JP2016211240A - 推進管のシール構造及びその製造用型枠 - Google Patents

Abstract

【課題】 継手カラーの端部と推進管本体側のコンクリートとの境界部からの水の浸入を阻止することで、継手カラーと管本体のコンクリートとの間に生じた隙間からの漏水、あるいは管内面に現れる斑点状の水の滲みる出しを防止できるようにした推進管のシール構造及びその製造用型枠を創出することを課題とする。
【解決手段】 管本体（２）の一端である受け口部（３）側の外面（２Ａ）に、短筒状の継手カラー（８）が埋設されるコンクリート製の推進管であって、継手カラー（８）の基端部（８ａ）に隣接する外面（２Ａ）上の位置に凹部（９）を周設し、凹部（９）にシール材（１０）を充填する構成とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、地中に埋設される推進管のカラーと推進管本体との境界部における水密性を強化した推進管のシール構造及びその製造用型枠に関する。

遠心力鉄筋コンクリート管（所謂ヒューム管）等からなる推進管を土中に推進しながら水路やケーブル敷設路等のトンネルを構築する推進工法は、一方の推進管本体の先端を、他方の推進管の継手カラー内へ順次嵌合させ、管同士を接合しながら推進力により連続的に押し込む工法である。

継手カラーは、推進管の管本体の後端部から突出するように該後端部の外面側に埋め込まれた鋼製の短筒状部材であり、地下埋設後は推進管同士の接合の役割を果たすものである。この種の埋込みカラー型の推進管では継手カラーと管本体のコンクリートとの間に生じた隙間からの漏水を防止する必要があるところ、従来は継手カラーの内面と管本体とが接合する部分に水膨張性からなる埋込み型の止水材を介在させ、水が浸入したときにはこの止水材が膨張して漏水を防止するようにしている（例えば特許文献１）。

特開平１１−１０８２６５号公報

しかし、推進管の製造工程では、継手カラーをセットした型枠にコンクリートを打設して製造されるが、型枠は繰り返し使用している間に変形が大きくなる。

また継手カラーは、その加工精度を高めても歪みや変形を完全に無くすことは不可能である。このため、型枠に継手カラーをセットした際に、型枠と継手カラーの間に隙間が生じ、この隙間からモルタルが漏れやすくなり、このような漏れが起きると、推進管外面のコンクリート部と継手カラーの境界部近傍のコンクリートが粗になるジャンカという現象が発生するという問題がある。

このようなジャンカが発生すると、このジャンカ部分の空隙から地下水が浸入し、継手カラーとコンクリート層の間を通って、推進管の継手部分から漏水として現れることになる。

さらには地下水圧が高くなると、ジャンカの程度が大きな場合には推進管の内面に斑点状に水が滲み出す場合がある。

特に、現在の地下空間には電気、ガス、水道などの埋設管が過密しており、これらの埋設物を避けるためには推進工事をより深いところに施工しなければならず、推進管に作用する地下水圧もこれに比例して大きくなる傾向がある。そして、このような推進施工の大深度化による地下水圧が増大した状況下においては、従来の埋め込み用の止水材だけでは対応しきれず、漏水を止めることは極めて困難になってきている。

この点、推進管の外面に樹脂やシーリング材等を塗布し、継手カラーの端部と管本体との間の境界部分を被覆することにより、地下水の浸入を阻止する方法も行われている。
しかしながら、被覆層は推進管の外面を薄く覆うだけの構成であるため、推進施工時に推進管の外面が地山や礫などで擦れると、被覆層が剥がれ落ちてしまうことから地下水の浸入を阻止するには不十分であった。

本発明は、上記した従来技術における問題点を解消すべく、継手カラーの端部と推進管本体側のコンクリートとの境界部からの水の浸入を阻止することで、継手カラーと管本体のコンクリートとの間に生じた隙間からの漏水、あるいは管内面に現れる斑点状の水の滲み出しを防止できるようにした推進管のシール構造及びその製造用型枠を創出することを課題とする。

上記課題を解決するための手段のうち、本発明の第１の主たる構成は、
管本体の一端側の外面に、短筒状の継手カラーが埋設されるコンクリート製の推進管であって、
継手カラーの基端部に隣接する外面上の位置に凹部を周設し、凹部にシール材を充填したことを特徴とする、と云うものである。

