JP3066324B2 - 継 手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管路、マンホー
ル、貯水槽のような地下構造物を構成する筒状体相互間
に適用される継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】上下水道、ケーブル、鉄道の軌道、道路
のような設備を地下に設けるために地中に設置される管
路、マンホール、貯水槽等の地下構造物は、複数の筒状
体を相互に接続することにより形成される。

【０００３】ところで、このような地下構造物は、地震
による地盤の変動により、筒状体相互の接続箇所で破損
することがある。例えば、他の構造物に接続された管路
にあっては、該管路と前記他の構造物との間の振動振幅
または振動周期の相違により前記管路と前記他の構造物
との接続部において前記筒状体に破損を生じることがあ
る。また、前記管路が岩盤部分と軟弱地盤とを伸びる場
合には、地盤が変化する前後の箇所において前記筒状体
に破損を生じることがある。さらに、前記マンホールや
貯水槽にあっては、深度の相違に基づく地盤の振動振幅
または振動周期の相違により、その一部に破損を生じる
ことがある。

【０００４】地震発生に伴う前記筒状体の損壊を回避す
るためには、例えば、図７に示すように、管路を構成す
る互いに相対する一対の筒状体相互をゴム製のベローズ
１００で接続することが考えられる。ベローズ１００は
その開放両端部において両筒状体１０２に液密に取り付
けられている。図示の例では、いずれか一方の筒状体１
０２が集配水升やマンホールのような他の構造物に接続
される。

【０００５】これによれば、地震の発生により、前記他
の構造物に接続された一方の筒状体１０２と、他方の筒
状体１０２との間に例えば上下方向に関する相対変位が
生じると、ベローズ１００は水平状態から傾斜状態にそ
の伸長方向を変える。この間、ベローズの襞１０４の相
互間隔が増大し、その長さ寸法（全長）が増大する。管
路は、このベローズ１００の変形により両筒状体１０２
相互の接続部での損壊を免れ、また、ベローズ１００の
非透水性により両筒状体相互間の空間の密閉状態が維持
される。

【０００６】ところで、両筒状体１０２の長手方向に互
いに重なり合うベローズ１００の複数の襞１０４は、そ
れぞれ、直径方向に伸びている。このため、ベローズ１
００が規定する筒状空間の実質的な直径が襞１０４によ
って狭められ、前記筒状空間の有効利用または有効活用
が阻害される。例えば、ベローズ１００をその内側から
支持するために配置することができるリングまたは他の
筒状体１０６は小径のものの使用を余儀なくされる。ま
た、前記地下構造物の一つであるマンホールにあっては
作業空間の狭小化を招き、前記水槽にあっては収容水量
の低下を余儀なくされる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、筒状
体相互の相対変位に追随して変形可能である非透水性の
継手であって内部に大きい空間を確保することができる
継手を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る、地中に配
置される一対の筒状体を接続するための継手は、非透水
性と柔軟性とを有する材料からなり、両端部と、該両端
部間に折り曲げにより形成され直径方向に関して互いに
重なり合う少なくとも３つの重合部とを備える。前記重
合部は、合成繊維製の織物と、該織物の両面に圧着され
たゴム材料または熱可塑性樹脂材料とからなるものとす
ることができる。

【０００９】

【発明の作用および効果】本発明によれば、筒状の継手
の少なくとも３つの重合部が直径方向に関して互いに重
なり合い、それぞれが軸線方向へ伸びている。このこと
から、前記継手の両端部をその軸線方向へ相対移動させ
ると、これらの重合部の軸線方向に関する重なり長さが
減少し、前記継手の長さ寸法が増大する。また、柔軟性
を有する前記継手は軸線方向以外の方向への変形が可能
である。したがって、前記継手はこれにより接続される
一対の筒状体の相対変位に追随して変形することがで
き、また、その非透水性により両筒状体間に密閉空間を
維持することができる。

【００１０】本発明の継手にあっては、前記従来のベロ
ーズと同じ伸長可能長さを得る場合、前記ベローズの襞
の直径方向に関する長さと比べて、その重合部の重なり
厚さを小さいものとすることができる。すなわち、本発
明の継手ではその内部空間の直径方向に関する前記重合
部による占有を小さいものとし、これにより、大きい筒
状空間を得ることができる。また、前記重合部の重なり
厚さは、該重合部を構成する材料の選択により、より小
さいものとすることができる。このような重合部の構成
材料の一例として、合成繊維製の織物と、該織物の両面
に圧着されたゴム材料または熱可塑性樹脂材料とからな
るシートがある。このシートは、また、薄く、大きい引
張強度および引裂強度を有する。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、本発明に係る
継手が全体を符号１０で示されている。

【００１２】図１に示す実施の形態にあっては、継手１
０は、上下水道、ケーブル、鉄道の軌道、道路のような
設備を地下に設けるために地中に設置される管路の一部
を規定する互いに相対する一対の筒状体１２を互いに接
続するために用いられている。

【００１３】筒状体１２は、例えば、地中に推進される
鋼管やコンクリート管、あるいは、トンネル覆工用の複
数のセグメント、例えば鋼製セグメント、コンクリート
製セグメント、鋼およびコンクリートの合成セグメント
または鋼殻にコンクリートを詰めてなるセグメント、を
組み立ててなるセグメントリングからなる。

