JP4773745B2 - マンホール用耐震継手装置 - Google Patents

Description

本発明は、円形又は角形等のマンホール（組立人孔又は現場打ち人孔）と流水管路等を構成する管体とをフレキシブルな耐震化構造にて接続するための耐震継手装置に係り、詳しくは地震や地盤の不等沈下等に伴う地殻変動によりマンホールとこれに接続する管体とに相対変形が生じても管体に損傷を与えることなく、更にマンホールに対する管体の止水性とその離脱防止性を兼ねる円筒形状の可撓性継手を備える耐震継手装置に関する。

従来の耐震継手装置は、一端側が管体の端部外周面にバンド止めによって締着接続され、他端側がマンホールの周壁に開口される削孔の内周面に沿って圧着により固定される可撓性継手と、この継手の他端側を削孔の内周面に拡張によって圧着させる拡張バンドとで構成されている（例えば特許文献１参照）。

即ち、この従来装置は、拡張バンドを径方向に拡張させることにより、可撓性継手の他端側をその内周面側からマンホールの削孔内周面に拡張圧着させて止水性と曲げ応力吸収、そして離脱防止性を兼ねた耐震継手構造にて管体をマンホールに接続するようにしていた。

ところで、円形マンホールの削孔は、円形マンホールの周壁曲面形状に沿って開口されることから、可撓性継手を削孔の曲面開口形状に沿わせて該削孔の内周面全周における孔内面幅全体に対して確実に圧着させることが、前述の止水性と離脱防止性を図る上で重要である。

しかし、上記した従来装置の拡張バンドでは可撓性継手を削孔の内周面全周における孔内面幅全体に対して均一に圧着させることが困難である。
即ち、従来装置の拡張バンドは、管体の軸芯（管芯）に対して直行する方向に直線的で円周方向に同一幅の帯リング形状であることから、円形マンホールの周方向における削孔の前記孔内面幅が他の内周面部分に比べて最も広くなる真横方向の最大幅部分を削孔の軸芯を通って直線的に結ぶように描かれる削孔の直径線が、円形マンホールの壁厚さ（削孔の孔内面幅）内から円形マンホールの内側に飛び出す。

この様に、削孔の内周面方向において孔内面幅が最も広くなる最大幅部分を横に結ぶ削孔の直径線が内側に飛び出すこと場合には当然のことながら拡張バンドをも孔内面幅内から外れた状態で可撓性継手の内側に内在されることとなり、そのために、可撓性継手を削孔の内周面全周における孔内面幅全体に対して確実且つ均一に圧着させることが困難となり、止水効果が得られなくなることになる。
これは、円形マンホールの内側半径に対して管体の管径が大径になればなるほど顕著に現れるものであった。例えば内側半径が450mmの１号人孔にφ300mm以上、また内側半径が600mmの２号人孔にφ400mm以上、更に内側半径が750mmの３号人孔にφ600mm以上の口径の管体を止水性と離脱防止性とを有する耐震継手構造にて接続することは従来装置の拡張バンドでは不可能であった。

