(57)【要約】【課題】  工場での生産性を向上でき、しかも施工性も優れる杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造を提供すること。【解決手段】  環状の嵌合固定部１２と環状の凸形シール部１３とを備える弾性体のシール部材１１と、これとは別体の固定用部材１５とを用いてシール構造１０を構成する。これにより、工場では、弾性体のシール部材１１と金属製の固定用部材１５とを別々に製作でき、効率よく製作することで、生産性を高めるようにする。また、施工の際には、弾性体のシール部材１１を鞘管２に取り付けた後、固定用部材１５で挟むようにして溶接すれば良く、簡単に取り付けることができ、施工性を高めるようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭とその外側に配置される鞘管との間隙に注入されるグラウトの流出を防止してシールするシール構造であって、
鞘管の内周面に嵌合される環状の嵌合固定部と、この嵌合固定部と一体に形成されて杭外周面側に突き出し当該杭外周面に圧接される環状の凸形シール部とを備えて弾性体のシール部材を構成し、
このシール部材の嵌合固定部を、前記鞘管との間に挟んで溶接される固定用部材で取り付けてなることを特徴とする杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造。
【請求項２】
前記凸形シール部を中空状に形成してなることを特徴とする請求項１記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造。
【請求項３】
前記固定用部材を、円周方向に複数に分割して構成したことを特徴とする請求項１または２記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造。
【請求項４】
前記シール部材の嵌合固定部に、補強用部材を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造。
【請求項５】
前記中空状のシール部材の前記間隙の上部に開口させてグラウトを流入させる連通穴を設けたことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造。
【請求項６】
前記杭を設置し、この杭の外周に打ち込まれる前記鞘管の前記シール部材でこれら杭と鞘管との間隙に注入されるグラウトの流出を防止してシールするようにしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造に関し、生産性を向上できるとともに、施工性も向上できるようにしたもので、弾性体のシール材部分と取付固定のための金属の固定用部材部分を別体として製造し、簡単に取り付けができるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば人工島や橋台等の構造物を構築する際の基礎部分として、構造物の一部をなすよう鋼管又はコンクリート等からなる鞘管を取り付けておき、この鞘管内に鋼管又はコンクリート等からなる杭を挿入して地中に打設した後、鞘管と杭との間の空間にグラウトを充填することにより杭と鞘管とを一体的に結合固定することが行われており、鞘管の下端部において鞘管と杭の隙間からグラウトが外部に流出することを防止するためのシール構造が設けられる。
【０００３】
従来から鞘管と杭の隙間からグラウトが流出することを防止するためのシール構造については種々提案されている。
【０００４】
例えば特許文献１には、図７（ａ）に示すように、ゴム等の弾性体により形成された断面形状がＬ字状の環状のシール材１の外周面に鞘管２に溶接固定するための鋼管などの短筒状の固定部材３が一体にされており、鞘管２の下端部に装着して固定部材３を溶接することでシール構造が施工され、シール材１が下側に弾性変形して先端が杭４の外面に圧接してシールするように構成されている。
【０００５】
また、特許文献２には、図７（ｂ）に示すように、シール材５の断面形状が異なるものが開示され、環状のベース部５ａと、ベース部５ａから突き出した環状の突出部５ｂと、突出部５ｂの先端から上方に傾斜した環状の傾斜部５ｃとを一体にして成形され、さらにベース部５ａの外周面に鋼管などの固定部材３が一体にされている。
【特許文献１】特開平０９−８８０５０号公報
【特許文献２】特開２００５−６８７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来のシール構造では、弾性体のシール部材１，５と、これを鞘管２に取り付けるための金属製の環状の固定部材３とを工場にて一体に成形したものが用いられているため、製作工程が多く、生産性が低いという問題がある。
【０００７】
また、施工に際しても環状の固定部材ごと鞘管に取り付けなければならず、作業性が悪く、簡単に施工できないという問題がある。
【０００８】
