JPH038435B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、均等に分布された補強鋼線を内部に
有する在来形式のコンクリートで実現された新種
のパイプ、および工業的規模でのその製造方法と
に関するものである。

従来技術、および発明が解決しようとする課題 均等に分布された補強鋼線をその内部に有する
在来型の補強コンクリートで実現されたパイプ
（イタリアにおいてT.A.D.パイプと呼称される）
は、極めて小さい直径（0.5ないし１ミリメート
ル）を有する鋼線が密に分布され、均等に配列さ
れて構成された在来型の補強コンクリートで作ら
れた補強構造体である。この構造により、全体と
して極めて高い機械的強度が得られる。

T.A.D.パイプの製造法および特徴については、
英国特許第1584844号明細書に詳細に開示されて
いる。

この先行技術の特許において、T.A.D.パイプ
を製造する際の特定の技術的問題は解決されてい
るものの、パイプ自身の長手方向の補強を迅速か
つ経済的に行うために、パイプの一端から他端へ
向つて、連続的かつ自動的方法で鋼線の束を編み
上げてゆく問題が未だ解決されてはいない。

事実、たとえパイプの横断方向強度あるいは対
破裂抵抗の問題が完全に解決されたとしても、パ
イプの長手方向強度あるいは曲げ強度が、パイプ
の軸線に関して傾斜態様でらせん状に巻付けら
れ、もつて長手方向と横断方向（すなわち円周方
向）との両方向に補強作用を発揮する鋼線の束に
依存しているため、実際には明らかに排除された
長手方向の補強材の組込みと関連する困難性が、
前記英国特許明細書中に明記されている。事実問
題として、前記傾斜度は長手方向における強度成
分と、横断方向における強度成分とを決定し、そ
の結果、傾斜した補強材が理論上両方向で強さを
与える働きを有する。

ここにおいて、円周方向補強材の迅速かつ経済
的なる自動配置の問題が解決されたと見做されね
ばならなかつた。しかしながら、その後のテスト
によつて、著しい技術上の不都合と、パイプの特
性の重大な限界とが明らかとなつた。詳細には、
傾斜した円周方向の鋼線の束は心金の軸線に沿う
連続往復運動で移行する移動台により巻付けられ
る。この移動台の運動速度と前記心金の回転速度
との間の比により、鋼線の束により形成されるら
せんの傾斜度が決定される。明らかなことである
が、各運動の終了時において、すなわち心金の端
部近傍において、この移動台は次第に減速して停
止し、心金が少なくとも半回転して心金上に既に
噴射されたコンクリート内に鋼線が固定されるの
に十分短い時間の間静止した状態に留まり、次い
で次第に加速して反対方向の移行が始まらなけれ
ばならない。上記パイプの端部近傍において前記
らせんの傾斜度がゼロになり、この補強材の長手
方向成分が消失することは以上のことから推論さ
れる。他方、横断方向の補強はコンクリートの緻
密化が困難になる程度まで過大で且つ邪魔にな
り、またその領域においてコンクリートが低品質
になるだろう。実際、前記の英国特許に基づいて
製造された数本の実験的パイプでは、長手方向の
補強を欠いていることと、コンクリートの強度が
不十分であることとの組合わされた効果で端部近
傍において環状の亀裂が発生した。

リボン状金網で構成され、線材の束から成る複
数の層の間にてパイプの端部に巻付けられる補足
的補強材の導入で上記の不都合を回避すること
が、過去において試みられてきた。しかしなが
ら、この解決策は不満足なものである。それは、
（その設置によつてコンクリート材内の空所の生
成を決定する金網のこわさ（剛直さ）により更に
一層顕著なものとなるコンクリート特性のより一
層の悪化はさておき）製造サイクル中に心金を停
止させて数回の手作業を再導入し、その結果傾斜
したらせん状補強を行うやり方は最早有効ではな
いので、この解決策は不満足なものであつた。実
際上、この補強の傾斜は或る角度値を越えること
ができない。これは傾斜の増大に対し、心金自身
の各回転毎に鋼線の束により占有される心金の長
さの増大、したがつて巻付けられるべき鋼線の巻
数の増加および直接上記鋼線上に噴射されるべき
コンクリート・バンド（帯域）の幅の増加が伴う
からである。これ等の二つのパラメータ（鋼線の
数と、一様な厚さおよびきわめて薄く噴出するこ
とが可能であるコンクリート・バンドの幅）が、
らせん状補強材の最大傾斜を決定し、該傾斜は実
際上パイプの準線に関して約20゜となる。

最大傾斜が定められると、傾斜したらせん状補
強材が長手方向強度に与え得る最大限の寄与も又
決定される。ここで、長手方向の強度という言葉
を言い換えると、横断方向の強さの一定の割合と
なる強度を言う。

