JP2020179507A - 更生帯材 - Google Patents

Abstract

【課題】曲率を与えても補強鋼材の配置部分が変形しにくい螺旋管状更生管用の更生帯材を提供する。【解決手段】既設管状体１の内周に沿う螺旋管状の更生管２となる更生帯材３は、一定断面を有して帯長方向へ延びる合成樹脂からなる帯本体１０と、丸断面を有して帯長方向へ延びる棒状鋼材２０を含む。帯本体１０の一側部には鋼材保持部３０が一体に形成されている。鋼材保持部３０には鋼材収容孔３１が帯長方向へ延びるように形成されている。棒状鋼材２０が鋼材収容孔に収容されている。【選択図】図１

Description

本発明は、既設の下水道管やトンネルなどの管状体の内周に沿う螺旋管状の更生管となる更生帯材に関し、特に合成樹脂製の帯本体と補強鋼材とを含む更生帯材に関する。

老朽化した下水道管などの既設管の内周に螺旋管状の更生管をライニングして更生する工法は公知である。螺旋管状の更生管は、一定断面を有して長く延びる更生帯材によって構成されている。更生帯材が螺旋状に巻回され、かつ該更生帯材の一周違いに隣接する縁部どうしが接合される。
例えば、特許文献１、２に記載の更生帯材は、合成樹脂からなる帯本体の縦リブ内に補強鋼材として平帯状の鋼板が埋め込まれている。

特表２００５−５２８２４３号公報 国際公開２０１６／１７５２４３（図４）

縦リブに鋼板を埋め込んだ更生帯材は、製管などのために曲率を与えると縦リブが倒れ易かった。
本発明は、かかる事情に鑑み、曲率を与えても補強鋼材の配置部分が変形しにくい螺旋管状更生管用の更生帯材を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、既設管状体の内周に沿う螺旋管状の更生管となる更生帯材であって、
一定断面を有して帯長方向へ延びる合成樹脂からなる帯本体と、
前記帯長方向へ延びる棒状鋼材と、
を備え、前記帯本体の一側部には鋼材保持部が一体に形成され、かつ前記鋼材保持部には鋼材収容孔が前記帯長方向へ延びるように形成され、前記棒状鋼材が前記鋼材収容孔に収容されていることを特徴とする。

前記棒状鋼材を保持させた鋼材保持部は、少なくとも棒状鋼材の直径以上の幅を有しているから、曲率を与えても倒れにくい。
棒状鋼材としては、異形鉄筋、丸鋼、棒鋼などの市販の汎用棒状鋼材を用いることで、材料費を削減できる。
帯本体の樹脂材質としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンなどが挙げられ、好ましくはポリ塩化ビニルである。
棒状鋼材は地震時等における発生応力が許容応力を下回るように設計しやすく有利である。
さらに、当該更生帯材は、更生管だけで強度を確保する自立管に好適である。

前記鋼材保持部には鋼材受入口が前記鋼材収容孔に沿って延びるように形成され、前記鋼材受入口が、前記鋼材保持部の外側面に開口されるとともに前記鋼材収容孔に連なっていることが好ましい。
これによって、棒状鋼材を帯本体と並行させて側方から鋼材受入口を通して鋼材収容孔に収容できる。

前記鋼材受入口が、充填材によって塞がれていることが好ましい。
好ましくは、棒状鋼材を鋼材受入口から鋼材収容孔へ収容した後、鋼材受入口に充填材を充填することで鋼材受入口を塞ぐ。充填材は、棒状鋼材における鋼材受入口に臨む部分に被さる。これによって、棒状鋼材の全周を鋼材保持部及び充填材によって完全に包み込むことができる。したがって、棒状鋼材の腐食を防止でき、耐久性が向上される。好ましくは、充填材の樹脂材料は、帯本体の樹脂材料と同じものを用いる。
棒状鋼材の表面をエポキシ樹脂、ポリ塩化ビニル等の被覆樹脂層で被覆したり、亜鉛メッキなどの防蝕処理を施したりしてもよい。

