(57)【要約】【課題】衝撃などを受けてもクラックや損傷が発生し難く、陥没などの事態に立ち至ることを防止するようにした陶管を提供すること。【解決手段】陶管本体１の外周面に緩衝性被覆２を備える。【選択図】  図８
2004331481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陶管本体外周に緩衝性被覆を備えたことを特徴とする陶管。
【請求項２】
前記緩衝性被覆が止水性能を備えていることを特徴とする請求項１に記載の陶管。
【請求項３】
前記緩衝性被覆の厚さが、陶管同士を接続した際に被覆の外周面に段差の生じないような寸法であることを特徴とする請求項１又は２に記載の陶管。
【請求項４】
筒状割型内に陶管本体を筒状割型との間に空隙を設けて配置し、前記空隙内に発泡成形により発泡体を成形することにより陶管本体に緩衝性被覆を形成することを特徴とする陶管被覆の形成方法。
【請求項５】
前記筒状割型の内周面にシート材を配置し、次いでこのシート材と陶管本体との間で発泡体を成形することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
陶管に対して周方向に２以上に分割され、筒状に組み合わされた状態で総体的に陶管本体の外周面輪郭形状に対応する内周面形状を形成する複数の弾性体セグメントを形成し、これらセグメントを陶管外周面に沿って順次並列配置し、並列配置の際各セグメントを陶管外周面に接着すると共に隣接するセグメント同士の当接面も接着し、陶管の外周面全面を弾性体セグメントにて覆って陶管本体に緩衝性被覆を形成することを特徴とする陶管被覆の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水管としての陶管、あるいはセラミック管に係る。
【０００２】
【従来の技術】
陶管は高耐食性であるので下水管として好適である一方、高脆性であるため衝撃に弱いという欠点も併せて有している。
【０００３】
一般に、陶管は下水道として使用される場合、比較的地表面や道路面に近いところに埋設されることが多い。そのため、重量物が埋設陶管上方の地表面上に配置されたり、道路上を走行する車などからの振動を受けて強い振動衝撃を受けたりする場合、クラックが生じたり破損したりすることがある。
【０００４】
クラックや破損が生じ、埋設陶管周囲に埋められる山砂などの土砂がクラックや破損部を通して雨水などに帯同されて下水道陶管内に流れ込むことになると、当該陶管周囲から土砂が次第に消失してその後に空洞が生じ、この空洞が地表面や道路面の陥没を誘発し、事故発生の原因となる。
【０００５】
都内で年間約１７００ヶ所の陥没が発生し、その大半が陶管の損傷やクラックに起因したものであると報告されている。また、阪神淡路大震災での多くの事例から、頑丈に設計・設置した管路は、地盤変位が生じた際に、頑丈であるために却ってその影響を大きく受け、その変位に追随しきれず、管材に大きな応力が生じ、損傷に至ったケースが多いことが判明している。
【０００６】
また、陶管はその脆性のため、車両などによる搬送時、持ち運び時、あるいは埋設作業時などにおいて、誤った取り扱いや予期せぬ事態で衝撃を受けて破損することがあり、破損した陶管は損傷の度合にもよるが使用できなくなる場合が多く、結果として歩留まりが低下する。また、破損した陶管は廃棄することになるが、昨今の情勢は廃棄場所を確保することが困難な傾向にある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、衝撃、土圧、地盤変位などによる力の作用を受けてもクラックや損傷が発生し難く、従って下水管として地中に埋設された際に、地盤陥没などの事態に立ち至ることを防止するようにした陶管を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、陶管本体外周に緩衝性被覆を備えたことを特徴とする。
