(57)【要約】【課題】函体を構造物に設置するときに、止水効果を実現するための弾性体と構造物との摩擦抵抗を小さくし、その弾性体の破損を抑制する。【解決手段】ボルト８０及びナット９０が緩められた状態で、底部２０ａの凸部を構造物１０の凹型部分に挿入して、函体２０を位置決めする。このとき、板材４０及びＰ型パッキン５０が長穴の長手方向の大きさだけ移動可能であるから、Ｐ型パッキン５０が構造物１０に強くこすられて破損する、という可能性は小さい。また、同様に、Ｐ型パッキン５０が構造物１０から摩擦抵抗を受けてその挿入が困難となる可能性も小さい。板材４０及びＰ型パッキン５０を構造物１０の方に強く押し付け、その状態でボルト８０及びナット９０を締めて止水機構を函体２０に固定する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の凹型に応じた形状の凸部及び前記構造物の凸型に応じた形状の凹部が設けられた底部と、前記底部の凸部が前記構造物の凹型部分に挿入されたときに前記底部とともに前記構造物を覆う壁部とを有する函体に用いられる止水機構であって、
前記凸部を構成する辺のうち前記挿入の方向に平行な辺から、当該挿入方向と直交する方向に突出可能な突出部材と、
前記突出部材において少なくともその突出方向の先頭部分に設けられた弾性体と、
前記突出部材に設けられた前記弾性体を前記構造物に押し当てた状態で、当該突出部材を前記函体に固定する固定手段と
を備えることを特徴とする作業函の止水機構。
【請求項２】
前記凸部及び前記凹部を構成する辺のうち前記挿入方向に交差する辺において、前記構造物と接する位置には弾性体が設けられており、
前記突出部材は、前記凸部を構成する辺のうち前記挿入方向に平行な辺からのみ、当該挿入方向と直交する方向に突出可能である
ことを特徴とする請求項１記載の作業函の止水機構。
【請求項３】
前記凸部には、前記前記挿入方向と直交する方向に長手方向を有する長穴が設けられており、
前記突出部材において、前記長穴に対応する位置には穴が設けられており、
前記固定手段は、
前記長穴及び前記穴に挿入されるボルトと、当該ボルトに噛み合うナットからなり、
前記突出部材に設けられた前記弾性体が前記底部の下方から当該底部及び前記構造物に押し当てられた状態で、当該突出部材を前記函体に固定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の作業函の止水機構。
【請求項４】
前記固定手段は、前記突出部材に設けられた前記弾性体が前記底部の下方から当該底部及び前記構造物に押し当てられた状態で、当該突出部材を前記函体に固定し、
前記弾性体の前記挿入方向に直交する鉛直面の断面は、前記底部に向かう方向及び前記構造物に向かう方向に長手方向を有する形状である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の作業函の止水機構。
【請求項５】
前記弾性体は、前記挿入方向に直交する鉛直面の断面において中空部分が設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の作業函の止水機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業函体内への浸水を防止するための止水機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
海や河川の岸壁等に用いられている鋼矢板に腐食や破損などが発生した場合、潜水士により水中で補修作業を行うか、又は、作業函体（以下、函体という）と呼ばれる箱状の部材で鋼矢板を覆ってからその函体内の水を排出し、作業員が函体内のドライ環境の中で補修作業を行う。この種の技術として、ＮＤＲ工法（NEO-DRY REPAIR METHOD）と呼ばれるものが知られている。ＮＤＲ工法では、鋼矢板の断面形状に合わせて予め製作しておいた函体を補修現場まで運搬し、鋼矢板で形成された構造物にこの函体を設置する。函体と構造物との間にはパッキンと呼ばれる弾性体が介在しており、これが函体外から函体内への浸水を防いでいる。特許文献１には、止水を目的としたＰ型パッキンと呼ばれるものが開示されている。特許文献２には、函体を構造物に設置する仕組みについて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６３−３６５２７号公報
