JP2005282209A - 鋼管矢板継手の止水方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 鋼管設置時に止水のための部材が破損することなく、継手同士の間を確実に止水することができる鋼管矢板継手の止水方法を提供すること。
【解決手段】 鋼管３に一対のＬ型鋼材９を固定して雄型継手１０を形成し、他の一対のＬ型鋼材７を固定して雌型継手８を形成する。雌型継手８では、Ｌ型鋼材７の脚部７ａと鋼管３との接合部付近に、鋼管３の外面軸方向に沿って扁平状のゴムチューブ１３が配置され、ゴムチューブ１３の側方に、鋼管３の外面軸方向に沿って、保護用丸鋼１１が配置される。保護用丸鋼１１は、雌型継手８と雄型継手１０とを組み合わせる際に、ゴムチューブ１３とアーム部９ｂとの間に隙間が生じた状態でアーム部９ｂに接触する位置に固定され、鋼管３の設置時にゴムチューブ１３が破損するのを防ぐ。ゴムチューブ１３は、流体２１を注入して膨張させることにより、雄型継手１０と雌型継手８との隙間を封じる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、鋼管矢板継手の止水方法に関するものである。

従来、鋼管を連結して鋼管矢板を形成する際には、Ｐ−Ｐ型、Ｌ−Ｔ型、Ｐ−Ｔ型の継手を用いるのが一般的である。他に、Ｌ−Ｌ型等の継手が用いられている。継手部を形成するには、継手内部を掘削してモルタル等の止水材を充填する。

Ｐ−Ｐ型継手の止水には、継手に可撓性袋を挿入し、袋内に水を充填加圧膨張させて遮水した後、残りの部分に水硬性シール材を充填する方法（例えば、特許文献１参照）がある。Ｌ−Ｔ型継手の止水には、一方の継手に可撓性環状部材を設け、止水材を注入するときに環状部材に流体を供給して拡径させる方法（例えば、特許文献２参照）がある。

Ｐ−Ｔ型継手の止水には、Ｔ型継手に止水用部材を設置し、中空部に流体を充填して断面を拡大させる方法（例えば、特許文献３参照）がある。Ｌ−Ｌ型継手の止水には、一方の継手に水膨潤ゴム等の遮断手段を設けた後、遮水材料を充填する方法（例えば、特許文献４参照）がある。
特開昭５５−１０５０２４号公報 特開平１−１６３３１３号公報 特開２００２−２６６３４４号公報 特開２００３−５５９５８号公報

しかしながら、モルタルを袋状のグラウトジャケットに入れて充填した場合、強度不足となることがある。また、一方の継手に止水のための部材を設けて継手同士の隙間を封じる場合、鋼管の打ち込み時に、他方の継手金物によって止水のための部材が傷つけられる可能性がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、鋼管設置時に止水のための部材が破損することなく、継手同士の間を確実に止水することができる鋼管矢板継手の止水方法を提供することである。

前述した目的を達成するための本発明は、第１の鋼管に軸方向に沿って鋼材を固定して形成された第１の継手と、第２の鋼管に軸方向に沿って鋼材を固定して形成された第２の継手とを連結して鋼管矢板を形成する際の止水方法であって、前記第１の継手に軸方向に沿って配置された扁平状のチューブと前記第２の継手との接触を、前記第１の継手に軸方向に沿って固定された保護用棒材によって防ぎつつ、前記第１の継手と前記第２の継手とを組み合わせた後、前記扁平状のチューブに流体を注入して膨張させることにより、前記第１の継手と前記第２の継手との隙間を封じることを特徴とする鋼管矢板継手の止水方法である。

第１の継手は、例えば、第１の鋼管に、アーム部が内向きとなるように一対のＬ型鋼材を固定して形成された雌型継手であり、第２の継手は、第２の鋼管に、アーム部が外向きとなるように一対のＬ型鋼材を固定して形成された雄型継手である。扁平状のチューブは、例えば、雌型継手を形成する一対のＬ型鋼材と第１の鋼管との接合部付近に、第１の鋼管の外面軸方向に沿って配置される。この場合、保護用棒材は、チューブの側方に、第１の鋼管の外面軸方向に沿って固定される。保護用棒材は、丸鋼とするのが望ましい。

