JPH09133272A - 止水方法及び複合シ−ル材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は止水方法及び複合シ−ル材に関するも
のであり、水中における大口径管の接続や、大型ケ−ソ
ン間のクリアランス部のシ−ル、更にはボックスカルバ
−トや各種コンクリ−ト構造物間のシ−ル技術に係るも
のである。 【解決手段】クリアランスが形成されて対向する部材間
に、表面に水膨潤ゴムを備えたゴム製の膨満可能な中空
体を嵌め込み、前記中空部に充填材を充填して中空体を
膨満させて部材間のクリアランスを閉鎖し、次いで水膨
潤ゴムを膨潤させることを特徴とする止水方法。 Ａ、
Ｂ‥管体、１‥管Ａの端部の拡径部、２‥管Ｂの端部の
差口、３‥複合シ−ル材、４‥複合シ−ル材の中空体、
４₀ ‥中空部、５‥口金具、６‥充填材、７‥水膨潤ゴ
ム、１０‥充填装置、 【効果】シ−ル材を水膨潤ゴムと膨満可能な中空環状体
との複合体とし、接面圧力のバラツキをなくすことがで
き所定の止水圧を満足することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は止水方法及び複合シ
−ル材に関するものであり、水中における大口径管の接
続や、大型ケ−ソン間のクリアランス部のシ−ル、更に
はボックスカルバ−トや各種コンクリ−ト構造物間のシ
−ル技術に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】ここで、従来の技術を本発明を海底に敷
設される大口径の取水管や放流管の継手部を例として説
明する。かかる大口径管の継手部の作業は、管接続が短
時間にかつ確実に行うことができ、しかも反永久的な水
密性が要求される。例えば火力発電における冷却水の取
水口等に用いられる大口径管の接続にあっては、両管端
に形成されているフランジ同士をゴムのパッキングを介
してボルト締めされるが、ボルト孔の芯合せに時間がか
かり作業性がよくないことが指摘されている。このた
め、一方のフランジを管の周方向に回転可能とさせるい
わゆるル−ズフランジとし、ボルト孔の芯合せを容易に
する手段が考えられている。しかし、この場合にあって
もボルト本数が多い場合にはボルト締め作業に長時間を
要し、特に水中での作業となるため危険も伴うという欠
点があった。

【０００３】これらの技術を改良したものとして特開平
６−２４９３７７号公報に新しい管継手の構造が提案さ
れている。これは一方の管の端部を拡径し、拡径部に他
方の管の端部を挿入すると共に、この両者のクリアラン
ス部に環状の水膨潤ゴムを配し、継手の周囲の水をゴム
が吸収・膨潤することによってシ−ルしようとするもの
である。この提案にあっては、継手構造において基本的
にボルト締め作業を行うことがないので、その作業性も
よく又短時間で施工が完了するという利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、両管の
端部の挿入作業等の作業性の理由から水膨潤ゴムを介在
させる拡径部と他側の管表面とのクリアランスを取る必
要があり、このクリアランスが大きいと水膨潤ゴムが水
を吸収して膨潤したとしても充分な止水圧が得られない
という欠点が指摘され、新たな改良が求められていた。

【０００５】更に言えば、水膨潤ゴムを用いて止水した
場合には、通常必要とされる止水圧力２〜３ｋｇｆ／ｃ
ｍ² を必ずしも得ることができず、特にクリアランスの
大きい個所での使用にあっては、このクリアランスに対
してゴムの膨潤の自由度が大きく、膨張圧が有効に接面
圧力とならない。更に、膨潤度合いが大きければそれだ
けゴムの弾性率の低下を伴い、この面でも接面圧力の増
加とならないという欠点がある。そして、一般に両管端
部のクリアランスが均一であることは少なく、不均一な
クリアランスに対して水膨潤ゴムのみでこれに対応し、
止水能を確保することはほとんど不可能である。

