(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接続される一方の配管と他方の配管の接続部分の内周面と外周面との間に嵌着される環状若しくは帯状の管用パッキング材において、
前記一方の配管の周面に周方向に連続して形成される凹溝内に装着され、前記他方の配管への挿着方向となる先端側から奥側に傾斜して延び出る複数のリップ部を備えるとともに、略中央に中空部を有し、前記他方の配管への挿着方向の後方となる前記凹溝内面に当接する後端面に凹溝部が形成され、かつ前記各リップ部における後端縁側のリップ部後方に凹溝状の凹部が形成される非水膨張性ゴム材料よりなる本体部と、
前記凹溝部内に充填固着された合成ゴムと高吸水性樹脂とからなる水膨張性ゴム材料よりなる当接部と、
前記凹部内に充填固着された合成ゴムと高吸水性樹脂とからなる水膨張性ゴム材料よりなる後端隅部と、
により形成され、
前記当接部と後端隅部とは、前記本体部の前記凹溝部及び凹部とに埋め込まれた状態での前記本体部との一体加硫により固着成形されていることを特徴とする管用パッキング材。
【請求項２】
前記配管の凹溝底面と当接する前記本体部の底面に、断面略鋸歯状の粗面が形成されることを特徴とする請求項１記載の管用パッキング材。
【請求項３】
前記各リップ部における後端縁側のリップ部上面に、凹状段部が形成され、
該凹状段部内に充填固着された合成ゴムと高吸水性樹脂とからなる水膨張性ゴム材料よりなる端縁部が、前記凹状段部に埋め込まれた状態での前記本体部との一体加硫により固着成形されていることを特徴とする請求項１又は２記載の管用パッキング材。
【請求項４】
前記凹部の形状が、前記本体部の後端面に連続し前記凹部上方に延出する突条縁部を備えることを特徴とする請求項１，２，３のいずれか１つに記載の管用パッキング材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、下水配管等の地中埋設配管の接続部分の止水に用いられる管用パッキング材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地中埋設配管の接続部分の止水には、従来ゴム輪が用いられて、接合圧縮時の反発弾力により接続部分の目地を閉塞させるようにしていた。
ところが、このように、単純に反発弾性だけで止水させる方式によると、布設路面の交通量の増大に基づく路面からの外力荷重や過酷化や、管路の劣悪な布設条件下における埋設時の外力負荷、あるいは、地震時の地盤変動に基づく歪外力等により、接続部分の漏水事故や、管内への浸水事故が多く起こっており、また、配管にヒューム管などのコンクリート製品を使った場合には、コンクリート特有の地肌の粗雑さにより、漏水や浸水が起こりやすいという問題があった。
【０００３】
そこで、上記のような問題に対して、実公平２−４５５９３号公報に開示されているような管用パッキング材が案出された。この管用パッキング材は、非水膨張性ゴム材料よりなる本体部分の上面と下面の中央部分に水膨張性ゴム材料よりなる被層を設けた構成とされ、互いに接続される配管の外周面と内周面との間に介設させ、上下両面の水膨張性ゴム材料である被層を各周面に当接させるようになっている。そして、これら両面の被層が水膨張することで止水を行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の管用パッキング材では、配管が地中深くに埋設される場合等、地中での水圧が高い場合に、十分な止水性能、特に地下水の配管内への浸水に対する止水性能を十分に得ることができない問題がある。すなわち、上述の管用パッキング材は、配管の周面に水膨張性ゴム材料の被層が位置するとともに、各面の中央部分が水膨張性ゴム材料とされて当接する構造であることから、浸水が発生した際に、非水膨張性ゴム材料部分との周面との当接部分を通過した後に対向面間にて膨張が始まることとなり、高い水圧下での浸水を防ぐには十分な止水効果を得るまでに時間を要する欠点がある。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点を解消するために、地中深くに埋設される配管の接続部分にて十分な浸水に対する止水を行うことの可能な管用パッキング材を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
