JPH01247696A - セグメントのグラウトホール用止水リング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は、コンクリートセグメントや鋼セグメント等に
設けられたグラウトホールからの漏水を防止するグラウ
トホール用止水リングに関するものである。

「従来の技術」 一般に、シールド工法などを利用して各種のトンネルを
構築する場合、従来からいわゆる一次覆■−としての組
立型セグメントなどが用いられている。

この種のセグメントは、その材質から、鉄筋コンクリー
ト、ダクタイル鋳鉄製近などを素材した（、のかあり、
通常これらは円弧版状に形成されていて、構築現場にて
互いに周方向（ピース間方向）および軸方向（リンク間
方向）に連結される構成とされ、また、該セグメントに
は、セグメント中央部の肉厚方向に貫通ずるグラウトホ
ールか形成されている。

このタラウドホールは、坑内で組み立てられた１１［１
記セクメントと、地盤との間に裏込め用モルタル等を充
填するためのらので、通常、この種のグラウトホールは
、裏込め用モルタル等の充填後には、グラウトホールを
密閉する栓体等により完全に閉塞しておく必要がある。

第６図ないし第９図はこれら栓体の従来例を示すもので
、第６図および第７図はコンクリートセグメントのグラ
ウトホールを塞ぐ栓体の断面図、第８図はタフタイル鋳
鉄製セグメントのグラウトホールを塞ぐ栓体の断面図、
第９図は鋼製セグメントのグラウトホールを塞ぐ栓体の
断面図である。

第６図および第７図に示す従来例では、栓体Ａは、セグ
メント本体１に埋め込まれかつその厚さ方向に貫通する
グラウトホールを形成する埋め込みパイプ２の一端に螺
合されるようになっており、具体的には、外周面にパイ
プ２のめねじ２ａに螺合されるおねじ３ａを有する円筒
状の本体部３と、下面がパイプ２の上端面２ｂに面接触
するフランジ部４とを有する形状となっている。

そして、前記本体部３のおねじ３ａの基端側には、第７
図に示すように、本体部３の周方向に沿って一周する周
ｉ３ｂか形成され、かつ、該周溝３ｂにはＯリング５が
嵌め込まれ、パイプ２の水密を保持するようになってい
る。なお図示例では、本体部３の上端面には、螺合操作
用のナツト部３Ｃが突設されている。

一方、第８図に示す従来例では、円錐面にねじ山か形成
されたテーパねじ６ａをもつプラグ６が栓体として用い
られており、ダクタイル鋳鉄製のセグメント本体７の肉
厚部７ａに形成されたグラウトホール８のめねじ８ａに
螺合されてテーパねじ６ａのテーパをｆｉｌ用して上水
する構造となっている。

また、第９図に示す従来例にあっても、円錐面に１つじ
山か形成されたテーパねじ９ａをらつプラク９が栓体と
して用いられており、鋼製のセグメント本体Ｓのスキン
プレートＴの内面中央部に設けられたグラウトホール形
成用パイプＰのめねじＭに螺合されてテーパねじ９ａの
テーパを利用して止水する構造となっている。

［発明が解決しようとする課題」 しかしながら、こうした従来の栓体においては、次のよ
うな解決すべき問題点があった。

■　コンクリートセグメントの上水用として用いられて
いる従来構造の栓体Ａでは、グラウトホールに栓体Ａを
ねじ込んだときに、栓体Ａに備えられたＯリング５が周
溝３ｂの外周面とパイプ２の内周面との間の摩擦によっ
てともづれを起こし、このとらつれに伴って０リング５
が損傷したり、あるいは栓体Ａの回転力によってＯリン
グ５に伸び縮みの部分が生じたりして、均一な押圧力が
得られず、パツキン効果が損じられることがあること。

■　セグメントが鉄筋コンクリートセグメントの場合、
コンクリートの硬化収縮に伴って、パイプ２の外周面を
伝って地下水が漏水するが、従来の栓体では、このよう
なパイプ２の外側からの漏水を防止できないこと。

■　また、ダクタイル鋳鉄製あるいは鋼製セグメントな
どに用いられているプラグ６．９は、それぞれグラウト
ホール８、Ｐにプラグ６．９をねじ込むことによって、
そのテーパを利用して止水するものであるが、時にテー
パねじの仕上がり精度を要求され、また、施工上グラウ
トホール８、Ｉ〕の内面（めねじ８ａ、Ｍ）にグラウト
材（裏込注入材）が付着しやすい状況にあることから、
止水効果が低下し、漏水することがあること。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、水密効果が高く、かつ、その
水密効果を長期間発揮させることができる効果があり、
また従来の栓体への適用性かある上に単純な構造でコス
トを低下することができるセグメントのグラウトホール
用止水リングを提供しようとするものである。

