JP3487787B2 - 耐震推進工法およびそれに使用する管継手 - Google Patents
耐震推進工法およびそれに使用する管継手Info
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- propulsive force
- force transmitting
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L27/00—Adjustable joints, Joints allowing movement
- F16L27/12—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing substantial longitudinal adjustment or movement
- F16L27/127—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing substantial longitudinal adjustment or movement with means for locking the longitudinal adjustment or movement in the final mounted position
- F16L27/1275—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing substantial longitudinal adjustment or movement with means for locking the longitudinal adjustment or movement in the final mounted position by means of at least an external threaded bolt
- F16L27/12751—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing substantial longitudinal adjustment or movement with means for locking the longitudinal adjustment or movement in the final mounted position by means of at least an external threaded bolt the threaded bolt extending longitudinally
-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Joints With Sleeves (AREA)
- Joints Allowing Movement (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水道、ガス、下水道
などに用いる流体輸送用管路を非開削で布設するパイプ
インパイプ工法および地中を掘削しながら管を順次推進
させて布設する推進工法およびその耐震推進管継手に関
するものである。
などに用いる流体輸送用管路を非開削で布設するパイプ
インパイプ工法および地中を掘削しながら管を順次推進
させて布設する推進工法およびその耐震推進管継手に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ダクタイル鋳鉄管などの埋設管路
施工は、地面を開削して布設する開削工法が一般的であ
ったが、昨今では幹線道路に留まらず、一般道路におい
ても交通量が増加したため、開削工法のために交通を遮
断することは困難になってきている。そこで発進立坑と
到達立坑だけを開削し、鞘管としてヒューム管や鋼管な
どを推進した後に、ダクタイル鋳鉄管を挿入する工法
や、既設管を鞘管として、その中に口径の小さい新管を
挿入して管路更新するパイプインパイプ工法が慣用化す
るようになり、また、発進立坑から地中を掘削しながら
順次後続管を推進させて管路を布設する推進工法も広く
用いられている。
施工は、地面を開削して布設する開削工法が一般的であ
ったが、昨今では幹線道路に留まらず、一般道路におい
ても交通量が増加したため、開削工法のために交通を遮
断することは困難になってきている。そこで発進立坑と
到達立坑だけを開削し、鞘管としてヒューム管や鋼管な
どを推進した後に、ダクタイル鋳鉄管を挿入する工法
や、既設管を鞘管として、その中に口径の小さい新管を
挿入して管路更新するパイプインパイプ工法が慣用化す
るようになり、また、発進立坑から地中を掘削しながら
順次後続管を推進させて管路を布設する推進工法も広く
用いられている。
【０００３】非開削の要求と並んで近年、とくに注目を
集める課題は管路における耐震性である。地震大国であ
る我が国の宿命として、すべての構造物に耐震性が求め
られることは言うまでもないが、とくに阪神淡路大震災
において、地中に埋設した水道用などの配管類が地震の
急激な震動、揺動の直撃を受けて管同士が離脱したり破
壊して管路としての機能を失い、罹災者の苦悩をさらに
深刻化した経験があり、管路の耐震性という課題が重要
な緊急事として強い社会的ニーズの一つに取り上げられ
る。そのため前記のパイプインパイプ工法などの非開削
