CN103502711A - 带螺旋波纹的合成树脂管 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够实现低成本化及轻量化的合成树脂管。本发明的带螺旋波纹的合成树脂管的特征为，具有成形为筒状的树脂成形体、在上述树脂成形体的轴心方向整体或部分地埋设的波纹形筒状体的管壁、配设于上述管壁的谷部并埋设于上述树脂成形体的轻质填充材料。

Description

带螺旋波纹的合成树脂管

技术领域

本发明涉及适用于道路下的排水管和下水道用的大型排水管等的带螺旋波纹的合成树脂管。

背景技术

目前，作为道路下的排水管和下水道用排水管，一般使用混凝土制的休谟管(hume pipe)。

到了近年，开始使用具有与休谟管相同或更高强度，且在耐久性及轻量化以及施工时的省力化等方面有利的波纹形合成树脂管。

作为这种波纹形合成树脂管，具体而言，主体呈筒状且在其主体的外壁将加强用的凸部卷绕成螺旋状的带波纹的合成树脂管。

在这种带波纹的合成树脂管相互连接的情况下，在连接部分的螺旋槽中安装防水材料，从其上卷绕填料片(packing sheet)，再用带凸缘的对开接头(截面为C形)两个为一组将合成树脂管的连接侧端部覆盖成筒状，将各对开接头的凸缘彼此用螺钉、螺母拧紧固定。

但是，这种连接方法，需要按照连接顺序在现场组装作为防水材料的填缝材料及防水用块、填料片、一对儿对开接头等，因此，需要花费很多的劳力和时间，而且零件数量多，其管理也很麻烦。

另外，因其连接处等，防水材料非常容易剥落，即使强固地粘接也不能完全防水，因此，容易引起漏水等问题。

与此相对，作为能够更容易且迅速地进行连接作业的合成树脂管，提出了在各带波纹的合成树脂管的连接侧端部焊接连接凸缘，并且，在连接凸缘彼此接触的面设置填充物，通过螺钉螺母将连接凸缘彼此拧紧的合成树脂管(例如参照专利文献1)。根据这种合成树脂管，与使用对开接头的现有的连接方法相比较，能够显著提高作业性，能够得到更高可靠性的连接。

但是，上述连接凸缘需要用螺钉螺母进行连接作业，在不能确保作业空间的环境下，成为作业效率降低的原因。

另外，对合成树脂管如果不能可靠地焊接连接凸缘，就会成为漏水的原因，另外，在连接凸缘面产生变形的情况也成为漏水的原因，因此，连接凸缘的安装必须慎重地进行。

另外，为了确保连接凸缘充分的强度，使其不变形，要求高质量的材料。使连接凸缘强固，包含连接其的螺钉和螺母时，则不能避免连接部分的重量升高，从而，成本消减受到局限。

另外，排水管使用的合成树脂管为大型管，大多内径尺寸为1000mm以上，且长度尺寸设定为大约5m，期待轻量化及低成本化。

上述合成树脂管也作为接头即承口部或插口部使用，这些作为接头使用的合成树脂管大多为大口径的管，因此，轻量化及低成本是不可或缺的。

专利文献1：日本特开2002-139178号公报

发明内容

本发明是考虑上述情况创立的，提供一种能够实现轻量化及低成本化的带螺旋波纹的合成树脂管。

本发明的带螺旋波纹的合成树脂管能够主要作为接头即承口部或插口部使用，通过如下构成能够实现上述合成树脂管的轻量化及低成本化。另外，上述合成树脂管不仅能够作为接头使用，而且能够作为贯穿全长的管整体使用，该情况下，对实现上述合成树脂管的轻量化及低成本化更有利。

本发明的带螺旋波纹的合成树脂管的要点为，具有成形为筒状的树脂成形体、在该树脂成形体的轴心方向上整体或局部埋设的波纹形筒状体的管壁、和配设于管壁的谷部并埋设于上述树脂成形体的轻质填充材料。

轻质填充材料可以包括发泡塑料和/或厚纸(纸纤维)。由于这些轻质填充材料价格低廉，因此对合成树脂管的低成本化的推进有显著效果。

在树脂成形体中也可以混入有增量材料。通过配合增量材料能够进一步减少合成树脂材料的使用量，更能够实现合成树脂管的低成本化及轻量化。

增量材料的形状没有限制，只要是粉末状物就能够使其在合成树脂材料中均匀地分散。

增量材料可以包括选自火山灰、球珠、木片、竹片和稻壳中的一种以上的材料。由于这些增量材料价格低廉，因此对合成树脂管的低成本化的推进有利。另外，通过使用将树脂溶化后的物质及将树脂粉碎后的物质作为增量材料，可以与合成树脂管进行热熔接，以提高粘接强度及作业效率。

根据本发明的带螺旋波纹的合成树脂管，在管壁的谷部配设轻质填充材料，通过将配设有该轻质填充材料的管壁埋设于合成树脂材料即树脂成形体中，能够根据上述轻质填充材料的含量(成反比)降低树脂成形体的量。由此，能够实现合成树脂管(包含作为接头(承口部及插口部＞使用的合成树脂管)的低成本化及轻量化。另外、在轻质填充材料为废料的情况下，能够有效利用该废料。