以上のことから、横断方向の補強が低減化され
た、低圧力で利用されるべきパイプが長手方向で
も補強不十分となり、故にこれ等のパイプは、た
わみ効果（特性）を限定するために、短い部片と
して形成されねばならないことになる。他方にお
いて、より大きい長さを有する部材を製造する際
には、必然的に横断方向において高圧に耐え得る
補強が行われるに違いなく、結果的に、より低圧
用として予定されたパイプが過度に高い強度を有
することになる。

これ等の技術上の制約は、以下の実例からより
よく理解されるだろう。

直径が600mmであり、壁の厚さが50mmであるパ
イプを考えよう。このパイプを商業的に容認され
ている長さ５ｍで生産するために、少なくとも６
cm²である鉄の長手方向補強（これは、パイプの全
環状横断面に分布される）を行う必要がある。こ
の補強は、らせんの傾斜を20゜とすれば、長さ方
向断面の74cmの長さに対応するであろう。その結
果、長さ方向での各メートル毎に約22.5cm²の補強
材が存在するであろう。この値は壁の断面に関し
て容積で約4.5％の鉄割合に対応する。この複合
材料は約150Kg／cm²の強さを有し、またこのパイ
プは約25気圧で破壊するだろう。600mmの直径と
５ｍの長さとを有する、より低圧用のパイプを製
造することは不可能である。

他方、直径600mm、壁厚50mmであり、かつ約10
気圧で破壊するパイプを製造する場合、この複合
材料の強さは、60Kg／cm²、したがつて1.5％の鉄
割合すなわち長さ方向での各メートル当り7.5cm²
の補強が保証されねばならない。このパイプの横
断面から得られる環形は、長手方向強度に寄与す
る僅か２cm²の鉄により横切られるだろう。そし
て、曲げに耐えるように３ｍ以上の長さを有する
チユーブを製造することは不可能であろう。

（各種圧力用で種々長さを有するパイプの製造
と関連する技術上の困難性および経済的負担はさ
ておき）異なる長さのパイプ、および同じ長さで
内圧に対する強度が過大なため価格上競争できな
いパイプを市場は受け入れないだろう。したがつ
て、現実的な観点から、傾斜したらせん状の補強
を行うという解決策は理論上の領域から実際的な
工業上の領域へ移管される傾向にないことは明白
である。

1955年にさかのぼるイタリア特許第545746号に
おいて、回転心金上で在来型の補強コンクリート
パイプを生産するための第１の試みが開示されて
いる。該特許では、手作業でパイプ上に配置され
ねばならない鋼棒から成る横断方向の補強が採用
された。この特許で開示されているように、大直
径の棒から成る補強は、該棒によつて与えられる
強度がパイプ壁内の不連続点に集中されることに
なるので、特許（発行されたイタリア特許願第
52836A／76号）に記載されている意味での分布
された補強を、いずれにしても構成しない。した
がつて、従来技術の原理に対応するこの種の解決
策は、本発明による意味での分布された補強を有
するパイプに適用不能である。

課題を解決するための手段 本発明の目的は、螺旋巻き線で形成された補強
材のみを有する補強コンクリートパイプである前
記T.A.D.パイプの有する不都合を解決すること、
つまりパイプの長手方向に置かれた多数の細径線
を自動的手法で分布、配置する問題を解決するこ
とである。該解決法によるパイプは均等分布型の
補強材を有し、曲げ応力に耐える。

均等に分布された補強鋼線を有する補強された
コンクリートパイプであつて、長手方向の軸線の
周りで回転する形成用の心金上に、濃縮された均
質なコンクリートのジエツトを高速度で射出する
こと、およびらせん状に巻付けられた連続細径鋼
線の、前記壁の厚さ全体に亘る前記分布とによつ
て得られるコンクリート壁を含む本発明よる補強
されたコンクリートパイプは、前記心金の軸線に
直角なパイプ横断面を基準とする円周方向補強鋼
線のらせんの傾斜度が2゜と10゜との間であり、ま
た上記鋼線の直径が0.5と１mmの間になされ、さ
らに上記心金の軸線に平行な細径鋼線から構成さ
れる長手方向の補強材が前記パイプ壁内に均等に
分布され、前記長手方向補強鋼線が円周方向補強
鋼線から成るすぐ後の２つの層の間に１層または
複数層をなして配列され、かつ0.5と２mmとの間
の直径を有し、コンクリートの容積に関する鋼線
の全密度がこのパイプの壁の断面に関して１％と
５％との間であるようになされていることを特徴
としている。

