JP2006097445A - ケーシングジョイントの連結用ロック部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 止水機能を備えたケーシングジョイントの連結用ロック部材の提供。
【解決手段】 環状本体１の中心取付け穴２内には、取付けボルト３及び取付けナット４が取付けられ、この取付けボルト３の頭部８は、固定リング５によって抜け止めされている。環状本体１のテーパー外面６には、止水用のＯリング７が備えられるように周溝６ａが形成される。止水用のＯリング７は、その外周部分の一部が周溝６ａから突出し、その突出量δが、止水用のＯリング７の線径Ｄを基準にすれば、好ましくは０．３０Ｄ〜０．４５Ｄの範囲内で設定され、周溝６ａの溝幅Ｗが、１．３０Ｄ〜１．４０Ｄの範囲内で設定される。前記取付けボルト３の鍔部分８ａを受け入れる環状本体１の二段穴２ｂには、環状溝１３が形成されるとともに、この環状溝１３内には、第２の止水用Ｏリング１４が位置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ケーシングジョイントの連結用ロック部材に関し、特に、連結用ロック部材の環状本体には、止水用のＯリングが備えられるようにしたケーシングジョイントの止水技術に関する。

従来、この種のケーシングジョイントの連結用ロック部材は、環状本体には、取付けボルト及び取付けナットが組み込まれるとともに、この取付けボルトが固定リングの利用により抜け止めされる構成になっている。
したがって、この連結用ロック部材は、ケーシングジョイントを単に連結する構造になっているだけで止水の機能を備えていない。つまり、このケーシングチューブは、穿孔した孔壁を保持する機能を有しているが、大型化されるため、地中下の圧力によって、泥水がロック部材を介して、ケーシングチューブの外径側又は内径側に流入し、有効な止水を行えない問題点があった。
特開平６−２７２４６８号公報 特開平８−２１００７３号公報

解決しようとする問題点は、前記ケーシングチューブについては、穿孔した孔壁を保持する機能だけでなく、地中化の圧力によっても、泥水の有効な止水の機能が確保される点にある。

本発明に係る請求項１記載のケーシングジョイントの連結用ロック部材は、テーパー外面及び中心取付け穴を有する環状本体と、鍔部分を備えた頭部及びねじ部から構成され、しかも環状本体の大径側から中心取付け穴内に回動可能に嵌挿される取付けボルトと、環状本体の小径側にあって、取付けボルトのねじ部と螺合する取付けナットと、前記取付けボルトの頭部側に位置し鍔部分を抜け止めする固定リングとからなるケーシングジョイントの連結用ロック部材において、前記環状本体のテーパー外面に形成された周溝内には、外周部分の一部を突出させた止水用のＯリングが備えられるようにしたことを特徴とする。

上記構成によれば、環状本体のテーパー外面には、止水用のＯリングが、その外周部分の一部を突出させるように備えられている。このため、ケーシングジョイントの取付け穴に装着されたときには、止水機能が働き、ケーシングチューブによる止水が有効に行われる。この結果、ケーシング工法による穿孔能率も向上する。

また、請求項２記載のケーシングジョイントの連結用ロック部材は、前記環状本体の中心取付け穴には、取付けボルトの鍔部分を受け入れる二段穴が形成され、しかもこの二段穴の底面に形成された環状溝内には、第２の止水用のＯリングが位置するようにした請求項１記載のケーシングジョイントの連結用ロック部材である。

上記構成によれば、前記環状本体の中心取付け穴の二段穴には、第２の止水用のＯリングが位置しているため、さらに機密性が高められるので、有効な止水が行える。

さらに、請求項３記載のケーシングジョイントの連結用ロック部材は、前記環状本体のテーパー外面に位置する止水用のＯリングにおける周溝からの突出量δが、Ｏリングの線径Ｄに対して、δ＝０．３０Ｄ〜０．４５Ｄの範囲内で設定されている請求項１又は請求項２記載のケーシングジョイントの連結用ロック部材である。この場合、突出量δの特定は、各種の穿孔試験などから有効値として選択したものである。

