JP2000146038A - 埋設管継手部の保護構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接着層の予備付設や型枠の形成、加熱処理等
を要することなく埋設現場にて簡単な作業で施工でき、
耐性に優れて熱収縮性チューブによる保護層を損傷なく
安定に保護カバーできる埋設管継手部の保護構造の開
発。 【解決手段】 継手部（１１）を除く外周にポリオレフ
ィン系防食層（１３）を設けてなる管（１）をその継手
部を介し順次溶接連結しつつ、その連結管の継手部に熱
収縮性チューブによる保護層（２）を設けて推進工法に
より順次埋設敷設する埋設管の当該継手部における保護
構造において、前記保護層の上に変形性基材に含浸させ
た常温硬化型エポキシ樹脂組成物の常温固化によるカバ
ー層（３）を有する埋設管継手部の保護構造。 【効果】 基材の巻き付け方式や被覆材の塗布含浸方式
等による異径構造に対しても容易に対処できる簡単で、
かつ常温雰囲気下の作業にて施工できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、管を順次接続しつつ推進
工法にて連続的に埋設敷設する場合のその接続部の保護
効果に優れる埋設管継手部の保護構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼管の継手部となる両端部を除いた外周
にポリオレフィン系防食層を設けてそれを順次溶接連結
しつつ地中に連続的に埋設敷設する推進工法にて、ガス
管や水道管や石油化学プラント管等の各種の管を敷設す
る方法が施工効率などの点より広く普及している。

【０００３】前記の場合、埋設管継手部における防食処
理については熱収縮性チューブをその連結継手部を含む
ポリオレフィン系防食層の端部間にかけて装着し、それ
を加熱収縮処理して保護層を密着性よく形成する効率的
な保護方式が開発されている。しかしその連結埋設管を
そのまま敷設処理したのでは、前記保護層が剥がれたり
傷付いたりして保護機能が阻害されるため当該保護層を
さらに保護するカバー層が種々提案されている。

【０００４】従来、前記のカバー層としては、金属溶射
の塗料塗装膜（特開平３−８７２４８号公報）、ホット
メルト接着層を介し密着処理したＦＲＰ層（特開平６−
２４０６９９号公報）、型枠を介し形成したエポキシ樹
脂の加熱硬化層（特開平９−１８９３９５号公報）、特
殊接着層を介し密着処理したポリウレタン樹脂層やポリ
ウレア樹脂層（特開平９−１８９３９６号公報、同１０
−３０７８５号公報）が知られていた。

【０００５】しかしながら、管の埋設施工時に損壊を生
じるカバー層の耐性不足、接着層の予備付設や型枠の形
成、バーナやヒータによる加熱処理等を要する難施工性
などの問題点があり、いずれの場合も満足できるもので
はなかった。

【０００６】

【発明の技術的課題】本発明は、接着層の予備付設や型
枠の形成、加熱処理等を要することなく埋設現場にて簡
単な作業で施工でき、耐性に優れて熱収縮性チューブに
よる保護層を損傷なく安定に保護カバーできる埋設管継
手部の保護構造の開発を課題とする。

【０００７】

【課題の解決手段】本発明は、継手部を除く外周にポリ
オレフィン系防食層を設けてなる管をその継手部を介し
順次溶接連結しつつ、その連結管の継手部に熱収縮性チ
ューブによる保護層を設けて推進工法により順次埋設敷
設する埋設管の当該継手部における保護構造において、
前記保護層の上に変形性基材に含浸させた常温硬化型エ
ポキシ樹脂組成物の常温固化によるカバー層を有するこ
とを特徴とする埋設管継手部の保護構造を提供するもの
である。

【０００８】

【発明の効果】本発明によれば、変形性基材の巻き付け
方式や被覆材の塗布含浸方式等による異径構造に対して
も容易に対処できる簡単で、かつ常温雰囲気下の作業に
て施工でき、従って接着層の予備付設及び型枠や加熱手
段等の特殊装置を要することなく埋設現場で短時間に効
率よく施工できると共に、基材補強のエポキシ系硬化層
による耐性に優れるカバー層にて熱収縮性チューブによ
る保護層を保護できて、埋設管の推進敷設の際にその保
護層が剥離したり石ころ等で損傷することなく安定に信
頼性よく埋設管継手部の防食保護を長期に持続させるこ
とができる。

