(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進管体の対向端面間に介在させる円板形状のパッキン主体に、推進管体内に設けている複数の管路の開口端にそれぞれ対応して通孔を穿設し、これらの通孔の外周縁にリング状のパッキン部材を一体に設けてなる推進管体用パッキンであって、このパッキンに作用する圧力分布がパッキン主体の中心を通る水平、垂直線に対して上下、左右対称となるように、パッキン主体の所定部分にダミーパッキン部材を取付けていることを特徴とする推進管体用パッキン。
【請求項２】
パッキン主体はゴム製であってその前面を平坦な面に形成している一方、後面にリング状パッキン部材とダミーパッキン部材とを後方に向かって同一突出高さでもって突設してあり、さらに、これらのリング状パッキン部材とダミーパッキン部材とを除くパッキン主体の後面にリング状パッキン部材とダミーパッキン部材との突出高さと同一厚みを有する低反発性弾性被覆層を層着していることを特徴とする請求項１記載の推進管体用パッキン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は推進工法によって地中に管体を埋設する際に、管体間に介在させるパッキンの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
推進工法によって地中に電線布設管やガス、水道管などの埋設管を敷設する場合、まず、発進立坑側からシールド機を掘進させ、該シールド機に仮管を順次継ぎ足しながら後続させて該仮管列の後端を発進立坑内に配設した推進装置により押し進めながら到達立坑まで推進埋設し、しかるのち、仮管と埋設管とを置換することが行われている。そして、仮管を推進、埋設する時における推進方向の測量や掘削土砂の排除を行うために、仮管Ａには図４，図５に示すようにその前後端面板20、21の中央に測量孔22、22を設けていると共に内部に送排泥管路23、24や滑材供給管路25、送水管路26などが互いに平行に配設してこれらの管路23〜26の前後両端開口部を上記前後端面板20、21を貫通して外部に開口させている。
【０００３】
従って、このような仮管同士を接続する際には開口端間を止水状態に連通させる必要があり、このため、本願出願人等が特開平７ー１５８７４３号公報に記載しているようなパッキンを開発した。このパッキンは図11、図12に示すように、円形状剛性板41の外周縁に外径が仮管Ａの外径に略等しいリング状フランジ部41a を前後方向に向けて突設すると共に、仮管Ａ内に設けている上記測量孔22と管路23〜26の開口端にそれぞれ対応して上記剛性板41の部分に通孔42〜46を穿設し、これらの通孔42〜46に前後方向の突出長さが上記リング状フランジ部41a の前後方向の突出長さより大きい寸法を有し且つ中央部に上記管路23〜26と略同径の連通孔を穿設してなる短筒形状の弾性パッキン部材52〜56を装着してなる構造を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、推進装置によって仮管Ａを推進させる場合、その推進力によって上記パッキンの弾性パッキン部材52〜56を圧縮させ、リング状フランジ部41aの前後端面を隣接する仮管Ａの対向端面に当接させることによって順次前方側の仮管Ａに伝達するように構成しているため、仮管Ａを計画曲線に沿って施工する時にはその屈曲方向側のリング状フランジ部41a と仮管Ａとの対向部が当接し、この当接部を支点として凸円弧状に湾曲する外側に向かってリング状フランジ部41a と仮管Ａとの対向面が徐々に拡がることになり、従って、当接部から最も離れた位置に設けられている弾性パッキン部材に対する上記管路端面との圧接力が著しく小さくなり、計画曲線の屈曲度が大きくなると離間する場合も生じて止水作用を奏することができなくなる虞れがあり、曲線施工に適さないという問題点があった。
【０００５】
また、リング状フランジ部41a を介して管体Ａに推進力を伝達することなく、弾性パッキン部材52〜56を介して推進力の伝達を行うように構成した場合には、仮管Ａの測量孔22及び各管路23〜26に対応して設けられたこれらの弾性パッキン部材52〜56の配置状態が、上下方向及び左右方向に対称的に設けられていないので、これらの弾性パッキン部材52〜56を介して前側の管体Ａに伝達される推進力は該管体Ａに対して均等に作用しなく、推進装置による推進力を管体Ａの面に均等に作用させても管体Ａが上下左右方向に偏って正確な推進ができなくなるという問題点があった。
【０００６】
