JP2000081177A - 泥水管用の継手、および泥水管ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 泥水管どうしの接続を少ない手間で容易に行
うことができ、しかもシ―ルリングを交換するだけで、
何度でも繰り返して使用できる継手を提供する。 【解決手段】 内面に嵌合穴面１９を有する雌継手１３
と、周面に嵌合軸面１４を有する雄継手１２とで継手を
構成する。嵌合軸面１４と嵌合穴面１９との間にシ―ル
リング２０を配置して、両者の嵌合隙間を封止する。雌
継手１３の開口内面に、係合溝２２と、係合口２３を設
ける。雄継手１２の周面に係合片１７を設ける。雄継手
１２を雌継手１３に差し込み嵌合した状態おいて、係合
片１７を係合口２３から係合溝２２内へ挿嵌し、係合溝
２２に沿って周回変位させて、両継手１２、１３の連結
状態を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、泥水式シ−ルド
堀進機において使用される泥水管用の継手と、この継手
が一体に設けてある泥水管ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】泥水式シ−ルド堀進機は、例えば特開平
９−３２４６６号公報や、特開平９−１７６６２６号公
報に公知である。この種の堀進工法においては、堀進機
の堀進量が一定量に達するごとに、ヒュ−ム管を継ぎ足
し、さらに送泥用と排泥用の泥水管をそれぞれ継ぎ足
す。泥水管の接続部分から泥水が洩れるのを防ぐため
に、従来は図９〜図１１に示す継手を用いている（文献
不祥）。

【０００３】図９および図１０に示す継手においては、
泥水管４０の接合端に張り出したフランジ４１、４１ど
うしを接合し、両フランジ４１、４１の外面に断面コ字
形のシ−ルリング４２を外嵌装着する。そのうえで、半
円リング状の一対のホルダ−４３をシ−ルリング４２に
被せ付け、ホルダ−４３どうしをボルト４４、４５およ
びナット４６、４７で締結して、泥水管４０の接続と接
続部分のシ−ルとを行っている。各ホルダ−４３の内周
面には、シ−ルリング４２を締め付けるリング溝４８が
凹み形成してある。

【０００４】図１１に示す継手は、断面Ｃ字形のケ−ス
４９の内面複数個所にシ−リング４２を配置し、ケ−ス
４９の周方向端縁間を、内外に重さなる閉止舌片５０、
５０で塞いで構成する。ケ−ス４９の周方向端縁には、
一対の締結軸５１、５２が回転自在に支持してあり、一
方の締結軸５１に挿通したボルト５３を他方の締結軸５
２にねじ込むことにより、ケ−ス４９を縮径状に弾性変
形させて、シ−ルリング４２を泥水管４０の周面に密着
させることができる。図示していないが、泥水管４０の
周面には、ケ−ス４９の管軸方向へのずれ動きを防ぐ突
壁が周囲状に形成してある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】半円リング状の一対の
ホルダ−４３で構成した継手は、隣接する泥水管４０、
４０のフランジ４１、４１どうしを接合しながらシ−ル
リング４２を無理に外嵌装着する必要があるので、シ−
ルリング４２の装着に多くの手間を要するうえ、装着時
にシ−ルリング４２を傷付けるおそれがある。シ−ルリ
ング４２を装着した後にも、ホルダ−４３を２組のボル
ト４４、４５で締結する必要があり、全体として泥水管
４０の接続作業が煩しい。また、泥水管４０の周面に継
手が大きく張り出るので、堀進機の堀進方向をモニタ−
するレ−ザ−光の光路と継手とが干渉しやすい。

【０００６】後者の継手は、上記の継手に比らべてより
少ない手間で泥水管４０を接続できる。具体的には、拡
径状態のケ−ス４９を前段の泥水管４０に外嵌した後、
後段の泥水管４０をケ−ス４９に差し込み、両泥水管４
０、４０の端部同志を突き合わせる。この状態でボルト
５３を締め込むことにより、隣接する泥水管４０、４０
をそれぞれシ−ルリング４２で抱持固定し、密封でき
る。問題は、シ−ルリング４２自体が泥水管４０を抱持
固定するための構造体を兼ねているので、そのシ−ル面
が劣化しやすく、継手を繰り返えし使用しにくい点にあ
る。実際の作業現場においては、継手のシ−ル破壊を確
実に避ける必要上、２〜３回の使用回数ごとに継手を更
新している。また、更新時には継手全体を消耗品として
処分しており、その単価が高価であるために、継手更新
に要する費用が高く付く。

