JP3684372B2

JP3684372B2 - Propulsion method and pipe joint used in the method

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Publication number: JP3684372B2
Application number: JP2000059652A
Authority: JP
Inventors: 哲二下保; 一仁花野; 義徳吉田; 直岐冨田; 隆司上田; 重勝一二
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2020-03-03
Also published as: JP2001248382A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道、ガス、下水道等に用いる流体輸送用配管を非開削で布設する推進工法及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、ダクタイル鋳鉄管等の埋設管路施工法として、地面を開削して布設する開削工法が一般的であった。しかしながら、近年は幹線道路のみな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。このため、発進立坑と到達立坑だけを開削し、発進立坑側から到達立坑側へダクタイル鋳鉄管を地中に順次推進させて布設する推進工法が広く採用されるようになっている。
【０００３】
上記推進工法に用いられてきた耐震継手としては、図１７に示すような推進工法用ＵＳ形継手と呼ばれるものがある。このＵＳ形継手は、挿し口１０１、受口１０２、外装コンクリート１０３、ロックリング１０５、ゴム輪１０６、割輪１０７、押輪１０８、継ぎ棒１１０、セットボルト１１１、蛇行防止用ボルト１１２、フランジ１１３、挿し口突起１１５等で構成されており、一般的な推進工法は、図１８（ａ），（ｂ）に示すように、発進立坑２０１から元押しジャッキ２０３で推進工法用ダクタイル鋳鉄管２０４を圧入しつつ先導管２０５により掘削しながら到達立坑２０２まで非開削で管路を布設する工法である。
【０００４】
この継手において、一方の管には受口１０２が形成され、他方の管には受口内に挿入される挿し口１０１が形成されている。推進工法に使用する管の外周部には受口１０２の外径と等しくなるように、外装コンクリート１０３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るようになっている。管の接合方法は、受口内面に設けたロックリング溝１０４にロックリング１０５を預け入れ、受口１０２に挿し口１０１を挿入し、管内面からゴム輪１０６を挿し口１０２に挿入し、割輪１０７及び押輪１０８を取り付け、押輪のボルト１０９を締め付け、継ぎ棒１１０を取り付ける。最後にセットボルト１１１、蛇行防止用ボルト１１２を締め付け、この手順によって穿孔の新管の後部に次々と新管が接合されていき、挿し口１０１の後方よりに設けられたフランジ１１３と受口開口部の側端面１１４により推進力が伝達される。
【０００５】
上記推進工法用ＵＳ継手のような構成では、地震時にある一定以上の引き抜き力が作用した場合には、蛇行防止用ボルト１１２が破断して、挿し口突起１１５とロックリング１０５の側面が係合して挿し口１０１の抜け出しが防止されるようになるまで伸長することは可能であるが、挿し口１０１が受口１０２に入り込む方向に力が作用した場合には、推進工が終了した時点では図に示すように、フランジ１１３と受口開口部の側端面１１４が接触している状態にあるため、挿し口１０１が受口１０２に入り込む方向には動かない。そのため、継手が両方向に伸縮する必要のある耐震管継手としての性能を半ばしか満たしていないという問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、水道、ガス、下水道等に用いる流体輸送用配管を非開削で布設する推進工法において、地震発生時等に十分な伸縮量を有する状態で管を埋設することのできる推進工法及びその耐震性に富んだ管継手を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本発明にかかる推進工法は、管を接続しつつ地下に埋設するための推進工法であって、管の挿し口と受口との間に推進力を伝達可能で埋設後に破砕可能なカラーと、推進力をカラーから受口に伝達する複数の棒体とを介装し、該カラーと棒体を介して推進力を先行の管の受口に伝達しつつ推進するとともに、推進終了後は前記カラーを破砕して挿し口と受口とを収縮可能な接続状態とすることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明にかかる管継手は、管の受口内周面と挿し口外周面との隙間をシールするゴムリングと、該ゴムリングを割輪を介して受口内に押し込む押輪と、該押輪を受口側に締め付けるボルト・ナットとを設けた管継手において、前記受口内周面にロックリングを、また挿し口先端部には前記ロックリングに係合して挿し口の逸脱を防止する挿し口突起をそれぞれ設けるとともに、前記挿し口外周部に一対のフランジを設け、該両フランジの間に、推進終了後に破砕可能な推進力伝達用のカラーを介装し、後端部が一方のフランジに当接し前端部が前記受口端部に当接する推進力伝達用の棒体を設けたことを特徴としている。
【０００９】
上記推進力伝達用のカラーとしては、例えば、コンクリート製の環状体の適所に水和反応によって膨張する酸化カルシウム（ＣａＯ）を主成分とする石灰系、もしくは３ＣａＯ・３Ａｌ₂ Ｏ₃ ・ＣａＳＯ₄ 、ＣａＳＯ₄ およびＣａＯを主成分とするカルシウム・サルホ・アルミネート系（ＣＳＡ系）化合物などを含有する静的破砕剤を埋設したものが考えられる。
【００１０】
