JP4771704B2 - 埋設構造物の継手構造およびそれに用いる可撓継手 - Google Patents

Description

本発明は、複数の函渠を接続して形成される埋設構造物の継手構造、および、その継手構造に用いられる可撓継手に関する。

開削工法によって形成される共同溝、地下道路、地下鉄道などの埋設構造物は、通常、複数の函渠を連結したものであって、この函渠の連結部分には、可撓継手による止水が施されている。
可撓継手を用いた埋設構造物の連結構造としては、特許文献１に示すように、例えば、隣接する函渠８０ａ，８０ｂの接続部分に一対の金属枠体８２を配置し、この金属枠体８２と、函渠８０ａ，８０ｂを形成するコンクリートに埋設されたアンカーボルト８３とで、断面略Ω状の可撓継手（止水ゴム）８１を締着してなる連結構造が挙げられる（本願の図８参照）。なお、本願の図８中の符号８４は目地材を示しており、符号８５は開渠を埋め戻した土砂を示している。

また、同文献に示すように、例えば、止水板８７と呼ばれるゴム部材の一対のアーム部８８を、隣接する２つの函渠８６ａ，８６ｂのそれぞれに埋設させてなる連結構造も知られている（本願の図９参照）。
特開２００２−１６７７８９号公報（図１２、図１３）

しかし、図８に示す継手構造では、止水機能に優れているものの、金属枠体、ボルトなどの部品数が多くなり、コストがかかる。一方、図９に示す継手構造に用いられる止水板８７は、コスト面で優れているものの、例えば、コンクリートを打設する際にアーム部８８が折れ曲がって、函渠内に完全に埋設されないといった不具合を生じることがあり、これが原因となって漏水を生じることがある。

そこで、本発明の目的は、簡易な構造で、優れた止水機能を発揮することのできる埋設構造物の継手構造と、かかる継手構造を形成するのに適した新規な可撓継手とを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、
（１） 互いに隣接して埋設される２つの函渠を、各函渠の開口端間に可撓継手を掛け渡して接続する継手構造であって、
前記可撓継手は、前記開口端の外周側端縁に配置される環状の止水部と、前記止水部の前記開口端内周側から前記函渠の外周方向に向かって延び、ついで前記函渠の接続方向において互いに離間するように延びる、前記可撓継手の取り付け時に前記止水部の側面に押し当て可能な形状をした伸縮自在な環状かつ一対のアーム部とを、弾性材料で一体的に形成してなり、
前記止水部は、周方向に延びる空洞を有しており、前記空洞に対し、前記開口端の外周側から内周側へと向かう方向において対向する内壁部が、前記函渠を形成するコンクリートと直接に接触しているとともに、前記止水部は、前記アーム部の付け根部分に土圧・水圧が集中するように、空洞より外周側の領域の、前記外周側から内周側へと向かう方向の厚みが、前記接続方向の中央から前記両側に隣接する部分に向かってそれぞれ次第に厚くなっており、
前記アーム部の先端は、前記函渠の外周面と前記函渠を覆う土砂との間に挟まれていることを特徴とする、埋設構造物の継手構造、
（２） 前記止水部の、前記開口端の外周側から内周側へと向かう方向の厚みが、前記接続方向の中央から両側方に向かってそれぞれ次第に薄くなるように、前記止水部の内周面に勾配が形成されていることを特徴とする、前記（１）に記載の埋設構造物の継手構造、
（３） 前記空洞の、前記開口端の外周側から内周側へと向かう方向の幅が、前記接続方向の両側方から中央に向かってそれぞれ次第に大きくなっていることを特徴とする、前記（１）または（２）に記載の埋設構造物の継手構造、
（４） 前記内壁部の硬さが、デュロメータ硬さ（タイプＡ）で７０以上であることを特徴とする、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の埋設構造物の継手構造、
（５） 前記止水部のうち、前記内壁部に対して前記接続方向両側に隣接する部分の硬さが、デュロメータ硬さ（タイプＡ）で５０以下であることを特徴とする、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の埋設構造物の継手構造、
（６） 前記止水部の前記接続方向の両端部において、前記止水部の内周側端縁から外周側へと延びる易剥離部を有することを特徴とする、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の埋設構造物の継手構造、
（７） 前記アーム部の先端に、前記開口端内周側に向かって延びる突起が形成されていることを特徴とする、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の埋設構造物の継手構造、
（８） 前記突起が、周方向に間隔をおいて形成されていることを特徴とする、前記（７）に記載の埋設構造物の継手構造、
（９） 互いに隣接して埋設される２つの函渠を、各函渠の開口端間に掛け渡されて、前記２つの函渠の継ぎ目に沿って延びる可撓継手であって、
内部に、長手方向に延びる空洞を有する止水部と、前記止水部の前記開口端内周側から前記函渠の外周方向に向かって延び、ついで前記函渠の接続方向において互いに離間するように延びる、前記可撓継手の取り付け時に前記止水部の側面に押し当て可能な形状をした伸縮自在な一対のアーム部と、を弾性材料で一体的に形成してなり、
前記止水部は、前記アーム部の付け根部分に土圧・水圧が集中するように、空洞より外周側の領域の、前記外周側から内周側へと向かう方向の厚みが、前記接続方向の中央から前記両側に隣接する部分に向かってそれぞれ次第に厚くなっていることを特徴とする、可撓継手、
を提供する。

