JPS6232682B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は３本のケーブルが挿通されている管路
の止水具に関する。さらに詳しくは、水膨潤性部
材の水膨潤時における体積膨張によつて生ずる力
を利用する３つに分割された管路止水具に関す
る。 〔従来の技術〕 電力の送受電、配電用や電信・電話用の地下埋
設ケーブルの管路においては、マンホールや変配
電室などへの管路からの地下浸透水の浸水を防止
しなければならない。また雨水や地下水の排水用
管路を補修したり、会所やマンホールの工事のた
めには、一時的に管路を封止しなければならな
い。 そのような管路の止水としては、パテで管路を
封止する方法がある。しかしながら、この方法で
はパテが粘着性であるため取り扱い性に劣り、し
かもパテが経時的に変質するため長期間使用する
と漏水が生ずるなどの欠点がある。 そうしたパテの欠点や解消するために管路を止
水具で封止する方法が提案されている。止水具と
しては、(1)弾性体を２枚のフランジ状で挟み、ボ
ルトでフランジを締めつけて弾性体を圧縮変形せ
しめて管路を封止するタイプ（実開昭55−35886
号公報、(2)鍔状部を有する環状ゴム体を顎状部が
管内壁面に接するように配置し、環状ゴム体と管
内壁面とで形成される空間にパテ状コンパウンド
または発砲性シール材を充填するタイプ（実開昭
55−24019号公報および実開昭55−100432号公
報）、(3)ゴム弾性体または合成樹脂に水膨潤性樹
脂を混和した材料で栓体を作製し、該栓体を管路
に嵌合するタイプ、(4)吸水性樹脂を混合した防水
コンパウンドをパツキングで挟んでボルトで圧接
固定するタイプ（実開昭57−189225号公報）、お
よび(5)ケーブル側にのみツバ部を有するパツキン
グで粘土状混和物を押圧するタイプ（実公昭43−
29896号公報）のものがある。また、３本のケー
ブルが挿通された管路の止水具として前記実開昭
57−189225号公報にパツキングを２分割したもの
が開示されている。 〔発明で解決しようとする問題点〕 しかしながら弾性体を圧縮変形せしめる(1)のタ
イプの止水具では、大きな弾性体を用いなければ
所望の止水圧力をうることができないため重いも
のとなり、また弾性体の大きな反発力に耐えうる
フランジやボルトを用いなければならず、しかも
複雑で小さな〓間の封止は困難であるという欠点
がある。またパテ状コンパウンドまたは発泡性シ
ール材を環状ゴム体に充填する(2)のタイプの止水
具では、それらが粘着性、流動性であるがために
取り扱いが容易ではなく、しかも注入のために特
殊な器具や技術を要し、また微細な〓間や管内壁
面の凹凸に充分対応できないという欠点がある。
さらに水膨潤性樹脂をゴム弾性体などに混和され
た材料からなる栓体を用いる(3)のタイプの止水具
では、栓体としてある程度の強度をもたすために
混和する水膨潤性樹脂の量が制限され、したがつ
て水膨潤による体積増加速度が遅く、封止初期に
おける止水が不充分となり完全な止水力をうるた
めにはかなり長い期間が必要となり、また栓体で
あるため(2)のタイプと同様に複雑で微細な〓間の
止水が困難であり、さらに加工コストも高いとい
う欠点がある。また、４のタイプのものでも、止
水力はパツキングで押圧することによる防水コン
パウンドの圧接力から主としてえられている。防
水コンパウンド中の吸収性樹脂の膨張力は水と接
する面、すなわち周囲面でしかえられないため、
吸水性樹脂の能力を充分活かし切れない。さらに
防水コンパウンドの漏出という問題も生ずる。(5)
のタイプのものも(2)のタイプと同じく粘土状混和
物を押圧することによつて生ずる圧接力が次第に
減少し、長期間の止水に問題がある。 また、３本ケーブル管用の実開昭57−189225号
に開示されている２分割型の止水具では、３本の
ケーブルで囲まれた空間を防水コンパウンドのみ
を充填して埋めることにより止水しようとしてい
