JP2002174095A - 泥水式シールド掘進機における泥水管の連結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連結し易く且つ抜け難く、連結部が泥水管の
周囲に大きく突出することのない泥水排土式シールド掘
進機における泥水管の連結構造を提供する。 【解決手段】 筒体３の一端に雌継手２を設け、他端に
該雌継手２に挿入する挿入筒５を有すると共に雌継手２
に外挿して雌継手２と螺合連結する連結環６を遊嵌させ
た雄継手１を設けた。挿入筒５は筒体外周を拡径して形
成し、該挿入筒５と連結環６の基端部の間に挿入筒と略
同一の径を有する第１シールリング８を配設し、雌継手
２と雄継手１を連結した際に前記第１シールリング８が
挿入筒５と雌継手２の先端部と連結環６との３者に圧接
され、第１シールリング８により雄継手１と雌継手２と
の間を閉塞させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地面を開削するこ
となくケーブル管やガス管或いは上下水道等を埋設する
管敷設工法の１つである泥水排土式工法に使用される泥
水式シールド掘進機における泥水管に関し、詳しくはそ
の連結構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】非開土にて地中に横向きのトンネルを掘
り、このトンネル内に管路を形成する工法に泥水排土式
工法がある。これは図３の説明図に示すように泥水シー
ルド掘進機が使用され、掘削する先導体２０に送泥管２
１と排泥管２２を接続して掘削した排土を泥化して泥水
として取り出してトンネルを掘削する。そして、背部に
は先導体２０及びそれに連続して設けた推進管２３を前
進させる推進装置２４が設置され、更に地上に泥水タン
ク２５、送泥ポンプ２６、排泥ポンプ２７等を設け、一
定量推進する毎に推進管２３を継ぎ足すことで目的位置
まで掘削してトンネルを形成すると共に埋設管を敷設す
る。この工法は、推進管２３を継ぎ足す毎に送泥用と排
泥用の泥水管２８も夫々継ぎ足し、掘削終了後は、推進
管２３を埋設管として使用し、泥水管は取り除かれて次
のトンネルの施工に再使用されていた。尚、２９は推進
装置を推進動作させる油圧ユニット、３０はその操作盤
を示している。

【０００３】この泥水管２８の連結部は、図４或いは図
５の側面説明図に示すように構成されている。図４で
は、泥水管２８は筒体２８ａと端部周囲に張り出して形
成されたフランジ３５とから成り、連結する泥水管のフ
ランジ３５同士を対向配置し、両フランジを包み込むよ
うに断面コ字状のゴム製のシーリング用リング体３１で
覆い、更に２個の半リング状部材から成るホルダー３２
をその外側に覆設して、端部同士をボルト３３とナット
（図示せず）により夫々締結してフランジ３５を締め付
けて泥水管２８を連結していた。また、図５は無頭型継
手と称され、泥水管３７は一様な径の筒体のみで形成さ
れ、その端部同士をつきあわせて、予め一方の泥水管３
７に外挿しておいた筒状の連結具３８を泥水管３７の突
き合わせ位置に移動し、２本のボルト３９及びナットに
より締結して連結していた。この場合も、内側にシーリ
ング用のゴム製リング体を内蔵し、密閉性を確保してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、泥水排土
式工法では泥水式シールド掘進機を使用してトンネルを
掘削するが、上記フランジ３５を設けて連結する泥水管
の連結構造は、ホルダー３２をフランジ３５を覆うよう
に装着した後にボルト，ナットで２箇所連結するため、
連結に時間を要したし、ホルダー３２が筒体２８ａの周
囲に大きく突出するため、元々小口径のトンネルを掘削
する泥水式シールド掘進機にあっては、ホルダー３２が
開口部を塞いでしまい、トンネル内の測量をレーザー光
線により行う際に大きな障害となっていた。また、無頭
型の連結手段は突出部が少ないため、レーザー光線によ
る測量は比較的容易であるが、泥水管３７にフランジ等
の係止部がないため、連結力が弱く抜けやすかったし、
２個のボルト，ナットを使用するため、やはり連結に時
間を要していた。

