JP3708859B2 - 可撓継手 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路トンネル、上下水道、農業用水道、工業用水道等の導水トンネル、共同溝、地下道等の暗渠および開渠の可撓継手に関し、特に道路トンネルおよび導水トンネルに適用して好適な可撓継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
暗渠等の可撓継手として、従来図５の部分断面図に示すような継手が知られている。この継手ａは、接続されるべき被接続体である暗渠ｂ、ｂの対向する段部に取付けられた１対のリング状の枠体ｆ、ｆの間に収容され中央部に膨出部ｃを備えるゴム・合成樹脂等からなる短筒状の可撓止水部材ｄの両端部をアンカーボルトe、eにより枠体ｆ、ｆを介して継手の軸線から見て半径方向同一距離において暗渠端部に取り付けたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の暗渠の継手においては、対向する暗渠間の大きな伸縮変位に追従するには可撓止水部材ｄの膨出部ｃは一つでは不充分であるので、通常２つの膨出部ｃを設けており、このため継手の幅をその分大きくとらねばならない。このためこの継手を導水トンネルに使用する場合は、幅の広い継手部において水流に乱流等が発生する可能性が大きい。また可撓止水部材ｄの膨出部ｃは、通常の使用状態において、トンネル外からの外水圧により継手の内周側に膨出するが、図５のように膨出部が２つある場合は膨出部ｃが図５中点線で示す位置に膨出し、水路内に突出する場合が生じ、その結果円滑な水の流れを妨げるおそれがある。
【０００４】
またこの従来の継手を道路トンネルに使用する場合は、継手部の中車輛などの通路となる部分は鉄板等で覆ってその上を舗装するので、可撓止水部材ｄが道路内に膨出するおそれはないが、この場合でも継手部の幅が広いため鉄板等継手部を覆うための資材も多く必要となり、鉄板の厚みも大きくしなければならず施工コストが嵩むという問題がある。
【０００５】
本発明は上記従来の可撓継手の問題点にかんがみなされたものであって、充分な伸縮変位量を有しながら可撓継手の継手部の幅を大きくとらず、また外水圧によって可撓止水部材がトンネル内に膨出するおそれがない、道路トンネルや導水トンネルに好適な可撓継手を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決する手段】
上記目的を達成する本発明の可撓継手は、接続すべき１対の被接続体間に介装される継手であって、ゴム・合成樹脂等からなる短筒状の可撓部材からなり外周側に膨出する一つの膨出部と内周側に膨出する一つの膨出部とが断面Ｓ字形に連続して形成され、両膨出部の外端部には取付端部が連続して形成された可撓止水部材と、該１対の被接続体に固定され該可撓止水部材が取付けられる１対のリング状枠体とを備え、該１対の被接続体の一方側に固定されるリング状枠体を鈍角に折り曲げることによって該枠体の一部に継手軸線から見て継手の内側に向けて傾斜する傾斜面を形成し、該１対の被接続体の他方側に固定されるリング状枠体を鈍角に折り曲げることによって該一方の枠体の傾斜面よりも内周側の該他方の枠体の一部に継手軸線から見て継手の内側に向けて傾斜する傾斜面を形成し、該可撓止水部材のいずれか一方の取付端部を該一方の枠体の傾斜面に碇着部材により取付け、該可撓止水部材の他方の取付端部を該他方の枠体の傾斜面に碇着部材により取付けたことを特徴とする。
前記各傾斜面の継手軸線に対する傾斜角は４５°であることが好ましい。
【０００７】
【作用】
