JP3164776B2 - 暗渠の継手 - 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、上・下水道、農業
用水道、工業用水道、共同溝、地下道、トンネル、沈埋
函などの暗渠の継手に関し、特に導水トンネルに適用し
て好適な暗渠の継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】暗渠の継手として、従来、たとえば図１
１に示すような暗渠の継手が知られている。この継手
は、シールド工法によるコンクリートセグメント暗渠構
造において、接続すべき１対の暗渠ａ、ａ′の端面に取
付けた環状の碇着部材ｂ、ｂ′の内側側壁ｂ１、ｂ１′
に周方向に間隔を置いて配列された複数本の耐力部材ｃ
の端部を一定範囲内で移動可能かつ抜け外れ不能に挿入
連結するとともに、該碇着部材の内側側壁ｂ１、ｂ１′
間を前記複数本の耐力部材ｃの環状列の外側に配設され
かつ両碇着部材間に端部が固定された短筒状の外周側お
よび内周側の１次外側可撓止水部材ｄ、２次外側可撓止
水部材ｅならびに耐力部材ｃの環状列の内側に配設され
かつ両碇着部材間に端部が固定された短筒状の内側可撓
止水部材ｆで水密的に連結したものである。なお、ｍは
管内面の平滑化および枠板ｈ、ｈ′間の空間内へのごみ
等の侵入を防止するために設けられた内面カバーゴムｎ
は１次外周止水部材の上部空間へのゴミ等の侵入を防止
するスキンプレートである。

【０００３】また、他のタイプの暗渠の継手として図１
２に示すような継手が知られている。この継手は、接続
すべき１対の暗渠ａ、ａ′の端面に取付けた環状の碇着
部材ｂ、ｂ′の内側側壁ｂ１、ｂ１′に断面が内側に突
出するＶ字形の膨出部ｉを有する可撓止水部材ｇを固定
し、外周支持部ｊ、ｊ′と端面部ｋ、ｋ′を有する短筒
体Ｑ、Ｑ′の該外周支持部ｊ、ｊ′により外水圧による
可撓止水部材ｇの内周側への膨出変形を防止するように
している。なお、ｎはスキンプレート、ｒ、ｓは目地
材、ｔ、ｔ′は短筒体Ｑ、Ｑ′および可撓止水部材ｇを
側壁ｂ１、ｂ１′に緊締するシャコ万力である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】導水トンネル用の可撓
継手は送水時には内水圧が可撓止水部材にかかり、また
送水時以外は外水圧が可撓止水部材にかかる。したがっ
て導水トンネル用可撓継手の可撓止水部材はこのように
水圧のかかる方向が反転する場合に適した形状、構造の
ものを使用することが望ましい。

【０００５】従来の継手の中図１１のものを、導水トン
ネル用継手として使用する場合は、外水圧に対しては２
次外側可撓止水部材ｅによって対処し、内水圧に対して
は内側可撓止水部材ｆによって対処するように構成され
ており、また外水圧、内水圧の双方に対し耐力部材ｃが
各可撓止水部材ｅ、ｆをそれぞれ支持するので、各可撓
止水部材ｅ、ｆが過度の膨出変形により破損することが
防止される。また各可撓止水部材ｅ、ｆが波形形状に形
成されているので、可撓止水部材ｅ、ｆが継手の伸長方
向の変形（暗渠ａ、ａ′が相互に離間する方向の変形）
に追随できる長さすなわち許容、伸び変位量を大きくと
ることができる利点を有する。

【０００６】しかしながら、図１１の継手は外水圧、内
水圧に対応するため２枚の可撓止水部材ｅ、ｆを必要と
し、また耐力部材ｃを設けているため部品点数が多くな
りコスト高となる上に、耐力部材ｃを多数使用するため
重量が増大し取扱い難くなるという欠点がある。

【０００７】一方、図１２の継手を導水トンネル用継手
として使用する場合は、可撓止水部材は１枚のみで耐力
部材も使用しないので、図１１の継手に比べて部品点数
は少く製造コストを低減でき、また軽量で取扱い易いと
いう利点はあるが、本来外水圧に対応することを重視し
た設計となっているので、外水圧に対しては大きな外水
圧に対処することができるが、同様に大きな内水圧が内
側から可撓止水部材ｇにかかった場合には、膨出部ｉは
反転し、可撓止水部材ｇはその内周面のほぼ全域にわた
って大きな内水圧にさらされるために破損し易くしたが
って内水圧、外水圧の双方に対し均等に対処することが
できないという難点がある。また可撓止水部材ｇの許容
伸び変位量は膨出部ｉが伸長した時の長さに限定される
ので伸び変位量が比較的小さいという欠点がある。

