JP7213066B2 - 耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置 - Google Patents

Description

この発明は、耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置、特に、地上で推進力伝達装置を後行管の挿し口に装着することができ、しかも、推進力伝達装置の装着後であっても、ゴム輪の嵌め込み状態をチェックゲージにより確認することができる等の効果を備えた耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置に関するものである。

近年、道路工事による交通障害や掘削残土の処理等の問題が少なく、しかも、軌道下等の開削工事が行えない場所であっても管の敷設が可能なさや管式耐震管推進敷設工法が実施されている。

さや管式耐震管推進敷設工法の一例が特許文献１に開示されている。以下、このさや管式耐震管推進敷設工法を、従来推進敷設工法といい、図面を参照しながら説明する。

図８は、従来推進敷設工法により受け口内に挿し口が挿入された接合部を示す部分断面図、図９は、図８のＡ－Ａ線断面図、図１０は、チェックゲージを示す平面図、図１１は、チェックゲージによるゴム輪の挿入状態の確認方法を示す断面図である。

図８から図１１において、３１は、先行管３２の受け口、３３は、先端部に抜け止め用突起３４が形成された、後行管３５の挿し口、３６は、受け口３１の内周面に形成されたロックリング用溝３７内に、芯出し用リング３８を介して嵌め込まれたロックリング、３９は、受け口３１の内周面に形成されたゴム輪用溝４０内に嵌め込まれたゴム輪、４１は、推進力伝達装置である。

推進力伝達装置４１は、受け口３１の端面にあてがわれる、接合部内へのグラウト材の侵入を防止する防護リング４２と、挿し口３３に固定される、さや管４３内を転動する車輪４４が取り付けられた、ボルト４５によりリング状に連結可能なフランジ４６と、防護リング４２とフランジ４６との間の挿し口３３に介在されるリング状の推力伝達部材４７とからなっている。

推力伝達部材４７は、ポリスチレンやポリウレタン等の発泡樹脂からなり、管接合の際の後行管の推進力に対しては塑性変形せず、これにより、先行管に推進力を伝達し、一方、地震等による過大な押し込み力に対しては塑性変形し、これにより、接合部の収縮を可能にして、管の破壊を防止する機能を有している。

従来推進敷設工法により管を接合するには、予め後行管３５の挿し口３３に推進力伝達装置４１の防護リング４２と推力伝達部材４７を差し込んでおき、この後、後行管３５を地下に吊り下ろして先行管３２の受け口３１に嵌め込む。次いで、推進力伝達装置４１のフランジ４６を挿し口３３にボルト４５により仮締めし、防護リング４２を介して推力伝達部材４７を受け口１の端面に密着させ、そして、フランジ４６をボルト４５により本締めする。

このようにして、先行管３２と後行管３５とが、接合部に収縮代Ｔ（図８参照）を維持した状態で接合される。

特開２００２－２９５７２３号公報

上述した従来推進敷設工法によれば、管接合の際の後行管３５の推進力に対して、推力伝達部材４７は、塑性変形しないので、先行管３２に推進力を伝達することができる。

一方、地震等による過大な押し込み力に対して、推力伝達部材４７は、塑性変形する結果、接合部の収縮が可能となる。このようにして、管の耐震機能は維持されている。しかしながら、以下のような問題があった。

挿し口３３は、ゴム輪用溝４０内に嵌め込まれたゴム輪３９の弾性力に抗して受け口３１に挿入されるが、この際、ゴム輪３９のゴム輪用溝４０内への嵌め込み位置がずれると、接合部における止水効果が阻害されるおそれがある。従って、挿し口３３を受け口３１に嵌め込んだ後に、ゴム輪３９が正確にゴム輪用溝４０内に嵌め込まれているか否かを確認することは、重要である。

