KR20140020324A - 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관 및 나선파형 합성 수지관의 접속 구조 - Google Patents

Abstract

부품 개수가 적은 간이한 구조이며, 또한 강고한 소재나 높은 정밀도를 필요로 하는 일 없이 충분한 내수ㆍ내압성 및 양호한 시일성을 구비하고 있고, 경량화ㆍ저비용화를 도모할 수 있는 동시에, 취급, 현장에서의 접속 작업을 간편하게 행할 수 있는, 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관 및 나선파형 합성 수지관의 접속 구조를 제공한다. 배관 단부에 나선파형 합성 수지관끼리를 접속하기 위한 소켓부(4)가 구비되어 있는 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관에 있어서, 상기 나선파형 합성 수지관의 단부로부터 관축 방향을 향해 통 형상으로 연장되는 소켓부(4)가 발포성 수지에 의해 성형되고, 그 성형된 상기 소켓부에 있어서의 접속측 단부의 적어도 외주면에, 보강 섬유에 수지를 함침시킨 FRP층(8a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관 및 나선파형 합성 수지관의 접속 구조 {HELICALLY CORRUGATED SYNTHETIC RESIN PIPE WITH JOINT, AND STRUCTURE FOR CONNECTING HELICALLY CORRUGATED SYNTHETIC RESIN PIPES}

본 발명은, 관벽이 나선파 형상을 갖고, 예를 들어 도로 아래의 배수관로나 하수도용 대형 배수관로 등으로서 사용되는 나선파형 합성 수지관 및 나선파형 합성 수지관의 접속 구조에 관한 것이다.

종래, 도로 아래의 배수관로나 하수도용 배수관로로서, 콘크리트제의 흄관이 일반적으로 사용되고 있지만, 최근에 있어서 흄관과 동등 이상의 강도를 갖고, 내구성 및 경량화 및 시공시의 생력화 등에 있어서 유리한 파형 합성 수지관, 구체적으로는, 내면이 대략 편평한 본체부의 외주측에 보강 볼록부를 나선 형상으로 형성한 관이 사용되고 있다.

이러한 파형 합성 수지관을 접속하는 경우, 대면하는 각 단부에 각각 내면측에 패킹 시트가 세트된 접속용 플랜지가 형성된 반할 조인트를 배치하고, 지수용(止水用) 블록과 오목부 사이의 간극을 코킹재로 메워, 패킹 시트를 충분히 인장하면서 관에 권취하여, 비닐 테이프 등으로 고정한 후, 다른 쪽의 반할 조인트를 상부로부터 씌우고, 양 반할 조인트의 플랜지를 볼트ㆍ너트로 체결하여 고정하는 구조가 채용되어 있다.

그러나, 이러한 접속 구조는, 상하 한 쌍의 반할 조인트나 패킹 시트, 코킹재 등을 접속 순서를 따라 현장에서 조립할 필요가 있어, 많은 시간 및 수고를 필요로 하여 작업 효율이 낮고, 부품 개수도 많아 관리가 번거로운 것이었다. 특히, 반할 조인트의 내면측에 패킹 시트를 배치하고 나서, 그 패킹 시트의 특정 위치에 2개의 관을 이동시키는 작업은 작업자의 부담이 크고, 또한 현장에서의 코킹재의 충전이나 패킹 시트의 당김 정도는 개인차가 있어, 품질의 편차의 원인으로 되고 있었다.

이에 대해, 접속 작업을 보다 용이하고 또한 신속하게 행할 수 있는 접속 구조로서, 파형 합성 수지관의 단부에 접속용 플랜지를 용착에 의해 설치하는 동시에, 이 플랜지끼리의 접촉면에 패킹을 설치하고, 또한 플랜지끼리를 볼트ㆍ너트에 의해 체결하는 접속 구조가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이러한 접속 구조에 의하면, 종래의 반할 조인트와 비교하여 작업성을 향상시킬 수 있어, 보다 신뢰성이 높은 접속 구조를 제공할 수 있다.

그러나, 이 접속용 플랜지는 볼트ㆍ너트에 의해 접속하는 작업이 필요하고, 이것이 작업 효율 저하의 원인으로 된다. 또한, 관 단부에의 플랜지의 장착 용착 부분을 확실히 수밀하게 행하지 않으면 누수의 원인으로 되고, 또한 플랜지면에 변형 등이 발생하면 마찬가지로 누수의 원인이 되므로, 장착이나 플랜지 자체의 강도ㆍ형상 치수 등에 대해, 높은 품질이 필요해져, 비용 삭감에 한계가 있고, 또한 강고한 플랜지나 그것을 접속하는 볼트ㆍ너트의 존재에 의해 접속 부분의 중량 상승을 피할 수 없다. 또한, 패킹을 개재한 플랜지면끼리 접속하므로, 당해 부분의 외측에의 내수ㆍ내압성에 한계가 있고, 볼트 너트의 균등한 체결이 요구되는 등, 작용 효율의 향상에도 한계가 있었다.

또한, 이러한 종류의 대형 합성 수지관은, 내경 치수가 1000㎜ 이상이고, 약 5m의 긴 치수로 설정된 것이 대부분으로, 짐 싣기, 짐 내리기 등의 취급을 신중하게 해야 하며, 만일 낙하시키면 관의 단부가 파손된다고 하는 문제를 안고 있다.

일본 특허 출원 공개 제2002-139178호 공보

따라서, 본 발명이 전술한 상황에 비추어 해결하려고 하는 것은, 부품 개수가 적은 간이한 구조이고, 또한 강고한 소재나 높은 정밀도를 필요로 하는 일 없이 충분한 내수ㆍ내압성 및 양호한 시일성을 구비하고 있고, 경량화ㆍ저비용화를 도모할 수 있는 동시에, 취급을 용이하게 행할 수 있고, 현장에서의 접속 작업도 간편하게 행할 수 있는, 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관 및 나선파형 합성 수지관의 접속 구조를 제공하는 것에 있다.

본 발명은, a) 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관에 관한 제1 형태와, b) 그 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관끼리의 접속 구조에 관한 제2 형태를 포함하고 있다.

a) 본 발명의 제1 형태

본 발명은, 배관 단부에 나선파형 합성 수지관끼리를 접속하기 위한 소켓부가 구비되어 있는 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관에 있어서,

상기 나선파형 합성 수지관의 단부로부터 관축 방향을 향해 통 형상으로 연장되는 소켓부가 발포성 수지에 의해 성형되고, 그 성형된 상기 소켓부에 있어서의 접속측 단부의 적어도 외주면에, 보강 섬유에 수지를 함침시킨 FRP층이 형성되어 있는 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관이다.

본 발명에 있어서의 상기 FRP층은 복수층으로 구성되어 있는 것도 포함된다.

본 발명에 있어서, 상기 소켓부의 단부면에 상기 FRP층을 더 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 소켓부에 보강재를 설치할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 보강재로서, 상기 나선 형상 파형관의 외경보다도 큰 내경을 갖는 나선파형 합성 수지관 부품을, 상기 나선파형 합성 수지관과 동축으로 매설할 수 있다.

또한, 상기 보강재로서, 외주면의 일부를 노출시킨 상태에서 상기 나선 형상 파형관의 외경보다도 큰 내경을 갖는 나선파형 합성 수지관 부품을, 상기 나선파형 합성 수지관과 동축으로 매설할 수 있다.

또한, 상기 보강재로서, 상기 나선 형상 파형관의 외경보다도 큰 내경을 갖는 원관 부품을, 상기 나선파형 합성 수지관과 동축으로 매설할 수 있다.

또한, 상기 보강재로서, 보강 섬유 칩을 분산시킨 상태로 매설할 수 있다.

