(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方側管端部には縮径した接合部２１を有し、該接合部２１及びその他の管外周面全体を鉄板２で被覆した推進用ヒューム管1の該接合部21に、滑剤又は止水剤を内方から注入可能に注入孔５を設け、該接合部２１の管端側にはゴム輪止め具４１を設けると共に、中間部には各ゴム輪の幅でリング４を設け、管端側には、カラー部の挿入にガイドとなる接合用ゴム輪６１を配置する共に、管端より離れて奥側には、継手用ゴム輪６を配置し、この接合用ゴム輪６１と継手用ゴム輪６間に水膨張接合用ゴム輪６２を配設することを特徴とする推進用ヒューム管の構造。
【請求項２】
注入孔５は、継手用ゴム輪６と水膨張接合用ゴム輪６２との間位置に設けたことを特徴とする請求項第1項に記載の推進用ヒューム管の構造。
【請求項３】
注入孔５は、管端に近接させ、接合用ゴム輪６１と水膨張接合用ゴム輪６２との間位置に設けたことを特徴とする請求項第1項に記載の推進用ヒューム管の構造。
【請求項４】
管内の注入孔５から空間部Ｂに、水と反応して膨張する流動性充填物を充填することを特徴とする請求項第1項に記載の推進用ヒューム管の構造。
【請求項５】
曲線施工時に、管内の注入孔５から空間部Ｂに、ゴム輪が曲がりの際の摩擦を少なくし、滑り易くする潤滑剤を注入することを特徴とする請求項第1項に記載の推進用ヒューム管の構造。
【請求項６】
一方側管端部には縮径した接合部２１を有するコンクリート製推進用ヒューム管1ａの他方端部には、端部内面にアンカー１６を溶着し、該アンカー１６より管端側に水膨張リングを配置し、前記接合部２１外周は鉄板で被覆し、該接合部21に、滑剤又は止水剤を内方から注入可能に注入孔５を設け、該接合部２１の管端側にはゴム輪止め具４１を設けると共に、中間部には各ゴム輪の幅でリング４を設け、管端側には、カラー部の挿入にガイドとなる接合用ゴム輪６１を配置する共に、管端より離れて奥側には、継手用ゴム輪６を配置し、この接合用ゴム輪６１と継手用ゴム輪６間に水膨張接合用ゴム輪６２を配設することを特徴とする推進用ヒューム管の構造。
【請求項７】
一方側管端部には縮径した接合部２１を有し、該接合部２１及びその他の管外周面全体を鉄板２で被覆した推進用ヒューム管１における鉄板２の注入孔１２位置に、螺旋鉄筋と縦筋を避けて孔12ａを穿設し、該孔12ａの内側面にネジを切った円筒体２４を溶着し、該円筒体２４には、入り口にキャップを嵌めた筒体１７を螺着した後、遠心成形することを特徴とする推進用ヒューム管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中を推進する推進用ヒューム管の高水圧継手構造及び推進用ヒューム管の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、推進管ａは地下水圧０．２ＭＰａ（メガパスカル）程度の条件下で施工されれることが多く、該推進管ａの継手部の止水は、継手部の接合部に設けた溝ｃとカラーｂ、ｅ間に１本のゴム輪ｄ（図11参照）ないしは２本のゴム輪ｆ（図12参照）を配置し、２本のゴム輪ｆの場合は、推進管ａの接合部に止水剤注入のための注入孔ｇを設けた構造としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
(1)  しかし、都市部では、地下空間の開発が行われていて、新たに地下に設ける下水管路や通信、電力管路は地下約５０ｍ程度の深さに敷設する必要がある。
また、最近の土木技術の向上により、５０ｍもの地下つまり外水圧０．５ＭＰａ程度の高水圧までの施工が要求されるようになった。
そして、このような深さの地下にヒューム管を敷設する場合に管継手部の水密性を確保すること、管本体の水密性を確保することが重要な課題となっている。
