JP2001248770A

JP2001248770A - さや管推進工法及びそれに使用する管継手

Info

Publication number: JP2001248770A
Application number: JP2000293745A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Yamamoto; 吉彦山本; Yoshinori Yoshida; 義徳吉田; Koji Fujita; 弘司藤田; Tetsuji Shimoyasu; 哲二下保; Kazuhito Hanano; 一仁花野; Naoki Tomita; 直岐冨田
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 2000-09-27
Publication date: 2001-09-14
Anticipated expiration: 2020-09-27
Also published as: JP3698975B2

Abstract

(57)【要約】【課題】水道、ガス、下水道等に用いる流体輸送用配
管のさや管推進工法およびその管継手を提供する。【解決手段】管の挿し口を先行する管の後端部に設け
られた受口に挿入して継合わせつつさや管内に管路を新
設する推進工法であって、前記管の挿し口外周部に受口
端部との間に所定の間隔をおいて対向するフランジを固
定して設け、該フランジと受口端部との間に推進力伝達
可能な推進力伝達部材を介装し、該推進力伝達部材を介
して推進力を先行する管に伝達しつつ軸線方向に推進す
るとともに、推進終了後は前記推進力伝達部材を収縮さ
せることにより挿し口と受口とを収縮可能な接続状態と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道、ガス、下水
道等に用いる流体輸送用配管を非開削で布設するさや管
推進工法及びその耐震推進管継手に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダクタイル鋳鉄管等の流体輸送用配管を
埋設する工法としては、地面を開削して布設する開削工
法が一般的であったが、近来は幹線道路だけではなく一
般道路においても交通量が増加しているので、開削工法
のために交通を遮断することは困難となっている。そこ
で、発進立坑と到達立坑だけを開削し、さや管としてヒ
ューム管や鋼管等を推進埋設した後にダクタイル鋳鉄管
を挿入するさや管推進工法や、既設管をさや管として、
その中に口径の小さい新管を挿入して管路を更新するパ
イプインパイプ工法等の推進工法が広く採用されるよう
になった。

【０００３】従来採用されてきたパイプインパイプ工法
における耐震管継手は、例えば図１２に示すようなもの
である。この継手１００は、ＰII形継手と呼ばれるもの
で、挿し口１０１、受口１０２、ロックリング１０３、
セットボルト１０４、ゴム輪１０５等で構成される。

【０００４】また、図１３は従来のパイプインパイプ工
法の概要を表すもので、この工法は、発進坑Ｓと到達坑
Ｒとの間に埋設されている既設管Ｐ’内にこれよりも径
の小さな新管Ｐを挿入する工法である。発進坑には油圧
ジャッキＪが設置されており、該油圧ジャッキの後部は
反力受けＨに当接し、前部は押角Ｂを介して新管Ｐを押
圧するようになっている。新管Ｐは、その先端部の挿し
口１０１を先行の新管の後端部の受口１０２に挿入する
ことによって順次接合され、既設管内に押し込まれて行
く。なお、先頭の新管の先端部には挿入抵抗を小さくす
るための先導ソリＫが取り付けられている。

【０００５】上記新管Ｐ，…の接合は、次のようにして
行われる。まず、ロックリング１０３及びゴム輪１０５
を受口内面に装着する。然る後、油圧ジャッキＪを作動
させて、受口１０２に挿し口１０１を挿入し、セットボ
ルトを締め付ける。これにより、後端部が発進坑に臨ん
でいる先行の新管の後部に後続の新管が接合される。後
続の新管が接合されたら、油圧ジャッキＪで押圧して、
接合された一連の管列を到達坑に向かって進行させる。
油圧ジャッキの推進力は、上記ロックリング１０３と、
ロックリング溝１０６の側端面１０７との当接によって
伝達される。なお、図では既設管内に新管を挿入するこ
とにより管路を更新しているが、まず地下にさや管を推
進し、さらにこのさや管内にパイプインパイプ工法にて
新管を挿入するさや管推進工法も同様に行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記パイプインパイプ
工法用ＰII形継手の構成では、推進工が終了した後は、
図１２に示すようにロックリング１０３の側面と挿し口
１０１に設けたロックリング溝１０６の側端面１０７が
接触した状態、すなわち継手が押し込まれた状態となっ
ているので、引き抜き代のみは確保されているが、挿し
口が受口に嵌り込む方向には移動できない。このため、
継手が両方向に伸縮する必要がある耐震管継手としての
性能を半ばしか満たしていないという問題点がある。

