JP3309076B2 - グラウトホール用逆止弁 - 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、シールド工法に用
いられるシールドセグメントのグラウトホール管に取り
付けられるグラウトホール用逆止弁に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】シールド工法では、軟弱地盤の強化や止
水等のために、例えばセメント材に種々の混和材料を添
加したグラウトによる裏込め注入を行うことがある。こ
の裏込め注入は、図６に示すように、シールドセグメン
ト１に、予め設けられるグラウトホール管３を用い、こ
のグラウトホール管３に、図示しない注入ホースを結合
する。そして、グラウトホール管３内には、注入するグ
ラウトが逆流しないように、逆止弁が設けられている。

【０００３】この逆止弁の一例としては例えば特開平９
−４３７８号公報に開示されるものがある。この逆止弁
５は、図７に示すように、筒体７の外周に、台形雄ねじ
９が形成される。筒体７の内部には、弁座段部１１が形
成されている。筒体７の一方の開口端には、弁支持用の
アーム１３が設けられている。筒体７の内部には、弁体
１５が軸方向にスライド自在に設けられている。この弁
体１５は、ベン棒１７が、アーム１３の中心に挿入され
て支持される。アーム１３と、ベン棒１７の先端との間
には、圧縮コイルばね１９が配設される。圧縮コイルば
ね１９は、弁体１５を弁座段部１１に押圧する方向に付
勢している。また、グラウトホール管２１の内周には、
図８に示すように、筒体７の台形雄ねじ９に螺合する台
形雌ねじ２３が形成されている。

【０００４】このように構成した従来の逆止弁５は、筒
体７の台形雄ねじ９を、グラウトホール管２１の台形雌
ねじ２３に螺合させながら、筒体７をグラウトホール管
２１に挿入する。そして、逆止弁５の装着されたグラウ
トホール管２１内に、坑内側からグラウトが注入される
と、注入圧力で圧縮コイルばね１９に抗して弁体１５が
地山側へ押され、弁体１５が開く。注入を終了すると、
圧縮コイルばね１９の弾性力により、弁体１５が再び弁
座段部１１に押圧され、筒体７を閉鎖する。これによ
り、筒体７を介して地山側から坑内へ浸入しようとする
グラウトの逆流が防止されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の逆止弁５は、筒体７の内周に形成した弁座段部１１
に、弁体１５を当接することのみによりシールを行うた
め、粘性の高いグラウトの逆流は防止できるものの、グ
ラウトに含まれた水の止水は行うことができず、地山側
からの水が逆止弁５を通過して坑内側へ漏水する問題が
あった。

【０００６】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、グラウトのみならず、水の逆流も防止することので
きるグラウトホール用逆止弁を提供し、グラウトホール
からの坑内への漏水防止を図ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】次に、上記の課題を解決
するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照し
て説明する。この発明に係る請求項１のグラウトホール
用逆止弁８１は、シールドセグメント１に形成される雌
ねじ部２３を有するグラウトホール管２１内に、外周に
形成された雄ねじ部４３を螺合させて装着される両端の
開口した筒体４１と、該筒体４１の内部に設けられ、坑
内側から地山側へのグラウトの通過を可能にするととも
に、地山側から坑内側へのグラウトの逆流を阻止する弁
体５７と、前記筒体４１の坑内側開口部に着脱自在に取
り付けられる止水栓６３と、該止水栓６３の外周と前記
筒体４１の内周との間に介装されるシール部材７５と、
を備えることを特徴としている。

【０００８】このグラウトホール用逆止弁８１では、グ
ラウトの注入後、筒体４１の坑内側開口部に、止水栓６
３が取り付けられ、止水栓６３の外周と、筒体４１の内
周との間がシール部材７５によって防水シールされる。
従って、弁体５７部分を通過した水は、シール部材７５
によってそれ以上の筒体４１坑内側への浸入が阻止され
る。

【０００９】また、請求項２のグラウトホール用逆止弁
では、前記筒体４１の内周には、前記筒体４１の坑内側
開口部から前記弁体５７に向けて雌ねじ６７が形成され
るとともに、該雌ねじ６７と前記弁体５７との間の前記
筒体４１の内周に、前記弁体５７へ向けて先細となる筒
側テーパ部６９を形成し、前記止水栓６３の外周には、
前記雌ねじ６７に螺合する雄ねじ６５が形成されるとと
もに、前記止水栓６３の先端外周に、先細となる栓側テ
ーパ部７１を形成し、該栓側テーパ部７１の外周には周
溝７３が形成され、該周溝７３に前記シール部材７５を
装着し、該シール部材７５の外周を前記筒側テーパ部６
９に密接させることを特徴としている。