型の管路布設方法に際しても、布設した管路自体の使用
中の耐震性が問われることは時代の趨勢であると認識さ
れる。
集める課題は管路における耐震性である。地震大国であ
る我が国の宿命として、すべての構造物に耐震性が求め
られることは言うまでもないが、とくに阪神淡路大震災
において、地中に埋設した水道用などの配管類が地震の
急激な震動、揺動の直撃を受けて管同士が離脱したり破
壊して管路としての機能を失い、罹災者の苦悩をさらに
深刻化した経験があり、管路の耐震性という課題が重要
な緊急事として強い社会的ニーズの一つに取り上げられ
る。そのため前記のパイプインパイプ工法などの非開削
型の管路布設方法に際しても、布設した管路自体の使用
中の耐震性が問われることは時代の趨勢であると認識さ
れる。
【０００４】前記の二つのニーズを同時に満足するた
め、パイプインパイプ工法などに用いられてきた継手の
一つに、図７に示すようなパイプインパイプ工法用ＰII
形継手と呼ばれものがある。新管１００の継手部は挿し
口１０１、受口１０２、ゴム輪１０３、ロックリング１
０４、セットボルト１０５によって構成されており、図
８に示すように埋設された既設管２０３に、これよりも
径の小さい新管１００を発進立坑２０１から油圧ジャッ
キ２０４により到達立坑２０２まで挿入する工法であ
る。該油圧ジャッキ２０４は後部に反力受け２０５が当
接され、前部には押角２０６を介して新管１００を押圧
するようになっている。また、新管１００の先頭には挿
入抵抗を小さくするための先導ソリ２０７が装着されて
いる。
め、パイプインパイプ工法などに用いられてきた継手の
一つに、図７に示すようなパイプインパイプ工法用ＰII
形継手と呼ばれものがある。新管１００の継手部は挿し
口１０１、受口１０２、ゴム輪１０３、ロックリング１
０４、セットボルト１０５によって構成されており、図
８に示すように埋設された既設管２０３に、これよりも
径の小さい新管１００を発進立坑２０１から油圧ジャッ
キ２０４により到達立坑２０２まで挿入する工法であ
る。該油圧ジャッキ２０４は後部に反力受け２０５が当
接され、前部には押角２０６を介して新管１００を押圧
するようになっている。また、新管１００の先頭には挿
入抵抗を小さくするための先導ソリ２０７が装着されて
いる。
【０００５】また、推進工法に用いられてきた継手の一
つに、図９に示すような推進工法用ＵＳ形継手と呼ばれ
ているものがある。ダクタイル鋳鉄管３００の継手部
は、挿し口３０１、受口３０２、外装コンクリート３０
３、ロックリング３０５、ゴム輪３０６、割輪３０７、
押輪３０８、継ぎ棒３１０、セットボルト３１１、蛇行
防止用ボルト３１２、フランジ３１３、挿し口突起３１
５で構成されており、一般的な推進工法は図１０に示す
ように、掘削しながら発進立坑２０１から元押しジャッ
キ２０４により推進工法用ダクタイル鋳鉄管３００を圧
入し、到達立坑２０２まで非開削で管路を布設する工法
である。
つに、図９に示すような推進工法用ＵＳ形継手と呼ばれ
ているものがある。ダクタイル鋳鉄管３００の継手部
は、挿し口３０１、受口３０２、外装コンクリート３０
３、ロックリング３０５、ゴム輪３０６、割輪３０７、
押輪３０８、継ぎ棒３１０、セットボルト３１１、蛇行
防止用ボルト３１２、フランジ３１３、挿し口突起３１
５で構成されており、一般的な推進工法は図１０に示す
ように、掘削しながら発進立坑２０１から元押しジャッ
キ２０４により推進工法用ダクタイル鋳鉄管３００を圧
入し、到達立坑２０２まで非開削で管路を布設する工法
である。
【０００６】図７、図８のパイプインパイプ工法におけ
る新管１００の接合方法は、まずロックリング１０４お
よびゴム輪１０３を受口内面に装着し、油圧ジャッキ２
０４を作動させて受口１０２に挿し口１０１を挿入し、
セットボルト１０５を締め付け、これによって先行の新
管の後部に次々と新管が接合されていき、この接合され
た新管１００の上記ロックリング１０４の側面と挿し口
１０１に設けたロックリング溝１０６の側端面１０７の
間で推進力が伝達される。図８では既設管に新管を挿入
して更新しているが、管路新設のためにまず鞘管を推進
し、さらに鞘管内にパイプインパイプ工法で新管を挿入
する推進工法も通常行われている。
る新管１００の接合方法は、まずロックリング１０４お
よびゴム輪１０３を受口内面に装着し、油圧ジャッキ２
０４を作動させて受口１０２に挿し口１０１を挿入し、
セットボルト１０５を締め付け、これによって先行の新
管の後部に次々と新管が接合されていき、この接合され
た新管１００の上記ロックリング１０４の側面と挿し口
１０１に設けたロックリング溝１０６の側端面１０７の
間で推進力が伝達される。図８では既設管に新管を挿入
して更新しているが、管路新設のためにまず鞘管を推進
し、さらに鞘管内にパイプインパイプ工法で新管を挿入
する推進工法も通常行われている。
【０００７】図９、図１０のような地中を掘削しながら
管３００を順次推進させて布設する推進工法による接合
方法は、一方の管には受口３０２が形成され、他方の管
には受口内に挿入される挿し口３０１が形成されてい
る。図９に示すように推進工法に使用する管３００の外
周には受口３０２の最大外径（受口フランジ）と等しく
なるように、外装コンクリート３０３が形成されてお
り、受口部の膨出による推進時の抵抗を低減させてい
る。新管３００の接合方法は、受口３０２の内面に設け
