JP2007056887A - 管体の継ぎ手 - Google Patents

Abstract

【課題】 管体の継ぎ手について、地震や地盤変位などに対し、密封性を高める。
【解決手段】 複数のコンクリート管体を接続して埋設する管体の継ぎ手において、管体の雄型接続端の嵌込み軸部３は、外周面に周溝を形成し、周溝に弾性密封リング５を嵌合して取り付け、雌型接続端の嵌込み穴部１３は、内周面に周溝を形成し、周溝に弾性密封リング１５を嵌合して取り付けた。雄型接続端は雌型接続端に嵌め込むと、両弾性密封リング５、１５が嵌合し、内側の弾性密封リング５の外周面と外側の弾性密封リング１５の内周面が接触して、両弾性密封リングが圧縮される。弾性密封リング５の外周面と弾性密封リング１５の内周面は、それぞれ、山部６、１６と谷部７、１７を軸心方向に交互に設け、軸心方向に凸凹な面にした。両弾性密封リング５、１５が嵌合すると、外周面の凹凸と内周面の凹凸が噛み合って外周面と内周面が接触する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、カルバートに代表されるコンクリートの管体の継ぎ手に関する。

ボックスカルバートやアーチカルバートのようなカルバートは、プレキャストコンクリートの筒形状の管体であり、多数の管体を接続して埋設し、水や人の地下通路を形成する。電線共同溝は、プレキャストコンクリートの筒形状の管体であり、多数の管体を接続して埋設し、電線類を収容する地下通路を形成する。

これらの管体は、両端に雄型接続端と雌型接続端を形成している。雄型接続端は、管体内周側部分が突出して嵌込み軸部がある。雌型接続端は、管体内周側部分が引っ込んで嵌込み穴部がある。雄型接続端の嵌込み軸部は、外周面に周溝を形成し、周溝に止水用、密封用のゴムリングを嵌合して取り付けている。

管体の雄型接続端は、他の管体の雌型接続端に嵌め込むと、嵌込み軸部の外周のゴムリングが雌型接続端の嵌込み穴部の内周面に当って圧縮され、嵌込み軸部外周のゴムリングの外周面が嵌込み穴部の内周面に隙間なく密に接触する。管体の雄型接続端と隣の管体の雌型接続端は、圧縮状態のゴムリングを介して嵌合した状態で接続される。

接続された管体は、埋設場所の震動や地盤変位などにより、隣同士の相対位置が変化すると、それらの雄型接続端と雌型接続端との間のゴムリングの圧縮量が増減し、雄型接続端のゴムリングと雌型接続端の内周面とが密に接触する状態を維持しようとする。

また、管体は、製造誤差や経年変化などにより、ゴムリングやゴムリング接触面の位置が変化すると、雄型接続端と雌型接続端との間のゴムリングの圧縮量が設計値から増減し、雄型接続端のゴムリングと雌型接続端の内周面とが密に接触する状態を維持しようとする。

特開２００３−２４７６７７号公報 実開昭５０−９０２１７号公報

［背景技術の課題］
１）上記のような管体の継ぎ手において、雄型接続端と雌型接続端との間のゴムリング、弾性密封リングは、弾性変形範囲ないし圧縮可能範囲が広いと、隙間を生じ難くし易い。密封性を高め易い。弾性密封リングは、横断面形状の高さないし厚さを大きくすると、圧縮可能範囲が広くなる。
ところが、背景技術において、ゴムリングは、雄型接続端側にのみ設け、そのゴムリングが雌型接続端のコンクリート面に接する。ゴムリングの横断面形状は、高さないし厚さを大きくし難い。密封性を高め難い。

２）雄型接続端と雌型接続端との間のゴムリング、弾性密封リングは、接触相手の表面粗さが小さいと、隙間が生じ難い。
ところが、背景技術において、ゴムリングは、雌型接続端のコンクリート面に接触する。コンクリート面は、表面粗さを小さくし難い。密封性を高め難い。

３）雄型接続端と雌型接続端を引き離す外力が作用したとき、雄型接続端と雌型接続端との間のゴムリング、弾性密封リングは、接触相手と噛み合っていると、接触相手との接触状態を維持し易い。
ところが、背景技術において、ゴムリングは、雌型接続端の噛み合い部のない内周面と接触し、噛み合わない。雌型接続端の内周面との接触状態を維持し難い。密封性を高め難い。

４）雄型接続端と雌型接続端との間のゴムリング、弾性密封リングは、接触相手との接触面積が広いと、隙間が生じ難い。
ところが、背景技術において、ゴムリングは、雌型接続端の山部や谷部のない内周面に接触する。接触面積は、広くし難い。密封性を高め難い。