この発明は、かかる従来技術の問題に鑑みてなされたもので、工場での生産性を向上でき、しかも施工性も優れる杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためこの発明の請求項１記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造は、杭とその外側に配置される鞘管との間隙に注入されるグラウトの流出を防止してシールするシール構造であって、鞘管の内周面に嵌合される環状の嵌合固定部と、この嵌合固定部と一体に形成されて杭外周面側に突き出し当該杭外周面に圧接される環状の凸形シール部とを備えて弾性体のシール部材を構成し、このシール部材の嵌合固定部を、前記鞘管との間に挟んで溶接される固定用部材で取り付けてなることを特徴とするものである。
【００１０】
この杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造によれば、杭とその外側に配置される鞘管との間隙に注入されるグラウトの流出を防止してシールするシール構造で、鞘管の内周面に嵌合される環状の嵌合固定部と、この嵌合固定部と一体に形成されて杭外周面側に突き出し当該杭外周面に圧接される環状の凸形シール部とを備えて弾性体のシール部材を構成し、このシール部材の嵌合固定部を、前記鞘管との間に挟んで溶接される固定用部材で取り付けるようにしており、環状の嵌合固定部と環状の凸形シール部とを備える弾性体のシール部材と、これとは別体の固定用部材とを用いることで、工場では、弾性体のシール部材と金属製の固定用部材とを別々に製作でき、効率よく製作でき、生産性を高めることができるようになり、施工の際には、弾性体のシール部材を鞘管に取り付けた後、固定用部材で挟むようにして溶接すれば良く、簡単に取り付けることができ、施工性を高めることができるようになる。
【００１１】
また、この発明の請求項２記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造は、請求項１記載の構成に加え、前記凸形シール部を中空状に形成してなることを特徴とするものである。
【００１２】
この杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造によれば、前記凸形シール部を中空状に形成してあり、これまでのリップ型のものを押し付けてシール性を確保するものに比べ、安定した押し付け力を確保してシールできるようになる。
【００１３】
さらに、この発明の請求項３記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造は、請求項１または２記載の構成に加え、前記固定用部材を、円周方向に複数に分割して構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
この杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造によれば、前記固定用部材を、円周方向に複数に分割して構成してあり、鞘管への取り付けが容易となるとともに、密着性を向上でき、溶接による固定も簡単にでき、施工性を向上できるようになる。
【００１５】
また、この発明の請求項４記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造は、請求項１〜３のいずれかに記載構成に加え、前記シール部材の嵌合固定部に、補強用部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
この杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造によれば、前記シール部材の嵌合固定部に、補強用部材を設けるようにしており、補強用部材で伸びを抑えることができ、一層確実に固定できるようになる。
【００１７】
さらに、この発明の請求項５記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造は、請求項２〜４のいずれかに記載の構成に加え、前記中空状のシール部材の前記間隙の上部に開口させてグラウトを流入させる連通穴を設けたことを特徴とするものである。
【００１８】
この杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造によれば、前記中空状のシール部材の前記間隙の上部に開口させてグラウトを流入させる連通穴を設けるようにしており、シール部材の圧縮反力に加え、グラウトの注入圧力を利用してシール性を向上させ、一層グラウトの流出を防止できるようになる。
【００１９】
また、この発明の請求項６記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造は、請求項１〜５のいずれかに記載の構成に加え、前記杭を設置し、この杭の外周に打ち込まれる前記鞘管の前記シール部材でこれら杭と鞘管との間隙に注入されるグラウトの流出を防止してシールするようにしたことを特徴とするものである。
【００２０】
この杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造によれば、前記杭を設置し、この杭の外周に打ち込まれる前記鞘管の前記シール部材でこれら杭と鞘管との間隙に注入されるグラウトの流出を防止してシールするようにしており、通常の鞘管を設置した後、杭を打設する場合のシールだけでなく、杭を先に打ち込んだ後、後で鞘管を吊り落す場合のシールもシール構造を上下逆にすることで、簡単にできるようにしている。