【０００９】

【発明の実施形態】本発明による保護構造は、継手部を
除く外周にポリオレフィン系防食層を設けてなる管をそ
の継手部を介し順次溶接連結しつつ、その連結管の継手
部に熱収縮性チューブによる保護層を設けて推進工法に
より順次埋設敷設する埋設管の当該継手部に係わるもの
であり、前記保護層の上に、変形性基材に含浸させた常
温硬化型エポキシ樹脂組成物の常温固化によるカバー層
を有してなるものである。その例を図１に示した。１が
埋設管、１１が継手部、１２が溶接連結部、１３がポリ
オレフィン系防食層、２が熱収縮性チューブによる保護
層、３がカバー層である。

【００１０】本発明においては、図例の如く熱収縮性チ
ューブによる保護層２の上に、変形性基材に含浸させた
常温硬化型エポキシ樹脂組成物の常温固化によるカバー
層３を有する点を除いて特に限定はない。

【００１１】従って保護の対象となる、継手部を除く外
周にポリオレフィン系防食層を設けてなる鋼管等をその
継手部を介し溶接連結したもの、及びその連結管の継手
部に熱収縮性チューブによる保護層を設けたものについ
ては従来に準じることができる。また得られた保護構造
体を推進工法にて順次埋設敷設する方法についても従来
に準じることができる。

【００１２】カバー層は、変形性基材に含浸させた常温
硬化型エポキシ樹脂組成物の常温固化層として形成され
る。これにより型枠や加熱手段等の特殊装置を要するこ
となく、埋設現場にて保護カバー力に優れて推進工法に
耐えるものを短時間に簡単な作業にて形成することがで
きる。

【００１３】変形性基材に含浸させるエポキシ樹脂組成
物は、常温硬化型ものとされる。これにより加熱手段等
を用いることなく自然環境下等の埋設現場にて常温固化
によるカバー層を形成することができる。かかるエポキ
シ樹脂組成物は、適宜なエポキシ樹脂とそれを常温で硬
化処理しうる硬化剤を用いることにより形成でき、それ
らを埋設現場で混合することにより調製することができ
る。

【００１４】従ってエポキシ樹脂としては、常温で液状
を示す二液混合型の適宜なものを用いうる。ちなみにそ
の例としては、ビスフェノールＡ型やビスフェノールＦ
型、ビスフェノールＳ型やそれらの水添型の如きビスフ
ェノール型、フェノールノボラック型やクレゾールノボ
ラック型の如きノボラック型、トリグリシジルイソシア
ヌレート型やヒダントイン型の如き含窒素環型、脂環式
型や脂肪族型、ナフタレン型の如き芳香族型やグリシジ
ルエーテル型、ビフェニル型の如き低吸水率タイプやジ
シクロ型、エステル型やエーテルエステル型、それらの
変性型などがあげられる。エポキシ樹脂は１種又は２種
以上を用いうる。

【００１５】一方、硬化剤としても上記の如く、エポキ
シ樹脂を常温で硬化処理しうる適宜なものを１種又は２
種以上用いることができる。ちなみにその例としては、
エチレンジアミンやプロピレンジアミン、ジエチレント
リアミンやトリエチレンテトラミン、それらのアミンア
ダクトの如きアミン系化合物類、就中、脂肪族ポリアミ
ン、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールの如き
フェノール系化合物類などがあげられる。

【００１６】硬化剤の使用量は、その種類、エポキシ樹
脂のエポキシ当量やその硬化までの時間（ポットライ
フ）などに応じて適宜に決定することができる。一般に
は、エポキシ基１当量に対し、０．５〜１．５当量、就
中０．６〜１．４当量、特に０．７〜１．２当量の割
合、あるいはエポキシ樹脂１００重量部あたり１〜１５
重量部、就中２〜１０重量部、特に３〜６重量部の割合
で用いられる。

【００１７】上記したように常温硬化型エポキシ樹脂組
成物の調製は、ポットライフを制御するため埋設現場に
て行われる。従ってエポキシ樹脂と硬化剤は、それらを
混合して常温硬化型エポキシ樹脂組成物とするまでは分
離した状態におかれる。ポットライフは、適宜に決定し
うるが一般には、埋設作業効率などの点より１２０分間
以内、就中５〜６０分間、特に１０〜４５分間程度が好
ましい。

