不等沈下対策配管構造
【課題】 地盤に埋設された配管路の亀裂、損傷、抜き上りおよび流体排出桝の傾きや破損を回避し、流体が漏れる問題を防止することができる不等沈下対策配管構造を提供する。
【解決手段】 建物から地中に向けて配管された引込管２の管端２ａに、この管端２ａに対して回動自在の管路接続部４を接続し、流入側接続部７ｄおよび流出側接続部７ｆを備えた流体排出桝７の前記流入側接続部７ｄを回動自在の接続構造とし、前記管路接続部４と前記流入側接続部７ｄとの間に、前記引込管２の軸線方向を含む水平面内で屈曲する第１屈曲部８と長さ方向に伸縮する伸縮自在部５および前記第１屈曲部８とは反対方向に屈曲する第２屈曲部６を備えた配管路３を接続してなる。
【解決手段】 建物から地中に向けて配管された引込管２の管端２ａに、この管端２ａに対して回動自在の管路接続部４を接続し、流入側接続部７ｄおよび流出側接続部７ｆを備えた流体排出桝７の前記流入側接続部７ｄを回動自在の接続構造とし、前記管路接続部４と前記流入側接続部７ｄとの間に、前記引込管２の軸線方向を含む水平面内で屈曲する第１屈曲部８と長さ方向に伸縮する伸縮自在部５および前記第１屈曲部８とは反対方向に屈曲する第２屈曲部６を備えた配管路３を接続してなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭基礎等により沈下が起こり難い構造物から屋外側に向けて配管された引込管と、この引込管から公共桝までの間に施工され地盤の沈下に随従して沈下する虞のある私設配管との間の不等沈下対策配管構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅等の建物において、建物の周辺地盤が建物よりも沈下する場合に、建物から周辺地盤に向けて埋設される排水管が周辺地盤に随従して沈下し、埋設された排水管が折損することや排水管路に設けられた継ぎ手部分が脱落することを抑止するために、従来より各種の対策が講じられている。
【０００３】
この一例として、地盤の不等沈下が発生しても管路やその構成部材などが破損しにくく、且つ排水機能を維持することができる排水管路の構造が提案されている（例えば特許文献１）。この排水管路は、可撓性継手を有する上流側と下流側の二つの曲がり管の間に伸縮継手が設けられ、双方の曲がり管は可撓性継手によりほぼ鉛直で且つ相互に本質的に平行な面に沿って回転可能とされている。そして、上流側曲がり管の上流側端部は、建物の屋内側から屋外側へ躯体を貫通して敷設された排水管の流出側端部と接続されている。一方、下流側曲がり管の下流側端部は、建物の屋外側に埋設された排水桝の流入側受口と接続されている。
【０００４】
また、建物から第１の管路を鉛直方向に引出して、地盤中に鉛直姿勢で設けられる第１の伸縮継手に接続するとともに、周囲の地盤へ配管するための第２の管路を、前記鉛直方向に設けられる第１の伸縮継手の近傍で地盤中に水平姿勢で設けられる第２の伸縮継手に接続し、第１及び第２の伸縮継手間を、両方の伸縮継手の軸線方向を含む平面内で屈曲して、第１及び第２の管路よりも剛性の大きい第３の管路で接続した地盤沈下対策配管構造が提案されている（例えば特許文献２）。
【０００５】
このように構成することにより、不等沈下の鉛直成分については、第１の伸縮継ぎ手の伸長により、また、水平成分に対しては、第２の伸縮継ぎ手の伸縮により対応するので、不等沈下の鉛直成分と水平成分とに個別的に対応でき、建物から周囲の地盤に配管する部分での不等沈下量を吸収し、伸縮継手の曲げ変形を防止し得るというものである。
【０００６】
また、歪を受けても亀裂が入ったり、破断したり、連結が外れたりしないようにすることを目的とした管路の伸縮構造並びに伸縮可撓構造が知られている（特許文献３参照）。このものは、外管の軸線方向の一端部の内側に、内管の軸線方向の一端部をその軸線方向にスライド可能に差込み、内外両管の差込み部の外周にカバーを被せている。そして、内管の外周のうち、外管の一端部よりも外側に内管ストッパーが形成され、外管の一端部の外周に外管ストッパーとカバー係止部が形成されている。
【０００７】
また、前記カバーのうち、外管側の端部には外管のカバー係止部に係止可能な外管係止部が形成されている。さらに、カバーの他端側であって、内管ストッパーよりも外側には、同内管ストッパーが係止するカバーストッパーが形成されている。このように、外管と内管とをスライド可能にしてあるので、２以上の管路が伸縮自在となっている。また、内管の軸線方向の他端部を、他の連結管に回動可能に連結してある。よって、地中に配管されたガス管や水道管等の管路は、地盤沈下や貯水タンクの傾斜等があっても、歪を受けにくくなり、管路における水漏れやガス漏れが発生しにくくなるというものである。
【０００８】
また、小さな半径のエルボを使用しても大きな地盤沈下に耐えられるトランジッション継手を得ることを目的としたガス配管用トランジッション継手が知られている（特許文献４参照）。このガス配管用トランジッション継手は、金属製継手本体に樹脂製蛇腹管を一体に接続しており、この蛇腹管側を樹脂製エルボ側に、継手本体側を金属製の建物引き込み立ち上がり管側に接続する構成となっている。
【０００９】
このように、このガス配管用トランジッション継手は、金属製継手本体に樹脂製蛇腹管を一体に接続し、この蛇腹管側を樹脂製エルボに接続しているので、地盤沈下があった場合、地中配管された樹脂製蛇腹管が伸長し、かつ樹脂管が沈下量を吸収する。よって、他の配管部分に無理な力がかからないようになり、ガス漏れの発生が回避されるというものである。
【００１０】
また、埋設管路側の継手部を管端部に確実に追従させることにより、漏水のおそれがなく、しかも長い直管部を設けることなしに安価に構成することを目的とした伸縮可撓管が提案されている（特許文献５参照）。この伸縮可撓管は、沈下するおそれのある地盤に埋設される管路と沈下の起こらない構造物との間を接続するもので、端部に継手部を有するとともに、この継手部の近傍の外面に、この外面から地盤内に向けて入り込む規制板を取り付けた構成となっている。
【００１１】
このような構成によれば、地盤沈下時に伸縮可撓部の曲げ剛性によって継手部を埋設管路の管軸心に対して傾斜させるようなモーメントが作用しても、そのモーメントが規制板を介して地盤により受けられるので、継手部は埋設管路の管端部の沈下に確実に追従する。したがって、漏水を確実に防止でき、しかも規制板を取り付けるだけでよいので、安価に設置できる。
【００１２】
また、止水性を確保しつつ地盤変動に追従可能で、かつ低コストな管路の連結構造及び連結方法が提案されている（特許文献６参照）。この管路の連結構造は、地盤内に構築された下水管である既設管を有している。そして、この既設管の側面には、連結部であるソケット管が溶接等で接続されている。また、このソケット管には、雨水管である削進管が嵌合され、この削進管の一端は地上に露出している。さらに、このソケット管と削進管の間に、シール材が設けられている。よって、地震や地盤沈下等で地盤が変動した場合であっても、シール材により連結構造の内部に地下水が浸入するのを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−３０４０５９号公報
【特許文献２】特開平７−２４８０７５号公報
【特許文献３】特開平９−１７８０４３号公報
【特許文献４】特開平６−２４１３４９号公報
【特許文献５】特開平５−４２８８０号公報
【特許文献６】特開２００７−１１３７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記特許文献１の排水管路の構造は、屋外側へ延出する排水管に接続された上流側曲がり管と、排水ますの流入側受口に接続された下流側曲がり管及びこれらの間に接続された伸縮継手が、排水管の延出方向に沿ってほぼ直線上に配置されているので、建物から相当離れた位置まで敷地が必要であり、狭小地等においては、設置が困難である。また、上流側と下流側の二つの曲がり管がそれぞれクランク状に形成されているので、排水がスムーズに流れにくいという問題点もある。さらに、この排水管路の構造は鉛直方向の変位にのみ管が追従するものであるので、水平方向の変位に対する対応が不十分である。
【００１５】