前記鋼材受入口が、前記鋼材収容孔との連通口部から前記外側面へ向かって拡幅されていることが好ましい。
これによって、棒状鋼材を、鋼材受入口を通して鋼材収容孔に嵌め込み易くなる。かつ充填材を鋼材受入口に安定的に充填できる。しかも、充填材と鋼材保持部との接触面積を大きくでき、付着強度を確保できる。

前記鋼材受入口における前記鋼材収容孔との連通口部の幅が前記鋼材収容孔の幅より小さく、前記鋼材保持部における前記連通口部を挟んで両側部分が、前記棒状鋼材の抜けを阻止する一対の抜け止め部を構成していることが好ましい。
一対の抜け止め部が棒状鋼材に被さることで、棒状鋼材が鋼材収容孔から鋼材受入口を通して抜け出るのを阻止できる。

本発明に係る螺旋管状更生管用の更生帯材によれば、鋼材保持部すなわち補強鋼材配置部分が曲率を与えても殆ど変形しないようにできる。

図１は、本発明の一実施形態に係る更生帯材を示し、図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う、前記更生帯材の平面図である。 図３（ａ）〜（ｂ）は、前記更生帯材の組み立て過程を順次示す断面図である。 図４（ａ）は、前記更生部材からなる更生管を含む更生済みの既設管状体の断面図である。 図４（ｂ）は、同図（ａ）の円部ＩＶｂの拡大断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図４（ａ）に示すように、老朽化した既設管状体１の内周に沿って更生管２がライニングされることで、既設管状体１が更生されている。既設管状体１としては、下水道管、農業用水管、工業用水管、上水道管、発電用導水管、トンネルなどが挙げられる。更生管２は、更生帯材３によって構成され、螺旋管状になっている。図４（ｂ）に示すように、更生帯材３が既設管状体１の内周に沿って螺旋状に巻回され、更生管２に製管されている。
更生管２は、単独で強度を担う自立管を構成している。
既設管状体１の内周と更生管２との間には、モルタルなどの裏込め材が充填されていてもよい。

図１及び図２に示すように、更生帯材３は、帯本体１０と、補強鋼材としての棒状鋼材２０を含む。帯本体１０は、一定断面を有して、図１の紙面と直交する帯長方向へ長く延びている。

詳しくは、帯本体１０は、平帯状の主帯部１１と、幅方向（図１において左右）の一端側の凹溝状の第１嵌合部１３と、他端側の凸条状の第２嵌合部１４と、裏側（図１において上側）へ真っ直ぐ突出するリブ１５，１６，１６Ａと、斜めに突出するサブロック片１７と、中央の鋼材保持部３０を一体に有している。
帯本体１０の材質は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂である。好ましくは、帯本体１０は、硬質ポリ塩化ビニルによって構成されている。
第２嵌合部１４とその近くのリブ１６Ａとの間にはシール材１８が設けられている。

図４（ｂ）に示すように、主帯部１１の平坦な表側面１１ａは、更生管２の内周面を構成する。主帯部１１の裏側面１１ｂは、更生管２の外周へ向けられる。更生管２において、螺旋状に巻回された更生帯材３の一周違いに隣接する嵌合部１３，１４どうしが接合され、かつＴ字断面のリブ１６Ａの先端部にサブロック片１７の先端部が係止されている。
なお、図に示す帯本体１０の断面形状は例示であり、本発明はこれに限られない。

図１に示すように、主帯部１１の裏側面１１ｂすなわち帯本体１０の裏側部（一側部）における２つのリブ１６の間に、鋼材保持部３０が配置されている。図１及び図２に示すように、鋼材保持部３０は、帯本体１０と一体をなして裏側面１１ｂから突出されるとともに、帯本体１０に沿って帯長方向へ延びている。