本発明においては、可撓継手の止水部が、その内部に、長手方向に延びる空洞を有していることから、止水部の外周側にかかる土圧・水圧は、止水部の外周面側から空洞に挟んで対向する内壁部に対して、直接的には作用せず、内壁部に対して、函渠の接続方向両側に隣接する部分に集中して作用することになる。その結果、本発明によれば、函渠に対する止水部の接触圧を、上記内壁部に対して、函渠の接続方向両側に隣接する部分において局部的に大きくすることができ、止水部に、いわゆる、セルフシール機能を付与することができる。

本発明の実施の形態を、添付図面を参照しつつ説明する。
図１（ａ）は、本発明の埋設構造物の継手構造に係る第１の実施形態を示す断面図であって、同図（ｂ）は、埋設構造物全体の接続状態を示す部分切欠斜視図である。なお、図１（ｂ）中の円内を拡大して図示したのが、同図（ａ）である。図２は、止水部１１に土圧・水圧Ｐがかかった場合において、函渠２０ａ，２０ｂに対して止水部１１の接触圧Ｐ’が作用する部位を示す説明図である。また、図３（ａ）は、本発明の可撓継手に係る第１の実施形態を示す断面図、同図（ｂ）は、側面図である。図４、図５および図６は、隣接する２つの函渠間の位置に相対的なずれが生じた場合を示す断面図である。図７は、図１に示す第１の実施形態の施工手順を示す説明図である。

図１に示す埋設構造物の継手構造は、互いに隣接して埋設される２つの函渠２０ａ，２０ｂの開口端間に、可撓継手１０を掛け渡して配置した状態を示している。
可撓継手１０は、
（ａ）函渠の開口端の外周側Ｏ端縁に配置される環状の止水部１１と、
（ｂ）止水部１１の上記開口端内周側Ｉ（すなわち、環状である止水部１１自体の内周側Ｉ）から、前記函渠の接続方向の外方に向かって延び、ついで前記函渠の接続方向ｙにおいて互いに離間するように延びる、前記可撓継手の取り付け時に前記止水部の側面に押し当て可能な形状をした伸縮自在な環状かつ一対のアーム部１５と
を、弾性材料で一体的に形成したものである。

可撓継手１０を形成する弾性材料は、特に限定されず、可撓継手の形成材料として公知の、種々のゴム、エラストマーなどが挙げられる。具体的には、例えば、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ターポリマー（ＥＰＴ）などが挙げられる。
止水部１１は、その周方向ｚ（長手方向）に延びる空洞１２を備えている。
空洞１２は、函渠を構築するためのコンクリートの打設時においてコンクリートが流入しないように、閉じられた空間となっていること以外は、特に限定されないが、好ましくは、空洞１２の大きさが、函渠の開口端の外周側Ｏ（すなわち、環状である止水部１１自体の外周側Ｏ）から止水部１１に対して、大きな土圧・水圧Ｐがかかった場合であっても、止水部１１の撓みによって押し潰されることがない程度であることが求められる。

また、空洞１２が押し潰されることがないように、函渠の開口端の外周側Ｏから内周側Ｉへと向かう方向（すなわち、止水部１１自体の外周側Ｏから内周側Ｉへと向かう方向）ｘでの空洞１２の幅は、函渠の接続方向ｙの両側方（幅Ｗｓ）から、接続方向ｙの中央（幅Ｗｃ）に向かって、それぞれ次第に大きくなるように設定されている。
止水部１１のうち、空洞１２に対して、上記外周側Ｏから内周側Ｉへと向かう方向ｘにおいて対向する内壁部１３は、後述するように、函渠２０ａ，２０ｂを形成するためにコンクリートを打設する際に、堰板として用いられる。

