(57)【要約】【課題】杭間をシールする場合に、大がかりな装置を必要とすることなく、かつ、簡単にシール部材を杭間に損傷しないように設置してシール性能を十分に得ることができるようにする。【解決手段】杭１００間に設置されるシール部材１において、杭１００の長手方向に延びるとともに、内部に収容された水膨張剤が水の吸収によって膨張する際の膨張力によって杭１００の外周面に密着するまで膨張して杭１００間をシールするように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭間に設置され、該杭間をシールするためのシール部材において、
杭の長手方向に延びるとともに、内部に収容された水膨張剤が水の吸収によって膨張する際の膨張力により、上記杭の外周面に密着するまで膨張して杭間をシールするように構成され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、
上記水膨張剤を収容したシール本体と、
上記シール本体の長手方向両端部にそれぞれ配設され、該端部を覆うように形成された第１及び第２部材と、
上記第１及び第２部材を連結し、該第１及び第２部材の間隔が所定寸法以下となるように設定するための連結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３】
請求項２に記載のシール部材において、
上記連結部材は、上記シール本体の内部に収容されていることを特徴とするシール部材。
【請求項４】
請求項３に記載のシール部材において、
上記シール本体は、上記第１部材が上に位置するように杭間に設置されるものであり、
上記第１部材には、水膨張部材に水を供給するための注水口が上記シール本体の内部に連通するように形成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、
上記シール本体の内部には、上記注水口に接続されて下へ向けて延び、該注水口に注入された水を下へ導く導水管が配設されてい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、例えば鋼管杭の間に配設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ことが考えられる。
【０００７】
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、杭間をシールする場合に、大がかりな装置を必要とすることなく、かつ、シール部材を杭間に損傷しないように設置して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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明では、水膨張剤を利用してシール本体を膨張させることによって杭間をシールするようにした。
【０００９】
第１の発明は、杭間に設置され、該杭間をシールするためのシール部材において、杭の長手方向に延びるとともに、内部に収容された水膨張剤が水の吸収によって膨張する際の膨張力により、上記杭の外周面に密着するまで膨張して杭間をシールするように構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
この構成によれば、水膨張剤に水を吸収させる前はシール部材が膨張していないので、杭間に設置する際に杭の外周面に摺接することによるシール部材の損傷が抑制される。
【００１１】
そして、シール部材を杭間に設置した後、水膨張剤に水を吸収させて水膨張剤を膨張させると、その膨張力によってシール部材が膨張する。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、上記水膨張剤を収容したシール本体と、上記シール本体の長手方向両端部にそれぞれ配設され、該端部を覆うように形成された第１及び第２部材と、上記第１及び第２部材を連結し、該第１及び第２部材の間隔が所定寸法以下となるように設定するための連結部材とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、第１及び第２部材の間隔が所定寸法以下とされるので、シール本体が長手方向に伸びるように膨張するのが抑制される。これにより、水膨張剤の膨張力を、シール本体が杭の外周面に密着する方向に膨張するように有効に利用して、シール本体を杭の外周面に確実に密着させることが可能になる。
【００１４】
第３の発明は、第２の発明において、上記連結部材は、上記シール本体の内部に収容されていることを特徴とするものである。
【００１５】
この構成によれば、連結部材がシール本体の外部に露出しないので、施工時の邪魔になることはない。
【００１６】
第４の発明は、第３の発明において、上記シール本体は、上記第１部材が上に位置するように杭間に設置されるものであり、上記第１部材には、水膨張部材に水を供給するための注水口が上記シール本体の内部に連通するように形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
この構成によれば、シール本体を杭間に設置した状態で第１部材が上に位置することになり、この第１部材の注水口から水を水膨張部材に供給することが可能になる。
【００１８】
第５の発明は、第４の発明において、上記シール本体の内部には、上記注水口に接続されて下へ向けて延び、該注水口に注入された水を下へ導く導水管が配設されていることを特徴とするものである。
【００１９】
この構成によれば、水を注水口に注入すると導水管によってシール本体の下部まで導くことが可能になるので、シール本体の下部に収容されている水膨張部材も確実に膨張することになる。
【発明の効果】
【００２０】
第１の発明によれば、シール部材を杭間に設置した後、内部に収容された水膨張剤の膨張力によってシール部材を膨張させて杭間をシールすることができるので、従来例のようなシール部材を引っ張るための大がかりな装置が不要になるとともに、シール部材を簡単に設置することができる。
