JP6159246B2 - 地中埋設管及び金属管の埋設方法 - Google Patents

Description

本発明は、地中埋設管及び金属管の埋設方法に関する。

地中に埋設される金属管は、上水道管、下水道管、ガス管などとして、様々な用途で用いられている。地中に埋設された金属管は腐食が進行した場合には破損するおそれがあるため、金属管の腐食を防止することが課題の一つとなっている。非特許文献１に記載されているように、地中における金属管の腐食の原因は様々であるが、主な原因として、腐食性土壌または地下水と接触することによる腐食と、迷走電流の影響を受けることによる腐食（電食）とが挙げられる。

特許文献１には、推進工法またはシールド工法により埋設された金属管の電食を防止する方法が記載されている。一般的に、推進工法およびシールド工法などの非開削工法は、地中に立坑を掘削しなければならないため、開削工法に比べてコストが余分に掛かる。

開削工法としては、ダクタイル鋳鉄管などの金属管をポリエチレンスリーブで被覆して埋設するポリエチレンスリーブ工法が知られている。ポリエチレンスリーブ工法によれば、複雑な作業を必要とすることなく低コストで、金属管と腐食性土壌との接触を防止し、かつ、金属管への迷走電流の流入を防止することができる。これにより、地中における金属管の電食を防止することができる。

特許文献２および３には、ポリエチレンスリーブ工法において、金属管をチューブ状のポリエチレンスリーブで被覆する被覆工程を簡略化した工法について記載されている。さらに、特許文献４には、ポリエチレンスリーブの内側に地下水が滞留することによる金属管の腐食を防止するために、ポリエチレンスリーブの垂れ下がりを防止する支持ネットを設けることが記載されている。

特開平３−２４９４９３号公報（１９９１年１１月７日公開） 特開平６−３３１０６８号公報（１９９４年１１月２９日公開） 実開平７−３２２９３号公報（１９９５年６月１６日公開） 特開２００２−７１０８６号公報（２００２年３月８日公開）

「埋設管路の腐食原因とその防食について」一般社団法人日本ダクタイル鉄管協会、２０１０年３月

特許文献２〜４に記載されているポリスチレンスリーブ工法を実施することにより、地中における金属管の電食対策は十分であるものと従来は考えられていた。特に、金属管の中でも、ゴム輪を介して接合されるダクタイル鋳鉄管は管同士が電気的に遮断されており、電食の影響を受けにくいとされていた。

しかしながら、発明者らは、特定の条件下においては、上記従来のポリスチレンスリーブ工法では、地中における金属管の電食対策が十分であるとは言えないことを発見した。電食対策が十分とは言えない条件について説明すれば、以下のとおりである。

ポリスチレンスリーブ工法に用いられるポリスチレンスリーブは、通常、薄いポリエチレンフィルムを筒状（スリーブ状）に成形したものである。そのため、金属管を地中に埋設する際等において、当該金属管を覆うポリスチレンスリーブに小さい穴が開き貫通してしまうことがある。このような穴は、通常は金属管の腐食防止効果を著しく阻害するものではない。しかしながら、例えば電位勾配が１０００ｍＶ／ｍを超えるような強い迷走電流が流れ得る環境下においては、ゴム輪を介して接合されるダクタイル鋳鉄管であっても、上記穴の存在が金属管の電食を進行させてしまうおそれがあることを、発明者らは見出した。

迷走電流による電食は、直流式電気鉄道から地中へ漏れ出て金属管に流入した電流が、変電所や電鉄の車庫等の地下において再び土中に流出する箇所で起こり得る。現在の電鉄は大部分が直流電流を用いており、レールは電流の帰路として使用されている。そのため、レール近傍に埋設された金属管は上記帰路のバイパスとなり得るのである。金属管は、複数が繋ぎ合わされることにより長距離のパイプラインを形成するが、その繋ぎ目がネジや溶接継手等により電気的に接続されてしまうことにより長距離の電気的バイパスが形成されることになる。そのような場合に、特に上記迷走電流による電食が発生しやすくなる。

発明者らの検証によれば、ポリエチレンスリーブに直径１０ｍｍ程度の穴が開いた場合、電位勾配が１０００ｍＶ／ｍを超えるような環境下においては金属管の電食が進行することが判明した。

