(57)【要約】【課題】本発明は、樹脂被覆鋼管の鋼管同士の接合部が腐食し難いことを第１の目的とし、さらに、例えば非開削工法において樹脂被覆鋼管を埋設するため地中を推進させるときに被覆が剥離したり破損しにくいことを第２の目的とした樹脂被覆鋼管の接合部の被覆構造並びに樹脂被覆鋼管の接合部の被覆方法及び被覆装置を提供するものである。【解決手段】本発明の一態様は、端部以外の外周面が樹脂層で被覆された２以上の鋼管の接合部の被覆構造であって、前記接合部を包囲するように前記樹脂層の外周面に接合された樹脂膜と、前記鋼管の外周面、樹脂層および樹脂膜で画成された空間に配設された封止材とを有する樹脂被覆鋼管の接合部の被覆構造である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部以外の外周面が樹脂層で被覆された２以上の鋼管の接合部の被覆構造であって、前記接合部を包囲するように前記樹脂層の外周面に接合された樹脂膜と、前記鋼管の外周面、樹脂層および樹脂膜で画成された空間に配設された封止材とを有する樹脂被覆鋼管の接合部の被覆構造。
【請求項２】
端部以外の外周面が樹脂層で被覆された２以上の鋼管の接合部の被覆構造であって、前記樹脂層は前記鋼管の外周面に周設された第１樹脂層と前記第１樹脂層の端部が露出した状態で該第１樹脂層の外周面に周設された第２樹脂層とを少なくとも備え、前記接合部を包囲するように前記第１樹脂層の露出した外周面に接合された前記第２樹脂層以下の厚みを備えた樹脂膜と、前記鋼管の外周面、第１樹脂層および樹脂膜で画成された空間に配設された封止材とを有する樹脂被覆鋼管の接合部の被覆構造。
【請求項３】
端部以外の外周面が樹脂層で被覆された２以上の鋼管の接合部の被覆方法であって、前記接合部を包囲するように樹脂膜を前記樹脂層の外周面に接合し、前記鋼管の外周面、樹脂層および樹脂膜で画成された空間に封止材を充填する樹脂被覆鋼管の接合部の被覆方法。
【請求項４】
端部以外の外周面が樹脂層で被覆された２以上の鋼管の接合部について該接合部を包囲するように前記樹脂層の外周面に樹脂膜が接合された鋼管の接合部を被覆する被覆装置であって、前記鋼管の外周面、樹脂層および樹脂膜で画成された空間に連通する充填孔を前記樹脂膜に形成する充填孔形成手段と、前記充填孔に接続され前記空間に封止材を充填する充填手段とを有する樹脂被覆鋼管の接合部の被覆装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂被覆鋼管の接合部の被覆構造並びに樹脂被覆鋼管の接合部の被覆方法及び被覆装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガス、水道または電力などを供給するための配管は地中に埋設されている。そのような配管に使われる管体として鋼や鋳鋼からなる鋼管があるが、水分や化学物質による腐食の進展を防止するため樹脂被覆されたいわゆる樹脂被覆鋼管が通常使用される。例えばある種の樹脂被覆鋼管は、鋼管の外周面と接する第１層に防食と接着を目的とする薄い粘着層、防食を目的としたポリエチレンなどからなる第２層目とを有し、さらに第１層、第２層を保護するカバーコートとしてのポリエチレンなどからなる第３層を有している。
【０００３】
この樹脂被覆鋼管（以下単に被覆鋼管と言う場合もある。）同士の接続は、端面付近に被覆された樹脂層を剥ぎ取って鋼管の表面を露出し、端面同士を突き合わせて溶接することにより行なわれる。このように被覆鋼管を接合した場合、樹脂層が剥ぎ取られた接合部を防食のために被覆する必要があり、従来は、周囲の樹脂層を含むように接合部の周りに巻設された熱収縮性のシートまたはチューブ（以下ともに熱収縮チューブと称する。）をガスバーナー等で人手により加熱することで収縮させ、接合部に密着させ、接合部を被覆する方法が採用されてきた。
【０００４】
ところで、近年、配管を地中に埋設するにあたり交通事情や工事公害などの面から有利な非開削工法が徐々に採用されつつある。この非開削工法では、地表面を開削せずに配管を打ち込んだり押し込んだり地中を推進して埋設する。このため、上記したように接合部を熱収縮チューブで被覆した場合には、熱収縮チューブを加熱するときの加熱の不均一さに起因する密着不良のために周囲の土砂などとの摩擦力によって熱収縮チューブが接合部から剥離したり破損したりすることがあった。
