JP4456740B2 - ゴムガスケット - Google Patents
ゴムガスケット Download PDFInfo
- Publication number
- JP4456740B2 JP4456740B2 JP2000265721A JP2000265721A JP4456740B2 JP 4456740 B2 JP4456740 B2 JP 4456740B2 JP 2000265721 A JP2000265721 A JP 2000265721A JP 2000265721 A JP2000265721 A JP 2000265721A JP 4456740 B2 JP4456740 B2 JP 4456740B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main body
- leg
- rubber gasket
- groove
- ridge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水底トンネルを構成する沈埋函などの、構造物間の水密接続に使用されるゴムガスケットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
海底、河底などの水底にトンネルを造る方法として、陸上のドックなどで建造した沈埋函を複数個、両岸から順次、水底に掘った溝に沈埋するとともに、沈埋された隣接する沈埋函同士を環状のゴムガスケットによって止水しつつ順次、剛結合してトンネルを構築する、いわゆる沈埋工法がある。
かかる沈埋工法に使用されるゴムガスケットとしては、ゴムなどの弾性材料にて形成された、中実状でかつ長尺の、いわゆるソリッドタイプのものが一般的である。
【０００３】
しかし沈埋函においては、ゴムガスケットが取り付けられる取付面や、あるいは他の沈埋函に取り付けられたゴムガスケットが圧接される被圧接面が、設計通りの、他の沈埋函の対向面と平行でかつきれいな平面にならない、いわゆる不陸が発生しやすく、しかもその不陸の大きさが、ソリッドタイプのゴムガスケットの、圧縮変形の範囲を超える大きなものになりやすいために、止水が不完全になってしまうおそれがある。
【０００４】
沈埋函に不陸が発生するのは、中ないし大型船舶並みの大きさを有する沈埋函を建造できるドックが必ずしも施工現場の近くにあるとは限らず、通常は、洋上を遠路、施工現場まで航送するために、鉄製の函体のみ陸上のドックで建造して、函体内へのコンクリート詰めは、施工現場付近の安定しない水上で行われることが多いためであると考えられる。
そこで、大きな不陸にも柔軟に対応して、沈埋函間をより確実に止水できるゴムガスケット１として、例えば図６(a)に示すように圧肉平板状でかつ長尺の本体部１０から、一方の沈埋函の被圧接面（図示せず）へ向けて、その長手方向に沿って、一対の凸条１１、１１を延設し、かつ上記被圧接面と対向する他方の沈埋函の取付面５１へ向けて、その長手方向に沿って、一対の薄板状の脚部１２、１２を延設するとともに、それぞれの脚部１２、１２の先端に、上記取付面５１への一対の取付部１３、１３を設け、両脚部１２、１２を折りたたみ、また伸ばすことによって、同図中に白矢印で示す高さ方向に伸縮自在とした不陸追従型のものが提案された。
【０００５】
かかる不陸追従型のゴムガスケット１においては、上記取付部１３、１３によって取付面５１に取り付けた状態で、両脚部１２、１２、本体部１０および取付面５１で囲まれた領域Ａ１内に流体を充てんして高さ方向に伸長させるとともに、まず凸条１１、１１、次いで本体部１０を、前記一方の沈埋函の被圧接面に圧接させ、次いで圧縮することで止水が行われる。
そして高さ方向への伸長時には、領域Ａ１内での流体の流動などによって脚部１２、１２が曲げ伸ばしされることで、ソリッドタイプのものよりも高さ方向の変形量を大きくできるため、大きな不陸に対しても柔軟に対応して、沈埋函間をより確実に止水できると考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記ゴムガスケット１においては通常、大きな不陸に対してより確実な止水を行うために、両脚部１２、１２が、例えば図３(b)(c)に示すように完全に伸びきらず、それぞれ外方へ膨出した曲げの途中の状態で止水が行われるように、両沈埋函５、５′間の距離が設定される。
そしてゴムガスケット１を高さ方向に伸長させるべく領域Ａ１内に充てんされるか、もしくはゴムガスケット１を高さ方向に伸長させるべく領域Ａ１内先に充てんされた水等の流体Ｗと入れ替わりに当該領域Ａ１内に充てんされる硬化性の流体Ｌが硬化した後、まず凸条１１、１１、次いで本体部１０がこの順に圧縮されて、同図(b)に示すように止水が行われる。
【０００７】
ところが図６(b)に白矢印で示すように本体部１０が圧縮される際には、流体Ｌの硬化物Ｌ′はもはや変形も流動もしないため、本体部１０に加えられた圧縮の応力は、図中黒矢印で示すように脚部１２の方向へ逃げて、当該脚部１２の、前記のように外方へ膨出した湾曲部１２ａをさらに外方へ押圧する力として働く結果、この湾曲部１２ａや、あるいは脚部１２の、本体部１０への付け根の部分などで、応力の集中によって硬化物Ｌ′からのはく離Ｄｔを生じやすくなる。
【０００８】
そして、これらの部分で脚部１２のはく離Ｄｔを生じると、本体部１０は、脚部１２と硬化物Ｌ′との密着力による規制を失うため、当該本体部１０を構成するゴムが、上記黒矢印で示す方向に沿って移動するいわゆる肉逃げを起して、本体部１０が設計どおりの圧縮変形特性を発揮できなくなったり、あるいは本体部１０に異常変形が生じて破損したりして、止水が正常に行われなくなるという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、流体の硬化後に本体部が圧縮されても、脚部の、上記流体の硬化物からのはく離を生じないために、止水を常に正常な状態で維持することができる、新規なゴムガスケットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、隣接する一対の構造物のうち、一方の構造物の被圧接面に圧接されて止水をする、厚肉平板状でかつ長尺の本体部と、
当該本体部から、圧接方向と反対方向である他方の構造物の、上記被圧接面と対向する取付面へ向けて、本体部の長さ方向に沿って延設された一対の薄板状の脚部と、
両脚部のそれぞれ先端から外方へ、脚部の長さ方向に沿って延設された一対の、取付面への取付部とを、
それぞれ弾性材料によって一体形成してなり、
両脚部を折りたたみ、また伸ばすことによって高さ方向に伸縮自在とされ、
上記取付部にて取付面に取り付けた状態で、両脚部、本体部および取付面で囲まれた領域に硬化性の流体を充てんして脚部を伸ばすことで、全体を高さ方向に伸長させながら、本体部を被圧接面に圧接させることによって、上記一対の構造物間を止水するゴムガスケットであって、
本体部、もしくは本体部と両脚部との角に設けた一対の肉盛り部の、他方の構造物の取付面に対向する面の、両脚部との隣接位置にそれぞれ、両脚部と離間させて、前記脚部の長さ方向に沿って平行に、流体の硬化物と係合する凸条または凹溝を形成したことを特徴とするゴムガスケットである。
【００１１】
請求項２記載の発明は、凸条の、隣接する脚部側の側端から、当該凸条が形成された面と、上記脚部の凸条側の面との交差位置までの、本体部の長さ方向と直交する方向の離間距離が２〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のゴムガスケットである。
【００１２】
請求項３記載の発明は、凸条の、本体部の長さ方向と直交する方向の最大幅が２〜７５ｍｍ、当該凸条が形成された面からの突出高さが２〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載のゴムガスケットである。
請求項４記載の発明は、凹溝の開口の、隣接する脚部側の側縁から、当該凹溝が形成された面と、上記脚部の凹溝側の面との交差位置までの、本体部の長さ方向と直交する方向の離間距離が２〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のゴムガスケットである。
【００１３】
請求項５記載の発明は、凹溝の開口の、本体部の長さ方向と直交する方向の幅が２〜７５ｍｍ、凹溝の、当該凹溝が形成された面からの凹入深さが２〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１または４記載のゴムガスケットである。
