JPH018789Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は、合成樹脂製内膜体付き螺旋巻き地中
埋設用耐圧コルゲート管であつて、耐圧漬強度を
高めながらも、軽量であり、内面が連続した筒状
を形成していて、かつ、可撓性に富み、大口径管
でも容易に、安価に量産することが出来、さらに
地中埋設用耐圧管としての用途に応じた螺旋巻き
コルゲート管を提供することを目的とするもので
ある。 当該、内膜体付き螺旋巻き地中埋設用耐圧コル
ゲート管は、コルゲート管自体で圧漬強度を強化
しながらも、可撓性を高め、さらに、コルゲート
管内の凹凸部を平帯体によつて繋がれた構造であ
るが故に管内流体物の通過に際して管壁凹凸によ
る流路抵抗を小さくなるようにしたものであり、
又、帯体を螺旋状に巻回した構成であるが故に、
コルゲート状の波帯体や平帯体の横断面形状や肉
厚に変化をもたせたり、その形状を適宜、適切に
決定することにより、例えば、道路、鉄道、造成
地等の排水用として地中へ埋設する埋設管や農地
への給排水や工事敷地内の給排水用管や、その
他、地中に配線する電線その他の保護管等地中へ
の埋設用耐圧管として、広く各種の用途に使用さ
れるものである。 従来の合成樹脂製一重コルゲート管は、その内
部流路抵抗が大きく、又これを改良した内層管付
き二重コルゲート管は管の軸方向にチユーブ或い
はパイプを押出成形して、内層管及び外層管を直
管状に押出成形し、この外層管を真空吸引方式又
は管内部よりの連続ブロー成形方式で外方へ拡管
させて環状波のコルゲート外層管を形成したもの
であるから、次の様な諸欠点があつた。 (1) 上記の従来の内層管付き二重コルゲート管
は、管の軸芯方向への押出成形方式であるか
ら、内管及び外管の押出成形時に合成樹脂材料
が管軸方向に押出し延伸されるから、その分子
配列方向は管軸芯方向に沿う構造となるため、
出来上がつた管は、相対的に軸方向の強度の方
が、周方向の強度よりも強いものとなり、特に
地中への埋設管のように外圧力に対して耐変形
強度が要求される管にあつては、周方向強度が
重要であるため、その分だけ管壁の肉厚を厚く
設計し作る必要が生じていた。 (2) また、従来の上記二重コルゲート管のもので
は、押出機から筒状に押出された管を利用する
ものであるため、内外層管の肉厚が管の長手方
向に沿つて略一様の厚さになつてしまうことか
ら、管壁の厚さをその断面の局部的部分で適宜
に変化させることが出来なかつたので、使用す
る材料が多く、ロスの多い管壁構造となり軽量
化や低コスト化が困難であり、且つ、地中埋設
用耐圧管としての多方面の用途に製品を適合さ
せることが困難なものであつた。 殊にこのような従来管にあつては、管の谷部
の肉厚が最も厚肉となり、且つ、分子配列方向
が管の長手方向に沿つているため、管全体とし
ての可撓性にも欠ける欠点を解消することがで
きなかつた。 (3) このような従来方式の管にあつては、例えば
直径500mm位以上の大口径管を製作する場合、
成形装置が大型化し、複雑化して、高いコスト
の製品になるだけでなく、その製作は技術的に
も種々の困難を伴うものであつた。 (4) 又、これら従来の諸欠陥を解消するために平
帯体を螺旋巻回して内層管を形成し、その接合
部の外面に波状の帯体を螺旋巻回してコルゲー
ト外層管を形成し、外層管の谷部が内層管の管
壁上に重なる構造とした、一般地上で使用する
コルゲート二重管も文献上（特開昭51−42199