附图说明

图1是表示本发明的带接合部的带螺旋波纹的合成树脂管的连接状态的整体图；

图2(a)是表示带螺旋波纹的合成树脂管的管壁的主要部位剖面图，(b)是表示管壁的变形例的主要部位剖面图；

图3是图1的连接部的放大剖面图；

图4是表示承口部的变形例的主要部位剖面图；

图5是表示本发明的带接合部的带螺旋波纹的合成树脂管的第二实施方式的图1等效图；

图6是图5的连接部的放大剖面图；

图7是表示本发明的带接合部的带螺旋波纹的合成树脂管的第三实施方式的图3等效图；

图8是表示承口部及插口部的变形例的图3等效图；

图9是表示承口部及插口部的其它变形例的图3等效图；

图10是表示本发明的带接合部的带螺旋波纹的合成树脂管的第四实施方式的图3等效图；

图11是表示承口部及插口部的变形例的图3等效图；

图12是表示本发明的带接合部的带螺旋波纹的合成树脂管的第五实施方式的整体图。

图13是图12的连接部的放大剖面图；

图14是表示承口部及插口部的变形例的图3等效图；

图15是表示带螺旋波纹的合成树脂管的制造方法的说明图；

图16是表示构成承口部的管材的其它例的图3等效图；

图17是表示本发明的带螺旋波纹的合成树脂管的制造工艺的流程图；

图18(a)是表示不具备FRP层的带接合部的带螺旋波纹的合成树脂管的开裂状态的说明图，(b)是图18(a)的主要部分放大图；

图19(a)是表示本发明的带接合部的带螺旋波纹的合成树脂管的掉落试验后的状态的说明图，(b)是图19(a)的主要部分放大图。

符号说明

1A、1B、1C  带螺旋波纹的合成树脂管

2  管壁

2a  凹部

3  插口部

4  承口部

5  合成树脂层

5a  FRP层

6  O型密封圈

7、7A  管材

7B  加强纤维

7C  加强纤维片

8  合成树脂层

8a  FRP层

10、11  端部

20  主体部

21  加强凸部

22  钢材

23  凹陷部

24  外表面层

40  承载面

42  阶梯圆锥部

50  环状槽

60、61  密封卡盘

62  注入口

70  卡合突起

71  管壁

81、82、83  接头

91  导向辊

92、93  加工辊

102a  另一端部

110  轻质填充材料

112  稻壳

S  连接构造

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的带螺旋波纹的合成树脂管进行详细说明。

另外，本专利申请人作为关联申请预先申请了以承口部整体的加强为特征的日本特开2010-139062号。与此相对，本发明不管有无承口部整体的加强，都以从损伤方面保护承口部外表面及合成树脂管(包含作为承口部及插口部等的接合部使用的合成树脂管)的低成本化及轻量化为目的。

图1是表示本发明的带螺旋波纹的合成树脂管1A、1B的连接构造S的说明图，图1～3是本发明的第一实施方式，图4是第一实施方式的变形例，图5、6是第二实施方式，图7～9是第三实施方式，图10、11是第四实施方式，图12～16是第五实施方式，图17表示带螺旋波纹的合成树脂管的制造次序的流程图，图18(a)是表示不具备FRP层的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的掉落试验后的状态的说明图，图18(b)是图18(a)的主要部分放大图，图19(a)是表示本发明的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的掉落试验后的状态的说明图，图19(b)是图19(a)的主要部分放大图。另外，在以下的说明中，相同部件附带相同符号，由于这些部件的构成及功能相同，因此省略说明。

图中符号分别1A、1B、1C表示带螺旋波纹的合成树脂管、2表示管壁、3表示插口部(差口部)、4表示承口部。

如图1及图2所示，本发明的带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造S是以端部彼此将管壁(波纹形筒状体)2形成螺旋波纹形状的两根带螺旋波纹的合成树脂管1A、1B相互连接的构造。

本实施方式中，带螺旋波纹的合成树脂管1A、1B都是在一端部10(图中左侧端部)具备插口部3并且在另一端部11(图中右侧端部)具备承口部4的同一构造的管，但是，本发明的连接构造不对具备这种两端部的管的连接构造作任何限定，只要在两管的至少对面的端部分别具备插口部3和承口部4即可，各管的相反侧的端部也可以不分别具备承口部及插口部。例如，将管的两侧端作为插口部的构造和将管的两端侧作为承口部的构造交替联络而形成管路那样的构造也包含于本发明中。

首先，参照图1～图3对第一实施方式进行说明。

1、第一实施方式

构成带螺旋波纹的合成树脂管1A、1B全长的管壁2形成为螺旋波纹形状，详细而言，如图3所示，在主体部20的外周将加强凸部21形成螺旋卷绕，这些主体部20、加强凸部21的材料不受限定，但例如在聚乙烯的外周保留一些由缝隙构成的间隙将剖面三角形的钢带卷绕成螺旋状。另外，也可以代替螺旋波纹形使用大径环部和小径环部交替重复的同心状的加强管。另外，图示的构造是在主体部20的外周设置了加强凸部21的两层构造，但是，当然也可以将主体部自身设为波纹形。将这样设计而得到的长管的一侧作为插口部，另一侧作为承口部，因此，附加了如下的构成。