そのため、上記のような環境下においては、金属管をポリエチレンスリーブで被覆した場合であっても、金属管の電食が進行するおそれがある。

そこで、本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであって、その目的は、金属管の腐食を抑制した地中埋設管、及び、簡易な方法によって金属管を防食して埋設する埋設方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る地中埋設管は、金属管と、内側に上記金属管を包含することにより上記金属管の外周面を被覆するフィルム状部材からなる保護スリーブと、上記保護スリーブの外周面に捲回されることにより当該外周面を被覆する保護シートと、を備えていることを特徴とする。

上記の構成によれば、保護スリーブが損傷し、保護スリーブに穴が開いた場合であっても、保護スリーブの周囲には保護シートが設けられているため、金属管への迷走電流の流入・流出を防止することができる。これにより、金属管を保護する部材として保護スリーブのみが設けられている場合に比べて、金属管の電食をより確実に防止することができる。

また、保護スリーブの形状は筒状（スリーブ状）であるため、金属管の周囲が全周に亘って隙間なく覆われる。これにより、金属管と腐食性土壌との接触を防止することができる。一方で、保護シートの形状は平板状（シート状）であるため、保護スリーブを保護シートで被覆する作業は、保護スリーブを他の保護スリーブで被覆する作業に比べて容易である。すなわち、保護スリーブを他の保護スリーブで被覆する場合、保護スリーブに被覆された金属管を持ち上げた状態において、保護スリーブに他の保護スリーブを被せる作業が必要となる。これに対して、保護スリーブを保護シートで被覆する場合に必要となる作業は、保護スリーブの周囲に保護シートを巻きつけるのみである。そのため、保護スリーブを他の保護スリーブで被覆する作業に比べて、簡易な作業により金属管の腐食対策を施すことができる。

さらに、金属管の被覆が、保護スリーブによる包み込みであるものと保護シートによる捲回という異なる構成によって形成されている。そのため、被覆された金属管が作業時や埋設後に受ける物理的な負荷に対して、被覆材がそれぞれ異なる挙動でズレや伸びを示すことにより、被覆材同士を同一箇所において外部から金属管まで貫通する貫通穴が開きにくいという、単なる多重化では得られない効果を得ることができる。

なお、金属管の防食の観点からは、金属管と保護スリーブとの間に地下水が侵入しないように、金属管と保護スリーブとの間の隙間は小さいことが好ましい。被覆層として保護スリーブのみを設けた場合、保護スリーブの内側に地下水が侵入することによって、地下水の重みで保護スリーブが弛み、金属管と保護スリーブとの間に隙間が生じることがある。これにより、地下水が上記隙間から保護スリーブの内側に次々に侵入することによって、地下水に溶存する酸素が、保護スリーブの内側に供給され、その結果、金属管の腐食が進行する。

これに対して、上記の構成によれば、保護スリーブの外側に保護シートが設けられているため、保護スリーブの内側に地下水が侵入した場合であっても、保護シートの剛性によって保護スリーブの変形が抑制されるため、保護スリーブは弛み難い。これにより、金属管と保護スリーブとの間に隙間が生じ難くなるため、保護スリーブの内側への地下水の侵入を抑制することができ、その結果、金属管の腐食の進行を抑制する、という効果も奏することができる。

また、本発明の態様２に係る地中埋設管は、上記金属管の長手方向に沿って隣り合う複数の保護スリーブを備えており、上記保護スリーブとして、互いに隣り合う第１保護スリーブと第２保護スリーブとを含んでおり、第２保護スリーブの端部は、上記第１保護スリーブの外周面上に及んでおり、上記保護シートは、上記第２保護スリーブの上記端部を被覆するように設けられていてもよい。

上記の構成によれば、保護スリーブの端部は保護シートに被覆されているため、保護スリーブの端部からの地下水の侵入を抑制することができる。これにより、金属管の腐食の進行を抑制することができる。

また、本発明の態様３に係る地中埋設管は、互いに連結された複数の上記金属管を含んでおり、上記保護スリーブのそれぞれは、上記金属管のそれぞれの外周面を被覆するように設けられており、少なくとも一つの上記保護シートは、複数の上記保護スリーブを被覆するように設けられていてもよい。

