(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル管路内に装着される止水装置であって、
共通の中心軸を有する大径円柱部（１０Ａ）および小径円柱部（１０Ｂ）から構成され、少なくとも１つのケーブル用貫通孔（１１）と、少なくとも２つの締付ボルト用貫通孔（１２）とが前記中心軸と平行に形成されており、
大径円柱部および小径円柱部の各々は、当該円柱部を軸方向に沿って分割した場合に、外側のリングの硬度および内側のリングの硬度が、中央のリングの硬度より高いものであるゴムパッキン（１０）と、
このゴムパッキン（１０）を挟持するように、その両端面に配設された押圧板（２１，２２）と、
これら押圧板（２１，２２）の間隔を狭めることにより、前記ゴムパッキン（１０）に圧縮力を付加する締付手段（３１，３２）とを備えてなり、
鋼管（９２）の端面（９２Ａ）がマンホール壁（９１) を貫通する樹脂管（９３）内に位置されて構成されたケーブル管路に対し、前記大径円柱部（１０Ａ）の外周面が樹脂管（９３）の内壁に当接されると共に、小径円柱部（１０Ｂ) の外周面が鋼管（９２）の内壁に当接されることを特徴とする止水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ケーブル管路の内壁とケーブルとの間を液密にシールすることにより、ケーブル管路に沿った水の移動（走水）を防止する止水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ケーブル管路内においてケーブルを敷設するときに、ケーブル管路の内壁とケーブルとの間を液密にシールすることにより、ケーブル管路に沿った水の移動（走水）を防止する止水装置が使用されている。
図１は、そのような止水装置の装着状態の一例を示す断面図である。
図１において、１はコンクリートからなるマンホール壁、２は、マンホール壁１を貫通して地中側（紙面の右側）に伸びる鋼管、３は、鋼管２内に敷設されているケーブル、４は、鋼管２の端部をマンホール壁１の貫通孔にガイドするための樹脂管、５は、鋼管２の内部に装着された止水装置である。この止水装置５は、鋼管２の内壁とケーブル３との間を液密にシールすることにより、マンホールの内部（紙面の左側）から鋼管２内への走水、さらに、鋼管２内からマンホールの内部への走水を防止するものである。
【０００３】
図２（イ）は、図１に示した止水装置５の正面図であり、図２（ロ）は、（イ）におけるＸ−Ｘ断面図である。
この止水装置５は、円柱形状のゴムパッキン６と、このゴムパッキン６の両端面に配設されたリング状の押圧板（７，８）と、締付ボルト９とを備えてなる。
止水装置５を構成するゴムパッキン６および押圧板（７，８）には、それぞれ、ケーブル用の貫通孔（６１，７１，８１）と、締付ボルト用の貫通孔（６２，７２，８２）とが形成され、これらのうち、押圧板８に形成されている貫通孔８２はネジ孔になっている。そして、貫通孔（６２，７２，８２）には締付ボルト９が挿入され、この締付ボルト９は、貫通孔８２（ネジ孔）に螺合されている。
【０００４】
図２に示したような構成の止水装置５を鋼管２内に装着し、この止水装置５の貫通孔（６１，７１，８１）にケーブル３を挿入した後、締付ボルト９を締め付けると、押圧板（７，８）の間隔が狭められ、ゴムパッキン６が軸方向の圧縮荷重を受けて半径方向に膨張する。これにより、ゴムパッキン６の外周面が鋼管２の内壁を圧接するとともに、ゴムパッキン６の貫通孔６２の内面がケーブル３の外周面を圧接する。
【０００５】