【０００５】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、連結
し易く且つ抜け難く、連結部が泥水管の周囲に大きく突
出することのない泥水排土式シールド掘進機における泥
水管の連結構造を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、筒体の一端に雌継手を設け、他
端に該雌継手に挿入する挿入筒を有すると共に雌継手に
外嵌する連結環を遊嵌具備した雄継手を設け、該挿入筒
を雌継手に挿入すると共に連結環を雌継手に螺合して筒
体同士を連結する泥水式シールド掘進機における泥水管
の連結構造であって、前記挿入筒を、雄継手先端部の外
周を拡径して形成し、該挿入筒と前記連結環の間にリン
グ状の第１弾性体を配設し、雌継手と雄継手を連結した
際に前記第１弾性体が挿入筒と雌継手先端部と連結環と
に当接し、雄継手と雌継手との間を閉塞することを特徴
とする。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、挿入筒の外周にリング状の第２弾性体を設け、挿入
筒を雌継手に挿入した際に双方の隙間を閉塞することを
特徴とする。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、第１弾性体が当接する挿入筒端面と雌継手端
面との双方にテーパ部を設けて、挿入筒と雌継手の双方
で第１弾性体を案内する保持溝を設けたことを特徴とす
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明
に係る泥水管連結構造を示す連結部の断面図であり、図
２は泥水管の側面図である。図において、１は雄継手、
２は雌継手であり、金属製筒体３の一端に雄継手１を形
成し、他端に雌継手２を形成して泥水管は構成されてい
る。

【００１０】雄継手１は、筒体３の先端部に設けた挿入
筒５と筒体周囲を前後動自在に外挿された連結環６とか
ら成り、挿入筒５は筒体３の途中から外周が拡径されて
厚肉に形成され、その拡径された外周略中央に断面コ字
状の溝７が周設され、第２弾性体であるゴム製の第２シ
ールリング９がその溝７内に配設されている。また、挿
入筒５の先端面外周及び基端拡径部外周は面取りが成さ
れ、第１テーパ部５ａ，第２テーパ部５ｂが形成されて
いる。

【００１１】連結環６は、筒体との間に僅かな隙間を有
し、筒体３上を前後移動容易とする細径の遊嵌接続部６
ａを基端部に有し、雄継手方向先端に向けて雌継手２に
外挿する太径部の外挿筒６ｂが形成されている。そし
て、外挿筒６ｂ内面にはねじ溝が形成され、後述する雌
継手２に設けられたねじ溝に螺合して連結されるよう形
成されている。また、連結環６は拡径された挿入筒５の
立ち上がり段部により筒体から抜け落ちないようになっ
ているし、連結環６と挿入筒５との間には挿入筒５の外
周径に略等しい径の第１弾性体であるゴム製の第１シー
ルリング８が装着されている。

【００１２】雌継手２は、雄継手１の挿入筒５の外径よ
り僅かに大きい径の内径を有する挿入口１１が拡径形成
され、拡径基端部に形成された段部１２は雄継手１の先
端を当接させる当接面でもあり、挿入口１１の長さを雄
継手１の挿入筒５の長さと同一長としてある。そして、
雌継手２の外周には、雄継手１の連結環６と螺合するね
じ溝が形成され、先端部内周には第３テーパ部２ａが設
けられ、挿入筒５の第２テーパ部５ｂと双方で、第１シ
ールリング８を案内保持する保持溝を形成している。
尚、１４は溶接部を示し、雄継手１及び雌継手２は別体
で作製された後に溶接により筒体３に固着されて形成さ
れている。

【００１３】連結手順を説明すると、連結する泥水管同
士を略１直線上に配置し、雌継手２に雄継手１の挿入筒
５を挿入する。そして、挿入した後、連結環６を雌継手
２に外挿し、螺着すれば連結は完了する。

【００１４】このように、連結環６を回転するだけで連
結できるので、ボルト，ナット等が必要なく、連結操作
が簡易であるし、挿入し回転する操作だけなので、狭い
スペースでも容易に連結できる。更に、連結部は筒体周
囲への突出部が僅かなので、小口径のトンネルであって
も、泥水管周囲の見通しが良く、レーザ光線による測量
も容易に行うことができる。また、第２弾性体である第
２シールリング９を設けることで、気密性が更に向上す
るし、第２テーパ部５ｂと第３テーパ部２ａから成る保
持溝を設けることで、第１弾性体は雄継手１と雌継手２
の間に案内保持され、双方の間の隙間を確実に密閉する
ことができるし、第１テーパ部５ａを設けることで、雄
継手１の挿入操作が容易となる。

