JP5358399B2

JP5358399B2 - 更生管製管用補強材入り帯状体

Info

Publication number: JP5358399B2
Application number: JP2009251201A
Authority: JP
Inventors: 浩司藤本
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2029-10-30
Also published as: JP2011093251A

Description

この発明は、老朽化した下水管路、上水管路、農業用水路、ガス管路などの既設管を更生する更生管を製管する際に用いられる補強材入り帯状体に関するものである。

従来より、長尺のプラスチック帯状体のリブに長尺の補強材、例えば、鋼板などの金属板を埋設した補強材入り帯状体が提案されている。そして、マンホール内に設置された製管機に長尺の補強材入り帯状体を供給し、製管機によって補強材入り帯状体をそのリブが外周側に位置するように螺旋状に巻き回す一方、隣接する補強材入り帯状体の一方の側縁部および他方の側縁部の少なくとも一つに溶融樹脂を塗布するとともに、隣接する補強材入り帯状体の一方の側縁部および他方の側縁部を重ね合わせて接合して更生管を製管し、製管された更生管を回転させながら既設管内に挿入することにより、既設管を更生することが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

このような補強材入り帯状体によって製管された更生管にあっては、その外周面側に補強材がリブに埋設されて立設状態で配置されることにより、自立強度を高めることができる。

特表２００５−５２８２４３号公報特表２００８−５３６０２７号公報

ところで、前述した補強材入り帯状体は、例えば、プラスチック帯状体を押出成形した後、補強材をリブにその全長にわたって導入することにより製造される。そして、工場で製造された長尺の補強材入り帯状体は、輸送用ドラムに巻き重ねられた後、工場に保管され、あるいは、施工現場に輸送される。

この際、補強材入り帯状体を輸送用ドラムに巻き重ねると、補強材入り帯状体は、輸送用ドラムの胴体の曲率半径に沿うように曲げ変形させられるとともに、先に巻き重ねられて曲げ変形した上流側の補強材入り帯状体の曲率半径に沿うように順次大きな曲率半径に曲げ変形させられる。すなわち、補強材入り帯状体には、輸送用ドラムの胴体の曲率半径に沿うように、あるいは、先に巻き重ねられて曲げ変形した補強材入り帯状体の曲率半径に沿うように曲げ力が作用し、その曲げ力によってリブ上端側端部に向かうにしたがって大きくなる引張力が作用する。

ここで、可撓性を有するプラスチック帯状体が引張力によって伸び変形するのに対し、剛性の高い補強材が伸び変形しない場合、あるいは、補強材のリブ上端側端部とリブ下端側端部との伸び率に差異が生じた場合、不足した伸び変形を補うように補強材が倒れるおそれがある。

また、施工現場において、輸送用ドラムから引き出され、螺旋状に巻き回されて更生管が製管される際、輸送用ドラムに巻き回された補強材入り帯状体の曲率半径と、更生管を形成する螺旋状の補強材入り帯状体の曲率半径との大小により、補強材のリブ上端側端部とリブ下端側端部との伸び率の差異が長手方向に沿って発生すると、前述した補強材の倒れの他、補強材が波打って蛇行したり、あるいは、その際、プラスチック帯状体のリブから突き出るおそれがある。

このような現象は、既設管の口径に合わせて大口径の更生管を製管するために補強材の厚みを大きくした場合に発生する傾向がある。

このような補強材の倒れや波打ち蛇行などが発生すると、リブに埋設された補強材の高さが低くなり、更生管の耐荷重強度が低下するものとなる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、製造された補強材入り帯状体を輸送用ドラムに巻き重ねる際、あるいは、輸送用ドラムに巻き重ねられた補強材入り帯状体を引き出して螺旋状に巻き回して更生管を製管する際、補強材の倒れや波打ち蛇行を可及的に防止することのできる更生管製管用補強材入り帯状体を提供するものである。

