説明

推進管の継手部

【課題】 前後の管体を曲げて推進するため、パッキンの圧縮量が変動した場合でも、確実に水密シールを可能とする。
【解決手段】 推進管の継手部は、前方の管体1の後端部から後方に延長して設けられたカラー3と、後方の管体1の前端部に設けられ、前方の管体1の前記カラー3の中に嵌合される先端継手部12と、この先端継手部12に嵌め込まれ、前記カラー3に圧接して管体1の内部を水密にシールする弾性を有するリング状のパッキン4とを有する。このパッキン4は、前記先端継手部12の内周に設けた凹溝状のパッキン収納部16に嵌め込まれて管体1の軸方向への移動が規制されると共に、中央内周部に溝18を有し、この溝18がパッキン収納部16に隆起したリブ15に嵌め込まれている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コンクリート管を用いる推進工事において、土中を推進して地下トンネルを構築するための推進管の継手部に関し、より具体的には、前後の管体を継ぎ合わせた部分における水密シール構造を改良した推進管の継手部に関する。
【背景技術】
【0002】
遠心力鉄筋コンクリート管、いわゆるヒューム管等からなる推進管を土中に推進しながら、その先端で切り羽を掘削し、水路やケーブル敷設路等のトンネルを構築する推進掘削工法が広く採用されている。このような推進掘削工法では、立抗からトンネルを構築する地盤まで推進管を降ろし、そこから推進用の元押しジャッキや中間ジャッキ等を使用して推進管を地盤の中に押し進めながら、最も先の推進管の先端で切り羽を掘削していく。そして推進管を地盤の中に押し進めながら、順次推進管を継ぎ合わせ、継ぎ合わせられた前後の推進管の端面の突合せにより、前記ジャッキからの推進力が前方の推進管に伝達される。
【0003】
このような推進掘削工法によりトンネルを掘削するに当り、掘削するトンネルにカーブの部分、いわゆるカーブ部分がある場合、そのカーブ部分では、前後の推進管を、その突き合わせた継手部分で折り曲げて推進する。このようなカーブ推進をするための推進用装置としては、例えば特開2001−311836号公報や特開2002−276287号公報に記載されている。これらの特許文献に記載されたように、先頭に掘削装置やカーブ造形装置を設け、その後ろに複数の比較的短い管体を継ぎ合わせることにより、或る程度の曲率半径で曲げることが出来るカーブ推進用の推進管を接続し、地下トンネルを構築していく。
【0004】
この場合、カーブ推進用の推進管としては、特開2000−303778号公報や特許第2902576号公報に記載されたように、比較的短い管体を突き合わせ、その突き合わせた端面の間に圧縮変形可能なクッション材を挿入し、このクッション材の各部位の厚さを、推進管の端面の各部位に応じて異ならせることで、推進力をクッション材の全体に分散しながら推進することが提案されている。推進管を土中を屈曲推進する際、クッション材に生じる圧縮応力を分散し、大きな応力が局所に集中することを避け、屈曲推進時の推進力を推進管を介して後方から前方へ正確に伝達することを可能とする。
【0005】
このような推進管において、管体の継手部は、前方の管体から鋼製の円筒状のカラーを後方に延ばし、その中に後方の管体の先端部を差し込み、この後方の管体の先端部に嵌め込んだリング状のゴム輪からなるパッキンを前記カラーの内周面に圧接している。このパッキンによりトンネルの周囲の地山からの土砂や水の浸入を防止するものである。
【0006】
しかしながら、特にカーブ推進用の推進管では、前後の管体を屈曲出来るように継ぎ合わせているため、直線推進するための推進管に比べて管体の継手の個所が多くなる。また、管体を曲げて推進するため、継手部における前方の管体のカラーと後方の管体の先端継手部との間隔が個所により不等となる。このため、パッキンの圧縮量が個所により不均一となり、これにより水密シールが難しいという課題がある。
【0007】
【特許文献1】特開2000−240866号公報
【特許文献2】特開2005−54883号公報
【特許文献3】特開2004−286174号公報
【特許文献4】特開2004−183289号公報
【特許文献5】特開2001−342795号公報