上記本発明によれば、推進工事中は推進力伝達用のカラーと棒体とを介して推進力を先行の管に伝達することができるので、従来のＳ形管継手のように、受口端面部にゴム輪を押す押輪をボルト・ナットで取り付けたものでも、該押輪やボルト・ナットに干渉しないように推進力を伝達することができる。また、推進終了後は、当該推進力伝達用のカラーを破砕することにより、挿し口と受口との嵌合部に当該カラーがあった分だけ収縮する余裕ができることになり、耐震継手としての機能を十分に具備するものとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に表わされた本発明の実施の形態に基づいて、本発明をより具体的に説明する。
【００１２】
図１及び図２は、本発明にかかる管継手の構造を表すもので、この管継手Ｊは、水道の耐震継手として通常使用されているＳ形継手であり、挿し口１と受口２からなる。挿し口１の先端部外周面にはリング状の挿し口突起３が一体に設けられている。挿し口１の後方寄りの外周部にはフランジ５が一体に設けられている。６はフランジ５の背面部に適当間隔で設けられたバックアップ用の補強リブである。これらフランジ５と補強リブ６は金属製で、溶接等により挿し口１の外周面上に固着されている。
【００１３】
受口２の内面部にゴム輪装着部１０と、ロックリング溝１２が設けられている。前記ゴム輪装着部１０には、シール用のゴム輪１３が嵌め込まれ、前記ロックリング溝１２には一つ割りで拡がり勝手に作られたロックリング１５が嵌着されている。１４はバックアップリング、１８は外装コンクリート、１９は外装軽量鋼管である。この外装軽量鋼管１９は必要に応じて設けられるもので、これを設けない場合もある。受口２の後端面には前記ゴム輪１３を押圧する割輪２０と、該割輪を押す押輪２１が設けられている。この押輪２１は、円周に沿って所定間隔で取り付けた複数のボルト・ナット２３によって受口２の後端面に取り付けられ、該ボルト・ナットを締め付けることにより、割輪２０を介してシール用のゴム輪１３を押圧するようになっている。
【００１４】
前記挿し口１のフランジ５と、前記押輪２１との間には推進力伝達部材であるカラー２５が介装され、当該カラーの前面部にはリング状の緩衝材２８と前側フランジ２９が設けられている。緩衝材２８は例えば低発泡ポリスチレン等で作られた樹脂製リングであり、カーブ推進工法時に推進力が一点に集中することを防ぐために使用されているものである。この樹脂製リング２８は、図では一体物として図示されているが、分割体として成形し、現場で結合一体化する場合もある。なお、前側フランジ２９は金属リングであり、緩衝材２８の前面に設けられて該緩衝材の前面を補強するとともに、後述のピンからの反力を分散させるものである。
【００１５】
前記押輪２１のボルト・ナット取付け部の間隔部には推進力伝達用の棒体であるピン３０，…を挿通するための通孔２１ａ，…が設けられており、この通孔に金属製のピン（棒体）３０がそれぞれ遊嵌されている。ピン３０の後端部は前記前側フランジ２９の前面に当接し、前端部は前記受口２の端面に設けた取付け孔２ｃに挿入されている。このため、挿し口１からフランジ５を介してカラー２５に伝達された推進力は、前記クッション材２８、前側フランジ２９及びピン３０，…を介して受口２に伝達される。ピン３０の長さは前記ボルト・ナット２３の長さよりも長く、前側フランジ２９が当該ボルト・ナットに接触しないので、推進力が当該ボルト・ナットや押輪２１に伝達されることはない。なお、図示例では推進力伝達用の棒材であるピン３０がボルト・ナット２３と同数だけ設けられており、比較的大径のピンを多数設けることができるようになっているが、場合によってはボルト・ナットの数より多くすることも少なくすることも可能である。
【００１６】
上記推進力伝達用カラー２５は、図４に示すように環状の一体物（分割体でも可）として形成されており、例えばコンクリート、セラミックス等、適度の脆性と剛性を有する材料で作られている。このカラー２５には、その肉厚方向の中間部にその円周方向に沿って適当間隔（Ｌ）で前後に貫通する挿入孔２６が穿孔されており、該挿入孔には静的破砕剤２７が充填されている。挿入孔の直径ｄと孔間隔Ｌとの関係は、例えばＬ＝８ｄ程度とするのが好ましい。
【００１７】
上記静的破砕剤２７は、推進完了後にカラーを破砕することができるものである。この静的破砕剤には、酸化カルシウム（ＣａＯ）を主成分とする石灰系のものと、３ＣａＯ・３Ａｌ₂ Ｏ₃ ・ＣａＳＯ₄ 、ＣａＳＯ₄ およびＣａＯを主成分とするカルシウム・サルホ・アルミネート系（ＣＳＡ系）の２種類がある。
【００１８】
石灰系のＣａＯは、水和反応することにより、微細なコロイド状の水酸化カルシウムＣａ（ＯＨ）₂ を生成する。このＣａ（ＯＨ）₂ は、時間の経過とともに長大な異方性の六角板状結晶へと成長して行くため、拘束状態のもとでも水和反応に伴って生成する結晶の成長により、相互に押し合う結晶圧となり、拘束壁への膨張圧が発生する。また、ＣＳＡ系の場合においても、以下に示すような一般的な水和反応により、エトリンガイトと呼ばれる針状結晶へと成長して行くため、石灰系と同様に拘束壁への膨張圧が発生する。これらの膨張圧が充填孔に作用し、該孔を中心として周辺部に圧縮応力が発生することで、これと直角方向に引張応力が発生する。
【００１９】
【化１】

【００２０】
引張応力が推進力伝達用カラーの引張強度を越えた時に亀裂が発生し、さらに静的破砕剤の膨張が持続することで亀裂の伝播が起こる。このため、推進力伝達用カラーの円周方向、軸方向共に多数の亀裂が入り、破砕が行われるのである。このように、上記２種類の主成分は石灰系およびＣＳＡ系の両方共に推進力伝達用カラーを破砕する効果を有するため、どちらの成分であっても構わない。また、本発明の目的を達成するものであれば、これら２種類以外の成分であっても構わない。この破砕による破片は、挿し口１と受口２との間から脱落して除去されるが、破砕された時点で圧縮強度が０になるので、その分だけ継手の収縮が可能となる。
【００２１】
上記推進力伝達用カラー破砕のための水和反応は、例えば推進工事前に静的破砕剤と水とを攪拌して静的破砕剤挿入孔に充填する方法、水と反応させずに推進した後に管周辺の地山の土中に含まれる水分により反応させる方法等によって実現することができる。特に急ぐ場合は、パイプ等でこの部分に注水してもよい。上記静的破砕剤は、一般に膨張コンクリートに使用されている膨張剤と同様の成分であり、この膨張剤を過剰に含有させることにより、コンクリートなどの破砕を促すものである。また、この静的破砕剤は、一般的に建設工事に伴う岩石やコンクリートの破砕に用いられているもので、振動、騒音、飛び石等を生じることなくコンクリート等を破砕することが可能であり、しかも有害成分を含んでいないため、管体への悪影響も考えられない。