扁平状のチューブは、下端部が第１の鋼管に扁平状に固定される。チューブは、ゴム製で、縦方向の伸びを拘束する繊維を有し、断面方向にのみ膨張する。チューブの断面径は、２倍以上に拡大するものとする。チューブは、複数の部分で構成してもよい。この場合、複数の部分を、外周を包囲する膨張性の別部材で接続する。膨張性の別部材は、チューブに追随して拡径するものとする。

本発明では、第１の鋼管に軸方向に沿って鋼材を固定して形成された第１の継手に、軸方向に沿って配置された扁平状のチューブと、軸方向に沿って固定された保護用棒材とを設ける。そして、第２の鋼管に軸方向に沿って鋼材を固定して形成された第２の継手と扁平状のチューブとの接触を、保護用棒材によって防ぎつつ、第１の継手と第２の継手とを組み合わせる。その後、扁平状のチューブに流体を注入して膨張させることにより、第１の継手と第２の継手との隙間を封じる。

本発明の鋼管矢板継手の止水方法によれば、鋼管設置時に止水のための部材が破損することなく、継手同士の間を確実に止水することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、鋼管矢板１の斜視図である。図１に示すように、鋼管矢板１は、複数の鋼管３を、継手５で連結したものである。継手５は、鋼管３に固定された雌型継手８と雄型継手１０とを組み合わせ、内部にモルタル等の充填材２３を充填して形成される。

図２は、鋼管３の立面図、図３は、鋼管矢板１を水平面で切断した断面図、図４は、鋼管矢板１を垂直面で切断した断面図である。図２は、図３のＡ−Ａによる断面図、図４は、図３のＢ−Ｂによる断面図を示す。

図３に示すように、継手５の雄型継手１０は、１対のＬ型鋼材９をアーム部９ｂが外向きとなるように配置し、脚部９ａを鋼管３の外側面に固定して形成される。鋼管３の外周面のうち、１対のＬ型鋼材９に挟まれた部分には、鋼材１４が配置される。Ｌ型鋼材９、鋼材１４は、鋼管３の軸方向に沿って設置される。

図２から図４に示すように、継手５の雌型継手８は、１対のＬ型鋼材７をアーム部７ｂが内向きとなるように配置し、脚部７ａを鋼管３の外側面に固定して形成される。鋼管３の外周面のうち、１対のＬ型鋼材７に挟まれた部分には、ゴムチューブ１３と保護用丸鋼１１、鋼材１４が配置される。Ｌ型鋼材７、ゴムチューブ１３、保護用丸鋼１１、鋼材１４は、鋼管３の軸方向に沿って設けられる。

ゴムチューブ１３は、扁平状であり、Ｌ型鋼材７の脚部７ａと鋼管３との接合部付近に配置される。ゴムチューブ１３の下端部は、扁平な状態で、固定用部材１７によって鋼管３の外周面に固定される。固定用部材１７は、例えば、プレートとネジとで構成される。ゴムチューブ１３の上端部には、加圧保護管１９が設けられる。ゴムチューブ１３を複数の部分１２で構成する場合には、ゴムチューブ１３の外周を包囲するジョイント材１５を用いて複数の部分１２を接合する。

ゴムチューブ１３は、編組されていない軸方向に沿う縦糸補強層を有する。この補強層により、ゴムチューブの表層が強化される。ゴムチューブ１３は、内部に流体２１（図５、図６）を充填することにより膨張するが、縦糸補強層を有するため、軸方向には伸びない。ゴムチューブ１３は、周方向にのみ伸び、２倍以上に拡径する。

ジョイント材１５は、ゴムチューブ１３と同様の材質で、ゴムチューブ１３に追随して伸びるものとする。ジョイント材１５を用いることにより、鋼管３の長さの変化に対応できる。加圧保護管１９は、ゴムチューブ１３の鋼管３から軸方向に露出している部分の過剰な膨張や伸びを抑えるための器であり、ゴムチューブ１３への圧力注入口を兼ねている。

保護用丸鋼１１は、ゴムチューブ１３の側方に配置され、鋼管３に固定される。図３に示すように、保護用丸鋼１１は、雄型継手１０と雌型継手８とを組み合わせた際に、Ｌ型鋼材９との接触によるゴムチューブ１３の破損を防ぐことができるような位置に固定される。保護用丸鋼１１がＬ型鋼材９のアーム部９ｂに当接した状態のとき、ゴムチューブ１３とＬ型鋼材９のアーム部９ｂとの間には隙間が生じ、ゴムチューブ１３とアーム部９ｂとは接触しない。

