JP2011190833A - 止水方法および止水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成で部材と部材との間からの水漏れを容易にかつ確実に防止することが可能な止水方法および止水装置を提供する。
【解決手段】 管路２と電力ケーブル３との間に、内圧によって膨出可能な止水袋４を配置し、止水袋４内にゲル５を圧送するとともに、圧送されたゲル５を止水袋４内に封入し、ゲル５の封入によって膨出した止水袋４を管路２と電力ケーブル３の双方に密着させる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、部材と部材との間からの液漏れを容易にかつ確実に防止することが可能な止水方法および止水装置に関する。

地中送電線路の電力ケーブルは、地下に埋設された管路内に敷設されている。管路の各所には、電力ケーブル同士を接続するためのマンホールが設けられている。管路のマンホールへの開口部には、地中から管路内に浸入した水がマンホール内に流入するのを防止するための止水具が設けられている。

図１１および図１２は、従来の止水具の一例を示している。図１１に示すように、管路２のマンホールへの開口部２ｂには、止水具２００が設けられている。止水具２００は、対向して配置されるフランジ２０１を有しており、左右のフランジ２０１の間にコンパウンド２０２が配設されている。止水具２００は、長軸ボルト２０３を使用してコンパウンド２０２を軸方向に圧縮することによりコンパウンド２０２を膨出させ、電力ケーブル３の外面と管路２の内面との間を塞ぐようにしている。

従来から、防水混和物を用いて管路内への水の浸入を防止する技術は知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、地中送電線路においては、屈曲可能なフレックス管を用いて電力ケーブルを敷設することが行われており、フレックス管同士の接続部からの水の浸入を防止するための技術も知られている（例えば、特許文献２、３参照。）。

実用新案登録第３１３７８８２号公報 特開平０８−２８７６７号公報 実用新案登録第３０４８６３１号公報

しかし、図１１および図１２に示す止水具２００は、コンパウンド２０２が管路２に浸入した水と接触することにより劣化が進行し、止水機能を長期にわたって維持することが難しいという問題がある。特許文献１のように、防水混和物を用いて管路内への水の浸入を防止する技術は、現場で防水混和物を管路に充填する必要があり、作業効率が悪いという問題がある。また、特許文献２、３のように、フレックス管の接続部からの水漏れを確実に防止するためには、例えば継手を高精度に加工する必要があり、コストが著しく高くなるという問題がある。このような部材と部材との間からの水漏れの問題は、地中送電線路に限られず、他の構造物にも存在する。

そこで本発明は、簡易な構成で部材と部材との間からの液漏れを容易にかつ確実に防止することが可能な止水方法および止水装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、第１の部材と第２の部材との間からの液漏れを防止する止水方法であって、前記第１の部材と前記第２の部材との間に、内圧によって膨出可能な止水袋を配置し、前記止水袋内に止水用流体を圧送するとともに、圧送された止水用流体を前記止水袋内に封入し、前記止水用流体の封入によって膨出した前記止水袋を前記第１の部材と前記第２の部材の双方に密着させることを特徴とする止水方法である。

この発明によれば、止水袋に圧送される止水用流体によって止水袋内の圧力が上昇し、止水袋は第１の部材と第２の部材に向かって膨出する。圧送された止水用流体が止水袋内に封入された状態では、止水袋が第１の部材と第２の部材の双方に密着し、第１の部材と第２の部材との間からの液漏れが防止される。

請求項２に記載の発明は、第１の部材と第２の部材との間からの液漏れを防止する止水装置であって、前記第１の部材と前記第２の部材との間に配置可能で内圧によって膨出可能な止水袋と、前記止水袋内に圧送された止水用流体を前記止水袋内に封入する流体封入手段と、を備え、前記止水袋は、前記止水用流体の封入による膨出によって前記第１の部材と前記第２の部材の双方に密着可能であることを特徴とする止水装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の止水方法または請求項２に記載の止水装置において、前記止水用流体は、少なくとも水、空気、ゲルのいずれかであることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の止水装置において、前記止水袋の前記止水用流体の流入口には、前記止水用流体の前記止水袋への流入を許容するとともに、前記止水用流体の前記止水袋からの流出を阻止する逆止弁が設けられていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の止水方法または請求項２に記載の止水装置において、前記第１の部材は地中に埋設されマンホールと接続される管路であり、前記第２の部材は前記管路内に敷設される電力ケーブルである、ことを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の止水方法または請求項２に記載の止水装置において、前記第１の部材は地中に埋設される止水用パイプであり、前記第２の部材は少なくとも前記止水用パイプの内側に配置され地中に埋設されるフレックス管、異径管、異種管のいずれかである、ことを特徴としている。

