(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、かつ前記受口と前記挿口との間に離脱防止機能と伸縮機能とが付与された耐震機能を有する管において、前記受口に入り込まない前記挿口の外周に、前記挿口の周方向に沿って溝を設け、環状体で横断面が矩形状であって周方向に一つの分割部を有する第１の部材を前記溝にはめ込み、前記分割部を一体的に接続し、前記第１の部材には突起を形成し、さらに前記第１の部材の軸方向の長さよりも長い第２の部材を前記第１の部材の外周に沿って前記突起に掛かり合い可能に設け、前記第２の部材によって前記受口の端面を押圧可能であるように構成し、前記溝にはめ込まれた前記第１の部材及び前記第２の部材を介して前記挿口と前記受口との間で推進力の伝達が可能であるように構成したことを特徴とする耐震機能を有する管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は耐震機能を有する管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
管を地中に推進させることによって管路を敷設するようにした推進工法が知られている。この推進工法に用いられる推進管は、互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入されて、これら受口と挿口との間で推進力の伝達が行われるように構成されている。この推進力は挿口が受口に完全に入り込んだ状態で伝達され、したがって管路の敷設が完了した時点では、挿口はそれ以上受口の内部に入り込むことはできない。
【０００３】
一方、受口と挿口との間に離脱防止機能と伸縮機能とが付与された耐震管が知られている。この耐震管では、管路の敷設後に地震が発生したときに、その地震力によって挿口が一定範囲で受口から抜け出したり受口に入り込んだりするのを許容するための伸縮しろが、受口と挿口との継手部に形成されている。すなわち、耐震管では、管路の敷設が完了した時点において、挿口が受口に完全に入り込んだ状態となってはならない。
【０００４】
このため、耐震管では、推進工法によって地中に管路を敷設することができず、開削工法を利用したうえで埋設を行うようにするのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、河川や軌道下に管路を敷設すべき場合には、従来のような開削工法を採用することが困難である。また道路下に管路を埋設する場合にも、開削工法を採用すると、それによって通行を制限する必要が生じるなど、交通面に支障をきたすという問題点がある。
【０００６】
そこで本発明は、このような問題点を解決して、受口と挿口との継手部が耐震機能を有する管を推進工法によって敷設できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、かつ前記受口と前記挿口との間に離脱防止機能と伸縮機能とが付与された耐震機能を有する管において、前記受口に入り込まない前記挿口の外周に、前記挿口の周方向に沿って溝を設け、環状体で横断面が矩形状であって周方向に一つの分割部を有する第１の部材を前記溝にはめ込み、前記分割部を一体的に接続し、前記第１の部材には突起を形成し、さらに前記第１の部材の軸方向の長さよりも長い第２の部材を前記第１の部材の外周に沿って前記突起に掛かり合い可能に設け、前記第２の部材によって前記受口の端面を押圧可能であるように構成し、前記溝にはめ込まれた前記第１の部材及び前記第２の部材を介して前記挿口と前記受口との間で推進力の伝達が可能であるように構成したものである。
【０００８】
このような構成によれば、挿口の外周に設けられた溝にはめ込まれている第１の部材における一箇所の分割部を一体的に接続することによって、第１の部材を周方向に連続したものとし、推進中における第１の部材の開きを防止することが可能であるので、溝にはめ込まれている第１の部材に推進力が作用しても挿口の外周の溝から第１の部材が離脱しないようにすることができる。したがって、推進力に抗するために挿口の全周にわたって第１の部材と挿口との間に溶接を施す必要が無く、全周溶接に比べて挿口における特に内周のライニング層が受ける熱影響をきわめて小さくすることができる。さらに、第１の部材における溝に入り込んでいる部分が挿口から作用する推進力を受けることができる。すなわち推進力は、挿口に設けられた溝から第１の部材に伝達され、第１の部材に設けられた突起から第２の部材を経て、受口に伝達される。したがって、受口が、溝にはめ込まれている第１の部材及び第２の部材を介して挿口の管軸方向に推進力を受けることで、挿口が受口に完全に入り込まない状態で推進力を伝達することができ、継手部分に耐震機能が付与された状態の管を推進工法によって敷設することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１において、互いに接合される一方の鋳鉄製の管１の端部には受口２が形成され、他方の鋳鉄製の管３の端部には、受口２の内部に挿入される挿口４が形成されている。管１、３の内周にはセメントモルタルライニング層５が形成されている。
【００１０】
受口２の内周のシール材収容溝６には、環状のゴム製のシール材７が配置されている。シール材収容溝６よりも奥側の受口２の内周にはロックリング収容溝８が形成され、この収容溝８には周方向一つ割の金属製のロックリング９が装着されている。ロックリング９の外周と収容溝８の内周との間には、継手の接合時にロックリング９を受口２に対して芯出しした状態で保持するための保持用ゴム輪１０が配置されている。１１は受口２の奥端面で、収容溝８に収容されたロックリング９から所定の距離をおいた位置に形成されている。