号公報）では公知になつていた。 しかし、この文献上にみられるコルゲート二
重管は、内層管が、軟質合成樹脂製の平帯体を
螺旋巻回して形成され、コルゲート外層管は硬
質合成樹脂製の波状の帯体を螺旋巻回して形成
されたもので、内側の平帯体同士の融着は良好
に行えるが、外側の外層管を形成する波状の帯
体同士の融着も平帯体同士の融着箇所で融着さ
せていたので、成形精度の誤差等で平帯体同士
の重合部が盛り上がると外側の波状の帯体同士
の融着が不完全となつたり、波状の帯体と平帯
体との管に空隙部が生じる虞れがあり、二重管
でしかもコルゲート外層管が硬質でありなが
ら、耐圧性に乏しく、地中埋設管としては不向
きであつた。また、この二重管は上記のように
内層管と外層管とがそれぞれ管を形成し外層管
の谷部位置で重合するように形成されている構
造となつているため、この重合部における肉厚
が他の部分の肉厚のほぼ二倍の厚さのものとな
つていて、可撓性にかけるおそれがあり使用材
料に無駄のある構造となつていた。 (5) 他方、水道用鋼管で、広幅の間隔をあけて環
状に外方に向かつて突出するリブを形成し、こ
のリブ部分の各々の内面に塩化ビニール製の環
状の整流環を熔接して取り漬けた構造のものも
文献上（特公昭51−13882号公報）では公知に
なつている。 しかし、この文献上にみられる整流環をリブ
のそれぞれの内面に熔接して取り付ける技術
は、整流環が螺旋状ではなく環状であるため、
リブ数がせいぜい数箇所程度のものでかつ短管
であれば技術的に可能であるが、長尺の間では
技術的にもコスト的にも到底実用化できる技術
ではない。 そこで、本考案は、可撓性に富み、全体として
軽量で耐圧性に富むものでありながら、地中埋設
用耐圧管として充分に信頼でき軽量であり、材料
的無駄のない管を得ようとしたものであつて、外
層管と内膜体とのそれぞれ役割を分担させ、内膜
体を流体物等が支障なく円滑に流れ易い筒状内面
を形成する部分材とするとともに、この内膜体を
部分材とした分だけ、コルゲート外層管の耐圧強
度を増加させるように考慮し、同時に内膜体にお
ける平帯体と外層管に谷部とが重ならない構造と
することによつて、接合部の融着を良好にして、
しかも管の谷部が必要以上に厚肉となることと硬
直化することとを解消し、可撓性に富んだ構造の
管としたものである。 本考案は従来の上記諸欠点を解消するために、
横断面形状が、中央部が長手方向に沿つて中高状
に突出し、両側部が横方向外方に突出した側縁を
有する形状とされた硬質の合成樹脂製の波帯体が
螺旋状に巻回され、且つ合成樹脂材料の分子配列
方向が螺旋巻回方向に概して、配列されるように
形成され、相隣る側縁同士が重合され、融着され
た螺旋巻きコルゲート管と、螺旋状に巻回され、
且つ合成樹脂材料の分子配列方向が螺旋巻回方向
に概して、配列されるように成形された横断面形
状が略横一の字状の硬質の合成樹脂製の平帯体と
からなり、該平帯体の両端部が前記コルゲート管
の内側の曲折端部に対して、融着され、前記平帯
体と前記波帯体の中高状の突出部壁体とによつて
形成される横断面形状が略四角形に構成されると
共に、波帯体の側縁と軸芯方向で不連続な平帯体
とによつて管内壁が連続壁に形成される構造に構
成したものである。 以下に本考案の実施例を図面に基づき説明す
る。 第１図及び第２図に示す合成樹脂製内膜体付き
螺旋巻きコルゲート管Ｐは、例えば、ポリエチレ
ン等の硬質の合成樹脂材料でコルゲート管３及び
内膜体４を種々組合わせて形成されたものであ
る。 コルゲート管３は耐圧潰強度を保ちながら、し