前記請求項１記載の発明のゴムガスケットによれば、本体部、もしくは本体部と両脚部との角に設けた一対の肉盛り部の、所定の位置に形成した凸条または凹溝が流体の硬化物と係合することで、圧縮によって本体部に過剰に集中した応力が、脚部の方向へ逃げることが防止される。
【００１４】
よって脚部の、硬化物からのはく離と、それに伴う本体部の肉逃げとを確実に防止して、止水を常に正常な状態で維持することが可能となる。
しかも凸条または凹溝は、本体部の長さ方向に沿って平行に連続的に形成されるため、上記の効果をより一層、効果的に、しかもゴムガスケットの全長にわたって切れ目なく発揮させることができる。またゴムコンパウンドを型に充てんし、加熱、加硫してゴムガスケットを製造する際の、型の構造の簡略化、ゴムコンパウンドの充てんのしやすさ等をも向上できる。
【００１５】
またこのうち凸条の形成位置は特に限定されないが、請求項２に記載したように凸条の、隣接する脚部側の側端から、当該凸条が形成された面と、上記脚部の凸条側の面との交差位置までの、本体部の長さ方向と直交する方向の離間距離は２〜３０ｍｍであるのが好ましい。
凸条の形成位置が上記の範囲未満では、特にモルタル等の粘度の高い流体を使用した際に、当該流体が、脚部と凸条との間の隙間に十分に入り込めないおそれがあり、その場合には流体の硬化物と、凸条の、特に隣接する脚部側の側面との係合が不十分になるため、かかる係合による、前述した、本体部に過剰に集中した応力が脚部の方向へ逃げるのを防止する効果が不十分になるおそれがある。
【００１６】
また逆に上記の範囲を超えた場合には、凸条の形成位置が脚部の根元から離れすぎるため、上述した流体の硬化物と凸条の脚部側の側面との係合によって、主としてこの脚部の根元付近で発生する上記応力の逃げを防止する効果が不十分になるおそれがある。
凸条は、上記形成位置の範囲内で脚部に近ければ近いほど、係合による、応力の逃げを防止する効果が向上する。
【００１７】
凸条の寸法は、請求項３に記載したように、本体部の長さ方向と直交する方向の最大幅が２〜７５ｍｍ、当該凸条が形成された面からの突出高さが２〜２０ｍｍであるのが好ましい。
凸条の最大幅が上記の範囲未満では、前記のようにゴムコンパウンドを型に充てんし、加熱、加硫してゴムガスケットを製造する際に、型の、凸条に対応する凹溝にゴムコンパウンドが十分に充てんされないおそれがあり、その場合には凸条がきれいに形成されないため、当該凸条の脚部側の側面と、流体の硬化物との係合による、前述した応力の逃げを防止する効果が十分に得られないおそれがある。
【００１８】
またゴムコンパウンドを型の凹溝に十分に充てんできたとしても、形成された凸条は横方向に倒れやすいものとなるため、やはり係合による効果が不十分になるおそれがある。
また凸条の突出高さが上記の範囲未満では、流体の硬化物との係合力が小さくなるため、この場合もやはり係合による効果が不十分になるおそれがある。
一方、凸条の最大幅が上記の範囲を超えるか、あるいはその突出高さが上記の範囲を超えてもそれ以上の効果は期待できず、却って材料の無駄な浪費を生じるおそれがある。
【００１９】
また凹溝の形成位置も特に限定はされないが、請求項４に記載したように凹溝の開口の、隣接する脚部側と反対側の側縁から、当該凹溝が形成された面と、上記脚部の凹溝側の面との交差位置までの、本体部の長さ方向と直交する方向の離間距離は２ｍｍ〜３０ｍｍ以下であるのが好ましい。
凹溝の形成位置が上記の範囲未満では、相対的に凹溝の開口の幅が小さくなりすぎて、特にモルタル等の粘度の高い流体を使用した際に、当該流体が、凹溝に十分に入り込めないおそれがあり、その場合には流体の硬化物と、凹溝の、隣接する脚部側と反対側の側面との係合が不十分になるため、かかる係合による、前述した、本体部に過剰に集中した応力が脚部の方向へ逃げるのを防止する効果が不十分になるおそれがある。
【００２０】
また逆に上記の範囲を超えた場合には、凹溝の形成位置が脚部の根元から離れすぎるため、上述した流体の硬化物と凹溝の脚部側と反対側の側面との係合によって、主としてこの脚部の根元付近で発生する上記応力の逃げを防止する効果が不十分になるおそれがある。
凹溝は、上記形成位置の範囲内で脚部に近ければ近いほど、係合による、応力の逃げを防止する効果が向上する。
【００２１】
凹溝の寸法は、請求項５に記載したように凹溝の開口の、本体部の長さ方向と直交する方向の幅が２ｍｍ以上、凹溝の、当該凹溝が形成された面からの凹入深さが２〜２０ｍｍであるのが好ましい。
凹溝の開口の幅が上記の範囲未満では、前述したように特にモルタル等の粘度の高い流体を使用した際に、当該流体が、凹溝に十分に入り込めないおそれがあり、その場合には、当該凹溝の脚部側と反対側の側面と、流体の硬化物との係合による、前述した応力の逃げを防止する効果が十分に得られないおそれがある。
【００２２】
なお開口の幅の上限は、当該開口の、隣接する脚部側と反対側の側縁の位置が前記請求項４で規定した範囲内となる任意の値に設定することができる。
また凹溝の凹入深さが上記の範囲未満では、流体の硬化物との係合力が小さくなるため、やはり係合による効果が不十分になるおそれがある。
一方、凹溝の凹入深さが上記の範囲を超えた場合には、本体部に肉厚の小さい部分が生じることになるため、当該本体部の圧縮特性や強度に影響を生じるおそれがある。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のゴムガスケットを、実施の形態の一例を示す図面を参照しつつ説明する。
図１(a)(b)に示すようにこの例のゴムガスケット１は、
・隣接する沈埋函５、５′の、相対向する取付面５１と被圧接面５２のうち被圧接面５２に圧接される、厚肉平板状でかつ長尺の本体部１０と、
・当該本体部１０から、上記被圧接面５２へ向けて本体部１０の長さ方向に沿って延設された、本体部１０の圧接に先立って被圧接面５２と最初に当接して一次止水をする一対の凸条１１、１１と、
・圧接方向と反対方向である取付面５１へ向けて末広がり状に、本体部１０の長さ方向に沿って延設された一対の薄板状の脚部１２、１２と、
・両脚部１２、１２のそれぞれ先端から外方へ、各脚部１２の長さ方向に沿って延設された一対の、取付面５１への取付部１３、１３と
を、それぞれ従来同様に繊維布で補強された弾性材料などによって、図示していないが、沈埋函５の函内を囲繞するように環状に一体形成してなるものである。
【００２４】
上記ゴムガスケット１は、両脚部１２、１２を折りたたみ、また伸ばすことによって、図１(a)中に白矢印で示すように高さ方向に伸縮自在とされている。
なお符号１３ａ、１３ａは、ゴムガスケット１の、取付面５１への固定のためのボルトＢ１、Ｂ１を挿通するために、取付部１３、１３に形成した通孔である。
そして取付面５１と、金属板などで形成された座板Ｚ１、Ｚ１との間に取付部１３、１３を挟み、かつボルトＢ１、Ｂ１を、上記通孔１３ａ、１３ａと、座板Ｚ１、Ｚ１に設けた通孔Ｚ１ａ、Ｚ１ａとに挿通して、取付面５１に設けたねじ孔５１ａ、５１ａに締め付けることで、ゴムガスケット１が取付面５１に固定されるように構成されている。
【００２５】
また図において符号１３ｂ、１３ｂは、領域Ａ１に流体Ｆ１を注入、充てんして、前記のように脚部１２、１２を伸ばした際に、取付部１３、１３が取付面５１と座板Ｚ１、Ｚ１との間から抜け出すの防止すべく、上記の固定構造において、座板Ｚ１、Ｚ１に形成した凹溝Ｚ１ｂ、Ｚ１ｂに係合するように、取付部１３、１３の先端に形成した、抜け止めのための凸条である。
本体部１０と両脚部１２、１２との角にはそれぞれ肉盛り部１４、１４が設けられており、この肉盛り部１４、１４の、他方の構造物５の取付面５１に対向する面１４ａ、１４ａの、両脚部１２、１２との隣接位置にそれぞれ、両脚部１２、１２と離間させて、流体Ｌの硬化物と係合する一対の凸条１５、１５が形成されている。
【００２６】
各凸条１５は、前記のように隣接する脚部１２の長さ方向に沿って平行に形成されたもので、この例の場合は、図(b)に拡大して示したようにその断面が矩形状に形成されている。そして凸条１５の、隣接する脚部１２側の側面１５ａが、領域Ａ１に注入される流体Ｌの硬化物と当接することで、本体部１０の、脚部１２の根元付近で発生する応力の逃げを防止するように機能する。
上記凸条１５の寸法、形状は特に限定されないが、凸条１５の、隣接する脚部１２側の側端から、当該凸条１５が形成された面１４ａと、上記脚部１２の凸条１５側の面１２ａとの交差位置Ｉｓまでの、本体部１０の長さ方向と直交する方向の離間距離ｄ1は、２〜３０ｍｍであるのが好ましい。