【０００７】この発明の目的は、泥水管の接続をより少
ない手間で簡単に行えるうえ、安価なシ−ルリングを交
換するだけで繰り返し使用できる泥水管用の継手を提供
することにある。この発明の他の目的は、泥水管の両端
に継手が設けてあり、従って新規な泥水管を前段の泥水
管に対して極く簡単に接続し、あるいは分離できる泥水
管ユニットを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の泥水管用の継
手は、それぞれ泥水管１１の端部に装着される筒状の雄
継手１２および雌継手１３とからなる。雄継手１２の筒
周面と、雌継手１３の筒内面のそれぞれには、互いに嵌
合する嵌合軸面１４と嵌合穴面１９が設けられている。
嵌合軸面１４と嵌合穴面１９の少なくともいずれか一方
に、両者１４、１９の嵌合隙間を水密状に封止するシ−
ルリング２０が装着される。雄継手１２を雌継手１３に
差し込み嵌合した状態において、両継手１２、１３を分
離不能に係合連結するための連結機構Ｃを両継手１２、
１３の間に設ける。連結機構Ｃは、一方の継手１３に形
成した周方向の係合溝２２、および係合溝２２に連続し
て溝側壁に開口した係合口２３と、他方の継手１２に突
出形成されて、係合口２３を介して係合溝２２と係合す
る係合片１７とで構成する。

【０００９】具体的には、雌継手１３の嵌合始端側の開
口内面に、係合溝２２を周回状に形成し、この係合溝２
２の周方向一個所に係合口２３を開口する。雄継手１２
の嵌合軸面１４に隣接して係合片１７を突設する。

【００１０】別の継手においては、雄継手１２の嵌合軸
面１４に隣接して、嵌合軸面１４より大径の係合軸部１
５を設ける。係合軸部１５の周面に係合溝２２と係合口
２３を形成する。雌継手１３の嵌合始端側の開口内面に
係合片１７を突設する。

【００１１】嵌合軸面１４と嵌合穴面１９のいずれか一
方に、複数個のシールリング２０、２０を配置し、嵌合
奥端寄りのシールリング２０の締め代を、嵌合始端寄り
のシールリング２０の締め代に比べて大きく設定する。

【００１２】この発明の泥水管ユニットは、泥水管１１
と、泥水管１１の両端にそれぞれ固定される筒状の雄継
手１２および雌継手１３とからなる。雄継手１２の筒周
面と、雌継手１３の筒内面のそれぞれに、互いに嵌合す
る嵌合軸面１４と嵌合穴面１９を設ける。嵌合軸面１４
と嵌合穴面１９の少なくともいずれか一方に、両者１
４、１９の嵌合隙間を水密状に封止するためのシ−リン
グ２０を装着する。雄継手１２を雌継手１３に差し込み
嵌合した状態において、両継手１２、１３を分離不能に
係合連結するための連結機構Ｃを両継手１２，１３の間
に設ける。連結機構Ｃは、一方の継手１３に形成した周
方向の係合溝２２、および係合溝２２に連続して溝側壁
に開口した係合口２３と、他方の継手１２に突出形成さ
れて、係合口２３を介して係合溝２２と係合する係合片
１７とで構成する。

【００１３】具体的には、雌継手１３の嵌合始端側の開
口内面に、係合溝２２を周回状に形成し、この係合溝２
２の周方向一個所に係合口２３を開口する。雄継手１２
の嵌合軸面１４に隣接して係合片１７を突設する。

【００１４】別の泥水管ユニットにおいては、雄継手１
２の嵌合軸面１４に隣接して、嵌合軸面１４より大径の
係合軸部１５を設ける。係合軸部１５の周面に係合溝２
２と係合口２３を形成する。雌継手１３の嵌合始端側の
開口内面に係合片１７を突設する。