「課題を解決するための手段」 前記目的を達成するために、本発明における止水リング
では、セグメントの厚さ方向に貫通するパイプにより形
成されたグラウトホールの上水リングであって、前記パ
イプにねじ込まれた栓体の締め込みによりパイプ側へ押
圧される環状の押圧板と、この押圧板とパイプ上端面と
の間に介在配置されるパツキン材とを具備し、かつ、前
記パツキン材は、栓体の外周に緊密に嵌合する内径を有
しかつその外径が前記パイプの外径よりも大きく設定さ
れてなるものである。

ここで前記パツキン材と押圧板とを同軸的に重ね合わせ
て一体化した方が、施工上パツキン材の取り付けか容易
になるので効果的である。

また、前記目的を達成するために、本発明の上水用リン
グを、グラウトホールのめねじにねじ込まれた栓体のお
ねじに螺合される押圧板と、この押圧板とグラウトホー
ル開口部周縁との間に介在配置されたパツキン材とから
構成し、かつ、前記抑圧仮における前記パツキン材との
合わせ目に、押圧板を締め付ける方向に回したときにパ
ツキン材を栓体のおねじに向け押圧するテーパ而を形成
してなる構成とすることもできる。

なお、この場合、前記パツキン材を水膨潤性組成物によ
り形成した方が、ねじ部より漏水した場合に、パツキン
材がその漏水により膨張して栓体のねじ部に喰い込み、
前記漏水か確実に防止されるので好ましい。

「作用」 止水リングをグラウトホールにねじ込まれる栓体を介し
て装着した状態では、抑圧仮によりパツキン材が軸方向
に強い力で押圧されてグラウトホールの開口部周縁に密
着するようになるから、止水機能が確実に発揮される。

「実施例」 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の第１実施例を示す乙ので、図中符号
ＩＯで示すも、のがこの止水リングである。

この止水リングＩＯは、コンクリートセグメントのセグ
メント本体Ｉに埋め込まれかつその厚さ方向に貫通する
パイプ２により形成されたグラウトホールからの漏水を
止水する乙ので、具体的には前記パイプ２にねじ込よれ
た栓体Ａの締め込みによりパイプ２側へ押圧される環状
の押圧板１１と、この押圧板Ｉ＋とパイプ上面との間に
介在配置されるパツキン材１２とを主体として構成され
ている。

前記押圧板１夏は鋼板、セラミックあるいは高強度プラ
スチックなどの耐腐食材料によりその内径が栓体Ａの外
周に挿入される大きさでかつその外径がパイプ２の外径
よりら大きく設定された円環状に形成されてなる乙ので
、その上面における前記栓体Ａのフランジ部４を臨む位
置には周方向に一周するざぐり部１１ａが設けられ、か
つ、該ざぐり部１１ａにはゴムなどの弾性素材からなる
パツキン材１３が一体に固定されてフランジ部４の抑圧
およびフランジ部４との間からの漏水に対する配慮がな
されている。

一方、前記パツキン材Ｉ２は、押圧板１１との合わせ而
（第１図下面）に焼き付き、あるいは接着剤等の手段に
よって一体に取り付けられてなるもので、図示例の場合
、グラウトホールの開口部周縁の形状に合わせてこの開
口部周縁に緊密に面接触するようにその外径か下方に行
くに従い縮小するテーパ状に形成されている。

なお、前記パツキン材１２、Ｉ３の材質としては、従来
からの合成ゴムや合成樹脂を主成分とする上水用パツキ
ン材料を用いることら可能であるが、長期的にその止水
機能を発揮させるためには水膨潤性組成物により形成す
るのが望ましい。この水膨潤性組成物については、たと
えば水膨潤性組成物として知られる膨潤性ポリウレタン
樹脂、膨潤性ポリビニルアルコール樹脂などを挙げろこ
とかできる。ここで、たとえば膨潤性ポリウレタン樹脂
に未加硫ブチルゴムコンパウンドや加硫ゴムパウンドを
加えれば適度の粘性や弾性を得ることができ、さらに熱
可塑性エラストマーや反応性液状ゴムを加えることで耐
アルカリ性や安定度を増４−ことかできる。また、この
水膨潤性組成物として、たとえば特公昭５７−＝１１２
９８号公報に記・城されているように、酢酸ビニルとア
クリル酸メチルを主成分とセろ微粉ゲルに対し、ブヂル
ゴト、亜１４’ｌ　Ｍ％、ステアリン酸、Ｆ　Ｅ　Ｔ　
カー　ホ’　：／、パラフィン系軟化剤、テトラメヂル
ウラルサルファ（Ｆｌ、メルカブトヘシ゛）′チアゾー
ル、ジンクンブチルジチオカーバイト、イオウなどを加
えて混練１−でなる吸水性組成物などら使用オることが
でき次いで、以上のように構成された本実施例の作用を
説明する。

