KR101465374B1 - 조인트가 구비된 합성 수지관 및 그 접속 구조 - Google Patents

Abstract

부품 개수가 적은 간이한 구조로, 또한 견고한 소재나 높은 정밀도를 필요로 하는 경우 없이 충분한 내수·내압성 및 양호한 시일성을 구비하고 있고, 경량화·저비용화를 꾀하는 동시에, 취급, 현장에서의 접속 작업을 간편하게 행할 수 있는 조인트가 구비된 파형 구비 합성 수지관이며, 상기 조인트로서, 상기 파형 구비 합성 수지관의 접속측 단부로부터 통형상으로 연장 설치되는 소켓부를 갖고, 상기 소켓부는 통형상으로 성형된 발포 성형체와 그 발포 성형체의 적어도 외주면에 적층된 FRP층과의 복합체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

조인트가 구비된 합성 수지관 및 그 접속 구조{SYNTHETIC RESIN TUBE WITH JOINT AND CONNECTION STRUCTURE THEREOF}

본 발명은 도로 아래의 배수관이나 하수도용의 대형 배수관 등에 적용되는 조인트가 구비된 합성 수지관 및 그 접속 구조에 관한 것이다.

종래에, 도로 아래의 배수관이나 하수도용의 배수관으로서, 콘크리트제의 흄관이 일반적으로 사용되고 있다.

최근에 이르러, 흄관과 동등 이상의 강도를 갖고, 내구성 및 경량화 및 시공시의 절약화 등에 있어서 유리한 파형 합성 수지관이 사용되기 시작하고 있다.

이러한 종류의 파형 합성 수지관으로서, 구체적으로는, 본체가 통형상을 이루고, 그 본체의 외벽에 보강용의 볼록부를 나선 형상으로 권취한 파형 구비 합성 수지관을 들 수 있다.

이와 같은 파형 구비 합성 수지관끼리를 접속할 경우, 접속 부분의 나선 홈에 지수(止水)재를 설치하고, 그 위로부터 패킹 시트를 감고, 또한 플랜지가 구비된 이분할 조인트(단면 C형)를 2개 1조로 사용해서 합성 수지관의 접속측 단부를 통형상으로 덮고, 각 이분할 조인트의 플랜지끼리를 볼트·너트로 체결하여 고정한다.

그러나, 이와 같은 접속 방법은, 지수재로서의 코킹재나 지수용 블록, 패킹 시트, 한쌍의 이분할 조인트 등을 접속 수순에 따라서 현장에서 조립할 필요가 있기 때문에, 많은 수고와 시간이 걸리고, 게다가 부품 개수도 많아 그 관리도 번거로웠다.

또한, 그 접속 개소 등에 따라서는 지수재가 매우 벗겨지기 쉽고, 견고하게 접착해도 완전하게 지수할 수 없기 때문에, 누수 등이 일어나기 쉬워 문제시되고 있었다.

이에 대해, 접속 작업을 보다 용이하고 또한 신속히 행할 수 있는 합성 수지관으로서, 각 파형 구비 합성 수지관의 접속측 단부에 접속 플랜지를 용착하는 동시에, 접속 플랜지끼리가 접촉하는 면에 패킹을 설치하고, 접속 플랜지끼리를 볼트·너트에 의해 체결하는 합성 수지관이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

이와 같은 합성 수지관에 따르면, 이분할 조인트를 사용하는 종래의 접속 방법과 비교해서 작업성을 현격히 향상시킬 수 있고, 보다 신뢰성이 높은 접속을 얻을 수 있다.

그러나, 상기 접속 플랜지는 볼트·너트로 접속하는 작업이 필요해서, 작업 스페이스를 확보할 수 없는 환경에서는 작업 효율 저하의 원인이 된다.

또한, 합성 수지관에 대하여 접속 플랜지를 확실하게 용착하지 않으면 누수의 원인이 되고, 또 접속 플랜지면에 변형 등이 발생했을 경우도 누수의 원인이 되기 때문에, 접속 플랜지의 설치를 신중하게 하지 않으면 안된다.

또한, 접속 플랜지에 충분한 강도를 확보하고, 변형하지 않도록 하기 위해서는 고품질의 것이 요구된다. 접속 플랜지를 견고하게 하고, 그것을 접속하는 볼트·너트를 포함시키면 접속 부분의 중량 업을 피할 수 없고, 따라서 비용 삭감에 한계가 있다.

또한, 배수관에 사용하는 합성 수지관은 대형의 것에서는 내경 치수가 1000㎜ 이상 있고, 또한 약 5m의 긴 치수로 설정된 것이 대부분이며, 예를 들어 트럭에 적재대로부터 하물 적재, 적하시에 낙하시키면 관의 단부가 파손된다는 문제를 갖고 있다.