【００１０】このグラウトホール用逆止弁８１によれ
ば、シール部材７５が止水栓６３先端の周溝７３に装着
され、止水栓６３が筒体４１に螺合されることで、シー
ル部材７５の外周が筒体４１の筒側テーパ部６９に密接
する。このため、止水栓６３を筒体４１に螺合するのみ
で、シール部材７５が栓側テーパ部７１及び筒側テーパ
部６９の間に配置されることになり、確実なシール構造
が容易に且つ常に安定して得られる。

【００１１】さらに、請求項３のグラウトホール用逆止
弁では、前記シール部材７５を、水膨張性ゴムよりなる
構成とする。このシール材７５によれば、水分に対して
膨張する素材であることから、坑内側への水の浸入に対
する阻止をより確実なものとする。

【００１２】なお、前記筒体４１の地山側となる外周面
には、前記グラウトホール管２１の内周面に密接する水
膨張性を有する止水ゴムリング４９が装着され、前記グ
ラウトホール管２１の内周面と筒体４１の外周面との間
の止水を行う。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るグラウトホー
ル用逆止弁の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に
説明する。図１は本発明に係るグラウトホール用逆止弁
の分解斜視図、図２は図１に示したグラウトホール用逆
止弁の組立断面図、図３は図１に示した止水栓の上部斜
視図、図４は図１に示した筒体の平面図、図５は図４の
Ａ−Ａ断面図である。

【００１４】グラウトホール用逆止弁を構成する筒体４
１は、両端の開口した形状でありその外周には、グラウ
トホール管２１（図８参照）内の雌ねじ部としての台形
雌ねじ２３に螺合する雄ねじ部としての台形雄ねじ４３
が形成される。

【００１５】筒体４１の先端側（地山側）には、図１に
示すように、台形雄ねじ４３の谷部の外径と略同一外径
とされるストレート部４５が形成される。ストレート部
４５の外周には、周溝４７が形成される。この周溝４７
には、無端環状の止水ゴムリング４９が装着される。

【００１６】止水ゴムリング４９は、内周を周溝４７に
密着させ、外周面がストレート部４５から突出する外径
とされている。この止水ゴムリング４９の外周面は、グ
ラウトホール管２１の縮径部２１ａ（図８参照）に密接
するようになっている。すなわち、筒体４１の外周と、
グラウトホール管２１の内周とは、この止水ゴムリング
４９が介在する構成とされ、この止水ゴムリング４９に
よって防水シールされる。なお、好ましくは、この止水
ゴムリング４９は、水膨張性ゴムよりなる。

【００１７】また、筒体４１の内部には、直径方向に連
続壁状の把持部５１が形成されている。この把持部５１
の両端表面には、図４及び図２に示すように、一対のビ
ス挿入孔５３を形成してある。

【００１８】筒体４１の地山側開口部（図２中下部）の
内周面には、周方向に連続して形成される段部である弁
座段部５５が形成されている。

【００１９】筒体４１の地山側開口部の内部には、周縁
が弁座段部５５に当接する略円板状の弁体５７が配設さ
れている。この弁体５７は、直径方向の中央部分に支持
部５８が形成され、この支持部５８の両端部が、上述の
ビス挿入孔５３に挿入されたビス５９によって、把持部
５１の下面側（図２の下側）に固定されている。

【００２０】弁体５７の中央部には、図５に示すよう
に、支持部５８を挟む一対の平行なヒンジスリット６１
が形成されている。この弁体５７は、可撓性を有する例
えば合成樹脂により一体成形される。従って、弁体５７
は、このヒンジスリット６１を境に、両側部が地山側
（図５中矢線ａ方向）に回動するようになっている。

【００２１】また、回動した弁体５７の両側部は、弾性
力によって再び平面状に戻され、周縁が弁座段部５５に
当接するようになっている。つまり、弁体５７は、坑内
側から地山側へのグラウトの通過を可能にする一方、地
山側から坑内側へのグラウトの逆流を阻止可能にしてい
る。