如图3所示，在各管的一侧端部10(图中左侧端部)中，粘附将其填补的填充树脂，为了抑制重量增加，优选粘附作为树脂成形体的合成树脂层，由此形成筒状的插口部3，在另一侧端部11(图中右侧端部)中，形成有粘附在该另一端部11外表面侧且向轴方向外侧(图中右方向)筒状延伸的承口部4。

本实施方式中，在作为树脂成形体的合成树脂层5、8的轴心方向且部分地埋设于该合成树脂层5、8的管壁2的谷部及管壁2的内侧，设有轻质填充材料110。

详细而言，在带螺旋波纹的合成树脂管1B的主体部20的凹部2a中埋设于合成树脂层(树脂成形体)8的凹部2a，设有轻质填充材料110，在承口部4的主体部20的凹部2a中埋设于合成树脂层8的凹部2a，设有轻质填充材料110，在插口部3的主体部20的凹部2a中埋设于合成树脂层5的凹部2a，设有轻质填充材料110。作为轻质填充材料110，表示了发泡塑料(例如泡沫聚苯乙烯)和/或硬纸板(厚纸)的例子，但只要是具备轻质性和可填充性的材料，无论什么材料都可以。

这样，通过在凹部2a配设轻质填充材料110，将配设有该轻质填充材料110的管壁2埋设于合成树脂层5、8，能够减少根据轻质填充材料110的含量(成反比)而减少合成树脂层5、8的量。由此，能够实现合成树脂管(包含作为接头使用的合成树脂管)的轻量化及低成本化。

本实施方式中，是以构成承口部4的管材7局部露出的状态粘附合成树脂层8而成的，特别是在要求强度的前端侧和与管壁2一体化这一点上，对重要的基端侧，用合成树脂层8进行埋设，露出其它中途部分。这样，只要使管材7露出就能够实现轻量化及材料成本降低，并且正如本实施例那样，在管材7与管壁2为相同外观构造的情况下，该承口部4的露出部分具有与管壁2相同的外观，提高了接头部分和管整体的外观上的一体性，美观得到改善。

如图2(a)所示，各管的管壁2为大致三角形形状或者大致圆弧状或者梯形形状或矩形形状(参照图2(c))的山部和谷部连续地形成波形，包含山部间的谷部的部分成为凹部2a。

本实施例中，构造为，在内表面作为大致平整的合成树脂制的管壁的主体部20的外周侧，将由内部装有钢材(剖面为凸形的钢板)22的树脂成形体(例如涂层钢板)构成的大致三角形形状或者大致圆弧状的加强凸部21设置为螺旋状，形成主体部20和山部的加强凸部21，通过一体化能够高效率地制作，将主体部20的部分成形体熔融挤压并在转轴上卷绕成螺旋状且依次焊接时，同时向该部分成形体上同样地螺旋状供应加强凸部21。

另外，形成山部的加强凸部21，也可以不在内部装钢材22而仅由树脂层构成。另外，山部及谷部的形状没有特别限定，可以构成大致V字状及大致コ字状、大致圆形、大致椭圆形、大致四角形、多角形、异形、其它形状。

此外，本实施例中，构成为在山部内周侧存在从谷部延长的主体部20，通过该主体部20使管内表面变为平整的形状，但也可以省略这种主体部20而设定为相互连接加强凸部21的形状，内表面侧也成为螺旋波纹形的凹凸面。

另外，如图2(b)所示，为也可以在山顶部设有凹陷部23的构造实施例。通过设置这种凹陷部23，施加于山部的压力(土压等)分散，山部的强度、刚性提高自不必说，还能够提高管壁2整体的耐压强度。这种凹陷部23的存在，在现有的管连接构造中成为流体容易泄漏的原因，但是，如果采用本发明的连接构造，即使是存在这种凹陷部23的管也能够不发生任何泄漏地进行连接。图2(b)的例中，沿由涂层钢板构成的大致M字状的加强凸部21的外表面还粘附有外表面层24。

作为这些管壁2的山部、谷部具体而言为主体部20及加强凸部21、外表面层24所使用的合成树脂材料，可以广泛使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系或氯乙烯系等合成树脂等，也可以使用其它合成橡胶及软质树脂。

如图3所示，在各带螺旋波纹的合成树脂管1A、1B的一端部10形成的插口部3，形成为粘附至少将该一端部10外表面侧的形成有波纹形形状的凹部2a填补的合成树脂层5，外表面沿轴方向形成大致平的筒状，且可与后述的承口部4的内圆周面密合的形状。这种合成树脂层5在本实施例中是用成型模将该一端部10包围，然后将合成树脂材料注入使其固化而成形，但是本发明不限定于此，也可以采用将由另外成形的合成树脂层5安装于端部10而通过热熔接等使其一体化、或用其它方法粘附合成树脂层5的方式。

另外，通过使一端部10在缩径方向加压变形而压碎至留有规定深度的凹部2a的程度，使将加强凸部21缩径，然后再在其上粘附合成树脂层5，由此也可以将插口部3构成比管壁2的直径更小。据此，在另一端部11构成的承口部4的尺寸也会变得更小，由插口部3及承口部4构成的连接部分整体的尺寸也可以变得更小。

作为构成合成树脂层5的合成树脂材料，非发泡、发泡都可以，可以使用聚乙烯树脂及聚丙烯树脂等烯烃系树脂及其它的合成树脂，作为发泡合成树脂，可以使用例如聚苯乙烯泡沫、聚乙烯泡沫、硬质聚氨酯泡沫、软质聚氨酯泡沫、硬质氯乙烯泡沫、尿素泡沫、酚醛泡沫、丙烯酸泡沫、醋酸纤维素泡沫、其它树脂。