また、上記特許文献２の配管の不等沈下対策方法も、地盤中に鉛直姿勢で設けられる第１の伸縮継手と、水平姿勢で設けられる第２の伸縮継手の各伸び代以上に地盤が沈下したときは、これらの伸縮継手が対応できない。よって、上記特許文献１の排水管路の構造と同じく、管路同士の連結が外れるおそれがあった。しかも、水平管路部分で逆勾配になる虞があり、排水がスムーズに行われなくなる虞があった。
【００１６】
また、上記特許文献３の管路の伸縮構造並びに伸縮可撓構造は、２以上の管路が伸縮自在のみの構成であるから、地盤沈下があったときに、管の長手方向以外への荷重に対して弱いという欠点がある。したがって、貯水タンクが追従して沈下せずに傾斜する不具合があり、貯水タンクに亀裂が入って水漏れが生じるおそれがあった。
【００１７】
また、上記特許文献４のガス配管用トランジッション継手は、金属製継手本体に樹脂製蛇腹管を一体に接続した簡易な構成であるから、不等沈下の吸収量が小さく、樹脂製蛇腹管の伸び代以上に地盤が沈下したときは、この樹脂製蛇腹管が対応できなかった。このため、配管や樹脂製蛇腹管に亀裂が入ってガス漏れが発生するおそれがあった。
【００１８】
また、上記特許文献５の伸縮可撓管は、埋設管路の管軸心に対して傾斜させるようなモーメントを規制板及び地盤側で受けることはできるが、鉛直成分を吸収しにくいので、伸縮可撓管の伸び代以上に地盤が沈下したときは、この伸縮可撓管が対応できなかった。よって、歪を受けて管路に亀裂が入ったり、抜き上がったり、管路同士の連結が外れる等で、水漏れが生じ易いという問題が残されていた。
【００１９】
また、上記特許文献６の管路の連結構造及び連結方法は、下水管である既設管の側面に、連結部であるソケット管を溶接等で接続した構成であり、不等沈下の吸収量が小さいという難点があった。よって、地盤沈下に十分追従し得ず、やはり管路に亀裂が入ったり、連結が外れたりする等で、内部に地下水が浸入するおそれがあった。
【００２０】
そこで、本発明は、地盤に埋設された配管路の亀裂、損傷、抜き上り及び流体排出桝の傾きや破損を抑制することができる不等沈下対策配管構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
請求項１に記載の不等沈下対策配管構造は、建物から地中に向けて配管された引込管の管端に、この管端に対して回動自在の管路接続部を接続するとともに、流入側接続部及び流出側接続部を備えた流体排出桝の前記流入側接続部を回動自在の接続構造とし、前記管路接続部と前記流入側接続部との間に、前記引込管の軸線方向を含む水平面内で屈曲する第１屈曲部と、長さ方向に伸縮する伸縮自在部と、前記第１屈曲部の反対方向に屈曲する第２屈曲部と、を備えた配管路を接続することを特徴としている。
【００２２】
請求項２に記載の不等沈下対策配管構造は、前記管路接続部は、前記引込管の軸線方向に対し所定の傾斜角度内で自在に屈曲可能な自在継手であることを特徴としている。
【００２３】
請求項３に記載の不等沈下対策配管構造は、前記第１屈曲部は、略直角に屈曲するエルボ継手であることを特徴としている。
【００２４】
請求項４に記載の不等沈下対策配管構造は、前記伸縮自在部は、伸縮自在、且つ回動自在な伸縮継手であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に記載の不等沈下対策配管構造によると、前記引込管に接続された管路接続部と流体排出桝の流入側接続部との間に、第１屈曲部、伸縮自在部及び第２屈曲部を備えた配管路を接続しているので、建物周囲の地盤が不等沈下すると、引込管に対して配管路の管路接続部が回動するとともに、流体排出桝の流入側接続部も回動し、さらに、伸縮自在部が伸張して流体排出桝が地盤の沈下に追従する。
【００２６】
これにより、流体排出桝は傾くことなく鉛直方向へ沈下することとなり、回動自在な管路接続部及び流入側接続部が不等沈下の鉛直成分に対応しつつ、伸縮自在部がやや傾きながら不等沈下の水平成分に対応しつつ、地盤の沈下を吸収する。
【００２７】
このように管路接続部が回動自在に構成されることで、伸縮自在部は傾斜自在となるので、伸縮自在部を鉛直又は水平方向に固定して地盤沈下に対応しようとした場合に比べて地盤沈下に柔軟に対応でき、且つ、地盤の沈下量に比べて伸縮自在部の伸長量を短くすることができる。さらにまた、液体排出桝の鉛直方向への沈下に対応しつつ、伸縮自在部を傾斜をなだらかに傾斜を付けた状態とすることができるので、極端な鉛直方向や水平方向に伸縮自在部を設けた場合に比べて、排水管路をなだらかに形成することができるので、スムーズな排水を行うことができる。しかも、流体排出桝の流入側接続部が回動自在であるので、この流体排出桝と回動自在な継手とを別構成にした場合に比べて施工が容易であるとともに、しっかりと取付けることができる。
【００２８】
また、予め伸縮自在部の伸長できる限界から、この不等沈下対策配管構造が対応できる沈下量の限界を計算しておくことができるので、地盤が想定以上に沈下した場合にも配管の補修交換時期を確実に判断することができる。
【００２９】
請求項２に記載の不等沈下対策配管構造によると、前記管路接続部が引込管の軸線方向に対し所定の傾斜角度内で自在に屈曲可能な自在継手であるから、不等沈下の鉛直成分により一層対応し、不等沈下量に応じて流体排出桝を追従させることができる。
【００３０】
請求項３に記載の不等沈下対策配管構造によると、前記第１屈曲部は、略直角に屈曲するエルボ継手であるので、配管を埋設する敷地の幅が余り確保できない場合にも簡単な構成で、配管路を容易に製作して設置することができる。
【００３１】
請求項４に記載の不等沈下対策配管構造によると、前記伸縮自在部は、伸縮自在、且つ回動自在な伸縮継手であるので、流体排出桝が傾くことをよりいっそう抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態である不等沈下対策配管構造を示す平面図。
【図２】自在継手を示す縦断面図。
【図３】伸縮継手を示す縦断面図。
【図４】排水桝を示す縦断面図。
【図５】不等沈下対策配管構造の沈下吸収メカニズムを示す説明図。
【図６】不等沈下対策配管構造の沈下設計原理を示す説明図。
【図７】不等沈下対策配管構造の設置例を示す平面図。
【図８】不等沈下対策配管構造の設置例を示す側面図。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った横断面図。
【図１０】不等沈下対策配管構造の他の設置例を示す平面図。
【図１１】同不等沈下対策配管構造を一部断面で示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明における不等沈下対策配管構造について、図面を参照しながら詳述する。この実施形態においては、住宅等の建物の外壁１から導出される排水用引込管２と、地盤に埋設された排水桝７との間を連通させる排水管路３として不等沈下対策配管構造を採用している。
【００３４】
引込管２は、図１に示すように、基礎又は外壁１を貫通して建物内から屋外へ延びる配管である。そして、外壁１から所要の間隔をあけた屋外の地盤内で、引込管２の管端２ａに排水管路３が接続される。この排水管路３は、図１〜図４に示すように、自在継手４、第１エルボ継手８、伸縮継手５、第２エルボ継手６及び排水桝７を含んで構成される。
【００３５】
自在継手４は、図１、図２に示すように、継手本体４ａと可動部４ｄとからなり、例えば、ゴム製リングなどのシール部材４ｇを介して連結することによって、排水管路３の気密を保持するようになっている。即ち、継手本体４ａは、図２（ａ）に示すように、湾曲部４ｂと円筒部４ｃとを一体形成したもので、略半球形状の湾曲部４ｂが円筒部４ｃの内径よりも略大径に形成されている。そして、湾曲部４ｂの開口４ｅを、引込管２の管端２ａの外径よりも略大径に形成してある。さらに、円筒部４ｃは第１エルボ継手８の一端部８ａの外径よりも略小径に形成してある。
【００３６】
可動部４ｄは、略円筒形で、弾性を有した合成樹脂材等により形成されている。この可動部４ｄの外周面は、湾曲部４ｂの内周面に沿った湾曲状で、内径が前記管端２ａの外径よりも略大径となっており、この管端２ａの外周面と湾曲部４ｂの内周面との間に収納保持される。また、この可動部４ｄは、外側面の２箇所に環状凹溝を形成してあり、中央の環状凹溝４ｆに前記シール部材４ｇが嵌着されている。この可動部４ｄは、湾曲部４ｂ内に収納されたときフリーな状態であり、継手本体４ａを３６０°回動自在とする。また、引込管２に自在継手４を接続した状態では、図２（ｂ）に示す如く継手本体４ａが引込管２の軸線方向に対し、傾斜角度θ内で鉛直方向へ屈曲可能となっている。本例では、傾斜角度θを約１３°に設定している。