【０００５】
この問題を解決する被覆方法の一例が下記特許文献１に開示されている。特許文献１の被覆方法は、導電性の微粉末を練り込んだホットメルト系の接着剤が内面に塗布された架橋ポリエチレンの被覆用チューブを周囲の樹脂層を含むように接合部に巻設し、微粉末を誘導加熱して接着剤を溶融させ、被覆用チューブを樹脂層及び接合部に密着させるものである。この方法によれば、混入された導電性の微粉末により接着剤は均一に加熱溶融されるので被覆用チューブ接合部およびその周囲の樹脂層に均一に密着する。したがって、被覆鋼管を地中に推進して埋設する場合でも被覆用チューブが剥離し難くなる。しかしながら、接着剤の接着強度や接着面の性状などにより被覆用チューブが剥離する可能性があり、剥離した場合には接合部が容易に腐食される状態となる。
【特許文献１】特開平７−９１５８８号公報
【０００６】
また、従来の被覆方法によれば、接合部の周囲の樹脂層を含むように熱収縮チューブを被覆鋼管に巻設するため熱収縮チューブの端面は被覆鋼管の外周面から起立した状態となる。このため、被覆鋼管を推進させるとその端面が反力を受けて、端面から熱収縮チューブが剥離する場合があった。
【０００７】
この問題を解決する被覆方法の一例が下記特許文献２，３に記載されている。特許文献２、３の被覆方法は、従来の方法と同様に熱収縮チューブで接合部を被覆し、さらに、その熱収縮チューブ全体を熱硬化複合材やエポキシ樹脂などからなる保護体で被覆するものである。この被覆方法によれば、熱収縮チューブは保護体で保護されるので容易に剥離することを防止できる可能性がある。しかしながら、保護体は熱収縮チューブの周囲に配設されるためその外径は当然に被覆鋼管の外径よりも大きくなる。そのため、被覆鋼管を推進させる際に保護体が摩擦力を受け熱収縮チューブとともに剥離する可能性がある。
【特許文献２】特開平６−２４０６９９号公報
【特許文献３】特開平９−１８９３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来の技術の問題点を鑑みてなされたものであり、樹脂被覆鋼管の鋼管同士の接合部が腐食し難いことを第１の目的とし、さらに、例えば非開削工法において樹脂被覆鋼管を埋設するため地中を推進させるときに被覆が剥離したり破損しにくいことを第２の目的とした樹脂被覆鋼管の接合部の被覆構造並びに樹脂被覆鋼管の接合部の被覆方法及び被覆装置を提供するものである。なお、本発明は、非開削工法のみならず樹脂被覆鋼管を地中に埋設するにあたり、鋼管の接合部における被覆がダメージを受けやすい工法にも当然に適用されうる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、端部以外の外周面が樹脂層で被覆された２以上の鋼管の接合部の被覆構造であって、前記接合部を包囲するように前記樹脂層の外周面に接合された樹脂膜と、前記鋼管の外周面、樹脂層および樹脂膜で画成された空間に配設された封止材とを有する樹脂被覆鋼管の接合部の被覆構造である。かかる態様によれば、樹脂被覆鋼管の接合部は、その周囲の樹脂膜の外周面に接合された樹脂膜によって包囲されるとともに鋼管の外周面、樹脂層および樹脂膜とで画成された空間には封止材が配設されているので、樹脂膜が剥離したり破損した場合においても封止材によって接合部は保護される。この封止材は、前記空間を隙間なく満たすように充填されていることが望ましい。また、封止材は、例えば液体状の常温或いは熱硬化性の樹脂や粉状或いは粒状の熱硬化性の樹脂などを使用することができる。さらに、封止材が接着性を有していれば樹脂膜と封止材が密着するので好ましい。また、樹脂膜の封止材と当接する面が粗面化されていればより密着性が向上するので好ましい。
【００１０】