【００２７】
また凸条１５の、本体部１０の長さ方向と直交する方向の最大幅ｗ1は２〜７５ｍｍ、当該凸条１５が形成された面１４ａからの突出高さｈ1は２〜２０ｍｍであるのが好ましい。
これらの理由は前述したとおりである。
なお上記のうち離間距離ｄ1は、前記応力の逃げをより確実に防止することを考慮すると、上記の範囲内でも特に５〜１５ｍｍであるのがさらに好ましい。
【００２８】
また上記凸条１５に代えて、図(c)に示すように凹溝１６を形成しても良い。凹溝１６は、凸条１５と同様に、隣接する脚部１２の長さ方向に沿って平行に形成されたもので、この例の場合は、その断面が矩形状に形成されている。そして凹溝１６の、隣接する脚部１２側と反対側の側壁面１６ａが、領域Ａ１と連通した凹溝１６内に注入される流体Ｌの硬化物と当接することで、本体部１０の、脚部１２の根元付近で発生する応力の逃げを防止するように機能する。
【００２９】
上記凹溝１６の寸法、形状は特に限定されないが、凹溝１６の開口の、隣接する脚部１２側と反対側の側縁から、当該凹溝１６が形成された面１４ａと、上記脚部１２の凹溝１６側の面１２ａとの交差位置Ｉｓまでの、本体部１０の長さ方向と直交する方向の離間距離ｄ2は２ｍｍ〜３０ｍｍ以下であるのが好ましい。
また凹溝１６の開口の、本体部１０の長さ方向と直交する方向の幅ｗ2は２ｍｍ以上、凹溝１６の、当該凹溝１６が形成された面１４ａからの凹入深さｈ2は２〜２０ｍｍであるのが好ましい。
【００３０】
これらの理由も前述した通りである。
なおこのうち離間距離ｄ2は応力の逃げをより確実に防止することを考慮すると、上記の範囲内でも特に５〜１５ｍｍであるのがさらに好ましい。
また凹溝１６の、開口の幅ｗ2の上限は、当該開口の、隣接する脚部１２側と反対側の側縁の位置、すなわち離間距離ｄ2が上記で規定した範囲内となる任意の値に設定される。
【００３１】
なお図２(a)(b)に示すように、本体部１０と両脚部１２、１２との角の肉盛り部１４、１４を省略するとともに、一対の凸条１５、１５を、本体部１０の、他方の構造物５の取付面５１に対向する面１０ａの、両脚部１２、１２との隣接位置にそれぞれ、両脚部１２、１２と離間させて形成してもよい。
それ以外の構成は前記図１(a)(b)の例と同一であるため、同一個所に同一符号を付して説明を省略する。
【００３２】
各凸条１５は、前記と同様に隣接する脚部１２の長さ方向に沿って平行に形成されたもので、この例の場合は、図(b)に拡大して示したようにその断面が矩形状に形成されている。そして凸条１５の、隣接する脚部１２側の側面１５ａが、領域Ａ１に注入される流体Ｌの硬化物と当接することで、本体部１０の、脚部１２の根元付近で発生する応力の逃げを防止するように機能する。
上記凸条１５の、隣接する脚部１２側の側端から、当該凸条１５が形成された面１０ａと、上記脚部１２の凸条１５側の面１２ａとの交差位置Ｉｓまでの、本体部１０の長さ方向と直交する方向の離間距離ｄ3は、２〜３０ｍｍであるのが好ましく、５〜１５ｍｍであるのがさらに好ましい。
【００３３】
また凸条１５の、本体部１０の長さ方向と直交する方向の最大幅ｗ3は２〜７５ｍｍ、当該凸条１５が形成された面１０ａからの突出高さｈ3は２〜２０ｍｍであるのが好ましい。
これらの理由は前記と同じである。
またこの例においても、上記凸条１５に代えて、図(c)に示すように凹溝１６を形成しても良い。
【００３４】
凹溝１６は、凸条１５と同様に、隣接する脚部１２の長さ方向に沿って平行に形成されたもので、この例の場合は、その断面が矩形状に形成されている。そして凹溝１６の、隣接する脚部１２側と反対側の側壁面１６ａが、領域Ａ１と連通した凹溝１６内に注入される流体Ｌの硬化物と当接することで、本体部１０の、脚部１２の根元付近で発生する応力の逃げを防止するように機能する。
上記凹溝１６の開口の、隣接する脚部１２側と反対側の側縁から、当該凹溝１６が形成された面１０ａと、上記脚部１２の凹溝１６側の面１２ａとの交差位置Ｉｓまでの、本体部１０の長さ方向と直交する方向の離間距離ｄ4は２ｍｍ〜３０ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００３５】
また凹溝１６の開口の、本体部１０の長さ方向と直交する方向の幅ｗ4は２ｍｍ以上、凹溝１６の、当該凹溝１６が形成された面１０ａからの凹入深さｈ4は２〜２０ｍｍであるのが好ましい。
これらの理由も前記と同じである。
上記各例のゴムガスケット１は、種々の水中構造物の水密接続に使用可能であるが、とくにキーエレメント工法と呼ばれる工法における最終沈埋函の接続に好適に使用される。
【００３６】
キーエレメント工法とは、陸上で建造した沈埋函を複数個、両岸から順次、水底に掘った溝に沈埋し、結合して最後に残された、沈埋トンネルの長さ方向に対して、その上端が下端よりも長く設定されたくさび形の空隙部に、例えば図４に示すように、この空隙部の形状に対応したくさび形の最終沈埋函（キーエレメント）５′を、図中黒矢印で示すようにその上方から挿入し、その前後の既設の沈埋函５、５の取付面５１、５１に取り付けたゴムガスケット１、１によって両者の間を止水しつつ最終接続する方法である。
【００３７】
すなわちまず図３(a)にみるように、既設の沈埋函５の取付面５１に取り付けたゴムガスケット１の領域Ａ１に、当該沈埋函２内に配置された弁装置３を介して負圧をかけることによって一対の脚部１２、１２を折り畳んで、ゴムガスケット１を、高さ方向に最も収縮させた状態としつつ、上方から最終沈埋函５′を挿入する。
このようにすると、最終沈埋函５′を挿入する際にゴムガスケット１が邪魔にならない上、当該ゴムガスケット１の破損をより確実に防止できるという利点がある。
【００３８】
つぎに図にみるように、両沈埋函５、５′間が所定の間隔となった時点で、最終沈埋函５′の挿入を一旦、停止し、ついで図中白矢印で示すように空気もしくは水Ｗを、弁装置３に接続された配管３１を通して、ゴムガスケット１の領域Ａ１に圧入して、当該領域Ａ１の内圧を上昇させる。
そうすると図３(b)にみるように、折り畳まれていた一対の脚部１２、１２が伸ばされ、ゴムガスケット１が高さ方向に伸長して、凸条１１、１１が、最終沈埋函５′の被圧接面５２に接触する。
【００３９】
つぎにこの段階で、図中黒矢印で示すようにモルタルなどの硬化性の流体Ｌを、弁装置３に接続された配管３２を通して、ゴムガスケット１の領域Ａ１に注入、充てんする。この際、先に領域Ｓ１に圧入されていた空気や水Ｗは、弁装置３の差圧弁の作用によって、領域Ａ１の内圧を維持しつつ、配管３１を通して、領域Ａ１から排出される。
つぎに、ゴムガスケット１の領域Ａ１に注入、充てんされた硬化性の流体Ｌが十分に養生、硬化した段階で、最終沈埋函５′をさらに挿入すると、凸条１１、１１が一次圧縮されて、図５(c)に見るように沈埋函５、５′間が一次止水される。
【００４０】
つぎに、上記のようにゴムガスケット１によって一次止水され、かつ既設の沈埋函５内、ならびに最終沈埋函５′内と、それぞれの沈埋函５、５′の端面に設けた隔壁によって仕切られた函接続部内の水を、トンネルの既設部分を通してトンネル外へ排水すると、周囲から静水圧が加わって最終沈埋函５′がさらに下方へ押し下げられ、ゴムガスケットの本体部１０が二次圧縮されて、函接続部が完全に止水される。
【００４１】
そしてこの際、図示していないが本体部１０と両脚部１２、１２との角の肉盛り部１４、１４に形成した凸条１５、または凹溝１６と、流体Ｌの硬化物Ｌ′とが係合して、前記のように本体部１０に加えられた応力の逃げと、それに伴う脚部１２、１２の硬化物Ｌ′からのはく離、そしてこのはく離による本体部１０の肉逃げと、それに伴う止水不良の発生を確実に防止しつつ、止水が行われる。
なお函接続部内の水を排水すると、最終沈埋函５′が静水圧によって下方へ押し下げられるのは、当該最終沈埋函５′の上端が下端よりも長く設定されており、その上面に加わる下向きの静水圧の方が、下面に加わる上向きの静水圧よりも大きいからである。
【００４２】
このあと、前後の沈埋函５、５と最終沈埋函５′とを剛結合すると、沈埋トンネルの最終接続が完了する。
なお本発明のゴムガスケットの構成は、以上で説明した図の例には限定されない。
例えば凸条や凹溝の断面形状は矩形状には限定されず、種々の断面形状とすることができる。但し、前述した流体の硬化物との係合による、応力の逃げを防止する効果を効率よく発揮させることを考慮すると、凸条の場合は脚部側の側面が、また凹溝の場合は脚部側と反対側の側壁面が、いずれも図の例の矩形状断面の場合と同様に、当該凸条または凹溝が形成された面に対して直交した断面形状に形成されているのが好ましい。