【０００７】推進工法に使用する管継手として、収縮側
及び伸長側の両方に移動できるように、挿し口と受口と
の間に一定の間隔を確保するものとして、特開平３−３
９５９４号公報に記載の技術が公知である。この技術
は、図１４に示すように、推進管の挿し口３０１と受口
３０２との間に着脱自在のスぺーサ治具３０３を介装し
て推進力を伝え、所定の位置まで推進した後にこのスぺ
ーサ治具３０３を取り外して所定の間隔を形成するもの
である。

【０００８】しかしながら、この方法では、発進坑内で
スぺーサ治具を挿し口と受口の間に取り付ける手間と大
量のスぺーサ治具が必要であり、さらに管路布設後に全
管路にわたってすべてのスぺーサ治具を取り外さなけれ
ばならないという問題点がある。この取り外しは、拡径
面圧ジャッキ３０４を収縮させて本体枠３０３を縮径し
た後取り外すものであるから、特殊な用具や煩雑な作業
が必要である。しかも、管径が少なくともφ８００ｍｍ
以上なければ管内へ作業員が潜入できないため、これよ
りも径の小さい管には実施できないという制約がある。

【０００９】そこで、本発明は、上記のような問題点を
解決するために、口径にかかわらずに耐震性の最大の要
件である十分な伸縮量を確保した状態で管及び継手を挿
入することができるさや管推進工法及びその耐震管継手
を提供することを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本
発明にかかる推進工法は、管の挿し口を先行する管の後
端部に設けられた受口に挿入して継合わせつつさや管内
に管路を新設する推進工法であって、前記管の挿し口外
周部に受口端部との間に所定の間隔をおいて対向するフ
ランジを固定して設け、該フランジと受口端部との間に
推進力伝達可能な推進力伝達部材を介装し、該推進力伝
達部材を介して推進力を先行する管に伝達しつつ軸線方
向に推進するとともに、推進終了後は前記推進力伝達部
材を収縮させることにより挿し口と受口とを収縮可能な
接続状態とすることを特徴としている。

【００１１】また、本発明にかかる管継手は、挿し口と
受口とを嵌合して管を接続する管継手において、受口内
周面と挿し口外周面との間に両者の隙間をシールするゴ
ムリングを設け、挿し口先端部に挿し口突起を設けると
ともに、受口の内周面に前記挿し口突起と係合して挿し
口の逸脱を防止するロックリングを設け、さらに前記挿
し口外周部に受口端部に所定の間隔で対向するフランジ
を固定して設けるとともに、該フランジと受口端部との
間に、推進力伝達可能で、かつ推進終了後に地震等によ
る過大な押し込み力が作用したときは収縮により受口に
対する挿し口の押し込みを許容する推進力伝達部材を介
装したことを特徴としている。なお、引き抜く力に対し
ては従来どおりであり、挿し口突起とロックリングとが
係合するまで引き抜き方向に移動することができる。こ
のため、十分な伸縮量を具備した管路を実現できるので
ある。

【００１２】上記挿し口に対するフランジの固定方法と
しては、接着剤による固着、金属バンド等で締め付ける
方法、分割構造のフランジをボルトで締め付ける方法
等、種々の方法がある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に表された本発明の実
施の形態に基づいて、本発明をより具体的に説明する。

【００１４】図１は、本発明にかかる管継手の構造を表
す断面図であって、この管継手は、水道の耐震継手とし
て通常使用されているＮＳ形継手であり、挿し口１と受
口２からなる。挿し口１は、ダクタイル鋳鉄管の先端部
外周面にリング状の挿し口突起３が一体に設けられてい
る。