일본 특허 출원 공개 제2002-139178호 공보

본 발명은 상기 사정을 고려해서 이루어진 것이며, 부품 개수가 적은 간단한 구조이며, 견고한 소재나 높은 제작 정밀도를 필요로 하지 않고 충분한 내수·내압성 및 양호한 시일성을 얻을 수 있어, 경량화·저비용화를 도모할 수 있고, 취급이 용이하여 현장에서의 접속 작업을 간편하게 행할 수 있는 조인트가 구비된 합성 수지관 및 그 접속 구조를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 관한 조인트가 구비된 합성 수지관은, 파형 구비 합성 수지관의 접속측 단부에, 상기 파형 구비 합성 수지관끼리를 접속하기 위한 조인트가 구비되어 있는 합성 수지관에 있어서,

상기 조인트로서, 상기 파형 구비 합성 수지관의 접속측 단부로부터 통형상으로 연장 설치되는 소켓부를 갖고,

상기 소켓부는, 통형상으로 성형된 발포 성형체와 그 발포 성형체의 적어도 외주면에 적층된 FRP층과의 복합체로 이루어지는 것을 요지로 한다.

또한, 본 발명에 관한 조인트가 구비된 합성 수지관 접속 구조는, 상기 구성을 갖는 소켓부를 구비한 조인트가 구비된 합성 수지관과, 상기 소켓부에 삽입하는 삽입부를 구비한 조인트가 구비된 합성 수지관으로 구성되고,

상기 삽입부를 구비한 합성 수지관이 파형 구비 합성 수지관으로 이루어지고, 그 접속측 단부에, 파형의 골부를 매립해서 평활하게 하는 삽입부 골 매립층이 형성되어 있는 것을 요지로 한다.

본 발명에 있어서의 파형 구비 합성 수지관에는, 관축 방향을 향해서 파형이 나선 형상으로 연속하는 나선 타입의 파형과, 링 형상의 파형이 관축 방향을 향해서 일정한 간격으로 연속하는 링 타입의 파형이 포함된다.

본 발명의 조인트가 구비된 합성 수지관은, 소켓부가 발포 성형체와 FRP층의 복합체로 구성되어 있기 때문에, 조인트의 경량화와 고강도화를 양립시킬 수 있고, 게다가 저비용으로 제작할 수 있다. 또한, 운반시 등에 수반하는 파손으로부터 합성 수지관의 조인트를 보호할 수 있다.

본원 발명의 조인트가 구비된 합성 수지관 접속 구조에 따르면, 한쪽의 합성 수지관의 소켓부에, 다른쪽의 합성 수지관의 삽입부를 삽입하는 것만으로 접속 작업을 완료시킬 수 있고, 접속 작업의 효율을 높일 수 있다.

또한, 통형상의 소켓부가 삽입부를 감싸는 구조이기 때문에, 견고한 소재나 높은 정밀도를 필요로 하는 일 없이 충분한 내수·내압성 및 양호한 시일성이 얻어진다.

도 1은 본 발명에 관한 합성 수지관의 접속 상태를 도시하는 전체도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 제1 실시형태에 관한 합성 수지관의 소켓부의 정면도, (b)는 삽입부의 정면도이다.
도 3의 (a)는 도 2의 (a)에 도시하는 소켓부의 확대도, (b)는 도 2의 (b)에 도시하는 삽입부의 확대도이다.
도 4는 제1 실시형태에 관한 합성 수지관의 접속 구조를 도시하는 정면도이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 합성 수지관의 소켓부의 정면도, (b)는 삽입부의 정면도이다.
도 6의 (a)는 도 5의 (a)에 도시하는 소켓부의 확대도, (b)는 도 5의 (b)에 도시하는 삽입부의 확대도이다.
도 7의 (a)는 본 발명의 제3 실시형태에 관한 합성 수지관의 소켓부의 정면도, (b)는 삽입부의 정면도이다.
도 8의 (a)는 도 7의 (a)에 도시하는 소켓부의 확대도, (b)는 도 7의 (b)에 도시하는 삽입부의 확대도이다.
도 9의 (a)는 본 발명에 관한 소켓 커버의 변형예를 도시하는 정면도, (b)는 삽입부의 정면도이다.
도 10의 (a)는 도 9의 (a)에 도시하는 소켓부의 확대도, (b)는 도 9의 (b)에 도시하는 삽입부의 확대도이다.

이하, 본 발명의 조인트가 구비된 합성 수지관 및 그 접속 구조에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 조인트가 구비된 합성 수지관(이하, 합성 수지관으로 약칭함)(1, 2)끼리의 접속측 단부를 서로 접속한 상태를 도시하는 전체도이다.

도 1에 있어서, 3은 단면 볼록 형상의 파형이 나선으로 형성되어 있는 파형 구비 구조의 관벽, 4는 삽입부, 5는 통형상의 소켓부, X는 관축을 나타내고 있다.

합성 수지관(1, 2)은 본 실시형태에서는 각각 한쪽 단부에 삽입부(4)를 구비하고, 다른쪽 단부에 소켓부(5)를 구비한 동일 구성의 것으로 구성되어 있지만, 본 발명의 합성 수지관은 반드시 합성 수지관 각 단부에 삽입부(4)와 소켓부(5)를 구비한 것으로 한정되는 것은 아니다.

접속하려고 하는 2개의 합성 수지관의 적어도 접속측 단부에 삽입부(4)[또는 소켓부(5)]와 소켓부(5)[또는 삽입부(4)]를 구비하고 있으면 되며, 비접속측 단부에 대해서는 소켓부나 삽입부 이외의 형태라도 좋다.