ここに、鋼管２に装着されたゴムパッキン６の耐圧性（止水することができる水圧ｐ〔ｋｇｆ／ｃｍ2 〕）としては、鋼管２の内径およびゴムパッキン６の外径（圧縮時）をＤ〔ｃｍ〕、ゴムパッキン６の長さ（圧縮時）をＬ〔ｃｍ〕、ゴムパッキン６の圧縮弾性率をσ〔ｋｇｆ／ｃｍ2 〕、ゴムパッキン６の外周面と鋼管２の内壁との摩擦係数をμ〔−〕とすると、下記式（１）により求めることができる。そして、この式（１）から、ゴムパッキンによる耐圧性は、その外径Ｄが大きいほど小さく、その長さＬが大きいほど大きいことが理解される。
【０００６】
【数１】
0004176854.tif 000002
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図３は、ケーブルを敷設するための鋼管がマンホール壁に取り付けられている状態を示す断面図であり、この図３において、９１はマンホール壁、９２は鋼管、９２Ａは鋼管９２の端面、９３は樹脂管である。
図３に示す鋼管９２は、マンホール壁９１を貫通するものではなく、その端面９２Ａは、マンホール壁９１を貫通する樹脂管９３内に位置している。
このような状態で取り付けられている鋼管９２は、図１に示したような状態、すなわち、その端面がマンホール壁の開口位置とほぼ一致しているような状態で取り付けられている鋼管（鋼管２）と比較して、自由度が大きく、地盤沈下などによって受ける影響（ストレス）が小さい点で有利である。
【０００８】
しかして、図３に示すような状態で、マンホール壁９１に鋼管９２が取り付けられている場合において、止水装置の装着態様としては、図４（イ）に示すように、止水装置９５を鋼管９２の内部に装着する態様、図４（ロ）に示すように、止水装置９６を樹脂管９３の内部に装着する態様が考えられる。
【０００９】
しかしながら、図４に示すようにして装着された止水装置（９５，９６）では、十分な耐圧性（高い水圧条件下における止水性能）を発揮することができず、耐圧性が要求される場所（例えば、深さが３０ｍ以上の地中領域）において使用することができないという問題がある。
【００１０】
すなわち、図４（イ）に示したように、鋼管９２の内部に止水装置９５を装着する場合には、鋼管９２と樹脂管９３との接触面９７におけるシール性が不十分となり、この接触面９７を通って、地中側（鋼管９２の外部）からの水がマンホールの内部に浸入することがある。また、マンホール内部側から鋼管９２の内部に止水装置９５を装着する作業はきわめて困難である。
また、図４（ロ）に示したように、樹脂管９３の内部に止水装置９６を装着する場合には、当該止水装置９６を構成するゴムパッキン９６Ｇの長さ（軸方向の長さ）を十分に長くすることができないために、十分な耐圧性（例えば５ｋｇ／ｃｍ2 ）を発揮することができない。
【００１１】
本発明は、以上のような事情に基いてなされたものである。
本発明の第１の目的は、優れた耐圧性（例えば５ｋｇ／ｃｍ2 の水圧条件下でも止水することができる程度の耐圧性）を有し、ケーブル管路の内壁とケーブルとの間を確実にシールすることができる、止水性能に優れた止水装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、ケーブル管路の内壁に段差が形成されていても、当該内壁とケーブルとの間を液密にシールすることができる止水装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、ケーブルを敷設するために使用される鋼管がマンホール壁を貫通しておらず、しかも、マンホール内部側におけるマンホール壁の開口面と前記鋼管の端面との間の距離が短い場合であっても、マンホール内部側と、地中側（鋼管の内部および外部）との間における水の移動（走水）を確実に防止することができる止水装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の止水装置は、ケーブル管路内に装着される止水装置であって、
