JP7048329B2 - 帯状部材 - Google Patents

Description

本発明は、例えば老朽化した既設の埋設管に螺旋状にライニングされて更生管となる帯状部材に関し、特に、合成樹脂製の主帯材とこれを補強する補強帯材を含む帯状部材に関する。

老朽化した下水道管等の既設埋設管の内周面に帯状部材を螺旋状にライニングして更生する方法は公知である（特許文献１等参照）。例えば特許文献１に記載の帯状部材は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの合成樹脂製の主帯材の外周側部（螺旋管状に成形されたとき外周を向く側部）にスチール製の補強帯材が設けられている。該補強帯材の表面全体が、腐食防止のために樹脂製の被覆層で覆われている。

特開２００９－２３２９６号公報

埋設管の更生施工現場においては、帯状部材がコイル状に巻回された状態から繰り出されて、人孔から埋設管に引き込まれ、例えば自走式の製管機によって螺旋管に製管される。このとき、帯状部材の外周側部が地面や人孔の内周面などに当たって擦れる。また、帯状部材を人孔内で製管しながら、形成された螺旋管を元押し又は牽引によって埋設管内に挿し入れる元押し式や牽引式の場合、螺旋管ひいては帯状部材の外周側部が埋設管の内周面に当たって擦れる。

このため、帯状部材の外周側部が損耗されやすい。補強帯材の外周側部が主帯材よりも外周側へ突出された帯状部材の場合、主帯材の損耗は抑制又は回避できる一方で、補強帯材の外周側部が損耗されやすい。特に被覆層の外周側部が損耗されやすい。被覆層が損耗されると、スチール部分の防蝕、防錆機能を損なうおそれがある。

損耗対策として、補強帯材を全体的に厚肉にすることによって傷しろを設定することが考えられるが、そうすると、成型性が悪くなり、かつ材料コスト及び製造コストが増大する。
本発明は、かかる事情に鑑み、更生施工時における帯状部材の損耗に対して、成型性を損なうことなく、かつコスト増大を抑えることができる対処手段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、合成樹脂製の主帯材と、前記主帯材における外周を向くべき側部に設けられた補強帯材とを含み、螺旋管となるべき帯状部材であって、
前記補強帯材が、金属からなる補強帯本体と、前記補強帯本体を被覆する樹脂からなる被覆層とを含み、前記被覆層における外周を向くべき側部には隆起層が隆起するように設けられ、前記補強帯材の少なくとも前記隆起層が、前記主帯材よりも外周側に突出されていることを特徴とする。

例えば既設埋設管の更生施工現場において、本発明に係る帯状部材を既設埋設管にライニングする際、主に隆起層が地面、人孔の内周面、既設埋設管の内周面などに当たって擦れる。したがって、隆起層は損耗され得るが、帯状部材における隆起層以外の部分はあまり損耗されない。このため、補強帯本体及び被覆層については傷しろを見込んだ厚さにする必要がなく、全体的に薄肉化できる。この結果、成型性を損なうことがなく、かつコスト増大を抑えることができる。

前記隆起層が、前記被覆層とは異なる樹脂材質によって構成されていることが好ましい。これによって、被覆層及び隆起層がそれぞれ求められている性能に応じてその材質を選択できる。例えば被覆層の材質については曲げ加工性やコストなどを考慮して選択でき、隆起層の材質については耐擦傷性などを考慮して選択できる。

前記隆起層が、前記被覆層より硬質であることが好ましい。これによって、隆起層の損耗を抑えることができる。

前記隆起層が、前記被覆層の前記側部の幅方向の大部分を覆う幅を有して前記補強帯材の長手方向に連続していることが好ましい。これによって、被覆層などの損耗を確実に防止できる。大部分とは、被覆層の前記側部の幅の４分の３程度以上を言う。

前記隆起層が、前記被覆層の前記側部に形成された複数条の突起を含み、これら突条が、互いに前記補強帯材の幅方向に間隔を置いて並べられるとともに、それぞれ前記補強帯材の長手方向に連続していることが好ましい。これによって、隆起層の材料コストを低減できる。

本発明によれば、更生施工時における帯状部材の損耗に対して、成型性を損なうことなく、かつコスト増大を抑えながら対処することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る帯状部材の断面図である。 図２（ａ）は、前記帯状部材の補強帯本体を成形前の状態で示す断面図である。図２（ｂ）は、前記補強帯本体に被覆層を被覆してなる補強帯材を成形前の状態で示す断面図である。図２（ｃ）は、成型後の前記補強帯材の断面図である。 図３は、前記帯状部材によって既設の埋設管を更生する様子を示す断面図である。 図４（ａ）は、図３の円部ＩＶａの拡大断面図である。図４（ｂ）は、図３の円部ＩＶｂの拡大断面図である。 図５は、図３の円部Ｖの拡大断面図である。 図６は、本発明の第２実施形態に係る補強帯材の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図３に示すように、本発明形態の帯状部材３は、老朽化した既設の埋設管１の更生に用いられる。更生対象の埋設管１は例えば下水道管である。なお、埋設管１は、下水道管に限られず、上水道管、農業用水管、ガス管等であってもよい。帯状部材３が埋設管１の内周に沿って螺旋状にライニングされることによって螺旋管状の更生管２となる。

図１に示すように、帯状部材３は、主帯材１０と、補強帯材２０を含む。主帯材１０の材質は、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂である。主帯材１０は、前記合成樹脂の押出成形によって一定断面に形成され、かつ図１の紙面と直交する方向へ長尺状に延びている。主帯材１０の平坦な平帯部１１の裏面（螺旋管２となったとき外周側を向く面、図１において上面）に２つ（複数）のリブ１２，１４が幅方向（図１において左右）に離れて設けられている。平帯部１１の両端部には雌雄の嵌合部１６，１５が設けられている。雌嵌合部１６の幅方向の外側にはサブロック突片１７が斜めに突出するように形成されている。

図１に示すように、補強帯材２０は、Ｕ字断面の胴部２１と、その両端から斜めに折り返された一対の腕部２２，２４を含み、概略Ｗ字形状の一定断面に形成され、かつ図１の紙面と直交する方向へ長尺状に延びている。胴部２１の両壁と各腕部２２，２４との間に凹溝２５が形成されている。

図１に示すように、補強帯材２０は、主帯材１０の裏側部（螺旋管２となったとき外周を向く側部、図１において上側部）に嵌め込まれている。各腕部２２，２４の先端部が、リブ１２，１４の中間部に係止されている。胴部２１の中央の平らな外周板部２１ａが、主帯材１０よりも外周側（図１において上側）に突出されている。
補強帯材２０によって帯状部材３の強度が高められている。

図５に示すように、帯状部材３からなる螺旋管状の更生管２において、一周違いに隣接する嵌合部１５，１６どうしが凹凸嵌合されている。かつ、サブロック突片１７の先端部が、一周違いに隣接するリブ１２の先端部に係止されている。平帯部１１が、更生管２の内周側へ向けられ、外周板部２１ａが更生管２の外周側へ向けられている。

図２（ｃ）に示すように、補強帯材２０の断面構造は、補強帯本体２３と、被覆層３０を含む。補強帯本体２３は、スチール（金属）によって構成されている。
補強帯本体２３の表面全体が被覆層３０によって被覆されている。被覆層３０は、曲げ加工しやすいように、伸びのある柔らかい材料によって構成されていることが好ましい。例えば被覆層３０の材質としては、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などの樹脂が挙げられる。更に被覆層３０には伸び性及び柔軟性を高める添加剤が添加されていてもよい。かかる添加剤として、例えばタフマー（登録商標、三井化学株式会社）などのオレフィン系樹脂が挙げられる。
被覆層３０の厚さは、０．数ｍｍ～数ｍｍであり、好ましくは１ｍｍ程度である。

外周板部２１ａの外面（図１において上面）上の被覆層３０は、外面層３０ａ（外周を向くべき側部）を構成している。外面層３０ａには隆起層３３が隆起するように設けられている。胴部２１が主帯材１０よりも外周側に突出されているために、隆起層３３は、主帯材１０よりも外周側（図１において上側）に突出されている。
隆起層３３は、被覆層３０の平らな外面層３０ａの幅方向の大部分を覆う幅を有し、帯状部材３の長手方向（図１の紙面と直交する方向）に連続している。

隆起層３３の厚さ（被覆層３０からの突出高さ）は、例えば０．数ｍｍ～数ｍｍ程度であり、好ましくは１ｍｍ程度である。より好ましくは、隆起層３３の厚さ（被覆層３０からの突出高さ）は、被覆層３０の厚さとほぼ等しい。
隆起層３３の引張り強度は、好ましくは１６ＭＰａ以上である。
隆起層３３は、胴部２１の角２１ｃなどの曲線部には設けないことが好ましい。なお、接着性や成型性に支障が無ければ角２１ｃにも隆起層３３を設けてもよい。

隆起層３３の材質は樹脂であり、好ましくは被覆層３０とは異なる樹脂材質によって構成され、より好ましくは被覆層３０よりも硬い材質によって構成されている。例えば、被覆層３０の材質が直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）である場合、隆起層３３は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）によって構成されている。
更には接着強度を確保できる限り、被覆層３０の樹脂材質と隆起層３３の樹脂材質の種類ないしは系統が異なっていてもよい。例えば、被覆層３０の材質がポリエチレン（ＰＥ）であるのに対し、隆起層３３の材質がスチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合体（ＡＢＳ）やエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などであってもよい。
隆起層３３には前記伸び性及び柔軟性を高める添加剤を添加する必要が無い。

補強帯材２０は、例えば次のようにして作製される。
図２（ａ）に示すように、補強帯本体２３となるべき帯鋼板２３Ｘを用意する。
図２（ｂ）に示すように、帯鋼板２３Ｘの両側面及び両端面を含む表面全体に被覆層３０を押出成形によって被覆する。被覆層３０における外面層３０ａとなるべき部分には、隆起層３３を積層する。隆起層３３は、接着剤によって被覆層３０と接合してもよく、二色成形によって一体接合してもよい。
次に、図２（ｃ）に示すように、被覆済み帯鋼板２３Ｘを加熱するとともに所定形状に成形することによって、補強帯材２０を形成する。
その後、補強帯材２０が主帯材１０に嵌め込まれることによって、帯状部材３となる。帯状部材３は、外周板部２１ａが外周側を向き、かつ平帯部１１が内周側を向くようにして、巻取ドラムに巻かれるか、ドラムレスでコイル状に巻回される。

図３に示すように、既設埋設管１の更生施工現場においては、帯状部材３が繰り出し部５から繰り出されて人孔４に挿し入れられるとともに、埋設管１に引き込まれて、自走式の製管機６に導入される。該製管機６によって帯状部材３が螺旋管状の更生管２に製管される。
繰り出し部５から製管機６までの間の帯状部材３は、地面７（図４（ａ））、人孔４の内周面（図４（ｂ））、既設埋設管１の内周面などに当たって擦れる。該帯状部材３には、外周板部２１ａが外周側を向き、平帯部１１が内周側を向くように巻き癖が付けられている。したがって、図４（ａ）及び同図（ｂ）に示すように、主として、外周板部２１ａの外面の隆起層３３が、地面７、人孔４の内周面、既設埋設管１の内周面などに当たって擦れる。このため、隆起層３３は損耗され得るが、帯状部材３における隆起層３３以外の部分は損耗を防止できる。
よって、補強帯本体２３及び被覆層３０については傷しろを見込んだ厚さにする必要がなく、全体的に薄肉化できる。この結果、成型性を確保できるとともに、コスト増大を抑えることができる。

隆起層３３が外面層３０ａの幅方向の大部分を覆うことによって、外面層３０ａなどの損耗を確実に防止できる。
隆起層３３を被覆層３０よりも硬質材料により構成することによって、隆起層３３の損耗を抑えることができる。
補強帯本体２３の表面全体を被覆層３０によって覆うことで、補強帯本体２３の腐食を防止できる。しかも更生施工時における被覆層３０の損耗を防止することによって、腐食防止機能を確実に維持できる。
被覆層３０と隆起層３３はそれぞれ求められている性能に応じてその材質を選択できる。例えば被覆層３０の材質は曲げ加工などの成型容易性、腐食防止性やコストなどを考慮して選択でき、隆起層３３の材質は耐擦傷性などを考慮して選択できる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
図６に示すように、第２実施形態においては、被覆層３０の外面層３０ａ上の隆起層が、複数条（図では５つ）の突条３４によって構成されている。これら突条３４は、外周板部２１ａの幅方向（図６において左右）に互いに間隔を置いて並べられるとともに、それぞれ補強帯材２０の長手方向に連続している。
各突条３４の断面は、正方形に近い四角形であるが、馬蹄形などであってもよい。
第２実施形態によれば、隆起層の材料コストを低減できる。

本発明は、上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、補強帯材２０の少なくとも隆起層３３，３４が、主帯材１０よりも外周側に突出されていればよい。
隆起層３３，３４の材質が、被覆層３０と同じであってもよい。隆起層３３，３４が被覆層３０と同体であってもよい。
補強帯材２０の作製方法は、実施形態のものに限られず、例えば帯鋼板２３Ｘを所定形状に成形した後、被覆層３０の被覆及び隆起層３３の形成を行なってもよい。外周を向くべき側部だけ被覆層と一体的に厚肉成形してもよい。
主帯材１０及び補強帯材２０の断面形状は図示したものに限られず種々の断面形状を適用できる。

本発明は、例えば下水道管などの埋設管の更生に適用できる。

１ 埋設管
２ 更生管（螺旋管）
３ 帯状部材
４ 人孔
５ 繰り出し部
６ 製管機
７ 地面
１０ 主帯材
１１ 平帯部
１２ リブ
１４ リブ
１５ 雄嵌合部
１６ 雌嵌合部
１７ サブロック突片
２０ 補強帯材
２１ 胴部
２１ａ 外周板部
２１ｃ 角部
２２ 腕部
２３ 補強帯本体
２３Ｘ 鋼板
２４ 腕部
２５ 凹溝
３０ 被覆層
３０ａ 外面層（外周を向くべき側部）
３３ 隆起層
３４ 突起（隆起層）

Claims (3)

1. 合成樹脂製の主帯材と、前記主帯材における外周を向くべき側部に設けられた補強帯材とを含み、螺旋管となるべき帯状部材であって、
   前記補強帯材が、金属からなる補強帯本体と、前記補強帯本体を被覆する樹脂からなる被覆層とを含み、前記被覆層における外周を向くべき側部には隆起層が隆起するように設けられ、前記補強帯材の少なくとも前記隆起層が、前記主帯材よりも外周側に突出されており、前記隆起層が、前記被覆層の前記側部に形成された複数条の突条によって構成され、これら突条が、互いの間に前記被覆層が露出されるように前記補強帯材の幅方向に間隔を置いて並べられるとともに、それぞれ前記補強帯材の長手方向に連続していることを特徴とする帯状部材。
2. 前記隆起層が、前記被覆層とは異なる樹脂材質によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の帯状部材。
3. 前記隆起層が、前記被覆層より硬質であることを特徴とする請求項１又は２に記載の帯状部材。

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