受け口３１への挿し口３３の嵌め込み後、ゴム輪３９が正確にゴム輪用溝４０内に嵌め込まれ、正しい位置にあるか否かの確認は、図１０に示すような専用のチェックゲージ４８を使用して行われる。すなわち、図１１に示すように、チェックゲージ４８を受け口３１から挿し口３３に沿って挿入し、受け口３１の端面までの挿入長さｂ（図１１参照）によって、ゴム輪３９が正しい位置にあるか否かを判断する。

従来推進敷設工法においては、チェックゲージ４８による確認作業は、推進力伝達装置４１を挿し口３３に装着した後では行えない。何故なら、推進力伝達装置４１を挿し口３３に装着した後では、フランジ４６の内周面と挿し口３３の外周面との間に、チェックゲージ４８を挿入する隙間がないからである。

この結果、従来推進敷設工法においては、推進力伝達装置４１は、後行管３５を地下に吊り下し、後行管３５の挿し口３３を先行管３２の受け口３１に嵌め込んだ後でないと、挿し口３３に装着することができなかった。

地上で推進力伝達装置４１の装着作業が行なえれば、推進力伝達装置４１の装着作業と、地下での受け口３１への挿し口３３の嵌め込み作業とが別々に行えるので、地上で複数本の後行管３５の挿し口３３への推進力伝達装置４１の装着が行なえる結果、管接合に要する全体の作業時間が短縮される。特に、地下で行う作業時間が大幅に短縮される。

また、地下での推進力伝達装置４１の装着作業は、作業空間が狭いことから時間を要するが、地上で推進力伝達装置４１の装着作業が行なえれば、地下では受け口３１への挿し口３３の嵌め込み作業とチェックゲージ４８による確認作業のみですむので、管接合に要する全体の作業時間が短縮される。特に、地下で行う作業時間が大幅に短縮される。

また、従来推進敷設工法によれば、さや管４３内を転動する車輪４４は、フランジ４６をリング状に連結するボルト４５を軸にして取り付けられているので、先行管３２の重量や管推進抵抗がボルト４５に作用する結果、ボルト４５の締め付け力に影響を及ぼし、挿し口３３へのフランジ４６の固定力が低下するおそれがある。

従って、この発明の目的は、地上で推進力伝達装置を後行管の挿し口に装着することができ、しかも、推進力伝達装置の装着後であっても、ゴム輪の嵌め込み状態をチェックゲージにより確認することができる結果、管接合に要する作業時間を短縮することができ、しかも、先行管の重量や管推進抵抗により、挿し口への締め付け手段の固定力が低下するおそれがない耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、下記を特徴とする。

請求項１に記載の発明は、先行管の受け口に後行管の挿し口を嵌め込むことにより接合した管を、順次、さや管内に挿入して、新設管を前記さや管内に敷設する耐震管推進敷設工法に使用される推進力伝達装置において、前記挿し口の外周面に沿って間隔をあけて配される複数個の推進力伝達手段と、前記推進力伝達手段を前記挿し口の外周面に固定するリング状の締め付け手段とからなり、前記推進力伝達手段は、前記受け口の端面に当接する当接部と、前記挿し口と前記締め付け手段との間に挟み込まれる固定部と、前記当接部と前記固定部との間に設けられた取付部に取り付けられる、前記さや管内において前記後行管を支持する支持部材と、前記固定部と前記取付部の間に前記固定部の一端から前記挿し口の外周面に沿って円弧状に湾曲して形成された連結部とからなり、前記締め付け手段と前記受け口の端面との間には、隙間が形成され、前記当接部に過大な押し込み力が作用した場合に、前記連結部は、変形可能になっていることに特徴を有するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記締め付け手段は、一本のバンドと、前記バンドを締め付ける締め付け具からなっていることに特徴を有するものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記締め付け手段は、複数本のバンドと、前記バンド同士を締め付ける締め付け具とからなっていることに特徴を有するものである。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記締め付け具は、前記バンドの端部間に通されるボルトと、前記ボルトに螺合するナットとからなることに特徴を有するものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか１つに記載の発明において、前記推進力伝達手段は、２個以上であることに特徴を有するものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５の何れか１つに記載の発明において、前記支持部材は、車輪からなることに特徴を有するものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６の何れか１つに記載の発明において、前記当接部に過大な押し込み力が作用した場合に、前記連結部は、外方に変形することに特徴を有するものである。

