JP3122115B2 - コルゲート管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明はコルゲート管に関し、さらに詳しくは、大
きな耐圧強度を有しているため地中に埋設して排水管と
してよく用いられるコルゲート管、特に表面に螺旋状の
補強用中空凸条を備えたコルゲート管に関するものであ
る。

（ロ）従来の技術 第11図に示すように、表面に螺旋状の補強用中空凸条
を備えた従来のコルゲート管51は、その横断面形状が円
形であり、その厚みが全周にわたってほぼ一定である。
また、中空凸条53は第12図に示すように、コルゲート管
本体52の管壁である底壁部53aと、この底壁部53aに連な
って立ち上がる左右２つの側壁部53bと、これらの側壁
部53bどうしに連なって略水平に延びる天壁部53cとから
なっている。そして、このような中空凸条53によって、
コルゲート管51を地中に略水平に埋設した際の押圧荷重
に対する強度をより大きくしている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、この種のコルゲート管51は、過剰な押
圧荷重による管径の変形率が70％を越えると、第13図
（ａ）におけるＡ箇所（コルゲート管51の側部）の中空
凸条53の側壁部53bが座屈を起こし、強度が急激に低下
する。しかもＢ箇所（コルゲート管51の頂部）は座屈を
生じないため、上記変形率が100％に達するまで弱い強
度のまま推移する。換言すれば、100％変形率で、コル
ゲート管51が偏平状につぶれて水の通路がなくなってし
まう。

Ａ箇所とＢ箇所とでこのような違いがあるのは、両箇
所における力のかかり方が異なるからである。すなわ
ち、Ａ箇所を考えてみると、第14図に示すように、イの
方向への曲げ応力が作用する。したがって、コルゲート
管51の管壁の外側には引っ張り力がかかり、同内側には
圧縮力がかかる。一方、Ｂ箇所について考えてみると、
第15図のロの方向に曲げ応力が作用する。すると、コル
ゲート管51の管壁の外側には圧縮力がかかり、同内側に
は引っ張り力がかかる。このため、管壁の外側には座屈
荷重が働くことになる。

したがって、施工方法が不完全な場合（特に、埋め戻
し時のコルゲート管51側面と周囲の盛り土との間の隙間
が大きいときや土圧が弱いとき）には、このようなこと
から過大な押圧荷重がコルゲート管51に作用すると、コ
ルゲート管51は第13図（ｂ）のように完全に偏平とな
り、水の通路がなくなってコルゲート管51としての排水
機能がなくなることとなる。

上記のように水の通路がなくなると、後から来る水の
ために、水がコルゲート管51の接続部などから外部へ漏
れたり、また、これにともなってコルゲート管51周囲の
土砂が流失するなどの２次的な事故が発生するという問
題点があった。

この発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであ
り、過剰な押圧荷重により管径が一定値まで減少したと
しても、水の通路のなくなってしまうおそれのないコル
ゲート管を提供しようとするものである。

（ニ）課題を解決するための手段および作用 この発明は、コルゲート管本体と、この管本体の表面
に螺旋状に形成された補強用中空凸条とを備え、この凸
条が、コルゲート管本体の管壁である底壁部と、この底
壁部に連なって立ち上がる左右２つの側壁部と、これら
の側壁部どうしに連なって延びる天壁部とからなるコル
ゲート管において、中空凸条の側壁部の肉厚を、その下
部分が厚く、上部分がより薄くなるようにし、それによ
って、略水平に埋設されたときのコルゲート管の頂部に
おける上記側壁部の曲げ強度を同管の側部における上記
側壁部の曲げ強度よりも小さくしたことと、中空凸条の
左右２つの側壁部のうちの一方の所定箇所における肉厚
が他方の対応箇所における肉厚と異なっていることとを
特徴とするコルゲート管である。