또한, 상기 보강재로서, 상기 나선 형상 파형관의 외경보다도 큰 내경을 갖는 원관 부품을, 상기 나선파형 합성 수지관과 동축으로 매설하는 동시에, 보강 섬유 칩을 분산시킨 상태로 매설할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 보강 섬유는, 글래스 파이버를 테이프 형상, 시트 형상으로 형성한 촙드 스트랜드 매트, 평직 글래스 클로스 등으로 구성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 나선파는, 나선 형상으로 형성된 단면 볼록형의 강판과, 이 강판을 피복하는 합성 수지의 적층체로 구성할 수 있다.

b) 본 발명의 제2 형태

본 발명은, 상기 구성을 갖는 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관과, 이 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관의 상기 소켓부에 삽입되는 스피곳부를 구비한 스피곳을 갖는 나선파형 합성 수지관으로 구성되는 나선파형 합성 수지관 접속 구조이며,

상기 스피곳부는, 관축 방향으로 연장되는 상기 소켓부의 길이와 대략 동일한 길이로 이루어지고, 상기 소켓부와 결합할 수 있는 평활한 외주면이 이루어져 있는 나선파형 합성 수지관의 접속 구조이다.

본 발명에 있어서, 상기 스피곳부로서, 상기 나선파형 합성 수지관의 접속측 단부의 나선 오목 홈에, 상기 나선 오목 홈과 결합할 수 있는 볼록 형상 단면을 갖는 띠 형상 수지를 권취하여, 상기 평활한 외주면을 형성할 수 있다.

또한, 상기 스피곳부로서, 상기 나선파형 합성 수지관의 접속측 단부의 나선 오목 홈에 발포성 수지를 충전하여 상기 평활한 외주면을 형성할 수 있다.

상기 스피곳부에 있어서의 접속측 단부의 적어도 외주면에, 보강 섬유에 수지를 함침시킨 FRP층을 형성할 수 있다.

또한, 상기 스피곳부의 단부면에 상기 FRP층을 더 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 보강 섬유는, 글래스 파이버를 테이프 형상, 시트 형상으로 형성한 촙드 스트랜드 매트, 평직 글래스 클로스 등으로 구성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 스피곳부에 상기 나선 형상 파형관의 외경보다도 큰 내경을 갖는 원관 부품을, 상기 나선파형 합성 수지관과 동축으로 매설할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 스피곳부에 보강 섬유 칩을 분산시킨 상태로 매설할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 스피곳부에 상기 나선 형상 파형관의 외경보다도 큰 내경을 갖는 원관 부품을, 상기 나선파형 합성 수지관과 동축으로 매설하는 동시에, 보강 섬유 칩을 분산시킨 상태로 매설할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 스피곳부와 상기 소켓부 사이의 간극을 시일하는 시일재를, 상기 스피곳부에 설치할 수 있다.

본원 발명에 따르면, 한쪽의 나선파형 합성 수지관에 형성된 스피곳부와, 다른 쪽의 나선파형 합성 수지관의 단부로부터 통 형상으로 연장된 소켓부를 서로 끼워 맞추는 것만으로 접속 작업을 간편하게 행할 수 있고, 종래의 접속용 플랜지를 설치한 것과 같은 볼트ㆍ너트의 균등한 체결 작업이 불필요하여, 작업 효율을 높일 수 있다.

또한, 스피곳부와 소켓부의 끼워 맞춤 구조에서는, 소켓부가 스피곳부를 확실하게 감싸는 구조로 되므로, 강고한 소재나 높은 정밀도를 필요로 하는 일 없이 충분한 내수ㆍ내압성 및 양호한 시일성을 구비하고 있어, 종래와 같이 접속용 플랜지를 수밀하게 고정밀도로 장착하는 작업에 비해, 경량화ㆍ저비용화를 도모할 수 있는 동시에 제조도 용이해진다.

또한, 상기 소켓부에 있어서의 접속측 단부의 적어도 외주면에, 보강 섬유에 수지를 함침시킨 FRP층이 형성되어 있으므로, 지반이 나쁜 현장에서 짐을 내릴 때에, 만일 나선파형 합성 수지관이 낙하해도 나선파형 합성 수지관의 단부를 파손이나 변형으로부터 보호할 수 있다.

또한, 상기 소켓부의 발포성 수지 중에 보강재를 설치한 구성에서는, 소켓부의 강도 상승을 도모하면서 경량화, 비용 절감이 도모된다.

특히, 보강재로서 나선파형 합성 수지관 부품 또는 원관 부품을 사용한 것은, 소켓부의 강도 상승에 더하여, 보다 높은 내수ㆍ내압성을 구비할 수 있다.

또한, 상기 나선파형 합성 수지관 부품을 일부 노출시킨 상태에서 나선파형 합성 수지관에 설치하면, 경량화나 재료 비용 삭감을 실현할 수 있는 동시에, 외면이 나선파형 합성 수지관의 관벽과 마찬가지의 외관으로 되어, 관 전체에서 일체성이 높아져 미관이 향상된다.

도 1은 본 발명에 관한 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관의 접속 상태를 도시하는 전체도이다.
도 2는 도 1의 접속부의 확대 단면도이다.
도 3의 (a)는 나선파형 합성 수지관의 관벽을 도시하는 주요부 단면도, (b)는 관벽의 변형예를 도시하는 주요부 단면도이다.
도 4는 소켓부의 변형예를 도시하는 도 2 상당도이다.
도 5는 본 발명에 관한 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관의 제2 실시 형태를 도시하는 도 1 상당도이다.
도 6은 도 5의 접속부의 확대 단면도이다.
도 7은 본 발명에 관한 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관의 제3 실시 형태를 도시하는 도 2 상당도이다.
도 8은 스피곳부의 변형예를 도시하는 도 2 상당도이다.
도 9는 소켓부 및 스피곳부의 다른 변형예를 도시하는 도 2 상당도이다.
도 10은 소켓부 및 스피곳부의 또 다른 변형예를 도시하는 도 2 상당도이다.
도 11은 본 발명에 관한 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관의 제4 실시 형태를 도시하는 도 2 상당도이다.
도 12는 도 11의 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관을 도시하는 전체도이다.
도 13은 도 11의 접속부의 확대 단면도이다.
도 14는 나선파형 합성 수지관의 제조 방법을 도시하는 설명도이다.
도 15는 소켓부를 구성하는 관재의 다른 예를 도시하는 도 2 상당도이다.
도 16은 본 발명에 관한 나선파형 합성 수지관의 제조 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 17의 (a)는 FRP층을 구비하고 있지 않은 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관의 깨짐 상태를 도시하는 설명도, (b)는 도 17의 (a)의 주요부 확대도이다.
도 18의 (a)는 본 발명의 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관의 낙하 시험 후의 상태를 도시하는 설명도, (b)는 도 18의 (a)의 주요부 확대도이다.

이하, 본 발명의 나선파형 합성 수지관 및 그 접속 구조에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

또한, 본원 출원인은, 소켓부 전체의 보강을 특징으로 한 일본 특허 출원 제2009-53266호(미공개)를 관련 출원으로서 먼저 출원하고 있다. 이에 대해, 본 발명은, 소켓부 전체의 보강 유무에 관계없이 소켓부 외면을 손상으로부터 보호하는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은, 본 발명에 관한 나선파형 합성 수지관(1A, 1B)의 접속 구조(S)를 도시하는 설명도로, 도 1∼도 4는 본 발명의 제1 실시 형태, 도 5, 도 6은 제2 실시 형태, 도 7, 도 8은 제3 실시 형태, 도 11∼도 16은 제4 실시 형태를 나타내고, 도면 중 부호 1A, 1B, 1C는 나선파형 합성 수지관, 2는 관벽, 3은 스피곳부, 4는 소켓부를 각각 나타내고 있다.

본 발명의 나선파형 합성 수지관의 접속 구조(S)는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 관벽(2)을 나선파 형상으로 형성하여 이루어지는 2개의 나선파형 합성 수지관(1A, 1B)을, 단부끼리 서로 접속하는 것이다.