また、従来装置では別途の油圧式拡張装置を用いて拡張バンドを拡張させるために、拡張作業が大掛かりな作業となるなどから、施工コストの高騰を招く等の問題があった。

特許第３４２６４３５号公報

本発明が解決しようとする課題は、マンホールの削孔に、流水管路等を構成する管体をフレキシブルな耐震化構造にて接続する耐震継手装置であって、削孔の内周面に可撓性継手を圧着固定するための拡張作業が大掛かりな装置等を使用することなく行うことができる拡張手段を備えるマンホール用耐震継手装置を提供することにある。
また、他の課題としては、マンホールの周壁形状や管体の接続方向性等に応じて開口される削孔の開口形状問わずに、そして管体の管径問わずに削孔の内周面に沿わせてその孔内面幅全体に可撓性継手を均一且つ確実に圧着固定し得るように開発された拡張手段を備えるマンホール用耐震継手装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、請求項１では、マンホールの削孔に、流水管路等を構成する管体をフレキシブルな耐震化構造にて接続する耐震継手装置であって、
一端側が管体の端部側外周に締着され、他方側が削孔の内周面に沿って圧着状態で固定される円筒形状の可撓性継手本体と、該継手本体の他端側内部に内在され、該他端側を削孔の内周面全体に圧着させるようにその内周面側から拡張変形させる拡張手段とで構成され、
上記拡張手段は、上記削孔の孔径に相当する外径を有する略リング筒状でその筒方向一端開口縁を、マンホールの内壁側における前記削孔の開口縁形状に沿わせた形状に形成すると共に、少なくとも周方向一ヶ所を略楔形状に切断分離せしめて当該分離部分を拡張部と成した鋼製スリーブと、該鋼製スリーブの前記拡張部の両楔形縁部に、スライド係合せしめた状態で同楔形縁部間に圧入装着することにより、該楔形縁部間を漸次離間せしめる方向に拡開する略台形形状のファスナー金具とを備え、
上記ファスナー金具は、拡張幅を変える複数個の駒片からなり、拡張幅が狭い駒片から１乃至数個を鋼製スリーブの拡張部に順次に圧入装着せしめ、該鋼製スリーブを径方向に徐々に拡張ことにより、継手本体を削孔の孔内面に圧接密着させるようにしたことを特徴とするマンホール用耐震継手装置にある。

上記マンホールの形状は、円形、角形の何れでも良く、円形マンホールの場合は同マンホールの径に対して管体の管径が大径管であればある程、有効であり、また、角形マンホールの場合には周壁に対して管体が斜めに接続される場合に有効になる。
また、鋼製スリーブに対する拡張部は、周方向一ヶ所に限らず２ヶ所、つまり、鋼製スリーブを周方向に対称２分割せしめた分割タイプとして、２ヶ所の拡張部にファスナー金具を夫々圧入装着しスライドさせて鋼製スリーブを径方向に拡張させるようにするも良い。この様に鋼製スリーブを２乃至３分割するなどの分割タイプすることで、例えば運搬や移動が容易となり、また、φ1000mm位の大径管の管体によるマンホールの削孔と耐震継手構造による接続が可能となる。
更に、本発明では、拡張幅を変える複数個の駒片でファスナー金具を構成し、拡張幅が狭い駒片から１乃至数個を鋼製スリーブの拡張部に順次に圧入装着せしめることで、鋼製スリーブを径方向に徐々に拡張せしめるようにすることが好適なものとなる。

また、上記拡張部を覆うようにカバーを備え、ファスナー金具の継手本体との接触を防いでファスナー金具のスライドによる拡張部の拡開が速やかに行なわれるようすることが好適なものとなる（請求項２）。

また、請求項３では、上記マンホールが円形を成し、鋼製スリーブの筒方向一端開口縁を、円形マンホールの周壁曲面に沿って開口される削孔のマンホール内壁側の曲面開口縁形状に沿わせた湾曲形状に形成して、継手本体の他端側を削孔の内周面全周の孔内面幅全体に均一に圧接密着させるようにしたことを特徴とするマンホール用耐震継手装置にある。
この場合、上記鋼製スリーブに設ける拡張部の位置は、円形マンホールの削孔における孔内面壁幅が最大幅となる位置と対応する最大幅部分に備えることが好適なものとなる（請求項４）。

本発明によれば、一端側が管体の端部に締着される可撓性継手本体の他端側をその内側から径方向に拡張変形せしめてマンホールの削孔の内周面に圧着保持させるために、継手本体内に内在される拡張手段の鋼製スリーブを径方向に拡張させる拡張作業を、鋼製スリーブの少なくとも周方向一ヶ所に設けた拡張部へのファスナー金具の圧入装着によるスライドによって鋼製スリーブを径方向に拡張せしめて行うようにしたことで、従来装置のように、油圧式拡開装置等を用いるなどの大掛かりな段取りを必要とせずに、例えばハンマー等を用いてファスナー金具を拡張部に打ち込み圧入により装着すると言った容易な作業によって可撓性継手本体を削孔の内周面に圧着保持させることができる。
即ち、鋼製スリーブの拡張方法が、テーパー両辺縁を有するファスナー金具による圧入であることで、比較的に小さな力で鋼製スリーブを拡張せしめる方向に前記拡張部の両楔形縁部間を漸次離間せしめることができ、これにより、油圧式拡開装置等の特殊工具等を必要とせず、鋼製スリーブを径方向に拡張することができる。
従って、拡張作業の効率化、つまり、耐震化施工性の効率化が図られることで、工期の短縮化と、コストの削減が期待できる。