【０００８】本発明は、上記従来の暗渠用各継手を導水
トンネル用可撓継手として使用した場合に生じる問題点
にかんがみなされたものであって、部品点数が少く簡単
な構成でありながら、可撓止水部材に内水圧、外水圧の
いずれがかかった場合にも均等に対応することができ、
しかも同一条件下において図１２の継手に比べてより大
きな許容伸び変位量より大きな許容縮み変位量を確保す
ることができる導水トンネル用継手として最適な暗渠の
継手を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の暗渠の継手は、水圧のかかる方向が内水圧
と外水圧との間に反転する型の１対の暗渠間に介装され
る継手であって、それぞれ可撓止水部材の取付部材を有
する１対の碇着部材と、ゴム・合成樹脂等の筒状可撓部
材からなり内周側に膨出する一つの可撓膨出部と外周側
に膨出する一つの可撓膨出部とが連続して形成された断
面Ｓ字形の可撓止水部材とを備え、該可撓止水部材の各
端部を半径方向において異る位置において該碇着部材に
取付け、内水圧がかかる時は内周側可撓膨出部が反転し
て可撓止水部材が全体として外周側に膨出し、逆に外水
圧がかかる時は外周側可撓膨出部が反転して可撓止水部
材が全体として内周側に膨出するようにしたことを特徴
とする。

【００１０】

【作用】本発明によれば、可撓止水部材を内周側に膨出
する一つの膨出部と外周側に膨出する一つの膨出部とが
連続して形成された断面Ｓ字形に形成することにより、
内水圧がかかる時は内周側膨出部が反転して可撓止水部
材が全体として外周側に膨出し、逆に外水圧がかかる時
は外周側膨出部が反転して可撓止水部材が全体として内
周側に膨出するので、可撓止水部材は内水圧、外水圧の
いずれがかかった場合にも均等に対応することができ
る。

【００１１】また可撓止水部材を２つの膨出部を有する
断面Ｓ字形に形成することにより、Ｖ字形の膨出部が１
つしかない図１２の継手に比べて同一条件下において許
容伸び変位量を大きくとることができる。

【００１２】さらに、可撓止水部材の碇着部材に対する
取付位置を半径方向において異らせることにより、継手
が圧縮方向に変形した場合に両側の取付部材が相互に当
接することがなく、許容縮み変位量を大きくとることが
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
実施形態について説明する。図１〜図４は本発明を鋼管
製導水トンネルに適用した１実施形態を示すもので、図
１は本発明の継手を適用した導水トンネルの斜視図、図
２は本実施形態にかかる継手の上半部を断面で示す側面
図、図３は同継手の正面図、図４は図２中Ａ部分の拡大
断面図である。

【００１４】図１は導水トンネルを示すもので、導水ト
ンネルを形成する鋼管製暗渠２、２′を継手１により接
続したものである。継手１は１対の円筒状口金部３、
３′とその半径方向外側に設けられた可撓止水部材固定
部４、４′からなる。口金部３、３′は図４から明らか
なように、暗渠２、２′との接続端縁部３ａ、３ａ′が
断面３角形の突起状に形成されており、この端縁部３
ａ、３ａ′を対向する暗渠２、２′の凸状端縁部２ａ、
２ａ′に溶接することにより鋼管製暗渠２、２′を継手
１を介して接続する。

【００１５】可撓止水部材固定部４、４′は内周縁を口
金部３、３′の外周面に溶接された中空円板状の碇着部
材５、５′とこれら碇着部材５、５′の外周縁に溶接さ
れた短筒状のスキンプレート支持板６、６′を備えてい
る。碇着部材５、５′とスキンプレート支持板６、６′
は一体もの、もしくは周方向に複数個に分割されている
ものを接合したものであってもよい。また口金部３、
３′とスキンプレート支持板６、６′の間には半径方向
に延長する複数の補強用リブ７、７′が介装されてい
る。

