JPH1110731A

JPH1110731A - ワインディングパイプ管端部の封止構造および封止方法

Info

Publication number: JPH1110731A
Application number: JP9187319A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhisa Sakai; 光尚阪井
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 1999-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】中空スラブ工法用のワインディングパイプ内
へ工事中に水分が侵入し後日滲み出してコンクリート構
造の欠陥になる懸念がある。【解決手段】ワインディングパイプ１の管端部１１を
内嵌する直円状の嵌合鍔２１を具えたキャップ２を被冠
し、管端部の外周面とキャップの嵌合鍔の内周面間を含
む管端部中空部を膨張反応した発泡性合成樹脂３によっ
て充填接着した構成とする。キャップの代りに成形型を
使用して所定形状の重点接着層を形成してもよい。発泡
性合成樹脂が開口部を閉塞する遮断層を形成して外部と
の連通を確実に断ち切るから、流動性の高い多量の水分
がパイプ外周を囲んでも内部にまで侵入することを確実
に阻止して課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は中空スラブ工法など
に使用されるワインディングパイプの管端部の封止に係
る。

【０００２】

【従来の技術】ワインディング・パイプは、たとえば板
厚０．４〜１．６ｍｍ、板幅１４４〜２２０ｍｍ程度の
ＳＰＣＣ，ＳＧＣＣ（ＪＩＳＧ３１４１）の帯鋼の
両端を相互に嵌合できるように屈折した成形加工し、製
管機によって螺旋状にずらして巻き回して両端面同士を
嵌合して一定直径の円筒管を製造する方式であり、管厚
が薄くて軽量であるから、現地工事における取り扱いが
きわめて容易であり、管の長さを所望の寸法に現地で自
由に切断できる特徴を活かして建築現場における円筒型
枠や中空スラブ用の資材として広く適用されるようにな
った。

【０００３】中空スラブ工法に適用するワインディング
・パイプは、高層ビルの床面を形成するときにコンクリ
ート躯体内へ埋没させて床面の総重量を大幅に低減する
とか、また地下部の基礎梁を検査するための人孔、床や
壁を貫通するために使用するスリーブの円筒型枠などと
して多用されているが、この場合、ワインディングパイ
プは全外周面を流し込んだセメントスラリーによって取
り囲まれその外圧をすべて受けるから、管の強度を充分
に具えてセメントスラリーが硬化、養生する間、変形す
ることなく健全な床面を形成する機能を果さなければな
らない。

【０００４】近年中空スラブ工法に使用するワインディ
ングパイプには管の強度を高めるために外リブを周設す
る構成が多用されるようになり、ワインディングパイプ
の製管時に相互に嵌合する帯鋼の両端で形成するはぜと
はぜの間、すなわち巻き回す帯板にあらかじめ数本の半
円形リブを成形してから螺旋状に巻き回して製管し、は
ぜと平行する斜め方向に数本のリブが外周面から突出し
た構成をとって提供する形態が広く行なわれている。ま
た、出願人自身の提案した内リブ方式は、床面を形成す
る有効鉄筋コンクリート構造層の層厚を増加し、従来の
外リブ型式のワインディングパイプよりさらに構造物自
体の強度を高める作用、効果が確認され、新しい中空ス
ラブ工法の強度アップの一手段として注目を浴び、需要
も漸次増加する傾向が顕著に窺える。

【０００５】中空スラブ工法に適用するワインディング
パイプは、高層ビルの床面を形成するときにコンクリー
ト躯体内へ埋没させて床面の総重量を大幅に低減すると
か、また地下部の基礎梁を検査するための人孔、床や壁
を貫通するために使用するスリーブの円筒型枠などとし
て多用されているが、この場合、最も必要な要件として
は、予定の床面上に配列したワインディングパイプの管
内へ流動状態のセメントスラリーや水分が流れ込まない
ことであり、流体圧に抗して管内への流入を阻止するた
めには、ワインディングパイプの本体端面に被冠したキ
ャップが管と強く係合し、かつ、端面とキャップ間から
流体が侵入しないだけの封止性を維持することである。

