(57)【要約】【課題】螺旋管用帯状部材の補強帯材を曲げ成形した際に曲げ部の凸となる面側における樹脂層の所要厚さを確保する。【解決手段】帯状部材３における補強帯材２０となる金属製の帯板２９Ｘの表面に樹脂層３０を被覆する。被覆後の帯板２９Ｘの曲げ予定部２５ｘ，２６ｘ，２７ｘを曲げることによって補強帯材２０を所定断面形状に成形する。前記被覆工程において、曲げ予定部２５ｘ，２６ｘ，２７ｘの凸となる面部分２５ｘａ，２６ｘｂ，２７ｘｂにおける樹脂層３５ａ，３６ｂ，３７ｂの厚さを、帯板２９Ｘの前記凸面部分と同じ面側の平坦に保持される面部分２８ｘａ，２８ｘｂにおける樹脂層３８ａ，３８ｂの厚さより大きくする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋管となるべき帯状部材における合成樹脂製の主帯材に付設される所定断面形状の補強帯材を製造する方法であって、
金属製の帯板の表面に樹脂層を被覆する被覆工程と、
前記被覆後の帯板の曲げ予定部を曲げることによって前記補強帯材を成形する曲げ成形工程と、を含み、
前記被覆工程において、前記曲げ予定部の凸となる面部分における前記樹脂層の厚さを、前記帯板の前記凸となる面部分と同じ面側の平坦に保持される面部分における前記樹脂層の厚さより大きくすることを特徴とする帯状部材の補強帯材製造方法。
【請求項２】
前記凸となる面部分における前記樹脂層の厚さが、前記平坦に保持される面部分における前記樹脂層の厚さの１．１倍〜２倍であることを特徴とする請求項１に記載の補強帯材製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、螺旋管となる帯状部材における補強帯材を製造する方法に関し、特に老朽化した既設の埋設管の内周にライニングされて更生管となる螺旋管用の帯状部材における補強帯材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
老朽化した下水道管等の既設埋設管の内周面に帯状部材を螺旋状にライニングして更生する方法は公知である（特許文献１等参照）。例えば特許文献１に記載の帯状部材は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの合成樹脂製の主帯材と、その裏側部（螺旋管状に成形されたとき外周側を向く側部）に付設された補強帯材とを備えている。補強帯材は、鋼製の帯板を主材とし、その表面全体が高耐久化のために樹脂層で覆われている。該補強帯材が、例えば概略Ｗ字形状の所定断面形状に成形されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
補強帯材の製造方法としては、例えば主材の鋼製帯板の表面全体（両側面及び両端面）に樹脂を共押出しよって被覆した後、ロールフォーミング等の曲げ成形によって所定の断面形状を付与する。前記曲げ成形時には、曲げ部の凸となる面側の樹脂層が伸ばされて薄肉になる。このため、所要の樹脂厚さを確保できないことが考えられる。対策として、補強帯材の表面全体の樹脂層の厚さを大きくした場合、樹脂層の材料費が嵩むうえに、補強帯材の厚さが全体的に増すためにロールフォーミングによる曲げ成形性が悪化するおそれがある。更には螺旋管に製管する際の施工性が悪化することも考えられる。
本発明は、かかる事情に鑑み、螺旋管用帯状部材の補強帯材を曲げ成形した際に曲げ部の凸となる面側における樹脂層の所要厚さを、樹脂材料費上昇、曲げ成形性悪化、製管施工性悪化などを招くことなく確保できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明は、  螺旋管となるべき帯状部材における合成樹脂製の主帯材に付設される所定断面形状の補強帯材を製造する方法であって、
金属製の帯板の表面に樹脂層を被覆する被覆工程と、
前記被覆後の帯板の曲げ予定部を曲げることによって前記補強帯材を成形する曲げ成形工程と、を含み、
前記被覆工程において、前記曲げ予定部の凸となる面部分における前記樹脂層の厚さを、前記帯板の前記凸となる面部分と同じ面側の平坦に保持される面部分における前記樹脂層の厚さより大きくすることを特徴とする。
