JP3078079B2 - 推進管用繊維強化樹脂複合管及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中に管路を形成する
ための各種工法のうち、特に推進工法における推進管と
して好適な繊維強化樹脂複合管（以下、単に複合管とい
う。）及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】推進工法は、立坑内に設置した推進機に
より定尺の推進管を順次互いの管端面同士を衝合させて
地中に横向きに推し進め管路を形成する工法であり、下
水道の構築などによく用いられている。

【０００３】この推進工法に用いられる推進管として
は、現在、複合管がこれまでのコンクリート管や鋳鉄管
に代わって多用されるようになってきている。

【０００４】図９は従来の複合管の製造工程を示し、ま
ず芯型（図示省略）に繊維強化樹脂層ａ，レジンモルタ
ル層ｂ、繊維強化樹脂層ｃの３層を順次フィラメントワ
インディングによって成形し（図９（ａ）参照）、管壁
の肉厚が全長にわたって一定の管を作る。次に、図９
（ｂ）及び図１０（図９（ｂ）のＡ部拡大図）に示すよ
うに、管端部における外周側の繊維強化樹脂層ｃ及びレ
ジンモルタル層ｂの一部を研削して管継手接続用の段部
ｄを形成する。続いて、図９（ｃ）及び図１１（図９
（ｃ）のＢ部拡大図）に示すように、この研削によって
露出したレジンモルタル層ｂの表面に再度繊維強化樹脂
層ｅを形成し、推進時に加わる荷重によって外周側の繊
維強化樹脂層ｃとレジンモルタル層ｂの境界部分に剥離
や亀裂が生じることがないよう、該露出部分を保護す
る。そして最後に、図９（ｄ）及び図１２（図９（ｄ）
のＣ部拡大図）に示すように、段部ｄに形成した繊維強
化樹脂層ｅの表面を再度研削してこの部分の外径を調整
し、全工程を終了する。このようにして製造された従来
の複合管は、その管端部の外周面に段部を有し、図１３
に示すように、推進工法においてこの段部ｄに外嵌され
る短筒状の管継手ｆによって後続のものと接続される。

【０００５】また、従来の複合管としては上記したもの
以外に、例えば実公平２−４３０８号公報に示されてい
る複合管が知られている。この複合管は、段部が形成さ
れる管端部が繊維強化樹脂層だけで構成されており、他
の部分は上記した複合管と同様、２つの繊維強化樹脂層
の間にレジンモルタル層を設けた３層構造となされたも
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記い
ずれの複合管も管端部の外周面に管継手接続用の段部を
研削加工により２次的に形成しているものであるから、
その分製造に要する時間及びコストが多くかかるといっ
た不都合があった。

【０００７】特に前者の複合管にあっては、管端部にお
いて繊維強化樹脂層の形成と研削とを交互に繰り返し行
うものであるから、上記した問題がより一層大きかっ
た。

【０００８】本発明は上記従来の問題に鑑みなされたも
のであって、一度に管本体部分と管継手接続用の段部と
を形成することができ、従来必要とされていた管端部に
おける研削加工を一切なくした推進管用繊維強化樹脂複
合管及びその製造方法を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る推進管用繊
維強化樹脂複合管は、管端部の内周壁に、短筒状の管継
手が嵌入される段部が形成され、該管端部も含めて管壁
全体が、２つの繊維強化樹脂層の間にレジンモルタル層
が存する３層構造となされたものである。

【００１０】また本発明に係る繊維強化樹脂複合管の製
造方法は、周方向に回転しつつ軸方向に移動する芯型に
前記管継手と同大の段部形成用スペーサを装着してから
該芯型に繊維強化樹脂層、レジンモルタル層、繊維強化
樹脂層の３層を順次巻回積層するとともに硬化させたの
ち、これを前記スペーサの軸方向中心部で切断し、次い
で該スペーサを抜去するものである。

【００１１】

【作用】管端部も含めて管壁全体が、２つの繊維強化樹
脂層の間にレジンモルタル層が存する３層構造となさ
れ、管の主体部分から段部にかけて内周側の繊維強化樹
脂層が一体となっているため、主体部分と段部との境界
部分における強度が高い。

