JP2020131481A - Method for manufacturing reinforced band material of spiral tube band member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、螺旋管となる帯状部材における補強帯材を製造する方法に関し、特に老朽化した既設の埋設管の内周にライニングされて更生管となる螺旋管用の帯状部材における補強帯材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a reinforcing band material in a band-shaped member to be a spiral pipe, and particularly to manufacture a reinforcing band material in a band-shaped member for a spiral pipe to be a rehabilitated pipe lined on the inner circumference of an existing aging buried pipe. Regarding the method.
老朽化した下水道管等の既設埋設管の内周面に帯状部材を螺旋状にライニングして更生する方法は公知である(特許文献1等参照)。例えば特許文献1に記載の帯状部材は、ポリ塩化ビニル(PVC)などの合成樹脂製の主帯材と、その裏側部(螺旋管状に成形されたとき外周側を向く側部)に付設された補強帯材とを備えている。補強帯材は、鋼製の帯板を主材とし、その表面全体が高耐久化のために樹脂層で覆われている。該補強帯材が、例えば概略W字形状の所定断面形状に成形されている。 A method of spirally lining a band-shaped member on the inner peripheral surface of an existing buried pipe such as an aged sewer pipe to rehabilitate it is known (see Patent Document 1 and the like). For example, the strip-shaped member described in Patent Document 1 is attached to a main strip made of synthetic resin such as polyvinyl chloride (PVC) and a back side portion thereof (a side portion facing the outer peripheral side when molded into a spiral tubular shape). It is equipped with a reinforcing band material. The main material of the reinforcing strip is a steel strip, and the entire surface thereof is covered with a resin layer for high durability. The reinforcing strip is formed into, for example, a substantially W-shaped predetermined cross-sectional shape.
補強帯材の製造方法としては、例えば主材の鋼製帯板の表面全体(両側面及び両端面)に樹脂を共押出しよって被覆した後、ロールフォーミング等の曲げ成形によって所定の断面形状を付与する。前記曲げ成形時には、曲げ部の凸となる面側の樹脂層が伸ばされて薄肉になる。このため、所要の樹脂厚さを確保できないことが考えられる。対策として、補強帯材の表面全体の樹脂層の厚さを大きくした場合、樹脂層の材料費が嵩むうえに、補強帯材の厚さが全体的に増すためにロールフォーミングによる曲げ成形性が悪化するおそれがある。更には螺旋管に製管する際の施工性が悪化することも考えられる。
本発明は、かかる事情に鑑み、螺旋管用帯状部材の補強帯材を曲げ成形した際に曲げ部の凸となる面側における樹脂層の所要厚さを、樹脂材料費上昇、曲げ成形性悪化、製管施工性悪化などを招くことなく確保できるようにすることを目的とする。
As a method for manufacturing the reinforcing strip, for example, the entire surface (both sides and both ends) of the main steel strip is covered with resin by co-extrusion, and then a predetermined cross-sectional shape is given by bending molding such as roll forming. To do. During the bending molding, the resin layer on the convex surface side of the bent portion is stretched to become thin. Therefore, it is conceivable that the required resin thickness cannot be secured. As a countermeasure, if the thickness of the resin layer on the entire surface of the reinforcing strip is increased, the material cost of the resin layer will increase and the thickness of the reinforcing strip will increase as a whole, resulting in bending formability by roll forming. It may get worse. Further, it is conceivable that the workability when manufacturing a spiral pipe is deteriorated.
In view of such circumstances, the present invention determines the required thickness of the resin layer on the convex surface side of the bent portion when the reinforcing strip member of the spiral pipe strip-shaped member is bent-molded, which increases the resin material cost and deteriorates the bend-formability. The purpose is to ensure that the pipe-making workability is not deteriorated.
前記課題を解決するため、本発明は、 螺旋管となるべき帯状部材における合成樹脂製の主帯材に付設される所定断面形状の補強帯材を製造する方法であって、
金属製の帯板の表面に樹脂層を被覆する被覆工程と、
前記被覆後の帯板の曲げ予定部を曲げることによって前記補強帯材を成形する曲げ成形工程と、を含み、
前記被覆工程において、前記曲げ予定部の凸となる面部分における前記樹脂層の厚さを、前記帯板の前記凸となる面部分と同じ面側の平坦に保持される面部分における前記樹脂層の厚さより大きくすることを特徴とする。
前記曲げ成形工程によって、前記凸となる面部分上の樹脂層が幅方向に伸ばされ厚さが小さくなる。該凸となる面部分上の樹脂層は被覆工程において厚肉に形成されているから、曲げ成形によって厚さが小さくなっても、所要厚さが確保される。前記凸となる面部分以外の部分の樹脂層は薄肉にすることで、樹脂材料費の上昇等が抑えられる。
前記凸となる面部分における前記樹脂層の厚さが、前記平坦に保持される面部分における前記樹脂層の厚さの1.1倍〜2倍であることが好ましい。
In order to solve the above problems, the present invention is a method for manufacturing a reinforcing strip having a predetermined cross-sectional shape to be attached to a main strip made of synthetic resin in a strip member to be a spiral tube.