1. 본 발명에 관한 합성 수지관의 제1 실시형태

도 2는 본 발명에 관한 합성 수지관의 제1 실시형태를 도시한 정면도이며, 도 2의 (a)는 소켓부(5)의 구성을 확대해서 도시한 정면도, 도 2의 (b)는 삽입부(4)의 구성을 확대해서 도시한 정면도이다.

1.1 소켓부의 구성

도 2의 (a)에 있어서, 소켓부(5)는 합성 수지관(2)의 접속측 단부의 골부를 매립하도록 해서 수지를 충전한 골 매립 수지층(6)을 갖고, 이 골 매립 수지층(6)에 의해 평활하게 형성된 외주면(6a)에 소켓 커버(7)의 기단부가 접속되어 있다.

골 매립용의 수지로서는, 특별히 한정되지 않지만 발포 폴리우레탄 폼, 폴리스티렌 폼, 폴리에틸렌 폼, 경질 염화비닐 수지 폼, 요소 수지 폼, 페놀 수지 폼, 아크릴 수지 폼, 아세트산 셀룰로오스 수지 폼 등의 발포 수지를 사용하는 것이 가능하고, 이에 의해 소켓부의 고중량화를 억제할 수 있다.

소켓 커버(7)는 통형상을 이루고 있고, 그 선단측은 합성 수지관(2)의 접속측 단부면에서 길이(L) 돌출하고 있고, 도 2의 (b)에 도시하는 삽입부(4)를 수납할 수 있게 되어 있다.

또한, 골 매립 수지층(6)의 직경 방향의 높이(H)는 삽입부(4)를 수납하기 위해서 나선 파형의 높이(h)보다도 약간 높게 형성되어 있다. 따라서, 소켓 커버(7)의 내경(D)은 합성 수지관(2)의 외경보다도 약간 크게 형성되어 있다.

상기 소켓 커버(7)는, 도 3의 (a)의 확대도에 도시한 바와 같이, 코어재로서의 경량 모르타르 통체(7a)와, 그 경량 모르타르 통체(7a) 내에 배치되는 철근(7b)과, 경량 모르타르 통체(7a)의 외주면에 형성되는 보강층(7c)으로 구성되는 복합체이다. 또한, 상기 철근(7b)은 필요에 따라서 배치되는 것이며, 소켓 커버(7)의 필수적인 구성 요소는 아니다.

상기 보강층(7c)은 합성 수지층 중에 보강 섬유를 함침시킨 FRP층에 의해 구성되어 있다.

상기 보강 섬유로서는, 테이프 형상 또는 시트 형상으로 형성된 FRP용의 글래스 파이버 기재로서의 촙드 스트랜드 매트(chopped strand mat)를 사용할 수 있고, 기본 중량의 적합 범위는 100 내지 300g/㎡이다. 또한, FRP용 평직물 글래스 크로스 또는 글래스 크로스 테이프를 사용할 수도 있고, 이 경우의 섬유 밀도의 적합 범위는 종 16 내지 25개, 횡 15 내지 23개/25㎜이다. 또한, 상기 테이프 형상이란 미리 테이프 형상으로 컷트한 것을 의미한다.

상기 보강층(7c)의 수지로서 발포 수지를 사용할 경우, 금형내에서 수지가 발포하는 과정에서 상기 보강 섬유를 감싸도록 액상 합성 수지가 함침되고, 경화함으로써 FRP층이 형성된다.

이와 같이, 소켓 커버(7)의 표면을 FRP층으로 보강하면, 합성 수지관의 운반시에 있어서 낙하에 의한 충격이 가해져도 소켓 커버(7)를 파손으로부터 보호할 수 있다.

또한, 소켓부(5)의 소켓 커버(7)를 보강하는 상기 보강층(7c)은 삽입부(4)의 표면에도 적용할 수 있다. 삽입부(4)의 접속측 단부의 표면을 보강층(7c)으로 보강하면, 상기 소켓부(5)와 마찬가지로, 삽입부(4)에 대해서도 파손으로부터 보호할 수 있게 된다. 추후 도 2의 (b), 도 3의 (b)에 언급해 설명한다.

한편, 경량 모르타르 통체(7a)는, 그 내부에 다수의 기포가 분산되어 있는 다공질 구조로 이루어지고, 상기 다공질 구조를 얻기 위해서는, 예를 들어, 시멘트, 물 및 기포제를 프리폼한 거품 형상 혼련물을 금형내에 충전하고, 경화시킴으로써 얻을 수 있다.

상기 시멘트의 종류로서는 특별히 한정되지 않고, 보통 포틀랜드시멘트, 조강 포틀랜드시멘트, 초조강 포틀랜드시멘트 등 각종 시멘트를 사용할 수 있지만, 생산성, 강도면에서 우수한 조강 포틀랜드시멘트를 사용하는 것이 바람직하다.

시멘트와 물의 배합 비율은, 시멘트 100질량부에 대하여 물이 20 내지 100질량부, 또한 20 내지 50질량부의 범위가 바람직하다. 물이 지나치게 많으면 강도가 저하하는 경향이 있고, 물이 지나치게 적으면 성형시에 시멘트 혼련물의 유동성이 저하되어 성형성을 저해하는 경향이 있다.