鋼材１４は、２本の保護用丸鋼１１の間に配置され、鋼管３に固定される。雌型継手８内の鋼材１４、雄型継手１０内の鋼材１４は、いずれも、異型棒鋼等であり、鋼管３とモルタル２３（図７）との付着を確実にするための部材である。

図１に示すような鋼管矢板１の継手５を形成するには、まず、図３、図４に示すように、既設の鋼管３の雌型継手８に、隣接する鋼管３の雄型継手１０を挿入しつつ、鋼管３を地盤に打ち込む。

鋼管３の打ち込み時、ゴムチューブ１３の表層に設けられた補強層は打ち込み方向に沿う縦糸補強層として形成されていることから、土砂等の影響によるゴムチューブ１３の損傷を抑制することができる。また、保護用丸鋼１１により、アーム部９ｂとの接触によるゴムチューブ１３の損傷を避けることができる。さらに、ゴムチューブ１３の下端部が、固定用部材１７によって扁平な状態で鋼管３に固定されているため、鋼管３の打ち込みの際の挿入抵抗が少ない。

図５は、鋼管矢板１を水平面で切断した断面図、図６は、鋼管矢板１を垂直面で切断した断面図である。図３、図４に示すように雄型継手８と雌型継手１０を組み合わせた後、図５、図６に示すように、継手５内の土砂（図示せず）を切削し、ゴムチューブ１３内に流体２１を充填する。流体２１は、例えば、水、空気等とする。なお、上述したように、ゴムチューブ１３は、周方向にのみ膨張する。

流体２１の充填によって膨張したゴムチューブ１３は、雌型継手８のＬ型鋼材７の脚部７ａと、雄型継手１０のＬ型鋼材９のアーム部９ｂとに接触し、雌型継手８と雄型継手１０との間の隙間を封じる。これにより、外部から継手５内への水や土砂の流入を防ぐことができる。

図７は、鋼管矢板１を水平面で切断した断面図である。図５、図６に示すように、ゴムチューブ１３を膨張させて雌型継手８と雄型継手１０との止水を行った後、図７に示すように、雌型継手８および雄型継手１０の内部にモルタル２３を充填し、継手５を完成する。継手５内において、鋼管３に鋼材１４を固定することで、モルタル２３と鋼管３との付着を確実にすることができる。

このように、本実施の形態によれば、継手５内に設けたゴムチューブ１３を膨張させ、雌型継手８と雄型継手１０の間の止水を行うが、ゴムチューブ１３は、鋼管３を打ち込む際には扁平であり、下端部が扁平な状態で鋼管３に固定されているため、打ち込み時の挿入抵抗が少ない。ゴムチューブ１３は、同様の材質のジョイント材１５を用いて複数の部分１２を接合して形成することにより、多様な長さの鋼管３に対応できる。

また、ゴムチューブ１３の表層に設けられた補強層は打ち込み方向に沿う縦糸補強層として形成されていることから、鋼管３の打ち込み時に、土砂等の影響によるゴムチューブ１３の損傷を抑制することができる。さらに、雌型継手８に保護用丸鋼１１を設け、雄型継手１０と雌型継手８と組み合わせる際に、ゴムチューブ１３とＬ型鋼材９のアーム部９ｂとの間に隙間がある状態で保護用丸鋼１１がアーム部９ｂに当接するようにすることにより、鋼管３の打ち込み時にアーム部９ｂとの接触によるゴムチューブ１３の損傷を避けることができる。

図８は、図３と比較して鋼管３同士の間隔が狭い場合の継手５の水平断面図を示す。図８の（ａ）図は、鋼管３同士の間隔が図３より少し狭い場合、図８の（ｂ）図は、鋼管３同士の間隔が図８の（ａ）図よりさらに狭い場合の継手５の水平断面図である。

本実施の形態では、図８の（ａ）図、図８の（ｂ）図に示すように鋼管３同士の間隔が狭い場合にも、ゴムチューブ１３に流体２１を充填し、膨張したゴムチューブ１３を雌型継手８のＬ型鋼材７の脚部７ａおよび雄型継手１０のＬ型鋼材９のアーム部９ｂに接触させることで対応できる。

ゴムチューブ１３の自然状態での径、扁平な状態での幅は、Ｌ型鋼材７、Ｌ型鋼材９の寸法や設置位置に応じて決定するが、２倍以上に拡径するゴムチューブ１３を用いることで、打ち込み後の鋼管３同士の間隔にばらつきがある場合にも、確実に止水を行うことができる。