A coating process that coats the surface of a metal strip with a resin layer,
Including a bending forming step of forming the reinforcing strip material by bending a bending portion of the strip after coating.
In the coating step, the thickness of the resin layer on the convex surface portion of the planned bending portion is held flat on the same surface side as the convex surface portion of the strip. It is characterized by making it larger than the thickness of.
By the bending molding step, the resin layer on the convex surface portion is stretched in the width direction and the thickness is reduced. Since the resin layer on the convex surface portion is formed thick in the coating step, the required thickness is secured even if the thickness is reduced by bending molding. By thinning the resin layer in the portion other than the convex surface portion, an increase in resin material cost and the like can be suppressed.
The thickness of the resin layer in the convex surface portion is preferably 1.1 to 2 times the thickness of the resin layer in the surface portion held flat.
本発明によれば、螺旋管用帯状部材の補強帯材を曲げ成形した際に曲げ部の凸となる面側における樹脂層の所要厚さを確保できる。かつ樹脂材料費上昇、曲げ成形性悪化、製管施工性悪化などを回避できる。 According to the present invention, it is possible to secure the required thickness of the resin layer on the surface side where the bent portion becomes convex when the reinforcing strip material of the spiral pipe strip-shaped member is bent and molded. Moreover, it is possible to avoid an increase in resin material cost, deterioration in bending moldability, deterioration in pipe making workability, and the like.
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図1は、本実施形態に係る帯状部材3を示したものである。帯状部材3は、一定断面形状を有して、図1の紙面と直交する方向へ長尺状に延びている。
図2に示すように、帯状部材3は、老朽化した既設の埋設管1の更生に用いられる。更生対象の埋設管1は例えば下水道管である。なお、埋設管1は、下水道管に限られず、上水道管、農業用水管、水力発電用導水管、ガス管等であってもよい。帯状部材3が、埋設管1の内周に沿って螺旋状にライニングされることによって更生管2(螺旋管)となる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a strip-
As shown in FIG. 2, the strip-
図1に示すように、帯状部材3は、主帯材10と、補強帯材20を含む。主帯材10の材質は、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂である。主帯材10は、前記合成樹脂の押出成形によって一定断面に形成されている。
図2に示すように、帯状部材3からなる螺旋管状の更生管2においては、螺旋状に巻回された主帯材10の両側縁の一周違いに隣接する嵌合部13,14どうしが凹凸嵌合されている。
As shown in FIG. 1, the band-
As shown in FIG. 2, in the spiral
図1に示すように、主帯材10の裏側部(螺旋管2に製管されたとき外周側(図2の上側)を向く側部)に補強帯材20が付設されている。補強帯材20は、所定の断面形状に形成され、主帯材10と平行に図1の紙面直交方向へ延びている。
As shown in FIG. 1, a
図6に示すように、例えば補強帯材20は、天板部21と、一対の側板部22と、一対の底板部23と、一対の斜板部24を有している。一対の底板部23が主帯材10の裏側面にそれぞれ宛がわれている。これら底板部23の互いに反対側を向く端部からそれぞれ斜板部24が斜め外側へ向けて突出されている。各斜板部24の端部が、主帯材10の係止部15,16に係止されている。一対の底板部23の互いに向き合う端部から裏側へ側板部22がそれぞれ立ち上がっている。一対の側板部22の裏側への突出端部どうし間に天板部21が架け渡されている。