【００１５】泥水管１１の両端に、雄継手１２と雌継手
１３をそれぞれ溶接して泥水管ユニットを構成する。あ
るいは、泥水管１１の両端に、雄継手１２と雌継手１３
をそれぞれねじ３０を介して固定して泥水管ユニットを
構成する。

【００１６】雄継手１２と雌継手１３の少なくともいず
れか一方の周面に、隣接する泥水管ユニット１０、１０
どうしを連結固定する連結板２５を突設する。

【００１７】

【作用及び効果】使用時には、雄継手１２の嵌合軸面１
４を雌継手１３の嵌合穴面１９に差し込み、さらに係合
片１７を係合口２３から係合溝２２内に差し込み、両継
手１２、１３を相対回動して、係合片１７を係合口２３
から遠ざける。このように。一方の継手を他方に差し込
んだ後、両継手を相対回動するだけで泥水管１１を連結
できるので、ねじを用いて管連結を行う従来の継手に比
らべて泥水管１１の接続に要する手間を著しく軽減でき
る。

【００１８】泥水管１１を連結した状態においては、嵌
合軸面１４と嵌合穴面１９との間に設けたシ−ルリング
２０が弾性変形されて、両継手１２、１３の間の嵌合隙
間を封止するので、泥水が接続部から洩れるのを確実に
防止できる。このように、雌雄一対の継手１２、１３
に、シ−ルリング２０と連結機構Ｃを個別に設けて泥水
管１１を連結すると、シ−ルリング２０に過剰な締結力
が作用するのを阻止できるので、シ−ルリング２０が早
期に劣化するのを防止できる。また、シ−ルリング２０
を交換すれば、継手の封止機能を再生できるので、継手
を幾度でも繰り返えし使用できる。従って、早めにシ−
ルリング２０を交換したとしても、そのコストを最小限
化できる。

【００１９】複数個のシ−ルリング２０、２０のうち、
嵌合奥端寄りのシ−ルリング２０の締め代を、嵌合始端
寄りのシ−ルリング２０の締め代より大きく設定する
と、雄継手１２が最初に嵌合する側のシ−ルリング２０
の変形量を大きくできるので、雄継手１２を雌継手１３
に対してより簡単に差し込み嵌合できる。

【００２０】泥水管１１の両端に雄継手１２と雌継手１
３を固定した泥水管ユニットによれば、堀進機の堀進量
が一定量に達するごとに、新規な泥水管ユニットを前段
の泥水管ユニットに差し込み嵌合して、周方向へ回動操
作するだけで泥水管どうしを簡単に連結できる。また、
施工現場において、各継手１２、１３を泥水管１１に対
して組み付ける必要がないので、その分だけ施工の手間
を減少できる。なお、泥水管ユニットは、泥水管１１の
両端に雄継手１２と雌継手１３を固定する形態と、泥水
管１１の両端に雄継手１２のみ、あるいは雌継手１３の
みを固定する形態のいずれであっても支障なく使用でき
るが、前者形態の泥水管ユニットは、一種類の管ユニッ
トのみを用意すればよく、管ユニットの保管時の管理や
施工現場への資材搬入時の管理を容易化できる。

【００２１】各継手１２、１３を泥水管１１に対してね
じ３０を介して固定した泥水管ユニット１０によれば、
例えば嵌合軸面１４や嵌合穴面１９が傷付けられて十分
なシ−ル作用を発揮できなくなったような場合に、雄継
手１２や雌継手１３を泥水管１１から取り外して、新規
な継手と交換することにより、泥水管ユニットを再使用
できる。

【００２２】隣接する泥水管ユニット１０どうしを連結
板２５を介して締結固定すると、個々の泥水管ユニット
１０が外部振動を受けて回転するのを阻止できる。従っ
て、係合片１７が係合口２３から抜け出して、泥水管ユ
ニット１０どうしの接続が解除されるのを阻止できる。