請求項１および２に記載の発明によれば、止水用流体を止水袋に封入するのみで、止水袋を第１の部材と第２の部材の双方に密着させることができるので、防水混和物を管路に充填する従来技術に比べて著しく作業が容易となり、現場における作業能率を高めることができる。また、止水袋は内圧によって第１の部材と第２の部材に密着するので、第１の部材と第２の部材の加工精度が低い場合や表面が凹凸状態であっても、第１の部材と第２の部材との間を確実に塞ぐことが可能となり、第１の部材と第２の部材との間からの液漏れを確実に防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、止水用流体として少なくとも水、空気、ゲルのいずれかを用いているので、止水袋をこれらの流体を利用して膨出させることができる。とくに、水、空気は取り扱いが容易であり、安価であるので、止水コストを低減することができる。また、止水用流体をゲルとした場合は、止水用流体を空気とした場合に比べてゲルが止水袋から抜けにくくなり、止水機能を長期にわたり維持することができる。

請求項４に記載の発明によれば、逆止弁によって止水用流体の圧送完了時の逆流を防止することができる。したがって、止水袋内部の圧力を十分に高めることができ、止水袋の第１の部材と第２の部材の密着度をさらに高めることができる。

請求項５に記載の発明によれば、管路と電力ケーブルとの間からの液漏れを防止することが可能となるので、地中から管路に浸入した液体（水）のマンホール内への流入を防止することができる。

請求項６に記載の発明によれば、第２の部材を少なくとも止水用パイプの内側に配置され地中に埋設されるフレックス管、異径管、異種管のいずれかとしたので、第１の部材と第２の部材との間がフレックス管などによって滑らかな形状に形成されない場合でも、止水袋の密着によって止水用パイプとフレックス管などとの間からの液漏れを防止することが可能となる。これにより、地中の液体（水）が止水用パイプとフレックス管などとの間に流入するのを確実に防止することができる。

本発明の実施の形態１に係わる止水装置の拡大断面図である。 図１の止水装置が設けられるマンホール付近の断面図である。 図１の止水装置の展開状態を示す斜視図である。 図１の止水装置が設けられたマンホールの管路開口部近傍の拡大斜視図である。 図１の止水装置の流体封入手段における逆止弁の拡大斜視図である。 本発明の実施の形態２に係わる止水装置が設けられた管路の拡大断面図である。 図６の止水装置の斜視図である。 図６の変形例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係わる止水装置の拡大断面図である。 図９の止水装置の断面斜視図である。 従来の止水金具を用いた管路の防水構造を示す断面図である。 図１１の止水金具の正面図である。

次に、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。

（実施の形態１）
図１ないし図５は、本発明の実施の形態１を示しており、特に地中送電線路のマンホール１００に適用した場合を示している。図２に示すように、地中Ｇに埋設された左右の管路２の端部は、マンホール１００の下部側に接続されている。各管路２内に敷設された電力ケーブル（単相電力ケーブル）３は、マンホール１００内まで延びており、この電力ケーブル３同士はマンホール１００の下部に設けられた接続箱１０１内で接続されている。各管路２のマンホール１００への開口部２ｂには、地中Ｇから管路２内に浸入した水Ｗのマンホール１００への流入を防止する止水装置１が設けられている。

図１および図３に示すように、止水装置１は、止水袋４と、流体封入手段６を有している。止水袋４は、内圧によって膨出可能な構造となっており、例えば弾性変形可能なゴム袋から構成されている。止水袋４は、高い内圧に十分耐えることができ、かつ水や泥などの接触に対して耐久性の高い材料から構成されている。さらに、止水袋４はあらゆる方向に変形自在であり、第１の部材としての管路２の形状および第２の部材としての電力ケーブル３の形状に対して密着できる柔軟性を有している。

図３に示すように、止水袋４は展開形状が長方形となっており、円筒状に丸めることか可能となっている。止水袋４は、管路２の内面２ａと密着可能な第１の押圧部４ｂと、電力ケーブル３の外面３ａと密着可能な第２の押圧部４ｃを有している。第１の押圧部４ｂと第２の押圧部４ｃは、互いに対向するように配置されている。止水袋４は、管路２の大きさに合わせて種々の大きさのものを作成することが可能であり、実施の形態１においては、例えば止水袋４の長手方向の長さＬ１は約３０ｃｍに設定されており、幅方向の長さＬ２が約１０ｃｍに設定されている。止水袋４の長手方向の端部には、重ね合わせ部４ｊが形成されている。止水袋４の長辺部分には、止水袋４内に止水用流体としてのゲル５を注入するための流入口４ｄが設けられている。止水袋４は、流入口４ｄを除く部位のすべてが閉塞されている。