かも可撓性の優れた管であり、又、内膜体４によ
つてその流路抵抗を小さくする様に構成したもの
である。 このコルゲート管３は第２図に示す如く、横断
面形状を波状に成形した合成樹脂性の波帯体１ａ
を螺旋巻きにしてその隣り合う側縁２，２同士を
融着することにより構成され、合成樹脂材料の分
子配列方向が螺旋巻き方向に沿つて生ずるように
成形されたコルゲート管であり、さらにコルゲー
ト管内の内側の曲折端部６，６に、同じく合成樹
脂材料の分子配列方向が螺旋巻き方向に沿つて生
ずるように成形した断面形状が横一の字状の平帯
体４ａの両端部５，５をそれぞれ、融着して、前
記平帯体４ａと波帯体１ａの中高状の突出部壁体
とによつて形成される横断面形状が略四角形に構
成すると共に、波帯体１ａの側縁２，２と軸芯方
向で不連続な平帯体４ａとによつて管の内壁を連
続壁に形成した構造よりなる、合成樹脂性内膜体
付き螺旋巻き地中埋設用耐圧コルゲート管であ
る。 次に第３図に示すものは、第２図に説明したも
のと同様に構成されたものであつて、コルゲート
管３の内側曲折端部６，６に取付けた合成樹脂製
平帯体４ａの肉厚を極力薄い構造にした例であつ
て、この様なものは、管を曲げる場合の力が少な
く、よく曲がるものとなり、軽く、楽に曲がる管
すなわり可撓性のよい管を望む構成を示すもので
ある。 第４図及び第５図に示すものは、管の湾曲時に
要する力の少ない即ち可撓性のよい管の別の実施
例を示すものであり、コルゲート管３の内側曲折
端部６，６に取漬けた合成樹脂製平帯体４ａの肉
厚を厚く保ちながら、内膜体を管の内側或いは外
側にそれぞれ予め変形させたもので、可撓性もよ
く、且つ、流路抵抗も少ない管構造としたもので
あつて、この様なものは、管の内部の耐摩耗性を
強く要望され、且つ、可撓性を要望される場合に
於いて実施される本考案の実施例を示すものであ
る。 又、逆に第６図に示すものは、コルゲート管３
の内側曲折端部６，６に取付けられた、合成樹脂
製平帯体４ａの肉厚を厚く構成させたものであつ
て、このものにあつては、管を湾曲させる場合に
曲がりに要する力が多く必要とする管を提供する
ものである。 コルゲート部は管の圧潰強度を保つ厚さとしこ
の様に平帯体４ａの肉厚を厚くすることによつて
管の曲がりをことさらに悪くする様に設計するこ
とにより管を配管した場合に管の撓みを嫌う箇所
の用途に適した撓みの少ない管を提供するのであ
る。 また、第７図に示したものは、平帯体４ａの一
部分において局部的に肉厚を厚くした構造のもの
で、管の撓みを少なくし、しかも管の重量を軽
く、且つ、管の耐圧潰強度を強くするような構造
にした本考案の実施例を示すものである。 本考案は、上記のように横断面形状が、中央部
が長手方向に沿つて中高状に突出し、両側部が横
方向外方に突出した側縁を有する形状とされた硬
質の合成樹脂製の波帯体が螺旋状に巻回され、且
つ合成樹脂材料の分子配列方向が螺旋巻回方向に
概して、配列されるように形成され、相隣る側縁
同士が重合され、融着された螺旋巻きコルゲート
管と、螺旋状に巻回され、且つ合成樹脂材料の分
子配列方向が螺旋巻回方向に概して、配列される
ように成形された横断面形状が略横一の字状の硬
質の合成樹脂製の平帯体とからなり、該平帯体の
両端部が前記コルゲート管の内側の曲折端部に対
して、融着され、前記平帯体と前記波帯体の中高
状の突出部壁体とによつて形成される横断面形状
が略四角形に構成されると共に、波帯体の側縁と
軸芯方向で不連続な平帯体とによつて管内壁が連
続壁に形成されているが故に下記のような効果を