［課題を解決するための着想］
ａ）管体の継ぎ手において、弾性密封リングは、雄型接続端側と雌型接続端側との両側にそれぞれ設け、両側の弾性密封リングを接触させることにした。
具体的には、雄型接続端の嵌込み軸部は、外周面に周溝を形成し、周溝に弾性密封リングを嵌合して取り付ける一方、雌型接続端の嵌込み穴部は、内周面に周溝を形成し、周溝に弾性密封リングを嵌合して取り付ける。雄型接続端は、雌型接続端に嵌め込むと、嵌込み軸部外周の弾性密封リングと雌型接続端の嵌込み穴部内周の弾性密封リングが内外に嵌合し、内側の弾性密封リングの外周面と外側の弾性密封リングの内周面が接触して、内外の両弾性密封リングが共に圧縮される構成にした。

内外に嵌合した両弾性密封リングは、片側のみの弾性密封リングよりも、横断面形状の高さないし厚さが大きくなり、圧縮可能範囲が広くなる。密封性を高め易い。
また、内側の弾性密封リングの外周面は、コンクリート面ではなく、外側の弾性密封リングの内周面に接触する。弾性密封リングの内周面、例えば原材料の代表例の合成ゴムの成形面は、コンクリートの成形面よりも、表面粗さが小さくなる。密封性を高め易い。

ｂ）上記の内側の弾性密封リングは接触面の外周面に、外側の弾性密封リングは接触面の内周面に、それぞれ、山部と谷部を軸心方向に交互に設け、接触面を軸心方向に凸凹な面にし、外周面と内周面を接触する際、それらの凹凸を噛み合わせることにした。

雄型接続端と雌型接続端を引き離す力が作用したとき、内外に嵌合した両弾性密封リングは、外周面の凹凸と内周面の凹凸が噛み合って外周面と内周面が接触しており、凹凸の噛み合いで接触状態を維持し易い。密封性を高め易い。
また、内外に嵌合した両弾性密封リングは、軸心方向に凸凹な外周面と内周面が接触し、軸心方向に平坦な接触面よりも、接触面積が広くなる。密封性を高め易い。

１）コンクリートの筒形状の管体は、両端に雄型接続端と雌型接続端を形成し、雄型接続端は、管体内周側部分が軸心方向に突出して嵌込み軸部があり、雌型接続端は、管体内周側部分が軸心方向に引っ込んで嵌込み穴部があり、複数の管体を接続して埋設する管体の継ぎ手において、
雄型接続端の嵌込み軸部は、外周面に周溝を形成し、周溝に弾性密封リングを嵌合して取り付け、
雌型接続端の嵌込み穴部は、内周面に周溝を形成し、周溝に弾性密封リングを嵌合して取り付け、
雄型接続端は、雌型接続端に嵌め込むと、嵌込み軸部外周の弾性密封リングと雌型接続端の嵌込み穴部内周の弾性密封リングが内外に嵌合し、内側の弾性密封リングの外周面と外側の弾性密封リングの内周面が接触して、内外の両弾性密封リングが共に圧縮される構成にした。

２）上記の管体の継ぎ手において、
嵌込み軸部外周の弾性密封リングの外周面と嵌込み穴部内周の弾性密封リングの内周面は、それぞれ、山部と谷部を軸心方向に交互に設け、軸心方向に凸凹な面にし、
両弾性密封リングが嵌合すると、外周面の凹凸と内周面の凹凸が噛み合って外周面と内周面が接触する構成にした。

雄型接続端は、雌型接続端に嵌め込むと、嵌込み軸部外周の弾性密封リングと雌型接続端の嵌込み穴部内周の弾性密封リングが内外に嵌合し、内側の弾性密封リングの外周面と外側の弾性密封リングの内周面が接触して、内外の両弾性密封リングが共に圧縮される。また、両弾性密封リングは、外周面と内周面が接触する際、外周面の凹凸と内周面の凹凸が噛み合う。

内外に嵌合した両弾性密封リングは、片側のみの弾性密封リングよりも、横断面形状の高さないし厚さが大きくなり、圧縮可能範囲が広くなる。内側の弾性密封リングの外周面は、コンクリート面ではなく、外側の弾性密封リングの内周面に接触する。弾性密封リングの内周面、例えば原材料の代表例の合成ゴムの成形面は、コンクリートの成形面よりも、表面粗さが小さくなる。結局、密封性を高め易い。

また、雄型接続端と雌型接続端を引き離す力が作用したとき、内外に嵌合した両弾性密封リングは、外周面の凹凸と内周面の凹凸が噛み合って外周面と内周面が接触しており、接触状態を維持し易い。内外に嵌合した両弾性密封リングは、軸心方向に凸凹な外周面と内周面が接触し、接触面積が広くなる。結局、密封性を高め易い。

