JP2007205517A - 耐震性可撓管路の継手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】所要の耐震性能を持つ可撓管路において、従来の可撓ボックスカルバートが不要となり、従来工法で必要であったＰＣ緊張工・内目地工が不要となり、比較的簡易な継手構造で良好な耐震性能・止水性能を確実に確保することができる耐震性可撓管路の継手構造を提供する。
【解決手段】管路ボックス１(ＲＣプレキャストボックスカルバート)において、雄型継手２の四角枠状突起２Ａの外周面２ａに正面視形状がロの字形であって各コーナー部に曲線部を含まない四角枠状の止水ゴム輪１０を装着し、雌型継手３の四角枠状切欠き３Ａの各コーナー部における内周面３ａに、液性組成物に近い特性を示す特殊パッド１１を止水ゴム輪１０に接する各コーナー部の止水補助材として接着する。止水ゴム輪１０の外面、特殊パッド１１の内面には止水滑剤１２を塗布してボックスの引き込み接合を行う。全目地部に可撓性のある簡易な耐震性可撓管路が構築される。
【選択図】図１

Description

本発明は、上下水道、共同溝、樋門等の管路施設に適用される耐震性能を持つ可撓管路を構成する各管路ボックス(プレキャストボックスカルバート)の接合部における継手構造に関するものである。

従来、この種の耐震性管路には可撓ボックスカルバートが用いられている(例えば、特許文献１参照)。この可撓ボックスカルバートは、中央の可撓接合部に可撓ゴムと鋼製カラーを内蔵させた一体成形型のボックスカルバートであり、地盤の変形に追随できる構造とされている。一般部ボックスカルバートの所定の箇所に可撓ボックスカルバートを配置し、各ボックスカルバートをパッキン材を介して接合し、ＰＣ鋼棒により一体化して、可撓部分の許容変形量で所要の耐震性能を持つ管路が構成される。

また、本発明に関連する先行技術として、特許文献２〜４には、ボックスカルバートの接合部において外周部の隙間に断面略Ｔ字状の弾性継手を装着する技術が開示されている。

特開２００５−３３６７１０号公報 特開２００５−２９０７５８号公報 特開２００５−２００８３２号公報 特開２００４−０４４１８９号公報

(1) 従来の耐震性能を持つ可撓ボックスカルバートは、管路を一体化するため、ＰＣ鋼棒を用いて各ボックスを縦列に緊張する必要があり、作業が煩雑になる。
(2) ＰＣ鋼棒の緊張作業において所要の緊張力の確保が難しい。
(3) 可撓部材を作製するための型枠改造が必要となる。
(4) 従来の型枠改造をなくし、可撓ボックスカルバートを用いることなく、ボックスカルバート同士を止水ゴム輪を介して接合する場合、ボックスカルバート同士を傾斜したまま接合すると、止水ゴム輪が定位置から脱落（剥離）して、止水性能・可撓性能を損なうことがある。
(5) 特にコーナー部分に位置する止水ゴム輪は、定位置から脱落（剥離）し易い。その結果、止水性能・可撓性能を損なうことがある。

本発明は、所要の耐震性能を持つ可撓管路において、従来の可撓ボックスカルバートが不要となり、従来工法で必要であったＰＣ緊張工・内目地工が不要となり、比較的簡易な継手構造で良好な耐震性能・止水性能を確実に確保することができる耐震性可撓管路の継手構造を提供するものである。

本発明の請求項１の発明は、両端が開口した管路ボックスを互いに嵌合する四角枠状突起の雄型継手と四角枠状切欠きの雌型継手により接合して構成される耐震性可撓管路の継手構造であり、雄型継手の四角枠状突起の外周面に、正面視形状がロの字形であって各コーナー部に曲線部を含まない四角枠状の止水ゴム輪が装着されていることを特徴とする耐震性可撓管路の継手構造である。

