JPH01164885A - 管路 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ガス導管、水道管、下水道管、電力線や通信
線等の敷設管路等の、主として地中に埋設された管路に
関するものであって、これらの管系の内側に内張り層を
形成し、管系が破損した場合に免震性及び外圧保形性を
有する管路の構造に関するものである。

従来の技術 一般に前述のような管路は、多数の短管を結合−６＝ して長尺の管系を形成したものであるが、近年地盤沈下
や通行車両の振動等により水道管や下水道管等の管路か
破断する事故が起き、さらに一部の都市圏において大地
震の発生が予想されるようになると、地震や振動等によ
って管路が破断したときに倫えて予防的に内張りを施す
ことが行われるようになっている。そしてこのような内
張すされた管路においては、いわゆる免震性が要求され
ている。

すなわち、管路内に内張り層によりもう一つの管を形成
していわゆるパイプインパイプのｆ１４　ｇを採り、管
路が外力により破壊されたときにも内張り層は健在であ
って、内部の流体の漏出を防止すると共に、当分の間流
路を確保することができることが要求されている。

而してこれらの要求を講ずものとして、特公昭６０−３
２０７４号公報に記載された構造の管路が知られている
。このものは、管系の内面に、長さ方向の引張り強度が
１ｃｍ幅当り１００ｋｇ以上であって、破断時伸度が１
０％以上であり、且つ円周方向に管路内の流体の最大圧
力に耐え得る以上の引張り強度を有する内張り材が、１
〜６ｋｇＭの剪断力で剥離するように接着されているも
のである。

そしてこのものは、地震や振動等により管系が破壊され
たとき、局部的に内張り材が管系から剥がれて伸びるこ
とによりエネルギーを吸収し、その内張り材自体は破断
することなく、流路を確保するとするものてあって、免
震性を有するのである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながらかかる構造においては、前述のように免震
性を有してはいるが、外圧保形性が必すしも十分なもの
ではなかった。

すなわち、管系が地震等により破壊されたときには、外
部の地下水の圧力や土圧が直接内側の内張り層に作用す
るので、この地下水圧や土庄等の外圧に対して充分に耐
えるだけの強度を有する、いわゆる外圧保形性が必要で
ある。特に下水道管や、電力線や通信線などの敷設管路
においては、管路内に内圧が作用していないため、管系
が破損すると地下水圧や土圧などの外圧が直接内張り材
に作用することとなり、特にこの外圧保形性を有するこ
とが必須の要件となる。

而してこの外圧保形性は、内張り層を形成する内張り材
の周方向の曲げ弾性率及び厚みに寄与するところが大き
い。内張り材は薄肉円筒管と見做すことができるから、
その外圧保形性は厚みの三乗に比例し、また曲げ弾性率
に比例して増加すると考えられる。すなわち、厚みが大
きいほど、また曲げ弾性率が高いほど、外圧保形性は良
好となるのである。

然るに前記公報に記載されたものでは、内張り層の厚み
が薄く、十分な外圧保形性を有することができないので
ある。

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、免震
性及び外圧保形性を有する管路を提供することを目自勺
とするものである。

問題点を解決する手段 而して第一の発明は、多数の剛直な短管を接続した管系
の内面に内張り層を形成したものであって、前記内張り
層が、前記管系内面に、その面積の１／３以上を覆うよ
うにほゞ伸長した状態で螺旋状に配設された、太さ２ｎ
＋ｍ以上の高剛性糸と、該高剛性糸の内面に配設された
、たて糸とよこ糸とを筒状に織成した筒状織布と、該筒
状織布の内面に形成された、ゴム又は合成樹脂からなる
気密層とよりなり、前記高剛性糸及び前記筒状織布が、
これらの繊維の間隙を埋めるように反応硬化型樹脂によ
り一体に含浸硬化されており、その状態で内張り層が前
記管系に密着していることを特徴とするものであり、第
二の発明は、多数の剛直な短管を接続した管系の内面に
内張り層を形成したものであって、前記内張り層が、前
記管系内面に配設された厚さ３ｎ＋ｍ以上の不織布と、
該不織布の内面に、その面積の１／３以上を覆うように
はＳ′伸長した状態て螺旋状に配設された、太さ２＋＋
＋ｍ以上の高剛性糸と、該高剛性糸の内面に配設された
、たて糸とよこ糸とを筒状に織成した筒状織イ１ｊと、
該筒状織布の内面に形成された、ゴム又は合成樹−１〇
　− 脂からなる気密層とよりなり、前記不織布、高剛性糸及
び前記筒状織布が、これらの繊維の間隙を埋めるように
反応硬化型樹脂により一体に含浸硬化されており、その
状態で内張り層が前記管系に密着していることを特徴と
するものであり、第三の発明は、多数の剛直な短管を接
続した管系の内面に内張り層を形成したものであって、
前記内張り層が、たて糸とよこ糸とを筒状に織成してな
る外層筒状織布と、該外層筒状織布の内面に配設された
厚さ３１１１１ｎ以上の不織布と、該不織布の内面に、
その面積の１／３以上を覆うようにほゞ伸長した状態で
螺旋状に配設された、太さ２１ＩＩＩｎ以上の高剛性糸
と、該高剛性糸の内面に配設された、たて糸とよこ糸と
を筒状に織成した筒状織布と、該筒状織布の内面に形成
された、ゴム又は合成樹脂からなる気密層とよりなり、
前記外層筒状織布、不織布、高剛性糸及び前記筒状織布
が、これらの繊維の間隙を埋めるように反応硬化型樹脂
により−・体に含浸硬化されており、その状態で内張り
層が前記管系に密着していることを特徴とするものであ
る。