【００１６】スキンプレート支持板６、６′に跨ってス
キンプレート８が渡設されている。スキンプレート８の
一端はスキンプレート６、６′の一方に全周溶接され、
他端は一定値以上の引張力が作用した時に外れて両可撓
止水部材固定部４、４′間の伸縮変位がとれるようにス
ポット溶接によって他方のスキンプレート支持板に部分
的に固定されている。

【００１７】可撓止水部材９はゴム・合成樹脂等の可撓
部材からなる短筒状の部材で、内周側に膨出する一つの
膨出部９ａと外周側に膨出する９ｂとが連続して形成さ
れて断面横Ｓ字形の形状を呈するように両碇着部材５、
５′間に配設されている。

【００１８】可撓止水部材９は、図５の拡大側面図に示
すように、その両端部９ｃ、９ｄに止水用の突条９ｅが
周方向に形成されており、また中央部には補強用の繊維
シート９ｆが埋設されている。

【００１９】可撓止水部材９の内周側膨出部９ａに近い
一端部９ｃは可撓止水部材取付部材１０により碇着部材
５の軸方向内側壁面に取付けられており、外周側膨出部
９ｂに近い他端部９ｄは可撓止水部材取付部材１０′に
より碇着部材５′の軸方向内側壁面に取付けられてい
る。

【００２０】可撓止水部材固定部材１０は、押え板１
２、止水部材受け材１４および取付けボルト１６からな
る。押え板１２は鋼材等からなり、図６（ａ）に拡大側
面図、図６（ｂ）に斜視図を示すように、頂面が円弧状
に形成された頭部１２ａ、該頭部１２ａの軸方向外側端
部から垂直方向に延長する板状の垂直部１２ｂ、および
該垂直部１２ｂの頭部１２ａと反対側端部から軸方向内
側および外側に向けて水平方向に延長する板状の水平部
１２ｃを有する環状の部材を周方向に複数個に分割した
形状を有し、垂直部１２ｂを貫通して複数の取付ボルト
挿通用のボルト孔１２ｄが形成されている。また止水部
材受け材１４は、ゴムまたは発泡ゴム等弾性を有する部
材からなり、図７の斜視図に示すように、押え板１４の
頭部１２ａの軸方向内側下面と水平部１２ｃの軸方向内
側頂面との間の空間に嵌合しうる寸法と形状を有する板
状のもので、押え板１４のボルト孔１２ｄに対応する位
置に取付けボルト挿通用のボルト穴１４ａが形成されて
いる。

【００２１】可撓止水部材固定部材１０′も同様に構成
されている。なお碇着部材５、５′の可撓止水部材取付
位置にはボルト挿通用のボルト穴が形成されている。

【００２２】可撓止水部材固定部材１０、１０′の押え
板１２、１２′に止水部材受け材１４、１４′を嵌合す
るとともに接着剤により押え板１２、１２′に接着した
ものを用意し、図４に示すように、可撓止水部材９の端
部９ｃ、９ｄを半径方向において異る位置において可撓
止水部材固定部材１０、１０′の押え板１２、１２′の
軸方向の外側面と碇着部材５、５′の軸方向内側壁面と
の間に挿入し取付けボルト１６、１６′を碇着部材５、
５′、押え板１２、１２′および止水部材受け材１４、
１４′の各ボルト穴に挿通し緊締することにより可撓止
水部材９を固定する。押え板１２の円弧状の頭部１２ａ
は可撓止水部材９が頭部１２に当接した時損傷すること
を防止する。また止水部材受け材１４は可撓止水部材９
が取付けボルト１６に当接して損傷することを防止す
る。

【００２３】次に図８〜図１０を参照してこの継手の変
形について説明する。図８は暗渠２、２′間に伸縮方向
の変位も剪断方向の変位も生じず、継手が設置当時の初
期位置を維持している状態を模式的に示す断面図、図９
は暗渠２、２′間の相対剪断変位により図中右側の継手
部分が左側の継手部分よりも沈下した状態を模式的に示
す断面図、図１０は暗渠２、２′間の相対変位により図
中右側の継手部分が左側の継手部分よりも上昇した状態
を模式的に示す断面図である。

【００２４】図８の初期設置状態において導水トンネル
の送水時には可撓止水部材９に内水圧が図８（ａ）中矢
印Ｐ１方向にかかり、内周側の膨出部９ａは反転して可
撓止水部材９全体として外周側に膨出する。導水トンネ
ルに送水しない時は継手外部から図８（ｂ）に示すよう
に外水圧が矢印Ｐ２方向にかかり、外周側膨出部９ｂが
反転して可撓止水部材９が全体として内周側に膨出す
る。