경량 모르타르 통체(7a)의 비중은, 바람직하게는 0.5 내지 1.0이며, 더욱 바람직하게는 0.6 내지 0.9의 범위, 가장 바람직하게는 목질합판과 동일한 0.7 내지 0.8 정도이다.

비중이 작을수록, 경량 모르타르 통체(7a)는 경량이 되고, 반송 및 시공시의 취급이 용이해진다. 또한, 경량 모르타르 통체(7a)의 제조에 있어서는, 적절하게, 감수제를 사용해도 좋다.

또한, 상기 기포제에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 시멘트용, 콘크리트용의 기포제, 예를 들어, 단백질계, 계면 활성제계, 수지계 등의 공지의 각종 기포제를 사용할 수 있다.

경량 모르타르 통체(7a)의 표면에 보강층(7c)을 일체로 형성하기 위해서는, 내경이 경량 모르타르 통부(7a)의 외경보다도 약간 큰 원통형상 금형(도시하지 않음)을 준비하고, 그 원통형상 금형내에 금형 저면으로부터 약간 뜨게 한 상태에서 상기 경량 모르타르 통체(7a)를 세트한다.

계속해서, 경량 모르타르 통체(7a)와 상기 원통형상 금형과의 간극에 액상의 FRP 재료를 충전한다. 그것에 의해, 경량 모르타르 통체(7a)의 표면에 FRP층이 형성된다.

계속해서, 경량 모르타르 통체(7a)의 내면에 대해서도 상기한 방법과 같은 방법으로 보강층(7c)을 형성하고, 또한 경량 모르타르 통체(7a)의 통축 방향 양단부면에 대해서도 보강층(7c)을 형성한다.

경량 모르타르 통체(7a)의 모든 표면에 보강층(7c)을 형성하면, 소켓 커버(7)의 강도가 높아져, 그 결과 소켓부(5)에 가해지는 외력으로부터 소켓 커버(7)를 보호할 수 있다.

상기 FRP 재료용의 수지는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 폴리스티렌 폼, 폴리에틸렌 폼, 경질 폴리우레탄 폼, 경질 염화비닐 수지 폼, 요소 수지 폼, 페놀 수지 폼, 아크릴 수지 폼, 아세트산 셀룰로오스 수지 폼, 그 밖의 발포 수지를 예시할 수 있다.

발포 수지의 발포 배율은 특별히 한정되지 않지만, 통상은 3 내지 6배 정도, 밀도는 170 내지 340㎏/㎥가 바람직하다. 발포 배율이 작아질수록 소켓 커버(7)의 강도는 증대하지만, 그 반면 소켓 커버(7)의 중량은 증가한다. 한편, 발포 배율이 높을수록 소켓 커버(7)는 경량화되지만, 그 반면 소켓 커버(7)의 강도는 저하한다. 따라서, 소켓 커버(7)의 보강에 사용하는 발포 수지의 발포 배율은 소켓 커버(7)의 경량성, 강도, 내충격성 등을 고려해서 결정한다.

또한, 발포 수지에 한하지 않고, 폴리스티렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 경질 폴리우레탄 수지, 연질 폴리우레탄 수지, 경질염화비닐 수지, 요소 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 아세트산 셀룰로오스 수지, 그 밖의 비발포성의 합성 수지를 사용할 수도 있다.

1.2 삽입부의 구성

도 2의 (b)에 있어서, 삽입부(4)는 합성 수지관(1)의 접속측 단부에 형성된 플랜지부(8)를 갖고 있다. 이 플랜지부(8)는, 접속측 단부에 있어서의 나선파형의 산부와 골부를 수지로 매립해서 평활한 외주면을 형성하기 위해서 설치되어 있다.

플랜지부(8)를 형성하기 위한 수지로서는, 발포 폴리우레탄 폼, 폴리스티렌 폼, 폴리에틸렌 폼, 경질염화비닐 수지 폼, 요소 수지 폼, 페놀 수지 폼, 아크릴 수지 폼, 아세트산 셀룰로오스 수지 폼 등의 발포 수지가 나타낸다. 상기 발포 수지의 발 배율은 3 내지 6배 정도, 밀도는 170 내지 340㎏/㎥가 바람직하다.

도 3의 (b)의 확대도에 도시한 바와 같이, 상기 플랜지부(8)에 있어서의 외면(8a)의 접속측이 일단(一段) 낮게 형성되어 있어 단차부(8b)가 설치되어 있다.

도 4는 합성 수지관(1)과 합성 수지관(2)의 접속 구조를 도시하는 정면도이다.

삽입부(4)를 소켓부(5)에 삽입하면, 상기 단차부(8b)가 설치되어 있는 것에 의해 삽입부(4)의 동체부 외벽과 소켓부(5)의 동체부 내벽 사이에 환형상의 간극이 발생하게 되어 있다. 이 환형상의 간극에 시일재로서의 O링(P)이 개재 장착된다.