本発明によれば、１対のリング状枠体のそれぞれに継手軸線から見て継手の内側に傾斜する傾斜面をを形成し、一方の傾斜面よりも内周側に他方の傾斜面を位置させ、これらの傾斜面に可撓止水部材の両取付端部を取付けたので、外水圧を受けた可撓止水部材は継手の半径方向ではなく継手の半径方向に対して斜め方向に膨出する。したがって、可撓止水部材が継手の半径方向に膨出する従来の継手とくらべると、可撓止水部材の伸縮変位量を同一とした場合に従来の継手では膨出部がトンネル内に突出する場合でも本発明の継手においては膨出部がトンネル内に突出しないように抑えることが可能となり、導水トンネルにおいて円滑な水の流れを確保することができる。
【０００８】
また、上記構成により可撓止水部材の両取付端部の取付位置が継手の軸線から見て半径方向に異なる位置にあるので、両取付端部の取付位置が半径方向同一距離にある従来の継手に比べて継手の幅を減少させることができる。したがって、導水トンネルにおいては継手部における乱流等の発生が減少し、道路トンネルにおいては鉄板等継手部を覆う資材を節約することができる。
【０００９】
また、可撓止水部材の取付位置である傾斜面が半径方向に異なる上に両傾斜面が角度をなしているので（図示の実施形態では９０°）取付ボルトの方向も角度をなしており、施工時における取付ボルト周辺の施工空間が充分に確保され、その結果施工性が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４は本発明を導水トンネル等の暗渠に適用した１実施形態を示すもので、図１は継手の部分断面図、図２は可撓止水部材の側面図、図３は保護部材の斜視図、図４（ａ）は押さえ板の側面図、（ｂ）は斜視図である。
【００１１】
図１において図の上方は継手の内周側、下方は外周側を示す。接続すべき被接続体である１対の円筒状のコンクリート暗渠２、２’の間に介装される可撓継手１は可撓止水部材３とこの可撓止水部材３が取付けられる１対のリング状枠体４、５を備えている。
【００１２】
可撓止水部材３は、ゴム・合成樹脂等からなる短筒状の可撓部材からなり、外周側に膨出する一つの膨出部３ａと内周側に膨出する一つの膨出部３ｂとが断面Ｓ字形に連続して形成され、両膨出部３ａ、３ｂの外端部には取付端部３ｃ、３ｄが連続して形成されている。両取付端部３ｃ、３ｄの枠体への取付側には図２に示すように止水用突条６が周方向に形成されており、可撓止水部材３の中央部には補強用の繊維シート７が埋設されている。また、両取付端部３ｃ、３ｄにはボルト挿通孔３ｅ、３ｆが周方向に所定の間隔で形成されている。
【００１３】
１対のリング状枠体の中暗渠2側に固定された枠体４は、継手の軸線と垂直に半径方向外側に向けて延長する垂直面部４ａと、この垂直面部４ａから継手の内側に向けて１３５°の角度で折れ曲がって延長する傾斜面部４ｂを備えている。したがって傾斜面部４ｂは継手軸線から見て継手の内側に向けて４５°の傾斜角で傾斜している。枠体４は外周端部において継手の外側に向けてさらに１３５°折れ曲がって垂直面部４ｃが形成されている。この垂直面部４ｃの暗渠２側には水膨張ゴム８がリング状に配設されている。
【００１４】
暗渠２’側に固定された枠体５は、内周側において継手軸線から見て継手の内側に向けて４５°の傾斜角で傾斜する傾斜面部５ａと、この傾斜面部５ａから１３５°の角度で折れ曲がって継手の軸線と垂直に半径方向外側に延長する垂直面部５ｂを備えている。傾斜面部５ａは傾斜面部４ｂよりも継手の内周側に位置しており、傾斜面部４ｂに対して垂直に配置されている。垂直面部５ｂの暗渠２’側には水膨張ゴム９がリング状に配設されている。
【００１５】
枠体４、５の傾斜面部４ｂ、５ａにはアンカーボルト挿通孔（図示せず）が所定の間隔で周方向に形成されている。枠体４の垂直面部４ｃと枠体５の垂直面部５ｂの間には発泡ゴム等からなる目地材１０が介装されている。
【００１６】
可撓止水部材３は取付端部３ｃにおいて枠体４の傾斜面部４ｂに、取付端部３ｄにおいて枠体５の傾斜面部５ａにそれぞれ碇着部材により取付けられている。
【００１７】
枠体４側の碇着部材は押え板１２とアンカーボルト１３、ナット１４からなり、枠体５側の碇着部材は押え板１２’とアンカーボルト１３、ナット１４からなる。