以下本発明を図面に従って説明する。図面は本発明の管
路１を示すものであって、管系２の内面に内張り層３が
接着されている。管系２は多数の短管４を接続して形成
されている。図面においては、これらの短管４は端末の
フランジをボルトで締付けて接続しているが、この構造
に限定されるものではなく、他の接続形式により接続し
たものであってもよい。

第１図は第一の発明の管路１を示すものであって、内張
り層３は三層よりなり、その最外層は、管系２の内面に
接して高剛性糸５が螺旋状に配設されている。高剛性糸
５は例えばガラス繊維の直径が２＋ｎｎ＋以上のマルチ
フィラメント糸条を使用するのが望ましく、これをはゾ
伸長した状態で、管系２の内面の１／３以上を覆うよう
に配設されている。

そしてその高剛性糸５の内側には、筒状織布６が配設さ
れている。該筒状織布６は、たて糸７とよこ糸８とを筒
状に織成してなるものである。たて糸７としてはポリエ
ステル繊維糸が適当であり、そのたて方向の引張り強度
がＩＣＰ幅当りＬｏｏｋ（］以上であって、破断時伸度
が１０％以上であるのか望ましい。またよこ糸８として
は、高剛性糸を使用するのが望ましい。

さらに筒状織布６の内面には、ゴム又は合成樹脂よりな
る気密層９が形成されている。該気密層９の素材として
は、ポリエステル弾性材料が適当である。

而して前記高剛性糸５及び筒状織布６には、これらの繊
維の間隙を埋めるように反応硬化型樹脂１０が含浸され
ており、該反応硬化型樹脂１０を硬化することにより一
体の内張り層３を形成すると共に、当該内張り層３が管
系２の内面に接着され、一体の管路１を形成している。

第２図は、第二の発明の管路１を示すものである。この
管路１においては、内張り層３は四層よりなっており、
その内張り層３の最外層として管系２の内面に不織布１
１が配設されている。該不織布１１の素材としてはポリ
エステル繊維又はガラス繊維等の高剛性糸が適当であり
、３１Ｐ以上の厚さを有している。

而してこの不織布１１の内面には、先の第一の発明と同
様に高剛性糸５が螺旋状に配設されており、該高剛性糸
５の層の内側に筒状織布６が配設され、さらにその内側
にゴム又は合成樹脂からなる気密層９が形成されている
。

而して前記不織布１１、高剛性糸５及び筒状織布６には
、これらの繊維の間隙を埋めるように反応硬化型樹脂１
０が含浸されており、該反応硬化型樹脂１０を硬化する
ことにより内張り層３が管系２の内面に接着され、一体
の管路１を形成している。

次に第３図は、第三の発明の管路１を示すものである。

この管路１においては、内張り層３は五層よりなってお
り、その内張り層３の最外層として管系２の内面に外層
筒状織布１２が配設されている。

この外層筒状織布１２は、たて糸１３とよこ糸１４とを
筒状に織成したものであって、なて糸１３としてはポリ
エステル繊維糸、よこ糸１４としてはカラス繊維等の高
剛性糸を使用するのが適当である。

そしてこの外層筒状織布１２の内面には、先の第二の発
明と同様に、不織布１１が配設されており、該不織布１
１の内側には高剛性糸５が螺旋状に配設され、さらに該
高剛性糸５の層の内側には筒状織布６か配設され、さら
にその内側に気密層９が形成されている。

而して前記外層筒状織布１２、不織布１１、高剛性糸５
及び筒状織布６には、これらの繊維の間隙を埋めるよう
に反応硬化型樹脂１０が含浸されており、該反応硬化型
樹脂１０を硬化することにより内張り層３が管系２の内
面に接着され、一体の管路１を形成している。