奏するものである。 (1) 平帯体もコルゲートを形成する波帯体もそれ
ぞれ、硬質の合成樹脂材料を長手方向に押出成
形されたもので、これらが螺旋巻きされて融着
された構造であるので、合成樹脂材料の分子配
列が螺旋巻き方向に沿つてできることから管は
周方向に強度の優れたものとなると共に、管の
谷部の肉厚が必要以上に厚くなることがなく、
しかも波帯体と平帯体とは螺旋巻き方向に沿う
分子配列状態で融着されるので、良好な融着力
を保ちながらも管の曲がりに対する可撓性が良
い。 Ａ すなわち、本考案による耐圧コルゲート管
は、圧潰外力に対する抵抗力が非常に大き
く、かつ、コルゲート管の軸芯を湾曲させる
ことが容易である点に特徴的効果がある。 そして、上記効果は、 (a) 前記波帯体に形成された角形ジグザグ形
状部分と、その内方開口部を塞ぐ蓋部分と
しての平帯体とが、管軸芯方向断面形状で
閉曲線を構成するのみならず、硬質合成樹
脂でこの閉曲線部分が構成されているこ
と、 (b) 並びに、前記閉曲線部分同士が管軸芯方
向で、閉曲線部分全体と比較して極端に剛
性の小さい側縁に亘る曲折端部で重合して
連結されていること、 から生じるものである。 この理由を以下に詳述する。 Ｂ 圧潰外力に対する抵抗力が大きい理由 圧潰外力に対して主として前記閉曲線部分
が抵抗する。そして、この圧潰外力がコルゲ
ート管の半径方向外方から作用するものであ
る。従つて、 波帯体の管軸芯方向断面形状として一般
的に考えられる ３角形ジグザグ形状

【式】 丸形ジグザグ形状

【式】 角形ジグザグ形状

【式】 の内で最も曲げ強度が大きい角形ジグザグ
形状を採用している。 すなわち、材質、波形のピツチ、波高
(h)、肉厚（ｔ）が同一のときには、上記三
者の曲げ強度は、３角形ジグザグ形状 丸形ジグザグ形状 π／８・h³・ｔ＝0.393・h³・ｔ 角形ジグザグ形状 ２／３・h³・ｔ＝0.667・h³・ｔ の割合で比較することができる（曲げ強度
が波帯体の管軸芯方向断面についての断面
２次モーメントに比例するものとして比較
したものである）。 そして、本考案は、上記のように、曲げ
強度が最も大きい角形ジグザグ形状を採用
しているので、基本的に、３角ジグザグ形
状、並びに、丸形ジグザグ形状と比較し
て、圧潰外力による曲げ変形に対して大き
な抵抗力を発揮し得るのである。 しかし、本考案の最大特徴は次の点にあ
る。 すなわち、上記で述べた通り、圧潰外
力による曲げ変形に対して大きな抵抗力を
発揮し得る角形ジグザグ形状の波帯対を採
用しながら、その内向き開口部を蓋部分で
もつて塞いで、これらの断面形状を閉曲線
状に構成するのみならず、硬質合成樹脂で
この閉曲線部を構成するから、曲げ強度が
更に大きくなり、圧潰外力が作用するに伴
う内向き開口部の変形が少なく、コルゲー
ト管の上辺に沿つて管軸芯方向に均等に分
布する圧潰外力が作用しても、蓋部分で塞
がない場合に比べて、より一層大きな抵抗
力を発揮し得るのである。 又、前記角形ジグザグ形状の波帯対と蓋
部分とで全体としてコイル状をなす角形中
空棒状体が、その断面形状が中空の閉曲線
状であるから、このコイル状の角形中空棒
状体断面の断面２次極モーメントが大き
く、一点集中圧潰外力Ｗの作用に伴つて発
生する捩じりモーメントＭに対しても大き
な抵抗力を発揮する。 従つて、コルゲート管の軸芯方向の一点
に、上方から強い集中荷重Ｗとしての圧潰
外力が作用しても、曲げに対しても、捩に
対しても、この角形中空棒状体が強力に抵
抗するので、圧潰外力に対する耐圧性が非