共通の中心軸を有する大径円柱部（１０Ａ）および小径円柱部（１０Ｂ）から構成され、少なくとも１つのケーブル用貫通孔（１１）と、少なくとも２つの締付ボルト用貫通孔（１２）とが前記中心軸と平行に形成されており、
大径円柱部および小径円柱部の各々は、当該円柱部を軸方向に沿って分割した場合に、外側のリングの硬度および内側のリングの硬度が、中央のリングの硬度より高いものであるゴムパッキン（１０）と、
このゴムパッキン（１０）を挟持するように、その両端面に配設された押圧板（２１，２２）と、
これら押圧板（２１，２２）の間隔を狭めることにより、前記ゴムパッキン（１０）に圧縮力を付加する締付手段（３１，３２）とを備えてなり、
鋼管（９２）の端面（９２Ａ）がマンホール壁（９１) を貫通する樹脂管（９３）内に位置されて構成されたケーブル管路に対し、前記大径円柱部（１０Ａ）の外周面が樹脂管（９３）の内壁に当接されると共に、小径円柱部（１０Ｂ) の外周面が鋼管（９２）の内壁に当接されることを特徴とする。
【００１３】
【作用】
〔１〕締付手段によって押圧板の間隔が狭められると、ゴムパッキンを構成する大径円柱部および小径円柱部のそれぞれが軸方向の荷重を受けて半径方向に膨張する。
これにより、ゴムパッキン（大径円柱部および小径円柱部）の外周面がケーブル管路の内壁を圧接するとともに、ゴムパッキンに形成されたケーブル用貫通孔の内周面がケーブルを圧接する。この結果、ケーブル管路の内壁とケーブルとの間を液密にシールすることができる。
【００１４】
〔２〕外径の異なる２つの円柱部からゴムパッキンが構成されているので、ケーブル管路の内壁に段差が形成されていても、当該内壁とケーブルとの間を液密にシールすることができる。
【００１５】
〔３〕ケーブルを敷設するために使用される鋼管がマンホール壁を貫通していない場合であっても、当該鋼管の端面からマンホール壁の開口面に至るケーブル管路（マンホール壁の貫通孔または樹脂管）の内壁が大径円柱部の外周面によって圧接され、当該鋼管の内壁が小径円柱部の外周面によって圧接されることにより、マンホール内部側と、地中側（鋼管の内部および外部）との間における水の移動を確実に防止することができる。
この場合において、マンホール壁の開口面と前記鋼管の端面との間の距離が短いときには、大径円柱部の長さ（軸方向の長さ）を十分に確保することはできないが、小径円柱部の長さ（軸方向の長さ）を調整することにより、十分な耐圧性（５ｋｇ／ｃｍ2 の水圧条件下でも止水することができる程度の耐圧性）を発揮することができる。
【００１６】
〔４〕鋼管と樹脂管との接触面に、地中側（鋼管の外部）からの水が浸入したとしても、当該水は、樹脂管の内壁を圧接する大径円柱部によりシールされ、マンホールの内部に浸入することはない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
＜止水装置用ゴムパッキン＞
図５（イ）は、本発明の止水装置を構成するゴムパッキンの一例を示す正面図であり、図５（ロ）は、（イ）におけるＹ−Ｙ断面図である。
ゴムパッキン１０は、共通の中心軸〔同図（ロ）において一点鎖線で示す。〕を有する大径円柱部１０Ａと小径円柱部１０Ｂとにより構成され、前記中心軸上においてケーブル用貫通孔１１が形成されているとともに、当該中心軸と平行な締付ボルト用貫通孔１２が４箇所形成されている。
【００１８】
ここに、大径円柱部１０Ａの外径ＤA は５０〜２００ｍｍとされ、小径円柱部１０Ｂの外径ＤB は（ＤA −５）〜（ＤA −１５）ｍｍとされる。
また、大径円柱部１０Ａの長さ（中心軸方向の長さ）は３０〜６０ｍｍとされ、小径円柱部１０Ｂの長さは３０〜５０ｍｍとされる。
【００１９】
ゴムパッキン１０の構成材料としては、圧縮永久歪が小さく、耐候性および耐水性などに優れているゴム材料から選択することができ、具体的には、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴムなどを例示することができる。
