(57)【要約】【課題】  埋設管を大径の鞘管に特に挿通することなく、第１埋設部分と第２埋設部分との相対変位が大きい場合でも、埋設管が損傷を受け難い鞘管を提供する。【解決手段】  地盤特性が異なる二種の隣り合う地盤Ｂ，Ｃに亘って埋設された埋設管Ｄの、一方の地盤に埋設された第１埋設部分Ｄ１と他方の地盤に埋設された第２埋設部分Ｄ２との相対変位に伴う損傷を防止するために、埋設管を挿通した状態で、二種の隣り合う地盤に跨って埋設可能な管埋設用鞘管であって、長手方向中間部１における曲げ剛性が、中間部を挟む両端部２，３のうちの少なくとも一方の端部における曲げ剛性よりも小さくなるように設けてある。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤特性が異なる二種の隣り合う地盤に亘って埋設された埋設管の、一方の地盤に埋設された第１埋設部分と他方の地盤に埋設された第２埋設部分との相対変位に伴う損傷を防止するために、長手方向中間部における曲げ剛性が、前記中間部を挟む両端部のうちの少なくとも一方の端部における曲げ剛性よりも小さくなるように設けて、前記埋設管を挿通した状態で、前記二種の隣り合う地盤に跨って埋設可能に構成してある管埋設用鞘管。
【請求項２】
前記中間部を少なくとも一方の端部よりもヤング率が小さい材料で形成して、前記中間部における曲げ剛性が、少なくとも一方の端部における曲げ剛性よりも小さくなるように設けてある請求項１記載の管埋設用鞘管。
【請求項３】
前記中間部における横断面形状と、少なくとも一方の端部における横断面形状とを異ならせて、前記中間部における曲げ剛性が、少なくとも一方の端部における曲げ剛性よりも小さくなるように設けてある請求項１又は２記載の管埋設用鞘管。
【請求項４】
前記中間部における管壁を、少なくとも一方の端部における管壁よりも薄肉に形成して、前記中間部における横断面形状と、少なくとも一方の端部における横断面形状とを異ならせてある請求項３記載の管埋設用鞘管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤特性が異なる二種の隣り合う地盤に亘って埋設された埋設管の、一方の地盤に埋設された第１埋設部分と他方の地盤に埋設された第２埋設部分との相対変位に伴う損傷を防止する管埋設技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然地盤と埋め立て地盤や護岸の背後地盤とその背後地盤から外れた地盤などの地盤バネ定数が互いに異なる二種の地盤、地震によって地盤が液状化し難い地盤と液状化し易い地盤、或いは、活断層を挟む左右の地盤などの、地盤特性が異なる二種の隣り合う地盤に亘って埋設された埋設管では、隣り合う地盤の地盤沈下や地震による相対変位、地盤の液状化により埋設管に作用する浮力などに起因して、一方の地盤に埋設された第１埋設部分と他方の地盤に埋設された第２埋設部分とが相対変位すると、埋設管のうちの隣り合う地盤の境界近くに埋設されている管部分に大きな剪断力が作用して損傷するおそれがある。  従来の管埋設技術では、このような場合に、埋設管のうちの地盤境界近くに埋設されている管部分に作用する剪断力を緩和してその損傷を防止するための手段が特に講じられていない(一般的な技術水準であり、先行技術文献情報を開示できない)。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このため、例えば、図５（イ）に示すように、地盤特性が異なる二種の隣り合う地盤Ｂ，Ｃに亘って埋設される埋設管Ｄのうちの、地盤境界近くに埋設される管部分７を鞘管Ａに挿通して、鞘管Ａごと、隣り合う二種の地盤Ｂ，Ｃに跨って埋設することにより、地盤境界近くに埋設されている管部分７に作用する剪断力を緩和してその損傷を防止できるようにすることが考えられる。