本实施例中，为山部以端部10的山部可维持大致平的表面的程度部分露出，但也可以按照山部完全隐藏的方式粘附树脂层5，相反地，也可以按照外表面比山顶部更向外侧突出的方式较厚地粘附合成树脂层5。

如图3所示，承口部4的构成为，相对另一端部11在另一端部11的外周侧配设比该带螺旋波纹的合成树脂管1B更大径的管材7，并且，该管材7的山部为能够维持大致水平的表面的程度将山部部分露出，在管材7和带螺旋波纹的合成树脂管1B之间的间隙也填充·粘附有作为树脂成形体的合成树脂层8，向轴方向外侧突出的筒状部分的内圆周面沿轴方向大致水平，作为上述插口部3插入的承载面40起作用。

关于该承口部4，同插口部3一样，也用成型模将该另一端部11及管材7包围，注入合成树脂材料使其固化而成形，作为其它的方式，也可以另外成形包含管材7的合成树脂层8，将其安装于端部11并通过热熔接等使其一体化，及用其它的方法粘附合成树脂层8。另外，关于合成树脂层8的材料，可以使用同插口部3一样的合成树脂材料。

和带螺旋波纹的合成树脂管1A、1B一样，管材7使用大致三角形形状或者大致圆弧状或梯形形状的山部和谷部连续地成为波形的管部分，承口部4通过该管材7的存在能够等效地实现强度的提高。

本实施例中，使用呈和带螺旋波纹的合成树脂管1A、1B一样的构造的波形的管部分，但不限定于此，对于具备图2(a)所示的管壁2的带螺旋波纹的合成树脂管1B，如图2(b)所示，也可以使用山顶部具有凹陷部23的剖面形状的管材7，相反，对于具备图2(b)所示的管壁2的带螺旋波纹的合成树脂管1B，如图2(a)所示，也可以使用山顶部不具有凹陷部的管材7。

这些管材7(7A)，主要用于维持突出于承口部4的外侧的筒状部分即承载插口部3的部分的强度，但也可以选定可维持强度的尺寸、材料而省略管材7等嵌入部件，仅用合成树脂层8构成承口部4。管材7(7A)和管壁2外圆周面通过介于它们之间的上述合成树脂层8而强固地一体化。另外，在构成承口部4的合成树脂层8上，也可以根据需要埋入强化纤维及网状物等加强物质进行加强。

具体而言，如图3所示，在加强承口部4的连接侧端部的外圆周面时，可以在其外圆周面设置FRP层8a。

上述FRP层8a是通过在加强纤维中浸渍合成树脂材料而形成的，作为该加强纤维，可以使用形成为带状或片状的作为FRP用玻璃丝基材的短切原丝薄毡(chopped strand mat)，单位面积重量最佳范围为100～300g/m²。另外，也可以使用密度的最佳范围为纵16～25根、横15～23根/25mm的FRP用平纺玻璃布或玻璃布胶带。另外，上述带状的意思是预先剪成带状的材料。

通过注入发泡合成树脂而形成上述合成树脂层8时，在型板内的发泡合成树脂的发泡过程中，合成树脂被浸渍在上述加强纤维中进行固化，由此形成FRP层8a。

另外，在由非发泡合成树脂形成上述合成树脂层8时，另外形成包含管材7的合成树脂层8，将其安装于端部11并通过热熔接等使其一体化，在这样操作所形成的承口部的外圆周面，用粘合剂等粘合预先将合成树脂浸渍在加强纤维中而压缩成型的FRP板，也能够形成FRP层8a。另外，该FRP层8a能够在圆周方向全部形成其长度，利用加强纤维具有的抗拉强度·抗拉弹性模量，提高了接头自身的强度。

该情况下，也可以将多个FRP板重叠而制成FRP层8a。

这样，若用上述FRP层8a加强承口部4的连接侧端部，则用叉车将由内径尺寸为1000mm以上、长度约为5m的长条尺寸构成的大型管从卡车的车厢卸下时，即使万一发生使带螺旋波纹的合成树脂管掉落的事故，也能够保护管端部不会破损。

另外，能够加强承口部4的连接侧端部的外圆周面的上述FRP层8a，也可以适用于插口部3。

详细而言，能够在插口部3的连接侧端部的外圆周面上形成由和上述FRP层8a相同构成构成的FRP层5a，这样，能够用上述FRP层5a加强插口部3的连接侧端部的外圆周面，和上述承口部4一样，能够对插口部3进行保护使其不会破损。

另外，带螺旋波纹的合成树脂管中承口部4和插口部3的构成不同，承口部4比插口部3的重量更重，因此，如果设想掉落的情况，则从承口部4侧先掉落的可能性高。因此，对于承口部4的连接侧外圆周面而言，将形成FRP层8a设定为必须的构成，对于在插口部3形成的FRP层5a而言，可以设定为任意的构成。

另外，本实施方式中，将插口部3及承口部4分别沿轴方向构成大致水平的形状，但本发明对这种直板形状不作任何限定，可以是将插口部3面向开口端形成一头逐渐变细的圆锥状，并且，承口部4的内圆周面也构成与插口部大致平行的大致同一角度的圆锥状，或插口部的外径或承口部的内径以沿轴方向描画曲线的方式变化的形状。

