JPH09189395A - 埋設管継手部の防食被覆方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は施工現場で簡単な被覆手段で、継手
部の耐食性を保持し、熱収縮チューブを使用しても捲く
れを生じない耐摩耗性に優れた埋設管継手部の防食被覆
を施工することのできる方法を提供する。 【解決手段】 防食被覆鋼管１ａ、１ｂが溶接されて溶
接継手部２を形成している。防食被覆鋼管１ａ、１ｂは
工場において管体外周に継手部２ａ、２ｂを除いてポリ
エチレン樹脂による防食被覆３ａ、３ｂを施したもので
ある。４は溶接部である。熱収縮チューブ５が継手部２
ａ、２ｂと、管体防食被覆端部の表面３ｃ、３ｄを被覆
し、更に、熱収縮チューブ５と、熱収縮チューブ５と管
体防食被覆の境界部分の表面を覆うようにエポキシ樹脂
被覆７が施こされている。上記において、エポキシ樹脂
を型枠に注入し、熱収縮チューブを鋼面、管体被覆端部
に押付けて密着させ、段落部のない滑らかな外表面とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は埋設管継手部の防食
被覆方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ガス配管、水道配管、電力配管
等は埋設管として、土中埋設配管工事により設置されて
いる。上記配管工事には溝を掘らずに土中に鋼管を直接
推進させ鋼管を順次溶接して埋設する直進推進工法が多
く実施されている。

【０００３】上記のような工法は開削工法（鋼管の敷地
箇所に溝を堀り鋼管を設置、溶接して埋設する方法）に
比べて、推進時に土砂の抵抗を受けるため鋼管の防食被
覆に耐摩耗性が要求される。

【０００４】そのために、工場においてあらかじめ耐摩
耗性に優れたポリエチレン、ポリウレタン等の樹脂等の
合成樹脂を厚く被覆している。又必要に応じて合成樹脂
被覆の表面にポリマセメント等の保護被覆を施してい
る。

【０００５】しかし、施工現場では溶接接合された継手
部について被覆せざるを得ず、溶接後に一般に熱収縮チ
ューブを被せたりしている。

【０００６】図５は埋設管継手部の熱収縮チューブによ
る防食被覆断面図である。施工現場で被覆鋼管１ａと被
覆鋼管１ｂが溶接されて溶接継手部２を形成している。
被覆鋼管１ａと被覆鋼管１ｂは工場においてあらかじめ
管体外周に継手部２ａ、２ｂを除いてポリエチレン、ポ
リウレタン等の樹脂による防食被覆３ａ、３ｂを施した
ものである。４は溶接部である。

【０００７】継手部２ａ、２ｂを溶接した後に、溶接継
手部２及び管体被覆端部を熱収縮チューブ５で被覆して
いる。熱収縮チューブ５は加熱して収縮させる架橋ポリ
エチレン等の熱収縮性合成樹脂材で作成されたものであ
る。

【０００８】熱収縮チューブを溶接継手部２に被覆した
埋設管を直進推進させると、熱収縮チューブ端部の段落
部５ａより被覆が捲くれ、この部分は推進による抵抗が
増し、鋼面に達する欠陥にまで発展することがある。

【０００９】このような欠陥を生じた場合、埋設後検査
により欠陥を発見できるが、その欠陥を補修することは
非常に困難である。そのために種々の対策が検討されて
いる。

【００１０】上記のような対策の一例として、特開平３
−８７２４８号公報（先行文献）に開示されている下記
の防食被覆鋼管継手部の防食被覆方法がある。

【００１１】この防食被覆方法は防食被覆として管体外
周にポリオレフィン樹脂を被覆した鋼管の継手部外周に
熱収縮チューブを被覆し、防食被覆と熱収縮チューブ被
覆との境界部分を含む表面に接着性のあるプライマーを
塗布した後、塗料を塗装し、塗料が完全硬化する前にＦ
ｅよりイオン化傾向の大きい金属を溶射するものであ
る。プライマーとしてはポリオレフィン樹脂と接着性の
あるウレタンプライマーが用いられている。プライマー
を塗布した後に、ウレタン塗料、アクリルウレタン塗
料、アクリル塗料、アルキド塗料、アクリルエマルジョ
ン塗料、塩化ビニル塗料等の塗料が塗られ、これらの塗
料が完全硬化する前にＦｅよりイオン化傾向の大きい例
えばＡｌ、Ｚｎ等の金属を滑らかに溶射するものであ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た先行文献の技術は以下のような問題がある。