【００１８】
押え板１２は、鋼材からなり、図４（ａ）に拡大側面図、図４（ｂ）に斜視図を示すように、頂面が円弧状に形成された頭部１２ａ、該頭部１２ａの一方の端面から垂直方向に延長する板状の垂直部１２ｂ、および該垂直部１２ｂの頭部１２ａと反対側端部から垂直部１２ｂとＴ字形をなすようにして垂直部１２ｂの両側に水平方向に延長する板状の水平部１２ｃを有するリング状の部材を周方向に複数個に分割した形状を有し、垂直部１２ｂを貫通して複数のアンカーボルト挿通用のボルト孔１２ｄが枠体４のアンカーボルト挿通孔に対応する位置に形成されている。頭部１２ａの垂直部１２ｂに接しない部分と水平部１２ｃの対応する端部との間には凹部１１が形成されている。
【００１９】
押え板１２’は、押え板１２における頭部１２ａの垂直部１２ｂに接しない部分に対応する水平部１２ｃの一端部が存在せず、したがって凹部１１が存在しない以外は押え板１２と同一形状である。
【００２０】
可撓止水部材３を枠体４、５取付けるには、暗渠２、２’のコンクリートを打設する前に、枠体４、５の傾斜面部４ｂ、５ａの各アンカーボルト挿通孔にアンカーボルト１３を挿通し、止水のためにボルト部１３ａを傾斜面部４ｂ、５ａの暗渠側の面に溶接する。
【００２１】
次に可撓止水部材３の取付端部３ｃ、３ｄのアンカーボルト挿通孔３ｅ、３ｆにアンカーボルト１３を挿通するようにして可撓止水部材３を配置する。次いで枠体４側においては、押え板１２をその凹部１１が継手内周側に面するようにして可撓止水部材３の上に配置し、ボルト孔１２ｄにアンカーボルトを挿通する。
【００２２】
可撓止水部材保護部材１５は発泡ゴム等弾性を有する材料からなり、図３の斜視図に示すように、押え板１２の凹部１１に嵌合し得る寸法と形状を有する板状のもので、押え板１２のボルト孔１２ｄに対応する位置にアンカーボルト挿通用のボルト孔１５ａが形成されている。可撓止水部材３のボルト取付孔をアンカーボルト１３に挿入し、次いで押え板１２をはめ込んだ後、アンカーボルト１３にナット１４を締め付けることによって可撓止水部材３の取付端部３ｃを枠体４の傾斜面部４ｂに固定する。次いで押え板１２を締め付けたナット１４に可撓止水部材保護部材１５のボルト孔１５ａを挿入し、押え板１２の凹部１１に可撓止水部材保護部材１５を取付ける。この可撓止水部材保護部材１５は可撓止水部材３が圧縮変位した場合にボルト頭部に接触して傷つけられることを防止する。
【００２３】
枠体５側においても、可撓止水部材保護部材１５の取付を省略する以外は、枠体4側と同様の施工方法で可撓止水部材３の取付端部３ｄを傾斜面部５ａに取付ける。
【００２４】
可撓止水部材３は相互に角度をなして設置された傾斜面部４ｂ、５ａに取り付けられるので、アンカーボルト１３にナット１４を締め込む作業は可撓止水部材３の内周面側のみにおいて行なうことができ、施工性がよい。
【００２５】
次に暗渠２、２’のコンクリートを打設することにより枠体４、５を暗渠２、２’に固定し継手１の施工を完了する。枠体４、５の折曲がり部は鈍角に折れ曲がっているので、コンクリート打設に際してコンクリートの流れが良く、図５に示す従来の継手のように折曲がり部が直角に折れ曲がっている構成にくらべて空気溜りの発生を防止することができ、止水性を向上させることができる。水膨張ゴム８、９は折曲がり部における止水をさらに完全にするものである。
【００２６】
次にこの継手１の動作について説明する。
施工後通常の使用状態において外水圧が作用すると、可撓止水部材３は図1中破線で示すように内周側に半円形に膨出するが、傾斜面部５ａにおける取付端部３ｄの取付位置は傾斜面部４ｂにおける取付端部３ｃの取付位置よりも内周側に位置するので、外水圧を受けた可撓止水部材３は継手の半径方向ではなく継手の半径方向に対して４５°の斜め方向に膨出する。また可撓止水部材３の取付位置を調節することにより、可撓止水部材３は暗渠２、２’の内周面２ａ、２’ａよりも内周側に突出することはない。