【００１５】受口２の内周面２ａには、シール用のゴム
輪４を納めるゴム輪溝４ａとロックリング溝５ａが設け
られている。このロックリング溝５ａには、一つ割りの
環状体として形成されたロックリング５がロックリング
芯出し用ゴム６を介して挿嵌されており、地震等による
過大な引き抜き力が作用したときには、このロックリン
グ５と前記挿し口突起３とが係合することによって挿し
口１の逸脱が防止されるようになっている。

【００１６】挿し口１の後方寄りの外周面上にはフラン
ジ１０が固定されており、このフランジ１０と受口２の
後端面２ｂとの間に推進力伝達部材Ｍが介装されてい
る。さや管推進工法は、直押し推進工法と比較して、格
段に低い推進力しか要らないため、溶接以外の容易な方
法でフランジを取り付けることが望ましい。以下にフラ
ンジの取り付け方法について説明する。図２に示すよう
に、フランジ１０の背面部には複数の補強リブ１２，…
が一体に形成され、これら補強リブが接着剤によって挿
し口１の外周面に固着されている。フランジの固定法と
しては、推進力によってフランジがスリップしないよう
な方法であればよく、例えば図示例の接着剤による接着
の他に、金属バンド等による締め付け、分割構造のフラ
ンジをボルト等で互いに締め付け固定する方法等種々の
方法を採用することができる。上記接着剤としては、推
進力によってスリップしないように固着することができ
る強力な接着剤、例えばエポキシ系の樹脂、具体例を挙
げれば、大日本インキ化学工業（株）社製の接着剤「ラ
ッカマイドＥＡ−２０７０」（商品名）等を使用するこ
とができる。

【００１７】図３は、上記接着剤による固定法と異なる
固定法を表すもので、この形態では、挿し口１の外周面
に溝１６を形成し、この溝１６に二つ以上（図では二
つ）の円弧状のフランジ部材１５ａ，…に分割したフラ
ンジを嵌め込んで固定している。円弧状のフランジ部材
１５ａの両端部には張出片１５ｂが突設されており、該
張出片をボルト・ナット１８で互いに締着することによ
り、環状のフランジ１５を形成するとともに、挿し口に
固定している。このボルト・ナットにはキャスター１７
を取り付けることが可能で、これにキャスターを取り付
けておけば、当該キャスターがさや管内面上を転動する
ので、推進抵抗が小さくてすむ。

【００１８】さらに、図４は挿し口１の外周面にサドル
形状のフランジ２０をボルト・ナット２１によって固定
した例を表すもので、端部に張出片２０ｂ，２０ｂと中
央部にリブ２０ｃが一体に形成された二つ割り（二つ以
上の分割でもよい）のフランジ部材２０ａ，２０ａを突
き合わせて環状に固定している。この場合も、ボルト・
ナット２１にキャスター２３を取り付けることにより、
推進抵抗を小さくすることができる。

【００１９】さらに、図５はフランジ２５を三つ以上の
リングピース２５ａ，…に分割してボルト２６，…で互
いに締結（挿し口外周面に固定）するようにしている。
この場合も、各リングピースを固定するボルトに、搬送
ローラ（キャスタ）２７を取り付けることも可能であ
る。このようにしておくと、仮にローリングを生じても
いずれかのローラで管を支持でき、推進力が過大になる
ことを防止できるため、ローリングの懸念がある長距離
推進には有効である。上記複数のリングピースを同じ形
状・寸法としておけば、成形用の金型が少なくてすみ、
部品管理も簡単であるので好ましい。なお、図６はＮＳ
形より大口径に用いられる耐震管継手であるＳ形に適用
した例を表すものである。

【００２０】フランジの固定法としては、推進力を伝達
できるものであればよいので、上記の固定法のほか、種
々の方法を採用することができる。例えば、図７、図８
は特殊押輪３０を用いる例を示している。図示例の特殊
押輪３０は、金属製リング部材３１と爪３２と、断面楔
状の中間ピース３３と、ボルト３４とで構成される。こ
の特殊押輪３０を挿し口１の外周部に嵌め込んでボルト
３４を締め付けることにより特殊押輪３０が挿し口１に
固定される。この特殊押輪３０に挿し口を介して押し込
み方向の力（矢印Ｘ）が作用すると、楔状の中間ピース
３３の働きにより爪３２が楔効果によって挿し口外周面
に押し付けられるので、挿し口と押輪が一層強力に固定
される。したがって、この特殊押輪３０をフランジとし
て推進力伝達部材Ｍを保持することができる。