この発明によれば、挿し口の外周面に沿って間隔をあけて複数個の推進力伝達手段を配するとともに、締め付け手段と受け口の端面との間に隙間を形成することによって、地上で推進力伝達装置を後行管の挿し口に装着した後であっても、チェックゲージによりゴム輪の嵌め込み状態を確認することができるので、地上で推進力伝達装置の装着作業が行なえる。これによって、推進力伝達装置の装着作業と、地下での受け口への挿し口の嵌め込み作業とが別々に行えるので、地上で複数本の後行管の挿し口への推進力伝達装置の装着が行なえる。この結果、管接合に要する全体の作業時間が短縮される。特に、地下で行う作業時間が大幅に短縮される。

また、この発明によれば、地下での推進力伝達装置の装着作業は、作業空間が狭いことから時間を要するが、地上で推進力伝達装置の装着作業が行なえるので、地下では受け口への挿し口の嵌め込み作業とチェックゲージによる確認作業のみですむ。この結果、管接合に要する全体の作業時間が短縮される。特に、地下で行う作業時間が大幅に短縮される。

また、この発明によれば、締め付け手段と推進力伝達手段とを別体とし、締め付け手段による固定力と、推進力伝達手段の固定部と取付部との連結部の強度を切り離して設定しているので、すなわち、固定力を連結部の強度より大きく設定しているので、作業時に締め付け手段のバンドの締結力にバラツキが生じても連結部の強度は一定に保たれているため、推進力が推進力伝達装置に影響を及ぼすことはない。

また、この発明によれば、締め付け手段のバンドの締め付けボルトが、支持部材である車輪の車輪軸と同軸になっていないので、同軸の場合の問題点、すなわち、管重量や推進抵抗がボルトに負荷をかけ、管への固定力に影響を及ぼすといった問題は生じない。すなわち、別軸とすることによって、推進時の挙動があっても当初の固定力を保持することができる。

また、この発明によれば、当接部に過大な押し込み力が作用した場合において、推進力伝達手段が変形することで挿し口の押し込み方向の変位を許容し、推進力伝達装置自体は挿し口に対して滑る構造になっていないので、管の外周面に傷を付けるおそれはない。

また、この発明によれば、管接合部直後に支持部材としての車輪が存在するので、さや管がカーブしている場合等の軌道変化に対応しやすく、追従性が良くなる。従来推進敷設工法においては、推力伝達部材（図８参照）の後部に推進力伝達装置（図８参照）があり、それに車輪が付いているため管接合部から遠い位置に車輪が存在することから屈曲部等では先行管への後行管の追従性が悪い。

この発明の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置を装着した管接合部を示す部分断面斜視図である。 この発明の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置を装着した管接合部を示す別の部分断面斜視図である。 この発明の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置を装着した管接合部を示す部分横断面図である。 この発明の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置における締め付け手段と推進力伝達手段とを示す分解斜視図である。 さや管内の、この発明の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置を装着した管接合部を示す縦断面図である。 当接部に過大な押し込み力が作用した場合の固定部と取付部との連結部の変形状態を示す横断面図である。 別の形状の当接部を備えた、この発明の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置における締め付け手段と推進力伝達手段とを示す分解斜視図である。 従来推進敷設工法により受け口内に挿し口が挿入された管接合部を示す部分断面図である。 図８のＡ－Ａ線断面図である。 チェックゲージを示す平面図である。 チェックゲージによるゴム輪の挿入状態の確認方法を示す断面図である。

