(57)【要約】【課題】位置決めも容易でありながら、高い応力分散効果も達成することができる推進管用クッション材を得る。【解決手段】所定距離ｓをおいて実質的に平行に位置する第１の側面２１と第２の側面２２および両側面の外周縁側に位置する外周面２５とを少なくとも備える板部材でありかつ全体がリング状をなす推進管用クッション材２０（クッション材片２０ａ）において、リングの中心Ｌから第１の側面２１の外周縁２３までの径（曲率半径）をＡ、前記第２の側面２２の外周縁２４までの径（曲率半径）をＢ、前記外周面２５の軸方向の任意の位置までの径（曲率半径）をＣとしたときに、Ａ≧Ｂであり、かつＡ＞Ｃの条件を満たすようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定距離をおいて実質的に平行に位置する第１の側面と第２の側面および両側面の外周縁側に位置する外周面とを少なくとも備える板部材でありかつ全体がリング状をなす推進管用クッション材であって、
リングの中心から前記第１の側面の外周縁までの径（曲率半径）をＡ、前記第２の側面の外周縁までの径（曲率半径）をＢ、前記外周面の軸方向の任意の位置までの径（曲率半径）をＣとしたときに、Ａ≧Ｂであり、かつＡ＞Ｃであることを特徴とする推進管用クッション材。
【請求項２】
請求項１に記載の推進管用クッション材であって、Ａ＞Ｂであり、前記外周面は第１の側面の外周縁から第２の側面の外周縁に向けて連続した傾斜面となっていることを特徴とする推進管用クッション材。
【請求項３】
請求項１または２に記載の推進管用クッション材であって、周方向で分割された実質的に同じ形状の２個以上のクッション材片で構成されており、各クッション材片は、前記Ａ≧ＢでありかつＡ＞Ｃの条件を満たしていることを特徴とする推進管用クッション材。
【請求項４】
請求項３に記載の推進管用クッション材であって、各クッション材片は両側端面が傾斜面となっていることを特徴とする推進管用クッション材。
【請求項５】
推進管の一方端側に円筒状のカラーが取り付けてあり、該カラーを取り付けた側の端面に前記第１の側面が接するようにして請求項１ないし４のいずれか一項に記載の推進管用クッション材が固定されていることを特徴とする推進管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進工法において推進管の継ぎ目に用いられる推進管用クッション材とそのクッション材を備えた推進管に関する。
【背景技術】
【０００２】
公共下水道工事など、地下に管を埋設する工事の施工方法として、推進工法が広く採用されている。推進工法は、管を埋設する全体の範囲を開削せず、例えば、コンクリート製の管を順次地中に押し出していくことによって、管を地中に埋設していく施工方法である。以下、本明細書では、前記地中に埋設する管を「推進管」という。
【０００３】
上記の推進工法に使用される推進管には、材質としては、コンクリート製、レジンコンクリート製、陶製、鉄製のものが多く用いられる。そのため、推進管を押し出す際に、推進管同士が接触すると、その接触している部分に破損が起こりやすい。推進管の破損を防ぎ、かつ、推進管を推進するための推進力を伝達させるために、推進管の端部には、推力伝達材としての機能を果たす推進管用クッション材が取り付けられる。
【０００４】
推進管用クッション材としては、発泡ポリスチレン製、合板製、パーティクルボード製のもの等が利用されているが、これらのうちでも、発泡倍率を変えることにより任意の潰れ特性を実現できるという特異的特徴を有する発泡ポリスチレン製のクッション材が多用されている。そのような推力伝達材の好適な一例が、特許文献１に記載されており、この推力伝達材は、発泡ポリスチレン製であって０．３〜０．８の比重を有する低倍発泡成形品であって、全体としてリング状をなす板部材である。
【０００５】
一方、弾性材料であるクッション材は、推進時に作用する圧力によって径方向の膨らみ変形を生じる。そのため、径方向の幅および取り付け位置を適度に調節しないと推進管より径方向外方にはみ出すという問題があった。推進管外周部でのクッション材のはみ出しは、推進管外周に設けられたカラーを変形させる恐れがあることから、従来からクッション材の径方向の幅を推進管の管壁厚より小さくし、推進時に管断面よりはみ出さないように位置決めを行い、クッション材を設置していた。