常に高い。 Ｃ 外力からの圧潰外力に対する抵抗力が大き
いにも拘らず、コルゲート管の軸芯を曲げ易
い理由 コルゲート管の管軸芯方向断面形状が (イ) ３角形ジグザグ形状

【式】 (ロ) 丸形ジグザグ形状

【式】 (ハ) 角形ジグザグ形状

【式】 である場合、材質、波形のピツチ、波高、
肉厚が同一の場合、(ハ)の形状が最も伸縮し
易い。 これは、一点の管軸芯方向長さに対し
て、管軸芯方向に沿う周壁のジグザグ経路
長さが(イ)，(ロ)に比べて長く、周壁の折曲部
の角形変位に伴う内向き開口部の曲折端部
間の管軸芯方向への変位量が大きいからで
ある。 このように本考案は、伸縮し易い(ハ)の形
状を採用しながら、融着面での波帯体と平
帯体との結合は、一方の合成樹脂の分子の
一部が、対向する合成樹脂の分子の間に入
り込んでいる状態での結合だから、すなわ
ち、合成樹脂が長くダイヤモンド結合した
分子（多くの炭素がひも状に長く連結され
ている分子）から成つていて、一方の合成
樹脂に他方の合成樹脂を融着すると、一方
の分子の一部が相手方の分子の間に入つ
て、物理的に根を張るように結合されるも
のだから、均質な一体成形された合成樹脂
中における隣接分子同士の結合よりも弱
い。 しかし、コルゲート管の伸縮にあたつ
て、この結合箇所に応力が集中し易いの
で、一層波帯体と平帯体とが相対的にすべ
り易い。 従つて、管軸芯方向に引張力又は圧縮力
が作用すると、均質状態の分子間における
よりも、融着部を境とする両側の分子間の
方が結合が弱く、融着面の両側の樹脂部分
間が伸び易く、又、ちぢみ易い。 そして前記Ｃのと同様の現象が、波帯
体の側縁同士を重合した箇所にも生じ、更
に、前記Ａの(b)に記載した構成によつて、
コルゲート管の伸縮変形が、前記波帯体と
平帯体との融着面だけでなく、コイル状の
閉曲線部分を連結する側縁部分にも生じ易
い。 何故ならば、引張り力あるいは圧縮力の
作用方向で極端に剛性が変化していると、
最も剛性の小さい箇所が変形し易いからで
ある。 このような状態であるから、管軸芯を湾
曲させようとするとき、管軸芯の曲がりの
外側では管壁が伸び易く、内側の管壁は縮
み易く、全体として、このコルゲート管の
軸芯を曲げることが一層容易になるのであ
る。 Ｄ 以上の理由によつて、本考案によるコルゲ
ート管は圧潰させようとする外力に対して非
常に強い抵抗力を発揮するにもかかわらず、
管軸芯を曲げ易いという顕著な利点を有して
いるのである。 (2) 従来の特開昭51−42119号公報に示されたも
のは、二重管で内外の帯体同士の融着部が同一
箇所にあるので、外側の波帯体同士の融着が良
好に行い難く、コルゲート管の各部が二重の厚
肉でしかも、外層管が硬質の合成樹脂であるに
もかかわらず、強度的に弱くなつてしまうのに
対して、本考案においては、平帯体と波帯体と
の融着のみならず、コルゲートを形成する波帯
体同士の融着も一層（内側）で融着させるもの
であるから、融着性が良く螺旋巻回による融着
構造でありながら、地中埋設管として耐えうる
十分な強度の内膜付きの耐圧コルゲート管とす
ることができるに至つた。 (3) 平帯体もコルゲートを構成する波帯体もそれ
ぞれ、平帯体及び波帯体の断面をもち、それら
は適宜、適切にその横断面形状を設定すること
による平帯体やコルゲート部の管壁の肉厚を自
由に設定することができるもので、殊に、一定
の肉厚の波帯体に対して、所望の肉厚の平帯体
と一体形成できるので、管の用途に応じた理想