【００２２】
上記静的破砕剤の挿入形状については、推進力伝達用カラーを破砕し、継手の伸縮量を確保するという目的を達成することができるものであれば、図示例以外の形状でもよい。また、図示例のように、カラー２５に穿孔した孔に静的破砕剤を充填する方法に限らず、カラー自体を静的破砕剤を混和剤として配合したコンクリートで製作しておくこともできる。この場合も、推進終了後に管周辺地山の土中に含まれた水分により反応させ、継手伸縮量を確保する方法等により破砕することができる。
【００２３】
上記継手を用いる推進工法について説明すれば、次の通りである。まず、図５に示す如く、挿し口１の外周部に推進力伝達用カラー２５、緩衝材２８、前側フランジ２９、押輪２１、割輪２０、ゴム輪１３、バックアップリング１４を預け入れる。一方、受口２のロックリング溝１２にロックリング１５を拡径した状態で装着し、この受口２に上記挿し口１を挿入する。そして、挿し口突起３がロックリング１５を通過した後に受口２の取付け孔２ｃにピン３０を挿入する（図６参照）。しかる後、前側フランジ２９にピン３０の端部が当たるまで挿し口１を受口２に挿入し、ピン３０，…と交互に取り付けられているボルト・ナット２３を締め付ける。
【００２４】
このようにして、地中を掘削しながら順次管を挿入していく。図７はこの推進時における管継手の断面を表すもので、挿し口１の先端部と受口２の奥端面２ａとの間に間隔Ｌ₁ が保たれ、挿し口突起３とロックリング１５との間に間隔Ｌ₂ が保たれた状態で、推進力が後続の管の挿し口１からフランジ５、カラー２５、緩衝材２８、前側フランジ２９、ピン３０を介して先行の管の受口２に伝達される。
【００２５】
管が布設され、一定の時間が経過すると、推進力を伝達したカラー２５が静的に破砕され、フランジ５と受口２の端部との間からこぼれ落ちるので、フランジ５と緩衝材２８との間がほぼ空間状態となり、前記カラー２５の長さ分だけ挿し口１を押し込むことができるようになる。
【００２６】
布設後に地震が発生して強力な圧縮力が管継手に作用した時は、カラー２５がなくなった分だけピン３０の先端部がフランジ５側に移動可能となっているので、図８に示すように、挿し口１の先端部が受口２の奥端面２ａに当たるまで押し込まれる。すなわち、この管継手は図７のＬ₁ だけ収縮代があることになる。
【００２７】
一方、地震等により引き抜き力が管継手に作用した時は、図９に示すように、挿し口突起３がロックリング１５と係合するまで引き抜かれ（距離Ｌ₂ ）、両者の係合によって挿し口の離脱が防止される。このため、（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％以上の引き抜き代を備えたものとすることができ、押し込み代も管長の１％以上とすることができるのである。
【００２８】
次に、図１０、図１１は上記と若干異なる実施形態を表すもので、この形態においては、前記前側フランジ２９と受口端部との間、すなわち割輪２０、押輪２１、ボルト・ナット２３、ピン３０等が設けられている空間部の外周部を継手カバー４０で覆っている。他の点は上記実施形態と同様であり、同じ部分には同じ記号を付している。この実施形態では、押輪２１、ボルト・ナット２３、ピン３０等の配設部が継手カバー４０で覆われていることにより、推進時に土砂等の流入が防止されるとともに、管の外周面が円滑な状態に保たれるので、推進力の増加を防止することができる。なお、継手カバー４０としては、上記目的を達成できるものであればどのような材質のものでもよく、例えば樹脂や金属等で製作することができる。
【００２９】
図１２、図１３は、さらに異なる実施形態を表すもので、上記推進力伝達用の棒体（ピン）３０が受口２に設けた穴に挿入されておらず、押輪２１によって保持され、前端部が受口２の後端面に当接している。他の部分は上記と同じである。この方法によると、受口２の端面に加工を施す必要がないので、経済的である。
【００３０】
図１４、図１５はさらに異なる実施形態を表すもので、この実施形態では、押輪２１の形状が上記他の実施形態と相違している。すなわち、この実施形態における押輪２１’は、推進力伝達用の棒体（ピン）３０が挿通される孔の部分の肉厚が厚くなっている。このようにしておくと、押輪２１の強度が向上するため、棒体（ピン）３０の径を大きくすることが可能となり、また、止水性能の安全性をさらに高めることができる。なお、上記各実施形態は、それぞれを単独で実施することも、他の実施形態と組み合わせて実施することも可能であることは言うまでもない。
【００３１】
図１６は、推進力伝達用カラー２５に挿入する静的破砕剤の異なる形態を表す。この形態では、静的破砕剤２７が推進力伝達用カラーの肉厚部の外周面側と内周面側にかけて斜めに挿入されている。このため、破砕されたコンクリート破片が確実に脱落することになり、より確実に継手伸縮量を確保できる。
【００３２】
なお、以上の形態では、推進力伝達用カラー２５を静的破砕剤で破砕するようになっているが、この推進力伝達用カラーは、推進時に十分な推進力を伝達することができ、推進終了後は破砕して継手の伸縮量を確保することができるものであればよいので、上記図示例のものに限らず、他の適当な材質もしくは構造のものとし、適当な破砕手段を設けておけばよい。例えば、推進力伝達用カラーの位置までガス管（エアホース等）を配策しておき、推進終了後に圧縮ガス（エア）等でカラーを吹き飛ばすような方法も考えられる。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、推進工法に使用する管継手に、推進力を伝達可能で、推進終了後は破砕して継手部から除去される推進力伝達用カラーが介装されているので、埋設後に十分な伸縮量が確保されることになり、耐震継手としてきわめて効果的なものとなった。また、前記推進力伝達用カラーの推進力を複数の棒体（ピン）を介して受口端部に伝達するので、前記カラーと受口端部との間に押輪やボルト・ナット等のある構造の継手でも挿し口に押し込み力を作用させずに推進力を受口にうまく伝達することができるのみならず、Ｓ形継手の場合に止水性能に支障をきたすことなく推進を行うことができるようになった。さらに、継手の伸縮量を確保するための機構は管外面側に設けられるため、作業員が管内に入ることができない例えば口径８００ｍｍ未満の管であっても、推進工法用耐震継手として使用できる。また、管内面の接水部に機能を付加しないので、現行の管継手の機能を損なうことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る管継手部側面図（ａ）及びそのＡ−Ａ矢視図（ｂ）である。