【００２３】

【実施例】（実施例１）図１ないし図５はこの発明に係
る継手管ユニットの実施例を示す。図２に、本発明の継
手管ユニットが適用される泥水式シ−ルド堀進機の一例
を示している。図２において、符号１は先端に回転堀削
機２が設けてある堀進ユニットであり、堀進ユニット１
に連続してヒュ−ム菅３が接続してある。堀進ユニット
１は、立杭内に設置した油圧駆動の推進装置４で、ヒュ
−ム菅３を介して土中に押し込まれながら、回転堀削機
２を回転駆動して掘削を行う。このとき、ベントナイト
等の微細土粒子分散液からなる泥水を、回転掘削機２の
掘削部分へ加圧送給して、切羽を安定化する。そのため
に、ヒュ−ム管３の内部に送泥用の泥水路５を配置す
る。さらに掘削された土砂と共に泥水を回収するため
に、排泥用の泥水路６を先の泥水路５と平行に配置す
る。

【００２４】上記の各泥水路５、６は、それぞれ図３に
示す泥水管ユニット１０を接続して構成する。泥水管ユ
ニット１０は、鋼管ないしはスパイラル鋼管からなる泥
水管１１と、泥水管１１の一端および他端にそれぞれ溶
接した、雄継手１２および雌継手１３などで構成する。

【００２５】図４において、雄継手１２は、両端が開口
する筒状体からなり、厚肉鋼管を素材にして掘削形成す
る。雄継手１２の周面には、雌継手１３に差し込み嵌合
される嵌合軸面１４と、係合軸部１５と、連結軸部１６
とが多段軸状に形成してある。さらに、係合軸部１５の
嵌合軸面１４との隣接端に、後述する連結機構Ｃを構成
するための係合片１７を突設する。雄継手１２は、連結
軸部１６側の開口端を泥水管１１に溶接する。嵌合軸面
１４は、後述するシ−ルリング２０と接当して泥水を封
止する。そのために、他の軸部１５、１６に比らべてよ
り高度の加工を施して平滑化しておく。

【００２６】図５において、雌継手１３は、両端が開口
する筒状体からなり、厚肉鋼管を素材にして施削形成す
る。雌継手１３の内面には、先の嵌合軸面１４と嵌合す
る嵌合穴面１９を形成し、その中途部に２個のシ―リン
グ２０、２０用の装填溝２１、２１を周回状に凹み形成
する。先の雄継手１２と雌継手１３とは、嵌合軸面１４
を嵌合穴面１９に差し込み嵌合することにより接続さ
れ、この接続状態を維持するために連結機構Ｃを設け
る。

【００２７】連結機構Ｃは、雌継手１３の嵌合始端側の
開口内面に周回状に凹み形成した係合溝２２と、この溝
２２の継手開口側の溝側壁に開口した係合口２３と、雄
継手１２に設けた係合片１７とで構成する。雄継手１２
を雌継手１３に嵌合した後、係合片１７を係合口２３か
ら係合溝２２内へ差し込む。この状態で雄継手１２を左
右いずれかへ回動操作することにより、両継手１２、１
３の連結状態を維持できる。なお、係合溝２２の溝幅
は、係合片１７の軸心方向の幅寸法より僅かに多く設定
しておく。泥水管ユニット１０を次々に接続した場合
の、ヒュ−ム管３の長さと、各泥水路５、６の長さのず
れを吸収するためである。

【００２８】雌継手１３の嵌合穴面１９及び装填溝２１
にグリ―スを塗布した後、各溝２１にシ―ルリング２０
を装填する。シ―ルリング２０は、市販品であるゴム製
のＯリングであって、装填状態において、その周面の一
部が嵌合穴面１９よりも内方へ突出する。２個の装填溝
２１、２１のうち、係合溝２２と隣接する側の装填溝２
１の溝幅は、嵌合奥端側の装填溝２１の溝幅よりも僅か
に大きく設定してある。そのため、前者装填溝２１に装
着したシ―リング２０の変形許容量は、後者のそれより
大きく、嵌合軸面１４が通過するときの抵抗を小さくで
きる。