本発明の第１の主たる構成では、継手カラーの基端部と管本体との境界部から地下水等が浸入する空隙が形成されることを防止し得る。

本発明の他の構成は、上記第１の主たる構成に、シール材を、弾性エポキシ樹脂又はシーリング材とした、との構成を加えたものである。

上記構成では、水の浸入を長期にわたり確実に阻止することを達成し得る。

また本発明の第２の主たる構成は、
回転装置により回転される筒状枠体と、筒状枠体の両端に組み付けられる一対の妻面リング状枠体とを有して構成され、
筒状枠体の内面で、且つ筒状枠体の一端と一方の妻面リング状枠体との間に挟持された継手カラーの基端部と隣接する位置に、凹部を周設する周凸条を設けたことを特徴とする、と云うものである。

本発明の第２の主たる構成では、継手カラーの基端部と管本体との境界部に凹部を正確に周設するための型枠を提供し得る。

本発明の他の構成は、上記第２の主たる構成に、一方の妻面リング状枠体の周縁部に、筒状枠体の一端との間で継手カラーを挟持する保持部を短円筒状に設けた、との構成を加えたものである。

上記構成では、継手カラーを推進管１の受け口部側の端部に高精度に取り付けることを達成し得る。

本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
本発明の推進管のシール構造では、ジャンカが発生した場合でも、凹部にシール材を充填することにより、継手カラーの基端部と管本体との境界部からの地下水の浸入を阻止することができ、継手カラーと管本体との間に生じた隙間からの漏水、あるいは管本体の内面に現れる斑点状の水の滲み出しが形成されることを防止できる。
また凹部にシール材を充填することにより、推進施工時にシール材が地山や礫などで剥がれ落ちることがなく、確実な止水効果を得ることができる。

本発明の推進管の製造用型枠では、予め型枠に凹部形成用の周凸条を取り付けておくことにより、脱型するだけで推進管１の外面に凹部を周設することができる。このため、成形後の推進管１の外面にコンクリートカッターなどで溝を形成する必要がなくなり、大幅な時間短縮とコストの低減が可能となる。

本発明の一例としての推進管を示す斜視図である。 推進管の平面図である。 図２のＩＩ−ＩＩ線における縦断面図ある。 推進管の要部Ａを示す拡大断面図である。 本発明の実施例としての推進管の製造用型枠の概略を示す分解斜視図である。 推進管の製造用型枠を側方から示す部分断面図である。 推進管の製造用型枠の要部Ｂを示す拡大断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
最初に推進管のシール構造について説明する。
図１は本発明の一例としての推進管を示す斜視図、図２は推進管の平面図、図３は図２のＩＩ−ＩＩ線における縦断面図、図４は推進管の要部を示す拡大断面図である。

図１乃至図３に示す推進管１は全体が円筒形状を有しており、管本体２と、この管本体２の一端に形成された受け口部３と他端に設けられた挿し口部４とがコンクリートにより一体に形成されたものである。推進管１の外径寸法は、中央の管本体２と受け口部３はほぼ同じ大きさで、挿し口部４の外径寸法は管本体２のそれよりも小さい。また挿し口部４の外径寸法は、後述する継手カラー８の内径寸法よりも細い。

管本体２には、第１注入孔２ａ，２ａが軸方向に所定の間隔を有して形成されており、この第１注入孔２ａ，２ａを通じて管本体２の内部と外部とが連通可能とされている。施工時に、この第１注入孔２ａ，２ａを通じて潤滑剤をコンクリート製の管本体外面に塗布することにより、管本体２の外面２Ａと地山との間の摩擦力を低減し、推進力の急激な上昇を抑えることが可能となる。

図４に示すように、受け口部３には、短筒状から成る鋼製の継手カラー８が固定されている。すなわち、受け口部３は、その外面３Ａ側が管本体２よりも肉薄に形成されており、この肉薄状に形成されたコンクリート部分に継手カラー８の一端である基端部８ａが埋設され、他端は受け口部３の端部３Ｃを越えて延出する開放端部８ｂとなっている。
そして、受け口部３の外面３Ａと継手カラー８の内面８Ｂとが対向する部分には従来同様の止水材１１が埋設され、その近傍の位置にはアンカー１２が埋設されている。

