JP4377048B2 - 泥水式シールド掘進機における泥水管の連結構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、地面を開削することなくケーブル管やガス管或いは上下水道等を埋設する管敷設工法の1つである泥水排土式工法に使用される泥水式シールド掘進機における泥水管に関し、詳しくはその連結構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
非開土にて地中に横向きのトンネルを掘り、このトンネル内に管路を形成する工法に泥水排土式工法がある。これは図3の説明図に示すように泥水シールド掘進機が使用され、掘削する先導体20に送泥管21と排泥管22を接続して掘削した排土を泥化して泥水として取り出してトンネルを掘削する。そして、背部には先導体20及びそれに連続して設けた推進管23を前進させる推進装置24が設置され、更に地上に泥水タンク25、送泥ポンプ26、排泥ポンプ27等を設け、一定量推進する毎に推進管23を継ぎ足すことで目的位置まで掘削してトンネルを形成すると共に埋設管を敷設する。この工法は、推進管23を継ぎ足す毎に送泥用と排泥用の泥水管28も夫々継ぎ足し、掘削終了後は、推進管23を埋設管として使用し、泥水管は取り除かれて次のトンネルの施工に再使用されていた。尚、29は推進装置を推進動作させる油圧ユニット、30はその操作盤を示している。
【0003】
この泥水管28の連結部は、図4或いは図5の側面説明図に示すように構成されている。図4では、泥水管28は筒体28aと端部周囲に張り出して形成されたフランジ35とから成り、連結する泥水管のフランジ35同士を対向配置し、両フランジを包み込むように断面コ字状のゴム製のシーリング用リング体31で覆い、更に2個の半リング状部材から成るホルダー32をその外側に覆設して、端部同士をボルト33とナット(図示せず)により夫々締結してフランジ35を締め付けて泥水管28を連結していた。
また、図5は無頭型継手と称され、泥水管37は一様な径の筒体のみで形成され、その端部同士をつきあわせて、予め一方の泥水管37に外挿しておいた筒状の連結具38を泥水管37の突き合わせ位置に移動し、2本のボルト39及びナットにより締結して連結していた。この場合も、内側にシーリング用のゴム製リング体を内蔵し、密閉性を確保していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように、泥水排土式工法では泥水式シールド掘進機を使用してトンネルを掘削するが、上記フランジ35を設けて連結する泥水管の連結構造は、ホルダー32をフランジ35を覆うように装着した後にボルト,ナットで2箇所連結するため、連結に時間を要したし、ホルダー32が筒体28aの周囲に大きく突出するため、元々小口径のトンネルを掘削する泥水式シールド掘進機にあっては、ホルダー32が開口部を塞いでしまい、トンネル内の測量をレーザー光線により行う際に大きな障害となっていた。
また、無頭型の連結手段は突出部が少ないため、レーザー光線による測量は比較的容易であるが、泥水管37にフランジ等の係止部がないため、連結力が弱く抜けやすかったし、2個のボルト,ナットを使用するため、やはり連結に時間を要していた。
【0005】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、連結し易く且つ抜け難く、連結部が泥水管の周囲に大きく突出することのない泥水排土式シールド掘進機における泥水管の連結構造を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、筒体の一端に雌継手を設け、他端に該雌継手に挿入する挿入筒を有すると共に雌継手に外嵌する連結環を遊嵌具備した雄継手を設け、該挿入筒を雌継手に挿入すると共に連結環を雌継手に螺合して筒体同士を連結する泥水式シールド掘進機における泥水管の連結構造であって、前記挿入筒を、雄継手先端部の外周を拡径して形成し、該挿入筒と前記連結環の間にリング状の第1弾性体を配設し、雌継手と雄継手を連結した際に前記第1弾性体が挿入筒と雌継手先端部と連結環とに当接し、雄継手と雌継手との間を閉塞することを特徴とする。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、挿入筒の外周にリング状の第2弾性体を設け、挿入筒を雌継手に挿入した際に双方の隙間を閉塞することを特徴とする。
【0008】
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、第1弾性体が当接する挿入筒端面と雌継手端面との双方にテーパ部を設けて、挿入筒と雌継手の双方で第1弾性体を案内する保持溝を設けたことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る泥水管連結構造を示す連結部の断面図であり、図2は泥水管の側面図である。図において、1は雄継手、2は雌継手であり、金属製筒体3の一端に雄継手1を形成し、他端に雌継手2を形成して泥水管は構成されている。
【0010】
雄継手1は、筒体3の先端部に設けた挿入筒5と筒体周囲を前後動自在に外挿された連結環6とから成り、挿入筒5は筒体3の途中から外周が拡径されて厚肉に形成され、その拡径された外周略中央に断面コ字状の溝7が周設され、第2弾性体であるゴム製の第2シールリング9がその溝7内に配設されている。また、挿入筒5の先端面外周及び基端拡径部外周は面取りが成され、第1テーパ部5a,第2テーパ部5bが形成されている。
【0011】
