JP2005120665A - 二次覆工省略型暗渠の継手 - Google Patents

Abstract

【課題】継手枠体の内部に充填した中詰め材の摩耗や当該部位からの水の侵入を防ぐことができると共に、中詰め材の施工作業性が良い二次覆工省略型暗渠の継手を提供する。
【解決手段】継手１は、暗渠２，２′の対向する端面に固定される継手枠１０，１０′の対向する内主桁１３，１３′の間に内外二重に止水ゴム２０（外側止水ゴム２１，内側止水ゴム２２）が水密的に架設配設されると共に、その内側に内周面カバーゴム３０が継手枠１０，１０′の内周略全体を覆って配設されて構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、上下水道、共同溝、洞道等の暗渠の接続に用いる可撓継手に関し、特にコンクリート二次覆工を省略したシールド管路に用いられる継手に関する。

シールド工法によって施工されるシールド管路の可撓継手として、接続される暗渠である一般セグメントの対向する端面にそれぞれ固定された暗渠周方向に連続する１対の継手枠体間に、可撓性を有する可撓止水部材としての止水ゴムが周方向に連続して水密的に架設され、この止水ゴムの変形によって接続される暗渠の相対変位を許容するものがある。

ところで、暗渠及びこのような継手の内周には通常止水と鋼材の腐食防止のために二次覆工コンクリートが打設されるが、近時、コスト低減のために二次覆工コンクリートを省略したシールド管路が増加傾向にある。

このような二次覆工省略型シールド管路を、導水トンネルや雨水用下水トンネル等の水を通す暗渠に採用する場合、その継手には二次覆工コンクリートにかわる止水性と耐蝕性を備えた構成とする必要がある。そのようなものとして特許文献１に開示のごときものがある。

これは、断面図である図７に示すように、接続される暗渠７１，７１′の対向する端面にそれぞれ固定された暗渠周方向に連続する１対の継手枠７２，７２′の間に、それぞれ可撓性を有する外周側可撓止水部材７３Ａと内周側可撓止水部材７３Ｂの二重の可撓止水部材７３が周方向に連続して水密的に架設されると共に、内周側可撓止水部材７３Ｂの内周側に短筒状の内周面カバーゴム７４が暗渠７１，７１′の内周面とほぼ同一面を形成してその取付端部が各継手枠７２，７２′の内主桁７２Ａ，７２Ａ′に装着されているものである。継手枠７２，７２′と暗渠７１，７１′の間及び周方向に分割された継手枠７１，７１′の分割ピースの間には、図示しないが内外二重にシール材が分割ピースを巻くように配設されてこのシール材の端部が可撓止水部材７３Ａ，７３Ｂの取付端部に圧着しており、これによって内外水圧に対して高い止水性を得ている。継手枠７２，７２′の内部には、中詰めコンクリート７４，７４′がその内周面を暗渠７１，７１′の内周面と連続するように充填打設されている。
特許公開２００３−１８４４９１号公報

しかしながら、上記のごとき構成の継手では、継手枠体の内部に充填された中詰めコンクリートが暗渠の内側に露出しているため、供用後に水流による摩耗や水の侵入の虞があった。また、その中詰めコンクリートの打設作業は内周面に沿って型枠を配設して行う必要があり、その型枠の設置・撤去に手間がかかって施工コストを要するという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、継手枠体の内部に充填した中詰め材の摩耗や当該部位からの水の侵入を防ぐことができると共に、中詰め材の施工作業性が良い二次覆工省略型暗渠の継手を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の二次覆工省略型暗渠の継手は、接続される暗渠の対向する端面にそれぞれ固定された暗渠周方向に連続する１対の継手枠体間に、可撓止水部材が周方向に連続して水密的に架設され、該可撓止水部材の変形によって該接続される暗渠の相対変位を許容する継手において、弾性素材によって形成された内周カバー部材が、前記接続暗渠の内周面と略同一面で前記継手の内周を覆って設けられて構成されていることを特徴とする。