互いに連結された複数の金属管を被覆する場合、各保護スリーブの内側に各金属管を包含することによって、各金属管の外周面を被覆する。さらに、保護スリーブの外周面を他の保護スリーブで被覆する場合、各保護スリーブに各他の保護スリーブを１つずつ被せる必要がある。

これに対して、上記の構成によれば、保護シートの形状はシート状であるため、複数の保護スリーブの外周面に一括して捲回することができる。これにより、簡易な工程により保護スリーブを保護シートで被覆した地中埋設管を提供することができる。

また、本発明の態様４に係る地中埋設管は、上記保護シートの一方の端部側の一部は、他方の端部側の一部を覆うようにして重なっており、上記金属管の長手方向に垂直な面で切断したときの断面において、上記他方の端部から上記一方の端部に向かう方向を捲回方向とすると、上記一方の端部は、上記捲回方向における頂部から底部の間に位置してもよい。

上記の構成によれば、保護シートの重畳部の隙間は、上方向に向けて開口しておらず、下方向に向けて開口している。

保護シートの重畳部の隙間は上方向に向けて開口していないため、地上から地下に降りる水の、保護シートの内側への侵入を抑制することができる。

また、保護シートの重畳部の隙間は下方向に向けて開口しているため、保護シートの内側に侵入した地下水が、重畳部の隙間から流れ出ることができる。その結果、保護シートの内側における地下水の滞留を抑制し、保護シートの弛みを抑制することができる。その結果、保護スリーブの弛みを抑制することができ、保護スリーブの内側に酸素が供給されることによる金属管の腐食の進行を抑制することができる。

また、本発明の態様５に係る地中埋設管は、上記保護シートの一方の端部側の一部は、他方の端部側の一部を覆うようにして重なっており、上記一方の端部が上方側に位置するように、上記保護シートが設けられていてもよい。

上記の構成によれば、地下水の水位が上昇しやすいような場所において、保護シートの内側への地下水の侵入を抑制することができる。これにより、地下水が保護シートの内側に侵入することによる保護シートの弛みを抑制することができる。その結果、保護スリーブの弛みを抑制することができ、保護スリーブの内側に酸素が供給されることによる金属管の腐食の進行を抑制することができる。

また、本発明の態様６に係る地中埋設管は、上記保護スリーブは、ポリエチレンシートであってもよい。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る金属管の埋設方法は、互いに連結された複数の金属管を地中に埋設する、金属管の埋設方法であって、地盤に設けられた開削溝の中に保護シートを配置し、上記保護シートの上方で、保護スリーブに被覆された上記金属管を連結し、上記保護スリーブの外周面に、上記保護シートを捲回することを特徴とする。

上記の方法によれば、地盤に設けられた開削溝の中で、保護スリーブの外周面に保護シートを捲回するという簡易な方法によって、保護スリーブを保護シートで被覆することができる。そのため、簡易な方法によって、金属管の腐食対策を施すことができる。

本発明によれば、金属管の腐食を抑制した地中埋設管、及び、簡易な方法によって金属管を防食して埋設する埋設方法を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る地中埋設管の概略図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ線矢視断面図であり、（ｃ）はＢ−Ｂ線矢視断面図である。 本発明の変形例に係る地中埋設管の断面図である。 地中埋設管の防食性を検証するための試験の概要を示す概略図であり、（ａ）は従来の地中埋設管及び試験装置の平面図であり、（ｂ）はＣ−Ｃ線矢視断面図である。 地中埋設管の防食性を検証するための試験の概要を示す、従来の地中埋設管及び試験装置の平面図である。 地中埋設管の防食性を検証するための試験の概要を示す、実施形態１の地中埋設管及び試験装置の平面図である。 地中埋設管の防食性の検証するための試験の結果を示す表である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図１〜６に基づいて詳細に説明する。

＜地中埋設管＞
図１は、本実施形態に係る地中埋設管の概略図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ線矢視断面図であり、（ｃ）はＢ−Ｂ線矢視断面図である。

図１に示すように、地中埋設管１は、金属管１０と、フィルム状部材からなるポリエチレンスリーブ２０（保護スリーブ）と、ポリエチレンシート３０（保護シート）とを備えている。

