(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１管体と第２管体を接続する装置において、
前記第１管体の連結側端部外面に対して着脱自在に設けられ、地上から掘削溝内に沈設される、シリンダ及びそのシリンダの作動により移動される第１ガイド部材を有する接続機本体と、
前記第２管体の対応する端部外面に対して、その軸心と実質的に直交して着脱自在にかつ掘削溝内に沈設された状態で地上側に延在するように固定された前記第１ガイド部材と嵌合する第２ガイド部材とを備え、
予め前記接続機本体を固定した前記第１管体を地上から、前記第２管体と連設する掘削溝内位置に沈設するとき、前記第１ガイド部材と第２ガイド部材との嵌合状態を維持されるよう構成し、
前記第１管体が所定の位置に沈設された状態で、前記シリンダを作動させたとき、前記第１管体が前記第２管体側に移動され、それらの端部相互が接合可能とされていることを特徴とする管体の接続装置。
【請求項２】
第１ガイド部材及び第２ガイド部材は掘削溝幅方向左右に１対有し、前記各第１ガイド部材と前記各第２ガイド部材とは対応して嵌合するようになっている請求項１記載の管体の接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、泥水を用いて地盤の安定化を図りながら下水道管などの沈設する場合などにおける管体の接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水道管などを敷設するに際して、従来、大別すると、開削方式、管の推進方式、シールド方式などがあるが、これらは、施工する道路幅が狭かったり、軟弱地盤の場合には、近隣家屋への影響防止のために止水、土留めなどの補助工法を採る必要があり、これらの補助工法の負担が大きく、経済的でない。
【０００３】
そこで、近年、いわゆる「プラス工法」に代表される、泥水固化方式による沈埋方式の敷設工法が急速に普及している。すなわち、沈埋路線を、ベイトナイト泥水などの安定液を供給しながらパワーショベルなどで地上から掘削し、その後、管体をクレーンなどにより吊り下げて沈設し、次いで、前記安定液にセメントミルクを添加し、安定液の固化を図り、管体を埋設するものである。
【０００４】
この場合、用いる管体には長さ制限があるために、（１）管体と人孔部とを安定液中に沈埋させ固化した地盤中で順次連結する方法、（２）地上において、複数本の管体、あるいは管体と人孔部とを連結した上で、沈埋・固化する方法などがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記の（１）の方法における管体と人孔部とを連結する場合、実際には、まず、人孔部を沈埋・固化した後、これに接続させる管体を沈埋・固化し、次に沈埋させた人孔部内に作業員が地上から入り込み、管体方向に狸掘りを行い、管体と貫通させ、接続部分に接続用短管を挿入し、その周囲の間隙にモルタル充填し、止水を図る方法が採られている。このように、（１）の方法はきわめて多大な手間を要する。他方、管体相互を安定液中に沈埋させ固化した地盤中で連結することも考えられるが、管体の径が小さい場合には作業員が入り込むことが困難な場合には、敢えて、余分な人孔部を沈埋させることが必要となる。
【０００６】
この点において、後者の（２）の方法は、地上部において連結を図っておくので、十分な漏水対策を施しておくことができ、かつ、一人の作業員にかかる負担はきわめて小さいなどの利点がある。しかし、沈埋路線に沿って配設する門型クレーンを多数用意し、かつ、沈埋時点で多人数の作業員が水平を確保しながら慎重に沈埋作業を行う必要があり、また、工事のスパンが長くなるので、長距離分交通遮断を行う必要がある。
【０００７】
したがって、既に沈設した管体に対して管体１本ごと接続させることが望ましい。
【０００８】
この種の管体の接続方法としては、特開昭５４−１０４６０３号、特開昭５４−１０４６０５号、特公昭６１−２０７５４号などの提案がなされているが、接続方式に関するもので、具体的な接続装置に関するものではない。