또한, 도 4에서는 삽입부(4)와 소켓부(5)의 배치가 이해하기 쉽게 합성 수지관(1과 2)을 약간 이격한 상태로 묘사하고 있지만, 실제의 접속 구조에서는 합성 수지관(1과 2)의 단부는 접촉하고 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 외면(8a)에 있어서의 접속측에 시일재를 장착하기 위한 단차부(8b)를 설치했지만, 상기 단차부(8b)는 이에 한정되지 않고, 외면(8a)에 있어서의 비접속측이나 외면(8a)에 있어서의 중앙 부분에 설치할 수도 있다. 또한, 소켓부(5)의 소켓 커버(7) 내면에 설치할 수도 있다.

시일재의 형상 및 구조는, 삽입부(4)와 소켓부(5)와의 간극을 확실하게 시일 할 수 있는 한, 특별한 한정은 없고, 각종 형상, 구조의 시일재가 적절한 위치에 장착될 수 있다.

또한, O링을 별도 장착하는 대신으로서, 미리 시일부로서 기능하는 환형상 돌기를 삽입부(4) 또는 소켓부(5)에 일체 성형해 두는 것도 가능하다.

또한, 삽입부(4), 소켓부(5)를 포함하는 합성 수지관(1, 2)의 외측 표면에는 방수, 내후성, 내약품성의 향상을 도모하는 것이 가능한 코팅제를 피복해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는 삽입부(4)의 관축 방향의 길이가 소켓부(5)의 길이(L)보다도 짧은 구성을 예로 해서 설명했지만, 삽입부(4)의 관축 방향의 길이를 소켓부(5)의 길이(L)와 일치시킬 수도 있다.

2. 본 발명에 관한 합성 수지관의 제2 실시형태

도 5는 본 발명에 관한 합성 수지관의 제2 실시형태를 도시한 정면도이며, 도 5의 (a)는 소켓부의 구성을 도시하고, 도 5의 (b)는 삽입부의 구성을 도시하고 있다.

또한, 이하의 설명에 있어서, 도 2, 도 3, 도 4와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

2.1 소켓부의 구성

도 5의 (a)에 있어서 소켓부(5)는 합성 수지관(2)의 접속측 단부의 골부를 매립하도록 해서 수지를 충전한 골 매립 수지층(6)을 갖고, 이 골 매립 수지층(6)에 의해 평활하게 형성된 외주면(6a)에 소켓 커버(9)의 기단부가 접속되어 있다.

소켓 커버(9)의 기단부측은 상기 외주면(6a)과 접착되어 있고, 소켓 커버(9)의 선단측은 합성 수지관(2)의 접속측 단부면에서 길이(L) 돌출하는 것에 의해, 도 5의 (b)에 도시하는 삽입부(4)를 수납할 수 있게 되어 있다.

상기 소켓 커버(9)는 도 6의 (a)의 확대도에 도시한 바와 같이, 발포 수지 코어재(9a)와, 그 발포 수지 코어재(9a)의 표면에 형성되는 보강층(9b)의 복합체로 구성되어 있다.

상기 발포 수지 코어재(9a)는, 예를 들어 발포 폴리우레탄 폼 등의 발포 수지를 발포 배율 10 내지 15배 정도로 발포시킨, 밀도가 70 내지 100㎏/㎥인 비교적 경량의 코어재로 구성되어 있다.

또한, 상기 보강층(9b)은, 예를 들어 발포 폴리우레탄 폼 등의 발포 수지를 3 내지 6배 정도로 발포시키고, 밀도가 170 내지 340㎏/㎥이며, 발포 성형된 합성 수지층 중에 보강 섬유를 함침시킴으로써 FRP층을 형성하는 경우도 있다.

2.2 삽입부의 구성

도 6의 (b)에 도시하는 삽입부(4)는, 도 3의 (b)에 도시한 삽입부(4)와 동일한 구성이며, 합성 수지관(1)의 접속측 단부에 플랜지부(8)를 갖고, 상기 플랜지부(8)는 단차부(8b)를 갖고 있다.

3. 본 발명에 관한 합성 수지관의 제3 실시형태

도 7은 본 발명에 관한 합성 수지관의 제3 실시형태를 도시한 정면도이며, 도 7의 (a)는 소켓부의 구성을 도시하고, 도 7의 (b)는 삽입부의 구성을 도시하고 있다.

3.1 소켓부의 구성

도 7의 (a)에 있어서, 소켓부(5)는 합성 수지관(2)의 접속측 단부의 골부를 매립하도록 해서 경량 모르타르가 충전된 골 매립 모르타르층(10) 및 발포 수지가 충전된 골 매립 수지층(11)을 갖고, 이 골 매립 수지층(11)에 의해 평활하게 형성된 외주면(11a)에 소켓 커버(12)의 기단부가 접속되어 있다.

또한, 골 매립 수지층(11)의 일부(11b)[도 8의 (a) 참조]는, 골 매립 모르타르층(10)의 외주면도 피복하고 있고, 따라서 외주면(11a)은 수지층만으로 형성되어 있다.

소켓 커버(12)의 선단측은 합성 수지관(2)의 접속측 단부로부터 길이(L) 돌출하는 것에 의해, 도 7의 (b)에 도시하는 삽입부(4)를 수납할 수 있게 되어 있다.