なお、図１では、説明のために、金属管１０とポリエチレンスリーブ２０との間、およびポリエチレンスリーブ２０とポリエチレンシート３０との間に隙間を設けて図示しているが、各構成の間の隙間は小さいことが好ましい。

＜金属管＞
地中埋設管１は、互いに連結された複数の金属管１０を備えている。金属管１０は、受口１２および挿し口１１を備えており、１つの金属管１０の受口１２に他の金属管１０の挿し口１１を挿入することによって、金属管１０同士が連結されている。

具体的には、図１の（ｂ）に示すように、ゴム輪８を間に挟むようにして、金属管１０Ａの受口１２Ａに、金属管１０Ｂの挿し口１１Ｂを挿入することによって、受口１２Ａおよび挿し口１１Ｂが継手部１３Ａを構成し、継手部１３Ａを介して金属管１０Ａと金属管１０Ｂとが互いに連結されている。

図示を省略するが、金属管１０Ｂの受口１２Ｂに、金属管１０Ｃの挿し口１１Ｃを挿入することによって、金属管１０Ｂと金属管１０Ｃとが互いに連結されており、同様にして、複数の金属管１０同士が互いに接続されている。

金属管１０として、例えばダクタイル鋳鉄管を用いることができる。また、例として、直管型の金属管１０を図示して説明するが、これに限ることはなく、曲管、Ｔ字管などの異形管型の金属管１０を用いてもよい。

＜ポリエチレンスリーブ＞
ポリエチレンスリーブ２０は、ポリエチレンを主原料とする、柔軟性があり変形可能な筒状の部材である。

図１の（ｂ）に示すように、地中埋設管１は、金属管１０の長手方向に沿って隣り合う複数のポリエチレンスリーブ２０を備えており、各ポリエチレンスリーブ２０は、各金属管１０を内部に包含することによって、各金属管１０の外周面を被覆している。

具体的には、図１の（ｂ）に示すように、ポリエチレンスリーブ２０Ａ（第１保護スリーブ）は、金属管１０Ａを内部に包含することによって金属管１０Ａの外周面を被覆しており、ポリエチレンスリーブ２０Ｂ（第２保護スリーブ）は、金属管１０Ｂを内部に包含することによって金属管１０Ｂの外周面を被覆している。ポリエチレンスリーブ２０の厚さは特に限定されないが、例えば、厚さ０．２ｍｍのものを用いることができる。

互いに隣り合うポリエチレンスリーブ２０の一部は、継手部１３の外周面上において重なっている。具体的には、ポリエチレンスリーブ２０Ａは、継手部１３Ａにまたがって金属管１０Ｂの外周面の一部にまで及んでおり、ポリエチレンスリーブ２０Ｂは、継手部１３Ａにまたがってポリエチレンスリーブ２０Ａの外周面上に及んでいる。これにより、ポリエチレンスリーブ２０Ａの端部２１Ａは金属管１０Ｂの外周面上に配され、ポリエチレンスリーブ２０Ｂの端部２１Ｂはポリエチレンスリーブ２０Ａの外周面上に配されており、継手部１３Ａの周囲においてポリエチレンスリーブは二重構造となっている。なお、ポリエチレンスリーブ２０Ａが外側に配置され、ポリエチレンスリーブ２０Ｂが内側に配置されていてもよい。

ポリエチレンスリーブ２０は、ゴムバンド５を用いて、金属管１０の外周面上に固定されている。ポリエチレンスリーブ２０の固定方法は特に限定されず、ゴムバンド５に代えて、合成樹脂などの弾性材料からなる結束用バンドを用いてポリエチレンスリーブ２０を固定してもよい。

ポリエチレンスリーブ２０の内径は金属管１０の外径よりも大きいため、ポリエチレンスリーブ２０が金属管１０を包含した状態において、金属管１０とポリエチレンスリーブ２０との間には隙間が生じる。

そこで、図１の（ｃ）に示すように、ポリエチレンスリーブ２０は、一部を重ねあわせ、余剰分を金属管１０の外周面に沿って折り畳むことによって折畳部２２とし、折畳部２２は粘着テープ７で固定されている。これにより、金属管１０とポリエチレンスリーブ２０との間の隙間を小さすることができ、その結果、ポリエチレンスリーブ２０の内側への地下水の侵入を抑制することができる。