【発明の効果】
【００２１】
この発明の請求項１記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造によれば、杭とその外側に配置される鞘管との間隙に注入されるグラウトの流出を防止してシールするシール構造で、鞘管の内周面に嵌合される環状の嵌合固定部と、この嵌合固定部と一体に形成されて杭外周面側に突き出し当該杭外周面に圧接される環状の凸形シール部とを備えて弾性体のシール部材を構成し、このシール部材の嵌合固定部を、前記鞘管との間に挟んで溶接される固定用部材で取り付けるようにしたので、環状の嵌合固定部と環状の凸形シール部とを備える弾性体のシール部材と、これとは別体の固定用部材とを用いることで、工場では、弾性体のシール部材と金属製の固定用部材とを別々に製作でき、効率よく製作することで、生産性を高めることができる。
【００２２】
また、施工の際には、弾性体のシール部材を鞘管に取り付けた後、固定用部材で挟むようにして溶接すれば良く、簡単に取り付けることができ、施工性を高めることができる。
【００２３】
また、この発明の請求項２記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造によれば、前記凸形シール部を中空状に形成したので、これまでのリップ型のものを押し付けてシール性を確保するものに比べ、安定した押し付け力を確保してシールすることができる。
【００２４】
さらに、この発明の請求項３記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造によれば、前記固定用部材を、円周方向に複数に分割して構成したので、鞘管への取り付けが容易となるとともに、密着性を向上でき、溶接による固定も簡単にでき、施工性を一層向上することができる。
【００２５】
また、この発明の請求項４記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造によれば、前記シール部材の嵌合固定部に、補強用部材を設けるようにしたので、補強用部材で伸びを抑えることができ、一層確実に固定することができる。
【００２６】
さらに、この発明の請求項５記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造によれば、前記中空状のシール部材の前記間隙の上部に開口させてグラウトを流入させる連通穴を設けるようにしたので、シール部材の圧縮反力に加え、グラウトの注入圧力を利用してシール性を向上させることができ、一層グラウトの流出を防止することができる。
【００２７】
また、この発明の請求項６記載の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造によれば、前記杭を設置し、この杭の外周に打ち込まれる前記鞘管の前記シール部材でこれら杭と鞘管との間隙に注入されるグラウトの流出を防止してシールするようにしたので、通常の鞘管を設置した後、杭を打設する場合のシールだけでなく、杭を先に打ち込んだ後、後で鞘管を吊り落す場合のシールもシール構造を上下逆にすることで、簡単に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、この発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。  
図１および図２はこの発明の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造の一実施の形態にかかり、図１（ａ），（ｂ）は分解して示す概略斜視図および一部を切り欠いて示す概略斜視図、図２（ａ）は横断面図、同図（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ断面図、同図（ｃ）は、シール状態の横断面図である。
【００２９】
この杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造１０は、ゴムや合成樹脂などの弾性体の環状のシール部材１１と、これを鞘管２に取り付けるための固定用部材１５とを別体として、それぞれを工場で製作し、施工現場でシール部材１１を装着した後、固定用部材１５で押えて溶接して固定することで施工できるようにしたものである。
【００３０】
このシール部材１１は、鞘管２の内周面に嵌合される環状の嵌合固定部１２と、この嵌合固定部１２と一体に形成されて杭４の外周面側に突き出して当該杭４の外周面に圧接される環状の凸形シール部１３とを備えて弾性体で構成されている。
【００３１】
そして、シール部材１１の環状の嵌合固定部１２には、固定用部材１５が入る取付溝１２ａが上端面側および内周面側に開口して形成してあり、取付溝１２ａが形成されない下方の環状の平面部１２ｂと同一面となるような溝深さとされ、これにより、取付溝１２ａの円周方向両側の帯状部１２ｃが内周面側に突き出した形状となっている。
【００３２】