【図２】図１（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図３】図１（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図４】カラーの断面図（ａ）及び正面図（ｂ）である。
【図５】管の継合せ方法の説明図である。
【図６】管の継合せ方法の説明図である。
【図７】推進時の状態を表す断面図である。
【図８】地震による圧縮力が作用した状態を表す断面図である。
【図９】地震による引き抜き力が作用した状態を表す断面図である。
【図１０】上記と異なる実施形態を表す側面図（ａ）及びＡ−Ａ矢視図（ｂ）である。
【図１１】図１０（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図（ａ）及びＣ−Ｃ断面図（ｂ）である。
【図１２】さらに異なる実施形態を表す側面図（ａ）及びＡ−Ａ矢視図（ｂ）である。
【図１３】図１２（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図（ａ）及びＣ−Ｃ断面図（ｂ）である。
【図１４】さらに異なる実施形態を表す側面図（ａ）及びＡ−Ａ矢視図（ｂ）である。
【図１５】図１５（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図（ａ）及びＣ−Ｃ断面図（ｂ）である。
【図１６】上記と異なるカラーを表す断面図（ａ）及び正面図（ｂ）である。
【図１７】従来のＵＳ形管継手の断面図である。
【図１８】推進工法の説明図である。
【符号の説明】
１挿し口
２受口
３挿し口突起
５フランジ
１３ゴム輪
１５ロックリング
２０割輪
２１押輪
２３ボルト・ナット
２５推進力伝達用カラー
２７静的破砕剤
２８緩衝材
２９前側フランジ
３０ピン（棒体）
４０継手カバー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a propulsion method for laying a fluid transportation pipe used for water supply, gas, sewerage, etc. in a non-open-cut manner and an earthquake-proof propulsion pipe joint.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an embedded pipe construction method for a ductile cast iron pipe or the like, an open-cut method in which the ground is cut and installed is generally used. However, in recent years, traffic has increased not only on main roads but also on general roads, so it has become difficult to block traffic due to the open-cut method. For this reason, a propulsion method is widely adopted in which only the start shaft and the reaching shaft are excavated, and the ductile cast iron pipe is sequentially propelled into the ground from the start shaft side to the arrival shaft side.
[0003]
As a seismic joint used for the above-mentioned propulsion method, there is a so-called US type joint for propulsion method as shown in FIG. This US type joint includes an insertion port 101, a receiving port 102, exterior concrete 103, a lock ring 105, a rubber ring 106, a split ring 107, a press ring 108, a connecting rod 110, a set bolt 111, a meandering prevention bolt 112, a flange 113, As shown in FIGS. 18 (a) and 18 (b), a general propulsion method is configured such that a ductile cast iron pipe 204 for propulsion method is press-fitted with a main push jack 203 from a start shaft 201 as shown in FIGS. However, it is a construction method in which a pipeline is laid without excavation up to the reaching shaft 202 while excavating with the leading conduit 205.
