JPH04500842A - 推進技術により地下に敷設された推進パイプ用パイプジョイント - 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】 推進技術により地下に敷設された 推進パイプ用パイプジヨイント 本発明は請求項１の序文によるパイプジヨイントに関する。

最近は、いわゆる°推進技術“を用いて下水管等を地下に敷設することがますま す通例になってきた。推進技術は、パイプを中央の立坑又はピットから所望の方 向に他の立坑まで推進することを伴へそれによって、現在のパイプの敷設距離は 、約７５乃至ｌｏｏｍであるがもっと増すであろう。この推進技術は２５０乃至 １０００ｍｍの公称直径のパイプを敷設するのに特に都合よく用いることができ る。この推進技術の利点は、下水管を地Ｆに敷設するときに、もはや敷設長さ全 体にわたって立坑を掘削する必要がないことである。かくして、面倒な掘削作業 を省略することができるのみならず、道路の必要な遮断を最小限に維持すること もできる。

しかしながら、推進技術によって地下に敷設するパイプの長さは中央の立坑の直 径によって制限される。２ｍの立坑直径では、約１ｍの長さを有するパイプを立 坑から推進することができる。

３ｍの直径の立坑では、２ｍの長さを持つパイプを推進することができる。すな わち、推進技術は、敷設されるパイプの長さを制限するので、パイプを一本の導 管に結合するのに非常にたくさんのパイプジヨイントが必要になる。

しかしながら、推進技術によってパイプを地下に敷設することに関し、パイプジ ヨイントがパイプを越えて外方にも内方にも突出すべきではないため、パイプジ ヨイントは特に重要となる。下水管は、普通はわずかな傾斜で敷設されるので、 パイプジヨイントは内方に突出するべきではなく、もしパイプ内の突起があると その突起は下水に対する障壁を構成するであろう。外方へのパイプジヨイントの 突起は、１乃至４ｐ／ｍ！の摩擦力を考えなければならないため、パイプのラフ な押しを妨げる。バイプジョイトからの外方への突起により形成される力は大変 大きいので、外方突起が剪断破壊する危険があろう。さらに、外方に突出したリ ブにより、パイプの推進中、土が引きずられるので、パイプが地下に敷設された ときに大量の土が陥没するかもしれない。潤滑剤を使用することによって前記力 を少なくすることができるが、第１に、これは余分な手間を伴い、第２に、潤滑 剤の使用の結果、力が減少しても、１００ｍ以上の長い敷設距離の場合には特に 不十分である。

推進技術には、長さ１ｍのコンクリートパイプ、特にアスベストセメントパイプ が頻繁に使用される。鋳鉄パイプに比べると、これらのコンクリートパイプは１ ０倍厚いので、パイプジヨイントは外方及び内方に突起をもつことなく、コンク リートパイプ内に容易に収容することができる。このような厚いコンクリートパ イプは軸線方向力の良好な伝達を行うが、大きな外径のコンクリートパイプでは 、コンクリートパイプを推進するときに、非常に大量の材料をわきに移動させね ばならないことを意味する。大きな敷設距離の場合には、パイプの厚さも又、非 常に大きな力が形成される原因となる。

従って、コンクリートパイプで覆った鋳鉄パイプが使用され始めた（ドイツ特許 第３６　１８　３３４号）。鋳鉄パイプは、ここでは圧力を伝達するのに役立つ 。鋳鉄パイプは従来のソケットジヨイントで連結され、その鋳鉄パイプにはその 一端に、ソケットをつくるベルが形成され、他端は、ソケット用挿入端部として 形成される。しかし、鋳鉄パイプの覆いは手が込んでいて、鋼製マットを鋳鉄パ イプの回りに配置し、コンクリートをその上に鋳込み、次いで振動させられる。