【００４３】
本発明のゴムガスケットは、上述したキーエレメント工法による沈埋函の最終接続だけでなく、そこに至るまでの通常の、くさび形でない沈埋函同士の水密接続にも使用可能である他、浮体構造物の水中部分などの、種々の構造物の水密接続に使用可能である。
【００４４】
領域Ａ１に注入、充てんされる、硬化性を有する流体としては、沈埋函接合の作業性などを考慮すると、できれば、数時間以内に硬化して強度が発現されるものを使用するのが好ましく、その具体例としては、例えばコンクリートモルタル、樹脂モルタル等の無収縮モルタルや、アルミニウム粉末入り発泡モルタルなどのモルタルの他、シリコーン樹脂や２液タイプ等のポリウレタン樹脂などの、硬化性の樹脂組成物もあげられる。
【００４５】
このうち樹脂組成物には、硬化後の強度や硬さなどを考慮して、例えば炭酸カルシウムやシリカ系粉末等のフィラーを添加するのが好ましい。
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で、種々の設計変更を施すことができる。
【００４６】
【実施例】
以下に本発明を、実施例、比較例を参照しつつ説明する。
実施例１
図１(a)に示す断面形状を有し、全体の高さが３００ｍｍ、本体部１０の厚みが４９ｍｍ、肉盛り部１４の面１４ａに形成した凸条１５の、前述した離間距離ｄ1が１０ｍｍ、幅ｗ1が５ｍｍ、高さｈ1が５ｍｍであるゴムガスケット１の実物大のモデル（全長１ｍ）を、繊維補強された加硫ゴムにて作製した。
【００４７】
比較例１
凸条１５を省略したこと以外は実施例１と同形状、同寸法のゴムガスケット１の実物大のモデル（全長１ｍ）を、同じ繊維補強された加硫ゴムによって作製した。
圧縮特性試験
つぎに、加圧プレスの可動盤と固定盤のそれぞれに固定して、その距離が２３５ｍｍとなるように互いに平行に配置された、取付面５１および被圧接面５２のモデルとしての、一対の鋼板間に、上記実施例、比較例のモデルのゴムガスケット１を、脚部１２、１２を折り畳んだ状態で挿入し、取付部１３、１３を、取付面５１側の鋼板に、図１に示す取り付け構造で取り付けて固定した。
【００４８】
次に、両端を密閉したゴムガスケット１の領域Ａ１内に、硬化性を有する流体Ｌとしてのモルタルを注入することで脚部１２、１２を伸長させて、図３(b)に示すように凸条１１、１１を被圧接面５２側の鋼板に当接させた後、モルタルを硬化させた。
次にこの状態から、加圧プレスの可動盤に固定された側の鋼板を、固定盤に固定された側の鋼板の方向へ移動させて、両鋼板によって、まず凸条１１、１１、次いで本体部１０を圧縮変形させつつ、鋼板間の距離（ｍｍ）と、その際に発生した反力（ｋＰａ）とを測定した。
【００４９】
結果を図５に示す。
図より、肉盛り部１４に凸条を形成した実施例１のゴムガスケットは、凸条を形成しなかった比較例１のゴムガスケットに比べて、より高い反力特性を示すことがわかった。そこで試験終了後に、ゴムガスケットの状態を観察したところ、実施例１は試験前と殆ど変化なかったが、比較例１は、脚部１２が流体Ｌの硬化物Ｌ′からはく離しているのが認められ、このことから、比較例１では圧縮時の本体部１０の肉逃げにより、反力が低下していたことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【図１】 同図(a)は、本発明のゴムガスケットの、実施の形態の一例を示す断面図、同図(b)は、上記例のゴムガスケットの要部である凸条の付近を拡大した拡大断面図、同図(c)は、上記凸条に代えて凹溝を形成したゴムガスケットの、上記凹溝の付近を拡大した拡大断面図である。
【図２】 同図(a)は、本発明のゴムガスケットの、実施の形態の他の例を示す断面図、同図(b)は、上記例のゴムガスケットの要部である凸条の付近を拡大した拡大断面図、同図(c)は、上記凸条に代えて凹溝を形成したゴムガスケットの、上記凹溝の付近を拡大した拡大断面図である。
【図３】 同図(a)〜(c)はそれぞれ、上記例のゴムガスケットを使用して、キーエレメント工法により、トンネルの最終接続を行う工程を示す部分拡大断面図である。
【図４】 キーエレメント工法における、沈埋トンネルの最終接続工程を説明する概略図である。
【図５】 本発明の実施例、比較例のゴムガスケットにおける、本体部の変形量と反力との関係を示すグラフである。
【図６】 同図(a)は、従来のゴムガスケットの一例を示す断面図、同図(b)(c)は、上記従来のゴムガスケットにおいて応力の逃げが発生する状態を説明する拡大断面図である。
【符号の説明】
１ ゴムガスケット
１０ 本体部
１２、１２ 脚部
１３、１３ 取付部
１５ 凸条
１６ 凹溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水底トンネルを構成する沈埋函などの、構造物間の水密接続に使用されるゴムガスケットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
海底、河底などの水底にトンネルを造る方法として、陸上のドックなどで建造した沈埋函を複数個、両岸から順次、水底に掘った溝に沈埋するとともに、沈埋された隣接する沈埋函同士を環状のゴムガスケットによって止水しつつ順次、剛結合してトンネルを構築する、いわゆる沈埋工法がある。
かかる沈埋工法に使用されるゴムガスケットとしては、ゴムなどの弾性材料にて形成された、中実状でかつ長尺の、いわゆるソリッドタイプのものが一般的である。
【０００３】
しかし沈埋函においては、ゴムガスケットが取り付けられる取付面や、あるいは他の沈埋函に取り付けられたゴムガスケットが圧接される被圧接面が、設計通りの、他の沈埋函の対向面と平行でかつきれいな平面にならない、いわゆる不陸が発生しやすく、しかもその不陸の大きさが、ソリッドタイプのゴムガスケットの、圧縮変形の範囲を超える大きなものになりやすいために、止水が不完全になってしまうおそれがある。
【０００４】
沈埋函に不陸が発生するのは、中ないし大型船舶並みの大きさを有する沈埋函を建造できるドックが必ずしも施工現場の近くにあるとは限らず、通常は、洋上を遠路、施工現場まで航送するために、鉄製の函体のみ陸上のドックで建造して、函体内へのコンクリート詰めは、施工現場付近の安定しない水上で行われることが多いためであると考えられる。
そこで、大きな不陸にも柔軟に対応して、沈埋函間をより確実に止水できるゴムガスケット１として、例えば図６(a)に示すように圧肉平板状でかつ長尺の本体部１０から、一方の沈埋函の被圧接面（図示せず）へ向けて、その長手方向に沿って、一対の凸条１１、１１を延設し、かつ上記被圧接面と対向する他方の沈埋函の取付面５１へ向けて、その長手方向に沿って、一対の薄板状の脚部１２、１２を延設するとともに、それぞれの脚部１２、１２の先端に、上記取付面５１への一対の取付部１３、１３を設け、両脚部１２、１２を折りたたみ、また伸ばすことによって、同図中に白矢印で示す高さ方向に伸縮自在とした不陸追従型のものが提案された。
【０００５】
かかる不陸追従型のゴムガスケット１においては、上記取付部１３、１３によって取付面５１に取り付けた状態で、両脚部１２、１２、本体部１０および取付面５１で囲まれた領域Ａ１内に流体を充てんして高さ方向に伸長させるとともに、まず凸条１１、１１、次いで本体部１０を、前記一方の沈埋函の被圧接面に圧接させ、次いで圧縮することで止水が行われる。
そして高さ方向への伸長時には、領域Ａ１内での流体の流動などによって脚部１２、１２が曲げ伸ばしされることで、ソリッドタイプのものよりも高さ方向の変形量を大きくできるため、大きな不陸に対しても柔軟に対応して、沈埋函間をより確実に止水できると考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記ゴムガスケット１においては通常、大きな不陸に対してより確実な止水を行うために、両脚部１２、１２が、例えば図３(b)(c)に示すように完全に伸びきらず、それぞれ外方へ膨出した曲げの途中の状態で止水が行われるように、両沈埋函５、５′間の距離が設定される。
そしてゴムガスケット１を高さ方向に伸長させるべく領域Ａ１内に充てんされるか、もしくはゴムガスケット１を高さ方向に伸長させるべく領域Ａ１内先に充てんされた水等の流体Ｗと入れ替わりに当該領域Ａ１内に充てんされる硬化性の流体Ｌが硬化した後、まず凸条１１、１１、次いで本体部１０がこの順に圧縮されて、同図(b)に示すように止水が行われる。