【００１１】
挿口４の先端部の外周には、ロックリング９に受口２の奥側から掛かり合い可能な突部１２が形成されている。この突部１２を含む挿口４の先端の外周には、シール材７とロックリング９とが収容された受口２の内部へ挿口４を挿入するときの案内となるテ−パ面１３が形成されている。
【００１２】
突部１２は、前述のロックリング９から奥端面１１までの距離よりも管軸方向の寸法が小さくなるように形成されている。したがって、この突部１２がロックリング９または奥端面１１に当たるまでの範囲で、挿口４が受口２に対して管軸方向に相対的に移動可能とされている。
【００１３】
受口２の外側すなわち受口２に入り込んでない部分における挿口４の外周には周方向に沿って溝１４が形成されており、この溝１４には、環状体で横断面が矩形状であるとともに、図２に示すように周方向に一つの分割部１７を有する金属製の推進用リング１５がはめ込まれている。この推進用リング１５の径方向の高さは溝１４の深さよりも高く形成されており、推進用リング１５が溝１４にはめ込まれたときに、推進用リング１５が溝１４からはみ出るように構成されている。また、推進用リング１５の受口２から遠い方の端部の外周には、横断面矩形状の突起１６が一体に形成されている。
【００１４】
図２に示すように、推進用リング１５が挿口４における溝１４にはめ込まれ、推進用リング１５の周方向に一箇所だけ設けられている分割部１７に溶接が施されて、この分割部１７が一体的に接続され、それによって推進用リング１５が周方向に連続されて挿口４と推進用リング１５とが一体に固定されている。このとき、分割部１７は溶接ビード１８が推進用リング１５の突起１６にまで及ばないように溶接されている。
【００１５】
図１に示すように、推進用リング１５と受口２との間には、推進用リング１５の管軸方向長さよりも長い筒状の金属製の推進力伝達部材１９が設けられている。
【００１６】
図３に示すように推進力伝達部材１９は周方向二つ割に構成されており、２０はその分割部である。分割部２０では、推進力伝達部材１９の端部に径方向の突出部２１が形成され、これら突出部２１どうしがボルト・ナットなどの締結要素２２によって締結されることで、推進力伝達部材１９が筒状に組み立てられている。
【００１７】
図１及び図３に示すように、この筒状に組み立てられた状態において、推進力伝達部材１９は、推進用リング１５の突起１６を除く部分において管軸方向に摺動可能なように外ばめされて締結要素２２によって固定され、推進力伝達部材１９の端部２３が突起１６に対し受口２側から掛かり合うことができるように設置されている。さらに、推進力伝達部材１９の受口２側の端面２４が受口２における端面２５に接することが可能なように構成されている。
【００１８】
挿口４における溝１４に対して推進用リング１５及びその突起１６及び推進力伝達部材１９を上記のように構成することで、推進力伝達部材１９の一方の端面２４が受口２における端面２５に接し、かつ推進力伝達部材１９における他方の端面２３が推進用リング１５における突起１６に受口２側から掛かり合うので受口挿口間における推進力の伝達は推進力伝達部材１９を介して行われる。すなわち管路を敷設するにあたって、挿口４を受口２に挿入させた際に受口２の奥端面１１に挿口４が触れないようにさせた状態で、受口２及び挿口４の間で推進力の伝達が可能である。
【００１９】
推進用リング１５が形成されかつ推進力伝達部材１９が設けられた部分を除く管１、３の外周には、外装コンクリート２６が打設されている。この外装コンクリート２６は、管路を敷設する時の推進抵抗を軽減する目的で打設されたもので、その外径が受口２の最大外径に対応するように形成されている。
【００２０】
このような構成において、管１、３どうしを接合する際には、まず管１の受口２の内部にゴム輪１０及びロックリング９とシール材７とを装着して、この受口２に挿口４を挿入する。すると、挿口４の先端の突部１２が、テ−パ面１３の作用によってシール材７とロックリング９及びゴム輪１０とを押し広げて、これらシール材７とロックリング９との位置を通過し、ロックリング９と奥端面１１との間の部分に位置する。
【００２１】
一方、挿口４に形成された溝１４には推進用リング１５を上述のようにはめ込んで分割部１７の溶接により固定し、この推進用リング１５の外周に推進力伝達部材１９を外ばめし、推進力伝達部材１９を締結要素２２によってその端部２３が突起１６に掛かり合った状態で推進用リング１５に固定しておく。
【００２２】
管路を敷設する際には、この状態の管１、３どうしを地中に推進させる。この場合において、例えば挿口４から受口２に推進力を伝達させる場合には、推進用リング１５における溝１４に入り込んでいる部分が挿口４から作用する推進力を受けることができる。すなわち推進力は、挿口４に設けられた溝１４から推進用リング１５に伝達され、推進用リング１５に設けられた突起１６から推進力伝達部材１９に伝達される。このとき、推進用リング１５における分割部１７に溶接が施されてこの分割部１７が一体的に接続され、推進用リング１５が周方向に連続した環状に形成されているので、管１、３の推進中においても推進用リング１５の分割部１７に開きが発生することが無い。したがって、この推進力伝達部材１９の端面２４が受口２の端面２５を押圧することができ、推進力は挿口４から受口２に伝達される。すなわち、図１に示す状態で管１が管３の管軸方向に推進され、かつ図１に示す状態で管路が敷設される。
【００２３】
地震の発生時などにおいて継手部に管軸方向の力が作用したときの挙動は、次の通りである。