本発明の別の態様は、端部以外の外周面が樹脂層で被覆された２以上の鋼管の接合部の被覆構造であって、前記樹脂層は前記鋼管の外周面に周設された第１樹脂層と前記第１樹脂層の端部が露出した状態で該第１樹脂層の外周面に周設された第２樹脂層とを少なくとも備え、前記接合部を包囲するように前記第１樹脂層の露出した外周面に接合された前記第２樹脂層以下の厚みを備えた樹脂膜と、前記鋼管の外周面、第１樹脂層および樹脂膜で画成された空間に配設された封止材とを有する樹脂被覆鋼管の接合部の被覆構造である。かかる態様によれば、樹脂被覆鋼管の接合部は、その周囲の第１樹脂層の外周面に接合された樹脂膜によって包囲されるとともに鋼管の外周面、第１樹脂層および樹脂膜とで画成された空間には封止材が配設されているので、例えば樹脂膜が剥離したり破損した場合においても封止材によって接合部は保護されて接合部の腐食が防止される。また、それとともに、第１樹脂層の露出した端部に接合された樹脂膜は第２樹脂層以下の厚みであるので、樹脂膜の外周面は樹脂被覆鋼管よりも小さくなる。したがって、例えば非開削工法において樹脂被覆鋼管を埋設するため地中を推進させるときに接合部の被覆が土砂等の摩擦を受けにくくなる。
【００１１】
なお、上記態様の被覆構造を好適に実現できる本発明の態様は、端部以外の外周面が樹脂層で被覆された２以上の鋼管の接合部の被覆方法であって、前記接合部を包囲するように樹脂膜を前記樹脂層の外周面に接合し、前記鋼管の外周面、樹脂層および樹脂膜で画成された空間に封止材を充填する樹脂被覆鋼管の接合部の被覆方法である。
【００１２】
また、上記態様の被覆構造を好適に実現できる本発明の別の態様は、端部以外の外周面が樹脂層で被覆された２以上の鋼管の接合部について該接合部を包囲するように前記樹脂層の外周面に樹脂膜を接合された鋼管の接合部を被覆する被覆装置であって、前記接合部を包囲するように前記樹脂層の外周面に樹脂膜を接合する接合手段と、前記鋼管の外周面、樹脂層および樹脂膜で画成された空間に連通する充填孔を前記樹脂膜に形成する充填孔形成手段と、前記充填孔に接続され前記空間に封止材を充填する充填手段とを有する樹脂被覆鋼管の接合部の被覆装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様によれば、端部以外の外周面が樹脂層で被覆された少なくとも２以上の鋼管の接合部の被覆構造であって、前記接合部を包囲するように前記樹脂層の外周面に接合された樹脂膜と、前記鋼管の外周面、樹脂層および樹脂膜で画成された空間に配設された封止材とを有する樹脂被覆鋼管の接合部の被覆構造としたので、上記説明のように該封止材によって接合部の腐食を防止するという本発明の第１の目的を果たすことができる。
【００１４】
さらに、上記本発明の別の態様によれば、端部以外の外周面が樹脂層で被覆された２以上の鋼管の接合部の被覆構造であって、前記樹脂層は前記鋼管の外周面に周設された第１樹脂層と前記第１樹脂層の端部が露出した状態で該第１樹脂層の外周面に周設された第２樹脂層とを少なくとも備え、前記接合部を包囲するように前記第１樹脂層の露出した外周面に接合された前記第２樹脂層以下の厚みを備えた樹脂膜と、前記鋼管の外周面、第１樹脂層および樹脂膜で画成された空間に配設された封止材とを有する樹脂被覆鋼管の接合部の被覆構造としたので、上記説明のように樹脂膜の外周面は樹脂被覆鋼管より小さくなり、例えば非開削工法において樹脂被覆鋼管を埋設するため地中を推進させるときに被覆が剥離したり破損しにくくするという本発明の第２の目的を果たすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明について実施態様に基づき説明するが、その実施態様は本発明を好適に実施する態様であって、本発明は実施態様の説明に限定されず個々の構成はそれぞれ単独で又は適宜組み合わせて実施することができる。
【００１６】
［第１実施態様］
本発明の第１態様について図１を参照し説明する。図１は、第１態様の被覆鋼管の接合部における被覆構造を示した断面図である。図において符号５０は鋼管５１の外周面が樹脂層５３で被覆された被覆鋼管であって、被覆鋼管５０の端部の樹脂層５３が取り除かれた状態の物を示している。樹脂層５３は、例えばポリエチレン樹脂などからなり粘着性のあるブチルゴム５２などを介して鋼管５１の外周面に被覆されている。
【００１７】