以上で明らかにされた種類のパイプを製造する
ための方法であつて、心金端に、堅固に固定する
装置を備えた２つの頭部を有して回転している該
心金上に濃縮コンクリートのジエツトを高速で射
出し、それと同時に第１の、複数本の連続した細
径鋼線を円周方向に巻付けることで、円周方向の
連続細径鋼線と長手方向の細径鋼線とから構成さ
れた補強材を有する補強されたコンクリートパイ
プを製造するための、本発明方法は、該コンクリ
ートパイプの完全な１巻付けが得られるまで、前
記心金の軸線に直角であるパイプ横断面を基準と
する2゜から10゜までの傾斜度を有するらせんにし
たがつて前記円周方向の鋼線を巻付ける段階と；
上記心金の回転を停止する段階と；前記堅固な固
定装置上にて前記心金の第１の頭部に第２の複数
の細径鋼線を堅固に固定する段階と；形成されて
いる前記パイプの長手方向の帯域上に前記第２の
複数本の鋼線を配置するために、前記第２の頭部
の堅固な固定装置を越えるまで上記心金の長手方
向である第１の方向に前記第２の複数本の鋼線を
引張る段階と；前記第２の堅固な固定装置の周り
に鋼線を折曲させるために、前記配置された長手
方向鋼線の帯域範囲に亘る前記心金の円弧に対応
する角度だけ前記心金を回転させる段階と；形成
されるパイプ上の第２の長手方向の帯域上に前記
第２の複数本の鋼線を配置するために、前記第１
の頭部の前記の堅固な固定装置を越えるまで前記
第２の複数の鋼線を前記第１の長手方向とは反対
の方向に引張る段階と；前記第１の頭部の前記締
着装置の周りに前記鋼線を折曲させるために、前
述の角度に等しい角度だけ前記心金を回転させる
段階と；形成されるべきパイプの全表面上に長手
方向鋼線の少なくとも１つの層が配置されるま
で、前記長手方向の鋼線を引張り且つ前記心金を
回転する動作を繰返す段階と；前記長手方向鋼線
を最後の堅固な固定装置と整合して堅固に固定し
且つ切断する段階と；長手方向の鋼線の層が円周
方向の鋼線から成る２つの巻付け層の間に配置さ
れるように前記心金の回転と、円周方向の鋼線の
巻付けと、コンクリートの射出とを同時に再開す
る段階との諸段階から成つている。

本発明の使用により下記〜の特色を有する
T.A.D.型のパイプが得られる。

互いに独立しているそれぞれ長手方向と横断
方向の２つの補強が各々必要である限り正しく
釣合わされ、全て標準の長さを有し、どんな圧
力強さを有するパイプも製造されることができ
るようにされ、本発明法にしたがつて長手方向
の鋼線を分配するための操作が、機械（これ等
の作動を行うための機械は同じ出願人によりこ
の出願の日附けと同じ日附けで出願された他の
イタリア特許願の明細書に開示されている）に
よつて自動的に容易に行われる。

密充填された螺旋体としての、円周方向また
は横断方向の補強はパイプ端部における過剰補
強の形成を排除し、かくて、その結果としての
パイプ端帯域におけるコンクリートの希薄化を
なくす。

長手方向補強は、製品全長に亘つて一様であ
り、かくて端部を含む任意の点における強度を
保証する。

本発明によるT.A.D.パイプは、鉄とコンクリ
ートとの特殊な組合わせにより、先行技術の補強
コンクリートに対し、新規にして別な手法で予想
されなかつた機能を有する構造材料が得られるの
で、先行技術のパイプに対し、十分な改善がなさ
れている。

本発明で達成される利点をよりよく例示するた
め、以下この新材料の特徴について述べる。

コンクリートは、高い圧縮強度を有するもの
の、引張り強度が低く、きわめて限定された範囲
の弾性歪、および脆性割れとを示すことが周知で
ある。

この性質は、硬化段階で既に発生しているコン
クリート母材内の自然発生的亀裂の存在で説明さ
れる。割れ目の支脈において構造体に引張り応力
を加えることで、この材料の平均強さの限界を超
えて亀裂そのものを拡大させる応力集中が起る。
それにより割れ目の支脈における応力が増大せし
められ、その結果、引張り応力の下でこの作用が
断面全体に急速に進展し、コンクリートの破断に
到る。この作用は、圧縮応力のみが加えられる構
造体への補強されないコンクリートの使用を制限
する。

同様に引張り応力を加えられる構造体における
コンクリートの使用は、引張り応力が補強用の鉄
へ完全に伝達され、引張り応力が加えられる領域
内のコンクリートの亀裂は容認されたものとして
与えられ、また鉄が適当に作用する引張り応力に
達する必要条件を構成するようにされた補強コン
クリートにより可能となつている。

しかしながら、引張り応力を加えられる構造体
で、しかも亀裂の存在を容認できない構造体が存
在する。圧力流体を輸送するためのパイプが、そ
の一例である。これ等の構造体内へのコンクリー
トの使用に関し、現在の技術は、自然発生した微
小亀裂の伝播の進行を開始させる大きさよりは少
ないきわめて軽減された大きさ以内に引張り応力
を制限する以外の解決策を見い出していない。そ
の結果として、金属補強が非合理的に使用される
ことになる。これは実際には有効でなく、問題の
構造体の適用範囲は極めて限られ且つこの範囲を
越えた場合、プレストレストコンクリートまたは
その他の材料のごとき極めて複雑で且つ高価なコ
ンクリート構造が、通常利用される。