前記曲げ成形工程によって、前記凸となる面部分上の樹脂層が幅方向に伸ばされ厚さが小さくなる。該凸となる面部分上の樹脂層は被覆工程において厚肉に形成されているから、曲げ成形によって厚さが小さくなっても、所要厚さが確保される。前記凸となる面部分以外の部分の樹脂層は薄肉にすることで、樹脂材料費の上昇等が抑えられる。
前記凸となる面部分における前記樹脂層の厚さが、前記平坦に保持される面部分における前記樹脂層の厚さの１．１倍〜２倍であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、螺旋管用帯状部材の補強帯材を曲げ成形した際に曲げ部の凸となる面側における樹脂層の所要厚さを確保できる。かつ樹脂材料費上昇、曲げ成形性悪化、製管施工性悪化などを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る帯状部材の断面図である。
【図２】図２は、前記帯状部材から製管されて既設管の内周にライニングされた更生管（螺旋管）の一部分の断面図である。
【図３】図３は、前記帯状部材における補強帯材の製造装置の概略構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、前記製造装置における押出成形金型を、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿って示す断面図である。
【図５】図５（ａ）は、前記補強帯材における帯板を図３のＶａ−Ｖａ線に沿って示す断面図である。図５（ｂ）は、樹脂被覆後及び曲げ成形前の帯板を図３のＶｂ−Ｖｂ線に沿って示す断面図である。
【図６】図６は、図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う、前記補強帯材の断面図である。
【図７】図７は、前記補強帯材における幅方向の中央部より図６の紙面左側の３つの曲げ部をそれぞれ拡大して示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の他の実施形態に係る補強帯材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、本実施形態に係る帯状部材３を示したものである。帯状部材３は、一定断面形状を有して、図１の紙面と直交する方向へ長尺状に延びている。
図２に示すように、帯状部材３は、老朽化した既設の埋設管１の更生に用いられる。更生対象の埋設管１は例えば下水道管である。なお、埋設管１は、下水道管に限られず、上水道管、農業用水管、水力発電用導水管、ガス管等であってもよい。帯状部材３が、埋設管１の内周に沿って螺旋状にライニングされることによって更生管２（螺旋管）となる。
【０００９】
図１に示すように、帯状部材３は、主帯材１０と、補強帯材２０を含む。主帯材１０の材質は、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂である。主帯材１０は、前記合成樹脂の押出成形によって一定断面に形成されている。
図２に示すように、帯状部材３からなる螺旋管状の更生管２においては、螺旋状に巻回された主帯材１０の両側縁の一周違いに隣接する嵌合部１３，１４どうしが凹凸嵌合されている。
【００１０】
図１に示すように、主帯材１０の裏側部（螺旋管２に製管されたとき外周側（図２の上側）を向く側部）に補強帯材２０が付設されている。補強帯材２０は、所定の断面形状に形成され、主帯材１０と平行に図１の紙面直交方向へ延びている。
【００１１】
図６に示すように、例えば補強帯材２０は、天板部２１と、一対の側板部２２と、一対の底板部２３と、一対の斜板部２４を有している。一対の底板部２３が主帯材１０の裏側面にそれぞれ宛がわれている。これら底板部２３の互いに反対側を向く端部からそれぞれ斜板部２４が斜め外側へ向けて突出されている。各斜板部２４の端部が、主帯材１０の係止部１５，１６に係止されている。一対の底板部２３の互いに向き合う端部から裏側へ側板部２２がそれぞれ立ち上がっている。一対の側板部２２の裏側への突出端部どうし間に天板部２１が架け渡されている。