止水袋４の流入口４ｄには、流体封入手段６が設けられている。流体封入手段６は、止水袋４の流入口４ｄの外面に形成されたネジ部６ａと、キャップ６ｂとから構成されている。キャップ６ｂは、ネジ部６ａと螺合可能となっており、止水袋４内に圧送されたゲル５を止水袋４内に封入する機能を有している。ここで、ゲルとは、高い粘性を有する流動体であり、適度な弾力を有し固化しにくい性質をもつ物質を意味する。

図５は、止水袋４の流入口４ｄに設けられる逆止弁４０を示している。逆止弁４０は、端壁４０ａと、流入孔４０ｂと、弁体４０ｃと、支持軸４０ｄとを有している。弁体４０ｃは、支持軸４０ｄを中心として端壁４０ａに対して揺動可能となっている。弁体４０ｃが端壁４０ａに密着した状態では、流入孔４０ｂが弁体４０ｃによって塞がれ、ゲル５の逆流が防止されるようになっている。このように、逆止弁４０は、ゲル５の止水袋４への流入を許容するとともに、ゲル５の止水袋４からの流出を阻止する機能を有している。逆止弁４０は、強制的に弁体４０ｃを流入孔４０ｂから離れる方向に押圧することにより、止水袋４内のゲル５を流入口４ｄから排出させることが可能となっている。

つぎに、止水装置１を用いた止水方法および作用について説明する。

まず、図３に示すように、展開状態の止水袋４を電力ケーブル３の外周面に沿って延ばし、止水袋４の長手方向の両端部に位置する重ね合わせ部４ｊを重ね合わせる。この状態では、止水袋４は管路２の内面２ａと電力ケーブル３の外面３ａとの間に位置している。つぎに、止水袋４にポンプ１０を接続する。ポンプ１０と止水袋４の接続は、ポンプ１０のチューブ１０ｂの先端部１０ｃを止水袋４の流入口４ｄのネジ部６ａと螺合させることにより行う。止水袋４とポンプ１０との接続が完了すると、ポンプ１０のレバー１０ａを操作し、ポンプ１０内のゲル５を止水袋４に圧送し、止水袋４を徐々に膨出させる。ポンプ１０には、ゲル５の圧送時の圧力を指示する圧力計１０ｄが設けられており、この圧力計１０ｄが所定の設定値に到達するまで、ゲル５の止水袋４への圧送が行われる。そして、圧力計１０ｄが所定の設定値に到達した時点で、ゲル５の止水袋４への圧送を停止する。その後、ポンプ１０のチューブ１０ｂの先端部１０ｃを止水袋４の流入口４ｄから取り外し、流入口４ｄにキャップ６ｂを取付ける。

ここで、ゲル５の止水袋４への圧送を停止した状態では、逆止弁４０の弁体４０ｃによって流入孔４０ｂが塞がれ、止水袋４へ圧送されたゲル５はキャップ６ｂを取付ける前に、止水袋４内に封入された状態となる。この状態では、図１に示すように、止水袋４の第１の押圧部４ｂが管路２の内面２ａと密着し、止水袋４の第２の押圧部４ｃが電力ケーブル３の外面３ａと密着する。これにより、管路２と電力ケーブル３との間は、止水袋４によって完全に塞がれた状態となる。したがって、管路２と電力ケーブル３との間からの水漏れを防止することが可能となり、地中Ｇから管路２へ浸入した水Ｗのマンホール１００内への流入を防止することができる。実施の形態１においては、逆止弁４０と流体封入手段６とを併用してゲル５の止水袋４への封入を行っているが、流体封入手段６のみでもゲル５の止水袋４への封入は可能である。流体封入手段６のみでゲル５を封入する場合は、ゲル５の注入完了時に流入口４ｄを一時的に折り曲げることにより、ゲル５の止水袋４からの漏出を防止することが可能となる。

このように、ゲル５を止水袋４に封入するのみで、止水袋４を管路２と電力ケーブル３の双方に密着させることできるので、防水混和物を管路に充填する従来技術に比べて著しく作業が容易となり、現場における作業能率を高めることができる。また、止水袋４は内圧によって管路２と電力ケーブル３に密着するので、管路２と電力ケーブル３の表面粗さが低い場合であっても、管路２と電力ケーブル３との間を確実に塞ぐことが可能となる。すなわち、止水袋４を用いる止水方法においては、止水袋４が密着する相手側の加工精度が高くなくとも、水漏れを確実に防止することが可能となる。