【００３７】
これにより、地盤が沈下したとき、排水管路３が追従して沈下しても、引込管２に接続された固定状態の可動部４ｄに対して継手本体４ａが自在に回動し、この沈下量を吸収することができる。また、地盤の沈下とともに継手本体４ａが自在に屈曲するので、引込管２に対して排水管路３が鉛直方向へ傾斜しても、この傾斜分を充分に吸収可能である。
【００３８】
自在継手４は、継手本体４ａの可動部４ｄを引込管２の管端２ａに接続し、円筒部４ｃの端部に第１エルボ継手８の一端部８ａを接続している。このように自在継手４を介して、引込管２と第１エルボ継手８とが連通されることにより、建物の外壁１に固定されて動くことがない引込管２に対して第１エルボ継手８が回動自在に構成されることとなり、第１エルボ継手８の他端部８ｂに直管部９を介して接続された伸縮継手５を自在に傾斜させることができる。
【００３９】
伸縮継手５は、図１、図３に示すように、内筒管５ａと外筒管５ｂとからなり、シール部材５ｉを介して連結することによって、排水管路３の気密を保持する。内筒管５ａは、図３（ａ）に示す如く外径が外筒管５ｂの内径よりも僅かに小径で、この外筒管５ｂ内に挿入されて、図３（ｂ）に示すように、長さ方向に伸縮自在となっている。また、内筒管５ａと外筒管５ｂとは、３６０°回動自在である。外筒管５ｂは、管端に鍔部５ｈを設けており、この鍔部５ｈの内側に環状の凹溝を形成して、シール部材５ｉを保持するようになっている。
【００４０】
この伸縮継手５は、外筒管５ｂに第２エルボ継手６の一端部６ａが接続されている。この伸縮継手５は、地盤が沈下したとき、充分に対応し得る伸び代を有している。つまり、地盤沈下に後述の排水桝７が追従して沈下しても、この沈下に伴う引っ張り力に応じて外筒管５ｂに内筒管５ａが摺接しつつ伸張するので、この沈下量を吸収することができる。
【００４１】
第２エルボ継手６は、図１に示すように、一端部６ａの開口と他端部６ｂの開口とを直角方向へ向けており、内側面を略直角に屈曲し、外側面を緩やかな傾斜面にして、排水を流れ易くしている。この第２エルボ継手６の他端部６ｂは円形状で、図４に示す如くその内周面に沿って凹状の被嵌合部６ｃを形成してある。そして、この被嵌合部６ｃにシール部材６ｄを保持し、排水桝７の嵌合部７ｇに嵌合されるようになっている。
【００４２】
この排水桝７は、図１、図４に示すように、桝本体７ａに立上げ部７ｂ、第１、第２の流入側接続部７ｄ，７ｅ及び流出側接続部７ｆを設けている。立上げ部７ｂは、略円筒状で上方の開口７ｃが点検口となっている。第１流入側接続部７ｄに排水管路３が接続され、第２流入側接続部７ｅに排水流入管１２が接続され、流出側接続部７ｆに排水流出管１３が接続される。
【００４３】
この第１流入側接続部７ｄは、接続口が第２エルボ継手６に回動自在な嵌合構造となっている。即ち、この接続口は、前記第２エルボ継手６の他端部６ｂと略同形状で、環状の嵌合部７ｇが形成されている。この嵌合部７ｇには、シール部材６ｄを介して前記第２エルボ継手６の被嵌合部６ｃが回動自在に嵌合保持されている。
【００４４】
これにより、地盤が沈下したとき、排水桝７が追従して沈下しても、第１流入側接続部７ｄに対して第２エルボ継手６が回動する。また、引込管２に対し自在継手４が自在に回動する。そして、伸縮継手５が引っ張りに応じて伸長する。これにより、直管部９及び伸縮継手５を傾斜自在にしつつも、排水桝７を傾くことなく沈下させることができる。このように、不等沈下対策配管構造は、地盤沈下に伴って排水桝７が支障なく追従し、沈下量を充分に吸収するので、沈下の度合いの大きい地盤にも不具合が生じるおそれなく設置することができる。
【００４５】
このように構成される不等沈下対策配管構造の動作メカニズムについて、図５を参照しつつ説明する。図５において、Ｃは自在継手４の中心線、Ｅは排水管路３の先端、Ｗ１は伸縮継手５の伸長前の長さ、Ｗｎは伸縮継手５の伸長時の長さ、Ｈ１は排水桝７の初期の位置、Ｈｎは排水桝７の沈下時の位置、Ｈは排水桝７の沈下量である。
【００４６】
同図に示されるように、排水桝７は、初期の位置Ｈ１から沈下が進行するとＨｎの位置になる。よって、Ｈ１―Ｈｎ＝Ｈが、沈下に追従する排水桝７の沈下量である。また、排水管路３は、伸縮継手５の伸長前の長さがＷ１であるとき、排水桝７の沈下が進行するに伴って伸長し、Ｈｎの沈下位置ではＷｎの長さとなる。よって、Ｗｎ―Ｗ１＝Ｗが、沈下に応じた伸縮継手５の伸長量である。
【００４７】
この排水管路３は、地盤の沈下に追従する排水桝７の沈下に応じて第１エルボ８、及び第２エルボ６が回動し、伸縮継手５が伸長するように動作する。この結果、地盤が沈下しても排水管路３に負担がかかることなく、また、排水桝７が傾くことなく設置当初の姿勢が維持される。よって、排水管路３が折損したり、排水桝７が破損するのが回避され、漏水も防止される。また、このように自在継手４を回動させることにより伸縮継手５は排水桝７側に向かって下る方向により傾きつつ伸長する。したがって、このような伸縮継手５を鉛直又は水平方向に固定して地盤沈下に対応しようとした場合に比べて地盤沈下に柔軟に対応でき、且つ、地盤の沈下量に比べて伸縮継手５の伸長量を短くすることができる。さらにまた、排水桝７の鉛直方向への沈下に対応しつつ、伸縮継手５を傾斜をなだらかに付けた状態とすることができるので、極端な鉛直方向や水平方向に伸縮継手５を設けた場合に比べて、排水管路をなだらかに形成することができるので、スムーズな排水を行うことができる。
【００４８】
しかし、地盤によっては、不等沈下対策配管構造の設計限界以上に沈下することがある。すなわち伸縮継手５が伸びきってこれ以上伸長することができなくなるか、伸縮継手５の連結が外れることが考えられる。したがって、地盤が不等沈下対策配管構造の設計限界まで沈下した場合は早期に補修又は交換する必要がある。そこで予め不等沈下対策配管構造の沈下量の設計限界を計算しておき、設計限界に近づいた場合には、補修又は交換を行う。
【００４９】
不等沈下対策配管構造の沈下量の設計限界Ｄは、以下のように計算することができる。なお、図６及び下記の数式において、Ｄは排水桝７の沈下量の設計限界、Ｌは伸張前の伸縮継手５を含む排水管路３の全長、ｒは伸縮継手５の最大伸張量、αは埋設当初の排水管路３の勾配角度、βは伸縮継手５の最大伸張時の排水管路３の勾配角度である。そして、予め排水管路３の全長Ｌ及び伸縮継手５の最大伸長量ｒを計測しておくとともに、排水管路３を埋設した当初の排水管路３の勾配角度αを記録しておく。
【００５０】
Ｄ０ｙ＝Ｌｓｉｎα・・・・・・・（１）
Ｄ０ｘ＝Ｌｃｏｓα・・・・・・・（２）
Ｄ１ｙ＝（Ｌ＋ｒ）ｓｉｎβ・・・（３）
【数１】
【００５１】
（４）の数式に排水管路３の全長Ｌ、伸縮継手５の最大伸長量ｒ、及び当初の排水管路３の勾配角度αを代入して、伸縮継手５の最大伸張時の排水管路３の勾配角度βを導き出し、このβの値を（３）を代入して、Ｄ１ｙを求める。そして排水桝の初期位置Ｄ０ｙからＤ１ｙを引いた値が排水桝の鉛直方向の移動量である。鉛直方向の移動量Ｄ０ｙ−Ｄ１ｙ＝排水桝７の沈下量の設計限界Ｄであるので、定期的に地盤沈下量を調査しておくことで、実際に伸縮継手５が限界伸長量に達して、脱落や破損により水漏れが起こる前に不等沈下対策配管構造の交換又は補修を行うことができる。
【００５２】
次に、不等沈下対策配管構造の設置例について、図７〜図９を参照しつつ説明する。この不等沈下対策配管構造は、建物の外壁１から地盤に向けられた第１、第２引込管２Ａ，２Ｂに第１及び第２排水管路３Ａ，３Ｂを接続して、各排水桝７Ａ，７Ｂに排水を流出させるようになっている。この第１及び第２排水管路３Ａ，３Ｂは、図１〜図４に示した排水管路３と基本的構成が略同一であり、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５３】
第１及び第２引込管２Ａ，２Ｂは、図７〜図８に示すように、コンクリート製の外壁１を挿通して建物内へ引込まれている。そして、外壁１から所定距離屋外へ延出した位置で、各管端に第１、第２排水管路３Ａ，３Ｂがそれぞれ接続される。第１、第２排水管路３Ａ，３Ｂは、２本の自在継手４、第１、第２エルボ継手８，６、伸縮継手５及び排水桝７Ａ，７Ｂ等をそれぞれ備えて構成される。
【００５４】