なお、推進装置による推進力が大きい場合には、この推進装置に近い管体Ａ側においては弾性パッキン部材52〜56がその弾性範囲を越えて大きく圧縮して上記リング状フランジ部41a が管体Ａの端面に当接し、このフランジ部41a を介して管体Ａに均一な推進力が伝達されるが、この場合においても、シールド機側の管体Ａに伝達される推進力が小さくなり、上記問題点が生じることになる。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、仮管のような推進管体に対する推進力の伝達が全面的に均一に行えるようにすると共に曲線施工時においても止水機能を損することなく正確な施工を可能にし得る推進管体用パッキンを提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の推進管体用パッキンは、請求項１に記載したように、推進管体の対向端面間に介在させる円板形状のパッキン主体に、推進管体内に設けている複数の管路の開口端にそれぞれ対応して通孔を穿設し、これらの通孔の外周縁にリング状のパッキン部材を一体に設けてなる推進管体用パッキンであって、このパッキンに作用する圧力分布がパッキン主体の中心を通る水平、垂直線に対して上下、左右対称となるように、パッキン主体の所定部分にダミーパッキン部材を取付けてなること構造としている。
【０００９】
上記請求項１に記載の推進管体用パッキンにおいて、請求項２に係る発明は、パッキン主体はゴム製であってその前面を平坦な面に形成している一方、後面にリング状パッキン部材とダミーパッキン部材とを後方に向かって同一突出高さでもって突設してあり、さらに、これらのリング状パッキン部材とダミーパッキン部材とを除くパッキン主体の後面にリング状パッキン部材とダミーパッキン部材との突出高さと同一厚みを有する低反発性弾性被覆層を層着していることを特徴としている。
【００１０】
【作用】
管体の推進埋設時において先行する管体の後端面と後続する管体の前端面との間に上記パッキンを介在させ、このパッキンの複数個所に設けているリング状弾性パッキン部材をそれぞれ対向する上記前後管体内の管路の開口端外周縁間に介在させた状態にすると共にダミーパッキン部材を前後管体の対向端面で挟着させた状態にしたのち、両管体間を適宜長さのボルトにより連結する。この場合、ボルトは締切らないで、管体同士が互いに屈折できるだけの寸法をあけておく。このように両管体を接続して地中に推進させると、後続管体側からの推進力によって弾性パッキン部材及びダミーパッキン部材が圧縮され、これらの弾性パッキン部材とダミーパッキンを介して後続管体の推進力が先行する管体に伝達されて推進埋設される。
【００１１】
この時、管体内に配設されている複数の管路は、管体の中心を通る水平、垂直線に対して上下左右に非対称的な配置状態であって、且つその径も異なっているので、これらの管路に対応してパッキン主体に設けられている上記弾性パッキン部材を介して先行側管体の後端面を押圧する推進力は、該先行管体の後端面の上半部側と下半部側、及び左側部分と右側部分とで異なった圧力分布状態となって伝達されることになるが、本発明のパッキンにおいては、ダミーパッキン部材を装着して、このダミーパッキン部材と上記全ての弾性パッキン部材との圧縮力によりパッキン主体を介して先行側管体の後端面に伝達される押圧力の圧力分布が該パッキン主体の中心を通る水平、垂直線に対して上下左右方向に対称となるように構成しているので、推進力が管体の全面に亘って均一に作用し、管体を上下左右に偏らせることなく正確な推進が可能となる。
【００１２】
さらに、管体の曲線施工時においても、曲げ方向側、即ち、計画曲線の内側に装着されている弾性パッキン部材は均等に且つ直線施工時における圧縮状態よりも大きく圧縮し、反対側、即ち、凸円弧状に湾曲する計画曲線の外側に装着されている弾性パッキン部材は直線施工時における圧縮状態から均等な復元力でもって管体の端面に押接し、所定方向に正確に曲線施工を行うことができる。
【００１３】
また、請求項２に係る発明によれば、パッキン主体はゴム製であってその前面を平坦な面に形成しているので、先行側の管体の後端面に馴染性よく密着すると共にこのパッキン主体の後面における上記リング状パッキン部材とダミーパッキン部材とを除く部分にリング状パッキン部材とダミーパッキン部材との突出高さと同一厚みを有する低反発性弾性被覆層を層着しているので、この低反発性弾性被覆層が直線施工、曲線施工にかかわらず常に管体の対向面に密接して土砂等の流入を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面について説明すると、図１〜図３において、１は外径を仮管からなる管体Ａの外径に略等しく形成している一定厚みを有する円板形状のゴム製パッキン主体で、管体Ａ内に設けている後述する複数の管路の開口端に対応した部分にそれぞれ通孔２〜６を前後面間に貫通して設けてあり、さらに、このパッキン主体１の前面は全面的に平坦面に形成されている一方、後面側においては、上記各通孔２〜６の開口端外周縁に後方に向かって一定の突出高さでもってリング状のパッキン部材12〜16を突設していると共にこれらのパッキン部材12〜16以外のパッキン主体１の所定部分にリング状パッキン部材12〜16と同一突出高さでもって短円柱形状のダミーパッキン部材７を突設している。