また、上記継手枠体は、上記暗渠の外周と略同一外径で周方向に連続する外面板と、該外面板の外端部に当該継手の軸方向と直交して設けられた周方向に連続する板状の外主桁部材と、前記外面板の内端部に当該継手の軸方向と直交して設けられた周方向に連続する板状の内主桁部材と、前記外主桁と内主桁の間に板面を当該継手の軸方向として配設された縦リブ部材と、を備え、前記外主桁部材で前記暗渠に結合され、上記可撓止水部材は、上記暗渠にそれぞれ装着された前記両継手枠体の対向する前記内主桁の間に架設配設され、上記内周カバー部材は、その両側端がそれぞれ前記両継手枠体の前記外主桁と内主桁の間の内周側を閉塞して前記縦リブ部材に固定されて設けられていることを特徴とする。

更に、上記内周カバー部材は、その内周側から貫通して上記縦リブ部材に設けられた締着メネジ部材に螺合する締着ボルトによって周方向に連続する押さえ金具を介して上記継手枠体に装着されており、前記内周カバー部材には、前記押さえ金具と締着ボルトの頭部を収容する収容凹溝が形成され、該収容凹溝はコーキング材の充填によって平坦化されて構成されていることを特徴とする。

また、上記内周カバー部材は、上記継手枠体への装着部位が補強布によって補強されていることを特徴とする。

また、上記内周カバー部材には、当該内周カバー部材の上記継手枠体への装着後に前記継手枠体内に中詰め材を充填施工する注入孔が設けられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、内周カバー部材が暗渠の内面と略同一面で継手の内周面を覆って設けられているため、水を通す場合でも流水抵抗がなく、継手枠に直接水流が当たることがないので中詰めコンクリート等の摩耗や当該部位からの水の侵入を防ぐことができる。

また、請求項２に係る発明によれば、内周カバー部材が縦リブ部材に固定されていることにより、内周カバー部材で継手の内周面を覆って装着でき、水を通す場合でも流水抵抗がなく、継手枠に直接水流が当たることがないので中詰めコンクリートの摩耗や当該部位からの水の侵入を防ぐことができる。

更に、請求項３に係る発明によれば、内周カバー部材の内周面を平滑に構成でき、流水抵抗を少なくできると共に、ゴミ等の引っ掛かりを防ぐことができる。

また、請求項４に係る発明によれば、内周カバー部材の継手枠体への装着部位が補強布によって補強されているために暗渠の相対変位時においても装着部位は変形せず、暗渠の内面との連続性を保つことができる。

また、請求項５に係る発明によれば、内周カバー部材を装着した後にモルタル等を注入孔を介して注入しての中詰めコンクリート等の中詰め材を形成することができる。その際、内周カバー部材は型枠として機能するため、型枠の設置・撤去といった作業が不要となり、極めて施工作業性が良く、施工コストも低減できる。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明に係る二次覆工省略型暗渠の継手の一構成例を示す断面図であり、図２に外観斜視図を示すシールド工法によって構築された暗渠のＡ−Ａ断面図に相当する。

継手１によって接続される暗渠２，２′はシールド工法によって施工される断面形状が円形の暗渠であって、スチールセグメント、コンクリートセグメント、ダクタイルセグメント等のセグメント２Ａ，２Ａ′を円筒状に組立ててトンネル内面に覆工して構成されたものである。継手１による結合部はカバープレート４０によって覆われている。

継手１は、結合するそれぞれの暗渠２，２′の対向する端面に固定される左右対称の一対の継手枠体としての継手枠１０，１０′が、内外二重に配設された可撓止水部材としての止水ゴム２０（外側止水ゴム２１，内側止水ゴム２２）と内周カバー部材としての内周面カバーゴム３０とで水密的に連結され、これら止水ゴム２０と内周面カバーゴム３０の弾性変形によって接続した暗渠２，２′の相対変位を許容するように構成されている。左右の継手枠１０，１０′の形状は対称であり、以下、一方の継手枠１０の側について説明し、他方の継手枠１０′の側はダッシュ（′）を付した番号を付して説明を省略する。