【０００９】
緩衝性被覆は例えば、発泡ウレタン層、発泡スチロール層、樹脂とガラス繊維の混合材層、樹脂層、或いはゴム層によって形成される。紙を巻きつけて緩衝性被覆を構成してもよい。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、陶管が搬送や埋設作業の際に誤って予期せぬ衝撃を受けても、その衝撃は緩衝性被覆によって緩和され、陶管は破損に至ることなく保護される。
【００１１】
また、埋設後に陶管が土圧の影響や地盤の変位によって圧縮や曲げ作用を受けた場合に、緩衝性被覆がこれらの力を吸収し陶管を保護するように作用し、陶管の損傷を防止するので、陥没事故などの発生を大幅に減少することができる。
【００１２】
請求項２に記載のように、前記緩衝性被覆は止水性能を備えていることが好ましい。緩衝性被覆が独立気泡構造の発泡体や樹脂製、ゴム製である場合にはそれ自体止水性能を有している。連続気泡構造の発泡体や紙製の緩衝性被覆を用いる場合には止水ゴム層を緩衝性被覆の内周側若しくは外周側に別途設けて止水機能を付加することが好ましい。独立気泡構造の発泡体を用いる場合であっても、上記のような止水ゴム層を別途設ければ、より効果的な止水作用がもたらされる。
【００１３】
このように止水性能を備えていることにより、上記緩衝性被覆の作用にも拘わらず、万一陶管が外部から受ける様々な力の影響によって損傷し、ひび割れが生じる事態に至ったとしても、止水性能が機能して陶管内への土砂流入を阻止するので、陥没事故などへ進展する可能性をより確実に排除することができる。
【００１４】
請求項３に記載のように、緩衝性被覆の厚さが、陶管同士を接続した際に被覆の外周面に段差の生じないような寸法であることによって、例えば特開２００１−２７１９６６公報に記載のような陶管の更新工法に本発明の被覆陶管を使用した際、押し広げられ烈断又は破断された旧陶管の内側で推進される連接被覆陶管全体の外周面は段差のない均一なものになり、障害のない円滑な推進がもたらされる。
【００１５】
請求項４に記載の、陶管被覆の形成方法の発明は、筒状割型内に陶管本体を前記割型との間に空隙を設けて配置し、前記空隙内に発泡成形により発泡体を成形することにより陶管本体に緩衝性被覆を形成することを特徴とする。前記空隙の寸法を適宜選択することにより、緩衝性被覆を希望の厚さにすることができる。
【００１６】
請求項５に記載のように、前記割型の内周面にシート材を配置し、次いでこのシート材と陶管本体との間で発泡体を成形することにより、シート材が離型材として作用し、被覆が設けられた陶管を型から取り出すことが容易となり、また取り出し後の状態において発泡体はそれに接着したシート材によって保護されるので、陶管が請求項３に関して上述したように利用され、推進せしめられる際に、発泡体が周囲に存在する破片などと接触することなく破損から免れることができ、また土圧などに対抗する強度も増大する。シート材としては金属製シート、例えばアルミニウムシート、鋼製シートが好ましいが、樹脂製シートも適用可能である。シート材の厚さは１００μｍ程度が好ましいが、これ以外であってもよい。
【００１７】
請求項６に記載の、陶管被覆の形成方法の発明は、陶管に対して周方向に２以上に分割され、筒状に組み合わされた状態で総体的に陶管本体の外周面輪郭形状に対応する内周面形状を形成する複数の弾性体セグメントを形成し、これらセグメントを陶管外周面に沿って順次並列配置し、並列配置の際各セグメントを陶管外周面に接着すると共に隣接するセグメント同士の当接面も接着し、陶管の外周面全面を弾性体セグメントにて覆って陶管本体に緩衝性被覆を形成することを特徴とする。
【００１８】