たロックリング溝３０４にロックリング３０５を預け入
れ、受口３０２に挿し口３０１を挿入し、セットボルト
３１１を締め付け、管内面からゴム輪３０６を挿し口３
０２に挿入し、割輪３０７および押輪３０８を取り付
け、継ぎ棒３１０を取り付けた後、押輪のボルト３０９
を締め付ける。最後に蛇行防止用ボルト３１２を締め付
け、これによって先行の新管の後部に次々と新管が接合
されていき、挿し口３０１の後方寄りに設けられたフラ
ンジ３１３と受口開口部の側端面３１４によって推進力
が伝達される。
管３００を順次推進させて布設する推進工法による接合
方法は、一方の管には受口３０２が形成され、他方の管
には受口内に挿入される挿し口３０１が形成されてい
る。図９に示すように推進工法に使用する管３００の外
周には受口３０２の最大外径（受口フランジ）と等しく
なるように、外装コンクリート３０３が形成されてお
り、受口部の膨出による推進時の抵抗を低減させてい
る。新管３００の接合方法は、受口３０２の内面に設け
たロックリング溝３０４にロックリング３０５を預け入
れ、受口３０２に挿し口３０１を挿入し、セットボルト
３１１を締め付け、管内面からゴム輪３０６を挿し口３
０２に挿入し、割輪３０７および押輪３０８を取り付
け、継ぎ棒３１０を取り付けた後、押輪のボルト３０９
を締め付ける。最後に蛇行防止用ボルト３１２を締め付
け、これによって先行の新管の後部に次々と新管が接合
されていき、挿し口３０１の後方寄りに設けられたフラ
ンジ３１３と受口開口部の側端面３１４によって推進力
が伝達される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】推進工が終了した後、
パイプインパイプ工法用ＰII形継手の構成では、図７に
示すようにロックリング１０４の側面と挿し口１０１に
設けたロックリング溝１０６の側端面１０７が接触した
状態であり、推進工法用ＵＳ形継手のような構成では、
図９に示すようにフランジ３１３と受口開口部の側端面
３１４が接触している状態、すなわち、何れも継手が推
進力を伝達するため押し込まれた状態となっているため
に、挿し口が受口に入り込む方向には動かないので、継
手が両方向に伸縮する必要がある耐震管継手としての性
能を満たしていないという問題点がある。
パイプインパイプ工法用ＰII形継手の構成では、図７に
示すようにロックリング１０４の側面と挿し口１０１に
設けたロックリング溝１０６の側端面１０７が接触した
状態であり、推進工法用ＵＳ形継手のような構成では、
図９に示すようにフランジ３１３と受口開口部の側端面
３１４が接触している状態、すなわち、何れも継手が推
進力を伝達するため押し込まれた状態となっているため
に、挿し口が受口に入り込む方向には動かないので、継
手が両方向に伸縮する必要がある耐震管継手としての性
能を満たしていないという問題点がある。
【０００９】推進工法に使用する管継手として、縮み
側、伸び側の両方に移動できるように一定の間隔を維持
する従来技術としては、図１１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示
すような特開平３−３９５９４号がある。この発明の要
旨は推進管の挿し口４０１、受口４０２の間へ着脱自在
のスペーサ治具４０３を介装して推進力を伝え、所定の
位置に推進した後にこのスペーサ治具４０３を取り外し
て所定間隔を形成するものである。
側、伸び側の両方に移動できるように一定の間隔を維持
する従来技術としては、図１１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示
すような特開平３−３９５９４号がある。この発明の要
旨は推進管の挿し口４０１、受口４０２の間へ着脱自在
のスペーサ治具４０３を介装して推進力を伝え、所定の
位置に推進した後にこのスペーサ治具４０３を取り外し
て所定間隔を形成するものである。
【００１０】しかしこの方式では発進坑内でスペーサ治
具を挿し口−受口間に取り付ける負担と大量のスペーサ
治具を要し、布設完了後、全管路に亘ってすべてのスペ
ーサ治具を取り外さなければならず、具体的には拡径面
圧ジャッキ４０４を収縮させて本体枠４０３を縮径した
後取り外すなど特殊な用具や煩わしい作業を必要とす
る。第一に、管径が少なくともφ８００ｍｍ以上なけれ
ば管内へ作業員が潜入出来ないため、このことが実施上
の最大の制約となる。
具を挿し口−受口間に取り付ける負担と大量のスペーサ
治具を要し、布設完了後、全管路に亘ってすべてのスペ
ーサ治具を取り外さなければならず、具体的には拡径面
圧ジャッキ４０４を収縮させて本体枠４０３を縮径した
後取り外すなど特殊な用具や煩わしい作業を必要とす
る。第一に、管径が少なくともφ８００ｍｍ以上なけれ
ば管内へ作業員が潜入出来ないため、このことが実施上
の最大の制約となる。
【００１１】その他、推進工法に使用する管継手のう
ち、縮み側、伸び側の両方に移動できるように一定の間
隔を維持する従来技術としては、特開平１０−１４８２
９０号もある。この発明の要旨は挿し口の先端面と受口
の奥端面の間にライナを介装して推進力を伝達し、推進
工終了後、該ライナを取り外して伸縮代を確保するもの
であるが、この方式も前例と同様に布設完了後、全管路
に亘ってすべてのライナを取り外さなければならないと
いう煩わしい作業を必要とする。また、小口径の管（φ