【特許文献6】特開平9−54769号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、前記従来の推進管の継手部における課題、特に前後の管体を曲げて推進するときのパッキンによる水密シールが難しいという課題に鑑み、パッキンの圧縮量が変動した場合でも、確実に水密シールが可能な推進管の継手部を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明では、前記の目的を達成するため、後方の管体1の先端継手部12に嵌め込まれ、前方の管体1のカラー3の内周面に圧接されるパッキン4を、単に後方の管体1の先端継手部12に嵌め込むだけでなく、後方の管体1の先端継手部12に設けた凹溝状のパッキン収納部16に嵌め込み、さらにパッキン4の中央内周部に設けた溝18を前記パッキン収納部16に設けた隆起状のリブ15を嵌め込んだ。
【0010】
すなわち、本発明による推進管の継手部は、前方の管体1の後端部から後方に延長して設けられたカラー3と、後方の管体1の前端部に設けられ、前方の管体1の前記カラー3の中に嵌合される先端継手部12と、この先端継手部12に嵌め込まれ、前記カラー3に圧接して管体1の内部を水密にシールする弾性を有するリング状のパッキン4とを有し、このパッキン4は、前記先端継手部12の内周に設けた凹溝状のパッキン収納部16に嵌め込まれて管体1の軸方向への移動が規制されると共に、中央内周部に溝18を有し、この溝18がパッキン収納部16に隆起したリブ15に嵌め込まれたものである。
【0011】
このような本発明による推進管の継手部では、前後の管体1、1に角度が付いた時に、前方の管体1のカラー3と後方の管体1の先端継手部12との間のパッキン4は、その場所により前後に圧力の違いが生じる。このとき、パッキン4の中央内周部に設けた溝18が前記パッキン収納部16に設けた隆起状のリブ15に嵌め込まれているため、パッキン4がパッキン収納部16の中で前後にずれずに確実に保持される。さらに、パッキン4の前後に生じた圧力差は、パッキン収納部16に設けた隆起状のリブ15を超えて高い方から低い方へと分散されるため、リブ15の両側のパッキン4内部の圧力差が緩和される。これにより、高い水密性を安定して確保することが出来る。
【発明の効果】
【0012】
以上説明した通り、本発明による推進管の継手部では、前後の管体を曲げて推進するときのパッキン4による水密シールを安定して行うことが出来る。特に、前後の管体1、1に角度が付いてパッキン4の前後において圧縮量が変動した場合でも、圧縮力の違いを分散、緩和することが出来るので、確実に水密シールが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明では、後方の管体1の先端継手部12に嵌め込まれ、前方の管体1のカラー3の内周面に圧接されるパッキン4を、後方の管体1の先端継手部12に設けた凹溝状のパッキン収納部16に嵌め込み、さらにパッキン4の中央内周部に設けた溝18を前記パッキン収納部16に設けた隆起状のリブ15を嵌め込んだ。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例をあげて詳細に説明する。
【0014】
図1は2本の管体1、1を継ぎ合わせた推進管の半縦断側面図であり、図2はその正面図である。図1と図2に示した実施例は、比較的短い管体1、1を継ぎ合わせ、それらの管体1、1に角度を付けてカーブを推進する推進管の例である。図1ではそのうち2本の管体1、1のみを示している。
【0015】
管体1、1は、管状のコンクリート躯体2の外周に鋼製の円筒状のカラー3を嵌め込んだもので、カラー3はコンクリート躯体2の後端よりさらに後方に延長されている。コンクリート躯体2の先端側は段状に細径になっており、その部分に金属カラーが嵌め込まれて先端継手部12が形成されている。この先端継手部12には止水のためのゴム輪等のパッキン4が嵌め込まれ、このパッキン4が嵌め込まれた先端継手部12が、前方の管体1のカラーに差し込まれることにより、前後の管体1、1が接続される。この状態では、前記のパッキン4が前方の管体1のカラー3の内周に密接し、水密性にシールされる。この構造については、後に詳述する。
さらに、コンクリート躯体2の先端面と後端面には、それぞれ鋼製のリング状板からなる補強板9、10が張られている。
【0016】
図3と図4は、前後の管体1、1の継手部の要部断面図であり、図3は、前方の管体1のカラー3に後方の管体1の先端継手部12を差し込む前の状態であり、図4は、前方の管体1のカラー3に後方の管体1の先端継手部12を差し込んだ状態である。
管体1のカラー3は円筒形の鋼製のもので、その後端側は管体1のコンクリート躯体2の後端面より後方延長されている。このようなカラー3は、予め補強板10や図示してない鉄筋を溶接しておき、管体1を遠心成型する際に、型枠の中に配置して管体1の外周に設ける。