【特許文献２】特開昭６２−２７３３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、図９は、Ｚ形鋼矢板で形成された構造物に函体を設置するときの様子を説明する平面図である。Ｚ形鋼矢板が組み合わせられて形成された構造物１は、鉛直方向から見たときに凹凸形状になっている。函体２は、構造物１の凹型に応じた形状の凸部及び構造物１の凸型に応じた形状の凹部とが設けられた底部２ａと、底部２ａの凸部が構造物１の凹型部分に対して方向Ａに沿って挿入されたときに、底部２ａとともに構造物１を覆う壁部２ｂとを有する。底部２の凹部及び凸部の外周部分にはパッキンが設けられており、このパッキンが構造物１に押し付けられることにより、函体外から函体内への浸水が止められる。
【０００５】
底部２の凸部を構成する辺のうち、挿入方向Ａに直交する辺に設けられたパッキン２１は、函体内の水が排出されると、函体外からの水圧の作用により、構造物１に強く押し付けられ、止水効果が高められる。一方、底部２の凸部を構成する辺のうち、挿入方向Ａに平行な辺に設けられたパッキン２２は、パッキン２１とは違って、函体外からの水圧の作用によって構造物１に強く押し付けられることがない。
【０００６】
このため、パッキン２２を含む凸部の幅（挿入方向Ａに直交する方向の長さ）は、構造物１の凹型の幅（挿入方向Ａに直交する方向の長さ）よりも若干大きめに設計しておき、パッキン２２が構造物１にしっかりと密着するようにしておかなければならない。しかしながら、この場合、挿入時にパッキン２２と構造物１との間の摩擦抵抗により、挿入作業が困難となる場合がある。さらには、底部２の挿入時にパッキン２２が構造物１の表面によって強くこすられて破損し、その結果、止水効果を実現できないことがある。例えば特許文献２において、矢板の凹溝２にパッキン駒１８を挿入するときに、凹溝２とゴムとの摩擦抵抗が大きくて挿入作業が困難になったり、また、そのゴムが破損する可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、函体を構造物に設置するときに、止水効果を実現するための弾性体と構造物との摩擦抵抗を小さくし、その弾性体の破損を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、構造物の凹型に応じた形状の凸部及び前記構造物の凸型に応じた形状の凹部が設けられた底部と、前記底部の凸部が前記構造物の凹型部分に挿入されたときに前記底部とともに前記構造物を覆う壁部とを有する函体に用いられる止水機構であって、前記凸部を構成する辺のうち前記挿入の方向に平行な辺から、当該挿入方向と直交する方向に突出可能な突出部材と、前記突出部材において少なくともその突出方向の先頭部分に設けられた弾性体と、前記突出部材に設けられた前記弾性体を前記構造物に押し当てた状態で、当該突出部材を前記函体に固定する固定手段とを備えることを特徴とする作業函の止水機構を提供する。
【０００９】
上記構成において、前記凸部及び前記凹部を構成する辺のうち前記挿入方向に交差する辺において、前記構造物と接する位置には弾性体が設けられており、前記突出部材は、前記凸部を構成する辺のうち前記挿入方向に平行な辺からのみ、当該挿入方向と直交する方向に突出可能であってもよい。
【００１０】
上記構成において、前記凸部には、前記挿入方向と直交する方向に長手方向を有する長穴が設けられており、前記突出部材において、前記長穴に対応する位置には穴が設けられており、前記固定手段は、前記長穴及び前記穴に挿入されるボルトと、当該ボルトに噛み合うナットからなり、前記突出部材に設けられた前記弾性体が前記底部の下方から当該底部及び前記構造物に押し当てられた状態で、当該突出部材を前記函体に固定するようにしてもよい。
【００１１】
上記構成において、前記固定手段は、前記突出部材に設けられた前記弾性体が前記底部の下方から当該底部及び前記構造物に押し当てられた状態で、当該突出部材を前記函体に固定し、前記弾性体の前記挿入方向に直交する鉛直面の断面は、前記底部に向かう方向及び前記構造物に向かう方向に長手方向を有する形状であってもよい。
【００１２】
前記弾性体は、前記挿入方向に直交する鉛直面の断面において中空部分が設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、函体を構造物に設置するときに、止水効果を実現するための弾性体と構造物との摩擦抵抗を小さくし、その弾性体の破損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る函体を構造物に設置するときの様子を説明する斜視図である。
【図２】函体を構造物に設置した後の様子を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）函体の平面図、（Ｂ）函体の底面図、（Ｃ）函体の側面図である。