本発明は、螺旋状に巻き回して更生管を製管する更生管製管用補強材入り帯状体であって、補強材入り帯状体は、帯板状の基板および該基板から直立する１本以上のリブを備えたプラスチック帯状体と、このプラスチック帯状体のリブにその全長にわたって埋設された金属板製の補強材とから構成され、補強材が、対向する左右の側面同士を互いに接触した状態で長手方向に沿って移動可能に重ね合わせた複数枚の単位補強材によって形成され、また、各単位補強材の厚みが、補強材入り帯状体に必要な基準となる補強材の厚みよりも薄く形成されることを特徴とするものである。

本発明によれば、製造された補強材入り帯状体をリブが立設された側が外周面側に位置するように輸送用ドラムに巻き重ねると、補強材入り帯状体には、輸送用ドラムの胴体の曲率半径に沿うように、あるいは、先に巻き重ねられて曲げ変形した補強材入り帯状体の曲率半径に沿うように曲げ力が作用する。また、輸送用ドラムに巻き重ねた補強材入り帯状体の曲率半径よりも小径の更生管を製管すると、螺旋状に巻き回された補強材入り帯状体には、更生管の曲率半径に沿うように曲げ力が作用する。この曲げ力により、補強材入り帯状体には、リブ上端側端部に向かうにしたがって大きくなる引張力が作用する。この場合、プラスチック帯状体は、可撓性を有することにより、引張力によって伸び変形し、引張力を吸収する。一方、金属板製の補強材は、厚みが補強材入り帯状体に必要な基準となる補強材の厚みよりも薄く形成されるとともに、対向する左右の側面同士を互いに接触した状態で長手方向に沿って移動可能に重ね合わせた複数枚の単位補強材によって形成されることにより、単位補強材の剛性は、基準となる補強材の剛性よりも低下しており、引張力によって各単位補強材がそれぞれ伸び変形し、引張力を吸収する。

また、輸送用ドラムに巻き重ねた補強材入り帯状体の曲率半径よりも大径の更生管を製管すると、螺旋状に巻き回された補強材入り帯状体には、更生管の曲率半径に沿うように曲げ力が作用する。この曲げ力により、補強材入り帯状体には、リブ下端側端部に向かうにしたがって大きくなる引張力が作用する。この場合、プラスチック帯状体は、可撓性を有することにより、引張力によって伸び変形し、引張力を吸収する。一方、金属板製の補強材は、厚みが補強材入り帯状体に必要な基準となる補強材の厚みよりも薄く形成されるとともに、対向する左右の側面同士を互いに接触した状態で長手方向に沿って移動可能に重ね合わせた複数枚の単位補強材によって形成されることにより、単位補強材の剛性は、基準となる補強材の剛性よりも低下しており、引張力によって各単位補強材がそれぞれ伸び変形し、引張力を吸収する。

この結果、プラスチック帯状体の伸び変形に追従するように補強材の各単位補強材も伸び変形させることができ、補強材の倒れや波打ち蛇行を可及的に防止することができる。

本発明は、螺旋状に巻き回して更生管を製管する更生管製管用補強材入り帯状体であって、補強材入り帯状体は、帯板状の基板および該基板から直立する１本以上のリブを備えたプラスチック帯状体と、このプラスチック帯状体のリブにその全長にわたって埋設された金属板製の補強材とから構成され、補強材が、対向する上下の端面同士を互いに接触した状態で長手方向に沿って移動可能に嵌合させた複数枚の単位補強材によって形成され、また、各単位補強材の高さが、補強材入り帯状体に必要な基準となる補強材の高さよりも低く形成されることを特徴とするものである。