【００１３】施工現場で防食被覆鋼管の継手部に上記の
ような防食をする場合、塗料が完全硬化する前にＦｅよ
りイオン化傾向の大きい金属を溶射するためのタイミン
グ等を考慮する必要があり、操作が煩雑である。

【００１４】また、特に直進推進工法による埋設管継手
部の防食被覆方法では一般に管体防食被覆を厚く被覆
し、同様に、継手部も厚く被覆している。

【００１５】しかし、上記技術では管体防食被覆と熱収
縮チューブ被覆との境界部分を含む表面に接着性のある
プライマーを塗布した後、塗料を塗装することを必須と
している。塗料をハケ等で厚く塗装するには時間を要
し、また継手部の外周面を均一に塗装することが困難で
ある。

【００１６】そのために、土中埋設配管工事全体が継手
部の防食被覆に起因して遅延することがしばしば生じ
る。

【００１７】本発明は上記のような問題点の解決を図っ
たものであり、施工現場において簡単な被覆手段によ
り、継手部の耐食性を保持し、熱収縮チューブを使用し
ても捲くれを生じない耐摩耗性に優れた埋設管継手部の
防食被覆を施すことのできる方法を提供することを目的
とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者は熱収縮チューブが捲くれて欠陥を生じる
のは、熱収縮チューブの段落部が原因と考え、また、熱
収縮チューブ溶接継手部の鋼面と優れた接着性能を有す
るエポキシ樹脂に着目して検討を行ない、本発明に至っ
たものである。

【００１９】請求項１に係る発明は管体外周に継手部を
除いて合成樹脂による被覆を施した鋼管を順次溶接して
埋設施工する際の埋設管継手部の防食被覆方法におい
て、前記継手部を溶接した後に、前記継手部及び管体被
覆端部を熱収縮チューブで被覆し、熱収縮チューブ及び
熱収縮チューブと管体被覆の境界部分との表面を覆うよ
うに型枠を取付け、型枠にエポキシ樹脂を含む樹脂状物
質を注入し、熱収縮チューブ及び熱収縮チューブと管体
被覆の境界部分との表面をエポキシ樹脂を含む樹脂状物
質で被覆することを特徴とする埋設管継手部の防食被覆
方法である。エポキシ樹脂を含む樹脂状物質は、注入前
に主剤と硬化剤をあらかじめ混合して注入しても、主剤
と硬化剤を別々に注入してもよい。

【００２０】請求項２に係る発明は請求項１に係る発明
において、合成樹脂による被覆を施した鋼管の合成樹脂
がポリオリフィン樹脂であり、継手部及び管体被覆端部
を熱収縮チューブで被覆し、該熱収縮チューブ表面およ
び該熱収縮チューブとの管体被覆の境界部分の表面に塩
素化ポリエチレンまたは塩素化ポリプロピレンを塗布硬
化した後、熱収縮チューブ及び塩素化ポリエチレンまた
は塩素化ポリプロピレン塗膜部の表面をエポキシ樹脂を
含む樹脂状物質で被覆するものである。

【００２１】請求項３に係る発明は請求項１または請求
項２に係る発明において、エポキシ樹脂を含む樹脂状物
質で被覆した後、該被覆部を加熱するものである。

【００２２】本発明ではエポキシ樹脂を含む樹脂状物質
による被覆を型枠を用いて施すので、必要とされる被覆
厚さや被覆表面の形状を容易に得ることができる。

【００２３】また、管体被覆の境界部分の表面を覆うよ
うにエポキシ樹脂を含む樹脂状物質による被覆を施すの
は、熱収縮チューブを上記樹脂状物質に内蔵させて埋設
鋼管の直進推進時の捲くれを完全に防止するためであ
る。

