JP3308804B2

JP3308804B2 - 螺旋案内路付き管の製造方法

Info

Publication number: JP3308804B2
Application number: JP07649996A
Authority: JP
Inventors: 裕英中川; 芳和丸下
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 2002-07-29
Anticipated expiration: 2016-03-29
Also published as: JPH09264463A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自然流下式の垂直
下水管路等に使用され、直管状の管本体部の内部に、軸
心部が空洞になった螺旋案内路が取り付けられた螺旋案
内路付き管の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地表勾配が急な場所では、通常、適当な
間隔をあけてマンホールを設置して、各マンホール間の
管路に段差を設ける段差式の下水路が形成されている。
しかし、このような段差式の下水路は、施工が容易では
なく、工期も長期にわたるために工事費がかさむという
問題がある。

【０００３】このために、このような段差式の下水路に
替わって、下水管路を垂直に配置した垂直下水管路（ド
ロップシャフト）を使用する方法が開発されている。さ
らに、最近では、このような垂直下水管路において、落
下エネルギーを減少させるとともに気体の混入を防止す
るために、上部の流入部に螺旋案内路付き管を使用する
とともに、下部の流出部にも螺旋案内路付き管を使用す
る垂直下水管路が提案されている。

【０００４】このような垂直下水管路の一例を図４に示
す。この垂直下水管路では、上部に配置される螺旋案内
路付き管５１が鉛直状態で配置されており、また、下部
に螺旋案内路付き管５３が鉛直状態で配置されている。
そして、上部の螺旋案内路付き管５１と下部の螺旋案内
路付き管５３との間に、内周面が平滑になった複数の副
管５２が垂直状態で配置されている。

【０００５】上部の螺旋案内路付き管５１は、管本体部
５１ａの軸心部に、中空の支持軸５１ｂが挿通してお
り、その支持軸５１ｂと管本体部５１ａの内周面との間
に、螺旋案内路５１ｃが設けられている。管本体部５１
ａの上端部には、水平方向に沿って流れる下水が内部に
流入するようになっており、その下水が、螺旋案内路５
１ｃに案内されて螺旋状に流下するようになっている。
螺旋案内路５１ｃに沿って流下する下水は、渦流となっ
て、余剰エネルギーが吸収されるとともに、気液分離が
行われる。そして、この螺旋案内路付き管５１を流下し
た下水が、副管５２内を通って下部の螺旋案内路付き管
５３内に流入する。

【０００６】下部に設けられた螺旋案内路付き管５３
は、管本体部５３ａの内周面に、軸心部が空洞になった
螺旋案内路５３ｂが設けられている。副管５２を通って
下部の螺旋案内路付き管５３内に流入した下水は、螺旋
案内路５３ｂに沿って流下する間に渦流となり、余剰エ
ネルギーが吸収されるとともに、螺旋案内路５３ｂの空
洞になった軸心部によって、気液分離されて、流下する
下水に気体が混入することが防止される。

【０００７】軸心部が空洞になった螺旋案内路付き管５
３は、例えば、強度的に優れたガラス繊維強化樹脂等の
繊維強化樹脂あるいは熱可塑性のポリ塩化ビニル樹脂
（ＰＶＣ）によって製造された螺旋案内路５３ｂを、直
管状になったガラス繊維強化樹脂等の繊維強化樹脂ある
いはポリ塩化ビニル樹脂によって製造された管本体部５
３ａ内に挿入して、螺旋案内路５３ｂの外周面と管本体
部５３ａの内周面とを接着することによって製造する方
法が開発されている。

【０００８】繊維強化樹脂製の螺旋案内路５３ｂおよび
管本体部５３ａを製造する場合は、通常、内型に対し
て、樹脂を含浸した繊維を順次積層するというハンドレ
イアップ法が採用されている。また、ポリ塩化ビニル樹
脂によって螺旋案内路５３ｂを製造する場合には、通
常、ポリ塩化ビニル樹脂を板状に成形した後に、所定の
螺旋形状になるように賦形するようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】管本体部５３ａおよび
螺旋案内路５３ｂをそれぞれ繊維強化樹脂あるいはポリ
塩化ビニル樹脂によって製造する場合には、管本体部５
３ａの口径が小さい場合には特に問題はないが、管本体
部５３ａの口径が２ｍ以上になると、管本体部５３ａ内
の流水量が多くなり、螺旋案内路５３ｂが水圧によって
破損しないように、その肉厚を大きくする必要がある。
しかし、繊維強化樹脂製の螺旋案内路５３ｂの肉厚を大
きくするためには、多数の樹脂含浸繊維を内型に積層し
なければならず、その作業に多大な時間を要する。しか
も、多量の繊維強化樹脂が必要になるために、製造され
る螺旋案内路５３ｂは重くなり、また、経済性も損なわ
れるという問題がある。