＜ポリエチレンシート＞
ポリエチレンシート３０は、ポリエチレンを主原料とする変形可能なシート状の部材である。ポリエチレンスリーブと比較すると剛性があり、引っ張りに強く裂けにくいことが好ましい。

図１の（ｂ）に示すように、地中埋設管１は、ポリエチレンスリーブ２０の外周面に捲回されることによって当該外周面を被覆するポリエチレンシート３０を備えている。

これにより、ポリエチレンスリーブ２０に穴が開いた場合であっても、金属管１０への迷走電流の流入を抑制することができ、従来の地中埋設管に比べて、金属管１０の電食をより確実に防止することができる。なお、ポリエチレンシート３０を二つ折りまたは四つ折りとし、ポリエチレンシート３０の外周面に捲回してもよい。これにより、ポリエチレンスリーブ２０の保護効果が増大する。ポリエチレンシート３０の厚さは特に限定されないが、例えば、厚さ０．２ｍｍのものを用いることができる。

さらに、ポリエチレンシート３０の剛性によってポリエチレンスリーブ２０の変形が抑制されるため、金属管１０とポリエチレンスリーブ２０との間に隙間が生じ難くなり、その結果、ポリエチレンスリーブ２０の内側への地下水の侵入を抑制することができる。

ポリエチレンシート３０の形状は平板状（シート状）であるため、ポリエチレンスリーブ２０の周囲にポリエチレンシート３０を巻きつけるという簡易な作業によって、ポリエチレンスリーブ２０の外周面を被覆することができる。

また、図１の（ｂ）に示すように、ポリエチレンシート３０は、ポリエチレンスリーブ２０Ｂの端部２１Ｂを被覆するように設けられている。これにより、ポリエチレンスリーブ２０Ｂの端部２１Ｂからの地下水の侵入を抑制することができる。なお、ポリエチレンシート３０は、複数のポリエチレンスリーブ２０にまたがって、複数のポリエチレンスリーブ２０を一括して被覆するように設けられていることが好ましい。

図１の（ｃ）に示すように、ポリエチレンシート３０の一方の端部側の一部は、他方の端部側の一部を覆うようにして重なっており、一方の端部３２は、他方の端部３１よりも外周側に配されている。また、金属管１０の長手方向に垂直な面で切断したときの断面において、他方の端部３１から一方の端部３２に向かう方向を捲回方向とすると、一方の端部３２は、捲回方向に沿って地中埋設管１の頂部から底部の間に位置している。

上記の構成によれば、ポリエチレンシート３０の重畳部の隙間は上方向に向けて開口していないため、地上から地下に降りる水の、ポリエチレンシート３０の内側への侵入を抑制することができる。また、ポリエチレンシート３０の重畳部の隙間は下方向に向けて開口しているため、ポリエチレンシート３０の内側に侵入した地下水が、重畳部の隙間から流れ出ることができる。その結果、ポリエチレンシート３０の内側における地下水の滞留を抑制し、ポリエチレンシート３０の弛みを抑制することができる。

ポリエチレンシート３０は、ゴムバンド６を用いて、ポリエチレンスリーブ２０の外周面上に固定されている。ポリエチレンシート３０の固定方法は特に限定されず、ゴムバンド６に代えて、合成樹脂などの弾性材料からなる結束用バンドを用いて固定してもよい。

なお、ポリエチレンシート３０に代えて、ステンレス（ＳＵＳ）製、銅（Ｃｕ）製、またはアルミニウム（Ａｌ）製の薄板を用いてもよいし、合成繊維を合成樹脂フィルムでラミネートしたシルバーシートやブルーシートを用いてもよい。この場合、ポリエチレンシート３０と同様にして、ポリエチレンスリーブ２０の外周面に捲回する。

さらに、ポリエチレンシート３０に代えて、チューブ状のステンレス製フレキチューブを用いてもよい。この場合、ポリエチレンスリーブ２０を内部に包含することによって、ポリエチレンスリーブ２０の外周面をフレキチューブで被覆する。