【０００６】ワインディングパイプの管端部の具体的な
係止の態様を例示すると、図４（Ａ）は従来から実施さ
れてきたワインディングパイプにキャップを被冠して管
内へのコンクリートスラリー材の進入を阻止する構成で
あり、キャップ１０１はワインディングパイプ１０２の
直径に合せて円板状鋼板の外周円をプレス成形によって
Ｌ形に屈折して端面に嵌合し、この嵌合部を全周に亘っ
て溶接して係止と封止作用を発揮するように工作してい
る。また、同図（Ｂ）のようにキャップ１０１の端面を
Ｕ形に形状を変更し、この端面をワインディングパイプ
１０２の端面に嵌合し、たとえば１００ｍｍピッチの割
合で部分的にニッパなどでカシメる方法も試みられてい
る。

【０００７】しかしこのような封止の構造だけではセメ
ントスラリー、とくに流動性の高い水分がワインディン
グパイプ内に侵入しない保証は到底難しいから、たとえ
ばブチルゴムテープやアルミテープなどを係合面に巻き
回して水分が管内へ侵入しないように手作業で施工す
る。もしこの被覆作業を省略しワインディングパイプと
キャップとの係合面から水分が管内に侵入したまま中空
スラブ工事を完了すれば、管内に侵入してそのまま残留
した水分が、養生後のコンクリート内に浸透し始め、化
粧仕上げされた下階の天井を汚すなどの大きなトラブル
を引き起こす懸念が濃厚である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このようにワインディ
ングパイプの管端部の封止構造は極めて重要な要素であ
るが、先に述べたように最近のワインディングパイプの
外周面または内周面には強化のためのリブが螺旋状に連
続して周設されているから、ワインディングパイプのど
の部分で切断してもはぜとはぜの間に形成されたリブの
本数だけ外周、または内周に膨出した凹部または凸部が
開口することは避け難い。

【０００９】この膨出部が管端部に凹部または凸部とし
て切り口に開口するため、たとえば外リブタイプのワイ
ンディングパイプの管端部にキャップを外嵌すると、外
リブの頂点を繋ぐ円周がキャップの内周の基準となるた
め、キャップ内周とワインディングパイプの直管部との
間には、広範囲に亘って外リブの高さに相当する隙間が
生じることは避けられない。したがって管端部に生じた
隙間を塞ぐために、たとえば柔軟性のあるダクトテープ
などでキャップとワインディングパイプの外周に跨がる
ように、かつ、膨出した外リブの切り口も密着して覆い
尽くすように丁寧に巻き回して外部との連通を断つよう
に工作しなければならない。

【００１０】内リブタイプのワインディングパイプの場
合は、キャップとワインディングパイプの前記の隙間は
小さくできるが、シールテープで凹溝状に窪んだリブの
溝底まで密着させ完全にシールして外部との連通を断つ
ことはかなりの難作業であり、手作業に頼らざるを得な
いから作業者の技能差、経験差などによってシールの有
効性にばらつきが生じることはやむを得ないことでもあ
る。何れにせよ、外リブ、内リブなど外周面に凹凸のあ
るワインディングパイプの外周面にシールテープを厳重
に巻き回すことは、テープの表面に皺がでることが避け
られず、外観上の美観を損ね意匠的な商品価値が低下す
ることも指摘されている要因の一つである。中空スラブ
の工事完了後はコンクリート構造内に隠れて人目に曝さ
れる機会もないが、少なくとも単品の製品として商取引
される以上、外観上の印象の良否は無視し難い。

【００１１】本発明は以上の課題を解決し、とくに近来
は中空スラブ工法用のワインディングパイプの主力とな
りつつあるリブ付き管の管内へ、外周を取り巻く流動
体、とくに流動性の高い水分が侵入しないような合理的
な構成と、軽便な形成方法の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係るワインディ
ングパイプの管端部のシール構造は、ワインディングパ
イプ１の管端部１１の最大外径部を内嵌する直円状の嵌
合鍔２１を具えたキャップ２を管端部１１に被冠し、少
なくとも該被冠部のうち、管端部の外周面とキャップ２
の嵌合鍔２１の内周面間を含む管端部中空部を膨張反応
した発泡性合成樹脂３によって充填接着したことを構成
上の特徴とする。