【００１５】更に、弾性を有する第１弾性体である第１
シールリング８により双方の筒体３を密着させずに気密
性を保持し、また筒体３に遊嵌した連結環６により双方
の筒体３を連結するので、連結部に可撓性を持たせるこ
とができると共に抜けにくい堅牢な構造にでき、泥水管
同士が一直線上に無くても連結操作が可能であるし、連
結後に連結部を支点に泥水管を曲げることも可能であ
る。そのため、トンネルの壁に沿って延長させることが
可能で、延長作業も容易に行うことができる。

【００１６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、雄継手の連結環を回転するだけで連結できるの
で、ボルト，ナット等が必要なく、連結操作が簡易であ
るし、挿入し回転する操作だけなので、狭いスペースで
も容易に連結できる。また、連結部は筒体周囲への突出
部が僅かなので、小口径のトンネルであっても、泥水管
周囲の見通しが良く、レーザ光線による測量も容易に行
うことができる。更に、弾性を有する第１シールリング
により双方の泥水管を密着させずに気密性を保持し、ま
た筒体に遊嵌した連結環により双方の泥水管を連結する
ので、連結部に可撓性を持たせることができると共に抜
けにくい堅牢な構造にでき、泥水管同士が一直線上に無
くても連結操作が可能であるし、連結後に連結部を支点
に泥水管を曲げることも可能である。そのため、トンネ
ルの壁に沿って延長させることが可能で、延長作業も容
易に行うことができる。

【００１７】請求項２の発明によれば、請求項１の効果
に加えて、第２弾性体を設けることで、更に気密性が向
上する。

【００１８】請求項３の発明によれば、請求項１又は２
の効果に加えて、保持溝を設けることで第１弾性体は雄
継手と雌継手の間に案内保持され、双方の間の隙間を確
実に密閉することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例を示す泥水管連結部
の断面説明図である。

【図２】図１の連結構造を端部に有する泥水管の側面図
である。

【図３】泥水方式シールド工法の説明図である。

【図４】従来の泥水管連結構造を示す側面説明図であ
る。

【図５】従来の他の泥水管連結構造を示す側面説明図で
ある。

【符号の説明】 １・・雄継手、２・・雌継手、２ａ・・第３テーパ部、
３・・筒体、５・・挿入筒、５ａ・・第１テーパ部，５
ｂ・・第２テーパ部、６・・連結環、６ａ・・遊嵌接続
部、６ｂ・・外挿筒、８・・第１シールリング（第１弾
性体）、９・・第２シールリング（第２弾性体）、１１
・・挿入口。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒体の一端に雌継手を設け、他端に該雌
   継手に挿入する挿入筒を有すると共に雌継手に外嵌する
   連結環を遊嵌具備した雄継手を設け、該挿入筒を雌継手
   に挿入すると共に連結環を雌継手に螺合して筒体同士を
   連結する泥水式シールド掘進機における泥水管の連結構
   造であって、前記挿入筒を、雄継手先端部の外周を拡径
   して形成し、該挿入筒と前記連結環の間にリング状の第
   １弾性体を配設し、雌継手と雄継手を連結した際に前記
   第１弾性体が挿入筒と雌継手先端部と連結環とに当接
   し、雄継手と雌継手との間を閉塞することを特徴とする
   泥水式シールド掘進機における泥水管の連結構造。
2. 【請求項２】 挿入筒の外周にリング状の第２弾性体を
   設け、挿入筒を雌継手に挿入した際に双方の隙間を閉塞
   する請求項１記載の泥水式シールド掘進機における泥水
   管の連結構造。
3. 【請求項３】 第１弾性体が当接する挿入筒端面と雌継
   手端面との双方にテーパ部を設けて、挿入筒と雌継手の
   双方で第１弾性体を案内する保持溝を設けた請求項１又
   は２記載の泥水式シールド掘進機における泥水管の連結
   構造。