(2)  図１１〜12に示した、従来の、継手部の接合部に１本のゴム輪ｄないしは２本のゴム輪ｆを配置する構造の継手構造では、水平状態での接合時には高水密の継手性能であっても、時には継手部の水蜜性が低下して漏水することがある。この原因としては何らかの要因によって管周方向の一部にゴム輪の圧縮率が低下する箇所が発生することにある。例えば、管が偏圧を受ける場合、曲線施工によって管が継手部で曲がる場合やずれる場合等が上げられる。
推進管の継手部の水蜜性は、推進管に装着されたゴム輪をカラーで圧縮し、その反発力を利用して止水性能を確保している。しかして、断面の大きなゴム輪を使用してゴム輪を強い力で圧縮すれば、強い反発力作用によって多少の管のずれもゴム輪の圧縮率がわずかに変化するだけのため高い水蜜性を得られる。しかし、管同士を接合する際にも又大きな力で接合しなければならなくなるため、接合の際にゴム輪のめくれや管同士が完全に接触しない状態となり、継手部の水蜜性を低下させてしまうことがある。また、ゴム輪が強い反発力でカラー部を押しているため、継手部の鋼性が大きくなり、曲線施工等のように管を曲げて敷設しなければならない場合に、設計したように管と管とが曲がらず、継手部の可撓性が損なわれるという問題点がある。
一方、容易に接合可能に断面の小さなゴム輪を使用してゴム輪の反発力を小さくすると、継手部の鋼性が小さくなるため、管と管とが曲がりやすくなり、継手部の可撓性は良好になるという利点はあるものの、ゴム輪の反発力が低下する。その結果、管の蛇行等によって管に偏圧が作用し、継手部が変位した場合には、ゴム輪の適正な圧縮率が低下し、漏水を引き起こすという問題点がある。従って、管継手部で高い水蜜性得ようとする場合、容易に接合ができ、可撓性に富む性能を併せ持つ継手構造とすることが大きな課題となる。
(3)  通常コンクリート製の推進管は推進時において、その外壁面がレキ等によってコンクリート表面に損傷を受けるため、使用できる場所は外水圧０．２ＭＰａ程度までとなっている。そして、これを超えた外水圧で使用をする場合は、外周面を鋼管で被覆して損傷を低減する等の対策を取っている。
一方推進管には、掘削した土と管との間の空隙部に管内からグラウトを注入するための注入孔ｈを設けているが、外周を鉄板で被覆した場合に、鉄板とコンクリート部位との間に剥離が発生する。その結果、剥離した隙間から水が浸入し、鉄板とコンクリートの境界を経由して水が浸入し、ついには継手部の漏水を引き落とすという問題点がある。
また、図13のように、推進用管の推進時には、土と外壁面との摩擦によって外周を被覆した鉄板ｊとコンクリートｋとの間に剥離Ｍが発生し、剥離Ｍした隙間から地下水が侵入し、継手部Ｌ箇所の漏水を発生させるという問題点がある。
更に、同様な理由からグラウト充填の注入孔ｈからも漏水Ｎするという問題点がある。
(4)  従来の推進用ヒューム管の製造方法では、外周に配置した鋼製の筒体に注入孔を取り付ける埋める孔を開け、これを型枠に配置した後にコンクリートを打設して形成している。しかし、開口部周辺は鋼製の筒体とコンクリートとは一体に成形していないので、成形後に保管置き場での昼夜の繰り返される温度差等や推進中の偏圧等によって鉄板とコンクリートとが剥離するという問題点がある。
本発明は上述の問題点に鑑みて発明されたもので、継手部における良好な接合性と可撓性を有し、かつ高い水蜜性を確保可能で、高水圧に耐え得る推進用ヒューム管の構造及び鉄筋を切断しないで滑剤の注入孔を形成する推進用ヒューム管の製造方法の提供を目的としている。
【０００４】
【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請求項第1項に記載の推進用ヒューム管の構造は、
一方側管端部には縮径した接合部２１を有し、該接合部２１及びその他の管外周面全体を鉄板２で被覆した推進用ヒューム管1の該接合部21に、滑剤又は止水剤を内方から注入可能に注入孔５を設け、該接合部２１の管端側にはゴム輪止め具４１を設けると共に、中間部には各ゴム輪の幅でリング４を設け、管端側には、カラー部の挿入にガイドとなる接合用ゴム輪６１を配置する共に、管端より離れて奥側には、継手用ゴム輪６を配置し、この接合用ゴム輪６１と継手用ゴム輪６間に水膨張接合用ゴム輪６２を配設することを特徴としている。