【００１８】前記の常温硬化型エポキシ樹脂組成物の調
製に際しては、必要に応じて例えばポットライフや含浸
性ないし粘度、得られるカバー層の物性の調節などを目
的に適宜な添加剤を１種又は２種以上配合することがで
きる。その添加剤は、常温硬化型エポキシ樹脂組成物の
調製の際に、第三成分等としてエポキシ樹脂と硬化剤と
は別個に配合することもできるが、埋設現場での効率的
な調製の点よりはエポキシ樹脂又は硬化剤と必要に応じ
溶剤等を使用して予め混合しておくことが好ましい。

【００１９】ちなみに前記添加剤の例としては、第三級
アミン類やイミダゾール類、第四級アンモニウム塩類や
有機金属塩類、リン化合物類や尿素系化合物類などの上
記ポットライフの制御等を目的とした、エポキシ樹脂１
００重量部あたり０．０５〜７重量部、就中０．１〜５
重量部、特に０．２〜３重量部の硬化促進剤、又はカバ
ー層の物性制御等を目的とした、エポキシ樹脂１００重
量部あたり１０〜１００重量部、就中２０〜８０重量
部、特に３０〜５０重量部のポリマー類やモノマー類な
どがあげられる。

【００２０】前記のポリマー類やモノマー類としては、
適宜なものを用いることができる。ちなみにその例とし
ては、アクリル系ポリマーやエステル系ポリマー、アミ
ノ系ポリマーやウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリ
マーやアルキド系ポリマー、フェノール系ポリマーやフ
ェノキシ系ポリマー、アリレート系ポリマーやスルホン
系ポリマー、アミド系ポリマーやイミド系ポリマー、エ
ーテルスルホン系ポリマーやエーテルイミド系ポリマ
ー、カーボネート系ポリマーやシリコーン系ポリマー、
フッ素系ポリマーやスチレン系ポリマー、ビニルピロリ
ドン系ポリマーやセルロース系ポリマー、アクリロニト
リル系ポリマーやオレフィン系ポリマー、エチレン・酢
酸ビニル共重合体やエチレン・プロピレン共重合体、エ
チレン・エチルアクリレート共重合体やポリビニルブチ
ラール、ポリブタジエンやポリビニルアルコール、エチ
レン・ビニルアルコール共重合体やポリ塩化ビニル、ポ
リ塩化ビニリデンや塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、
塩化ゴムや塩素化ポリオレフィン、それらのモノマー類
などがあげられる。

【００２１】就中、チオール系末端基含有の液状樹脂や
多官能アクリル系モノマー等の如く硬化剤を介したエポ
キシ樹脂の硬化の際に、その硬化物中に官能基等を介し
て共重合しうるものが好ましく用いうる。従って前記の
ポリマー類は、当該官能基を導入した変性物などであっ
てもよい。ポリマー類やモノマー類は１種又は２種以上
を用いることができる。

【００２２】また上記の添加剤としては、変形性基材に
含浸させた場合の垂れ防止や着色などを目的に充填剤、
就中、無機系充填剤ないし着色剤も用いうる。その充填
剤等としては、例えばタルクや炭酸カルシウム、クレー
やベントナイト、含水ケイ酸マグネシウムやシリカ、カ
ーボンやチタニアの如き一般的な充填剤やチキソロープ
剤等の増粘剤などの適宜なものを用いうる。

【００２３】前記の垂れ防止等の点よりは、例えばエポ
キシ樹脂１００重量部あたり１０〜１５０重量部、就中
１５〜１００重量部、特に２０〜８０重量部の充填剤等
を配合して軟調なコンパウンドとすることが好ましい。
就中、粘度調節等の点よりはエポキシ樹脂１００重量部
あたり１０重量部以下、就中１〜７重量部、特に２〜４
重量部の無水シリカの使用が好ましい。