【００１２】
天板部２１と各側板部２２との間には、裏側（図６において上方）から見て山折りにほぼ９０°曲げられた山折り曲げ部２５が形成されている。
側板部２２と底板部２３の間には、裏側から見て谷折りにほぼ９０°曲げられた谷折り曲げ部２６が形成されている。
底板部２３と斜板部２４との間には、裏側から見て谷折りに９０°より小さい角度曲げられた谷折り曲げ部２７が形成されている。
補強帯材２０における前記曲げ部２５，２６，２７を除く部分は、平坦部２８となっている。
【００１３】
図６に示すように、補強帯材２０は、主材である帯板２９と、樹脂層３０を含む。帯板２９は、スチール（金属）によって構成されている。帯板２９の厚さは、好ましくは０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度、より好ましくは０．８ｍｍ〜１．６ｍｍ程度である。図７に示すように、各曲げ部２５，２６，２７における帯板２９の肉厚中心（図７の一点鎖線）の曲率半径Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ２７は、それぞれ最小でも１ｍｍ程度が好ましい。
【００１４】
図６に示すように、帯板２９の表面全体（両側面２９ａ，２９ｂ及び両端面２９ｅ）が樹脂層３０によって被覆されている。樹脂層３０は、伸び率２０％以上の樹脂によって構成されている。かかる樹脂としては、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)、ポリプロピレン（ＰＰ）が挙げられる。特にＰＰからなる樹脂層３０には、オレフィン系熱可塑性エラストマーが添加されていることが好ましい。これによって、伸び率を変えることができる。
樹脂層３０が、変性ポリエチレン、変性ポリプロピレンなどの接着性の変性ポリオレフィンを含んでいてもよい。変性ポリオレフィンとしては、例えば三井化学株式会社製アドマー（登録商標）が挙げられる。
【００１５】
図６に示すように、樹脂層３０は、外側層部３１と内側層部３２を含む。外側層部３１は、帯板２９における裏側を向く外側面２９ａに被さっている。内側層部３２は、帯板２９における主帯材１０側を向く内側面２９ｂに被さっている。
詳しくは、図７に示すように、外側層部３１は、平坦部２８における外側面２９ａに被さる外側平坦層部分３８ａと、山折り曲げ部２５の凸面部分２５ａに被さる山折り凸面層部分３５ａと、谷折り曲げ部２６，２７の凹面部分２６ａ，２７ａにそれぞれ被さる谷折り凹面層部分３６ａ，３７ａを含む。
【００１６】
内側層部３２は、平坦部２８における内側面２９ｂに被さる内側平坦層部分３８ｂと、山折り曲げ部２５の凹面部分２５ｂに被さる山折り凹面層部分３５ｂと、谷折り曲げ部２６，２７の凸面部分２６ｂ，２７ｂにそれぞれ被さる谷折り凸面層部分３６ｂ，３７ｂを含む。
【００１７】
外側層部３１の厚さは、内側層部３２の厚さより大きい。好ましくは、外側層部３１の所要厚さは、傷しろの確保と腐食防止機能のために１．０ｍｍ〜１．５ｍｍ程度である。外側層部３１における平坦層部分３８ａ及び凹面層部分３６ａ，３７ａはもちろんのこと、凸面層部分３５ａにおいても、前記所要厚さが満たされている。
内側層部３２の所要厚さは、腐食防止機能を考慮すると、好ましくは０．５ｍｍ程度以上、外側層部３１の厚さ以下である。内側層部３２における平坦層部分３８ｂ及び凹面層部分３５ｂはもちろんのこと、凸面層部分３６ｂ，３７ｂにおいても、前記所要厚さが満たされている。
【００１８】
補強帯材２０は、次のようにして作製される。
＜鋼製帯板２９Ｘ＞
図３に示すように、帯板２９となるべき鋼製帯板２９Ｘ（ブランク）をロール状の帯板巻回体４１から繰り出す。図５（ａ）に示すように、この段階の帯板２９Ｘの断面は平坦である。帯板２９Ｘには、山折り曲げ部２５となるべき山折り曲げ予定部２５ｘ、及び谷折り曲げ部２５，２６，２７となるべき谷折り曲げ予定部２６ｘ，２７ｘが設定されている。帯板２９Ｘにおける曲げ予定部２５ｘ，２６ｘ，２７ｘを除く部分は、平坦部２８となるべき非曲げ予定部２８ｘである。非曲げ予定部２８ｘは、平坦面に保持される外側平坦面部分２８ｘａ及び内側平坦面部分２８ｘｂを含む。
