(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート管の受け口の端面と他のコンクリート管の差し口の端面にそれぞれつば状の鋼製端板を設け、上記受け口と差し口を嵌合するとともに、該受け口の内周面と差し口の外周面との間に外周シール材を介在してなるコンクリート管の継手構造において、上記受け口と差し口の各鋼製端板の内径を上記コンクリート管の内径より大に形成し、その径差の幅を持ったステンレス鋼製の内周リングをそれぞれ上記受け口と差し口の各鋼製端板の内周面に固着したことを特徴とするコンクリート管の継手構造。
【請求項２】
上記内周リングの固着部分の受け口側と差し口側の突合せ部分に、内周シール材を介在したことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート管の継手構造。
【請求項３】
上記コンクリート管が立坑掘削管であることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート管の継手構造。
【請求項４】
上記コンクリート管が推進管であることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート管の継手構造。
【請求項５】
上記コンクリート管が推進管であり、上記受け口又は差し口のいずれか一方の鋼製端板の外面に環状のクッション材を固着し、そのクッション材の径方向の位置をその内周が上記内周リングの径方向の幅面内にあるように定めたことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート管の継手構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、立坑掘削管や推進管として用いられるコンクリート管の継手構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
立坑掘削管や推進管に用いられるコンクリート管の継手構造は、一般に、コンクリート管の受け口の端面と他のコンクリート管の差し口の端面にそれぞれつば状の鋼製端板を設け、上記受け口と差し口を嵌合するとともに、該受け口の内周面と差し口の外周面との間に外周シール材を介在した構造である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記の継手構造によると、相互に接触する受け口と差し口の各鋼製端板の内径はコンクリート管の内径と一致し、上記各鋼製端板の内径面はコンクリート管の内径面に露出する。このため、コンクリート管の内側に水が存在すると、その露出した内径面が水に接触するため腐食を受け易い問題がある。
【０００４】
この腐食を防止するために、これらの鋼製端板の内径を管本体の内径より大きく形成し、その径差の部分を埋めるために、金属製の内周リングを取り付けてコンクリート管を遠心成形法により成形していた。そして、成形後に上記の内周リングを除去し、施工現場において継手構造を構成した場合に生じる径差分の凹部にモルタルを充填することにより、鋼製端板の内径面が管体の内径面に露出しないようにして腐食を防止していた。
【０００５】
また、推進工法に使用される推進管においても、前記の立坑掘削管と同様に、コンクリート管の受け口の端面と他のコンクリート管の差し口の端面にそれぞれつば状の鋼製端板を設け、前位の推進管の受け口と後位の推進管の差し口を嵌合する構造が採られる（特許文献２参照）。この場合も各鋼製端板の内径面の腐食を防止するために、前記の場合と同様に、各鋼製端板の内径を管本体の内径より大きく形成し、その径差の部分を埋めるために、金属製の内周リングを取り付けてコンクリート管を遠心成形法により成形していた。そして、成形後に上記の内周リングを除去し、施工現場において継手構造を構成した場合に生じる径差分の凹部にモルタルを充填することにより、鋼製端板の内径面が管体の内径面に露出しないようにして腐食を防止していた。
【０００６】
なお、上記のような推進管において、受け口と差し口の嵌合面にクッション材を介在させることが従来から知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１３２３７９号公報（図４）
【特許文献２】
特開２００１−２８００７５号公報（図１）
【特許文献３】
特開平１１−１４１２７９号公報（図１０、図１１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、立坑掘削管及び推進管のいずれの場合も、鋼製端板の腐食防止のためにモルタルを充填する作業は、管の内側から行う必要があるため、作業者が管の内側へ入って作業する必要があり、作業能率が悪いうえに立坑掘削管の場合は墜落の危険を伴う難作業であった。
【０００９】
そこで、この発明は立坑掘削管、推進管のようなコンクリート管において、上記のようなモルタル充填を行うことなく、差し口及び受け口に設けられる鋼製端板の腐食を防止することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、コンクリート管の受け口の端面と他のコンクリート管の差し口の端面にそれぞれつば状の鋼製端板を設け、上記受け口と差し口を嵌合するとともに、該受け口の内周面と差し口の外周面との間に外周シール材を介在してなるコンクリート管の継手構造において、上記受け口と差し口の各鋼製端板の内径を上記コンクリート管の内径より大に形成し、その径差の幅を持ったステンレス鋼製の内周リングをそれぞれ上記受け口と差し口の各鋼製端板の内周面に固着した構成を採用した。