請求項２に記載の発明は、請求項１の注入孔５は、継手用ゴム輪６と水膨張接合用ゴム輪６２との間位置に設けたことを特徴としている。
請求項３に記載の発明は、請求項１の注入孔５は、管端に近接させ、接合用ゴム輪６１と水膨張接合用ゴム輪６２との間位置に設けたことを特徴としている。
請求項４に記載の発明は、請求項１の管内の注入孔５から空間部Ｂに、水と反応して膨張する流動性充填物を充填することを特徴としている。
請求項５に記載の発明は、請求項１の発明の曲線施工時に、管内の注入孔５から空間部Ｂに、ゴム輪が曲がりの際の摩擦を少なくし、滑り易くする潤滑剤を注入することを特徴としている。
請求項６に記載の推進用ヒューム管の構造の発明は、一方側管端部には縮径した接合部２１を有するコンクリート製推進用ヒューム管1ａの他方端部には、端部内面にアンカー１６を溶着し、該アンカー１６より管端側に水膨張リングを配置し、前記接合部２１外周は鉄板で被覆し、該接合部21に、滑剤又は止水剤を内方から注入可能に注入孔５を設け、該接合部２１の管端側にはゴム輪止め具４１を設けると共に、中間部には各ゴム輪の幅でリング４を設け、管端側には、カラー部の挿入にガイドとなる接合用ゴム輪６１を配置する共に、管端より離れて奥側には、継手用ゴム輪６を配置し、この接合用ゴム輪６１と継手用ゴム輪６間に水膨張接合用ゴム輪６２を配設することを特徴としている。
請求項７に記載の発明である推進用ヒューム管の製造方法は、一方側管端部には縮径した接合部２１を有し、該接合部２１及びその他の管外周面全体を鉄板２で被覆した推進用ヒューム管１における鉄板２の注入孔１２位置に、螺旋鉄筋と縦筋を避けて孔12ａを穿設し、該孔12ａの内側面にネジを切った円筒体２４を溶着し、該円筒体２４には、入り口にキャップを嵌めた筒体１７を螺着した後、遠心成形することを特徴としている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図５に基づき説明する。本発明の請求項第1項に記載の推進用ヒューム管の構造は、
一方側管端部には縮径した接合部２１を有し、該接合部２１及びその他の管外周面全体を鉄板２で被覆した推進用ヒューム管1の該接合部21に、滑剤又は止水剤を内方から注入可能に注入孔５を設け、該接合部２１の管端側にはゴム輪止め具４１を設けると共に、中間部には各ゴム輪の幅でリング４を設け、管端側には、カラー部の挿入にガイドとなる接合用ゴム輪６１を配置する共に、管端より離れて奥側には、継手用ゴム輪６を配置し、この接合用ゴム輪６１と継手用ゴム輪６間に水膨張接合用ゴム輪６２を配設している。
請求項２に記載の発明は、請求項１の注入孔５は、継手用ゴム輪６と水膨張接合用ゴム輪６２との間位置に設けてもよい。
請求項３に記載の発明は、請求項１の注入孔５は、管端に近接させ、接合用ゴム輪６１と水膨張接合用ゴム輪６２との間位置に設けてもよい。
請求項４に記載の発明は、請求項１の管内の注入孔５から空間部Ｂに、水と反応して膨張する流動性充填剤を充填してもよい。
請求項５に記載の発明は、請求項１の発明の曲線施工時に、管内の注入孔５から空間部Ｂに、ゴム輪が曲がりの際の摩擦を少なくし、滑り易くする潤滑剤を注入してもよい。
請求項６に記載の推進用ヒューム管の構造の発明は、一方側管端部には縮径した接合部２１を有するコンクリート製推進用ヒューム管1ａの他方端部には、端部内面にアンカー１６を溶着し、該アンカー１６より管端側に水膨張リングを配置し、前記接合部２１外周は鉄板で被覆し、該接合部21に、滑剤又は止水剤を内方から注入可能に注入孔５を設け、該接合部２１の管端側にはゴム輪止め具４１を設けると共に、中間部には各ゴム輪の幅でリング４を設け、管端側には、カラー部の挿入にガイドとなる接合用ゴム輪６１を配置する共に、管端より離れて奥側には、継手用ゴム輪６を配置し、この接合用ゴム輪６１と継手用ゴム輪６間に水膨張接合用ゴム輪６２を配設している。