＜埋設方法＞
次に、金属管１０を地中に埋設する手順について説明する。

第１に、地盤を開削することによって地盤に設けられた開削溝の中に、ポリエチレンシート３０を配置する。

第２に、金属管１０にポリエチレンスリーブ２０を被せることによって、金属管１０の外周面をポリエチレンスリーブ２０で被覆する。

第３に、開削溝の中に配置されたポリエチレンシート３０の上方で、ポリエチレンスリーブ２０に被覆された金属管１０を連結する。

第４に、ポリエチレンスリーブ２０の外周面に、予め開削溝の中に配置しておいたポリエチレンシート３０を捲回する。その後、開削溝を土壌で埋めるという簡易な方法によって、金属管１０と、金属管１０を被覆するポリエチレンスリーブ２０と、ポリエチレンスリーブ２０を被覆するポリエチレンシート３０とからなる地中埋設管１を地盤内に設けることができる。

上記の説明では、一例として、地盤に設けられた開削溝の中で、ポリエチレンスリーブ２０の外周面にポリエチレンシート３０を捲回する方法について説明したが、金属管１０を埋設する方法はこれに限られない。例えば、地上で、金属管１０にポリエチレンスリーブ２０を被せ、さらにポリエチレンシート３０を捲回した後で、金属管１０を開削溝の中に配置し、開削溝を土壌で埋める方法を用いてもよい。

＜変形例＞
図２は、変形例に係る地中埋設管の断面図であり、図１の（ｃ）に対応する図である。図２に示すように、地中埋設管１０１のポリエチレンシート１３０は、端部１３２が、地中埋設管１０１における上方側に配されるように設けられている。ここで、地中埋設管１０１における上方側とは、水平方向を含む面で地中埋設管１０１を半分に切断したときの断面より上方側を意味するものとする。

地下水の水位は、降雨量などに応じて上昇する場合がある。ポリエチレンシートの端部が下方側に配されている場合、地下水の水位が上昇することによって、地下水が端部からポリエチレンシートの内側に侵入するおそれがある。その結果、金属管に地下水が接触し、金属管が腐食するおそれがある。

これに対して、変形例の地中埋設管１０１は、ポリエチレンシート１３０の端部１３２の位置が地中埋設管１０１の上方側に配されるように設けられているため、地下水の水位が上昇した場合であっても、ポリエチレンシート１３０の内側への地下水の侵入を抑制することができる。これにより、地下水がポリエチレンシート１３０の内側に侵入することによるポリエチレンシート１３０の弛みを抑制することができる。その結果、ポリエチレンスリーブ２０の弛みもまた抑制することができ、ポリエチレンスリーブ２０の内側に酸素が供給されることによる金属管１０の腐食の進行を抑制することができる。

このように、本変形例は地下水の水位が上昇しやすい場所に適しているといえる。

本発明者らは、迷走電流に対する地中埋設管１の防食性を検証するために、以下の試験を行った。図３〜６に基づいて、迷走電流に対する地中埋設管１の防食性を検証するための試験について説明する。

図３は、地中埋設管の防食性を検証するための試験の概要を示す概略図であり、（ａ）は金属管及び試験装置の平面図であり、（ｂ）はＣ−Ｃ線矢視断面図である。図４は、地中埋設管の防食性を検証するための試験の概要を示す、従来の地中埋設管及び試験装置の平面図である。図５は、地中埋設管の防食性を検証するための試験の概要を示す、実施形態１の地中埋設管及び試験の概要を示す平面図である。

（試験概要）
図３に示すように、水で満たされた内寸１８８０ｍｍ×９２０ｍｍ×７０８ｍｍの水槽の中に、金属管と、正極と、負極とを配置した。

金属管はダクタイル鋳鉄製であり、内径がφ１００であり、長さは１２００ｍｍである。金属管内は比抵抗が６０００Ω・ｃｍ程度の水道水を満水状態にしている。様々な土壌環境を想定し、水槽内の水に添加物を適宜添加するなどして、水の比抵抗を、５００Ω・ｃｍ、１０００Ω・ｃｍ、５０００Ω・ｃｍに調整した。正極および負極は何れも、１５０ｍｍ×９０ｍｍ×１０ｍｍの黒鉛電極であり、互いに８００ｍｍの間隔を空けて、間に金属管を挟むようにして配置した。そして、図３の（ｂ）に示すように、定電圧発生装置を用いて正極と負極との間に電圧を印加することによって、正極と負極との間の電位勾配を、１０００ｍＶ／ｍ、２０００ｍＶ／ｍ、５０００ｍＶ／ｍに調整した。これにより、迷走電流が流出している様々な土壌環境と同様の環境を水槽内に作り出した。

