JP2002295179A - 耐震推進工法および耐震推進工法用管継手並びに水溶性ポリマー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 後方から推進力で押し込んで布設した管路は
両方向に伸縮する耐震性が不十分である。 【解決手段】 継合する管１０Ａの挿し口１に外装した
押圧フランジ１１と他方の管１０Ｂの受口２の開口部の
側端面２１との間に推進力伝達用リング３を介装して、
該リング３により推進力を伝達して管路を形成し、推進
完了後、リング３が周辺の水に膨潤、溶解して圧縮強度
を失い、継手が外周面に伸縮を可能とする環状の溶解層
Ｒ或いは溶解消失し空間を形成する管継手を使用する。
該リング３の材質として、水溶性ポリマー、アルカリ水
可溶性ポリマー、酸性水可溶性ポリマー、特にポリビニ
ルアルコールおよびその誘導体、ポリ（Ｎ−ビニルピロ
リドン）およびその共重合体、カルボキシル基、スルホ
ン酸基やアミノ基およびその塩を有する各種ビニルモノ
マーの共重合体などの材料およびそれらと他のポリマ
ー、充填材などとの組合せが実用上の価値が高い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水道、ガス、下水道
などに用いる流体輸送用管路を非開削で布設するパイプ
インパイプ工法および地中を掘削しながら管を順次推進
させて布設する推進工法およびその耐震推進管継手に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダクタイル鋳鉄管などの埋設管路
施工は、地面を開削して布設する開削工法が一般的であ
ったが、昨今では幹線道路に留まらず、一般道路におい
ても交通量が増加したため、開削工法のために交通を遮
断することは困難になってきている。そこで発進立坑と
到達立坑だけを開削し、鞘管としてヒューム管や鋼管な
どを推進した後に、ダクタイル鋳鉄管を挿入する工法
や、既設管を鞘管として、その中に口径の小さい新管を
挿入して管路更新するパイプインパイプ工法が慣用化す
るようになり、また、発進立坑から地中を掘削しながら
順次後続管を推進させて管路を布設する推進工法も広く
用いられている。

【０００３】非開削の要求と並んで近年、とくに注目を
集める課題は管路における耐震性である。地震大国であ
る我が国の宿命として、すべての構造物に耐震性が求め
られることは言うまでもないが、とくに阪神淡路大震災
において、地中に埋設した水道用などの配管類が地震の
急激な震動、揺動の直撃を受けて管同士が離脱したり破
壊して管路としての機能を失い、罹災者の苦悩をさらに
深刻化した経験があり、管路の耐震性という課題が重要
な緊急事として強い社会的ニーズの一つに取り上げられ
る。そのため前記のパイプインパイプ工法などの非開削
型の管路布設方法に際しても、布設した管路自体の使用
中の耐震性が問われることは時代の趨勢であると認識さ
れる。

【０００４】前記の二つのニーズを同時に満足するた
め、パイプインパイプ工法などに用いられてきた継手の
一つに、図７に示すようなパイプインパイプ工法用ＰII
形継手と呼ばれものがある。新管１００の継手部は挿し
口１０１、受口１０２、ゴム輪１０３、ロックリング１
０４、セットボルト１０５によって構成されており、図
８に示すように埋設された既設管２０３に、これよりも
径の小さい新管１００を発進立坑２０１から油圧ジャッ
キ２０４により到達立坑２０２まで挿入する工法であ
る。該油圧ジャッキ２０４は後部に反力受け２０５が当
接され、前部には押角２０６を介して新管１００を押圧
するようになっている。また、新管１００の先頭には挿
入抵抗を小さくするための先導ソリ２０７が装着されて
いる。

【０００５】また、推進工法に用いられてきた継手の一
つに、図９に示すような推進工法用ＵＳ形継手と呼ばれ
ているものがある。ダクタイル鋳鉄管３００の継手部
は、挿し口３０１、受口３０２、外装コンクリート３０
３、ロックリング３０５、ゴム輪３０６、割輪３０７、
押輪３０８、継ぎ棒３１０、セットボルト３１１、蛇行
防止用ボルト３１２、フランジ３１３、挿し口突起３１
５で構成されており、一般的な推進工法は図１０に示す
ように、掘削しながら発進立坑２０１から元押しジャッ
キ２０４により推進工法用ダクタイル鋳鉄管３００を圧
入し、到達立坑２０２まで非開削で管路を布設する工法
である。

【０００６】図７、図８のパイプインパイプ工法におけ
る新管１００の接合方法は、まずロックリング１０４お
よびゴム輪１０３を受口内面に装着し、油圧ジャッキ２
０４を作動させて受口１０２に挿し口１０１を挿入し、
セットボルト１０５を締め付け、これによって先行の新
管の後部に次々と新管が接合されていき、この接合され
た新管１００の上記ロックリング１０４の側面と挿し口
１０１に設けたロックリング溝１０６の側端面１０７の
間で推進力が伝達される。図８では既設管に新管を挿入
して更新しているが、管路新設のためにまず鞘管を推進
し、さらに鞘管内にパイプインパイプ工法で新管を挿入
する推進工法も通常行われている。