As shown in FIG. 6, for example, the
天板部21と各側板部22との間には、裏側(図6において上方)から見て山折りにほぼ90°曲げられた山折り曲げ部25が形成されている。
側板部22と底板部23の間には、裏側から見て谷折りにほぼ90°曲げられた谷折り曲げ部26が形成されている。
底板部23と斜板部24との間には、裏側から見て谷折りに90°より小さい角度曲げられた谷折り曲げ部27が形成されている。
補強帯材20における前記曲げ部25,26,27を除く部分は、平坦部28となっている。
Between the
Between the
Between the
The portion of the reinforcing
図6に示すように、補強帯材20は、主材である帯板29と、樹脂層30を含む。帯板29は、スチール(金属)によって構成されている。帯板29の厚さは、好ましくは0.5mm〜2mm程度、より好ましくは0.8mm〜1.6mm程度である。図7に示すように、各曲げ部25,26,27における帯板29の肉厚中心(図7の一点鎖線)の曲率半径R25,R26,R27は、それぞれ最小でも1mm程度が好ましい。
As shown in FIG. 6, the
図6に示すように、帯板29の表面全体(両側面29a,29b及び両端面29e)が樹脂層30によって被覆されている。樹脂層30は、伸び率20%以上の樹脂によって構成されている。かかる樹脂としては、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP)が挙げられる。特にPPからなる樹脂層30には、オレフィン系熱可塑性エラストマーが添加されていることが好ましい。これによって、伸び率を変えることができる。
樹脂層30が、変性ポリエチレン、変性ポリプロピレンなどの接着性の変性ポリオレフィンを含んでいてもよい。変性ポリオレフィンとしては、例えば三井化学株式会社製アドマー(登録商標)が挙げられる。
As shown in FIG. 6, the entire surface of the strip 29 (both
The
図6に示すように、樹脂層30は、外側層部31と内側層部32を含む。外側層部31は、帯板29における裏側を向く外側面29aに被さっている。内側層部32は、帯板29における主帯材10側を向く内側面29bに被さっている。
詳しくは、図7に示すように、外側層部31は、平坦部28における外側面29aに被さる外側平坦層部分38aと、山折り曲げ部25の凸面部分25aに被さる山折り凸面層部分35aと、谷折り曲げ部26,27の凹面部分26a,27aにそれぞれ被さる谷折り凹面層部分36a,37aを含む。
As shown in FIG. 6, the
Specifically, as shown in FIG. 7, the
内側層部32は、平坦部28における内側面29bに被さる内側平坦層部分38bと、山折り曲げ部25の凹面部分25bに被さる山折り凹面層部分35bと、谷折り曲げ部26,27の凸面部分26b,27bにそれぞれ被さる谷折り凸面層部分36b,37bを含む。
The
外側層部31の厚さは、内側層部32の厚さより大きい。好ましくは、外側層部31の所要厚さは、傷しろの確保と腐食防止機能のために1.0mm〜1.5mm程度である。外側層部31における平坦層部分38a及び凹面層部分36a,37aはもちろんのこと、凸面層部分35aにおいても、前記所要厚さが満たされている。
内側層部32の所要厚さは、腐食防止機能を考慮すると、好ましくは0.5mm程度以上、外側層部31の厚さ以下である。内側層部32における平坦層部分38b及び凹面層部分35bはもちろんのこと、凸面層部分36b,37bにおいても、前記所要厚さが満たされている。
The thickness of the
The required thickness of the
補強帯材20は、次のようにして作製される。
<鋼製帯板29X>
図3に示すように、帯板29となるべき鋼製帯板29X(ブランク)をロール状の帯板巻回体41から繰り出す。図5(a)に示すように、この段階の帯板29Xの断面は平坦である。帯板29Xには、山折り曲げ部25となるべき山折り曲げ予定部25x、及び谷折り曲げ部25,26,27となるべき谷折り曲げ予定部26x,27xが設定されている。帯板29Xにおける曲げ予定部25x,26x,27xを除く部分は、平坦部28となるべき非曲げ予定部28xである。非曲げ予定部28xは、平坦面に保持される外側平坦面部分28xa及び内側平坦面部分28xbを含む。
The reinforcing
<
As shown in FIG. 3, the
<被覆工程>
図3に示すように、前記帯板29Xが、補強帯材製造装置40の共押出機からなる被覆処理部42に導入される。被覆処理部42においては樹脂層30の原料樹脂30xが供給され、共押出成形によって帯板29Xの表面29b,29a,29e全体に樹脂層30が被覆される(図5(b))。
帯板29Xの外側面29aには、外側層部31が被覆される。内側面29bには、内側層部32が被覆される。
<Coating process>
As shown in FIG. 3, the
The
図4に示すように、被覆処理部42の押出成形金型43における外側層部31用の型面43aには、山折り凸面層部分35aに対応する箇所に凹部45が形成されている。押出成形金型43における内側層部32用の型面43bには、谷折り凸面層部分36b,37bに対応する箇所にそれぞれ凹部46,47が形成されている。
As shown in FIG. 4, a