【００２１】
第２の発明によれば、第１及び第２部材によってシール本体が長手方向に伸びないようにして膨張方向をコントロールし、杭の外周面に密着する方向に確実に膨張させるようにしたので、水膨張剤による膨張力を有効に利用して杭間を確実にシールすることができる。
【００２２】
第３の発明によれば、第１及び第２部材を連結する連結部材をシール本体の内部に収容したので、連結部材が施工時に邪魔にならないようにすることができ、施工作業性を良好にすることができる。
【００２３】
第４の発明によれば、シール本体の上に位置する第１部材に、水を水膨張部材に供給するための注水口を形成したので、シール部材を杭間に設置した後に水を水膨張部材に簡単に供給することができる。
【００２４】
第５の発明によれば、シール本体の内部に、下へ向かって延びる導水管を配設したので、シール本体の下部に収容された水膨張部材も確実に膨張させることができ、これにより、シール性をより一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態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】シール部材の縦断面図である。
【図４】シール部材の水平断面図である。
【図５】変形例１にかかる図４相当図である。
【図６】変形例２にかかる図４相当図である。
【図７】変形例３にかかる図４相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態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。
【００２８】
シール部材１は、筒状のシール本体１０と、シール本体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、シール本体１０の長手方向一端部（上端部）に設けられた第１板材（第１部材）２１と、シール本体１０の長手方向他端部（下端部）に設けられた第２板材（第２部材）２２と、第１板材２１及び第２板材２２を連結する鋼線（連結部材）２３と、第１及び第２導水管２４，２５とを備えている。
【００２９】
シール本体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。シール本体１０は、該シール本体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。シール本体１０の膨張に要する力は、シール本体１０を構成する材質が持つ弾性力や、シール本体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。
【００３０】
図４に示すように、シール本体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、シール本体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、シール本体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。
【００３１】
第１板材２１は、シール本体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、膨張後のシール本体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、シール本体１０の上端部に対して接着等されており、これにより、第１板材２１とシール本体１０との間から水が漏れないようになっている。
【００３２】
第１板材２１には、２つの注水口２１ａ，２１ａが厚み方向に貫通するように形成されている。注水口２１ａ，２１ａは、シール本体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。
【００３３】
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、シール本体１０の下端部に対して接着等され、水が漏れないようになっている。
【００３４】
鋼線２３は、シール本体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。
【００３５】
鋼線２３の長さは、シール本体１０が膨張する前の状態で、第１板材２１の下面がシール本体１０の上端部に接触し、第２板材２２の上面がシール本体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、所定寸法であるシール本体１０の長手方向の寸法以下となるように設定される。
【００３６】
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、シール本体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、シール本体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。
【００３７】
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、シール本体１０の上部から下部まで全体に亘って収容されている。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
まず、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間に挿入する。このとき、図２に示すように、シール本体１０の外径は杭１００，１００間の寸法よりも短いので、シール本体１０が杭１００の外周面に摺接しにくく、よって、シール本体１０の損傷が抑制される。
【００４１】