【０００６】一方、重力式護岸に用いられる大型のケ−
ソン相互間のクリアランス部から背後の土砂や汚濁物が
海中に吸い出されると、地盤陥没や海洋汚染等の大事故
につながるため、このクリアランス部のシ−ルは極めて
重要であるが、建設現場が沖合海上に求められるケ−ス
が多くなり、ケ−ソンの挙動が大きく、クリアランス間
隔がばらつく場合が多い。このため、シ−ル材の追従
性、耐久性及び施工性等高度な技術が要請されている
が、未だ十分なものがないのが現状である。

【０００７】本発明はかかる要請に対処すべくここに新
たな止水方法及び複合シ−ル材を提供するものであり、
膨満可能なゴム製の中空体と水膨潤ゴムとを組合せ、こ
の中空部に充填材を充填して環状体を膨らませて接面圧
力を確保し、更に水膨潤ゴムによって止水性を保持する
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の止水方法は、ク
リアランスが形成されて対向する部材間に、表面に水膨
潤ゴムを備えたゴム製の膨満可能な中空体を嵌め込み、
前記中空部に充填材を充填して中空体を膨満させて部材
間のクリアランスを閉鎖し、次いで水膨潤ゴムを膨潤さ
せることを特徴とするものである。そして、中空部に充
填される充填材としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹
脂、モルタル等が例示されるがこれらに限定されないこ
とは勿論である。

【０００９】又、複合シ−ル材にあっては、膨満可能な
ゴム製の中空体と、この中空部に充填材を充填する口金
具と、中空体の表面に備えられた水膨潤ゴム層と、より
なることを特徴とするものであって、通常はゴム製の中
空体が偏平に形成され、更にゴム中に中空部をはさんで
補強繊維層が埋設された構造をなしている。そして、水
膨潤ゴム層の外表面に突条を備えたものがよい。

【００１０】前記した本発明の止水方法によれば、接続
される部材の端部におけるクリアランスが大きくてもゴ
ム製の中空体が膨満することによってこのクリアランス
の分を補填することができるものであり、この状態にて
水膨潤ゴムを膨潤させるものであって、膨潤後のゴムは
弾性力を充分確保することによって止水効果が発揮され
ることとなる。尚、中空部への充填材の充填方法は種々
考えられるが、例えば充填材をエア−にて加圧して中空
部内へ強制充填する方法や、コンクリ−トやモルタルを
強制移送する際に用いるスクイズ式ポンプ等が利用可能
であるがこれらに限定されるものでないことは勿論であ
る。

【００１１】一方、本発明の複合シ−ル材にあっては、
接続される部材同士に大きなクリアランスがあってもこ
れに充分対応可能であり、又施工性も優れている。そし
てクリアランスのバラツキをも中空部の膨満機能によっ
て吸収し、均一な接面圧力を得ることができることとな
ったものである。即ち、口金具より中空部に充填材を充
填することによって膨満して接面圧力を得、次いで接続
する部材表面に接触する部位に水膨潤ゴムを配してこれ
を膨潤させて止水効果を得るものである。そして、ゴム
中に埋設される補強繊維層は通常はナイロン繊維又はポ
リエステル繊維が用いられ、これを帆布状とし、又は所
定の角度をもって複数層が重ねられることになる。尚、
本発明に用いられる水膨潤ゴムとしては、例えば、エチ
レノキサイド主体の親水性ポリマ−を分子架橋させたゴ
ム状弾性体が挙げられるが、その他の高吸水性ポリマ−
を混合したゴムが用いることができ、特に限定されるも
のではない。

【００１２】

【発明の実施の形態】ここで、特に水中における大口径
管の接続に適用した場合について更に言及する。かかる
大口径管の接続にあっては、前記したように接続される
両管の一方の管Ａの端に拡径部を形成し、この拡径部内
に他方の管Ｂの端を挿入し、この間のクリアランス部に
シ−ル材を適用することとなるが、本発明にあっては、
ゴム製の膨満可能な中空環状体を採用し、この環状体の
半径方向の外表面及び／又は内表面に水膨潤ゴムを備え
たものを管Ｂの外表面に嵌め込み、前記中空部に充填材
を充填して環状体を膨満させて管Ａの拡径部の内表面と
管Ｂの外表面とのクリアランスを閉鎖し、次いで水膨潤
ゴムを膨潤させてクリアランス部をシ−ルすることを特
徴とするものである。