弾性体セグメントは例えば、発泡ウレタン、発泡スチロール等の発泡体にて形成されることが有利であるが他の材料で構成してもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は一端に接続用受け口が設けられたタイプの陶管を示しており、前記受け口に他の陶管の他端を嵌め込むことにより、複数の陶管が順次連結され下水道を構成する。図中、１は陶管本体、２は該陶管本体の外周面に設けられた緩衝性被覆である。図示の例では、緩衝性被覆２は陶管本体全長の外周面全体に亘って設けられているが、場合によっては、隣接陶管の受け口に嵌め込まれる端部分にはこの被覆を設けない。
【００２１】
上記緩衝性被覆２は緩衝性能を有するものであればどのような材料で製作されていてもよい。具体的には、この緩衝性被覆は発泡ウレタン、発泡スチロール等の発泡体にて形成される。この場合、発泡体を独立気泡構造とし、水の浸入に対して抵抗性を持たせるようにする。
【００２２】
緩衝性被覆２は、発泡体以外に、樹脂材、ゴム材、樹脂と繊維との混合材にて形成してもよい。この混合材にて形成する場合には、繊維と樹脂との適度の絡み合いによって無数の小空隙が被覆内にもたらされるようにする。繊維としてはガラス繊維が好適であるが、入手可能な他の繊維を使用してもよい。このような混合材にて形成された緩衝性被覆２は、樹脂自体が有する弾性作用と前記小空隙がもたらす大幅な圧縮変形許容作用とによって大きな緩衝機能を与えられると共に、樹脂によって結合された繊維が大きな靭性と強度をもたらす。
【００２３】
緩衝性被覆２は、紙材を巻き付けて形成することもできる。
【００２４】
図２は、図１中のＡ部分の拡大尺図であって、緩衝性被覆２が発泡体層にて形成され、更に止水ゴム層３も設けられている場合を示している。図示の場合、止水ゴム層３は陶管本体１の外周面に密着して設けられ、発泡体層２は止水ゴム層３の周囲に形成されている。しかしながら、これらを逆にして、発泡体層２を内周側に、止水ゴム層３を外周側に設けてもよい。
【００２５】
止水ゴム層３の形成は、例えば陶管本体１の外径より小径のゴムチューブを用い、適宜の拡径用具（図示せず）を用いてこのゴムチューブを拡径し、拡径されたゴムチューブ内に陶管本体１を挿し込み、次いでゴムチューブから拡径用具を取り除き、ゴムチューブ自体の縮径機能により陶管本体外周面にゴムチューブを被着するという方法で行うことができる。発泡体層の外周面に止水ゴム層を設ける場合も同様の方法で行うことができる。
【００２６】
緩衝性被覆２として発泡ウレタン或いは発泡スチロール等の発泡体を使用する場合、発泡体の接着性能によって陶管本体外周面と発泡体との間、或いは止水ゴム層３と発泡体との間には十分な接着状態がもたらされるが、更に強固な接着が必要な場合、接触部を例えばエポキシ系の合成接着剤によって接着する。
【００２７】
緩衝性被覆としての発泡体の形成は、陶管本体１の外周面上に直接的に行う場合であっても、或いは止水ゴム層３の外周面上に行う場合であっても、下記のような、吹き付け方式、型枠を用いる方式、或いは予め形成したセグメントを接着する方式で行うことができる。
【００２８】
吹き付け方式について図３に基づいて説明する。発泡体、好ましくは発泡ウレタンの形成を行う場合、１液式と２液式があるが、図３は２液式の場合を示している。２液、即ちＡ液とＢ液はそれぞれの収納容器からスプレーガン４へ圧送され、そこで発泡剤、触媒、気泡サイズ調節剤等と共に混合され、次いで混合された材料はスプレーガン４から噴射され、陶管本体１の外周面又は止水ゴム層３の外周面に吹き付けられる。吹き付けられた材料は反応して発泡し、次いで硬化し、発泡体層を形成する。発泡ウレタンの場合、Ａ液は例えばポリイソシアネートであり、Ｂ液は例えばポリオールである。発泡剤としては、例えば水が用いられ、触媒としてはアミン類や有機スズ化合物が、また気泡サイズ調節剤としてはシリコーン樹脂や乳化剤が用いられる。
【００２９】
図４は型枠を用いて発泡体を形成する方式を示しており、型枠としては筒状割型５が用いられている。図示の割型５は円筒体を縦方向に２分割した形状の２つの割型半部５ａ、５ｂから成る。
【００３０】
