JP3877520B2 - 耐震機能を有する管 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は耐震機能を有する管に関する。
【0002】
【従来の技術】
管を地中に推進させることによって管路を敷設するようにした推進工法が知られている。この推進工法に用いられる推進管は、互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入されて、これら受口と挿口との間で推進力の伝達が行われるように構成されている。この推進力は挿口が受口に完全に入り込んだ状態で伝達され、したがって管路の敷設が完了した時点では、挿口はそれ以上受口の内部に入り込むことはできない。
【0003】
一方、受口と挿口との間に離脱防止機能と伸縮機能とが付与された耐震管が知られている。この耐震管では、管路の敷設後に地震が発生したときに、その地震力によって挿口が一定範囲で受口から抜け出したり受口に入り込んだりするのを許容するための伸縮しろが、受口と挿口との継手部に形成されている。すなわち、耐震管では、管路の敷設が完了した時点において、挿口が受口に完全に入り込んだ状態となってはならない。
【0004】
このため、耐震管では、推進工法によって地中に管路を敷設することができず、開削工法を利用したうえで埋設を行うようにするのが一般的である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、河川や軌道下に管路を敷設すべき場合には、従来のような開削工法を採用することが困難である。また道路下に管路を埋設する場合にも、開削工法を採用すると、それによって通行を制限する必要が生じるなど、交通面に支障をきたすという問題点がある。
【0006】
そこで本発明は、このような問題点を解決して、受口と挿口との継手部が耐震機能を有する管を推進工法によって敷設できるようにすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項1記載の発明は、互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、かつ前記受口と前記挿口との間に離脱防止機能と伸縮機能とが付与された耐震機能を有する管において、前記受口に入り込まない前記挿口の外周に、前記挿口の周方向に沿って溝を設け、環状体で横断面が矩形状であって周方向に一つの分割部を有する第1の部材を前記溝にはめ込み、前記分割部を一体的に接続し、前記第1の部材には突起を形成し、さらに前記第1の部材の軸方向の長さよりも長い第2の部材を前記第1の部材の外周に沿って前記突起に掛かり合い可能に設け、前記第2の部材によって前記受口の端面を押圧可能であるように構成し、前記溝にはめ込まれた前記第1の部材及び前記第2の部材を介して前記挿口と前記受口との間で推進力の伝達が可能であるように構成したものである。
【0008】
このような構成によれば、挿口の外周に設けられた溝にはめ込まれている第1の部材における一箇所の分割部を一体的に接続することによって、第1の部材を周方向に連続したものとし、推進中における第1の部材の開きを防止することが可能であるので、溝にはめ込まれている第1の部材に推進力が作用しても挿口の外周の溝から第1の部材が離脱しないようにすることができる。したがって、推進力に抗するために挿口の全周にわたって第1の部材と挿口との間に溶接を施す必要が無く、全周溶接に比べて挿口における特に内周のライニング層が受ける熱影響をきわめて小さくすることができる。さらに、第1の部材における溝に入り込んでいる部分が挿口から作用する推進力を受けることができる。すなわち推進力は、挿口に設けられた溝から第1の部材に伝達され、第1の部材に設けられた突起から第2の部材を経て、受口に伝達される。したがって、受口が、溝にはめ込まれている第1の部材及び第2の部材を介して挿口の管軸方向に推進力を受けることで、挿口が受口に完全に入り込まない状態で推進力を伝達することができ、継手部分に耐震機能が付与された状態の管を推進工法によって敷設することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1において、互いに接合される一方の鋳鉄製の管1の端部には受口2が形成され、他方の鋳鉄製の管3の端部には、受口2の内部に挿入される挿口4が形成されている。管1、3の内周にはセメントモルタルライニング層5が形成されている。
【0010】
受口2の内周のシール材収容溝6には、環状のゴム製のシール材7が配置されている。シール材収容溝6よりも奥側の受口2の内周にはロックリング収容溝8が形成され、この収容溝8には周方向一つ割の金属製のロックリング9が装着されている。ロックリング9の外周と収容溝8の内周との間には、継手の接合時にロックリング9を受口2に対して芯出しした状態で保持するための保持用ゴム輪10が配置されている。11は受口2の奥端面で、収容溝8に収容されたロックリング9から所定の距離をおいた位置に形成されている。
【0011】
挿口4の先端部の外周には、ロックリング9に受口2の奥側から掛かり合い可能な突部12が形成されている。この突部12を含む挿口4の先端の外周には、シール材7とロックリング9とが収容された受口2の内部へ挿口4を挿入するときの案内となるテ−パ面13が形成されている。
【0012】
突部12は、前述のロックリング9から奥端面11までの距離よりも管軸方向の寸法が小さくなるように形成されている。したがって、この突部12がロックリング9または奥端面11に当たるまでの範囲で、挿口4が受口2に対して管軸方向に相対的に移動可能とされている。
【0013】