図４に示すように、挿口４が受口２から抜け出す方向に力が作用した場合には、管１、３の動きは推進用リング１５および推進力伝達部材１９によっては拘束されず、推進用リング１５とこの推進用リング１５に外ばめ固定された状態の推進力伝達部材１９とが一体に受口２から遠ざかる。そして、ついには挿口４の突部１２がロックリング９に受口２の奥側から掛かり合って、受口２からの挿口４の抜け出しが確実に阻止される。
【００２４】
挿口４が受口２に入り込む方向に力が作用した場合において、その力があまり大きくない場合には、この力は上述の推進力の場合と同様に受口２と挿口４との間で伝達され、両者の間で伸縮は起こらない。
【００２５】
これに対し、図５に示すように、大きな力が作用した場合には、そのときに作用するせん断力によって推進用リング１５の突起１６が折れる。すると、突起１６と推進力伝達部材１９とによる拘束が解除され、これによって推進用リング１５が推進力伝達部材１９の内周部を管１の管軸方向に移動できることになって、挿口４が奥端面１１に当たるまで受口２の内部に入り込むことができる。
【００２６】
このようにして、地震発生時における継手部の伸縮機能と離脱防止機能が確保され、耐震継手としての性能が得られる。
なお、突起１６は、上述のように推進用リング１５の外周に形成することに代えて、あるいはそれとともに、推進力伝達部材１９の内周に形成することもできる。また、この突起１６は周方向に連続したもののほかに、周方向に分断されたものであっても差し支えない。さらに、受口２と挿口４の構造も、上述のように挿口４の先端の突部１２が受口２のシール材７やロックリング９を押し広げてこの受口２の内部に入り込むものに代えて、適宜のものとすることもできる。すなわち、受口２と挿口４との間に離脱防止機能と伸縮機能とが付与された耐震機能を有する管継手であれば、本発明を適用して、その管継手を推進工法によって敷設することができる。
【００２７】
以上のように、挿口４の外周に設けられた溝１４にはめ込まれている推進用リング１５における一箇所の分割部１７に溶接が施されることによって、推進用リング１５を周方向に連続したものとし、推進中における推進用リング１５の開きを防止することが可能であるので、溝１４にはめ込まれている推進用リング１５に推進力が作用しても挿口４の外周から推進用リング１５が離脱しないようにすることができる。したがって、推進力に抗するために挿口４の全周にわたって推進用リング１５と挿口４との間に溶接を施す必要が無く、全周溶接に比べて挿口４における特に内周のセメントモルタルライニング層５が受ける熱影響をきわめて小さくすることができる。
【００２８】
さらに、挿口４の外周に沿って設けられた溝１４に対して、推進用リング１５及び推進力伝達部材１９を上述したように配置することにより、挿口受口間の推進力の伝達が推進力伝達部材１９を介して行われるので、受口２における奥端面１１と挿口４との間隔を常に一定以上の距離に保った状態で管１、３を推進させることができる。すなわち管１、３の継手部２７に耐震機能が付与された状態での推進工法が可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、挿口の外周に設けられた溝にはめ込まれている第１の部材における一箇所の分割部を一体的に接続することによって、第１の部材を周方向に連続したものとし、推進中における第１の部材の開きを防止することが可能であるので、溝にはめ込まれている第１の部材に推進力が作用しても挿口の外周の溝から第１の部材が離脱しないようにすることができる。したがって、推進力に抗するために挿口の全周にわたって第１の部材と挿口との間に溶接を施す必要が無く、全周溶接に比べて挿口における特に内周のライニング層が受ける熱影響をきわめて小さくすることができる。さらに、第１の部材における溝に入り込んでいる部分が挿口から作用する推進力を受けることができる。すなわち推進力は、挿口に設けられた溝から第１の部材に伝達され、第１の部材に設けられた突起から第２の部材を経て、受口に伝達される。したがって、受口が、溝にはめ込まれている第１の部材及び第２の部材を介して挿口の管軸方向に推進力を受けることで、挿口が受口に完全に入り込まない状態で推進力を伝達することができ、継手部分に耐震機能が付与された状態の管を推進工法によって敷設することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる耐震機能を有する管を示す断面図である。
【図２】本発明に基づき、挿口に推進用リングを取り付けた状態を示す断面図である。
【図３】図２の状態の推進用リングの外周に推進力伝達部材を取り付けた状態を示す断面図である。
【図４】図１の耐震機能を有する管の継手部分において地震による力が挿口が受口から抜け出す方向に作用している様子を示す部分断面図である。
【図５】図１の耐震機能を有する管の継手部分において地震による力が挿口が受口に入り込む方向に作用している様子を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１      管
２      受口
３      管
４      挿口
１４      溝
１５      推進用リング
１６      突起
１７      分割部
１９      推進力伝達部材
２５      端面
【図１】
0003877520.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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