【００２５】地震等による地盤変動に起因する暗渠２、
２′間の相対剪断変位による図９および図１０の状態に
おいても、導水トンネルの送水時においては、図９
（ａ）、図１０（ａ）に示すように内水圧が矢印Ｐ１方
向にかかり可撓止水部材９は全体として外周側に膨出
し、導水トンネルに送水しない時は図９（ｂ）、図１０
（ｂ）に示すように外水圧が矢印Ｐ２方向にかかり可撓
止水部材９は全体として内周側に膨出する。なお、図９
および図１０においてスキンプレート８は切断したもの
として示してある。

【００２６】図８〜図１０に示されるように、いずれの
状態においても可撓止水部材９は内水圧、外水圧のいず
れがかかった場合にも均等に作動し、対応することがで
きる。

【００２７】また暗渠２、２′が相互に離間する方向に
変位した場合は可撓止水部材９は直線状になるまで伸長
することにより継手の伸長方向変位に追随することがで
きる。逆に暗渠２、２′が相互に接近する方向に変位し
た場合は可撓止水部材は両側の取付部材１０、１０′が
対向する碇着部材５、５′の内側壁面に当接するまで屈
曲変形することにより継手の圧縮方向変位に追随するこ
とができる。

【００２８】上記の実施形態は本発明を鋼管製の導水ト
ンネル用可撓継手に適用したものであるが、本発明は図
１１、図１２に示すようなシールド工法によるコンクリ
ートセグメント製暗渠その他の暗渠の継手として適用す
ることができる。また暗渠２、２′は断面形状が円形の
ものを示したが、円形に限るものではなく、正方形、矩
形、多角形、馬蹄形、楕円形等その他の形状であっても
よい。

【００２９】

【効果】以上述べたように、本発明によれば、可撓止水
部材は１枚のみ使用し、また耐力部材も使用しないの
で、部品点数は少く、製造コストを低減でき、また軽量
で取扱い易いという利点を有する。

【００３０】またＳ字形の可撓止水部材を採用すること
により、簡単な構成でありながら、可撓止水部材の破損
を生じることなく内水圧、外水圧のいずれがかかった場
合にも均等に対応することができ、しかも同一条件下に
おいて図１２の継手に比べて大きな許容伸び変位量より
大きな縮み変位量を確保することができるので、導水ト
ンネル用継手として最適な暗渠の継手を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の継手を適用した導水トンネルの斜視図
である。

【図２】本発明の１実施形態にかかる継手の上半部を断
面で示す側面図である。

【図３】同継手の正面図である。

【図４】図２中Ａ部分の拡大断面図である。

【図５】可撓止水部材の拡大図である。

【図６】（ａ）は押さ板の側面図、（ｂ）は斜視図であ
る。

【図７】止水部材受け材の斜視図である。

【図８】設置初期状態における継手の要部を示す模式的
断面図である。

【図９】剪断変位を生じた状態における継手の要部を示
す模式的断面図である。

【図１０】剪断変位を生じた状態における継手の要部を
示す模式的断面図である。

【図１１】従来の暗渠の継手の１例を示す断面図であ
る。

【図１２】従来の暗渠の継手の他の例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 継手 ２、２′ 暗渠 ５、５′ 碇着部材 ９ 可撓止水部材 １０、１０′ 可撓止水の固定部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E03F 3/04 E21D 10/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水圧のかかる方向が内水圧と外水圧との
   間に反転する型の１対の暗渠間に介装される継手であっ
   て、それぞれ可撓止水部材の取付部材を有する１対の碇
   着部材と、ゴム・合成樹脂等の筒状可撓部材からなり内
   周側に膨出する一つの可撓膨出部と外周側に膨出する一
   つの可撓膨出部とが連続して形成された断面Ｓ字形の可
   撓止水部材とを備え、該可撓止水部材の各端部を半径方
   向において異る位置において該碇着部材に取付け、内水
   圧がかかる時は内周側可撓膨出部が反転して可撓止水部
   材が全体として外周側に膨出し、逆に外水圧がかかる時
   は外周側可撓膨出部が反転して可撓止水部材が全体とし
   て内周側に膨出するようにしたことを特徴とする暗渠の
   継手。