また継手カラー８の基端部８ａに隣接する管本体２の外面２Ａの位置には周溝からなる凹部９が周設されており、この凹部９内は例えば弾性エポキシ樹脂やシーリング材などからなるシール材１０が充填されて埋め尽くされている。これにより、従来のように継手カラー８の基端部８ａと管本体２との境界部分に発生したジャンカによる空隙が形成されなくなるため、この空隙を通じて継手カラー８と受け口部３の外面３Ａとの間に地下水が浸入することを阻止することができる。
また仮に地下水が浸入することがあっても従来に比較してその量を大幅に少なくすることが可能となるため、従来の止水材１１によって止水することが可能となる。

またシール材１０の外面１０Ａ、継手カラー８の外面８Ａ及び管本体２の外面２Ａとは、互いに段差の少ないフラットな同一面で形成されている。これにより、推進管施工時に、シール材１０の外面１０Ａと地山や礫などとの接触を低減することが可能となり、特にシール材１０の離脱を防止することができる。

挿し口部４の外面には、第１周溝５ａと第２周溝５ｂとが軸方向に所定の間隔を有して配設されている。図３に示すように、これら第１周溝５ａと第２周溝５ｂにはゴム製のシール材等からなる輪状のパッキン１３がそれぞれ装着される。

第１周溝５ａと第２周溝５ｂとの間で、且つ挿し口部４の外面の周方向の複数の位置には第２注入孔４ａが穿設されており、挿し口部４の内面に形成された開口部４ｂに連通している。第２注入孔４ａ内には注入管１４が装着されており、この注入管１４の下端が開口部４ｂ内に突出する状態で固定されている。そして、図示しないキャップを注入管１４の下端に装着することにより封止することが可能となっている。

施工時に、滑剤をこの第２注入孔４ａを通じて第１周溝５ａ及び第２周溝５ｂ内に配設された２本のパッキン１３，１３間への滑剤の注入を行うことにより、パッキン１３，１３の磨耗を防止すると共に水密性の劣化を防止することが可能となる。また埋設後に漏水が起きた際には、浸入する水と反応し膨張可能なウレタン系の親水性樹脂を、推進管の管本体２の内部から第２注入孔４ａを通じて２本のパッキン１３，１３間に注入することで二次止水が可能となっている。

次に、上記推進管の製造用型枠について説明する。
図５は本発明の実施例としての推進管の製造用型枠の概略を示す分解斜視図、図６は推進管の製造用型枠を側方から示す部分断面図、図７は推進管の製造用型枠の要部を示す拡大断面図である。

図５及び図６に示すように、上記推進管１の製造用型枠２０は遠心成形用円筒型枠であり、円筒を縦に二つ割りした半筒状型枠２２，２３を円筒状に組み上げた筒状枠体２１と、この筒状枠体２１の両端に組み付けられる妻面リング状型枠３０，４０とを有して構成される。

図７に示すように、継手カラー８を有する受け口部３側を成形する一方の妻面リング状型枠３０側の周縁部は断面略クランク状に形成されており、同図において水平に示される短円筒部分が保持部３１であり、この保持部３１の外側（図７では右側）に図示垂直に立設するように示される部分がフランジ３２である。また保持部３１の内側（図７では左側）に図示垂直に垂設するように示される部分が受け口部３の端部３Ｃを成形する型枠本体部３３である。

妻面リング状型枠３０のフランジ３２には、周方向に所定の間隔で配置された複数の第１係止孔３４が穿設され、これと対向する筒状枠体２１（半筒状型枠２２及び２３）の端部にも第２係止孔２２ａを有する複数の係止片２２Ａが形成されている。そして、これら妻面リング状型枠３０側の第１係止孔３４と筒状枠体２１側の第２係止孔２２ａにボルト５１を挿通し、各ボルト５１の両端にナット５２，５３を螺着することにより、妻面リング状型枠３０が筒状枠体２１の一端に強固に固定されるようになっている。なお、挿し口部４側においても、筒状枠体２１の他端に妻面リング状型枠４０が同様の構成によって固定される。