【０００７】図９、図１０のような地中を掘削しながら
管３００を順次推進させて布設する推進工法による接合
方法は、一方の管には受口３０２が形成され、他方の管
には受口内に挿入される挿し口３０１が形成されてい
る。図９に示すように推進工法に使用する管３００の外
周には受口３０２の最大外径（受口フランジ）と等しく
なるように、外装コンクリート３０３が形成されてお
り、受口部の膨出による推進時の抵抗を低減させてい
る。新管３００の接合方法は、受口３０２の内面に設け
たロックリング溝３０４にロックリング３０５を預け入
れ、受口３０２に挿し口３０１を挿入し、セットボルト
３１１を締め付け、管内面からゴム輪３０６を挿し口３
０２に挿入し、割輪３０７および押輪３０８を取り付
け、継ぎ棒３１０を取り付けた後、押輪のボルト３０９
を締め付ける。最後に蛇行防止用ボルト３１２を締め付
け、これによって先行の新管の後部に次々と新管が接合
されていき、挿し口３０１の後方寄りに設けられたフラ
ンジ３１３と受口開口部の側端面３１４によって推進力
が伝達される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】推進工が終了した後、
パイプインパイプ工法用ＰII形継手の構成では、図７に
示すようにロックリング１０４の側面と挿し口１０１に
設けたロックリング溝１０６の側端面１０７が接触した
状態であり、推進工法用ＵＳ形継手のような構成では、
図９に示すようにフランジ３１３と受口開口部の側端面
３１４が接触している状態、すなわち、何れも継手が推
進力を伝達するため押し込まれた状態となっているため
に、挿し口が受口に入り込む方向には動かないので、継
手が両方向に伸縮する必要がある耐震管継手としての性
能を満たしていないという問題点がある。

【０００９】推進工法に使用する管継手として、縮み
側、伸び側の両方に移動できるように一定の間隔を維持
する従来技術としては、特開２０００−３３７０８４公
報のものがある。しかし、次のような問題がある。 分解型のポリマーは、分解の仕方により、最終的に生
成する化合物が不明の場合もあり、分解性生成物の安全
性が必ずしも確認できない。 分解型ポリマー（特に生分解ポリマー）は外部の条件
（温度、土質など）により分解しやすさ、分解速度など
が大きく異なり、特に生分解ポリマーでは、周辺の土壌
にそのポリマーを分解する菌が存在しない、もしくはそ
の存在量が少ない場合、ほとんど分解しないなどの傾向
があるため、継手部環状の分解層の分解速度の設定など
が非常に困難であり、例えば、数カ月から数年経って
も、分解層がほとんど分解せず、耐震管の性能が発揮で
きないなどの場合が、往々にして考えられる。

【００１０】本発明は上記のような問題点を解決するた
めに、パイプインパイプ工法および地中を掘削しながら
順次推進させて布設する推進工法など、すべての非開削
式の管路布設工法に用いることができ、安全、確実でか
つ管周辺の条件に関わらずに耐震性の最大の要件である
十分な伸縮量を確保した状態で管路を構成することがで
きる耐震管継手、およびその推進工法の提供を目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る耐震推進工
法は非開削で管路を新設または更新するパイプインパイ
プ工法および地中を掘削しながら管を順次推進させて管
路を布設する推進工法を対象とし、継合する管１０Ａの
挿し口１に外装した押圧フランジ１１と他方の管１０Ｂ
の受口２の開口部の側端面２１との間に推進力伝達用リ
ング３を介装して、該リング３により後続の管からの推
進力を先行する管へ伝達して管路を形成し、推進完了
後、前記推進力伝達用リング３が周辺の環境により膨
潤、溶解して圧縮強度を失い、継手外周面に伸縮を可能
とする環状の溶解層Ｒ或いは溶解消失し空間を形成する
ことを構成上の特徴とすることによって前記課題を解決
した。

【００１２】また、該工法に使用する管継手としては、
挿し口１の外周面１２に固着した押圧フランジ１１と受
口２の開口部の側端面２１との間に、推進工程時の推進
力に対抗する圧縮強度を具え、推進工終了後、周囲の土
壌中の水分（中性、アルカリ性、酸性）に膨潤、溶解し
最終的には崩壊或いは消失する材料で形成した推進力伝
達リング３を介装したことを特徴とする。