【０００９】
管体の接続装置自体に関するものは、特開昭６１−４５１８５号がある。しかし、このサクション力を用いて接続するには、地上での微妙な作業を要し、その改良が望まれていた。
【００１０】
一方、本出願人は、先に特開平８−３２００８９号公報に記載の接続装置について提案した。この接続装置は、隣接する管体相互を対応するパッカーにて保持しながらそれらの離間間隔をシリンダにより収縮させた接続を図るものである。
【００１１】
しかし、この接続装置は回収に際しては、これに接続した回収ロープを地上にたぐりよせることで回収を図ることができるものの、管体が長い場合や管体内に異物が残存する場合、これらに引っ掛かって回収できないことがある。また、装置自体が高価となり、安定液やセメント成分の付着などにより繰り返し使用期間が短いなどの難点もある。
【００１２】
したがって、本発明の主たる課題は、回収が確実であり、装置構成も簡素なものを得ることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明の請求項１記載の発明は、第１管体と第２管体を接続する装置において、
前記第１管体の連結側端部外面に対して着脱自在に設けられ、地上から掘削溝内に沈設される、シリンダ及びそのシリンダの作動により移動される第１ガイド部材を有する接続機本体と、
前記第２管体の対応する端部外面に対して、その軸心と実質的に直交して着脱自在にかつ掘削溝内に沈設された状態で地上側に延在するように固定された前記第１ガイド部材と嵌合する第２ガイド部材とを備え、
予め前記接続機本体を固定した前記第１管体を地上から、前記第２管体と連設する掘削溝内位置に沈設するとき、前記第１ガイド部材と第２ガイド部材との嵌合状態を維持されるよう構成し、
前記第１管体が所定の位置に沈設された状態で、前記シリンダを作動させたとき、前記第１管体が前記第２管体側に移動され、それらの端部相互が接合可能とされていることを特徴とする管体の接続装置である。
【００１４】
請求項２記載の発明は、第１ガイド部材及び第２ガイド部材は掘削溝幅方向左右に１対有し、前記各第１ガイド部材と前記各第２ガイド部材とは対応して嵌合するようになっている請求項１記載の管体の接続装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に示す実施の形態を参照しながらさらに詳説する。
【００１６】
まず、本発明に係る接続装置について主に図１によって説明すると、固定ベース１の両側部にガイド筒２，２が一体化され、これらガイド筒２，２にスライドロッド３，３が遊嵌されている。ガイド筒２，２の間には、復動油圧シリンダ４が固定されており、そのシリンダロッド４Ａの先端には、連結板５が一体化されている。連結板５には、スライドロッド３，３の一端部が固定されている。
【００１７】
スライドロッド３，３の他端部には、第１ガイド部材としての連結筒６，６が直交して一体化されており、これらの連結筒６，６間、スライドロッド３，３間、および連結筒６とスライドロッド３との間には補強部材７Ａ，７Ｂ，７Ｃが一体化されている。
【００１８】
ガイド筒２，２には支持台８が一体化されている。支持台８上には、案内筒１０が設けられ、この案内筒１０内には、接合確認用バー１１が内装され、図示していない案内筒１０内に設けられたスプリングによって進出限度まで、補強部材７Ａ側に付勢されている。接合確認用バー１１の後端には、傾斜面１１ａが形成されている。案内筒１０に一体化された支持部材１２には、リミットスイッチ１３が固定され、その先端部は傾斜面１１ａに対応したレベル位置に設置されている。
【００１９】
他方、ガイド筒２，２の両側には、挿通孔９ａを有するフランジ９（他方は図示されていない）が張り出して一体化され、このフランジ９に対応する下方位置において固定ベース１の両側に、挿通孔１４ａを有する止め座１４（他方は図１に図示されていない）が形成されている。
【００２０】