本発明によれば、製造された補強材入り帯状体をリブが立設された側が外周面側に位置するように輸送用ドラムに巻き重ねると、補強材入り帯状体には、輸送用ドラムの胴体の曲率半径に沿うように、あるいは、先に巻き重ねられて曲げ変形した補強材入り帯状体の曲率半径に沿うように曲げ力が作用する。また、輸送用ドラムに巻き重ねた補強材入り帯状体の曲率半径よりも小径の更生管を製管すると、螺旋状に巻き回された補強材入り帯状体には、更生管の曲率半径に沿うように曲げ力が作用する。この曲げ力により、補強材入り帯状体には、リブ上端側端部に向かうにしたがって大きくなる引張力が作用する。この場合、プラスチック帯状体は、可撓性を有することにより、引張力によって伸び変形し、引張力を吸収する。一方、金属板製の補強材は、高さが補強材入り帯状体に必要な基準となる補強材の高さよりも低く形成されるとともに、対向する上下の端面同士を互いに接触した状態で長手方向に沿って移動可能に嵌合させた複数枚の単位補強材によって形成されることにより、単位補強材の剛性は、基準となる補強材の剛性よりも低下しており、引張力によって各単位補強材がそれぞれ伸び変形し、引張力を吸収する。

また、輸送用ドラムに巻き重ねた補強材入り帯状体の曲率半径よりも大径の更生管を製管すると、螺旋状に巻き回された補強材入り帯状体には、更生管の曲率半径に沿うように曲げ力が作用する。この曲げ力により、補強材入り帯状体には、リブ下端側端部に向かうにしたがって大きくなる引張力が作用する。この場合、プラスチック帯状体は、可撓性を有することにより、引張力によって伸び変形し、引張力を吸収する。一方、金属板製の補強材は、高さが補強材入り帯状体に必要な基準となる補強材の高さよりも低く形成されるとともに、対向する上下の端面同士を互いに接触した状態で長手方向に沿って移動可能に嵌合させた複数枚の単位補強材によって形成されることにより、単位補強材の剛性は、基準となる補強材の剛性よりも低下しており、引張力によって各単位補強材がそれぞれ伸び変形し、引張力を吸収する。

本発明によれば、製造された補強材入り帯状体を輸送用ドラムに巻き重ねる際、あるいは、輸送用ドラムに巻き重ねられた補強材入り帯状体を引き出して螺旋状に巻き回して更生管を製管する際、補強材の倒れや波打ち蛇行を可及的に防止することができる。

本発明の更生管製管用補強材入り帯状体の一実施形態を一部破断して示す部分斜視図である。図１の更生管製管用補強材入り帯状体の断面図である。図１の更生管製管用補強材入り帯状体の補強材および基準補強材を拡大して示す部分斜視図である。図１の更生管製管用補強材入り帯状体の接合工程を説明する断面図である。本発明の更生管製管用補強材入り帯状体の他の実施形態を一部破断して示す部分斜視図である。図５の更生管製管用補強材入り帯状体の補強材を拡大して示す部分斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１および図２には、本発明の更生管製管用補強材入り帯状体１の一実施形態が示されている。

この補強材入り帯状体１は、可撓性を有する合成樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのプラスチック帯状体２と、プラスチック帯状体２と一体の補強材３、例えば、鋼板などの金属板とから形成されている。

プラスチック帯状体２は、帯板状の基板２１の裏面に複数本（実施例においては３本）の断面Ｉ字状のリブ２２が基板２１と直交して立設されて形成されている。そして、基板２１の一方の側縁部には、隣接するプラスチック帯状体２における基板２１の他方の側縁部を配置することができるように、基板２１の厚みだけ裏面側に段落ちした段落ち部２３に形成されている。

補強材３は、２枚の断面縦長方形状の単位補強材３１を対向する左右の側面同士を互いに接触した状態で長手方向に沿って移動可能に重ね合わせて形成され、プラスチック帯状体２のリブ２２に埋設されている。具体的には、補強材３は、図３（ａ）に示すように、従来の補強材入り帯状体１において、必要な断面積を有する断面方形（高さｈ×厚みｂ）の基準となる補強材（以下、基準補強材Ｒという。図３（ｂ）参照）に対して、厚みを基準補強材Ｒの厚みｂの半分とした高さｈ×厚み１／２・ｂの断面縦長方形状の単位補強材３１を形成し、２枚の単位補強材３１を対向する左右の側面同士を重ね合わせて形成されている。したがって、補強材入り帯状体１の補強材３は、基準補強材Ｒの断面積と同一の断面積を有する他、補強材３を形成する単位補強材３１は、互いに左右の側面同士が接触した状態で長手方向に沿って移動することができる。