【００１３】具体的には管継手に装着する前記推進力伝
達用リング３がポリビニルアルコールおよびその誘導体
（Ａ）、ポリ（Ｎービニルピロリドン）およびその共重
合体（Ｂ）、カルボキシル基またはその塩を有するビニ
ル系ポリマー（Ｃ）、スルホン酸基またはその塩を有す
るビニル系ポリマー（Ｄ）、アミノ基またはその塩を有
するビニル系ポリマー（Ｅ）のいずれかより選ばれた材
料およびその混合物によって形成されることが望ましい
形態である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１は本発明における耐震管継手の構
造を表す断面図であり、継手形式は水道の耐震継手とし
て通常使用されているＮＳ形継手で挿し口１と受口２か
らなる。前記挿し口１は、ダクタイル鋳鉄管１０Ａの先
端部外周面に挿し口突起１３が一体的に設けられてお
り、この挿し口突起１３は、挿し口１の外周面１２の先
端にリング状に成形されている。挿し口１の後方寄りの
外周面上に押圧フランジ１１が一体的に固着されてい
る。この押圧フランジ１１の背面部１４には適当な間隔
でバックアップ用の補強リブ１５が設けられており、前
記押圧フランジ１１と補強リブ１５は金属製で溶接など
の方法により取り付けられている。図２は本発明の別の
実施形態を示す断面図であって、図１がパイプインパイ
プ工法における実施を示すのに対し、図２は推進工法に
適用した例で管１０Ａ、１０Ｂの外周面上へ受口フラン
ジの最大直径と同径となるように外装コンクリート６を
付加した構成である。

【００１５】受口２の内周面２２には、シール用のゴム
輪４を収めるゴム輪溝４１とロックリング溝５１が設け
られている。前記溝５１には一つ割りの環状体で成形さ
れたロックリング５がロックリング心出し用ゴム５２を
介して挿嵌されており、このロックリング５と挿し口突
起１３が地震などによる大きな引き抜き力が作用した場
合に、掛かり合うことによって離脱を阻止する。

【００１６】挿し口１に設けた押圧フランジ１１と受口
開口部の側端面２１に、先行の管へ推進力を伝達する推
進力伝達用リング３が介装されている。本発明の推進力
伝達用リングは推進工法によって地中に管路を布設した
後、周囲の環境によって経時的な変化を受けて推進当初
の圧縮強度を失うことを最大の特徴とする。このように
推進時の推進力を伝達するのに必要な圧縮強度と、埋設
後の速やかな溶解による崩壊という２要件を充足するこ
とが必須であり、本発明の実施形態としてはポリビニル
アルコールおよびその誘導体（Ａ）、ポリ（Ｎ−ビニル
ピロリドン）およびその共重合体（Ｂ）、カルボキシル
基またはその塩を有するビニル系ポリマー（Ｃ）、スル
ホン酸基またはその塩を有するビニル系ポリマー
（Ｄ）、アミノ基またはその塩を有するビニル系ポリマ
ー（Ｅ）のいずれかより選ばれた材料およびその混合
物、または前記（Ａ）−（Ｅ）の材料にさらに充填材
（Ｆ）を加えたものを用いて成型する態様がより望まし
い。このポリビニルアルコールおよびその誘導体
（Ａ）、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）およびその共重
合体（Ｂ）、カルボキシル基またはその塩を有するビニ
ル系ポリマー（Ｃ）、スルホン酸基またはその塩を有す
るビニル系ポリマー（Ｄ）、アミノ基またはその塩を有
するビニル系ポリマー（Ｅ）のいずれかより選ばれた材
料およびその混合物は土壌中またはパイプインパイプ工
法の場合には、鞘管と新管との間隙内に充填された充填
材中の水分に徐々に膨潤、溶解する材料であり、また、
その材料および組み合わせる充填材（Ｄ）などの選択に
より容易に溶解速度を調節することができるという特徴
を有する。

【００１７】以下に本発明の推進力伝達用リング３を形
成する材料である水（中性、アルカリ性、酸性）に膨
潤、溶解して、最終的には崩壊或いは消失する材料につ
いて説明する。本発明の推進力伝達用リング３を形成す
る材料は、水（中性、アルカリ性、酸性）に膨潤、溶解
して、最終的には崩壊或いは消失（推進力伝達用リング
３の圧縮強度が十分小さくなれば、部分的でも問題な
し）する材料であれば、特に限定はされないが、常態時
に十分な圧縮強度を有し、水（中性、アルカリ性、酸
性）と接触することにより速やかに膨潤、溶解、崩壊す
ることにより圧縮強度を十分小さくし、かつ良好な成形
性を有するという点で、ポリビニルアルコールおよびそ
の誘導体（Ａ）、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）および
その共重合体（Ｂ）、カルボキシル基またはその塩を有
するビニル系ポリマー（Ｃ）、スルホン酸基またはその
塩を有するビニル系ポリマー（Ｄ）、アミノ基またはそ
の塩を有するビニル系ポリマー（Ｅ）のいずれかの材料
およびその混合物を５０％重量以上含む材料、およびさ
らにそこに充填材（Ｆ）を含む材料が好ましい。

【００１８】まず、ポリビニルアルコールおよびその誘
導体（Ａ）としては、ポリビニルアルコールおよびその
誘導体であり、かつ水溶性のものであれば特に限定され
ないが、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニ
ルの部分けん化物（ポリビニルアルコール−酢酸ビニル
共重合体）、ポリビニルアセタール（特にアセタール化
度３０％以下のもの）などの中の１種または２種以上の
混合物が挙げられる。ポリビニルアルコールおよびその
誘導体（Ａ）の合成方法は公知の方法であれば特に限定
されない。また、本発明の推進力伝達用リング３に成型
するため、ポリビニルアルコールおよびその誘導体
（Ａ）はポリマー分が１００％に近いペレット状である
ことが好ましい。