【００２０】
ゴムパッキン１０を構成する大径円柱部１０Ａおよび小径円柱部１０Ｂは、それぞれ、軸方向に沿って異なる硬度（Ｈｓ）を有するものとされる。
具体的には、各円柱部を軸方向に沿って等間隔に分割して５つのリングを得た場合に、外側のリング（第１のリングおよび第５のリング）の硬度（Ｈｓ）が７０〜９０、内側のリング（第２のリングおよび第４のリング）の硬度（Ｈｓ）が４０〜７０、中央のリング（第３のリング）の硬度（Ｈｓ）が１０〜３０であるよう、円柱部の外側の硬度が高くされる。このような硬度の分布を有する円柱部（大径円柱部１０Ａおよび小径円柱部１０Ｂ）によれば、特開平８−１９１５２９号公報に記載されているように、それぞれの外周面によるケーブル管路への圧接力を均一なものとすることができる。
【００２１】
ゴムパッキン１０は、プレス成形などにより、大径円柱部１０Ａと小径円柱部１０Ｂとを一体的に成形することにより製造してもよく、また、大径円柱部１０Ａと小径円柱部１０Ｂとを別々に成形した後に両者を接着することにより製造してもよい。
さらに、大径円柱部１０Ａおよび小径円柱部１０Ｂを成形する場合において、硬度の異なるリングを積層してもよい。
【００２２】
＜止水装置＞
図６（イ）は、本発明の止水装置の一例を示す正面図であり、図６（ロ）は、（イ）におけるＺ−Ｚ断面図である。
この止水装置は、図５に示したゴムパッキン１０と、このゴムパッキン１０を挟持するように、その両端面に配設された押圧板２１，２２と、これらの押圧板２１，２２の間隔を狭める締付手段（締付ボルト３１、および押圧板２２に形成された貫通孔３２）とにより構成されている。
【００２３】
図６に示した止水装置を構成する押圧板２１，２２は、ステンレスなどの金属または硬質樹脂からなり、それぞれ、大径円柱部１０Ａ，小径円柱部１０Ｂの外径と同一の外径を有している。また、押圧板２１，２２の厚さは３〜３０ｍｍとされる。
押圧板２１および押圧板２２には、それぞれ、ゴムパッキン１０に形成されたケーブル用貫通孔および締付ボルト用貫通孔に対応する位置に貫通孔が形成され、これらのうち、押圧板２２に形成されている貫通孔３２はネジ孔になって締付手段を構成している。
【００２４】
止水装置を構成する締付手段は、ゴムパッキン１０および押圧板２１，２２に形成された貫通孔に挿入されている締付ボルト３１と、押圧板２２に形成された貫通孔３２（ネジ孔）とからなり、締付ボルト３１と貫通孔３２とを螺合させることにより、押圧板２１と押圧板２２との間隔を狭めることができる。
なお、締付手段の構成部材として、締付ボルト３１と螺合するナットを使用してもよく、この場合には、貫通孔３２をネジ孔にする必要はない。
【００２５】
締付手段（３１，３２）により、押圧板２１と押圧板２２との間隔が狭められると、ゴムパッキン１０（大径円柱部１０Ａおよび小径円柱部１０Ｂ）が軸方向の圧縮荷重を受けて半径方向に膨張し、これにより、ケーブル管路の内壁を圧接することが可能になる。
なお、本発明において、ゴムパッキンの外周面により圧接される内壁を有する「ケーブル管路」には、▲１▼  ケーブルを敷設するために埋設される鋼管、▲２▼  マンホール壁の貫通孔、▲３▼  マンホール壁の貫通孔に鋼管の端部をガイドするための樹脂管のすべてが含まれるものとする。
【００２６】
＜止水装置の装着＞
図７は、本発明の止水装置の装着状態の一例を示す断面図であり、９１はマンホール壁、９２は鋼管、９３は樹脂管、９４はケーブル、５０は、図６に示したような構成を有する止水装置である。
図７に示す鋼管９２はマンホール壁９１を貫通しておらず、その端面９２Ａは、マンホール壁９１を貫通する樹脂管９３内に位置している。
【００２７】