[0004]
In this joint, a receiving port 102 is formed on one pipe, and an insertion port 101 to be inserted into the receiving port is formed on the other pipe. The exterior concrete 103 is formed in the outer peripheral part of the pipe used for the propulsion method so as to be equal to the outer diameter of the receiving port 102, and the resistance at the time of propulsion due to the swelling of the receiving unit is reduced. Yes. The pipe is joined by depositing the lock ring 105 in the lock ring groove 104 provided on the inner surface of the receiving port, inserting the insertion port 101 into the receiving port 102, inserting the rubber ring 106 into the insertion port 102 from the inner surface of the tube, and splitting the ring. 107 and a push ring 108 are attached, a bolt 109 of the push ring is tightened, and a joint rod 110 is attached. Finally, the set bolt 111 and the meandering prevention bolt 112 are tightened, and the new pipe is joined to the rear part of the new pipe one after another by this procedure, and the flange 113 and the receiving opening provided from the rear of the insertion slot 101. Propulsive force is transmitted by the side end face 114 of the part.
[0005]
In the structure such as the US joint for the propulsion method, when a certain pulling force is applied during an earthquake, the meandering prevention bolt 112 is broken and the insertion projection 115 and the side surface of the lock ring 105 are engaged. It is possible to extend until the insertion port 101 is prevented from coming out, but when a force is applied in a direction in which the insertion port 101 enters the receiving port 102, when the propulsion is completed, As shown in the drawing, since the flange 113 and the side end surface 114 of the receiving opening are in contact with each other, the insertion opening 101 does not move in the direction of entering the receiving opening 102. Therefore, there has been a problem that the performance as a seismic tube joint that requires the joint to expand and contract in both directions is only halfway.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention is a propulsion method for laying a pipe for transporting fluid used for water supply, gas, sewerage, etc. without opening, and can embed a pipe in a state having a sufficient amount of expansion and contraction when an earthquake occurs. It is also an object to provide a pipe joint that is rich in earthquake resistance.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration. That is, the propulsion method according to the present invention is a propulsion method for embedding underground while connecting pipes, and is capable of transmitting a propulsive force between the insertion port and the receiving port of the tube, and can be crushed after embedding. If, interposed a plurality of rods for transmitting the estimated Susumuryoku from color to the socket, while promoting while transmitting a driving force to the receptacle of the preceding tube through the collar and the rod body, propulsion ends Thereafter, the collar is crushed so that the insertion port and the receiving port can be contracted.
[0008]
The pipe joint according to the present invention includes a rubber ring that seals a gap between the inner peripheral surface of the receiving port of the pipe and the outer peripheral surface of the insertion port, a push ring that pushes the rubber ring into the receiving port via a split ring, and the push ring. In a pipe joint provided with bolts and nuts to be tightened on the receiving side, a locking ring is engaged with the inner peripheral surface of the receiving port, and a locking ring is engaged with the locking ring at the distal end of the insertion port to prevent the insertion port from deviating. a protrusion provided with respectively, a pair of flanges on the insert port peripheral portion, between said flanges, interposed color for frangible driving force transmitted to the rear propulsion completion, rear end to one flange A propulsive force transmission rod body that abuts and a front end portion abuts on the receiving end portion is provided .
[0009]
As the color for transmitting the propulsive force, for example, a lime-based material mainly composed of calcium oxide (CaO) that expands by a hydration reaction at an appropriate position of a concrete annular body, or 3CaO.3Al ₂ O ₃ .CaSO ₄ , One in which a static crushing agent containing a calcium / sulfo / aluminate (CSA) compound containing CaSO ₄ and CaO as main components is embedded is considered.
[0010]
According to the present invention, the propulsive force can be transmitted to the preceding pipe through the propulsive force transmitting collar and the rod during the propulsion work. Even if a push ring that pushes a rubber ring on the end face is attached with a bolt and nut, a propulsive force can be transmitted so as not to interfere with the push ring and the bolt and nut. In addition, after the propulsion is completed, by crushing the collar for transmitting the propulsive force, the fitting portion between the insertion port and the receiving port can be afforded to shrink by the amount of the collar, and as a seismic joint It has sufficient functions.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on the embodiments of the present invention shown in the drawings.
[0012]
1 and 2 show the structure of a pipe joint according to the present invention. This pipe joint J is an S-shaped joint that is usually used as a seismic joint for waterworks. Become. A ring-shaped insertion port projection 3 is integrally provided on the outer peripheral surface of the distal end portion of the insertion port 1. A flange 5 is integrally provided on the outer periphery of the insertion port 1 near the rear. Reference numeral 6 denotes a back-up reinforcing rib provided on the back surface of the flange 5 at an appropriate interval. The flange 5 and the reinforcing rib 6 are made of metal, and are fixed on the outer peripheral surface of the insertion port 1 by welding or the like.