また、このパッキン主体１の外周部の複数個所に、周方向に一定間隔毎にボルト挿通孔９を穿設している。なお、ダミーパッキン部材７とリング状パッキン部材12〜16とはパッキン主体１と同一のゴム材によってパッキン主体１と一体に成形されているものである。
【００１５】
さらに、上記パッキン主体１の後面には、ダミーパッキン部材７とリング状パッキン部材12〜16とを除くパッキン主体１の後面全面にこれらのダミーパッキン部材７とリング状パッキン部材12〜16との突出高さと同一厚みを有する低反発性弾性被覆層８を層着している。この低反発性弾性被覆層８は図２に示すように、パッキン主体１と同一径で且つリング状パッキン部材12〜16やダミーパッキン部材７の突出高さと同一厚みを有する円板形状のスポンジ又は発泡合成樹脂等の低反発性弾性材料からなり、この低発泡性の弾性円板状体8'における上記パッキン主体１に突設したダミーパッキン部材７とリング状パッキン部材12〜16との対向部分に、これらのダミーパッキン部材７とリング状パッキン部材12〜16とを挿嵌させる嵌合孔82〜87を前後面間に貫通して設けていると共にパッキン主体１に外周部に設けている上記ボルト挿通孔９に対向してこのボルト挿通孔９よりも小径のボルト挿通孔10を穿設している。
【００１６】
この円板状体8'をパッキン主体１の後面に重ね合わせて対向端面を密着させ、その嵌合孔82〜87にパッキン主体１に突設した対応するリング状パッキン部材12〜16とダミーパッキン部材７をそれぞれ挿嵌させると共にボルト挿通孔９、10同士を合致させたパッキンＰを構成しているものである。
【００１７】
上記管体Ａは図４、図５に示すように、その前後端面板20、21の中央部に円形の測量用孔22を貫通状態で穿設していると共に、前後端面板20、21の両側下部に該管体Ａ内に並設した送排泥管路23、24の前後開口端を外部に連通させている円形の開口孔23a 、24a をそれぞれ設けてあり、さらに、前後端面板20、21の上下部には管体Ｐ内に配設した滑材供給管や送水管等の管路25、26の開口端を同じく外部に連通させている円形の開口孔25a 、26a を設けてある。また、前後端面板20、21の外周部数個所に上記パッキン主体１に設けているボルト挿通孔９よりも小径のボルト締結用孔28を設けてある。なお、29は管体Ｐの上周部に全長に亘って凹設した油圧供給ホースや配線類の収納溝である。
【００１８】
そして、上記パッキン主体１の中央部に設けている通孔２は管体Ａの上記測量用孔22と同一径に形成されていてこの測量用孔22に連通させ、パッキン主体１の両側下部に設けている通孔３、４は管体Ａの上記送排泥管路23、24の開口孔23a、24a と同一径に形成されていてこれらの開口孔23a 、24a にそれぞれ連通させるものであり、さらに、パッキン主体１の左上部と下部とに設けている通孔５、６は管体Ａの上記滑材供給管や送水管等の管路25、26の開口孔25a 、26a と同一径に形成されていてこれらの開口孔25a 、26a に連通させるように構成している。また、管体Ａの外周部に設けているボルト締結用孔28に上記パッキンＰの外周部に設けているボルト挿通孔９、10を合致させるように構成している。なお、パッキンＰの上端部には管体Ａの上記収納溝29と同一断面形状を有してこの収納溝29に連通する切欠凹所11を設けている。
【００１９】
パッキンＰの後端面に突設している上記ダミーパッキン部材７の取付位置は、このダミーパッキン部材７と上記全てのパッキン部材12〜16とがパッキンＰの面に直交する方向からの圧力によって圧縮した時に、その圧縮力によってパッキン主体１全面に作用する圧力分布が、このパッキン主体１の中心を通る水平、垂直線に対して上下、左右対称となる位置に設けられている。このように、パッキンに作用する圧力分布がパッキン主体１の中心を通る水平、垂直線に対して上下、左右対称となるようにダミーパッキン部材７の位置を設定するには、上記パッキン部材12〜16の位置やパッキン主体１の径等によって制限されるが、ダミーパッキン部材７の大きさ（体積）を変更することによって好ましい位置に設けておくことができる。