また、本発明によれば、上記した作用に加えて、鋼製スリーブの筒方向一端開口縁を、マンホール内壁側の削孔の開口縁形状に沿わせた形状に形成して、継手本体の他端側を拡張により削孔の内周面に圧着変形させるようにしたことで、削孔の内周面全周におけるその孔内面幅全幅に対して継手本体の他端側を均一且つ確実に圧着保持させることができる。
これにより、マンホールの周壁形状や管体の接続方向等に応じてマンホールの周壁に開口される削孔の開口形状を問わず、例えば円形マンホールの周壁曲面形状に沿って開口される削孔の曲面開口形状に沿わせたその内周面全周における孔内面幅全体に継手本体を均一且つ確実に圧着保持させて高い止水性と離脱防止性を備えたフレキシブルな耐震化構造で管体をマンホールに接続することができる。

また、本発明によれば、上記した作用に加えて、鋼製スリーブの拡張部に圧入装着せしめてスライドさせるファスナー金具を、拡張幅を変える複数個の駒片から構成して、拡張部に拡張幅が狭い駒片から１乃至数個を順次に圧入装着させ、鋼製スリーブを径方向に拡張せしめて継手本体を削孔の内周面に圧着保持させる必要個数のみを拡張部に圧入残存させるようにしたことで、拡張幅が異なる駒片を選択することにより、例えば継手本体を拡張変形されるための鋼製スリーブの拡張力や継手本体の拡張度合い等に応じた拡張作業にて継手本体を削孔の内周面に、より一層安定させた状態で圧着保持させることができる。

本発明の最良の実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。

図１は、本発明の耐震継手装置による耐震継手構造の実施形態の一例を示し、図において、Ａは円形マンホール、Ｂは管体であり、円形マンホールＡの周壁A-1曲面に沿って開口される削孔１に、管体Ｂの端部を可撓性継手本体２と拡張手段３とによってフレキシブルな耐震継手構造に接続している。

円形マンホールＡは、例えば内側半径が450mmの１号人孔、内側半径が600mmの２号人孔、内側半径が750mmの３号人孔等の組立人孔又は現場打ち人孔であり、その周壁A-1に削孔１が開口されている。
削孔１は、管体Ｂの管径に応じた孔径、例えば管径がφ300mmである場合にはφ420mmの孔径にて円形マンホール（１号人孔）の周壁A-1に開口され、一端側が管体Ｂの端部側外周面にバンド４止めによって締着接続される継手本体２の他端側が、拡張手段３により拡張保持された状態で接続されるようにしている。

管体は、流水管路等を構成するヒューム管や推進管等であり、推進工法によって円形マンホールＡが設置構築される設置立坑（中間立坑等）まで順次に接続推進させた後に、削孔に接続される。

継手本体２は、ゴム材やその他の可撓性を有する材料によって内径が管体Ｂの管径に相当する適宜の厚さと長さ（幅）を有する円筒形状に形成されるものであり、その一端側が管体Ｂの端部側外周面にバンド４止めによって締着接続されると共に、他端側は削孔１の内周面に拡張手段３によって仮止め状態に拡張圧着された後に、削孔１から円形マンホールＡの壁内側に飛び出る部分が拡張手段３の後述する鋼製スリーブ3-1の一端湾曲縁形状や削孔１の曲面開口縁形状、つまり円形マンホールＡの周壁A-1曲面に沿ってカッターナイフ等で切断仕上げされるようになっている。尚、この継手本体２は型を用いて円筒形に成形したもの、或いは平板帯を所定長さに切断し、それを円形に巻いて端部同士を接着して円筒形状に形成したものなど、何れでもよい。

上記拡張手段３は、継手本体２をその内側から拡張せしめて削孔１の内周面に継手本体２を圧着保持する鋼製スリーブ3-1と、この鋼製スリーブ3-1の後述する拡張部５にスライド係合せしめた状態で圧入装着されることにより、該鋼製スリーブ3-1を径方向に拡張せしめるファスナー金具3-2とで構成されている。