この発明の管用パッキング材１０は、互いに接続される一方の配管１と他方の配管３の接続部分の内周面５ｂと外周面２ａとの間に嵌着される環状若しくは帯状の管用パッキング材において、
前記一方の配管１の周面２ａに周方向に連続して形成される凹溝７内に装着され、前記他方の配管３への挿着方向となる先端側から奥側に傾斜して延び出る複数のリップ部１４，１５，１６を備えるとともに、略中央に中空部１９を有し、前記他方の配管３への挿着方向の後方となる前記凹溝内面７ａに当接する後端面に凹溝部１８が形成され、かつ前記各リップ部１４，１５，１６における後端縁側のリップ部１６後方に凹溝状の凹部１７が形成される非水膨張性ゴム材料よりなる本体部１２と、
前記凹溝部１８内に充填固着された合成ゴムと高吸水性樹脂とからなる水膨張性ゴム材料よりなる当接部２２と、
前記凹部１７内に充填固着された合成ゴムと高吸水性樹脂とからなる水膨張性ゴム材料よりなる後端隅部２１と、
により形成され、
前記当接部２２と後端隅部２１とは、前記本体部１２の前記凹溝部１８及び凹部１７とに埋め込まれた状態での前記本体部１２との一体加硫により固着成形されていることを特徴とする。
【０００７】
なお、前記配管１の凹溝底面７ｂと当接する前記本体部１２の底面１３に、断面略鋸歯状の粗面が形成される構成としてもよい。
【０００８】
また、前記各リップ部における後端縁側のリップ部１６上面に、凹状段部３３が形成され、該凹状段部３３内に充填固着された合成ゴムと高吸水性樹脂とからなる水膨張性ゴム材料よりなる端縁部３４が、前記凹状段部３３に埋め込まれた状態での前記本体部３２との一体加硫により固着成形されている構成としてもよく、さらには、前記凹部１７の形状が、前記本体部３２の後端面に連続し前記凹部上方に延出する突条縁部３６を備える構成としてもよい。
【０００９】
このような構成により、一方の配管１と他方の配管３との間に嵌着される管用パッキング材１０は、これら配管１，３の接続部分における目地部分となり、この目地部分において、径方向に圧縮されて装着状態となり、この装着状態において、中空部１９は押しつぶされ、各リップ部１４，１５，１６が屈曲して圧縮されて互いが密着状態となり、反発弾性力により、両配管１，３の内周面５ｂと外周面２ａとの間で水密状態となる。また、後端隅部２１は凹溝７より出ており、接続部分における目地の位置に表出状態となる。そして、地中にて地下水などの浸水が発生した場合には、目地部分にて表出している後端隅部２１に地下水が当たり、この後端隅部２１が吸水膨張現象を起こし、これにより、後端隅部２１の上方に覆いかぶさるように位置する最後端のリップ部１６に、膨張による径方向の反発弾性力がさらに加わることとなり、本体部１２及びリップ部１６の反発弾力と後端隅部２１の膨張力とにより相乗的に閉塞作用が行われる。さらに同時に、配管１の凹溝内面７ａと当接部２２との間の浸水に対して、この当接部２２が吸水膨張現象を起こし、管軸方向の膨張力にて、本体部１２の反発弾力とともに止水性を向上させる。
【００１０】
また、前記各リップ部における後端縁側のリップ部１６上面に、水膨張性ゴム材料よりなる端縁部３４を成形した構成とすることで、一方の配管１と他方の配管３との間にて、圧縮変形される後端縁側のリップ部１６上面が配管の内周面５ｂに当接状態で端縁部３４が密着することとなり、地下水などの浸水が発生した際に、この端縁部３４が吸水膨張現象を起こし、このリップ部１６が径方向内側への膨張力が加わり、閉塞作用がさらに向上することとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による管用パッキング材の実施の形態を示す断面図である。