本発明は、例えば、図１、図２に示すように、管路ボックスとして通常敷設型のＲＣプレキャストボックスカルバートを縦列してなる管路に適用され、また一端側に四角枠状突起の雄型継手（凸の差し口）、他端側に四角枠状切欠きの雌型継手（凹の受け口）が設けられ、これらの凹凸が嵌合して一体的に接合される全国ボックスカルバート協会型のボックスカルバートなどに適用されるものである。

止水ゴム輪は例えばＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）製であり、雄型継手の四角枠状突起のテーパーの付いた外周面に接着剤により接着され、接合時には雌型継手の四角枠状切欠きのテーパーの付いた内周面により圧縮され、止水がなされる。止水ゴム輪の正面視形状は、コーナー部がほぼ直角に折曲したロの字形であるため、ほぼ直角のコーナー部が雄型継手の四角枠状突起のコーナー部にぴったりと密着し、良好な止水性能・可撓性能が得られる。

本発明の請求項２の発明は、請求項１に記載の耐震性可撓管路の継手構造において、雌型継手の四角枠状切欠きの各コーナー部における内周面に、液性組成物に近い特性を示す特殊パッドが止水ゴム輪に接する各コーナー部の止水補助材として接着されていることを特徴とする耐震性可撓管路の継手構造である。

雄型継手および雌型継手のコーナー部がほぼ直角のため、止水ゴム輪が十分に圧縮されないことから、特殊パッドをコーナー部の止水補助材として用いるものであり、特殊パッドは、グリップ用途やクッション用途などに使用されるゲル状物質の超低硬度特殊エラストマーを用いることが必須条件となる。このような特殊パッドを雌型継手の各コーナー部における内周面に接着テープ等で貼り付け、接合時には止水ゴム輪の外面に特殊パッドの内面が当接し、両者が圧縮変形することにより密着し、止水効果がより一層向上することになる。

本発明の請求項３の発明は、請求項１に記載の耐震性可撓管路の継手構造において、雌型継手の四角枠状切欠きの内周面の全周に、液性組成物に近い特性を示す特殊パッドが止水ゴム輪に接する止水補助材として接着されていることを特徴とする耐震性可撓管路の継手構造である。

即ち、特殊パッドは、各コーナー部にのみ配置する場合に限らず、雌型継手の四角枠状切欠きの内周面の全周に亘って配置し、止水ゴム輪と特殊パッドが接合部の全周に亘って密着するようにしてもよい。

本発明の請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載の耐震性可撓管路の継手構造において、止水ゴム輪または特殊パッドの表面に止水滑剤が塗布されていることを特徴とする耐震性可撓管路の継手構造である。

止水ゴム輪による止水は、基本的にはゴムに大きな圧縮を与えることによって行うため、施工時に相当大きな引込力を必要とし、また特殊パッドが存在するため、定位置まで引き込めない恐れがある。そこで、止水ゴム輪の外面、特殊パッドの内面の両方あるいはいずれか一方に、止水滑剤を塗布し、容易にボックスを引き込み挿入できるようにする。この止水滑剤には例えば親水性ポリウレタン樹脂を用いる。滑材として機能した後は、反応により弾力性のある接着剤として働き、完全な止水効果を発揮する。雄型継手の外周面、雌型継手の内周面にまで塗布するようにしてもよい。

以上のような本発明において、止水ゴム輪・特殊パッドの装着は出荷前に工場で行い、止水滑剤の塗布は施工現場で行う。レバーブロック等で管路ボックスを引き込み、ボックス同士を止水ゴム輪・特殊パッドを介して接合することにより、簡易な耐震性可撓管路が構築される。

本発明によれば、(1) 止水ゴム輪、特殊パッド、さらに止水滑剤のみで止水を行うため、従来の可撓ボックスカルバートが不要となる。（2）同様に、従来工法で必要であったＰＣ緊張工、内目地工が不要となる。（3）止水ゴム輪は、コーナー部がほぼ直角に折曲したロの字形であるため、良好な止水性能・可撓性能が得られる。（4）特殊パッドは、液状組成物に近い特性を示すため、止水ゴム輪と特殊パッドとの境界面は、密着してより一層の止水効果を上げる。（5）特殊パッドは、液状組成物に近い特性を示し、均等な圧力伝達特性を有しているので、管路が変形したときの接合部の部分接触による製品の破損を防ぐことができる。（6）管路ボックスの引き込みに際し、止水ゴム輪は、止水滑剤と、液状組成物に近い特性を示す特殊パッドの効果により、特殊パッド表面を滑動し、容易に定位置に収めることができる。なお、止水滑剤は弾力性のある接着剤として働き、完全な止水効果を発揮する。