본 실시 형태에서는, 나선파형 합성 수지관(1A, 1B)이, 모두 일단부(10)(도면 중 좌측 단부)에 스피곳부(3)를 구비하는 동시에 타단부(11)(도면 중 우측 단부)에 소켓부(4)를 구비하는 동일 구조의 관이지만, 본 발명의 접속 구조는 이러한 양단부를 구비한 관의 접속 구조에 전혀 한정되지 않으며, 양 관의 적어도 대면하는 단부에 각각 스피곳부(3)와 소켓부(4)를 구비하고 있으면 되고, 각 관의 반대측의 단부는, 각각 소켓부나 스피곳부를 구비하고 있지 않아도 된다.

우선, 도 1∼도 4에 기초하여 제1 실시 형태를 설명한다.

1. 제1 실시 형태

나선파형 합성 수지관(1A, 1B)의 관벽(2)은 나선파 형상으로 형성되어 있고, 각 관의 일단부(10)(도면 중 좌측 단부)에는, 도 2에도 나타내는 바와 같이, 적어도 상기 일단부(10) 외면측의 파 형상을 형성하고 있는 오목부(2a)를 메우는 합성 수지층을 피착함으로써 통 형상의 스피곳부(3)가 형성되고, 타단부(11)(도면 중 우측 단부)에는, 상기 타단부(11) 외면측에 피착되고 또한 축 방향 외측(도면 중 우측 방향)으로 통 형상으로 연장된 합성 수지로 이루어지는 소켓부(4)가 형성되어 있다.

각 관의 관벽(2)은, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이 대략 삼각 형상 내지 대략 원호 형상 또는 사다리꼴 형상의 산부와 골부가 연속적으로 웨이브를 이루고 있고, 산부 사이의 골부를 포함하는 부분이 오목부(2a)로 된다.

본 실시예에서는, 내면이 대략 편평한 합성 수지제의 본체부(20)의 외주측에, 강재(단면 볼록형의 강판)(22)를 내장한 수지 성형체(예를 들어, 피복 강판)로 이루어지는 대략 삼각 형상 내지 대략 원호 형상의 보강 볼록부(21)를 나선 형상으로 형성한 것이며, 본체부(20)와 산부를 이루는 보강 볼록부(21)는, 본체부(20)의 부분 성형체를 용융 압출하여 회전축 상에 나선 형상으로 권취하여 순차 용착시킬 때, 동시에 상기 부분 성형체 상에 보강 볼록부(21)를 마찬가지로 나선 형상으로 공급하여, 일체화시킴으로써 효율적으로 제작할 수 있다.

또한, 산부를 이루고 있는 보강 볼록부(21)는, 강재(22)를 내장하지 않고 수지층만으로 구성해도 된다. 또한, 산부 및 골부의 형상은 특별히 한정되지 않고, 대략 V자 형상이나 대략 ㄷ자 형상, 대략 원형, 대략 타원형, 대략 사각형, 다각형, 이형(異形), 그 밖의 형상으로 구성해도 된다.

또한, 본 실시예에서는 산부 내주측에 골부로부터 연장되는 본체부(20)가 존재하고, 상기 본체부(20)에 의해 관 내면이 편평한 형상으로 되도록 구성되어 있지만, 이러한 본체부(20)를 생략하고 보강 볼록부(21)를 서로 연결시킨 형상으로 하고, 내면측도 나선파형의 요철면으로 되도록 구성해도 된다.

또한, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이 산부 정상부에 오목 함몰부(23)가 형성되어 있는 것도 바람직한 실시예이다. 이러한 오목 함몰부(23)를 형성함으로써 산부에 가해지는 압력(토압 등)이 분산되어, 산부의 강도, 강성 상승은 물론, 관벽(2) 전체의 내압 강도를 높은 것으로 할 수 있다. 이러한 오목 함몰부(23)의 존재는, 종래의 관 접속 구조에 있어서는 유체 누설이 발생하기 쉬운 원인으로 되지만, 본 발명의 접속 구조를 채용하면, 이러한 오목 함몰부(23)가 존재하는 관이라도 전혀 누설을 발생하는 일 없이 접속할 수 있는 것이다. 도 3의 (b)의 예에서는, 피복 강판으로 이루어지는 대략 M자 형상의 보강 볼록부(21)의 외면을 따라 또한 외면층(24)이 피착되어 있다.

이들 관벽(2)의 산부, 골부, 구체적으로는 본체부(20)나 보강 볼록부(21), 외면층(24)에 사용되는 합성 수지 재료로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계나 염화비닐계 등의 합성 수지 등을 넓게 사용할 수 있고, 그 밖에 합성 고무나 연질 수지를 사용할 수도 있다.

각 나선파형 합성 수지관(1A, 1B)의 일단부(10)에 형성되는 스피곳부(3)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 적어도 상기 일단부(10) 외면측의 파 형상을 형성하고 있는 오목부(2a)를 메우는 합성 수지층(5)을 피착시켜 외표면이 축 방향을 따라 대략 편평한 통 형상으로 되고, 후술하는 소켓부(4)의 내주면에 밀접할 수 있는 형상으로 되어 있다. 이러한 합성 수지층(5)은, 본 실시예에서는 당해 일단부(10)를 성형형으로 둘러싸, 합성 수지 재료를 주입ㆍ경화시켜 성형되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 별도로 성형한 합성 수지층(5)을 단부(10)에 장착하여 열융착 등에 의해 일체화시키는 것이나, 그 밖의 방법으로 합성 수지층(5)을 피착시키는 것도 가능하다.

또한, 일단부(10)를 직경 축소 방향으로 가압 변형시켜 보강 볼록부(21)를 소정 깊이의 오목부(2a)가 남을 정도로 압궤함으로써 직경 축소시키고, 그 위에 합성 수지층(5)을 피착함으로써, 스피곳부(3)를 관벽(2)보다도 직경을 작게 구성하는 것도 가능하다. 이것에 따르면, 타단부(11)에 구성하는 소켓부(4)의 사이즈도 보다 작아지고, 스피곳부(3) 및 소켓부(4)로 이루어지는 접속 부분 전체의 사이즈도 보다 작게 할 수 있게 된다.

합성 수지층(5)을 구성하고 있는 합성 수지 재료로서는, 비발포, 발포 중 어느 것이든 좋고, 폴리에틸렌 수지나 폴리프로필렌 수지 등의 올레핀계 수지나 그 밖의 합성 수지를 사용할 수 있고, 발포 합성 수지로서는, 예를 들어 폴리스티렌 폼, 폴리에틸렌 폼, 경질 폴리우레탄 폼, 연질 폴리우레탄 폼, 경질 염화비닐 폼, 우레아 폼, 페놀 폼, 아크릴 폼, 아세트산셀룰로오스 폼, 그 밖의 수지를 사용할 수 있다.

본 실시예에서는 합성 수지층(5)을 단부(10)의 산부가 완전히 가려지도록 피착하였지만, 대략 편평한 표면을 유지할 수 있을 정도로 산부가 일부 노출되어 있어도 되고, 반대로 산부 정상부보다도 더욱 외측에 외면이 오도록 합성 수지층(5)을 두껍게 피착해도 된다.

소켓부(4)는, 도 2에 도시하는 바와 같이 타단부(11)에 대해 당해 나선파형 합성 수지관(1B)보다도 대직경의 관재(7)를 타단부(11)의 외주측에 배치하는 동시에, 당해 관재(7)가 완전히 가려지도록 관재(7)와 나선파형 합성 수지관(1B) 사이의 간극에도 합성 수지층(8)을 충전ㆍ피착시킨 것으로, 축 방향 외측으로 돌출된 통 형상 부분의 내주면은 축 방향을 따라 대략 편평하고, 상기 스피곳부(3)가 삽입되는 받침면(40)으로서 기능한다.

