JP2000018439A - 管及び管接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストの高騰を抑制しながら強度アップ
を図ることができる管を提供する点にある。 【解決手段】 外面に山部２と谷部３とを管軸方向で交
互に備えた凹凸波形状に形成されている大型の管であっ
て、前記管４の山部２と谷部３とを管軸方向で螺旋状に
形成し、前記山部２を挟んで隣合う谷部３の山部側端部
外面同士を結んだ直線又は曲線を該山部２の底辺側の幅
とし、前記直線又は曲線から該山部の頂部までの高さＨ
を前記山部２の底辺側の幅Ｄよりも大きく設定したこと
を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外径が２００ｍｍ
以上の大型の管及びこれら大型の管同士を水密状態で接
続するための管接続構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大型の管においては、長期間に渡
って錆付かない材質のもの、つまり樹脂を原料として作
製されたものが多く出回っている。そして、このような
樹脂性の大型の管では、保形強度を高めるために外面に
山部と谷部とを管軸方向で交互に備えた凹凸波形状に形
成しているが、より強度が必要な管には、山部に金属を
埋め込むことが行われている。

【０００３】上記のように山部の内部の所定箇所に金属
を埋め込むためには、金属材料を必要とするだけでな
く、この金属材料を精度よく山部の内部の所定箇所に埋
め込むための加工精度を要することから、製造コストが
高くなる不都合を招いていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が前述の状況に
鑑み、解決しようとするところは、製造コストの高騰を
抑制しながら強度アップを図ることができる管を提供す
る点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題解
決のために、外面に山部と谷部とを管軸方向で交互に備
えた凹凸波形状に形成されている大型の管であって、前
記管の山部と谷部とを管軸方向で螺旋状に形成し、前記
山部を挟んで隣合う谷部の山部側端部外面同士を結んだ
直線又は曲線を該山部の底辺側の幅とし、前記直線又は
曲線から該山部の頂部までの高さを前記山部の底辺側の
幅よりも大きく設定することによって、管のどの位置に
おいても管の保形強度を同一又はほぼ同一にすることが
できながらも、管の保形強度を増大させることができ、
この山部にて管に作用する外力を吸収して管の破損を回
避することができる。

【０００６】具体的には、前記直線又は曲線から山部の
頂部までの高さを山部の底辺側の幅の１．１倍以上に設
定することにより、管軸方向と交差する方向から作用す
る力に耐え得る有効な管とすることができ、この倍率を
大きな値に変更することにより管軸方向と交差する方向
から作用する大きな力に耐え得る管を作製することがで
きる。

【０００７】前記管の山部を硬質素材により構成し、前
記管の管本体を半硬質素材により構成することによっ
て、管継手が管軸方向に移動することを硬質素材により
構成された管の山部にて確実に阻止することができなが
らも、管本体が地震や地盤沈下等により発生する振動を
良好に吸収したり、ある程度の湾曲経路にも対応して屈
曲変形させることができる。

【０００８】前記硬質素材に金属パウダー又はグラスフ
ァイバー等の補強材を練り込んだものを用いることによ
って、管の山部の強度を一層高めることができ、管継手
に管軸方向の大きな外力が作用した場合でも、管の山部
が破損することを回避することができる。しかも、補強
材を硬質素材に練り込む構成であるから、従来のように
金属を精度よく埋設するような製造工程を不要にしなが
らも、管の補強を行うことができる。

【０００９】請求項１で示した大型の管同士を管継手に
より接着接続する管接続構造であって、前記管の谷部に
ねじ込むことができる螺旋状の山部を前記管継手の内面
に備えさせ、前記一方の管にねじ込んで外嵌させた管継
手を突き合わせ配置した他方の管に向けて逆方向にねじ
ることにより移動させて２つの管を連結状態としてい
る。従って、一方の管に管継手をねじ込んで外嵌させた
後、管継手を突き合わせ配置した他方の管に向けて逆方
向にねじることにより移動させて２つの管を連結状態と
するのである。そして、管継手の内面と管の外面との隙
間に接着剤やモルタル等を充填することにより、管継手
と２つの管とを固定するのであるが、管継手により２つ
の管を連結状態にする前に、２つの管の連結部外面に接
着剤やモルタル等を予め塗布しておいてもよい。前記連
結状態では、山部の底辺側の幅に対して前記曲線から該
山部の頂部までの高さを大きく設定した管の山部と管継
手の山部とが接当することにより、管継手が管軸方向に
移動することを確実に接当阻止することができるから、
管と管継手との間を水密状態に維持することができる程
度の接着力を有する接着剤を用いることが可能になる。