内壁部１３の硬さは、特に限定されないが、コンクリートを打設する際の荷重によって空洞１２が押し潰されることがないように、デュロメータ硬さ（タイプＡ；ＪＩＳ Ｋ６２５３）で７０以上であることが好ましい。内壁部１３の硬さは、より好ましくは、７５以上であり、さらに好ましくは、８０〜８５である。
止水部１１は、空洞１２より外周側Ｏの領域の、前記外周側Ｏから内周側Ｉへと向かう方向ｘの厚みが、前記接続方向ｙの中央から、内壁部１３に対して、函渠の接続方向ｙの両側に隣接する部分（アーム部の付け根部分；以下、「付け根部」ということがある。）１４に向かってそれぞれ次第に厚くなっている。
これにより前記付け根部１４には、図２に示すように、止水部１１の外周側Ｏにかかる土圧・水圧Ｐが集中して作用し、函渠２０ａ，２０ｂに対する接触圧Ｐ’は、付け根部１４において局部的に大きくなっている。また、これにより、第１の実施形態に係る可撓継手１０によれば、可撓継手の外側から作用する土圧・水圧Ｐを利用して、セルフシールによる止水機能を発揮することができる。

内壁部１３に対して、函渠の接続方向ｙの両側に隣接する部分（付け根部）１４の硬さは、特に限定されないが、コンクリートと可撓継手１０を形成するゴムやエラストマーとの間には、止水機能を低下させる原因となる小さなエア溜りなどの微細な凹凸が存在しており、止水機能をより一層向上させるには、これらの微細な凹凸に付け根部１４のゴムを食い込ませることが好ましいことから、付け根部１４の硬さは、デュロメータ硬さ（タイプＡ；ＪＩＳ Ｋ６２５３）で５０以下であることが好ましい。付け根部１４の硬さは、より好ましくは、４０以下であり、さらに好ましくは、３０〜１０である。

止水部１１の、外周側Ｏから内周側Ｉへと向かう方向ｘの厚みは、函渠の接続方向ｙの中央（厚さＴｃ）から両側方（厚さＴｓ）に向かって、それぞれ次第に薄くなるように、止水部１１の内周面１１ａに勾配が形成されている。
止水部１１の内周面１１ａに勾配を設けることによって、函渠２０ａ，２０ｂを形成するためにコンクリートを打設した場合に、止水部１１の内周面１１ａに空気溜りが生成することを抑制することができる。しかも、上記勾配を形成することによって、函渠２０ａ，２０ｂの境界面にも、勾配が形成されて、内壁部１３が函渠２０ａ，２０ｂに沿ってずれ動くことになる。その結果、地震などによる地盤の変動後に、可撓ゴム継手１０にかかる土圧・水圧Ｐは、止水部１１の付け根部１４に集中して、函渠２０ａ，２０ｂに作用することになり、セルフシールによる止水機能を十分に発揮することができる（図４参照）。

図５は、後述する易剥離部１６を有しない可撓継手において、図４に示す場合と同様の地盤変動が生じた場合を示している。この場合においても、地震などによる地盤の変動後に可撓ゴム継手１０にかかる土圧・水圧Ｐは、止水部１１の付け根部１４に集中して、函渠２０ａ，２０ｂに作用することから、セルフシールによる止水機能を十分に発揮できる。

なお、図６に示すように、堰板として兼用される止水部１１’の内周面１１ａに勾配を設けていない場合には、函渠２０ａ，２０ｂの境界面にも勾配が形成されないことから、地盤の変動後において可撓ゴム継手１０にかかる土圧・水圧Ｐは、止水部１１の付け根部１４だけでなく、空洞１２が押しつぶされた部分の内壁部１３からも、函渠２０ａ，２０ｂへと作用することになる。すなわち、可撓ゴム継手を介して、函渠２０ａ，２０ｂにかかる接触圧Ｐ’が、止水部の付け根部１４と内壁部１３とに分散することになり、その結果、セルフシールによる止水機能が低下するおそれがある。