鋼製スリーブ3-1は、削孔１の孔径に相当する外径で適宜の長さ（幅）を有する略リング筒状に形成されると共に、その周方向の少なくとも一ヶ所に拡張部５を備えている。
そして、この鋼製スリーブ3-1は図示のように、その一端開口縁を、削孔１の曲面開口縁形状に沿わせた湾曲形状に形成すると共に、円形マンホールＡの壁厚さＴに相当する削孔１の孔内面幅Ｌ1に位置する鋼製スリーブ3-1の筒幅Ｌ3を、前記孔内面幅Ｌ1と同じ幅に形成することで、削孔１に挿し込み内在させた状態において円形マンホールＡの壁内側から飛び出すことなく、周壁A-1曲面に沿って略面一になるようにしている。

拡張部５は、削孔１の内周面における前記孔内面幅Ｌ1等に比べて最大幅の孔内面幅Ｌ2となる削孔１の内周面に位置する鋼製スリーブ3-1の周方向一ヶ所に形成される。即ち、一端開口縁が前述のように湾曲縁形状に形成されることで筒幅Ｌ4が最大幅となる鋼製スリーブ3-1の左右２ヶ所の内、そのいずれか一方側部分を略楔形状に切断分離せしめて当該分離部分に備えられるようにしている。
この様に、ファスナー金具3-2を圧入装着せしめて鋼製スリーブ3-1を径方向に拡張するための拡張部５を、鋼製スリーブ3-1の最大筒幅Ｌ4部分に設けることによって、鋼製スリーブ3-1を径方向に拡張させるに際して、拡張部５からの拡張力を鋼製スリーブ3-1全体の径方向に均一に伝達されることができる。これにより、削孔１の内周面に対して継手本体２を均一な拡張変形によって圧着保持させることができる。

そして、この拡張部５の両楔形縁部（ファスナレール部）5-1は、拡張部５の全長に形成されることなく、鋼製スリーブ3-1の筒方向他端開口縁側におけるその終端側において解放させたファスナー離脱部６と成し、当該脱落部６までスライドされてきたファスナー金具3-2の後述する駒片3-20〜3-23の何れかが拡張部５から取り外されるようにしている。

ファスナー金具3-2は、継手本体２内に内在されて該継手本体２と共に削孔１に挿し込まれる鋼製スリーブ3-1の拡張部５に圧入装着されてスライドされることで、該拡開部５の両楔形縁部5-1間を漸次離間せしめる方向に拡開する。つまり、鋼製スリーブ3-1を径方向に漸次拡張せしめるものであり、適宜の幅で両辺縁をテーパー縁とする略大径形状に形成されると共に、テーパー両辺縁に、拡張部５の両楔形縁部5-1にスライド自在に係合させる係合部７を備えている。

そして、このファスナー金具3-2は、拡張幅を変える複数個の駒片、本例では先細状の先頭駒片3-20と、この先頭駒片3-20に後続させて順次にスライド係合させながら圧入装着する３枚の後続駒片3-21〜3-23からなり、夫々のテーパー両辺縁には係合部７が備えられている。
このファスナー金具3-2の形態としては特に限定されるものでないが、図５及び図６に示す形態等が挙げられる。

図中８は、拡張部５を覆うように、鋼製スリーブ3-1と継手本体２との間に内在されて備えられるカバーであり、ファスナー金具3-2の継手本体２との接触を防いでファスナー金具3-2のスライドによる拡張部５の拡開が速やかに行なわれるようしている。
このカバー８は、拡張部５が備えられている鋼製スリーブ3-1の最大筒幅Ｌ4に相当する長さで、拡張部５を完全に覆う幅を有する大きさに形成されると共に、その一辺縁には鋼製スリーブ3-1の一端縁開口縁に衝合係止させる係止爪8-1が内向き状に折り曲げ形成されている。

係止爪8-1は、図示のように、拡張部５の拡開開口部（ファスナー装着口）を除くカバー８の両側に形成されて、ファスナー金具3-2の圧入スライド時において移動しないように鋼製スリーブ3-1の一端開口縁に衝合係止させるようにしている。