［第１例（図１〜図５参照）］
本例は、ボックスカルバートのコンクリート管体の継ぎ手である。この管体は、多数本を接続して埋設し、地下水路を形成する。

継ぎ手付の管体１は、図１〜図３に示すように、プレキャストコンクリートの角筒形状であり、両端に雄型接続端２と雌型接続端１２を形成している。

雄型接続端２は、図１と図２に示すように、内周側部分を軸心方向に突出して嵌込み軸部３を同心に形成している。嵌込み軸部３は、軸心方向と直交する断面の外周形状を、角を丸めた方形状にし、外周面に軸心方向の抜き勾配を設け、テーパー軸にしている。抜き勾配付テーパー面の外周面には、図１と図４に示すように、周溝４を同心に形成している。周溝４には、弾性密封リング５を同心に嵌合して接着している。

弾性密封リング５は、合成ゴムの成形品であり、内周側部分を周溝４に密に嵌合し、外周側部分を周溝４の外側に突出している。周溝４と弾性密封リング５は、周形状を、角を丸めた方形状にしている。周溝４と弾性密封リング５の周溝嵌合部は、横断面形状を蟻形にしている。

また、弾性密封リング５の外周面は、山部６と谷部７を軸心方向に交互に設け、軸心方向に凸凹な面にしている。山部６と谷部７は、それぞれ、周形状を、角を丸めた方形状にし、横断面形状を三角形にしている。

雌型接続端１２は、図１と図３に示すように、内周側部分を軸心方向に引っ込めて嵌込み穴部１３を同心に形成している。嵌込み穴部１３は、軸心方向と直交する断面の内周形状を、角を丸めた方形状にし、内周面に軸心方向の抜き勾配を設け、テーパー穴にしている。抜き勾配付テーパー面の内周面には、図１と図４に示すように、周溝１４を同心に形成している。周溝１４には、弾性密封リング１５を同心に嵌合して接着している。

弾性密封リング１５は、合成ゴムの成形品であり、外周側部分を周溝１４に密に嵌合し、内周側部分を周溝１４の内側に突出している。周溝１４と弾性密封リング１５は、周形状を、角を丸めた方形状にしている。周溝１４と弾性密封リング１５の周溝嵌合部は、横断面形状を蟻形にしている。

また、弾性密封リング１５の内周面は、山部１６と谷部１７を軸心方向に交互に設け、軸心方向に凸凹な面にしている。山部１６と谷部１７は、それぞれ、周形状を、角を丸めた方形状にし、横断面形状を三角形にしている。

管体１の雄型接続端２は、他の管体の雌型接続端１２に同心に嵌め込むと、図５に示すように、嵌込み軸部３外周の弾性密封リング５と嵌込み穴部１３内周の弾性密封リング１５が内外に同心に嵌合し、内側の弾性密封リング５の外周面と外側の弾性密封リング１５の内周面が密に接触して、内外の両弾性密封リング５、１５が共に横断面形状の高さないし厚さ方向に圧縮される。両弾性密封リング５、１５は、外周面と内周面が接触して、外周面の凹凸と内周面の凹凸が噛み合う。外周面の山部６が内周面の谷部１７に密に嵌まり込むと共に、内周面の山部１６が外周面の谷部７に密に嵌まり込む。管体１の雄型接続端２と隣の管体の雌型接続端１２は、内外に嵌合して圧縮された両弾性密封リング５、１５を介して同心に嵌合した状態で接続される。

接続された管体１は、埋設場所の震動や地盤変位などにより、接続状態の雄型接続端２と雌型接続端１２の相対位置が軸心方向と直交する方向に変化したときには、雄型接続端２と雌型接続端１２との間の両弾性密封リング５、１５は、圧縮量が一部分で増加して他の部分で減少し、接触状態を維持する。また、管体１は、製造誤差や経年変化などにより、弾性密封リング５、１５の位置が軸心方向と直交する方向に変化したときにも、同様に、両弾性密封リング５、１５は、圧縮量が増減し、接触状態を維持する。内外に嵌合した両弾性密封リング５、１５は、横断面形状の高さないし厚さが大きく、圧縮可能範囲が広い。また、両弾性密封リング５、１５は、表面粗さが小さい合成ゴムの成形面同士が接触する。結局、密封性が高い。

また、接続状態の雄型接続端２と雌型接続端１２を軸心方向に引き離す力が作用したときには、内側の弾性密封リング５の外周側部分と外側の弾性密封リング１５の内周側部分がそれぞれ軸心方向に歪むと共に、噛み合い中の山部６と谷部１７、谷部７と山部１６がそれぞれ軸心方向に歪んで噛み合い状態を維持し、両弾性密封リング５、１５が接触状態を維持する。また、両弾性密封リング５、１５は、凸凹な外周面と凸凹な内周面が接触しており、接触面積が広い。結局、密封性が高い。