상기 소켓 커버(12)는, 도 8의 (a)의 확대도에 도시한 바와 같이, 경량 모르타르 통체(12a)와, 그 경량 모르타르 통체(12a)의 표면에 형성된 보강층(12b)의 복합체로 구성되어 있고, 상기 경량 모르타르 통체(12a)는 도 3의 (a)에 도시한 경량 모르타르 통체(7a)와 동일한 구성이며, 상기 보강층(12b)은 마찬가지로 도 3의 (a)에 도시한 보강층(7c)과 동일한 구성이다. 또한, 상기 경량 모르타르 통체(12a) 내에는 필요에 따라서 철근을 배치할 수 있다.

또한, 소켓 커버(12)에 대해서는 경량 모르타르 통체(12a)를 설치하지 않고, 수지만으로 구성할 수도 있다.

상기 구성을 갖는 소켓부(5)에 따르면 도 3에 도시한 소켓부(5)에 비해, 소켓 커버(12)의 기단부를, 넓은 면적의 외주면(11a)으로 지지할 수 있기 때문에, 소켓부(5)의 강성을 높일 수 있다. 또한, 관본체부와 소켓부의 접착 강도를 높일 수도 있다.

또한, 합성 수지관(2)의 접속측 단부면 근방의 골부에 대해서는 골 매립 수지층(11)에 의해 골 매립되어 있기 때문에, 도 3의 (a)의 구성과 동등한 강도를 확보할 수 있다.

또한, 골 매립 수지층(11) 이외의 단부에 대해서는 골 매립 시멘트층(10)에 의해 골 매립되어 경량화가 도모되고 있기 때문에, 소켓부(5)에 대하여 강도 향상과 경량화를 양립시킬 수 있게 되어 있다.

3.2 삽입부의 구성

도 8의 (b)의 확대도에 있어서, 삽입부(4)에 있어서의 접속측 단부면 근방의 골부에는, 링부(13a)가 형성되어 있다. 이 링부(13a)는 합성 수지관(2)측의 골 매립 수지층(11)의 단부면과 접촉하게 되어 있다.

이 링부(13a)는 나선파형의 산부와 거의 같은 높이로 충전, 성형된 발포 수지, 예를 들어 발포 폴리우레탄 폼, 폴리스티렌 폼, 폴리에틸렌 폼, 경질 염화비닐 수지 폼, 요소 수지 폼, 페놀 수지 폼, 아크릴 수지 폼, 아세트산 셀룰로오스 수지 폼 등의 발포 수지로 구성되어 있다.

또한, 합성 수지관(1)의 접속측 단부에 있어서, 링부(13a)가 형성되어 있는 부분 이외의 골부는, 골 매립 모르타르층(10)과 마찬가지로 골 매립 모르타르층(14)에 의해 골 매립이 실시되어 경량화를 도모하고 있다.

이 골 매립 모르타르층(14)은 또한 상기 링부(13a)와 같은 발포 수지로 이루어지는 피복 수지층(13b)에 의해 피복되어 있다.

또한, 상기 링부(13a)는 상기 피복 수지층(13b)보다도 일단 낮게 형성되고, 그것에 의해 시일재를 장착하기 위한 단차부(13c)가 형성되어 있다.

4. 소켓 커버의 변형예

도 9는 소켓 커버의 변형예를 도시한 정면도이며, 도 9의 (a)는 소켓부의 구성을 도시하고, 도 9의 (b)는 삽입부의 구성을 도시하고 있다.

또한, 도 9에 있어서, 도 7과 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

4.1 소켓부의 구성

도 9의 (a)에 있어서, 소켓부(5)는 합성 수지관(2)의 접속측 단부의 골부를 매립하도록 해서 골 매립 모르타르층(10) 및 골 매립 수지층(11)을 갖고, 이 골 매립 수지층(11)의 외주면(11a)에 소켓 커버(12)의 기단부가 접속되어 있다.

소켓 커버(12)는 통형상을 이루고 있고, 그 선단측은 합성 수지관(2)의 접속측 단부면에서 길이(L) 돌출하는 것에 의해, 도 9의 (b)에 도시하는 삽입부(4)를 수납할 수 있게 되어 있다.

도 10의 (a)의 확대도에 도시한 바와 같이, 소켓 커버(12)는, 예를 들어 경질 폴리우레탄 폼 등의 발포 수지로 이루어지는 합성 수지 통부(15)와 그 합성 수지 통부(15)에 부분적으로 매설되는 파형 구비 관편(16)으로 구성되어 있다.

상기 파형 구비 관편(16)은, 상기 합성 수지관(2)의 외경보다도 큰 직경의 것이 사용되고, 그 관축 방향 양단부는 합성 수지 통부(15) 중에 매설되어 있다. 파형 구비 관편(16)에 있어서, 양단부를 제외하는 범위(S)에 대해서는 동체부 외벽(16a)을 노출시키고 있다.

즉, 소켓 커버(12)는, 파형 구비 관편(16)의 일부가 노출되는 상태로 합성 수지 통부(15)에 파형 구비 관편(16)에 매립하는 것에 의해 구성되어 있다.