第１図に示すように、この上水リング１０によって、グ
ラウトホールの上水を行うには、まず、栓体Δを構成す
る本体部３ａの外周に、押圧板Ｉ＋とパツキン材１２．
１３とを一体化した止水リング１０を押圧板１１を上に
して挿入しておき、次いで、この栓体Ａをグラウトホー
ルを形成するパイプ２に被せ、締める方向に回動させる
。この操作によって、押圧板１１のパツキン材Ｉ３に栓
体Ａのフランジ部４が係合し、パイプ２の一１１喘而に
パツキン材１２か当接して液密状態が形成され、パツキ
ン？、１１２が弾性変形することにより回動操作に対し
ての抵抗力が増加し始め、前記パツキン材１２はパイプ
２のト端面を止水する。

この際に、前記栓体Ａのフランジ部１１は、押し″Ｅ板
１１のパツキン材１３に弾性的な接触をなし、これによ
り、パツキン材Ｉ２と本体部３との間１ノ（完全に押圧
止水されなか−）た場＆でら前記フランジ部４とパツキ
ン材１３との加圧接触によりパツキン効果が発揮され止
水されることになる。

この操作は、栓体Ａを構成する本体部３に止水リング１
０を挿入し、パイプ２に螺合する単純作業であり、また
止水リング１０は、押圧ｔｔ２＋＋とパツキン（第１２
とが一体となって形成されているので、その取り付けら
容易に行うことができ、現場での作業性を向上させるこ
とができる。

しかして、実施例の止水リングＩＯによれば、栓体Ａを
締め込むことにより、その押圧板１１を介してパツキン
材Ｉ２を軸方向に圧接させることかできるので、その取
付作業時に、止水リング１０．０パツギノ材１２をとら
づわさ１１−て損傷さ仕るｊ：それかなく、止水効果を
長期にイ）たって発揮さ０ることかできる。

しから、実施例では、１に水りングＩＯのパツキン材１
２かパイプ２の外径より乙大きく形成されて二のパイプ
２の上端面全面を覆うように構成さイーているのて、図
示例のようなコンクリートセグメントの場合における、
パイプ２外周面を伝う地下水等の漏水を完全に防ＩＥす
ることができろ。

また、実施例の止水リングＩＯによれば、パツキン材１
２が、栓体Ａを締めるに従い、押圧板１１により軸方向
に強い力で押圧されて、軸方向へ５．）強い圧縮力と密
着力か発揮されるから、パツキン材１２はグラウ）・ポ
ールの開口部周縁に強１１５Ｊに密着し、非常に高い水
密効果が確実に発揮されろものである。

ところで、前記パツキン材Ｉ２を交換ずろ場合には、ま
ず栓体Ａをパイプ２より取り外し、栓体Ａの外周から止
水リングＩＯを抜いて、新しいＩＩ−水リング１０を栓
体Ａに挿入して、これをパイプ２に前述した手順と同様
の手順によって締め込めば良い。

この交換操作は、単に栓体Ａを抜いて止水リングＩｌご
と交換する操作により実雀ずろごとができるので、その
交換を容易に行うこｋかできる。

また、止水リング１０は栓体Ａの外周にこイーを挿入し
、栓体Ａをグラウトホールに締め込むごとにより製粉で
きるので、栓体、への摺造を変える必要がなく、したが
って、既に１ノを来グラウトホールに取り付けられた栓
体Ａへ６容易に取り付（Ｌることかでき、補修時におけ
るグラウＩ・ポールの止水対策への適用性を向上するこ
とかできる。

第２図は本発明の第２実施例を示すもので、第１図など
に示した押圧板ＩＩと一体となったパツキン材１２に代
えてパイプ２の上端を覆う大きさのＯリング１５を押圧
板ＩＩとパイプ２の上端面２ｂとの間に介在配置したも
のである。そして、図示例の止水リングＩＯＡでは、栓
体Ａを構成する本体部３の外周にＯリング５が嵌め込ま
れた状態で栓体Ａがねじ込まれており、これら２つの０
リング５，１５によってグラウトホールの止水がなされ
るように構成されている。