【００１０】同様に、ポリ塩化ビニル製の螺旋案内路５
３ｂの肉厚を大きくする場合には、板状に成形された塩
化ビニル樹脂を、所定の螺旋形状に賦形するために、大
きな力が必要になり、従って、所定の螺旋形状に成形す
るために長時間を要し、また、多量の材料を必要とする
ために、重量が増すとともに経済性も損なわれる。

【００１１】さらに、螺旋案内路５３ｂの厚さが５ｍｍ
以上になると、樹脂の内部にクラックが発生しやすくな
る。樹脂の内部に発生したクラックは、螺旋案内路５３
ｂの経時変化によっても発生する。特に、ハンドレイア
ップ法によって繊維強化樹脂層を積層する場合には、層
間にクラックが生じやすい。樹脂の内部にクラックが発
生すると、螺旋案内路５３ｂは所定の設計強度および剛
性を発現しなくなり、螺旋案内路付き管５０は所定の耐
圧性、耐久性が発揮されない。しかも、螺旋案内路５３
ｂには、流下する水の衝撃が繰り返し加わるために、そ
の衝撃による繰り返し疲労荷重が負荷され、螺旋案内路
５３ｂに内在するボイド（空隙）からクラックが短時間
で伝播して広がる。その結果、螺旋案内路５３ｂは早期
に破損するおそれがある。

【００１２】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、製造が容易であり、しかも、強度
および剛性に優れているために流水の衝撃が繰り返し加
わっても早期に破損するおそれのない螺旋案内路を有す
る螺旋案内路付き管の製造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の螺旋案内路付き
管の製造方法は、樹脂製の直管状の管本体部の内周面
に、軸心部が空洞になった樹脂製の螺旋案内路が取り付
けられた螺旋案内路付き管の製造方法であって、一対の
樹脂層の間に心材が挟まれて構成されている螺旋案内路
を製造した後、該螺旋案内路の外周縁に接着剤を塗布し
た状態で、前記管本体内に挿入することを特徴とする。

【００１４】前記心材は、樹脂弾性体であることが好ま
しく、さらに、樹脂弾性体も、発泡体であることがさら
に好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明により製造される螺旋案内
路付き管の断面図である。この螺旋案内路付き管１０
は、樹脂によって製造された直管状の管本体部１１と、
この管本体部１１の内周面に沿って螺旋状に設けられた
樹脂製の螺旋案内路１２とを有している。

【００１７】このような螺旋案内路付き管１０は、前述
したように、例えば、垂直下水管路の下部に鉛直状態で
配管されるようになっており、この螺旋案内路付き管１
０が、内周面が平滑になった鉛直状態の複数の副管を介
して、上部に鉛直状態で設けられた螺旋案内路付き管に
接続される。

【００１８】この螺旋案内路付き管１０の螺旋案内路１
２は、一対の樹脂層１２ｅの間に、心材１２ｆが挟まれ
て構成されており、その厚さは、管本体部１１の口径の
0.5〜15％程度にされている。

【００１９】螺旋案内路付き管１０の螺旋案内路１２
は、管本体部１１の内径の１／２０〜５／１２程度にわ
たって内側に突出した状態になっており、軸心部が全長
にわたって空洞になっている。従って、管本体部１１の
軸心部も、全長にわたって空洞になっている。

【００２０】螺旋案内路１２の心材１２ｆは、樹脂弾性
体、天然木材やその加工品等のように、伸びの大きな材
料が使用される。特に、加工性に優れており、しかも、
各樹脂層１２ｅとの接着性に優れた樹脂弾性体が好適で
ある。

【００２１】心材として使用される樹脂弾性体として
は、ウレタン樹脂、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ等のゴム
系樹脂およびそれらの発泡体、ポリ塩化ビニル樹脂（Ｐ
ＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）等のオレフィン系樹脂、アクリル樹脂等の熱可塑性
樹脂およびその発泡体が挙げられる。特に、発泡体は、
軽量であって経済的であるので、好適である。心材１２
ｆとして使用される発泡体は、発泡倍率が 1.5〜25倍程
度になっていることが望ましい。

【００２２】螺旋案内路１２の樹脂層１２ｅとしては、
熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂が使用される。熱可塑
性樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレンや
ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂等が挙げられる。