図７に示すように、止水装置５０を構成するゴムパッキン１０は、大径円柱部１０Ａの外周面が樹脂管９３の内壁に当接し、小径円柱部１０Ｂの外周面が鋼管９２の内壁に当接するように装着されている。
従って、押圧板２１，２２の間隔を狭めて、ゴムパッキン１０に圧縮力を付加すると、樹脂管９３の内壁が大径円柱部１０Ａの外周面により圧接され、鋼管９２の内壁が小径円柱部１０Ｂの外周面により圧接され、この結果、マンホール内部側と、地中側（鋼管９２の内部および外部）との間における水の移動が確実に防止される。
【００２８】
そして、マンホール壁９１の開口面と、鋼管９２の端面９２Ａとの間の距離が短いために、樹脂管９３の内壁に対する大径円柱部１０Ａの圧接面積が小さい場合であっても、小径円柱部１０Ｂの外周面が鋼管９２の内壁を圧接しているので、ゴムパッキン１０全体の外周面による圧接面積を十分に確保することができ、十分な耐圧性（５ｋｇ／ｃｍ2 の水圧条件下でも止水することができる程度の耐圧性）を止水装置５０に発揮させることができる。
【００２９】
さらに、鋼管９２と樹脂管９３との接触面９７に、地中側（鋼管９２の外部）からの水が浸入したとしても、当該水は、樹脂管９３の内壁を圧接する大径円柱部によりシールされてマンホール内部に浸入することはない。
【００３０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えば、本発明に係るゴムパッキンには、複数（例えば２〜４本）のケーブル用貫通孔が形成されていてもよい。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明の具体的構成の一例について説明する。
＜実施例１＞
図８（イ）に示すように、エチレン−プロピレンゴムからなる大径弾性リング（１００，１０１，１０２，１０３，１０４）と、エチレン−プロピレンゴムからなる小径弾性リング（１０５，１０６，１０７，１０８，１０９）とが一体的に成形されてなる本発明に係るゴムパッキンを製造した。
ここに、大径円柱部１０Ａを構成する大径弾性リング１００〜１０４の外径（ＤA ）は９３ｍｍ、小径円柱部１０Ｂを構成する小径弾性リング１０５〜１０９の外径（ＤB ）は８０ｍｍである。
また、弾性リング１００〜１０９の内径（ｄ）は３０ｍｍ、厚さ（ｔ）は７ｍｍ、締付ボルトが挿入される貫通孔１２の孔径は８．１ｍｍ、貫通孔１２の数は４である。また、弾性リング１００〜１０９の硬度（ＪＩＳ−Ａ型硬度計による）を表１に示す。
【００３２】
上記のようにして得られた本発明に係るゴムパッキンの両端面に、ステンレスからなる押圧板〔厚さ：１０ｍｍ，外径：９３ｍｍ（大径円柱部側）／８０ｍｍ（小径円柱部側）〕を配設し、前記貫通孔に締付ボルトを挿入し、小径円柱部側の貫通孔（ネジ孔）と螺合させることにより、本発明の止水装置を製造した。
【００３３】
＜比較例１＞
図８（ロ）に示すように、小径弾性リング（１０５，１０５，１０６，１０６，１０７，１０７，１０８，１０８，１０９，１０９）が一体的に成形されてなる比較用のゴムパッキンを製造した。
次いで、このゴムパッキンの両端面にステンレスからなる押圧板（厚さ：１０ｍｍ，外径：８０ｍｍ）を配設し、前記貫通孔に締付ボルトを挿入し、貫通孔（ネジ孔）と螺合させることにより、比較用の止水装置を製造した。
【００３４】
＜比較例２＞
図８（ハ）に示すように、大径弾性リング（１００，１０１，１０２，１０３，１０４）が一体的に成形されてなる比較用のゴムパッキンを製造した。
次いで、このゴムパッキンの両端面にステンレスからなる押圧板（厚さ：１０ｍｍ，外径：９３ｍｍ）を配設し、前記貫通孔に締付ボルトを挿入し、貫通孔（ネジ孔）と螺合させることにより、比較用の止水装置を製造した。
【００３５】
＜実験例＞
実施例１および比較例１〜２により得られた止水装置の各々について、耐圧試験を行った。