しかしながら、全長に亘って略一定の曲げ剛性を備えている鞘管Ａに挿通して埋設すると、埋設管Ｄの一方の地盤Ｂに埋設された第１埋設部分Ｄ１と他方の地盤Ｃに埋設された第２埋設部分Ｄ２との相対変位が大きい場合は、図５（ロ）に示すように、地盤境界近くに埋設されている管部分７の変位が鞘管Ａとの接当によって制限されている状態で、鞘管Ａに挿通されていない第１埋設部分Ｄ１と第２埋設部分Ｄ２とが相対変位しようとするので、埋設管Ｄが損傷を受け易い欠点がある。
この欠点を解決するために、地盤境界近くに埋設されている管部分が大きく変位できるように、内径が大きな大径の鞘管に埋設管を挿通することが考えられるが、この場合は、鞘管の運搬や埋設作業に手間がかかるとともに、埋設可能な鞘管の径に制限があるような場所では、鞘管を埋設できないおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、地盤境界近くに埋設される管部分を鞘管に挿通して、鞘管ごと、隣り合う二種の地盤に跨って埋設することにより、地盤境界近くに埋設されている管部分に作用する剪断力を緩和してその損傷を防止できるようにするにあたって、埋設管を大径の鞘管に特に挿通することなく、第１埋設部分と第２埋設部分との相対変位が大きい場合でも、埋設管が損傷を受け難い鞘管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１特徴構成は、地盤特性が異なる二種の隣り合う地盤に亘って埋設された埋設管の、一方の地盤に埋設された第１埋設部分と他方の地盤に埋設された第２埋設部分との相対変位に伴う損傷を防止するために、長手方向中間部における曲げ剛性が、前記中間部を挟む両端部のうちの少なくとも一方の端部における曲げ剛性よりも小さくなるように設けて、前記埋設管を挿通した状態で、前記二種の隣り合う地盤に跨って埋設可能に構成してある管埋設用鞘管にある。
【０００５】
〔作用及び効果〕
地盤境界近くに埋設される管部分を鞘管に挿通して、鞘管ごと、隣り合う二種の地盤に跨って埋設することにより、地盤境界近くに埋設されている管部分に作用する剪断力を緩和してその損傷を防止できるようにするにあたって、その管部分を挿通する鞘管を、長手方向中間部における曲げ剛性が、その中間部を挟む両端部のうちの少なくとも一方の端部における曲げ剛性よりも小さくなるように設けて、埋設管を挿通した状態で、二種の隣り合う地盤に跨って埋設可能に構成してあるので、鞘管の中間部が少なくとも一方の端部に比べて曲がり易くなり、一方の地盤に埋設された第１埋設部分と他方の地盤に埋設された第２埋設部分との相対変位が大きい場合は、図２に例示するように、鞘管Ａがその鞘管Ａに挿通されている管部分７と共に積極的に変位しながら、鞘管Ａに挿通されていない第１埋設部分Ｄ１と第２埋設部分Ｄ２とが相対変位しようとする。
従って、埋設管を大径の鞘管に特に挿通することなく、第１埋設部分と第２埋設部分との相対変位が大きい場合でも、埋設管が損傷を受け難い。
【０００６】
本発明の第２特徴構成は、前記中間部を少なくとも一方の端部よりもヤング率が小さい材料で形成して、前記中間部における曲げ剛性が、少なくとも一方の端部における曲げ剛性よりも小さくなるように設けてある点にある。
【０００７】
〔作用及び効果〕
全体をヤング率が同じ材料で形成する場合のように、中間部における管壁を少なくとも一方の端部の管壁よりも薄肉に形成したり、全長に亘って略一定の肉厚で中間部の外径のみを小径にするなどの加工を特に要することなく、中間部を少なくとも一方の端部よりもヤング率が小さい材料で形成して、中間部における曲げ剛性が、少なくとも一方の端部における曲げ剛性よりも小さくなるように設けることができる。
【０００８】