本発明における高剛性糸の具体例としては、ガラス繊維
、芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、
炭素繊維、金属繊維、超高重合度ポリエチレン繊維等を
挙げることができる。内張り層を形成する際にはこれら
の高剛性糸に反応硬化量樹脂を含浸する力釈この反応硬
化型樹脂としてエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂
が汎用される。従ってこれらの樹脂との親和性に優れ、
これらの樹脂をマトリックスとして弾性率の大きな複合
材を形成するこ□とのできるガラス繊維が特に適してい
る。

作用 而して本発明の管路１においては、管系２の内側に反応
硬化型樹脂１０をマトリックスとして繊維層５，６，１
１．１２を固めなＦＲＰ禍造のパイプが形成されること
となり、いわゆるパイプインパイプ構造が形成される。

而して地震等により最外部の管系２が破壊されたときは
、繊維層５，６，１１．１２と反応硬化型樹脂１０とよ
りなるＦＲＰ構造の内張り層３は、筒状織布６により長
さ方向に補強されており、さらに第三の発明においては
外層筒状織布１２によっても補強されているので、当該
内張り層３が破断することなく管系２と内張り層３とが
剥がれて内張り層３が伸長し、内部の流路を確保する。

従−１６＝ って十分な免震性を有している。このとき筒状織布６の
たて糸７として前述のようなポリエステル繊維糸を使用
することにより、十分な強度と適度の伸長性を示し、優
れた免震性を有するものとすることができる。

さらに管系２が破壊された部分において、内張り層３に
外部から土圧が加わると、土圧は主として上下方向に作
用するため、内張り層３はや＼扁平に変形しようとする
。このとき本発明においては内張り層３内に高剛性糸５
か配設されているので、内張り層３の周方向の曲げ弾性
率が大きいものとなり、土庄により内張り層３が変形す
ることはない。

また前述のように、内張り層３が扁平に変形しようとす
る場合、その上部及び下部においては内面部分か伸長す
る方向に力が加わる。然るに特に前記第二及び第三の発
明においては、不織布１１及び外層筒状織布１２により
内張り層３の厚みが大きく、また内張り層３の内面に近
い位置に高剛性糸５が配設されており、しかも当該高剛
性糸５ははダ伸長しな状態で周方向に延びている。その
ため内張り層３の内面部分が伸長することがなく、変形
が阻止され、極めて大きな外圧保形性を示すのである。

また筒状織布６のよこ糸８にカラス繊維を使用すること
により、この作用がより大きくなる。

また前述の変形の際には、内張り層３の側部においては
上下部における内面の応力よりは小さいものの、外面部
分が仲ひる方向に応力が作用する。

第三の発明においては内張り層３の最外層の外層筒状織
布１２により、その仲ひを阻止することができる。この
意味においても、外層筒状織布１２のよこ糸１４に高剛
性糸を使用するのが好ましいのである。

発明の効果 従って本発明によれば、地震等により管系２が破損した
場合においても内張り層３は破断することなく管系２か
ら剥離し、内部の流路を確保して流体を漏出させること
がなく、管路として要求される免震性を有している。

また地中において管系２が破断し、内張り層３が露出し
た場合においても、その内張り層３は土圧等の外圧によ
り押し潰されることがなく、流路を確保し続け、外圧保
形性を満足させるものとなるのである。