次に、この発明の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

図１は、この発明の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置を装着した管接合部を示す部分断面斜視図、図２は、この発明の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置を装着した管接合部を示す別の部分断面斜視図、図３は、この発明の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置を装着した管接合部を示す部分横断面図、図４は、この発明の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置における締め付け手段と推進力伝達手段とを示す分解斜視図、図５は、さや管内の、この発明の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置を装着した管接合部を示す縦断面図である。

図１から図５において、１は、先行管２の受け口、３は、先端部に抜止め用突起４が形成された、後行管５の挿し口、６は、受け口１の内周面に形成されたロックリング用溝７（図３参照）内に、芯出し用リング８を介して嵌め込まれたロックリング、９は、受け口１の内周面に形成されたゴム輪用溝１０（図３参照）内に嵌め込まれたゴム輪、１１は、この発明の推進力伝達装置である。

この発明の推進力伝達装置１１は、挿し口３の外周面に装着されるリング状の締め付け手段１２と、挿し口３の外周面に沿って間隔をあけて配される複数個（この例では３個）の推進力伝達手段１３とからなっている。

締め付け手段１２は、一本のバンド１４と、バンド１４を締め付ける締め付け具としてのボルト１５とナット１６とからなっている。ボルト１５は、バンド１４の両端に通され、ボルト１５に螺合するナット１６を締めることによって、バンド１４が締め付けられる。なお、締め付け手段１２は、複数本のバンド１４同士を締め付け具としてのボルト１５とナット１６とによりリング状に連結したものであってもよい。

推進力伝達手段１３は、受け口１の端面１ａに当接する当接部１７と、挿し口３と締め付け手段１２のバンド１４との間に挟み込まれる固定部１８と、当接部１７と固定部１８との間に設けられた取付部１９に取り付けられる、さや管２０（図５参照）内において後行管２を支持する支持部材としての車輪２１とからなっている。

固定部材２０は、挿し口３の外周面に沿って円弧状に湾曲し、固定部１８と取付部１９との間には、連結部２２が形成されている。

上述したように推進力伝達手段１３を構成することによって、締め付け手段１２と受け口１の端面１ａとの間には、チェックゲージ４８を挿入するための隙間（Ｔ１）（図３参照）が形成される。

上述したように、車輪２１は、締め付け手段１２のボルト１５を軸にして取り付けられていないので、先行管２の重量や管推進抵抗がボルト１５に作用することはない。この結果、挿し口３への締め付け手段１２の固定力が低下するおそれはない。すなわち、別軸とすることによって、推進時の挙動があっても当初の固定力を保持することができる。

次に、この発明の推進力伝達装置１１を使用した耐震管推進敷設工法について説明する。

この発明の推進力伝達装置１１を使用した耐震管推進敷設工法により管を接合するには、地上で後行管５の挿し口３に推進力伝達装置１１を固定する。すなわち、締め付け手段１２のバンド１４を、推進力伝達手段１３の固定部１８を挿し口３とバンド１４との間に挟み込んだ状態で挿し口３に装着し、ボルト１５とナット１６とにより締め付けて、推進力伝達装置１１を挿し口３に固定する。

推進力伝達装置１１の固定位置は、挿し口３を受け口１に嵌め込んだときに、先行管２と後行管５との管接合部が伸縮可能となる位置で、推進力伝達手段１３の当接部１７が受け口１の端面１ａに当接する位置とする。

このようにして、地上で推進力伝達装置１１を後行管５の挿し口３に固定したら、後行管５を地下に吊り下ろして、先行管２の受け口１に嵌め込む。これによって、先行管２と後行管５とが、管接合部に収縮代Ｔ２（図３参照）を維持した状態で接合される。

このようにして、先行管２と後行管５とを接合したら、チェックゲージ４８（図１０参照）を、締め付け手段１２と受け口１の端面１ａとの間の隙間（Ｔ１）（図３参照）から受け口１内に挿入して、ゴム輪９が正しい位置にあるか否かを判断する（図１参照）。