るが、その部分の防水コンパウンドの漏出を止め
る手段もなく、完全でかつ長期間に亘る止水は望
むべくもない。 本発明者らは叙上の欠点を解消するべく鋭意研
究を重ねた結果、水膨潤性材料を圧力発生源とし
て用い、かつその水膨潤性樹脂が吸収しやすいよ
うに空間をあけて配置し、管の内壁面とのシール
はその圧力によつて管内壁面に押しつけられるゴ
ミ製のリツプにより行なうときは、短時間で完全
な止水ができかつ長期間必要な圧接力がえられ、
しかもリツプの弾性変形により微細な壁面の変化
にも対応できることを見出し、さらに止水具を扇
形のブロツクに３等分するときは３本のケーブル
で囲まれる部分の止水が完全となると共に、取り
付け作業も極めて容易になることを見出し、本発
明を完成した。 〔問題点を解決するための手段〕 すなわち本発明は、３本のケーブルが挿通され
ている管路の止水具であつて、１対のゴム製拡張
部材と、それらを固定する１対のフランジと３組
のボルト・ナツトからなる固定手段とから構成さ
れており、各拡張部材およびフランジがそれぞれ
扇形の３つのブロツクに３等分されており、かつ
各扇形拡張部材ブロツクが、(a)ケーブルの太さよ
りも大きいほぼ半円状の凹部を２つの辺に有し、
かつ(b)ボルト挿通孔を中央部付近に有し、さらに
(c)一方の面の外縁部およびボルト挿通孔の周縁部
にそれぞれ連続した先の尖つた弾性変形性に富む
リツプを有するものであり、各対となつた扇形拡
張部材ブロツクがリツプが対向するように、対と
なつた扇形フランジブロツクとボルト・ナツトで
相対的に固定されており、該対となつた扇形拡張
部材ブロツクで囲まれた空間の少なくとも一部に
水膨潤性部材が配置されてなる管路止水具に関す
る。 〔作用および実施例〕 本発明の止水具は、３本のケーブルが挿通され
ている管路の止水を対象とするものであり、その
管路を３個の扇形ブロツクに分割されている止水
具を用いることとにより容易に取り付けることが
でき、さらに止水力を水膨潤性部材の膨張力を用
いて先の尖つた弾性変形性に富むリツプを圧縮す
ることにより長期間に亘つて完全な止水をするこ
とができることを特徴とするものである。 拡張部材ブロツクは管の内径よりもわずかに小
さい外径を有する扇形のゴムなどの弾性板状部材
であり、その一方の面の外縁部に連続したリツプ
を有している。リップは板状部と一体に成形され
ており、先の尖つた弾性変形性に富むものであ
る。リツプの内側の面は板状部に対してある角度
を有しているのが好ましい。リツプの内側の面は
平坦であつても湾曲していてもよい。またリツプ
の大きさは充分な圧接力を管内壁面に及ぼすこと
ができかつ管内壁面に充分密着しうる大きさであ
ればよく、リツプの材質や適用個所によつて適宜
選択される。 本発明においてはかかる１対の拡張部材を用い
てリツプ同士が対向するように配置し、相対的に
固定する。この固定にはフランジとボルト・ナツ
トの組合せが採用できる。フランジとボルト・ナ
ツトを用いるときは、各拡張部材のリツプが設け
られていない面にフランジを当接し、ボルトをフ
ランジおよび１対の拡張部材に挿通せしめてナツ
トで固定すればよい。その際両拡張部材を圧縮す
る必要はなく、むしろ圧縮しない方がよい。とい
うのは、本発明における拡張部材の相対的な固定
は、拡張部材間の距離を一定に保つことを目的と
するものであり、圧縮するために行なうものでは
ないからである。 水膨潤性樹脂は１対の拡張部材間に形成されて
いる空間の少なくとも一部に配置される。 水膨潤性樹脂としては高吸水性樹脂または高吸
水性樹脂と他の合成樹脂との混合物が用いられ
る。高吸水性樹脂は自重の約500倍程度の水を吸
水保持するものであり、吸水に伴なつて体積が大
きく膨張する。高吸水性樹脂としては、たとえば
デンプンにアクリロニトリル、アクリル酸、スチ
レンスルホン酸、ビニルスルホン酸などをグラフ
ト共重合したデンプン系高吸水性樹脂、セルロー
ス−アクリロニトリルグラフト共重合体、セルロ