８００ｍｍ以下）になると管内での作業が困難となり実
施上の最大の制約となる点も共通した問題である。
ち、縮み側、伸び側の両方に移動できるように一定の間
隔を維持する従来技術としては、特開平１０−１４８２
９０号もある。この発明の要旨は挿し口の先端面と受口
の奥端面の間にライナを介装して推進力を伝達し、推進
工終了後、該ライナを取り外して伸縮代を確保するもの
であるが、この方式も前例と同様に布設完了後、全管路
に亘ってすべてのライナを取り外さなければならないと
いう煩わしい作業を必要とする。また、小口径の管（φ
８００ｍｍ以下）になると管内での作業が困難となり実
施上の最大の制約となる点も共通した問題である。
【００１２】本発明は上記のような問題点を解決するた
めに、パイプインパイプ工法および地中を掘削しながら
順次推進させて布設する推進工法など、すべての非開削
式の管路布設工法に用いることができ、口径に関わらず
に耐震性の最大の要件である十分な伸縮量を確保した状
態で管路を構成することができる耐震管継手、およびそ
の推進工法の提供を目的とする。
めに、パイプインパイプ工法および地中を掘削しながら
順次推進させて布設する推進工法など、すべての非開削
式の管路布設工法に用いることができ、口径に関わらず
に耐震性の最大の要件である十分な伸縮量を確保した状
態で管路を構成することができる耐震管継手、およびそ
の推進工法の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る耐震推進工
法は非開削で管路を新設または更新するパイプインパイ
プ工法および地中を掘削しながら管を順次推進させて管
路を布設する推進工法を対象とし、継合する管１０Ａの
挿し口１に外装した押圧フランジ１１と他方の管１０Ｂ
の受口２の開口部の側端面２１との間に推進力伝達用リ
ング３を介装して、該リング３により後続の管からの推
進力を先行する管へ伝達して管路を形成し、推進完了
後、前記推進力伝達用リング３が周辺の環境により加水
分解および生分解されて圧縮強度を失い、継手外周面に
伸縮を可能とする環状の分解層Ｒ或いは分解消失し空間
を形成することを構成上の特徴とすることによって前記
の課題を解決した。
法は非開削で管路を新設または更新するパイプインパイ
プ工法および地中を掘削しながら管を順次推進させて管
路を布設する推進工法を対象とし、継合する管１０Ａの
挿し口１に外装した押圧フランジ１１と他方の管１０Ｂ
の受口２の開口部の側端面２１との間に推進力伝達用リ
ング３を介装して、該リング３により後続の管からの推
進力を先行する管へ伝達して管路を形成し、推進完了
後、前記推進力伝達用リング３が周辺の環境により加水
分解および生分解されて圧縮強度を失い、継手外周面に
伸縮を可能とする環状の分解層Ｒ或いは分解消失し空間
を形成することを構成上の特徴とすることによって前記
の課題を解決した。
【００１４】また、該工法に使用する管継手としては、
挿し口１の外周面１２に固着した押圧フランジ１１と受
口２の開口部の側端面２１との間に、推進工程時の推進
力に対抗する圧縮強度を具え、推進工終了後、周囲の土
壌中の水分や微生物と反応して分解し最終的には無害な
分解物となって崩壊或いは消失する材料で形成した推進
力伝達用リング３を介装したことを構成上の特徴とす
る。
挿し口１の外周面１２に固着した押圧フランジ１１と受
口２の開口部の側端面２１との間に、推進工程時の推進
力に対抗する圧縮強度を具え、推進工終了後、周囲の土
壌中の水分や微生物と反応して分解し最終的には無害な
分解物となって崩壊或いは消失する材料で形成した推進
力伝達用リング３を介装したことを構成上の特徴とす
る。
【００１５】具体的には管継手に装着する前記推進力伝
達用リング３が微生物系、化学合成系、天然物利用系の
生分解性プラスチックの何れかより選ばれた材料によっ
て形成されたことが望ましい実施形態であり、さらに具
体的にはポリ乳酸系の生分解性プラスチック材によって
形成されたことが最も望ましい実施形態である。
達用リング３が微生物系、化学合成系、天然物利用系の
生分解性プラスチックの何れかより選ばれた材料によっ
て形成されたことが望ましい実施形態であり、さらに具
体的にはポリ乳酸系の生分解性プラスチック材によって
形成されたことが最も望ましい実施形態である。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１は本発明における耐震管継手の構
造を表す断面図であり、継手形式は水道の耐震継手とし
て通常使用されているＮＳ形継手で挿し口１と受口２か
らなる。前記挿し口１は、ダクタイル鋳鉄管１０Ａの先
端部外周面に挿し口突起１３が一体的に設けられてお
り、この挿し口突起１３は、挿し口１の外周面１２の先
端にリング状に成形されている。挿し口１の後方寄りの
外周面上に押圧フランジ１１が一体的に固着されてい
る。この押圧フランジ１１の背面部１４には適当な間隔
でバックアップ用の補強リブ１５が設けられており、前
記押圧フランジ１１と補強リブ１５は金属製で溶接など
の方法により取り付けられている。図２は本発明の別の
実施形態を示す断面図であって、図１がパイプインパイ
プ工法における実施を示すのに対し、図２は推進工法に
適用した例で管１０Ａ、１０Ｂの外周面上へ受口フラン
ジの最大直径と同径となるように外装コンクリート６を
付加した構成である。