【００２４】エポキシ樹脂は広範囲の接着性能を有する
ので、溶接継手部の鋼面と接着可能であり、管体被覆の
表層がポリエチレン、ポリプロピレンの場合は、接着性
を向上させるため、ポリエチレン、ポリプロピレンとの
接着性を有する塩素化ポリエチレンまたは塩素化ポリプ
ロピレンを塗布硬化して、それらの塗膜表面にエポキシ
樹脂を被覆する。

【００２５】本発明は埋設管継手部の必要とされる被覆
厚さや被覆表面形状のエポキシ樹脂被覆を施すことがで
きる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
よって説明する。

【００２７】図１は本発明における埋設管継手部の防食
被覆断面図である。前述した図５と共通の個所は同一符
号を用いた。

【００２８】図１において、防食被覆鋼管１ａと防食被
覆鋼管１ｂが溶接されて溶接継手部２を形成している。
防食被覆鋼管１ａと防食被覆鋼管１ｂは工場においてあ
らかじめ管体外周に継手部２ａ、２ｂを除いて耐衝撃性
及び耐摩耗性に優れたポリエチレン樹脂による防食被覆
３ａ、３ｂを施したものである。４は溶接部である。

【００２９】管体防食被覆としてポリエチレン、ポリプ
ロピレン等のオレフィン樹脂を施し、その表面にポリマ
ーセメント等の保護被覆を施した場合も同様である。

【００３０】熱収縮チューブ５が継手部２ａ、２ｂと、
管体防食被覆端部の表面３ｃ、３ｄを被覆している。熱
収縮チューブ５は加熱して収縮させる架橋ポリエチレン
等の熱収縮性合成樹脂材で作成されたものである。

【００３１】更に、熱収縮チューブ５と、熱収縮チュー
ブ５と管体防食被覆の境界部分の表面を覆うようにエポ
キシ樹脂被覆７が施こされている。

【００３２】ここでは熱収縮チューブ５がエポキシ樹脂
被覆７に内蔵されるように施すことが必要である。これ
によって熱収縮チューブ５の捲くれを防止する。

【００３３】エポキシ樹脂としては特に限定されず、ビ
スフェノールＡ型、ハロゲン化ビスフェノール型、レゾ
ルシン型、ビスフェノールＦ型、テトラヒドロキシフェ
ニルエタン型、ノボラック型、ポリアルコール型、ポリ
グルコール型、グリセリントリエーテル型、脂環型のエ
ポキシ樹脂を用いる。

【００３４】接着性に優れており、又工業的に入手し易
いビスフェノールＡ系樹脂が用いられる。

【００３５】一般に使用にあたって、エポキシ樹脂はア
ミン類、酸無水物類、ポリアミド樹脂等を硬化剤として
用いる。

【００３６】硬化剤との組合わせによっては、接着性は
勿論防食性等の種々の特性が付与される。

【００３７】また、ポリアミド、フェノール樹脂、ポリ
エステル等の熱可塑性樹脂と複合したエポキシ樹脂を含
む樹脂状物質として、エポキシ樹脂の長所と、組合わせ
による他樹脂の長所を活かして用いることもできる。

【００３８】次に本発明の防食被覆方法を図１により説
明する。工場において、鋼管１ａ、１ｂは管体外周に継
手部２ａ、２ｂを除いてポリエチレン樹脂で被覆３ａ、
３ｂが施される。被覆方法としてはダイスによる押出し
被覆方法等が採用されている。ここでは鋼管の端部約１
００ｍｍ程度を継手部２ａ、２ｂとして管体を露出させ
ている。

【００３９】防食被覆鋼管１ａ、１ｂは埋設施工する現
場に搬送される。施工現場では発進立坑内で防食被覆鋼
管１ａ、１ｂが埋設管として継手部の溶接が施工され
る。この場合熱収縮チューブ５が一方の防食被覆鋼管１
ａに貫通されて溶接の影響を受けないように防食被覆側
に寄せられている。