【００１０】前記管の山部及びこれと接当する前記管継
手の山部の接当面それぞれを、管軸方向と直交する垂直
面に形成することによって、管及び管継手が互いに移動
する方向に対して直交する方向から接当させて、管継手
が管軸方向に移動することを確実に接当阻止することが
できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に、管本体１の外面に山部２
と谷部３とを管軸方向で交互に備えた凹凸波形状に形成
された合成樹脂製の管４を示している。この管４は、外
径が２５０ｍｍや３００ｍｍのもの等、２００ｍｍ以上
の大型管として構成されるものである。そして、前記管
本体１を繰り出し形成しながら、別体の山部２を管本体
１の外面に巻き付けながら熱融着させることにより両者
を一体化して管４を形成することができるようにしてい
るが、両者を同時に一体形成する構成でもよい。

【００１２】前記管４の山部２を硬質素材で形成し、か
つ、管本体１を半硬質素材により形成している。前記硬
質素材としては、硬質ポリ塩化ビニル（硬質ＰＶＣ）、
硬質塩素化塩化ビニル等があり、又、半硬質素材として
は、高分子物質の一例であるポリオレフィン系の合成樹
脂、具体的には柔軟性のある半硬質のポリ塩化ビニル、
半硬質ポリエチレンの他、半硬質ポリプロピレン等があ
るが、本発明は、これら合成樹脂以外の材料で構成した
ものでもよい。

【００１３】そして、図２（ロ）に示すように、前記２
つの管４，４を、それらの端部同士を突き合わせた状態
で合成樹脂製の管継手５により水密状態で連結可能に構
成している。つまり、管４の山部２と谷部３とを管軸方
向で螺旋状に形成し、前記管４の谷部３にねじ込むこと
ができる螺旋状の山部６を前記管継手５の内面に備えさ
せ、図２（イ）に示すように前記一方の管４にねじ込ん
で外嵌させた管継手５を突き合わせ配置した他方の管４
に向けて逆方向にねじることにより矢印方向に移動させ
て、図２（ロ）に示すように２つの管４，４を連結状態
とすることができるようにしている。前記山部６を図に
示すように管継手５の成形時に一体形成してもよいし、
別体形成された山部６を管継手５に熱融着や接着剤によ
り取り付けるようにしてもよい。

【００１４】図３に示すように、前記管４の山部２及び
これと接当する前記管継手５の山部６の接当面２Ａ，６
Ａそれぞれを、管軸方向ａと直交する垂直面に形成する
ことによって、両者接当面２Ａ，６Ａが面接当作用し
て、管継手５が管軸方向ａに移動することを確実に接当
阻止することができるようにしている。前記管４の山部
２の内部に、管４の軽量化を図るための空洞部７を形成
しているが、図４に示すように、空洞部７のない内部が
詰まった状態のものや、金属を内部に埋設したもの（図
示せず）等、山部２の保形強度を高めるようにしてもよ
い。又、前記硬質素材に金属パウダー又はグラスファイ
バー等の補強材を練り込んで管４を形成したものを用い
てもよい。尚、前記管継手５も管４と同様に構成しても
よい。

【００１５】次に、前記管４，４同士の接続について簡
単に説明すれば、まず、前述したように一方の管４の端
部から管継手５をねじ込んで一方の管４に管継手５を外
嵌させておく（図２（イ）参照）。この状態において、
他方の管４の端部を前記管４の端部に突き合わせた後、
管継手５を前記方向とは逆方向にねじることにより他方
の管４に向けて管継手５を移動させて、管継手５の長手
方向中央部がほぼ管４，４の突き合わせ端部に位置させ
る（図２（ロ）参照）。この状態から、図３に示すよう
に、管継手５に形成の接着剤投入口５Ａから接着剤Ｓを
投入して、管継手５の内面と管４，４の外面との間の隙
間を埋める。そして、前記充填した接着剤Ｓが硬化する
ことによって、管４，４同士の接続が完了するのであ
る。前記接着剤投入口５Ａを一箇所のみ形成する他、複
数箇所形成してもよい。又、前記接着剤を管継手５内に
接着剤投入口５Ａを通して投入したが、管継手５の一端
部から接着剤を投入するようにしてもよい。又、接着剤
を管４，４の端部外面に予め塗布しておき、この状態に
おいて管継手５を管４，４の突き合わせ端部に外嵌させ
るようにしてもよい。

【００１６】前記接着剤としては、ポリマーを使用した
接着剤の他、モルタルでもよく、管４，４と管継手５と
を接合することができるものであればどのようなもので
もよい。