アーム部１５は、その先端を、それぞれ、函渠２０ａ，２０ｂの外周面と、前記函渠を覆う土砂２２との間に挟んだ状態で配置されている。アーム部１５の先端に突起１７を備える場合には、函渠２０ａ，２０ｂの外周面と土砂２２との間から、アーム部１５が脱落することをより確実に防止することができる。
突起１７が、可撓継手１０の周方向（長手方向）ｚに連続して設けられている場合は、コンクリートの打設時に、突起１７の近傍において、空気溜りを形成させ易いという不具合があるものの、可撓継手１０の周方向（長手方向）ｚに間隔をおいて突起１７を配置した場合（図３（ｂ）参照）には、空気溜りの発生を抑制することができる。

アーム部１５は、図３（ａ）に示すように、止水部１１の開口端内周側Ｉから函渠２０ａ，２０ｂの外周方向に向かって延び、ついで函渠２０ａ，２０ｂの接続方向ｙの外方に向かって、延びるものであるが、アーム部１５と止水部１１との間にあらかじめ土砂などが侵入すると、地盤の変位に対してアーム部１５などが伸びる余裕を確保できなくなるという不具合が生じる。そこで、図に示すように、可撓継手１０の取り付け時に前記止水部１１の側面に押し当て可能な形状として可撓継手１０を実際に取り付ける際には、アーム部１５を止水部１１の側面に押し当てることにより、アーム部１５と止水部１１との間に土砂などが侵入しないようにする。

止水部１１のうち、函渠２０ａ，２０ｂの接続方向ｙの両端部には、止水部１１の内周１１ａ側端縁から外周１１ｂへと延びる易剥離部１６が形成されている。それゆえ、例えば、図４に示すように、地震などによって地盤が変動して、函渠２０ａ，２０ｂ同士の相対位置に、アーム部１５の伸縮だけでは対応できない程度のずれが生じた場合であっても、易剥離部１６が剥離して、止水部１１の接続方向ｙの中央（空洞１２周辺）と、アーム部１５との間隔を広くとることができ、止水機能を維持することができる。

易剥離部１６を形成するゴム材料は、これに限定されないが、例えば、引裂強さを低下させた天然ゴム、ＥＰＴ、ブチルゴムなどが挙げられる。また、可撓継手１０を加硫成形する際に、あらかじめ、セロファン、ポリエチレンなどの離型シートを挿入してから、加硫成形することによって、上記離型シートの挿入部位を易剥離部１６とすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る可撓継手１０は、止水部１１の内壁部１３、付け根部１４、易剥離部１６および止水部１１のその他の部分、ならびに、アーム部１５のそれぞれの部分に応じた、種類の異なるゴム材料（例えば、未加硫状態で、あらかじめシート状に成形されたもの）を、金型内に敷き詰めた後、プレス加硫機などによって加硫し、冷却後脱型することによって、一体成形することができる。なお、空洞１２は、止水部１１の外周１１ｂ部分を形成するゴム材料と、内壁部１３や付け根部１４を形成するゴム材料との間に、あらかじめ空洞１２の形状に応じた金型を介在させておき、可撓継手１０の加硫成形後に、止水部１１から上記金型を抜き取ることにより、形成することができる。

図１に示す埋設構造物の継手構造は、例えば、下記の手順で形成することができる。まず、図７（ａ）に示すように、可撓継手１０の一方のアーム部１５を、止水部１１側に押し当てた状態で、ボルト２４などの手段を用いて、型枠２３に仮止めする。そして、この状態で、コンクリートを打設して、函渠２０ａを形成する（図７（ａ）参照）。次に、型枠２５に代えて、目地材２１を配置し、さらに、上記の場合と同様にしてコンクリートを打設して、函渠２０ｂを形成する（図７（ｂ）参照）。こうして両側の函渠２０ａ，２０ｂを形成した後、型枠２３や仮止め用のボルト２４を除去することによって、図１に示す継手構造を得ることができる。

埋設構造物の継手構造を形成する際には、例えば、施工現場において、２以上の可撓継手１０を、その長手方向ｚにて互いに加硫接着すればよい。これにより、可撓継手１０が、その周方向（長手方向）ｚに連続した一体物となることから、止水機能をより一層向上させることができる。
本発明は、以上の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲において、種々の設計変更を施すことが可能である。

