JPH0730860B2

JPH0730860B2 - 管路

Info

Publication number: JPH0730860B2
Application number: JP32430887A
Authority: JP
Inventors: 成生金田; 秋生森永; 均斎藤; 雅博瀬下
Original assignee: Ashimori Industry Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Ashimori Industry Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1987-12-21
Filing date: 1987-12-21
Publication date: 1995-04-10
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPH01164885A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ガス導管、水道管、下水道管、電力線や通信
線等の敷設管路等の、主として地中に埋設された管路に
関するものであって、これらの管系の内側に内張り層を
形成し、管系が破損した場合に免震性及び外圧保形性を
有する管路の構造に関するものである。

従来の技術一般に前述のような管路は、多数の短管を結合して長尺
の管系を形成したものであるが、近年地盤沈下や通行車
両の振動等により水道管や下水道管等の管路が破断する
事故が起き、さらに一部の都市園において大地震の発生
が予想されるようになると、地震や振動等によって管路
が破断したときに備えて予防的に内張りを施すことが行
われるようになっている。そしてこのような内張りされ
た管路においては、いわゆる免震性が要求されている。

すなわち、管路内に内張り層によりもう一つのかを形成
していわゆるパイプインパイプの構造を採り、管路が外
力により破壊されたときにも内張り層は健在であって、
内部の流体の漏出を防止すると共に、当分の間流路を確
保することができることが要求されている。

而してこれらの要求を満すものとして、特公昭60−3207
4号公報に記載された構造の管路が知られている。この
ものは、管系の内面に、長さ方向の引張り強度が1cm幅
当り100kg以上であって、破断時伸度が10％以上であ
り、且つ円周方向に管路内の流体の最大圧力に耐え得る
以上の引張り強度を有する内張り材が、１〜6kg/cm²の
剪断力で剥離するように接着されているものである。

そしてこのものは、地震や振動等により管系が破壊され
たとき、局部的に内張り材が管系から剥がれて伸びるこ
とによりエネルギーを吸収し、その内張り材自体は破断
することなく、流路を確保するとするものであって、免
震性を有するのである。

発明が解決しようとする問題点しかしながらかかる構造においては、前述のように免震
性を有してはいるが、外圧保形性が必ずしも十分なもの
ではなかった。

すなわち、管系が地震等により破壊されたときには、外
部の地下水の圧力や土圧が直接内側の内張り層に作用す
るので、この地下水圧や土圧等の外圧に対して充分に耐
えるだけの強度を有する、いわゆる外圧保形性が必要で
ある。特に下水道管や、電力線や通信線などの敷設管路
においては、管路内に内圧が作用していないため、管系
が破損すると地下水圧や土圧などの外圧が直接内張り材
に作用することとなり、特にこの外圧保形性を有するこ
とが必須の要件となる。

而してこの外圧保形性は、内張り層を形成する内張り材
の周方向の曲げ弾性率及び厚みに寄与するところが大き
い。内張り材は薄肉円筒管と見做すことができるから、
その外圧保形性は厚みの三乗に比例し、また曲げ弾性率
に比例して増加すると考えられる。すなわち、厚みが大
きいほど、また曲げ弾性率が高いほど、外圧保形性は良
好となるのである。

然るに前記公報に記載されたものでは、内張り層の厚み
が薄く、十分な外圧保形性を有することができないので
ある。

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、免震
性及び外圧保形性を有する管路を提供することを目的と
するものである。

問題点を解決する手段而して第一の発明は、多数の剛直な短管を接続した管系
の内面に内張り層を形成したものであって、前記内張り
層が、前記管系内面に、その面積の1/3以上を覆うよう
にほゞ伸長した状態で螺旋状に配設された、太さ2mm以
上の高剛性糸と、該高剛性糸の内面に配設された、たて
糸とよこ糸とを筒状に織成した筒状織布と、該筒状織布
の内面に形成された、ゴム又は合成樹脂からなる気密層
とよりなり、前記高剛性糸及び前記筒状織布が、これら
の繊維の間隙を埋めるように反応硬化型樹脂により一体
に含浸硬化されており、その状態で内張り層が前記管系
に密着していることを特徴とするものであり、第二の発
明は、多数の剛直な短管を接続した管系の内面に内張り
層を形成したものであって、前記内張り層が、前記管系
内面に配設された厚さ3mm以上の不織布と、該不織布の
内面に、その面積の1/3以上を覆うようにほゞ伸長した
状態で螺旋状に配設された、太さ2mm以上の高剛性糸
と、該高剛性糸の内面に配設された、たて糸とよこ糸と
を筒状に織成した筒状織布と、該筒状織布の内面に形成
された、ゴム又は合成樹脂からなる気密層とよりなり、
前記不織布、高剛性糸及び前記筒状織布が、これらの繊
維の間隙を埋めるように反応硬化型樹脂により一体に含
浸硬化されており、その状態で内張り層が前記管系に密
着していることを特徴とするものであり、第三の発明
は、多数の剛直な短管を接続した管系の内面に内張り層
を形成したものであって、前記内張り層が、たて糸とよ
こ糸とを筒状に織成してなる外層筒状織布と、該外層筒
状織布の内面に配設された厚さ3mm以上の不織布と、該
不織布の内面に、その面積の1/3以上を覆うようにほゞ
伸長した状態で螺旋状に配設された、太さ2mm以上の高
剛性糸と、該高剛性糸の内面に配設された、たて糸とよ
こ糸とを筒状に織成した筒状織布と、該筒状織布の内面
に形成された、ゴム又は合成樹脂からなる気密層とより
なり、前記外層筒状織布、不織布、高剛性糸及び前記筒
状織布が、これらの繊維の間隙を埋めるように反応硬化
型樹脂により一体に含浸硬化されており、その状態で内
張り層が前記管系に密着していることを特徴とするもの
である。