始めに、本実施の形態の管用パッキング材が用いられる配管の構成を説明する。この実施の形態での配管は、ジョイント推進管とされ、コンクリート製の先行する推進管の後端部と、後続する推進管の先端部とに跨がって金属製の短尺な管体よりなるカラーが外挿され、このカラーの内周面と推進管外周面との間にパッキング材が介設される（図４参照）。
【００１２】
カラー５は、先行する推進管３の後端部４に先端側の略半部が予め装着され、略一体構造とされて構成されており、後端側の略半部５ａが後方に延出する。そしてこのカラー５の後方半部に後続する推進管１の先端部２が挿着されて連結される。
【００１３】
後続する推進管１の先端部外周面２ａには、互いに平行となり周方向に連続する凹溝６，７が形成される。これら凹溝６，７の先端側凹溝６には、図３に示すような断面略矩形状で、この断面形状が連続した帯状若しくは無端な環状とされる接合用パッキング材８が装着される。この接合用パッキング材８は、例えば非水膨張性ゴム材料よりなる。また、これら凹溝６，７の後端側凹溝７には、本発明の管用パッキング材１０が装着される。そして、これらパッキング材８，１０が装着された状態の推進管１を、先行している推進管３に装着されたカラー５が外挿されるように連結され、連結状態では、図４に示すように、各パッキング材８，１０が圧縮されて、カラー５の内周面５ｂと推進管１の外周面２ａとの間に介設される。
【００１４】
次に本発明の管用パッキング材１０の構成を説明する。
本実施の形態の管用パッキング材は１０、一方の配管としての後続する推進管１の外周面２ａに装着されるもので、他方の配管としての先行する推進管３のカラー内周面５ｂと、後続する推進管１との間に嵌着され、後続する推進管１の先端側外周面２ａに形成される凹溝７に装着される。
【００１５】
この管用パッキング材１０は、図１の断面図に示すように、その断面形状が、推進管１の凹溝７内に嵌着される下半部と、この凹溝７より突出する上半部とで大略構成され、その断面形状が連続した帯状若しくは無端な環状とされるとともに、本体部１２と、後端隅部２１と、当接部２２とで略構成される。
【００１６】
本体部１２は、合成ゴムなどの非水膨張性ゴム材料より成形される。
本体部１２の上半部には、先行する推進管３への挿着方向となる先端側から奥側に傾斜して延び出る複数のリップ部、本実施の形態では、３つのリップ部１４，１５，１６を備える。なお、図１に示すように、本実施の形態では、各リップ部のうち、最後端側のリップ部１６がやや長尺に延び出るよう形成される。また、この最後端側のリップ部１６の後方には、凹溝状の凹部１７が形成される。
【００１７】
本体部１２の下半部は、断面形状が、推進管１の凹溝７の断面形状である略矩形状と略同形状とされる。また、先行する推進管３への挿着方向の後方となる凹溝７内の傾斜面７ａに当接する後端面に凹溝部１８が形成される。なお、推進管１の凹溝底面７ｂに当接するこの下半部の底面１３には、図１に示すように、断面略鋸歯状の粗面が形成される。
【００１８】
また、上半部と下半部との間である略中央には、長手方向に連続して空洞状に形成される中空部１９が形成される。
【００１９】
上半部の凹部１７内には、合成ゴムと高吸水性樹脂とからなる水膨張性ゴム材料よりなる後端隅部２１が充填固着される。
また、下半部の凹溝部１８内には、合成ゴムと高吸水性樹脂とからなる水膨張性ゴム材料よりなる当接部２２が充填固着される。
これら後端隅部２１と当接部２２とは、上記本体部１２に埋め込まれた状態で一体成形加硫により本体部１２と強固に接着されている。
【００２０】