ース−スチレンスルホン酸グラフト共重合体、カ
ルボキシメチルセルロースの架橋物などのセルロ
ース系高吸水性樹脂、ポリビニルアルコールの架
橋物、アクリル−酢酸ビニルケン化物などのポリ
ビニルアルコール系高吸水性樹脂、ポリアクリル
酸塩架橋物、ポリアクリロニトリル系重合体のケ
ン化物、ポリエチレングリコールジアクリレート
架橋体などのアクリル系高吸水性樹脂などがあげ
られる。高吸水性樹脂を単独で使用するときは、
繊維状のものを用いるのが好ましい。 水膨潤性部材は拡張部材を固定する際にそれら
の間に配置されるが、あらかじめ少なくとも一
方、好ましくは両方の拡張部材のリツプと板状部
とで囲まれた凹部に充填しておいてもよいし、予
じめ断面形状矩形に成形しておいてもよい。その
ばあい高吸水性樹脂のみでは成形性がよくないた
め、他の樹脂を混合した材料を用いればよい。混
合する他の樹脂としては、たとえばエチレン−酢
酸ビニル共重合体、ポリウレタンなどの合成樹脂
や天然ゴムなどが好ましい。他の樹脂は、高吸水
性樹脂の体積膨潤能を大きく損なわない程度、た
とえば水膨潤性部材の体積膨潤倍率が約２倍以上
になるように量に抑えなければならない。配合割
合は他の樹脂100部（重量部、以下同様）に対し
て高吸水性樹脂10〜300部、好ましくは100〜250
部である。 水膨潤性部材の量は、水を吸収して膨張し２個
の拡張部材間に形成されている空間を完全に満た
した時点においてもまだ吸水能を有している量で
なければならない。好ましい量は水膨潤性樹脂の
最大膨張倍率によつて異なるが、最大に膨張した
ときの体積が拡張部材間の空間の約２倍以上、好
ましくは３〜30倍であるときリツプを管内壁面な
どに押しつけるのに充分な圧力がえられる。 本発明の止水具における止水機構は、つぎのと
おりである。まず１対の拡張部材間の空間に水が
入ると水膨潤性部材がその水を吸収して膨張す
る。この膨張は前記空間を満たし、リツプをケー
ブル管の内壁面などに押しつけるまで続く。その
間浸入してくる水はすべて水膨潤性部材に吸収さ
れるから水漏は生じない。最大限に膨張しても水
膨潤性部材がまだかなりな吸水能（体積膨張能）
を有している。したがつて水圧が上がり水が浸入
してきても水膨潤性部材がそれを吸収し、膨張圧
力がさらに高まるので水漏れは生じない。 本発明の止水具は約５Kg／cm²の水圧にも充分耐
えうるものであり、初期の水漏れも生じない。 なお水膨潤性部材の膨張を均一にするために
は、たとえばスポンジなどの多孔体を２個の対面
する水膨潤性部材間に配置すればよい。このよう
な多孔体を配置することにより浸入した水がほぼ
均一に水膨潤性部材に吸収され、水膨潤性部材の
均一な膨張がえられる。また、多孔体を配置する
ことにより取付け時に拡張部材間を所定の距離に
保つことができる。 つぎに本発明の止水具の実施例を図面に基づい
て説明するが本発明はかかる実施例のみに限定さ
れるものではない。 第１図は本発明の止水具を３本のケーブル２が
挿通されているケーブル管１に装着した状態の概
略正面図である。 本発明の止水具は円を３等分した扇形のブロツ
クに分割されており、それらを組合わせることに
よつて１つの止水具が完成する。 第２図に１つの扇形ブロツクの概略分解斜視図
を示す。扇形ブロツクは１対のフランジブロツク
６ａ，７ａとそれらに挟まれた扇形拡張部材ブロ
ツク３ａ，４ａとからなり、それらをボルト８と
ナツト９で相対的に固定してある。拡張部材ブロ
ツク３ａ，４ａはそれぞれ先の尖つた弾性変形性
に富むリツプ５ａ，５ｂをそれらの周縁に有して
おり、その内側に水膨潤性部材１０が配置されて
いる。また扇形の２つの辺にそれぞれケーブルの
太さよりも大きいほぼ半円状の凹所１４が設けら
れていると共に、ボルト８の挿通孔１５も設けら
れている。これらの異形の部分の周縁にもまたリ
ツプ５が設けられている。 かかる扇形ブロツクを３個用い３本のケーブル
２に沿わせてケーブル管１に装着すると第１図に