以下本発明を図面に従って説明する。図面は本発明の管
路１を示すものであって、管系２の内面の内張り層３が
接着されている。管系２は多数の短管４を接続して形成
されている。図面においては、これらの短管４は端末の
フランジをボルトで締付けて接続しているが、この構造
に限定されるものではなく、他の接続形式により接続し
たものであってもよい。

第１図は第一の発明の管路１を示すものであって、内張
り層３は三層よりなり、その最外層は、管系２の内面に
接して高剛性糸５が螺旋状に配設されている。高剛性糸
５は例えばガラス繊維の直径が2mm以上のマルチフィラ
メント糸条を使用するのが望ましく、これをほゞ伸長し
た状態で、管系２の内面の1/3以上を覆うように配設さ
れている。

そしてその高剛性糸５の内側には、筒状織布６が配設さ
れている。該筒状織布６は、たて糸７とよこ糸８とを筒
状に織成してなるものである。たて糸７としてはポリエ
ステル繊維糸が適当であり、そのたて方向の引張り強度
が1cm幅当り100kg以上であって、破断時伸度が10％以上
であるのが望ましい。またよこ糸８としては、高剛性糸
を使用するのが望ましい。

さらに筒状織布６の内面には、ゴム又は合成樹脂よりな
る気密層９が形成されている。該気密層９の素材として
は、ポリエステル弾性材料が適当である。

而して前記高剛性糸５及び筒状織布６には、これらの繊
維の間隙を埋めるように反応硬化型樹脂10が含浸されて
おり、該反応硬化型樹脂10を硬化することにより一体の
内張り層３を形成すると共に、当該内張り層３が管系２
の内面に接着され、一体の管路１を形成している。

第２図は、第二の発明の管路１を示すものである。この
管路１においては、内張り層３は四層よりなっており、
その内張り層３の最外層として管系２の内面に不織布11
が配設されている。該不織布11の素材としてはポリエス
テル繊維又はガラス繊維等の高剛性糸が適当であり、3m
m以上の厚さを有している。

而してこの不織布11の内面には、先の第一の発明と同様
に高剛性糸５が螺旋状に配設されており、該高剛性糸５
の層の内側に筒状織布６が配設され、さらにその内側に
ゴム又は剛性樹脂からなる気密層９が形成されている。

而して前記不織布11、高剛性糸５及び筒状織布６には、
これらの繊維の間隙を埋めるように反応硬化型樹脂10が
含浸されており、該反応硬化型樹脂10を硬化することに
より内張り層３が管系２の内面に接着され、一体の管路
１を形成している。

次に第３図は、第三の発明の管路１を示すものである。
この管路１においては、内張り層３は五層よりなってお
り、その内張り層３の最外層として管系２の内面に外層
筒状織布12が配設されている。

この外層筒状織布12は、たて糸13とよこ糸14とを筒状に
織成したものであって、たて糸13としてはポリエステル
繊維糸、よこ糸14としてはガラス繊維等の高剛性糸を使
用するのが適当である。

そしてこの外層筒状織布12の内面には、先の第二の発明
と同様に、不織布11が配設されており、該不織布11の内
側には高剛性糸５が螺旋状に配設され、さらに該高剛性
糸５の層の内側には筒状織布６が配設され、さらにその
内側に気密層９が形成されている。

而して前記外層筒状織布12、不織布11、高剛性糸５及び
筒状織布６には、これらの繊維の間隙を埋めるように反
応硬化型樹脂10が含浸されており、該反応硬化型樹脂10
を硬化することにより内張り層３が管系２の内面に接着
され、一体の管路１を形成している。