すなわち、この発明に係るコルゲート管は、コルゲー
ト管本体の表面に螺旋状に形成された補強用凸条におけ
る左右２つの側壁部のうち少なくとも一方の側壁部の肉
厚を、その下部分が厚く、上部分がより薄くなるように
構成するとともに、同凸条の左右２つの側壁部のうちの
一定の所定箇所における肉厚を他方の対応箇所における
肉厚と異なるように構成したものである。そして、それ
によって、略水平に埋設されたときのコルゲート管の頂
部における上記側壁部の曲げ強度を同管の側部における
上記側壁部の曲げ強度よりも小さくしようとするととも
に、同凸条の左右２つの側壁部のうちの一定の所定箇所
における肉厚を他方の対応箇所における肉厚と異なるよ
うに構成したことで、それらの側壁部に過大な押圧荷重
がかかった場合に、比較的薄い肉厚である同所定箇所ま
たは同対応箇所を比較的厚い肉厚である同対応箇所また
は同所定箇所よりも先に変形させようとするものであ
る。

ここで、中空凸条の側壁部の上部分と下部分とに肉厚
の厚薄をつけるのは、左右２つの側壁部の両方に対して
でもよく、左右いずれか一方のみに対してでもよい。い
ずれか一方の場合には、過大な押圧荷重がかかったとき
バランスが崩れやすいので、速く所望の座屈形状（第６
図）になりやすい傾向が認められる。またこれらの場
合、中空凸条の天壁部は、側壁部の上部分と同様に側壁
部の下部分より薄くしてもよい。

中空凸条の左右２つの側壁部は、以下の実施例１に示
すように底壁部に対して互いに異なる角度で立ち上がる
ようにしてもよい。

（ホ）実施例 以下、図面に示す２つの参考例と１つの実施例に基づ
いて、この発明を詳細に説明する。なおこの発明は、こ
れらによって限定されるものではない。

参考例１ 第１図および第２図において、コルゲート管１は、コ
ルゲート管本体２と、この管本体２の表面に螺旋状に形
成された補強用中空凸条３とを備えている。この中空凸
条３は、コルゲート管本体２の管壁である底壁部3aと、
この底壁部3aに連なって立ち上がる左右２つの側壁部3b
と、これらの側壁部3bどうしに連なって延びる天壁部3c
とからなっている。

このコルゲート管１は次のような方法で製造されたも
のである。すなわち、回転マンドレルの周面に合性樹脂
の溶融した帯状体を螺旋状に捲回し、この捲回に当たっ
て先に捲回した帯状体の部分に対し後から捲回する帯状
体の一部が重なり合うように供給する。そして、その帯
状体の供給にあわせて重なり合う帯状体間に、帯状体の
長さ方向に沿って特定の断面形状を有する可撓性芯材を
供給し、表面に螺旋凸条を形成する。

中空凸条３における両側壁部3bの立ち上がり角度（側
壁部3bの内面と底壁部3aの上面とでできる角度）は、第
１図における左の側壁部3bのそれが55゜であり、右の側
壁部3bのそれが45゜である。このように、中空凸条３に
おける両側壁部3bの立ち上がり角度を異なる値にしてお
くことにより、過大な押圧荷重がかかったとき両側壁部
3bのバランスが崩れて所望の座屈形状（第６図）になり
やすい。また座屈の方向性が一定になる傾向がある。

両側壁部3bの肉厚は、中空凸条３の高さの約２分の１
よりも下方の部分が下方へ行くに連れて徐々に厚くされ
ている。また中空凸条３の天壁部3cの肉厚は両側壁部3b
の最も薄い部分の肉厚よりも薄くされている。

このようなコルゲート管１を地中に水平に埋設して、
地面に過剰な押圧荷重を人工的にかけていったところ、
管径の変形率が第３図に示すように30％になると、コル
ゲート管１の頂部に座屈が生じ始めた。この座屈は管径
の変形率が45％、60％と進むに連れてそれぞれ第４図お
よび第５図に示すように進行した。

そして、管径の変形率が70％に達すると、第６図に示
すようにコルゲート管１の頂部であった箇所の内面と底
部であった箇所の内面とが当接した。これにより、コル
ゲート管１は左右２つの部分に分かれて、断面形状が
「メガネ状」となった。またこの時点から、コルゲート
管１の変形に要する荷重は急激に上昇した。すなわち、
コルゲート管１が完全に偏平になって水の通路がなくな
ったとき（第13図（ｂ）に示すように管径の変形率が10
0％になったとき）の変形荷重は、上記70％のときの変
形荷重の2.0倍強であった。