【００１３】図１及び図２は、本発明の止水方法を前記
の水中における大口径管の接続に適用した具体例を示す
拡大図である。図１にあって、Ａ、Ｂは接続に供される
管体であって、管Ａはその端部が拡径部１とされ、一
方、管Ｂはその端部に差口２が備えられており、この拡
径部１の内表面と差口の外表面はほぼ同一のテ−パ−角
となっている。そして、この拡径部１内に差口２が挿入
されるが、この両テ−パ−面間に複合シ−ル材３を介在
させることになる。この複合シ−ル材３の基体はゴム製
の中空体４で膨満可能な中空部４₀ をもつ環状体となっ
ており、差口２のテ−パ−部全周を囲って装着される。
この状態とした後、複合シ−ル材３の中空部４内に口金
具５を介して充填材６を充填装置１０より送り込み、拡
径部１と差口２のテ−パ−間にて中空体４を膨満させて
閉鎖する。次いでこの状態で環状の複合シ−ル材３の全
周に備えた水膨潤ゴム７が周囲の水を吸収し、止水を完
全とするものである。このように実質状クリアランス零
の状態で水膨潤ゴム７が膨潤するものであって、膨潤後
のこのゴム７も充分弾性力を有しており止水が完全とな
るものである。

【００１４】図２にて示す例は管体Ａ、Ｂの他の構造を
示すものであり、管体Ａの端部に大口径部１１を備えた
ものであって、一方の管体Ｂには前記した差口は備えて
いない例であり、これも又前記した環状の複合シ−ル材
３を適用することによって同様に止水効果を発揮でき
る。尚、この例の具体例は実施例にて記載する。

【００１５】次に本発明の実施の形態の他の例として、
複合シ−ル材３を長尺体としてケ−ソン間の止水に採用
した例を図３に示す。図中、Ｃ、Ｄは対向するケ−ソン
であって、この間に表面に水膨潤ゴム７を備えた長尺の
複合シ−ル材３を挿入し、この状態で中空部４₀ 内に口
金具５より充填材を充填して中空体４を膨満させ、ケ−
ソンＣ、Ｄ間のクリアランス部を閉鎖し、その後周囲の
水を水膨潤ゴム７が吸収することによってシ−ルを完全
なものとする。

【００１６】図４は本発明の複合シ−ル材３の形態の具
体例を示す断面図であり、図５はこの複合シ−ル材３の
中空部４内に充填材６を充填して膨満させた状態を示す
断面図である。この複合シ−ル材３の形状について一例
を示せば、複合シ−ル材３の基体４の幅Ｗは１００ｍ
ｍ、ゴム部の厚さＴは１５ｍｍ、水膨潤ゴム７の厚さＴ
₇ は１０ｍｍであった。そして、エポキシ樹脂を充填材
６として口金具５よりスリット状の中空部４₀内に充填
し、これによって中空体４を膨らませ、複合シ−ル材３
の高さＨを４０ｍｍとした。尚、図中、８は中空部４₀
の内外を囲うナイロン製の補強帆布である。

【００１７】本発明の複合シ−ル材３は以上のような構
成を有するものであって、中空部４₀ への充填材６の充
填によって複合シ−ル材３が膨満し、対向する部材間の
接面圧力をもたらすものであって、部材間のクリアラン
スが大きい場合であっても接面圧力を充分にとることが
可能であり、又、クリアランスの位置的アンバランスが
あってもこれを吸収もできるものであって、全体的に均
一な接面圧力が得られることとなる。そして、更に表面
に備えた水膨潤ゴム７が周囲の水を吸収して膨潤し完全
な止水性を発揮することとなる。尚、水膨潤ゴム７は、
以上の例では部材の一方側にのみ備えたが、図６に示す
ように両部材側にも水膨潤ゴム７₁ を備えることができ
る。又、この水膨潤ゴム７の外表面に図７に示すように
突起又は突条９を備え、これによって対向する部材の表
面の凹凸、例えば溶接ビ−ド、塗装ムラや、複合シ−ル
材の基体である環状体に生じるしわ等を吸収することも
可能である。