【００１３】また別の構成としてキャップの被冠に代え
て、発泡性合成樹脂３Ａが管端部１１Ａの外周面上を完
全に被覆する環状の外縁３１Ａと、ワインディングパイ
プの開口面１４Ａをすべて閉塞する遮断層３２Ａによっ
て形成するものであってもよい。

【００１４】この構成によってワインディングパイプの
管端部１１が外部に対する開口部を閉塞するキャップと
の隙間を発泡性合成樹脂によって完全に充填し、かつ、
接着固定して容易に両者が外れないように拘束するか、
またはキャップなしで発泡性合成樹脂自体が開口部を閉
塞する遮断層を形成して外部との連通を確実に断ち切
り、ワインディングパイプの周囲を取り囲む流動体、と
くにセメントスラリー中に配合された流動性の高い多量
の水分がこの管端部の封止構造を突破してワインディン
グパイプ内に侵入することを確実に阻止して課題を解決
する。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態の一つを
示す一部切欠き断面の正面図である。ワインディングパ
イプ１の型式は内リブ１３を直管部１２から内部へ向っ
て膨出した凹溝で形成し、はぜ１５の１ピッチ間にはぜ
と平行に螺旋状に３本凹設した形態よりなる。本発明で
適用するワインディングパイプは、口径１００〜５００
ｍｍの小口径からなり、図の例では口径１２５ｍｍの内
リブタイプのスパイラル鋼管で、内リブ１３をはぜ１５
と次のはぜ１５との間の直管部１２に３本均等の間隔で
凹設したものである。キャップ２は鋼板製で、ワインデ
ィングパイプの管端部１１に外嵌するように外縁にワイ
ンディングパイプの直管部外径より大きい内径を具えた
環状の嵌合鍔２１を持ち、管の開口面１４を充填する被
冠面２２を具えたほぼ皿型のプレス成形品で形成され
る。

【００１６】この形態を形成するための方法としては、
発泡性合成樹脂の発泡膨張反応を誘起する所定の成分の
２液を所定の比率で配合、混合して軟粘性のペースト状
発泡性合成樹脂混合材をキャップ２内へ移し替え、その
ままの状態で素速くキャップ２を起立して横向きに開口
するワインディングパイプ１の管端部１１へ嵌合鍔２１
を嵌め合せ押込んで密封する手順を採るのが要件であ
る。混合材の混合直後の性状は適当な軟粘性を具えてい
るから、一旦、仰向けの姿勢に反転したキャップ内に移
し替えた後、ゾル状からゲル状に変化するときキャップ
を直立させて敏速に管端部に嵌め合せれば零れ出す虞れ
はなく、また、作業性を考慮して混合材の粘性を調整す
れば現地の作業で失敗する懸念は殆ど避けることができ
る。

【００１７】発泡性合成樹脂の実施形態としては、今日
最も使用されている市販の発泡ウレタン、または発泡ス
チロールなどを採用することが施工上も経済上も有利で
ある。発泡性合成樹脂は特定の液状合成樹脂と反応液と
を混和すると短時間で重合反応と激しいガス反応
（Ｎ₂、ＣＯ₂など）が同時に進行しガスは重合体中に封
じ込まれて結果的に発泡と容積膨張という形で固体化す
る特性を具え、この原理に基づく合成樹脂類はすべて本
発明の適用が可能である。