【００１７】前記管４の山部２を挟んで隣合う谷部３，
３の山部側端部外面同士を結んだ直線を山部２の底辺側
の幅Ｄとし、その幅Ｄを８ｍｍ以上にし、この幅Ｄに対
して前記直線から山部２の頂部までの高さＨを１７ｍｍ
以上にすることによって、管４の山部２が容易に変形す
ることがなく、前記山部２とほぼ同じ高さに構成された
山部６を有する管継手５が管軸方向に移動することを確
実に接当阻止することができるようにしている。前記直
線から山部２の頂部までの高さＨを山部２の底辺側の幅
Ｄの１．１倍以上に設定すればよく、それらの数値は、
保形強度を使用目的等に応じて自由に変更することがで
きる。又、山部２同士の間隔、つまり谷部３の管軸方向
の長さを前記幅Ｄよりも小さく設定することによって、
管４の保形強度を一層高めることができる。又、前記管
継手５の山部６の厚みｄを管４の山部２の厚みＤよりも
薄くすることにより、管４の谷部２に管軸方向において
隙間を持った状態で管継手５の山部６を入り込ませるこ
とができ、管継手５を管４にねじ込み易くしたが、管継
手５の山部６の厚みｄを管４の山部２の厚みＤと同一又
はほぼ同一に構成して実施してもよい。又、管４の山部
２の先端面と管継手５の谷部５Ｂとの間に隙間が発生す
るように管継手５の谷部５Ｂの寸法を設定して、管継手
５の谷部５Ｂ全域に渡って接着剤を充填できるようにし
たが、前記隙間が発生しないように管継手５の谷部５Ｂ
の寸法を設定して管継手５の谷部５Ｂの一部とこれに対
応する管４の山部２との間にのみ接着剤が充填されるよ
うにしてもよい。

【００１８】前記実施例では、山部２を断面形状矩形状
に構成して、山部２の幅Ｄが高さ方向のどの位置におい
ても同一となるようにしたが、図５及び図６に示すよう
に、山部２が頂部側ほど先細り形状となるように形成し
たものでもよい。図のような管４は、断面形状ほぼ逆Ｔ
字状に形成された樹脂（図５に示す）を螺旋状に送り出
しながら管軸方向で融着しながら構成するものである。
図に示すＤは、管４の山部２を挟んで隣合う谷部３，３
の山部側端部外面同士を結んだ直線であり、山部２の底
辺側の幅としている。又、図に示すＨが、前記底辺側の
幅Ｄから山部２の頂部までの高さを示している。具体的
には、管４の外径が２５０ｍｍの場合に、Ｄの値が１５
ｍｍでＨの値が１８ｍｍに設定してあり、又、管４の外
径が３００ｍｍの場合に、Ｄの値が１６ｍｍでＨの値が
２０ｍｍに設定している。つまり、この場合には、いず
れもＨの値をＤの値の１．２倍に設定しているが、前述
のように、Ｈの値をＤの値の１．１倍以上であればどの
ような値に設定してもよい。図６では、図５で示した管
４を管継手５により接続する直前の状態を示しており、
前述同様に管継手５を管４，４にねじ込んで外嵌した
後、接着剤Ｓにより固定するようにしている。図では、
管４の山部２を挟んで隣合う谷部３，３の山部側端部外
面同士を結んだ直線を示しているが、山部側端部外面同
士を結んだ曲線となる場合もある。

【００１９】

【発明の効果】請求項１によれば、山部の底辺側の幅に
対して直線又は曲線から山部の頂部までの高さを大きく
設定するだけで、管の保形強度を増大させることができ
るから、従来のように金属を凸部に入れる必要がなく、
コスト面において有利にすることができるものでありな
がら、強度面及び製造面のいずれにおいても優れた管を
提供することができる。しかも、管の山部と谷部とを管
軸方向で螺旋状に形成することにより、管のどの位置に
おいても管の保形強度を同一又はほぼ同一にすることが
でき、管の一部分のみが破損し易いといったことがな
く、長期間に渡って破損し難い信頼性の高い管とするこ
とができる。

【００２０】請求項２によれば、直線又は曲線から山部
の頂部までの高さを山部の底辺側の幅の１．１倍以上に
設定することにより、管軸方向と交差する方向から作用
する力に耐え得る有効な管とすることができ、この倍率
を大きな値に変更することにより管軸方向と交差する方
向から作用する大きな力に耐え得る管を作製することが
でき、使用場所の環境等を考慮して山部の頂部までの高
さを変更することにより、使用場所に合った管を作製す
ることができる。