[0013]
A rubber ring mounting portion 10 and a lock ring groove 12 are provided on the inner surface of the receiving port 2. The rubber ring mounting portion 10 is fitted with a rubber ring 13 for sealing, and the lock ring groove 12 is fitted with a lock ring 15 that is expanded in one part. 14 is a backup ring, 18 is exterior concrete, and 19 is an exterior lightweight steel pipe. The exterior lightweight steel pipe 19 is provided as necessary, and may not be provided. A split ring 20 that presses the rubber ring 13 and a press ring 21 that presses the split ring are provided on the rear end surface of the receiving port 2. The pusher wheel 21 is attached to the rear end surface of the receiving port 2 by a plurality of bolts and nuts 23 attached at predetermined intervals along the circumference. By tightening the bolts and nuts, a seal ring 21 is provided. The rubber ring 13 is pressed.
[0014]
A collar 25 that is a propulsive force transmitting member is interposed between the flange 5 of the insertion slot 1 and the push ring 21, and a ring-shaped cushioning material 28 and a front flange 29 are provided on the front surface of the collar. ing. The buffer material 28 is a resin ring made of, for example, low-expanded polystyrene, and is used to prevent the propulsion force from concentrating on one point during the curve propulsion method. Although the resin ring 28 is illustrated as an integral body in the drawing, it may be formed as a divided body and combined and integrated on site. The front flange 29 is a metal ring and is provided on the front surface of the cushioning material 28 to reinforce the front surface of the cushioning material 28 and to disperse the reaction force from the pins described later.
[0015]
Through holes 21a,... For inserting pins 30, which are propelling force transmission rods, are provided in the space between the bolt and nut mounting portions of the press wheel 21. A metal hole is formed in the through hole. Each of the pins (rod bodies) 30 is loosely fitted. The rear end portion of the pin 30 is in contact with the front surface of the front flange 29 , and the front end portion is inserted into a mounting hole 2 c provided on the end surface of the receiving port 2. Therefore, the propulsive force transmitted from the insertion port 1 to the collar 25 through the flange 5 is transmitted to the receiving port 2 through the cushion material 28, the front flange 29, and the pins 30,. Since the length of the pin 30 is longer than the length of the bolt / nut 23 and the front flange 29 does not contact the bolt / nut, the propulsive force is not transmitted to the bolt / nut or the push wheel 21. In the illustrated example, the same number of pins 30 as propulsive force transmission rods are provided as the bolts and nuts 23, and a large number of relatively large-diameter pins can be provided. Can be more or less than the number of bolts and nuts.
[0016]
The propulsive force transmission collar 25 is formed as a ring-shaped integral (or a divided body) as shown in FIG. 4, and is made of a material having moderate brittleness and rigidity, such as concrete and ceramics. . The collar 25 is formed with an insertion hole 26 penetrating back and forth at an appropriate interval (L) along the circumferential direction in an intermediate portion in the thickness direction, and the static crushing agent 27 is inserted in the insertion hole. Is filled. The relationship between the diameter d of the insertion hole and the hole interval L is preferably, for example, about L = 8d.
[0017]
The static crushing agent 27 can crush the collar after the completion of propulsion. The static crushing agent includes a lime-based material mainly composed of calcium oxide (CaO) and a calcium-sulfo-aluminate-based material mainly composed of 3CaO.3Al ₂ O ₃ .CaSO ₄ , CaSO ₄ and CaO. There are two types (CSA type).
[0018]
Lime-based CaO generates fine colloidal calcium hydroxide Ca (OH) ₂ by a hydration reaction. Since this Ca (OH) ₂ grows into a long anisotropic hexagonal plate-like crystal with the passage of time, mutual growth occurs due to the growth of the crystals that are generated along with the hydration reaction even under restrained conditions. The crystal pressure is pressed against each other, and an expansion pressure is generated on the constraining wall. Also, in the case of CSA system, it grows into needle-like crystals called ettringite by the general hydration reaction as shown below, so that expansion pressure to the constraining wall is generated like lime system. . These expansion pressures act on the filling hole, and compressive stress is generated in the peripheral portion around the hole, whereby tensile stress is generated in a direction perpendicular to this.
[0019]
[Chemical 1]

[0020]
Cracks occur when the tensile stress exceeds the tensile strength of the propulsion force transmission collar, and the cracks propagate due to the continued expansion of the static crushing agent. For this reason, many cracks enter both the circumferential direction and the axial direction of the collar for propulsive force transmission, and crushing is performed. As described above, since the two main components have the effect of crushing the propulsion force transmission collar in both the lime-based and CSA-based materials, either component may be used. Moreover, as long as the objective of this invention is achieved, you may be components other than these two types. Fragments resulting from this crushing fall off from between the insertion port 1 and the receiving port 2 and are removed, but since the compressive strength becomes 0 at the time of crushing, the joint can be contracted accordingly.
[0021]
The above-mentioned hydration reaction for crushing the color for propulsion force propulsion without reacting with water, for example, a method of stirring the static crushing agent and water and filling the static crushing agent insertion hole before propulsion work It can be realized later by a method of reacting with moisture contained in the soil of the natural ground around the pipe. In particular, when rushing, water may be poured into this part with a pipe or the like. The said static crushing agent is a component similar to the expansion agent generally used for expansive concrete, and crushing concrete etc. is promoted by containing this expansive agent excessively. In addition, this static crushing agent is generally used for crushing rocks and concrete accompanying construction work, and can crush concrete etc. without generating vibration, noise, stepping stones, etc. Moreover, since no harmful components are contained, there is no possibility of adverse effects on the tube.