的な螺旋管を種々形成することができる。 つまり、本考案の内膜体付きコルゲート管
は、管の谷部においてコルゲート管と平帯体と
が二重に重ねられていない構造としたものであ
るから、管の谷部の肉厚が必要以上に厚くなる
ことがなく、材料が節減でき、しかもこれによ
つて可撓性も良好にできながら、コルゲート管
の材料を変えないで、平帯体の肉厚を変えるだ
けで、耐圧潰強度を高めることができるもの
で、螺旋巻きコルゲート管を形成する波帯体の
内側の曲折端部間に融着させるが故に、全体と
して構造的に無駄のない、軽量であつて、しか
も強い内面平滑管として、省資源、低コストの
ものを効率的効果的に、かつ、管の施工性や用
途に適合した構造の有する地中埋設用耐圧コル
ゲート管として提供されるものである。 (4) 本考案は管全体が硬質であつて、波帯体の側
縁と平帯体とによつて連続した内壁を構成する
管の外側に平帯体と波帯体の中高状の突出部壁
体とによつて完全な閉ループの四角形状の螺旋
状体が形成されているのでコルゲート管の肉厚
を薄くしても保形性が良くしかも単なる丸パイ
プや三角形パイプ状の中空部体に比べて断面極
二次モーメントの大きな管を得られるものであ
り、また管内壁の外周に硬質合成樹脂製の閉ル
ープの断面四角形状の螺旋状体が形成されてい
るが故に、地中埋設管として、優れた耐圧潰強
度を有するに至つたものである。 (5) また、本考案の内膜体付き螺旋巻きコルゲー
ト管は、口径の大きい管、例えば直径が500mm
以上の様なものでも、合成樹脂製の帯状体を螺
旋巻きにして作るものであるから、何ら、技術
的問題も起こさずに、簡単な装置で効率よく、
安価に作れ、提供できるものである。 本考案の管は、可撓性に優れ、しかも大きな
耐圧潰強度を得られながら、簡単に変更できる
平帯体の肉厚を適切に選択することによつて、
容易に強度を増大させることができ、変化に富
んだ地中埋設用耐圧管としての各用途に応じた
管を提供でき得るものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は要部の
一部縦断側面図、第２図は第１図の部分拡大図、
第３図乃至第７図は各々別実施例の第２図相当図
である。 １ａ……波帯体、２……側縁、３……コルゲー
ト管、４ａ……平帯体、５……４ａの両端部、６
……コルゲート管内の内側曲折端部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 横断面形状が、中央部が長手方向に沿つて中高
   状に突出し、両側部が横方向外方に突出した側縁
   ２，２を有する形状とされた硬質の合成樹脂製の
   波帯体１ａが螺旋状に巻回され、且つ合成樹脂材
   料の分子配列方向が螺旋巻回方向に概して、配列
   されるように成形され、相隣る側縁２，２同士が
   重合され、融着された螺旋巻きコルゲート管３
   と、螺旋状に巻回され、且つ合成樹脂材料の分子
   配列方向が螺旋巻回方向に概して、配列されるよ
   うに成形された横断面形状が略横一の字状の硬質
   の合成樹脂製の平帯体４ａとからなり、該平帯体
   ４ａの両端部５，５が前記コルゲート管３の内側
   の曲折端部６，６に対して、融着され、前記平帯
   体４ａと前記波帯体１ａの中高状の突出部壁体と
   によつて形成される横断面形状が略四角形に構成
   されると共に、波帯体１ａの側縁２，２と軸芯方
   向で不連続な平帯体４ａとによつて管内壁が連続
   壁に形成されている合成樹脂製内膜体付き螺旋巻
   き地中埋設用耐圧コルゲート管。