(57)【要約】【課題】膨張部材を用いて杭間をシールする場合にシール性を十分に得ることができるようにする。【解決手段】杭１００，１００間に設置されるシール部材１において、杭１００，１００の長手方向に延び、該杭１００，１００間を閉塞するように膨張する膨張部材１０と、膨張部材１０が所定以上に膨張するのを抑制する抑制部材１５とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭間をシールするためのシール部材において、
杭間を閉塞するように膨張する膨張部材と、
上記膨張部材の外側及び内側の少なくとも一方に配設され、該膨張部材が所定以上に膨張するのを抑制する抑制部材とを備えていることを特徴とするシール部材。
【請求項２】
請求項１に記載のシール部材において、
上記膨張部材は、筒状に形成され、
上記抑制部材における所定の引っ張り力に対する伸び率は、上記膨張部材の周壁部における所定の引っ張り力に対する伸び率よりも低いことを特徴とするシール部材。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシール部材において、
上記抑制部材は、水密性を有する筒状織物であることを特徴とするシール部材。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載のシール部材において、
上記膨張部材の内部には、水の吸収によって膨張する水膨張剤が収容されていることを特徴とするシール部材。
【請求項５】
請求項４に記載のシール部材において、
上記膨張部材には、注水口と、該注水口に接続されて該膨張部材内を下へ向けて延び、該注水口に注入された水を下へ導く導水管とが設けられていることを特徴とするシール部材。
【請求項６】
請求項３に記載のシール部材において、
上記抑制部材は、上記膨張部材の内部に収容されており、
上記抑制部材の内部に、上記膨張部材を膨張させるための流体が供給されることを特徴とするシール部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鋼管杭の間をシールする杭間のシール部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鋼管杭を用いて遮水壁等を構築することが行われている。この場合、鋼管杭の間には、例えば特許文献１に開示されているようなシール部材を配設することによって止水性を確保することが考案されている。
【０００３】
特許文献１のシール部材は、弾性部材からなるものであり、鋼管杭間に設置する前のシール部材を杭の長手方向に引っ張って細くなるように弾性変形させておき、この状態で鋼管杭間に挿入する。その後、引張力を除くことにより、シール部材の形状が復元して鋼管杭の外面に密着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４１８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のシール部材は、鋼管杭間に挿入する前に細く弾性変形させているので鋼管杭の外面に摺接することによるシール部材の損傷を抑制することが可能になるという利点があるが、鋼管杭の長さは施工現場によっては十メートルを超えることもあり、このような長いシール部材を長手方向に引っ張るためには装置が大がかりなものになる恐れがある。
【０００６】
また、施工後にシール部材の下部にかかる水圧はかなり大きくなることが想定されるので、その水圧に耐え得るようにシール部材の硬さを予めある程度硬く設定しなければならない。このような硬さを持つシール部材を特許文献１に記載されているように長手方向に伸ばすためには極めて大きな力を必要とし、変形させることが自体が困難なこともある。しかも、上述のようにシール部材が長いと施工現場での有効な施工方法を確立できない場合もある。
【０００７】
そこで、例えば、シール部材を有底筒状に形成しておき、その内部に水等を注入してシール部材を膨張させる工法が考えられる。この工法によれば、膨張前のシール部材を損傷することなく杭の近傍に配置でき、配置後にシール部材の内部に水等を注入することでシール部材を膨張させて杭間のシールが可能になる。