継手枠１０は、暗渠２の外面と等しい曲率で屈曲された所定幅で板状の外面板としてのスキンプレート１１の内面に、外主桁部材としての外主桁１２と内主桁部材としての内主桁１３が暗渠２の軸方向に所定の間隔でそれぞれ溶接固定されると共に、これらの間にその板面を暗渠２の軸方向及び径方向として縦リブ部材としての縦リブ１４が周方向に所定間隔で配設されて構成されている。外主桁１２と内主桁１３の間の空間には、中詰め材としての中詰めコンクリート１７が充填形成されている。

外主桁１２はスキンプレート１１の外端部（暗渠２側の端部）に板面を暗渠２の軸方向と直交する方向として溶接固定されており、内主桁１３はスキンプレート１１の内端部に外主桁１２と平行に溶接固定されている。外主桁１２と内主桁１３の高さ（径方向の幅）はセグメント２Ａの高さと等しく設定されており、また、スキンプレート１１の内端は内主桁１３から対向側に所定の長さ張出している。

縦リブ１４は、外周側の縁がスキンプレート１１の内面と所定間隔で離間し、内周側の縁は、外主桁１２及び内主桁１３の内周縁より所定量外周側に引っ込んで設けられている。その内周縁には、内周面カバーゴム３０が締着される締着メネジ部材としての装着ナット１４Ａが軸方向を径方向として溶接固定されている。

上記のごとき継手枠１０は、外主桁１２がリング間ボルト３によって暗渠２を構成するセグメント２Ａに締結されることで、暗渠２に固定されている。

ここで、継手枠１０，１０′は、セグメント２Ａ，２Ａ′と同様に周方向に複数のピース（周分割ピース）に分割されたいわゆる可撓セグメントとして構成されており、周方向に複数連結されて暗渠２，２′と対応する円環状となるようになっている。その周分割ピースの周方向端部は、当該部位の断面図である図３に示すように、スキンプレート１１と外主桁１２及び内主桁１３に囲まれた領域を塞ぐように継手板１５が設けられており、隣接する周分割ピースの継手板１５を継手ボルト４で締結することで周分割ピースが連結されている。

外主桁１２と継手板１５には、内外周近傍にそれぞれ連続するシール溝１６Ａ，１６Ｂが形成されており、このシール溝１６Ａ，１６Ｂに水膨張ゴムからなるシール材５Ａ，５Ｂが配置され、そのシール材５Ａ，５Ｂの内側端部は内主桁１３の内側表面から僅かに内側に突出するように設定されている。

暗渠２，２′にそれぞれ固定された継手枠１０，１０′の内主桁１３，１３′の間は所定の間隔を有し、ここに止水ゴム２０（外側止水ゴム２１，内側止水ゴム２２）が配設されると共に、その内側に継手枠１０，１０′の内周略全体を覆って内周面カバーゴム３０が配設されている。また、スキンプレート１１，１１′の先端縁間は所定の間隔を有してここに発泡ゴムによる緩衝材５１が介装され、その外周面にスキンプレート１１，１１′の間を渡してカバープレート４０がスキンプレート１１，１１′のいずれか一方に溶接されて配設されている。

外側止水ゴム２１は、クロロプレンゴム等の弾性を有する素材によって、中央に断面Ｖ字状の屈曲部２１Ａを備えると共に両端に内周側に直角に延びる取付部２１Ｂ，２１Ｂを備えて形成されており、両端の取付部２１Ｂ，２１Ｂで内主桁１３，１３′に周方向に長い押え金具２３，２３を介して周方向に所定の間隔で取付ボルト２４、２４によって締着されて、スキンプレート１１，１１′の内周側に隣接して設けられている。取付部２１Ｂ，２１Ｂは、シール溝１６Ａに配設されたシール材５Ａの内主桁１３，１３′から突出する端部に押圧・圧着され、これによって外水圧に対して止水し得るようになっている。