なお、本体部１２及び後端隅部２１，当接部２２を構成する合成ゴムとしては、クロロブレンゴム，スチレン−ブタジエン（またはイソプレン）−スチレン共重合体等の常温で５〜５０％の結晶領域またはガラス状領域を含有する１．３ジエン系ゴムが吸水性の点で好ましく、後端隅部２１，当接部２２を構成する高吸水性樹脂としては、水溶性樹脂を架橋不溶化した自重２０〜１０００倍の水を吸収する樹脂が好ましい。
【００２１】
従って、上記のように構成された管用パッキング材によれば、図２及び図４に示すように、両推進管１，３を接続し連結した状態で、径方向に圧縮されて装着状態となる。この装着状態において、中空部１９は押しつぶされ、各リップ部１４，１５，１６が屈曲して圧縮されて互いが密着状態となり、反発弾性力により、両推進管１，３の外周面２ａと内周面５ｂとの間で水密状態となる。なお、後端隅部２１は凹溝７より出ており、接続部分における目地９の位置に表出状態となる。
【００２２】
そして、地中にて地下水などの浸水が発生した場合には、両推進管１，３の接続部分に浸水されるが、目地部分にて表出している後端隅部２１に地下水が当たり、この後端隅部２１が吸水膨張現象を起こす。
これにより、後端隅部２１の上方に覆いかぶさるように位置する最後端のリップ部１６に、膨張による径方向の反発弾性力がさらに加わることとなり、本体部１２及びリップ部１６の反発弾力と後端隅部２１の膨張力とにより相乗的に閉塞作用が行われる。
【００２３】
また、同時に、推進管１の凹溝内面７ａと当接部２２との間に浸水が起きることで、この当接部２２が吸水膨張現象を起こし、管軸方向の膨張力にて、本体部１２の反発弾力とともに止水性を向上させる。
【００２４】
なお、上述した実施の形態では、本体部１２の底面１３を断面略鋸歯状の粗面とした例について述べたが、この底面１３はその他の断面形状の粗面としてもよく、また、平滑な面にて構成してもよい。
【００２５】
また、上述した実施の形態では、各リップ部１４，１５，１６が合成ゴムなどの非水膨張性ゴム材料よりなる構成としたが、図５に示すように、各リップ部における後端縁側のリップ部１６上面に水膨張性ゴム材料よりなる端縁部３４を設ける構成としてもよい。
この例の管用パッキング材３０は、図５に示すように、リップ部を２つで構成し、各リップ部１４，１６における後端縁側のリップ部１６上面に、凹状段部３３を形成する。凹状段部３３内には、合成ゴムと高吸水性樹脂とからなる水膨張性ゴム材料よりなる端縁部３４を充填固着し、この凹状段部３３に埋め込まれた状態で本体部３２との一体加硫により固着成形する構成とする。
【００２６】
このような各リップ部１４，１６における後端縁側のリップ部１６上面に、水膨張性ゴム材料よりなる端縁部３４を成形した構成とすることで、図６に示すように、一方の配管１と他方の配管３との間にて、圧縮変形される後端縁側のリップ部１６上面が配管の内周面５ｂに当接状態で端縁部３４が密着することとなり、地下水などの浸水が発生した際に、この端縁部３４が吸水膨張現象を起こし、このリップ部１６が径方向内側への膨張力が加わり、閉塞作用がさらに向上することとなる。
【００２７】
さらに、図５に示すように、本体部３２の後端縁側のリップ部１６後方の凹部１７の形状を、本体部３２の後端面に連続し凹部１７の上方に延出する突条縁部３６を備えることとしてもよい。そして、この突条縁部３６を略覆うように、後端隅部２１を形成し設けることとする。
このような構成により、図６に示すように、一方の配管１と他方の配管３との間にて圧縮変形されるが、目地９の位置に表出状態となり、地下水などの浸水が発生した際に、この後端隅部２１が吸水膨張現象を起こし、リップ部１６への径方向への膨張力が起こり閉塞作用が行われる。そして、この凹部１７に突条縁部３６を有することから、後端隅部２１の凹部１７からの脱落が防止されるとともに、両配管１，３間に位置した際に、本体部３２の略中心方向に膨張現象が発生することとなり、本体部３２の圧縮による反発弾性力と後端隅部２１の膨張力とで相乗的な閉塞作用が得られることとなる。
【００２８】