受口2の外側すなわち受口2に入り込んでない部分における挿口4の外周には周方向に沿って溝14が形成されており、この溝14には、環状体で横断面が矩形状であるとともに、図2に示すように周方向に一つの分割部17を有する金属製の推進用リング15がはめ込まれている。この推進用リング15の径方向の高さは溝14の深さよりも高く形成されており、推進用リング15が溝14にはめ込まれたときに、推進用リング15が溝14からはみ出るように構成されている。また、推進用リング15の受口2から遠い方の端部の外周には、横断面矩形状の突起16が一体に形成されている。
【0014】
図2に示すように、推進用リング15が挿口4における溝14にはめ込まれ、推進用リング15の周方向に一箇所だけ設けられている分割部17に溶接が施されて、この分割部17が一体的に接続され、それによって推進用リング15が周方向に連続されて挿口4と推進用リング15とが一体に固定されている。このとき、分割部17は溶接ビード18が推進用リング15の突起16にまで及ばないように溶接されている。
【0015】
図1に示すように、推進用リング15と受口2との間には、推進用リング15の管軸方向長さよりも長い筒状の金属製の推進力伝達部材19が設けられている。
【0016】
図3に示すように推進力伝達部材19は周方向二つ割に構成されており、20はその分割部である。分割部20では、推進力伝達部材19の端部に径方向の突出部21が形成され、これら突出部21どうしがボルト・ナットなどの締結要素22によって締結されることで、推進力伝達部材19が筒状に組み立てられている。
【0017】
図1及び図3に示すように、この筒状に組み立てられた状態において、推進力伝達部材19は、推進用リング15の突起16を除く部分において管軸方向に摺動可能なように外ばめされて締結要素22によって固定され、推進力伝達部材19の端部23が突起16に対し受口2側から掛かり合うことができるように設置されている。さらに、推進力伝達部材19の受口2側の端面24が受口2における端面25に接することが可能なように構成されている。
【0018】
挿口4における溝14に対して推進用リング15及びその突起16及び推進力伝達部材19を上記のように構成することで、推進力伝達部材19の一方の端面24が受口2における端面25に接し、かつ推進力伝達部材19における他方の端面23が推進用リング15における突起16に受口2側から掛かり合うので受口挿口間における推進力の伝達は推進力伝達部材19を介して行われる。すなわち管路を敷設するにあたって、挿口4を受口2に挿入させた際に受口2の奥端面11に挿口4が触れないようにさせた状態で、受口2及び挿口4の間で推進力の伝達が可能である。
【0019】
推進用リング15が形成されかつ推進力伝達部材19が設けられた部分を除く管1、3の外周には、外装コンクリート26が打設されている。この外装コンクリート26は、管路を敷設する時の推進抵抗を軽減する目的で打設されたもので、その外径が受口2の最大外径に対応するように形成されている。
【0020】
このような構成において、管1、3どうしを接合する際には、まず管1の受口2の内部にゴム輪10及びロックリング9とシール材7とを装着して、この受口2に挿口4を挿入する。すると、挿口4の先端の突部12が、テ−パ面13の作用によってシール材7とロックリング9及びゴム輪10とを押し広げて、これらシール材7とロックリング9との位置を通過し、ロックリング9と奥端面11との間の部分に位置する。
【0021】
一方、挿口4に形成された溝14には推進用リング15を上述のようにはめ込んで分割部17の溶接により固定し、この推進用リング15の外周に推進力伝達部材19を外ばめし、推進力伝達部材19を締結要素22によってその端部23が突起16に掛かり合った状態で推進用リング15に固定しておく。
【0022】
管路を敷設する際には、この状態の管1、3どうしを地中に推進させる。この場合において、例えば挿口4から受口2に推進力を伝達させる場合には、推進用リング15における溝14に入り込んでいる部分が挿口4から作用する推進力を受けることができる。すなわち推進力は、挿口4に設けられた溝14から推進用リング15に伝達され、推進用リング15に設けられた突起16から推進力伝達部材19に伝達される。このとき、推進用リング15における分割部17に溶接が施されてこの分割部17が一体的に接続され、推進用リング15が周方向に連続した環状に形成されているので、管1、3の推進中においても推進用リング15の分割部17に開きが発生することが無い。したがって、この推進力伝達部材19の端面24が受口2の端面25を押圧することができ、推進力は挿口4から受口2に伝達される。すなわち、図1に示す状態で管1が管3の管軸方向に推進され、かつ図1に示す状態で管路が敷設される。
【0023】
地震の発生時などにおいて継手部に管軸方向の力が作用したときの挙動は、次の通りである。
図4に示すように、挿口4が受口2から抜け出す方向に力が作用した場合には、管1、3の動きは推進用リング15および推進力伝達部材19によっては拘束されず、推進用リング15とこの推進用リング15に外ばめ固定された状態の推進力伝達部材19とが一体に受口2から遠ざかる。そして、ついには挿口4の突部12がロックリング9に受口2の奥側から掛かり合って、受口2からの挿口4の抜け出しが確実に阻止される。
【0024】
挿口4が受口2に入り込む方向に力が作用した場合において、その力があまり大きくない場合には、この力は上述の推進力の場合と同様に受口2と挿口4との間で伝達され、両者の間で伸縮は起こらない。
【0025】
これに対し、図5に示すように、大きな力が作用した場合には、そのときに作用するせん断力によって推進用リング15の突起16が折れる。すると、突起16と推進力伝達部材19とによる拘束が解除され、これによって推進用リング15が推進力伝達部材19の内周部を管1の管軸方向に移動できることになって、挿口4が奥端面11に当たるまで受口2の内部に入り込むことができる。