これにより、補強材入り帯状体１を螺旋状に巻き回して更生管を製管した場合、更生管に必要な断面積（高さｈ×厚みｂ）の補強材３を確保して、基準補強材Ｒを採用した場合と同等の更生管の耐荷重強度を確保することができる。

このような補強材入り帯状体１は、プラスチック帯状体２を押出成形した後（この際、リブ２２は、補強材３の厚みに対応する間隙をおいた２本の平行な隆起部に形成されている。）、２枚の単位補強材３１を重ね合わせた補強材３をリブ２２（２本の隆起部間の間隙）にその全長にわたって導入し、次いで、リブ２２の頂部に押出成形して補強材３を封入することによって製造される。

製造された補強材入り帯状体１は、詳細には図示しないが、輸送用ドラムにリブ２２が立設された側が外周面側に位置するように巻き重ねられた後、工場などに保管され、あるいは、施工現場に輸送される。

ここに、補強材入り帯状体１を輸送用ドラムに巻き重ねると、補強材入り帯状体１は、その胴体の曲率半径に沿うように曲げ変形させられるとともに、先に巻き重ねられて曲げ変形した上流側の補強材入り帯状体１の曲率半径に沿うように順次大きな曲率半径に曲げ変形させられる。すなわち、補強材入り帯状体１には、輸送用ドラムの胴体の曲率半径に沿うように、あるいは、先に巻き重ねられて曲げ変形した補強材入り帯状体１の曲率半径に沿うように曲げ力が作用する。そして、この曲げ力により、補強材入り帯状体１には、リブ２２上端側端部に向かうにしたがって大きくなる引張力が作用する。この場合、プラスチック帯状体２は可撓性を有することにより、引張力によってリブ２２が伸び変形することで引張力を吸収することができる。一方、補強材３は、厚みを補強材入り帯状体１に必要な基準補強材Ｒの厚みｂの半分に形成した２枚の単位補強材３１を左右の側面同士が互いに接触した状態で長手方向に沿って移動可能に重ね合わせて形成されており、補強材３に作用する引張力は、基準補強材Ｒの剛性よりも剛性の低い各単位補強材３１がそれぞれ支持することから、各単位補強材３１は、それぞれリブ２２上端側端部に向かうにしたがって大きく伸び変形することで引張力を吸収することができる。

したがって、輸送用ドラムに補強材入り帯状体１を巻き重ねる場合、プラスチック帯状体２とともに基準補強材Ｒの剛性よりも剛性の低い各単位補強材３１を伸び変形させることができ、補強材３が伸び変形しないことによる補強材３の倒れや、補強材３の上端部と下端部との伸び率の差異による補強材３の倒れを可及的に防止することができる。

一方、補強材入り帯状体１によって更生管を製管する場合は、輸送用ドラムを施工現場に輸送し、輸送用ドラムに巻き重ねられた補強材入り帯状体１を引き出して既設管に導くとともに、既設管内において螺旋状に巻き回して更生管を製管する。具体的には、輸送用ドラムから引き出した補強材入り帯状体１を基板２１の裏面側、すなわち、リブ２２が立設された側が外周面側に位置するように、既設管に臨んでマンホールに設置された製管機（図示せず）に供給する。この際、図４（ａ），（ｂ）に示すように、互いに隣接する２つの補強材入り帯状体１，１のうち、後続する補強材入り帯状体１の一方の側縁部（段落ち部２３）に溶融樹脂ｃを塗布するとともに、溶融樹脂ｃを塗布した後続する補強材入り帯状体１の一方の側縁部を、先行する螺旋状の補強材入り帯状体１の他方の側縁部に外側（先行する補強材入り帯状体１の外周面側）から重ね合わせることにより、後続する補強材入り帯状体１の基板２１の一方の側縁部（段落ち部２３）を先行する補強材入り帯状体１の基板２１の他方の側縁部に接合し、所定の管径の更生管を製管する。