[0022]
The insertion shape of the static crushing agent may be other than the illustrated example as long as it can achieve the purpose of crushing the propulsion force transmission collar and securing the amount of expansion and contraction of the joint. Further, as shown in the illustrated example, the method is not limited to the method of filling the hole drilled in the collar 25 with the static crushing agent, and the collar itself can be made of concrete mixed with the static crushing agent as an admixture. Also in this case, after the completion of the propulsion, it can be crushed by a method of reacting with moisture contained in the soil around the pipe and securing a joint expansion / contraction amount.
[0023]
The propulsion method using the above joint will be described as follows. First, as shown in FIG. 5, the thrust transmission collar 25, the cushioning material 28, the front flange 29, the push ring 21, the split ring 20, the rubber ring 13, and the backup ring 14 are deposited in the outer periphery of the insertion slot 1. On the other hand, the lock ring 15 is mounted in the lock ring groove 12 of the receiving port 2 in an expanded state, and the insertion port 1 is inserted into the receiving port 2. Then, after the insertion port protrusion 3 passes through the lock ring 15, the pin 30 is inserted into the mounting hole 2c of the receiving port 2 (see FIG. 6). Thereafter, the insertion port 1 is inserted into the receiving port 2 until the end of the pin 30 comes into contact with the front flange 29, and the bolts and nuts 23 attached alternately to the pins 30,.
[0024]
In this way, the pipes are sequentially inserted while excavating the ground. FIG. 7 shows a cross section of the pipe joint at the time of propulsion. A distance L ₁ is maintained between the distal end portion of the insertion port 1 and the back end surface 2a of the receiving port 2, and the insertion port protrusion 3 and the lock ring 15 In the state where the distance L ₂ is maintained, the thrust is received from the insertion port 1 of the succeeding tube through the flange 5, the collar 25, the cushioning material 28, the front flange 29, and the pin 30. Is transmitted to.
[0025]
When the pipe is laid and a certain time elapses, the collar 25 that has transmitted the propulsive force is statically crushed and spills from between the flange 5 and the end of the receiving port 2. The space is substantially in a space state, and the insertion port 1 can be pushed in by the length of the collar 25.
[0026]
When an earthquake occurs after installation and a strong compressive force is applied to the pipe joint, the tip of the pin 30 can move toward the flange 5 as much as the collar 25 disappears. Then, it is pushed in until the tip end of the insertion port 1 hits the back end surface 2 a of the receiving port 2. That is, the pipe joint is that there is only shrinkage allowance L ₁ in FIG.
[0027]
On the other hand, when the pulling force is applied to the pipe joint due to an earthquake or the like, as shown in FIG. 9, the pulling-out projection 3 is pulled out until it engages with the lock ring 15 (distance L ₂ ). Mouth withdrawal is prevented. For this reason, as specified in the National Land Development Technology Center “Technical Standards for Underground Pipeline Seismic Joints” (draft), it can be provided with a drawing allowance of 1% or more of the pipe length, The pushing allowance can also be 1% or more of the tube length.
[0028]
Next, FIGS. 10 and 11 show an embodiment slightly different from the above. In this embodiment, between the front flange 29 and the receiving end, that is, the split ring 20, the push ring 21, the bolt and nut 23. The outer periphery of the space where the pins 30 and the like are provided is covered with a joint cover 40. The other points are the same as those of the above embodiment, and the same symbols are attached to the same parts. In this embodiment, the arrangement portion of the push wheel 21, the bolt / nut 23, the pin 30, and the like is covered with the joint cover 40, so that inflow of earth and sand and the like is prevented during propulsion, and the outer peripheral surface of the pipe is smooth. Therefore, the propulsive force can be prevented from increasing. The joint cover 40 may be made of any material as long as the above-described purpose can be achieved. For example, the joint cover 40 can be made of resin, metal, or the like.
[0029]
FIGS. 12 and 13 show still another embodiment, in which the propulsion force transmission rod (pin) 30 is not inserted into the hole provided in the receiving port 2 and is held by the pusher wheel 21, and the front end. The portion is in contact with the rear end surface of the receiving port 2. Other parts are the same as above. This method is economical because it is not necessary to process the end face of the receiving port 2.
[0030]
FIG. 14 and FIG. 15 show still another embodiment. In this embodiment, the shape of the push wheel 21 is different from that of the other embodiments. In other words, the push wheel 21 ′ in this embodiment has a thick wall portion through which the rod (pin) 30 for transmitting a propulsive force is inserted. If it does in this way, since the intensity | strength of the push ring 21 improves, it will become possible to enlarge the diameter of the rod (pin) 30, and the safety | security of water stop performance can further be improved. In addition, it cannot be overemphasized that each said embodiment can be implemented independently, and can be implemented in combination with another embodiment.
[0031]
FIG. 16 shows different forms of the static crushing agent to be inserted into the propulsion force transmission collar 25. In this embodiment, the static crushing agent 27 is inserted obliquely over the outer peripheral surface side and the inner peripheral surface side of the thick portion of the thrust transmission collar. For this reason, the crushed concrete fragments will surely fall off, and the joint expansion and contraction amount can be secured more reliably.