【０００８】
ところが、実際の施工現場では、シール部材の膨張度合いをコントロールするのが容易ではないことが想定される。すなわち、シール部材の周壁部の厚みを均一に成形するのは難しいので、仮に内部の圧力が均一であったとしても、周壁部の薄い部分が厚い部分に比べて大きく膨張してしまい、このことでシール部材の外面に凹凸ができ、ひいては、杭間のシール性を確保することができなくなる。また、シール部材の下側が上側に比べて大きく膨張してしまうこともある。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、膨張部材を用いて杭間をシールする場合にシール性を十分に得ることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明では、膨張部材の膨張度合いをコントロールできるようにした。
【００１１】
第１の発明は、杭間をシールするためのシール部材において、
杭間を閉塞するように膨張する膨張部材と、
上記膨張部材の外側及び内側の少なくとも一方に配設され、該膨張部材が所定以上膨張するのを抑制する抑制部材とを備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によれば、膨張部材が膨張する際、例えば膨張部材の全部または一部が所定以上に大きく膨張しようとした際に、その所定以上に膨張するのが抑制部材によって抑制される。よって、膨張部材の膨張後の形状を、杭の外周面に沿う形状とすることができるので、膨張部材によって杭間を確実に閉塞することが可能になる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、
上記膨張部材は、筒状に形成され、
上記抑制部材における所定の引っ張り力に対する伸び率は、上記膨張部材の周壁部における所定の引っ張り力に対する伸び率よりも低いことを特徴とするものである。
【００１４】
この構成によれば、抑制部材が引っ張り力を受けた際に、抑制部材の伸び率が小さいので、膨張部材が所定以上に膨張するのを確実に抑制することが可能になる。
【００１５】
第３の発明は、第１または２の発明において、
上記抑制部材は、水密性を有する筒状織物であることを特徴とするものである。
【００１６】
この構成によれば、膨張部材を抑制部材に収容することで、抑制部材を膨張部材の外周面に簡単に配置することが可能になり、施工性が良好になる。また、反対に、抑制部材を例えば折り畳んだ状態で膨張部材の内部に収容することも可能である。この場合も施工性が良好になる。
【００１７】
第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、
上記膨張部材の内部には、水の吸収によって膨張する水膨張剤が収容されていることを特徴とするものである。
【００１８】
この構成によれば、膨張部材の内部に水を注入するという簡単な方法で膨張部材を膨張させることが可能になる。
【００１９】
第５の発明は、第４の発明において、
上記膨張部材には、注水口と、該注水口に接続されて該膨張部材内を下へ向けて延び、該注水口に注入された水を下へ導く導水管とが設けられていることを特徴とするものである。
【００２０】
この構成によれば、水を注水口に注入すると、導水管を通って膨張部材の下に導かれる。よって、膨張部材を上側から下側まで確実に膨張させることが可能になる。
【００２１】
第６の発明は、第３の発明において、
上記抑制部材は、上記膨張部材の内部に収容されており、
上記抑制部材の内部に、上記膨張部材を膨張させるための流体が供給されることを特徴とするものである。
【００２２】
この構成によれば、抑制部材を膨張部材の内部に収容した状態で、抑制部材に流体を供給することで膨張部材が膨張する。膨張部材の膨張度合いは、抑制部材によって所定以上になるのが抑制され、また、抑制部材に供給する流体の量によっても容易に変更することが可能になる。
【発明の効果】
【００２３】
第１の発明によれば、膨張部材が所定以上に膨張するのを抑制することができるので、膨張部材の膨張後の形状を、杭の外周面に沿う形状とすることができ、これにより、杭間のシール性を十分に得ることができる。
