JP2003314753A - 水輸送用二層被覆鋼管 - Google Patents

水輸送用二層被覆鋼管

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JP2003314753A
JP2003314753A JP2002114210A JP2002114210A JP2003314753A JP 2003314753 A JP2003314753 A JP 2003314753A JP 2002114210 A JP2002114210 A JP 2002114210A JP 2002114210 A JP2002114210 A JP 2002114210A JP 2003314753 A JP2003314753 A JP 2003314753A
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steel pipe
coated steel
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coating
layer coated
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Toshio Imai
俊雄 今井
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JFE Engineering Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 地中に埋設し、あるいは、地中に推進して埋
設して水輸送用配管とする水輸送用二層被覆鋼管に関す
る。 【解決手段】 水輸送用二層被覆鋼管が、鋼管部と、該
鋼管部の外面を被覆し、防食の用に供するポリオール化
合物からなる防食被覆部と、該防食被覆部の外面を更に
被覆し、デュロメータ硬度が150HDD以上であって耐磨耗
性を有するポリオール化合物からなる保護被覆部と、か
らなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地中に埋設し、あ
るいは、地中に推進して埋設する水輸送用二層被覆鋼管
に関する。本発明の水輸送用二層被覆鋼管は、地下に埋
設して、上水、工業用水、農業用水、下水等の幅広い水
輸送用配管の用に供するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、水輸送用の被覆鋼管における外
面被覆、あるいは、外面塗覆装としては、下記の各項記
載のものが利用されてきており、それぞれ、JISやJ
WWA等の規格化がなされている。 アスファルト塗覆装(JIS G3491 ) 鋼管表面にアスファルトプライマーを塗布後、ブロンア
スファルトを塗布し、さらにブロンアスファルトを含浸
させたビニロンクロスを二重に巻き、所定の厚さ(直管
部で3.0 〜 6.0mm以上)に仕上げ、 硬化させたものであ
り、水輸送用塗覆装鋼管の外面塗覆装として最も多用さ
れている。 コールタールエナメル塗覆装(JIS G3492 ) コールタールに膨潤炭やピッチ等を添加した防食材をア
スファルト塗覆装と同様の方法で塗覆装したものであ
る。覆装材としては、ガラスクロスが使用される。ただ
し、本塗覆装は、特定化学物質等取扱基準の適用を受け
るため、現在ほとんど使用されなくなっている。 ポリウレタン被覆(JWWA K151 、図2参照) 熱硬化性のポリウレタン樹脂を、2液内部混合型塗装機
(図示せず)により鋼管部2の外面に加温・吹き付けし
てポリウレタン被覆層6aとして被覆するものである。被
覆厚さは、 2.0mm以上とする。なお、錆止めのプライマ
ー層5aを中間層として設ける。
【0003】次項のポリエチレン被覆と併せて「プラス
チック系被覆」と総称し、近年では、水輸送用鋼管分野
での採用が増えてきている。特に、鋼管径が1650mmφ以
上の直管ならびに異形管に適用される。ところで、JWWA
K151 規格(「水道用ポリウレタン被覆方法」)によれ
ば、防食上の必要最低被覆厚さを0.3mm としているが、
レキ質土埋戻し配管や、さや管無しの「直押推進管」と
して施工した際には、深い食い込み傷や剥離等の損傷を
受ける可能性が高く、また、損傷を受けた部位は健全部
に比較して経年劣化を起こしやすくなり、長期防食性能
を考慮した場合に0.3mm 厚さの被覆で所要の防食性能を
期待できるかについては疑問がある。 ポリエチレン被覆(JWWA K152 、図3参照) 熱可塑性のポリエチレン樹脂を、5bの接着剤もしくは粘
着剤により鋼管部2の外面に接着被覆してポリエチレン
被覆層6bとする。被覆厚さは、ポリウレタンと同様に
2.0mm以上とされ、1600mmφ以下の直管に適用される。
【0004】以上の被覆鋼管の内、、、の各項に
ついて、表1に代表的な特性値をまとめて表示する。
【0005】
【表1】
【0006】ところで、地中に埋設された鋼管は、上載
荷重によって生じる水平方向のたわみを鋼管側方の土に
伝達し、その土からの水平方向反力を受けることで安定
する構造となっている。したがって、埋め戻した土の反
力係数が高いほど管厚を薄くすることができ、経済的な
設計が可能となる。埋め戻し土の反力係数は、現地の地
盤の種類(礫質土、砂質土、粘性土等)、施工方法(矢
板施工、素堀施工)、掘削溝幅、締固め度合い、地下水
位の有無等の影響を受け、特に、埋め戻し土として用い
る材料の影響が大である。標準的には、埋め戻し土の材
料として良質な砂質土が用いられてきた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この埋
め戻し土を細かい砕石からなる礫質土に代替えすること
ができれば、以下のような大きなメリットが期待でき
る。 設計管厚の低減によるコスト削減 地震時の液状化現象の防止 埋め戻し土材料のコスト削減 現地工事での発生土を利用できる機会が多くなり、
利用可能な場合、建設廃棄物の削減 ところが、従来のアスファルト塗覆装鋼管では硬度が低
く、礫質土で埋め戻すと、礫が防食層に食い込み、防食
上の問題が発生する。
【0008】また、プラスチック系被覆の鋼管でも、2.