【００２４】さらに、例えばフェノール系やアミン系、
有機硫黄系やホスフィン系等の老化防止剤、グリコール
類やシリコーン類、アルコール類等の変性剤、その他、
防錆剤なども上記した添加剤の例としてあげられる。添
加剤は、エポキシ樹脂側又は硬化剤側の一方又は両方に
適宜に配合でき、その両方に同じ添加剤を配合すること
もできる。

【００２５】調製した常温硬化型エポキシ樹脂組成物を
含浸させる変形性基材は、その含浸組成物の保持材やカ
バー層の補強材、層厚の調節材や均一化材、衝撃緩和材
や損傷防止材等の保護材などとして機能させることを目
的する。変形性基材としては、必要に応じ常温硬化型エ
ポキシ樹脂組成物を含浸させた状態で埋設管の継手部の
外周に沿わす変形を許容する適宜なものを用いうる。

【００２６】一般には例えば、ガラス繊維や他のセラミ
ック繊維、炭素繊維やポリエステル繊維、ポリプロピレ
ン繊維やポリアミド繊維、複数繊維の混合繊維等の適宜
な繊維からなる例えば織布や不織布やフェルトなどが用
いられる。就中、ガラス繊維基材などの、エポキシ樹脂
組成物の固化層との密着力に優れて強度に優れるカバー
層を形成する基材が好ましく用いうる。変形性基材の厚
さは適宜に決定しうるが、一般には見かけ厚さに基づい
て０．１〜１５mm、就中０．２〜１２mm、特に０．３〜
１０mmとされる。変形性基材の寸法は、保護対象の継手
部の寸法や作業性などに応じて適宜に決定することがで
きる。

【００２７】カバー層は図例の如く、溶接連結部１２を
介した埋設管１，１の継手部１１，１１の外周に設けた
熱収縮性チューブによる保護層２の上に設けられる。そ
のカバー層の形成は、例えば変形性基材に予め常温硬化
型エポキシ樹脂組成物を含浸させて保護層上に縦巻や横
巻や縦添等の適宜な方式で巻き付ける方式や貼り付ける
方式、又は保護層上に変形性基材を縦巻や横巻や縦添等
の適宜な方式で巻き付け又は貼り付けてそれに常温硬化
型エポキシ樹脂組成物を塗布含浸させる方式などの適宜
な方式にて行うことができる。

【００２８】カバー層は、常温硬化型エポキシ樹脂組成
物を含浸した変形性基材を単位として、その単層体にて
形成されていてもよいし、２層又は３層以上の重畳層か
らなる積層体にて形成されていてもよい。一般には、埋
設地の地盤強度などに応じて１０層以下、就中５層以
下、特に単層体〜３層体として形成される。なお１層の
厚さは、通例１０mm以下、就中８mm以下、特に１〜５mm
である。

【００２９】カバー層は、前記の如く保護層上を常温硬
化型エポキシ樹脂組成物を含浸した変形性基材にて包囲
することにより、常温にてエポキシ樹脂組成物の硬化反
応が自然に進行して固化し、目的のカバー層を形成す
る。

【００３０】なおカバー層は、図例の如く熱収縮性チュ
ーブによる保護層２の完全保護を目的に、管長方向にお
ける保護層の両端部も含む状態に被覆するように、従っ
てポリオレフィン系防食層１３の上にまたがる状態に設
けることが好ましい。またカバー層端部の少なくとも埋
設先行側は、ポリオレフィン系防食層との段差が可及的
に小さくなるように成形された構造が、カバー層の破損
防止などの点より好ましい。

【００３１】本発明による保護構造は、推進工法により
順次埋設敷設される例えばガス管や水道管、石油化学プ
ラント管や電線敷設管等の各種の埋設管における継手部
に設けた防食保護層等の上に設けてその下部層を保護す
ることなどの目的に好ましく適用することができる。

【００３２】

【実施例】実施例１ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００部（重量部、以
下同じ）、多官能アクリル系モノマー４０部、タルク３
５部及び無水シリカ３部を混合した混和物Ａ２５０部
と、チオール系末端基を有する液状樹脂１００部、タル
ク３５部、無水シリカ３部及び２，４，６−トリス（ジ
メチルアミノメチル）フィノール６部を混合した混和物
Ｂ２５０部を混合して常温硬化型エポキシ樹脂組成物を
調製した。