【００１２】また、段部が管端部の内周壁に形成されて
おり、管同士の接続時に管継手がこの段部内に嵌入され
るから、管同士の接続部分の表面が平滑となり、外嵌さ
れる管継手により接続部分に凹凸が生じる従来の複合管
の場合（図１３参照）と比べて推進時の抵抗が小さい。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。

【００１４】本発明の複合管は、図１に示すように、管
端部１の内周壁に、短筒状の管継手８（図５参照）が嵌
入される段部２が形成され、該管端部１も含めて管壁３
全体が、２つの繊維強化樹脂層４，６の間にレジンモル
タル層５が存する３層構造となされたものである。

【００１５】上記繊維強化樹脂層４，６は、従来の複合
管と同様、例えばガラス繊維により強化された熱硬化性
樹脂からなるものである。

【００１６】上記段部２の深さ（管の軸方向に沿う長
さ）は、管継手８の長さの半分よりもやや長い寸法に設
定されている。また、段部２の最奥部２１は、図示のよ
うに内周壁面と直角である必要はなく、斜面又は曲面で
あってもよい。

【００１７】管端部１の肉厚は、管の長さや径などに応
じて推進時の荷重に耐えうる厚みに設定される。また、
管端面７は外周壁面と直角な平滑面となされている。

【００１８】次に、上記複合管の製造方法について図２
以下を参照して説明する。

【００１９】ここで使用される芯型９は、芯の外周面に
螺旋状に巻回された無端のスチールベルトが軸方向に移
動する方式のもので、軸方向に回転しつつスチールベル
トの幅分ずつ軸方向に移動する。

【００２０】まず、芯型９の外周面にセロファンやポリ
エステルフィルムなどの離型材１０を螺旋状に巻回し、
その上に段部形成用スペーサ１１を、製造しようとする
複合管の長さに応じた間隔で順次装着していく。

【００２１】段部形成用スペーサ１１は、図７に示すよ
うに、一対の割型１１ａ，１１ｂからなり、互いの係止
部１１ｃ，１１ｄを係合させることにより短筒状に一体
化されるものである。この段部形成用スペーサ１１の外
径は段部２における内径と等しくなされており、長さは
管継手８の長さよりわずかに長くなされている。また、
この段部形成用スペーサ１１の材料としては、例えば硬
質ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂等の軽量発泡
体、あるいはこのような有機質のもの以外に、ガラス、
モルタル等の発泡体など無機質の材料が用いられる。

【００２２】なお、段部形成用スペーサ１１の外形状
は、図２に示すように、外周縁部が直角となされたもの
である必要はなく、例えば、図８（ａ）乃至（ｃ）に示
すように、外周縁部が傾斜面又は曲面となされたもので
もよい。むしろ外周縁部が傾斜面又は曲面となされたス
ペーサの方が、内周側の繊維強化樹脂層４を芯型９から
スペーサにかけて一様に形成し易くなるので好ましい。

【００２３】次に、上記のようにして段部形成用スペー
サ１１を装着した芯型９に、図３（ａ）に示すように、
繊維強化樹脂層４、レジンモルタル層５、繊維強化樹脂
層６の３層を順次巻回積層する。繊維強化樹脂層４，６
は、それぞれ熱硬化性樹脂を含浸させたガラスロービン
グを芯型９の移動速度に対応したピッチで螺旋状に巻回
することで形成する。また、レジンモルタル層５は常に
一定量が供給されるので、段部形成用スペーサ１１が存
する部分では余分のレジンモルタルを掻き落とし、表面
が常に平滑となるようにする。図３（ｂ）はこのように
して上記３層４，５，６が形成された後の段部形成用ス
ペーサ１１部分を示す部分拡大断面図である。この図に
示すように、内周側の繊維強化樹脂層６が芯型９から段
部形成用スペーサ１１にかけて一様に形成されており、
該スペーサ１１の部分では、レジンモルタル層５の厚み
が異なる以外、他の部分と同様外周側及び内周側の繊維
強化樹脂層４，６の厚みが一定な３層構造となってい
る。

【００２４】この後、硬化炉（図示せず）内を通過させ
て上記３層４，５，６を硬化させたのち、図４において
縦の破線Ｘで示すように、段部形成用スペーサ１１の軸
方向中心部で切断し、次いで該スペーサ１１を抜去す
る。なお、この切断は、上記３層４，５，６のみについ
て行っても、あいは段部形成用スペーサ１１もとろも行
ってもよい。上記３層４，５，６のみを切断する場合
は、段部形成用スペーサ１１がそのままの形で残るの
で、再利用することができる。