第１排水管路３Ａは、自在継手４の一端部を第１引込管２Ａの管端に接続し、他端部に曲管部を介して直管部１０の一端部を接続している。この直管部１０は、下向きに傾斜しており、他端部に曲管部を介して直管部９の一端部が接続されている。この直管部９は、略水平方向に延出し、他端部に第１エルボ継手８の一端部が接続されている。
【００５５】
この第１エルボ継手８は、略水平方向に向けた他端部に短管部を介して伸縮継手５の一端部が接続されている。この伸縮継手５は、略水平方向に延出し、他端部に短管部を介して第２エルボ継手６の一端部が接続されている。この第２エルボ継手６は、他端部に第１排水桝７Ａの第１流入側接続部７ｄが接続されている。
【００５６】
第２排水管路３Ｂは、第１排水管路３Ａと構成が同一であり、第２引込管２Ｂと第２排水桝７Ｂとの間に接続されている。そして、この第２排水桝７Ｂの第２流入側接続部７ｅと、第１排水桝７Ａの流出側接続部７ｆとの間に排水流出管１２が接続されている。また、この第２排水桝７Ｂの流出側接続部７ｆに排水流出管１３が接続されている。
【００５７】
図７及び図８において、１４はプラベース、１５は支柱である。プラベース１４は、略方形に形成されており、各排水桝７Ａ，７Ｂの下部に敷設されている。支柱１５は、排水桝７Ａ，７Ｂの底面を支持するようにプラベース１４上に立設されている。これにより、排水桝７Ａ，７Ｂの荷重をプラベース１４側から地中に分散させることができる。また、図９において、１６は保持プレートであり、各排水管路３Ａ，３Ｂの他端部の下部に敷設されていて、排水桝７Ａ，７Ｂ側の接続部を保持するようになっている。
【００５８】
このように構成された不等沈下対策配管構造は、第１引込管２Ａからの排水が、第１排水管路３Ａを介して第１排水桝７Ａに流入し、排水流出管１２を介して第２排水桝７Ｂに流入する。また、第２引込管２Ｂからの排水が、第２排水管路３Ｂを介して第２排水桝７Ｂに流入した後、第１排水桝７Ａからの排水とともに排水流出管１３を介して公共桝側に流出する。
【００５９】
地盤が沈下したときには、各排水管路３Ａ，３Ｂが追従して沈下する一方、固定状態の各引込管２Ａ，２Ｂに対して各自在継手４が自在に回動し、この沈下量を吸収することができる。また、地盤沈下に各排水桝７Ａ，７Ｂが追従して沈下しても、この沈下に伴う引っ張り力に応じて各伸縮継手５が伸張するので、沈下量を充分に吸収することができる。
【００６０】
さらに、地盤の沈下に各排水桝７Ａ，７Ｂが追従して沈下しても、第１流入側接続部７ｄに対して、第２エルボ継手６が自在に回動し、この沈下量を吸収できる。よって、両排水桝７Ａ，７Ｂを傾くことなく沈下させることができる。
【００６１】
このように、各自在継手４、及び第１流入側接続部７ｄの回転と、各伸縮継手５の伸縮とにより不等沈下を吸収するので、例えば図６に示すように、伸縮継手５の伸長量ｒ以上に鉛直方向への沈下量Ｄを吸収することができる。よって、各引込管２Ａ，２Ｂや各排水管路３Ａ，３Ｂが折損したり、折曲、又は脱落することなく、両排水桝７Ａ，７Ｂが傾斜したり、破損するのが回避される。これにより、引込管２Ａ，２Ｂからの排水が漏れることなく、排水桝７Ｂより下水道側に流出する。
【００６２】
以上のように、不等沈下対策配管構造は、排水桝７Ａ，７Ｂが地盤沈下に伴って支障なく追従し、沈下量を充分に吸収するので、沈下の度合いの大きい地盤にも不具合が生じるおそれなく設置することができる。
【００６３】
次に、不等沈下対策配管構造の他の設置例について、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。この不等沈下対策配管構造は、建物の外壁１から地盤に向けられた第１、第２引込管２C，２Dに第１及び第２排水管路３C，３Dを接続して、各排水桝７Ｃ，７Ｄに排水を流出させるようになっている。この第１及び第２排水管路３C，３Dは、図７〜図９に示した前記排水管路３Ａ，３Ｂと基本的構成が略同一であり、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６４】
第１引込管２Ｃ及び第２引込管２Dは、図１０、図１１に示すように、コンクリート製の外壁１を挿通して建物内へ引込まれている。そして、外壁１から屋外へ延出した位置で、各管端に第１排水管路３Ｃ、第２排水管路３Dがそれぞれ接続される。第１、第２排水管路３C，３Dは、一対の鉛直部エルボ１７ａ、１７ｂ、鉛直部直管１８、第１エルボ継手８、第２エルボ継手６、及び伸縮継手５及び排水桝７C，７Dをそれぞれ備えて構成される。
【００６５】
第１排水管路３Cは、第１引込管２Ｃの管端に管路を鉛直方向に折曲する上側の鉛直部エルボ１７ａを接続している。そして、この上側の鉛直部エルボ１７ａの下方に向けた他端に鉛直部直管１８を接続し、この鉛直部直管１８の下端に管路を水平方向に戻す下側の鉛直部エルボ１７ｂを接続している。そして、下側の鉛直部エルボ１７ｂの水平方向を向いた端部には、短管部及び自在継手４を介して、第１エルボ継手８が接続され、この第１エルボ継手８は、直管部１０を介して伸縮継手５が接続されている。この伸縮継手５は、他端部に第２エルボ継手６の一端部が接続されている。この第２エルボ継手６は、他端部に第１排水桝７Cの第１流入側接続部７ｄが接続されている。
【００６６】
また、第２排水管路３Dは、第１排水管路３Cと構成が同一であり、第２引込管２Ｄと第２排水桝７Dとの間に接続されている。そして、この第２排水桝７Dの第２流入側接続部７ｅと、第１排水桝７Cの流出側接続部７ｆとの間に排水流出管１２が接続されている。また、第１排水桝７Cの第２流入側接続部７ｅに排水流出管１２が接続され、第２排水桝７Dの流出側接続部７ｆに排水流出管１３が接続されている。
【００６７】
以上のように構成された不等沈下対策配管構造は、鉛直部直管１８を設けることにより、下側の鉛直部エルボ１７ｂを下方に配置することができ、この鉛直部エルボ１７ｂに接続される直管部１０及び伸縮継手５の傾斜を緩やかにすることができる。したがって、直管部１０及び伸縮継手５には傾斜角にゆとりがあるので、地盤が沈下したときに、伸縮継手５に接続される排水桝７Ｃ、７Ｄが相当程度沈下したとしてもこの排水桝７Ｃ、７Ｄの沈下を吸収することができる。
【００６８】
以上のように、不等沈下対策配管構造は、埋設深度の大きい排水桝７C，７Dが地盤沈下に伴って支障なく追従し、沈下量を充分に吸収するので、沈下の度合いの大きい地盤にも不具合が生じるおそれなく設置することができる。
【００６９】
なお、本実施の形態で示した不等沈下対策配管構造は、本発明に係る装置の一態様に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜設計変更できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係る不等沈下対策配管構造は、例えば住宅から導出される排水配管の他、各種流体を移動させるために埋設される配管路に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００７１】
２ 引込管
２ａ 管端
３ 配管路
４ 自在継手（管路接続部）
５ 伸縮継手（伸縮自在部）
６ 第２エルボ継手（第２屈曲部）
７ 排水桝（流体排出桝）
７ｄ 流入側接続部
７ｆ 流出側接続部
８ 第１エルボ継手（第１屈曲部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭基礎等により沈下が起こり難い構造物から屋外側に向けて配管された引込管と、この引込管から公共桝までの間に施工され地盤の沈下に随従して沈下する虞のある私設配管との間の不等沈下対策配管構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅等の建物において、建物の周辺地盤が建物よりも沈下する場合に、建物から周辺地盤に向けて埋設される排水管が周辺地盤に随従して沈下し、埋設された排水管が折損することや排水管路に設けられた継ぎ手部分が脱落することを抑止するために、従来より各種の対策が講じられている。
【０００３】