另外，在插口部3和承口部4之间，作为密封部件夹装有O型密封圈6。具体而言，是在插口部3的外表面形成有上述O型密封圈6嵌入的环状槽50，在该环状槽50内以嵌入O型密封圈6的状态将管彼此连接。

本实施例中，安装O型密封圈6的环状槽50是在插口部3的前端边缘缺口状地形成的，但也可以在插口部3的相反侧的基端边缘及中间部形成。另外，也可以设于承口部4侧。O型密封圈6等密封部件的形状及构造，只要能够可靠地将插口部3和承口部4之间密封，不做特别限定，各种形状、构造的密封部件可安装于适当位置即可。另外，也可以代替另外安装O型密封圈6而预先一体成形作为密封部的环状突起。

2、第一实施方式的变形例

接着，基于图4对本发明的第一实施方式的变形例进行说明。

在本实施方式中，和第一实施方式一样，由于配设轻质填充材料110，所以也能够实现合成树脂管(包含作为接头使用的合成树脂管)的低成本化及轻量化。

本实施方式中，在图1～图3的第一实施方式的基础上，将作为树脂成形体的合成树脂层8成型为主体部20的外表面及内表面的一部分，形成为在内表面的其它部分缠绕卷绕发泡板111的构成的情况，也能够实现承口部4及合成树脂层8的低成本化及轻量化。另外，使用发泡板111的如上所述的构成，不限定于承口部4，也适用于插口部3及带螺旋波纹的合成树脂管1A、1B、1C。

另外，上述发泡板111也可以使用非发泡板，比重越少越更能够实现合成树脂管(包含作为接头使用的合成树脂管)的低成本化及轻量化。

3、第二实施方式

接着，基于图5及6对本发明的第二实施方式进行说明。

在本实施方式中，和第一实施方式一样，由于配设轻质填充材料110，能够实现合成树脂管(包含作为接头使用的合成树脂管)的低成本化及轻量化。

本实施方式中，以构成承口部4的管材7完全埋设的状态粘附合成树脂层8，和第一实施方式相比较，合成树脂层8在其承口部4的长度方向埋设，由此提高了接头自身的强度。

而且在本实施例的情况下，由于遍及承口部4的长度方向整个范围配设有轻质填充材料110，因此，能够大幅减少合成树脂层8的使用量。因此，能够显著实现合成树脂管(包含作为接头使用的合成树脂管)的低成本化及轻量化。

另外，图中，8a是为了加强承口部4的连接侧端部的外圆周面而形成的FRP层。

4、第三实施方式

接着，基于图7、图8及图9对第三实施方式进行说明。

在本实施方式中，和第一实施方式一样，由于配设轻质填充材料110，所以能够实现合成树脂管(包含作为接头使用的合成树脂管)的低成本化及轻量化。

本实施方式中，代替构成承口部4的管材7，而使该承口部4的合成树脂部分(合成树脂层8)含有加强纤维7B，本实施例中，作为加强纤维7B，是以在通过由该加强纤维构成的织布、无纺布或树脂加固后的成形体的方式埋设。由此，与埋设管材7相比，一方面可实现大幅的轻量化、成本消减，另一方面可实现同等程度的强度提高。另外，本实施方式中，在各管的加强凸部21的山顶部设有图2(b)中所示的凹陷部23，但和第一实施方式一样，当然能够适用于各种波纹型合成树脂管。

作为加强纤维，优选使用玻璃纤维或玻璃丝，用合成树脂形成承口部4时，可通过将加强纤维7B的织布、无纺布或树脂成形体预先放置于成型模内进行成形而进行埋设成形。作为其它的方法，也可以将承口部4的成形分为内侧部分和外侧部分两次成形，在第一次的内侧部分的成形结束的阶段，在其外表面粘附加强纤维7B的织布、无纺布或树脂成形体，然后在其上进行第二次成形，从而进行埋设成形。

加强纤维7B的织布、无纺布或树脂成形体，可以按照大致遍及整周而存在的方式内装在承口部4的内部，也可以按照仅在一部分存在的方式内装一个或多个。作为树脂成形体，只要内装成型为片状及筒状的成形体即可，作为用于树脂成形体的树脂，从附着性上考虑，优选使用和构成承口部4的合成树脂层8相同的树脂。另外，也可以构成为将加强纤维7B的织布、无纺布或树脂成形体贴在承口部4的外表面的方式。

图8表示和承口部4一样，在插口部3的合成树脂层5也含有加强纤维7B的例子，同样地，可通过将加强纤维7B的织布、无纺布或树脂成形体预先放置于成型模内成形而进行埋设成型。另外，当然可以使插口部3如本实施例那样含有加强纤维7B，同时，在承口部4代替加强纤维7B而内装有上述第一实施方式的管材7，或不嵌入任何加强部件。