内側止水ゴム２２は、外側止水ゴム２１と同様にクロロプレンゴム等の弾性素材によって、中央に断面逆Ｖ字状の屈曲部２２Ａを備えると共に両端に外周側に直角に延びる取付部２２Ｂ，２２Ｂを備えて形成されており、両端の取付部２２Ｂ，２２Ｂで内主桁１３，１３′に周方向に長い押さえ金具２５を介して周方向に所定の間隔で取付ボルト２６によって締着されて、内周を内主桁１３の内周縁と一致させて設けられている。屈曲部２２Ａには、発泡ゴムによる目地材５２が嵌込まれて内周側が面一化されている。取付部２２Ｂ，２２Ｂは、シール溝１６Ｂに配設されたシール材５Ｂの内主桁１３，１３′から突出する端部に押圧・圧着され、これによって内水圧に対して止水し得るようになっている。

内周面カバーゴム３０は、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭ，天然ゴム等の耐摩耗性の高い弾性素材によって、図４にその断面図を示すように、伸縮部３０Ａの両側端にそれぞれ装着部３０Ｂ，３０Ｂを備えて当該継手１の内周面略全域を覆い得る板状に形成されている。

伸縮部３０Ａは装着時に内周面が暗渠２，２′の内周面と一致する厚さに設定され、装着部３０Ｂは外周が大径化する側に厚くその外周側に合成樹脂繊維による補強布３０Ｃが貼付されて補強されると共に継手枠１０への装着部位（縦リブ１４に固定された装着ナット１４Ａと対応する位置）の内周側に所定深さの収容凹溝としての装着溝３０Ｄが形成され、更に、注入孔３０Ｅが貫通形成されている。そして、当該部位の拡大図である図５に示すように、装着溝３０Ｄの内周側から貫通して装着ナット１４Ａに螺合する締着ボルトとしての装着ボルト３１によって、周方向に連続する押さえ板部材としての押さえ板３２を介して継手枠１０，１０′に固定されている。伸縮部３１の外周面は内主桁１３の内周縁及び内周面カバーゴム３０の内周面に当接し、装着部３０Ｂの外周面は装着ナット１４Ａの内周側端面に当接し、内周面は暗渠２，２′の内周面と一致している。装着ボルト３１の頭部は装着溝３０Ｄ内に収容され、その装着溝３０Ｄの残余空間と、当該内周面カバーゴム３０の側縁と暗渠２，２′との隙間にはコーキング材５３が充填されて平坦化されている。注入孔３０Ｅは所定径で周方向に所定間隔で形成されており、当該内周面カバーゴム３０を継手枠１０，１０′に装着した後、ここから中詰めコンクリート１７を形成するモルタルが注入され、注入後に発泡ゴム又は樹脂等によって閉塞されているものである。

このような継手１の施工は、図６に断面図を示すように、左右両継手枠１０，１０′が外側止水ゴム２１と推力受材６０によって結合された状態で行われる。推力受材６０は内側止水ゴム２２の装着部位に介装され、掘進時に作用する推力はこの推力受材６０が受けて両継手枠１０，１０′の間隔を維持する。そして、掘進が完了した後、推力受材６０が撤去され、内側止水ゴム２２と内周面カバーゴム３０が装着され、更に、内周面カバーゴム３０のモルタル注入孔３０Ｅを介したモルタルの注入によって中詰めコンクリート１７が形成されて前述の設置状態とされるものである。

上記のごとく構成された継手１では、二重に配設された止水ゴム２０（外側止水ゴム２１，内側止水ゴム２２）の屈曲部２１Ａ，２２Ａ及び内周面カバーゴム３０の伸縮部３１の伸縮弾性変形によって、内外の水密性を保って暗渠２，２′の相対変位を許容する。