この一例として、地盤の不等沈下が発生しても管路やその構成部材などが破損しにくく、且つ排水機能を維持することができる排水管路の構造が提案されている（例えば特許文献１）。この排水管路は、可撓性継手を有する上流側と下流側の二つの曲がり管の間に伸縮継手が設けられ、双方の曲がり管は可撓性継手によりほぼ鉛直で且つ相互に本質的に平行な面に沿って回転可能とされている。そして、上流側曲がり管の上流側端部は、建物の屋内側から屋外側へ躯体を貫通して敷設された排水管の流出側端部と接続されている。一方、下流側曲がり管の下流側端部は、建物の屋外側に埋設された排水桝の流入側受口と接続されている。
【０００４】
また、建物から第１の管路を鉛直方向に引出して、地盤中に鉛直姿勢で設けられる第１の伸縮継手に接続するとともに、周囲の地盤へ配管するための第２の管路を、前記鉛直方向に設けられる第１の伸縮継手の近傍で地盤中に水平姿勢で設けられる第２の伸縮継手に接続し、第１及び第２の伸縮継手間を、両方の伸縮継手の軸線方向を含む平面内で屈曲して、第１及び第２の管路よりも剛性の大きい第３の管路で接続した地盤沈下対策配管構造が提案されている（例えば特許文献２）。
【０００５】
このように構成することにより、不等沈下の鉛直成分については、第１の伸縮継ぎ手の伸長により、また、水平成分に対しては、第２の伸縮継ぎ手の伸縮により対応するので、不等沈下の鉛直成分と水平成分とに個別的に対応でき、建物から周囲の地盤に配管する部分での不等沈下量を吸収し、伸縮継手の曲げ変形を防止し得るというものである。
【０００６】
また、歪を受けても亀裂が入ったり、破断したり、連結が外れたりしないようにすることを目的とした管路の伸縮構造並びに伸縮可撓構造が知られている（特許文献３参照）。このものは、外管の軸線方向の一端部の内側に、内管の軸線方向の一端部をその軸線方向にスライド可能に差込み、内外両管の差込み部の外周にカバーを被せている。そして、内管の外周のうち、外管の一端部よりも外側に内管ストッパーが形成され、外管の一端部の外周に外管ストッパーとカバー係止部が形成されている。
【０００７】
また、前記カバーのうち、外管側の端部には外管のカバー係止部に係止可能な外管係止部が形成されている。さらに、カバーの他端側であって、内管ストッパーよりも外側には、同内管ストッパーが係止するカバーストッパーが形成されている。このように、外管と内管とをスライド可能にしてあるので、２以上の管路が伸縮自在となっている。また、内管の軸線方向の他端部を、他の連結管に回動可能に連結してある。よって、地中に配管されたガス管や水道管等の管路は、地盤沈下や貯水タンクの傾斜等があっても、歪を受けにくくなり、管路における水漏れやガス漏れが発生しにくくなるというものである。
【０００８】
また、小さな半径のエルボを使用しても大きな地盤沈下に耐えられるトランジッション継手を得ることを目的としたガス配管用トランジッション継手が知られている（特許文献４参照）。このガス配管用トランジッション継手は、金属製継手本体に樹脂製蛇腹管を一体に接続しており、この蛇腹管側を樹脂製エルボ側に、継手本体側を金属製の建物引き込み立ち上がり管側に接続する構成となっている。
【０００９】
このように、このガス配管用トランジッション継手は、金属製継手本体に樹脂製蛇腹管を一体に接続し、この蛇腹管側を樹脂製エルボに接続しているので、地盤沈下があった場合、地中配管された樹脂製蛇腹管が伸長し、かつ樹脂管が沈下量を吸収する。よって、他の配管部分に無理な力がかからないようになり、ガス漏れの発生が回避されるというものである。
【００１０】
また、埋設管路側の継手部を管端部に確実に追従させることにより、漏水のおそれがなく、しかも長い直管部を設けることなしに安価に構成することを目的とした伸縮可撓管が提案されている（特許文献５参照）。この伸縮可撓管は、沈下するおそれのある地盤に埋設される管路と沈下の起こらない構造物との間を接続するもので、端部に継手部を有するとともに、この継手部の近傍の外面に、この外面から地盤内に向けて入り込む規制板を取り付けた構成となっている。
【００１１】
このような構成によれば、地盤沈下時に伸縮可撓部の曲げ剛性によって継手部を埋設管路の管軸心に対して傾斜させるようなモーメントが作用しても、そのモーメントが規制板を介して地盤により受けられるので、継手部は埋設管路の管端部の沈下に確実に追従する。したがって、漏水を確実に防止でき、しかも規制板を取り付けるだけでよいので、安価に設置できる。
【００１２】
また、止水性を確保しつつ地盤変動に追従可能で、かつ低コストな管路の連結構造及び連結方法が提案されている（特許文献６参照）。この管路の連結構造は、地盤内に構築された下水管である既設管を有している。そして、この既設管の側面には、連結部であるソケット管が溶接等で接続されている。また、このソケット管には、雨水管である削進管が嵌合され、この削進管の一端は地上に露出している。さらに、このソケット管と削進管の間に、シール材が設けられている。よって、地震や地盤沈下等で地盤が変動した場合であっても、シール材により連結構造の内部に地下水が浸入するのを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−３０４０５９号公報
【特許文献２】特開平７−２４８０７５号公報
【特許文献３】特開平９−１７８０４３号公報
【特許文献４】特開平６−２４１３４９号公報
【特許文献５】特開平５−４２８８０号公報
【特許文献６】特開２００７−１１３７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記特許文献１の排水管路の構造は、屋外側へ延出する排水管に接続された上流側曲がり管と、排水ますの流入側受口に接続された下流側曲がり管及びこれらの間に接続された伸縮継手が、排水管の延出方向に沿ってほぼ直線上に配置されているので、建物から相当離れた位置まで敷地が必要であり、狭小地等においては、設置が困難である。また、上流側と下流側の二つの曲がり管がそれぞれクランク状に形成されているので、排水がスムーズに流れにくいという問題点もある。さらに、この排水管路の構造は鉛直方向の変位にのみ管が追従するものであるので、水平方向の変位に対する対応が不十分である。
【００１５】
また、上記特許文献２の配管の不等沈下対策方法も、地盤中に鉛直姿勢で設けられる第１の伸縮継手と、水平姿勢で設けられる第２の伸縮継手の各伸び代以上に地盤が沈下したときは、これらの伸縮継手が対応できない。よって、上記特許文献１の排水管路の構造と同じく、管路同士の連結が外れるおそれがあった。しかも、水平管路部分で逆勾配になる虞があり、排水がスムーズに行われなくなる虞があった。
【００１６】
また、上記特許文献３の管路の伸縮構造並びに伸縮可撓構造は、２以上の管路が伸縮自在のみの構成であるから、地盤沈下があったときに、管の長手方向以外への荷重に対して弱いという欠点がある。したがって、貯水タンクが追従して沈下せずに傾斜する不具合があり、貯水タンクに亀裂が入って水漏れが生じるおそれがあった。
【００１７】
また、上記特許文献４のガス配管用トランジッション継手は、金属製継手本体に樹脂製蛇腹管を一体に接続した簡易な構成であるから、不等沈下の吸収量が小さく、樹脂製蛇腹管の伸び代以上に地盤が沈下したときは、この樹脂製蛇腹管が対応できなかった。このため、配管や樹脂製蛇腹管に亀裂が入ってガス漏れが発生するおそれがあった。
【００１８】
また、上記特許文献５の伸縮可撓管は、埋設管路の管軸心に対して傾斜させるようなモーメントを規制板及び地盤側で受けることはできるが、鉛直成分を吸収しにくいので、伸縮可撓管の伸び代以上に地盤が沈下したときは、この伸縮可撓管が対応できなかった。よって、歪を受けて管路に亀裂が入ったり、抜き上がったり、管路同士の連結が外れる等で、水漏れが生じ易いという問題が残されていた。
【００１９】
また、上記特許文献６の管路の連結構造及び連結方法は、下水管である既設管の側面に、連結部であるソケット管を溶接等で接続した構成であり、不等沈下の吸収量が小さいという難点があった。よって、地盤沈下に十分追従し得ず、やはり管路に亀裂が入ったり、連結が外れたりする等で、内部に地下水が浸入するおそれがあった。
【００２０】
そこで、本発明は、地盤に埋設された配管路の亀裂、損傷、抜き上り及び流体排出桝の傾きや破損を抑制することができる不等沈下対策配管構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