【００３３】次に、前記の常温硬化型エポキシ樹脂組成
物を６００mm角のガラス繊維マット上に流延し、それを
ゴムヘラにて押し拡げて均一に含浸させたのち埋設管継
手部の収縮チューブからなる保護層上に縦添式で巻き付
けて常温で３０分間放置し、自然硬化したカバー層を得
た。

【００３４】なお前記の埋設管は、継手部を除く外周に
ポリオレフィン系防食層を設けた１５０AのＰＬＰ鋼管
をその継手部を介し突合せ方式にて溶接連結し、その継
手部の外周に幅４６０mmの熱収縮性チューブを装着して
それをガスバーナーにて加熱処理して保護層を形成し、
その表面をサンドペーパーで粗面化処理したものであ
る。

【００３５】実施例２ ２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フィノー
ルの配合量を４部とした混和物Ｂを用いて常温硬化型エ
ポキシ樹脂組成物を調製し、それを含浸させたガラス繊
維マット２枚を用いて二重巻し常温で６０分間放置して
自然硬化させたほかは、実施例１に準じてカバー層を得
た。

【００３６】実施例３ ２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フィノー
ルの配合量を２部とした混和物Ｂを用いて常温硬化型エ
ポキシ樹脂組成物を調製し、それを含浸させたガラス繊
維マット３枚を用いて二重巻し常温で１日間放置して自
然硬化させたほかは、実施例１に準じてカバー層を得
た。

【００３７】実施例４ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００部、含水ケイ酸
マグネシウム６０部、多官能アクリル系モノマー４０部
及び無水シリカ４部を混合した混和物Ｃ２０４部と、脂
肪族ポリアミン４０部及び無水シリカ４部を混合した混
和物Ｄ４４部を混合して常温硬化型エポキシ樹脂組成物
を調製し、それを幅２８０mm、長さ１２００mmのガラス
繊維マット上に流延し、それをゴムヘラにて押し拡げて
均一に含浸させたものを２枚作製したのち埋設管継手部
の収縮チューブからなる保護層の上に縦添式で二重巻き
し、常温で３０分間放置して、自然硬化したカバー層を
得た。なお前記の埋設管は、３００AのＰＬＰ鋼管であ
る点を除き実施例１に準じたものである。

【００３８】比較例 カバー層を有しない以外は実施例１に準じたもの、従っ
て熱収縮チューブによる保護層が露出したものを用い
た。

【００３９】評価試験 実施例１〜３及び比較例で得た埋設管を推進工法により
地下２ｍの深さに３０ｍの長さで埋設敷設した。また実
施例４で得た埋設管を推進工法により地下２ｍの深さに
２４０ｍの長さで埋設敷設した。

【００４０】前記付設の埋設管を取りだして検査したと
ころ、実施例ではカバー層の表面に若干の傷跡は認めら
れたが熱収縮チューブによる保護層には何の欠陥も発見
されなかった。一方、比較例では熱収縮チューブによる
保護層に防食材として実用が困難な状態に剥がれや破損
が発生していた。なお実施例では、埋設前にカバー層を
ホリディーディテクターによりピンホールテストを実施
したがいずれの場合も欠陥部分は存在しなかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の部分断面説明図

【符号の説明】

１：埋設管（11：継手部 12：溶接連結部 13：ポリオ
レフィン系防食層） ２：熱収縮性チューブによる保護層 ３：カバー層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 紀之 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 田中 義憲 福井県福井市二の宮２丁目７番１号 日東 シンコー株式会社内 Ｆターム(参考） 3H013 BA08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 継手部を除く外周にポリオレフィン系防
   食層を設けてなる管をその継手部を介し順次溶接連結し
   つつ、その連結管の継手部に熱収縮性チューブによる保
   護層を設けて推進工法により順次埋設敷設する埋設管の
   当該継手部における保護構造において、前記保護層の上
   に変形性基材に含浸させた常温硬化型エポキシ樹脂組成
   物の常温固化によるカバー層を有することを特徴とする
   埋設管継手部の保護構造。
2. 【請求項２】 請求項１において、カバー層が保護層上
   に巻き付け被覆したガラス繊維基材にアミン系硬化剤含
   有の軟調な常温硬化型エポキシ樹脂組成物を塗布含浸さ
   せたものからなる保護構造。