内周面カバーゴム３０は、暗渠２，２′の内面と同一面で継手１の内周面を覆っているために水を通す場合でも流水抵抗がなく、継手枠１０，１０′内部の中詰めコンクリート１７に直接水流が当たることがないので中詰めコンクリート１７の摩耗や当該部位からの水の侵入を防ぐことができる。また、内周面カバーゴム３０を装着した後に中詰めコンクリート１７を形成することで、内周面カバーゴム３０を型枠として機能させることができ、型枠の設置・撤去といった作業が不要となるために施工性が良いものである。

本発明に係る二次覆工省略型暗渠の継手の一構成例を示す暗渠の継手部の断面図である。 継手によって接続される暗渠の外観斜視図である。 継手枠体の周方向接続部の断面図である。 内周面カバーゴムの断面図である。 内周面カバーゴムの装着部位の拡大断面図である。 継手施工時の断面図である。 従来例としての継手の断面図である。

符号の説明

１ 継手
２，２′ 暗渠
１０ 継手枠（継手枠体）
１１ スキンプレート（外面板）
１２ 外主桁（外主桁部材）
１３ 内主桁（内主桁部材）
１４ 縦リブ（縦リブ部材）
１４Ａ 装着ナット（締着メネジ部材）
１７ 中詰めコンクリート（中詰め材）
２０ 止水ゴム（可撓止水部材）
２１ 外側止水ゴム（可撓止水部材）
２２ 内側止水ゴム（可撓止水部材）
３０ 内周面カバーゴム（内周カバー部材）
３０Ｂ 装着部
３０Ｃ 補強布
３０Ｄ 装着溝（収容凹溝）
３０Ｅ 注入孔
３１ 装着ボルト（締着ボルト）
３２ 押さえ板（押さえ板部材）
５３ コーキング材

Claims (5)

1. 接続される暗渠の対向する端面にそれぞれ固定された暗渠周方向に連続する１対の継手枠体間に、可撓止水部材が周方向に連続して水密的に架設され、該可撓止水部材の変形によって該接続される暗渠の相対変位を許容する継手において、
   弾性素材によって形成された内周カバー部材が、前記接続暗渠の内周面と略同一面で前記継手の内周を覆って設けられて構成されていることを特徴とする二次覆工省略型暗渠の継手。
2. 上記継手枠体は、上記暗渠の外周と略同一外径で周方向に連続する外面板と、該外面板の外端部に当該継手の軸方向と直交して設けられた周方向に連続する板状の外主桁部材と、前記外面板の内端部に当該継手の軸方向と直交して設けられた周方向に連続する板状の内主桁部材と、前記外主桁と内主桁の間に板面を当該継手の軸方向として配設された縦リブ部材と、を備え、前記外主桁部材で前記暗渠に結合され、
   上記可撓止水部材は、上記暗渠にそれぞれ装着された前記両継手枠体の対向する前記内主桁の間に架設配設され、
   上記内周カバー部材は、その両側端がそれぞれ前記両継手枠体の前記外主桁と内主桁の間の内周側を閉塞して前記縦リブ部材に固定されて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の二次覆工省略型暗渠の継手。
3. 上記内周カバー部材は、その内周側から貫通して上記縦リブ部材に設けられた締着メネジ部材に螺合する締着ボルトによって周方向に連続する押さえ板部材を介して上記継手枠体に装着されており、前記内周カバー部材には、前記押さえ金具と締着ボルトの頭部を収容する収容凹溝が形成され、該収容凹溝はコーキング材の充填によって平坦化されて構成されていることを特徴とする請求項２に記載の二次覆工省略型暗渠の継手。
4. 上記内周カバー部材は、上記継手枠体への装着部位が補強布によって補強されていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の二次覆工省略型暗渠の継手。
5. 上記内周カバー部材には、当該内周カバー部材の上記継手枠体への装着後に前記継手枠体内に中詰め材を充填施工する注入孔が設けられていることを特徴とする請求項２，３又は４に記載の二次覆工省略型暗渠の継手。
   
   
   

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