【００１９】
＜被覆工程＞
図３に示すように、前記帯板２９Ｘが、補強帯材製造装置４０の共押出機からなる被覆処理部４２に導入される。被覆処理部４２においては樹脂層３０の原料樹脂３０ｘが供給され、共押出成形によって帯板２９Ｘの表面２９ｂ，２９ａ，２９ｅ全体に樹脂層３０が被覆される（図５（ｂ））。
帯板２９Ｘの外側面２９ａには、外側層部３１が被覆される。内側面２９ｂには、内側層部３２が被覆される。
【００２０】
図４に示すように、被覆処理部４２の押出成形金型４３における外側層部３１用の型面４３ａには、山折り凸面層部分３５ａに対応する箇所に凹部４５が形成されている。押出成形金型４３における内側層部３２用の型面４３ｂには、谷折り凸面層部分３６ｂ，３７ｂに対応する箇所にそれぞれ凹部４６，４７が形成されている。
【００２１】
これによって、図５（ｂ）に示すように、被帯板２９Ｘの曲げ予定部２５ｘ，２６ｘ，２７ｘにおける凸となる面部分２５ｘａ，２６ｘｂ，２７ｘｂの樹脂層３０の厚さが、前記凸となる面部分２５ｘａ，２６ｘｂ，２７ｘｂと同じ面２９ａ，２９ｂ側の平坦に保持される面部分２８ｘａ，２８ｘｂにおける樹脂層３０の厚さより大きくなる。すなわち、山折り曲げ予定部２５ｘにおける凸面層部分３５ａの厚さが、外側平坦面部分２８ｘａにおける平坦層部分３８ａの厚さより大きくなり、ひいては外側層部３１の前記所要厚さより大きくなる。谷折り曲げ予定部２６ｘ，２７ｘにおける凸面層部分３６ｂ，３７ｂの厚さが、内側平坦面部分２８ｘｂにおける平坦層部分３８ｂの厚さより大きくなり、ひいては内側層部３２の前記所要厚さより大きくなる。
樹脂層３０の全体を厚くするのではなく、後記曲げ成形により薄くなる凸面層部分３５ａ，３６ｂ，３７ｂだけを部分的に厚くすることによって、樹脂層３０の樹脂材料費の上昇を抑えることができる。
被覆工程時における凸面層部分３５ａ，３６ｂ，３７ｂの厚さは、同一面側の平坦層部分３８ａ，３８ｂの厚さの１．１倍〜２倍程度が好ましく、１．５倍程度がより好ましい。例えば、平坦層部分３８ｂの厚さが０．５ｍｍの場合、被覆工程時における凸面層部分３６ｂ，３７ｂの厚さは０．７５ｍｍ程度が好適である。
【００２２】
また、前記押出成形金型４３における各凹部４５，４６，４７の幅は、対応する凸面部分２５ａ，２６ｂ，２７ｂの周長と実質同じ大きさになるよう設定されている。これによって、凸面層部分３５ａ，３６ｂ，３７ｂの幅が、対応する凸面部分２５ａ，２６ｂ，２７ｂの周長と同程度になる。例えば凸面部分２６ｂの設定曲率半径が３．７ｍｍの場合、３．７×２π×（１／４）＝約５．８ｍｍの幅の凸面層部分３６ｂが形成される。
【００２３】
＜曲げ成形工程＞
図３に示すように、続いて、曲げ成形部４４において、帯板２９Ｘを折り曲げ加工することによって、所定形状の補強帯材２０（図６）を成形する。好ましくは、曲げ成形部４４は、多段（複数段）の成形ロールを含むロールフォーミング機によって構成されている。各段の成形ロールによって帯板２９Ｘの曲げ予定部２５ｘ，２６ｘ，２７ｘが少しずつ曲げられ、前記所定形状が付与されていく。多段のロールフォーミングによって徐々に変形されることにより座屈を防止できる。
凸面層部分３５ａ，３６ｂ，３７ｂだけが厚肉になり、凸面層部分３５ａ，３６ｂ，３７ｂを除く樹脂層３０の大半部分は厚肉化されていないから、曲げ成形性が悪化するのを防止できる。
【００２４】
曲げ成形に伴って、凸面部分２５ａ，２６ｂ，２７ｂ上の凸面層部分３５ａ，３６ｂ，３７ｂが幅方向に伸ばされ厚さが小さくなる。一方、これら凸面層部分３５ａ，３６ｂ，３７ｂは被覆工程において厚肉に形成されているから、曲げ成形によって厚さが小さくなっても、所要厚さを確保することができる。好ましくは、被覆工程時の厚さ設定によって、山折り凸面層部分３５ａは、最終的に外側平坦層部分３８ａと同等の厚さになり、谷折り凸面層部分３６ｂ，３７ｂは、最終的に内側平坦層部分３８ｂと同等の厚さになる。
例えば、被覆工程時における平坦層部分３８ｂの厚さが０．５ｍｍ、凸面層部分３６ｂ，３７ｂの厚さが０．７５ｍｍであった場合、曲げ成形によって、平坦層部分３８ｂの厚さは０．５ｍｍのまま保持される一方、凸面層部分３６ｂ，３７ｂの厚さは０．７５ｍｍから０．５ｍｍ程度まで薄くなる。