【００１１】
上記構成によると、コンクリート管の成形前に固着された内周リングは、成形時も成形後もそのまま残されたまま、施工現場において継手構造が構成される。その継手構造によると、内周リングの内径面はコンクリート管の内径面に露出するが、ステンレス鋼であるので腐食の問題は生じない。また、内周リングを外さないので、モルタルを充填する作業は不要になる。
【００１２】
上記内周リングの固着部分の受け口側と差し口側の突合せ部に、内周シール材を介在した構成を採用すると、その内周シール材により内径面側からの水の浸入が防止されるので、受け口及び差し口における各鋼製端板の腐食が一層確実に防止される。
【００１３】
また、推進管の場合において、その受け口又は差し口のいずれか一方の鋼製端板の外面に環状のクッション材を固着し、そのクッション材の径方向の位置をその内周が上記各内周リングの径方向の幅面内にあるように定めた構成を採用すると、その継手構造においては、クッション材がシール材の作用をなすので、独立した部品としてのシール材を省略することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１から図３に示した第１実施形態は立坑掘削管の場合であり、下段コンクリート管１の上に嵌合された上段コンクリート管２との嵌合部に継手構造３が構成される。図示を省略しているが、３段以上は上段コンクリート管２と同じ構造のものが接続される。
【００１５】
図示の場合、下段コンクリート管１は、コンクリート製の管本体４の下端部に切刃５を有する刃口６を設けるとともに、上端部に鋼板製の受け口カラー７を設けている。受け口カラー７は管本体４から上方に突き出すとともに、その内面に管本体４の上端面と一体化されに環状の鋼製端板８（図２参照）が固着される。上記の受け口カラー７の内側に受け口９が形成される。
【００１６】
上段コンクリート管２は、コンクリート製の管本体４の下端部に差し口１１が設けられる。管本体４の外周面に補強鋼板１２が一体に設けられ、差し口１１はその補強鋼板１２の下端部に固着された差し口保護管１３により保護される。また、その差し口保護管１３の先端面に環状の鋼製端板１４が固着される。
【００１７】
上記の受け口９に差し口１１を嵌合して構成される継手構造３において、受け口９側の鋼製端板８と差し口１１側の鋼製端板１４は上下に密着するが、それらの内径Ｒ１は、管本体４の内径Ｒ２より大きくなるように形成され、その径差分ｒの幅を持った断面角形の内周リング１５、１５’がそれぞれ各鋼製端板８、１４の内周面に溶接により固着される。その溶接による固着部を符号２０、２０’で示す。
【００１８】
上記の内周リング１５、１５’は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製であり、その内径は管本体４の内径Ｒ２に等しく形成される。この内周リング１５、１５’は、工場におけるコンクリート管の成形時においても設けられており、施工時及び施工後においても外されることはない。管本体４の内径面には鋼板端板８、１４が露出することなく、代わりにステンレス鋼製の内周リング１５、１５’のみが露出する。
【００１９】
また、上記の差し口１１を構成する差し口保護管１３の外周面に３箇所のシール溝１６が設けられ、各シール溝１６に外周シール材としてのパッキン１７が装着される。各パッキン１７は受け口９の内周面と差し口１１の外周面の間に介在され、水が継手構造３の外周から内部に浸入することを防止する。
【００２０】
さらに、下段コンクリート管１と上段コンクリート管２とを結合するため、受け口９側と差し口１１側の各管本体４の対向端部にそれぞれ鋼製端板８、１４を挟んでポケット１８、１９が全周にわたり複数箇所設けられる。これらのポケット１８、１９の部分で鋼製端板８、１４を貫通してボルト・ナット２１による締結が行われる。上記のポケット１８、１９はボルト・ナット２１により締結後にモルタル２２が充填される。
【００２１】
なお、上段コンクリート管２の上端においては、補強鋼板１２を上方に突き出し、内周面に鋼製端板８を設けることにより受け口９が形成される。この受け口９に３段目の上段コンクリート管（図示省略）の差し口が嵌合され、前記と同様の継手構造が形成される。
【００２２】
第１実施形態の継手構造は以上のようなものであり、立坑を穿孔する場合は、下段コンクリート管１を沈設機で中心線の周りで回転揺動させつつ地盤を掘削し、その内部の土砂を排出する。掘削が進むと上段コンクリート管２を積み上げ、前述の継手構造３を構成し、引き続き掘削と土砂の排出を行う。３段目以降も同様に行われる。掘削時における外部から内部への水の浸入はパッキン１７により阻止される。また、内部の水が内周リング１５、１５’の内径面に接触しても、その材質がステンレス鋼であるので腐食のおそれはない。
【００２３】
上下の内周リング１５、１５’の間から水が浸入するおそれがある場合は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、内周リング１５、１５’の固着部分２０、２０’の受け口側と差し口側の突合せ部分に凹部２２、２２’を設け、内周シール材としてのパッキン２３を介在する構成をとることができる。パッキン２３は両方の凹部２２、２２’に嵌入される脚部２４、２４’とその脚部２４、２４’の間にシール部２５が設けられる。また、図４（ａ）（ｂ）に示すように１箇所の凹部２２’のみを設け、パッキン２３’の一つの脚部２４’をその凹部２２’に嵌入させる場合もある。