이 소켓부(4)에 대해서도, 스피곳부(3)와 마찬가지로, 당해 타단부(11) 및 관재(7)를 성형형으로 둘러싸, 합성 수지 재료를 주입ㆍ경화시켜 성형되어 있고, 그 밖의 형태로서, 관재(7)를 포함하는 합성 수지층(8)을 별도로 성형하고, 이것을 단부(11)에 장착하여 열융착 등에 의해 일체화시키는 것이나, 그 밖의 방법으로 합성 수지층(8)을 피착시키는 것도 가능하다. 또한, 합성 수지층(8)의 재료에 대해서도, 스피곳부(3)와 마찬가지의 합성 수지 재료를 사용할 수 있다.

관재(7)는, 나선파형 합성 수지관(1A, 1B)과 마찬가지로, 대략 삼각 형상 내지 대략 원호 형상 또는 사다리꼴 형상의 산부와 골부가 연속적으로 웨이브를 이룬 관 부분이 사용되고, 소켓부(4)는 당해 관재(7)의 존재에 의해 강도 상승이 상당히 도모되어 있다.

본 실시예에서는, 나선파형 합성 수지관(1A, 1B)과 마찬가지의 구조의 웨이브를 이루는 관 부분이 사용되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 도 3의 (a)에 나타내는 관벽(2)을 구비하는 나선파형 합성 수지관(1B)에 대해, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이 산부 정상부에 오목 함몰부(23)를 갖는 단면 형상의 관재(7)를 사용하거나, 반대로 도 3의 (b)에 나타내는 관벽(2)을 구비하는 나선파형 합성 수지관(1B)에 대해, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이 산부 정상부에 오목 함몰부를 갖지 않는 관재(7)를 사용할 수도 있고, 또한 도 4에 도시하는 바와 같이, 스트레이트 형상의 관 부분에 의해 구성한 관재(7A)로 해도 된다.

또한, 도 4의 예에서는 스트레이트 형상의 관 부분의 내주면에 관벽(2)의 산부에 결합되는 결합 돌기(70)가 설치되어 있고, 이것이 빠짐 방지로서 기능하여, 소켓부(4)의 강도를 높이도록 구성되어 있다.

이들 관재[7(7A)]는, 주로 소켓부(4)에 있어서의 외측으로 돌출된 통 형상 부분이며 스피곳부(3)를 수용하는 부분의 강도 유지를 위해 사용되지만, 강도를 유지할 수 있는 치수, 재료를 선정하여 관재(7) 등의 인서트 부재를 생략하고, 합성 수지층(8)만으로 소켓부(4)를 구성하는 것도 가능하다. 관재[7(7A)]와 관벽(2) 외주면은, 그 사이에 개재되는 상기 합성 수지층(8)에 의해 강고하게 일체화되어 있다. 소켓부(4)를 구성하는 합성 수지층(8)에는, 필요에 따라서 강화 섬유나 네트 등의 보강 물질을 매립하여 보강해도 된다.

구체적으로는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 소켓부(4)의 접속측 단부의 외주면을 보강하는 경우, 그 외주면에 FRP층(8a)을 형성할 수 있다.

상기 FRP층(8a)은, 보강 섬유에 합성 수지 재료를 함침시킴으로써 형성되어 있고, 그 보강 섬유는, 직포 또는 부직포로 형성할 수 있고, 글래스 파이버, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 붕소 섬유 등을 들 수 있다.

일례를 설명하면 테이프 형상 또는 시트 형상으로 형성된 FRP용의 글래스 파이버 기재로서의 촙드 스트랜드 매트, 단위 면적당 중량의 적합 범위 100∼300g/㎡를 사용할 수 있다. 또한, FRP용 평직 글래스 클로스 또는 글래스 클로스 테이프, 밀도의 적합 범위, 세로 16∼25개, 가로 15∼23개/25㎜를 사용할 수도 있다. 또한, 그 제직 방법은, 평직에 한정되지 않고, 능직, 주자직, 레노직 등이어도 된다. 또한, 상기 테이프 형상이라 함은, 미리 테이프 형상으로 커트한 것을 의미한다.

상기 합성 수지층(8)을 발포 합성 수지를 주입함으로써 형성하는 경우, 몰드 내에서의 발포 합성 수지의 발포 과정에서 상기 보강 섬유 중에 합성 수지가 함침되고, 경화됨으로써 FRP층(8a)이 형성된다.

또한, 상기 합성 수지층(8)을 비발포 합성 수지로 형성하는 경우, 관재(7)를 포함하는 합성 수지층(8)을 별도로 성형하고, 이것을 단부(11)에 장착하여 열융착 등에 의해 일체화시키고, 이와 같이 하여 형성된 소켓부의 외주면에, 미리 보강 섬유 중에 합성 수지를 함침시켜 압축 성형한 FRP 시트를 접착제 등으로 접착함으로써도 FRP층(8a)을 형성할 수 있다.

이 경우, FRP 시트를 복수 겹쳐 FRP층(8a)으로 할 수도 있다. 섬유 방향이 다르도록 적층함으로써, 각 방향에 대한 인장 강도가 향상되고, 내 충격성도 안정적으로 상승한다.

이와 같이, 소켓부(4)의 접속측 단부의 외주면을 상기 FRP층(8a)으로 보강하면, 내경 치수가 1000㎜ 이상이고, 길이가 약 5m로 되는 긴 치수로 이루어지는 대형 관을 트럭의 적재대로부터 포크리프트에 의해 내릴 때에 있어서, 만일 나선파형 합성 수지관을 낙하시킨다고 하는 사태가 발생해도 관 단부를 파손으로부터 보호할 수 있다.

또한, 소켓부(4)의 접속측 단부의 외주면을 보강할 수 있는 상기 FRP층(8a)은, 스피곳부(3)에도 적용할 수 있다.

상세하게는, 스피곳부(3)의 접속측 단부의 외주면에는 상기 FRP층(8a)과 같은 구성으로 이루어지는 FRP층(5a)을 형성할 수 있고, 이와 같이 스피곳부(3)의 접속측 단부의 외주면을 상기 FRP층(5a)으로 보강하면, 상기 소켓부(4)와 마찬가지로, 스피곳부(3)에 대해서도 파손으로부터 보호할 수 있게 된다.

또한, 나선파형 합성 수지관에서는 소켓부(4)와 스피곳부(3)에서 구성이 다르고, 소켓부(4)의 쪽이 스피곳부(3)보다도 중량이 무겁기 때문에, 낙하하는 경우를 상정하면, 소켓부(4)측부터 먼저 낙하할 가능성이 높다. 따라서, 소켓부(4)의 접속측 외주면에 대해서는 FRP층(8a)의 형성을 필수 구성으로 하고, 스피곳부(3)에 형성하는 FRP층(5a)에 대해서는 임의의 구성으로 하면 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 스피곳부(3) 및 소켓부(4)를 각각 축 방향을 따라서 대략 편평한 형상으로 구성하였지만, 본 발명은 이러한 스트레이트 형상에 전혀 한정되는 것은 아니며, 스피곳부(3)를 개구 단부를 향해 끝이 가늘게 되는 테이퍼 형상으로 형성하는 동시에, 소켓부(4)의 내주면도 이것에 대략 평행한 대략 동일 각도의 테이퍼 형상으로 구성한 것이나, 스피곳부의 외경 또는 소켓부의 내경이 축 방향을 따라 곡선을 그리는 것과 같이 변화되는 형상으로 해도 된다.

또한, 스피곳부(3)와 소켓부(4) 사이에는, 시일 부재로서 O링(6)이 개재 장착되어 있다. 구체적으로는, 스피곳부(3)의 외면에 상기 O링(6)이 끼움 삽입되는 환 형상 홈(50)이 형성되고, 상기 환 형상 홈(50) 내에 O링(6)을 끼워 넣은 상태에서 관끼리를 접속하는 것이다.