本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果が得られる。
(1) 管路ボックス同士を、止水ゴム輪、特殊パッド、さらに止水滑剤で接合する継手構造であるため、従来のように型枠を改造することなく、可撓ボックスカルバートを用いることなく、また全国ボックスカルバート協会型の規格寸法を全く変更することなく、耐震性能と止水性能の良好な簡易耐震性可撓管路を構築することができる。
(2) 従来の高価な可撓ボックスカルバート、ＰＣ緊張工、内目地工が不要となるため、極めて経済的な耐震性可撓管路を構築することができる。
(3) 耐震性可撓管路は全目地部に可撓性があるため、従来工法よりも地盤は変形に追随しやすい。
(4) ＰＣ緊張工、内目地工が省略できるため、施工が極めて容易となる。

以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明に係る耐震性可撓管路を構成する管路ボックスとその継手構造の一実施形態であり、図２は図１の管路ボックスを縦列した耐震性可撓管路である。

図１において、耐震性可撓管路を構成する管路ボックス１は、両端が開口した正面視が四角の函体、即ち通常敷設型のＲＣプレキャストボックスカルバートであり、また一端側に四角枠状突起の雄型継手（凸の差し口）２、他端側に四角枠状切欠きの雌型継手（凹の受け口）３が設けられ、これらの凹凸が嵌合して一体的に接合される全国ボックスカルバート協会型である。

このような管路ボックス１において、雄型継手２の四角枠状突起２Ａの外周面２ａに正面視形状がロの字形であって各コーナー部に曲線部を含まない四角枠状の止水ゴム輪１０を装着し、また雌型継手３の四角枠状切欠き３Ａの各コーナー部における内周面３ａに、液性組成物に近い特性を示す特殊パッド１１を止水ゴム輪１０に接する各コーナー部の止水補助材として接着する。

止水ゴム輪１０は例えばＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）製であり、管継手として実績のある形状をもとに設計した断面形状であり（図１（ｃ）参照）、雄型継手２のテーパーの付いた外周面２ａに２液性エポキシ接着剤等により接着され、接合時には雌型継手３のテーパーの付いた内周面３ａにより圧縮され、止水がなされる。止水ゴム輪１０の正面視形状は、コーナー部がほぼ直角に折曲したロの字形である（図１（ｅ）、（ｆ）参照）。従来の止水ゴム輪のコーナー部はＲ状であり、雄型継手３のコーナー部から外側に膨らむように離れ、止水性能・可撓性能が損なわれることがあるが、コーナー部がほぼ直角の止水ゴム輪１０は雄型継手３のコーナー部にぴったりと密着し、良好な止水性能・可撓性能が得られる。なお、この止水ゴム輪１０は、４つの直線部材を角部で接合し（図１（ｅ）参照）、あるいは４つの角部山形部材に４つの直線部材を接合する（図１（ｆ）参照）などして製作することができる。

特殊パッド１１は、コーナー部がほぼ直角のため、止水ゴム輪１０が十分に圧縮されないことから、コーナー部の止水補助材として用いるものであり、グリップ用途やクッション用途などに使用される特殊パッド、例えば新素材の超低硬度エラストマー（０ＨＡ）を用いるのが好ましい。この新素材はパラフィンオイルを主体とするゲル状物質であり、−80°Cから常温まではゲル状、70°C以上ではせん断応力に応じて流動し、液状組成物に近い特性、特に均等圧力伝達特性に優れている。このような特殊パッド１１を厚さ２ｍｍ程度とし、各コーナー部における内周面３ａにブチルテープ等で貼り付ける。コーナー部には正面視で山形の特殊パッド１１が配置され、接合時に止水ゴム輪１０の外面に特殊パッド１１の内面が当接し、両者が圧縮変形することにより密着し、止水効果がより一層向上することになる。