【００１４】継手１０は、水を通さない性質である非透
水性を有しまた折り曲げ可能である柔軟な材料で形成さ
れ、全体に筒状を呈する。継手１０は、同一軸線Ｌの周
りに互いに重なり合う少なくとも３つの重合部１４，１
６，１８を備える。これらの重合部は、後述するよう
に、折り曲げにより形成されている。

【００１５】継手１０の直径方向に関して最外方に位置
する第１の重合部１４および最内方に位置する第３の重
合部１８には、それぞれ、継手１０の開放端部２０，２
２が連なる。両開放端部２０，２２は、それぞれ、両筒
状体１２の端部を受け入れ可能の大きさの内径を有し、
両筒状体１２の前記端部に例えば接着剤、たが等を用い
て液密に固定することができる。

【００１６】重合部１４〜１８が柔軟な材料からなるこ
とから、例えば、継手１０の一方の開放端部２０に対し
て他方の開放端部２２をその軸線方向（図上において右
方向）に引くと、第３の重合部１８と、第１および第３
の両重合部１４，１８の間の第２の重合部１６との境界
である環状の折線の位置が継手１０の軸線方向に関して
次々に変化する。その結果、前記軸線方向に関する各重
合部１４〜１８の互いに重なり合う長さＷが次第に減少
し、これに伴って継手１０の長さ寸法が増大する。前記
重なり合う長さＷがゼロになるときが継手１０の最大の
長さ寸法または伸長可能長さである。

【００１７】したがって、重合部１４〜１８の軸線方向
長さＷを大きいものに設定することにより、継手１０の
軸線方向への伸長可能長さを大きくすることができる。
また、前記重合部の数量である重なり数を３以上の奇数
に設定することができる。これは、継手１０が、その伸
長前の軸線方向長さは小さくかつ大きい伸長可能長さが
求められる場合に適する。

【００１８】継手１０により互いに接続された両筒状体
１２が地震のために地中で上下方向へ相対変位をすると
き、または、水平方向に関して両筒状体１２がこれらの
相互間隔が増大するように相対変位をするとき、継手１
０は両筒状体１２の相対変位に追随してその長さ寸法を
増大させる。これにより、管路が破壊されずに維持され
る。両筒状体１２が上下方向に相対変位をするときは、
継手１０はその柔軟性により傾斜状態に変形する。継手
１０はその非透水性により両筒状体１２の相対変位後に
おいても筒状体１２相互間の空間の密閉性を維持する。

【００１９】また、継手１０は、第３の重合部１８を反
対方向（図上左方向）へ移動させることができる。この
ときは、第２の重合部１６の前記折線の位置が反対方向
へ次第に変化し、各重合部の重なり長さＷが増大して継
手１０の長さ寸法が減少する。したがって、継手１０
は、両筒状体１２の互いに他の一方に向けての移動をも
許容する。

【００２０】本発明によれば、前記従来のベローズと同
じ伸長可能長さを得るために必要な重合部１４〜１８の
重なり厚さＤは、前記ベローズの直径方向に関する襞の
長さより小さいものに設定することができる。このた
め、重合部１４〜１８が継手１０の筒状空間を占める程
度を小さいものとすることができ、したがって比較的大
きい直径の筒状空間すなわち継手の開放端部２０，２２
よりわずかに小さい直径を有する筒状空間を確保するこ
とができる。

【００２１】このことから、継手１０を内側から支持す
るためのリングまたは他の筒状体２４について、両筒状
体１２の肉厚およびその口径に近いものを選択し、配置
することができる。これによれば、両筒状体１２とほぼ
同じ機能を有する筒状体２４をもって、周囲地盤から土
圧および地下水圧を受ける継手１０を支持することがで
きる。

【００２２】重合部１４〜１８の重なり厚さＤは、継手
１０を構成する材料の選択によりより小さいものに設定
することができる。このような材料の一例として、ナイ
ロン繊維、ポリエステル繊維のような合成繊維製の織物
と、該織物の両面に圧着されたゴム材料または熱可塑性
樹脂材料（例えばポリウレタン樹脂）とからなるシート
がある。このシートは優れた非透水性を有し、また、極
めて小さい厚さ寸法（0.2mm 〜2mm ）を有し、しかも折
り曲げまたは折り畳みが可能である柔軟性を有し、さら
に大きい物理強度（引張強度および引裂強度）を有す
る。

【００２３】このシートを用いての継手１０の製造に当
たっては、まず、矩形状の前記シートを筒状に丸め、そ
の相対する両縁部をこれらの縁部におけるゴムまたは熱
可塑性樹脂を溶かして熱溶着することにより、円筒体２
６を形成する（図２）。