본 실시예에서는, O링(6)이 장착되는 환 형상 홈(50)은 스피곳부(3)의 선단 테두리부에 절결되어 형성되어 있지만, 스피곳부(3)의 반대측의 기단부 테두리부나 도중부에 형성해도 된다. 또한, 소켓부(4)측에 형성해도 된다. O링(6) 등의 시일 부재의 형상 및 구조는, 스피곳부(3)와 소켓부(4) 사이를 확실하게 시일할 수 있는 한, 특별히 한정은 없고, 각종 형상, 구조의 시일 부재가, 적절한 위치에 장착될 수 있다. 또한, O링(6)을 별도로 장착하는 대신에 미리 시일부로 되는 환상 돌기를 일체 성형해 두는 것도 가능하다.

2. 제2 실시 형태

다음에, 도 5 및 도 6에 기초하여 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다.

본 실시 형태에서는, 소켓부(4)를 구성하는 관재(7)가 일부 노출되는 상태에서 합성 수지층(8)을 피착시킨 것이며, 특히 강도가 요구되는 선단측 및 관벽(2)과의 일체화의 점에서 중요한 기단부측에 대해 합성 수지층(8)으로 매몰시키고, 그 밖의 도중 부분이 노출되어 있다. 이와 같이 관재(7)를 노출시키도록 하면, 경량화나 재료 비용 삭감을 실현할 수 있는 동시에, 본 실시예와 같이 관재(7)가 관벽(2)과 동일한 외관 구조인 경우에는, 당해 소켓부(4)의 노출 부분이 관벽(2)과 동일한 외관을 갖고, 조인트 부분과 관 전체의 외관상의 일체성이 높아져, 미관이 향상되게 된다. 그 밖의 구성 및 변형예에 대해서는, 기본적으로 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 동일 구조에 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

또한, 도면 중, 부호 8a는 소켓부(4)의 접속측 단부의 외주면을 보강하기 위해 형성된 FRP층이다.

3. 제3 실시 형태

다음에, 도 7 및 도 8에 기초하여 제3 실시 형태를 설명한다.

본 실시 형태에서는, 소켓부(4)를 구성하는 관재(7) 대신에 당해 소켓부(4)의 합성 수지 부분[합성 수지층(8)]에, 보강 섬유(7B)를 함유시킨 것이며, 본 실시예에서는, 보강 섬유(7B)로서, 상기 보강 섬유로 이루어지는 직포, 부직포, 또는 수지로 굳힌 성형체의 형태로서 매설되어 있다. 이에 의해 관재(7)를 매설하는 것에 비해 대폭의 경량화, 비용 절감을 도모하면서 동등 정도의 강도 상승을 도모하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 각 관의 보강 볼록부(21)의 산부 정상부에 도 3의 (b)에 나타낸 오목 함몰부(23)가 형성되어 있지만, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 각종 파형 합성 수지관에 적용할 수 있는 것은 물론이다.

보강 섬유로서는, 글래스 섬유나 글래스 파이버를 사용하는 것이 바람직하고, 소켓부(4)를 합성 수지로 성형할 때에, 상기 보강 섬유(7B)의 직포, 부직포 또는 수지 성형체를 성형형 내에 미리 세트하여 성형함으로써 매설 성형할 수 있다. 그 밖의 방법으로서는, 소켓부(4)의 성형을 내측 부분과 외측 부분의 2회의 성형으로 나누고, 1회째의 내측 부분의 성형이 종료된 단계에서 그 외표면에 상기 보강 섬유(7B)의 직포, 부직포 또는 수지 성형체를 피착시키고, 그 위에 2회째의 성형을 행함으로써 매설 성형하는 것도 가능하다.

보강 섬유(7B)의 직포, 부직포 또는 수지 성형체는, 소켓부(4)의 내부에 있어서 거의 전체 둘레에 걸쳐 존재하도록 내장해도 되고, 일부에만 존재하도록 단일 또는 복수를 내장해도 된다. 수지 성형체로서는 시트 형상이나 통 형상으로 성형한 것을 내장하면 되고, 수지 성형체에 사용하는 수지로서는 소켓부(4)를 구성하는 합성 수지층(8)과 동일 수지를 사용하는 것이 부착성의 점에서 바람직하다. 그 밖에, 보강 섬유(7B)의 직포, 부직포 또는 수지 성형체를 소켓부(4)의 외면에 부착하도록 구성해도 된다.

도면 중, 부호 8a는 소켓부(4)의 접속측 단부의 외주면을 보강하기 위해 형성된 FRP층이다.

도 8은, 소켓부(4)와 마찬가지로, 스피곳부(3)의 합성 수지층(5)에도 보강 섬유(7B)를 함유시킨 예를 나타내고 있고, 마찬가지로 보강 섬유(7B)의 직포, 부직포 또는 수지 성형체를 성형형 내에 미리 세트하여 성형함으로써 매설 성형할 수 있다. 또한, 스피곳부(3)에 본 실시예와 같이 보강 섬유(7B)를 함유시키면서, 소켓부(4)에는 보강 섬유(7B) 대신에 상기 제1 실시 형태의 관재(7)를 내장한 것이나, 전혀 보강 부재를 인서트하지 않는 것으로 할 수 있는 것도 물론이다.

또한, 본 실시예에서는 소켓부(4)나 스피곳부(3)에 보강 섬유(7B)의 직포, 부직포 또는 수지 성형체를 내장한 예에 대해 설명하였지만, 도 9에 도시하는 바와 같이 보강 섬유 칩(7C)(섬유를 짧게 커트한 것)을 스피곳부(3)나 소켓부(4)를 성형하는 합성 수지재에 혼합하여 성형함으로써 합성 수지 부분의 전체에 함유시키는 것도, 전체적인 강도를 상승시킬 수 있는 점에서 바람직하고, 또한 도 10에 도시하는 바와 같이 상술한 보강 섬유(7B)의 직포, 부직포 또는 수지 성형체와 조합하여 가일층의 강도 상승을 도모하는 것도 바람직한 예이다. 그 밖의 구성 및 변형예(O링의 위치 등)에 대해서는, 기본적으로 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 동일 구조에 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

도 9 및 도 10에 있어서, 부호 8a는 소켓부(4)의 접속측 단부의 외주면을 보강하기 위해 형성된 FRP층이다.

4. 제4 실시 형태

다음에, 도 11∼도 16에 기초하여 제4 실시 형태를 설명한다.

본 실시 형태에 관한 나선파형 합성 수지관(1C)은, 도 11, 도 12에 도시하는 바와 같이, 관벽(2)을 나선파 형상으로 형성하여 구성되고, 일단부(도면 중 좌측 단부)에 적어도 상기 일단부 외면측의 파 형상을 형성하고 있는 오목부를 메우는 합성 수지층(5)을 피착함으로써 통 형상의 스피곳부(3)를 설치하고, 타단부(102a)(도면 중 우측 단부)에 상기 타단부 외면측에 피착되고 또한 축 방향 외측에 통 형상으로 연장된 합성 수지층(8)으로 이루어지는 소켓부(4)를 설치하고, 당해 나선파형 합성 수지관(1C)을 복수 서로 접속하는 경우, 제1(도면 중 우측) 나선파형 합성 수지관(1C)의 상기 스피곳부(3)를, 제2(도면 중 좌측) 나선파형 합성 수지관의 상기 소켓부(4)에 삽입 장착하여 서로 접속되는 것이다.

