JPH01105729A - プラスチックス螺旋巻き二重管の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は推進工法に使用でき、地中排水管として内外か
らの強い圧力に耐性があり、且っ水密性を有する様なプ
ラスチックス製螺旋巻き二重管及びその製造法に係る。

（ロ）従来の技術および発明か解決しようとする課題 従来より下水道管敷設工事、水道管敷設工事等には掘削
工法（又は開削工法）が一般的であるが、地表面より掘
削して溝を掘るため、工事中は道路を閉鎖しなければな
らず、最近ではその掘削工法とは異なり、−ケ所に縦孔
を堀り、そこから回転カッター式機械掘削推進機で横穴
を堀り、この横穴に鋼管、ヒユーム管を押込む推進工法
が多く用いられる様になってきている。しかし鋼管、ヒ
ユーム管は重量が大きく、屈曲性に乏しいために硬質の
プラスチックス製管かそれらに代って使用される様にな
ってきている。この目的に従来使用されている硬質プラ
スチックス管はむくのプラスチックス管、コルゲート管
であったがむくのプラスチックス管はその重量の割りに
は耐圧強度が低く、フルゲート管は外面に凹凸がある為
、横穴に押込む際の抵抗が大きく困難を伴うし、又外面
に傷が付き易く水閘れの懸念もある。

その為に外面も平滑にするのが好ましいと考えられる。

その様なものとしては例えば略角形で、上下壁面に対称
的にそれぞれ凹段部を設け、かつ上下対角位置にそれぞ
れひれ片を設けた管状体を螺旋状に巻回融着させ、その
際、凹段部とひれ片とを対応させて平滑にした合成樹脂
管（実開昭４８−２５２１４号）が知られており、又目
的は異なるが外面平滑な管としては実公昭５５−４３７
０４号のものが知られている。

しかし実公昭４８−２５２１４号のものはプラスチック
ス成形技術からみると、互いに接する管状体の側壁面同
志の融着は困難でその強度、水密性を確実に保持させる
には相当の工夫が必要であり、一方実公昭５５−４３７
０４の如く波付き管の外面にその凹凸を埋めて外面を平
滑にする如き外側管を嵌合させる２重管は、手作業で可
能であって乙大量生産方式に向かないものと考えられる
。

他方螺旋巻きの方法でプラスチックス製管を作る方法が
知られている。例えば特公昭６０−４７７２号、特開昭
６０−１８３３３号を挙げることができる。これらは押
出成型機から溶融状態のプラスチックスの帯状部材を押
出して芯金に供給し、それらの端部が互いに重なる程度
に重ね巻きし相互に融着させた物を芯金軸方向に順次移
動させて行くことによってプラスチックス螺旋巻き管を
形成する。該帯状部材を押出方向に連続した膨出部を持
つ形状即ちひれ付きコの字状又はひれ付き口の字状とし
、これを相互に重なるようにし、重なり具合を適当にす
れば補強の為の中空条が螺旋状に巻き回された螺旋巻き
管が形成できる。このような螺旋巻き管は補強条により
耐圧強度が大きく、しかも補強条が中空であるために重
量ら軽い。しかしこの様な方法で得られる管は内面は平
滑であるが、外面は膨出部によって凹凸があってこのま
まで推進工法に使用すると土壌との摩擦が大きく推進に
多大のエネルギーを要すると共に、膨出部に傷が付き易
い欠点がある。

本発明はかかるプラスチックス螺旋巻き管及びそれの製
造技術を利用して、推進工法用として好適な二重管及び
それの製造技術を開発したものである。

（ハ）課題を解決するための手段 本発明は、プラスチックス帯状体を螺旋状に捲回しつつ
、その帯状体の内部もしくは裏面にその帯状体の長手方
向に沿って可撓性補強材を挿入又は補強用中空部を区画
して形成した内管部及びその表面に一体の螺旋口・凸状
部と、 この螺旋凸状部の最外周面を結んで形成される想定円筒
面上に、前記内管部及び螺旋凸状部とは別体のプラスチ
ックスフィルム又はシートを螺旋状に巻回しつつ、前記
螺旋凸状部に一体に形成した略円滑な外管部とからなる
プラスチックス螺旋巻き二重管である。

すなわち、本発明は螺旋状に重ね巻き接合して特定の二
重管を形成し、しからその外管部を略平滑に構成するこ
とによって、土壌中への圧入を容易にすると共に、土壌
中に加わる大きな圧力に耐えられるようにするものであ
る。