妻面リング状型枠３０側の保持部３１と筒状枠体２１の端部とが対向する部分にはクリアランス部Ｓが形成されており、継手カラー８がこのクリアランス部Ｓで挟持される。また継手カラー８は、基端部８ａが筒状枠体２１側の周凸条２５により、開放端部８ｂが妻面リング状型枠３０のフランジ３２により、夫々正確に位置決めされる。これにより、推進管１の受け口部３に対して継手カラー８を正確に取り付けた品質の高い推進管１を製造することが可能となる。

受け口部３側となる筒状枠体２１（半筒状型枠２２及び２３）の内面２１Ａ上で、且つ継手カラー８の基端部８ａと隣接する位置にはリング状からなる金属製の周凸条２５が溶接等の手段により固定されている。この周凸条２５は凹部９成形用の型であり、成形後に脱型することにより、受け口部３側の管本体２の外面２Ａ上で且つ継手カラー８の基端部８ａと隣接する位置に凹部９が周設されることになる。

なお、推進管１の製造は、図示しない回転装置で製造用型枠２０を回転させながら行われるが、妻面リング状型枠４０の中心穴４１を介して製造用型枠２０内にコンクリートを投入することにより、推進管１が遠心成形されることになる。

このように、予め筒状枠体２１（半筒状型枠２２及び２３）の内面２１Ａに凹部９形成用の周凸条２５を設けておくことにより、成形後に脱型したときに、継手カラー８の基端部８ａと隣接する管本体２の外面２Ａ上に凹部９を周設することができる。このため、成形後に、管本体２の外面２Ａにコンクリートカッターなどで溝を形成して凹部９を形成する作業を不要とすることができる。

以上、実施例に沿って本考案の構成とその作用効果について説明したが、本発明の実施の形態は上記実施例に限定されるものではない。

１ ： 推進管
２ ： 管本体
２Ａ ： 推進管の外面
２ａ ： 第１注入孔
３ ： 受け口部
３Ａ ： 受け口部の外面
４ ： 挿し口部
４ａ ： 第２注入孔
４ｂ ： 開口部
５ａ ： 第１周溝
５ｂ ： 第２周溝
８ ： 継手カラー
８Ａ ： 継手カラーの外面
８Ｂ ： 継手カラーの内面
８ａ ： 基端部
８ｂ ： 開放端部
９ ： 凹部
１０ ： シール材
１０Ａ： シール材の外面
１１ ： 止水材
１２ ： アンカー
１３ ： パッキン
１４ ： 注入管
２０ ： 製造用型枠
２１ ： 筒状枠体
２１Ａ： 筒状枠体の内面
２２ ： 半筒状型枠（筒状枠体）
２２Ａ： 係止片
２２ａ： 第２係止孔
２３ ： 半筒状型枠（筒状枠体）
２５ ： 周凸条
３０ ： 妻面リング状型枠（受け口部）
３１ ： 保持部
３２ ： フランジ
３３ ： 型枠本体部
３４ ： 第１係止孔
４０ ： 妻面リング状型枠（挿し口部）
４１ ： 中心穴
５１ ： ボルト
５２ ： ナット
Ｓ ： クリアランス部

Claims (4)

1. 管本体（２）の一端側の外面（２Ａ）に、短筒状の継手カラー（８）が埋設されるコンクリート製の推進管であって、
   前記継手カラー（８）の基端部（８ａ）に隣接する前記外面（２Ａ）上の位置に凹部（９）を周設し、該凹部（９）にシール材（１０）を充填したことを特徴とする推進管のシール構造。
2. シール材（１０）を、弾性エポキシ樹脂又はシーリング材とした請求項１記載の推進管のシール構造。
3. 請求項１又は２記載の推進管の製造用型枠であって、
   回転装置により回転される筒状枠体（２１）と、該筒状枠体（２１）の両端に組み付けられる一対の妻面リング状枠体（３０，４０）とを有して構成され、
   前記筒状枠体（２１）の内面（２１Ａ）で、且つ前記筒状枠体（２１）の一端と一方の前記妻面リング状枠体（３０）との間に挟持された前記継手カラー（８）の基端部（８ａ）と隣接する位置に、凹部（９）を周設する周凸条（２５）を設けたことを特徴とする推進管の製造用型枠。
4. 一方の妻面リング状枠体（３０）の周縁部に、筒状枠体（２１）の一端との間で継手カラー（８）を挟持する保持部（３１）を短円筒状に設けた請求項３記載の推進管の製造用型枠。

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