특히 강도가 요구되는 소켓 커버(12)의 단부에 대해서는, 파형 구비 관편(16)을 합성 수지 통부(15)와 일체화시키는 것이 중요하기 때문에, 합성 수지 통부(15) 중에 매몰시키고, 그 밖의 도중 부분에 대해서는, 경량화 및 합성 수지 통부(15)의 재료 삭감을 도모하기 위해서 노출시키고 있다.

또한, 파형 구비 관편(16)으로서 나선 파형을 구비한 것을 사용하면, 합성 수지관(2)의 나선파형과 동일한 외관 구조이기 때문에, 합성 수지관(2)과의 외관상의 일체성이 높아져, 미관이 향상한다.

4.2 삽입부의 구성

도 10의 (b)의 확대도에 있어서, 삽입부(4)의 구성은 도 8의 (b)에 도시하는 삽입부(4)의 구성과 동일하다.

5. 소켓부의 제조 방법

도 2로 돌아가 설명한다.

5.1 소켓 커버의 제작

우선, 코어재가 되는 통형상의 경량 모르타르 통체(7a)를 제작한다.

경량 모르타르 통체(7a)의 내경은 합성 수지관(2)의 외경보다도 약간 큰 직경으로 정해진다.

코어재 제작용 금형(도시하지 않은) 내에 경량 모르타르의 재료를 충전하고, 경량 모르타르 통체(7a)를 성형한다. 또한, 코어재 제작용 금형은 내측 원통 프레임과 외측 원통 프레임과 바닥판으로 구성되어 있다.

경량 모르타르의 경화후에 탈형한다.

탈형후에 취출된 경량 모르타르 통체(7a)의 동체부 내벽, 통부 외벽 및 통축 방향 각 단부면에 보강 섬유 시트를 부착한다.

표면에 보강 섬유 시트가 부착된 경량 모르타르 통체(7a)를, 다음에 보강층 제작용 금형(도시하지 않은) 내에 수납한다.

보강층 제작용 금형과 경량 모르타르 통체(7a) 사이에는 소정의 간극이 확보되어 있고, 그 간극에 발포 수지를 충전한다.

충전한 발포 수지는 보강 섬유에 함침되고, 그것에 의해 경량 모르타르 통체(7a)의 표면에 FRP층이 형성된다.

상기 공정에 의해 소켓 커버(7)가 형성된다.

5.2 합성 수지관에 있어서의 접속측 단부의 처리

상기 소켓 커버의 제작과는 별도로, 합성 수지관(2)의 접속측 단부에 상기 소켓 커버(7)를 접속하기 위한 처리를 실시한다.

합성 수지관(2)의 접속측 단부에, 원통을 둘로 나눈 단부 처리용 금형(도시하지 않은)을 세트해서 합성 수지관(2)의 외주면을 둘러싼다.

또한, 상기 단부 처리용 금형에는, 합성 수지관(2)의 나선 골부에 결합할 수 있는 나선 산부가 형성되어 있다.

단부 처리용 금형의 나선 산부를 합성 수지관(2)의 나선 골부에 끼워 맞춘다. 그것에 의해, 접속측 단부 이외의 합성 수지관(2)의 나선 골부가 밀봉된다.

다음에, 단부 처리용 금형과 합성 수지관(2)과의 간극에 발포 수지를 주입한다.

발포 수지의 경화후, 탈형함으로써, 합성 수지관(2)의 접속측 단부에 골 매립 수지층(6)이 형성된다.

5.3 소켓 커버의 설치

상기의 방법으로 제작된 합성 수지관 단부(2)의 골 매립 수지층(6)의 외주면(6a)에, 상기 방법으로 제작된 소켓 커버(7)의 기단부를 위치 결정하고, 일체 성형한다.

접착에 의해 일체 성형할 경우의 접착제로서는, 에폭시계 접착제, 아크릴 수지계 접착제, 우레탄 수지계 접착제, 실리콘 수지계 접착제, 페놀 수지계 접착제, 폴리우레탄 수지계 접착제, 시아노 아크릴레이트계 접착제 등을 사용할 수 있다.

또한, 소켓 커버(7)와 골 매립 수지층(6)을 일체 성형하는 다른 일 예로서는, 접속용 금형을 사용하는 것도 가능하다. 이 접속용 금형은, 원통을 관축 방향으로 둘로 나눈 금형이며, 좌우 또는 상하로 분할할 수 있는 형상이다.

이 접속용 금형의 사용 방법을 설명한다. 소켓 커버(7)를 접속용 금형내의 소정 위치에 배치한 후, 소켓 커버(7)의 기단부측으로부터 합성 수지관(2)을 삽입한다. 이 합성 수지관(2)의 삽입 위치는, 합성 수지관(2)의 나선파형의 피치와 금형의 내면에 나선파형의 형상에 맞춰서 설치된 홈을 끼워 맞춤으로써 결정된다.

이들의 위치 결정후, 금형에 설치한 수지 주입 구멍으로부터 수지를 주입하여, 골 매립 수지층(6)을 소켓 커버(7) 및 합성 수지관(2)에 일체 성형한다.

또한, 이 경우의 수지량·수지 온도 등은 합성 수지층(2)의 구경·피치 폭·그 밖의 설계 조건에 따라 조정한다.