本発明における高剛性糸の具体例としては、ガラス繊
維、芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊
維、炭素繊維、金属繊維、超高重合度ポリエチレン繊維
等を挙げることができる。内張り層を形成する際にはこ
れらの高剛性糸に反応硬化型樹脂を含浸するが、この反
応硬化型樹脂としてエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル
樹脂が汎用される、従ってこれらの樹脂との親和性に優
れ、これらの樹脂をマトリックスとして弾性率の大きな
複合材を形成することのできるガラス繊維が特に適して
いる。

作用而して本発明の管路１においては、管系２の内側に反応
硬化型樹脂10をマトリックスとして繊維層5,6,11,12を
固めたFRP構造のパイプが形成されることとなり、いわ
ゆるパイプインパイプ構造が形成される。

而して地震等により最外部の管系２が破壊されたとき
は、繊維層5,6,11,12と反応硬化型樹脂10とよりなるFRP
構造の内張り層３は、筒状織布６により長さ方向に補強
されており、さらに第三の発明においては外層筒状織布
12によっても補強されているので、当内該張り層３が破
断することなく管系２と内張り層３とが剥がれて内張り
層３が伸長し、内部の流路を確保する。従って十分な免
震性を有している。このとき筒状織布６のたて糸７とし
て前述のようなポリエステル繊維糸を使用することによ
り、十分な強度と適度の伸長性を示し、優れた免震性を
有するものとすることができる。

さらに管系２が破壊された部分において、内張り層３に
外部から土圧が加わると、土圧は主として上下方向に作
用するため、内張り層３はやゝ扁平に変形しようとす
る。このとき本発明においては内張り層３内に高剛性糸
５が配設されているので、内張り層３の周方向の曲げ弾
性率が大きいものとなり、土圧により内張り層３が変形
することはない。

また前述のように、内張り層３が扁平に変形しようとす
る場合、その上部及び下部においては内面部分が伸長す
る方向に力が加わる。然るに特に前記第二及び第三の発
明においては、不織布11及び外層筒状織布12により内張
り層３の厚みが大きく、また内張り層３の内面に近い位
置に高剛性糸５が配設されており、しかも当該高剛性糸
５はほゞ伸長した状態で周方向に延びている。そのため
内張り層３の内面部分が伸長することがなく、変形が阻
止され、極めて大きな外圧保形性を示すのである。また
筒状織布６のよこ糸８にガラス繊維を使用することによ
り、この作用がより大きくなる。

また前述の変形の際には、内張り層３の側部においては
上下部における内面の応力よりは小さいものの、外面部
分が伸びる方向に応力が作用する。第三の発明において
は内張りの層３の最外層の外層筒状織布12により、その
伸びを阻止することができる。この意味においても、外
層筒状織布12のよこ糸14に高剛性糸を使用するのが好ま
しいのである。

発明の効果従って本発明によれば、地震等により管系２が破損した
場合においても内張り層３は破断することなく管系２か
ら剥離し、内部の流路を確保して流体を漏出させること
がなく、管路として要求される免震性を有している。

また地中において管系２が破断し、内張り層３が露出し
た場合においても、その内張り層３は土圧等の外圧によ
り押し潰されることがなく、流路を確保し続け、外圧保
形性を満足させるものとなるのである。