【００２９】換言すると、嵌合奥端寄りのシ―ルリング
２０の締め代（挿嵌抵抗）が、嵌合始端寄りのシ―ルリ
ング２０の締め代より大きい。従って、雄継手１２を雌
継手１３に嵌合する際には、嵌合軸面１４の軸端が最初
のシ―ルリング２０を通過するときの嵌合抵抗を小さく
でき、ある程度嵌合姿勢が矯正された状態で、嵌合軸面
１４が嵌合奥端側のシ―ルリング２０を通過するので、
両継手１２、１３の接合を確実に行える。シ―ルリング
２０が傷付いたり、装填溝２１から抜け出ることもな
い。

【００３０】（実施例２）図６及び図７は、泥水管ユニ
ット１０の別の実施例を示す。そこでは、泥水管ユニッ
ト１０の雌継手１３の外面に連結板２５を溶接して、隣
接する泥水管ユニット１０、１０の連結板２５どうし
を、ボルト２６、及びナット２７で締結することによ
り、送泥用と排泥用の各管ユニット１０、を相対遊動不
能に固定できるようにした。このように隣接する管ユニ
ット１０、１０を固定すると、前段の管ユニット１０に
対して、後段の管ユニット１０が相対回転するのを阻止
できるので、使用時の外部振動を受けて管ユニット１０
が回動し、その係合片１７が係合口２３から抜けでるの
を阻止できる。なお、連結板２５には、２個の穴が通設
してあるが、その一方の穴は連結板２５の軸方向の位置
を合致させるための、ずれ修正穴として使用し、管端側
の穴に挿通したボルト２６で連結板２５どうしを締結す
る。また、連結板２５は、係合口２３と同じ位相位置に
設けておき、各管ユニット１０、１０を連結した状態に
おいて、各係合片１７、１７を上下外向きに指向させる
ようにしている。

【００３１】（実施例３）図８に連結機構Ｃを変更した
泥水管ユニット１０の別の実施例を示す。そこでは、雄
継手１２の係合軸部１５を増径し、その周面に係合溝２
２と係合口２３とを形成した、さらに、雌継手１３の開
口内面に、係合軸部１５に外嵌できる連結穴２９を形成
し、連結穴２９の内面一個所に係合片１７を突設した。
また、この実施例では、雄継手１２および雌継手１３の
それぞれを、泥水管11に対してねじ３０を介して連結す
るようにした。このように、ねじ３０を介して各継手１
２、１３を連結すると、例えば嵌合軸面１４や嵌合穴面
１９が傷付いた場合に、各継手１２、１３を泥水管１１
から外して交換することができる。

【００３２】上記以外に、係合片１７と係合口２３は、
それぞれ複数個設けることができる。係合溝２２は、必
ずしも周回状に形成する必要はない。シ―ルリング２０
はオイルシ―ル状の成形パッキンで形成してあってもよ
い。なお、両継手１２、１３は単独で販売でき、購入者
自身が適合する泥水管１１に装着して使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】泥水管の継手構造を示す断面図である。

【図２】泥水式シ―ルド掘進機の概略説明図である。

【図３】泥水管ユニットの正面図である。

【図４】雄継手の断面図と側面図である。

【図５】雌継手の断面図と側面図である。

【図６】泥水管ユニットの別の実施例を示す継手部分の
正面図である。

【図７】図６におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図８】連結機構の別の実施例を示す断面図である。