また、シール部材１１の凸形シール部１３は、略３角形状の中空状とされて内周面側に突き出すように形成され、鞘管２と接する外周部１３ａが嵌合固定部１２の外周面と同一面となるように形成され、この外周部１３ａの肉厚が最も薄く、上部傾斜部１３ｂ、下部傾斜部１３ｃの順に肉厚を厚くしてあり、このように肉厚を変えることで、杭４に圧接される弾性変形状態で大きな押し付け反力が発生してシールできるようにしてある。  
さらに、シール部材１１には、鞘管２との密着シール性を高めるため、図３（ａ），（ｂ）に示すように、外周面に突出して環状のリップ部１２ｄを１条あるいは、複数条（図示例では、３条）一体に形成するようにしても良く、このリップ部１２ｄによって一層シール性を高めることができる。
【００３３】
また、シール部材１１に、図３（ｃ）に示すように、嵌合固定部１２およびその下方部分に伸びを防止して強固に固定できるようにするため補強用部材１４を設け、例えば補強布を挟み込むように埋設する等で補強するようにしても良く、施工性を向上することもできる。なお、補強部材としては、補強布に限らず、不織布、金網など他の補強用部材を用いるようにしても良い。
【００３４】
次に、シール部材１１を鞘管に固定する固定用部材１５は、鋼材などの金属製とされ、シール部材１１の取付溝１２ａおよびその両側の帯状部１２ｃの下端面と平面部１２ｂの内周面とに当てられる円弧状の帯状当て板部１５ａを備え、環状のシール部材１１に対して円周方向に複数に分割され、例えば４分割された円弧状に形成される。
【００３５】
固定用部材１５の各帯状当て板部１５ａには、シール部材１１の取付溝１２ａに嵌る溝嵌合部１５ｂと、この溝嵌合部１５ｂの外周側に溶接されシール部材１１の嵌合固定部１２の上端面および鞘管２の表面に当てられる溶接固定部１５ｃとが環状のシール部材１１に対して円周等間隔に複数個、図示例ではそれぞれの帯状当て板部１５ａに３個ずつ、合計１２個設けてある。
【００３６】
したがって、この杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造１０では、この固定用部材１５を用い、鞘管２の内周面に合わせて取り付けた環状のシール部材１１の内周面側から４つに分割された固定用部材１５を当て、溝嵌合部１５ｂを取付溝１２ａに嵌めるようにしてシール部材１１を鞘管２と固定用部材１５で挟み、鞘管２の内周面に当てられた溶接固定部１５ｃを鞘管２に溶接して固定することで施工することができる。
【００３７】
なお、この杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造１０を施工した後のガイドプレート１６の取り付け（図２（ｃ）参照）、杭４の打設、その後のグラウトの注入などは、これまでと同様に施工すれば良く、その説明は省略する。
【００３８】
このような杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造１０によれば、シール部材１１と、これを溶接固定する固定用部材１５とを別々に製作することができ、これまでの一体としたものに比べ、製作が容易であり、生産性を向上することができる。
【００３９】
また、施工の際には、弾性体のシール部材１１を鞘管２に合わせて装着すれば良く、これまでの固定部材が一体とされたシール材に比べ、その弾性を利用して簡単に装着することができ、施工性が向上する。
【００４０】
さらに、固定用部材１５を分割構造とすることで、簡単に位置合わせをして溶接固定することができ、固定のための施工も容易となり、一層施工性を向上できる。
【００４１】
また、この杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造１０によれば、シール部材１１の凸形シール部１３を中空状としたので、これまでのリップ型のシール部に比べ、杭４に圧接される弾性変形状態で大きな反力を生じさせることができ、グラウト注入による重量などが加わっても安定したシール性を確保することができる。
【００４２】
さらに、この杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造１０によれば、解体する場合には、弾性体のシール部材１１と金属製の固定用部材１５とを簡単に分離することができ、鞘管２の再利用も簡単にできる。
【００４３】
また、この杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造１０によれば、シール部材１１の内周側から固定用部材１５で押えて固定するようにしているので、これまでのシール材の外周側に固定部材を取り付けたものと比較して鞘管２の内周側への突出し高さを低くすることができ、これによって杭４を打設する場合のガイドとする円周等間隔に複数ヶ所（例えば６〜８ヶ所）に取り付けるガイドプレート１６の突出し高さも低くすることができ、杭４との隙間が大きくなり、杭４の打設時の施工も容易となる。
【００４４】
次ぎに、この発明の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造１０Ａでは、図４に示すように、鞘管２と杭４との間隙をシールするシール部材１１の中空部１３ｄに連通する連通穴１３ｅをシール状態で間隙の上方に開口するよう上部傾斜部１３ｂに形成してある。