【００２１】上述したように、挿し口１の後方寄り外周
部に固定したフランジと受口２の後端面２ａとの間に推
進力伝達部材Ｍが介装されるが、この推進力伝達部材Ｍ
は、新管挿入時には先行する管に推進力を伝達する役割
を果し、推進工終了後は継手の伸縮を可能とするもので
なければならない。この推進力伝達部材Ｍとしては、以
下に示すようなものが適用可能である。なお、以下の説
明では、接着剤で固定したフランジ１０を例にとって説
明するが、他のフランジでも同様である。

【００２２】上記推進力伝達部材Ｍとしては、例えば図
９、図１０に示す推進力伝達部材５０は、環状の一体物
として形成されている。図１０はさや管内の状況を示す
もので、５１はエアモルタルである。この推進力伝達部
材５０は、圧縮応力が１〜２０ｋｇｆ／ｃｍ² （≒０．
１〜２ＭＰａ）の樹脂発泡体で、発泡倍率を変えること
により弾性限界応力が変化するものである。これらの材
質の例を示すと、ポリスチレン、ポリウレタン等が代表
的である。当然ではあるが、目的とする推進力の伝達と
収縮性とを備えた他の樹脂材またはダンボール等の硬質
紙でも構わない。また、液体や気体を封入した樹脂容器
等も有効な手段となり得る。形状としては、図示例の如
く、適度の肉厚と幅を有するリング状とするのが実用的
であるが、前述した推進力の伝達と収縮性を兼ね備えて
いれば、この形状にこだわる必要はない。

【００２３】上記推進力伝達部材５０についてさらに詳
細に説明すると、この推進力伝達部材は、施工中におけ
る推進力程度の圧縮力では、弾性変形するため、推進力
は伝達するが、歪み量は残留しない。また、弾性限界応
力以上の圧縮力が作用した場合は、塑性領域内において
は歪み量が増大する。その後、一定以上の圧縮力が作用
した場合には、所定の厚みを残した状態で歪みの進行は
停止する。これらの弾性限界応力、塑性領域の範囲、歪
みが進行した状態での最終的な厚みは、推進力伝達部材
が発泡材である場合は、その発泡倍率によって調節可能
である。発泡倍率の設定方法として、以下の条件が考え
られる。

【００２４】作用する押圧力が推進力程度では、弾性限
界応力以内の応力値であるため、弾性限界応力σ₁ が次
の関係となるように発泡倍率を設定する（推進力を正常
に伝達するためには、推進力伝達部材が塑性変形しない
ようにする）。 σ₁ ＞（Ｆ／Ａ）＝σ_max ここに、Ｆ：推進力、Ａ：推進力伝達部の面積、 σ
_max ：推進力伝達部材に発生する応力である。

【００２５】一方、地震等により継手部に大きな押し込
み力が作用した場合は、推進力伝達部材は塑性領域にあ
るため、推進力伝達部材の歪み量は増大する。この地震
発生時に生ずる押し込み力を、耐震継手の離脱阻止力で
ある０．３ｄ（ｔｆ）（ｄ：呼び径）と同じとすると、
図１１に示すように、地震等により押し込み力が作用し
た場合は、押し込み余裕量Ｌ＋Ｌ₁ の推進力伝達部材が
圧縮されて長さＬ₁ となる。この時、Ｌを管長の１％と
なるように設定すれば、押し込み余裕量を確保できたこ
とになる。図１１における（ａ）は大きな引き抜き力が
作用した場合を、また（ｂ）は大きな押し込み力が作用
した場合をそれぞれ表している。なお、この推進力伝達
部材を介装していることにより、カーブ推進時における
応力集中が防げることは言うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、挿し口外周部に受口端部との間に所定の間隔
をおいて対向するフランジを固定して設け、該フランジ
と受口端部との間に推進力伝達可能でかつ推進終了後は
前記推進力伝達部材を収縮させることにより挿し口と受
口とを収縮可能とするものであり、耐震性を有する管継
手を備えた管路を比較的簡単な構造と工法で実現するこ
とが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管継手の断面図である。