比較的小口径の管路においては第一の発明の構造で充分
であるが、口径が大きくなるに従って外圧に対する抵抗
性が低下し、それに対する外圧保形性を持たせるために
は内張り層３の厚みを厚くすることのできる第二の発明
を適用するのか良く、さらに大口径のものでは第三の発
明を適用するのか良い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の内張り材を示す一部の拡大横断面図であ
って、第１図は第一の発明、第２図は第二の発明、第３
図は第三の発明の内張り材を示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　多数の剛直な短管（４）を接続してなる管系（２）
   の内面に内張り層（３）を形成したものであって、前記
   内張り層（３）が、前記管系（２）内面に、その面積の
   １／３以上を覆うようにほゞ伸長した状態で螺旋状に配
   設された、太さ２ｍｍ以上の高剛性糸（５）と、該高剛
   性糸（５）の内面に配設された、たて糸（７）とよこ糸
   （８）とを筒状に織成した筒状織布（６）と、該筒状織
   布（６）の内面に形成された、ゴム又は合成樹脂からな
   る気密層（９）とよりなり、前記高剛性糸（５）及び前
   記筒状織布（６）が、これらの繊維の間隙を埋めるよう
   に反応硬化型樹脂（１０）により一体に含浸硬化されて
   おり、その状態で内張り層（３）が前記管系（２）に密
   着していることを特徴とする、管路 ２　前記筒状織布（６）のたて糸（７）がポリエステル
   繊維糸であり、そのたて方向の引張り強度が１ｃｍ幅当
   り１００ｋｇ以上であって、破断時伸度が１０％以上で
   あることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の管
   路 ３　前記筒状織布（６）のよこ糸（８）が高剛性糸であ
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の管路 ４　前記高剛性糸がガラス繊維フィラメント糸であるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項又は第３項記載
   の管路 ５　多数の剛直な短管（４）を接続してなる管系（２）
   の内面に内張り層（３）を形成したものであって、前記
   内張り層（３）が、前記管系（２）内面に配設された厚
   さ３ｍｍ以上の不織布（１１）と、該不織布（１１）の
   内面に、その面積の１／３以上を覆うようにほゞ伸長し
   た状態で螺旋状に配設された、太さ２ｍｍ以上の高剛性
   糸（５）と、該高剛性糸（５）の内面に配設された、た
   て糸（７）とよこ糸（８）とを筒状に織成した筒状織布
   （６）と、該筒状織布（６）の内面に形成された、ゴム
   又は合成樹脂からなる気密層（９）とよりなり、前記不
   織布（１１）、高剛性糸（５）及び前記筒状織布（６）
   が、これらの繊維の間隙を埋めるように反応硬化型樹脂
   （１０）により一体に含浸硬化されており、その状態で
   内張り層（３）が前記管系（２）に密着していることを
   特徴とする、管路 ６　前記不織布（１１）が、ポリエステル繊維よりなる
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第５項記載の管路 ７　前記不織布（１１）が、高剛性繊維よりなることを
   特徴とする、特許請求の範囲第５項記載の管路 ８　前記高剛性繊維がガラス繊維であることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第７項記載の管路 ９　前記筒状織布（６）のたて糸（７）がポリエステル
   繊維糸であり、そのたて方向の引張り強度が１ｃｍ幅当
   り１００ｋｇ以上であって、破断時伸度が１０％以上で
   あることを特徴とする、特許請求の範囲第５項記載の管
   路 １０　前記筒状織布（６）のよこ糸（８）が高剛性糸で
   あることを特徴とする、特許請求の範囲第５項記載の管
   路 １１　前記高剛性糸がガラス繊維フィラメント糸である
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第５項又は第１０項
   記載の管路 １２　多数の剛直な短管（４）を接続した管系（２）の
   内面に内張り層（３）を形成したものであって、前記内
   張り層（３）が、たて糸（１３）とよこ糸（１４）とを
   筒状に織成してなる外層筒状織布（１２）と、該外層筒
   状織布（１２）の内面に配設された厚さ３ｍｍ以上の不
   織布（１１）と、該不織布（１１）の内面に、その面積
   の１／３以上を覆うようにほゞ伸長した状態で螺旋状に
   配設された、太さ２ｍｍ以上の高剛性糸（５）と、該高
   剛性糸（５）の内面に配設された、たて糸（７）とよこ
   糸（８）とを筒状に織成した筒状織布（６）と、該筒状
   織布（６）の内面に形成された、ゴム又は合成樹脂から
   なる気密層（９）とよりなり、前記外層筒状織布（１２
   ）、不織布（１１）、高剛性糸（５）及び前記筒状織布
   （６）が、これらの繊維の間隙を埋めるように反応硬化
   型樹脂（１０）により一体に含浸硬化されており、その
   状態で内張り層（３）が前記管系（２）に密着している
   ことを特徴とする、管路 １３　前記外層筒状織布（１２）のたて糸（１３）がポ
   リエステル繊維糸よりなることを特徴とする、特許請求
   の範囲第１２項記載の管路 １４　前記外層筒状織布（１２）のよこ糸（１４）が高
   剛性糸よりなることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   ２項記載の管路 １５　前記不織布（１１）が、ポリエステル繊維よりな
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第１２項記載の管
   路 １６　前記不織布（１１）が、高剛性繊維よりなること
   を特徴とする、特許請求の範囲第１２項記載の管路 １７　前記高剛性繊維がガラス繊維であることを特徴と
   する、特許請求の範囲第１６項記載の管路 １８　前記筒状織布（６）のたて糸（７）がポリエステ
   ル繊維糸であり、そのたて方向の引張り強度が１ｃｍ幅
   当り１００ｋｇ以上であって、破断時伸度が１０％以上
   であることを特徴とする、特許請求の範囲第１２項記載
   の管路 １９　前記筒状織布（６）のよこ糸（８）が高剛性糸で
   あることを特徴とする、特許請求の範囲第１２項記載の
   管路 ２０　前記高剛性糸がガラス繊維フィラメント糸である
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１２項、第１４項
   又は第１９項記載の管路