比較的小口径の管路においては第一の発明の構造で充分
であるが、口径が大きくなるに従って外圧に対する抵抗
性が低下し、それに対する外圧保形性を持たせるために
は内張り層３の厚みを厚くすることのできる第二の発明
を適用するのが良く、さらに大口径のものでは第三の発
明を適用するのが良い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の内張り材を示す一部の拡大横断面図であ
って、第１図は第一の発明、第２図は第二の発明、第３
図は第三の発明の内張り材を示すものである。１……管路、２……管系３……内張り層、４……短管５……高剛性糸、６……筒状織布７……たて糸、８……よこ糸９……気密層、10……反応硬化型樹脂 11……不織布、12……外層筒状織布 13……たて糸、14……よこ糸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者瀬下雅博兵庫県西宮市甲子園口２丁目24番12号 (56)参考文献特開昭62−46081（ＪＰ，Ａ) 特公昭60−32074（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の剛直な短管（４）を接続してなる管
系（２）の内面に内張り層（３）を形成したものであっ
て、前記内張り層（３）が、前記管系（２）内面に、そ
の面積の1/3以上を覆うようにほゞ伸長した状態で螺旋
状に配設された、太さ2mm以上の高剛性糸（５）と、該
高剛性糸（５）の内面に配設された、たて糸（７）とよ
こ糸（８）とを筒状に織成した筒状織布（６）と、該筒
状織布（６）の内面に形成された、ゴム又は合成樹脂か
らなる気密層（９）とよりなり、前記高剛性糸（５）及
び前記筒状織布（６）が、これらの繊維の間隙を埋める
ように反応硬化型樹脂（10）により一体に含浸硬化され
ており、その状態で内張り層（３）が前記管系（２）に
密着していることを特徴とする、管路
【請求項２】前記筒状織布（６）のたて糸（７）ポリエ
ステル繊維糸であり、そのたて方向の引張り強度が1cm
幅当り100kg以上であって、破断時伸度が10％以上であ
ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の管路
【請求項３】前記筒状織布（６）のたて糸（８）が高剛
性糸であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に
記載の管路
【請求項４】前記高剛性糸がガラス繊維フィラメント糸
であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項又は第
３項記載の管路
【請求項５】多数の剛直な短管（４）を接続してなる管
系（２）の内面に内張り層（３）を形成したものであっ
て、前記内張り層（３）が、前記管系（２）内面に配設
された厚さ3mm以上の不織布（11）と、該不織布（11）
の内面に、その面積の1/3以上を覆うようにほゞ伸長し
た状態で螺旋状に配設された、太さ2mm以上の高剛性糸
（５）と、該高剛性糸（５）の内面に配設された、たて
糸（７）とよこ糸（８）とを筒状に織成した筒状織布
（６）と、該筒状織布（６）の内面に形成された、ゴム
又は合成樹脂からなる気密層（９）とよりなり、前記不
織布（11）、高剛性糸（５）及び前記筒状織布（６）
が、これらの繊維の間隙を埋めるように反応硬化型樹脂
（10）により一体に含浸硬化されており、その状態で内
張り層（３）が前記管系（２）に密着していることを特
徴とする、管路
【請求項６】前記不織布（11）が、ポリエステル繊維よ
りなることを特徴とする、特許請求の範囲第５項記載の
管路
【請求項７】前記不織布（11）が、高剛性繊維よりなる
ことを特徴とする、特許請求の範囲第５項記載の管路
【請求項８】前記高剛性繊維がガラス繊維であることを
特徴とする、特許請求の範囲第７項記載の管路
【請求項９】前記筒状織布（６）たて糸（７）がポリエ
ステル繊維糸であり、そのたて方向の引張り強度が1cm
幅当り100kg以上であって、破断時伸度が10％以上であ
ることを特徴とする、特許請求の範囲第５項記載の管路
【請求項１０】前記筒状織布（６）のよこ糸（８）が高
剛性糸であることを特徴とする、特許請求の範囲第５項
記載の管路
【請求項１１】前記高剛性糸がガラス繊維フィラメント
糸であることを特徴とする、特許請求の範囲第５項又は
第10項記載の管路
【請求項１２】多数の剛直な短管（４）を接続した管糸
（２）の内面に内張り層（３）を形成したものであっ
て、前記内張り層（３）が、たて糸（13）とよこ糸（1
4）とを筒状に織成してなる外層筒状織布（12）と、該
外層筒状織布（12）の内面に配設された厚さ3mm以上の
不織布（11）と、該不織布（11）の内面に、その面積の
1/3以上を覆うようにほゞ伸長した状態で螺旋状に配設
された、太さ2mm以上の高剛性糸（５）と、該高剛性糸
（５）の内面に配設された、たて糸（７）とよこ糸
（８）とを筒状に織成した筒状織布（６）と、該筒状織
布（６）の内面に形成された、ゴム又は合成樹脂からな
る気密層（９）とよりなり、前記外層筒状織布（12）、
不織布（11）、高剛性糸（５）及び前記筒状織布（６）
が、これらの繊維の間隙を埋めるように反応硬化型樹脂
（10）により一体に含浸硬化されており、その状態で内
張り層（３）が前記管系（２）に密着していることを特
徴とする、管路
【請求項１３】前記外層筒状織布（12）のたて糸（13）
がポリエステル繊維糸よりなることを特徴とする、特許
請求の範囲第12項記載の管路
【請求項１４】前記外層筒状織布（12）のよこ糸（14）
が高剛性糸よりなることを特徴とする、特許請求の範囲
第12項記載の管路
【請求項１５】前記不織布（11）が、ポリエステル繊維
よりなることを特徴とする、特許請求の範囲第12項記載
の管路
【請求項１６】前記不織布（11）が、高剛性繊維よりな
ることを特徴とする、特許請求の範囲第12項記載の管路
【請求項１７】前記高剛性繊維がガラス繊維であること
を特徴とする、特許請求の範囲第16項記載の管路
【請求項１８】前記筒状織布（６）のたて糸（７）がポ
リエステル繊維糸であり、そのたて方向の引張り強度が
1cm幅当り100kg以上であって、破断時伸度が10％以上で
あることを特徴とする、特許請求の範囲第12項記載の管
路
【請求項１９】前記筒状織布（６）のよこ糸（８）が高
剛性糸であることを特徴とする、特許請求の範囲第12項
記載の管路
【請求項２０】前記高剛性糸がガラス繊維フィラメント
糸であることを特徴とする、特許請求の範囲第12項、第
14項又は第19項記載の管路