【０００７】
ところが図６(b)に白矢印で示すように本体部１０が圧縮される際には、流体Ｌの硬化物Ｌ′はもはや変形も流動もしないため、本体部１０に加えられた圧縮の応力は、図中黒矢印で示すように脚部１２の方向へ逃げて、当該脚部１２の、前記のように外方へ膨出した湾曲部１２ａをさらに外方へ押圧する力として働く結果、この湾曲部１２ａや、あるいは脚部１２の、本体部１０への付け根の部分などで、応力の集中によって硬化物Ｌ′からのはく離Ｄｔを生じやすくなる。
【０００８】
そして、これらの部分で脚部１２のはく離Ｄｔを生じると、本体部１０は、脚部１２と硬化物Ｌ′との密着力による規制を失うため、当該本体部１０を構成するゴムが、上記黒矢印で示す方向に沿って移動するいわゆる肉逃げを起して、本体部１０が設計どおりの圧縮変形特性を発揮できなくなったり、あるいは本体部１０に異常変形が生じて破損したりして、止水が正常に行われなくなるという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、流体の硬化後に本体部が圧縮されても、脚部の、上記流体の硬化物からのはく離を生じないために、止水を常に正常な状態で維持することができる、新規なゴムガスケットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、隣接する一対の構造物のうち、一方の構造物の被圧接面に圧接されて止水をする、厚肉平板状でかつ長尺の本体部と、
当該本体部から、圧接方向と反対方向である他方の構造物の、上記被圧接面と対向する取付面へ向けて、本体部の長さ方向に沿って延設された一対の薄板状の脚部と、
両脚部のそれぞれ先端から外方へ、脚部の長さ方向に沿って延設された一対の、取付面への取付部とを、
それぞれ弾性材料によって一体形成してなり、
両脚部を折りたたみ、また伸ばすことによって高さ方向に伸縮自在とされ、
上記取付部にて取付面に取り付けた状態で、両脚部、本体部および取付面で囲まれた領域に硬化性の流体を充てんして脚部を伸ばすことで、全体を高さ方向に伸長させながら、本体部を被圧接面に圧接させることによって、上記一対の構造物間を止水するゴムガスケットであって、
本体部、もしくは本体部と両脚部との角に設けた一対の肉盛り部の、他方の構造物の取付面に対向する面の、両脚部との隣接位置にそれぞれ、両脚部と離間させて、前記脚部の長さ方向に沿って平行に、流体の硬化物と係合する凸条または凹溝を形成したことを特徴とするゴムガスケットである。
【００１１】
請求項２記載の発明は、凸条の、隣接する脚部側の側端から、当該凸条が形成された面と、上記脚部の凸条側の面との交差位置までの、本体部の長さ方向と直交する方向の離間距離が２〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のゴムガスケットである。
【００１２】
請求項３記載の発明は、凸条の、本体部の長さ方向と直交する方向の最大幅が２〜７５ｍｍ、当該凸条が形成された面からの突出高さが２〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載のゴムガスケットである。
請求項４記載の発明は、凹溝の開口の、隣接する脚部側の側縁から、当該凹溝が形成された面と、上記脚部の凹溝側の面との交差位置までの、本体部の長さ方向と直交する方向の離間距離が２〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のゴムガスケットである。
【００１３】
請求項５記載の発明は、凹溝の開口の、本体部の長さ方向と直交する方向の幅が２〜７５ｍｍ、凹溝の、当該凹溝が形成された面からの凹入深さが２〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１または４記載のゴムガスケットである。
前記請求項１記載の発明のゴムガスケットによれば、本体部、もしくは本体部と両脚部との角に設けた一対の肉盛り部の、所定の位置に形成した凸条または凹溝が流体の硬化物と係合することで、圧縮によって本体部に過剰に集中した応力が、脚部の方向へ逃げることが防止される。
【００１４】
よって脚部の、硬化物からのはく離と、それに伴う本体部の肉逃げとを確実に防止して、止水を常に正常な状態で維持することが可能となる。
しかも凸条または凹溝は、本体部の長さ方向に沿って平行に連続的に形成されるため、上記の効果をより一層、効果的に、しかもゴムガスケットの全長にわたって切れ目なく発揮させることができる。またゴムコンパウンドを型に充てんし、加熱、加硫してゴムガスケットを製造する際の、型の構造の簡略化、ゴムコンパウンドの充てんのしやすさ等をも向上できる。
【００１５】
またこのうち凸条の形成位置は特に限定されないが、請求項２に記載したように凸条の、隣接する脚部側の側端から、当該凸条が形成された面と、上記脚部の凸条側の面との交差位置までの、本体部の長さ方向と直交する方向の離間距離は２〜３０ｍｍであるのが好ましい。
凸条の形成位置が上記の範囲未満では、特にモルタル等の粘度の高い流体を使用した際に、当該流体が、脚部と凸条との間の隙間に十分に入り込めないおそれがあり、その場合には流体の硬化物と、凸条の、特に隣接する脚部側の側面との係合が不十分になるため、かかる係合による、前述した、本体部に過剰に集中した応力が脚部の方向へ逃げるのを防止する効果が不十分になるおそれがある。
【００１６】
また逆に上記の範囲を超えた場合には、凸条の形成位置が脚部の根元から離れすぎるため、上述した流体の硬化物と凸条の脚部側の側面との係合によって、主としてこの脚部の根元付近で発生する上記応力の逃げを防止する効果が不十分になるおそれがある。
凸条は、上記形成位置の範囲内で脚部に近ければ近いほど、係合による、応力の逃げを防止する効果が向上する。
【００１７】
凸条の寸法は、請求項３に記載したように、本体部の長さ方向と直交する方向の最大幅が２〜７５ｍｍ、当該凸条が形成された面からの突出高さが２〜２０ｍｍであるのが好ましい。
凸条の最大幅が上記の範囲未満では、前記のようにゴムコンパウンドを型に充てんし、加熱、加硫してゴムガスケットを製造する際に、型の、凸条に対応する凹溝にゴムコンパウンドが十分に充てんされないおそれがあり、その場合には凸条がきれいに形成されないため、当該凸条の脚部側の側面と、流体の硬化物との係合による、前述した応力の逃げを防止する効果が十分に得られないおそれがある。
【００１８】
またゴムコンパウンドを型の凹溝に十分に充てんできたとしても、形成された凸条は横方向に倒れやすいものとなるため、やはり係合による効果が不十分になるおそれがある。
また凸条の突出高さが上記の範囲未満では、流体の硬化物との係合力が小さくなるため、この場合もやはり係合による効果が不十分になるおそれがある。
一方、凸条の最大幅が上記の範囲を超えるか、あるいはその突出高さが上記の範囲を超えてもそれ以上の効果は期待できず、却って材料の無駄な浪費を生じるおそれがある。
【００１９】
また凹溝の形成位置も特に限定はされないが、請求項４に記載したように凹溝の開口の、隣接する脚部側と反対側の側縁から、当該凹溝が形成された面と、上記脚部の凹溝側の面との交差位置までの、本体部の長さ方向と直交する方向の離間距離は２ｍｍ〜３０ｍｍ以下であるのが好ましい。
凹溝の形成位置が上記の範囲未満では、相対的に凹溝の開口の幅が小さくなりすぎて、特にモルタル等の粘度の高い流体を使用した際に、当該流体が、凹溝に十分に入り込めないおそれがあり、その場合には流体の硬化物と、凹溝の、隣接する脚部側と反対側の側面との係合が不十分になるため、かかる係合による、前述した、本体部に過剰に集中した応力が脚部の方向へ逃げるのを防止する効果が不十分になるおそれがある。
【００２０】
また逆に上記の範囲を超えた場合には、凹溝の形成位置が脚部の根元から離れすぎるため、上述した流体の硬化物と凹溝の脚部側と反対側の側面との係合によって、主としてこの脚部の根元付近で発生する上記応力の逃げを防止する効果が不十分になるおそれがある。
凹溝は、上記形成位置の範囲内で脚部に近ければ近いほど、係合による、応力の逃げを防止する効果が向上する。
【００２１】
凹溝の寸法は、請求項５に記載したように凹溝の開口の、本体部の長さ方向と直交する方向の幅が２ｍｍ以上、凹溝の、当該凹溝が形成された面からの凹入深さが２〜２０ｍｍであるのが好ましい。
