せ装置による直管相互の肌合せ機構を示す断面
図、第９図は、直管と曲管接合の場合の角形断面
溝と角形チユーブとの関係を示す説明的拡大部分
断面図、第１０図は、補強角形チユーブの補強構
造を示す角形断面溝部の拡大部分断面図、第１１
図は、単位扇形金属板の組合せ平面図、第１２図
は、肌合せ装置による直曲管接合の肌合せ機構を
示す断面図である。 CTE……肌合せ装置、Pa……管体、Pb……接
続管、１０……基体、FCS……固定用角形断面
溝、１２……第１角形断面溝、１３……第２角形
断面溝、JCS……接続用角形断面溝、１４………
第３角形断面溝、TS……スペース部、１５……
角形チユーブ、１５ｄ……気密部、CC……接続
用肌合せ部、EC……肌合せ装置の中心線、PaC
……管体の中心線、PbC……接続間の中心線、１
６……固定リング、１７……直曲管の固定用と接
続用の角形断面溝、１７（FCS）……直曲管の固
定用角形断面溝、１７（JCS）……直曲管の接続
用角形断面溝、１８……補強角形チユーブ、１８
ｄ……気密部、Pc……接続曲管、PcC……接続
曲管の中心線、１９……単位扇形金属板、１９ａ
……環状突起、２０……環状溝。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基体の外周上に１個あるいは２個の固定用角
形断面溝と１個の接続用角形断面溝を形成し、接
続用角形断面溝と固定用角形断面溝との間に熔接
部の下部に熔接により支障のない適当な間隔のス
ペース部を設け、各角形断面溝内に、底面部を非
伸長性とした靭性とモジユラスの大なるゴム状物
質からなる角形チユーブまたは補強角形チユーブ
を組合せた肌合せ装置の１個の接続用角形断面溝
とスペース部の長さの約1/2部との範囲の接続用
肌合せ部を残して固定用角形断面溝とスペース部
の約1/2部を管体に挿入し、その挿入部の固定用
角形断面溝の角形チユーブまたは補強角形チユー
ブの気密部に圧力流体を導入することによつて、
肌合せ装置の中心線と管体の中心線とを合致させ
ると同時に管のひずみを真円状態化し、次に、管
体外に残した上記の接続用肌合せ部に接続管また
は接続曲管を挿入し、接続用角形断面溝の角形チ
ユーブまたは補強角形チユーブの気密部に圧力流
体を導入し、接続管の中心線と管体の中心線とを
合致させて肌合せを行ない、この相互の端部の肌
合せ部を熔接し、熔接後、この肌合せ装置のスペ
ース部に所要の圧力流体を導入して接合部の漏れ
並びに強度テスト試験を行なつて、接合部の完了
を確認する接合端部の肌合せ接合方法。 ２ 補強角形チユーブが単位扇形金属板を多数組
合せてドーナツ状に設定した補強板を、角形チユ
ーブの側壁の伸張と共に外径方向に移動するよう
に補強された特許請求の範囲第１項記載の接合端
部の肌合せ接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57044040A JPS58160835A (ja) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | 接合端部の肌合せ接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57044040A JPS58160835A (ja) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | 接合端部の肌合せ接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58160835A JPS58160835A (ja) | 1983-09-24 |
| JPH0216859B2 true JPH0216859B2 (ja) | 1990-04-18 |
Family
ID=12680504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57044040A Granted JPS58160835A (ja) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | 接合端部の肌合せ接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58160835A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4824775U (ja) * | 1971-07-26 | 1973-03-23 | ||
| JPS5594131A (en) * | 1979-01-10 | 1980-07-17 | Kenji Nishimura | Leakage test method of and apparatus for cylindrical circumferential joint |
-
1982
- 1982-03-18 JP JP57044040A patent/JPS58160835A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58160835A (ja) | 1983-09-24 |
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