近時、引張り応力が加えられるコンクリートの
使用分野を広げることを企図した多くの研究が行
われている。その一部はプラスの結果を生み、た
とえば、繊維強化コンクリートおよびネツトワー
ク強化コンクリートのごとき新種のコンクリート
材料を実現させている。

これ等の材料は、コンクリート材料の集合体内
に分散された多数の小寸法金属要素に補強を分割
することによつて、コンクリート中の微小亀裂の
成長段階で補強鉄の引張り応力強さを利用する試
みを代表している。このように補強され且つ引張
り応力を加えられる構造体において、伸長相にお
いて微小亀裂の支脈にある金属部材が引張り応力
の集中を吸収し、したがつてコンクリートの負担
を軽減し且つ亀裂の拡大を阻止する；負荷の増加
とともに、拡大現象が新たな微小亀裂を誘発し、
あるいは新たな微小亀裂を成長させるが、これ等
は存在する補強要素によつて阻止されるまで大き
くなる傾向がある。この過程は引張り応力下にあ
る構造体全体に広がるまで繰返され、次いで、亀
裂の漸増と、全体断面における補強材の塑性伸び
あるいは破断の故に、大きな亀裂の生成で構造体
の破壊に到達するよう、同じ相互作用領域内に配
置された金属部材の引張り応力の増大とにより、
既に成長が遮断されている微小亀裂上に数回再現
され得る。該最後の局面（段階）は、非補強コン
クリートまたは従来どおり補強され且つきわめて
高い見掛け歪を有するコンクリートの典型的応力
よりも遥かに大きい引張り応力に対して明らかに
生ずる。

任意の伸長相における微小亀裂の存在が、この
構造体（微小亀裂の存在は、前記のとおりコンク
リートの本質的特徴である）の効力をいささかも
あやうくしないことを考えれば、均等に分布され
た鋼線から成る補強の使用が、圧力を加えられた
前記のパイプのごとく、特に引張り応力が加えら
れる構造体用のコンクリート材料をよりよく利用
するために、いかに魅力的であるかが容易に理解
されよう。それにもかかわらず、繊維とコンクリ
ート、または鉄とコンクリートのいずれの複合体
も、他の種類の構造体が広範囲に使用されている
程には、パイプ製造分野において、さほど使用さ
れていない。このことは、繊維とコンクリート
（金属要素の無作為配列によつて作られる）、鉄と
コンクリート（金網を用いて作られる）の両者
が、コンクリートの強度および変形能力を任意の
方向で等しく概ね増加させ、またこのことは、そ
れに反し分散された補強のうちの極く一部のみが
機能する方向である所望の２つの方向（横断方向
と長手方向）にのみ応力が加えられるパイプのよ
うな構造体にとつては非合理的であり、また不経
済であることによる。

本発明によるT.A.D.パイプの抵抗壁を構成す
る複合材料は、内部圧力と、地形および偶発的荷
重により与えられる外部圧力とが加わるパイプ内
に明らかに引張り応力が生じる方向である正確に
選択された方向に一致して、上記のごとき微小亀
裂を停止させ且つ分散させる作用を得るように特
に設計され且つ作られる“分散された補強を有す
るコンクリート”の最適なものである。

本発明による材料は、高い割合のセメントおよ
び少量の水とを有する細粒子のコンクリート基質
を有し、かつ２群をなす複数の小径金属線が順序
正しく配列され、横断方向の第１の群はきわめて
幅の狭いピツチでらせん状に巻付けられた連続線
で構成され、また長手方向の他方の群は前記管状
構造体の両端部間に張り渡された複数の連続線か
ら構成されている。これ等両群の複数の針金は任
意の本数の線から成り、これ等の線は任意の太さ
（いずれにせよ２ミリメートル以下）を有し、任
意の軸線間距離すなわち相互距離（いずれにして
も数ミリメートル）をなし、無条件に均等に離隔
配列されている。

本発明による新材料は、公知の補強コンクリー
トとは違つて、金属の補強が所望方向で且つ所望
位置に配置されるという利点を有する。均等に分
布された補強鋼線は、微小亀裂の停止および分散
作用を発生させるが、互いにかなり離隔された複
数の大型要素で構成された公知の補強コンクリー
トの代表的補強は微小亀裂の形成を防止すること
ができず、このことが該公知材料の利用使用の可
能性を著しく制限している。それはまた、繊維で
補強されたコンクリート、あるいは金網で補強さ
れたコンクリートとも異なつている。すなわち、
本発明材料は、通常得られるより大きな強度と変
形能力とが、補強材の正確な配列により設計応力
を含むように、精密に最終的に決められるが故
に、微小亀裂の停止および分散作用を有する。一
方、繊維と金網とは困難性を伴わずして経済的且
つ合理的に開発され得ない。