【００２７】
また、地震等による地盤の変化により暗渠２、２’が相互に接近または離間する方向またはせん断方向に変位する場合には、可撓止水部材３はその変位に追随して伸縮変位することによりこのような暗渠間の相対変位に対応することができる。
【００２８】
上記の説明は暗渠の断面形状が円形のものについてなされたが、暗渠の形状は円形にかぎるものではなく、正方形、矩形、多角形、馬蹄形、楕円形等他の形状であってもよい。
【００２９】
また、本発明は暗渠にかぎらず、開渠にも適用することができるものである。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、１対のリング状枠体のそれぞれに継手軸線から見て継手の内側に傾斜する傾斜面をを形成し、一方の傾斜面よりも内周側に他方の傾斜面を位置させ、これらの傾斜面に可撓止水部材の両取付端部を取付けたので、外水圧を受けた可撓止水部材は継手の半径方向ではなく継手の半径方向に対して斜め方向に膨出する。したがって、可撓止水部材が継手の半径方向に膨出する従来の継手とくらべると、可撓止水部材の伸縮変位量を同一とした場合に従来の継手では膨出部がトンネル内に突出する場合でも本発明の継手においては膨出部がトンネル内に突出しないように抑えることが可能となり、導水トンネルにおいて円滑な水の流れを確保することができる。
【００３１】
また、上記構成により可撓止水部材の両取付端部の取付位置が継手の軸線から見て半径方向に異なる位置にあるので、両取付端部の取付位置が半径方向同一距離にある従来の継手に比べて継手の幅を減少させることができる。したがって、導水トンネルにおいては継手部における乱流等の発生が減少し、道路トンネルにおいては鉄板等継手部を覆う資材を節約することができる。
【００３２】
また、可撓止水部材の取付位置である両傾斜面が半径方向に異なる上に両傾斜面が角度をなしているので（図示の実施形態では９０°）取付ボルトの方向も角度をなしており、施工時における取付ボルト周辺の施工空間が充分に確保され、その結果施工性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態にかかる継手の部分断面図である。
【図２】可撓止水部材の側面図である。
【図３】可撓止水部材保護部材の斜視図である。
【図４】（ａ）は押さえ板の側面図、（ｂ）は斜視図である。
【図５】従来の可撓継手の部分断面図である。
【符号の説明】
１ 可撓継手
２、２’ 暗渠
３ 可撓止水部材
４、５ 枠体
１２ 押え板
１３ アンカーボルト
１４ ナット
１５ 可撓止水部材保護部材

Claims (2)

1. 接続すべき１対の被接続体間に介装される継手であって、ゴム・合成樹脂等からなる短筒状の可撓部材からなり外周側に膨出する一つの膨出部と内周側に膨出する一つの膨出部とが断面Ｓ字形に連続して形成され、両膨出部の外端部には取付端部が連続して形成された可撓止水部材と、該１対の被接続体に固定され該可撓止水部材が取付けられる１対のリング状枠体とを備え、該１対の被接続体の一方側に固定されるリング状枠体を鈍角に折り曲げることによって該枠体の一部に継手軸線から見て継手の内側に向けて傾斜する傾斜面を形成し、該１対の被接続体の他方側に固定されるリング状枠体を鈍角に折り曲げることによって該一方の枠体の傾斜面よりも内周側の該他方の枠体の一部に継手軸線から見て継手の内側に向けて傾斜する傾斜面を形成し、該可撓止水部材のいずれか一方の取付端部を該一方の枠体の傾斜面に碇着部材により取付け、該可撓止水部材の他方の取付端部を該他方の枠体の傾斜面に碇着部材により取付けたことを特徴とする可撓継手。
2. 前記各傾斜面の継手軸線に対する傾斜角は４５°であることを特徴とする請求項１記載の可撓継手。

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