【0026】
このようにして、地震発生時における継手部の伸縮機能と離脱防止機能が確保され、耐震継手としての性能が得られる。
なお、突起16は、上述のように推進用リング15の外周に形成することに代えて、あるいはそれとともに、推進力伝達部材19の内周に形成することもできる。また、この突起16は周方向に連続したもののほかに、周方向に分断されたものであっても差し支えない。さらに、受口2と挿口4の構造も、上述のように挿口4の先端の突部12が受口2のシール材7やロックリング9を押し広げてこの受口2の内部に入り込むものに代えて、適宜のものとすることもできる。すなわち、受口2と挿口4との間に離脱防止機能と伸縮機能とが付与された耐震機能を有する管継手であれば、本発明を適用して、その管継手を推進工法によって敷設することができる。
【0027】
以上のように、挿口4の外周に設けられた溝14にはめ込まれている推進用リング15における一箇所の分割部17に溶接が施されることによって、推進用リング15を周方向に連続したものとし、推進中における推進用リング15の開きを防止することが可能であるので、溝14にはめ込まれている推進用リング15に推進力が作用しても挿口4の外周から推進用リング15が離脱しないようにすることができる。したがって、推進力に抗するために挿口4の全周にわたって推進用リング15と挿口4との間に溶接を施す必要が無く、全周溶接に比べて挿口4における特に内周のセメントモルタルライニング層5が受ける熱影響をきわめて小さくすることができる。
【0028】
さらに、挿口4の外周に沿って設けられた溝14に対して、推進用リング15及び推進力伝達部材19を上述したように配置することにより、挿口受口間の推進力の伝達が推進力伝達部材19を介して行われるので、受口2における奥端面11と挿口4との間隔を常に一定以上の距離に保った状態で管1、3を推進させることができる。すなわち管1、3の継手部27に耐震機能が付与された状態での推進工法が可能となる。
【0029】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、挿口の外周に設けられた溝にはめ込まれている第1の部材における一箇所の分割部を一体的に接続することによって、第1の部材を周方向に連続したものとし、推進中における第1の部材の開きを防止することが可能であるので、溝にはめ込まれている第1の部材に推進力が作用しても挿口の外周の溝から第1の部材が離脱しないようにすることができる。したがって、推進力に抗するために挿口の全周にわたって第1の部材と挿口との間に溶接を施す必要が無く、全周溶接に比べて挿口における特に内周のライニング層が受ける熱影響をきわめて小さくすることができる。さらに、第1の部材における溝に入り込んでいる部分が挿口から作用する推進力を受けることができる。すなわち推進力は、挿口に設けられた溝から第1の部材に伝達され、第1の部材に設けられた突起から第2の部材を経て、受口に伝達される。したがって、受口が、溝にはめ込まれている第1の部材及び第2の部材を介して挿口の管軸方向に推進力を受けることで、挿口が受口に完全に入り込まない状態で推進力を伝達することができ、継手部分に耐震機能が付与された状態の管を推進工法によって敷設することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる耐震機能を有する管を示す断面図である。
【図2】本発明に基づき、挿口に推進用リングを取り付けた状態を示す断面図である。
【図3】図2の状態の推進用リングの外周に推進力伝達部材を取り付けた状態を示す断面図である。
【図4】図1の耐震機能を有する管の継手部分において地震による力が挿口が受口から抜け出す方向に作用している様子を示す部分断面図である。
【図5】図1の耐震機能を有する管の継手部分において地震による力が挿口が受口に入り込む方向に作用している様子を示す部分断面図である。
【符号の説明】
1 管
2 受口
3 管
4 挿口
14 溝
15 推進用リング
16 突起
17 分割部
19 推進力伝達部材
25 端面
Claims (1)
- 互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、かつ前記受口と前記挿口との間に離脱防止機能と伸縮機能とが付与された耐震機能を有する管において、前記受口に入り込まない前記挿口の外周に、前記挿口の周方向に沿って溝を設け、環状体で横断面が矩形状であって周方向に一つの分割部を有する第1の部材を前記溝にはめ込み、前記分割部を一体的に接続し、前記第1の部材には突起を形成し、さらに前記第1の部材の軸方向の長さよりも長い第2の部材を前記第1の部材の外周に沿って前記突起に掛かり合い可能に設け、前記第2の部材によって前記受口の端面を押圧可能であるように構成し、前記溝にはめ込まれた前記第1の部材及び前記第2の部材を介して前記挿口と前記受口との間で推進力の伝達が可能であるように構成したことを特徴とする耐震機能を有する管。
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Country Status (1)
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- 2000-12-25 JP JP2000391730A patent/JP3877520B2/ja not_active Expired - Lifetime
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