さらに、補強自体の機械的位置決め（T.A.D.
パイプの製造の際に行われる位置決めのような）
で得られる均等に分布された補強鋼線の規則正し
さおよび一様性は、金属補強の量と得られた複合
材料の機械的特性との間の正確な関係、亀裂の無
作為な形成に影響を与えない不連続な補強材と亀
裂および構造体の破壊の引き金となる引張り応力
（たとえ大であつても）がこのコンクリート集合
体内の繊維の無作為配列により左右されるので予
測の難しい繊維で形成された補強とで得られる値
よりも遥かに低い偏差（強さと変形能力の値）を
有する上記特性の例外的な一様性を決定する。

それに反して、本発明による材料では、補強の
分布が規則正しく且つ一様であることで、応力を
加えられた全構造体内に歪と応力との一様な分布
が、加えられた歪と関連する少なくとも可能な大
きさの、可及的最大限数の微小亀裂の発生を許容
する。

亀裂の大きさが著しく小さいことから、T.A.
D.パイプの壁を構成している複合材料の他の独
特な特徴が得られる。極く普通の形状を有する圧
力流体用の補強構造体を考察してみよう。１また
は複数の大きな亀裂の生成により水は必然的に可
成りの量で且つ猛烈に流出することになつて、構
造体の亀裂支脈に破壊的作用を与え、内部流体の
圧力を直ちに降下せしめ、その結果この構造体の
機能を停止させる。

それに反し、本発明にしたがつた材料において
は、加えられた引張り応力が壁の厚さ全体まで微
小亀裂が広がるような値に到達した場合、極小幅
の亀裂を通じての不可避的な水の流出は、きわめ
て小量であり、湿気の痕跡が壁の外側表面に現わ
れる程度の緩徐な浸出態様をなしている。破壊的
作用は現われず且つ流体の圧力、すなわち、この
構造体の有効度は完全に維持される。さらにま
た、微小亀裂内における水の緩徐な通過は、コン
クリート基質内に含まれたセメント結合剤の水和
作用を再活性化する。水和作用生成物（基質自体
を構成しているものと完全に同一の性質のもの）
は、微小亀裂を急速に密封し且つ水の流出を阻止
し、その結果壁の完全な状態が回復する。

この水和作用と自力密封過程は、混合物内の意
図的に過大な量の結合剤と意図的に量を少なくさ
れた水とが問題の材料内に存在していることで助
けられ、かつ促進されるが、これ等の条件は、コ
ンクリートを作成する際のコンクリート基質内に
おける多量の未使用結合剤の存在で保証される。
その結果自力密封作用、したがつて壁の完全な状
態の回復とが、きわめて短時間すなわちこの構造
体の機能の停止に比して無視し得る時間内に生ず
る。

前記のとおり、加えられる応力の増加ととも
に、既に存在している微小亀裂は拡大しないが、
新たな亀裂が最小限の幅で形成されることを考慮
して、圧力流体を収容する目的で壁の有効範囲が
この構造体自体が圧潰して金属補強が機能停止す
る最終段階まで延長されるように前記過程が新た
な微小亀裂内で再現される。

上記過程を発生させることの可能な材料を使用
することで、T.A.D.パイプが、（連続した金属の
外皮を欠いていることで）補強の破壊の瞬間まで
有効さを変更されずに維持することが可能である
単なる補強コンクリートパイプあるいはプレスト
レストコンクリートパイプになされる。

したがつて、本発明による材料では下記のこと
が可能である： −引張り応力を加えられているコンクリートの強
さと見掛けの変形可能性とを微小亀裂の停止と
分散の過程を通じて相当に（実際において従来
の補強コンクリートの５倍も）増大し、その結
果としての金属補強の強さを利用することと、 −補強自体の合理的且つ経済的な利用で強さのこ
の増加を所望の方向に向けることと、 −この材料に対し求められる性能に応じて強度の
増加を調節することと、 −構造体の任意の点における前記の強さの一様性
と、したがつて微小亀裂の最も広範な分散とを
各々の単一の微小亀裂の最小の大きさで保証す
ること。

圧力状態の流体を収容した特定の構造体の場合
において： −貫通亀裂の形成を決定するようにコンクリート
の強さの限界（前に示された）が克服された
後、微小亀裂自体を密封するためセメントの水
和作用を活性化するために微小亀裂の小さな幅
を利用すること： −引張り応力の更なる増大に対応して、引張り応
力を受けている全構造体に亘つて形成されてい
る新たな貫通微小亀裂に対し、且つまた既に形
成され且つ自力密封されている微小亀裂に対
し、これ等の微小亀裂が再度開放された場合
に、亀裂が既に部分的に密封されているので、
密封されるべき亀裂の幅を常にきわめて縮小さ
れている円周を利用することで、前記過程を繰
返すこと。