【００２４】
第２の発明によれば、抑制部材における所定の引っ張り力に対する伸び率を、膨張部材の周壁部における所定の引っ張り力に対する伸び率よりも低くしたので、膨張部材が所定以上に膨張するのを確実に抑制することができる。
【００２５】
第３の発明によれば、筒状織物で抑制部材を構成したので、施工性を良好にすることができる。
【００２６】
第４の発明によれば、膨張部材の内部に水膨張剤を収容したので、膨張部材の内部に水を注入するだけで膨張部材を膨張させることができる。
【００２７】
第５の発明によれば、膨張部材に、注水口と、該注水口に接続されて該膨張部材内を下へ向けて延びる導水管とを設けたので、膨張部材を上側から下側まで確実に膨張させることができ、シール性をより一層高めることができる。
【００２８】
第６の発明によれば、抑制部材を膨張部材の内部に収容し、抑制部材の内部に膨張部材を膨張させるための流体を供給するようにしたので、施工性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態１にかかるシール部材を使用して杭間をシールした状態を示す図である。
【図２】膨張前のシール部材を杭間に配置した状態を示す図である。
【図３】膨張部材が膨張する前におけるシール部材の縦断面図である。
【図４】膨張部材が膨張する前におけるシール部材の水平断面図である。
【図５】膨張部材が膨張した状態の図４相当図である。
【図６】実施形態２に係るシール部材が膨張前の状態にある場合の斜視図である。
【図７】実施形態２に係るシール部材が膨張後の状態にある場合の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００３１】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１にかかる杭間のシール部材１を用いて杭１００，１００間をシールした状態を示す図である。
【００３２】
シール部材１は、筒状の膨張部材１０と、膨張部材１０の内部に充填された水膨張剤Ａ（図３及び図４に示す）と、膨張部材１０が所定以上に膨張するのを抑制する抑制部材１５とを備えている。
【００３３】
膨張部材１０は、該膨張部材１０の長手方向一端部（上端部）に設けられた第１板材２１と、膨張部材１０の長手方向他端部に設けられた第２板材２２と、第１板材２１及び第２板材２２を連結する連結部材としての鋼線２３と、第１及び第２導水管２４，２５とを備えている。
【００３４】
膨張部材１０は、杭１００の長手方向に長い形状とされ、例えばゴム等の水不透過性を有する材質で構成されている。膨張部材１０は、該膨張部材１０の内部に作用する外向きの力によって膨張するように構成されている。膨張部材１０の膨張に要する力は、膨張部材１０を構成する材質が持つ弾性力や、膨張部材１０の構造、肉厚等によって任意に設定することができ、この実施形態では、水膨張剤Ａの膨張力によって膨張可能となっている。
【００３５】
図４に示すように、膨張部材１０は断面が略円形とされており、肉厚は略均一である。図２に示すように、膨張部材１０の外径は、膨張前の状態で杭１００，１００の離間寸法よりも短い寸法となるように設定されている。また、膨張部材１０の長さは、杭１００の止水が必要な部分の長さと略同じに設定されている。
【００３６】
第１板材２１は、膨張部材１０の上端部を覆う略円形に形成されている。第１板材２１の外径は、膨張後の膨張部材１０の外径（図３に仮想線で示す）と略同じに設定されている。また、第１板材２１は、例えば厚肉の鋼板等のように水膨張剤Ａの膨張力によって変形しない剛性を有している。第１板材２１の下面は、膨張部材１０の上端部に対して全周に亘って接着等されており、これにより、第１板材２１と膨張部材１０との間から水が漏れないようになっている。
【００３７】
第１板材２１には、２つの注水口２１ａ，２１ａが厚み方向（上下方向）に貫通するように形成されている。注水口２１ａ，２１ａは、膨張部材１０の内部の水膨張剤Ａに水を供給するためのものであり、互いに間隔をあけて配置されている。
【００３８】