符号２０は、２本の被覆鋼管５０ａ，５０ｂの端面同士が突合せ溶接され接合されてなる接合部である。通常、この種の被覆鋼管５０を接合する場合には開先を取らずに全周溶接するが、もちろん開先を取って溶接してもよい。この接合部２０は溶接の熱により変質しているため水分や化学物質などで腐食しやすい。したがって、溶接接合後に被覆鋼管５０のその他の部分と同様に被覆を行ない、接合部２０を保護する。
【００１８】
そのため第１態様の被覆構造は、接合部２０を包囲するように樹脂層５３の外周面に接合された樹脂膜３０と、鋼管５１の外周面、樹脂層５３の端面および樹脂膜３０の裏面とで形成された空間３１に配設された封止材３２とで構成されている。なお、この被覆構造で接合部を被覆する方法については後述する第２態様の被覆構造とほぼ同様であるのでここでは省略する。
【００１９】
樹脂層５３に接合されて接合部２０を包囲する樹脂膜３０は、通常は樹脂層５３と同様な材料例えばポリエチレン樹脂を主体としたシート状の物が選択され、樹脂層５３の外周面に巻回された後に樹脂層５３と当接した部分にレーザを照射することにより樹脂層５３に接合される。また、所定の接着力を有する接着剤を樹脂膜３０の裏面に塗布しておくことにより樹脂層５３に接合することもできる。さらに、封止材３２と当接する側の樹脂膜３０の裏面を粗面化しておけば封止材３１との密着性をさらに向上することができる。さらにまた、封止材３２を配設した後に樹脂膜３０を巻回してもよく、その後に樹脂層５３以外に封止材３１と樹脂膜３０も接合するようにすればより密着性が向上し好ましい。
【００２０】
封止材３２は適宜に選択された樹脂を主体とした物であり、例えば液体状の常温もしくは熱硬化性樹脂または粉状若しくは粒状の熱硬化性樹脂を、鋼管５１の外周面、樹脂層５３の側面および樹脂膜３０の内面とで形成された空間をほぼ満たすように充填し、形成されたものである。ここで、封止材３２を形成する樹脂について接着性を有する物を選択すれば粘着膜３０がより密着性が向上し望ましい。
【００２１】
［第２実施態様］
本発明の第２態様について図２〜５を参照し説明する。図２は、第２態様の被覆鋼管の接合部における被覆構造を示した断面図である。図３は、図２の被覆構造の被覆をするための被覆装置の概略構成図である。図４は、図３の被覆装置の動作を説明する図である。なお、第２態様の被覆構造において第１態様と同じ構成には同一符号を付しており、詳細な説明を省略する。
【００２２】
図２に示すように、第２態様の被覆鋼管６０の樹脂層６３は、第１態様の樹脂層５３と同様に被覆鋼管６０の端部が取り除かれた状態の物である。その樹脂層６３は、鋼管５１の外周面に周設された第１の樹脂層５３と、第１の樹脂層５３の端部が露出するように第１の樹脂層５３の外周面に周設された第２の樹脂層６４から構成されている。ここで、第２の樹脂層６４は第１の樹脂層５３との密着性を確保するためポリエチレン樹脂を主体とした物からなっている。
【００２３】
ここで２本の被覆鋼管６０ａ，６０ｂをその端面で接合すると、図において符号Lで示すように、長手方向において第１の樹脂層５３の端面間で形成される隙間より広い隙間が第２の樹脂層６４の端面間で形成される。第２態様の被覆構造においては、シート状の樹脂膜３０は、この第２の樹脂層６４の端面間で形成された隙間に巻回され、第１の樹脂層５３と接合された構造となっている。そして、樹脂膜３０の厚みを第２の樹脂層６４の厚み以下とすることにより第１の樹脂層５３に接合された樹脂膜３０の外周面は被覆鋼管６０の外径以下となる。
【００２４】
第２態様の被覆構造で被覆鋼管の接合部を被覆するための被覆装置１は、図３および図４（ｄ）に示すように、鋼管５１の外周面、第１の樹脂層５３と樹脂膜３０で形成された空間３１に連通した充填孔１３を樹脂膜３０に形成する図示しない充填孔形成手段と、その充填孔１３に接続され液体状の樹脂１５を空間３１に充填する充填手段１０を備えている。ここで、樹脂膜３０は、予め上記した位置にレーザなどを使用して接合されているものとする。
【００２５】
図４（ｄ）に示すように、充填孔形成手段は、樹脂を充填するための孔を樹脂膜３０に形成するとともに、第１の樹脂層５３に接合された樹脂膜３０の密着性がよい場合には樹脂１５が充填されるとき空間３１の中の空気を逃がすための排気口としての充填孔１３を形成することもできる。