【００４０】溶接後、熱収縮チューブ５を継手部２ａ、
２ｂ及び管体被覆端部３ａ、３ｂに被覆させ、バーナ、
ヒータ等で加熱収縮させて密着させる。

【００４１】次に、上記熱収縮チューブ５と、熱収縮チ
ューブ５と管体被覆部３ａ、３ｂの境界部分の表面を覆
うように取付けた図２、図３に示すような型枠６を用い
て、液体状のエポキシ樹脂と硬化剤を混合して型枠６に
流し込みエポキシ樹脂被覆７を施す。

【００４２】図２は本発明に用いる型枠の実施の形態を
示す斜視図であり、図３は図２の縦断面である。

【００４３】図２、図３において、型枠６は本体を上下
方向の２分割体６ａ、６ｂとし、組み立てはフランジ８
ａ、８ｂをボルト等で固定して行われる。型枠６の前後
部は窄めて、エポキシ樹脂被覆７の横断面形状が曲線形
状になるようにしている。

【００４４】ここではジアミンあるいはトリエチレンジ
アミンをケトン類、ブタノール及び芳香族炭化水素系溶
剤の混合溶剤を用いて溶かして硬化剤とし、主剤のエポ
キシ樹脂と混合して液状体とした。

【００４５】上記混合液状体は上分割体６ａに設けた注
入口９から、型枠６内に圧注入し、排出口１０から溢れ
たものを流出させて型枠６内が充満した状態で注入を停
止する。

【００４６】所定時間を置いて、型枠を取り外し、常温
乾燥により硬化させたエポキシ樹脂被覆が所定の個所に
施された。

【００４７】上記において、エポキシ樹脂の主剤と硬化
剤を別々に型枠に流し込むこともできる。固体状のエポ
キシ樹脂を用いる場合は溶剤に溶かして上記と同様に行
うことができる。

【００４８】本発明ではエポキシ樹脂被覆をヒータ等で
加熱して乾燥時間を短縮することができる。

【００４９】図４は本発明の他の実施の形態を示す図で
ある。図１と共通する部分の説明は省略する。

【００５０】図４において、熱収縮チューブ５が継手部
２ａ、２ｂと、管体防食被覆端部を被覆している。熱収
縮チューブ５の表面及び熱収縮チューブ５と境界部分の
管体被覆部３ａ、３ｂの表面に塩素化ポリエチレンまた
は塩素化ポリプロピレンによる塗膜１１ａ、１１ｂ、１
１ｃが施されている。 塗膜１１ａ、１１ｂと、塗膜１
１ｃを施した熱収縮チューブ５をエポキシ樹脂被膜７で
被覆している。

【００５１】塩素化ポリエチレンまたは塩素化ポリプロ
ピレンは溶剤に溶かしてスプレー等で塗布硬化させる。

【００５２】塩素化ポリエチレンまたは塩素化ポリプロ
ピレンはポリエチレンまたはポリプロピレンを塩素化し
たものでゴム状弾性体から比較的硬いポリマーまで得ら
れる。ポリエチレンまたはポリプロピレンとエポキシ樹
脂とを間接的に接着性させる。

【００５３】液体状のエポキシ樹脂は硬化剤と混合して
型枠に流し込みエポキシ樹脂被覆７を施す。所定時間を
置いて、型枠を取り外し、常温乾燥により硬化したエポ
キシ樹脂被覆を施す。エポキシ樹脂被覆をヒータ等で加
熱して乾燥時間を短縮することができる。

【００５４】

【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。

【００５５】工場において３ｍｍの平均厚さにポリエチ
レン樹脂を被覆した２００Ａの鋼管を溶接接合し、この
継手部と管体被覆端部に３ｍｍの平均厚さの熱収縮チュ
ーブを被覆し、熱収縮チューブ被覆及び熱収縮チューブ
被覆とポリエチレン防食被覆との境界部分を含む表面に
型枠を取付け、エポキシ樹脂を平均厚さ３ｍｍで平滑な
外表面になるよう主剤と硬化材をあらかじめ混合して型
枠に注入し硬化させ、試験材１とした。