２つの割型半部５ａ、５ｂの分割面を合わせて結合し、筒状とした割型５内に陶管本体１が配置されるが、その際筒状割型５の内周面と陶管本体１との間に空隙が設けられるようにする。
【００３１】
好ましくは、陶管本体１の外周面には予め止水ゴム層３が被着される。
【００３２】
更に好ましくは、筒状割型５の内周面には、この内周面を覆うシート材６が敷設される。このシート材６は、例えば１００μｍ程度の厚さのアルミニウムシート、鋼製シート等の金属製シート材であることが好ましいが、樹脂製シ−トであってもよい。
【００３３】
次いで、止水ゴム層３を設けた陶管本体１と、シート材６との間の間隙に適宜の材料を混合した発泡体形成材料を注入し、加熱による型内発泡成形により止水ゴム層の外周面に接着した発泡体２を成形する。発泡体の成形は、前記間隙内へ材料を射出し発泡させることによっても行うことが出来る。前記環状間隙の半径方向の寸法は、形成されるべき被覆の厚さに応じて決定される。
【００３４】
前記発泡体の硬化後に２つの割型半部５ａ、５ｂが分離され、止水性能が付加された緩衝性被覆を有する陶管が取り出される。シート材６が敷設されている場合には、このシート材も被覆２に接着した状態で取り出される。このシート材６は離型を容易にすると共に、離型後の陶管の様々な場面において発泡体２を保護するように作用する。
【００３５】
図５に基づき、予め形成した弾性体セグメントを被せて被覆を形成する方式について説明する。図中７ａ、７ｂは弾性体セグメント、好ましくは発泡ウレタンセグメント又は発泡スチロールセグメントであり、図示の場合、２つのセグメントが陶管本体１若しくは陶管本体に被着した止水ゴム層３に密着してその外周面全体を覆うことが出来るように、各セグメントは前記外周面の輪郭に合った形状の内周面を有する、横断面半円形の部材として形成されている。３個以上のセグメントにより前記外周面全体を覆うようにしてもよい。
【００３６】
各セグメントは押出し、型内、常圧、加圧、射出、溶出、焼結などの発泡法によって成形することができる。必要なセグメントは陶管本体の製造と併行して、或いは前もって、所定のサイズのものが製造される。
【００３７】
陶管本体１の外周面若しくは陶管本体に被着したゴムスリーブの外周面に対するセグメントの取り付けは、両者の接触面に接着剤を介在させ、更に隣り合うセグメントの当接面を接着剤により接着して行われる。
【００３８】
図６は、特開２００１−２７１９６６公報に記載の「陶管の更新工法」を実施する場合に好適な陶管の例を示しており、この陶管は被覆２の厚さに特に考慮が払われている。
【００３９】
上記公報に記載の陶管の更新工法は、地中に埋設された陶管を新たな管に更新する管の更新工法であって、複数の陶管からなる管路に一方の開口側から牽引ロッドを挿入して他方の開口まで挿通し、この牽引ロッドに更新装置を取り付けて該更新装置を牽引する過程で、外力によって変形した陶管を押し広げて円筒形に近づけ、前記円筒形に近づいた陶管の内面に略直線状の切削溝を形成し、前記内面に切削溝が形成された陶管を更に押し広げることによって裂断又は破断させ、更に前記更新装置に新たな管を接続して該新たな管を裂断又は破断され且つ押し広げられた陶管の空間に敷設するものである。
【００４０】
この公報に記載の方法は、上記のように、押し広げて裂断又は破断した旧陶管内に新陶管を敷設するものであるが、敷設の過程で旧陶管内を推進せしめられる際、新陶管はその拡径された接続部が裂断又は破断した旧陶管の断片に衝突し、推進を阻害されることがある。
【００４１】
図６に示す陶管はこのような問題に対応できるものであって、被覆の厚さは拡径された陶管本体接続端部１ａでは薄く、その他の部分では厚くなされ、陶管が相互に連結されたときに総体的に被覆の外径が均一になるようにされている。なお図示例では、接続端部１ｂには被覆は施されていない。接続端部１ａとその他の部分における被覆の厚さの差異は、施される発泡体の厚さ調整によって容易にもたらされる。
【００４２】