【００１８】実施に当たっては施工性、安全性、反応後
の重合体の強度、および経済性を考慮して選択すべきで
あるが、ここでは公害防止の観点からノンフロン硬質ポ
リウレタンフォームを適用するのが望ましく、本形態で
は倉敷紡績株式会社提供のクララフォームＲＮＦ１１
Ｓを使用した。この商品のメーカーが提供した資料によ
れば、密度３０Kg/m³、圧縮強度１．５Kgf/cm²、熱伝導
率０．０１８Kcal/mhr℃、吸水量２．０g/100cm²、自己
接着性（対鉄板）２．０Kgf/cm²である。発泡システム
はポリオール、発泡剤その他の添加物よりなるＲ液と、
ポリイソシアネートからなるＩ液とを所定の割合でミキ
シングガンに圧送、混合し噴射することによって目的と
する対象物の表面で発泡と膨張を伴う凝結が進行する。
ワインディングパイプの管端部の封止はポリウレタンの
代表的な反応である重合、発泡、架橋などのうち、ポリ
ウレタンが水と反応して尿素結合を生成し炭酸ガスを発
生する発泡反応と、イソシアネートとウレタンの結合反
応とを主として利用したものであり、これらの両反応を
化学式で表わすと前者が化学式１、後者が化学式２でそ
れぞれ表わされる。

【００１９】

【化１】

【化２】

【００２０】本発明の実施形態としては約３０秒間の反
応時間によって完了するように配合を設定するのが望ま
しい。約３０秒間の発泡反応が終了すれば、発泡したウ
レタンはキャップの内周面とワインディングパイプの外
周面との間に形成されていた隙間をすべて充満して管端
部の両部材の嵌合部分を確実に封止する。なお、発泡ウ
レタンの原液には接着剤が配合されているので、単に隙
間を充填するだけでなく両者が離脱しないように接着固
定する作用も働くから、とくに係止手段を講じなくても
キャップが外れて再び隙間が生じる虞れはない。

【００２１】図２は本発明の別の実施形態を示すワイン
ディングパイプの密封後の管端部の一部切欠き断面正面
図である。この場合は前の形態とは異なり管端部の開口
面１４の封止作用をキャップ２に依存し、キャップと管
端部との嵌合部の封止にのみ重点をおいた構成であり、
この形態を実施するためには、発泡ウレタンの発泡膨張
反応を誘起する所定の成分の２液を所定の比率で配合、
混合して軟粘性のペースト状発泡ウレタン混合材を調合
し、ワインディングパイプの管端部１１の外周面および
キャップの嵌合鍔２１の一方、または双方に塗布して嵌
め合せ押込んで密封することによって能率的に行なわれ
る。

【００２２】図３は本発明のさらに別の実施形態を示す
一部切欠き断面正面図であってワインディングパイプ１
Ａの管端部１１Ａにキャップを外嵌せず、直接発泡ウレ
タンだけによって管内外の連通を断つ封止手段からな
る。キャップなしで発泡ウレタンを所望の形状に発泡凝
固させるために、この場合は図のように成形型４を使用
する。成形型４はワインディングパイプの管端部１１
Ａ、とくに開口面１４Ａを完全に被冠できる寸法の凹曲
面からなる成形面４２と、管端部の直管部１２Ａの外径
より大きい内径を具えた直円筒状の外縁面４１よりな
る。

【００２３】この実施形態の手順を例示すれば、まず、
ワインディングパイプ１Ａを緩速度で回動しながら管端
部１１Ａの内周面上へ前記軟粘性ペースト状発泡ウレタ
ンをほぼ均等に盛りつけ、外縁面４１、成形面４２の表
面上へ離型剤を塗布した成形型４の外縁面４１を管端部
１１Ａへ均等に嵌め込んで押込み、発泡、膨張反応が完
了した後、成形型４を取り外す順序となる。これによっ
てキャップを別途製造することなく、ワインディングパ
イプの管端部、とくに開口面１４Ａを外部から封止する
遮断層３２Ａと管端部１１Ａの円周方向を被覆して外部
から封止する外縁３１Ａを成形した発泡ウレタン３Ａを
得ることができる。

【００２４】

【発明の効果】ワインディングパイプ、とくに近年、中
空スラブ工法に使用する部材として強度向上のために外
リブ、内リブを設けたワインディングパイプの切断端面
に開口するリブ、はぜなどの非直管部に対する封止を発
泡ウレタンの発泡、膨張作用によって埋め尽くして外部
（周囲のセメントスラリー）との連通を断ち、流動性の
良い水分の侵入を完全に阻止するから安定した品質が保
証され、とくに後日、管内の水分が天井面へ滲み出して
甚だしい外観上の欠陥を招く虞れを完全に払拭する効果
がある。