尚、図示を省略しているが、カバー８は拡張部５を跨ぐように鋼製スリーブ3-1のいずれか一方の解放端に溶着やその他の固着手段により取り付けて、鋼製スリーブに備えておくも良く、任意である。また、カバー８の内面等に鋼製スリーブ3-1の拡張を示す目盛り等を備えておいて、目盛りによって鋼製スリーブの径方向の拡張、つまり、継手本体２の拡張変形（削孔１の内周面に対する継手本体２の圧着）度合い等を目視確認により拡張作業を行い得るようにすると良い。

次に、以上の如く構成された本例の耐震継手装置を用いた円形マンホールＡと管体Ｂとの接続施工例を簡単に説明する。
先ず始めに、鋼製スリーブ3-1を径方向に絞り込んだ状態で継手本体２の他端側に内在させ、該他端側を削孔１に挿し込む。
そして、鋼製スリーブ3-1の開口幅が狭められている拡張部５にファスナー金具3-2の先頭駒片3-20をハンマー等によって圧入装着せしめることによって、鋼製スリーブ3-1を径方向に拡張させると共に、継手本体２を拡張変形させて、削孔１の内周面に仮止め状態に圧着保持させる。

この様にして、継手本体２の他端側を削孔１に仮止めした後に、鋼製スリーブ3-1の削孔１に対する設置位置（鋼製スリーブ3-1の一端湾曲開口縁が削孔１の曲面開口縁に合致しているか等）を確認して設置が定まった時点で、後続駒片3-21〜3-23を順次に圧入装着せしめて本締め状態まで鋼製スリーブ3-1を拡張し、継手本体２を削孔１の内周面全周に沿わせてその孔内面幅Ｌ1，Ｌ2の全幅に対して圧着保持させる。
この時、不図示ではあるが、削孔１の孔径が多少計算値により大きめの場合には予備の継続駒片を更に圧入装着せしめて、止水性と離脱防止性の確実性を図る。
そして、拡張部５のファスナー離脱部６までスライドされた先頭駒片3-20等は図１に拡大図で示したように、両楔形縁部5-1から離脱されて前記ファスナー離脱部６より取り外される。

ファスナー金具3-2による本締めが終了した後に、削孔１の曲面開口縁とこの曲面開口縁に沿って合致させた鋼製スリーブ3-1の一端湾曲開口縁との間から飛び出した継手本体２をカッターナイフ等で切断仕上げをする。
そして、不図示ではあるが、最後に管体Ｂの外周面と鋼製スリーブ3-1、そして継手本体２の内周面との隙間に発泡剤等からなる緩衝材を充填すると共にモルタル等によって円形マンホールＡの内壁面を内面仕上げることで、管体Ｂを円形マンホールＡの削孔１にフレキシブルな耐震継手構造で接続する一連の施工が完了する。

図７は、本発明の耐震継手装置による円形マンホールＡと管体Ｂとの耐震継手構造の他の実施形態を示す。
斯かる実施例２は実施例１詳述の一端側が管体Ｂの端部外周面にバンド４止めにて締着接続され、他端側が円形マンホールＡの削孔１の内周面全周に亘り鋼製スリーブ3-1によって圧着固定される継手本体２を、図示のように、管体Ｂの外周面と鋼製スリーブ3-1及び継手本体２の内周面との間に略Ｓ字状に折り返すように内在させて、実施例１詳述のように、最後に緩衝材を継手本体２のＳ字隙間等に充填し、最後にモルタル等によって円形マンホールＡの内壁面を内面仕上げることで、管体Ｂを円形マンホールＡの削孔１にフレキシブルな耐震性継手構造で接続することができる。