【０００６】
推進管の外径が１ｍを越えるような大きな推進管の場合には、リング状のクッション材を複数に分割して成形し、それを使用時に管断面に接着剤等で位置決めしながら貼り合わせるのが一般的であるが、位置決めをするのに非常な熟練を要し、しかもズレを防止するため接着剤が乾くまで押さえつけていなければならない等の労力を要し、作業能率が悪いという問題があった。それを解決したコンクリート推進管用クッション材が、特許文献２に記載されている。
【０００７】
そこでは、図７に示すように、複数でリングを形成する発泡ポリスチレン製クッション材１において、外周部に突起２を設けるようにしている。このコンクリート推進管用クッション材１は、外周部の突起２を推進管外周部に設けられたカラーに接触させることにより位置決めが容易にでき、また、突起２の先端のみがカラーと接触するようにしているので、推進時に生じる、クッション材のポアソン比に伴う潰れによる膨らみの影響を、その突起２の先端である狭い領域にのみ限ることができ、それにより、カラーが変形するのも防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公昭６１−８３２０号公報
【特許文献２】特開平８−８２１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図７に示す形状のコンクリート推進管用クッション材は、上記のように、推進時に推進管に取り付けたられたカラーが変形するのを効果的に阻止することができる。しかし、外周部に突起を形成したことにより、カラーとの間でクッション材のない領域が形成されることとなり、推進管の端面と面接触する領域が、クッション材のない領域分だけ、突起を有しないものと比較して狭くなる。そのために、応力の分散が抑制を受け、クッション材を介して推進管の端面に作用する応力は、端面の全面に亘ってクッション材が面接触しているものと比較して、集中する。結果として、推進管の端面の全面に面接触していて高い応力分散性を発揮するクッション材と比較して、クッション性能が低下する。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、位置決めも容易でありながら、高い応力分散効果も達成することができる推進管用クッション材、およびその推進管用クッション材をカラーを取り付けた側の端面に固定した推進管を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による推進管用クッション材は、所定距離をおいて実質的に平行に位置する第１の側面と第２の側面および両側面の外周縁側に位置する外周面とを少なくとも備える板部材でありかつ全体がリング状をなす推進管用クッション材であって、リングの中心から前記第１の側面の外周縁までの径をＡ、前記第２の側面の外周縁までの径をＢ、前記外周面の軸方向の任意の位置までの径をＣとしたときに、Ａ≧Ｂであり、かつＡ＞Ｃであることを特徴とする。
【００１２】
好ましい態様において、本発明による推進管用クッション材は、Ａ＞Ｂであり、前記外周面は第１の側面の外周縁から第２の側面の外周縁に向けて連続した傾斜面となっていることを特徴とする。
【００１３】
上記の推進管用クッション材では、外周面は、第１の側面と第２の側面の外周縁の位置よりも、径方向内側に位置している。従って、第１の側面と第２の側面の外周縁の双方またはいずれか一方が、推進管の一方端側に取り付けた円筒状のカラーに接した状態となっても、外周面は該カラーに接することはなく、カラーの内周面と推進管用クッション材の外周面との間には空間が形成される。
【００１４】
従って、本発明による推進管用クッション材では、第１の側面と第２の側面の外周縁の双方またはいずれか一方を、推進管の一方端側に取り付けた円筒状のカラーに接した状態とすることで、推進管に対する位置決めが容易になるとともに、クッション材の径方向への膨らみを前記した空間で吸収することができ、膨らみによってカラーが変形するのも防止できる。