【００２２】この筒体４１の坑内側開口部には、止水栓
６３が着脱自在に取り付けられる。この止水栓６３は、
図１及び図２に示すように、先端の開口が底部６３ａに
よって閉鎖された有底筒体で形成されている。また、こ
の止水栓６３の外周には、雄ねじ６５が形成されてい
る。

【００２３】一方、筒体４１の内周には、筒体４１の坑
内側開口部から弁体５７に向けて雌ねじ６７が形成され
ている。従って、止水栓６３は、雄ねじ６５を、筒体４
１の雌ねじ６７に螺合することで、筒体４１の坑内側開
口部に着脱自在に取り付けられる。この雄ねじ６５と雌
ねじ６７は、例えばＧＰねじを用いることができる。

【００２４】雌ねじ６７と弁体５７との間の筒体４１の
内周面には、弁体５７へ向けて先細となる筒側テーパ部
６９が形成されている。また、止水栓６３の先端外周に
は、先細となる栓側テーパ部７１が形成されている。こ
の栓側テーパ部７１の外周には、周溝７３が形成され、
無端環状のシール部材７５が装着される。

【００２５】周溝７３に装着されるシール部材７５は、
内周面が周溝７３の内面に密接し、外周面が栓側テーパ
部７１から突出する。このシール部材７５は、通常のゴ
ム製リング、好ましくは水分を吸収して体積が増大する
水膨張性ゴムからなる。この水膨張性ゴムとしては、天
然ゴム、合成ゴム等のゴム成分に、高吸水性高分子物質
を混入して混練したものが用いられる。

【００２６】止水栓６３の後端側の開口部には、図３に
示すように、直径方向の連続壁である把持部７７が形成
されている。止水栓６３は、この把持部７７を手又は治
具によって把持して、筒体４１内へ螺合されるようにな
っている。

【００２７】次に、このように構成されたグラウトホー
ル用逆止弁８１の作用を説明する。逆止弁８１は、台形
雄ねじ４３を、グラウトホール管の台形雌ねじ（図８参
照）に螺合させながら、筒体４１をグラウトホール管に
挿入する。

【００２８】そして、逆止弁８１の装着されたグラウト
ホール管内に、坑内側からグラウトが注入されると、注
入圧力によって弁体５７が押圧され、弁体５７の両側が
ヒンジスリット６１を境に地山側へ回動されて開く。

【００２９】これにより、弁体５７と弁座段部５５との
間に間隙が形成され、グラウトがこの間隙を通り地山側
へ注入される。注入を終了すると、弁体５７は、弾性力
により両側が再び弁座段部５５に当接し、筒体４１を閉
鎖する。これにより、筒体４１を介して地山側から坑内
へ浸入しようとするグラウトの逆流が防止される。

【００３０】グラウトの注入後、筒体４１の坑内側開口
部には、止水栓６３が取り付けられる。止水栓６３は、
先端の周溝７３に、シール部材７５が予め装着され、外
周の雄ねじ６５を筒体４１の雌ねじ６７に螺合すること
で、筒体４１に取り付けられる。

【００３１】止水栓６３が筒体４１に取り付けられる
と、図２に示すように、止水栓６３の周溝７３に装着し
たシール部材７５が、筒体４１の筒側テーパ部６９に密
接する。これにより、栓側テーパ部７１と筒側テーパ部
６９との間が、シール部材７５によって防水シールされ
ることになる。

【００３２】従って、弁体５７と弁座段部５５との間
を、地山側から通過した水は、シール部材７５によって
それ以上の筒体坑内側への浸入が阻止される。また、こ
の際、シール部材７５に水が触れると、シール部材７５
が膨張し、栓側テーパ部７１及び筒側テーパ部６９への
密接面積がさらに増大し、防水シール効果がより高めら
れることになる。

【００３３】このように、上述の逆止弁８１によれば、
筒体４１の坑内側の開口部に、止水栓６３を着脱自在に
取付け、止水栓６３の外周と、筒体４１の内周との間に
シール部材７５を介装したので、弁体５７部分を通過す
る水の漏水を確実に防止することができる。