【図９】従来の継手を示す断面図である。

【図１０】従来の継手を示す正面図である。

【図１１】従来の別の継手を示す側面図である。

【符号の説明】

１０………泥水管ユニット、１１………泥水管、１２…
……雄継手、１３………雌継手、１４………嵌合軸面、
１７………係合片、１９………嵌合穴面、２０………シ
―ルリング、２２………係合溝、２３………係合口、Ｃ
………連結機構。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ泥水管１１の端部に装着される
   筒状の雄継手１２および雌継手１３とからなり、 雄継手１２の筒周面と、雌継手１３の筒内面のそれぞれ
   に、互いに嵌合する嵌合軸面１４と嵌合穴面１９が設け
   られており、 嵌合軸面１４と嵌合穴面１９の少なくともいずれか一方
   に、両者１４、１９の嵌合隙間を水密状に封止するシ−
   ルリング２０が装着されており、 雄継手１２を雌継手１３に差し込み嵌合した状態におい
   て、両継手１２、１３を分離不能に係合連結する連結機
   構Ｃが両継手１２、１３の間に設けられており、 連結
   機構Ｃが、一方の継手１３に形成した周方向の係合溝２
   ２、および係合溝２２に連続して溝側壁に開口した係合
   口２３と、他方の継手１２に突出形成されて、係合口２
   ３を介して係合溝２２と係合する係合片１７とで構成し
   てある泥水管用の継手。
2. 【請求項２】 雌継手１３の嵌合始端側の開口内面に、
   係合溝２２が周回状に形成され、この係合溝２２の周方
   向一個所に係合口２３が開口されており、 雄継手１２の嵌合軸面１４に隣接して係合片１７が突設
   してある請求口１記載の泥水管用の継手。
3. 【請求項３】 雄継手１２の嵌合軸面１４に隣接して、
   嵌合軸面１４より大径の係合軸部１５が設けられてお
   り、 係合軸部１５の周面に係合溝２２と係合口２３が形成さ
   れており、雌継手１３の嵌合始端側の開口内面に係合片
   １７が突設してある請求項１記載の泥水管用の継手。
4. 【請求項４】 嵌合軸面１４と嵌合穴面１９のいずれか
   一方に、複数個のシールリング２０、２０が配置されて
   おり、 嵌合奥端寄りのシールリング２０の締め代が、嵌合始端
   寄りのシールリング２０の締め代に比べて大きく設定し
   てある請求項１、２または３記載の泥水管用の継手。
5. 【請求項５】 泥水管１１と、泥水管１１の両端にそれ
   ぞれ固定される筒状の雄継手１２および雌継手１３とか
   らなる泥水菅ユニットであって、 雄継手１２の筒周面と、雌継手１３の筒内面のそれぞれ
   に、互いに嵌合する嵌合軸面１４と嵌合穴面１９が設け
   れており、 嵌合軸面１４と嵌合穴面１９の少なくともいずれか一方
   に、両者１４、１９の嵌合隙間を水密状に封止するシ−
   リング２０が装着されており、 雄継手１２を雌継手１３に差し込み嵌合した状態におい
   て、両継手１２、１３を分離不能に係合連結する連結機
   構Ｃが両継手１２，１３の間に設けられており、 連結
   機構Ｃが一方の継手１３に形成した周方向の係合溝２
   ２、および係合溝２２に連続して溝側壁に開口した係合
   口２３と、他方の継手１２に突出形成されて、係合口２
   ３を介して係合溝２２と係合する係合片１７とで構成し
   てある泥水菅ユニット。
6. 【請求項６】 雌継手１３の嵌合始端側の開口内面に、
   係合溝２２が周回状に形成され、この係合溝２２の周方
   向一個所に係合口２３が開口されており、 雄継手１２の嵌合軸面１４に隣接して係合片１７が突設
   してある請求項５記載の泥水管ユニット。
7. 【請求項７】 雄継手１２の嵌合軸面１４に隣接して、
   嵌合軸面１４より大径の係合軸部１５が設けられてお
   り、 係合軸部１５の周面に係合溝２２と係合口２３が形成さ
   れており、 雌継手１３の嵌合始端側の開口内面に係合片１７が突設
   してある請求項５記載の泥水管ユニット。
8. 【請求項８】 泥水管１１の両端に、雄継手１２と雌継
   手１３がそれぞれ溶接してある請求項５、６、または７
   記載の泥水管ユニット。
9. 【請求項９】 泥水管１１の両端に、雄継手１２と雌継
   手１３がそれぞれねじ３０を介して固定してある請求項
   ５、６、または７記載の泥水管ユニット。
10. 【請求項１０】 雄継手１２と雌継手１３の少なくとも
    いずれか一方の周面に、隣接する泥水管ユニット１０、
    １０どうしを連結固定する連結板２５が突設してある請
    求項５、６、７、８、または９記載の泥水管ユニット。