また、金属管の表面電位を測定するために、金属管の表面近傍の測定点Ａおよび測定点Ｂに、基準電極（飽和ＫＣｌ銀・塩化銀電極）を配置した。

正極と負極との間に電圧を印加していない状態での測定点Ａおよび測定点Ｂにおける表面電位と、正極と負極との間に電圧を印加した状態での測定点Ａおよび測定点Ｂにおける表面電位とを測定した。そして、電圧印加前後での測定点Ａにおける表面電位の変化量の絶対値と、電圧印加前後での測定点Ｂにおける表面電位の変化量の絶対値との平均値（以下、単に電位変動値という）を算出した。

正極と負極との間に電圧を印加することによって金属管に電流が流出入した場合、測定点Ａおよび測定点Ｂにおける表面電位が変化する。そこで、測定点Ａおよび測定点Ｂにおける電位変動値を測定することによって、迷走電流に対する地中埋設管の防食性を評価した。

地中埋設管として、図３に示す金属管のみからなる従来の地中埋設管と、図４に示す金属管をポリエチレンスリーブで被覆した従来の地中埋設管と、図５に示す、金属管をポリエチレンスリーブで被覆し、さらにシルバーシートで被覆した本実施形態の地中埋設管１を用意した。シルバーシートは、合成樹脂を主材料とする絶縁体のシートである。

また、本実施形態の地中埋設管１として、シルバーシートに代えて、ＳＵＳ製の薄板（以下、ＳＵＳの薄板という）、Ｃｕ製の薄板（以下、Ｃｕの薄板という）、Ａｌ製の薄板（以下、Ａｌの薄板という）、ＳＵＳ製のフレキチューブ（以下、ＳＵＳフレキチューブという）を用いた地中埋設管を用意した。シルバーシートは厚さが０．３５ｍｍのものを用い、ＳＵＳの薄板、Ｃｕの薄板、Ａｌの薄板、ＳＵＳフレキチューブは、厚さが０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍのものを用いた。なお、シルバーシートに代えて、ポリエチレンシートを用いてもよい。

さらに、図４に示す従来の地中埋設管として、ポリエチレンスリーブにφ１０ｍｍ（直径）の穴が開いているものと、穴が開いていないものとを用意し、穴の内側において、電位変動値を測定した。

（試験結果）
図６は、地中埋設管の防食性の検証するための試験の結果を示す表である。

表は、電位勾配、遮蔽物の種類、溶液比抵抗の各条件下における電位変動値（単位：ｍＶ）を示しており、括弧内の数値は遮蔽率を示している。ここで、遮蔽率とは、１−｛（各条件下における地中埋設管の電位変動値）／（金属管のみからなる地中埋設管の電位変動値）｝を百分率で表したものである。

表に示すように、ポリエチレンスリーブで被覆されていない金属管のみからなる地中埋設管は、電位勾配が５０００ｍＶ／Ｖの場合と２５００ｍＶ／Ｖの場合、溶液比抵抗が何れの値であっても、電位変動が発生しており、金属管に電流が流出入したことが判る。さらに、電位勾配が１０００ｍＶ／Ｖの場合は、溶液比抵抗が５０００Ω・ｃｍの場合と１０００Ω・ｃｍの場合に、電位変動が発生しており、金属管に電流が流出入したことが判る。電位勾配が１０００ｍＶ／Ｖであり、溶液比抵抗が５００Ω・ｃｍの場合には、電位変動が発生せず、金属管に電流が流出入しなかったことが判る。

また、穴が開いていないポリエチレンスリーブで金属管を被覆した従来の地中埋設管では、電位勾配および溶液比抵抗が何れの条件であっても、電位変動が発生せず、遮蔽率は１００％であった。これはすなわち、穴が開いていないポリエチレンスリーブで被覆した地中埋設管であれば、上記の試験条件と同等の環境下においては、迷走電流が金属管に流出入せず、電食は発生しないことを示している。