【００４５】
このような連通穴１３ｅをシール部材１１の中空部１３ｄに間隙上部に開口させて形成することで、グラウトを注入すると、連通穴１３ｅからグラウトが中空部１３ｄ流入し、シール部材１１の圧縮反力に加えてグラウトの注入圧力が加わり、シール性が向上し、グラウトの流出を一層防止することができる。
【００４６】
また、この発明の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造１０Ｂでは、これまでのガイドプレート１６を独立して鞘管２に取り付ける場合に替えて、図５に示すように、固定用部材１５の溶接固定部（１５ｃ）の厚さをガイドプレート（１６）として必要な厚さまで厚くして、ガイド兼用溶接固定部１５ｄとするようにしている。
【００４７】
これにより、部品点数を削減して一層構造を簡素化することができるとともに、施工を容易にすることができる。
【００４８】
さらに、この発明の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造１０Ｃでは、上記の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造１０，１０Ａ、１０Ｂのように、通常、鞘管２を先に設置した後、杭４を打設し、これら杭４と鞘管２との間隙に注入されるグラウトの流出を防止してシールする場合に替え、図６に示すように、いわゆる杭先打ち工法（鞘管吊り落し施工方法）の場合にも適用することができる。
【００４９】
すなわち、この杭先打ち工法では、杭４を先に打ち込んだ後、鞘管２にシール構造を上下逆にして、シール部材１１の凸形シール部１３を上方にするとともに、嵌合固定部１２を下方になるように配置し、固定用部材１５を嵌合固定部１２のさらに下方に配置して溶接するようにし、この状態で鞘管２を吊り落す場合のシールも行うことができ、上下の配置を逆にするだけで簡単に対応することができる。
【００５０】
また、この杭先打ち工法でもガイドプレート１６に変え、ガイド兼用溶接固定部１５ｄを用いることもできる。シール部材１１の間隙の上方となる下部傾斜部１３ｃに連通穴１３ｅを形成して中空部１３ｄに連通させてグラウトの注入圧力を利用してシール性を向上するようにすることもできる。
【００５１】
なお、上記各実施の形態では、固定用部材を円周方向に４つに分割する場合を例に説明したが、分割個数はこれに限るものでない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造の一実施の形態にかかる分解して示す概略斜視図および一部を切り欠いて示す概略斜視図である。
【図２】この発明の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造の一実施の形態にかかり、（ａ）は横断面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は、シール状態の横断面図である。
【図３】この発明の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造の他の一実施の形態にかかるそれぞれシール部材のみの端面図である。
【図４】この発明の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造のさらに他の一実施の形態にかかり、（ａ）はシール部材の断面図、（ｂ）は、シール状態の横断面図である。
【図５】この発明の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造の他の一実施の形態にかかり、（ａ）は横断面図、（ｂ）は部分拡大断面図である。
【図６】この発明の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造を杭先打ち工法に適用した一実施の形態にかかり、（ａ）は横断面図、（ｂ）はシール状態の横断面図である。
【図７】従来の杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造の横断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
２      鞘管
４      杭
１０    杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造
１０Ａ  杭と鞘管間のグラウト流出防止用シール構造
１１    シール部材
１２    嵌合固定部
１２ａ  取付溝
１２ｂ  平面部
１２ｃ  帯状部
１２ｄ  リップ部
１３    凸形シール部
１３ａ  外周部
１３ｂ  上部傾斜部
１３ｃ  下部傾斜部
１３ｄ  中空部
１３ｅ  連通穴
１４    補強用部材
１５    固定用部材
１５ａ  帯状当て板部
１５ｂ  溝嵌合部
１５ｃ  溶接固定部
１５ｄ  ガイド兼用溶接固定部
１６    ガイドプレート
【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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