なお、この特殊パッド１１は、各コーナー部にのみ配置する場合を示したが、これに限らず、雌型継手３の四角枠状切欠き３Ａの内周面３ａの全周に亘って配置し、止水ゴム輪１０と特殊パッド１１が接合部の全周に亘って密着するようにしてもよい。

また、止水ゴム輪１０による止水は、基本的にはゴムに大きな圧縮を与えることによって行うため、施工時に相当大きな引込力を必要とし、また特殊パッド１１が存在するため、定位置まで引き込めない恐れがある。そこで、止水ゴム輪１０の外面、特殊パッド１１の内面の両方に、止水滑剤１２を塗布し、ボックスの引き込み挿入を容易にする。雄型継手２の外周面２ａ、雌型継手３の内周面３ａにまで塗布するようにしてもよい。止水滑剤１２には例えば親水性ポリウレタン樹脂を用いる。ボックスの接合時に滑材として機能した後は、反応により弾力性のある接着剤として働き、完全な止水効果を発揮する。

止水ゴム輪１０及び特殊パッド１１の装着は出荷前に工場で行い、止水滑剤１２の塗布は施工現場で行う。レバーブロック等で管路ボックス１を引き込み、ボックス同士を止水ゴム輪１０及び特殊パッド１１を介して接合することにより、図２に示すように、耐震性可撓管路２０が構築される。

図２は耐震性可撓管路２０の変形状態も示しており、全目地部に可撓性があるため、より地盤の変形に追従することができる。また、所定の水密試験を行ったところ、目地部からの漏水は全くなく、止水能力は十分であることが確認された。

本発明に係る耐震性可撓管路を構成する管路ボックスとその継手構造の一実施形態であり、（ａ）は管路ボックスの部分断面側面図、（ｂ）は管路ボックスの正面図、（ｃ）は差し口の部分拡大断面図、（ｄ）は受け口の部分拡大正面図、（ｅ）、（ｆ）は止水ゴム輪の正面図である。 図１の管路ボックスを縦列した耐震性可撓管路を示す側面図である。

符号の説明

１……管路ボックス（ＲＣプレキャストボックスカルバート）
２……四角枠状突起の雄型継手（凸の差し口）
２Ａ…四角枠状突起
２ａ…外周面
３……四角枠状切欠きの雌型継手（凹の受け口）
３Ａ…四角枠状切欠き
３ａ…内周面
１０……止水ゴム輪
１１……特殊パッド
１２……止水滑剤
２０……耐震性可撓管路

Claims (4)

1. 両端が開口した管路ボックスを互いに嵌合する四角枠状突起の雄型継手と四角枠状切欠きの雌型継手により接合して構成される耐震性可撓管路の継手構造であり、
   雄型継手の四角枠状突起の外周面に、正面視形状がロの字形であって各コーナー部に曲線部を含まない四角枠状の止水ゴム輪が装着されていることを特徴とする耐震性可撓管路の継手構造。
2. 請求項１に記載の耐震性可撓管路の継手構造において、雌型継手の四角枠状切欠きの各コーナー部における内周面に、液性組成物に近い特性を示す特殊パッドが止水ゴム輪に接する各コーナー部の止水補助材として接着されていることを特徴とする耐震性可撓管路の継手構造。
3. 請求項１に記載の耐震性可撓管路の継手構造において、雌型継手の四角枠状切欠きの内周面の全周に、液性組成物に近い特性を示す特殊パッドが止水ゴム輪に接する止水補助材として接着されていることを特徴とする耐震性可撓管路の継手構造。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載の耐震性可撓管路の継手構造において、止水ゴム輪または特殊パッドの表面に止水滑剤が塗布されていることを特徴とする耐震性可撓管路の継手構造。
   

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