従って、パイプジヨイントの外側の突起を隠すためには、高伍で手の込んだ方法 が必要になる。別の欠点は、鋳鉄パイプが１ｍという短い長さで製造されねばな らず、しかも異なる端の形態、すなわちソケット及び挿入端部で製造されねばな らないことである。しかしながら、製造技術上の理由のため、実際には６ｍ乃至 ７ｍの大きな長さで鋳鉄パイプを製造しがちである。これらのパイプを長さ１ｍ に切断し、この短くしたパイプを推進技術によって敷設するのに使用すると、コ ストは安くなるであろう。しかしこのようなパイプはソケット及びこれに対応す る挿入端部を欠いている。

本発明は、外方又は内方のどちらにも形成されず、それにもかかわらず、推進す るパイプが最小の厚さをもつときに適応することができ、できれば鋳鉄パイプの 特別な端の形態を回避するパイプジヨイントを提供するという課題に基く。

この課題は、請求項１の特徴部分における特徴によって解決され、本発明の有利 な改善は従属請求項の特徴によって特徴づけられる。

本発明によれば、内側鋳鉄パイプが圧力を受けるために使用され、該パイプは脆 性鋳鉄で作られるのが好ましく、完全にソケットのない、すなわち両端に同じ設 計を有している。このことにより、長いパイプから切り出されたパイプ片を使用 することができる。中間層と、該中間層用のロストケーシング（ｌｏｓｔ　ｃａ ｓｉｎｇ）として働く外側ケーシングとともに推進パイプをうまく設計すること により、連結すべき推進パイプの当接する端部の間に、適当な連結部材を収容す るための空間を形成することができる。２つの推進パイプの鋳鉄パイプ上の中間 層を越えて突出する端部分に配置され又は取りつけられた少なくとも一つのシー ルリングを、特に使用する。ここで使用するシールリングはパイプソケットジョ イント用の通常のシールリングでよいので、充填する中間セメント層の厚さはこ れらのシールリングの高さによって制限される。

外側ケーシングはモルタル層用ロストケーシングとして働き、外側表面を滑らか にするのに役に立つ。これは、パイプの推進中に生ずる摩擦力をかなり減少させ る。

外側ケーシングは、プラスチック又はアスベストセメントでつくることができる が、いわゆる屈曲螺旋シームパイプ（ｆｏｌｄｅｄｓｐｉｒａｌ−ｓｅａｍ　ｐ ｉｐｅ）すなわち金属帯で重ね継ぎ目を内側に向けて巻かれたパイプを用いるの が好ましい。屈曲螺旋パイプは製造容易で安価なことを特徴とする。外側は比較 的滑らかであるので、摩擦力は減少する。内側に突出した重ね継ぎ目は中間モル タル層を固定すると同時に中間層を補強する役目を果たす。中間層は、セメント モルタル状材料、すなわちケーシングと鋳鉄パイプの間の空間にモルタルとして 提供することができるセメントモルタル又はそれと同等の材料でつくるのが好ま しい。かくして、セメントモルタルの代わりに膨張コンクリート等を使用するこ ともできる。しかしながら、モルタルは低コストであるため、特に好ましい。重 要なことは、材料が収縮しないことである。

本発明の別の実施例では、間隔リングが設けられ、該リングは内部応力に耐えね ばならない。この間隔リングはパイプジヨイントの一部を構成し、鋼、鋳鉄、プ ラスチック、アスベストセメント又は他の適当な材料でつくることができる。し かしながら、鋼又はシート金属が特に適した材料である。

本発明の特に都合の良い改善では、リングが２つの内側鋳鉄パイプの間のジヨイ ントの隙間の領域に浮動的に設けられ、該リングは半径方向内方に突出した舌部 を有し、該舌部は、当接する鋳鉄パイプの面の間のジヨイントに係合する。Ｔ形 断面をもつリングを使用するのが好ましく、それにより、リングの材料は鋳鉄の 材料よりも柔らかくすべきである。軟鉄が特に適した材料であるが、アルミニウ ムや銅でもよい。この浮動的に設けたリングは完全な荷重伝達にとって非常に重 要である。なぜなら、長い距離にわたる推進に曲げを伴い、その曲げは、Ｔリン グのアップセットにより吸収されるからである。曲げがＴリングによって補償さ れない場合、必要ならば、脆性鋳鉄が、アップセット又は変形により曲げを吸収 するであろう。