上記構成によれば、止水用のＯリングは、ケーシングジョイントの取付け穴に対する機密性が確実に高められるので、止水が有効かつ適切に行われる。

また、請求項４記載のケーシングジョイントの連結用ロック部材は、前記周溝の溝幅Ｗは、Ｏリングの線径Ｄに対して、Ｗ＝１．３０Ｄ〜１．４０Ｄの範囲内で設定されている請求項３記載のケーシングジョイントの連結用ロック部材である。この場合、周溝の溝幅Ｗの特定は、Ｏリングの周溝内における安定性を考慮し、各種の穿孔試験などによって有効値として選択したものである。

上記構成によれば、止水用のＯリングは、ケーシングジョイントの取付け穴に対する機密性が確実に高められ、止水が有効かつ適切に行われる。

本発明に係るケーシングジョイントの連結用ロック部材は、環状本体のテーパー外面に形成された周溝内には、外周部分の一部を突出させた止水用のＯリングが備えられる。このため、ケーシングジョイントに取付けられたときには、ケーシングチューブによる止水が有効に行われる。

また、本発明に係るケーシングジョイントの連結用ロック部材は、環状本体の中心取付け穴には、取付けボルトの鍔部分を受け入れる二段穴が形成され、しかもこの二段穴の底面に形成された環状溝内には、第２の止水用のＯリングが位置する。このため、取付けボルト及び取付けナット間でも止水機能が確保される。したがって、ケーシングチューブによる止水がさらに有効になる。

さらに、本発明に係るケーシングジョイントの連結用ロック部材は、環状本体のテーパー外面に位置する止水用のＯリングについては、周溝からの突出量δがＯリングの線径Ｄに対して、δ＝０．３０Ｄ〜０．４５Ｄの範囲内で設定されている。このような特定範囲内に設定した場合、止水機能がより確実に行われるため、ケーシングチューブによる止水の安定化が得られる。
また、周溝の溝幅ＷがＯリングの線径Ｄに対して、Ｗ＝１．３０Ｄ〜１．４０Ｄの範囲内で設定されている。特定範囲内に設定した場合、Ｏリングの溝内における機密性が良くなるため、ケーシングチューブによる止水の安定化が得られる。

環状本体のテーパー外面に形成された周溝内には、外周部分の一部を突出させた止水用のＯリングが備えられるようになっている。
また、環状本体の中心取付け穴には、二段穴ガ形成され、この二段穴の環状溝内には、第２の止水用のＯリングが位置する。この場合、止水用のＯリングは、周溝からの突出量δが、Ｏリングの線径Ｄに対して、δ＝０．３０Ｄ〜０．４５Ｄの範囲内で設定され、また周溝の溝幅Ｗは、Ｏリングの線径Ｄに対して、Ｗ＝１．３０Ｄ〜１．４０Ｄの範囲内で設定される。

以下、本発明に係るケーシングジョイント用ロック部材について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るケーシングジョイントの連結用ロック部材を概念的に示した断面図である。

第１実施形態のケーシングジョイントの連結用ロック部材は、環状本体１の中心取付け穴２に対して、取付けボルト３及び取付けナット４が組み込まれるとともに、前記取付けボルト２は、固定リング５によって、中心取付け穴２から抜け止めされる。
そして、環状本体１は、テーパー外面６に周溝６ａを形成し、この６ａ内には、止水用のＯリング７が備えられている。この場合、止水用のＯリング７は、その外周部分の一部が６ａから突出するもので、取付け時点では、押圧変形によって、ケーシングジョイントに対する機密性が高められる。

また、前記取付けボルト３は、鍔部分８ａを備えた頭部８及びねじ部９からなり、鍔部分８ａが環状本体１の大径側から穿設さ二段穴部分２ｂに位置する。そして、環状本体１の一段穴部分２ａ内には、前記固定リング５が位置し、固定リング５の内穴５ａ内に取付けボルト３の頭部８が位置する。なお、固定リング５は、環状本体１に対しては、通常溶接によって固着される。
さらに、前記取付けナット４は、環状本体１の小径端側に対して、大径の円板状部分１０を有し、その一端側には、環状本体１のテーパー穴２ｃに適合するテーパー部分１１が膨出するとともに、その軸中心部分には、取付けボルト３のねじ部９に螺合するねじ穴１２が形成されている。なお、取付けナット４の円板状部分１０には、回動用の係合穴１０ａが形成されている。

