JPH0539699A - 可撓性継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ソフトノーズとそれに続く圧接時に機能する
本体部と函体に取り付ける係止部がゴム等の弾性材で一
体に構成されている可撓性継手において、ソフトノーズ
による止水を行う場合は、応力の集中現象を発生させる
ことが必要であるが効果的な応力集中による止水が期待
できないという問題がある。 【構成】 そこで本体部の中程を初期変位部とすると共
にこの初期変位部を挟んだ両側に繊維や金属材等による
積層材をゴムと接着、積層して埋設させたことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート函や鋼構
造函を水中や土中に埋設して連続した管路とした構造に
用いる可撓性継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】海底トンネルや大型取水管等の敷設で使
用される沈埋工法において、図５に示すようなジーナ型
ガスケットと呼ばれる可撓性継手が使用されている。図
面は断面図であり、一次止水効果を得るためのソフトノ
ーズ１とそれに続く圧接時に機能する本体部２と函体に
取り付ける係止部３がゴム等の弾性材で一体に構成され
ており、ソフトノーズ１は本体部２より硬度の小さいゴ
ムで形成され、函体の接合に際して、ソフトノーズ１が
先ず変形して一次止水時に集中的に機能するようになっ
ている。また、本体部２は水圧や函体同志の当接力によ
り横倒れすることがないように剪断方向に充分な厚みを
持たせてある。さらに、図６に示す如く、本体部２内に
中空部４を形成した継手があり、この中空部４の座屈変
形によりバネ特性を変化させて一次止水効果を得てお
り、さらに一次止水効果を向上させるために接触表面に
止水溝を設けて応力集中を増進させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術に
よると、応力集中現象による一次止水作用と圧接時の横
抵抗（剪断）力が作用した時の摩擦現象に問題がある。
また、ソフトノーズによる止水を行う場合は、応力の集
中現象を発生させることが必要であり、確実にその現象
を発生させるには、少なくともその特定個所の直下部は
本体部よりも剛性の高いことが必要であるが、しかし、
弾性体の硬度差により得られる見掛けの剛性の差は、力
が作用した場合には同種の変位形態が必要であることか
ら、顕著な差として認められるほどに到らないものであ
り、このことは応力が分散する結果となり、効果的な応
力集中による止水が期待できないという問題がある。ま
た、中空部を持つ継手の場合は、作用した荷重に対して
座屈変形が優先して発生するために継手の表面全体に座
屈変形による引張方向の伸び変位（引張力）が作用し、
そのため止水溝が開く傾向となり、応力集中現象が損な
われていくことになり、より安定したしかも効果的な応
力集中による止水性が期待できないという問題がある。
一方、この様に挟まれた状態の継手に軸方向の圧縮力が
作用し、かつ剪断方向の荷重が作用した場合は、ゴム状
物質の表面が疑似滑面となってミクロン単位の振動が発
生することになり、より滑動現象が加速化され、動摩擦
状態となって横抵抗力が喪失され、止水効果も損なわれ
るという問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、ソフト
ノーズとそれに続く圧接時に機能する本体部と函体に取
り付ける係止部がゴム等の弾性材で一体に構成されてい
る可撓性継手において、本体部の中程を弾性材による初
期変位部とすると共にこの初期変位部を挟む少なくとも
一側に繊維や金属材等による積層材を弾性材と接着、積
層して埋設させたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】以上の構成によると、積層材の剛性や積層数お
よび間隔を選択して所望の反力壁を得ることができ、ソ
フトノーズの直下部に限定した応力集中現象が持続・促
進されるために確実な止水効果を得ることになり、さら
に、初期変位部の形状を選択することにより、上記同様
にソフトノーズの直下部に限定した応力集中現象を持続
・促進することができることになる。また、横抵抗力に
対しても、積層材を埋設したことによりゴム状物質の疑
似滑面による滑動現象が防止され、安定した摩擦力によ
る対応が可能となる。