これによって、樹脂層３０の全体の厚さを必要最低限の大きさにできる。
【００２５】
このようにして、補強帯材２０が作成される。補強帯材２０によれば、樹脂層３０によって鋼製の帯板１９を保護でき、帯板２９の腐食や損傷を防止できる。特に、曲げ成形により薄くなる凸面層部分３５ａ，３６ｂ，３７ｂの必要最低限の厚さを確保することによって、凸面部分２５ａ，２６ｂ，２７ｂの腐食や損傷を確実に防止することができる。
該補強帯材２０を樹脂製の主帯材１０に嵌め合わせることによって、帯状部材３が形成される。補強帯材２０によって帯状部材３の強度を高めることができる。
該帯状部材３を既設管１の内周にライニングして更生管２を形成する。樹脂層３０の厚さが全体的に必要最低限の大きさに抑えられているから、例えば製管機の駆動ローラの幅が制限を受けることがなく、帯状部材３の重量が増すこともなく、製管施工性を良好にできる。
樹脂層３０によって補強帯材２０の耐食性を高められているから、更生管２の耐久性を向上させることができる。補強帯材２０によって更生管２に自立性を付与することで、既設管１と更生管２の間に裏込め材を注入しなくても済む。
【００２６】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、凸面層部分３５ａ，３６ｂ，３７ｂの厚さを、対応する曲げ部２５，２６，２７の曲率に応じて調整してもよい。すなわち曲率が大きいほど厚さを大きくしてもよい。
凹面層部分３５ｂ，３６ａ，３７ａについては曲げ成形時の幅方向への圧縮による増厚を考慮して、被覆工程時には凹面層部分３５ｂは平坦層部分３８ｂより薄くしてもよく、凹面層部分３６ａ，３７ａは平坦層部分３８ａより薄くしてもよい。凹面層部分３５ｂ，３６ａ，３７ａの厚さを、対応する曲げ部２５，２６，２７の曲率が大きいほど薄くしてもよい。
樹脂層３０が、複数の樹脂膜を積層した複層構造になっていてもよい。帯板２９と接する樹脂膜には接着性を付与してもよい。
主帯材１０及び補強帯材２０の断面形状は実施形態のものに限られず種々の断面形状を適用できる。例えば、図８に示すように、補強帯材２０ＢがＷ字状の断面形状であってもよい。補強帯材２０Ｂにおいても、被覆工程において曲げ予定部の凸となる面部分における樹脂層（凸面層部分３９ａ）の厚さを平坦に保持される面部分における樹脂層（平坦層部分３９ｂ）の厚さより大きくしておくことで、曲げ成形後の曲げ部２０ｂの凸面部分における樹脂層（凸面層部分３９ａ）の所要厚さを確保できる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、例えば下水道管などの埋設管の更生に適用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１        既設埋設管
２        更生管（螺旋管）
３        帯状部材
１０      主帯材
２０      補強帯材
２０Ｂ    補強帯材
２５      山折り曲げ部（曲げ部）
２５ｘ    山折り曲げ予定部（曲げ予定部）
２５ｘａ  凸となる面部分
２６      谷折り曲げ部（曲げ部）
２６ｘ    谷折り曲げ予定部（曲げ予定部）
２６ｘｂ  凸となる面部分
２７      谷折り曲げ部（曲げ部）
２７ｘ    谷折り曲げ予定部（曲げ予定部）
２７ｘｂ  凸となる面部分
２８      平坦部
２８ｘ    非曲げ予定部
２８ｘａ，２８ｘｂ  平坦面部分（平坦に保持される面部分）
２９Ｘ    曲げ加工前の帯板
３０      樹脂層
３５ａ    山折り凸面層部分（凸となる面部分における樹脂層）
３６ｂ，３７ｂ  谷折り凸面層部分（凸となる面部分における樹脂層）
３８ａ，３８ｂ  平坦層部分（平坦に保持される面部分における樹脂層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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