請求項１に記載の不等沈下対策配管構造は、建物から地中に向けて配管された引込管の管端に、この管端に対して回動自在の管路接続部を接続するとともに、流入側接続部及び流出側接続部を備えた流体排出桝の前記流入側接続部を回動自在の接続構造とし、前記管路接続部と前記流入側接続部との間に、前記引込管の軸線方向を含む水平面内で屈曲する第１屈曲部と、長さ方向に伸縮する伸縮自在部と、前記第１屈曲部の反対方向に屈曲する第２屈曲部と、を備えた配管路を接続することを特徴としている。
【００２２】
請求項２に記載の不等沈下対策配管構造は、前記管路接続部は、前記引込管の軸線方向に対し所定の傾斜角度内で自在に屈曲可能な自在継手であることを特徴としている。
【００２３】
請求項３に記載の不等沈下対策配管構造は、前記第１屈曲部は、略直角に屈曲するエルボ継手であることを特徴としている。
【００２４】
請求項４に記載の不等沈下対策配管構造は、前記伸縮自在部は、伸縮自在、且つ回動自在な伸縮継手であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に記載の不等沈下対策配管構造によると、前記引込管に接続された管路接続部と流体排出桝の流入側接続部との間に、第１屈曲部、伸縮自在部及び第２屈曲部を備えた配管路を接続しているので、建物周囲の地盤が不等沈下すると、引込管に対して配管路の管路接続部が回動するとともに、流体排出桝の流入側接続部も回動し、さらに、伸縮自在部が伸張して流体排出桝が地盤の沈下に追従する。
【００２６】
これにより、流体排出桝は傾くことなく鉛直方向へ沈下することとなり、回動自在な管路接続部及び流入側接続部が不等沈下の鉛直成分に対応しつつ、伸縮自在部がやや傾きながら不等沈下の水平成分に対応しつつ、地盤の沈下を吸収する。
【００２７】
このように管路接続部が回動自在に構成されることで、伸縮自在部は傾斜自在となるので、伸縮自在部を鉛直又は水平方向に固定して地盤沈下に対応しようとした場合に比べて地盤沈下に柔軟に対応でき、且つ、地盤の沈下量に比べて伸縮自在部の伸長量を短くすることができる。さらにまた、液体排出桝の鉛直方向への沈下に対応しつつ、伸縮自在部を傾斜をなだらかに傾斜を付けた状態とすることができるので、極端な鉛直方向や水平方向に伸縮自在部を設けた場合に比べて、排水管路をなだらかに形成することができるので、スムーズな排水を行うことができる。しかも、流体排出桝の流入側接続部が回動自在であるので、この流体排出桝と回動自在な継手とを別構成にした場合に比べて施工が容易であるとともに、しっかりと取付けることができる。
【００２８】
また、予め伸縮自在部の伸長できる限界から、この不等沈下対策配管構造が対応できる沈下量の限界を計算しておくことができるので、地盤が想定以上に沈下した場合にも配管の補修交換時期を確実に判断することができる。
【００２９】
請求項２に記載の不等沈下対策配管構造によると、前記管路接続部が引込管の軸線方向に対し所定の傾斜角度内で自在に屈曲可能な自在継手であるから、不等沈下の鉛直成分により一層対応し、不等沈下量に応じて流体排出桝を追従させることができる。
【００３０】
請求項３に記載の不等沈下対策配管構造によると、前記第１屈曲部は、略直角に屈曲するエルボ継手であるので、配管を埋設する敷地の幅が余り確保できない場合にも簡単な構成で、配管路を容易に製作して設置することができる。
【００３１】
請求項４に記載の不等沈下対策配管構造によると、前記伸縮自在部は、伸縮自在、且つ回動自在な伸縮継手であるので、流体排出桝が傾くことをよりいっそう抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態である不等沈下対策配管構造を示す平面図。
【図２】自在継手を示す縦断面図。
【図３】伸縮継手を示す縦断面図。
【図４】排水桝を示す縦断面図。
【図５】不等沈下対策配管構造の沈下吸収メカニズムを示す説明図。
【図６】不等沈下対策配管構造の沈下設計原理を示す説明図。
【図７】不等沈下対策配管構造の設置例を示す平面図。
【図８】不等沈下対策配管構造の設置例を示す側面図。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った横断面図。
【図１０】不等沈下対策配管構造の他の設置例を示す平面図。
【図１１】同不等沈下対策配管構造を一部断面で示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明における不等沈下対策配管構造について、図面を参照しながら詳述する。この実施形態においては、住宅等の建物の外壁１から導出される排水用引込管２と、地盤に埋設された排水桝７との間を連通させる排水管路３として不等沈下対策配管構造を採用している。
【００３４】
引込管２は、図１に示すように、基礎又は外壁１を貫通して建物内から屋外へ延びる配管である。そして、外壁１から所要の間隔をあけた屋外の地盤内で、引込管２の管端２ａに排水管路３が接続される。この排水管路３は、図１〜図４に示すように、自在継手４、第１エルボ継手８、伸縮継手５、第２エルボ継手６及び排水桝７を含んで構成される。
【００３５】
自在継手４は、図１、図２に示すように、継手本体４ａと可動部４ｄとからなり、例えば、ゴム製リングなどのシール部材４ｇを介して連結することによって、排水管路３の気密を保持するようになっている。即ち、継手本体４ａは、図２（ａ）に示すように、湾曲部４ｂと円筒部４ｃとを一体形成したもので、略半球形状の湾曲部４ｂが円筒部４ｃの内径よりも略大径に形成されている。そして、湾曲部４ｂの開口４ｅを、引込管２の管端２ａの外径よりも略大径に形成してある。さらに、円筒部４ｃは第１エルボ継手８の一端部８ａの外径よりも略小径に形成してある。
【００３６】
可動部４ｄは、略円筒形で、弾性を有した合成樹脂材等により形成されている。この可動部４ｄの外周面は、湾曲部４ｂの内周面に沿った湾曲状で、内径が前記管端２ａの外径よりも略大径となっており、この管端２ａの外周面と湾曲部４ｂの内周面との間に収納保持される。また、この可動部４ｄは、外側面の２箇所に環状凹溝を形成してあり、中央の環状凹溝４ｆに前記シール部材４ｇが嵌着されている。この可動部４ｄは、湾曲部４ｂ内に収納されたときフリーな状態であり、継手本体４ａを３６０°回動自在とする。また、引込管２に自在継手４を接続した状態では、図２（ｂ）に示す如く継手本体４ａが引込管２の軸線方向に対し、傾斜角度θ内で鉛直方向へ屈曲可能となっている。本例では、傾斜角度θを約１３°に設定している。
【００３７】
これにより、地盤が沈下したとき、排水管路３が追従して沈下しても、引込管２に接続された固定状態の可動部４ｄに対して継手本体４ａが自在に回動し、この沈下量を吸収することができる。また、地盤の沈下とともに継手本体４ａが自在に屈曲するので、引込管２に対して排水管路３が鉛直方向へ傾斜しても、この傾斜分を充分に吸収可能である。
【００３８】
自在継手４は、継手本体４ａの可動部４ｄを引込管２の管端２ａに接続し、円筒部４ｃの端部に第１エルボ継手８の一端部８ａを接続している。このように自在継手４を介して、引込管２と第１エルボ継手８とが連通されることにより、建物の外壁１に固定されて動くことがない引込管２に対して第１エルボ継手８が回動自在に構成されることとなり、第１エルボ継手８の他端部８ｂに直管部９を介して接続された伸縮継手５を自在に傾斜させることができる。
【００３９】
伸縮継手５は、図１、図３に示すように、内筒管５ａと外筒管５ｂとからなり、シール部材５ｉを介して連結することによって、排水管路３の気密を保持する。内筒管５ａは、図３（ａ）に示す如く外径が外筒管５ｂの内径よりも僅かに小径で、この外筒管５ｂ内に挿入されて、図３（ｂ）に示すように、長さ方向に伸縮自在となっている。また、内筒管５ａと外筒管５ｂとは、３６０°回動自在である。外筒管５ｂは、管端に鍔部５ｈを設けており、この鍔部５ｈの内側に環状の凹溝を形成して、シール部材５ｉを保持するようになっている。
【００４０】
この伸縮継手５は、外筒管５ｂに第２エルボ継手６の一端部６ａが接続されている。この伸縮継手５は、地盤が沈下したとき、充分に対応し得る伸び代を有している。つまり、地盤沈下に後述の排水桝７が追従して沈下しても、この沈下に伴う引っ張り力に応じて外筒管５ｂに内筒管５ａが摺接しつつ伸張するので、この沈下量を吸収することができる。
【００４１】
第２エルボ継手６は、図１に示すように、一端部６ａの開口と他端部６ｂの開口とを直角方向へ向けており、内側面を略直角に屈曲し、外側面を緩やかな傾斜面にして、排水を流れ易くしている。この第２エルボ継手６の他端部６ｂは円形状で、図４に示す如くその内周面に沿って凹状の被嵌合部６ｃを形成してある。そして、この被嵌合部６ｃにシール部材６ｄを保持し、排水桝７の嵌合部７ｇに嵌合されるようになっている。