【００２０】
次に、このように構成した推進管体用パッキンＰの使用態様を述べると、図８に示すように、発進立坑31からシールド機32を到達立坑（図示せず）側に向かって発進させ、このシールド機32に後続して仮管としての管体Ａを順次継ぎ足しながら発進立坑31内に設置した推進装置33により押し進めて地中に推進、埋設していく。この際、発進立坑31内において、地中に押し進めた管体Ａの後端に次に埋設すべき管体Ａを接続させる時に、両管体Ａ、Ａの前後対向面間に図６に示すようにパッキンＰを挟持状態に介在させるものである。
【００２１】
パッキンＰの装着は、このパッキンＰの平坦な前面を前側の管体Ａの後部端面板21の後面に密接させてその通孔２〜６を該後部端面板21に開設している測量用孔22、開口孔23a 〜26a にそれぞれ連通させると共に後面に突設している上記パッキン部材12〜16を後側管体Ａの前部端面板20に開口している測量用孔22、開口孔23a 〜26a の開口端外周面に密接させ、且つダミーパッキン部材７をこの前部端面板20の対向面に密接させた状態にしたのち、両管体Ａ、Ａの外周部複数個所で対向するボルト締結用孔28、28間にパッキンＰの外周部に設けているボルト挿通孔９、10を通じてボルト34を挿通し、ナット35を螺合させることによって連結する。この際、ボルト34の長さ、即ち、両管体Ａ、Ａの対向する前後端面板20、21間の間隔を管体同士の最大屈曲時の長さとなるように調整しておく。なお、ボルト34を挿通する際に、パッキンＰの前後面にボルト挿通孔９、10に合わせて図７に示すように円環状の金属製スペーサ27、27を配設し、この金属製スペーサ27、27を介してボルト34とナット35により前後管体Ａ、Ａの対向端面板20、21を連結する。この際、一方の金属製スペーサ27はパッキン主体１のボルト挿通孔９内に嵌め込み、他方の金属製スペーサ27は低反発性弾性被覆層８側のボルト挿通孔10の外面に圧接させてこれらの金属製スペーサ27、27間で低反発性弾性被覆層８を挟着させている。
【００２２】
このように管体同士を接続しながら到達立坑側に向かって順次地中に推進、埋設していくものであるが、推進装置33によって後続管体を押し進めると、該後続管体からの押圧力がパッキンＰに対して直交する方向に作用し、パッキンＰのパッキン主体１の後面に突設している弾性パッキン部材12〜16とダミーパッキン部材７、及び後面に層着している低反発性弾性被覆層８とが圧縮されてその圧縮した時の弾発力を介して先行側の管体Ｐに上記推進装置33の推進力が伝達される。
【００２３】
この際、パッキンＰに作用する圧力分布がパッキン主体１の中心を通る水平、垂直線に対して上下、左右対称となるように構成しているので、後続管体Ａからの推進力は、このパッキンＰを介して先行管体Ａ側に全面的に均等に伝達するものである。
【００２４】
即ち、図３においては、パッキン主体１の後面下半部側には、通孔２の外周縁から突設している弾性パッキン部材12の下半部と送排泥管路23、24に連通する通孔３、４の外周縁から突設している弾性パッキン部材13、14と送水管26に連通する通孔６の外周縁から突設している弾性パッキン部材16があり、パッキン主体１の後面上半部側には通孔２の外周縁から突設している弾性パッキン部材12の上半部と滑材供給管25に連通する通孔５の外周縁から突設している弾性パッキン部材15と上記ダミーパッキン部材７が突設していて、パッキンＰの面に垂直な圧力が作用した時に、上記下半部側にある弾性パッキン部材12、13、14、16の圧縮によりパッキンＰの下半部全体に作用する圧力と、上記上半部にある弾性パッキン部材12、15とダミーパッキン部材７の圧縮によるパッキンＰの上半部全体に作用する圧力とが等しくなるようにパッキンＰを構成してあり、、同様に、パッキンＰの左側半部にある弾性パッキン部材の圧縮によるパッキンＰの左側半部全体に作用する圧力と、右側半部にある弾性パッキン部材及びダミーパッキン部材７の圧縮によるパッキンＰの右側半部全体に作用する圧力とが等しくなるように構成しているので、後続管体Ａの推進力をこのパッキンＰを介して先行管体Ａに上下左右均等に伝達することができ、先行管体Ａが偏ることなく正確に推進するものである。
【００２５】
さらに、管体Ａの推進埋設中において、前後管体Ａ、Ａを互いに計画曲線に沿って上下、左右方向に屈折させると、曲げ方向側、例えば、右方向に屈折させた場合、パッキンＰの中心を通る垂直線から右方向に等しい位置に装着されている複数の弾性パッキン部材が均等に且つ直線施工時における圧縮状態よりも大きく圧縮し、反対側、即ち、左側に装着されている複数の弾性パッキン部材が上記垂直線から左方向に等しい位置における部分において直線施工時における圧縮状態から均等な復元力でもって管体の端面に押接して止水状態を維持し、従って、右方向に正確に曲線施工を行うことができるものであり、左方向又は上下方向に対しても同様である。また、管体Ａが直線施工時、曲線施工時においても低反発性弾性被覆層８によって前後管体Ａ、Ａ間に土砂が浸入するのを防止する。