本発明は、別の観点によれば、円筒状のマンドレルの周
囲に、押出機から溶融状態のプラスチックス帯状体をそ
の断面が屈曲状又は中空状になるように供給して、一部
を重ね合わすように螺旋状に捲回し、それによって内管
部とこの内管部の外側の螺旋凸状部とを一体に形成し、
次いでその螺旋凸状部の最外周面を結んで形成される想
定円筒面上に予め成形されたプラスチックスフィルム又
はシートを供給するか、押出機から溶融状態のプラスチ
ックスフィルム又はシートを供給して、螺旋状に重ね巻
きし溶着して略円滑な外管部を一体に形成することを特
徴とするプラスチックス螺旋巻き二重管の製造法を提供
できる。すなわち、まず円管部及び螺旋凸条部を螺旋状
に重ね巻き接合して形成し、次いでその螺旋凸条部の外
周面にプラスチックシート又はフィルムを螺旋状に重ね
巻きして形成する。

ここで、内管部と螺旋凸条部とは、プラスチックス帯状
体の断面を、コの字状部分とその自由端から一体に延び
るひれ部分とで構成することによって容易に形成できろ
。一方略平滑な外管部はプラスチックスフィルム又はシ
ートを螺旋状に重ね巻きし溶着して形成できる。フィル
ム又はシートは予め成形されたものでも、押出機から溶
融状態で供給されたものでもよく、肉厚は０．５〜３０
ｍｍ。

好ましくは１．０〜１０ｆｆａＬ：設定される。なお、
二重管の外径は５０〜３０００ＲＩＩである。以上のご
とき外管部は、溶融状態の合成樹脂帯状体で形成される
中空部分に連続芯材を挿入して螺旋凸状部の保形を行う
場合、連続芯材をその螺旋凸状部の最外周部分を切裂い
て取り出したときの切裂部を閉塞するキャップの役目を
する。

（ニ）実施例 まず本発明のプラスチックス螺旋巻き二重管の概略（模
式）構造をその軸に平行な断面で示すと第１図の如くで
あって、螺旋巻きで形成された内壁ｌ（内管部）と、略
平滑な外壁２（外管部）と、その中間部にあって両管を
接続した螺旋状の帯状壁３（内管部に対する螺旋凸状部
）とより構成されている。

その細部の具体的構造例は壁部分の拡大断面略来園を第
２図（１）〜（７）に示した如く、製造手段により幾つ
かの形態がとれる。

第２図（１）では、断面がひれ付きコの字状の帯状体４
を螺旋状に重ね巻きして中空部５を持ったコルゲート管
（内管部とこの表面に一体に形成された螺旋凸状部とか
らなる。もちろんこの螺旋凸状部には螺旋凹状部が沿っ
て形成されている。）の中空体の外側面６をつないで形
成される想定円筒面にフィルム７を螺旋状に重ね巻きし
て略平滑な表面の二重管が形成されている。

第２図（２）では、第２図（１）と同様にして断面がひ
れ付きコの字状の帯状体４を螺旋状に重ね巻きして中空
部５を作る際に中空部５内に保形用の柔軟な連続芯材（
以下「保形ベルト」と略す。）を間挿乃至嵌合して冷却
後中空部５の外側中央部を切裂いて保形ベルトを取り出
し、第２図（１）と同様にフィルム７を螺旋状に重ね巻
きして略平滑な表面の二重管が形成されている。本図で
は帯状体４かコの字の一部に予めリブ８を設けた物を使
用して、そのリブ８の中央部で切裂いた場合を示してい
る。

第２図（３）の二重管は第２図（２）に於いて切裂き部
にキャップ帯９を被せた後、第２図（１）と同様にフィ
ルム７を螺旋状に重ね巻きした物である。

第２図（４）の二重管は、断面がひれ付きコの字状の帯
状体の一変型である、１つのひれ付きコの字状の帯状体
４を螺旋状に重ね巻きして中空部５を持ったコルゲート
管を形成し、ぞの中空部５の外側面６をつないで形成さ
れる円筒面にフィルム７を螺旋状に重ね巻きして表面を
略平滑に形成されている。第２図（５）では、断面がひ
れ付きコの字状の帯状体で、そのコの字の向きが反対に
なった一変型帯状体４を螺旋状に重ね巻きして二重管を
作り、その外側面をつないて形成される円筒面にフィル
ム７を螺旋状に重ね巻きして表面を略平滑に形成されて
いる。