图中，8a是为了加强承口部4的连接侧端部的外圆周面而形成的FRP层。

另外，如图9所示，也可以构成为在直片状的管部分的内圆周面设有与管壁2的山部卡合的卡合突起70，其作为防止脱落部件起作用，以提高承口部4的强度。

5、第四实施方式

接着，基于图10及图11对第四实施方式进行说明。

在此，对代替上述的发泡塑料及硬纸板(厚纸)而使用作为增量材料的稻壳的情况进行说明。但是，和上述各实施方式一样，可以使用由发泡塑料及硬纸板构成的轻质填充材料110，也可以将轻质填充材料110和增量材料(稻壳等)组合使用。

如图10所示，通过代替发泡塑料等轻质填充材料110，将作为增量材料的稻壳112与形成插口部3及承口部4的合成树脂材料混炼成形，能够减少该树脂成形体的量。由此，能够实现合成树脂管(包含作为接头使用的合成树脂管)的低成本化及轻量化。

另外，可以代替作为增量材料的稻壳112，或者和稻壳112组合使用火山灰、球珠(珠子)、木片、竹片等。该情况下，这些增量材料可以是粉末状物，也可以是片状物。

上述中，对在承口部4及插口部3内装了加强纤维7B的织布、无纺布或树脂成形体的例子进行了说明，但如图10所示，在可提高整体强度这一点上，优选通过将加强纤维片7C(将纤维剪短的材料)与成形插口部3及承口部4的合成树脂材料混合成形，以使合成树脂部分的整体含有加强纤维，另外，优选的例子是如图11所示，和上述的加强纤维7B的织布、无纺布或树脂成形体组合，实现强度提高。关于其它的构成及变形例(O型密封圈的位置等)，由于基本上和上述第一实施方式一样，因此，同一构造附带同一符号并省略其说明。另外，在图10及图11中，8a是为了加强承口部4的连接侧端部的外圆周面而形成的FRP层。

6、第五实施方式

接着，基于图12～17对第五实施方式进行说明。在此，作为轻质填充材料110使用上述发泡塑料及硬纸板(厚纸)，但也可以代替这些材料而使用增量材料(稻壳等)，也可以将轻质填充材料110和增量材料(稻壳等)组合使用。由此，能够实现合成树脂管(包含作为接头使用的合成树脂管)的低成本化及轻量化。

如图12、13所示，本实施方式的带螺旋波纹的合成树脂管1C是将管壁2形成螺旋波纹形状而构成，通过在一端部(图中左侧端部)上粘附至少将该端部外表面侧的形成有波纹形形状的凹部填补的合成树脂层5而设置筒状的插口部3，在另一端部102a(图中右侧端部)上设置由粘附于该另一端部外表面侧并沿轴方向外侧呈筒状延伸的合成树脂层8构成的承口部4，在相互连接多个该带螺旋波纹的合成树脂管1C时，将第一(图中右侧)带螺旋波纹的合成树脂管1C的上述插口部3插入第二(图中左侧)的带螺旋波纹的合成树脂管的上述承口部4而相互连接。

本发明中，如图14的纵剖面图所示，其特征在于，特别是将直径比该带螺旋波纹合成树脂管1C还大的管材7设为同轴状地从上述另一端部102a的外表面侧向轴方向外侧突出的状态，至少在上述管材7和带螺旋波纹合成树脂管1C之间的间隙填充上述合成树脂层8的合成树脂材料而形成承口部4。

如图14所示，对于管壁2，大致三角形状或者大致圆弧状或梯形形状的山部和谷部连续地成为波纹，包含山部之间的谷部的部分成为凹部。本实施例中，是在内表面大致水平的合成树脂制的主体部20的外周侧，将由内装有钢材22的树脂成形体(例如涂层钢板)构成的大致三角形状或者大致圆弧状的加强凸部21设为螺旋状。

加强凸部21也可以不内装钢材22而仅由树脂层构成。另外，山部及谷部的形状没有特别限定，可以构成大致V字状及大致コ字状、大致圆形、大致椭圆形、大致四角形、多角形、异形、其它形状。另外，本实施例中，为在山部内周侧存在从谷部延长的主体部20，管内表面利用该主体部20而成为水平的形状的构成，但也可以省略这种主体部20而设定为将加强凸部21相互连接的形状，内表面侧也可以为螺旋波纹形的凹凸面。

在钢材22上更详细而言是在山顶部设有凹陷部23是优选的实施例。通过设置这种凹陷部23，施加于山部的压力(土压等)被分散，山部强度、刚性的提高自不必说，还能够提高管壁2整体的耐压强度。本实施例中，沿钢材22的外表面进一步粘附有外表面层24。作为这些管壁2的山部、谷部、具体而言主体部20及外表面层24所使用的合成树脂材料，可广泛使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系及氯乙烯系等合成树脂等，也可使用其它合成橡胶及软质树脂。

如图13、14所示，带螺旋波纹的合成树脂管的一端侧的插口部3，以至少填补该端部的外表面侧的形成有波纹形状的凹部的方式粘附有合成树脂层5，外表面设为沿轴方向大致水平的筒状，且设为与另一端部的承口部4的内圆周面密接的形状。在本实施例中，构成这种插口部3的合成树脂层5通过用成型模包围该一端部，然后将合成树脂材料注入、固化而成形，但也可用其它的方法粘附合成树脂层5。作为构成合成树脂层5的合成树脂材料，非发泡、发泡的都可以，可使用聚乙烯树脂及聚丙烯树脂等烯烃系树脂及其它合成树脂，作为发泡合成树脂，可使用例如聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、软质聚氨酯泡沫塑料、硬质氯乙烯发泡塑料、尿素泡沫塑料、酚醛泡沫塑料、丙烯酸泡沫塑料、醋酸纤维素泡沫塑料、其它树脂。