【００１９】次にポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）および
その共重合体（Ｂ）としては、ポリ（Ｎ−ビニルピロリ
ドン）およびＮ−ビニルピロリドンとＮ−ビニルピロリ
ドンと共重合可能なビニルモノマー（ａ）との共重合体
であり、さらに前記共重合体は、Ｎ−ビニルピロリドン
を５０重量％以上含むものが好ましい。Ｎ−ビニルピロ
リドンと共重合可能なビニルモノマー（ａ）としてはＮ
−ビニルピロリドンと共重合可能なビニル系モノマーで
あれば、特に限定されないが、例えば、（メタ）アクリ
ル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アク
リル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシ
ル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アク
リル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリルなどの
（メタ）アクリル酸エステル類；（メタ）アクリロニト
リルなどのニトリル基含有ビニル系モノマー；スチレ
ン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル系モノマ
ー；酢酸ビニルなどの脂肪族ビニル系モノマー；マレイ
ン酸、フマル酸のジエステル；マレイミド、Ｎ−フェニ
ルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミドなどのマ
レイミド誘導体；イタコン酸ジエステル、イタコンアミ
ドなどのイタコン酸誘導体；エチレン、プロピレンなど
のアルケン類；ブタジエン、イソプレンなどのジエン
類；ビニルエーテル類；（メタ）アクリロイルプロパン
スルホン酸（塩）、３−アリルオキシ−２−ヒドロキシ
プロパンスルホン酸（塩）などのスルホン酸（塩）基含
有ビニル系モノマー；（メタ）アクリル酸ポリアルキレ
ングリコールモノエステル；（メタ）アクリル酸２−ヒ
ドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプ
ロピルなどのヒドロキシル基含有ビニル系モノマー；
（メタ）アクリル酸グリシジル、エポキシブテンなどの
エポキシ基含有ビニル系モノマーなどが挙げられ、それ
らの１種または２種以上の混合物として使用することが
できる。

【００２０】本発明に使用されるポリ（Ｎ−ビニルピロ
リドン）およびその共重合体（Ｂ）の合成方法について
は、公知の合成方法であれば、特に限定されないが、例
えば、その重合機構としては、ラジカル重合、アニオン
重合、カチオン重合、配位重合などが、重合方法として
は、溶液重合、塊状重合、懸濁重合、乳化重合などが挙
げられるが、工業的に安価、かつ容易に実施できる点
で、ラジカル重合による溶液重合もしくは塊状重合など
が好ましい。また、本発明の推進力伝達用リング３に成
型するため、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）およびその
共重合体（Ｂ）はポリマー分が１００％に近いペレット
状であることが好ましい。このため、溶液重合などによ
り合成された場合には、重合後、公知の方法（２軸混練
脱揮機、フラッシュタンク、その他公知の脱揮装置の使
用など）で脱揮、ペレット化することが好ましい。本発
明に使用されるポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）およびそ
の共重合体（Ｂ）の分子量については、特に限定されな
いが、分子量（ＧＰＣで測定した場合の重量平均分子量
（Ｍｗ））は、成型性および成型後の十分な強度を発揮
するため、１０，０００〜３００，０００が好ましい。

【００２１】次にカルボキシル基またはその塩を有する
ビニル系ポリマー（Ｃ）は、カルボキシル基またはその
塩を有し、かつビニル系モノマーを用いた重合により得
られたポリマーであれば、特に限定されない。カルボキ
シル基またはその塩を有するビニル系ポリマー（Ｃ）を
構成するビニル系モノマーの内、カルボキシル基を有す
るビニル系モノマー（ｂ）としては、例えば、（メタ）
アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロ
トン酸、シトラコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン
酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸モノエステルお
よびそのリチウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、アン
モニウム塩、その他のアミンなどとの塩などが挙げられ
る。次に、カルボキシル基またはその塩を有するビニル
系ポリマー（Ｃ）を構成するビニル系モノマーの内、カ
ルボキシル基を有するビニル系モノマー（ｂ）以外の、
カルボキシル基を有するモノマー（ｂ）と共重合可能な
モノマー（ｃ）としては、前記のＮ−ビニルピロリドン
と共重合可能なビニルモノマー（ａ）と同じものを挙げ
ることができ、１種または２種以上の混合物で使用する
ことができる。また、本発明に使用されるカルボキシル
基またはその塩を有するビニル系ポリマー（Ｃ）の合成
方法などについても、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）お
よびその共重合体（Ｂ）と同じ方法が使用できる。本発
明に使用されるカルボキシル基またはその塩を有するビ
ニル系ポリマー（Ｃ）の分子量、酸価などについては、
特に限定されないが、分子量（ＧＰＣで測定した場合の
重量平均分子量（Ｍｗ））は、成型性および成型後の十
分な強度を発揮するため、１０，０００〜３００，００
０が好ましく、また、酸価は、十分なアルカリ水溶解性
を得るために４０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが
好ましい。