【００１５】
さらに、本発明による推進管用クッション材は全体がリング状であり、突起等を有しない。そのために、前記第１の側面でカラーを取り付けた側の推進管の端面の全面を覆うようにしておくことにより、施工時にクッション材を介して推進管の端面に作用する応力分散を、推進管の端面全面に及ぼすことができる。それにより、推進管用クッション材のクッション効果が向上するとともに、応力の集中によって推進管に破損が生じるのも効果的に回避できる。
【００１６】
本発明による推進管用クッション材は、適用する推進管が外径の小さな推進管の場合には、全体を一体成形品で得ることができる。しかし、推進管の外径が１ｍを越えるような大きな推進管に用いる場合には、推進管用クッション材は、周方向で分割された実質的に同じ形状である２個以上のクッション材片で構成されることが好ましい。その場合でも、各クッション材片は、前記Ａ≧ＢでありかつＡ＞Ｃの条件を満たすように設計される。
【００１７】
本発明による推進管用クッション材を前記した複数のクッション材片で構成する場合に、各クッション材片の左右の側端面を傾斜した端面とすることができる。この態様では、複数個のクッション材片で構成したリング状の推進管用クッション材が、推進時に圧縮されたとき、クッション材片の周方向への膨らみを、隣接するクッション材片の傾斜した側端面間に形成されるＶ字状の空間内で吸収することができ、膨らみによりクッション材片同士が押し合うことで発生する、波打ちや剥がれを抑制することができる。
【００１８】
本発明は、さらに、推進管の一方端側に円筒状のカラーが取り付けてあり、該カラーを取り付けた側の端面に前記第１の側面が接するようにして上記したいずれかの推進管用クッション材が固定されていることを特徴とする推進管をも開示する。
【００１９】
この推進管では、推進管用クッション材を介して端面に作用する応力を効果的に分散させることができるので、施工時に端面側が集中応力によって破損するのを回避することができる。また、推進時にカラーが変形するのも回避できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、位置決めも容易でありながら、高い応力分散効果も期待することができ、さらに推進管に取り付けたカラーの変形も防止することのできる推進管用クッション材が得られる。また、集中応力によって端面が破損するのを回避することのできる推進管が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による推進管用クッション材を用いた推進管接続部の長手方向に沿う断面図。
【図２】本発明による推進管での推進管用クッション材片の配置状況を説明する図。
【図３】本発明による推進管用クッション材におけるクッション材片の一例を示す斜視図（図３（ａ））と図３（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図（図３（ｂ））。
【図４】本発明による推進管用クッション材におけるクッション材片の他の例を示す図３（ｂ）に相当する図。
【図５】本発明による推進管用クッション材におけるクッション材片のさらに他の例を示す斜視図（図５（ａ））と図５（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図（図５（ｂ））。
【図６】図５に示したクッション材片をリング状に接続したときの一部を示す正面図。
【図７】従来の推進管用クッション材の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