図２（ａ）は、本発明ケーシングジョイントの連結用ロック部材が、雄ジョイント２０ａ及び雌ジョイント２０ｂに取付けられた状態を示した断面図、図２（ｂ）は、キー及びキー溝による結合部分を示した一部側面図である。
そして、図２（ａ）によれば、取付けボルト３の頭部８が、雌ジョイント２０ｂの外径側に位置し、取付けボルト３のねじ部９及び取付けナット４が、雄ジョイント２０ａの内径側に位置するようになっている。しかし、ケーシングチューブに路下空間が存在するような場合には、取付けボルト３の頭部８が、雄ジョイント２０ａの内径側に位置し、取付けボルト３のねじ部９及び取付けナット４が、雌ジョイント２０ｂの外径側に位置するようにしてもよい。なお、取付けボルト３の回動は、頭部８に設けられた係合穴８ｂにレンチ（図示せず）を挿入することにより行なわれる。
また、雄ジョイント２０ａ及び雌ジョイント２０ｂは、それぞれ円筒形をなすのであるが、その連結は、前述した連結用ロック部材だけでなく、図２（ｂ）で示されるように、雌ジョイント２０ｂ側に形成されたキー溝２１及び雄ジョイント２０ａのキ−２２によっても行われる。この場合、キー２２は、矩形状の頭部２２ａ及び軸部２２ｂからなり、この軸部２２ｂが、雄ジョイント２０ａの穴部２３内に取付けられ、最終的には、溶接などによって連結される。

次いで、本発明の第２実施形態について説明するが、前述した第１実施形態と同様な構成部品には、同一符号を付して説明を省略または簡略化する。図３は、第２実施形態のケーシングジョイントの連結用ロック部材を概念的に示した断面図である。
そして、第２実施形態のケーシングジョイントの連結用ロック部材は、環状本体１の中心取付け穴２には、取付けボルト３の鍔部分８ａを受け入れる二段穴２ｂが形成され、この二段穴２ｂの底面にある環状溝１３内には、第２の止水用Ｏリング１４が位置するようにしたものである。
つまり、第１実施形態と異なるのは、第２の止水用Ｏリング１４が備えられたことにある。この結果、第２の実施形態によるケーシングジョイントの連結用ロック部材は、第２の止水用Ｏリング１４が介在することから、取付けボルト３及び取付けナット４間の機密性が良好になって、ケーシングチューブによる止水をより有効なものとする。

図４（ａ）（ｂ）は、二段穴２ｂの環状溝１３内における第２の止水用Ｏリング１４の位置関係を示した一部拡大断面図である。この場合、図４（ａ）は、Ｏリング１４の内径側の押圧による内圧用であり、図４（ｂ）は、Ｏリング１３の外径側の押圧による外圧用にそれぞれ適用したものである。

さらに、本発明の第３実施形態について説明するが、前述した第１実施形態及び第２実施形態と同様な構成部品には、同一符号を付して説明を省略または簡略化する。図５（ａ）〜（ｃ）は、環状本体１に形成された周溝６ａ及び止水用のＯリング７の位置関係及び周溝６ａからの突出量δの関係を説明するために示した一部拡大断面図である。
そして、第３実施形態に係るケーシングジョイントの連結用ロック部材は、前記周溝６ａ内にある止水用のＯリング７の突出量δを特定したもので、図５（ａ）は、周溝底面をテーパー外面と平行に形成した一部断面図である。これに対し、図５（ｂ）は、周溝を軸中心線に対し直角となるように形成した一部断面図であり、図５（ｃ）は、周溝の両壁を軸中心線と直角にし、周溝の底面をテーパー外面と平行に形成した一部断面図である。

このようにして構成された本発明のケーシングジョイントの連結用ロック部材を雄ジョイント２０ａ及び雌ジョイント２０ｂに取付けたときには、図５（ａ）では、止水用のＯリング７が、押圧変形によって溝幅方向で均等な楕円形状を呈する。また、図５（ｂ）（ｃ）は、溝幅方向の両端で変形状態を異ならせることを配慮したものである。

ところで、第４実施形態に係るケーシングジョイントの連結用ロック部材では、Ｏリング７の突出量δは、Ｏリング７の線径Ｄを基準にすれば、δ＝０．３０Ｄ〜０．４５Ｄの範囲内で設定される。また、周溝６ａの溝幅Ｗは、Ｏリング７の線径Ｄに対し、Ｗ＝１．３０Ｄ〜１．４０Ｄの範囲内で設定される。これらの数値は、各種の掘削試験及び実験などから確認されたもので、以下の表に示す結果が得られた。