본 발명에서는, 특히 상기 소켓부(4)를, 도 13의 종단면도에 도시하는 바와 같이, 당해 나선파형 합성 수지관(1C)보다도 대직경의 관재(7)를 동축상으로 상기 타단부(102a)의 외면측으로부터 축 방향 외측으로 돌출되는 상태로 하고, 적어도 상기 관재(7)와 나선파형 합성 수지관(1C) 사이의 간극에 상기 합성 수지층(8)의 합성 수지 재료를 충전하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 13에 도시하는 바와 같이, 관벽(2)은 대략 삼각 형상 내지 대략 원호 형상 또는 사다리꼴 형상의 산부와 골부가 연속적으로 웨이브를 이루고 있고, 산부 사이의 골부를 포함하는 부분이 오목부로 된다. 본 실시예에서는, 내면이 대략 편평한 합성 수지제인 본체부(20)의 외주측에, 강재(22)를 내장한 수지 성형체(예를 들어, 피복 강판)로 이루어지는 대략 삼각 형상 내지 대략 원호 형상의 보강 볼록부(21)를 나선 형상으로 형성한 것이다.

보강 볼록부(21)는, 강재(22)를 내장하지 않고 수지층만으로 구성해도 된다. 또한, 산부 및 골부의 형상은 특별히 한정되지 않고, 대략 V자 형상이나 대략 ㄷ자 형상, 대략 원형, 대략 타원형, 대략 사각형, 다각형, 이형, 그 밖의 형상으로 구성해도 된다. 또한, 본 실시예에서는 산부 내주측에 골부로부터 연장되는 본체부(20)가 존재하고, 상기 본체부(20)에 의해 관 내면이 편평한 형상으로 되도록 구성되어 있지만, 이러한 본체부(20)를 생략하여 보강 볼록부(21)를 서로 연결시킨 형상으로 하고, 내면측도 나선파형의 요철면으로 되도록 구성해도 된다.

강재(22)는, 보다 상세하게는 산부 정상부에 오목 함몰부(23)가 형성되어 있는 것도 바람직한 실시예이다. 이러한 오목 함몰부(23)를 형성함으로써 산부에 가해지는 압력(토압 등)이 분산되고, 산부의 강도, 강성 상승은 물론 관벽(2) 전체의 내압 강도를 높은 것으로 할 수 있다. 본 실시예에서는, 강재(22)의 외면을 따라 또한 외면층(24)이 피착되어 있다. 이들 관벽(2)의 산부, 골부, 구체적으로는 본체부(20)나 외면층(24)에 사용되는 합성 수지 재료로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계나 염화비닐계 등의 합성 수지 등을 널리 사용할 수 있고, 그 밖에 합성 고무나 연질 수지를 사용할 수도 있다.

도 12, 도 13에 도시하는 바와 같이, 나선파형 합성 수지관의 일단부측의 스피곳부(3)는, 적어도 당해 일단부의 외면측의 파 형상을 형성하고 있는 오목부를 메우도록 합성 수지층(5)을 피착시키고, 외표면이 축 방향을 따라 대략 편평한 통 형상으로 한 것이며, 타단부의 소켓부(4)의 내주면에 밀접하는 형상으로 되어 있다. 이러한 스피곳부(3)를 구성하는 합성 수지층(5)은, 본 실시예에서는 당해 일단부를 성형형으로 둘러싸, 합성 수지 재료를 주입ㆍ경화시켜 성형되어 있지만, 그 밖의 방법으로 합성 수지층(5)을 피착시키는 것도 가능하다. 합성 수지층(5)을 구성하고 있는 합성 수지 재료로서는, 비발포, 발포의 어느 것이든 좋고, 폴리에틸렌 수지나 폴리프로필렌 수지 등의 올레핀계 수지나 그 밖의 합성 수지를 사용할 수 있고, 발포 합성 수지로서는, 예를 들어 폴리스티렌 폼, 폴리에틸렌 폼, 경질 폴리우레탄 폼, 연질 폴리우레탄 폼, 경질 염화비닐 폼, 우레아 폼, 페놀 폼, 아크릴 폼, 아세트산셀룰로오스 폼, 그 밖의 수지를 사용할 수 있다.

타단부측의 소켓부(4)는, 도 13의 종단면도에 도시하는 바와 같이, 당해 나선파형 합성 수지관(1C)보다도 대직경의 관재(7)를 동축상으로 상기 타단부(102a)의 외면측으로부터 축 방향 외측으로 돌출되는 상태로 하고, 적어도 상기 관재(7)와 나선파형 합성 수지관(1C) 사이의 간극에 상기 합성 수지층(8)의 합성 수지 재료를 충전한 것으로, 축 방향 외측으로 돌출된 통 형상 부분의 내주면은 축 방향을 따라 대략 편평하고, 상기 스피곳부(3)가 삽입되는 받침면(40)으로서 기능한다. 이 소켓부(4)의 합성 수지층(8)에 대해서도, 스피곳부(3)와 마찬가지의 합성 수지층 재료를 사용할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 스피곳부(3) 및 소켓부(4)를 각각 축 방향을 따라 대략 편평한 형상으로 구성하였지만, 본 발명은 이러한 스트레이트 형상에 전혀 한정되지 않고, 스피곳부(3)를 개구 단부를 향해 끝이 가늘게 되는 테이퍼 형상으로 형성하는 동시에, 소켓부(4)의 내주면도 이것에 대략 평행한 대략 동일 각도의 테이퍼 형상으로 구성한 것이나, 스피곳부의 외경 또는 소켓부의 내경이 축 방향을 따라 곡선을 그리는 것과 같이 변화하는 형상으로 해도 된다.

또한, 소켓부(4)의 받침면(40)을, 내측으로부터 외측의 개구부를 향해 직경 축소되는 역 테이퍼 형상으로 구성하고, 스피곳부(3)의 O링(6)의 수밀성, 타이트성을 도모하는 것도 바람직하다. 또한, 당해 소켓부(4)의 개구부에는 단차식 테이퍼부(42)가 형성되어 있어, 스피곳부(3)를 삽입할 때에 O링(6)이 개구부에 걸려, 탈락하지 않도록 구성되어 있다.

소켓부(4)에 내장되는 관재(7)는, 나선파형 합성 수지관(1C)과 마찬가지로, 대략 삼각 형상 내지 대략 원호 형상 또는 사다리꼴 형상의 산부와 골부가 연속적으로 웨이브를 이룬 관 부분이 사용되고, 소켓부(4)는 당해 관재(7)의 존재에 의해 상당히 강도 상승이 도모되어 있다. 본 실시예에서는, 관벽(71)이 나선파 형상으로 형성되고, 나선파형 합성 수지관(1C)과 마찬가지의 구조의 웨이브를 이루는 관재[단, 내주측의 본체부(20)는 없음]가 사용되어 있어, 동일 부호를 부여하여 상세한 것은 생략하지만, 본 발명은 이러한 형태의 관재에 전혀 한정되지 않는다.

상기 관재(7)의 변형예로서는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 내주측에 본체부(20a)를 설치한 것도 바람직한 예이다. 이 관재(7)와 관벽(2)의 외주면은, 그 사이에 개재되는 상기 합성 수지층(8)에 의해 강고하게 일체화되어 있다.

관재(7)는 일부 노출되는 상태에서 합성 수지층(8)이 피착되어 있다. 특히 강도가 요구되는 선단측 및 관벽(2)과의 일체화의 점에서 중요한 기단부측에 대해 합성 수지층(8)으로 매몰시키고, 그 밖의 도중 부분이 노출되어 있다. 이와 같이 관재(7)를 노출시키도록 하면, 경량화나 재료 비용 삭감을 실현할 수 있는 동시에, 본 실시예와 같이 관재(7)가 관벽(2)과 동일한 외관 구조인 경우에는, 당해 소켓부(4)의 노출 부분이 관벽(2)과 동일한 외관을 갖고, 조인트 부분과 관 전체의 외관상의 일체성이 높아져, 미관이 향상되게 된다.