【００２５】以上で本発明の複合管を完成する。

【００２６】このようにしてできた複合管の接続には、
図５に示すような合成樹脂製の管継手８を用いる。この
管継手８は、短筒状のものであって、外周面の両縁部に
抜止用の鋸歯部８１が形成されている。また、この管継
手８の長さは、複合管の段部２の深さの２倍よりもわず
かに短い寸法とされており、外径（上記鋸歯部８１にお
ける外径）は段部２における内径と略等しくなされてい
る。

【００２７】図６は上記管継手８により複合管同士を接
続した状態を示す破断断面図であり、両複合管は互いの
管端面７同士のみで当接しており、この部分を介して推
進力が伝達される。

【００２８】

【発明の効果】本発明の複合管は、段部も含めて管壁全
体が、２つの繊維強化樹脂層の間にレジンモルタル層が
存する３層構造となされたものであるから、管端部にお
ける強度が高く、推進時にこの部分で剥離や亀裂等が生
じるおそれがない。したがって、接続部分に何の不安も
ない管路を構築することができる。

【００２９】しかも段部が管端部の内周壁に形成されて
おり、管同士の接続時に管継手がこの段部内に嵌入され
るから、管同士の接続部分の表面が平滑となり、外嵌さ
れる管継手により接続部分に凹凸が生じる従来の複合管
の場合と比べて推進時の抵抗が小さい。したがって、作
業性にも優れている。

【００３０】また、本発明の製造方法は、段部形成用ス
ペーサを用いて管端部に段部を形成するものであるか
ら、従来必要であった段部形成のための研削加工を一切
無くすことができ、生産性の大幅な向上とコストの低廉
化とを図ることができる。しかも、従来の研削加工によ
る方法と比べて、段部の寸法精度が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の推進管用繊維強化樹脂複合管の一実施
例を示す中間部分を省略した破断断面図である。

【図２】本発明の推進管用繊維強化樹脂複合管の製造方
法を示す工程図である。

【図３】本発明の推進管用繊維強化樹脂複合管の製造方
法を示す工程図である。

【図４】本発明の推進管用繊維強化樹脂複合管の製造方
法を示す工程図である。

【図５】本発明の推進管用繊維強化樹脂複合管の接続に
使用される管継手の一例を示す破断断面図である。

【図６】本発明の推進管用繊維強化樹脂複合管の接続状
態を示す破断断面図である。

【図７】本発明の推進管用繊維強化樹脂複合管の製造方
法に使用される段部形成用スペーサの一例を示す分解正
面図である。

【図８】本発明の推進管用繊維強化樹脂複合管の製造方
法に使用される段部形成用スペーサの他の例を示す一部
破断正面図である。

【図９】従来の推進管用繊維強化樹脂複合管の製造方法
を示す工程図である。

【図１０】図９におけるＡ部の各部分拡大図である。

【図１１】図９におけるＢ部の各部分拡大図である。

【図１２】図９におけるＣ部の各部分拡大図である。

【図１３】従来の推進管用繊維強化樹脂複合管の接続状
態を示す破断断面図である。

【符号の説明】

１ 管端部 ２ 段部 ３ 管壁 ４ 繊維強化樹脂層 ５ レジンモルタル層 ６ 繊維強化樹脂層 ８ 管継手 ９ 芯型 １１ 段部形成用スペーサ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管端部の内周壁に、短筒状の管継手が嵌
   入される段部が形成され、該管端部も含めて管壁全体
   が、２つの繊維強化樹脂層の間にレジンモルタル層が存
   する３層構造となされたことを特徴とする推進管用繊維
   強化樹脂複合管。
2. 【請求項２】 周方向に回転しつつ軸方向に移動する芯
   型に管継手よりもわずかに大きい段部形成用スペーサを
   装着してから該芯型に繊維強化樹脂層、レジンモルタル
   層、繊維強化樹脂層の３層を順次巻回積層するとともに
   硬化させたのち、これを前記スペーサの軸方向中心部で
   切断し、次いで該スペーサを抜去することを特徴とする
   推進管用繊維強化樹脂複合管の製造方法。