づいて説明する。図１は本発明における耐震管継手の構
造を表す断面図であり、継手形式は水道の耐震継手とし
て通常使用されているＮＳ形継手で挿し口１と受口２か
らなる。前記挿し口１は、ダクタイル鋳鉄管１０Ａの先
端部外周面に挿し口突起１３が一体的に設けられてお
り、この挿し口突起１３は、挿し口１の外周面１２の先
端にリング状に成形されている。挿し口１の後方寄りの
外周面上に押圧フランジ１１が一体的に固着されてい
る。この押圧フランジ１１の背面部１４には適当な間隔
でバックアップ用の補強リブ１５が設けられており、前
記押圧フランジ１１と補強リブ１５は金属製で溶接など
の方法により取り付けられている。図２は本発明の別の
実施形態を示す断面図であって、図１がパイプインパイ
プ工法における実施を示すのに対し、図２は推進工法に
適用した例で管１０Ａ、１０Ｂの外周面上へ受口フラン
ジの最大直径と同径となるように外装コンクリート６を
付加した構成である。
【００１７】受口２の内周面２２には、シール用のゴム
輪４を収めるゴム輪溝４１とロックリング溝５１が設け
られている。前記溝５１には一つ割りの環状体で成形さ
れたロックリング５がロックリング心出し用ゴム５２を
介して挿嵌されており、このロックリング５と挿し口突
起１３が地震などによる大きな引き抜き力が作用した場
合に、掛かり合うことによって離脱を阻止する。
輪４を収めるゴム輪溝４１とロックリング溝５１が設け
られている。前記溝５１には一つ割りの環状体で成形さ
れたロックリング５がロックリング心出し用ゴム５２を
介して挿嵌されており、このロックリング５と挿し口突
起１３が地震などによる大きな引き抜き力が作用した場
合に、掛かり合うことによって離脱を阻止する。
【００１８】挿し口１に設けた押圧フランジ１１と受口
開口部の側端面２１に、先行の管へ推進力を伝達する推
進力伝達用リング３が介装されている。本発明の推進力
伝達用リングは推進工法によって地中に管路を布設した
後、周囲の環境によって経時的な変化を受けて推進当初
の圧縮強度を失うことを最大の特徴とする。このように
推進時の推進力を伝達するのに必要な圧縮強度と、埋設
後の速やかな分解崩壊という二要件を充足することが必
須であり、本発明の実施形態としては生分解性プラスチ
ック材を用いて成形する態様が最も望ましい。この生分
解性プラスチックは、土壌中や水中で加水分解や微生物
の生分解作用により徐々に分解・崩壊が進行し、最終的
に無害な分解物となることで近年注目を集めている材料
である。
開口部の側端面２１に、先行の管へ推進力を伝達する推
進力伝達用リング３が介装されている。本発明の推進力
伝達用リングは推進工法によって地中に管路を布設した
後、周囲の環境によって経時的な変化を受けて推進当初
の圧縮強度を失うことを最大の特徴とする。このように
推進時の推進力を伝達するのに必要な圧縮強度と、埋設
後の速やかな分解崩壊という二要件を充足することが必
須であり、本発明の実施形態としては生分解性プラスチ
ック材を用いて成形する態様が最も望ましい。この生分
解性プラスチックは、土壌中や水中で加水分解や微生物
の生分解作用により徐々に分解・崩壊が進行し、最終的
に無害な分解物となることで近年注目を集めている材料
である。
【００１９】現在、実用化が検討され、一部実用に供さ
れつつある生分解性プラスチックは、微生物系、化学合
成系、天然物利用系に大別される。これらの生分解性プ
ラスチックの種類を表１に示す。なおこの分類は生分解
性プラスチック協会編「生分解性プラスチックハンドブ
ック」（（株）エヌ・ティー・エス社発行）による。
れつつある生分解性プラスチックは、微生物系、化学合
成系、天然物利用系に大別される。これらの生分解性プ
ラスチックの種類を表１に示す。なおこの分類は生分解
性プラスチック協会編「生分解性プラスチックハンドブ
ック」（（株）エヌ・ティー・エス社発行）による。
【００２０】
【表１】
【００２１】このように生分解性プラスチックには様々
な種類が考えられるが、本発明の目的である推進時には
必要な推進力を伝達する強度を維持し、推進完了後に分
解・崩壊し最終的には無害な分解物となる環状の推進力
伝達用リングを成形可能であれば、どのような種類の生
分解性プラスチックであっても構わないし、とくに限定
する理由もない。しかし、本発明においてはこれらの生
分解性プラスチックの内、代表的な素材であり、最も推
進力伝達用リングとして適していると考えられるポリ乳
酸を適用してみたので、ポリ乳酸についてその合成過程
と分解過程について説明する。
な種類が考えられるが、本発明の目的である推進時には
必要な推進力を伝達する強度を維持し、推進完了後に分
解・崩壊し最終的には無害な分解物となる環状の推進力
伝達用リングを成形可能であれば、どのような種類の生
分解性プラスチックであっても構わないし、とくに限定
する理由もない。しかし、本発明においてはこれらの生
分解性プラスチックの内、代表的な素材であり、最も推
進力伝達用リングとして適していると考えられるポリ乳
酸を適用してみたので、ポリ乳酸についてその合成過程
と分解過程について説明する。
【００２２】ポリ乳酸は脂肪族ポリエステル類の一つと
して挙げられ、脂肪族エステル結合の環境下での易分解
性を利用したものである。合成過程としてデンプンのグ
ルコースを乳酸発酵させることにより得られる乳酸のオ
リゴマーを熱分解し、乳酸の２分子結合体であるラクチ