上記の場合に、ゴム輪とカラーを用いた継手構造において、接合用ゴム輪６１、継手用ゴム輪６、水膨張性ゴム輪６２の3本の異なる役目、機能を持ったゴム輪を継手部に配置することによって、良好な接合性と可撓性、そして高い水蜜性を確保することができる。
高い水蜜性を得るためには、管の継手部で変位を受けた場合においても、ゴム輪は管周方向で出来る限り均等な圧縮率となる必要がある。そこで、接合用ゴム輪６１と継手用ゴム輪６の2本のゴム輪の間に、やや小さく、水によって体積が膨張する、いわゆる水膨張性ゴム輪６２を1本配置する。
この構造では、偏土圧等によって推進管の継手部に曲がりが発生した場合、水膨張性ゴム輪62は他の2本のゴム輪より断面がやや小さいため、変位当初は2本のゴム輪である接合用ゴム輪６１と継手用ゴム輪６が主となって変位を吸収するように働くが、次第に変位が進行してくると水膨張性ゴム輪６２にも徐々に変位による荷重が作用するため、この水膨張性ゴム輪６２にも管とカラーとの隙間Ｂを保持するため反発力が大きくなる。このように、変位当初は前記2本のゴム輪で偏圧を支承したものが、徐々に前記ゴム輪3本で変位に抵抗するため、継手部の可撓性を大きく損ねることなく、管周上で各ゴム輪６、６１、６２の圧縮率を均等に保持するので、高い水蜜性を得ることができる。
また、3本のゴム輪６、６１、６２に過大な荷重が作用してゴム輪６、６１、６２の圧縮率が低下し、管外部から継手部に水が浸入しても、2本の接合用ゴム輪６１、継手用ゴム輪６間に配置した水膨張性ゴム輪６２により、浸入してきた水と反応して該水膨張性ゴム輪６２が体積膨張するため高い水蜜性を達成できる。
この水膨張性ゴム輪６２は、他の2本の接合用ゴム輪６１、継手用ゴム輪６よりやや小さい断面形状となっていて、接合用ゴム輪６１、継手用ゴム輪６の2本のゴム輪に囲まれているため、通常の状態では管外の水、管内の水に接触することがないので、該水膨張性ゴム輪６２は膨張することがい。従って、継手部の可撓性が大きく損なわれることがない。
また、一般に接合時の抵抗力は使用されている最も大きいゴム輪でほほ決まる。この構造では、中間部に配置される水膨張性ゴム輪６２を先頭の接合用ゴム輪６１よりやや小さく形成してあるため、接合時の抵抗は、先頭の接合用ゴム輪６１がカラー２３に挿入される時の抵抗力より大きくなることはないため、良好な接合性を得られる。
さらに、接合部の中間部に配置される水膨張性ゴム輪６２は、他の2本のゴム輪である接合用ゴム輪６１、継手用ゴム輪６のいずれかに近接させて配置すると、短い接合部の長さでもゴム輪の機能を有効に発揮させることができる。すなわち、1本の水膨張性ゴム輪６２と隣接する2本の接合用ゴム輪６１、継手用ゴム輪６間に空間部Ｂを設け、該空間部Ｂに管内からこの注入孔５を利用し、漏水が発生した場合に水膨張性のゴム輪６２による止水性の補強に加えて、水と反応して堆積膨張するウレタン系材料の流動性充填材８を注入しする。この注入作業は、先頭のゴム輪と中間の水膨張性ゴム輪と最後端のゴム輪を近接して配置する場合は、先頭のゴム輪と中間の水膨張性ゴム輪間に形成される空間部に前記充填８を注入する。
また、曲線施工で等で管同士を設計して曲げる場合には、前記ゴム輪６、６１が滑り易く、かつ容易に曲設可能にするための潤滑剤を注入するのがよい。従って、ゴム輪６、６１は曲がりの際の摩擦による磨耗を受けることが回避できる。そして、上記継手構造の場合は、地下５０ｍ近辺に発生する水圧０．５ＭＰａ（メガパスカル）まで耐え得る。
図6〜図10に示したように、請求項７に記載の発明である推進用ヒューム管の製造方法は、一方側管端部には縮径した接合部２１を有し、該接合部２１及びその他の管外周面全体を鉄板２で被覆した推進用ヒューム管１における鉄板２の注入孔１２位置に、螺旋鉄筋と縦筋を避けて孔12ａを穿設し、該孔12ａの内側面にネジを切ったソケット２４を溶着し、該ソケット２４には、入り口にキャップを嵌めた筒体１７を螺着した後、遠心成形することを特徴としている。