【００３４】また、この逆止弁８１は、弁体５７を円板
状に形成し、この弁体５７の中央部に一対のヒンジスリ
ット６１を形成することで、弁体５７の両側を開閉自在
な構造とした。このため、従来の弁棒が必要となる弁構
造に比べて、筒体４１の軸方向の長さを短く製作するこ
とができる。この結果、止水栓６３を取り付ける構造と
しても、筒体４１の全長が大幅に長くなることがなく、
全長の短い止水栓付逆止弁構造を実現させることができ
る。

【００３５】なお、逆止弁８１は、弁体５７部分を通過
する水がなく、漏水が生じない場合には、止水栓６３の
取り付けを省略するものであってもよい。

【００３６】また、上述の実施形態では、止水栓６３の
雄ねじ６５と、筒体４１の雌ねじ６７とを螺合させて、
止水栓６３を筒体４１に取り付ける構造としたが、止水
栓６３と筒体４１との取り付け構造としては、この他、
例えば止水栓６３の外周に突起を形成するとともに、筒
体４１の内周にこの突起に係合する係合溝を形成し、突
起を係合溝に係合することにより、止水栓６３を筒体４
１に着脱自在に取り付けるものであってもよい。このよ
うな構造とすれば、ねじによる螺合構造に比べて、少な
い回転数で、止水栓６３の取り付けを可能にすることが
できる。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るグラウトホール用逆止弁は、筒体の坑内側の開口部
に、止水栓を着脱自在に取付け、止水栓の外周と、筒体
の内周との間にシール部材を介装したので、弁体部分を
通過した水のそれ以上の筒体坑内側への浸入を阻止する
ことができる。この結果、グラウトのみならず、水の逆
流も防止することができ、グラウトホールを介した地山
から坑内への漏水を確実に防止することができる。

【００３８】また、止水栓の外周と筒体の内周との間に
介装されるシール部材を、水膨張性ゴムより構成させる
ことで、上記漏水の効果をさらに確実なものとすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるグラウトホール用逆止弁の一実施
の形態を示す分解斜視図

【図２】同グラウトホール用逆止弁の組立断面図

【図３】同グラウトホール用逆止弁を構成する止水栓の
斜視図

【図４】同グラウトホール用逆止弁を構成する筒体の平
面図

【図５】図４におけるＡ−Ａ断面図

【図６】グラウトホール管を有するシールドセグメント
の概略斜視図

【図７】従来のグラウトホール用逆止弁の一部裁断側面
図

【図８】従来のグラウトホール用逆止弁の取り付けられ
たグラウトホール管の断面図

【符号の説明】

１…シールドセグメント ２１…グラウトホール管 ２３…雌ねじ部（台形雌ねじ） ４１…筒体 ４３…雄ねじ部（台形雄ねじ） ５７…弁体 ６３…止水栓 ６５…雄ねじ ６７…雌ねじ ６９…筒側テーパ部 ７１…栓側テーパ部 ７３…周溝 ７５…シール部材 ８１…グラウトホール用逆止弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 11/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールドセグメントに形成される雌ねじ
   部を有するグラウトホール管内に、外周に形成された雄
   ねじ部を螺合させて装着される両端の開口した筒体と、 該筒体の内部に設けられ、坑内側から地山側へのグラウ
   トの通過を可能にするとともに、地山側から坑内側への
   グラウトの逆流を阻止する弁体と、 前記筒体の坑内側開口部に着脱自在に取り付けられる止
   水栓と、 該止水栓の外周と前記筒体の内周との間に介装されるシ
   ール部材と、 を備えることを特徴とするグラウトホール用逆止弁。
2. 【請求項２】 前記筒体の内周には、前記筒体の坑内側
   開口部から前記弁体に向けて雌ねじが形成されるととも
   に、該雌ねじと前記弁体との間の前記筒体の内周に、前
   記弁体へ向けて先細となる筒側テーパ部を形成し、 前記止水栓の外周には、前記雌ねじに螺合する雄ねじが
   形成されるとともに、前記止水栓の先端外周に、先細と
   なる栓側テーパ部を形成し、 該栓側テーパ部の外周には周溝が形成され、該周溝に前
   記シール部材を装着し、該シール部材の外周を前記筒側
   テーパ部に密接させることを特徴とする請求項１記載の
   グラウトホール用逆止弁。
3. 【請求項３】 前記シール部材は、水膨張性ゴムよりな
   ることを特徴とする請求項１又は２記載のグラウトホー
   ル用逆止弁。