連結環6は、筒体との間に僅かな隙間を有し、筒体3上を前後移動容易とする細径の遊嵌接続部6aを基端部に有し、雄継手方向先端に向けて雌継手2に外挿する太径部の外挿筒6bが形成されている。そして、外挿筒6b内面にはねじ溝が形成され、後述する雌継手2に設けられたねじ溝に螺合して連結されるよう形成されている。
また、連結環6は拡径された挿入筒5の立ち上がり段部により筒体から抜け落ちないようになっているし、連結環6と挿入筒5との間には挿入筒5の外周径に略等しい径の第1弾性体であるゴム製の第1シールリング8が装着されている。
【0012】
雌継手2は、雄継手1の挿入筒5の外径より僅かに大きい径の内径を有する挿入口11が拡径形成され、拡径基端部に形成された段部12は雄継手1の先端を当接させる当接面でもあり、挿入口11の長さを雄継手1の挿入筒5の長さと同一長としてある。そして、雌継手2の外周には、雄継手1の連結環6と螺合するねじ溝が形成され、先端部内周には第3テーパ部2aが設けられ、挿入筒5の第2テーパ部5bと双方で、第1シールリング8を案内保持する保持溝を形成している。尚、14は溶接部を示し、雄継手1及び雌継手2は別体で作製された後に溶接により筒体3に固着されて形成されている。
【0013】
連結手順を説明すると、連結する泥水管同士を略1直線上に配置し、雌継手2に雄継手1の挿入筒5を挿入する。そして、挿入した後、連結環6を雌継手2に外挿し、螺着すれば連結は完了する。
【0014】
このように、連結環6を回転するだけで連結できるので、ボルト,ナット等が必要なく、連結操作が簡易であるし、挿入し回転する操作だけなので、狭いスペースでも容易に連結できる。更に、連結部は筒体周囲への突出部が僅かなので、小口径のトンネルであっても、泥水管周囲の見通しが良く、レーザ光線による測量も容易に行うことができる。
また、第2弾性体である第2シールリング9を設けることで、気密性が更に向上するし、第2テーパ部5bと第3テーパ部2aから成る保持溝を設けることで、第1弾性体は雄継手1と雌継手2の間に案内保持され、双方の間の隙間を確実に密閉することができるし、第1テーパ部5aを設けることで、雄継手1の挿入操作が容易となる。
【0015】
更に、弾性を有する第1弾性体である第1シールリング8により双方の筒体3を密着させずに気密性を保持し、また筒体3に遊嵌した連結環6により双方の筒体3を連結するので、連結部に可撓性を持たせることができると共に抜けにくい堅牢な構造にでき、泥水管同士が一直線上に無くても連結操作が可能であるし、連結後に連結部を支点に泥水管を曲げることも可能である。そのため、トンネルの壁に沿って延長させることが可能で、延長作業も容易に行うことができる。
【0016】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1の発明によれば、雄継手の連結環を回転するだけで連結できるので、ボルト,ナット等が必要なく、連結操作が簡易であるし、挿入し回転する操作だけなので、狭いスペースでも容易に連結できる。また、連結部は筒体周囲への突出部が僅かなので、小口径のトンネルであっても、泥水管周囲の見通しが良く、レーザ光線による測量も容易に行うことができる。
更に、弾性を有する第1シールリングにより双方の泥水管を密着させずに気密性を保持し、また筒体に遊嵌した連結環により双方の泥水管を連結するので、連結部に可撓性を持たせることができると共に抜けにくい堅牢な構造にでき、泥水管同士が一直線上に無くても連結操作が可能であるし、連結後に連結部を支点に泥水管を曲げることも可能である。そのため、トンネルの壁に沿って延長させることが可能で、延長作業も容易に行うことができる。
【0017】
請求項2の発明によれば、請求項1の効果に加えて、第2弾性体を設けることで、更に気密性が向上する。
【0018】
請求項3の発明によれば、請求項1又は2の効果に加えて、保持溝を設けることで第1弾性体は雄継手と雌継手の間に案内保持され、双方の間の隙間を確実に密閉することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の1例を示す泥水管連結部の断面説明図である。
【図2】図1の連結構造を端部に有する泥水管の側面図である。
【図3】泥水方式シールド工法の説明図である。
【図4】従来の泥水管連結構造を示す側面説明図である。
【図5】従来の他の泥水管連結構造を示す側面説明図である。
【符号の説明】
1・・雄継手、2・・雌継手、2a・・第3テーパ部、3・・筒体、5・・挿入筒、5a・・第1テーパ部,5b・・第2テーパ部、6・・連結環、6a・・遊嵌接続部、6b・・外挿筒、8・・第1シールリング(第1弾性体)、9・・第2シールリング(第2弾性体)、11・・挿入口。
Claims (3)
- 筒体の一端に雌継手を設け、他端に該雌継手に挿入する挿入筒を有すると共に雌継手に外嵌する連結環を遊嵌具備した雄継手を設け、該挿入筒を雌継手に挿入すると共に連結環を雌継手に螺合して筒体同士を連結する泥水式シールド掘進機における泥水管の連結構造であって、
前記挿入筒を、雄継手先端部の外周を拡径して形成し、該挿入筒と前記連結環の間にリング状の第1弾性体を配設し、雌継手と雄継手を連結した際に前記第1弾性体が挿入筒と雌継手先端部と連結環とに当接し、雄継手と雌継手との間を閉塞することを特徴とする泥水式シールド掘進機における泥水管の連結構造。 - 挿入筒の外周にリング状の第2弾性体を設け、挿入筒を雌継手に挿入した際に双方の隙間を閉塞する請求項1記載の泥水式シールド掘進機における泥水管の連結構造。
- 第1弾性体が当接する挿入筒端面と雌継手端面との双方にテーパ部を設けて、挿入筒と雌継手の双方で第1弾性体を案内する保持溝を設けた請求項1又は2記載の泥水式シールド掘進機における泥水管の連結構造。
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