凹溝の開口の幅が上記の範囲未満では、前述したように特にモルタル等の粘度の高い流体を使用した際に、当該流体が、凹溝に十分に入り込めないおそれがあり、その場合には、当該凹溝の脚部側と反対側の側面と、流体の硬化物との係合による、前述した応力の逃げを防止する効果が十分に得られないおそれがある。
【００２２】
なお開口の幅の上限は、当該開口の、隣接する脚部側と反対側の側縁の位置が前記請求項４で規定した範囲内となる任意の値に設定することができる。
また凹溝の凹入深さが上記の範囲未満では、流体の硬化物との係合力が小さくなるため、やはり係合による効果が不十分になるおそれがある。
一方、凹溝の凹入深さが上記の範囲を超えた場合には、本体部に肉厚の小さい部分が生じることになるため、当該本体部の圧縮特性や強度に影響を生じるおそれがある。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のゴムガスケットを、実施の形態の一例を示す図面を参照しつつ説明する。
図１(a)(b)に示すようにこの例のゴムガスケット１は、
・隣接する沈埋函５、５′の、相対向する取付面５１と被圧接面５２のうち被圧接面５２に圧接される、厚肉平板状でかつ長尺の本体部１０と、
・当該本体部１０から、上記被圧接面５２へ向けて本体部１０の長さ方向に沿って延設された、本体部１０の圧接に先立って被圧接面５２と最初に当接して一次止水をする一対の凸条１１、１１と、
・圧接方向と反対方向である取付面５１へ向けて末広がり状に、本体部１０の長さ方向に沿って延設された一対の薄板状の脚部１２、１２と、
・両脚部１２、１２のそれぞれ先端から外方へ、各脚部１２の長さ方向に沿って延設された一対の、取付面５１への取付部１３、１３と
を、それぞれ従来同様に繊維布で補強された弾性材料などによって、図示していないが、沈埋函５の函内を囲繞するように環状に一体形成してなるものである。
【００２４】
上記ゴムガスケット１は、両脚部１２、１２を折りたたみ、また伸ばすことによって、図１(a)中に白矢印で示すように高さ方向に伸縮自在とされている。
なお符号１３ａ、１３ａは、ゴムガスケット１の、取付面５１への固定のためのボルトＢ１、Ｂ１を挿通するために、取付部１３、１３に形成した通孔である。
そして取付面５１と、金属板などで形成された座板Ｚ１、Ｚ１との間に取付部１３、１３を挟み、かつボルトＢ１、Ｂ１を、上記通孔１３ａ、１３ａと、座板Ｚ１、Ｚ１に設けた通孔Ｚ１ａ、Ｚ１ａとに挿通して、取付面５１に設けたねじ孔５１ａ、５１ａに締め付けることで、ゴムガスケット１が取付面５１に固定されるように構成されている。
【００２５】
また図において符号１３ｂ、１３ｂは、領域Ａ１に流体Ｆ１を注入、充てんして、前記のように脚部１２、１２を伸ばした際に、取付部１３、１３が取付面５１と座板Ｚ１、Ｚ１との間から抜け出すの防止すべく、上記の固定構造において、座板Ｚ１、Ｚ１に形成した凹溝Ｚ１ｂ、Ｚ１ｂに係合するように、取付部１３、１３の先端に形成した、抜け止めのための凸条である。
本体部１０と両脚部１２、１２との角にはそれぞれ肉盛り部１４、１４が設けられており、この肉盛り部１４、１４の、他方の構造物５の取付面５１に対向する面１４ａ、１４ａの、両脚部１２、１２との隣接位置にそれぞれ、両脚部１２、１２と離間させて、流体Ｌの硬化物と係合する一対の凸条１５、１５が形成されている。
【００２６】
各凸条１５は、前記のように隣接する脚部１２の長さ方向に沿って平行に形成されたもので、この例の場合は、図(b)に拡大して示したようにその断面が矩形状に形成されている。そして凸条１５の、隣接する脚部１２側の側面１５ａが、領域Ａ１に注入される流体Ｌの硬化物と当接することで、本体部１０の、脚部１２の根元付近で発生する応力の逃げを防止するように機能する。
上記凸条１５の寸法、形状は特に限定されないが、凸条１５の、隣接する脚部１２側の側端から、当該凸条１５が形成された面１４ａと、上記脚部１２の凸条１５側の面１２ａとの交差位置Ｉｓまでの、本体部１０の長さ方向と直交する方向の離間距離ｄ1は、２〜３０ｍｍであるのが好ましい。
【００２７】
また凸条１５の、本体部１０の長さ方向と直交する方向の最大幅ｗ1は２〜７５ｍｍ、当該凸条１５が形成された面１４ａからの突出高さｈ1は２〜２０ｍｍであるのが好ましい。
これらの理由は前述したとおりである。
なお上記のうち離間距離ｄ1は、前記応力の逃げをより確実に防止することを考慮すると、上記の範囲内でも特に５〜１５ｍｍであるのがさらに好ましい。
【００２８】
また上記凸条１５に代えて、図(c)に示すように凹溝１６を形成しても良い。凹溝１６は、凸条１５と同様に、隣接する脚部１２の長さ方向に沿って平行に形成されたもので、この例の場合は、その断面が矩形状に形成されている。そして凹溝１６の、隣接する脚部１２側と反対側の側壁面１６ａが、領域Ａ１と連通した凹溝１６内に注入される流体Ｌの硬化物と当接することで、本体部１０の、脚部１２の根元付近で発生する応力の逃げを防止するように機能する。
【００２９】
上記凹溝１６の寸法、形状は特に限定されないが、凹溝１６の開口の、隣接する脚部１２側と反対側の側縁から、当該凹溝１６が形成された面１４ａと、上記脚部１２の凹溝１６側の面１２ａとの交差位置Ｉｓまでの、本体部１０の長さ方向と直交する方向の離間距離ｄ2は２ｍｍ〜３０ｍｍ以下であるのが好ましい。
また凹溝１６の開口の、本体部１０の長さ方向と直交する方向の幅ｗ2は２ｍｍ以上、凹溝１６の、当該凹溝１６が形成された面１４ａからの凹入深さｈ2は２〜２０ｍｍであるのが好ましい。
【００３０】
これらの理由も前述した通りである。
なおこのうち離間距離ｄ2は応力の逃げをより確実に防止することを考慮すると、上記の範囲内でも特に５〜１５ｍｍであるのがさらに好ましい。
また凹溝１６の、開口の幅ｗ2の上限は、当該開口の、隣接する脚部１２側と反対側の側縁の位置、すなわち離間距離ｄ2が上記で規定した範囲内となる任意の値に設定される。
【００３１】
なお図２(a)(b)に示すように、本体部１０と両脚部１２、１２との角の肉盛り部１４、１４を省略するとともに、一対の凸条１５、１５を、本体部１０の、他方の構造物５の取付面５１に対向する面１０ａの、両脚部１２、１２との隣接位置にそれぞれ、両脚部１２、１２と離間させて形成してもよい。
それ以外の構成は前記図１(a)(b)の例と同一であるため、同一個所に同一符号を付して説明を省略する。
【００３２】
各凸条１５は、前記と同様に隣接する脚部１２の長さ方向に沿って平行に形成されたもので、この例の場合は、図(b)に拡大して示したようにその断面が矩形状に形成されている。そして凸条１５の、隣接する脚部１２側の側面１５ａが、領域Ａ１に注入される流体Ｌの硬化物と当接することで、本体部１０の、脚部１２の根元付近で発生する応力の逃げを防止するように機能する。
上記凸条１５の、隣接する脚部１２側の側端から、当該凸条１５が形成された面１０ａと、上記脚部１２の凸条１５側の面１２ａとの交差位置Ｉｓまでの、本体部１０の長さ方向と直交する方向の離間距離ｄ3は、２〜３０ｍｍであるのが好ましく、５〜１５ｍｍであるのがさらに好ましい。
【００３３】
また凸条１５の、本体部１０の長さ方向と直交する方向の最大幅ｗ3は２〜７５ｍｍ、当該凸条１５が形成された面１０ａからの突出高さｈ3は２〜２０ｍｍであるのが好ましい。
これらの理由は前記と同じである。
またこの例においても、上記凸条１５に代えて、図(c)に示すように凹溝１６を形成しても良い。
【００３４】
凹溝１６は、凸条１５と同様に、隣接する脚部１２の長さ方向に沿って平行に形成されたもので、この例の場合は、その断面が矩形状に形成されている。そして凹溝１６の、隣接する脚部１２側と反対側の側壁面１６ａが、領域Ａ１と連通した凹溝１６内に注入される流体Ｌの硬化物と当接することで、本体部１０の、脚部１２の根元付近で発生する応力の逃げを防止するように機能する。
上記凹溝１６の開口の、隣接する脚部１２側と反対側の側縁から、当該凹溝１６が形成された面１０ａと、上記脚部１２の凹溝１６側の面１２ａとの交差位置Ｉｓまでの、本体部１０の長さ方向と直交する方向の離間距離ｄ4は２ｍｍ〜３０ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００３５】
また凹溝１６の開口の、本体部１０の長さ方向と直交する方向の幅ｗ4は２ｍｍ以上、凹溝１６の、当該凹溝１６が形成された面１０ａからの凹入深さｈ4は２〜２０ｍｍであるのが好ましい。
これらの理由も前記と同じである。
上記各例のゴムガスケット１は、種々の水中構造物の水密接続に使用可能であるが、とくにキーエレメント工法と呼ばれる工法における最終沈埋函の接続に好適に使用される。
【００３６】