図１において、１０は、例えばコンクリート造である円筒状の推進管であり、Ｌは中心軸線である。推進前方側の推進管１０Ａの後端部（受け口側）には鋼板等からなる円筒形のカラー１１が取り付けてあり、推進後方側の推進管１０Ｂの幾分縮径した前端部（差し口側）が前記カラー１１内に入り込んでいる。前方の推進管１０Ａの後端面１２には、中心軸が前記中心軸線Ｌとなるようにして、リング状をなす推進管用クッション材２０が接着剤等を用いて貼り付けてあり、推進時に、後方の推進管１０Ｂの前端部が前記したようにカラー１１内に入り込み、その前端面１３が推進管用クッション材２０に当接する。なお、推進管用クッション材２０の材質は、従来用いられている推進管用クッション材と同じであってよく、例えば、発泡ポリスチレン製であって０．３〜０．８の比重を有する低倍発泡成形品である。また、図１で、１４は適宜のシール材であり、１５は推進管１０Ａの後端面の内径側に形成されたモルタル等の埋め代である。
【００２４】
図２は、図１のａ−ａ線に沿う断面図であり、図示の例において、推進管用クッション材２０は、周方向で分割された実質的に同じ扇形形状の複数個（図示の例では、１６個）のクッション材片２０ａで構成されている。以下、クッション材片２０ａを例として、本発明の推進管用クッション材２０を説明する。
【００２５】
扇形であるクッション材片２０ａは、図３に示すように、所定距離ｓをおいて実質的に平行に位置する第１の側面２１と第２の側面２２、外周面２５、左右の側端面２６、２７、および、内周面２８とを備えた、厚さｓの板部材である。
【００２６】
第１の側面２１の外周縁２３と第２の側面２２の外周縁２４は、とともに弧をなしており、弧の中心、すなわち、図２に示すように、円筒状の推進管１０の中心軸線Ｌから、前記第１の側面２１の外周縁２３までの距離（曲率半径）Ａは、該中心軸線Ｌから前記第２の側面２２の外周縁２４までの距離（曲率半径）Ｂより大きい。
【００２７】
また、図示の例において、前記外周縁２３と外周縁２４との間に存在する前記外周面２５は、外周縁２３から外周縁２４側に向けて連続的に傾斜する斜面となっている。すなわち、前記中心軸線Ｌから前記外周面２５の中心軸線Ｌ方向の任意の位置までの距離（曲率半径）をＣとしたときに、Ａ＞Ｃの関係となっている。必須ではないが、図示の例では、前記内周面２８は円筒面をなしている。
【００２８】
クッション材片２０ａにおいて、前記第１の側面２１における前記外周縁２３から前記内周面２８までの距離は、好ましくは、推進管１０Ａの後端面の径方向の長さとほぼ同じとされる（なお、図１に示す例では、推進管１０Ａの後端面の内径側に埋め代１５が形成されており、その分だけ、第１の側面２１における前記外周縁２３から前記内周面２８までの距離は短くなっているが、これは必須ではない）。そして、前記した中心軸線Ｌから第１の側面２１の外周縁２３までの距離（曲率半径）Ａは、推進管１０Ａの後端面１２における中心軸線Ｌから前記カラー１１までの距離（曲率半径）Ｄ（図１参照）と等しくされている。
【００２９】
推進工法を開始するに際し、推進管１０Ａの後端面１２の全周にわたり、前記したクッション材片２０ａを、その第１の側面２１側が後端面１２側となるようにして、接着剤を用いて貼り付ける。第１の側面２１の外周縁２３の曲率半径Ａは、推進管１０Ａの後端面１２におけるカラー１１と接している外周縁の曲率半径Ｄと等しいので、作業者は、外周縁２３をカラー１１に接した状態に位置決めしながら、すべてのクッション材片２０ａを貼り付けることで、図２に示すように、１６個のクッション材片２０ａからなるリング状の推進管用クッション材２０を容易に形成することができる。そして、形成された推進管用クッション材２０は、推進管１０Ａの後端面１２の全面を覆った状態となる。
【００３０】
その推進管１０Ａを地中に埋設し、その後端部のカラー１１内に推進管１０Ｂを差し込み、推進工法を継続する。図１に示すように、後方の推進管１０Ｂの先端面１３が推進管用クッション材２０（クッション材片２０ａ）の第２の側面２２に当接し、クッション材片２０ａが圧縮されるとともに推進力が伝達される。圧縮によりクッション材片２０ａは径方向に膨出し、その膨出は前記したクッション材片２０ａの傾斜した外周面２５を外側に押し出すように現れる。しかし、外周面２５は前記のように傾斜面となっていることから、図１に示すように、外周面２５とカラー１１の内周面との間には空間ｐが形成されており、前記膨出すなわち外側への押し出し分は該空間ｐ内に吸収され、カラー１１には大きな力を及ぼさない。そのために、カラー１１が変形することはない。第１の側面２１の外周縁２３はカラー１１の内周面に接しており、その部分の外側への膨出はカラー１１に力として作用するが、接触面積はわずかであり、カラー１１に変形を起こすような力とはならない。
