JP2011027196A - 地中埋設用耐圧合成樹脂管 - Google Patents
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Abstract
【課題】優れた可撓性を有するとともに、口径が大きくなっても十分な耐圧強度を維持でき、下水道本管などの自立管工法の更生管としても好適な地中埋設用耐圧合成樹脂管を提供せんとする。
【解決手段】内面ほぼフラットの本体部２の外周側に、補強凸部３を螺旋状に設けた合成樹脂製の管壁１０を備え、該管壁１０の補強凸部３に、金属薄板製の金属帯板４が同じく螺旋状に配設された構造を有し、前記金属帯板４を有する補強凸部３を、低密度ポリエチレン樹脂より構成した。また、本体部２も低密度ポリエチレン樹脂とした。
【選択図】図２
【解決手段】内面ほぼフラットの本体部２の外周側に、補強凸部３を螺旋状に設けた合成樹脂製の管壁１０を備え、該管壁１０の補強凸部３に、金属薄板製の金属帯板４が同じく螺旋状に配設された構造を有し、前記金属帯板４を有する補強凸部３を、低密度ポリエチレン樹脂より構成した。また、本体部２も低密度ポリエチレン樹脂とした。
【選択図】図２
Description
本発明は、上水管、下水（排水）管等に主として用いられる管に係り、より詳しくは、軽量で可撓性を有し、且つ十分な耐圧強度を備え、比較的口径の大きな下水道本管の更生の自立管工法にも使用できる地中埋設用耐圧合成樹脂管に関する。
下水道事業に多く使用されているコンクリート管については、近年、硫化水素による腐食が深刻化しており、耐用年数に満たない管でも漏水等の問題が発生している。現在採用されている老朽化した既設管の復旧工事の手法（管更生工法）としては、開削による既設管の取替え工事以外に、非開削の管更生工法として、光硬化工法や熱硬化工法、やや小径のフレキシブルな合成樹脂管を挿通し、管同士の隙間にモルタル等の充填材を注入して既設管と一体化させる工法などが挙げられるが、これら従来の管更生工法はいずれも手間やコストが掛かっていた。
これに対し、本発明者は先に、既設管の内部に地中埋設用耐圧合成樹脂管を挿通し、管同士の隙間を両端部のみ封止してその他の中間部は充填材を埋め込まずにそのまま隙間がある状態とし、挿通した管自体を更生管として機能させる管更生工法（自立管工法）を提案している（特許文献１参照）。このような自立管工法に用いる管には、既設管が崩壊した後も十分な耐圧強度を有する自立性が要求される。同文献においては、このような自立管工法に適した更生管として、螺旋波形状の合成樹脂壁部の山部内側面に金属製補強線を同じく螺旋状に付設し、管壁内周側に内管壁を設けて山部との間に閉塞空間を形成した地中埋設用合成樹脂管をも提案している。このような管によれば、可撓性を有すると同時に、前記金属製補強線により可撓性を阻害することなく耐圧強度を高めることができる。
しかしながら、上記特許文献１記載の地中埋設用合成樹脂管は、口径が大きくなるにしたがい耐圧強度が低下し、比較的口径の大きな自立管工法の更生管としては使用し難いという課題がある。狭いマンホール等から既設管へ引き込まれる更生管には、高い可撓性が要求されるため、通常、更生管自体に十分な耐圧強度を持たせることが困難である。このため、一般的な管構更生工法では、モルタル等の充填材で既設管と完全に一体化させ、これにより耐圧強度を維持している。自立管工法では、更生管に上記可撓性と同時に自立性を有する耐圧強度が要求されるため、更生管の開発は非常に難しい。
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、優れた可撓性を有するとともに、口径が大きくなっても十分な耐圧強度を維持でき、比較的口径が大きい下水道本管などの自立管工法の更生管としても好適な地中埋設用耐圧合成樹脂管を提供する点にある。