なお、このような構成の止水リングＩＯＡにおいてら、
先の実施例と同様の作用効果を奏することができる。

次ぎに、第３図ないし第５図を参照して本発明の第３実
施例について説明すると、これらの図において、符号２
０がこの実施例にがかる止水リングである。この止水リ
ング２０は、鋼セグメントに設けられかつその厚さ方向
に貫通するパイプ１８により形成されたグラウトホール
からの漏水を止水するもので、具体的には、パイプＩ８
のめねじ１８ａにねじ込まれた栓体（プラグ）６のおね
じ（テーパねじ）６ａに螺合される押圧板２１と、この
押圧板２ＩとパイプＩ８の上端面との間に介在配置され
たパツキン材２２とを主体として（１カ成されている。

そして、前記押圧板２１は、第４図などに示すように、
全体が鋼、セラミックあるいは高強度プラスチツクなど
の素材によってリング状に形成されており、また、その
内周面には栓体６のおねじ６ａに螺合されるめねじ２１
ａが形成され、かつその外周囲は六角形状に形成されて
押圧板２１自身をスパナなどにより回すことができるよ
うに配慮されている。

一方、この押圧板２Ｉにおける前記パツキン材２２との
合わけ目には段部が形成されており、この段部の斜面が
押圧板２１を締め付ける方向に回したときにパツキン材
２２を栓体６のおねじ６ａに向け押圧するテーパ面２１
ｂとなっている。

前記パツキン材２２は押圧板２１の合わせ目に面接触し
た状態で焼き付きあるいは接着等の手段により一体に取
り付けられており、またその内周面には栓体６のおねじ
６ａに螺合するめねじ２２ａが形成されている。

また、このパツキン材２２は、第１図などに示したパツ
キン材Ｉ２と同様の素材により形成されるが、特に図示
例では、栓体６のおねじ６ａのピッチが細かいので水膨
潤性組成物により形成した方が、漏水が発生した場合に
、パツキンけ２２が膨張しておねじ６ａに緊密に喰い込
み、漏水を確実に防止することかできるので効果的であ
る。なお、この水膨潤性組成物としては、前述した第１
実施例で挙げた種々の乙のが具体的に挙げられる。

しかして、このような止水リング２０により、パイプＩ
８によって形成されたグラウトホールの上水を行うには
、栓体６を若干緩めてそのおねじ６ａにパツキン材２２
付きの押圧板２Ｉをねじ込み、栓体６上面と押圧板２Ｉ
の上面とを合わせ、さらに押圧板２１をグラウトホール
に向けてねじ込む。この操作によって、パツキン材２２
は加圧され１．テーパ面２１ｂの作用によってパツキン
材２２の内周面が栓体６のおねじ６ａに喰い込むので、
グラウトホールの止水が確実に行なわれる。

特に、この実施例では、パツキン材２２として水膨潤性
組成物からなるものを使用することにより、ねじの部分
に間隙が残っている場合は、漏水によりパツキン材２２
が膨張し、その間隙を閉塞することになるので、その止
水を確実に押さえることができる効果がある。

なお、この第３実施例の図面ではパイプ１８により形成
されたグラウトホールを止水する例について説明しであ
るが、本発明は図面に限定されるものではなく、たとえ
ば従来技術で説明した第８図に示すようなダクタイル鋳
鉄製セグメントのグラウトホールへも同様に適用するこ
とができることは勿論である。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明による栓体によれば、次の
ような優れた効果を奏する。

（ａ）請求項１の止水リングによれば、グラウトホール
にねじ込まれる栓体の締め込みにより環状の押圧板を押
圧し、この押圧板とパイプ上端面との間に介在配置され
るパッキンナオを押し付けて、パイブト端からの出水を
確実に発揮させることができるので、パツキン（十を七
〇つれさせて損傷させ□Ｓ　Ｊ″５そイーかなく、パ・
！キン［イに均一な抑圧力を働かせてパツキンとして白
−効に作用させることができろ、したかって、出水効果
を長期にわたって確実に発揮させることかできる。また
、パツキン材は）＜イブの外径よりも大きく形成されて
いるので、パイプ外周部を伝う地ド衣の漏水を完全に防
止するごとができる。なお、；１１７記押千仮の］二面
に栓体ζ’）−７→ンノ部によ１戸Ｊ［Ｉ　ｒＥされる
パツキンＩ４を配置オろよ・“）にすると、押圧板とペ
イプ上端面との間に１′ト在配置されるパ・！イア・（
オから万一漏水した場合にら１１ユ水することが可能に
なり、パツキン材の２重効果により止水性ｔ＋’Ｌをさ
らに向−Ｉニさせることかできるので好ましい。