キーエレメント工法とは、陸上で建造した沈埋函を複数個、両岸から順次、水底に掘った溝に沈埋し、結合して最後に残された、沈埋トンネルの長さ方向に対して、その上端が下端よりも長く設定されたくさび形の空隙部に、例えば図４に示すように、この空隙部の形状に対応したくさび形の最終沈埋函（キーエレメント）５′を、図中黒矢印で示すようにその上方から挿入し、その前後の既設の沈埋函５、５の取付面５１、５１に取り付けたゴムガスケット１、１によって両者の間を止水しつつ最終接続する方法である。
【００３７】
すなわちまず図３(a)にみるように、既設の沈埋函５の取付面５１に取り付けたゴムガスケット１の領域Ａ１に、当該沈埋函２内に配置された弁装置３を介して負圧をかけることによって一対の脚部１２、１２を折り畳んで、ゴムガスケット１を、高さ方向に最も収縮させた状態としつつ、上方から最終沈埋函５′を挿入する。
このようにすると、最終沈埋函５′を挿入する際にゴムガスケット１が邪魔にならない上、当該ゴムガスケット１の破損をより確実に防止できるという利点がある。
【００３８】
つぎに図にみるように、両沈埋函５、５′間が所定の間隔となった時点で、最終沈埋函５′の挿入を一旦、停止し、ついで図中白矢印で示すように空気もしくは水Ｗを、弁装置３に接続された配管３１を通して、ゴムガスケット１の領域Ａ１に圧入して、当該領域Ａ１の内圧を上昇させる。
そうすると図３(b)にみるように、折り畳まれていた一対の脚部１２、１２が伸ばされ、ゴムガスケット１が高さ方向に伸長して、凸条１１、１１が、最終沈埋函５′の被圧接面５２に接触する。
【００３９】
つぎにこの段階で、図中黒矢印で示すようにモルタルなどの硬化性の流体Ｌを、弁装置３に接続された配管３２を通して、ゴムガスケット１の領域Ａ１に注入、充てんする。この際、先に領域Ｓ１に圧入されていた空気や水Ｗは、弁装置３の差圧弁の作用によって、領域Ａ１の内圧を維持しつつ、配管３１を通して、領域Ａ１から排出される。
つぎに、ゴムガスケット１の領域Ａ１に注入、充てんされた硬化性の流体Ｌが十分に養生、硬化した段階で、最終沈埋函５′をさらに挿入すると、凸条１１、１１が一次圧縮されて、図５(c)に見るように沈埋函５、５′間が一次止水される。
【００４０】
つぎに、上記のようにゴムガスケット１によって一次止水され、かつ既設の沈埋函５内、ならびに最終沈埋函５′内と、それぞれの沈埋函５、５′の端面に設けた隔壁によって仕切られた函接続部内の水を、トンネルの既設部分を通してトンネル外へ排水すると、周囲から静水圧が加わって最終沈埋函５′がさらに下方へ押し下げられ、ゴムガスケットの本体部１０が二次圧縮されて、函接続部が完全に止水される。
【００４１】
そしてこの際、図示していないが本体部１０と両脚部１２、１２との角の肉盛り部１４、１４に形成した凸条１５、または凹溝１６と、流体Ｌの硬化物Ｌ′とが係合して、前記のように本体部１０に加えられた応力の逃げと、それに伴う脚部１２、１２の硬化物Ｌ′からのはく離、そしてこのはく離による本体部１０の肉逃げと、それに伴う止水不良の発生を確実に防止しつつ、止水が行われる。
なお函接続部内の水を排水すると、最終沈埋函５′が静水圧によって下方へ押し下げられるのは、当該最終沈埋函５′の上端が下端よりも長く設定されており、その上面に加わる下向きの静水圧の方が、下面に加わる上向きの静水圧よりも大きいからである。
【００４２】
このあと、前後の沈埋函５、５と最終沈埋函５′とを剛結合すると、沈埋トンネルの最終接続が完了する。
なお本発明のゴムガスケットの構成は、以上で説明した図の例には限定されない。
例えば凸条や凹溝の断面形状は矩形状には限定されず、種々の断面形状とすることができる。但し、前述した流体の硬化物との係合による、応力の逃げを防止する効果を効率よく発揮させることを考慮すると、凸条の場合は脚部側の側面が、また凹溝の場合は脚部側と反対側の側壁面が、いずれも図の例の矩形状断面の場合と同様に、当該凸条または凹溝が形成された面に対して直交した断面形状に形成されているのが好ましい。
【００４３】
本発明のゴムガスケットは、上述したキーエレメント工法による沈埋函の最終接続だけでなく、そこに至るまでの通常の、くさび形でない沈埋函同士の水密接続にも使用可能である他、浮体構造物の水中部分などの、種々の構造物の水密接続に使用可能である。
【００４４】
領域Ａ１に注入、充てんされる、硬化性を有する流体としては、沈埋函接合の作業性などを考慮すると、できれば、数時間以内に硬化して強度が発現されるものを使用するのが好ましく、その具体例としては、例えばコンクリートモルタル、樹脂モルタル等の無収縮モルタルや、アルミニウム粉末入り発泡モルタルなどのモルタルの他、シリコーン樹脂や２液タイプ等のポリウレタン樹脂などの、硬化性の樹脂組成物もあげられる。
【００４５】
このうち樹脂組成物には、硬化後の強度や硬さなどを考慮して、例えば炭酸カルシウムやシリカ系粉末等のフィラーを添加するのが好ましい。
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で、種々の設計変更を施すことができる。
【００４６】
【実施例】
以下に本発明を、実施例、比較例を参照しつつ説明する。
実施例１
図１(a)に示す断面形状を有し、全体の高さが３００ｍｍ、本体部１０の厚みが４９ｍｍ、肉盛り部１４の面１４ａに形成した凸条１５の、前述した離間距離ｄ1が１０ｍｍ、幅ｗ1が５ｍｍ、高さｈ1が５ｍｍであるゴムガスケット１の実物大のモデル（全長１ｍ）を、繊維補強された加硫ゴムにて作製した。
【００４７】
比較例１
凸条１５を省略したこと以外は実施例１と同形状、同寸法のゴムガスケット１の実物大のモデル（全長１ｍ）を、同じ繊維補強された加硫ゴムによって作製した。
圧縮特性試験
つぎに、加圧プレスの可動盤と固定盤のそれぞれに固定して、その距離が２３５ｍｍとなるように互いに平行に配置された、取付面５１および被圧接面５２のモデルとしての、一対の鋼板間に、上記実施例、比較例のモデルのゴムガスケット１を、脚部１２、１２を折り畳んだ状態で挿入し、取付部１３、１３を、取付面５１側の鋼板に、図１に示す取り付け構造で取り付けて固定した。
【００４８】
次に、両端を密閉したゴムガスケット１の領域Ａ１内に、硬化性を有する流体Ｌとしてのモルタルを注入することで脚部１２、１２を伸長させて、図３(b)に示すように凸条１１、１１を被圧接面５２側の鋼板に当接させた後、モルタルを硬化させた。
次にこの状態から、加圧プレスの可動盤に固定された側の鋼板を、固定盤に固定された側の鋼板の方向へ移動させて、両鋼板によって、まず凸条１１、１１、次いで本体部１０を圧縮変形させつつ、鋼板間の距離（ｍｍ）と、その際に発生した反力（ｋＰａ）とを測定した。
【００４９】
結果を図５に示す。
図より、肉盛り部１４に凸条を形成した実施例１のゴムガスケットは、凸条を形成しなかった比較例１のゴムガスケットに比べて、より高い反力特性を示すことがわかった。そこで試験終了後に、ゴムガスケットの状態を観察したところ、実施例１は試験前と殆ど変化なかったが、比較例１は、脚部１２が流体Ｌの硬化物Ｌ′からはく離しているのが認められ、このことから、比較例１では圧縮時の本体部１０の肉逃げにより、反力が低下していたことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【図１】 同図(a)は、本発明のゴムガスケットの、実施の形態の一例を示す断面図、同図(b)は、上記例のゴムガスケットの要部である凸条の付近を拡大した拡大断面図、同図(c)は、上記凸条に代えて凹溝を形成したゴムガスケットの、上記凹溝の付近を拡大した拡大断面図である。
【図２】 同図(a)は、本発明のゴムガスケットの、実施の形態の他の例を示す断面図、同図(b)は、上記例のゴムガスケットの要部である凸条の付近を拡大した拡大断面図、同図(c)は、上記凸条に代えて凹溝を形成したゴムガスケットの、上記凹溝の付近を拡大した拡大断面図である。
【図３】 同図(a)〜(c)はそれぞれ、上記例のゴムガスケットを使用して、キーエレメント工法により、トンネルの最終接続を行う工程を示す部分拡大断面図である。
【図４】 キーエレメント工法における、沈埋トンネルの最終接続工程を説明する概略図である。
【図５】 本発明の実施例、比較例のゴムガスケットにおける、本体部の変形量と反力との関係を示すグラフである。
【図６】 同図(a)は、従来のゴムガスケットの一例を示す断面図、同図(b)(c)は、上記従来のゴムガスケットにおいて応力の逃げが発生する状態を説明する拡大断面図である。
【符号の説明】
１ ゴムガスケット