第２板材２２は、第１板材２１と同様な材質からなるとともに、第１板材２１と同じ大きさに形成されている。第２板材２２には開口は形成されていない。第２板材２２の上面は、膨張部材１０の下端部に対して全周に亘って接着等され、水が漏れないようになっている。
【００３９】
鋼線２３は、膨張部材１０の内部に収容されており、一端部は第１板材２１の略中央部に固定され、他端部は第２板材２２の略中央部に固定されている。
【００４０】
鋼線２３の長さは、膨張部材１０が膨張する前の状態で、第１板材２１の下面が膨張部材１０の上端部に接触し、第２板材２２の上面が膨張部材１０の下端部に接触した状態を維持できるように設定されている。また、鋼線２３は、水膨張剤Ａの膨張によって第１及び第２板材２１，２２が互いに離れる方向に変位しようとして引張力を受けた際に殆ど伸びが生じないように十分な強度を有している。これにより、第１及び第２板材２１，２２の間隔が、所定寸法である膨張部材１０の長手方向の寸法以下となるように設定される。
【００４１】
第１及び第２導水管２４，２５は、注水口２１ａ，２１ａに注入された水を下へ導くためのものであり、膨張部材１０の内部に収容されている。第１導水管２４は、第１板材２１の一方の注入口２２ａから下へ向けて延び、また、第２導水管２５は、第１板材２１の他方の注入口２２ａから下へ向けて延びている。第１及び第２導水管２４，２５の下端は、膨張部材１０の下部近傍に位置している。第１及び第２導水管２４，２５の周壁部には、上部から下部に亘って多数の放水口２４ａ，２５ａが形成されている。第１及び第２導水管２４，２５の内部を流れる水は、各放水口２４ａ，２５ａから放水される。
【００４２】
水膨張剤Ａは、従来周知のウレタン等を主成分とするものであり、水を吸収して膨張する。水膨張剤Ａは、膨張部材１０の上部から下部まで全体に亘って収容されている。
【００４３】
抑制部材１５は、膨張部材１０を収容する筒状織物であり、この実施形態では円筒状をなしている。抑制部材１５は、例えば高強度の繊維や、紐、針金等で構成されており、引っ張り力が作用した際に殆ど伸びないようになっている。抑制部材１５を所定の引っ張り力で引っ張った際の伸び率は、膨張部材１０の周壁部を同じ所定の引っ張り力で引っ張った際の伸び率よりも低く設定されている。
【００４４】
膨張部材１０は抑制部材１５の内部において該抑制部材１５の全周に接触するまで膨張する。接触した段階で抑制部材１５が殆ど伸びないので、膨張部材１０の膨張が抑制部材１５によって抑制されることになるとともに、膨張部材１０の形状が成形される。つまり、抑制部材１５の内径によって膨張部材１０の膨張量を設定することができ、また、抑制部材１５の形状によって膨張部材１０の膨張後の形状を設定することができる。この実施形態では、膨張部材１０の膨張量は、膨張部材１０の外径が杭１００，１００間の隙間よりも大きくなるように設定され、また、膨張部材１０の形状は、円柱に近い形状となるように設定されている。
【００４５】
尚、膨張部材１０が膨張する前の状態では、図２〜図４に示すように、抑制部材１５は弛んでおり、膨張部材１０と抑制部材１５との間には部分的に隙間ができる。
【００４６】
次に、上記のように構成されたシール部材１を用いて杭１００，１００間の止水を行う場合について説明する。
【００４７】
尚、杭１００は鋼管杭であり、先端側は地中に埋め込まれている。また、杭１００は、例えば、止水壁等を構築する場合に使用されるものである。
【００４８】
膨張部材１０の外周面に抑制部材１５を配置する場合には、抑制部材１５の長手方向の一端部に膨張部材１０の一端部を挿入するようにすればよい。このとき、膨張部材１０が膨張していないので、抑制部材１５に容易に挿入することができ、抑制部材１５を膨張部材１０の外周面に簡単に配置できる。このため施工性が良好である。
【００４９】
そして、水膨張剤Ａに水を供給していない状態のシール部材１を杭１００，１００の近傍に配置する。このとき、図２に示すように、膨張部材１０の外径は杭１００，１００間の寸法よりも短いので、膨張部材１０や抑制部材１５が杭１００の外周面に摺接しにくく、よって、膨張部材１０や抑制部材１５の損傷が起こりにくい。シール部材１は、該シール部材１の径方向の中心が杭１００の径方向の中心よりも土砂側（水に面する側とは反対側）に位置するように配置する。