また、止水用流体はゲルから構成されているので、止水用流体を気体とした場合に比べてゲル５が止水袋４から抜けにくくなり、止水機能を長期にわたり維持することができる。さらに、止水袋４の流入口４ｄに逆止弁４０を設けることにより、ゲル５の圧送完了時の逆流を防止することができる。したがって、止水袋４内の圧力を十分に高めることができ、止水袋４の管路２と電力ケーブル３の密着度をさらに高めることができる。

止水装置１は、地中送電線路の変更などに伴う管路２の撤去の際は、取外して別の場所での再利用が可能である。

（実施の形態２）
図６および図７は、本発明の実施の形態２を示している。実施の形態２が実施の形態１と異なるところは、管路２を通る電力ケーブル３の本数であり、その他の部分は実施の形態１に準じるので、準じる部分については実施の形態１と同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。後述する他の実施の形態も同様とする。

図６および図７に示す止水装置２０は、交流３相電力を供給するための電力ケーブルに適用される止水装置２０を示している。実施の形態１では、1個の止水袋４を用いて止水する構成としたが、実施の形態２においては、３個の止水袋２４を用いて止水する構成としている。止水袋２４は、横断面形状が略扇状となっており、管路２に密着可能な第１の押圧部２４ｂと、２本の電力ケーブル３にそれぞれ密着可能な第２の押圧部２４ｃを有している。

止水袋２４における一方の第２の押圧部２４ｃと他方の第２の押圧部２４ｃとの間には、区画部２４ａが形成されている。３個の止水袋２４における各区画部２４ａは、止水袋２４へのゲル５の封入によって、後述するシール用ブロック２５に密着可能となっている。各止水袋２４には、３個の止水袋２４を組み合わせる際に用いる位置合わせ用の係合孔２４ｆと係合突起２４ｇが形成されている。

実施の形態２においては、３本の電力ケーブル３が集合するので、止水機能を高めるために、３本の電力ケーブル３で囲まれた空間部には弾性を有するシール用ブロック２５を配置している。シール用ブロック２５は、例えばゴム部材から構成されている。シール用ブロック２５は、略３角錐状に形成されており、外面には３本の電力ケーブル３の外面の一部が密着可能な湾曲面２５ａと、止水袋２４の区画部２４ａが密着可能な受圧面２５ｂを有している。

このように構成された実施の形態２においては、３個の止水袋２４にゲル５を圧送することにより、止水袋２４の第１の押圧部２４ｂが管路２の内面２ａと密着し、止水袋４の第２の押圧部２４ｃが電力ケーブル３の外面３ａの一部と密着する。また、シール用ブロック２５の湾曲面２５ａには電力ケーブル３の外面３ａの一部が密着し、シール用ブロック２５の受圧面２５ｂには止水袋２４の区画部２４ａが密着する。したがって、交流３相電力を供給するための電力ケーブル３が集合する形態であっても、管路２と電力ケーブル３との間を確実に塞ぐことが可能となり、管路２と電力ケーブル３との間からの水漏れを確実に防止することができる。

図８は、実施の形態２の変形例を示している。実施の形態２においては、分離可能な３個の止水袋２４を用いて３本の電力ケーブル３の止水構造を説明したが、図８は３個の止水袋３４が連結された止水装置３０により３本の電力ケーブル３の止水を可能としている。図８に示すように、止水装置３０では、管路２の軸心と同一軸心上に位置する中心部Ｃを中心として、３つの止水袋３４が連結されている。各止水袋３４には、管路２に密着可能な第１の押圧部３４ｂと、電力ケーブル３にそれぞれ密着可能な第２の押圧部３４ｃを有している。

図８の止水装置３０では、各止水袋３４の間にそれぞれ電力ケーブル３を配置した後、電力ケーブル３をＦ１０方向から各止水袋３４で覆い、この状態で各止水袋３４にゲル５を圧送することにより、止水袋３４の第１の押圧部３４ｂが管路２の内面２ａと密着し、止水袋３４の第２の押圧部３４ｃが電力ケーブル３の外面３ａの一部と密着する。したがって、管路２と電力ケーブル３との間を確実に塞ぐことが可能となり、管路２と電力ケーブル３との間からの水漏れを確実に防止することができる。

（実施の形態３）
図９および図１０は、本発明の実施の形態３を示しており、止水装置１をフレックス管の接続に適用した場合を示している。図１０に示すように、第１の部材としての止水用パイプ２２および第２の部材としてのフレックス管２３は、接続後に地中に埋設されるようになっている。左右のフレックス管２３の端部は、止水用パイプ２２の内側に配置されている。フレックス管２３は、上下および左右方向に屈曲可能であり、縦断面形状が波形をしている。すなわち、フレックス管２３の外面は凹凸面に形成されている。止水装置１の止水袋４の膨出量は、例えば３０ｍｍに設定されている。