発泡体が上記のシート材６にて保護されている場合、本発明による陶管は上記公報に記載の陶管更新工法に特に好ましく適用される。
【００４３】
図７は、リング状カップリング８を用いて連結される外径が一様な陶管本体に対して被覆２を設けた場合の例を示すものである。被覆２はカップリング８のソケット部８ａと同等の厚さを有するようになされる。ソケット部８ａに差し込まれる陶管本体端部のみ被覆２の形成は行われない。
【００４４】
図８は、図７に示す被覆陶管を地中に埋設した状態を示すものである。一般に埋設深さは地上レベルＬから２〜３ｍ前後のところであり、従って埋設された陶管は上方にある土の量や構築物の重量に匹敵する土圧を受ける。埋設箇所が車道の下であるような場合には、車の通過により更に大きな土圧を受けることになる。埋設された陶管の上側や下側に石塊Ｓが存在しているような場合、土圧を受けている陶管は石塊Ｓの箇所で集中荷重を受ける。また、地盤変位が生じた場合、陶管は大きな応力を受ける。
【００４５】
本発明による陶管の緩衝性被覆２は石塊Ｓなどのために発生する集中荷重を吸収し、陶管本体１に大きな荷重が及んでいくのを阻止する。一般的な埋設深さの場合であって、緩衝性被覆として発泡ウレタンが使用される場合、発泡ウレタン強度は１〜３Ｋｇ／ｃｍ２、発泡倍率は１０〜３０倍であることが好ましい。
【００４６】
地盤変位によって及ぼされる応力に対しても、緩衝性被覆２がこの応力を陶管本体に及ぼさないように作用する。
【００４７】
前記緩衝性被覆の作用にも拘わらず陶管本体１にクラックが生じてしまった場合でも、緩衝性被覆の止水作用により、陶管内への水の流入は阻止され地盤陥没に至る事態は回避される。陶管外周面或いは緩衝性被覆の外周面に止水ゴム層が設けてある場合には、止水効果はより向上する。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による陶管によれば、緩衝性被覆を備えたことによって搬送時、運搬時などに衝撃を受けて破損することがないよう保護されるので、陶管歩留まりが向上するものであり、また埋設後においても周囲から及ぼされる様々な力の作用から保護され、破損やクラックの発生に至る可能性が大幅に減少するので、地盤陥没などによる事故の発生数を大幅に減少することができる。
【００４９】
また、本発明による陶管被覆の形成方法によれば、上記のような有効な作用をもたらす緩衝性被覆を迅速に且つ経済的に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による陶管を示すものであり、（イ）は同陶管の軸線方向縦断面図、（ロ）は（イ）図の左端面図である。
【図２】図１（イ）中のＡ部の拡大尺図である。
【図３】吹き付けにより緩衝性被覆を形成する方法を示す概略図である。
【図４】型を用いて緩衝性被覆を形成する方法を示す概略図である。
【図５】予め成形した被覆材料を使用して緩衝性被覆を形成する方法を示す概略図である。
【図６】本発明による他の陶管の軸線方向縦断面図である。
【図７】本発明による更に他の陶管をカップリングにより連結した状態の軸線方向縦断面図である。
【図８】本発明による陶管を下水管とし地中に埋設した状態を示す一部破断斜視図である。
【符号の説明】
１・・陶管本体
２・・緩衝性被覆
３・・止水ゴム層
４・・スプレーガン
５・・筒状割型
５ａ、５ｂ・・筒状割型半部
６・・シート材
７ａ、７ｂ・・弾性体セグメント
８・・カップリング
８ａ・・ソケット部
【図１】
2004331481.tif 000003
【図２】
2004331481.tif 000004
【図３】
2004331481.tif 000005
【図４】
2004331481.tif 000006
【図５】
2004331481.tif 000007
【図６】
2004331481.tif 000008
【図７】
2004331481.tif 000009
【図８】
2004331481.tif 000010