また、上述した実施の形態では、本発明の管用パッキング材１０を推進管１，３に適用した例について説明したが、その他の配管の接続部分に用いてもよく、上記同様の効果を得られる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による管用パッキング材によれば、両配管を接続し連結した状態で、径方向に圧縮されて装着状態となり、この装着状態において、中空部は押しつぶされ、各リップ部が屈曲して圧縮されて互いが密着状態となり、反発弾性力により、両配管の内周面と外周面との間で水密状態となる。そして、地中にて地下水などの浸水が発生した場合に、両配管の接続部分に浸水されるが、目地部分にて表出する後端隅部に地下水が当たり、この後端隅部が吸水膨張現象を起こし、これにより、後端隅部の上方に覆いかぶさるように位置する最後端のリップ部に、膨張による径方向の反発弾性力がさらに加わることとなり、本体部及びリップ部の反発弾力と後端隅部の膨張力とにより相乗的に閉塞作用が行われる。すなわち、浸水の発生に対して速やかに後端隅部の吸水膨張現象が起こることとなり、高い水圧化などの場合に対する浸水を防ぐことが可能となる。
【００３０】
また、配管の凹溝内面と当接部との間の浸水に対して、この当接部が吸水膨張現象を起こすことで、管軸方向の膨張力が起こり、本体部の反発弾力とともに止水性を向上させることが可能となる。
【００３１】
さらに、各リップ部における後端縁側のリップ部上面に凹状段部を形成し、この凹状段部に、水膨張性ゴム材料よりなる端縁部を成形した構成とすることで、一方の配管と他方の配管との間にて、圧縮変形される後端縁側のリップ部上面が配管の内周面に当接状態で端縁部が密着することとなり、地下水などの浸水が発生した際に、この端縁部が吸水膨張現象を起こし、このリップ部が径方向内側への膨張力が加わり、閉塞作用がさらに向上することとなる。
【００３２】
また、後端縁側のリップ部後方の凹部の形状を、本体部の後端面に連続し凹部の上方に延出する突条縁部を備えることとし、後端隅部を設ける構成とすることにより、地下水などの浸水が発生した際に、この後端隅部が吸水膨張現象を起こし、リップ部への径方向への膨張力が起こり閉塞作用が行われる。そして、この凹部に突条縁部を有することから、後端隅部の凹部からの脱落が防止されるとともに、両配管間に位置した際に、本体部の略中心方向に膨張現象が発生することとなり、本体部の圧縮による反発弾性力と後端隅部の膨張力とで相乗的な閉塞作用が得られることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による管用パッキング材の実施の形態を示す断面図である。
【図２】同管用パッキング材の配管への装着状態を示す断面図である。
【図３】同管用パッキング材を配管に装着し配管同士を接続する以前を示す断面図である。
【図４】同管用パッキング材を配管に装着し配管同士を接続した状態を示す断面図である。
【図５】他の実施の形態の管用パッキング材を示す断面図である。
【図６】同他の実施の形態の管用パッキング材の配管への装着状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…一方の配管（後続する推進管）
２ａ…外周面
３…他方の配管（先行する推進管）
５ｂ…内周面
７…凹溝
７ａ…内面（傾斜面）
７ｂ…底面
１０，３０…管用パッキング材
１２，３２…本体部
１３…底面
１４，１５，１６…リップ部
１７…凹部
１８…凹溝部
１９…中空部
２１…後端隅部
２２…当接部
３３…凹状段部
３４…端縁部
３６…突条縁部
【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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【図６】
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