このコルゲート管１にあっては上記のように、過剰な
押圧荷重がかかって管径の変形率が70％になると、その
断面形状が「メガネ状」となり、より以上の変形には、
実際の使用上ほとんど想定不可能な、極めて大きな押圧
荷重が必要になる。そして、万一の事故により管径の変
形率が70％程度生じても、水の通路は第６図のように左
右に２つ確保することができる。したがって、従来のコ
ルゲート管のように、変形により水の通路がふさがって
しまい、後から来る水がコルゲート管の接続部などから
外部へ漏れたり、また、これにともなってコルゲート管
周囲の土砂が流失したりするような２次的な事故が生じ
るおそれを防止することができる。

参考例２ 第７図（ａ）および（ｂ）において、２種類のコルゲ
ート管５はいずれも、コルゲート管本体６と、この管本
体６の表面に螺旋状に形成された補強用中空凸条７とを
備えている。この中空凸条７は、コルゲート管本体６の
管壁である底壁部7aと、この底壁部7aに連なって立ち上
がる左右２つの側壁部7bと、これらの側壁部7bどうしに
連なって延びる天壁部7cとからなっている。

第７図（ａ）において、中空凸条７の２つの側壁部7b
の肉厚が、中空凸条７の高さの約２分の１よりも下方の
部分が下方へ行くに連れて徐々に厚くされている。ま
た、中空凸条７の天壁部7cの肉厚は両側壁部7bの最も薄
い部分の肉厚とほぼ同じにされている。さらに、両側壁
部7bの外面における、中空凸条７の高さの３分の２の箇
所は、同内面側へ凹状に湾曲されてくぼんでいる。そし
て、この箇所よりも上部の側壁部7bが上に凸、この箇所
よりも下部の側壁部7bが下に凸とされている。

また第７図（ｂ）において、中空凸条７の２つの側壁
部7bの下部内面は上部よりも厚くなりながら裾広がりに
湾曲して外側に開拡している。

このようなコルゲート管５を地中に水平に埋設して、
地面に過剰な押圧荷重を人工的にかけていったところ、
管径の変形率が25％になると、コルゲート管５の頂部に
座屈が生じ始めた。そして、中空凸条７は上記湾曲箇所
が内面側へ入り込み、第８図に示すように変形した。こ
の現象は、側壁部7bの肉厚を部分的に薄くして凹部を形
成したり、裾広がりにしたりした結果、押圧荷重に対し
てバランスが崩れて生じたものである。

管径の変形率が65％に達すると、実施例１と同様にコ
ルゲート管５の頂部であった箇所の内面と底部であった
箇所の内面とが当接した。これにより、コルゲート管５
は左右２つの部分に分かれて、断面形状が「メガネ状」
となった。またこの時点から、コルゲート管５の変形に
要する荷重は急激に上昇した。すなわち、コルゲート管
５が完全に偏平になって水の通路がなくなったときの変
形荷重は、上記65％のときの変形荷重の2.0倍強であっ
た。

このコルゲート管５を用いるときの効果は参考例１の
場合と同様である。

実施例 第９図において、コルゲート管８は、コルゲート管本
体９と、この管本体９の表面に螺旋状に形成された補強
用中空凸条10とを備えている。この中空凸条10は、コル
ゲート管本体９の管壁である底壁部10aと、この底壁部1
0aに連なって立ち上がる左右２つの側壁部10bと、これ
らの側壁部10bどうしに連なって延びる天壁部10cとから
なっている。

中空凸条10の２つの側壁部10bの肉厚は、中空凸条10
の高さの約２分の１よりも下方の部分が下方へ行くに連
れて徐々に厚くされている。また、中空凸条10の天壁部
10cの肉厚は左の側壁部10bの最も薄い部分の肉厚とほぼ
同じにされている。さらに、右の側壁部10bにおける、
中空凸条10の高さの３分の２の箇所は、左の側壁部10b
の対応箇所に比べて肉厚が約２分の１とされている。

このようなコルゲート管８を地中に水平に埋設して、
地面に過剰な押圧荷重を人工的にかけていったところ、
管径の変形率が35％になると、コルゲート管８の頂部に
座屈が生じ始めた。そして、その中空凸条10は右の側壁
部10bの上記薄肉箇所が内面側へ入り込み、第10図に示
すように変形した。