【００１８】

【実施例】図８は前記した図２における管体Ａ、Ｂの止
水方法の更なる具体例であって、管体Ａの端部には拡径
された受口管２１が溶接されており、管体Ｂの端部がこ
の受口管２１内に挿入される。図において２２はレジュ
−サ−、２３はトルクストッパ−装置を示し、管体Ｂの
挿入に供される。そして、受口管２１の内周にはガイド
リング２４が備えられ、かつこの内周に本発明の環状複
合シ−ル材３が２本装着されるものである。そして、受
口管２１を貫通して充填用バルブ２５が連接されてい
る。受口管２１内の所定位置に管体Ｂが挿入されたなら
ば、充填用バルブ２５より充填材６が中空部４₀ 内に充
填され、両者のクリアランスが閉鎖されここでバルブ２
５が閉じられる。その後、水膨潤ゴム７が膨潤すること
によって止水が完全となるものである。尚、充填材はエ
ポキシ樹脂を用い、充填装置１０はスクイズポンプ（岩
田塗装機ＢＳＭ−２５Ｃ）を用いた。

【００１９】

【発明の効果】シ−ル材を水膨潤ゴムと膨満可能な中空
環状体との複合体とすることで、大きなクリアランスを
接面圧力のバラツキをなくすことができ所定の止水圧を
満足することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の止水方法を管継手に用いた際の
部分拡大断面図である。

【図２】図２は本発明の止水方法を別の管継手に用いた
際の部分拡大断面図である。

【図３】図３は本発明の止水方法をケ−ソンに用いた際
の部分切断平面図である。

【図４】図４は本発明の複合シ−ル材の形態の具体例を
示す断面図である。

【図５】図５は図４の複合シ−ル材を膨満させた状態を
示す断面図である。

【図６】図６は本発明の複合シ−ル材の形態の他の具体
例を示す断面図である。

【図７】図７は本発明の複合シ−ル材の形態の更に他の
具体例を示す断面図である。

【図８】図８は図２における止水方法の具体例を示す断
面図である。

【符号の説明】

Ａ、Ｂ‥‥管体、 Ｃ、Ｄ‥‥ケ−ソン、 １‥‥管Ａの端部の拡径部、 ２‥‥管Ｂの端部の差口、 ３‥‥複合シ−ル材、 ４‥‥複合シ−ル材の中空体、 ４₀ ‥‥中空部、 ５‥‥口金具、 ６‥‥充填材、 ７、７₁ ‥‥水膨潤ゴム、 ８‥‥補強帆布、 ９‥‥水膨潤ゴムの外表面の突起又は突条、 １０‥‥充填装置、 １１‥‥管体Ａの端部の大口径部、 ２１‥‥拡径された受口管、 ２２‥‥レジュ−サ−、 ２３‥‥トルクストッパ−装置、 ２４‥‥ガイドリング、 ２５‥‥充填用バルブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 則一 横浜市鶴見区弁天町３番地 エヌケ−ケ− 総合設計株式会社内 (72)発明者 小池 喜嗣 横浜市泉区中田町3224−８

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クリアランスが形成されて対向する部材
   間に、表面に水膨潤ゴムを備えたゴム製の膨満可能な中
   空体を嵌め込み、前記中空部に充填材を充填して中空体
   を膨満させて部材間のクリアランスを閉鎖し、次いで水
   膨潤ゴムを膨潤させることを特徴とする止水方法。
2. 【請求項２】 充填材が、ウレタン樹脂、エポキシ樹
   脂、モルタルである請求項第１項記載の止水方法。
3. 【請求項３】 ゴム製の中空体と、この中空部に充填材
   を充填する口金具と、中空体の表面に備えられた水膨潤
   ゴム層と、よりなることを特徴とする複合シ−ル材。
4. 【請求項４】 中空体が偏平である請求項第３項記載の
   複合シ−ル材。
5. 【請求項５】 ゴム中に中空部をはさんで補強繊維層が
   埋設された請求項第３項記載の複合シ−ル材。
6. 【請求項６】 水膨潤ゴム層の外表面に突条を備えた請
   求項第３項記載の複合シ−ル材。