【００２３】樹脂層１２ｅとしてポリ塩化ビニル樹脂を
使用する場合には、心材１２ｆとしてポリ塩化ビニル発
泡体が好適に使用され、ポリ塩化ビニル発泡体製の心材
１２ｆが、ポリ塩化ビニル樹脂製の各樹脂層１２ｅに対
して、接着剤にて接着されるか、あるいは、セルカ構造
で一体化される。樹脂層１２ｅとしてポリ塩化ビニル樹
脂を使用する場合には、押し出し成形により板状に成形
した後に螺旋状に賦形されるか、あるいは、押し出し成
形によって、直接、螺旋形状に成形される。

【００２４】樹脂層１２ｅとしてオレフィン系樹脂を用
いる場合には、オレフィン系樹脂の発泡体が心材１２ｆ
として好適に使用される。この場合、心材１２ｆとして
予め用意されたポリエチレン、ポリプロピレン等のオレ
フィン系樹脂の発泡体の両面に、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等のオレフィン系樹脂製の樹脂層１２ｅが融着
あるいは接着される。

【００２５】樹脂層１２ｅとして使用される熱硬化性樹
脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル
樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。さらに、これらの
樹脂を、無機繊維、ガラス繊維、有機繊維、炭素繊維、
アラミド繊維、ビニロン繊維等の繊維によって強化した
ものも使用することができる。

【００２６】樹脂層１２ｅとして、熱硬化性樹脂を使用
する場合には、心材１２ｆとして、発泡スチロール、ス
チレン−ポリエチレン共重合体、ウレタン発泡体、ポリ
エチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、アクリル発泡
体、ポリ塩化ビニル発泡体等が使用される。スチロール
発泡体を使用する場合には、スチロールが溶剤に溶ける
ために、樹脂層１２ｅとの間に、ウレタン発泡層等の耐
溶剤層を介在させることが望ましい。また、心材１２ｆ
としてポリエチレン発泡体またはポリプロピレン発泡体
を使用する場合には、サーフェスマット等を熱硬化性樹
脂製の各樹脂層１２ｅとの間に介在させることにより各
樹脂層１２ｅとの接着性がよくなり、好ましい。さら
に、心材１２ｆとして使用される発泡体は、ガラス繊維
等の繊維によって強化されていると、心材１２ｆの強度
が向上し、好ましい。

【００２７】管本体部１１は、熱可塑性樹脂、熱硬化性
樹脂等によって製造される。熱可塑性樹脂としては、塩
化ビニル樹脂、オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリ
プロピレン等）、メタクリル樹脂等が用いられる。ま
た、熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、
ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂等が用いられ、さら
に、これらの樹脂を、無機繊維、ガラス繊維、有機繊
維、炭素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維等の繊維に
よって強化したものも使用することができる。

【００２８】管本体部１１を、繊維強化樹脂によって製
造する場合には、螺旋案内路１２の樹脂層１２ｅとし
て、繊維強化されたポリ塩化ビニル樹脂や不飽和ポリエ
ステル樹脂を使用し、心材１２ｆとして、ウレタン発泡
体を使用することが、経済的であって特に好ましい。

【００２９】このような構成の螺旋案内路付き管１０
は、螺旋案内路１２を製造した後に、螺旋案内路１２の
外周縁に接着剤を塗布した状態で、管本体部１１内に挿
入することにより製造される。

【００３０】なお、本発明により製造される螺旋案内路
突き管１０としては、管本体部１１の軸心部が中空にな
っていればよく、従って、管本体部１１の軸心部に中空
の支持軸が設けられて、その支持軸に螺旋案内路１２が
設けられていてもよい。

【００３１】

【実施例】＜実施例１＞図１に示す螺旋案内路付き管１０を次のようにして製造
した。まず、図２（ａ）に示すように、例えば、厚さ５
ｍｍの一対のポリ塩化ビニル製の樹脂層１２ｅの間に、
厚さ１０ｍｍの塩化ビニル発泡体（発泡倍率２０倍）製
の心材１２ｆが挟まれた矩形板１２ａを準備して、この
矩形板１２ａから円環状に円環状板１２ｂを切り出し
た。図２（ｂ）は、切り出された円環状板１２ｂを示し
ており、厚さ２０ｍｍ、外径１０００ｍｍ、内径３００
ｍｍになっている。次いで、その円環状板１２ｂに、半
径方向に沿った１本の切れ目１２ｃによって切断した。