これによって、図5(b)に示すように、被帯板29Xの曲げ予定部25x,26x,27xにおける凸となる面部分25xa,26xb,27xbの樹脂層30の厚さが、前記凸となる面部分25xa,26xb,27xbと同じ面29a,29b側の平坦に保持される面部分28xa,28xbにおける樹脂層30の厚さより大きくなる。すなわち、山折り曲げ予定部25xにおける凸面層部分35aの厚さが、外側平坦面部分28xaにおける平坦層部分38aの厚さより大きくなり、ひいては外側層部31の前記所要厚さより大きくなる。谷折り曲げ予定部26x,27xにおける凸面層部分36b,37bの厚さが、内側平坦面部分28xbにおける平坦層部分38bの厚さより大きくなり、ひいては内側層部32の前記所要厚さより大きくなる。
樹脂層30の全体を厚くするのではなく、後記曲げ成形により薄くなる凸面層部分35a,36b,37bだけを部分的に厚くすることによって、樹脂層30の樹脂材料費の上昇を抑えることができる。
被覆工程時における凸面層部分35a,36b,37bの厚さは、同一面側の平坦層部分38a,38bの厚さの1.1倍〜2倍程度が好ましく、1.5倍程度がより好ましい。例えば、平坦層部分38bの厚さが0.5mmの場合、被覆工程時における凸面層部分36b,37bの厚さは0.75mm程度が好適である。
As a result, as shown in FIG. 5B, the thickness of the
It is possible to suppress an increase in the resin material cost of the
The thickness of the
また、前記押出成形金型43における各凹部45,46,47の幅は、対応する凸面部分25a,26b,27bの周長と実質同じ大きさになるよう設定されている。これによって、凸面層部分35a,36b,37bの幅が、対応する凸面部分25a,26b,27bの周長と同程度になる。例えば凸面部分26bの設定曲率半径が3.7mmの場合、3.7×2π×(1/4)=約5.8mmの幅の凸面層部分36bが形成される。
Further, the widths of the
<曲げ成形工程>
図3に示すように、続いて、曲げ成形部44において、帯板29Xを折り曲げ加工することによって、所定形状の補強帯材20(図6)を成形する。好ましくは、曲げ成形部44は、多段(複数段)の成形ロールを含むロールフォーミング機によって構成されている。各段の成形ロールによって帯板29Xの曲げ予定部25x,26x,27xが少しずつ曲げられ、前記所定形状が付与されていく。多段のロールフォーミングによって徐々に変形されることにより座屈を防止できる。
凸面層部分35a,36b,37bだけが厚肉になり、凸面層部分35a,36b,37bを除く樹脂層30の大半部分は厚肉化されていないから、曲げ成形性が悪化するのを防止できる。
<Bending molding process>
As shown in FIG. 3, subsequently, in the
Since only the
曲げ成形に伴って、凸面部分25a,26b,27b上の凸面層部分35a,36b,37bが幅方向に伸ばされ厚さが小さくなる。一方、これら凸面層部分35a,36b,37bは被覆工程において厚肉に形成されているから、曲げ成形によって厚さが小さくなっても、所要厚さを確保することができる。好ましくは、被覆工程時の厚さ設定によって、山折り凸面層部分35aは、最終的に外側平坦層部分38aと同等の厚さになり、谷折り凸面層部分36b,37bは、最終的に内側平坦層部分38bと同等の厚さになる。
例えば、被覆工程時における平坦層部分38bの厚さが0.5mm、凸面層部分36b,37bの厚さが0.75mmであった場合、曲げ成形によって、平坦層部分38bの厚さは0.5mmのまま保持される一方、凸面層部分36b,37bの厚さは0.75mmから0.5mm程度まで薄くなる。
これによって、樹脂層30の全体の厚さを必要最低限の大きさにできる。
Along with the bending molding, the
For example, when the thickness of the
As a result, the overall thickness of the
このようにして、補強帯材20が作成される。補強帯材20によれば、樹脂層30によって鋼製の帯板19を保護でき、帯板29の腐食や損傷を防止できる。特に、曲げ成形により薄くなる凸面層部分35a,36b,37bの必要最低限の厚さを確保することによって、凸面部分25a,26b,27bの腐食や損傷を確実に防止することができる。
該補強帯材20を樹脂製の主帯材10に嵌め合わせることによって、帯状部材3が形成される。補強帯材20によって帯状部材3の強度を高めることができる。
該帯状部材3を既設管1の内周にライニングして更生管2を形成する。樹脂層30の厚さが全体的に必要最低限の大きさに抑えられているから、例えば製管機の駆動ローラの幅が制限を受けることがなく、帯状部材3の重量が増すこともなく、製管施工性を良好にできる。
樹脂層30によって補強帯材20の耐食性を高められているから、更生管2の耐久性を向上させることができる。補強帯材20によって更生管2に自立性を付与することで、既設管1と更生管2の間に裏込め材を注入しなくても済む。
In this way, the reinforcing
The strip-shaped
The strip-shaped
Since the corrosion resistance of the reinforcing
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、凸面層部分35a,36b,37bの厚さを、対応する曲げ部25,26,27の曲率に応じて調整してもよい。すなわち曲率が大きいほど厚さを大きくしてもよい。