図１に示すように、鋼材保持部３０の外見の断面形状は、概略四角形状になっている。かつ鋼材保持部３０の断面の中央部に鋼材収容孔３１が形成されている。鋼材保持孔３１は、断面円形に形成され、鋼材保持部３０に沿って帯長方向（図１の紙面直交方向）へ延びている。好ましくは、鋼材保持部３０の主帯部１１からの高さは、リブ１６の高さより小さい。

鋼材収容孔３１に棒状鋼材２０が収容されている。棒状鋼材２０は、丸断面（概略円形の断面）に形成されて、帯本体１０の帯長方向（図１の紙面直交方向）に沿って延びている。棒状鋼材２０としては、丸鋼、異形鉄筋、棒鋼等の好ましくは市販の汎用棒状鋼材が用いられている。より好ましくは、棒状鋼材２０として、市販の汎用棒状鋼材の中でも長尺のコイル鉄筋が用いられている。棒状鋼材２０の直径は、鋼材収容孔３１の内直径より僅かに小さく、好ましくはリブ１６の高さより小さい。言い換えると、鋼材保持部３０は、少なくとも棒状鋼材２０の直径以上の幅を有している。
棒状鋼材２０の直径は、所要強度に応じて設定される。

図１に示すように、鋼材保持部３０における裏側（図１において上側）を向く外側面３０ｂには、鋼材受入口３２が形成されている。鋼材受入口３２は、鋼材収容孔３１に沿って帯長方向（図１の紙面直交方向）へ延びている。かつ鋼材受入口３２は、外側面３０ｂに開口されるとともに鋼材収容孔３１に連なっている。
鋼材受入口３２は、鋼材収容孔３１との連通口部３２ｃから外側面３０ｂへ向かって拡幅されている。鋼材受入口３２における連通口部３２ｃを挟んで両側面は、互いに相手側へ向かって鋼材収容孔３１側へ傾く傾斜面３２ａとなっている。

鋼材受入口３２における少なくとも連通口部３２ｃの幅は、鋼材収容孔３１の幅（直径）より小さい。鋼材保持部３０における連通口部３２ｃを挟んで両側部分は、一対の抜け止め部３４を構成している。抜け止め部３４の断面は、互いに相手側へ向かって先細に形成されている。抜け止め部３４によって、棒状鋼材２０が鋼材収容孔３１から鋼材受入口３２を通って抜け出るのが阻止されている。

さらに、鋼材受入口３２が、充填材３５によって塞がれている。充填材３５の樹脂材料は、好ましくは帯本体１０の樹脂材料（ポリ塩化ビニル）と同じであるが、帯本体１０とは異なる樹脂材料であってもよい。
充填材３５は、鋼材受入口３２に充填されるとともに、棒状鋼材２０における鋼材受入口３２に臨む部分に被さっている。さらに、充填材３５の一部が、鋼材収容孔３１の内周面と棒状鋼材２０との間の環状隙間に入り込んでいてもよい。

更生帯材３を製造する際は、帯本体１０を押出成形するとともに、図３（ａ）に示すように、棒状鋼材２０を帯本体１０と並行させて帯本体１０の裏側（側方）から鋼材受入口３２に添える。鋼材受入口３２が外側面３０ｂへ向かって拡幅されているために、棒状鋼材２０を鋼材受入口３２に容易に位置合わせでき、かつ鋼材受入口３２に安定的に添えることができる（図３（ａ）の二点鎖線）。さらに、棒状鋼材２０を鋼材収容孔３１へ向けて押し込む。これによって、抜け止め部３４が弾性変形され、棒状鋼材２０が鋼材受入口３２を通して鋼材収容孔３１に収容される（図３（ｂ））。
棒状鋼材２０が鋼材収容孔３１に収容された後は、一対の抜け止め部３４が棒状鋼材２０に被さることで、棒状鋼材２０が鋼材収容孔３１から鋼材受入口３２を通して抜け出るのを阻止できる。