本発明の第３特徴構成は、前記中間部における横断面形状と、少なくとも一方の端部における横断面形状とを異ならせて、前記中間部における曲げ剛性が、少なくとも一方の端部における曲げ剛性よりも小さくなるように設けてある点にある。
【０００９】
〔作用及び効果〕
中間部を少なくとも一方の端部よりもヤング率が小さい材料で形成する場合のように、ヤング率が異なる材料で形成した部分どうしの接続構造を特に設けることなく、中間部における横断面形状と、少なくとも一方の端部における横断面形状とを異ならせて、中間部における曲げ剛性が、少なくとも一方の端部における曲げ剛性よりも小さくなるように一体に設けることができる。
また、中間部を少なくとも一方の端部よりもヤング率が小さい材料で形成し、かつ、その一方の端部における横断面形状と中間部における横断面形状とを異ならせる場合は、各部の材料と横断面形状とを適宜選択することにより、剪断応力が小さくなるように中間部の横断面積を確保しながら、中間部における曲げ剛性も、少なくとも一方の端部における曲げ剛性も、所望の曲げ剛性になるように設け易い。
【００１０】
本発明の第４特徴構成は、前記中間部における管壁を、少なくとも一方の端部における管壁よりも薄肉に形成して、前記中間部における横断面形状と、少なくとも一方の端部における横断面形状とを異ならせてある点にある。
【００１１】
〔作用及び効果〕
中間部における管壁を、少なくとも一方の端部における管壁よりも薄肉に形成して、中間部における横断面形状と、少なくとも一方の端部における横断面形状とを異ならせてあるので、例えば中間部を曲がり易いコルゲート管形状に加工するような手間を特に要することなく、中間部における曲げ剛性が少なくとも一方の端部における曲げ剛性よりも小さくなるように設けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
〔第１実施形態〕
図１（イ）は、地盤特性が異なる二種の隣り合う地盤の一例としての、自然地盤などの地盤バネ定数が大きい硬質地盤Ｂと、自然地盤に比べて地盤バネ定数が小さい埋め立て地盤などの軟質地盤Ｃとに亘って埋設されたガス供給用の埋設管Ｄを示し、硬質地盤Ｂに埋設された第１埋設部分Ｄ１と軟質地盤Ｃに埋設された第２埋設部分Ｄ２との、軟質地盤Ｃの地盤沈下に起因する相対変位に伴う損傷を防止するために、本発明による管埋設用鞘管Ａに埋設管Ｄを挿通して、その鞘管Ａを硬質地盤Ｂと軟質地盤Ｃとに跨って埋設してある。
【００１３】
前記鞘管Ａは、前述のように、埋設管Ｄを挿通した状態で、隣り合う硬質地盤Ｂと軟質地盤Ｃとに跨って埋設可能に設けてあり、図１（ロ）に示すように、硬質地盤Ｂと軟質地盤Ｃとの境界に両地盤Ｂ，Ｃに入り込むように埋設される長手方向中間部１と、その中間部１よりも硬質地盤Ｂ側に埋設される硬質地盤側端部２と、中間部１よりも軟質地盤Ｃ側に埋設される軟質地盤側端部３との複数（本実施形態では３個）に分割し、中間部１と各端部２，３とに設けたフランジ４どうしをボルトで着脱自在に連結して、同芯状に一体化してある。
【００１４】
前記中間部１も硬質地盤側端部２も軟質地盤側端部３も、内外径が同一で、横断面形状が円形で同じ肉厚の鋼管やダクタイル鋳鉄管などで形成してあり、中間部１を構成する管を、硬質地盤側端部２及び軟質地盤側端部３を構成する管よりもヤング率が小さい材料で形成して、中間部１における曲げ剛性（ＥＩ：Ｅはヤング率，Ｉは断面二次モーメント）が、硬質地盤側端部２及び軟質地盤側端部３における曲げ剛性よりも小さくなるように設けてある。
【００１５】
そして、鞘管Ａの内側両端に樹脂系ゴムなどで形成した環状スペーサ５を設けて、埋設管Ｄを同芯状に挿通できるように構成し、鞘管Ａと埋設管Ｄとの隙間には、砂などの充填材６を充填できるように構成してある。
【００１６】