凹面層部分35b,36a,37aについては曲げ成形時の幅方向への圧縮による増厚を考慮して、被覆工程時には凹面層部分35bは平坦層部分38bより薄くしてもよく、凹面層部分36a,37aは平坦層部分38aより薄くしてもよい。凹面層部分35b,36a,37aの厚さを、対応する曲げ部25,26,27の曲率が大きいほど薄くしてもよい。
樹脂層30が、複数の樹脂膜を積層した複層構造になっていてもよい。帯板29と接する樹脂膜には接着性を付与してもよい。
主帯材10及び補強帯材20の断面形状は実施形態のものに限られず種々の断面形状を適用できる。例えば、図8に示すように、補強帯材20BがW字状の断面形状であってもよい。補強帯材20Bにおいても、被覆工程において曲げ予定部の凸となる面部分における樹脂層(凸面層部分39a)の厚さを平坦に保持される面部分における樹脂層(平坦層部分39b)の厚さより大きくしておくことで、曲げ成形後の曲げ部20bの凸面部分における樹脂層(凸面層部分39a)の所要厚さを確保できる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the thickness of the
Regarding the
The
The cross-sectional shapes of the
本発明は、例えば下水道管などの埋設管の更生に適用できる。 The present invention can be applied to rehabilitation of buried pipes such as sewer pipes.
1 既設埋設管
2 更生管(螺旋管)
3 帯状部材
10 主帯材
20 補強帯材
20B 補強帯材
25 山折り曲げ部(曲げ部)
25x 山折り曲げ予定部(曲げ予定部)
25xa 凸となる面部分
26 谷折り曲げ部(曲げ部)
26x 谷折り曲げ予定部(曲げ予定部)
26xb 凸となる面部分
27 谷折り曲げ部(曲げ部)
27x 谷折り曲げ予定部(曲げ予定部)
27xb 凸となる面部分
28 平坦部
28x 非曲げ予定部
28xa,28xb 平坦面部分(平坦に保持される面部分)
29X 曲げ加工前の帯板
30 樹脂層
35a 山折り凸面層部分(凸となる面部分における樹脂層)
36b,37b 谷折り凸面層部分(凸となる面部分における樹脂層)
38a,38b 平坦層部分(平坦に保持される面部分における樹脂層)
1 Existing buried
3 Band-shaped
25x mountain bending planned part (bending planned part)
25xa
26x Valley Bending Scheduled Part (Bending Scheduled Part)
26xb
27x Valley Bending Scheduled Part (Bending Scheduled Part)
27xb
29X Strip plate before bending 30
36b, 37b Valley fold convex surface layer portion (resin layer in the convex surface portion)
38a, 38b Flat layer portion (resin layer in the surface portion held flat)
Claims (2)
金属製の帯板の表面に樹脂層を被覆する被覆工程と、
前記被覆後の帯板の曲げ予定部を曲げることによって前記補強帯材を成形する曲げ成形工程と、を含み、
前記被覆工程において、前記曲げ予定部の凸となる面部分における前記樹脂層の厚さを、前記帯板の前記凸となる面部分と同じ面側の平坦に保持される面部分における前記樹脂層の厚さより大きくすることを特徴とする帯状部材の補強帯材製造方法。 It is a method of manufacturing a reinforcing band material having a predetermined cross-sectional shape attached to a main band material made of synthetic resin in a band-shaped member to be a spiral tube.
A coating process that coats the surface of a metal strip with a resin layer,
Including a bending forming step of forming the reinforcing strip material by bending a bending portion of the strip after coating.
In the coating step, the thickness of the resin layer on the convex surface portion of the planned bending portion is held flat on the same surface side as the convex surface portion of the strip. A method for manufacturing a reinforcing strip material for a strip-shaped member, which is characterized in that the thickness is larger than the thickness of.
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