試験方法としては、図９に示すように、樹脂管９３を介してマンホール壁９１に鋼管９２を取り付けた後、止水装置（図示省略）を装着し、地中側（想定）に水を充填した後、水圧を徐々に増加させ（０〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）、マンホール内部側へ液漏れが生じたときの水圧を測定することにより行った。
ここに、樹脂管９３の内径は９４ｍｍ、長さは２１８ｍｍ、鋼管９２の内径は８１ｍｍ、マンホール壁９１の開口面と、鋼管９２の端面９２Ａとの間の距離は５５ｍｍとした。
また、実施例１に係る止水装置は、図７に示したものと同様の態様で装着し、比較例１に係る止水装置は、図４（イ）にに示したものと同様の態様で装着し、比較例２に係る止水装置は、図４（ロ）に示したものと同様の態様で装着した。測定結果を表１に併せて示す。
【００３６】
【表１】
0004176854.tif 000003
【００３７】
【発明の効果】
本発明の止水装置によれば、下記のような効果が奏される。
（１）優れた耐圧性（５ｋｇ／ｃｍ2 の水圧条件下でも止水することができる程度の耐圧性）を有し、ケーブル管路の内壁に段差が形成されていても、当該内壁とケーブルとの間を液密にシールすることができる。この結果、耐圧性が要求される場所（例えば、深さが３０ｍ以上の地中領域）においても好適に使用することができる。
（２）ケーブルを敷設するために埋設される鋼管がマンホール壁を貫通しておらず、しかも、マンホール内部側におけるマンホール壁の開口面と前記鋼管の端面との間の距離が短い場合であっても、マンホール内部側と、地中側（鋼管の内部および外部）との間における水の移動を確実に防止することができる。
（３）鋼管と樹脂管との接触面に、地中側（鋼管の外部）からの水が浸入したとしても、マンホールの内部が浸水することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の止水装置の装着状態の一例を示す断面図である。
【図２】（イ）は、図１に示した止水装置の正面図であり、（ロ）は、（イ）におけるＸ−Ｘ断面図である。
【図３】ケーブルを敷設するための鋼管がマンホール壁に取り付けられている状態を示す断面図である。
【図４】従来の止水装置の装着状態の他の例を示す断面図である。
【図５】  （イ）は、本発明の止水装置を構成するゴムパッキンの一例を示す正面図であり、（ロ）は、（イ）におけるＹ−Ｙ断面図である。
【図６】（イ）は、本発明の止水装置の一例を示す正面図であり、（ロ）は、（イ）におけるＺ−Ｚ断面図である。
【図７】本発明の止水装置の装着状態の一例を示す断面図である。
【図８】実施例および比較例で製造されたゴムパッキンの構成を示す説明図である。
【図９】耐圧試験方法を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１０    ゴムパッキン
１０Ａ  大径円柱部
１０Ｂ  小径円柱部
１１    ケーブル用貫通孔
１２    締付ボルト用貫通孔
２１，２２  押圧板
３１    締付ボルト
３２    貫通孔
９１    マンホール壁
９２    鋼管
９３    樹脂管
９４    ケーブル
５０    止水装置
１００〜１０４  大径弾性リング
１０５〜１０９  小径弾性リング
【図１】
0004176854.tif 000004
【図２】
0004176854.tif 000005
【図３】
0004176854.tif 000006
【図４】
0004176854.tif 000007
【図５】
0004176854.tif 000008
【図６】
0004176854.tif 000009
【図７】
0004176854.tif 000010
【図８】
0004176854.tif 000011
【図９】
0004176854.tif 000012