図８は、本発明の耐震継手装置による角形マンホールA-1と管体Bとの耐震継手構造の実施形態の一例を示す。
斯かる実施例３は図示のように、管体２が角形マンホールA-1の周壁面に対して斜めに接続される場合、管体Ｂの斜め接続角度にて壁面に開口される削孔1-1の内周面形状に沿う形状にて拡張手段３の鋼製スリーブ3-10を形成し、その円周方向の一ヶ所に前記接続角度方向に向けて切断分離させた拡張部５を備え、この拡張部５に実施例１詳述の複数枚の駒片3-20〜3-23からなるファスナー金具3-2を順次に圧入装着せしめてスライドさせることで、鋼製スリーブ3-10により継手本体２を削孔1-1の円周面全周における孔内面幅全体に拡張変形せしめて均一且つ確実に圧着固定されるようにしてある。

この様にして、管体Ｂの接続角度にて角形マンホールA-1の周壁面に開口される削孔1-1に管体Ｂの端部をフレキシブルな耐震性継手構造で接続することができる。

尚、本発明の具体的な実施形態にあっては、前述の実施例１〜実施例３詳述の構成に限定されるものではなく、請求項１〜５記載の要旨を免脱しない範囲で種々変更して行うことができるものである。

本発明の耐震継手装置による円形マンホールと管体との耐震継手構造の実施形態の一例を示す要部の拡大横断面図 同縦断面図 図１のIII−III線拡大断面図 同耐震継手構造の斜視図で、一部を切欠して示す 本発明耐震継手装置の実施形態の一例を示し、（ａ）は継手本体を示す斜視図、（ｂ）は拡張手段を構成する鋼製スリーブとファスナー金具を夫々示す斜視図 ファスナー金具の他の実施形態を示す斜視図 本発明の耐震継手装置による円形マンホールと管体との耐震継手構造の他の実施形態を示す要部の拡大横断面図 本発明の耐震継手装置による角形マンホールと管体との耐震継手構造の実施形態の一例を示す要部の拡大横断面図

符号の説明

Ａ,A-1：マンホール Ｂ：管体
１,1-1：削孔 ２：継手本体
３：拡張手段 3-1：鋼製スリーブ
3-2：ファスナー金具 3-20〜3-23：駒片
４：バンド ５：拡張部
5-1：楔形縁部 ６：ファスナー離脱部

Claims (4)

1. マンホールの削孔に、流水管路等を構成する管体をフレキシブルな耐震化構造にて接続する耐震継手装置であって、
   一端側が管体の端部側外周に締着され、他方側が削孔の内周面に沿って圧着状態で固定される円筒形状の可撓性継手本体と、該継手本体の他端側内部に内在され、該他端側を削孔の内周面全体に圧着させるようにその内周面側から拡張変形させる拡張手段とで構成され、
   上記拡張手段は、上記削孔の孔径に相当する外径を有する略リング筒状でその筒方向一端開口縁を前記削孔の開口縁形状に沿わせた形状に形成すると共に、少なくとも周方向一ヶ所を略楔形状に切断分離せしめて当該分離部分を拡張部と成した鋼製スリーブと、
   該鋼製スリーブの前記拡張部の楔形縁部に、スライド係合せしめた状態で同楔形縁部間に圧入装着することにより、該楔形縁部間を漸次離間せしめる方向に拡開する略台形形状のファスナー金具とを備え、
   上記ファスナー金具は、拡張幅を変える複数個の駒片からなり、拡張幅が狭い駒片から１乃至数個を鋼製スリーブの拡張部に順次に圧入装着せしめ、該鋼製スリーブを径方向に徐々に拡張せしめることにより、継手本体を削孔の孔内面に圧接密着させるようにしたことを特徴とするマンホール用耐震継手装置。
2. 上記拡張部を覆うようにカバーを備え、ファスナー金具の継手本体との接触を防いでファスナー金具のスライドによる拡張部の拡開が速やかに行なわれるようにしたことを特徴とする請求項１記載のマンホール用耐震継手装置。
3. 上記マンホールが円形を成し、上記鋼製スリーブの筒方向開口縁の、内面側筒端部をマンホール内径形状に合わせた湾曲形状に形成して、継手本体の他端側を削孔の孔内面壁幅全体に均一に圧接密着させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載のマンホール用耐震継手装置。
4. 上記鋼製スリーブは、削孔における孔内面壁幅が最大幅となる同削孔の内周面に位置する周方向一ヶ所に拡張部を備えていることを特徴とする請求項３記載のマンホール用耐震継手装置。

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