上記表において、ケーシングジョイントの連結用ロック部材に関する概略の形状（単位ｍｍ）については、環状本体１は、大径（＝φ７４）、小径（＝φ６５）、長さ（＝３４．５）で、取付けねじ３は、頭部８（＝φ３４）、鍔部分８ａ（＝４８）、ねじ部９（＝Ｍ３２）、長さ（＝４１）で、取付けナット４は、外径（＝φ９５）、長さ
（＝２０）であり、組み込み時における全長（＝４０）にしたものである。
そして、ケーシングジョイントについては、外径／内径（＝１３００／１２２０）を適用したものである。また、上記Ｎｏ．２及びＮｏ．５について、溝幅Ｗを１．３０及び１．４０を適用してみたが、止水機能は、十分確保され良好な結果が得られた。

このような第４実施形態に係るケーシングジョイントの連結用ロック部材は、周溝６ａからのＯリング７の突出量δを好適範囲に設定したので、止水機能が有効に働き、ケーシングチューブによる泥水処理が円滑に行えるものである。

本発明の第１実施形態に係るケーシングジョイントの連結用ロック部材を概念的に示した断面図である。 本発明ケーシングジョイントの連結用ロック部材をケーシングジョイントに取付けた状態を示す概念図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は一部側面図である。 本発明の第２実施形態に係るケーシングジョイントの連結用ロック部材を概念的に示した断面図である。 第２の止水用Ｏリングの位置関係を示す説明図で、（ａ）は内圧用を示す一部拡大断面図、（ｂ）は外圧用を示す一部拡大断面図である。 本発明の第３実施形態に係るケーシングジョイントの連結部材の要部のみを示した説明図で、（ａ）は周溝底面をテーパー外面と平行に形成した一部断面図、（ｂ）は周溝を軸中心線に対し直角となるように形成した一部断面図、（ｃ）は周溝の両壁を軸中心線と直角にし、周溝の底面をテーパー外面と平行に形成した一部断面図である。

符号の説明

１ 環状本体
２ 中心取付け穴
２ａ 一段穴
２ｂ 二段穴
２ｃ テーパー穴
３ 取付けボルト
４ 取付けナット
５ 固定リング
６ テーパー外面
６ａ 周溝
７ 止水用のＯリング
８ 頭部
８ａ 鍔部分
８ｂ 係合穴
９ ねじ部
１０ 円板状部分
１１ テーパー部分
１２ ねじ穴
１３ 環状溝
１４ 第２の止水用Ｏリング
２０ａ 雄ジョイント
２０ｂ 雌ジョイント
２１ キー溝
２２ キー
２２ａ 頭部
２２ｂ 軸部
２３ 穴部

Claims (4)

1. テーパー外面及び中心取付け穴を有する環状本体と、鍔部分を備えた頭部及びねじ部から構成され、しかも環状本体の大径側から中心取付け穴内に回動可能に嵌挿される取付けボルトと、環状本体の小径側にあって、取付けボルトのねじ部と螺合する取付けナットと、前記取付けボルトの頭部側に位置し鍔部分を抜け止めする固定リングとからなるケーシングジョイントの連結用ロック部材において、
   前記環状本体のテーパー外面に形成された周溝内には、外周部分の一部を突出させた止水用のＯリングが備えられるようにしたことを特徴とするケーシングジョイントの連結用ロック部材。
2. 前記環状本体の中心取付け穴には、取付けボルトの鍔部分を受け入れる二段穴が形成され、しかもこの二段穴の底面に形成された環状溝内には、第２の止水用のＯリングが位置するようにした請求項１記載のケーシングジョイントの連結用ロック部材。
3. 前記環状本体のテーパー外面に位置する止水用のＯリングは、周溝からの突出量δが、Ｏリングの線径Ｄに対して、δ＝０．３０Ｄ〜０．４５Ｄの範囲内で設定されている請求項１又は請求項２記載のケーシングジョイントの連結用ロック部材。
4. 前記周溝の溝幅Ｗは、Ｏリングの線径Ｄに対して、Ｗ＝１．３０Ｄ〜１．４０Ｄの範囲内で設定されている請求項３記載のケーシングジョイントの連結用ロック部材。

Images