−この過程を金属製のわくの破壊を決定する程に
高い引張り応力にまで発展させ、かくすること
で補強自体の強さの完全な活用を確実ならしめ
且つこの構造体の有効範囲をコンクリートの前
記の強さの限界の少なくとも２倍で、したがつ
て実際に従来の補強コンクリートの限界性能の
10倍の引張り応力および歪まで延長させるこ
と。

本発明の詳細な説明から開始するに先立つて、
既知のパイプとは大いに異なつているT.A.D.パ
イプの特徴を簡単に再言する。与圧導管のため設
計されたコンクリートパイプは次の２つの明白な
種類に属している： (a) 従来型の補強コンクリートパイプ、 (b) プレストレス型の補強コンクリートパイプ。

比較的に中程度の圧力（たとえば、直径約１メ
ートルで、せいぜい５〜６気圧）の範囲内で利用
される第１のパイプは直径が比較的に大きい鉄棒
から作られた横断方向と長手方向との補強を挿入
されたコンクリート壁から成り；各種の技法（振
動または軸動と関連された遠心法、振動垂直鋳型
内での鋳造等）にしたがつて生産される。

従来の補強されたコンクリートのための代表的
範囲より大きい圧力範囲（したがつて５〜６気圧
から最大限約20気圧までの範囲）内で利用される
第２の種類は、高張力鋼のらせんを引張り応力状
態で巻付けられ次でセメントのコーテイングで上
記らせんを保護された従来の補強コンクリートに
対して用いられる技法の１つにしたがつて生産さ
れたコアチユーブから成る。

T.A.D.パイプはこのプレストレス型の補強コ
ンクリートパイプが使用される予定の高圧力に耐
えることのできる従来の補強コンクリートで作ら
れた実質上パイプである。これ等のプレストレス
型の補強パイプに関して、T.A.D.パイプは補強
コンクリート技術の分野における下記の適切な差
異を示している： (a) この補強はパイプの壁の厚さ全体にわたり連
続した細い針金（２ミリメートル以下の直径を
有する）から構成される、すなわち各々の針金
は中断することなく同心のらせんにしたがつて
パイプの一方の端部から他方の端部へ達してい
る； (b) 上記針金は、プレストレツチ型の補強コンク
リートの補強とは反対に、伸張されない； (c) この金属製の補強は従来の補強されたコンク
リートと補強鉄部材の、比較的に大きな面積内
に鉄が集中されているプレストレス型の補強コ
ンクリートとの補強とは反対にコンクリート基
質内に緻密に且つきつくまき散らされている。

このパイプは高級コンクリート（小さい粒度
で、高セメント割合の、きわめて低い水／セメン
ト比）を逆転ロールでの機械的プロセスにより水
平軸線の周りに回転している心金上に高速度（毎
秒25メートル以上）で噴出することで得られる。

コンクリート混合物は石切り場と砕石機との生
成物の混合物である粉末から得られ洗浄された３
mmまでの不活性材料から構成されている。成分の
割合はセメント約600〜700Kg／m³であり水／セメ
ント比は0.3以下である。

下記の特性を有する高力コンクリートが得られ
る： −純引張り応力 σ_t＝60Kg／cm² −曲げ引張り応力 σ_f＝90Kg／cm² −キユーブ上の圧縮応力 σ_c＝650Kg／cm² −0.7σ_tまでの引張り応力のための引張り応力の
弾性係数 E_t＝350000Kg／cm² 補強は１例として、 σ_a〓8000Kg／cm²を有する滑らかな鋼線から構成
された。

したがつて均等に分布された鋼線補強を有する
従来の補強コンクリートとして定義された材料
が、技術上の観点から、製造コストが明らかに低
廉で明白に高性能を提供する新材料を構成する。

実際に、T.A.D.パイプの製造に必要な装置は、
普通の型あるいはプレストレス型の補強コンクリ
ートパイプの製造に必要な装置に比して大体にお
いて余り高価ではなく、より簡単で且つ迅速であ
る。

好ましい実施例についての説明 第１図に図示されている心金１は端部にそれぞ
れヘツド（頭部）２，２′を有し、上記ヘツドは
軸受４，４′により回転自在に挟持された軸３，
３′を有している。ヘツド３は軸３，３′を通る軸
線の回りにおける心金１と、ヘツド２，２′との
回転のためのモーター５に連結されている。ヘツ
ド２，２′は後に述べられるように長手方向の鋼
線の配置のため用いられる堅固な固定装置６，
６′を備えている。

T.A.D.パイプの製造のため、特定の粒度と水
分含有特性を有する凝集性のコンクリートのジエ
ツトを高速度で心金上に射出する、符号８で示さ
れている射出装置により第１のコンクリート層を
前記心金上に被着する。例示の実施例において
は、添附図面で、心金がその長手方向に関して静
止しておりまた前記コンクリートを前記心金の回
転で心金の円周方向にまた装置８の移動で心金の
長手方向に前記心金上に分布するため、前記射出
装置が２つの方向において前記心金に沿い運動す
る。