【００５６】工場において３ｍｍの平均厚さにポリエチ
レン樹脂を被覆した２００Ａの鋼管を溶接接合し、この
継手部と管体被覆端部に３ｍｍの平均厚さの熱収縮チュ
ーブを被覆し、熱収縮チューブ被覆及び熱収縮チューブ
被覆とポリエチレン防食被覆との境界部分を含む表面に
型枠を取付け、エポキシ樹脂を平均厚さ３ｍｍで平滑な
外表面になるよう主剤と硬化材を別々に型枠に注入し、
反応硬化させ、試験材２とした。

【００５７】工場において３ｍｍの平均厚さにポリエチ
レン樹脂を被覆した２００Ａの鋼管を溶接接合し、この
継手部と管体被覆端部に３ｍｍの平均厚さの熱収縮チュ
ーブを被覆し、熱収縮チューブ被覆及び熱収縮チューブ
被覆とポリエチレン防食被覆との境界部分を含む表面に
型枠を取付け、エポキシ樹脂を平均厚さ３ｍｍで平滑な
外表面になるよう主剤と硬化材をあらかじめ混合して型
枠に注入し、外部よりヒーターにより１００℃に加熱し
硬化させ、試験材３とした。

【００５８】工場において３ｍｍの平均厚さにポリエチ
レン樹脂を被覆した２００Ａの鋼管を溶接接合し、この
継手部と管体被覆端部に３ｍｍの平均厚さの熱収縮チュ
ーブを被覆し、熱収縮チューブの表面及び熱収縮チュー
ブと管体ポリエチレン被覆との境界部分の表面に塩素化
ポリエチレンを塗布し、硬化させて塗膜を施し、塗膜の
表面に型枠を取付け、エポキシ樹脂を平均厚さ３ｍｍで
平滑な外表面になるよう主剤と硬化材をあらかじめ混合
した後型枠に注入し、硬化させ、試験材４とした。

【００５９】工場において３ｍｍの平均厚さにポリエチ
レン樹脂を被覆した２００Ａの鋼管を溶接接合し、この
継手部と管体被覆端部に３ｍｍの平均厚さの熱収縮チュ
ーブを被覆し、熱収縮チューブの表面及び熱収縮チュー
ブと管体ポリエチレン被覆との境界部分の表面に塩素化
ポリプロピレンを塗布し、硬化させて塗膜を施し、塗膜
の表面に型枠を取付け、エポキシ樹脂を平均厚さ３ｍｍ
で平滑な外表面になるよう主剤と硬化材をあらかじめ混
合した後型枠に注入し、外部よりヒーターにより１００
℃に加熱し硬化させ、試験材５とした。

【００６０】又、工場において２ｍｍの平均厚さにポリ
エチレン樹脂を被覆し、更に２ｍｍの平均厚さにポリプ
ロピレン樹脂を被覆した２００Ａの鋼管を溶接接合し、
この継手部と管体被覆端部に３ｍｍの平均厚さの熱収縮
チューブを被覆し、熱収縮チューブの表面及び熱収縮チ
ューブと管体ポリプロピレン被覆との境界部分の表面に
塩素化ポリプロピレンを塗布し、硬化させて塗膜を施
し、塗膜の表面に型枠を取付け、エポキシ樹脂を平均厚
さ４ｍｍで平滑な外表面になるよう主剤と硬化剤をあら
かじめ混合した後型枠に注入し、外部よりヒーターによ
り１００℃に加熱し硬化させ、試験材６とした。

【００６１】又、工場において３ｍｍの平均厚さにポリ
エチレン樹脂を被覆した２００Ａの鋼管を溶接接合し、
この継手部と管体被覆端部に熱収縮チューブを被覆し、
比較例の試験材とした。