【００２６】
こうして、一連に連通した管体Ａ内の送排泥管22、23を通じてシールド機32によって掘削された土砂を発進立坑31側に排出しながら推進し、到達立坑まで管体列が達すると、次に、発進立坑31側からガス管や水道管等の埋設管を順次、継ぎ足しながら推進、埋設させ、仮管として先に埋設した管体Ｐと置換するものである。
【００２７】
なお、上記管体推進工法においては、送排泥管路23、24に要求される耐水圧は低く、滑材供給管路25に要求される耐水圧が比較的大きいので、送排泥管路23、24に対応してパッキンＰに設けている上記弾性パッキン部材13、14としては、管路の開口端に圧着させる先端部の形状を、図９に示すように内外周面間の中央部を端面から一定深さだけ全周に亘って刻設することにより周溝13a 、14a を形成して容易に圧縮し得る形状とし、滑材供給管路25に対応してパッキンＰに設けている弾性パッキン部材15としては、管路の開口端に圧着させる先端部の形状を図10に示すように平坦な面に形成して止水性能を向上させておくことが望ましい。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明の推進管体用パッキンによれば、推進管板の外径に等しい外径を有する円板形状のパッキン主体に、推進管体内に設けている複数の管路の開口端にそれぞれ対応して通孔を穿設し、これらの通孔の外周縁にリング状のパッキン部材を一体に設けてなる推進管体用パッキンであって、このパッキンに作用する圧力分布がパッキン主体の中心を通る水平、垂直線に対して上下、左右対称となるように、パッキン主体の所定部分にダミーパッキン部材を取付けているので、このパッキンを推進管体間に介在させることによって弾性パッキン部材が管体の管路の対向開口端の外周縁に密着して常に確実な止水効果を奏することは勿論、上記ダミーパッキン部材と上記弾性パッキン部材との圧縮時における弾発力がパッキン主体の中心を通る水平、垂直線に対してパッキンに上下、左右対称な圧力分布となるように構成しているので、管体を直線施工時においても曲線施工時においても上下左右方向に偏らせることなく正確な方向に推進させることができる。
【００２９】
また、請求項２に係る発明によれば、パッキン主体はゴム製であってその前面を平坦な面に形成しているので、先行側の管体の後端面に馴染性よく密着すると共にこのパッキン主体の後面における上記リング状パッキン部材とダミーパッキン部材とを除く部分にリング状パッキン部材とダミーパッキン部材との突出高さと同一厚みを有する低反発性弾性被覆層を層着しているので、この低反発性弾性被覆層が直線施工、曲線施工にかかわらず常に管体の対向面に密接して土砂等の流入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】パッキンの斜視図、
【図２】その分解斜視図、
【図３】管体間に介在させたパッキンの一部切欠き断面図、
【図４】管体の簡略縦断側面図、
【図５】管体の端面板の正面図、
【図６】管体間にパッキンを介在させた状態の縦断側面図、
【図７】その一部の拡大縦断側面図、
【図８】管体を推進、埋設している状態の簡略縦断側面図、
【図９】パッキン部材の断面図、
【図１０】別なパッキン部材の断面図、
【図１１】従来例を示す正面図、
【図１２】その管体間に介在させた状態の簡略縦断側面図。
【符号の説明】
Ｐ  パッキン
１  パッキン主体
２〜６  通孔
７  ダミーパッキン部材
８  低反発性弾性被覆層
Ａ  管体
12〜16  パッキン部材
22  測量用孔
23〜26  管路
【図１】
0004021108.tif 000002
【図２】
0004021108.tif 000003
【図３】
0004021108.tif 000004
【図４】
0004021108.tif 000005
【図５】
0004021108.tif 000006
【図６】
0004021108.tif 000007
【図７】
0004021108.tif 000008
【図８】
0004021108.tif 000009
【図９】
0004021108.tif 000010
【図１０】
0004021108.tif 000011
【図１１】
0004021108.tif 000012
【図１２】
0004021108.tif 000013