特に、２つのシールリングを使用するのがよく、各シールリングは、推進パイプ に関連し、内側鋳鉄パイプの軸線方向に突出した端部分に据えつけられる。鋳鉄 パイプ及びパイプジヨイント当たり２つのシールリングを使用することにより、 完全に密封されたジヨイントを確保することができる。

推進パイプが、内側鋳鉄パイプと、外側ケーシングと、該ケーシングと鋳鉄パイ プとの間の中間層とを有する、既製の設計であれば都合がよい。本発明の有利な 改善では、間隔リングと、できれば一つのシールリングとが推進パイプの既製の ユニットに一体化され、従って、パイプを組み立てたとき、他の推進パイプの端 部にＴリングとできれば別のシールリングだけを取りつければよい。

本発明は推進パイプの非常にコンパクトな構造が特徴であり、その厚さは、従来 のセメントコンクリートパイプの１０分の１以下であるので、公称直径が同じで もパイプの推進中に移動させる材料はかなり少なくなる。かくして、推進中の力 の形成も相当小さくなる。このことは、従来のセメントパイプを用いるよりもパ イプの推進中に生ずる力が小さくなることを意味し、もっと静かな敷設を行うこ とができる。内側鋳鉄パイプは、両端が同じであり、特にソケットを形成するベ ルを有していないので、それらのパイプは長いパイプから直接切り出すことがで き、そのパイプに別の処理をする必要がない。このことは、このような推進パイ プの値段をかなり下げる°。中間層の材料は又、鋳鉄パイプの耐腐食加工として も働く。屈曲螺旋シームパイプにより、中間コンクリート層を補強する必要はな い。同時に、内側に突出した重ね継ぎ目を備えた屈曲螺旋シームパイプは非常に 滑らかな外面となり、パイプの推進中の摩擦力を減少させる。

、次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図面において、第１図乃至 第４図は、バイブジヨイントの様々な実施例を断面及び略図で示している。

バイブジヨイントｌによって相互に連結された推進パイプ２及び３は、各々、脆 性−鉄でできた内側のパイプ４を有し、該パイプ４は、内側５にセメントを被覆 することができる。内側鋳鉄パイプ４は、一定の半径方向距離のところで同軸に 配置された外側のケーシング６によって取”り囲ま軒いる。内側鋳鉄パイプ４と 外側ケーシング６との簡の空間には中間層７が充填されている。

中間層７に適した材料゛―特特上セメントモルタルあるが、他の同様の材料、例 えば膨張ランクリート等を、それらが非収縮性であれば使用してもよい。セメン トモルタルは低コストであるため、特に適している。′　□、 ケーシングはアスベストセメント又はプラスチックでつくることができるが、図 示した実施例では、特に、屈曲螺旋シームパイプ、即ち金属帯を巻いてパイプ状 にした屈曲螺旋シームパイプとして形成されている。屈曲螺旋シームパイプの製 造中、重なり箇所で隆起した突起８が内方に差し向けられているが、ケーシング の外面は滑らかである。内方に突出したリブ８は、コンクリートモルタルででき た中間層７の補強リブとして働く。

２つの内側鋳鉄パイプ４は端部分が中間層７を越えて軸線方向に突出しているの で、シールリング８及び９を取りつけることができ、該リングは、それらの面を 中間層７に当てて位置する。間隔リングＩＩを取りつけるためのくぼみを特に頂 部１０に備えた市販のシールリングを使用することができる。シールリングに適 した材料は天然ゴム又はラバーである。シールリングは特にチトン（Ｔｙｔｏｎ ）でつくることができる。間隔リング１１は、鋳鉄、プラスチック、アスベスト セメントでつくることができるが特に鋼又はシート金属でつくるのがよい。