스피곳부(3)와 소켓부(4) 사이에는, 도 13에 도시한 바와 같이, 시일 부재로서 O링(6)이 개재 장착되어 있다. 상세하게는, 스피곳부(3)의 외면에 상기 O링(6)이 끼워 넣어지는 환 형상 홈(50)이 형성되고, 상기 환 형상 홈(50) 내에 O링(6)을 끼워 넣은 상태에서 관끼리를 접속하는 것이다. 본 실시예에서는, O링(6)이 장착되는 환 형상 홈(50)은 스피곳부(3)의 선단 테두리부에 절결되어 형성되어 있지만, 스피곳부(3)의 반대측의 기단부 테두리부나 도중부에 형성해도 된다. 또한, 소켓부(4)측에 형성해도 된다. O링(6) 등의 시일 부재의 형상 및 구조는, 스피곳부(3)와 소켓부(4) 사이를 확실하게 시일할 수 있는 한, 특별히 한정은 없고, 각종 형상, 구조의 시일 부재가, 적절한 위치에 장착될 수 있다. 또한, O링(6)을 별도로 장착하는 대신에 미리 시일부로 되는 환상 돌기를 일체 성형해 두는 것도 가능하다. 양단부의 스피곳부(3), 소켓부(4)를 포함하는 나선파형 합성 수지관(1C)의 외측 표면에는, 방수, 내후성, 내약품성의 향상을 도모할 수 있는 코팅제를 피복해도 된다.

또한, 상기 제2 실시 형태∼제4 실시 형태에 있어서의 스피곳부에 대해서도, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 외주면에 있어서의 접속측 단부에 FRP층(5a)을 형성할 수 있다.

또한, 상기 제1 실시 형태∼제4 실시 형태에서는, 소켓부 외주면에 있어서의 접속측 단부 및 스피곳부 외주면에 있어서의 접속측 단부에 FRP층을 형성하였지만, 소켓부의 접속측 단부면, 스피곳부의 접속측 단부면의 일부 또는 전부에 걸쳐 FRP층을 형성할 수도 있다.

이와 같이 FRP층을 외주면으로부터 단부면에 걸쳐 형성하면, 소켓부 접속측의 외주 코너부가 보다 확실하게 보강된다.

5. 나선파형 합성 수지관의 제조 방법

다음에, 도 14, 도 16에 기초하여, 나선파형 합성 수지관(1C)의 제조 방법에 대해 설명한다.

나선파형 합성 수지관(1C)의 제조 순서는, 도 16에 나타내는 바와 같이, 나선파형 합성 수지관(1C)의 관벽(2)을 성형하는 공정 S1과, 이것에 연속하여, 성형된 나선파형 합성 수지관(1C)의 상기 타단부(102a)에, 상기 나선파형 합성 수지관보다 대직경의 관재(7)를 동축상으로 성형하는 공정 S2와, 성형된 관재(7)의 축 방향 내측 및 외측의 단부를 각각 밀봉 척(60, 61)으로 밀봉하는 공정 S3과, 밀봉 척으로 밀봉된 관재(7)와 나선파형 합성 수지관의 관벽(2) 사이의 간극에 합성 수지층(8)을 형성하는 합성 수지 재료를 주입하는 공정 S4를 구비하고 있다.

공정 S1의 관벽(2)의 성형은, 종래부터의 나선파형 합성 수지관 성형 방법과 동일한 방법을 사용할 수 있고, 도 14에 나타내는 바와 같이, 연속적으로 공급된 강재(22)를 가공 롤러(92)로 단면에서 보아 M자 형상으로 변형 가공한 후, 이것을 나선 형상으로 송출하는 동시에, 그 외면측에 외측 권취 테이프[외면층(24)]를 입구 금속 부재(81)로부터 연속적으로 동일하게 나선 형상으로 송출하여 피착시키고, 내면측에도 내측 권취 테이프[본체부(20)]를 입구 금속 부재(82)로부터 연속적으로 나선 형상으로 송출하여 피착시켜, 축 방향으로 접합 일체화하여 관벽(2)이 성형된다. 그리고 본 실시예에서는, 일단부 관벽(2)을 완성시킨 후에 단부에 관재(7)를 성형하는 것이 아니라, 이 공정 S1과 연속하여, 성형된 관벽(2)에 공정 S2의 관재(7)를 성형하여, 효율적으로 소켓부(4)를 성형하는 것이다.

공정 S2에서 성형하는 관재(7)는, 상기 관벽(2)의 성형과 마찬가지로, 연속적으로 공급된 강재(22)를 가공 롤러(93)로 단면에서 보아 M자 형상으로 변형 가공한 후, 이것을 나선 형상으로 송출하는 동시에, 그 외면측에 외측 권취 테이프[외면층(24)]를 입구 금속 부재(83)로부터 연속적으로 동일하게 나선 형상으로 송출하여 피착시키고, 내측 권취 테이프는 생략하고, 축 방향으로 접합 일체화하여 관재(7)가 성형된다. 성형된 관재(7)는 가이드부로서의 복수의 가이드 롤러(91)에 직경 방향 외측으로부터 지지되어 관벽(2)과 동축상으로 지지된다.

공정 S3에서는, 관벽(2)의 외측을 원통 형상의 외측 프레임(2개 분할)으로 둘러싼다.

또한, 상기 외측 프레임의 동체부 내벽[관벽(2)의 일단부에 대응함]에는 보강 섬유를 환 형상으로 부착해 둔다.

동축상으로 성형된 관재(7)에 대해, 밀봉 척(60, 61)을 관재(7)의 양단부에 장착하여, 관벽(2) 외면과 외측 프레임 내면의 사이의 공간을 밀봉한다. 또한, 도시하고 있지 않지만, 소켓부(4)의 받침면(40)을 성형하는 내측 프레임이 관벽(2)보다 외측으로 돌출되어 있는 관재(7)의 내주면측에 세트됨으로써 밀봉 공간이 형성된다.

그리고, 공정 S4에 있어서, 상기 밀봉된 공간에 합성 수지층(8)을 형성하는 합성 수지 재료가 주입된다. 본 실시예에서는 밀봉 척(60)에 축 방향으로 연통되는 주입구(62)를 통해 주입되지만, 이러한 주입 방법에 전혀 한정되지 않고, 밀봉 척(61) 또는 상기 받침면(40)을 성형하는 금형에 주입구를 형성해도 된다.

주입된 합성 수지 재료가 발포됨으로써, 상기 공간 내를 메워 가면서 이동하여, 외측 프레임 내면에 도달한 합성 수지 재료는, 외측 프레임 내벽에 부착되어 있는 보강 섬유 내에 진입하여 함침하는 동시에, 발포압에 의해 밀도가 높아져, 스킨층으로서의 FRP층이 형성된다.

6. 나선파형 합성 수지관의 내 낙하성 평가

본 발명의 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관의 강도에 대해, 현장에서의 짐 내리기 작업과 동등한 하기 조건으로 낙하 시험을 행하여 평가하였다. 또한, FRP층을 구비하고 있지 않은 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관에 대해서도 비교예로서 낙하 시험을 행하여 평가하였다.

(a) 공시체 φ1000㎜ 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관, 길이 L : 1350㎜, 나선파를 구성하고 있는 보강 볼록부 중에 단면 볼록형의 강판을 내장하여 보강.

(b) 소켓부 보강재로서의 나선파형 합성 수지관 부품의 외주면의 일부가 노출된 상태에서 발포 수지에 의해 통 형상으로 성형하고, 소켓 외주면의 접속측 단부에 FRP층을 형성하여 3일간 양생.

(c) 낙하 장소 1. 아스팔트 포장면

2. 자갈 포장면

(d) 낙하 높이 3m(공시체의 낙하 각도 : 경사 45°)

(e) 샘플수 아스팔트 시험용 : 3개, 자갈 시험용 : 3개.

(f) 비교예 FRP층을 구비하고 있지 않은 점을 제외하고 상기 구성과 동일한 구성의 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관을 아스팔트 시험용 : 3개, 자갈 시험용 : 3개 준비하였다.