如图14的纵剖面图所示，另一端侧的承口部4设为使直径比该带螺旋波纹的合成树脂管1C大的管材7同轴状地从上述另一端部102a的外表面侧向轴方向外侧突出的状态，至少在上述管材7和带螺旋波纹的合成树脂管1C之间的间隙填充有上述合成树脂层8的合成树脂材料，突出于轴方向外侧的筒状部分的内圆周面沿着轴方向大致水平，作为将上述插口部3插入的承载面40起作用。关于该承口部4的合成树脂层8，也可使用与插口部3一样的合成树脂层材料。

本实施方式中，分别将插口部3及承口部4构成为沿着轴方向大致水平的形状，但本发明不对这种直板形状作任何限定，也可以制成将插口部3形成为朝向开口端形成为一头逐渐变细的圆锥状并且承口部4的内圆周面也构成为与插口部大致平行的大致同一角度的圆锥状、或插口部的外径或承口部的内径以沿轴方向描画曲线的方式变化的形状。

另外，也优选将承口部4的承载面40构成为从内侧朝向外侧的开口部缩径的倒圆锥形状，且实现插口部3的O型密封圈6的水密性、紧密性。另外，在该承口部4的开口部设有阶梯圆锥部42，构成为，在将插口部3插入时，O型密封圈6挂住开口部而不会脱落。

内装于承口部4的管材7与带螺旋波纹的合成树脂管1C一样，使用大致三角形状或者大致圆弧状或梯形形状的山部和谷部连续地形成为波形的管部分，承口部4通过该管材7的存在，实现了相当程度的强度提高。本实施例中，使用管壁71形成为螺旋波纹形状且与带螺旋波纹的合成树脂管1C一样的构造的形成波形的管材(但是，没有内周侧的主体部20)，附带同一符号而省略详细说明，但本发明不对这种形态的管材作任何限定。

作为上述管材7的变形例，如图16所示，在内周侧设有主体部20a也是优选的例子。该管材7和管壁2的外圆周面通过介于其之间的上述合成树脂层8而强固地一体化。

管材7在部分露出的状态下粘附有合成树脂层8。特别是，在要求强度的前端侧及在与管壁2的一体化这一点上较重要的基端侧，用合成树脂层8来埋设，其它中途部分露出。如果这样使管材7露出，就能够实现轻量化及材料成本消减，并且，如本实施例那样，在管材7和管壁2外观构造相同的情况下，该承口部4的露出部分具有和管壁2相同的外观，提高了接头部分和管整体外观上的一体性，美观得得以改善。

如图14所示，插口部3和承口部4之间夹装有作为密封部件的O型密封圈6。详细而言，在插口部3的外表面形成有上述O型密封圈6嵌入的环状槽50，在该环状槽50内嵌入有O型密封圈6的状态下，将管彼此连接。本实施例中，安装O型密封圈6的环状槽50缺口状地形成于插口部3的前端缘部，但也可以形成于插口部3的相反侧的基端缘部及中途部。另外，也可以设于承口部4侧。O型密封圈6等密封部件的形状及构造只要能够可靠地将插口部3和承口部4之间密封，就不作特别限定，各种形状、构造的密封部件可安装于适宜位置即可。另外，也可以预先将成为密封部的环状突起一体成形，来代替另外安装O型密封圈6。也可以在包含两端的插口部3、承口部4的带螺旋波纹的合成树脂管1C的外侧表面，涂布能够实现防水、耐气候性、耐药品性的涂敷剂。

另外，关于上述第二实施方式～第四实施方式中的插口部3，也与上述第一实施方式一样，可在外圆周面上的连接侧端部可以设置FRP层5a。

另外，上述第一实施方式～第五实施方式中，在承口部外圆周面上的连接侧端部及插口部外圆周面上的连接侧端部形成有FRP层，但也可以在承口部的连接侧端面、插口部的连接侧端面的局部或横跨全部而形成FRP层。

这样，当这样从外圆周面横跨到端面而形成FRP层时，承口部连接侧的外周角部就会被更可靠地加强。

另外，在上述第一～第五实施方式中，可以任意单独使用轻质填充材料110和稻壳112等增量材料，也可以将这些组合使用。当将轻质填充材料110和稻壳112等增量材料组合使用时，能够进一步实现合成树脂管的轻量化及低成本化。

7、带螺旋波纹的合成树脂管的制造方法

接着，基于图15及图17对带螺旋波纹的合成树脂管1C的制造方法进行说明。

如图17所示，带螺旋波纹的合成树脂管1C的制造工艺具备如下工序：成形带螺旋波纹的合成树脂管1C的管壁2的工序S1；接着，在成形的带螺旋波纹的合成树脂管1C的上述另一端部102a，同轴状地成形直径比该带螺旋波纹的合成树脂管大的管材7的工序S2；分别用密封卡盘(chuck)60、61将所成形的管材7的轴方向内侧及外侧的端部进行密封的工序S3；在向由密封卡盘密封的管材7和带螺旋波纹的合成树脂管管壁2之间的间隙注入形成合成树脂层8的合成树脂材料的工序S4。