0mm 厚さ程度の被覆では鋭利な砕石による切れ込みや剥
離発生の可能性が高く、被覆を増厚したり、保護シート
を設ける等の対策が必要となり、かえってコスト増とな
ってしまう問題がある。さらに、鋼管を土中に圧入推進
して埋設を行う直押し推進工法を適用しようとすると、
そのままでは被覆に切れ込みや剥離が発生する恐れが高
く、例えば、さや管を適用する等の対策が必要となり、
やはり、コスト増となってしまう。
【0009】本発明は、被覆材料コストを増大させるこ
となく防食性能を維持し、低コストの礫質土を用いた埋
め戻しや直押し推進工法の適用を可能とした水輸送用二
層被覆鋼管を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の各項記
載の水輸送用二層被覆鋼管を提供し、上記課題を解決し
た。 (1)地中に埋設し、あるいは、地中に推進して埋設し
て水輸送用配管とする水輸送用二層被覆鋼管であって、
鋼管部と、該鋼管部の外面を被覆し、防食の用に供する
ポリオール化合物からなる防食被覆部と、該防食被覆部
の外面を更に被覆し、デュロメータ硬度が150HDD以上で
あって耐磨耗性を有するポリオール化合物からなる保護
被覆部と、からなることを特徴とする水輸送用二層被覆
鋼管。 (2)前記保護被覆部に、フィラーを添加してなること
を特徴とする上記(1)に記載の水輸送用二層被覆鋼
管。 (3)前記フィラーが、SiO2 および/またはCaCO3
であることを特徴とする上記(2)に記載の水輸送用二
層被覆鋼管。 (4)前記ポリオール化合物がポリウレタンであって、
前記防食被覆部がポリウレタン樹脂からなり、前記保護
被覆部が硬質ポリウレタン樹脂からなることを特徴とす
る上記(1)〜(3)のいずれかに記載の水輸送用二層
被覆鋼管。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態の一例
として、礫質土埋め戻しの場合について、プラスチック
被覆が被る致命的損傷(大きな食い込み傷、剥離傷等)
について説明し、それに対する本発明の特徴を詳述す
る。上記の致命的損傷を防止するには、被覆材の材料硬
さ、耐衝撃エネルギー、引張強さ、密着力、伸び性能等
を総合的に向上させる必要があるが、特に、最も重要な
因子は、材料硬さ(デュロメータ硬度)と耐衝撃エネル
ギーである。
【0012】図4に、各種の被覆材料における絶縁抵抗
値と衝撃エネルギー(衝撃強度)の関係をグラフとして
示す。図4中の黒丸(●)は、水輸送用被覆鋼管に用い
られる従来のプラスチック被覆の例を示している。水輸
送用被覆鋼管の防食被覆材料としては、絶縁抵抗(ある
いは、体積抵抗率)が高く、かつ衝撃強度が高いことが
要求される。すなわち、図4中において、右上方向に位
置する材料を最適とするが、絶縁抵抗と衝撃強度の両者
を兼ね備えることは困難である。
【0013】ところで、図5は、ポリウレタン製品中の
ポリオール化合物の分子量と硬さ、伸び、製品例を数直
線上に模式的に例示したものである。一般に、ポリオー
ル化合物の分子量を小さくするほど、ポリウレタンは硬
くなるが、反面、伸び性能は低下する。ここで、従来か
ら、水輸送用被覆鋼管の被覆に用いられているポリウレ
タンは、硬さ(デュロメータ硬度)が 60HDD程度、伸び
70%程度の材料である。
【0014】本発明では、図1に示すように、鋼管部2