一方で、φ１０ｍｍの穴が開いているポリエチレンスリーブで金属管を被覆した従来の地中埋設管では、電位勾配が１０００ｍＶ／Ｖの場合は、電位変動が発生せず金属管に電流が流出入しなかった。しかしながら、電位勾配が２５００ｍＶ／Ｖの場合と５０００ｍＶ／Ｖの場合には、溶液比抵抗が何れの条件であっても、電位変動が発生しており、遮蔽率は１００％ではなかった。これはすなわち、穴が開いているポリエチレンスリーブで被覆した地中埋設管では、上記の試験条件と同等の環境下において、迷走電流が金属管に流出入し、比較的小さいが、電食が発生することを示しており、従来の地中埋設管は、強い迷走電流が流れ得る環境下においては、地中における金属管の電食対策が十分とは言えないことが判る。

これに対して、本実施形態の地中埋設管１は、ポリエチレンスリーブにφ１０ｍｍの穴が開いている場合であっても、上記の何れの試験条件においても、電位変動が発生せず金属管に電流が流出入しなかった。また、シルバーシートに代えて、ＳＵＳの薄板、Ｃｕの薄板、Ａｌの薄板、ＳＵＳフレキチューブを用いた地中埋設管も同様に、上記の何れの試験条件においても、電位変動が発生せず金属管に電流が流出入しなかった。

すなわち、本実施形態の地中埋設管１は、従来の地中埋設管に比べて、金属管の電食をより確実に防止することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、上水道管、下水道管、ガス管などの地中埋設管として利用することができる。

１、１０１ 地中埋設管
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 金属管
２０ ポリエチレンスリーブ（保護スリーブ）
２０Ａ ポリエチレンスリーブ（第１保護スリーブ）
２０Ｂ ポリエチレンスリーブ（第２保護スリーブ）
２１Ｂ 端部（第２保護スリーブの端部）
３０、１３０ ポリエチレンシート（保護シート）
３２ 端部（保護シートの一方の端部）

Claims (6)

1. 金属管と、
   内側に上記金属管を包含することにより上記金属管の外周面を被覆するフィルム状部材からなる保護スリーブと、
   上記保護スリーブの外周面に捲回されることにより当該外周面を被覆する保護シートと、を備え、
   上記保護シートの一方の端部側の一部は、他方の端部側の一部を覆うようにして重なっており、
   上記金属管の長手方向に垂直な面で切断したときの断面において、上記他方の端部から上記一方の端部に向かう方向を捲回方向とすると、上記一方の端部は、上記捲回方向における頂部から底部の間に位置することを特徴とする地中埋設管。
2. 金属管と、
   内側に上記金属管を包含することにより上記金属管の外周面を被覆するフィルム状部材からなる保護スリーブと、
   上記保護スリーブの外周面に捲回されることにより当該外周面を被覆する保護シートと、を備え、
   上記保護シートの一方の端部側の一部は、他方の端部側の一部を覆うようにして重なっており、
   上記一方の端部が上方側に位置するように、上記保護シートが設けられていることを特徴とする地中埋設管。
3. 上記金属管の長手方向に沿って隣り合う複数の保護スリーブを備えており、
   上記保護スリーブとして、互いに隣り合う第１保護スリーブと第２保護スリーブとを含んでおり、
   第２保護スリーブの端部は、上記第１保護スリーブの外周面上に及んでおり、
   上記保護シートは、上記第２保護スリーブの上記端部を被覆するように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の地中埋設管。
4. 互いに連結された複数の上記金属管を含んでおり、
   上記保護スリーブのそれぞれは、上記金属管のそれぞれの外周面を被覆するように設けられており、
   少なくとも一つの上記保護シートは、複数の上記保護スリーブを被覆するように設けられていることを特徴とする請求項３に記載の地中埋設管。
5. 上記保護スリーブは、ポリエチレンシートであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の地中埋設管。
6. 互いに連結された複数の金属管を地中に埋設する、金属管の埋設方法であって、
   地盤に設けられた開削溝の中に保護シートを配置し、
   上記保護シートの上方で、保護スリーブに被覆された上記金属管を連結し、
   上記保護スリーブの外周面に、上記保護シートを捲回することを特徴とする金属管の埋設方法。

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