（ｂ）　　請求項２の止水リングによれば、前記した効
果に加えて、現場での取付作業性を向」−させることが
できるといったｆり点がある。

（ｃ）請求項３の止水リングによれば、栓体と止水リン
グとを一体にしてグラウトホールにねじ込むことにより
、パ・・Ｉキン材が加圧されてその止水効果を発揮４゛
るので、パツキン材を打効に作用させろことかでき、グ
ラウトホールの水密効果を向上させることができる。

（ｄ）請求項４の止水１１ングによれば、ｎｑ記１．た
効果に加えて、漏水が発生したときに、パツキンｔオか
膨張してねじ部分の間隙を埋めるので、その小水効果を
さらに向上さ０゛ることかできる。っ（ｅ）なお、前記
各請求項の止水リングでは、従来の栓体に容易に取り付
けろことができるので、従来構造の栓体への適用性を向
」二させることかでさ、また、単純な構造であるから、
コストを低下できるといった利点らある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のグラウトホール用止水リングの実施例を
説明するために示したしので、第１図は本発明の第１実
施例を示す断面図、第２図は本発明の第２実施例を示す
断面図、第３図ないし第５図は鋼製セグメントに適用し
た本発明の第３実施例を示すもので、第３図はそのＩに
水リングを装着した状部を示す断面図、第４図はその平
面図、第５図は第３図鎖線Ｖ内部を拡大した断面図、第
６図すいし第９図は従来のゲラウドホールを止水する手
段を説明するために示し力ごもので、第６図はコンクリ
ートセグメイトとそのグラウトホールを密閉する栓体を
示す断面図、第７図は第６図鎖線■円ｉ（全拡大した断
面図、第８図はダククイル鋳鉄製セグメントとそのグラ
ウトホールを密閉する栓体を示す断面図、第９図は鋼製
セグメントとそのグラウトホールを密閉４−る栓体を示
す断面図である５、 １　・・・・セグメント本体（コンクリート製の場合）
１、へ　・栓体（コンクリート製の場合）、２・・・・
・・パイプ、２ａ・・・・・・めねじ、２ｂ・・・・・
」ユ端面、３・・・・・・本体部、３ａ・・・おねじ、
４・−・・・フランツ部、５・・・・・０リング、６・
・・・・栓体（ダクタイル鋳鉄製の場合）、７・・・・
セグメント本体（ダクタイル鋳鉄製の場合）、８・・・
・・・グラウトホール、８ａ・・・・・・めねじ、９・
・・・・・栓体（鋼製の場合）、Ｓ・・・・・セグメン
ト本体（Ｍ製の場合）、１゛・・・・・・グラウトホー
ル形成用パイプ、１０．ＩＯＡ・・・・・止水リング、
■１・・・・・・押圧板、■２・・・・・・パツキン材
、１３・・・・・・パツキン材、１５・・・・・・０リ
ング、Ｉ８・・・・・・パイプ、２０・・・・・・止水
リング、２１・・・・・押圧板、２１ａ・・・・・・め
ねじ、２１ｂ・・・・・・テーバ面、２２・・・・・・
パツキン材、２２ａ・・・・・・めねじ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）セグメントの厚さ方、向に貫通するパイプにより形
   成されたグラウトホールの止水リングであって、前記パ
   イプにねじ込まれた栓体の締め込みによりパイプ側へ押
   圧される環状の押圧板と、この押圧板とパイプ上端面と
   の間に介在配置されるパッキン材とを具備し、かつ、前
   記パッキン材は、栓体の外周に緊密に嵌合する内径を有
   しかつその外径が前記パイプの外径よりも大きく設定さ
   れていることを特徴とするセグメントのグラウトホール
   用止水リング。 ２）前記パッキン材と押圧板とは、これらが同軸的に重
   ね合わされて一体化されている請求項１記載のセグメン
   トのグラウトホール用止水リング。 ３）セグメントの厚さ方向に貫通するグラウトホールの
   止水リングであって、前記グラウトホールのめねじにね
   じ込まれた栓体のおねじに螺合される押圧板と、この押
   圧板とグラウトホール開口部周縁との間に介在配置され
   たパッキン材とを具備し、かつ、前記押圧板における前
   記パッキン材との合わせ目には、押圧板を締め付ける方
   向に回したときにパッキン材を栓体のおねじに向け押圧
   するテーパ面が形成されていることを特徴とするセグメ
   ントのグラウトホール用止水リング。 ４）前記パッキン材は水膨潤性組成物により形成された
   請求項３記載のセグメントのグラウトホール用止水リン
   グ。