の外面に防食層としての防食被覆部3を設け、更にその
外面に耐磨耗層としての保護被覆部4を設けることを特
徴としている。ここで、防食被覆部3は、従来からのポ
リウレタン被覆を好適に適用することができ、その厚さ
も防食上の観点のみから考えることができ、必要最低限
の厚さとして、0.3mm 厚程度とすれば十分である。但
し、 経年劣化の影響等を考慮した安全率を見込み、0.5
〜 1.0mm程度の厚さとすることを好適とする。
【0015】一方、保護被覆部4は、デュロメータ硬度
が150HDD以上であって耐磨耗性を有する硬質ポリウレタ
ン樹脂とすることを好適とする。なお、直押し推進工法
の適用等、さらに激しい条件にも対応するため、フィラ
ーを添加して混入することを好適とする。フィラーとし
ては、SiO2 、CaCO3 等の粉末、または、ステンレス
ファイバー等の採用を好適とする。また、保護被覆部4
の厚さは、経済性等を考慮して1mm程度とすることを好
適とする。
【0016】なお、土中へ埋設した埋設管に発生するた
わみは、通常5%以内であることから、保護被覆部4の
ポリウレタンの所要伸びがこの値を上回る性能を確保す
るようにポリオール化合物の分子量を制御するものとす
る。
【0017】
【実施例】実施例として、本発明の水輸送用二層被覆鋼
管を、直押し推進法で推進して埋設する場合について検
討する。地中への圧入推進埋設を模擬する試験機(図6
参照)を用いて保護被覆部の耐磨耗性を検証した。
【0018】この試験機11は、内部に土礫12を充填し、
土圧に相当する荷重を上載荷重14として載荷した状態と
したものである。そして、供試体10を推進ジャッキ13で
押圧して試験機11内に圧入挿通することで地中への推進
を模擬する装置である。ここで、図6では、上載荷重14
として 2.5tを載荷しているが、これは、単純土被りの
状態で4〜5m深さの地中に相当する。
【0019】本発明の水輸送用二層被覆鋼管と従来の水
輸送用被覆鋼管をこの試験機に挿通し、推進工法を適用
した場合の両者の耐磨耗性を比較した。本発明例の硬質
ポリウレタン樹脂としては、分子量80、デュロメータ硬
度155HDDのものを用いた。比較結果を表2に示す。ま
た、本発明の水輸送用二層被覆鋼管についての等価推進
長(試験機への挿通長を実際の地中での推進長に換算し
た値)と保護被覆層の累積磨耗量の関係を図7に示す。
【0020】
【表2】
【0021】従来の水輸送用被覆鋼管は、耐磨耗性から
見ていずれも推進工法には適さないことは明らかであ
る。一方、本発明の水輸送用二層被覆鋼管では、十分の
耐磨耗性を有しており、特に、保護被覆層にフィラーを
添加することで、耐磨耗性を飛躍的に向上できることが
わかる。以上の試験は、直押し推進工法の適用を想定し
た試験であるが、この試験結果から、通常の埋設工事に
おいて、礫質土を埋め戻す際の被覆の耐磨耗性について
も本発明の水輸送用二層被覆鋼管が十分の性能を有して
いることは明らかなことである。
【0022】次に、本発明の水輸送用二層被覆鋼管(保
護被覆層は1mm厚さの硬質ポリウレタンとし、フィラー
は添加せず。)を用いて、全長 200mに渡る弧状推進工
法での試験施工を実施した。また、比較のため、従来の
水輸送用被覆鋼管(被覆厚2mmのポリエチレン被覆鋼
管)でも同様の試験施工を実施した。その結果、本発明
の水輸送用二層被覆鋼管では、表面層の疵は最大でも0.