このようにして、チェックゲージ４８を受け口１の全周に亘ってゴム輪９に到達するまで挿入することができるので、チェックゲージ４８によりゴム輪９の嵌め込み状態を確実に確認することができる。

このように、地上で推進力伝達装置１１の装着作業が行なえるので、推進力伝達装置１１の装着作業と、地下での受け口１への挿し口３の嵌め込み作業とが別々に行える。この結果、地上で複数本の後行管５の挿し口３への推進力伝達装置１１の装着が行なえるので、管接合に要する全体の作業時間が短縮される。特に、地下で行う作業時間が大幅に短縮される。

また、地下での推進力伝達装置１１の装着作業は、作業空間が狭いことから時間を要するが、地上で推進力伝達装置１１の装着作業が行なえるので、地下では受け口１への挿し口３の嵌め込み作業とチェックゲージ４８による確認作業のみですむ。この結果、管接合に要する全体の作業時間が短縮される。特に、地下で行う作業時間が大幅に短縮される。

この発明の推進力伝達装置１１を使用した耐震管推進敷設工法によれば、さや管内への管敷設の際の後行管５の推進力は、後行管５の挿し口３に、締め付け手段１２により固定された推進力伝達装置１１を介して先行管２に伝達することができる。すなわち、推進力伝達手段１３の当接部１７が受け口１の端面１ａに当接することによって、先行管２に伝達することができる。

一方、地震等により管の推進力を超える過大な押し込み力が管接合部に作用した場合には、図６に示すように、推進力伝達手段１３の固定部１８と取付部１９との連結部２２が挿し口３の外方に変形し、管接合部は、収縮代Ｔ２（図３参照）だけ収縮することになる。

また、管接合部に過大な引っ張り力が作用した場合には、挿し口３の抜け止め用突起４がロックリング６に当接するまで管接合部が伸びる。図３に、管接合部の伸び代をＴ３で示す。

なお、この発明の推進力伝達装置１１を使用した耐震管推進敷設工法では、工事の都合により地上で作業スペースがない場合でも、従来工法と同様の作業により、地下での推進力伝達装置１１の装着も可能である。

上述した例は、過大な押し込み力が管接合部に作用した場合に、推進力伝達手段１３の固定部１８と取付部１９との連結部２２を挿し口３の外方に変形させて、管接合部を収縮代Ｔ２だけ収縮させるものであるが、図７に示すように、当接部１７を変形可能な形状にして、管接合部を収縮代Ｔ２だけ収縮させてもよい。

以上説明したように、この発明によれば、挿し口３の外周面に沿って間隔をあけ複数個の推進力伝達手段１３を配するとともに、締め付け手段１２と受け口１の端面との間に隙間（Ｔ１）を形成することによって、地上で推進力伝達装置１１を後行管５の挿し口３に装着した後であっても、チェックゲージ４８によりゴム輪９の嵌め込み状態を確認することができるので、地上で推進力伝達装置１１の装着作業が行なえる。これによって、推進力伝達装置１１の装着作業と、地下での受け口１への挿し口３の嵌め込み作業とが別々に行えるので、地上で複数本の後行管５の挿し口３への推進力伝達装置１１の装着が行なえる。この結果、管接合に要する全体の作業時間が短縮される。特に、地下で行う作業時間が大幅に短縮される。

また、この発明によれば、地下での推進力伝達装置１１の装着作業は、作業空間が狭いことから時間を要するが、地上で推進力伝達装置１１の装着作業が行なえるので、地下では受け口１への挿し口３の嵌め込み作業とチェックゲージ４８による確認作業のみですむ。この結果、管接合に要する全体の作業時間が短縮される。特に、地下で行う作業時間が大幅に短縮される。