本発明者は、かかる現況に鑑み、鋭意検討した結果、高強度を有する地中埋設用耐圧合成樹脂管として公知の管であるが、内面がほぼフラットの本体部の外周側に補強凸部を螺旋状に設け、この補強凸部に金属薄板製の金属帯板を同じく螺旋状に配設した管に着目した。この管は、上水管、下水（排水）管等に主として用いられる管であり、金属帯板を配した螺旋状の補強凸部の存在により十分な耐圧強度を有し、本体部の材料を比較的柔らかい樹脂とすることである程度の可撓性を持たせているが、この可撓性は狭いマンホール等から既設管へ引き込まれる更生管に要求される高い可撓性を有しておらず、更生管としては従来用いられていない。本発明者は、この地中埋設用耐圧合成樹脂管の耐圧強度向上の要の構成部分である補強凸部の素材について、本来の耐圧強度の向上を担う部分の素材として矛盾するが、比較的柔らかい樹脂を用いることで、耐圧強度を十分に維持しつつ、全体の可撓性を著しく高めることができ、下水道本管などの自立管工法の更生管として好適に用いることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、内面がほぼフラットの本体部の外周側に補強凸部を螺旋状に設けてなる合成樹脂製の管壁を備え、且つ該管壁の前記補強凸部に金属薄板製の金属帯板を同じく螺旋状に配設してなる地中埋設用耐圧合成樹脂管において、前記金属帯板を有する補強凸部が、低密度ポリエチレン樹脂よりなることを特徴とする地中埋設用耐圧合成樹脂管を構成した。
ここで、前記金属帯板が、外側に湾出した形状で前記補強凸部の形状に沿って配されるアーチ部と、その両側端部を管軸方向に略Ｌ字状に屈曲させて前記本体部側に配される一対の脚部とよりなるものが好ましい。
また、前記管壁の本体部が、同じく低密度ポリエチレン樹脂よりなるものが好ましい。
また、既設管の内部に管を挿通し、既設管と挿通した管の隙間を両端部のみ封止してその他の中間部は充填材を埋め込まずにそのまま隙間がある状態として、挿通した管自体を更生管として機能させる管更生工法における前記挿通される管（更生管）としての用途に用いられるものが好ましい実施例である。
以上にしてなる本願発明に係る地中埋設用耐圧合成樹脂管は、口径が大きくなっても十分な耐圧強度を維持できる優れた強度を備えるとともに、狭いマンホール等から既設管へ引き込まれる更生管としても使用できる優れた可撓性を備えることから、上水管や下水（排水）管として好適であることは勿論のこと、特に、比較的口径が大きい下水道本管などの自立管工法の更生管としても好適に使用することができる。また、従来の合成樹脂管の管厚を大きくして耐圧強度を高めたものと比較しても軽量で材料コストも安く、可撓性にも優れるため作業性に優れた管を提供できる。
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
本発明に係る地中埋設用耐圧合成樹脂管１は、図１に示すように、内面がほぼフラットの本体部２の外周側に補強凸部３を螺旋状に設けた合成樹脂製の管壁１０を備え、該管壁１０の補強凸部３に、図２の拡大断面図に示すように金属薄板製の金属帯板４が同じく螺旋状に配設された構造を有している。そして、本発明は、前記金属帯板４を有する補強凸部３を、低密度ポリエチレン樹脂より構成したことを特徴としている。
より具体的には、本体部２を形成する平帯状の合成樹脂帯をその両側縁部分を重合させながら順次螺旋状に巻回し、その外周面上に、下向開放の略Ｖ字形ないしＵ字形でその両
開放端部をそれぞれ横方向に向けて突出させた突出縁を有する形状とした帯状の部分成形体を、その山部の内面に金属製補強線を融着一体化させながら順次、螺旋状に巻回し、前記突出縁を互いに重畳するようにして、前記本体部２の表面上に補強凸部３を一体的に融着して構成されている。補強凸部３の形状は上記した略Ｖ字形に限定されず、略コ字形な