工序S1的管壁2的成形可使用与现有的带螺旋波纹的合成树脂管的成形方法相同的方法，如图15所示，用加工辊92对连续地供给的钢材22变形加工成横截面为M字状，然后，将加工后的钢材螺旋状地送出，同时在其外表面侧，将外卷带(外表面层24)从接头81连续地且呈相同的螺旋状送出而使其粘附于外表面，在内表面侧，也将内卷带(主体部20)从接头82连续且呈螺旋状地送出而使其粘附于内表面，沿轴方向接合一体化而成形管壁2。而且，本实施例中，在完成一端管壁2后，不是在端部成形管材7，而是接着该工序S1，在成形的管壁2上成形工序S2的管材7，高效率地成形承口部4。

在工序S2中成形的管材7和上述管壁2的成形一样，用加工辊93对连续地供给的钢材22变形加工成横截面为M字状，然后，将其呈螺旋状送出，并且，在其外表面侧，将外卷带(外表面层24)从接头83连续且同样地呈螺旋状送出而使其粘附于外表面，省略内卷带，在轴方向接合一体化而成形管材7。成形的管材7由作为导向部的多个导向辊91从径方向外侧支承，和管壁2呈同轴状支承。

在工序S3中，用圆筒状的外框(分割成两个)包围管壁2的外侧。另外，在上述外框的中间部内壁(对应管壁2的一端)呈环状贴上加强纤维。

对于呈同轴状成形的管材7，在管材7的两端部安装密封卡盘60、61，将管壁2外表面和外框内表面之间的空间密封。另外，未图示，通过将成形承口部4的承载面40的内框放置于比管壁2更靠外侧突出的管材7的内圆周面侧而形成密封空间。

然后，在工序S4中，向上述密封的空间注入形成合成树脂层8的合成树脂材料。本实施例中，经由在轴方向与密封卡盘60连通的注入口62注入，但不对这种注入方法作任何限定，也可以将在密封卡盘61或成形上述承载面40的模具上设置注入口。

所注入的合成树脂材料通过发泡，在上述空间内边填充边移动，到达外框内表面的合成树脂材料进入且浸渍在贴于外框内壁的加强纤维内，并且在发泡压的作用下密度变高，形成作为表皮层的FRP层。

8、带螺旋波纹的合成树脂管的耐掉落性评价

关于本发明的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的强度，在现场，在与卸货作业同等的下述条件下进行掉落试验而进行评价。另外，关于不具备FRP层的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，也作为比较例进行掉落试验而进行评价。

(a)试件

带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，长度L：1350mm，构成螺旋波纹的加强凸部中内装有剖面凸形的銅板进行加强。

(b)承口部在作为加强材料的带螺旋波纹的合成树脂管零件的外圆周面的局部在露出的状态下，由发泡树脂成形为筒状，在承接口外圆周面的连接侧端部形成FRP层，养护三天。

(c)掉落场所 1、沥青铺装面

            2、砂石铺装面

(d)掉落高度 3m(试件的掉落角度：倾斜45°)

(e)样品数沥青试验用：3个、碎石试验用；3个。

(f)比较例 准备除不具备FRP层这一点以外其余构成都和上述构成相同的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，沥青试验用：3个；砂石试验用：3个。

当在上述条件下进行耐掉落性试验时，关于不具备上述FRP层的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，如图18(a)所示，向沥青铺装面掉落和向砂石铺装面掉落都在承接口外圆周面产生了掉落引起的裂纹。

特别是关于直接冲撞沥青铺装面、碎石铺装面的部位，如图18(b)的放大图所示，产生缺损部分D，另外，沿管材7的缘部产生裂纹，管材7的端部露出。图中，E表示其剖切面。

与此相对，关于本发明的带承接口的带螺旋波纹的合成树脂管，如图19(a)所示，向沥青铺装面的掉落和向碎石铺装面的掉落虽然都产生若干的凹痕和划痕，但在承接口外圆周面没有产生裂纹。

图19(b)是将上述划痕F放大而表示的图。虽然形成承接口外圆周面的边缘的线8b遍及范围8c而消失，但在强度上没有任何妨碍。

本发明不受上述实施方式的限制，不言而喻，也可以在适合本发明的宗旨的范围加以适当的变更而进行实施，这些都包含于本发明的技术范围内。

产业上的可利用性

本发明能够作为适用于道路下的排水管及下水道用大型排水管等的合成树脂管来利用。

Claims (5)

1.一种带螺旋波纹的合成树脂管，其特征在于，具有：

成形为筒状的树脂成形体；在所述树脂成形体的轴心方向上整体或局部埋设的波纹形筒状体的管壁；和配设于所述管壁的谷部并埋设于所述树脂成形体的轻质填充材料。

2.如权利要求1所述的带螺旋波纹的合成树脂管，其特征在于：

所述轻质填充材料包括发泡塑料和/或厚纸。

3.如权利要求1或2所述的带螺旋波纹的合成树脂管，其特征在于：

在所述树脂成形体中混入有增量材料。

4.如权利要求3所述的带螺旋波纹的合成树脂管，其特征在于：

所述增量材料包括粉末状物。

5.如权利要求3或4所述的带螺旋波纹的合成树脂管，其特征在于：

所述增量材料包含选自火山灰、球珠、木片、竹片和稻壳中的一种以上的材料。

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