【００４２】
この排水桝７は、図１、図４に示すように、桝本体７ａに立上げ部７ｂ、第１、第２の流入側接続部７ｄ，７ｅ及び流出側接続部７ｆを設けている。立上げ部７ｂは、略円筒状で上方の開口７ｃが点検口となっている。第１流入側接続部７ｄに排水管路３が接続され、第２流入側接続部７ｅに排水流入管１２が接続され、流出側接続部７ｆに排水流出管１３が接続される。
【００４３】
この第１流入側接続部７ｄは、接続口が第２エルボ継手６に回動自在な嵌合構造となっている。即ち、この接続口は、前記第２エルボ継手６の他端部６ｂと略同形状で、環状の嵌合部７ｇが形成されている。この嵌合部７ｇには、シール部材６ｄを介して前記第２エルボ継手６の被嵌合部６ｃが回動自在に嵌合保持されている。
【００４４】
これにより、地盤が沈下したとき、排水桝７が追従して沈下しても、第１流入側接続部７ｄに対して第２エルボ継手６が回動する。また、引込管２に対し自在継手４が自在に回動する。そして、伸縮継手５が引っ張りに応じて伸長する。これにより、直管部９及び伸縮継手５を傾斜自在にしつつも、排水桝７を傾くことなく沈下させることができる。このように、不等沈下対策配管構造は、地盤沈下に伴って排水桝７が支障なく追従し、沈下量を充分に吸収するので、沈下の度合いの大きい地盤にも不具合が生じるおそれなく設置することができる。
【００４５】
このように構成される不等沈下対策配管構造の動作メカニズムについて、図５を参照しつつ説明する。図５において、Ｃは自在継手４の中心線、Ｅは排水管路３の先端、Ｗ１は伸縮継手５の伸長前の長さ、Ｗｎは伸縮継手５の伸長時の長さ、Ｈ１は排水桝７の初期の位置、Ｈｎは排水桝７の沈下時の位置、Ｈは排水桝７の沈下量である。
【００４６】
同図に示されるように、排水桝７は、初期の位置Ｈ１から沈下が進行するとＨｎの位置になる。よって、Ｈ１―Ｈｎ＝Ｈが、沈下に追従する排水桝７の沈下量である。また、排水管路３は、伸縮継手５の伸長前の長さがＷ１であるとき、排水桝７の沈下が進行するに伴って伸長し、Ｈｎの沈下位置ではＷｎの長さとなる。よって、Ｗｎ―Ｗ１＝Ｗが、沈下に応じた伸縮継手５の伸長量である。
【００４７】
この排水管路３は、地盤の沈下に追従する排水桝７の沈下に応じて第１エルボ８、及び第２エルボ６が回動し、伸縮継手５が伸長するように動作する。この結果、地盤が沈下しても排水管路３に負担がかかることなく、また、排水桝７が傾くことなく設置当初の姿勢が維持される。よって、排水管路３が折損したり、排水桝７が破損するのが回避され、漏水も防止される。また、このように自在継手４を回動させることにより伸縮継手５は排水桝７側に向かって下る方向により傾きつつ伸長する。したがって、このような伸縮継手５を鉛直又は水平方向に固定して地盤沈下に対応しようとした場合に比べて地盤沈下に柔軟に対応でき、且つ、地盤の沈下量に比べて伸縮継手５の伸長量を短くすることができる。さらにまた、排水桝７の鉛直方向への沈下に対応しつつ、伸縮継手５を傾斜をなだらかに付けた状態とすることができるので、極端な鉛直方向や水平方向に伸縮継手５を設けた場合に比べて、排水管路をなだらかに形成することができるので、スムーズな排水を行うことができる。
【００４８】
しかし、地盤によっては、不等沈下対策配管構造の設計限界以上に沈下することがある。すなわち伸縮継手５が伸びきってこれ以上伸長することができなくなるか、伸縮継手５の連結が外れることが考えられる。したがって、地盤が不等沈下対策配管構造の設計限界まで沈下した場合は早期に補修又は交換する必要がある。そこで予め不等沈下対策配管構造の沈下量の設計限界を計算しておき、設計限界に近づいた場合には、補修又は交換を行う。
【００４９】
不等沈下対策配管構造の沈下量の設計限界Ｄは、以下のように計算することができる。なお、図６及び下記の数式において、Ｄは排水桝７の沈下量の設計限界、Ｌは伸張前の伸縮継手５を含む排水管路３の全長、ｒは伸縮継手５の最大伸張量、αは埋設当初の排水管路３の勾配角度、βは伸縮継手５の最大伸張時の排水管路３の勾配角度である。そして、予め排水管路３の全長Ｌ及び伸縮継手５の最大伸長量ｒを計測しておくとともに、排水管路３を埋設した当初の排水管路３の勾配角度αを記録しておく。
【００５０】
Ｄ０ｙ＝Ｌｓｉｎα・・・・・・・（１）
Ｄ０ｘ＝Ｌｃｏｓα・・・・・・・（２）
Ｄ１ｙ＝（Ｌ＋ｒ）ｓｉｎβ・・・（３）
【数１】
【００５１】
（４）の数式に排水管路３の全長Ｌ、伸縮継手５の最大伸長量ｒ、及び当初の排水管路３の勾配角度αを代入して、伸縮継手５の最大伸張時の排水管路３の勾配角度βを導き出し、このβの値を（３）を代入して、Ｄ１ｙを求める。そして排水桝の初期位置Ｄ０ｙからＤ１ｙを引いた値が排水桝の鉛直方向の移動量である。鉛直方向の移動量Ｄ０ｙ−Ｄ１ｙ＝排水桝７の沈下量の設計限界Ｄであるので、定期的に地盤沈下量を調査しておくことで、実際に伸縮継手５が限界伸長量に達して、脱落や破損により水漏れが起こる前に不等沈下対策配管構造の交換又は補修を行うことができる。
【００５２】
次に、不等沈下対策配管構造の設置例について、図７〜図９を参照しつつ説明する。この不等沈下対策配管構造は、建物の外壁１から地盤に向けられた第１、第２引込管２Ａ，２Ｂに第１及び第２排水管路３Ａ，３Ｂを接続して、各排水桝７Ａ，７Ｂに排水を流出させるようになっている。この第１及び第２排水管路３Ａ，３Ｂは、図１〜図４に示した排水管路３と基本的構成が略同一であり、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５３】
第１及び第２引込管２Ａ，２Ｂは、図７〜図８に示すように、コンクリート製の外壁１を挿通して建物内へ引込まれている。そして、外壁１から所定距離屋外へ延出した位置で、各管端に第１、第２排水管路３Ａ，３Ｂがそれぞれ接続される。第１、第２排水管路３Ａ，３Ｂは、２本の自在継手４、第１、第２エルボ継手８，６、伸縮継手５及び排水桝７Ａ，７Ｂ等をそれぞれ備えて構成される。
【００５４】
第１排水管路３Ａは、自在継手４の一端部を第１引込管２Ａの管端に接続し、他端部に曲管部を介して直管部１０の一端部を接続している。この直管部１０は、下向きに傾斜しており、他端部に曲管部を介して直管部９の一端部が接続されている。この直管部９は、略水平方向に延出し、他端部に第１エルボ継手８の一端部が接続されている。
【００５５】
この第１エルボ継手８は、略水平方向に向けた他端部に短管部を介して伸縮継手５の一端部が接続されている。この伸縮継手５は、略水平方向に延出し、他端部に短管部を介して第２エルボ継手６の一端部が接続されている。この第２エルボ継手６は、他端部に第１排水桝７Ａの第１流入側接続部７ｄが接続されている。
【００５６】
第２排水管路３Ｂは、第１排水管路３Ａと構成が同一であり、第２引込管２Ｂと第２排水桝７Ｂとの間に接続されている。そして、この第２排水桝７Ｂの第２流入側接続部７ｅと、第１排水桝７Ａの流出側接続部７ｆとの間に排水流出管１２が接続されている。また、この第２排水桝７Ｂの流出側接続部７ｆに排水流出管１３が接続されている。
【００５７】
図７及び図８において、１４はプラベース、１５は支柱である。プラベース１４は、略方形に形成されており、各排水桝７Ａ，７Ｂの下部に敷設されている。支柱１５は、排水桝７Ａ，７Ｂの底面を支持するようにプラベース１４上に立設されている。これにより、排水桝７Ａ，７Ｂの荷重をプラベース１４側から地中に分散させることができる。また、図９において、１６は保持プレートであり、各排水管路３Ａ，３Ｂの他端部の下部に敷設されていて、排水桝７Ａ，７Ｂ側の接続部を保持するようになっている。
【００５８】
このように構成された不等沈下対策配管構造は、第１引込管２Ａからの排水が、第１排水管路３Ａを介して第１排水桝７Ａに流入し、排水流出管１２を介して第２排水桝７Ｂに流入する。また、第２引込管２Ｂからの排水が、第２排水管路３Ｂを介して第２排水桝７Ｂに流入した後、第１排水桝７Ａからの排水とともに排水流出管１３を介して公共桝側に流出する。
【００５９】
地盤が沈下したときには、各排水管路３Ａ，３Ｂが追従して沈下する一方、固定状態の各引込管２Ａ，２Ｂに対して各自在継手４が自在に回動し、この沈下量を吸収することができる。また、地盤沈下に各排水桝７Ａ，７Ｂが追従して沈下しても、この沈下に伴う引っ張り力に応じて各伸縮継手５が伸張するので、沈下量を充分に吸収することができる。