示す形となる。 第１図のＸ−Ｘ線断面図を第３図に示す。 １は地下埋設ケーブル管であり、その中をケー
ブル２が通されている。拡張部材ブロツク３ａ，
３ｃ，４ａ，４ｃはそれぞれリツプ５ａ，５ｂを
その外縁部に有している。拡張部材ブロツクはフ
ランジブロツク６ａ，６ｃ，７ａ，７ｃで挟ま
れ、ボルト８とナツト９によつて相対的に空間１
２をあけて固定されている。拡張部材ブロツクの
リツプ５ａ，５ｂで囲まれた凹所には、それぞれ
水膨潤性部材１０が充填されている。 拡張部材ブロツクおよびフランジブロツクとケ
ーブル管１の内壁面１１およびケーブル２の表面
とは、止水具を容易に挿入しうるようにわずかな
空間があくようにされている。 第４図に第３図に示す実施例における止水時の
概略縦断面図を示す。拡張部材間に形成された空
間１２（第３図）内に水１３が浸入すると水膨潤
性部材１０が急速に膨張して前記空間１２を満た
し、拡張部材ブロツクおよびそのリツプ５ａ，５
ｂに圧力をかける。ところが拡張部材はボルト８
とナツト９により相対的に固定されているため移
動せず、リツプ５ａ，５ｂのみが外側に押しやら
れ、ケーブル管１の内壁面１１およびボルト８お
よびケーブル２の表面に圧接され、完全なシール
が達成される。 リツプは拡張部材本体と同じく弾性体で形成さ
れているので弾性変形性に富んでおり、したがつ
て管の内壁面１１の多少の凹凸には充分対応で
き、充分なシール可能である。 第５図に第１図に示す実施例に用いた拡張部材
ブロツクの概略斜視図、第６Ａ〜６Ｂ図に種々の
形状のリツプ５の概略断面図、第７図に別の形状
の拡張部材ブロツクの概略断面図を示す。 第５図に示すように、リツプ５ａは拡張部材ブ
ロツク３ａの外縁のほか凹所１４およびボルト即
通孔１５の周縁も含む外縁全域にわたつて設けら
れている。このようにリツプ５ａを設けることに
よつて接するすべての部材とのシールを完全に行
なうことができる。 リツプは種々の形状に作製することができる
が、水膨潤性部材の膨張によつて生ずる圧力を有
効に利用でき、かつ管の内壁面などに密着可能な
ものが好ましい。たとえば第３図に示すごとく内
側の面を傾斜面にし、全体的に外側に張り出た形
でもよく、第６Ａ図に示すごとく内側の面のみを
傾斜面にしてもよい。また第６Ｂ図に示すごとく
内側の面を湾曲面にしてもよい。さらに第７図に
示すごとく拡張部材自体をＶ字型に切り込んで形
成してもよい。リツプの先端は圧力の有効利用お
よび弾性変形性の点から尖つている方が好まし
い。 第２図に示す手順で組立てられた止水具の各扇
形ブロツクは相対的に固定された状態のままケー
ブル管１内の所定の位置にケーブル２に沿つて配
置される。 また第８図に示すように、水膨潤性部材１０間
にスポンジなどの多孔体１６を入れ、水膨潤性部
材に浸入した水が行き渡るようにしてもよい。ま
た、多孔体を配置することにより、取付け時の形
の保持が容易になる。 このように本発明の止水具はすでにケーブルが
挿通されている管路にだれにでもきわめて容易に
取りつけることができ、特殊な器具も不要であ
り、またナツトをゆるめるだけで容易に取りはず
すことができる。 つぎに本発明に用いる種々の水膨潤性部材の体
積膨張性能を調べた。 まずスミカゲルＳ−33（住友化学工業(株)製の高
吸水性樹脂の商品名）とスミテート（住友化学工
業(株)製のエチレン−酢酸ビニル共重合体の商品
名）との混合物を混練しペースト状にしたものを
水膨潤性部材として用いた。 スミカゲルＳ−33とスミテートの配合割合を変
えたときの水膨潤部材の最大吸水時の体積膨張倍

【表】 第１表および第９図に示すようにいずれの水膨
潤性部材も充分な体積膨張倍率がえられる。 また試料３を１cm角のサイコロ状に成形し、こ
れを水槽に入れて圧力をかけ試料の膨張を防ぎう
る圧力を測定した。その結果を第１０図に示す。 第１０図から、発生する膨張圧は上に凸のカー
ブを示し、シールには必要なリツプ拡張圧力を生
じうることがわかる。 第２表に種々の高吸水性樹脂と他の樹脂との混