【００５０】
上記のようにしてシール部材１を杭１００，１００間に挿入した後、第１板材２１の注水口２１ａ，２１ａに水を注入する。注水口２１ａ，２１ａに注入された水は、第１及び第２導水管２４，２５を通って膨張部材１０の内部を下へ向かって流れていく。第１及び第２導水管２４，２５内を流れる水は、各放水口２４ａ，２５ａから放水されて周囲にある水膨張剤Ａに吸収される。このように膨張部材１０の内部の上部から下部に亘って水を放水することで、全ての水膨張剤Ａを膨張させることが可能になる。
【００５１】
水膨張剤Ａが膨張するとその膨張力によって膨張部材１０の内部には外向きの力が作用し、これにより、膨張部材１０は膨張する。水膨張剤Ａが膨張すると第１板材２１の下面に上向きの力が作用することになるが、この第１板材２１と第２板材２２とは鋼線２３によって連結されていて間隔が膨張部材１０の長さ以上とならないようになっているので、第１板材２１が上方に移動することはなく、また、第２板材２２が下へ移動することもない。これにより、水膨張剤Ａの膨張力が膨張の不要な方向（上下方向）に逃げるのが防止され、膨張部材１０の径方向にのみ作用することになる。
【００５２】
膨張部材１０が膨張する際、例えば、膨張部材１０の周壁部に肉厚の薄い部分があると、その部分が厚い部分に比べて大きく膨出するような形状になることがある。このように一部のみが所定以上に膨張しようとすると、その部分が抑制部材１５に接触することになる。抑制部材１５は殆ど伸びないものなので、抑制部材１５に接触した膨張部材１０の一部はそれ以上膨張するのが抑制される。よって、膨張部材１０の一部のみが大きく膨張してしまうことはない。
【００５３】
また、例えば膨張部材１０の下側が上側に比べて径方向に大きく膨張しようとすることが考えられる。この場合、膨張部材１０の下側が抑制部材１５に接触することになるので、下側がそれ以上膨張するのが抑制される。
【００５４】
また、膨張部材１０の全体が抑制部材１５に接触すると、抑制部材１５によって膨張部材１０のそれ以上の膨張が抑制されるとともに、略円柱状に成形されることになる。
【００５５】
以上のことにより、膨張部材１０を狙い通りに膨張させて膨張部材１０によって杭１００，１００を閉塞し、止水性を十分に得ることができる。
【００５６】
したがって、この実施形態１にかかるシール部材１によれば、膨張部材１０が所定以上に膨張するのを抑制部材１５によって抑制することができるので、膨張部材１０の膨張後の形状を、杭１００，１００の外周面に沿う形状とすることができ、これにより、杭１００，１００間のシール性を十分に得ることができる。
【００５７】
また、抑制部材１５における所定の引っ張り力に対する伸び率を、膨張部材１０の周壁部における所定の引っ張り力に対する伸び率よりも低くしたので、膨張部材１０が所定以上に膨張するのを確実に抑制することができる。
【００５８】
また、膨張部材１０を収容する筒状織物で抑制部材１５を構成したので、膨張部材１０を抑制部材１５に収容するだけで抑制部材１５を膨張部材１０の外周面に簡単に配置することができ、施工性を良好にすることができる。
【００５９】
また、膨張部材１０の内部に水膨張剤Ａを収容したので、膨張部材１０の内部に水を注入するだけで簡単に膨張させることができる。
【００６０】
また、膨張部材１０に、注水口２１ａ，２１ａと、該注水口２１ａ，２１ａに接続されて該膨張部材１０内を下へ向けて延びる導水管２４，２５とを設けたので、膨張部材１０を上側から下側まで確実に膨張させることができ、シール性をより一層高めることができる。
【００６１】
また、連結部材は鋼線以外にも、例えばワイヤ等であってもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、第１及び第２導水管２４，２５を設けているが、これに限らず、第１及び第２導水管２４，２５を省略してもよい。この場合、第１板材２１の注水口２１ａ，２１ａから注入した水が上から下に流れながら水膨張剤Ａに吸収されることになる。
【００６３】
（実施形態２）