【００３１】
また、推進力は、クッション材片２０ａの第１の側面２１を介して前方の推進管１０Ａに伝達されるが、前記のように、クッション材片２０ａの第１の側面２１は推進管１０Ａの後端面１２の全面に面接触することが可能であり、施工時に、クッション材片２０ａを介して推進管１０Ａの後端面１２に作用する応力を、推進管１０Ａの後端面１２の全面に分散させることができる。それにより、推進管用クッション材２０（クッション材片２０ａ）のクッション効果が向上するとともに、応力の集中によって推進管１０Ａに破損が生じるのも効果的に回避できる。
【００３２】
クッション材片２０ａの第２の側面２２と面積と、推進管１０Ｂの前端面１３の面積との大小関係は任意であってよいが、両者の面積が等しいか第２の側面２２がわずかに大きい態様が好ましい態様である。
【００３３】
図４は、クッション材片２０ａの他の態様を断面で示しており、図３に示したクッション材片２０ａに対応する部分には同じ符号を付している。図４（ａ）では、前記した距離（曲率半径）Ａと距離（曲率半径）Ｂは等しい。そして、外周縁２３と外周縁２４との間に存在する前記外周面２５は、２つの逆方向に傾斜する傾斜面２５ａ、２５ｂで構成され、幅方向のほぼ中央部が最も低くなるようにして、傾斜面２５ａ、２５ｂは接続している。図４（ｂ）に示すクッション材片２０ａでは、前記外周面２５が、断面形状において中心に向けて弧状に湾曲した形状をなしている。
【００３４】
図５は、クッション材片２０ａのさらに他の態様を断面で示している。図５（ａ）は斜視図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図である。図５に示すクッション材片２０ａは、左右の側端面２６ａ、２７ａが、図５（ｂ）に示すように、第２の側面２２側が狭くなるような傾斜面となっている点で、図３に示したクッション材片２０ａと相違する。他の構成は同じであり、同じ部材には同じ符号を付している。
【００３５】
図６は、図５に示したクッション材片２０ａの複数枚を、図２に示すように、推進管１０Ａの後端面１２にリング状に貼り合わせたときの状態を示している。図示のように、各クッション材片２０ａは、左右の側端面２６ａ、２７ａが、第１の側面２１よりも第２の側面２２が狭くなる方向に傾斜していることから、隣接するクッション材片２０ａの一方の側端面２６ａと他方の側端面２７ａとの間に、Ｖ字状の空間ｐ１が形成される。リング状の推進管用クッション材２０が推進時に圧縮されたとき、クッション材片２０ａは周方向へも膨らむが、前記Ｖ字状の空間ｐ１はこの周方向への膨らみを吸収することができるので、この形態のクッション材片２０ａでは、膨らみによりクッション材片同士が押し合うことで発生する、波打ちや剥がれを抑制することができる。
【符号の説明】
【００３６】
Ｌ…推進管の中心軸線、
１０、１０Ａ、１０Ｂ…推進管、
１１…カラー、
１２…推進管の後端面、
１３…推進管の前端面、
２０…リング状の推進管用クッション材、
２０ａ…推進管用クッション材を構成するクッション材片
２１…第１の側面、
２２…第２の側面、
２３…第１側面の外周縁
２４…第２側面の外周縁、
２５…外周面、
２６、２７…左右の側端面、
２８…内周面、
Ｌ…推進管の中心軸線、
Ａ…円筒状の推進管の中心軸線Ｌから第１の側面の外周縁までの距離（曲率半径）、
Ｂ…円筒状の推進管の中心軸線Ｌから第２の側面の外周縁までの距離（曲率半径）、
Ｃ…円筒状の推進管の中心軸線Ｌから外周面の中心軸線Ｌ方向の任意の位置までの距離、
Ｄ…推進管の後端面における中心軸線Ｌからカラーまでの距離（曲率半径）。
【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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