3mm深さであり、十分の耐磨耗性を有していることを確
認した。一方、従来の水輸送用被覆鋼管では、鋼管表面
にまで達する深い疵が多数確認された。
【0023】
【発明の効果】本発明の水輸送用二層被覆鋼管を用いる
ことで、礫質土の埋め戻しや、礫質層での推進工法の適
用等の悪条件下での施工においても十分の耐久性と防食
性能を確保できることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の水輸送用二層被覆鋼管を示す模式断面
図である。
【図2】従来の被覆鋼管の一例を示す模式断面図であ
る。
【図3】従来の被覆鋼管の他の例を示す模式断面図であ
る。
【図4】鋼管被覆材料の特性を例示するグラフである。
【図5】ポリオール化合物の特性を数直線上に例示する
模式図である。
【図6】被覆鋼管の地中推進を模擬する試験機の模式図
である。
【図7】図6に示す試験機における等価推進長と累積磨
耗量の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 (本発明の)二層被覆鋼管 1a、1b (従来の)被覆鋼管 2 鋼管部 3 防食被覆部 4 保護被覆部 5a プライマー層 5b 接着/粘着層 6a ポリウレタン被覆層 6b ポリエチレン被覆層 10 供試管(鋼管) 11 (地中推進模擬用)試験機 12 土礫 13 推進ジャッキ 14 上載荷重
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H111 AA01 BA03 BA15 CA52 CB04 CB08 DA26 DB03 DB05 DB16 4F100 AA08C AA20C AB03A AK51B AK51C BA03 BA07 CA23C DA11 DA11A GB07 JB02B JB02C JK09 JK09C JL05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地中に埋設し、あるいは、地中に推進し
    て埋設して水輸送用配管とする水輸送用二層被覆鋼管で
    あって、鋼管部と、該鋼管部の外面を被覆し、防食の用
    に供するポリオール化合物からなる防食被覆部と、該防
    食被覆部の外面を更に被覆し、デュロメータ硬度が150H
    DD以上であって耐磨耗性を有するポリオール化合物から
    なる保護被覆部と、からなることを特徴とする水輸送用
    二層被覆鋼管。
  2. 【請求項2】 前記保護被覆部に、フィラーを添加して
    なることを特徴とする請求項1に記載の水輸送用二層被
    覆鋼管。
  3. 【請求項3】 前記フィラーが、SiO2 および/または
    CaCO3 であることを特徴とする請求項2に記載の水輸
    送用二層被覆鋼管。
  4. 【請求項4】 前記ポリオール化合物がポリウレタンで
    あって、前記防食被覆部がポリウレタン樹脂からなり、
    前記保護被覆部が硬質ポリウレタン樹脂からなることを
    特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の水輸送用二
    層被覆鋼管。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2700499A1 (de) 2012-08-24 2014-02-26 Salzgitter Mannesmann Line Pipe Gmbh Kunststoffummantelte Rohrleitung aus Stahl
CN105003757A (zh) * 2015-08-13 2015-10-28 东南大学 一种埋地钢管
JP2017165024A (ja) * 2016-03-17 2017-09-21 新日鐵住金株式会社 多層ポリウレタン被覆鋼材
DE102018132949A1 (de) 2018-12-19 2020-06-25 Mannesmann Line Pipe Gmbh Rohr aus Stahl mit einer Kunststoffummantelung als Schutzschicht gegen mechanische Beschädigungen, Herstellverfahren hierzu und Rohrleitung hieraus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2700499A1 (de) 2012-08-24 2014-02-26 Salzgitter Mannesmann Line Pipe Gmbh Kunststoffummantelte Rohrleitung aus Stahl
DE102012017223A1 (de) 2012-08-24 2014-02-27 Salzgitter Mannesmann Line Pipe Gmbh Kunststoffummantelte Rohrleitung aus Stahl
CN105003757A (zh) * 2015-08-13 2015-10-28 东南大学 一种埋地钢管
JP2017165024A (ja) * 2016-03-17 2017-09-21 新日鐵住金株式会社 多層ポリウレタン被覆鋼材
DE102018132949A1 (de) 2018-12-19 2020-06-25 Mannesmann Line Pipe Gmbh Rohr aus Stahl mit einer Kunststoffummantelung als Schutzschicht gegen mechanische Beschädigungen, Herstellverfahren hierzu und Rohrleitung hieraus

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