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を通ってシール本体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。このようにシール本体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。
【００４２】
水膨張剤Ａが膨張するとその膨張力によってシール本体１０の内部には外向きの力が作用し、これにより、シール本体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部材２２とは鋼線２３によって連結されていて間隔がシール本体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、シール本体１０の径方向にのみ作用することになる。従って、シール本体１０を拡径させて該シール本体１０の外周面を杭１００，１００の外周面に確実に接触させて止水性を確保することができる。
【００４３】
以上説明したように、この実施形態にかかるシール部材１によれば、シール本体１０を杭１００，１００間に設置した後、内部に収容された水膨張剤Ａの膨張力によってシール本体１０を膨張させて杭１００，１００間をシールすることができるので、従来例のようなシール部材を引っ張るための大がかりな装置が不要になるとともに、シール部材１を簡単に設置することができる。そして、第１及び第２板材２１，２２によってシール本体１が長手方向に伸びないようにして膨張方向をコントロールし、杭１００，１００の外周面に密着する方向に膨張させるようにしたので、水膨張剤Ａによる膨張力を有効に利用して杭１００，１００間を確実にシールすることができる。
【００４４】
また、第１及び第２板材２１，２２を連結する鋼線２３をシール本体１０の内部に収容したので、鋼線２３が施工時に邪魔にならないようにすることができ、施工作業性を良好にすることができる。
【００４５】
また、シール本体１０の上に位置する第１板材２１に、水を水膨張部材Ａに供給するための注水口２１ａ，２１ａを形成したので、シール部材１を杭１００，１００間に設置した後に水を水膨張部材Ａに簡単に供給することができる。
【００４６】
また、シール本体１０の内部に、下へ向かって延びる導水管２４，２５を配設したので、下部の水膨張部材Ａも確実に膨張させることができ、これにより、シール性をより一層高めることができる。
【００４７】
また、この実施形態では、水膨張部材Ａが水を通さないシール本体１０で覆われているので、例えばシール本体１０の外側に海水が存在していても、海水が水膨張部材Ａに達することはなく、海水に弱い水膨張部材Ａを保護することができる。
【００４８】
尚、上記実施形態では、シール本体１０の肉厚を全周に亘って略同じにしたが、これに限らず、例えば、図５〜７に示す変形例１〜３のように肉厚を部分的に薄くしてもよい。
【００４９】
図５に示す変形例１では、シール本体１０の周方向の２箇所に薄肉部１０ｃ、１０ｃが形成されるように該シール本体１０の内孔の形状が設定されている。薄肉部１０ｃ、１０ｃは、シール本体１０の中心を対称の中心とする点対称となるように形成されている。この変形例１のシール本体１０は、杭１００，１００が該シール本体１０の薄肉部１０ｃ，１０ｃに対応するように設置される。水膨張剤Ａが膨張すると、シール本体１０の薄肉部１０ｃ，１０ｃが他の部位よりも変形しやすいので、仮想線で示すように外方へ湾曲しながら伸びていき、これにより、シール本体１０が膨張して杭１００，１００の外周面に接触する。
【００５０】
図６に示す変形例２では、シール本体１０の周方向の２箇所に屈曲形成された屈曲薄肉部１０ｄ、１０ｄが設けられている。屈曲薄肉部１０ｄ、１０ｄは、シール本体１０の中心を対称の中心とする点対称となるように形成されている。変形例２のシール本体１０は、杭１００，１００が該シール本体１０の屈曲薄肉部１０ｄ，１０ｄに対応するように設置される。水膨張剤Ａが膨張すると、シール本体１０の屈曲薄肉部１０ｄ、１０ｄが他の部位よりも変形しやすいので、仮想線で示すように外方へ伸びながら展開していき、これにより、シール本体１０が膨張して杭１００，１００の外周面に接触する。
【００５１】
また、図７に示す変形例３のように、シール本体１０の一部に膨張抑制部材１２，１２を設けてもよい。膨張抑制部材１２，１２は、シール本体１０の材質よりも変形しにくい材質で構成されており、例えば、鋼板や硬質プラスチック等である。膨張抑制部材１２，１２は、シール本体１０の外面を覆う湾曲板状に形成され、シール本体１０の中心を対称の中心とする点対称となるように配置されて該シール本体１０の外周面に固着されている。変形例３のシール本体１０は、杭１００，１００が膨張抑制部材１２，１２の無い部位に対応するように設置される。水膨張剤Ａが膨張すると、シール本体１０のうち、膨張抑制部材１２，１２で覆われた部位は膨張が抑制されるので、膨張抑制部材１２，１２の無い部位が仮想線で示すように膨張していき、杭１００，１００の外周面に接触する。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
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】
【００５５】
１        シール部材
１０      シール本体
２１      第１板材（第１部材）
２１ａ    注水口
２２      第２板材（第２部材）
２３      鋼線（連結部材）
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】
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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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