ドを得る。このラクチドをカチオン開環重合することに
よりポリ乳酸を得ることができる。このポリ乳酸はまず
加水分解によってエステル結合が切断され、分子量が減
少するのに伴い、ガラス転移点および結晶化点が降下
し、球晶を中心とした結晶化が土中で進行する。このこ
とで強度が低下し崩壊が始まる。これによってさらに表
面積が増大することに伴い加水分解が促進されると共に
親水性が増加し、酵素あるいは微生物による分解が誘引
される。そして最終的には土中微生物の代謝により炭酸
ガスと水に分解される。
して挙げられ、脂肪族エステル結合の環境下での易分解
性を利用したものである。合成過程としてデンプンのグ
ルコースを乳酸発酵させることにより得られる乳酸のオ
リゴマーを熱分解し、乳酸の２分子結合体であるラクチ
ドを得る。このラクチドをカチオン開環重合することに
よりポリ乳酸を得ることができる。このポリ乳酸はまず
加水分解によってエステル結合が切断され、分子量が減
少するのに伴い、ガラス転移点および結晶化点が降下
し、球晶を中心とした結晶化が土中で進行する。このこ
とで強度が低下し崩壊が始まる。これによってさらに表
面積が増大することに伴い加水分解が促進されると共に
親水性が増加し、酵素あるいは微生物による分解が誘引
される。そして最終的には土中微生物の代謝により炭酸
ガスと水に分解される。
【００２３】一般にポリ乳酸における初期の加水分解で
は、とくにアルカリ雰囲気中にはその反応が促進される
ことが確認されており、加水分解速度はｐＨに大きく依
存するので、とくにパイプインパイプ工法が終了した
後、鞘管と新管との間隙内に注入されたグラウト材によ
ってアルカリ性の環境となってポリ乳酸の加水分解が促
進され、分解するまでの期間を著しく短縮する特有の二
次作用が有効に発揮される。
は、とくにアルカリ雰囲気中にはその反応が促進される
ことが確認されており、加水分解速度はｐＨに大きく依
存するので、とくにパイプインパイプ工法が終了した
後、鞘管と新管との間隙内に注入されたグラウト材によ
ってアルカリ性の環境となってポリ乳酸の加水分解が促
進され、分解するまでの期間を著しく短縮する特有の二
次作用が有効に発揮される。
【００２４】またポリ乳酸は熱可塑性であるため、一般
的に用いられているポリエチレンやポリスチレン等と同
様の成形方法を用いることで成形可能であり、例えば圧
縮成形、射出成形、押出成形、中空成形等、在来のプラ
スチック材の成形加工に比べても特に障害となる要素は
見当たらない。
的に用いられているポリエチレンやポリスチレン等と同
様の成形方法を用いることで成形可能であり、例えば圧
縮成形、射出成形、押出成形、中空成形等、在来のプラ
スチック材の成形加工に比べても特に障害となる要素は
見当たらない。
【００２５】地中を掘削しながら管を順次推進させて布
設する推進工法では、推進力伝達用リングは推進力を伝
達するために一定の圧縮強度を具えることが必須の要件
である。本発明の実施形態に採択したポリ乳酸製の推進
力伝達用リング３の圧縮強さ試験を実施したところ、圧
縮強さが９００ｋｇｆ／ｃｍ2以上と高く、推進伝達の
機能材として極めて好適であると認められる。
設する推進工法では、推進力伝達用リングは推進力を伝
達するために一定の圧縮強度を具えることが必須の要件
である。本発明の実施形態に採択したポリ乳酸製の推進
力伝達用リング３の圧縮強さ試験を実施したところ、圧
縮強さが９００ｋｇｆ／ｃｍ2以上と高く、推進伝達の
機能材として極めて好適であると認められる。
【００２６】図４（Ａ）〜（Ｃ）は本発明を実施する時
の手順を示したそれぞれの断面図であり 図（Ａ）において受口２の内周面２２にゴム輪４、ロ
ックリング５、ロックリング心出し用ゴム５２を装着す
る。 図（Ｂ）において挿し口１の外周面１２に生分解性プ
ラスチックで成形された推進力伝達用リング３を装着す
る。 図（Ｃ）において挿し口１を受口２に挿入し、継合さ
れる。 その後、油圧ジャッキによりパイプインパイプ工法およ
び二工程式推進工法であれば鞘管若しくは既設管に順次
接合と挿入を繰り返すことにより推進され、一工程式推
進工法であれば順次接合と掘削を繰り返すことにより推
進される。
の手順を示したそれぞれの断面図であり 図（Ａ）において受口２の内周面２２にゴム輪４、ロ
ックリング５、ロックリング心出し用ゴム５２を装着す
る。 図（Ｂ）において挿し口１の外周面１２に生分解性プ
ラスチックで成形された推進力伝達用リング３を装着す
る。 図（Ｃ）において挿し口１を受口２に挿入し、継合さ
れる。 その後、油圧ジャッキによりパイプインパイプ工法およ
び二工程式推進工法であれば鞘管若しくは既設管に順次
接合と挿入を繰り返すことにより推進され、一工程式推
進工法であれば順次接合と掘削を繰り返すことにより推
進される。
【００２７】図５は本実施例における確保された継手伸
縮量について示す。推進力伝達用リング３が加水分解や
微生物の代謝により生分解された後、無定形の分解層Ｒ
に変質或いは分解消失することにより、継手が押し込ま
れる側には押し込み余裕量Ｌ1が、引き抜かれる側には
引き抜き余裕量Ｌ2が確保された状態となり、（財）国
土開発技術センター「地下埋設管路耐震継手の技術基
準」（案）に規定されているように、管長の１％以上の
押し込み代および引き抜き代を確保することも容易であ
る。引き抜き力が作用した場合には、最終的には挿し口