【図４】函体底部の凸部に設けられる止水機構の分解斜視図である。
【図５】函体に止水機構を固定したときの底面図である。
【図６】本実施形態に係るＰ型パッキンと、中空部分が真円であるＰ型パッキンの止水効果の違いを説明する図である。
【図７】Ｐ型パッキンの（Ａ）正面図、（Ｂ）背面図、（Ｃ）平面図、（Ｄ）底面図、（Ｅ）右側面図、（Ｆ）左側面図、（Ｇ）斜視図である。
【図８】本実施形態に係るＰ型パッキンによる止水効果を説明する図である。
【図９】従来において函体を構造物に設置するときの様子を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る函体を構造物に設置するときの様子を説明する斜視図であり、図２は、函体を構造物に設置した後の様子を示す斜視図である。なお、図１，２においては、説明を簡略化するため、函体への浸水を防ぐ止水機構の図示を省略しているが、後の説明でこの止水機構の仕組みを明らかにする。
【００１６】
Ｚ形鋼矢板が組み合わせられて形成された構造物１０は、鉛直方向から見たときに凹凸形状になっている。函体２０は、構造物１０の凹型に応じた形状の凸部及び構造物１０の凸型に応じた形状の凹部とが設けられた底部２０ａと、底部２０ａの凸部が構造物１０の凹型部分に方向ａに沿って挿入されたときに、底部２０ａとともに構造物１０を覆う壁部２０ｂとを有する。函体２０が構造物１０に設置されると、函体２０に内部にある水が排出され、函体内はドライ環境となる。函体２０の上方は開放されており、この開放部分から作業員がドライ環境となった函体内に対して出入りを行う。
【００１７】
図３において、（Ａ）は函体２０を上方から見たときに平面図であり、（Ｂ）は函体２０を下方から見たときの底面図であり、（Ｃ）は函体の側面図である。
図３（Ａ），（Ｂ）に示すとおり、底部２０ａの凸部及び凹部を構成する辺のうち、挿入方向ａに交差（本実施形態では挿入方向ａに直交）する辺において、函体２０が構造物１０に設置されたときに構造物１０と接する位置には、弾性体からなるパッキン２０１が設けられている。また、壁部２０ｂを構成する辺のうち、函体２０が構造物１０に設置されたときに構造物１０と接する位置には、弾性体からなるパッキン２０２が設けられている。これらパッキン２０１，２０２は、函体２０が構造物１０に設置されて排水がなされると、函体２０に対する水圧の作用により構造物１０に強く押し付けられることによって、止水効果を実現する。
【００１８】
底部２０ａの凸部には、挿入方向ａに交差（本実施形態では挿入方向ａに直交）する方向に長手方向を有する長穴３０が４つずつ設けられている。この長穴３０は、底部２０ａの凸部を構成する辺のうち挿入方向ａに平行な辺において止水効果を実現するための止水機構を固定するために用いられる。
【００１９】
ここで、図４は上記止水機構の分解斜視図である。止水機構は、底部２０ａの凸部を構成する辺のうち挿入方向ａに平行な辺から、その方向ａと直交する方向に突出可能な突出部材である板材４０と、板材４０においてその突出方向の先頭部分に設けられた弾性体であるＰ型パッキン５０と、板材４０に設けられたＰ型パッキン５０を構造物１０に押し当てた状態で板材４０を函体２０に固定する固定手段であるスポンジ板６０、板材７０、ボルト８０及びナット９０とを備えている。板材４０において、長穴３０ａ，３０ｂに対応する位置には、穴４０ａ，４０ｂが設けられている。同様に、Ｐ型パッキン５０において、長穴３０ａ，３０ｂに対応する位置には、穴５０ａ，５０ｂが設けられている。さらに、スポンジ板６０及び板材７０にも穴が設けられている。ボルト８０は、これらの長穴及び穴に挿入され、このボルト８０に噛み合うナット９０によって固定される。つまり、函体２０の底部２０ａの凸状の部分の幅（挿入方向ａに直交する方向の長さ）が可変である。
【００２０】
止水機構の固定手順は以下のとおりである。
まず、作業員は、函体２０を水に沈めて構造物１０の近くに移動させる。次に、作業員は、ボルト８０及びナット９０を緩めた状態（つまり板材４０及びＰ型パッキン５０が長穴３０の長手方向の大きさだけ移動可能な状態）で、底部２０ａの凸部を構造物１０の凹型部分に挿入して、函体２０を位置決めする。このとき、板材４０及びＰ型パッキン５０が移動可能であるから、Ｐ型パッキン５０が構造物１０に強くこすられて破損する、という可能性は小さい。また、同様に、Ｐ型パッキン５０が構造物１０から摩擦抵抗を受けてその挿入が困難となる可能性も小さい。
【００２１】
次に、作業員は、板材４０及びＰ型パッキン５０を長穴３０の長手方向に沿って移動させて構造物１０の方に強く押し付け、その状態でボルト８０及びナット９０を締めて止水機構を函体２０に固定する。そして、作業員はポンプなどを用いて、函体２０の内部にある水を排出する。