【００２２】次にスルホン酸基またはその塩を有するビ
ニル系ポリマー（Ｄ）は、スルホン酸基またはその塩を
有し、かつビニル系モノマーを用いた重合により得られ
たポリマーであれば、特に限定されない。スルホン酸基
またはその塩を有するビニル系ポリマー（Ｄ）を構成す
るビニル系モノマーの内、スルホン酸基を有するビニル
系モノマー（ｄ）としては、例えば、２−（メタ）アク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、（メタ）
アクリル酸２−スルホエチル、メタ）アクリル酸２−ス
ルホプロピル、ビニルスルホン酸、（メタ）アリルスル
ホン酸およびそれらのリチウム塩、カリウム塩、ナトリ
ウム塩、カルシウム、アンモニウム塩、その他のアミン
などとの塩などが挙げられる。次に、スルホン酸基また
はその塩を有するビニル系ポリマー（Ｄ）を構成するビ
ニル系モノマーの内、スルホン酸基を有するニル系モノ
マー（ｄ）以外の、スルホン酸基を有するモノマー
（ｄ）と共重合可能なモノマー（ｅ）としては、前記の
Ｎ−ビニルピロリドンと共重合可能なビニルモノマー
（ａ）と同じものを挙げることができ、１種または２種
以上の混合物で使用することができる。また、本発明に
使用されるスルホン酸基またはその塩を有するビニル系
ポリマー（Ｄ）の合成方法などについても、ポリ（Ｎ−
ビニルピロリドン）およびその共重合体（Ｂ）と同じ方
法が使用できる。本発明に使用されるスルホン酸基また
はその塩を有するビニル系ポリマー（Ｄ）の分子量、酸
価などについては、特に限定されないが、分子量（ＧＰ
Ｃで測定した場合の重量平均分子量（Ｍｗ））は、成型
性および成型後の十分な強度を発揮するため、１０，０
００〜３００，０００が好ましく、また、酸価は、十分
なアルカリ水溶解性を得るために４０〜５００ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇであることが好ましい。

【００２３】次に、アミノ基またはその塩を有するビニ
ル系ポリマー（Ｅ）は、アミノ基を有し、かつビニル系
モノマーを用いた重合により得られたポリマーであれ
ば、特に限定されない。

【００２４】アミノ基またはその塩を有するビニル系ポ
リマー（Ｅ）を構成するビニル系モノマーの内、アミノ
基を有するビニル系モノマー（ｆ）としては、例えば、
（メタ）アクリル酸２−アミノエチル、（メタ）アクリ
ル酸Ｎ−メチル−２−アミノエチル、（メタ）アクリル
酸Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−アミノエチルなどが挙げられ
る。アミノ基またはその塩を有するビニル系ポリマー
（Ｅ）を構成する、アミノ基またはその塩を有するビニ
ル系モノマー（ｆ）以外のビニル系モノマー（ｇ）とし
ては、公知の、アミノ基またはその塩を有するビニル系
モノマー（ｆ）と共重合可能なビニル系モノマーであれ
ば、特に限定されないが、例えば、上記Ｎ−ビニルピロ
リドンと共重合可能なビニルモノマー（ａ）の例示とし
て挙げられたものをそのまま挙げることができる。ま
た、本発明に使用されるアミノ基またはその塩を有する
ビニル系ポリマー（Ｅ）の合成方法などについても、ポ
リ（Ｎ−ビニルピロリドン）およびその共重合体（Ｂ）
と同じ方法が使用できる。本発明に使用されるアミノ基
またはその塩を有するビニル系ポリマー（Ｅ）の分子
量、アミン価などについては、特に限定されないが、分
子量（ＧＰＣで測定した場合の重量平均分子量（Ｍ
ｗ））は、成型性および成型後の十分な強度を発揮する
ため、１０，０００〜３００，０００が好ましく、アミ
ン価は、十分な酸性水溶解性を得るため４０−５００ｍ
ｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、１００−５００ｍ
ｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましい。

【００２５】本発明の推進力伝達用リング３の強度およ
び溶解性を調節するために、前記（Ａ）〜（Ｅ）以外
に、充填材（Ｆ）を使用することも有効である。例え
ば、充填材（Ｆ）を前記（Ａ）〜（Ｅ）のポリマーに配
合したものを成型して、推進力伝達用リング３を製造す
ることにより、リングの強度をほとんど低下させずに、
水溶性を向上させたり、リングの強度を適当に調節した
りすることも可能である。このような充填材（Ｆ）とし
ては、一般の成型材料などに使用される公知の充填材な
ら、特に限定されないが、例えば、炭酸カルシウム、水
酸化アルミニウム、ガラス粉、ガラスバルーン、タルク
などを挙げることができ、これらの１種または２種以上
の混合物で用いることができる。推進力伝達用リング３
を製造する際に用いられる充填材（Ｆ）の量は、強度、
水溶性が使用できる範囲であれば特に限定されないが、
前記（Ａ）〜（Ｅ）のポリマー全量と充填材（Ｆ）の比
率（前記（Ａ）〜（Ｅ）のポリマー全量／充填材（Ｆ）
（重量比））が１００／０〜５０／５０の範囲が好まし
い。