整合した鋳鉄パイプ４の間のジヨイントの隙間の領域にはリング１２が浮動的に 取付けられ、図示した実施例ではＴ形の設計を有している。リングＩ２のステム Ｉ３がジヨイントの隙間領域に延びており、それによって、２つのパイプ４がス テム１３の面に当たって位置する。リング１２の２つの脚部は、鋳鉄パイプ４の ２つの端部と重なっている。リング１２は、鋳鉄パイプの材料よりも柔らかい材 料でできており、特に軟鉄だけではなく、アルミニウムや銅も使用される。Ｔ形 すング１２は、変形を吸収する位置になければならないので、長い距離にわたる 推進中に生ずるいかなる曲げも、Ｔリングのアップセットによって吸収され又は 補償される。必要ならば、脆性鋳鉄が、アップセット即ち変形により、これらの 曲げを吸収する。

第１図に示すように、外側ケーシング６は、第１図の左に示す推進パイプ２の中 間層７の面と同一平面であり、右側に示す推進パイプ３の左端では、ケーシング ６は、中間層７を越えて且つ内側鋳鉄バイブ４の突出した端部分を越えて軸線方 向に延びているので、シールリング８及び９並びに間隔リング１１及びＴ形すン グ１２の受け入れチャンバが、外側ケーシング６の突出端部と２つのバイブ４の 突出端部分の間に形成される。推進バイブ２及び３の厚さは、明らかに、鋳鉄パ イプの厚さと、外側ケーシング６の厚さを含む通常のシールリング８及び９の高 さとを加えたものに減少しているので、外側ケーシングはそれに従って薄い壁で よい。なぜなら、外側ケーシングは中間層７のロストケーシングの機能を満たし さえすればよいからである。このことは、第１図のように構成された推進バ１′ プ２及び３が非常に薄い壁の構造であることを特徴としていることを意味する。

推進バイブ２及び３は、内側鋳鉄バイブ４と、ロストケーシングとしての外側ケ ーシング６と、特にセメントモルタルで作られた中間層７とから成る、既製ユニ ットとして工場で組み立てられる。現場では、Ｔ形すングとシールリングと間隔 リングとを挿入するだけである。

第２図の実施例は第１図の実施例と概ね対応しているので、同じ部品について同 じ参照番号を用いた。違いは、第２図の右側に示す推進バイブ３が、シールリン グ８と間隔リング１１とを含む既製ユニットとして製造することができる。この ことにより、現場で別のシールリング９と浮動的に取付けたＴ形すング１２とを 取りつけるだけでよいから、組立が簡単になる。最後に、この実施例では、既製 ユニットでは間隔リング１１の埋設により、間隔リング１１の上１４にも中間層 の材料が引き入れられる。

第３図の実施例は、たった一つのシールリング、つまりシールリング８が左側に 示す推進バイブ２に使用されている点で、今までの実施例とは異なる。シート金 属でできた間隔リング１１が中間層７の材料内に１５で埋めこまれており、第３ 図の推進バイブは、内側鋳鉄バイブ４と、外側ケーシング６と、中間層７と、一 端で一体となった間隔リング１１とから成る既製ユニットとして設計される。現 場では、シールリング８とＴ形すング１２とを組み入れる又は取りつけるだけで よい。しかしながら、２つのシールリングの一方を省略することにより、ジヨイ ントが絶対的に防水性があるという利点がなくなる。なぜなら、この実施例では 、一方のシールリングがないことにより、水圧は直接コンクリートの中間層７に 作用するからである。

第４図の実施例の特徴は、Ｔ形すング１２が２つのシールリング８及び９を対応 するくぼみに同時に入れるように設計されているので、２つのバイブを連結する ときにシールリング及びＴ形すング１２をユニットとして取りつけることができ ることである。