管径の変形率が75％に達すると、参考例１と同様にコ
ルゲート管８の頂部であった箇所の内面と底部であった
箇所の内面とが当接した。これにより、コルゲート管８
は左右２つの部分に分かれて、断面形状が「メガネ状」
となった。またこの時点から、コルゲート管８の変形に
要する荷重は急激に上昇した。すなわち、コルゲート管
８が完全に偏平になって水の通路がなくなったときの変
形荷重は、上記75％のときの変形荷重の2.0倍強であっ
た。

このコルゲート管８を用いるときの効果は参考例１の
場合と同様である。

この発明に使用する合性樹脂は特に制限はなく、一般
的な汎用樹脂が使用される。好ましくはポリオレフィン
系樹脂であり、特に好ましくは溶接の可能な硬質ポリエ
チレン樹脂またはポリプロピレン樹脂である。

（ヘ）発明の効果 この発明のコルゲート管によれば、地中に略水平に埋
設されて用いられている際に過剰な押圧荷重がかかり管
径が一定値まで減少したとしても、水の通路のなくなっ
てしまうおそれがなく、水漏れや土砂の流失などの２次
的な事故を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図まではこの発明の参考例１を示す。す
なわち第１図は要部縦断面図、第２図は横断面図、第３
図は押圧荷重により管径が30％変形したときの横断面
図、第４図は同じく45％変形したときの横断面図、第５
図は同じく60％変形したときの横断面図、第６図は同じ
く70％変形したときの横断面図である。 第７図（ａ）、第７図（ｂ）および第８図はこの発明の
参考例２を示す。すなわち第７図（ａ）は側壁部の肉厚
を部分的に薄くして凹部を形成した中空凸条の要部縦断
面図、第７図（ｂ）は側壁部を裾広がりにした中空凸条
の要部縦断面図、第８図は押圧荷重により管径が25％変
形したときの要部縦断面図である。 第９図および第10図はこの発明の実施例を示す。すなわ
ち第９図は要部縦断面図、第10図は押圧荷重により管径
が35％変形したときの要部縦断面図である。 第11図〜第15図は従来例を示す。すなわち第11図は横断
面図、第12図は要部縦断面図、第13図（ａ）は押圧荷重
により管径が変形する途中の横断面図、第13図（ｂ）は
押圧荷重により管径が完全に変形した後の横断面図、第
14図は第13図（ａ）のＡ箇所における押圧荷重のかかり
方を説明する説明図、第15図は第13図（ａ）のＢ箇所に
おける押圧荷重のかかり方を説明する説明図である。 １・５・８……コルゲート管、 ２・６・９……コルゲート管本体、 ３・７・10……中空凸条、 3a・7a・10a……底壁部、 3b・7b・10b……側壁部、 3c・7c・10c……天壁部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷波 剛 大阪府大阪市中央区淡路町２丁目１番３ 号 大日本プラスチックス株式会社内 (72)発明者 木村 修三 大阪府大阪市中央区淡路町２丁目１番３ 号 大日本プラスチックス株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−150586（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−37025（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−143468（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16L 11/12 F16L 11/11

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コルゲート管本体と、この管本体の表面に
   螺旋状に形成された補強用中空凸条とを備え、この凸条
   が、コルゲート管本体の管壁である底壁部と、この底壁
   部に連なって立ち上がる左右２つの側壁部と、これらの
   側壁部どうしに連なって延びる天壁部とからなるコルゲ
   ート管において、 中空凸条の左右２つの側壁部のうち少なくとも一方の肉
   厚を、その下部分が厚く、上部分がより薄くなるように
   し、それによって、略水平に埋設されたときのコルゲー
   ト管の頂部における上記側壁部の曲げ強度を同管の側部
   における上記側壁部の曲げ強度よりも小さくしたこと
   と、中空凸条の左右２つの側壁部のうちの一方の所定箇
   所における肉厚が他方の対応箇所における肉厚と異なっ
   ていることを特徴とするコルゲート管。
2. 【請求項２】中空凸条の左右２つの側壁部が底壁部に対
   して互いに異なる角度で立ち上がっている請求項１記載
   のコルゲート管。