【００２６】また、推進力伝達用リング３を発泡体にす
ることにより水溶性を向上させたり、強度を調節したり
することも有効である。リングを発泡体にする手法とし
ては、公知の発泡体製造方法であれば特に限定されない
が、例えば、前記（Ａ）〜（Ｅ）のポリマーおよび充填
材（Ｆ）以外に、推進力伝達用リング３の成型時に発泡
剤を添加する方法などが挙げられる。前記発泡剤として
は、公知の発泡剤であれば特に限定されないが、例え
ば、ジニトロペンタメチレンテトラミン、アゾジカルボ
ンアミド、Ｐ，Ｐ‘−オキシビスベンゼンスルホニルヒ
ドラジド、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、ｐ−ト
ルエンスルホニルアセトンヒドラゾーン、ホドラゾジカ
ルボンアミドなどが挙げられ、これらの１種または２種
以上の混合物で用いることができる。また、前記の発泡
剤とともに、無機系、尿素系などの分解促進剤を併用す
ることも可能である。推進力伝達用リング３を製造する
際に用いられる発泡剤の量は、強度、水溶性が使用でき
る範囲であれば特に限定されないが、前記（Ａ）〜
（Ｅ）および充填材（Ｆ）のポリマー全量と発泡剤の比
率（前記（Ａ）〜（Ｅ）のポリマー全量＋充填材
（Ｆ））／発泡剤（重量比））が１００／０〜８０／２
０の範囲が好ましい。

【００２７】本発明の推進力伝達用リング３の成型方法
は、公知の成型方法であれば、特に限定されず、注型成
型、圧縮成型、射出成形、押出成型などが使用できる
が、生産効率の面から、熱可塑性樹脂の成型で通常使用
される、射出成形、押出成型などが好ましい。

【００２８】以下、実施例により、本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定される
ものではない。以下に記載の酸価は、ＪＩＳ Ｋ６９０
１「液状不飽和ポリエステル樹脂試験方法」の適用箇条
４．３に準じて測定した値、またアミン価は、コロイド
滴定法で測定した値である。 〔製造例１〕温度計と滴下槽とを備えた容量５０Ｌの槽
型反応器にアクリル酸０．４０ｋｇ、アクリル酸エチル
２．４０ｋｇ、メタクリル酸メチル０．２０ｋｇ、重合
開始剤である２，２‘−アゾビス−（２，４−ジメチル
バレロニトリル）１０ｇ、および溶媒であるメチルアル
コール３ｋｇを仕込んだ。また、滴下槽にアクリル酸
０．９３ｋｇ、アクリル酸メチル２．１２ｋｇ、メタク
リル酸メチル３．９５ｋｇ、２，２‘−アゾビス−
（２，４−ジメチルバレロニトリル）２３ｇおよび、メ
チルアルコール７ｋｇからなる混合溶液を仕込んだ。上
記槽型反応器内のメチルアルコール溶液を窒素ガス雰囲
気下、撹拌しながら６５゜Ｃに加熱し、２０分間反応さ
せた後、続いて、内温を６５゜Ｃに保ちながら、滴下槽
から上記滴下槽内の混合溶液を２時間かけて、均等に槽
型反応器内に滴下した。滴下終了後、内容物を６５゜Ｃ
でさらに３時間反応させ、反応を完結させた。さらに、
反応終了後にメチルアルコール１０ｋｇを混合すること
により、アルカリ水溶解ポリマー（１）の３３重量％メ
タノール溶液を得た。その後、この溶液を２軸押出基を
用いて、脱揮し、メタノールを除去した後、ペレタイザ
ーにかけて、ペレット化し、アルカリ水溶解ポリマー
（１）のペレットを得た。アルカリ水溶解ポリマー
（１）の酸価は、１０５ｍｇＫＯＨ／ｇ、ゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定した標準
ポリスチレン換算の重量平均分子量は１４万であった。