合物の最大体積膨張倍率を示す。

【表】 第２表から明らかなごとく、種々の高吸水性樹
脂と他の樹脂との混合物においても必要な体積膨
張倍率がえられる。 つぎに外径32.5mmφのケーブル３本が挿通され
ている内径132.5mmφのケーブル管の止水を第１
図に示す本発明の止水具を用いて行なつた。用い
た止水具は組立て時の外径を132mmφとし、ケー
ブル挿通孔の直径を32mmφとした。拡張部材とし
ては天然ゴム製の３分割されたものを用い、ポリ
塩化ビニル製のフランジを使用した。水膨潤性部
材としては前記試料３（スミテート（100部）と
スミカゲルＳ−33（250部）との混合物：最大体
積膨張倍率約30倍）を50ｇ用い、拡張部材間の距
離を３mmにセツトした。このとき拡張部材間で形
成されている空間体積は91cm³であり、水膨潤性部
材の占める体積は50cm³であつた。 このように構成されてなる本発明の止水具を前
記ケーブル管に装着し、ケーブル管の一方から水
を入れ、0.5Kg／cm²の圧力を10分間かけたが、そ
のあいだに水漏れはまつたく生じなかつた。つい
で水圧を0.6Kg／cm²に上げ50分間維持し、さらに
1.0Kg／cm²で23時間、2.0Kg／cm²で120時間維持し
たが、いずれも水漏れはまつたく生じなかつた。
なお５Kg／cm²の水圧をかけても水漏れはまつたく
生じなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の止水具の一実施例をケーブル
管に装着したとき（止水前）の概略正面図、第２
図は本発明の止水具の扇形ブロツクの概略分解斜
視図、第３図は第１図のＸ−Ｘ線断面図、第４図
は第３図に示す止水具の止水時の概略断面図、第
５図は本発明に用いる拡張部材ブロツクの概略斜
視図、第６Ａ〜６Ｂ図はそれぞれ異なる形状のリ
ツプの概略断面図、第７図は拡張部材ブロツクの
別の実施例の概略断面図、第８図は本発明の止水
具のさらに別の実施例の概略断面図、第９図は本
発明に用いる種々の水膨潤性部材の体積膨張倍率
と水浸漬時間との開係を示すグラフ、第１０図は
本発明に用いる水膨潤性部材の膨張圧の経時変化
を示すグラフである。 （図面の主要符号）、１：ケーブル管、２：ケ
ーブル、３ａ，３ｂ，３ｃ，４ａ，４ｂ，４ｃ：
扇形拡張部材ブロツク、５，５ａ，５ｂ：リツ
プ、６，７：フランジ、６ａ，６ｂ，６ｃ，７
ａ，７ｂ，７ｃ：扇形フランジブロツク、８：ボ
ルト、９：ナツト、１０：水膨潤性部材、１１：
ケーブル管の内壁面、１２：空間、１３：水、１
４：凹所、１５：ボルト挿通孔、１６：多孔体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ３本のケーブルが挿通されている管路の止水
   具であつて、１対のゴム製拡張部材と、それらを
   固定する１対のフランジと３組のボルト・ナツト
   からなる固定手段とから構成されており、各拡張
   部材およびフランジがそれぞれ扇形の３つのブロ
   ツクに３等分されており、かつ各扇形拡張部材ブ
   ロツクが、(a)ケーブルの太さよりも大きいほぼ半
   円状の凹部を２つの辺に有し、かつ(b)ボルト挿通
   孔を中央部付近に有し、さらに(c)一方の面の外縁
   部およびボルト挿通孔の周縁部にそれぞれ連続し
   た先の尖つた弾性変形性に富むリツプを有するも
   のであり、各対となつた扇形拡張部材ブロツクが
   リツプが対向するように、対となつた扇形フラン
   ジブロツクとボルト・ナツトで相対的に固定され
   ており、該対となつた扇形拡張部材ブロツクで囲
   まれた空間の少なくとも一部に水膨潤性部材が配
   置されてなる管路止水具。 ２ 前記水膨潤性部材が高吸水性樹脂からなる特
   許請求の範囲第１項記載の止水具。 ３ 前記水膨潤性部材が高吸水性樹脂と他の樹脂
   との成形物からなる特許請求の範囲第１項記載の
   止水具。