図６及び図７は、本発明の実施形態２に係る杭間のシール部材１の上側部分を示す斜視図である。この実施形態２のシール部材１は、抑制部材１５が膨張部材１０の内部に収容されている点と、抑制部材１５の内部に膨張部材１０を膨張させるための流体を供給することができるようになっている点とで実施形態１のものと異なっている。以下、実施形態１と異なる部分について詳細に説明する。
【００６４】
膨張部材１０が膨張する前は、図６に示すように抑制部材１５が折り畳まれた状態で膨張部材１０の内部に収容される。抑制部材１５は、内部に水等を含んだ液体を収容した際に外部に漏れないように水密性を有する筒状織物で構成されている。この筒状織物としては、例えば、繊維からなるホース状の部材の外周面を、ゴムや樹脂等の水不透過性の材質で被覆することによって構成することができる。
【００６５】
抑制部材１５の上端部及び下端部は閉塞されている。抑制部材１５の上端部には、流体を抑制部材１５の内部に流入させるための流入管１５ａと、抑制部材１５の内部の流体を排出するための排出管１５ｂとが設けられている。流入管１５ａ及び排出管１５ｂは開閉することができるようになっている。抑制部材１５の内部に供給する流体としては、例えば水等を挙げることができるが、これに限られるものではない。また、抑制部材１５の内部に水膨張剤を充填してもよい。
【００６６】
抑制部材１５を膨張部材１０に収容する際には、抑制部材１５に流体を供給した場合に容易に展開するように折り畳むのが好ましい。抑制部材１５の折りたたみ方としては、図６に示すように２重、３重に重なるようにしてもよいし、丸めるようにしてもよい。
【００６７】
次に、上記のように構成されたシール部材１を用いて杭間の止水を行う場合について説明する。シール部材１の膨張部材１０の内部に抑制部材１５を折り畳んだ状態で収容し、シール部材１を実施形態１と同様に杭の近傍に配置する。このとき、膨張部材１０が膨張していないので簡単に配置でき、施工性が良好である。
【００６８】
その後、抑制部材１５の流入管１５ａに例えばポンプ等を接続して水を送る。すると、抑制部材１５の内部に水が供給され、図７に示すように水圧によって抑制部材１５が筒状になって膨張部材１０が膨張する。このとき、抑制部材１５が水密性を有していて水が漏れないので、水が膨張部材１０を直接膨張させることはなく、抑制部材１５による膨張力のみで膨張部材１０が膨張することになる。よって、膨張部材１０の一部のみが大きく膨張してしまうことや、膨張部材１０の下側が上側に比べて径方向に大きく膨張してしまうことはなく、抑制部材１５によって膨張が抑制されることになる。
【００６９】
したがって、実施形態２のシール部材１によれば、実施形態１と同様に、膨張部材１０を狙い通りに膨張させて膨張部材１０によって杭１００，１００を閉塞し、止水性を十分に得ることができる。
【００７０】
また、抑制部材１５は、膨張部材１０の内側と外側の両方に設けてもよい。
【００７１】
また、抑制部材１５の形状や大きさは、施工現場に合わせて任意に設定することができる。また、抑制部材１５は織物以外にも、シート状のものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上説明したように、本発明にかかるシール部材は、例えば鋼管杭の間をシールする場合に使用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１        シール部材
１０      膨張部材
１５      抑制部材
１５ａ    流入管
１５ｂ    排出管
２１      第１板材
２１ａ    注水口
２２      第２板材
２３      鋼線
２４      第１導水管
２４ａ    放水口
２５      第２導水管
２５ａ    放水口
１００    杭
Ａ        水膨張剤
【図１】
2014227802.tif 000003
【図２】
2014227802.tif 000004
【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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