상기 조건에서 내 낙하성 시험을 행한 바, 상기 FRP층을 구비하고 있지 않은 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관에 대해서는, 도 17의 (a)에 도시하는 바와 같이, 아스팔트 포장면에의 낙하, 자갈 포장면에의 낙하 모두, 낙하에 의한 깨짐이 소켓 외주면에 발생하였다.

특히, 아스팔트 포장면, 자갈 포장면에 직접 충돌한 부위에 대해서는, 도 17의 (b)의 확대도에 도시하는 바와 같이 결손 부분(D)이 발생하고, 또한 관재(7)의 테두리부를 따라 깨짐이 발생하여 관재(7)의 단부가 노출되었다. 도면 중, E는 그 파단면을 나타내고 있다.

이에 대해, 본 발명의 소켓을 갖는 나선파형 합성 수지관에 대해서는, 아스팔트 포장면에의 낙하, 자갈 포장면에의 낙하 모두, 도 18의 (a)에 도시하는 바와 같이, 약간의 패임와 함께 찰과 흠집(F)이 발생하였지만, 소켓 외주면에 깨짐은 발생하지 않았다.

도 18의 (b)는 상기 찰과 흠집(F)을 확대하여 나타낸 것이다. 소켓 외주면의 에지를 형성하고 있는 선(8b)이, 범위(8c)에 걸쳐 상실되어 있지만, 강도적으로 전혀 지장 없는 것이었다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 형태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.

본 발명은, 도로 아래의 배수관이나 하수도용 대형 배수관 등에 적용되는 합성 수지관으로서 이용할 수 있다.

1A, 1B, 1C : 나선파형 합성 수지관
2 : 관벽
2a : 오목부
3 : 스피곳부
4 : 소켓부
5 : 합성 수지층
5a : FRP층
6 : O링
7, 7A : 관재
7B : 보강 섬유
7C : 보강 섬유 칩
8 : 합성 수지층
8a : FRP층
10, 11 : 단부
20 : 본체부
21 : 보강 볼록부
22 : 강재
23 : 오목 함몰부
24 : 외면층
40 : 받침면
42 : 단차식 테이퍼부
50 : 환 형상 홈
60, 61 : 밀봉 척
62 : 주입구
70 : 결합 돌기
71 : 관벽
81, 82, 83 : 입구 금속 부재
91 : 가이드 롤러
92, 93 : 가공 롤러
102a : 타단부
S : 접속 구조

Claims (20)

1. 배관 단부에 나선파형 합성 수지관끼리를 접속하기 위한 소켓부가 구비되어 있는 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관에 있어서,
   상기 나선파형 합성 수지관 단부로부터 관축 방향을 향해 통 형상으로 연장되는 소켓부가 발포성 수지에 의해 성형되고, 그 성형된 상기 소켓부에 있어서의 접속측 단부의 적어도 외주면에, 보강 섬유에 수지를 함침시킨 FRP층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관.
2. 제1항에 있어서, 상기 소켓부의 단부면에 상기 FRP층이 더 형성되어 있는, 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관.
3. 제1항에 있어서, 상기 소켓부에 보강재가 설치되어 있는, 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관.
4. 제3항에 있어서, 상기 보강재로서, 상기 나선 형상 파형관의 외경보다도 큰 내경을 갖는 나선파형 합성 수지관 부품이, 상기 나선파형 합성 수지관과 동축으로 매설되어 있는, 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관.
5. 제3항에 있어서, 상기 보강재로서, 외주면 일부를 노출시킨 상태에서 상기 나선 형상 파형관의 외경보다도 큰 내경을 갖는 나선파형 합성 수지관 부품이, 상기 나선파형 합성 수지관과 동축으로 매설되어 있는, 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관.
6. 제3항에 있어서, 상기 보강재로서, 상기 나선 형상 파형관의 외경보다도 큰 내경을 갖는 원관 부품이, 상기 나선파형 합성 수지관과 동축으로 매설되어 있는, 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관.
7. 제3항에 있어서, 상기 보강재로서, 보강 섬유 칩이 분산된 상태로 매설되어 있는, 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관.
8. 제3항에 있어서, 상기 보강재로서, 상기 나선 형상 파형관의 외경보다도 큰 내경을 갖는 원관 부품이, 상기 나선파형 합성 수지관과 동축으로 매설되는 동시에, 보강 섬유 칩이 분산된 상태로 매설되어 있는, 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관.
9. 제1항에 있어서, 상기 보강 섬유가, 글래스 파이버를 테이프 형상, 시트 형상으로 형성한 촙드 스트랜드 매트, 평직 글래스 클로스 등으로 구성되는, 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관.
10. 제1항에 있어서, 상기 나선파가, 나선 형상으로 형성된 단면 볼록형의 강판과, 이 강판을 피복하는 합성 수지의 적층체로 이루어지는, 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관과, 이 조인트를 갖는 나선파형 합성 수지관의 상기 소켓부에 삽입되는 스피곳부를 구비한 스피곳을 갖는 나선파형 합성 수지관을 갖는 나선파형 합성 수지관 접속 구조이며,
    상기 스피곳부는, 관축 방향으로 연장되는 상기 소켓부의 길이와 대략 동일한 길이로 이루어지고, 상기 소켓부와 결합될 수 있는 평활한 외주면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 나선파형 합성 수지관의 접속 구조.
12. 제11항에 있어서, 상기 스피곳부로서, 상기 나선파형 합성 수지관의 접속측 단부의 나선 오목 홈에, 나선 오목 홈과 결합될 수 있는 볼록 형상 단면을 갖는 띠 형상 수지가 권취되고, 상기 평활한 외주면에 형성되어 있는, 나선파형 합성 수지관의 접속 구조.
13. 제11항에 있어서, 상기 스피곳부로서, 상기 나선파형 합성 수지관의 접속측 단부의 나선 오목 홈에 발포성 수지가 충전되어 상기 평활한 외주면에 형성되어 있는, 나선파형 합성 수지관의 접속 구조.
14. 제11항에 있어서, 상기 스피곳부에 있어서의 접속측 단부의 적어도 외주면에, 보강 섬유에 수지를 함침시킨 FRP층이 형성되어 있는, 나선파형 합성 수지관의 접속 구조.
15. 제14항에 있어서, 상기 스피곳부의 단부면에 상기 FRP층이 더 형성되어 있는, 나선파형 합성 수지관의 접속 구조.
16. 제14항에 있어서, 상기 보강 섬유가, 글래스 파이버를 테이프 형상, 시트 형상으로 형성한 촙드 스트랜드 매트, 평직 글래스 클로스, 평직 글래스 클로스 테이프, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 또는 붕소 섬유로 구성되는, 나선파형 합성 수지관의 접속 구조.
17. 제11항에 있어서, 상기 스피곳부에 상기 나선 형상 파형관의 외경보다도 큰 내경을 갖는 원관 부품이, 상기 나선파형 합성 수지관과 동축으로 매설되어 있는, 나선파형 합성 수지관의 접속 구조.
18. 제11항에 있어서, 상기 스피곳부에 보강 섬유 칩이 분산된 상태로 매설되어 있는, 나선파형 합성 수지관의 접속 구조.
19. 제11항에 있어서, 상기 스피곳부에 상기 나선 형상 파형관의 외경보다도 큰 내경을 갖는 원관 부품이, 상기 나선파형 합성 수지관과 동축으로 매설되는 동시에, 보강 섬유 칩이 분산된 상태로 매설되어 있는, 나선파형 합성 수지관의 접속 구조.
20. 제11항에 있어서, 상기 스피곳부와 상기 소켓부 사이의 간극을 시일하는 시일재가, 상기 스피곳부에 설치되어 있는, 나선파형 합성 수지관의 접속 구조.

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