１′形リング及びシールリング８及び９に用いられる材料は千トンである。

国際調査報告 国際調査報告 ｐＣＴ／ＥＰ　９０１０１１２４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．地下に敷設されたパイプを推進技術によって推進するためのパイプジョイン トであって、圧力が推進中に作用する鋳鉄でできた内側パイプを有するパイプジ ョイントにおいて、各推進パイプ（２，３）が、ソケットなしで形成される内側 鋳鉄パイプ（４）と、該鋳鉄パイプより直径が大きく同軸に配置される外側ケー シング（６）とから構成され、該ケーシング（６）は、前記内側鋳鉄パイプ（４ ）と外側ケーシング（６）との間にセメントモルタル状の材料の中間層（７）の ためのロストケーシングを形成し、前記パイプジョイント（１）は前記中間層（ ７）を越えて突出する内側鋳鉄パイプ（４）の端部分に少なくとも一つのシール リング（８，９）を有し、前記シールリングは、他方の推進パイプの突出端部分 によって重ねられていることを特徴とするパイプジョイント。 ２．間隔リング（１１）が連結される前記推進パイプ（２，３）の間に配置され ることを特徴とする請求項１に記載のパイプジョイント。 ３．前記パイプジョイントがただ一つの前記シールリング（８）を有している場 合には、前記間隔リング（１１）は、該リングに当てて配置し、他の推進パイプ の中間層（７）に対して固定されており、接続すべき前記推進パイプ（２，３） の両端部分にシールリング（８，９）が配置されている場合には、前記間隔リン グは、両方のシールリング（８，９）に取りつけられ又はその間に配置されてい ることを特徴とする請求項２に記載のパイプジョイント。 ４．前記間隔リング（１１）は、前記ケーシング（６）及び／又は前記推進パイ プ（２，３）の一方若しくは両方の中間層（７）によって覆われていることを特 徴とする請求項２又は３に記載のパイプジョイント。 ５．前記ケーシング（６）は、シート金属、アスベストセメント又はプラスチッ クでできており、好ましくはシート金属でつくられた屈曲螺旋シームパイプでで きており、該屈曲螺旋シームパイプの重ね継ぎ目（８）は、前記ケーシング（６ ）の内側に配置されていて前記中間層（７）の補強リブを形成していることを特 徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のパイプジョイント。 ６．接続すべき前記推進パイプ（２，３）の前記内側鋳鉄パイプ（４）は、相互 に面一に配置され、リング（１２）が、前記２つの鋳鉄パイプ（４）の間のジョ イントの隙間の領域に浮動的に取付けられており、前記リング（１２）は、その 突出舌部（１３）を、前記２つの鋳鉄パイプ（４）の端部の間のジョイントの隙 間に係合しており、前記鋳鉄パイプ（４）よりも柔らかい材料でできていること を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のパイプジョイント。 ７．前記リング（１２）は、Ｔ形の断面を有し、舌部（１３）がステムによって 形成され、Ｔ形の２つのアームが、対応する前記内側鋳鉄パイプ（４）の端部と 重なっていることを特徴とする請求項６に記載のパイプジョイント。 ８．前記リング（１２）は、軟鉄、銅又はアルミニウムでできていることを特徴 とする請求項６又は７のいずれかに記載のパイプジョイント。 ９．前記リング（１２）は、同時に前記シールリングを取りつけるように設計さ れていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載のパイプジョイント 。 １０．前記推進パイプ（２，３）は、内側鋳鉄パイプ（４）と、外側ケーシング （６）と、中間層（７）とから成る既製ユニットとして設計されていることを特 徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のパイプジョイント。 １１．前記間隔リング（１１）及びできれば一つのシールリング（９）は、前記 推進パイプの一端で既製ユニットに一体化されていることを特徴とする請求項１ 乃至９のいずれかに記載のパイプジョイント。 １２．前記内側鋳鉄パイプ（４）、前記ケーシング（６）及び／又は前記中間層 （７）の突出する端部分は、前記シールリング（８，９）、前記間隔リング（１ １）及び前記浮動的に取りつけられたリング（１２）を取りつけるためのチャン バを、連結される前記推進パイプ（２，３）の間に構成することを特徴とする請 求項１乃至１１のいずれかに記載のパイプジョイント。