どその他の形状に成形してもよい。また、本発明はこのような成形方法に何ら限定されず、例えば、部分成形体を左方の横外方突出縁を長く延長した構造とし、当該突出縁部分が補強凸部３の管軸側の周口部を閉塞し、連続した本体部２を構成する構造としてもよい。
開放端部をそれぞれ横方向に向けて突出させた突出縁を有する形状とした帯状の部分成形体を、その山部の内面に金属製補強線を融着一体化させながら順次、螺旋状に巻回し、前記突出縁を互いに重畳するようにして、前記本体部２の表面上に補強凸部３を一体的に融着して構成されている。補強凸部３の形状は上記した略Ｖ字形に限定されず、略コ字形な
どその他の形状に成形してもよい。また、本発明はこのような成形方法に何ら限定されず、例えば、部分成形体を左方の横外方突出縁を長く延長した構造とし、当該突出縁部分が補強凸部３の管軸側の周口部を閉塞し、連続した本体部２を構成する構造としてもよい。
本体部２は、内面が略直円筒状に形成され、多少の凹凸波形を有するものとしてもよい。本発明では、補強凸部３に低密度ポリエチレン樹脂を用いている。本体部２には、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系や塩化ビニル系等の合成樹脂が用いられるが、その他合成ゴムや軟質樹脂を用いてもよい。特に耐薬品性の点からポリエチレン樹脂を用いることが好ましく、より具体的には、本体部２も同じく低密度ポリエチレン樹脂を用いることが好ましい。勿論、その他の合成樹脂で構成することもできる。本体部２と補強凸部３をいずれも低密度ポリエチレン樹脂とすれば、両者の密着度が向上するとともに、両者を分けて成形することなく一体で効率よく押出成形することが可能となる。
金属帯板４は、図２に示すように、外側に湾出した形状で補強凸部３の形状に沿って配されるアーチ部４０と、その両側端部を管軸方向に略Ｌ字状に屈曲させて本体部２側に配される一対の脚部４１とを備えた金属薄板より構成されている。金属薄板は、小孔のない金属板以外に、板面に多数の小孔を貫設したパンチング板等でもよく、材料はステンレス薄板や鋼薄板のほか、鉄板を使用してもよく、そのほかの金属薄板を用いてもよい。
この金属帯板４は、補強凸部３を形成する上記部分成形体に予め内装されるか、部分成形体の内側又は外側に付着一体化させた状態で本体部２表面に融着することにより、補強凸部３を構成している。金属帯板４を金属薄板の表裏に合成樹脂製の被覆層を備えたラミネート金属板としたうえで上記部分成形体に付着一体化させることが好ましい。また、部分成形体の代わりに、当該ラミネート金属板よりなる金属帯板４自体を補強凸部３としてもよい。ラミネート金属板を用いる場合における被覆層は、密着度の点から合成樹脂壁部と同様の素材で構成することが好ましく、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフイン系樹脂からなるものが好ましい。特に低密度ポリエチレン樹脂からなるものとすれば、補強凸部３の部分成形体や本体部２の樹脂と同じに設定でき、密着度が向上するとともに、上記のとおり金属帯板４自体を補強凸部３として構成することが可能となる。
補強凸部３は、複数列設けてもよく、この場合、そのうちの一部の列にのみ金属帯板４を設けてもよい。また、補強凸部３のピッチは、従来の同様の構造の管に比べて広めに設定し、可撓性をより高めたものが好ましい実施例である。
次に、図３及び図４に基づき、本実施形態の地中埋設用耐圧合成樹脂管１を用いた管更生工法について説明する。
本例では、マンホール８１、８２間に下水道本管（ヒューム管）である既設管９が設けられており、これを更生する方法を説明する。尚、本発明に係る地中埋設用耐圧合成樹脂管１は、このような下水道等の本管以外に枝管や家の宅桝と下水本管の間の管、その他の既設管の更生に広く適用できることは勿論である。既設管９の更生のため、地中埋設用耐圧合成樹脂管１を既設管９内に一方のマンホール８１側から内部に挿通し、両管の隙間については、排水が流入しないように、両端部９１、９２のみ封止する管口処理だけで済み、両管を完全に一体化する必要はない。