鉄板２は開口する孔径とほぼ同径で、およそ３０ｍｍ程度のソケット２４を鉄板と一体に取り付け、これを型枠内に配置し、その後組み立てた鉄筋籠を型枠に入れ、用意された、所定の肉厚の長さのソケット２４を継ぎ足した後、コンクリートを打設して形成する。この結果、鉄板２とソケット２４は一体になるため、鉄板２と推進用ヒューム管のコンクリートに剥離が発生しないので、外水圧が高い場所での施工も問題ない。また、ソケット２４は分割されているため、鉄筋籠の鉄筋を切断して鉄板２の筒の中に入れることがなくなるので、注入孔１２の開口部が強度的に弱くなることはない。
【０００６】
【発明の効果】
本発明は以上の構成であるため、以下の効果を奏するものである。
(1)ゴム輪とカラーを用いた継手構造において、3本の異なる役目、機能を持ったゴム輪を継手部に配置するたとによって、良好な接合性と可撓性、そして高い水蜜性を確保することができる。
(2)本発明の構成の継手構造では、地下５０ｍ近辺に発生する水圧０．５ＭＰａ（メガパスカル）までの高水圧に耐えることができる。
(3)注入孔の注入管を鉄筋挿入後に取り付ける方法であるため、鉄筋を切断せずに型枠にセットできる。従って、鉄筋切断による生ずる強度ダウンがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の外周面を鉄板で被覆した推進用ヒューム管の半断面図正面図である。
【図２】本発明の外周面を鉄板で被覆した推進用ヒューム管の右側面図である。
【図３】本発明の外周面を鉄板で被覆した推進用ヒューム管の継手部分の断面図である。
【図４】本発明の別実施例における継手部分の断面図である。
【図５】本発明の別実施例における継手部分の断面図である。
【図６】本発明の推進用ヒューム管の製造方法における成形前の説明図である。
【図７】本発明の推進用ヒューム管の製造方法における筒体取り付け状態の成形前の説明図である。
【図８】本発明の推進用ヒューム管の製造方法における筒体断面図である。
【図９】本発明の推進用ヒューム管の製造方法の要部断面図である。
【図１０】本発明の推進用ヒューム管の製造方法の内面側からの説明図である。
【図１１】従来の１個の止水用ゴム輪を用いた推進用ヒューム管の断面図である。。
【図１２】従来の２個の止水用ゴム輪を用いた推進用ヒューム管の断面図である。。
【図１３】従来の推進用ヒューム管における剥離、漏水状態の説明図である。。
【符号の説明】
１        推進用ヒューム管
１１      本体
１１ａ    螺旋鉄筋
１１ｂ    縦筋
１２      注入孔
１３      接合部
１４      注入孔
１５      切欠
１６      アンカー
１６ａ    鉄筋
１７      筒体
１８      ネジ
１９      キャップ
２        被覆鉄板
２１      接合部
２２      穴
２３      カラー部
２４      ソケット
２５      溶接部
３        クッション材
４        リング
４１      Ｌ形止め具
５        注入孔
５１      筒部
５２      キャップ
６        継手用ゴム輪
６１      接合用ゴム輪
６2      水膨張接合用ゴム輪
７      カラー
Ｗ      内枠
【図１】
0004243773.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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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