図１に示すように、続いて、鋼材受入口３２に充填材３５を充填する。鋼材受入口３２が外側面３０ｂへ向かって拡幅されているために、充填材３５を鋼材受入口３２に確実かつ安定的に充填できる。かつ充填材３５と鋼材保持部３０との接触面積を大きくでき、付着強度を確保できる。
充填材３５によって鋼材受入口３２が塞がれる。これによって、棒状鋼材２０の全周を、鋼材保持部３０及び充填材３５によって完全に包み込むことができる。したがって、棒状鋼材２０の腐食を防止でき、耐久性が向上される。ひいては、自立管からなる更生管３の耐久性能を確保できる。

更生帯材３によれば、補強材として市販の丸鋼、異形鉄筋、棒鋼等の汎用の棒状鋼材を用いることができる。これによって、材料費を削減できる。
棒状鋼材２０は地震時等における発生応力が許容応力を下回るように設計しやすく有利である。

詳細な図示は省略するが、更生帯材３は、製造後、ドラムに巻取られて保管、搬送される。既設管状体１（図４）の更生現場においては、巻き癖を付与されて既設管状体１へ導入されて、螺旋管状の更生管２に製管される。ドラムへの巻取り、巻き癖付与、製管などの操作によって更生帯材３には曲率が付与される。一方、棒状鋼材２０を保持させた鋼材保持部３０は、少なくとも棒状鋼材２０の直径以上の幅を有しているから、前記の曲率付与によって倒れるように変形することがない。したがって、棒状鋼材２０を安定的に保持でき、更生管３の所要強度を確保できる。

本発明は、前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、棒状鋼材２０の丸断面（概略円形の断面）は、真円の断面に限らず、円形断面の一部が直線状であったり凸になっていたり凹んでいたりしてもよく、楕円状の断面であってもよい。棒状鋼材２０の断面は、半丸や四角形または三角形などの多角形であってもよい。
棒状鋼材２０の耐久性を更に高めるため、棒状鋼材の表面をエポキシ樹脂、ポリ塩化ビニル等の被覆樹脂層で被覆したり、亜鉛メッキを施したりしてもよい。
更生帯材３における棒状鋼材２０の数は１つに限らず２本以上であってもよい。

本発明は、例えば老朽化した下水道管の更生技術に適用できる。

１ 既設管状体
２ 更生管
３ 更生帯材
１０ 帯本体
２０ 棒状鋼材（補強鋼材）
３０ 鋼材保持部
３０ｂ 外側面
３１ 鋼材収容孔
３２ 鋼材受入口
３２ｃ 連通口部
３２ａ 傾斜面
３４ 抜け止め部
３５ 充填材

Claims (5)

1. 既設管状体の内周に沿う螺旋管状の更生管となる更生帯材であって、
   一定断面を有して帯長方向へ延びる合成樹脂からなる帯本体と、
   前記帯長方向へ延びる棒状鋼材と、
   を備え、前記帯本体の一側部には鋼材保持部が一体に形成され、かつ前記鋼材保持部には鋼材収容孔が前記帯長方向へ延びるように形成され、前記棒状鋼材が前記鋼材収容孔に収容されていることを特徴とする更生帯材。
2. 前記鋼材保持部には鋼材受入口が前記鋼材収容孔に沿って延びるように形成され、前記鋼材受入口が、前記鋼材保持部の外側面に開口されるとともに前記鋼材収容孔に連なっていることを特徴とする請求項１に記載の更生帯材。
3. 前記鋼材受入口が、充填材によって塞がれていることを特徴とする請求項２に記載の更生帯材。
4. 前記鋼材受入口が、前記鋼材収容孔との連通口部から前記外側面へ向かって拡幅されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の更生帯材。
5. 前記鋼材受入口における前記鋼材収容孔との連通口部の幅が前記鋼材収容孔の幅より小さく、
   前記鋼材保持部における前記連通口部を挟んで両側部分が、前記棒状鋼材の抜けを阻止する一対の抜け止め部を構成していることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の更生帯材。

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