かかる接続装置を用いて、管体の埋設が行われる。この埋設工法について説明すると、まず、図３に示すように、ガイドウォール６０，６０を構築し、これらの間をパワーショベルなどにより、地盤安定用のベントナイト泥水Ｓを供給しながら、掘削溝６１を掘削する。この掘削溝６１の端部に予めまたはその後に人孔６２を埋設する。
【００２１】
他方、地上において、図２および図３に示すように、第２管体（先行管体）２０の沈設準備を行う。すなわち、先行する第２管体２０の下部に、その補強および浮力に対向する重力を増すための下部Ｈ形鋼５１を、上部に上部溝形鋼５２を配置し、第２管体２０とワイヤー５３などにより一体化させる。また、上部溝形鋼５２上面には、カップラー５４を長手方向に間隔を置いて固着しておく。
【００２２】
また、第２管体２０の人孔６２側開口端には仮蓋６３を設け、かつ注水エア抜き６４を設ける。他端（後行の第１管体３０側）開口には、止水蓋６５を設けておく。この止水蓋６５には回収用ワイヤー６６を接続しておく。さらに、後行の第１管体３０側において、図４に示すように、上部溝形鋼５２両側にガイド筒６８，６８を一体化させる。
【００２３】
さらに、図６に示すように、各カップラー５４，５４…にゲビン棒６９，６９…を螺合するとともに、ガイド筒６８，６８にたとえば鋼管からなる第２ガイド部材７０，７０を挿入しておく。
【００２４】
かかる段取りが完了した後、たとえば図３に示す門型足場クレーン７１を用いて、チェーンブロック７２により第２管体２０全体をワイヤー７３により吊持しながら、泥水Ｓ中に沈設する。
【００２５】
所定位置に沈設したこと、すなわちレベルおよび通りが所定位置になったことをゲビン棒６９，６９…の位置により確認する。この場合、図５に示されているように、フロート９０を用いて沈設深さを確認できる。その後、泥水Ｓ中にセメントミルクを注入しエア攪拌し、泥水Ｓの固化を図る。
【００２６】
次に、先行する第２管体２０に対して接続するための第１管体３０の端部に、図１によって説明した前述の接続装置を地上にて取り付ける。この取付は、固定用ロッド７５を、前記フランジ９の挿通孔９ａを通し、この状態でナット７６を嵌め込んだ後、固定ベース１の止め座１４の挿通孔１４ａを通して、図１に詳細が示されているように、上部溝形鋼５２に一体化された張出部７４に形成されたねじ孔７４ａに螺入することにより行う。
【００２７】
他方、第２管体２０の場合に同様に、各カップラー５４，５４…にゲビン棒６９，６９を装着するなどの段取りを行う。
【００２８】
他方、第１管体３０の個所を掘削し、泥水Ｓで満たす。この工程は、第２管体２０の沈設後でもよいし、予め、第２管体２０と第１管体３０との全長分を掘削しておいてもよい。
【００２９】
かかる後、第２管体２０の沈設と同様に、第１管体３０を門型足場クレーン７１を用いて所定位置に沈設する。
【００３０】
この沈設の際に、接続装置の連結筒６，６を第２ガイド部材７０，７０に外嵌させながら沈設する。止水蓋６５は回収用ワイヤー６６を介して地上に撤去する。この沈設完了状態が、図６および図７に図示されている。
【００３１】
次に、油圧シリンダ４を作動し、そのシリンダロッド４Ａを伸長させる。これにより、スライドロッド３，３に一体化された連結筒６，６は、第２ガイド部材７０，７０と嵌合状態にあり、かつ、接続装置は第１管体３０に固定されているので、逆に、第１管体３０が第２管体２０側に移動せられる。この移動に伴って、第１管体３０の端部が第２管体２０内に嵌合し接合が行われる。接合部にはシール部材７７が予め設けられている。
【００３２】
接合限になると、接合確認用バー１１の先端が、補強板７Ａに当接し、逆に接合確認用バー１１は後方に押し出されるので、その傾斜面１１ａでリミットスイッチ１３を叩き、その信号が地上に伝達され、地上にて接合が完了したことを確認できる。
【００３３】
接合完了後、固定用ロッド７５，７５を逆回転させ、張出部７４に形成されたねじ孔７４ａから外した後、これをそのまま引き上げると、ナット７６，７６がフランジ９，９下面に当たるので、引き上げを続行すると、接続装置全体を地上に回収することができる。したがって、当該接続装置は再使用が可能である。
【００３４】