【００２１】請求項３によれば、管の山部を硬質素材に
より構成し、前記管の管本体を半硬質素材により構成す
ることによって、管継手が管軸方向に移動することを硬
質素材により構成された管の山部にて確実に阻止するこ
とができながらも、管本体が地震や地盤沈下等により発
生する振動を良好に吸収したり、ある程度の湾曲経路に
も対応して屈曲変形させることができ、耐久面及び施工
面のいずれにも優れた管とすることができる。

【００２２】請求項４によれば、硬質素材に金属パウダ
ー又はグラスファイバー等の補強材を練り込んだものを
用いることによって、管の山部の強度を一層高めること
ができ、管継手に管軸方向の大きな外力が作用した場合
でも、管の山部が破損することを回避することができ
る。又、補強材を練り込んでいない管に比べて、管の山
部の肉厚を薄くして軽量化及びコストの低減化を図るこ
ともできる。しかも、補強材を硬質素材に練り込む構成
であるから、従来のように金属を精度よく埋設するよう
な製造工程を不要にしながらも、管の補強を行うことが
でき、製造面において有利である。

【００２３】請求項５によれば、山部の底辺側の幅に対
して直線又は曲線から山部の頂部までの高さを大きく設
定した管を用い、その管及びその管を接続する管継手に
備える山部をそれぞれ、螺旋状に備えさせるとともに、
その管に管継手をねじ込んで外嵌させることによって、
例えば管に管継手をただ単に外嵌して接着剤による接着
力により管に対する管継手の管軸方向への移動を阻止す
る構成に比べて、管に対する管継手の管軸方向への移動
を確実に阻止することができるだけでなく、管と管継手
との間を水密状態に維持することができる程度の接着力
を有する接着剤で済ませることができ、経済面において
も有利になる。

【００２４】請求項６によれば、管の山部及びこれと接
当する前記管継手の山部の接当面それぞれを、管軸方向
と直交する垂直面に形成することによって、管及び管継
手が互いに移動する方向に対して直交する方向から接当
させて、管継手が管軸方向に移動することを確実に接当
阻止することができ、特に管継手に大きな力が作用する
ように箇所での使用に有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】２つの大型管を管継手により接続する直前の状
態を示す側面図。

【図２】（イ）は一方の大型管に管継手を外嵌した状態
を示す縦断側面図、（ロ）は２つの大型管を管継手によ
り接続した状態を示す縦断側面図。

【図３】管継手の接着剤投入口付近を示す縦断側面図。

【図４】大型管の別の形態を示す一部切欠き側面図。

【図５】別の形態の管継手の接着剤投入口付近を示す縦
断側面図。

【図６】別の形態の２つの大型管を管継手により接続す
る直前の状態を示す側面図。

【符号の説明】

１ 管本体 ２ 山部 2A 接当面 ３ 谷部 ４ 管 ５ 管継手 5A 接着剤投入口 5B 谷部 ６ 山部 6A 接当面 ７ 空洞部 ａ 管軸方向 Ｄ 厚み d 厚み Ｈ 高さ Ｓ 接着剤 Ｘ 融着部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外面に山部と谷部とを管軸方向で交互に
   備えた凹凸波形状に形成されている大型の管であって、
   前記管の山部と谷部とを管軸方向で螺旋状に形成し、前
   記山部を挟んで隣合う谷部の山部側端部外面同士を結ん
   だ直線又は曲線を該山部の底辺側の幅とし、前記直線又
   は曲線から該山部の頂部までの高さを前記山部の底辺側
   の幅よりも大きく設定したことを特徴とする管。
2. 【請求項２】 前記直線又は曲線から山部の頂部までの
   高さを山部の底辺側の幅の１．１倍以上に設定してなる
   請求項１記載の管。
3. 【請求項３】 前記管の山部を硬質素材により構成し、
   前記管の管本体を半硬質素材により構成してなる請求項
   １記載の管。
4. 【請求項４】 前記硬質素材に金属パウダー又はグラス
   ファイバー等の補強材を練り込んだものを用いてなる請
   求項３記載の管。
5. 【請求項５】 請求項１で示した大型の管同士を管継手
   により接着接続する管接続構造であって、前記管の谷部
   にねじ込むことができる螺旋状の山部を前記管継手の内
   面に備えさせ、前記一方の管にねじ込んで外嵌させた管
   継手を突き合わせ配置した他方の管に向けて逆方向にね
   じることにより移動させて２つの管を連結状態としたこ
   とを特徴とする管接続構造。
6. 【請求項６】 前記管の山部及びこれと接当する前記管
   継手の山部の接当面それぞれを、管軸方向と直交する垂
   直面に形成したことを特徴とする請求項５記載の管接続
   構造。