また、この発明によれば、締め付け手段１２と推進力伝達手段１３とを別体とし、締め付け手段１２による固定力と、推進力伝達手段１３の固定部１８と取付部１９との連結部２２の強度との力関係を切り離して設定しているので、すなわち、固定力を連結部の強度より大きく設定しているので、作業時に締め付け手段１２のバンド１４の締結力にバラツキが生じても連結部２２の強度により一定した推進力が得られる。

また、この発明によれば、締め付け手段１２のバンド１４の締め付けボルト１５が車輪２１の軸と同軸になっていないので、同軸の場合の問題点、すなわち、管重量や推進抵抗がボルトに負荷をかけ、管への固定力に影響を及ぼすといった問題は生じない。すなわち、別軸とすることによって、推進時の挙動があっても当初の固定力を保持することができる。

また、この発明によれば、当接部１７に過大な押し込み力が作用した場合において、締め付け手段１２が挿し口３に対して滑る構造になっていないので、管の外周面に傷を付けるおそれはない。

また、この発明によれば、管接合部直後に支持部材としての車輪２１が存在するので、軌道変化に対応しやすく、追従性が良くなる。

１：受け口
１ａ：端面
２：先行管
３：挿し口
４：抜け止め用突起
５：後行管
６：ロックリング
７：ロックリング用溝
８：芯出し用リング
９：ゴム輪
１０：ゴム輪用溝
１１：この発明の推進力伝達装置
１２：締め付け手段
１３：推進力伝達手段
１４：バンド
１５：ボルト
１６：ナット
１７：当接部
１８：固定部
１９：取付部
２０：さや管
２１：車輪
２２：連結部
３１：受け口
３２：先行管
３３：挿し口
３４：抜け止め用突起
３５：後行管
３６：ロックリング
３７：ロックリング用溝
３８：芯出し用リング
３９：ゴム輪
４０：ゴム輪用溝
４１：推進力伝達装置
４２：防護リング
４３：さや管
４４：車輪
４５：ボルト
４６：フランジ
４７：推力伝達部材
４８：チェックゲージ

Claims (7)

1. 先行管の受け口に後行管の挿し口を嵌め込むことにより接合した管を、順次、さや管内に挿入して、新設管を前記さや管内に敷設する耐震管推進敷設工法に使用される推進力伝達装置において、
   前記挿し口の外周面に沿って間隔をあけて配される複数個の推進力伝達手段と、前記推進力伝達手段を前記挿し口の外周面に固定するリング状の締め付け手段とからなり、前記推進力伝達手段は、前記受け口の端面に当接する当接部と、前記挿し口と前記締め付け手段との間に挟み込まれる固定部と、前記当接部と前記固定部との間に設けられた取付部に取り付けられる、前記さや管内において前記後行管を支持する支持部材と、前記固定部と前記取付部の間に前記固定部の一端から前記挿し口の外周面に沿って円弧状に湾曲して形成された連結部とからなり、前記締め付け手段と前記受け口の端面との間には、隙間が形成され、前記当接部に過大な押し込み力が作用した場合に、前記連結部は、変形可能になっていることを特徴とする耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置。
2. 前記締め付け手段は、一本のバンドと、前記バンドを締め付ける締め付け具からなっていることを特徴とする、請求項１に記載の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置。
3. 前記締め付け手段は、複数本のバンドと、前記バンド同士を締め付ける締め付け具とからなっていることを特徴とする、請求項１に記載の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置。
4. 前記締め付け具は、前記バンドの端部間に通されるボルトと、前記ボルトに螺合するナットとからなることを特徴とする、請求項２または３に記載の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置。
5. 前記推進力伝達手段は、２個以上であることを特徴とする、請求項１から４の何れか１つに記載の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置。
6. 前記支持部材は、車輪からなることを特徴とする、請求項１から５の何れか１つに記載の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置。
7. 前記当接部に過大な押し込み力が作用した場合に、前記連結部は、外方に変形することを特徴とする、請求項１から６の何れか１つに記載の耐震管推進敷設工法用推進力伝達装置。

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