第２管体２０と第１管体３０との接続に際して、図８〜図１１に示すように、ロッキングボックス８０を用いて接続させることができる。すなわち、これを説明すると、
（１）図８に示すように、図２〜図５の例と同様に、埋設路線に沿う掘削溝６１内に充満させた地盤安定用泥水Ｓ中において、第２管体２０の対応する端部外面に対して、その軸心と実質的に直交して着脱自在の第２ガイド部材７０，７０を地上側に延在した状態で固定し、かつ第２管体２０を泥水Ｓ中に沈設するとともに、第２ガイド部材７０，７０に相当する位置に高さ方向に沿う案内孔８１，８１を有するロッキングボックス８０を、その案内孔８１，８１と第２ガイド部材７０，７０とを嵌合して泥水中に沈設する。
【００３５】
（２）次に、第２管体２０を沈設した部分の泥水Ｓの固化を図る。
【００３６】
（３）前記ロッキングボックス８０を境にして次の掘削溝を地盤安定用泥水Ｓを供給しながら掘削する。
【００３７】
（４）その後、ロッキングボックス８０および止水蓋６５を撤去する。
【００３８】
（５）予め前記接続装置本体Ｘを固定し、かつ必要により他の端部に人孔部６２Ａを一体化させた第１管体３０を、地上から掘削溝６１内に沈め、この際に第１ガイド部材としての連結筒６，６と第２ガイド部材７０，７０との嵌合状態を維持しながら、相対的に第２ガイド部材７０，７０に沿って沈める。
【００３９】
（６）第１ガイド部材６，６と第２ガイド部材７０，７０との嵌合による連結がなされ、第１管体３０が所定の位置に沈設された状態で、シリンダ４を作動させ、第１管体３０を第２管体２０側に移動させて、それらの端部相互を接合する。
【００４０】
（７）第２ガイド部材７０，７０は第２管体２０から外し、固定ベース１を第１管体３０から脱着して繋ぎ手段としての固定用ロッド７５，７５を介して接続装置Ｘを地上に回収する。
【００４１】
ここに用いるロッキングボックス８０の第１の例が、図１０および図１１に示されている。すなわち、たとえば鋼板からなる薄い箱型のボックス体８２の、第２管体２０側部分のみを切欠し（切欠部を符号８３で示す）、ボックス体８２に案内孔８１，８１を形成するとともに、止水蓋６５の操作用ワイヤーの挿通孔８４を形成したものである。８５は吊り下げ用フックである。図１２および図１３には、止水蓋６５の例を図示した。
【００４２】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、回収が確実であり、装置構成も簡素なものとなる。また、管体の埋設がきわめて円滑に行うことができるなどの利点がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】接続装置の斜視図である。
【図２】第２の管体の沈設準備段階の正面図である。
【図３】第２の管体の沈設段階の側面図である。
【図４】第２管体の端部の構造の斜視図である。
【図５】第２の管体の沈設終了段階の正面図である。
【図６】第１管体の第２管体に対する接合前段階の正面図である。
【図７】第１管体の第２管体に対する接合前段階の平面図である。
【図８】ロッキングボックスを用いる例の第２管体の沈設終了段階の正面図である。
【図９】ロッキングボックスを用いる例の第１管体の沈設段階の正面図である。
【図１０】ロッキングボックスの側面図である。
【図１１】ロッキングボックスの斜視図である。
【図１２】止水蓋の正面図である。
【図１３】止水蓋の側面図である。
【符号の説明】
１…固定ベース、２…ガイド筒、３…スライドロッド、４…シリンダ、６…連結筒（第１ガイド部材）、１３…リミットスイッチ、２０…第２管体、３０…第１管体、６１…掘削溝、６８…ガイド筒、７０…第２ガイド部材、Ｘ…接続装置。
【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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【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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