【００２４】次に、円筒体２６にその軸線方向に関して
３つの部分を定め（点線２８，３０によりこれらの境界
を示す。）、これらの部分のうちの中央部３２を点線２
８を環状の折線としてその左方の一部３４の内部へ折り
込み、次いで点線３０を環状の折線として折り返す。こ
れにより、図３に示すような、折り曲げにより形成され
た３つの重合部１４〜１８を有する継手１０が得られ
る。前記３つの部分の軸線方向長さ（Ｗ）は、任意に定
めることができる。また、前記折り込みおよび折り返し
をさらに繰り返すことにより、３以上の奇数個の重合部
が得られる。

【００２５】図示の例に代えて、継手１０の両開放端部
２０，２２の少なくとも一方を金属板、プラスチック板
等からなるものとすることができる。また、継手１０
は、前記シートに代えて、軟質のプラスチック製のシー
ト、繊維強化熱可塑製樹脂製のプラスチックシート、ゴ
ム板等で形成することができる。さらに、継手１０は、
円形断面のほか、接続される前記筒状体の横断面形状に
応じて定められ、例えば矩形断面を有するものであって
もよい。

【００２６】次に、図４を参照して、本発明の継手１０
が適用されたマンホール４０について説明する。

【００２７】このマンホール４０は、大口径の基部４２
と、その上方に連なる小口径の端部４４とを含む。継手
１０は、基部４２を構成する上下一対のコンクリート製
の筒状体４６間に配置されている。

【００２８】このマンホールにおいては、両筒状体４６
間に互いに積み重ねられた複数（図示の例では４つ）の
コンクリート製のリング部材４８が配置されている。両
筒状体４６を接続する継手１０が大きい直径の筒状空間
を規定することから、図１に示す筒状体１２間に配置さ
れたリング２４と同様、各リング４８もまた筒状体４６
と同じ口径を有するものを用いることができる。したが
って、継手１０の配置によって、マンホールの基部４２
が規定する作業空間が狭められることはない。

【００２９】図４および図５に示す継手１０は、管状に
丸められた両端５０を有する。両端５０を両筒状部材４
６に液密に固定するため、４つのリング４８と各筒状体
４６との間に、筒状体４６と同じ口径を有する一組の環
状の板部材５２，５４が配置されている。

【００３０】両板部材５２，５４はこれらを貫通する複
数のボルト５５により互いに固定されており、一方の板
部材５２と他方の板部材５４とがそれぞれ筒状体４６と
リング４８とに接している。継手の各端５０は、各組の
環状の板部材５２，５４が共同して規定する空間５６に
受け入れられている。

【００３１】両空間５６は、一方の板部材５２に固定さ
れ互いに他の一方の筒状体に向けて伸びる２つのカラー
５８によりそれぞれ覆われている。継手１０の両端５０
はそれぞれ両カラー５８により両空間５６を規定する両
板部材５２，５４に強固に押し付けられている。

【００３２】本発明の継手１０は、また、例えば地中に
設置される貯水槽（図示せず）にも適用することができ
る。前記貯水槽は、基本的に、マンホール４０と同様の
構造を有し、複数の筒状体を上下方向に積み重ねてな
る。前記貯水槽の筒状体は、通常、円形または矩形の平
面形状を有するものが用いられる。

【００３３】地中を上下方向に伸びるマンホール４０や
前記貯水槽は、地震の際、地表近傍の頂部と、その底部
とでは異なる周期または振動数で揺れ、前記頂部および
底部間において前記筒状体相互間にずれを生じることが
ある。

【００３４】図６に示すように、地震のために筒状体４
６相互間に水平方向のずれが生じるとき、鉛直方向に整
列していた複数のリング４８が互いに水平方向に滑り、
これらの重なり状態が階段状に変化する。継手１０は階
段状の複数のリング４８に沿って引張られ、斜め方向に
変形される。変形後の継手１０は、図１に示す態様にお
けると同様、両筒状体４６間に空間を保持しかつ該空間
の液密性を保持する。

【００３５】複数のリング４８に代えて、図１に示すと
同様、単一のリングとすることができる。また、図１に
示す単一のリング２４は、これに代えて、図４〜６に示
すと同様、複数のリングとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る継手の縦断面図である。

【図２】継手を形成する前の円筒体の概略的な斜視図で
ある。

【図３】継手の概略的な斜視図である。

【図４】継手が適用されたマンホールの縦断面図であ
る。

【図５】マンホールの拡大部分断面図である。

【図６】地震後におけるマンホールの拡大部分断面図で
ある。

【図７】従来のベローズからなる継手の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 継手 １２ 筒状体，４６ １４，１６，１８ 重合部 ２４，４８ リング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 由幸 福島県福島市宮代字堂前28 東洋ゴム工 業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭55−59894（ＪＰ，Ｕ) 実願 昭62−183412号（実開 平１− 87394号）の願書に添付した明細書及び 図面の内容を撮影したマイクロフィルム （ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16L 27/10 E02D 29/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の筒状体を接続するために用いられ
   る非透水性と柔軟性とを有する筒状の継手であって、両
   端部と、該両端部間に折り曲げにより形成され直径方向
   に関して互いに重なり合う少なくとも３つの重合部とを
   備える、継手。
2. 【請求項２】 前記重合部が、合成繊維製の織物と、該
   織物の両面に圧着されたゴム材料または熱可塑性樹脂材
   料とからなる、請求項１に記載の継手。