【００２５】また、従来技術のようにワインディングパ
イプの管端部の凹凸を含めた切り口を外部から遮断する
ために、シールテープを巻き回し外観を見苦しく劣化さ
せていたことと比べると、キャップまたは平滑な樹脂面
が端部を形成しているから、はるかに商品価値としての
意匠的効果も大きい。

【００２６】作業能率の点から見ても係止用のビスやシ
ール用の各種テープ類を使用する必要がなく部材の種類
と取り扱いの煩瑣な手仕事が免れるから、従来技術に比
べて明らかに生産性が向上し、工費低減の効果を享受す
ることも大きい。またワインディングパイプ、キャッ
プ、発泡ウレタンなどの各部材の製造や調整や組み立て
など標準化し、材料と作業とを一貫して規格化すれば、
従来の純粋の手仕事に代えて機械化によって根本的な省
力化の実施が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す一部切欠き断面正面図
である。

【図２】本発明の別の実施形態を示す一部切欠き断面正
面図である。

【図３】本発明のさらに別の実施形態を示す一部切欠き
断面正面図である。

【図４】（Ａ）（Ｂ）によって２つの従来技術のワイン
ディングパイプの管端部の封止部を断面図で示す。

【符号の説明】

１ワインディングパイプ２キャップ３発泡ウレタン４成形型 11 管端部 12 直円部 13 内リブ 14 開口面 15 はぜ 21 嵌合鍔 22 被冠面 31 外縁 32 遮断層 41 外縁面 42 成形面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワインディングパイプの管端部を封止し
て周囲を取り囲む流動体の侵入を阻止する封止構造にお
いて、ワインディングパイプ１の管端部１１の最大外径
部を内嵌する直円状の嵌合鍔２１を具えたキャップ２を
管端部１１に被冠し、少なくとも該被冠部のうち、管端
部の外周面とキャップ２の嵌合鍔２１の内周面間を含む
管端部の中空部を膨張反応した発泡性合成樹脂３によっ
て充填接着したことを特徴とするワインディングパイプ
管端部の封止構造。
【請求項２】請求項１において、キャップの被冠に代
えて発泡性合成樹脂３Ａが管端部１１Ａの外周面上を完
全に被覆する環状の外縁３１Ａと、ワインディングパイ
プの開口面１４Ａをすべて閉塞する遮断層３２Ａによっ
て形成することを特徴とするワインディングパイプ管端
部の封止構造。
【請求項３】ワインディングパイプ１の管端部の封止
方法において、発泡性合成樹脂の発泡膨張反応を誘起す
る所定の成分の２液を所定の比率で配合、混合して軟粘
性のペースト状発泡性合成樹脂混合材をキャップ２内へ
移し替え、そのままの状態で素速くキャップ２を起立し
て横向きに開口するワインディングパイプ１の管端部１
１へ嵌合鍔２１を嵌め合せ押込んで密封することを特徴
とするワインディングパイプ管端部の封止方法。
【請求項４】請求項３において、前記軟粘性のペース
ト状発泡性合成樹脂混合材をワインディングパイプの管
端部１１の外周面およびキャップの嵌合鍔２１の一方、
または双方に塗布して嵌め合せ押込んで密封することを
特徴とするワインディングパイプ管端部の封止方法。
【請求項５】請求項３において、キャップに代えてワ
インディングパイプの管端部１１Ａの最大外径より大き
な内径を具えた外縁面４１と、該外縁面４１の内端全周
に亘って所望形状のワインディングパイプ開口面の遮断
層３２Ａを逆転写した形状の成形面４２よりなる成形型
４を適用し、まず、ワインディングパイプ１Ａを緩速度
で回動しながら管端部１１Ａの内周面上へ前記軟粘性ペ
ースト状発泡性合成樹脂をほぼ均等に盛り付け、外縁面
４１、成形面４２の表面上へ離型剤を塗布した成形型４
の外縁面４１を管端部１１Ａへ均等に嵌め込んで押込
み、発泡、膨張反応が完了した後、成形型４を取り外す
ことを特徴とするワインディングパイプ管端部の封止方
法。