突起１３とロックリング５が掛かり合うことにより、引
き抜き力に耐える構造となっている。また、管の継合お
よび継手伸縮量を確保する手段は、すべて管外面側から
行うため、作業員が管内に潜入出来ない口径φ８００ｍ
ｍ未満の中小口径においても適用可能であり、従来技術
のように管径による実施の可否という制約が完全に消滅
した。
縮量について示す。推進力伝達用リング３が加水分解や
微生物の代謝により生分解された後、無定形の分解層Ｒ
に変質或いは分解消失することにより、継手が押し込ま
れる側には押し込み余裕量Ｌ1が、引き抜かれる側には
引き抜き余裕量Ｌ2が確保された状態となり、（財）国
土開発技術センター「地下埋設管路耐震継手の技術基
準」（案）に規定されているように、管長の１％以上の
押し込み代および引き抜き代を確保することも容易であ
る。引き抜き力が作用した場合には、最終的には挿し口
突起１３とロックリング５が掛かり合うことにより、引
き抜き力に耐える構造となっている。また、管の継合お
よび継手伸縮量を確保する手段は、すべて管外面側から
行うため、作業員が管内に潜入出来ない口径φ８００ｍ
ｍ未満の中小口径においても適用可能であり、従来技術
のように管径による実施の可否という制約が完全に消滅
した。
【００２８】図６は他の実施形態を表すもので、パイプ
インパイプ工法により管路を布設する場合、地震などに
より継手部に大きな力が作用したときに、鞘管内に注入
したグラウト材の圧縮強度が高いために押圧フランジ１
１によって継手部が自由に伸縮しない可能性が考えられ
る。そこで図示するように押圧フランジ１１の背側面１
４にスポンジなどのクッション材３５を補強リブ１５と
連設させることにより、グラウト材の圧縮強度が高い場
合においても確実に継手部の伸縮が可能となる。
インパイプ工法により管路を布設する場合、地震などに
より継手部に大きな力が作用したときに、鞘管内に注入
したグラウト材の圧縮強度が高いために押圧フランジ１
１によって継手部が自由に伸縮しない可能性が考えられ
る。そこで図示するように押圧フランジ１１の背側面１
４にスポンジなどのクッション材３５を補強リブ１５と
連設させることにより、グラウト材の圧縮強度が高い場
合においても確実に継手部の伸縮が可能となる。
【００２９】
【発明の効果】推進工終了後、推進力伝達用リングが加
水分解や微生物の代謝により一定期間後に生分解される
ことで、挿し口と受口の間に無定形の分解層或いは空間
が形成されるから、管を引き抜く方向および押し込む方
向共に継手伸縮量が確保できるため、地震などにより地
盤が大きく変動した場合でも継手部は地盤変動に追従で
き、管路の耐震性を最高レベルにすることが可能であ
る。また、継手伸縮量を確保する手段は、管外面側から
行うために、人員による管内作業が出来ない口径φ８０
０ｍｍ未満の管であっても、推進工法用耐震管継手とし
て使用でき、管内面の接水部に機能を付加しないため
に、現行の管継手の機能を損なうことはない。
水分解や微生物の代謝により一定期間後に生分解される
ことで、挿し口と受口の間に無定形の分解層或いは空間
が形成されるから、管を引き抜く方向および押し込む方
向共に継手伸縮量が確保できるため、地震などにより地
盤が大きく変動した場合でも継手部は地盤変動に追従で
き、管路の耐震性を最高レベルにすることが可能であ
る。また、継手伸縮量を確保する手段は、管外面側から
行うために、人員による管内作業が出来ない口径φ８０
０ｍｍ未満の管であっても、推進工法用耐震管継手とし
て使用でき、管内面の接水部に機能を付加しないため
に、現行の管継手の機能を損なうことはない。
【図１】本発明の管継手の断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態の断面図である。
【図３】推進力伝達用リングの正面図（Ａ）と同図にお
ける側断面図（Ｂ）である。
ける側断面図（Ｂ）である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）によって本発明の管継手の接合
手順を示すそれぞれの断面図である。
手順を示すそれぞれの断面図である。
【図５】本実施例における確保された継手伸縮量を示す
断面図である。
断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示す断面図である。
【図７】従来技術の一部正面断面図である。
【図８】パイプインパイプ工法を示す正面断面図であ
る。
る。
【図９】別の従来技術の一部正面断面図である。
【図１０】推進工法を示す正面断面図（Ａ）と推進工法
完了後を示す正面断面図（Ｂ）である。
完了後を示す正面断面図（Ｂ）である。
【図１１】別の従来技術を示す一部正面断面図（Ａ）と
要部の側面図（Ｂ）および正面図（Ｃ）である。
要部の側面図（Ｂ）および正面図（Ｃ）である。
１ 挿し口
２ 受口
３ 推進力伝達用リング
４ ゴム輪
５ ロックリング
６ 外装コンクリート
１０ ダクタイル鋳鉄管
１１ 押圧フランジ
１２ 外周面
２１ 側端面
２２ 内周面
Ｒ 分解層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 岡本 芳樹
大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号
株式会社栗本鐵工所内
(72)発明者 宮原 強