【００６０】
さらに、地盤の沈下に各排水桝７Ａ，７Ｂが追従して沈下しても、第１流入側接続部７ｄに対して、第２エルボ継手６が自在に回動し、この沈下量を吸収できる。よって、両排水桝７Ａ，７Ｂを傾くことなく沈下させることができる。
【００６１】
このように、各自在継手４、及び第１流入側接続部７ｄの回転と、各伸縮継手５の伸縮とにより不等沈下を吸収するので、例えば図６に示すように、伸縮継手５の伸長量ｒ以上に鉛直方向への沈下量Ｄを吸収することができる。よって、各引込管２Ａ，２Ｂや各排水管路３Ａ，３Ｂが折損したり、折曲、又は脱落することなく、両排水桝７Ａ，７Ｂが傾斜したり、破損するのが回避される。これにより、引込管２Ａ，２Ｂからの排水が漏れることなく、排水桝７Ｂより下水道側に流出する。
【００６２】
以上のように、不等沈下対策配管構造は、排水桝７Ａ，７Ｂが地盤沈下に伴って支障なく追従し、沈下量を充分に吸収するので、沈下の度合いの大きい地盤にも不具合が生じるおそれなく設置することができる。
【００６３】
次に、不等沈下対策配管構造の他の設置例について、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。この不等沈下対策配管構造は、建物の外壁１から地盤に向けられた第１、第２引込管２C，２Dに第１及び第２排水管路３C，３Dを接続して、各排水桝７Ｃ，７Ｄに排水を流出させるようになっている。この第１及び第２排水管路３C，３Dは、図７〜図９に示した前記排水管路３Ａ，３Ｂと基本的構成が略同一であり、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６４】
第１引込管２Ｃ及び第２引込管２Dは、図１０、図１１に示すように、コンクリート製の外壁１を挿通して建物内へ引込まれている。そして、外壁１から屋外へ延出した位置で、各管端に第１排水管路３Ｃ、第２排水管路３Dがそれぞれ接続される。第１、第２排水管路３C，３Dは、一対の鉛直部エルボ１７ａ、１７ｂ、鉛直部直管１８、第１エルボ継手８、第２エルボ継手６、及び伸縮継手５及び排水桝７C，７Dをそれぞれ備えて構成される。
【００６５】
第１排水管路３Cは、第１引込管２Ｃの管端に管路を鉛直方向に折曲する上側の鉛直部エルボ１７ａを接続している。そして、この上側の鉛直部エルボ１７ａの下方に向けた他端に鉛直部直管１８を接続し、この鉛直部直管１８の下端に管路を水平方向に戻す下側の鉛直部エルボ１７ｂを接続している。そして、下側の鉛直部エルボ１７ｂの水平方向を向いた端部には、短管部及び自在継手４を介して、第１エルボ継手８が接続され、この第１エルボ継手８は、直管部１０を介して伸縮継手５が接続されている。この伸縮継手５は、他端部に第２エルボ継手６の一端部が接続されている。この第２エルボ継手６は、他端部に第１排水桝７Cの第１流入側接続部７ｄが接続されている。
【００６６】
また、第２排水管路３Dは、第１排水管路３Cと構成が同一であり、第２引込管２Ｄと第２排水桝７Dとの間に接続されている。そして、この第２排水桝７Dの第２流入側接続部７ｅと、第１排水桝７Cの流出側接続部７ｆとの間に排水流出管１２が接続されている。また、第１排水桝７Cの第２流入側接続部７ｅに排水流出管１２が接続され、第２排水桝７Dの流出側接続部７ｆに排水流出管１３が接続されている。
【００６７】
以上のように構成された不等沈下対策配管構造は、鉛直部直管１８を設けることにより、下側の鉛直部エルボ１７ｂを下方に配置することができ、この鉛直部エルボ１７ｂに接続される直管部１０及び伸縮継手５の傾斜を緩やかにすることができる。したがって、直管部１０及び伸縮継手５には傾斜角にゆとりがあるので、地盤が沈下したときに、伸縮継手５に接続される排水桝７Ｃ、７Ｄが相当程度沈下したとしてもこの排水桝７Ｃ、７Ｄの沈下を吸収することができる。
【００６８】
以上のように、不等沈下対策配管構造は、埋設深度の大きい排水桝７C，７Dが地盤沈下に伴って支障なく追従し、沈下量を充分に吸収するので、沈下の度合いの大きい地盤にも不具合が生じるおそれなく設置することができる。
【００６９】
なお、本実施の形態で示した不等沈下対策配管構造は、本発明に係る装置の一態様に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜設計変更できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係る不等沈下対策配管構造は、例えば住宅から導出される排水配管の他、各種流体を移動させるために埋設される配管路に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００７１】
２ 引込管
２ａ 管端
３ 配管路
４ 自在継手（管路接続部）
５ 伸縮継手（伸縮自在部）
６ 第２エルボ継手（第２屈曲部）
７ 排水桝（流体排出桝）
７ｄ 流入側接続部
７ｆ 流出側接続部
８ 第１エルボ継手（第１屈曲部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築構造物から地中に向けて配管された引込管の管端に、この管端に対して回動自在の管路接続部を接続するとともに、流入側接続部および流出側接続部を備えた流体排出桝の前記流入側接続部を回動自在の接続構造とし、
前記管路接続部と前記流入側接続部との間に、前記引込管の軸線方向を含む水平面内で屈曲する第１屈曲部と、長さ方向に伸縮する伸縮自在部と、前記第１屈曲部の反対方向に屈曲する第２屈曲部と、を備えた配管路を接続することを特徴とする不等沈下対策配管構造。
【請求項２】
前記管路接続部は、前記引込管の軸線方向に対し所定の傾斜角度内で自在に屈曲可能な自在継手であることを特徴とする請求項１に記載の不等沈下対策配管構造。
【請求項３】
前記第１屈曲部は、略直角に屈曲するエルボ継手であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の不等沈下対策配管構造。
【請求項４】
前記伸縮自在部は、伸縮自在、且つ回動自在な伸縮継手であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の不等沈下対策配管構造。
【請求項１】
建築構造物から地中に向けて配管された引込管の管端に、この管端に対して回動自在の管路接続部を接続するとともに、流入側接続部および流出側接続部を備えた流体排出桝の前記流入側接続部を回動自在の接続構造とし、
前記管路接続部と前記流入側接続部との間に、前記引込管の軸線方向を含む水平面内で屈曲する第１屈曲部と、長さ方向に伸縮する伸縮自在部と、前記第１屈曲部の反対方向に屈曲する第２屈曲部と、を備えた配管路を接続することを特徴とする不等沈下対策配管構造。
【請求項２】
前記管路接続部は、前記引込管の軸線方向に対し所定の傾斜角度内で自在に屈曲可能な自在継手であることを特徴とする請求項１に記載の不等沈下対策配管構造。
【請求項３】
前記第１屈曲部は、略直角に屈曲するエルボ継手であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の不等沈下対策配管構造。
【請求項４】
前記伸縮自在部は、伸縮自在、且つ回動自在な伸縮継手であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の不等沈下対策配管構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２６１４８５（Ｐ２０１０−２６１４８５Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１１２５１（Ｐ２００９−１１１２５１）
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【出願人】（０００１９８７８７）積水ハウス株式会社 (748)
【出願人】（０００２０１５８２）前澤化成工業株式会社 (33)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【出願人】（０００１９８７８７）積水ハウス株式会社 (748)
【出願人】（０００２０１５８２）前澤化成工業株式会社 (33)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]