即ち、その他の中間部９３は、従来の工法であればモルタル等の充填材を充填して既設管９と更生管とを一体化させる必要があったが、本発明の地中埋設用耐圧合成樹脂管１は、それ自体優れた耐圧強度を有しており、既設管９が破損しても土圧を支持する十分な耐久性を有している為、そのまま隙間がある状態とし、地中埋設用耐圧合成樹脂管１自体を独立の排水管として機能させることができるのである。
端部の封止は、本例では、図４に示すようにソケット部材７を装着して、隙間端部をきわめて容易に封止可能とされている。ソケット部材７は、地中埋設用耐圧合成樹脂管１の端部外周に螺合して既設管９との隙間を塞ぐ筒状部７０と、既設管９の端面９１ａに当接するフランジ部７１とより構成されており、筒状部７０の内周面には、地中埋設用耐圧合成樹脂管１の管壁外面に螺合するネジ溝７０ｂが設けられている。他端部は、隙間に充填材を部分的に詰めて水密状に封止される。このソケット部材７を排水上流のマンホール側に装着すれば、施工が容易であるとともに排水の隙間への浸入を確実に防止できる。本例のような自立管工法によれば、このようなソケット部材７を用いた簡単な端部の封止のみで管更生を行うことができ、工期短縮、経費削減に貢献でき、本発明に係る地中埋設用耐圧合成樹脂管１を自立管工法の更生管として用いることで、狭いマンホール内においても端部の封止作業を効率よく行うことができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
１ 地中埋設用耐圧合成樹脂管
２ 本体部
３ 補強凸部
４ 金属帯板
７ ソケット部材
９ 既設管
１０ 管壁
４０ アーチ部
４１ 脚部
７０ 筒状部
７０ｂ ネジ溝
７１ フランジ部
８１ マンホール
９１ 端部
９１ａ 端面
９３ 中間部
２ 本体部
３ 補強凸部
４ 金属帯板
７ ソケット部材
９ 既設管
１０ 管壁
４０ アーチ部
４１ 脚部
７０ 筒状部
７０ｂ ネジ溝
７１ フランジ部
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９１ 端部
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９３ 中間部
Claims (4)
- 内面がほぼフラットの本体部の外周側に補強凸部を螺旋状に設けてなる合成樹脂製の管壁を備え、且つ該管壁の前記補強凸部に金属薄板製の金属帯板を同じく螺旋状に配設してなる地中埋設用耐圧合成樹脂管において、
前記金属帯板を有する補強凸部が、低密度ポリエチレン樹脂よりなることを特徴とする地中埋設用耐圧合成樹脂管。 - 前記金属帯板が、外側に湾出した形状で前記補強凸部の形状に沿って配されるアーチ部と、その両側端部を管軸方向に略Ｌ字状に屈曲させて前記本体部側に配される一対の脚部とよりなる請求項１記載の地中埋設用耐圧合成樹脂管。
- 前記管壁の本体部が、同じく低密度ポリエチレン樹脂よりなる請求項１又は２記載の地中埋設用耐圧合成樹脂管。
- 既設管の内部に管を挿通し、既設管と挿通した管の隙間を両端部のみ封止してその他の中間部は充填材を埋め込まずにそのまま隙間がある状態として、挿通した管自体を更生管として機能させる管更生工法における前記挿通される管（更生管）としての用途に用いられる請求項１〜３の何れか１項に記載の地中埋設用耐圧合成樹脂管。
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| JP2009174811A JP2011027196A (ja) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | 地中埋設用耐圧合成樹脂管 |
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