【００２９】〔製造例２〕温度計と滴下槽とを備えた容
量５０Ｌの槽型反応器にアクリル酸２−アミノエチル
０．６０ｋｇ、アクリル酸エチル２．２０ｋｇ、メタク
リル酸メチル０．２０ｋｇ、重合開始剤である２，２
‘−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）１
２ｇ、および溶媒であるメチルアルコール３ｋｇを仕込
んだ。また、滴下槽にアクリル酸２−アミノエチル１．
４０ｋｇ、アクリル酸メチル２．００ｋｇ、メタクリル
酸メチル３．６０ｋｇ、２，２‘−アゾビス−（２，４
−ジメチルバレロニトリル）２３ｇおよび、メチルアル
コール７ｋｇからなる混合溶液を仕込んだ。上記槽型反
応器内のメチルアルコール溶液を窒素ガス雰囲気下、撹
拌しながら６５゜Ｃに加熱し、２０分間反応させた後、
続いて、内温を６５゜Ｃに保ちながら、滴下槽から上記
滴下槽内の混合溶液を２時間かけて、均等に槽型反応器
内に滴下した。滴下終了後、内容物を６５゜Ｃでさらに
３時間反応させ、反応を完結させた。さらに、反応終了
後にメチルアルコール１０ｋｇを混合することにより、
酸性水溶解ポリマー（２）の３３重量％メタノール溶液
を得た。その後、この溶液を２軸押出基を用いて、脱揮
し、メタノールを除去した後、ペレタイザーにかけて、
ペレット化し、酸性水溶解ポリマー（２）のペレットを
得た。酸性水溶解ポリマー（２）のアミン価は、９９ｍ
ｇＫＯＨ／ｇ、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ー（ＧＰＣ）で測定した標準ポリスチレン換算の重量平
均分子量は１２万であった。

【００３０】〔実施例１〕クラレポバールＣＰ−１２１
０（（株）クラレ製）を１８５゜Ｃの成型温度で、直径
５ｃｍ、厚さ１ｃｍの円柱型サンプル（１）に成型し、
その強度を５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧縮強度をかけた際の変
形で、また、水溶解性（水道水）を室温１日、３日浸漬
後のサンプルの状態で評価し、その結果を表１にまとめ
た。円柱型サンプル（１）の圧縮強度は十分で変形はほ
とんど見られず、また、水溶解性は３日で十分に強度低
下し、圧縮強度、水溶解性ともに両立する良好なもので
あった。

【００３１】〔実施例２−７〕表１に記載したポリマ
ー、充填材および発泡剤の混合物を、表１に記載した成
型温度で成型し、水溶解性を表１で記載した条件の水を
使用する以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、そ
れぞれの円柱型サンプル（２）−（７）の圧縮強度をか
けた際の変形、水溶解性を調べ、その結果を表１にまと
めた。

【００３２】

【表１】

【表２】

【００３３】図４（Ａ）〜（Ｃ）は本発明を実施する時
の手順を示したそれぞれの断面図であり 図４（Ａ）において受口２の内周面２２にゴム輪４、
ロックリング５、ロックリング心出し用ゴム５２を装着
する。 図４（Ｂ）において挿し口１の外周面１２に水溶解性
ポリマーなどで成形された推進力伝達用リング３を装着
する。 図４（Ｃ）において挿し口１を受口２に挿入し、継合
される。その後、油圧ジャッキによりパイプインパイプ
工法および二工程式推進工法であれば鞘管若しくは既設
管に順次接合と挿入を繰り返すことにより推進され、一
工程式推進工法であれば順次接合と掘削を繰り返すこと
により推進される。

【００３４】図５は本実施例における確保された継手伸
縮量について示す。推進力伝達用リング３が土中の水分
またはパイプインパイプ工法の管内に充填された水、ま
たはモルタルなどからの水分により溶解し、無定形の溶
解層Ｒに変質或いは溶解消失することにより、継手が押
し込まれる側には押し込み余裕量Ｌ1が、引き抜かれる
側には引き抜き余裕量Ｌ2が確保された状態となり、
（財）国土開発技術センター「地下埋設管路耐震継手の
技術基準」（案）に規定されているように、管長の１％
以上の押し込み代および引き抜き代を確保することも容
易である。引き抜き力が作用した場合には、最終的には
挿し口突起１３とロックリング５が掛かり合うことによ
り、引き抜き力に耐える構造となっている。また、管の
継合および継手伸縮量を確保する手段は、すべて管外面
側から行うため、作業員が管内に潜入出来ない口径φ８
００ｍｍ未満の中小口径においても適用可能であり、従
来技術のように管径による実施の可否という制約が完全
に消滅した。

【００３５】図６は他の実施形態を表すもので、パイプ
インパイプ工法により管路を布設する場合、地震などに
より継手部に大きな力が作用したときに、鞘管内に注入
したグラウト材の圧縮強度が高いために押圧フランジ１
１によって継手部が自由に伸縮しない可能性が考えられ
る。そこで図示するように押圧フランジ１１の背側面１
４にスポンジなどのクッション材３５を補強リブ１５と
連設させることにより、グラウト材の圧縮強度が高い場
合においても確実に継手部の伸縮が可能となる。

【００３６】

【発明の効果】推進工終了後、推進力伝達用リングが土
中の水分またはパイプインパイプ工法の管内に充填され
た水、またはモルタルなどからの水分により一定期間後
溶解し、挿し口と受口の間に無定形の溶解層或いは空間
が形成されるから、管を引き抜く方向および押し込む方
向共に継手伸縮量が確保できるため、地震などにより地
盤が大きく変動した場合でも継手部は地盤変動に追従で
き、管路の耐震性を最高レベルにすることが可能であ
る。また、本推進力伝達リングを用いることで、管周辺
の環境を損なうことなく、周辺の環境により、水（中
性、アルカリ性、酸性）に膨潤して圧縮強度を失うこと
およびその時期の設定が可能となり、管周辺の条件に係
わらず、管路の耐震性を最高レベルにすることが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管継手の断面図である。