【００３２】次に、円環状板１２ｂは、ブロアーによっ
て、８０〜１００℃の温度の熱風を吹きつけて溶融状態
とし、図２（ｃ）に示すように、切れ目１２ｃに隣接す
る各端部を、相互に離れる方向に押圧して螺旋状に成形
して螺旋板１２ｄを製造した。その後、図２（ｄ）に示
すように、各螺旋板１２ｄ同士を同心状態で軸方向に沿
って配置して、相互に隣接する螺旋板１２ｄの端部同士
を溶着した。これにより、軸心部が空洞であって、１．
５ピッチ当たりの軸方向長さが６００ｍｍの螺旋案内路
１２が製造された。製造された螺旋案内路１２は、全体
にわたって、一対のポリ塩化ビニル製の樹脂層１２ｅの
間に、塩化ビニル樹脂発泡体製の心材１２ｆが挟まれた
状態になっている。

【００３３】このようにして製造された螺旋案内路１２
は、その外周面に、塩化ビニル樹脂接着用のプライマー
（三井東圧化学社製、商品名「ＯＰ−２０１７」）と、
エポキシ樹脂接着剤とを、順番に塗布して、ガラス繊維
強化不飽和ポリエステル樹脂（ガラス繊維体積含有量が
５５％）製の管本体部１１内（厚さ６ｍｍ）に、螺旋案
内路１２を挿入した。そして、管本体部１１と螺旋案内
路１２とを加熱して硬化させ、螺旋案内路付き管１０を
製造した。

【００３４】製造された螺旋案内路付き管１０を垂直に
して、５０Ｌ／ｓｅｃの流量で水を流したところ、螺旋
案内路１２の内周側の側縁部での変位は、６ｍｍ以下で
あった。また、螺旋案内路１２の外周面と、管本体部１
１の内周面との剥離は生じず、両者の接着部分の歪みも
０．５％以下であり、螺旋案内路１２は十分な強度を有
していた。

【００３５】＜実施例２＞本実施例では、図３（ａ）に
示すように、支持軸３１に螺旋案内路成形部３２が突出
した状態で設けられた案内路用内型３０を準備した。こ
の案内路用内型３０は、ハンドレイアップ成形法によっ
て螺旋案内路１２を成形するために使用するものであ
り、成形される螺旋案内路１２に対応した寸法および形
状になっている。

【００３６】同時に、不飽和ポリエステル樹脂を準備す
るとともに、４５０ｇ／ｍ²のガラスクロスと、３３０
ｇ／ｍ²のチョップドストランドマットとを、それぞ
れ、準備した。そして、ロービングおよびガラスクロス
に、不飽和ポリエステル樹脂をそれぞれ含浸させて、案
内路用内型３０の螺旋案内路成形部３２に、厚さが５ｍ
ｍとなるように、順次、手作業で、ロービングおよびガ
ラスクロスを積層し（ハンドレイアップ法）、一方の樹
脂層１２ｅを形成した。次に、その樹脂層１２ｅに、発
泡倍率が２０倍、厚さが１０ｍｍのウレタン発泡体を積
層して心材１２ｆを形成した後に、その心材１２ｆに、
再度、ロービングおよびガラスクロスを、手作業にて積
層し、厚さが５ｍｍの他方の樹脂層１２ｅを形成した。

【００３７】その後、案内路用内型３０全体を、７０℃
の温度で１時間にわたって加熱して、螺旋案内路成形部
３２に積層されたガラス繊維強化樹脂製の各樹脂層１２
ｅを硬化させた。ガラス繊維強化樹脂製の各樹脂層１２
ｅが硬化すると、硬化された各樹脂層１２ｅを心材１２
ｆとともに、案内路用内型３０に対して回転させて、積
層状態になった各樹脂層１２ｅおよび心材層１２ｆを案
内路用内型３０から脱型した。これにより、図３（ｂ）
に示すように、ガラス繊維強化樹脂製の一対の樹脂層１
２ｅ間にウレタン発泡体製の心材１２ｆが挟まれた螺旋
案内路１２を得た。

【００３８】得られた螺旋案内路１２は、厚さが２０ｍ
ｍであって、前記実施例１と同様に、外径が１０００ｍ
ｍ、内径が３００ｍｍ、螺旋の形状は、１．５ピッチの
軸方向長さが６００ｍｍになっている。

【００３９】このようにして螺旋案内路１２を製造する
と、前記実施例１と同様の管本体部１１を準備して、そ
の管本体部１１内に、螺旋案内路１２を挿入し、管本体
部１１と螺旋案内路１２とを接着させた状態で加熱して
硬化させて螺旋案内路付き管１０を製造した。