滋賀県愛知郡愛知川町大字東円堂961番
地 栗本コンクリート工業株式会社内
(72)発明者 田中 浩
滋賀県愛知郡愛知川町大字東円堂961番
地 栗本コンクリート工業株式会社内
(56)参考文献 特開 平10−148290（ＪＰ，Ａ)
実開 平７−20393（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭61−8320（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
E21D 9/06
Claims (4)
- 【請求項１】 非開削で管路を新設または更新するパイ
プインパイプ工法および地中を掘削しながら管を順次推
進させて管路を布設する推進工法において、継合する管
１０Ａの挿し口１に外装した押圧フランジ１１と他方の
管１０Ｂの受口２の開口部の側端面２１との間に推進力
伝達用リング３を介装して、該リング３により後続の管
からの推進力を先行する管へ伝達して管路を形成し、推
進完了後、前記推進力伝達用リング３が周辺の環境によ
り加水分解および生分解されて圧縮強度を失い、継手外
周面に伸縮を可能とする環状の分解層Ｒ或いは分解消失
し空間を形成することを特徴とする耐震推進工法。 - 【請求項２】 パイプインパイプ工法および地中を掘削
しながら管を順次推進させて布設する推進工法用の管継
手において、挿し口１の外周面１２に固着した押圧フラ
ンジ１１と受口２の開口部の側端面２１との間に、推進
工程時の推進力に対抗する圧縮強度を具え、推進工終了
後、周囲の土壌中の水分や微生物と反応して分解し最終
的には無害な分解物となって崩壊或いは消失する材料で
形成した推進力伝達用リング３を介装したことを特徴と
する耐震推進工法用の管継手。 - 【請求項３】 請求項２において、前記推進力伝達用リ
ング３が微生物系、化学合成系、天然物利用系の生分解
性プラスチックの何れかより選ばれた材料によって形成
されたことを特徴とする耐震推進工法用の管継手。 - 【請求項４】 請求項３において、推進力伝達用リング
３がポリ乳酸系の生分解性プラスチック材によって形成
されたことを特徴とする耐震推進工法用の管継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15532099A JP3487787B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 耐震推進工法およびそれに使用する管継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15532099A JP3487787B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 耐震推進工法およびそれに使用する管継手 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000337084A JP2000337084A (ja) | 2000-12-05 |
| JP3487787B2 true JP3487787B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=15603322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15532099A Expired - Lifetime JP3487787B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 耐震推進工法およびそれに使用する管継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3487787B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10400927B2 (en) * | 2016-10-13 | 2019-09-03 | Chang Yup AN | Earthquake-resistant flexible slip joint apparatus |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002295179A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Kurimoto Ltd | 耐震推進工法および耐震推進工法用管継手並びに水溶性ポリマー |
-
1999
- 1999-06-02 JP JP15532099A patent/JP3487787B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10400927B2 (en) * | 2016-10-13 | 2019-09-03 | Chang Yup AN | Earthquake-resistant flexible slip joint apparatus |
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|---|---|
| JP2000337084A (ja) | 2000-12-05 |
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