第２図（６）の二重管では、帯状体４の内部に予め成形
された補強管４ａが供給されて台形状断面の螺旋凸状部
を形成し、その螺旋凸状部の少なくとも２以上の隣接す
る外周面にわたってプラスチックシートが重ね巻きされ
、表面が略円滑に仕上げられる。なお、帯状体の螺旋凸
状部の断面形状は、この例の台形以外に四角形、山形、
半円形などであってもよい。

第２図（７）の二重管では、第２図（６）のものに加え
て、隣接する帯状体４・４の接合部に沿ってコ字状断面
（円、正方形など種々の断面をとり得る）の細長いステ
ンレス鋼製の金属部材４ｂを連続して供給している。こ
の金属部材４ｂは補強用のほかに、次のように接合部の
接合不良検出用としても利用できる。すなわち、コルゲ
ート管がマンドレル上に保持される間（プラスチックシ
ートを巻回する前の段階）、コルゲート管の接合部の外
周端に、高圧、高周波発生装置の誘電端子を外部から近
接させて、この誘電端子と金属部材との間の安定スパー
クの発生を監視すれば、接合部の密着性又は接合性を確
認できる。

なお、第２図（７）の二重管のプラスチックスシートの
接合部にも、細長い金属部材、例えば円形断面のピアノ
線を挿入できる。

本発明の螺旋状巻き二重管を製造する為の装置としては
各種の物が使用できるが、第３図に、最も多層に積層さ
れている第２図（３）の場合の装置例を示した。

次にこの装置及びその動作に就いて第３〜５図で説明す
るが、第３図は装置全体の上面略来園、第４図は帯状体
の断面略伝図、第５図は形成されつつある管の壁部の断
面略伝図である。主押出成型機１０から溶融状態で押出
された断面が第４図に示した如きひれ付きコの字状のプ
ラスチックス（硬質ポリエチレン樹脂）の帯状体４を、
芯金（マンドレル）上に重ね巻きするのであるが、帯状
体４は平板状に押出したものを成形ガイドに当ててコの
字状膨出部１１を形成しても良く又押出成形口金自体を
コの字状膨出部１１を有する帯状体４の断面形状（第４
図の如き形状）に対応するようにしても良く任意である
。本装置は原理的には形成されるべき管の内面に接する
位置に円筒状に配列された多数のロール群１２−１．１
２−２゜１２−３．１２−４・・・・・・を設け、該ロ
ールは略々同一円筒面内で軸１３（形成されるべき管の
軸でもある）にたいして夫々一定角度で傾斜して設け、
このロール群は駆動装置１４によって一斉に駆動されて
おり、押出された帯状体４を巻き取る方向に帯状体を若
干引っばり気味の速度で、且つ全ロールは同一の速度で
回転させ、巻き取った帯状体４はロール群１２の傾斜に
よって軸方向に移動させられるので、傾斜の程度を調節
しておけば−巻き後の帯状体４が一定の重なりで巻き上
げられることになる。巻き上げなからコの字状膨出部ｌ
Ｉ内には保形ベルト１５を間挿乃至嵌合する。保形ベル
ト１５は例えばゴム製Ｖベルト、スプリングワイヤー等
である。帯状体４と保形ベルト■５との動作を説明する
為に第３図に於いて形成されつつある管の壁部の断面を
第５図に示した。帯状体４を芯金に巻き付ける最初の段
階で帯状体４の膨出部１１に嵌込んで共に巻き付けるこ
とで膨出部１１と−回り前の帯状体４の平面部１６とで
形成される中空部内に保形ベルト１５が封じ込められる
事になり、数回転は封じ込めたままとした後、膨出部先
端中央部をカッター１７で切り開き保形ベルト１５は数
回転は巻いたままとした後、とり出される。取り出した
保形ベルト１５は冷却ガイドローラ１８に巻き取り、順
次最初に帯状体４と共に巻きこむ位置に移動する事で無
端連続芯材としておくのが良い。尚膨出部の１１の外面
即ち製品で言えば膨出部の１１で形成される山部間の谷
部即ち第２図（３）の１９に於ける」回り前の帯状体４
との接合を強固にするために押圧ベルト２０を保形ベル
ト１５と同様の機構で、形成されつつある管に巻きつけ
連続的に押圧するようにすると良い。図に於いては保形
ベルト１５を取り出す前に抑圧ベルト２０を取り出して
いる。保形ベルト１５を取り出した切裂き部２１は自然
に略々原型に戻るので、ここに別のキャップ帯押出成型
機２２から押出したキャップ帯９を押出しｐＨ覆する。