【０００６】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図１は一部断面側面図、図２は函体に取り付けた
状態の説明図、図３は固定状態を示す部分拡大断面図で
あり、図において、５は一個もしくは複数個形成したソ
フトノーズであり、複数個形成した場合には中央部のソ
フトノーズは他のソフトノーズより高さを高くしてお
く。６はこのソフトノーズ５に続く本体部であり、この
本体部５の中程にはゴム等の弾性体だけによる初期変位
部６ａがあり、この初期変位部６ａには凹部６ｂを形成
する等して表面積を大きくすることによってばね特性を
変化させることができ、函体間が平行でない場合には反
力壁部よりも剛性が低く、かつ変位が大きいために弾性
ヒンジの役割も果たし、曲げモーメントが作用すること
を防止することも可能となる。６ｃ、６ｄは上記初期変
位部６ａを挟んで形成した積層部であり、この積層部の
積層材は繊維やメッシュを含めた金属材等をゴムと接
着、積層して埋設させた構造であり、特に積層部６ｃ
は、初期変位部６ａの自由度を拘束して見掛けの圧縮剛
性を向上させ初期変位部６ａよりも高いばね特性とし、
全体として軸圧縮方向のばね特性を顕著に変化さること
を可能としている。上記ソフトノーズ５はこの積層部６
ｃに連続していることになり、また、積層６ｄには鋼板
７ａを埋設した係止部７が連続して形成されている。こ
のような積層部６ｃ、６ｄは、初期変位部６ａの材料よ
りもヤング率が高く、かつ層状であればよく、また、そ
の材料は単独でも組み合わせの複合材料でもよい。な
お、上記構成において、積層部６ｄはその積層状態が積
層部６ｃと同じである必要はなく、また場合によっては
なくてもよい。以上の構成によると、そのばね特性は図
４に示す通りであり、初期のばね特性の低い部分が函体
のジャッキによる引き寄せ力と有効ストロークに関係す
る部分であり、この部分のばね特性はゴムの硬度によっ
て改質が可能となる。

【０００７】

【発明の効果】以上詳細に説明した本発明によると、ソ
フトノーズとそれに続く圧接時に機能する本体部と函体
に取り付ける係止部がゴム等の弾性材で一体に構成され
ている可撓性継手において、本体部の中程を弾性材によ
る初期変位部とすると共にこの初期変位部を挟む少なく
とも一側に繊維や金属材等による積層材を弾性材と接
着、積層して埋設させたことにより、この積層材の剛性
や積層数および間隔を選択して所望の反力壁を得ること
ができ、ソフトノーズの直下部に限定した応力集中現象
が持続・促進されるために確実な止水効果を得ることが
できる。さらに、初期変位部の形状を選択することによ
り、ソフトノーズの直下部に限定した応力集中現象を一
層持続・促進させることができる効果を有する。また、
横抵抗力に対しても、積層材を埋設したことによりゴム
状物質の疑似滑面による滑動現象が防止され、安定した
摩擦力による対応が可能となる効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一部断面側面図である。

【図２】函体に取り付けた状態の説明図である。

【図３】固定状態を示す部分拡大図である。

【図４】ばね特性を示すグラフである。

【図５】従来例を示す函体に取り付けた状態の断面図で
ある。

【図６】他の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

５ ソフトノーズ ６ 本体部 ６ａ 初期変位部 ６ｃ，６ｄ 積層部 ７ 係止部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソフトノーズとそれに続く圧接時に機能
   する本体部と函体に取り付ける係止部がゴム等の弾性材
   で一体に構成されている可撓性継手において、本体部の
   中程を弾性材による初期変位部とすると共にこの初期変
   位部を挟む少なくとも一側に繊維や金属材等による積層
   材を弾性材と接着、積層して埋設させたことを特徴とす
   る可撓性継手。
2. 【請求項２】 請求項１において、積層材を圧縮方向と
   平行に埋設したことを特徴とする可撓性継手。