【００４０】製造された螺旋路付き管１０内に、５０Ｌ
／ｓｅｃの流量で水を流したところ、螺旋案内路１２の
内周側の側縁部での変位は５ｍｍ以下であった。また、
螺旋案内路１２の外周面と、管本体部１１の内周面との
剥離は生じず、両者の接着部分の歪みも、０．５％以下
であり、十分な強度を有していた。

【００４１】また、サンドスラリー（１号珪砂と水との
混合物）を２ｍ／ｓｅｃの流速で、螺旋案内路付き管１
０内に流したところ、１００時間経過後の螺旋案内路１
２における上面の樹脂層１２ｅの摩耗量は、全体の１％
程度であった。

【００４２】比較のために、ガラス繊維強化プラスチッ
クのみによって構成された螺旋案内路が、ガラス繊維強
化プラスチック製の管本体部の内部に設けられた螺旋案
内路付き管に、サンドスラリーを同様の条件で流したと
ころ、サンドスラリーの衝撃が、螺旋案内路にてほとん
ど吸収されず、１００時間経過後の摩耗量は、全体の４
％程度になっていた。

【００４３】

【発明の効果】本発明の螺旋案内路付き管の製造方法
は、このように、一対の樹脂層の間に心材が挟まれて構
成された螺旋案内路を有しているために、流量が多くな
っても、心材が衝撃を吸収することができ、クラックの
発生を抑制することができ、その結果、早期に破損する
おそれがなく、長期にわたって安定的に使用することが
でき、また、心材を使用することによって、重量を軽く
することができる螺旋案内路付き管を容易に製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により製造される螺旋案内路付き管の一
部破断正面図である。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は、螺旋案内路付き管の実施例
１における螺旋案内路の製造工程をそれぞれ示す概略図
である。

【図３】（ａ）および（ｂ）は、螺旋案内路付き管の実
施例２における螺旋案内路の製造工程をそれぞれ示す概
略図である。

【図４】螺旋案内路付き管の使用状態を示す下水管路の
分解正面図である。

【符号の説明】

１０螺旋案内路付き管１１管本体部１２螺旋案内路１２ａ矩形板１２ｂ円環状板１２ｃ切れ目１２ｄ螺旋板１２ｅ樹脂層１２ｆ心材３０案内路用内型３１支持軸３２螺旋案内路形成部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂製の直管状の管本体部の内周面に、
軸心部が空洞になった樹脂製の螺旋案内路が取り付けら
れた螺旋案内路付き管の製造方法であって、一対の樹脂
層の間に心材が挟まれて構成されている螺旋案内路を製
造した後、該螺旋案内路の外周縁に接着剤を塗布した状
態で、前記管本体内に挿入することを特徴とする螺旋案
内路付き管の製造方法。
【請求項２】前記心材が樹脂弾性体である請求項１に
記載の螺旋案内路付き管の製造方法。
【請求項３】前記樹脂弾性体が発泡体である請求項２
に記載の螺旋案内路付き管の製造方法。
【請求項４】前記螺旋案内路の製造を、一対のポリ塩
化ビニル製の樹脂層の間に、塩化ビニル発泡体製の心材
が挟まれた矩形板を準備し、この矩形板から円環状板を
切り出し、その円環状板に半径方向に沿った１本の切れ
目によって切断し、切れ目に隣接する各端部を相互に離
れる方向に押圧して螺旋状に成形して螺旋板を製造し、
各螺旋板同士を同心状態で軸方向に沿って配置して相互
に隣接する螺旋板の端部同士を融着することにより行う
ことを特徴とする請求項１に記載の螺旋案内路付き管の
製造方法。
【請求項５】前記螺旋案内路の製造を、支持軸に螺旋
案内路形成部が突出した状態で設けられた案内路用内型
を準備し、該案内路用内型の螺旋案内路形成部に、不飽
和ポリエステル樹脂を含浸させたロービングおよびガラ
スクロスを積層して一方の樹脂層を形成し、その一方の
樹脂層にウレタン発泡体を積層して心材を形成し、その
心材に不飽和ポリエステル樹脂を含浸させたロービング
およびガラスクロスを積層して他方の樹脂層を形成した
後、加熱して各樹脂層を硬化させ、その後前記案内路用
内型を脱型することにより行うことを特徴とする請求項
１に記載の螺旋案内路付き管の製造方法。
【請求項６】前記接着剤として、エポキシ樹脂接着剤
を用い、該エポキシ樹脂接着剤を、螺旋案内路の外周縁
に塗布した状態で前記管本体内に挿入した後、管本体部
と螺旋案内路とを加熱して硬化させることを特徴とする
請求項４または請求項５に記載の螺旋案内路付き管の製
造方法。