【図２】そのフランジ固定部の断面図（ａ）及びＡ矢視
図（ｂ）である。

【図３】フランジの異なる固定法を表す断面図（ａ）及
びＡ矢視図（ｂ）である。

【図４】フランジの異なる固定法を表す断面図（ａ）及
びＡ矢視図（ｂ）である。

【図５】三つ以上の分割構造としたフランジの例を表す
正面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。

【図６】三つ以上の分割構造とした大口径用のフランジ
の例を表す正面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。

【図７】フランジの異なる実施形態を表す正面図であ
る。

【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。

【図９】推進力伝達部材として収縮可能な材料を用いる
場合の断面図である。

【図１０】伸縮可能な推進力伝達部材を設けた継手の断
面図（ａ）及びＢ矢視図（ｂ）である。

【図１１】伸縮可能な推進力伝達部材を設けた継手の伸
縮量を表す断面図である。

【図１２】従来のパイプインパイプ工法用耐震継手を例
示する断面図である。

【図１３】従来のパイプインパイプ工法を表す説明図で
ある。

【図１４】従来の伸縮可能な継手を表す断面図（ａ）、
Ｃ矢視図（ｂ）及びＤ矢視図（ｃ）である。

【符号の説明】

１挿し口２受口３挿し口突起５ロックリング１０，１５，２０，２５，３０フランジ１２補強リブＭ推進力伝達部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤田弘司大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者下保哲二大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者花野一仁大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者冨田直岐大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号株式会社栗本鐵工所内Ｆターム(参考） 2D054 AC18 AD28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管の挿し口を先行する管の後端部に設け
られた受口に挿入して継合わせつつさや管内に管路を新
設する推進工法であって、前記管の挿し口外周部に受口
端部との間に所定の間隔をおいて対向するフランジを固
定して設け、該フランジと受口端部との間に推進力伝達
可能な推進力伝達部材を介装し、該推進力伝達部材を介
して推進力を先行する管に伝達しつつ軸線方向に推進す
るとともに、推進終了後は前記推進力伝達部材を収縮さ
せることにより挿し口と受口とを収縮可能な接続状態と
することを特徴とするさや管推進工法。
【請求項２】挿し口と受口とを嵌合して管を接続する
管継手において、受口内周面と挿し口外周面との間に両
者の隙間をシールするゴムリングを設け、挿し口先端部
に挿し口突起を設けるとともに、受口の内周面に前記挿
し口突起と係合して挿し口の逸脱を防止するロックリン
グを設け、さらに前記挿し口外周部に受口端部に所定の
間隔で対向するフランジを固定して設けるとともに、該
フランジと受口端部との間に、推進力伝達可能で、かつ
地震等による過大な押し込み力が作用したときは収縮に
より受口に対する挿し口の押し込みを許容する推進力伝
達部材を介装したことを特徴とする管継手。
【請求項３】挿し口の外周面に円周方向の溝が形成さ
れ、環状のフランジが当該溝に嵌合して固定されている
請求項２に記載の管継手。
【請求項４】フランジが、受口端部に対向する端面を
有する環状体と、該環状体の背面部に一体に設けられた
補強リブとを有するサドル状に形成されている請求項２
又は３に記載の管継手。
【請求項５】フランジが複数の円弧状部材の結合体と
して環状に形成され、当該円弧状部材の端部同士をボル
トで互いに締め付けることにより挿し口に固定されてい
る請求項２ないし４のいずれかに記載の管継手。
【請求項６】フランジが、内周側に中空部が形成され
たリング部材と、該リング部材の中空部に保持され挿し
口外周面に当接する爪と、該爪を挿し口側に押圧する楔
状中間ピースと、該中間ピースを爪側に押圧するボルト
とを備え、挿し口に外嵌した状態で前記ボルトを締め付
けることにより固定される請求項２に記載の管継手。