（ａ）は、本発明の埋設構造物の継手構造に係る第１の実施形態を示す断面図であって、（ｂ）は、埋設構造物全体の接続状態を示す部分切欠斜視図である。 図１に示す継手構造において、可撓継手１０の止水部１１にかかる土圧・水圧Ｐと、函渠２０ａ，２０ｂに対する止水部１１の接触圧Ｐ’との関係を示す説明図である。 （ａ）は、本発明の可撓継手に係る第１の実施形態を示す断面図であって、（ｂ）は、その側面図である。 図１に示す継手構造において、隣接する２つの函渠間の位置に相対的なずれが生じた場合を示す断面図である。 隣接する２つの函渠間の位置に相対的なずれが生じた場合において、可撓継手の変形状態の一例を示す断面図である。 隣接する２つの函渠間の位置に相対的なずれが生じた場合において、可撓継手の変形状態の他の例を示す断面図である。 図１に示す継手構造の施工手順を示す説明図である。 従来の埋設構造物の継手構造を示す断面図である。 従来の埋設構造物の継手構造を示す断面図である。

１０ 可撓継手
１１ 止水部
１２ 空洞
１３ 内壁部
１５ アーム部
１６ 易剥離部
１７ 突起
２０ａ，２０ｂ 函渠
２２ 土砂
Ｐ 土圧・水圧
Ｐ’ 接触圧
ｘ 開口端の外周側から内周側へと向かう方向
ｙ 接続方向
ｚ 周方向

Claims (9)

1. 互いに隣接して埋設される２つの函渠を、各函渠の開口端間に可撓継手を掛け渡して接続する継手構造であって、
   前記可撓継手は、前記開口端の外周側端縁に配置される環状の止水部と、前記止水部の前記開口端内周側から前記函渠の外周方向に向かって延び、ついで前記函渠の接続方向において互いに離間するように延びる、前記可撓継手の取り付け時に前記止水部の側面に押し当て可能な形状をした伸縮自在な環状かつ一対のアーム部とを、弾性材料で一体的に形成してなり、
   前記止水部は、周方向に延びる空洞を有しており、前記空洞に対し、前記開口端の外周側から内周側へと向かう方向において対向する内壁部が、前記函渠を形成するコンクリートと直接に接触しているとともに、前記止水部は、前記アーム部の付け根部分に土圧・水圧が集中するように、空洞より外周側の領域の、前記外周側から内周側へと向かう方向の厚みが、前記接続方向の中央から前記両側に隣接する部分に向かってそれぞれ次第に厚くなっており、
   前記アーム部の先端は、前記函渠の外周面と前記函渠を覆う土砂との間に挟まれていることを特徴とする、埋設構造物の継手構造。
2. 前記止水部の、前記開口端の外周側から内周側へと向かう方向の厚みが、前記接続方向の中央から両側方に向かってそれぞれ次第に薄くなるように、前記止水部の内周面に勾配が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の埋設構造物の継手構造。
3. 前記空洞の、前記開口端の外周側から内周側へと向かう方向の幅が、前記接続方向の両側方から中央に向かってそれぞれ次第に大きくなっていることを特徴とする、請求項１または２に記載の埋設構造物の継手構造。
4. 前記内壁部の硬さが、デュロメータ硬さ（タイプＡ）で７０以上であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の埋設構造物の継手構造。
5. 前記止水部のうち、前記内壁部に対して前記接続方向両側に隣接する部分の硬さが、デュロメータ硬さ（タイプＡ）で５０以下であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の埋設構造物の継手構造。
6. 前記止水部の前記接続方向の両端部において、前記止水部の内周側端縁から外周側へと延びる易剥離部を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の埋設構造物の継手構造。
7. 前記アーム部の先端に、前記開口端内周側に向かって延びる突起が形成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の埋設構造物の継手構造。
8. 前記突起が、周方向に間隔をおいて形成されていることを特徴とする、請求項７に記載の埋設構造物の継手構造。
9. 互いに隣接して埋設される２つの函渠を、各函渠の開口端間に掛け渡されて、前記２つの函渠の継ぎ目に沿って延びる可撓継手であって、
   内部に、長手方向に延びる空洞を有する止水部と、前記止水部の前記開口端内周側から前記函渠の外周方向に向かって延び、ついで前記函渠の接続方向において互いに離間するように延びる、前記可撓継手の取り付け時に前記止水部の側面に押し当て可能な形状をした伸縮自在な一対のアーム部と、を弾性材料で一体的に形成してなり、
   前記止水部は、前記アーム部の付け根部分に土圧・水圧が集中するように、空洞より外周側の領域の、前記外周側から内周側へと向かう方向の厚みが、前記接続方向の中央から前記両側に隣接する部分に向かってそれぞれ次第に厚くなっていることを特徴とする、可撓継手。

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