キャップ帯９は押出樹脂流を切裂き部２１上に流下さけ
る様にするが、結合を強固にするためにキャップ帯９を
被せる直前に膨出部Ｉｔをヒーター２４て加熱しておく
とか、キャップ帯９を被せた後、押えロール２３によっ
て押え付けても良い。

ヒーター２４に於ける加熱方法としては熱風の吹付け、
遠赤外線ヒータ等種々の局所加熱の方法が使用できろ。

しかる後平面帯状のフィルム７を別のフィルム押出成型
機２５から押出しながらキャップ帯９の外側面をつない
で形成される想定円筒面にフィルムを螺旋状に重ね巻き
して外管を形成するが、フィルム７はその幅を被せるべ
き管の膨出部１１の二つ以上に跨がる幅として、多層に
重ね巻きする。更にフィルムの幅を広くして例えば膨出
部の３〜４つにまたがって複数回重ね巻きして外管を形
成してもよい。

第３図の装置で示した芯金は簡単に管口径および螺旋ピ
ッチか一定のものを作る装置であるが、これを任意の管
口径および螺旋ピッチの螺旋巻き管を作れる様にするに
は円筒状ロール群が形成する筒の直径を調節できる様に
すればよく、螺旋巻き管のピッチを変えるにはロール群
か螺旋巻き管の軸に対してなす角度を調節可能とすれば
良く、当業者ならば各種のメカニズムを組合せて簡単に
てきることであるので説明を省略する。

第２図（１）の場合には第３図の装置に於て保形ベルト
１５、キャップ帯押出成型機２２、カッター１７の使用
を取り止めれば良く、第２図（２）の場合には第３図の
装置に於てキャップ帯押出成型機２２の使用を取り止め
れば良い。

第２図（４）の場合には第３図の装置に於いて主押出成
型機械１０の口金を第２図（４）に対応するひれ付き口
の字状とした上で、保形ベルト１５、キャップ帯押出成
型機２２、カッター１７の使用を取り止めれば良い。

第２図（５）の場合には第３図の装置に於て主押出成型
機ＩＯの口金を第２図（５）に対応する変型コの字状と
した上で、キャップ帯押出成型機２２、カッター１７の
使用を取り止めれば良い。

なお、本発明のプラスチックス螺旋巻き二重管は接合す
る場合には例えば第６図（１）の如く外挿式のバッキン
グ２６が使用できるため、第６図（２）の如〈従来のプ
ラスチックス螺旋巻き管の様に内挿式バッキング２７で
ないと使用できないのに比してバッキングの管内への出
っ張りが少なく、管内の流れを阻害することが少ない。

本発明のプラスチックス螺旋巻き二重管の製造に付いて
は従来のプラスチックス螺旋巻き管の製造法を本質的変
えることなく製造できるので生産性が良い。

ここで本発明の管のすぐれた耐圧強度を実施例によって
示す。

実験例 第３図に示す製造装置を使用して本発明品の一例として
の第７図（１）を成形した（但し、キャップ押出成型機
２２を使用していない）。一方、比較例として第７図（
２）に示すものは、第３図における保形ベルト１５、カ
ッター１７、フィルム押出成型機２５を使用していない
。

１）製造条件 イ、主押出成型機 シリンダー温度　　１７０〜１９０℃ ロ金温度　　　　　１８０℃ ロ、フィルム押出成型機 シリンダー温度　　１８０〜２００６Ｃロ金温度　　　
　　２２０°Ｃ １１）使用樹脂　　高密度ポリエチレン（比重０．９５
）（帯状体及びシート） １１１）試料 上記の各条件で内径４５０ｍ／ｍφの管を得た。

但し、帯状体の肉厚は１２ｚｍ、螺旋状凸条の外幅は約
３Ｌｘｘ、高さは約３０ｕ１シートの肉厚は０．６１で
ある。

ｉｖ）耐圧試験条件 イ、試験機 （株）東洋精機製作新製 コンプレッションテスター　型式Ｔ５−５ロ６測定温度
　　　　２３±１℃ ハ、圧縮速度　　　　１０ＲＭ／ｍｉｎ二、試料長さ　
　　　５００ｚｚ ホ、試料数　　各５ Ｖ）耐圧試験結果 ｖｉ）以上の耐圧試験結果が示すように、本願発明管［
第７図（１）　］は比較管［第７図（２）コに比較して
耐圧強度が約３０％増強されている。