なお、ゴムチューブ１３の設置位置は、雌型継手８の鋼管３の外周面でなくてもよい。雄型継手１０のＬ型鋼材９のアーム部９ｂ（雌型継手８のＬ型鋼材７のアーム部７ｂと対向する面）にゴムチューブ１３を設けてもよい。この場合、ゴムチューブ１３の側方に、鋼管３の打ち込み時にゴムチューブ１３と雌型継手８との接触を防ぐことができるような大きさや形状の保護用丸鋼１１を固定する。

また、雌型継手８のＬ型鋼材７のアーム部７ｂ（雄型継手１０のＬ型鋼材９のアーム部９ｂと対向する面）にゴムチューブ１３を設けてもよい。この場合、ゴムチューブ１３の側方に、鋼管３の打ち込み時にゴムチューブ１３と雄型継手１０との接触を防ぐことができるような大きさや形状の保護用丸鋼１１を固定する。

さらに、保護用丸鋼１１以外に、異なる形状の保護用棒材を用いてもよい。ゴムチューブ１３のジョイント材１５は必要に応じて設けられ、設置箇所は１ヶ所に限らない。

以上、添付図面を参照しながら本発明にかかる鋼管矢板継手の止水方法の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、鋼管の継手の種類は、図１から図７に示すＬ−Ｌ型に限らない。ゴムチューブは、膨張時に雄型継手と雌型継手の双方に接触して隙間を封じ、外部から継手内への土砂や水の流入を防ぐことができる位置に設置すればよい。このとき、保護用棒材は、雄型継手とゴムチューブ、または、雌型継手とゴムチューブとの接触を防ぐことができるような位置に設置される。

鋼管矢板１の斜視図 鋼管３の立面図 鋼管矢板１を水平面で切断した断面図 鋼管矢板１を垂直面で切断した断面図 鋼管矢板１を水平面で切断した断面図 鋼管矢板１を垂直面で切断した断面図 鋼管矢板１を水平面で切断した断面図 鋼管３同士の間隔が狭い場合の継手５の水平断面図

符号の説明

１………鋼管矢板
３………鋼管
５………継手
７、９………Ｌ型鋼材
７ａ、９ａ………脚部
７ｂ、９ｂ………アーム部
８………雌型継手
１０………雄型継手
１１………保護用丸鋼
１３………ゴムチューブ
１５………ジョイント材
１７………固定用部材
２１………流体
２３………モルタル

Claims (7)

1. 第１の鋼管に軸方向に沿って鋼材を固定して形成された第１の継手と、第２の鋼管に軸方向に沿って鋼材を固定して形成された第２の継手とを連結して鋼管矢板を形成する際の止水方法であって、
   前記第１の継手に軸方向に沿って配置された扁平状のチューブと前記第２の継手との接触を、前記第１の継手に軸方向に沿って固定された保護用棒材によって防ぎつつ、前記第１の継手と前記第２の継手とを組み合わせた後、
   前記扁平状のチューブに流体を注入して膨張させることにより、前記第１の継手と前記第２の継手との隙間を封じることを特徴とする鋼管矢板継手の止水方法。
2. 前記第１の継手は、前記第１の鋼管に、アーム部が内向きとなるように一対のＬ型鋼材を固定して形成された雌型継手であり、
   前記扁平状のチューブは、前記一対のＬ型鋼材と前記第１の鋼管との接合部付近に、前記第１の鋼管の外面軸方向に沿って配置されることを特徴とする請求項１記載の鋼管矢板継手の止水方法。
3. 前記第２の継手は、前記第２の鋼管に、アーム部が外向きとなるように一対のＬ型鋼材を固定して形成された雄型継手であることを特徴とする請求項２記載の鋼管矢板継手の止水方法。
4. 前記保護用棒材は、前記チューブの側方に、前記第１の鋼管の外面軸方向に沿って固定されることを特徴とする請求項２記載の鋼管矢板継手の止水方法。
5. 前記チューブは、下端部が前記第１の鋼管に扁平状に固定されることを特徴とする請求項２記載の鋼管矢板継手の止水方法。
6. 前記チューブは、ゴム製であり、縦方向の伸びを拘束する繊維を有し、断面方向にのみ膨張することを特徴とする請求項１記載の鋼管矢板継手の止水方法。
7. 前記チューブは複数の部分からなり、前記複数の部分が、外周を包囲する膨張性の別部材で接続されることを特徴とする請求項１記載の鋼管矢板継手の止水方法。

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