第１のコンクリート層７が心金１上に沈積され
た後に、円周方向の鋼線の巻付けが開始される
（第２図）。上記針金は英国特許第1584844号の明
細書に開示されている技法に従つて針金１０の束
を心金１上に形成されているパイプの一方の端部
に締着することにより巻付けられる。心金１はそ
の回転で心金の長手方向に運動する往復台上に配
置されたコイルから巻きほぐされる針金の束１０
を共に運ぶ。上記往復台がこの心金の前方に１完
全ストロークを行つた場合、針金の束の層が層７
上に配置される。

円周方向の針金１０の巻付けと同時に装置８に
よりコンクリートの射出が行われて、コンクリー
トの層７の新鮮なコンクリート上に配置されたば
かりの針金が直ちに被覆され且つコンクリート基
質内に球形状にされる。多数の通路の端部にパイ
プ壁のある厚さから形成され、上記壁は円周方向
の針金１０で補強される。

ここにおいて、本発明によるT.A.D.パイプの
製造のため長手方向の針金の補強層の配置を進め
ることができる。

この円周方向の補強針金の連続した状態を有効
に維持するため、円周方向の補強を構成している
針金１０を切断することなく、心金の回転が停止
される。

第３図で理解することができるであろうが長手
方向の補強の針金１１の束は、例えば右方（第３
図）に向けて伸張される針金１１と堅固な固定装
置６と相互間の拘束子として作用する鉄棒１２に
前記針金を締着することで、ヘツド２（またはヘ
ツド２′）の堅固な固定装置６に針金１１の端部
を固定することで配置される。

堅固な固定装置６は、前記心金のヘツドから半
径方向に突出した植桿あるいはフツクであつても
よい。針金１１は機械により伸張され且つ反対側
のヘツド２′に向けて持つて来られて、このヘツ
ドの堅固な固定装置６′を通過せしめられる。第
３図および以下の図において、３本または４本の
針金１１のみが代表されているが前記堅固な固定
装置６，６′はヘツド２および２′上にもつとぎつ
しりと詰込まれるように配列されてもよく且つ１
回パスで横置される針金１１が多数、たとえば６
本；１ダースあるいはそれ以上であつてもよい。

第４図は第３図の表示に対応するようにされた
長手方向の針金の配列を示している。

本発明の方法によれば、針金１１がヘツド２′
の固定装置６′を越えた後に、針金１１自体が上
記心金に関して静止した状態に保持される間に、
前記心金が針金１１の束により覆われる円の弧に
多かれ少なかれ対応した角度だけ回転される。こ
のようにして、第５図に図示されているように、
針金１１は堅固な固定装置６′の回りに屈曲され
て、前に配置されている針金の束の締着を確実に
し且つしたがつて上記針金の束は前の束とは反対
の方向に伸張され且つこのように前記の束の針金
の端部は固定装置６′上に堅固に固定されるであ
ろう。

第６図に概略的に示されているとおり、形成さ
れているパイプの全表面が長手方向の補強針金の
層で覆われるまで、これ等の動作が繰返される。
層内の各々の単一の針金がその層全体内で連続す
るようにされた針金の複数の層が配置されること
ができることもまた明らかである。

この動作が終りを告げた場合、最後のパスの針
金１１がヘツドを通して切断され且つそれぞれの
固定装置に堅固に固定される。

この点からパイプの壁の形成は第７図に符号１
０′で示されている円周方向の針金の束の巻付け
とそれと同時の装置８からのコンクリート９の射
出と、心金の回転の再開とで継続する。このよう
に予め配置された長手方向の針金１１が円周方向
の針金１０′の新たな層と射出されたコンクリー
トの量とによりくくられる。上記１連の順次作動
は所望の壁の厚さを得るまで意のとおり繰り返さ
れることができる。

本発明にしたがつた、長手方向の針金を配置す
る方法は自動的やり方で実現されることができ、
かくしてT.A.D.パイプの製造を完全に自動化す
ると言えるであろう。この方法を実施するための
機械は同一出願人によりこの特許願と同じ日附け
で出願された他の特許願の明細書に記載されてい
る。

本発明の方法によれば、円周方向の補強のらせ
んの傾斜度は、思いどおりに選択されることが出
来、またできればまた心金の軸線に対して直角な
る横断面を基準として2゜と10゜との間で選択され
たきわめていとも小さい角度であることが好まし
いとも云える。

したがつて、この製造物品に所要の強さを提供
するのに望ましく且つ適当な量で円周方向の補強
と長手方向の補強とを均等に分布された鋼線補強
を備えた従来の補強コンクリートパイプを生産す
る問題が完全に解決されるように思われる。