１０ 本体部
１２、１２ 脚部
１３、１３ 取付部
１５ 凸条
１６ 凹溝
Claims (5)
- 隣接する一対の構造物のうち、一方の構造物の被圧接面に圧接されて止水をする、厚肉平板状でかつ長尺の本体部と、
当該本体部から、圧接方向と反対方向である他方の構造物の、上記被圧接面と対向する取付面へ向けて、本体部の長さ方向に沿って延設された一対の薄板状の脚部と、
両脚部のそれぞれ先端から外方へ、脚部の長さ方向に沿って延設された一対の、取付面への取付部とを、
それぞれ弾性材料によって一体形成してなり、
両脚部を折りたたみ、また伸ばすことによって高さ方向に伸縮自在とされ、
上記取付部にて取付面に取り付けた状態で、両脚部、本体部および取付面で囲まれた領域に硬化性の流体を充てんして脚部を伸ばすことで、全体を高さ方向に伸長させながら、本体部を被圧接面に圧接させることによって、上記一対の構造物間を止水するゴムガスケットであって、
本体部、もしくは本体部と両脚部との角に設けた一対の肉盛り部の、他方の構造物の取付面に対向する面の、両脚部との隣接位置にそれぞれ、両脚部と離間させて、前記脚部の長さ方向に沿って平行に、流体の硬化物と係合する凸条または凹溝を形成したことを特徴とするゴムガスケット。 - 凸条の、隣接する脚部側の側端から、当該凸条が形成された面と、上記脚部の凸条側の面との交差位置までの、本体部の長さ方向と直交する方向の離間距離が２〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のゴムガスケット。
- 凸条の、本体部の長さ方向と直交する方向の最大幅が２〜７５ｍｍ、当該凸条が形成された面からの突出高さが２〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載のゴムガスケット。
- 凹溝の開口の、隣接する脚部側と反対側の側縁から、当該凹溝が形成された面と、上記脚部の凹溝側の面との交差位置までの、本体部の長さ方向と直交する方向の離間距離が２ｍｍ〜３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のゴムガスケット。
- 凹溝の開口の、本体部の長さ方向と直交する方向の幅が２ｍｍ以上、凹溝の、当該凹溝が形成された面からの凹入深さが２〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１または４記載のゴムガスケット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000265721A JP4456740B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | ゴムガスケット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000265721A JP4456740B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | ゴムガスケット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002070049A JP2002070049A (ja) | 2002-03-08 |
| JP4456740B2 true JP4456740B2 (ja) | 2010-04-28 |
Family
ID=18752947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000265721A Expired - Fee Related JP4456740B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | ゴムガスケット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4456740B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101754638B1 (ko) | 2015-10-07 | 2017-07-06 | 대룡공업주식회사 | Tbm 터널용 고수압 지수 가스켓 |
| CN112065404B (zh) * | 2020-09-15 | 2021-08-17 | 中国矿业大学(北京) | 一种应力-岩性-构造三因素时空耦合调控支护方法 |
-
2000
- 2000-09-01 JP JP2000265721A patent/JP4456740B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002070049A (ja) | 2002-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20080088096A1 (en) | Cast-in-place gasket for pipe joints | |
| CA2182430A1 (en) | Facing element for a stabilised earth structure | |
| JP2010090693A (ja) | 一連のプレキャスト要素を有している構造体のプレストレスシースセクションの接続方法、及びその接続システム | |
| JP4456740B2 (ja) | ゴムガスケット | |
| JP5944970B2 (ja) | オープンシールド工法 | |
| KR102092644B1 (ko) | 터널형 몰딩장치를 이용한 암거 구조물 시공 방법 | |
| JP3352407B2 (ja) | ゴムガスケット | |
| CN114008278A (zh) | 止水接头和安装止水接头的方法 | |
| JP4259952B2 (ja) | ゴムガスケットとそれを用いた沈埋函の接合構造 | |
| JP3838484B2 (ja) | 鋼管矢板の継手およびその施工法 | |
| JP4598731B2 (ja) | コンクリート函体 | |
| JP5822582B2 (ja) | 開渠ブロックおよびその継手構造 | |
| JP4316707B2 (ja) | ゴムガスケット | |
| JP2002030684A (ja) | ゴムガスケット | |
| JP4340880B2 (ja) | 鋼矢板及び該鋼矢板を用いた鋼矢板壁 | |
| CN223214578U (zh) | 一种桥梁水下浇筑体模板连接部位的密封结构 | |
| JP4074848B2 (ja) | 沈埋函の接合構造 | |
| JP2004285578A (ja) | 沈埋函の最終函および最終接合工法 | |
| CA2645681A1 (en) | Cast-in-place gasket for pipe joints | |
| JP2001193085A (ja) | ゴムガスケット | |
| JP3768146B2 (ja) | 鋼管矢板継手部の遮水構造 | |
| JP4829987B2 (ja) | 漏水防止用シール材およびその施工方法 | |
| JPS6243019Y2 (ja) | ||
| JPH0437121Y2 (ja) | ||
| JP2002187212A (ja) | 可とう継手の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070727 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090724 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091029 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091214 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100114 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100208 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130212 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140212 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |