JP7381674B2

JP7381674B2 - tube structure

Info

Publication number: JP7381674B2
Application number: JP2022132000A
Authority: JP
Inventors: 有佑中村; 茂治清水; 孝育吉井
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2022-08-22
Publication date: 2023-11-15
Anticipated expiration: 2036-08-26
Also published as: JP2022159564A; JP7132406B2; JP6959408B2; JP2022159563A; JP2021167673A; JP7356552B2; JP2020176726A

Description

本発明は、管構造に関し、特に同質曲管や直管等の管構造に関する。 The present invention relates to pipe structures, and particularly to pipe structures such as homogeneous curved pipes and straight pipes.

例えば同質曲管や直管等の管体を土中に埋設する場合、土圧等の荷重に対する補強のために管体の外周にコンクリートを打設することで、管体をコンクリート体に埋設することが知られている（特許文献１等参照）。 For example, when burying a pipe body such as a homogeneous curved pipe or a straight pipe in the soil, concrete is placed around the outer circumference of the pipe body to reinforce it against loads such as earth pressure, and the pipe body is buried in the concrete body. This is known (see Patent Document 1, etc.).

特開２００５－１２１０６２号公報Japanese Patent Application Publication No. 2005-121062

管体におけるコンクリート体に埋まっている部分とコンクリート体から突出された部分との境界部（つまりコンクリート体の端面付近）では、応力状態が急変し得る。例えば、管体に内圧が加わった場合、管体におけるコンクリート体に埋まっている部分は膨張が殆ど阻止される一方、コンクリート体から突出された部分では膨張が許容される。このため、管体におけるコンクリート体端面付近の部分は、応力集中によって損傷しやすい。 At the boundary between the part of the pipe that is buried in the concrete body and the part that protrudes from the concrete body (that is, near the end face of the concrete body), the stress state can suddenly change. For example, when internal pressure is applied to the tube, the portion of the tube that is buried in the concrete body is almost prevented from expanding, while the portion that protrudes from the concrete body is allowed to expand. Therefore, the portion of the pipe near the end face of the concrete body is likely to be damaged due to stress concentration.

前記課題を解決するため、本発明に係る管構造は、
管体と、
端面が前記管体と交差するようにして前記管体の外周に被さるコンクリート体と、
前記端面付近における前記管体の周面に設けられ、管体に発生する応力を分散させる環状の応力分散材と、
を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、応力分散材による応力分散作用によって、コンクリート体の端面付近における管体の応力状態の急変を緩和できる。この結果、応力集中を抑制して、管体の損傷を防止することができる。 In order to solve the above problems, the pipe structure according to the present invention has the following features:
A tube body;
a concrete body that covers the outer periphery of the tube so that its end face intersects with the tube;
an annular stress dispersion material provided on the circumferential surface of the tube near the end surface and dispersing stress generated in the tube;
It is characterized by having the following.
According to the present invention, sudden changes in the stress state of the pipe near the end face of the concrete body can be alleviated by the stress dispersion effect of the stress dispersion material. As a result, stress concentration can be suppressed and damage to the tube body can be prevented.

前記応力分散材が、前記管体の外周面に設けられていることが好ましい。
応力分散材を管体の内周面ではなく外周面に設けることよって、管体の内部空間の断面積が減るのを回避できる。 It is preferable that the stress dispersion material is provided on the outer peripheral surface of the tube.
By providing the stress dispersion material on the outer circumferential surface of the tubular body rather than on the inner circumferential surface, it is possible to avoid a reduction in the cross-sectional area of the internal space of the tubular body.

前記応力分散材が、前記管体に沿って前記端面から前記コンクリート体の外部へ張り出すとともに前記管体の変形を拘束する変形拘束材を含み、前記変形拘束材の変形拘束力が前記コンクリート体の変形拘束力よりも低いことが好ましい。
これによって、管体におけるコンクリート体が被さった部分は変形が抑制又は阻止される。管体における変形拘束材が設けられた部分は、前記コンクリート体が被さった部分よりも弱い力で変形を抑制される。管体における変形拘束材よりも外側の部分は変形が許容される。これによって、管体の応力状態の急変を確実に緩和でき、応力を確実に分散させることができる。 The stress dispersion material includes a deformation restraint material that extends from the end face to the outside of the concrete body along the pipe body and restrains deformation of the pipe body, and the deformation restraint force of the deformation restraint material is applied to the concrete body. It is preferable that the deformation restraining force is lower than the deformation restraining force of .
As a result, deformation of the portion of the pipe covered by the concrete body is suppressed or prevented. The portion of the tube provided with the deformation restraining material is restrained from deformation by a weaker force than the portion covered by the concrete body. Deformation is allowed in a portion of the tube outside the deformation restraining material. As a result, sudden changes in the stress state of the tube can be reliably alleviated, and stress can be reliably dispersed.

前記変形拘束材が、繊維強化プラスチックを含むことが好ましい。
これによって、管体に対する変形拘束力を確実に発現させることができる。 It is preferable that the deformation restraint material includes fiber reinforced plastic.
Thereby, it is possible to reliably exert a deformation restraint force on the tubular body.

前記変形拘束材の厚みが、前記端面から遠ざかるにしたがって小さくなっていることが好ましい。
これによって、コンクリート体の端面から遠ざかるにしたがって変形拘束力を減少させることができ、応力状態の急変を確実に緩和することができる。 It is preferable that the thickness of the deformation restraining material decreases as it moves away from the end surface.
As a result, the deformation restraint force can be reduced as the distance from the end face of the concrete body increases, and sudden changes in the stress state can be reliably alleviated.

前記応力分散材が、前記管体に沿って前記端面から前記コンクリート体の奥側へ延び、前記管体の変形を許容する変形許容材を含んでいてもよい。
これによって、管体における変形許容材よりもコンクリート体の奥側の部分は、変形が抑制又は阻止される。管体における変形許容材が設けられた部分は、変形許容材の変形許容分だけ変形が許容される。管体におけるコンクリート体から突出された部分は変形が十分許容される。これによって、管体の応力状態の急変を確実に緩和でき、応力を確実に分散させることができる。 The stress dispersion material may include a deformation allowing material that extends along the tubular body from the end face to the back side of the concrete body and allows deformation of the tubular body.
As a result, deformation of the portion of the concrete body deeper than the deformation-permitting material in the tube is suppressed or prevented. The portion of the tube body provided with the deformation-permitting material is allowed to deform by the deformation permissible amount of the deformation-permitting material. The portion of the tube that protrudes from the concrete body can be sufficiently deformed. As a result, sudden changes in the stress state of the tube can be reliably alleviated, and stress can be reliably dispersed.

前記変形許容材が、弾性材を含むことが好ましい。
これによって、管体における変形許容材が設けられた部分は、変形許容材の弾性変形可能分だけ変形を許容されるようにできる。 Preferably, the deformation-permitting material includes an elastic material.
As a result, the portion of the tubular body provided with the deformation-permitting material can be allowed to deform by the elastically deformable amount of the deformation-permitting material.

前記変形許容材の厚みが、前記端面から前記コンクリート体の奥側へ向かって小さくなっていることが好ましい。
これによって、コンクリート体の奥側から端面に近づくにしたがって変形許容度を増大させることができ、応力状態の急変を確実に緩和することができる。 It is preferable that the thickness of the deformation-permitting material decreases from the end face toward the back of the concrete body.
As a result, the deformation tolerance can be increased from the inner side of the concrete body toward the end face, and sudden changes in the stress state can be reliably alleviated.

本発明に係る管構造は、同質曲管に好適である。すなわち、前記管構造が、前記管体と外面連結材を備えており、前記管体が、複数の単位管を含み、各単位管が自らの軸線に対して斜めをなす傾斜端面を有し、隣接する単位管の傾斜端面どうしが突き当てられ、前記外面連結材が、隣接する単位管の外周面どうし間に跨って、これら単位管どうしを連接していることが好ましい。
前記同質曲管からなる管構造において、前記コンクリート体内における前記端面の直近の外面連結材が、前記管体に沿って前記端面の外部へ延び出ることによって、前記変形拘束材を構成していることが好ましい。
これによって、同質曲管における外面連結材及び変形拘束材の施工を効率化できる。
なお、本発明に係る管構造は、前記同質曲管等の曲管構造に限られず、直管構造であってもよい。 The pipe structure according to the present invention is suitable for a homogeneous curved pipe. That is, the tube structure includes the tube body and an outer surface connecting member, the tube body includes a plurality of unit tubes, and each unit tube has an inclined end surface that is oblique with respect to its own axis, It is preferable that the inclined end surfaces of adjacent unit tubes abut against each other, and the outer surface connecting member bridges between the outer peripheral surfaces of the adjacent unit tubes to connect these unit tubes.
In the pipe structure made of the homogeneous curved pipe, an outer surface connecting member immediately adjacent to the end face in the concrete body constitutes the deformation restraining member by extending to the outside of the end face along the pipe body. is preferred.
Thereby, the construction of the outer surface connecting material and the deformation restraining material in the homogeneous curved pipe can be made more efficient.
Note that the pipe structure according to the present invention is not limited to a curved pipe structure such as the homogeneous curved pipe, but may be a straight pipe structure.

本発明によれば、管体におけるコンクリート体の端面付近での応力状態の急変を緩和することができ、管体の損傷を防止できる。 According to the present invention, it is possible to alleviate the sudden change in the stress state near the end face of the concrete body in the pipe body, and it is possible to prevent damage to the pipe body.

図１は、本発明の第１実施形態に係る管構造の要部を、防護コンクリート（コンクリート体）を断面にして示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a main part of a pipe structure according to a first embodiment of the present invention, with a protective concrete (concrete body) in cross section. 図２は、図１の円部ＩＩの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of circular portion II in FIG. 図３は、第１実施形態の変形態様を示し、図２相当の断面図である。FIG. 3 shows a modification of the first embodiment and is a sectional view corresponding to FIG. 2. 図４は、第１実施形態の他の変形態様を示し、図２相当の断面図である。FIG. 4 shows another modification of the first embodiment, and is a sectional view corresponding to FIG. 2. 図５は、第１実施形態の他の変形態様を示し、図１相当の平面図である。FIG. 5 shows another modification of the first embodiment and is a plan view corresponding to FIG. 1. 図６は、図５の円部ＶＩの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the circular portion VI of FIG. 図７は、本発明の第２実施形態に係る管構造の要部を、コンクリート体を断面にして示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a main part of a pipe structure according to a second embodiment of the present invention, with a concrete body in cross section. 図８は、図７の円部ＶＩＩＩの断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of circular portion VIII in FIG. 7. 図９は、本発明の第３実施形態に係る管構造の要部を、コンクリート体を断面にして示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a main part of a pipe structure according to a third embodiment of the present invention, with a concrete body in cross section. 図１０は、図９の円部Ｘの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the circular portion X in FIG. 図１１は、第３実施形態の変形態様を示し、図１０相当の断面図である。FIG. 11 shows a modification of the third embodiment and is a sectional view corresponding to FIG. 10. 図１２は、第３実施形態の他の変形態様を示し、図１０相当の断面図である。FIG. 12 shows another modification of the third embodiment, and is a sectional view corresponding to FIG. 10. 図１３は、第３実施形態の他の変形態様を示し、図９相当の平面図である。FIG. 13 shows another modification of the third embodiment and is a plan view corresponding to FIG. 9. 図１４は、図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿う断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. 13.

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
＜第１実施形態＞
図１及び図２は、本発明の第１実施形態を示したものである。図１に示すように、管構造１は、例えば下水道管や農業用水管等として提供される。管構造１は、同質曲管２と、防護コンクリート３（コンクリート体）を備えている。同質曲管２は、例えば原材管を斜めに切断して複数の単位管１１を得、隣接する２つの単位管１１のうち一方の単位管１１を他方の単位管１１に対して１８０°回転させたうえで、切断端面どうしを突き当てて連接したものである。これによって、同質曲管２の管軸が、所定角度（例えば９０°）曲げられている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First embodiment>
1 and 2 show a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a pipe structure 1 is provided, for example, as a sewer pipe, an agricultural water pipe, or the like. The pipe structure 1 includes a homogeneous curved pipe 2 and a protective concrete 3 (concrete body). The homogeneous curved pipe 2 is produced by, for example, cutting a raw material pipe diagonally to obtain a plurality of unit pipes 11, and rotating one unit pipe 11 of two adjacent unit pipes 11 by 180 degrees with respect to the other unit pipe 11. After that, the cut end surfaces are brought into contact with each other and connected. As a result, the tube axis of the homogeneous curved tube 2 is bent by a predetermined angle (for example, 90 degrees).

詳しくは、同質曲管２は、曲管体１０（管体）と、外面連結材２０を有している。曲管体１０は、複数の単位管１１を含む。複数の単位管１１が一列に連ねられている。各単位管１１の少なくとも片側の端面１１ｅは、当該単位管１１の軸線に対して斜めになっている。隣接する単位管１１の斜めをなす端面１１ｅどうしが突き当てられて連接されている。 Specifically, the homogeneous curved pipe 2 has a curved pipe body 10 (pipe body) and an outer surface connecting member 20. The bent pipe body 10 includes a plurality of unit pipes 11. A plurality of unit tubes 11 are arranged in a line. At least one end surface 11e of each unit tube 11 is oblique with respect to the axis of the unit tube 11. The oblique end surfaces 11e of adjacent unit tubes 11 are brought into contact with each other and connected.

曲管体１０の一端部（図１において上側の端部）は、外周が拡径されて受口２ａとなっている。曲管体１０の他端部（図１において右側の端部）は、挿口２ｂとなっている。受口２ａと挿口２ｂとの間が曲がり部分２ｃとなっている。受口２ａに他の管（図示省略）の挿口が挿し入れられる。挿口２ｂは、更に他の管（図示省略）の受口に挿し入れられる。
なお、曲管体１０の受口２ａは、外周が拡径されることなく薄肉化されることで挿口２ｂを受ける構造になっていてもよい。或いは、曲管体１０の一端部に受口２ａとなるカラーを設けて僅かに拡径させて挿口２ｂを受ける構造にしてもよい。 One end (the upper end in FIG. 1) of the bent pipe body 10 has an expanded outer circumference to form a socket 2a. The other end of the bent tube body 10 (the right end in FIG. 1) is an insertion port 2b. A bent portion 2c is formed between the socket 2a and the socket 2b. An outlet for another tube (not shown) is inserted into the socket 2a. The insertion port 2b is further inserted into a socket of another tube (not shown).
Note that the socket 2a of the bent pipe body 10 may have a structure in which the outer periphery is made thinner without being expanded in diameter to receive the insertion port 2b. Alternatively, a structure may be adopted in which a collar serving as the socket 2a is provided at one end of the bent pipe body 10 and the diameter is slightly enlarged to receive the socket 2b.

各単位管１１ひいては曲管体１０は、繊維強化プラスチック管（ＦＲＰ管）や繊維強化プラスチック複合管（ＦＲＰＭ管）等の硬質樹脂管によって構成されている。ＦＲＰ管やＦＲＰＭ管は、フィラメントワインディング成形法によって作製されていてもよい。 Each unit pipe 11 and, in turn, the bent pipe body 10 is constituted by a hard resin pipe such as a fiber-reinforced plastic pipe (FRP pipe) or a fiber-reinforced plastic composite pipe (FRPM pipe). The FRP tube or FRPM tube may be manufactured by a filament winding molding method.

曲管体１０における隣接する単位管１１どうしの間にそれぞれ外面連結材２０が配置されている。外面連結材２０は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）によって構成されている。詳しくは、図２に示すように、外面連結材２０は、布状体２１（強化繊維）と、充填樹脂２２を含む。布状体２１の材質としては、ガラス繊維のほか、炭素繊維、アラミド繊維等が挙げられる。布状体２１は、ロービングクロス等の織布であってもよく、ガラスマット等の不織布（無方向の布状体）であってもよい。図２における布状体２１は、作図の便宜上、模式的に図示されている。充填樹脂２２が布状体２１に含浸されている。充填樹脂２２の成分としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂等が挙げられる。 Outer surface connecting members 20 are arranged between adjacent unit pipes 11 in the curved pipe body 10, respectively. The outer surface connecting member 20 is made of fiber reinforced plastic (FRP). Specifically, as shown in FIG. 2, the outer surface connecting material 20 includes a cloth-like body 21 (reinforcing fiber) and a filled resin 22. Examples of the material for the cloth-like body 21 include glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, and the like. The cloth-like body 21 may be a woven fabric such as roving cloth, or a non-woven fabric (non-directional cloth-like body) such as a glass mat. The cloth-like body 21 in FIG. 2 is schematically illustrated for convenience of drawing. The cloth-like body 21 is impregnated with a filling resin 22 . Components of the filling resin 22 include unsaturated polyester resins, epoxy resins, vinyl ester resins, and the like.

図１に示すように、外面連結材２０は、隣接する単位管１１の外周面どうし間に跨るとともに、各単位管１１の周方向に環状に巻かれている、充填樹脂２２が、塗布時ないしは未硬化時の接着性によって曲管体１０に接着されている。外面連結材２０を介して、隣接する単位管１１どうしが連結されている。同質曲管２の外周り部分２ｏにおいては、隣接する外面連結材２０どうしが離間されている。同質曲管２の内周り部分２ｉにおいては、隣接する外面連結材２０どうしが少し重なり、若しくは互いに連なっている。なお、内周り部分２ｉにおいても、隣接する外面連結材２０どうしが離間されていてもよい。 As shown in FIG. 1, the outer surface connecting member 20 spans between the outer circumferential surfaces of adjacent unit pipes 11, and the filling resin 22, which is wound annularly in the circumferential direction of each unit pipe 11, is It is adhered to the curved tube body 10 by adhesive properties when not cured. Adjacent unit pipes 11 are connected to each other via outer surface connecting members 20. In the outer peripheral portion 2o of the homogeneous curved pipe 2, adjacent outer surface connecting members 20 are spaced apart from each other. In the inner peripheral portion 2i of the homogeneous curved pipe 2, adjacent outer surface connecting members 20 slightly overlap each other or are connected to each other. Note that adjacent outer surface connecting members 20 may be spaced apart from each other also in the inner peripheral portion 2i.

同質曲管２の要求耐圧等に応じて、外面連結材２０の厚み、ないしは布状体２１の積層枚数が設定されている。同質曲管２の要求耐圧（内圧）は、例えば０．５ＭＰａ程度である。それ以上の耐圧性を要求される場合は、布状体２１の積層枚数を増やすことで対応できる。 Depending on the required pressure resistance of the homogeneous curved pipe 2, etc., the thickness of the outer surface connecting member 20 or the number of layers of the cloth-like body 21 is set. The required withstand pressure (internal pressure) of the homogeneous curved pipe 2 is, for example, about 0.5 MPa. If higher pressure resistance is required, this can be achieved by increasing the number of laminated cloth bodies 21.

詳細な図示は省略するが、同質曲管２は、土中に配管されている。図１に示すように、曲がり部分２ｃの周辺には、土圧等の荷重に対する補強のために、防護コンクリート３が打設されている。これによって、防護コンクリート３が曲がり部分２ｃの外周に被さっている。言い換えると、曲がり部分２ｃが防護コンクリート３に埋設されている。受口２ａ及び挿口２ｂは、それぞれ防護コンクリート３から突出されている。防護コンクリート３の２つの端面３ｅが同質曲管２と交差している。防護コンクリート３は、鉄筋コンクリートであってもよく、鉄筋を含まないコンクリート体であってもよい。 Although detailed illustration is omitted, the homogeneous curved pipe 2 is installed underground. As shown in FIG. 1, protective concrete 3 is placed around the curved portion 2c for reinforcement against loads such as earth pressure. As a result, the protective concrete 3 covers the outer periphery of the bent portion 2c. In other words, the bent portion 2c is buried in the protective concrete 3. The socket 2a and the socket 2b each protrude from the protective concrete 3. Two end faces 3e of the protective concrete 3 intersect with the homogeneous curved pipe 2. The protective concrete 3 may be reinforced concrete or may be a concrete body containing no reinforcing steel.

図１に示すように、同質曲管２における端面３ｅ付近の部分には、変形拘束材３０（応力分散材）が設けられている。変形拘束材３０は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）によって構成されている。詳しくは、図３（ｂ）に示すように、変形拘束材３０は、布状体３１（強化繊維）と、充填樹脂３２を含む。布状体３１の材質としては、ガラス繊維のほか、炭素繊維、アラミド繊維等が挙げられる。布状体３１は、ロービングクロス等の織布であってもよく、ガラスマット等の不織布（無方向の布状体）であってもよい。図２における布状体３１は、作図の便宜上、模式的に図示されている。充填樹脂３２が布状体３１に含浸されている。充填樹脂３２の成分としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂等が挙げられる。 As shown in FIG. 1, a deformation restraint material 30 (stress dispersion material) is provided in a portion of the homogeneous curved pipe 2 near the end surface 3e. The deformable restraint material 30 is made of fiber reinforced plastic (FRP). Specifically, as shown in FIG. 3(b), the deformable restraint material 30 includes a cloth-like body 31 (reinforced fiber) and a filled resin 32. Examples of the material for the cloth-like body 31 include glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, and the like. The cloth-like body 31 may be a woven cloth such as roving cloth, or a non-woven cloth (non-directional cloth-like body) such as a glass mat. The cloth-like body 31 in FIG. 2 is schematically illustrated for convenience of drawing. The cloth-like body 31 is impregnated with a filling resin 32 . Components of the filling resin 32 include unsaturated polyester resins, epoxy resins, vinyl ester resins, and the like.

図２に示すように、変形拘束材３０は、曲管体１０に沿って端面３ｅから張り出している。変形拘束材３０は、曲管体１０の外周面を囲むように環状になっている。変形拘束材３０の充填樹脂３２が、塗布時ないしは未硬化時の接着性によって曲管体１０に接着されている。変形拘束材３０の防護コンクリート３側（図２において左側）の部分は、防護コンクリート３内に少し入りこんでいる。変形拘束材３０における防護コンクリート３から張り出した部分３０ｅの幅Ｗ_３０ｅは、変形拘束材３０における防護コンクリート３内に埋入された部分３０ｄの幅Ｗ_３０ｄよりも十分に大きい（Ｗ_３０ｅ＞Ｗ_３０ｄ）。例えば、張り出し部分３０ｅの幅Ｗ_３０ｅは、Ｗ_３０ｅ＝数ｃｍ～数十ｃｍであり、好ましくはＷ_３０ｅ＝５ｃｍ～３０ｃｍ程度である。埋入部分３０ｄの幅Ｗ_３０ｄは、Ｗ_３０ｄ＝数ｍｍ～数ｃｍであり、好ましくはＷ_３０ｄ＝５ｍｍ程度である。 As shown in FIG. 2, the deformable restraint material 30 extends from the end surface 3e along the curved pipe body 10. The deformable restraint member 30 has an annular shape surrounding the outer circumferential surface of the curved tube body 10. The filling resin 32 of the deformation restraining material 30 is adhered to the curved pipe body 10 by adhesive properties when applied or uncured. The portion of the deformable restraint member 30 on the protective concrete 3 side (the left side in FIG. 2) slightly penetrates into the protective concrete 3. The width W _30e of the portion 30e of the deformable restraint material 30 overhanging from the protective concrete 3 is sufficiently larger than the width W _30d of the portion 30d of the deformable restraint material 30 embedded in the protective concrete 3 (W _30e > W _30d ). For example, the width W _30e of the protruding portion _30e is approximately several cm to several tens of cm, preferably approximately 5 _cm to 30 cm. The width W _30d of the embedded portion 30d is W _30d = several mm to several cm, preferably W _30d = approximately 5 mm.

変形拘束材３０は、直近の外面連結材２０から離れている。特に同質曲管２の内周り部分２ｉにおいても、変形拘束材３０が外面連結材２０から離れている。なお、内周り部分２ｉにおいては、変形拘束材３０と外面連結材２０とが重なり、若しくは連なっていてもよい。 The deformable restraint member 30 is separated from the nearest outer surface connecting member 20. In particular, also in the inner peripheral portion 2i of the homogeneous curved pipe 2, the deformation restraining material 30 is separated from the outer surface connecting material 20. In addition, in the inner peripheral portion 2i, the deformable restraining material 30 and the outer surface connecting material 20 may overlap or be continuous.

前記構成の管構造１において、同質曲管２には、例えば最大で０．５ＭＰａ程度の内水圧がかかる。或いは、それ以上の内水圧がかかることも想定される。このような高い内水圧に対し、曲がり部分２ｃは、防護コンクリート３によって拘束されているため、膨張変形が殆ど阻止される。一方、変形拘束材３０よりも外側の受口２ａ及び挿口２ｂは、防護コンクリート３による拘束を受けず、後記変形拘束材３０による拘束も受けないから、膨張変形が許容される。
曲管体１０における変形拘束材３０が設けられた部分は、変形拘束材３０によって拘束され、膨張変形を抑制される。変形拘束材３０による変形拘束力は、防護コンクリート３による変形拘束力よりも低い。これによって、端面３ｅ付近における曲管体１０の応力状態の急変を緩和して、応力を分散させることができる。埋入部分３０ｄを設けて、変形拘束材３０が防護コンクリート３の端面３ｅを跨ぐようにすることによって、曲管体１０の端面３ｅ上での応力状態の不連続性を確実に緩和できる。この結果、応力集中を抑制して、曲管体１０の損傷を防止することができる。
更に、変形拘束材３０によって、防護コンクリート３が不等沈下した場合に生じる剪断応力に対する耐力を増大できる。
変形拘束材３０を曲管体１０の内周面ではなく外周面に設けることによって、同質曲管２の管路断面積ひいてはコンダクタンスが損なわれるのを回避できる。 In the pipe structure 1 having the above configuration, an internal water pressure of about 0.5 MPa at maximum is applied to the homogeneous curved pipe 2, for example. Alternatively, it is also assumed that a higher internal water pressure will be applied. Against such high internal water pressure, the bent portion 2c is restrained by the protective concrete 3, so that expansion and deformation is almost prevented. On the other hand, the socket 2a and the socket 2b located outside the deformable restraint material 30 are not restrained by the protective concrete 3 and are not restrained by the deformable restraint material 30 described later, and therefore are allowed to expand and deform.
The portion of the bent pipe body 10 where the deformation restraint material 30 is provided is restrained by the deformation restraint material 30, and expansion and deformation is suppressed. The deformation restraint force by the deformation restraint material 30 is lower than the deformation restraint force by the protective concrete 3. Thereby, sudden changes in the stress state of the curved pipe body 10 near the end surface 3e can be alleviated and the stress can be dispersed. By providing the embedded portion 30d so that the deformation restraining material 30 straddles the end surface 3e of the protective concrete 3, discontinuity in the stress state on the end surface 3e of the curved pipe body 10 can be reliably alleviated. As a result, stress concentration can be suppressed and damage to the bent pipe body 10 can be prevented.
Furthermore, the deformation restraining material 30 can increase the resistance against shear stress that occurs when the protective concrete 3 settles unevenly.
By providing the deformation restraining material 30 on the outer circumferential surface of the curved tube body 10 rather than on the inner circumferential surface, it is possible to avoid damage to the cross-sectional area of the homogeneous curved tube 2 and thus to the conductance.

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３は、第１実施形態の変形態様に係る。該変形態様における変形拘束材３０は、埋入部分３０ｄを有していない。変形拘束材３０の全体が、防護コンクリート３の外部に配置されている。変形拘束材３０における防護コンクリート３を向く端面が、端面３ｅに接している。 Next, other embodiments of the present invention will be described. In the following embodiments, the same reference numerals are attached to the drawings for structures that overlap with those already described, and the description thereof will be omitted.
FIG. 3 relates to a modification of the first embodiment. The deformed restraining material 30 in this modified form does not have the embedded portion 30d. The entire deformable restraint material 30 is placed outside the protective concrete 3. The end face of the deformable restraint member 30 facing the protective concrete 3 is in contact with the end face 3e.

図４は、第１実施形態の他の変形態様に係る。該変形態様における変形拘束材３０は、端面３ｅから遠ざかるにしたがって厚みが小さくなっている。これによって、端面３ｅから遠ざかるにしたがって変形拘束力を漸減させることができる。したがって、応力状態の不連続性を確実に緩和することができる。特に、変形拘束材３０の先端部（端面３ｅ側とは反対側の端部）における応力状態の急変を緩和することができる。 FIG. 4 relates to another modification of the first embodiment. The thickness of the deformed restraint material 30 in this deformed state decreases as it moves away from the end surface 3e. Thereby, the deformation restraint force can be gradually reduced as the distance from the end surface 3e increases. Therefore, discontinuities in the stress state can be reliably alleviated. In particular, sudden changes in the stress state at the tip portion (the end portion opposite to the end surface 3e side) of the deformable restraint material 30 can be alleviated.

図５及び図６は、第１実施形態の他の変形態様に係る。該変形態様においては、防護コンクリート３内における端面３ｅの直近の外面連結材２０Ｅが、変形拘束材３０と連続している。詳しくは、外面連結材２０Ｅは、端面３ｅの直近における単位管１１どうしの連接部から端面３ｅまでの間の曲管体１０の外周面の全域を覆い、更に、曲管体１０に沿って端面３ｅの外部へ延び出ている。外面連結材２０Ｅにおける端面３ｅから外部へ延び出た部分が、変形拘束材３０（応力分散材）を構成している。したがって、変形拘束材３０が、外面連結材２０Ｅと一体化されている。
この変形態様によれば、外面連結材２０Ｅを作製することによって、変形拘束材３０をも同時に作製できる。これによって、外面連結材２０Ｅ及び変形拘束材３０の施工を効率化でき、ひいては同質曲管２の施工を効率化できる。 5 and 6 relate to other modifications of the first embodiment. In this modified form, the outer connecting member 20E closest to the end surface 3e in the protective concrete 3 is continuous with the deformable restraint member 30. Specifically, the outer surface connecting member 20E covers the entire outer circumferential surface of the curved tube body 10 from the connecting portion of the unit tubes 11 in the vicinity of the end surface 3e to the end surface 3e, and further covers the outer circumferential surface of the curved tube body 10 along the end surface 3e. It extends to the outside of 3e. A portion of the outer connecting member 20E extending outward from the end surface 3e constitutes a deformation restraint member 30 (stress dispersion member). Therefore, the deformable restraining member 30 is integrated with the outer surface connecting member 20E.
According to this modification, by producing the outer surface connecting member 20E, the deformable restraining member 30 can also be produced at the same time. Thereby, the construction of the outer surface connecting member 20E and the deformation restraint material 30 can be made more efficient, and the construction of the homogeneous curved pipe 2 can be made more efficient.

＜第２実施形態＞
図７及び図８は、本発明の第２実施形態を示したものである。図７に示すように、管構造１Ｂにおいては、管体１０Ｓが直管にて構成されている。直管体１０Ｓは、繊維強化プラスチック管（ＦＲＰ管）や繊維強化プラスチック複合管（ＦＲＰＭ管）等の硬質樹脂管によって構成されている。ＦＲＰ管やＦＲＰＭ管は、フィラメントワインディング成形法によって作製されていてもよい。 <Second embodiment>
7 and 8 show a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, in the tube structure 1B, the tube body 10S is formed of a straight tube. The straight pipe body 10S is made of a hard resin pipe such as a fiber-reinforced plastic pipe (FRP pipe) or a fiber-reinforced plastic composite pipe (FRPM pipe). The FRP tube or FRPM tube may be manufactured by a filament winding molding method.

直管体１０Ｓが部分的にコンクリート体３Ｂに埋設されている。コンクリート体３Ｂは、鉄筋コンクリートにて構成されていてもよく、鉄筋を含まないコンクリートにて構成されていてもよい。直管体１０Ｓは、コンクリート体３Ｂの端面３ｅから外部へ延び出ている。 The straight pipe body 10S is partially buried in the concrete body 3B. The concrete body 3B may be made of reinforced concrete, or may be made of concrete that does not contain reinforcing bars. The straight tube body 10S extends outward from the end surface 3e of the concrete body 3B.

図８に示すように、直管体１０Ｓにおける端面３ｅ付近の部分に繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製の変形拘束材３０が設けられている。第１実施形態（図２）と同様に、変形拘束材３０は、コンクリート体３Ｂ内に少し入り込むとともに、直管体１０Ｓに沿って端面３ｅから張り出している。変形拘束材３０におけるコンクリート体３Ｂから張り出した部分３０ｅの幅Ｗ_３０ｅは、変形拘束材３０におけるコンクリート体３Ｂに埋入された部分３０ｄの幅Ｗ_３０ｄよりも十分に大きい（Ｗ_３０ｅ＞Ｗ_３０ｄ）。例えば、張り出し部分３０ｅの幅Ｗ_３０ｅは、Ｗ_３０ｅ＝数ｃｍ～数十ｃｍであり、好ましくはＷ_３０ｅ＝５ｃｍ～３０ｃｍ程度である。埋入部分３０ｄの幅Ｗ_３０ｄは、Ｗ_３０ｄ＝数ｍｍ～数ｃｍであり、好ましくはＷ_３０ｄ＝５ｍｍ程度である。 As shown in FIG. 8, a deformable restraint material 30 made of fiber reinforced plastic (FRP) is provided in a portion of the straight tube body 10S near the end surface 3e. Similar to the first embodiment (FIG. 2), the deformation restraining material 30 slightly enters the concrete body 3B and protrudes from the end surface 3e along the straight pipe body 10S. The width W _30e of the portion 30e of the deformation restraint material 30 overhanging from the concrete body 3B is sufficiently larger than the width W _30d of the portion 30d of the deformation restraint material 30 embedded in the concrete body 3B (W _30e >W _30d ). . For example, the width W _30e of the protruding portion _30e is approximately several cm to several tens of cm, preferably approximately 5 _cm to 30 cm. The width W _30d of the embedded portion 30d is W _30d = several mm to several cm, preferably W _30d = approximately 5 mm.

第２実施形態によれば、直管体１０Ｓに内水圧が作用した場合、コンクリート体３Ｂ内の直管体１０Ｓは、コンクリート体３Ｂによって拘束されるため、膨張変形が殆ど阻止される。一方、コンクリート体３Ｂの外部における変形拘束材３０よりも外側（図８において右側）の直管体１０Ｓは、コンクリート体３Ｂによる拘束を受けず、後記変形拘束材３０による拘束も受けないから、膨張変形が許容される。
直管体１０Ｓにおける変形拘束材３０が設けられた部分は、変形拘束材３０によって拘束され、膨張変形を抑制される。変形拘束材３０による変形拘束力は、コンクリート体３Ｂによる変形拘束力よりも低い。これによって、端面３ｅ付近における直管体１０Ｓの応力状態の急変を緩和して応力を分散させることができる。この結果、応力集中を抑制して、直管体１０Ｓの損傷を防止することができる。 According to the second embodiment, when internal water pressure acts on the straight pipe body 10S, the straight pipe body 10S inside the concrete body 3B is restrained by the concrete body 3B, so that expansion and deformation is almost prevented. On the other hand, the straight pipe body 10S outside the deformation restraint material 30 (on the right side in FIG. 8) outside the concrete body 3B is not restrained by the concrete body 3B and is not restrained by the deformation restraint material 30 described later, so it expands. Deformations are allowed.
The portion of the straight tube body 10S where the deformation restraint material 30 is provided is restrained by the deformation restraint material 30, and expansion and deformation is suppressed. The deformation restraint force by the deformation restraint material 30 is lower than the deformation restraint force by the concrete body 3B. Thereby, sudden changes in the stress state of the straight pipe body 10S near the end surface 3e can be alleviated and the stress can be dispersed. As a result, stress concentration can be suppressed and damage to the straight pipe body 10S can be prevented.

第２実施形態の変形態様として、変形拘束材３０が、図３の変形態様と同様に、張り出し部分３０ｅだけで構成されていてもよく、埋入部分３０ｄが無くてもよい。変形拘束材３０が、図４の変形態様と同様に、端面３ｅから遠ざかるにしたがって厚みが小さくなっていてもよい。 As a modification of the second embodiment, the deformable restraint member 30 may be configured with only an overhanging portion 30e, and may not include the embedded portion 30d, similarly to the modification of FIG. The thickness of the deformable restraining material 30 may become smaller as it moves away from the end surface 3e, similar to the modified embodiment shown in FIG.

＜第３実施形態＞
図９及び図１０は、本発明の第３実施形態を示したものである。図９に示すように、管構造１Ｃにおいては、直管体１０Ｓにおける端面３ｅ付近の部分に変形許容材４０（応力分散材）が設けられている。変形許容材４０は、弾性材によって構成されている。弾性体の材質としては、直管体１０Ｓを構成するＦＲＰよりも弾性率が低い(柔軟性に富んだ）ものであることが好ましく、例えば、ゴム（ＳＢＲ、ＣＲ、ＥＰＤＭ等の合成ゴム、天然ゴム等）や、発泡性プラスチック等が挙げられる。 <Third embodiment>
9 and 10 show a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, in the tube structure 1C, a deformation allowing material 40 (stress dispersion material) is provided in a portion of the straight tube body 10S near the end surface 3e. The deformation allowing material 40 is made of an elastic material. The material of the elastic body is preferably a material with a lower elastic modulus (higher flexibility) than the FRP constituting the straight pipe body 10S, such as rubber (synthetic rubber such as SBR, CR, EPDM, natural rubber, etc.). (rubber, etc.), foamable plastic, etc.

コンクリート体３Ｂと直管体１０Ｓとの間に変形許容材４０が介在されている。変形許容材４０は、コンクリート体３Ｂ内における直管体１０Ｓの外周を囲むように環状になっている。変形許容材４０は、端面３ｅからコンクリート体３Ｂの奥側（図１０において左側）へ延びている。変形許容材４０におけるコンクリート体３Ｂの外側を向く端面と端面３ｅとが、面一になっている。直管体１０Ｓの軸線に沿う、変形許容材４０の幅Ｗ_４０は、Ｗ_４０＝数ｃｍ～数十ｃｍであり、好ましくはＷ_４０＝５ｃｍ～１５ｃｍ程度である。 A deformation allowing material 40 is interposed between the concrete body 3B and the straight pipe body 10S. The deformation-permitting member 40 has an annular shape surrounding the outer periphery of the straight pipe body 10S within the concrete body 3B. The deformation-permissive member 40 extends from the end surface 3e toward the back of the concrete body 3B (to the left in FIG. 10). The end surface of the deformable material 40 facing the outside of the concrete body 3B and the end surface 3e are flush with each other. The width W ₄₀ of the deformable member ₄₀ along the axis of the straight tube body 10S is from several cm to several tens of cm, preferably from about 5 _cm to 15 cm.

第３実施形態によれば、直管体１０Ｓに内水圧が作用した場合、コンクリート体３Ｂ内の変形許容材４０よりも奥側（図１０において左側）の直管体１０Ｓは、コンクリート体３Ｂによって拘束されるため、膨張変形が殆ど阻止される。一方、コンクリート体３Ｂの外部の直管体１０Ｓは、コンクリート体３Ｂによる拘束を受けないから、膨張変形が許容される。
コンクリート体３Ｂ内の直管体１０Ｓにおける変形許容材４０が設けられた部分は、変形許容材４０が圧縮可能な分だけ、膨張変形が許容される。変形許容材４０の圧縮による直管体１０Ｓの膨張変形の許容度は、コンクリート体３Ｂの外部における膨張変形の許容度よりは小さい。これによって、端面３ｅ付近における直管体１０Ｓの応力状態の急変を緩和して応力を分散させることができる。この結果、応力集中を抑制して、直管体１０Ｓの損傷を防止することができる。 According to the third embodiment, when internal water pressure acts on the straight pipe body 10S, the straight pipe body 10S on the back side (left side in FIG. 10) of the deformation permissible material 40 in the concrete body 3B is moved by the concrete body 3B. Since it is restrained, expansion and deformation is almost prevented. On the other hand, since the straight pipe body 10S outside the concrete body 3B is not constrained by the concrete body 3B, expansion and deformation is allowed.
The portion of the straight tube body 10S in the concrete body 3B where the deformation-permissive material 40 is provided is allowed to expand and deform to the extent that the deformation-permissible material 40 is compressible. The tolerance for expansion and deformation of the straight pipe body 10S due to the compression of the deformation-permissible material 40 is smaller than the tolerance for expansion and deformation outside the concrete body 3B. Thereby, sudden changes in the stress state of the straight pipe body 10S near the end surface 3e can be alleviated and the stress can be dispersed. As a result, stress concentration can be suppressed and damage to the straight pipe body 10S can be prevented.

図１１は、第３実施形態の変形態様に係る。該変形態様においては、変形許容材４０におけるコンクリート体３Ｂの外側を向く端部が、端面３ｅから少し突出されている。 FIG. 11 relates to a modification of the third embodiment. In this modified form, the end of the deformation-permissive member 40 facing the outside of the concrete body 3B slightly protrudes from the end surface 3e.

図１２は、第３実施形態の他の変形態様に係る。該変形態様においては、変形許容材４０の厚みが、端面３ｅからコンクリート体３Ｂの奥側（図１２において左側）へ向かうにしたがって小さくなっている。これによって、コンクリート体３Ｂの奥側から端面３ｅに近づくにしたがって膨張変形の許容度を漸増させることができる。したがって、応力状態の不連続性を確実に緩和することができる。特に、変形許容材４０の奥側（図１２において左側）の端部における応力状態の急変を緩和することができる。 FIG. 12 relates to another modification of the third embodiment. In this modified form, the thickness of the deformable material 40 decreases from the end surface 3e toward the back of the concrete body 3B (left side in FIG. 12). As a result, the tolerance for expansion and deformation can be gradually increased as one approaches the end surface 3e from the back side of the concrete body 3B. Therefore, discontinuities in the stress state can be reliably alleviated. In particular, sudden changes in the stress state at the end of the deformation-permissive material 40 on the back side (left side in FIG. 12) can be alleviated.

図１３及び図１４は、第３実施形態の他の変形態様に係る。該変形態様においては、変形許容材４０が、コンクリート体３Ｂ内の直管体１０Ｓの全長にわたって設けられている。更に、変形許容材４０の端部は、端面３ｅから少し突出されている。なお、変形許容材４０の端部が端面３ｅと面一になっていてもよい。この変形態様においても、直管体１０Ｓにおける応力状態の急変を緩和して応力を分散させることができる。 13 and 14 relate to other modifications of the third embodiment. In this modification, the deformation-permissive member 40 is provided over the entire length of the straight pipe body 10S within the concrete body 3B. Furthermore, the end portion of the deformation allowing member 40 projects slightly from the end surface 3e. Note that the end portion of the deformation-permitting member 40 may be flush with the end surface 3e. Even in this modified form, sudden changes in the stress state in the straight pipe body 10S can be alleviated and the stress can be dispersed.

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、変形拘束材３０等の応力分散材が、管体の内周面に設けられていてもよい。変形拘束材３０の材質は、繊維強化プラスチックに限られず、変形許容材４０と同様のゴム等であってもよい。
第１実施形態と第３実施形態を組み合わせてもよい。すなわち、第１実施形態（図１～図２）又はその変形態様（図３～図６）における同質曲管２の応力分散材として、変形拘束材３０に代えて、第３実施形態（図９～図１０）又はその変形態様（図１１～図１４）の変形許容材４０を適用してもよい。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit thereof.
For example, a stress dispersion material such as the deformation restraint material 30 may be provided on the inner circumferential surface of the tube. The material of the deformation restraining material 30 is not limited to fiber-reinforced plastic, and may be the same rubber or the like as the deformation allowing material 40.
The first embodiment and the third embodiment may be combined. That is, in place of the deformable restraint material 30 as the stress dispersion material of the homogeneous curved pipe 2 in the first embodiment (FIGS. 1 to 2) or its modified form (FIGS. 3 to 6), the third embodiment (FIG. 9 10) or its modified form (FIGS. 11 to 14) may be applied.

本発明は、例えば下水道管や農業用水管に適用できる。 The present invention can be applied to, for example, sewer pipes and agricultural water pipes.

１，１Ｂ，１Ｃ管構造
２同質曲管
２ａ受口
２ｂ挿口
２ｃ曲がり部分
２ｉ内周り部分
２ｏ外周り部分
３防護コンクリート（コンクリート体）
３Ｂコンクリート体
３ｅ端面
１０曲管体（管体）
１０Ｓ直管体（管体）
１０ｅ隙間
１１単位管
１１ｅ傾斜端面
２０外面連結材
２０Ｅコンクリート体端面直近の外面連結材
２１布状体
２２充填樹脂
３０変形拘束材（応力分散材）
３０ｅ張り出し部分
３０ｄ埋入部分
３１布状体
３２充填樹脂
４０変形許容材（応力分散材） 1, 1B, 1C Pipe structure 2 Homogeneous curved pipe 2a Socket 2b Socket 2c Bent part 2i Inner circumference part 2o Outer circumference part 3 Protective concrete (concrete body)
3B Concrete body 3e End face 10 Bent pipe body (pipe body)
10S Straight pipe body (tube body)
10e Gap 11 Unit pipe 11e Inclined end face 20 External connecting member 20E External connecting member 21 closest to the end face of the concrete body Cloth-like body 22 Filled resin 30 Deformation restraining material (stress dispersion material)
30e Overhanging portion 30d Embedded portion 31 Cloth-like body 32 Filled resin 40 Deformation tolerant material (stress dispersion material)

Claims

A tube body;
a concrete body that covers the outer periphery of the tube so that its end face intersects with the tube;
an annular stress dispersion material provided on the circumferential surface of the tube near the end surface and dispersing stress generated in the tube;
, the stress dispersion material includes a deformation restraining material that extends from the end face to the outside of the concrete body along the pipe body and restrains deformation of the pipe body, and the deformation restraining force of the deformation restraint material is lower than the deformation restraining force of the concrete body,
The deformation restraint material includes a fiber reinforced plastic containing reinforcing fibers and a filling resin impregnated with the reinforcing fibers, the deformation restraint material is bonded to the pipe body by the filling resin, and the concrete body in the deformation restraint material is bonded to the pipe body by the filling resin. A side portion of the deformation restraint material is embedded in the concrete body , and a width of the deformation restraint material extending from the concrete body along the pipe axis of the pipe body is such that the deformation restraint material is embedded in the concrete body . A pipe structure characterized in that the width of the inserted portion is larger than the width along the pipe axis.

A tube body;
a concrete body that covers the outer periphery of the tube so that its end face intersects with the tube;
an annular stress dispersion material provided on the circumferential surface of the tube near the end surface and dispersing stress generated in the tube;
, the stress dispersion material includes a deformation restraining material that extends from the end face to the outside of the concrete body along the pipe body and restrains deformation of the pipe body, and the deformation restraining force of the deformation restraint material is lower than the deformation restraining force of the concrete body,
The deformation restraining material includes a fiber reinforced plastic containing reinforcing fibers and a filling resin impregnated with the reinforcing fibers, and the deformation restraining material is adhered to the pipe body by the filling resin,
A pipe structure characterized in that the entire deformation restraining material is placed outside the concrete body, and an end surface of the deformation restraining material on a side opposite to the projecting side is in contact with the end surface of the concrete body. .