本発明のこの実施例に本発明の範囲と精神とか
ら逸脱することなく各種の変更を施し得ることは
もちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図はT.A.D.パイプの製造に用いられる心
金の概略立面図、第２図は円周方向の針金を巻付
けるとともに、コンクリートを射出する動作を示
した概略図；第３図は長手方向の針金を配置する
工程を示した図、第４図、第５図および第６図は
長手方向の針金を配置する数工程を示した概略
図；第７図は円周方向の針金の巻付けとコンクリ
ートの射出との再開の順次動作を示した概略図で
ある。 １……心金；２，２′……端部のヘツド；３，
３′……軸；４，４′……軸受；５……モーター；
６，６′……堅固な固定装置；７……第１の層；
８……射出装置；９……コンクリートのジエツ
ト；１０……円周方向の針金；１１……長手方向
の針金。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 均等に分布された鋼線補強材を有する補強さ
   れたコンクリートパイプであつて、長手方向の軸
   線の周りで回転する形成用の心金上に、濃縮され
   た均質なコンクリートのジエツトを高速度で射出
   すること、およびらせん状に巻付けられた連続細
   径鋼線の前記壁の厚さ全体に亘る前記分布とによ
   つて得られるコンクリート壁を含む補強されたコ
   ンクリートパイプにおいて、 前記心金の軸線に直角であるパイプ横断面を基
   準とする円周方向の補強鋼線のらせんの傾斜度が
   2゜と10゜との間になされ、また上記鋼線の直径が
   0.1と１mmの間になされ、さらに上記心金の軸線
   に平行な細径鋼線から構成される長手方向の補強
   材が前記パイプ壁内に均等に分布され、前記長手
   方向補強鋼線が円周方向の補強鋼線から成るすぐ
   後の２つの層の間に１層または複数層をなして配
   列され、かつ0.5と２mmとの間の直径を有し、コ
   ンクリートの容積に関する鋼線の全密度がこのパ
   イプの壁の断面に関して１％と５％との間である
   ようになされていることを特徴とする補強された
   コンクリートパイプ。 ２ 心金端に、堅固に固定する装置を備えた２つ
   の頭部を有して回転している該心金上に濃縮コン
   クリートのジエツトを高速で射出し、それと同時
   に第１の、複数本の連続した細径鋼線を円周方向
   に巻付けることで、円周方向の連続細径鋼線と、
   長手方向の細径鋼線とから構成された補強材を有
   する、均等に分布された補強鋼線を有する補強さ
   れたコンクリートパイプを製造するための方法に
   おいて、 該コンクリートパイプの完全な１巻付けが得ら
   れるまで、前記心金の軸線に直角であるパイプ横
   断面を基準とする2゜から10゜までの傾斜度を有す
   るらせんにしたがつて前記円周方向鋼線を巻付け
   る段階と；上記心金の回転を停止する段階と；前
   記堅固な固定装置上の前記心金の第１の頭部に第
   ２の複数の細径鋼線を堅固に固定する段階と；形
   成される前記パイプの長手方向の帯域上に前記第
   ２の複数本の鋼線を配置するために、前記第２の
   頭部の堅固な固定装置を越えるまで上記心金の長
   手方向である第１の方向に前記第２の複数本の鋼
   線を伸張する段階と；前記第２の堅固な固定装置
   の周りに鋼線を折曲させるために、前記配置され
   た長手方向鋼線の帯域範囲に亘る前記心金の円弧
   に対応する角度だけ前記心金を回転させ、前記の
   鋼線に対する把持を持続させる段階と；形成され
   るパイプ上の第２の長手方向の帯域上に前記第２
   の複数本の鋼線を配置するために、前記第１の頭
   部の前記の堅固な固定装置を越えるまで前記第２
   の複数の鋼線を前記第１の長手方向とは反対の方
   向に引張る段階と；前記第１の頭部の前記締着装
   置の周りに前記鋼線を折曲させるために、前述の
   角度と等しい角度だけ前記心金を回転させる段階
   と；形成されるべきパイプの全表面上に長手方向
   鋼線の少なくとも１つの層が配置されるまで、前
   記長手方向の鋼線を引張り且つ前記心金を回転す
   る動作を繰返す段階と；前記長手方向鋼線を最後
   の堅固な固定装置と整合して堅固に固定し且つ切
   断する段階と；長手方向鋼線の層が円周方向の鋼
   線から成る２つの巻付け層の間に配置されるよう
   に前記心金の回転と、円周方向の鋼線の巻付け
   と、コンクリートの射出とを同時に再開する段階
   とを含んでいることを特徴とする補強されたコン
   クリートパイプを製造する方法。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の方法において、
   形成されるべきパイプの全表面上に長手方向の鋼
   線の層を配置するための動作が、形成されるパイ
   プの壁の長手方向に所望数の鋼線層を配置するた
   めの連続方法で繰返されることを特徴とする補強
   されたコンクリートパイプを製造する方法。 ４ 特許請求の範囲第２項または第３項のいずれ
   か１項に記載されている方法において、円周方向
   の鋼線から成る２つの層の間に前記長手方向鋼線
   の層を配置する前記動作が２回以上繰り返される
   ことを特徴とする補強されたコンクリートパイプ
   を製造する方法。