【００２２】
図５は、函体２０に止水機構を固定したときの底面図であり、図６（Ａ）は、函体２０に止水機構を固定したときの断面図（図５におけるｂ-ｂ断面）である。図６（Ａ）に示すように、Ｐ型パッキン５０の円筒部分が構造物１０と函体２０の底部２０ａとの間に位置している。このように、Ｐ型パッキン５０が底部２０ａの下方から当該底部２０ａ及び構造物１０に押し当てられた状態で、ボルト８０及びナット９０によって板材４０が函体２０に固定される。これらボルト８０及びナット９０を用いた締め付けによって、Ｐ型パッキン５０の円筒部分が構造物１０と函体２０の底部２０ａとの間に強く押し付けられ、止水機能を実現する。
【００２３】
次に、Ｐ型パッキン５０の形状の特徴について説明する。図７において、（Ａ）はＰ型パッキンの正面図、（Ｂ）は背面図、（Ｃ）は平面図、（Ｄ）は底面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は左側面図、（Ｇ）は斜視図である。Ｐ型パッキン５０は、長尺の形状であって、例えばゴムのような弾性体からなる。Ｐ型パッキン５０において、挿入方向ａに直交する鉛直面の断面において中空部分が設けられている。この中空部分の断面は、真円ではなく、上面に向かう方向ｃ及び右側面に向かう方向ｄに長手方向を有する円である。ここで上面に向かう方向ｃとは、函体２０が構造物１０に設置されたときに鉛直方向上方に向かう方向であり、右側面に向かう方向ｄとは、函体２０が構造物１０に設置されたときに構造物に向かう方向である。
【００２４】
Ｐ型パッキン５０がこのような形状をしているため、図６（Ｂ）に示すようなＰ型パッキン５０の中空部分の断面が真円の場合に比べて、鉛直方向につぶされたときに右側面方向（構造物１０に向かう方向）に倒れやすくなる。このため、図８を参照すると分かるように、Ｐ型パッキン５０は、函体２０と構造物１０との隙間に対し、底面から上面に向かう方向へと押し付けられると、構造物１０の方向に大きく変形し、構造物１０に強く押し付けられることになる。これにより、底面側から上面側への水の流入が阻止されることになる。
【００２５】
以上説明したように、挿入方向ａに交差する辺にはパッキン２０１，２０２が予め固定されており、函体２０が構造物１０に設置されて排水がなされると、水圧で構造物１０に強く押し付けられることによって、止水効果を実現する。一方、挿入方向ａに平行な辺には、移動可能なＰ型パッキン５０を含む止水機構が設けられている。このＰ型パッキン５０は、挿入方向ａに平行な辺からのみ突出可能であり、函体２０が構造物１０に挿入された後に構造物１０に押し付けられて固定されるので、従来のようにパッキンが破損する可能性が小さい。また、挿入時においてパッキンと構造物との摩擦抵抗がないため、函体を従来よりも容易に設置することができる。
【００２６】
特に構造物１０において、隣り合う凹型部分の間隔が一定ではなかったり、それぞれの凹型部分自身の幅（挿入方向ａと直交する方向の長さ）が一定ではない場合もある。このような場合であっても、上記実施形態によれば、函体２０の底部２０ａの凸状部分（つまり構造物１０の凹型部分に挿入される部分）の幅が可変であるから、函体２０の設置が容易になるし、また、パッキンが破損する可能性も小さい。
【００２７】
なお、Ｐ型パッキン５０において、中空部分がある場合には、ボルト８０及びナット９０を用いた締め付けによってＰ型パッキン５０が変形しやすいが、この中空部分は必ずしも存在する必要はない。また、Ｐ型パッキン５０は、突出部材である板材４０において少なくともその突出方向の先頭部分に設けられていればよい。さらに、いわゆるＰ型の形状に限らず、弾性体ならどのような形状でもよい。また、止水機構を函体２０に固定する手段は、ボルト８０及びナット９０に限らず、その他の固定手段であってもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１，１０  構造物、２，２０  函体、２ａ，２０ａ  底部、２ｂ，２０ｂ  壁部、２１，２２，２０１，２０２  パッキン、３０ａ〜３０ｄ  長穴、４０  板材（突出部材）、５０  Ｐ型パッキン（弾性体）、６０  スポンジ板（固定手段）、７０  板材（固定手段）、８０  ボルト（固定手段）、９０  ナット（固定手段）
【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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