この場合、更生管の曲率半径が、輸送用ドラムに巻き重ねられた補強材入り帯状体１の曲率半径よりも小さいときには、螺旋状の補強材入り帯状体１には、更生管の曲率半径に沿うように、輸送用ドラムに巻き重ねるときと同一方向の曲げ力が作用する。このため、補強材入り帯状体１は、前述したように、プラスチック帯状体２が伸び変形し、また、補強材３を形成する剛性の低い各単位補強材３１がリブ２２上端側端部に向かうにしたがって大きく伸び変形して曲げ力による引張力を吸収することができる。

また、更生管の曲率半径が、輸送用ドラムに巻き重ねられた補強材入り帯状体１の曲率半径よりも大きいときには、螺旋状の補強材入り帯状体１に、更生管の曲率半径に沿うように、輸送用ドラムに巻き重ねるときとは逆方向の曲げ力が作用する。この場合も、プラスチック帯状体２が伸び変形するとともに、補強材３を形成する剛性の低い各単位補強材３１がリブ２２下端側端部に向かうにしたがって大きく伸び変形して曲げ力による引張力を吸収することができる。

したがって、補強材入り帯状体１を螺旋状に巻き回して更生管を製管する場合、補強材３をプラスチック帯状体２とともに伸び変形させることができ、補強材３の上端部と下端部との伸び率の差異による補強材３の倒れ、あるいは、輸送用ドラムに巻き重ねられた補強材入り帯状体１の曲率半径と更生管における螺旋状の補強材入り帯状体１の曲率半径との差異による補強材３の倒れや波打ち蛇行を可及的に防止することができる。

ところで、図５には、本発明の更生管製管用補強材入り帯状体１の他の実施形態が示されている。

この補強材入り帯状体１は、補強材３の構造が先の実施形態の補強材３と相違する以外、その他の構成については、先に説明した補強材入り帯状体１の構成と同一である。

すなわち、補強材３は、２枚の断面縦長方形状の単位補強材３１を対向する上下の端面同士を互いに接触した状態で長手方向に沿って移動可能に嵌合して形成されている。具体的には、補強材３は、図６に示すように、従来の補強材入り帯状体１において、必要な断面積を有する断面方形（高さｈ×厚みｂ）の基準補強材Ｒ（図３（ｂ）参照）に対して、高さを基準補強材Ｒの高さｈの半分とした高さ１／２・ｈ×厚みｂの断面縦長方形状の単位補強材３２を形成し、かつ、一方の単位補強材３２の上下一端面に嵌合凹溝３２ａを長手方向に沿って形成するとともに、他方の単位補強材３２の上下一端面に嵌合凹溝３２ａに対応する嵌合突条３２ｂを長手方向に沿って形成し、２枚の単位補強材３２を対向する上下の端面の嵌合凹溝３２ａおよび嵌合突条３２ｂを嵌合して形成されている。したがって、補強材入り帯状体１の補強材３は、基準補強材Ｒの断面積と同一の断面積を有する他、補強材３を形成する単位補強材３２は、互いに上下の端面同士が接触した状態で長手方向に沿って移動することができる。

このような補強材入り帯状体１を輸送用ドラムに巻き重ねると、前述したように、補強材入り帯状体１には、輸送用ドラムの胴体の曲率半径に沿うように、あるいは、先に巻き重ねられて曲げ変形した補強材入り帯状体１の曲率半径に沿うように曲げ力が作用する。そして、この曲げ力により、補強材入り帯状体１には、リブ２２上端側端部に向かうにしたがって大きくなる引張力が作用する。この場合、プラスチック帯状体２は可撓性を有することにより、引張力によってリブ２２が伸び変形することで引張力を吸収することができる。一方、補強材３は、高さを補強材入り帯状体１に必要な基準補強材Ｒの高さｈの半分に形成した２枚の単位補強材３２を上下の端面同士が互いに接触した状態で長手方向に沿って移動可能に嵌合して形成されており、補強材３に作用する引張力は、基準補強材Ｒの剛性よりも剛性の低い各単位補強材３２がそれぞれ支持することから、各単位補強材３２は、リブ２２上端側端部に向かうにしたがって大きく伸び変形することで引張力を吸収することができる。