このように構成された実施の形態３においては、止水袋４を止水用パイプ２２とフレックス管２３との間に配置した状態で、止水袋４にポンプ１０を接続し、ポンプ１０内のゲル５を止水袋４に圧送して止水袋４を徐々に膨出させる。そして、ポンプ１０の圧力計１０ｄが所定の設定値に到達した時点で、ゲル５の止水袋４への圧送を停止する。ゲル５の止水袋４への圧送を停止した状態では、逆止弁（図示略）によって止水袋４へ圧送されたゲル５は止水袋４内に封入された状態となる。その後、ポンプ１０のチューブ１０ｂの先端部１０ｃを止水袋４の流入口４ｄから取り外し、流入口４ｄにキャップ６ｂを取付ける。

この状態では、図９に示すように、止水袋４の第１の押圧部４ｂが止水用パイプ２２の内面と密着し、止水袋４の第２の押圧部４ｃがフレックス管２３の外面と密着する。これにより、フレックス管２３の外面が波形（凹凸面）であっても止水用パイプ２２とフレックス管２３との間を完全に塞ぐことが可能となる。したがって、地中内の水が左右のフレックス管２３の接続部からフレックス管２３内へ浸入することを防止することができる。

以上、この発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、実施の形態１〜３における止水装置１、２０、３０の流体封入手段６では、止水袋４の流入口４ｄをキャップ６ｂで塞いでいるが、止水袋４の流入口４ｄを例えばクリップを用いて塞ぐ構成としてもよい。

実施の形態１〜３においては、止水装置１、２０、３０を地中送電線路に適用した場合を説明したが、用途は地中送電線路だけでなく、他の構造物にも適用可能である。また、止水用流体はゲル５に限定されることはなく、止水用流体を水、空気などの気体または液体としてもよい。さらに、第２の部材は、フレックス管２３に限定されることはなく、第２の部材として異径管、異種管などを用いる構成としてもよい。すなわち、図９および図１０に示す止水方法および止水装置を適用することにより、外径の異なる配管同士を接続することや、種類の異なる配管同士を接続することが可能となる。

１ 止水装置
２ 管路（第１の部材）
３ 電力ケーブル（第２の部材）
４ 止水袋
４ｂ 第１の押圧部
４ｃ 第２の押圧部
５ ゲル（止水用流体）
６ 流体封入手段
２０ 止水装置
２２ 止水用パイプ（第１の部材）
２３ フレックス管（第２の部材）
２４ 止水袋
２４ｂ 第１の押圧部
２４ｃ 第２の押圧部
４０ 逆止弁

Claims (6)

1. 第１の部材と第２の部材との間からの液漏れを防止する止水方法であって、前記第１の部材と前記第２の部材との間に、内圧によって膨出可能な止水袋を配置し、前記止水袋内に止水用流体を圧送するとともに、圧送された止水用流体を前記止水袋内に封入し、前記止水用流体の封入によって膨出した前記止水袋を前記第１の部材と前記第２の部材の双方に密着させることを特徴とする止水方法。
2. 第１の部材と第２の部材との間からの液漏れを防止する止水装置であって、
   前記第１の部材と前記第２の部材との間に配置可能で内圧によって膨出可能な止水袋と、
   前記止水袋内に圧送された止水用流体を前記止水袋内に封入する流体封入手段と、
   を備え、
   前記止水袋は、前記止水用流体の封入による膨出によって前記第１の部材と前記第２の部材の双方に密着可能であることを特徴とする止水装置。
3. 前記止水用流体は、少なくとも水、空気、ゲルのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の止水方法または請求項２に記載の止水装置。
4. 前記止水袋の前記止水用流体の流入口には、前記止水用流体の前記止水袋への流入を許容するとともに、前記止水用流体の前記止水袋からの流出を阻止する逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の止水装置。
5. 前記第１の部材は地中に埋設されマンホールと接続される管路であり、前記第２の部材は前記管路内に敷設される電力ケーブルである、ことを特徴とする請求項１に記載の止水方法または請求項２に記載の止水装置。
6. 前記第１の部材は地中に埋設される止水用パイプであり、前記第２の部材は少なくとも前記止水用パイプの内側に配置され地中に埋設されるフレックス管、異径管、異種管のいずれかである、ことを特徴とする請求項１に記載の止水方法または請求項２に記載の止水装置。
   

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