【００６２】これらの本発明による試験材１〜６及び比
較例の試験結果を表１に示す。直接推進時を想定した試
験として山砂と砕石を混合した土中に土圧１ｋｇｆ／ｃ
ｍ²で１０ｍ推進させた試験を行ったものである。

【００６３】

【表１】

【００６４】表１から明らかなように、実施例１、２、
４においては埋設管継手部被覆表面に若干のすり傷が生
じる程度で特に異常は無かった。実施例３、５、６にお
いては埋設管継手部被覆表面に疵が殆どなく、良好であ
った。

【００６５】これに対して、比較例においては熱収縮チ
ューブの端部より５ｃｍ程度被膜が捲くれた部分が数カ
所生じた。

【００６６】型枠を使用して被覆した実施例１、２、
３、４、５、６のエポキシ樹脂被覆の表面は滑らかなも
のが得られ、作業性も良好であった。

【００６７】エポキシ樹脂被覆の加熱を行った実施例
３、５、６のエポキシ樹脂の硬化時間は約２０分間であ
り、加熱を行わない場合の硬化時間約４時間に比べ硬化
時間が短縮できた。

【００６８】塩素化ポリエチレンまたは塩化ポリプロピ
レンの塗膜を施した実施例４、５、６のエポキシ樹脂と
ポリエチレン被覆もしくはポリプロピレン被覆との接着
力は５０ｋｇｆ／ｃｍ² 以上であり、ポリオレフィン樹
脂被覆に対して、充分に接着力があることを得た。

【００６９】

【発明の効果】以上のように本発明ではは施工現場にお
いて簡単な被覆手段により、継手部の耐食性を保持し、
熱収縮チューブを使用しても捲くれを生じない耐摩耗性
に優れた埋設管継手部の防食被覆を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による埋設管継手部の防食被覆断面図で
ある。

【図２】本発明に用いる型枠の実施の態様を示す斜視図
である。

【図３】図２の縦断面図である。

【図４】本発明による他の埋設管継手部の防食被覆断面
図である。

【図５】従来の埋設管継手部の熱収縮チューブによる防
食被覆断面図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ 防食被覆鋼管 ２ａ、２ｂ 継手部 ３ａ、３ｂ 防食被覆 ４ 溶接部 ５ 熱収縮チューブ ５ａ 段落部 ６ 型枠 ７ エポキシ樹脂被覆 ８ａ、８ｂ フランジ ９ 注入口 １０ 排出口 １１ａ、１１ｂ 塗膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管体外周に継手部を除いて合成樹脂によ
   る被覆を施した鋼管を順次溶接して埋設施工する際の埋
   設管継手部の防食被覆方法において、前記継手部を溶接
   した後に、前記継手部及び管体被覆端部を熱収縮チュー
   ブで被覆し、熱収縮チューブ及び熱収縮チューブと管体
   被覆の境界部分との表面を覆うように型枠を取付け、型
   枠にエポキシ樹脂を含む樹脂状物質を注入し、熱収縮チ
   ューブ及び熱収縮チューブと管体被覆の境界部分との表
   面をエポキシ樹脂を含む樹脂状物質で被覆することを特
   徴とする埋設管継手部の防食被覆方法。
2. 【請求項２】 合成樹脂による被覆を施した鋼管の合成
   樹脂がポリオリフィン樹脂であり、継手部及び管体被覆
   端部を熱収縮チューブで被覆し、該熱収縮チューブの表
   面及び該熱収縮チューブとの管体被覆の境界部分の表面
   に塩素化ポリエチレンまたは塩素化ポリプロピレンを塗
   布硬化した後、熱収縮チューブ及び塩素化ポリエチレン
   または塩素化ポリプロピレン塗膜部の表面をエポキシ樹
   脂を含む樹脂状物質で被覆することを特徴とする請求項
   １記載の埋設管継手部の防食被覆方法。
3. 【請求項３】 エポキシ樹脂を含む樹脂状物質で被覆し
   た後、該被覆部を加熱することを特徴とする請求項１又
   は請求項２記載の埋設管継手部の防食被覆方法。