【図２】本発明の別の実施形態の断面図である。

【図３】推進力伝達用リングの正面図（Ａ）と同図にお
ける側断面図（Ｂ）である。

【図４】（Ａ）〜（Ｃ）によって本発明の管継手の接合
手順を示すそれぞれの断面図である。

【図５】本実施例における確保された継手伸縮量を示す
断面図である。

【図６】本発明の他の実施形態を示す断面図である。

【図７】従来技術の一部正面断面図である。

【図８】パイプインパイプ工法を示す正面断面図であ
る。

【図９】別の従来技術の一部正面断面図である。

【図１０】推進工法を示す正面断面図（Ａ）と推進工法
完了後を示す正面断面図（Ｂ）である。

【符号の説明】

１ 挿し口 ２ 受口 ３ 推進力伝達用リング ４ ゴム輪 ５ ロックリング ６ 外装コンクリート １０ ダクタイル鋳鉄管 １１ 押圧フランジ １２ 外周面 ２１ 側端面 ２２ 内周面 Ｒ 溶解層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｌ 21/00 Ｆ１６Ｌ 1/02 Ｅ (72)発明者 宇野 雄一 大阪市西区北堀江１丁目12番19号 株式会 社栗本鐵工所内 (72)発明者 末松 康成 大阪市西区北堀江１丁目12番19号 株式会 社栗本鐵工所内 (72)発明者 松永 俊明 大阪府吹田市西御旅町５番８号 株式会社 日本触媒内 Ｆターム(参考） 2D054 AC18 AD28 AD35 3H015 AA05 AC03 AE00 4F071 AA04 AA29 AA37 AE17 AF05 AF18 AH19 BA01 BB05 BB06 BC07 4J002 AA051 AA071 BE021 BG011 BG071 BG131 BH021 BJ001 BQ001 DE146 DE236 DJ046 DL006 FA106 FD016 GL00

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非開削で管路を新設または更新するパイ
   プインパイプ工法および地中を掘削しながら管を順次推
   進させて管路を布設する推進工法において、継合する管
   １０Ａの挿し口１に外装した押圧フランジ１１と他方の
   管１０Ｂの受口２の開口部の側端面２１との間に水溶性
   ポリマーを含有する材料で形成された推進力伝達用リン
   グ３を介装して、該リング３により後続の管からの推進
   力を先行する管へ伝達して管路を形成し、推進完了後、
   前記推進力伝達リング３が周辺の環境中の水に溶解して
   圧縮強度を失い、継手外周面に伸縮を可能とする環状の
   溶解層Ｒ或いは溶解消失し空間を形成することを特徴と
   する耐震推進工法。
2. 【請求項２】 パイプインパイプ工法および地中を掘削
   しながら管を順次推進させて管路を布設する推進工法に
   おいて、挿し口１の外周面１２に固定した押圧フランジ
   １１と受口２の開口部の側端面２１との間に、水溶性ポ
   リマーを含有する材料で形成され、推進工程時の推進力
   に対抗する圧縮強度を具え、推進工終了後周辺の環境中
   の水に溶解して崩壊或いは消失する推進力伝達用リング
   ３を介装したことを特徴とする耐震推進工法用管継手。
3. 【請求項３】 前記材料が、ポリビニルアルコールおよ
   びその誘導体（Ａ）、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）お
   よびその共重合体（Ｂ）、カルボキシル基またはその塩
   を有するビニル系ポリマー（Ｃ）、スルホン酸基または
   その塩を有するビニル系ポリマー（Ｄ）、アミノ基また
   はその塩を有するビニル系ポリマー（Ｅ）のいずれかか
   ら選ばれた１種以上の水溶性ポリマーを５０重量％以上
   含むことを特徴とする請求項２に記載の耐震推進工法用
   管継手。
4. 【請求項４】 前記材料が、充填材（Ｆ）を含むことを
   特徴とする請求項２または３に記載の耐震推進工法用管
   継手。
5. 【請求項５】 パイプインパイプ工法および地中を掘削
   しながら管を順次推進させて管路を布設する推進工法用
   の管継手において、挿し口１の外周面１２に固定した押
   圧フランジ１１と受口２の開口部の側端面２１との間
   に、推進工程時の推進力に対抗する圧縮強度を具え、推
   進工終了後周辺の環境中の水に溶解して崩壊或いは消失
   する推進力伝達用リング３を形成する材料に用いる水溶
   性ポリマーであって、ポリビニルアルコールおよびその
   誘導体（Ａ）、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）およびそ
   の共重合体（Ｂ）、カルボキシル基またはその塩を有す
   るビニル系ポリマー（Ｃ）、スルホン酸基またはその塩
   を有するビニル系ポリマー（Ｄ）、アミノ基またはその
   塩を有するビニル系ポリマー（Ｅ）のいずれかから選ば
   れた１種以上であることを特徴とする水溶性ポリマー。