［第２例（図６と図７参照）］
本例の継ぎ手における弾性密封リング５、１５は、図６に示すように、山部６、１６の横断面形状を、第１例における三角形状から、半円形状にしている。谷部７、１７の横断面形状を、第１例における三角形状から、左右に隣り合う半円形状の間の形状、底に近づくに従って幅が急減する形状にしている。

両弾性密封リング５、１５は、図７に示すように、内外に同心に嵌合し、幅広の山部６、１６が幅狭の谷部７、１７に嵌まり込むと、山部６、１６が谷部７、１７を軸心方向に広げると共に、谷部７、１７が山部６、１６を軸心方向に狭める。その結果、山部６、１６と谷部７、１７が強く接触する。密封性が高い。
その他の点は、第１例におけるのと同様である。

［第３例（図８参照）］
本例の継ぎ手における弾性密封リング５、１５は、図８に示すように、山部６、１６と谷部７、１７の数を、第１例におけるのより増やしている上、山部６、１６と谷部７、１７の横断面形状を、第１例における三角形状から、方形状にしている。その他の点は、第１例におけるのと同様である。

［第４例（図９参照）］
本例の継ぎ手における内側の弾性密封リング５は、図９に示すように、山部６の横断面形状を半円形状にし、谷部７の横断面形状を、左右に隣り合う半円形状の間の隙間の形状、底に近づくに従って幅が急減する形状にしている。外側の弾性密封リング１５は、谷部１７の横断面形状を半円形状にし、山部１６の横断面形状を、左右に隣り合う半円形状の間の形状、頂に近づくに従って幅が急減する形状にしている。その他の点は、第１例におけるのと同様である。

［変形例］
１）上記の実施形態において、管体１は、ボックスカルバートの管体であるが、アーチカルバートの管体又は電線共同溝の管体にする。
２）上記の実施形態において、管体１は、角筒形状であるが、円筒形状にする。

本発明の実施形態の第１例における継ぎ手を備えたボックスカルバートの管体の縦断面図。 同管体の雄型接続端の正面図。 同管体の雌型接続端の正面図。 同管体の雄型接続端と雌型接続端の嵌め込み途中状態を示す拡大部分縦断面図。 同管体の雄型接続端と雌型接続端の接続状態を示す拡大部分縦断面図。 第２例における継ぎ手付の管体の雄型接続端と雌型接続端の嵌め込み途中状態を示す部分縦断面図。 同管体の雄型接続端と雌型接続端の接続状態を示す部分縦断面図。 第３例における継ぎ手付の管体の雄型接続端と雌型接続端の嵌め込み途中状態を示す部分縦断端面図。 第４例における継ぎ手付の管体の雄型接続端と雌型接続端の嵌め込み途中状態を示す部分縦断端面図。

符号の説明

１ 管体
２ 雄型接続端
３ 嵌込み軸部
４ 周溝
５ 弾性密封リング
６ 山部
７ 谷部
１２ 雌型接続端
１３ 嵌込み穴部
１４ 周溝
１５ 弾性密封リング
１６ 山部
１７ 谷部

Claims (2)

1. コンクリートの筒形状の管体は、両端に雄型接続端と雌型接続端を形成し、雄型接続端は、管体内周側部分が軸心方向に突出して嵌込み軸部があり、雌型接続端は、管体内周側部分が軸心方向に引っ込んで嵌込み穴部があり、複数の管体を接続して埋設する管体の継ぎ手において、
   雄型接続端の嵌込み軸部は、外周面に周溝を形成し、周溝に弾性密封リングを嵌合して取り付け、
   雌型接続端の嵌込み穴部は、内周面に周溝を形成し、周溝に弾性密封リングを嵌合して取り付け、
   雄型接続端は、雌型接続端に嵌め込むと、嵌込み軸部外周の弾性密封リングと雌型接続端の嵌込み穴部内周の弾性密封リングが内外に嵌合し、内側の弾性密封リングの外周面と外側の弾性密封リングの内周面が接触して、内外の両弾性密封リングが共に圧縮される構成にしたことを特徴とする管体の継ぎ手。
2. 嵌込み軸部外周の弾性密封リングの外周面と嵌込み穴部内周の弾性密封リングの内周面は、それぞれ、山部と谷部を軸心方向に交互に設け、軸心方向に凸凹な面にし、
   両弾性密封リングが嵌合すると、外周面の凹凸と内周面の凹凸が噛み合って外周面と内周面が接触する構成にしたことを特徴とする請求項１に記載の管体の継ぎ手。

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