【0017】
管体1の先端継手部12は、コンクリート躯体2の先端部の外径をカラー1を設けた他の部分より一段細くし、その部分に別の鋼製リング状のカラー19を嵌め込んだものである。このようなカラー19もまた、前記カラー3と同様にして予め補強板9や図示してない鉄筋を溶接しておき、管体1を遠心成形する際に、型枠の中に配置して管体1の先端外周部に設ける。
カラー19の先端外周は、カラー19の他の部分と補強板9より一段径が細くなっており、その部分に凹溝状のパッキン収納部16が形成されている。さらにこのパッキン収納部16のほぼ中央にはカラー19の全周にわたって隆起するリブ15が形成されている。
【0018】
他方、この管体1の先端継手部12に嵌め込まれたパッキン4は、図3に示すように、その幅、つまり図4において左右の寸法がカラー19の凹溝状のパッキン収納部16と同等かやや狭い程度のゴム輪である。その断面は図3に示す通りである。先端側の外径が先端にいくに従って次第に細くなるようなテーパとなっており、それより後方外周には襞状になるよう溝14が全周にわたって3条程形成されている。内部には断面長円状の空間17が前後2個所設けられている。さらにこのパッキン4の中央内周部には溝18が全周にわたって形成されている。パッキン4は、前記のカラー19のパッキン収納部16に収納されると共に、その溝18がパッキン収納部16に隆起したリブ15に嵌め込まれて管体1の先端継手部12に取り付けられる。
【0019】
図4は、前方の管体1のカラー3の中に後方の管体1の先端継手部12を嵌め込んだ状態である。この図4に示すように、前記のパッキン4は、前方の管体1のカラー3と後方の管体1の先端継手部12との間で圧縮され、弾力に抗して潰された状態でその外周面が管体1のカラー3の内周に圧接する。これにより、前方の管体1のカラー3と後方の管体1の先端継手部12との間が水密にシールされる。
【0020】
前述したように、カーブ推進をする推進管は、数百mm程度の比較的短い管体1、1を継ぎ合わせ、前後の管体1を曲げて推進する。すなわち、前後の管体1、1に曲がりを形成し、管体1、1を順次推進していく。
この場合は、図4に示すように、パッキン4が均等に圧縮されず、図5に示すように、パッキン4の圧縮量は前後で不均等となる。このような場合でも、パッキン4は安定して水密シール状態を確保する。またパッキン4は、地山からの水圧を受け、図4や図5において右側から水圧を受ける。この水圧に対しても、パッキン4が前記のリブ15によりずれずに保持されるため、その水圧による圧縮力をパッキン4全体に円滑に分散することが出来る。これにより、パッキン4が安定して水密シール状態を確保する。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一実施例による継手部を備えた推進管において、2本の管体を継ぎ合わせた状態の半縦断側面図である。
【図2】同実施例による継手部を備えた推進管の正面図である。
【図3】同実施例による継手部の未接続の状態を示す要部縦断側面図とその部分拡大図である。
【図4】同実施例による継手部の接続の状態を示す要部縦断側面図とその部分拡大図である。
【図5】同実施例による継手部の接続し、前後の管体が傾斜した状態を示す要部縦断側面図とその部分拡大図である。
【符号の説明】
【0022】
1 管体
3 カラー
4 パッキン
12 先端継手部
15 パッキン収納部のリブ
16 パッキン収納部
18 パッキンの溝

【特許請求の範囲】
【請求項1】
土中に推進して地下トンネルを構築するための推進管を接続する継手部において、前方の管体(1)の後端部から後方に延長して設けられたカラー(3)と、後方の管体(1)の前端部に設けられ、前方の管体(1)の前記カラー(3)の中に嵌合される先端継手部(12)と、この先端継手部(12)に嵌め込まれ、前記カラー(3)に圧接して管体(1)の内部を水密にシールする弾性を有するリング状のパッキン(4)とを有し、このパッキン(4)は、前記先端継手部(12)の内周に設けた凹溝状のパッキン収納部(16)に嵌め込まれて管体(1)の軸方向への移動が規制されると共に、中央内周部に溝(18)を有し、この溝(18)がパッキン収納部(16)に隆起したリブ(15)に嵌め込まれたことを特徴とする推進管の継手部。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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