従って、中間部１が硬質地盤側端部２及び軟質地盤側端部３に比べて曲がり易くなり、図２（イ）に示すように、軟質地盤Ｃの地盤沈下に起因して第２埋設部分Ｄ２も沈下し、第１埋設部分Ｄ１との相対変位が大きい場合は、図２（ロ）に示すように、中間部１の曲げ変形により、鞘管Ａがその鞘管Ａに挿通されている管部分７と共に積極的に変位しながら、第１埋設部分Ｄ１と第２埋設部分Ｄ２とが相対変位しようとするので、埋設管Ｄが損傷を受け難い。
【００１７】
〔第２実施形態〕
図３は、鞘管Ａの別実施形態を示し、鋼管やダクタイル鋳鉄管の長手方向中間部における管壁外周側を中央ほど薄肉になるテーパ状に切削加工することにより、中間部１における管壁を、硬質地盤側端部２及び軟質地盤側端部３における管壁よりも薄肉に形成して、中間部１における横断面形状と、硬質地盤側端部２及び軟質地盤側端部３における横断面形状とを異ならせ、中間部１における曲げ剛性が硬質地盤側端部２及び軟質地盤側端部３における曲げ剛性よりも小さくなるように設けてある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００１８】
〔第３実施形態〕
図４は、鞘管Ａの別実施形態を示し、中間部１を構成する管を、硬質地盤側端部２及び軟質地盤側端部３を構成する管よりもヤング率が小さい材料で形成するとともに、硬質地盤側端部２及び軟質地盤側端部３を構成する管と内径が同じで、かつ、外径が小さい管で構成することにより、中間部１における横断面形状と、硬質地盤側端部２及び軟質地盤側端部３における横断面形状とを異ならせて、中間部１における曲げ剛性が、硬質地盤側端部２及び軟質地盤側端部３における曲げ剛性よりも小さくなるように設けてある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００１９】
〔その他の実施形態〕
１．本発明による管埋設用鞘管は、中間部における曲げ剛性を、その中間部を挟む両端部のうちの一方の端部における曲げ剛性よりも小さくなるように設け、かつ、他方の端部における曲げ剛性と同じ、又は、他方の端部における曲げ剛性よりも大きくなるように設けてあっても良い。
２．本発明による管埋設用鞘管は、中間部における曲げ剛性が、その中間部を挟む両端部における曲げ剛性よりも小さくなり、かつ、両端部における曲げ剛性が互いに異なるように設けてあっても良い。
３．本発明による管埋設用鞘管は、中間部と少なくとも一方の端部とをヤング率が互いに異なる異種金属で形成して、中間部における曲げ剛性が、少なくとも一方の端部における曲げ剛性よりも小さくなるように設けてあっても良い。
４．本発明による管埋設用鞘管は、楕円形や多角形の横断面形状を備えるものであっても良い。
５．本発明による管埋設用鞘管は、鋳鉄管や鋼管，樹脂管などの埋設管を挿通するものであっても良い。
６．本発明による管埋設用鞘管は、水道管や下水道管などの埋設管を挿通するものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（イ）埋設管の埋設状態を示す側面図          （ロ）鞘管の縦断面図
【図２】（イ）第１埋設部分と第２埋設部分とが相対変位した状態を示す側面図          （ロ）第１埋設部分と第２埋設部分とが相対変位した状態での鞘管の縦断面図
【図３】第２実施形態の鞘管を示す縦断面図
【図４】第３実施形態の鞘管を示す縦断面図
【図５】比較例の鞘管を示す説明図
【符号の説明】
【００２１】
Ｂ    地盤
Ｃ    地盤
Ｄ    埋設管
Ｄ１  第１埋設部分
Ｄ２  第２埋設部分
１    中間部
２    端部
３    端部
【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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