したがって、輸送用ドラムに補強材入り帯状体１を巻き重ねる場合、プラスチック帯状体２とともに基準補強材Ｒの剛性よりも剛性の低い各単位補強材３２を伸び変形させることができ、補強材３が伸び変形しないことによる補強材３の倒れや、補強材３の上端部と下端部との伸び率の差異による補強材３の倒れを可及的に防止することができる。

一方、輸送用ドラムに巻き重ねた際の補強材入り帯状体１の曲率半径よりも小径の更生管を製管する場合、螺旋状の補強材入り帯状体１には、更生管の曲率半径に沿うように、輸送用ドラムに巻き重ねるときと同一方向の曲げ力が作用する。このため、補強材入り帯状体１は、前述したように、プラスチック帯状体２が伸び変形し、また、補強材３を形成する剛性の低い各単位補強材３２がリブ２２上端側端部に向かうにしたがって大きく伸び変形して曲げ力による引張力を吸収することができる。

また、更生管における螺旋状の補強材入り帯状体１の曲率半径が、輸送用ドラムに巻き重ねられた補強材入り帯状体１の曲率半径よりも大きいときには、補強材入り帯状体１には、更生管の曲率半径に沿うように、輸送用ドラムに巻き重ねるときとは逆方向の曲げ力が作用する。この場合は、プラスチック帯状体２が伸び変形するとともに、補強材３を形成する剛性の低い各単位補強材３２がリブ２２下端側端部に向かうにしたがって大きく伸び変形して曲げ力による引張力を吸収することができる。

したがって、補強材入り帯状体１を螺旋状に巻き回して更生管を製管する場合、補強材３をプラスチック帯状体２とともに伸び変形させることができ、補強材３の上端部と下端部との伸び率の差による補強材３の倒れ、あるいは、輸送用ドラムに巻き重ねられた補強材入り帯状体１の曲率半径と更生管における螺旋状の補強材入り帯状体１の曲率半径との差異による補強材３の倒れや波打ち蛇行を可及的に防止することができる。

１補強材入り帯状体
２プラスチック帯状体
２１基板
２２リブ
２３段落ち部
３補強材
３１，３２単位補強材
３２ａ嵌合凹溝
３２ｂ嵌合突条

Claims

螺旋状に巻き回して更生管を製管する更生管製管用補強材入り帯状体であって、補強材入り帯状体は、帯板状の基板および該基板から直立する１本以上のリブを備えたプラスチック帯状体と、このプラスチック帯状体のリブにその全長にわたって埋設された金属板製の補強材とから構成され、補強材が、対向する左右の側面同士を互いに接触した状態で長手方向に沿って移動可能に重ね合わせた複数枚の単位補強材によって形成され、また、各単位補強材の厚みが、補強材入り帯状体に必要な基準となる補強材の厚みよりも薄く形成されることを特徴とする更生管製管用補強材入り帯状体。
螺旋状に巻き回して更生管を製管する更生管製管用補強材入り帯状体であって、補強材入り帯状体は、帯板状の基板および該基板から直立する１本以上のリブを備えたプラスチック帯状体と、このプラスチック帯状体のリブにその全長にわたって埋設された金属板製の補強材とから構成され、補強材が、対向する上下の端面同士を互いに接触した状態で長手方向に沿って移動可能に嵌合させた複数枚の単位補強材によって形成され、また、各単位補強材の高さが、補強材入り帯状体に必要な基準となる補強材の高さよりも低く形成されることを特徴とする更生管製管用補強材入り帯状体。