【００２４】
次に、図５及び図６に示した第２実施形態は、推進管として用いられるコンクリート管３１、３２の間に構成される継手構造３に関するものである。継手構造３は、前位のコンクリート管３１の後端部に設けられた受け口９に、後位のコンクリート管３２の前端部に設けられた差し口１１を嵌合することにより形成される。各コンクリート管３１、３２は同一構造であり、コンクリート管でなる管本体４の外周面全体に補強鋼板１２を一体に設け、一端部に受け口９、他端部に差し口１１が設けられる。
【００２５】
この場合も、前記の第１実施形態の場合と同様に、受け口９と差し口１１にそれぞれ鋼製端板８、１４が設けられ、その内周面に内周リング１５、１５’が固着される。その他の構成及び作用は前記の第１実施形態の場合と同様であるので、同一部分には同一符号を付して示すにとどめ、その説明を省略する。また、この場合も図３、図４に示したようなパッキン２３、２３’を用いた内周シール構造を採用する場合がある。
【００２６】
次に、図７から図９に示した第３実施形態について説明する。この場合は、前記の第２実施形態の場合と同様に、推進管として用いられるコンクリート管３１、３２の間に構成される継手構造３（図８参照）に関するものである。継手構造３は、前位のコンクリート管３１の後端部に設けられた受け口９に、後位のコンクリート管３２の前端部に設けられた差し口１１を嵌合することにより形成される。各コンクリート管３１、３２は同一構造であり、コンクリート管でなる管本体４の外周面全体に補強鋼板１２を一体に設け、一端部に受け口９、他端部に差し口１１が設けられる。受け口９と差し口１１にそれぞれ鋼製端板８、１４が設けられ、その内周面に内周リング１５、１５’が固着部２０、２０’において固着される。
【００２７】
この第３実施形態において、前記の第２実施形態の場合と異なる構成は、受け口９側の鋼製端板８の外面に、合成ゴム製のクッション材３３を固着した点である。このクッション材３３は環状に形成された一体物を固着するか、又は円弧状に形成された複数個のクッション片を間隔を置くことなく密着させ、環状に配列して固着する。そのクッション材３３の径方向の位置は、図７に示すように、その内周３４が内周リング１５の径方向の幅面ｗ内にあるように定められる。クッション材３３は前位の推進管３１の受け口９に後位の推進管３２の差し口１１を嵌合して継手構造３を構成し推進力を加える際のクッション作用をなすとともに、その内周３４とその近辺の部分が内周リング１５、１５’間に挟着されシール作用をなす（図８参照）。図９はクッション材３３が圧縮され、その内周３４が内周リング１５、１５’の幅面ｗ一杯に延びた状態を示している。この場合は、前記第２実施形態のパッキン２３、２３’のような独立したシール部材を用いることなくシールを行うことができる。上記のクッション材３３は、差し口１１の鋼製端板１４の外面に固着してもよい。
【００２８】
なお、以上の各実施形態において、鋼製端板８、１４の内径面にステンレス鋼製の内周リング１５、１５’を固着する構成に代えて、これらをそれぞれ１枚のステンレス鋼製の端板とすることによっても、従来技術におけるモルタル充填作業を省略することができるが、却ってコストが高くつくので実際的でない。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、この発明は、立坑掘削管、推進管等のコンクリート管の受け口と差し口の嵌合により構成される継手構造において、その突合せ端面に設けられる鋼製端板の内周にステンレス鋼製の内周リングを固着したことにより、鋼製端板の内径面がコンクリート管の内面に露出することがない。その代わりに内周リングの内径面が露出するが、腐食の問題は生じない。このため、鋼板端板の腐食を防止するためのモルタル充填作業が不要になり、作業の安全性と作業性の向上を図ることができる。
【００３０】
また、上記内周リングの部分にパッキンを装着したり、クッション材を介在したりすることによりシールが一層確実となる。
【図面の簡単な説明】
【図１  】第１実施形態の断面図
【図２】（ａ）同上の一部拡大断面図
（ｂ）同上の他の部分の一部拡大断面図
【図３】（ａ）同上の内周シール部分の分解断面図
（ｂ）同上の内周シール部分の断面図
【図４】（ａ）同上の内周シール部分の変形例の分解断面図
（ｂ）同上の内周シール部分の変形例の断面図
【図５】第２実施形態の断面図
【図６】同上の一部拡大断面図
【図７】第３実施形態の分離状態の断面図
【図８】同上の嵌合状態の断面図
【図９】同上の一部拡大断面
【符号の説明】
１  下段コンクリート管
２  上段コンクリート管
３  継手構造
４  管本体
５  切刃
６  刃口
７  カラー
８  鋼製端板
９  受け口
１１  差し口
１２  補強鋼板
１３  差し口保護管
１４  鋼製端板
１５、１５’  内周リング
１６  シール溝
１７  パッキン
１８  ポケット
１９  ポケット
２０、２０’  固着部
２１  ボルト・ナット
２２、２２’  凹部
２３、２３’  パッキン
２４、２４’  脚部
２５  シール部
３１  コンクリート管
３２  コンクリート管
３３  クッション材
３４  内周
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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