[0032]
In the above embodiment, the propulsion force transmission collar 25 is crushed with a static crushing agent. However, this propulsion force transmission collar can transmit a sufficient propulsion force during propulsion, and propulsion. After the completion, it may be any material that can be crushed to ensure the amount of expansion and contraction of the joint. Just keep it. For example, a method of arranging a gas pipe (such as an air hose) up to the position of the propulsion force transmission collar and blowing the collar with compressed gas (air) after the completion of the propulsion is also conceivable.
[0033]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the propulsive force transmission collar that can transmit the propulsive force to the pipe joint used in the propulsion method and is crushed and removed from the joint after the completion of the propulsion is provided. Since it was installed, a sufficient amount of expansion and contraction was secured after embedment, making it extremely effective as a seismic joint. In addition, since the propulsive force of the propulsion force transmission collar is transmitted to the receiving end through a plurality of rods (pins), there are a push wheel, a bolt, a nut, or the like between the collar and the receiving end. Even in a joint with a structure, not only can the propulsive force be transmitted to the receiving port without exerting a pushing force on the insertion port, but also the propulsion can be carried out without impairing the water stop performance in the case of the S-shaped joint. I can do it now. Furthermore, since the mechanism for ensuring the amount of expansion and contraction of the joint is provided on the outer surface side of the pipe, even a pipe having a diameter of less than 800 mm, for example, which cannot enter the pipe, can be used as a seismic joint for the propulsion method. In addition, since the function is not added to the water contact portion on the inner surface of the pipe, the function of the current pipe joint is not impaired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view (a) of a pipe joint according to the present invention and an AA arrow view (b) thereof.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view (a) and a front view (b) of a collar.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a pipe joining method.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a pipe joining method.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a state during propulsion.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a state in which a compressive force is applied due to an earthquake.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state in which a pulling force due to an earthquake is applied.
FIG. 10 is a side view (a) and an AA arrow view (b) showing an embodiment different from the above.
FIGS. 11A and 11B are a BB cross-sectional view (a) and a CC cross-sectional view (b) in FIG.
FIG. 12 is a side view (a) and an AA arrow view (b) showing still another embodiment.
13 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 12B and a cross-sectional view taken along the line CC (b).
FIG. 14 is a side view (a) and an AA arrow view (b) showing still another embodiment.
FIGS. 15A and 15B are a cross-sectional view taken along a line BB in FIG. 15B and a cross-sectional view taken along a line CC in FIG.
FIG. 16 is a cross-sectional view (a) and a front view (b) showing a color different from the above.
FIG. 17 is a cross-sectional view of a conventional US pipe joint.
FIG. 18 is an explanatory diagram of a propulsion method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insertion slot 2 Receptacle 3 Insertion protrusion 5 Flange 13 Rubber wheel 15 Lock ring 20 Split ring 21 Push ring 23 Bolt and nut 25 Propulsion force transmission collar 27 Static crushing agent 28 Buffer material 29 Front flange 30 Pin (rod)
40 Fitting cover

Claims

A propulsion method for burying underground while connecting the tube socket and possible fracturing color after can transmit buried thrust between the insert opening of the tube and the socket, the estimated Susumuryoku from the color And a plurality of rods that transmit to the collar, and propelling force is transmitted to the receiving port of the preceding tube via the collar and the rod body, and the collar is crushed and inserted after the completion of propulsion. The propulsion method is characterized in that the connection between the door and the receptacle is made contractible.

A rubber ring that seals the gap between the inner peripheral surface of the receiving opening of the tube and the outer peripheral face of the insertion opening, a press ring that pushes the rubber ring into the receiving opening through the split ring, and a bolt and nut that tightens the press ring toward the receiving end. In the provided pipe joint, a lock ring is provided on the inner peripheral surface of the receiving port, and an insertion port protrusion is provided at the distal end of the insertion port to engage the lock ring and prevent the insertion port from escaping, and the outer periphery of the insertion port a pair of flange parts, the between the two flanges, interposed color for frangible driving force transmitted to the rear propulsion completion abuts front end the rear end to one flange socket end A pipe joint provided with a rod for transmitting a propulsive force that comes into contact with the pipe.

Calcium-based compounds whose main component is calcium oxide (CaO) or calcium-sulfo-aluminate-based (CSA-based) compounds mainly composed of 3CaO.3Al ₂ O ₃ .CaSO ₄ , CaSO ₄ and CaO The pipe joint according to claim 2, which is formed of a brittle material contained.

Calcium-sulfo, which is formed as a concrete annular body with a lime-based calcium oxide (CaO) as the main component, or 3CaO.3Al ₂ O ₃ .CaSO ₄ , CaSO ₄ and CaO as the main components. The pipe joint according to claim 2, wherein a static crushing agent containing an aluminate (CSA) compound or the like is embedded.

The base part of the rod body for propulsive force transmission is inserted in the hole provided in the receiving end part, The intermediate part of this rod body is inserted in the through-hole provided in the said push ring. The described pipe joint.

The pipe joint according to any one of claims 2 to 4, wherein a rod body for transmitting a propulsive force is supported by the push wheel, and a tip portion thereof is in contact with a receiving end surface.

The pipe joint according to any one of claims 2 to 6, wherein a thickness of a portion through which the rod for propulsion force transmission in the pusher wheel is inserted is formed to be thicker than other portions.

The pipe joint according to any one of claims 2 to 7, wherein a cylindrical joint cover for preventing inflow of earth and sand or the like is provided at an outer peripheral portion of a portion provided with the rod for propulsion force transmission.