그것에 의해, 골 매립 수지층(6)과 소켓 커버(7)가 일체화되어 소켓부(5)가 제작된다.

또한, 상기 코어재로서의 경량 모르타르를 합성 수지 코어재(9a)로 바꾸면, 도 6에 도시한 소켓부(5)를 제작할 수 있다.

5.4 삽입부의 제작

합성 수지관(1)의 삽입부는, 합성 수지관(2)의 접속측 단부의 처리와 마찬가지로, 합성 수지관(1)의 접속측 단부에, 원통을 둘로 나눈 별도의 단부 처리용 금형(도시하지 않은)을 세트해서 합성 수지관(1)의 외주면을 둘러싸고, 단부 처리용 금형에 형성되어 있는 나선 산부를 합성 수지관(1)의 나선 골부에 끼워맞춘다.

접속측 단부 이외의 합성 수지관(2)의 나선 골부를 밀봉한 상태에서 다른 단부 처리용 금형과 합성 수지관(1)과의 간극에 발포 수지를 주입하고, 경화시키는 것에 의해, 합성 수지관(1)의 접속측 단부에 링부(8)를 형성한다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 소켓 커버(7)의 내벽은, 접속 방향을 향해서 끝이 넓어지는 경사지는 테이퍼로 형성했지만, 소켓 커버(7)의 내벽은 통축 방향으로 평행하여도 좋다.

또한, 본 발명은, 상기 실시형태에서는 나선파형 구비 합성 수지관을 예로 취해서 설명했지만, 나선파형에 한하지 않고 관축 방향으로 파형이 독립하여 연속하는, 소위 링 타입의 파형 구비 합성 수지관에도 적용할 수 있다.

또한, 파형의 단면 형상은, 각형, 환형, 또는 정상부에 오목 홈이 형성된 파형 등 각종 파형이 포함된다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이러한 실시예에 전혀 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 형태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.

본 발명의 조인트가 구비된 합성 수지관 및 그 접속 구조는 흙 안에 매설되는 배수관이나 하수도용의 대형 배수관 등에 이용할 수 있다.

Claims (11)

1. 파형 구비 합성 수지관의 접속측 단부에, 상기 파형 구비 합성 수지관끼리를 접속하기 위한 조인트가 구비되어 있는 합성 수지관에 있어서,
   상기 조인트로서, 상기 파형 구비 합성 수지관의 접속측 단부로부터 통형상으로 연장 설치되는 소켓부를 갖고,
   상기 소켓부는, 통형상으로 성형된 발포 성형체와 그 발포 성형체의 적어도 외주면에 적층된 FRP층과의 복합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 조인트가 구비된 합성 수지관.
2. 제1항에 있어서, 상기 발포 성형체의 내주면에 FRP층이 적층되어 있는, 조인트가 구비된 합성 수지관.
3. 제1항에 있어서, 상기 발포 성형체의 관축 방향 각 단부면에 FRP층이 적층되어 있는, 조인트가 구비된 합성 수지관.
4. 제1항에 있어서, 상기 파형 구비 합성 수지관의 접속측 단부에, 파형의 골부를 매립해서 평활하게 하는 골 매립층을 갖고, 이 골 매립층을 통해서 상기 파형 구비 합성 수지관과 상기 소켓부가 접속되어 있는, 조인트가 구비된 합성 수지관.
5. 제4항에 있어서, 상기 골 매립층은 발포 수지로 구성되거나, 발포 수지 및 모르타르로 구성되어 있는, 조인트가 구비된 합성 수지관.
6. 제1항에 있어서, 상기 발포 성형체가 발포 수지 또는 기포 모르타르로 이루어지는, 조인트가 구비된 합성 수지관.
7. 제1항에 있어서, 상기 파형 구비 합성 수지관은 외측 표면에 볼록 형상의 파형이 나선으로 형성되어 있는 파형 구조를 구비하고, 상기 합성 수지관의 외측 표면에는 코팅제가 피복되어 있는, 조인트가 구비된 합성 수지관.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 소켓부를 구비한 조인트가 구비된 합성 수지관과, 상기 소켓부에 삽입하는 삽입부를 구비한 조인트가 구비된 합성 수지관으로 구성되는 합성 수지관의 접속 구조에 있어서,
   상기 삽입부를 구비한 합성 수지관이 파형 구비 합성 수지관으로 이루어지고, 그 접속측 단부에, 파형의 골부를 매립해서 평활하게 하는 삽입부 골 매립층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 조인트가 구비된 합성 수지관의 접속 구조.
9. 제8항에 있어서, 상기 삽입부 골 매립층은 발포 수지로 구성되거나, 발포 수지 및 모르타르로 구성되어 있는, 조인트가 구비된 합성 수지관의 접속 구조.
10. 제8항에 있어서, 상기 삽입부의 적어도 외주면에 FRP층이 형성되어 있는, 조인트가 구비된 합성 수지관 접속 구조.
11. 제8항에 있어서, 상기 삽입부와 상기 소켓부의 사이에 시일재가 설치되어 있는, 조인트가 구비된 합성 수지관의 접속 구조.

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