【００２６】
充填手段１０は、液体状の樹脂１５を射出可能な周知の射出装置で構成することができ、充填孔１３に差し込まれ樹脂１５を空間３１へ送り込むパイプ状の注入部１１と、注入部１１の後瑞が接続され樹脂１５が収納される容器部１０と、容器部１０に収納された樹脂１５を加圧する図示しない加圧部とを有している。なお、符号１２は、注入部１１と容器部１０を定位置に固定するため被覆配管６０に掛けられる保持部材である。
【００２７】
上記被覆装置１の動作について図４を参照して説明する。
図４（ａ）に示すように、端部の樹脂膜６３が取り除かれた被覆鋼管６０ａを準備する。ここで、この被覆鋼管６０ａは、第１の樹脂膜５３の端部が露出するように第１の樹脂膜５３より長く第２の樹脂膜６４が取り除かれたものである。
【００２８】
図４（ｂ）に示すように、準備した被覆鋼管６０ａと同様に端部が処理された被覆鋼管６０ｂの鋼管５１の端面と準備した被覆鋼管６０ａの端面を突合せ、溶接して接合する。
【００２９】
図４（ｃ）に示すように、被覆鋼管６０ａ、６０ｂの端面を接合したことで形成された接合部２０を包囲するように第１の樹脂層５３の外周面に樹脂膜３０を巻回す。その後、樹脂膜３０と第１の樹脂層５３が密着している部分にレーザを照射し双方を溶融させて接合する。
【００３０】
図４（ｄ）に示すように、第１の樹脂層５３の外周面に接合した樹脂膜３０、第１の樹脂層５３および鋼管５１の外周面によって形成された空間３１に、液体状の樹脂１５を充填するための充填孔１３を充填孔形成手段で樹脂膜３０に形成する。このとき、図示するように、充填用と空間３１の空気を逃がすための排気用の２種の充填孔１３を設けるようにしてもよい。その後、その充填孔１３に注入部１１を挿入し、収納部１０に収納された樹脂１５を加圧部で加圧することにより空間３１に樹脂１５が充填される。このとき、樹脂１５の充填量は空間３１の体積よりも多いほうが空間１５のすみずみまで樹脂１５が満たされるのでよい。
【００３１】
樹脂１５が常温硬化性であればそのまま放置することにより、また、熱硬化性の場合には適宜な温度で加熱することにより樹脂１５は硬化し、図４（ｄ）に示すように、空間３１に封止材３１が形成される。
【００３２】
なお、封止材３１を形成する物は、樹脂膜３０を樹脂層５３に接合する前に空間３１が予定される部分に配設しておいてもよい。また、封止材３１を形成する物は液体状の樹脂としたが、例えば粉状若しくは粒状の樹脂またはそれらを溶媒に混合した物であってもよく、その場合にも、上記とほぼ同様な被覆方法で接合部を被覆することができる。さらに、封止材３１を形成するものは、例えばシート状の樹脂であってもよい。その場合、空間３１が予定される部分にそれを巻回しておけばよく施工が簡単になる点有利である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１態様の接合構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第２態様の接合構造を示す断面図である。
【図３】図２の接合構造で接合部を被覆するための装置の概略構成図である。
【図４】図３の被覆装置の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０        収納部
１１        注入部
１２        固定部
１３        充填孔
１５        樹脂
２０        接合部
３０          樹脂膜
３１          空間
３２          封止材
５０（６０）  樹脂被覆鋼管
５１          鋼管
５３（６３）  樹脂層（第１の樹脂層）
６４          第２の樹脂層
【図１】
2006144849.tif 000003
【図２】
2006144849.tif 000004
【図３】
2006144849.tif 000005
【図４】
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