（ホ）発明の効果 本発明に係るプラスチックス螺旋巻き二重管は外表面が
平滑であるので、推進工法で敷設する下水道管、水道管
等に使用する場合、軽量である事と相俟って敷設が簡単
で又管自体の敷設時の損傷が少なく、敷設後は内外から
の強い圧力に耐える強度があり、且っ水密性が良好であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプラスチックス螺旋巻二重管の一例の
一部切欠側面構造略来園、第２図（１）〜（７）は本発
明の管の各種実施態様例を示す管の壁部の断面略来園、
第３図はそれらの実施ＢｖＡ例の管の製造装置の一例を
示す上面略来園、第４図は帯状体例の断面略来園、第５
図は第３図の形成されつつある管の紙面に平行な断面略
来園、第６図（１）は本発明の管の接続部例を示す断面
略来園、第６図（２）は従来の螺旋巻き管の接続部を示
す断面略来園、第７図（１）は本発明のプラスチックス
螺旋巻二重管の一例として実施例で用いたものの第２図
（１）相当図、第７図（２）は同じく比較例として用い
たものの前図相当図である。 ｌ・・・・・・内壁（内管部）、２・・・・・・外壁（
外管部）、３・・・・・・帯状壁（螺旋凸状部）、４ａ
・・・・・・補強管、　　　　５・・・・・・中空部、
７・・・・・・フィルム。 第１　図 第２図 第２図 第　２図（５） 第４図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラスチックス帯状体を螺旋状に捲回しつつ、そ
   の帯状体の内部もしくは裏面にその帯状体の長手方向に
   沿って可撓性補強材を挿入又は補強用中空部を区画して
   形成した内管部及びその表面に一体の螺旋凹・凸状部と
   、 この螺旋凸状部の最外周面を結んで形成される想定円筒
   面上に、前記内管部及び螺旋凸状部とは別体のプラスチ
   ックスフィルム又はシートを螺旋状に捲回しつつ、前記
   螺旋凸状部に一体に形成した略円滑な外管部とからなる
   プラスチックス螺旋巻き二重管。
2. （２）円筒状のマンドレルの周囲に、押出機から溶融状
   態のプラスチックス帯状体をその断面が屈曲状又は中空
   状になるように供給して、一部を重ね合わすように螺旋
   状に捲回し、それによって内管部とこの内管部の外側の
   螺旋凸状部とを一体に形成し、次いでその螺旋凸状部の
   最外周面を結んで形成される想定円筒面上に予め成形さ
   れたプラスチックスフィルム又はシートを供給するか、
   押出機から溶融状態のプラスチックスフィルム又はシー
   トを供給して、螺旋状に重ね巻きし溶着して略円滑な外
   管部を一体に形成することを特徴とするプラスチックス
   螺旋巻き二重管の製造法。
3. （３）溶融状態で供給されるプラスチックス帯状体の断
   面が、コの字状部分と、この部分の少なくとも１つの自
   由端から一体に延びるひれ部分とからなり、前記コの字
   状部分が螺旋凸状部を、前記ひれ部分が内管部をそれぞ
   れ形成する請求項２に記載の製造法。
4. （４）円筒状のマンドレルの周囲に、押出機から溶融状
   態のプラスチックス帯状体を供給して、一部を重ね合す
   ように螺旋状に捲回し、その際予め成形された補強管を
   前記プラスチックス帯状体の内部に連続的にかつ同時に
   供給して表面に螺旋凸状部を形成し、次いでその螺旋凸
   状部の最外周面を結んで形成される想定円筒面上に、予
   め成形されたプラスチックスフィルム又はシートを供給
   するか、押出機から溶融状態のプラスチックスフィルム
   又はシートを供給して、螺旋状に重ね巻きし溶着して略
   円滑な外管部を一体に形成することを特徴とするプラス
   チックス螺旋巻き二重管の製造法。
5. （５）円筒状のマンドレルの周囲に、押出機から溶融状
   態のプラスチックス帯状体をその断面が中空状になるよ
   うに供給して、一部を重ね合すように螺旋状に捲回し、
   それによって内管部とこの内管部の外側の螺旋凸状部と
   を一体に形成し、その際溶融状態の合成樹脂帯状体で形
   成される中空部分に連続芯材を挿入して螺旋凸状部の保
   形を行い、その後螺旋凸状部の最外周部分を切裂いてそ
   の連続芯材を取り出し、 次いでその螺旋凸状部の最外周面を結んで形成される想
   定円筒面上に、予め成形されたプラスチックスフィルム
   又はシートを供給するか、押出機から溶融状態のプラス
   チックスフィルム又はシートを供給して、螺旋状に重ね
   巻きし溶着して略平滑な外管部を一体に形成することを
   特徴とするプラスチックス螺旋巻き二重管の製造法。