(57)【要約】【課題】軽量で、かつ巻き取り易さを阻害しない範囲で曲げ剛性が高くて、伸びが小さく、パイプへの挿入性に優れた土木工事用ホースを提供する。【解決手段】樹脂及び／又はゴムからなる内面層２と外面層４との間に、繊維補強層３を介在させた土木工事用ホースであって、内面層２又は外面層４を構成する樹脂層に、曲げ弾性率３００〜５０００ＭＰａの熱可塑性樹脂を使用する。ここで、内面層２又は外面層４を、前記熱可塑性樹脂と、樹脂又はゴムとの積層体とすることができる。前記熱可塑性樹脂からなる樹脂層の厚さは、０．３ｍｍ〜２．５ｍｍとすることが好ましい。【選択図】　図１
2004108520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂及び／又はゴムからなる内面層と外面層との間に、繊維補強層を介在させた土木工事用ホースであって、
前記内面層又は外面層を構成する樹脂層に、曲げ弾性率３００〜５０００ＭＰａの熱可塑性樹脂を使用したことを特徴とする土木工事用ホース。
【請求項２】
前記内面層又は外面層が、前記熱可塑性樹脂と、樹脂又はゴムとの積層体である請求項１に記載の土木工事用ホース。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂からなる樹脂層の厚さが、０．３ｍｍ〜２．５ｍｍである請求項１又は２に記載の土木工事用ホース。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂が、ナイロン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ＡＢＳ系樹脂の何れか、又はこれらの群から選ばれた二種以上の混合物からなる請求項１、２又は３に記載の土木工事用ホース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、土木工事用ホースに関し、更に詳しくは、地盤の改質工事等の際に地盤にあけられた穴に薬液等を注入するための土木工事用ホースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の地盤の改質工事は、地盤に所定の深さの竪穴をあけてこの穴にホースを挿入し、所定の位置でホースから薬液を注入して徐々にホースを引き抜き、さらに所定の位置でホースの引き抜きを停止して再び薬液を注入し、さらにホースを引き抜くという作業を繰り返しながら行う工法が一般的に行われてきた。
【０００３】
したがって、かかる工法に使用するホースは、特に吊り下げ荷重に耐える必要があるために、内面のゴム層と、その外周に配置した鋼線からなる補強層と、その外周を被覆する外面ゴム層とからなるゴムホースが使用されてきた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、近年になって、地盤の改質工事に横穴方式の工法が要請されるようになり、この工法によれば、１００ｍ程度の長さにわたって地盤の中にあけられた横穴にパイプを挿入し、そのパイプの中に人手によりホースを挿入して行き、所定位置においてホースから薬液を注入することにより行われるが、　その際、従来の鋼線で補強されたゴムホースを使用すると、ホースの重量が嵩むために人手による挿入時の作業性が非常に悪く、さらには、ホースの表面の滑りが充分得られないために２０ｍ程度挿入した時点でホースが座屈して挿入作業が不能になる、という問題がしばしばあった。
【０００５】
この問題を解消する試みとして、補強層を有機繊維層とし、外面層を柔軟性のあるウレタン樹脂に置き換えたホースを使用したところ、５０ｍ程度までの挿入が可能となったが、その時点でホースが座屈してしまい、これ以上の挿入作業が不能となった。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３０９６９６１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような背景から、上記する横穴方式の工法に耐え得るホースには、特に、（１）人手による作業が中心になるために、軽量であること、（２）挿入過程において座屈することのないように、ホースの巻き取り易さを阻害しない範囲で、曲げ剛性が高いこと、（３）薬液の注入位置にホースの先端を正確に位置できるように、ホースの伸びが小さいこと、　等が要求されることを確認した。
【０００８】
したがって、この発明の目的は、軽量で、かつ巻き取り易さを阻害しない範囲で曲げ剛性が高くて、伸びが小さくパイプへの挿入性に優れた土木工事用ホースを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためのこの発明の土木工事用ホースは、樹脂及び／又はゴムからなる内面層と外面層との間に、繊維補強層を介在させた土木工事用ホースであって、前記内面層又は外面層を構成する樹脂層に、曲げ弾性率３００〜５０００ＭＰａの熱可塑性樹脂を使用したことを要旨とする。
【００１０】
これにより、ホース全体が軽量化されると共に、ドラムへの巻き取り易さを阻害することなくホースの曲げ剛性が確保されることにより挿入時におけるホースの座屈が防止でき、かつホースの伸びを抑制して薬液の注入作業及びホースの挿入作業が円滑に行われる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を詳細に説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１２】
図１は、この発明の土木工事用ホースの第一実施形態による断面構造を示す断面図で、ホース１は樹脂又はゴムからなる内面層２と、その外周に配置した有機又は無機繊維からなる繊維補強層３と、さらにその外周に配置した熱可塑性樹脂からなる外面層４、からなる。
【００１３】
この発明のホース１は、地盤にあけられた横穴に沿って設置されたパイプ内を人手により奥深くまで挿入可能にするために、ドラムへの巻き取り易さが特に求められ、加えて挿入の際にパイプ内でホースが座屈しないための高い曲げ剛性と、薬液注入を所定の位置で行えるようにするためにホースの伸びが小さいことが求められる。
【００１４】
上記の要求を満たすために、内面層２、繊維補強層３及び外面層４の構成が以下に述べるように特定される。
【００１５】
内面層２を構成する樹脂又はゴムの材料は、特に限定されないが、柔軟性があり、ホースの巻き取り易さを阻害しない範囲での曲げ弾性率が大きい材料が好ましく使用され、樹脂としてはポリエステル系熱可塑性樹脂、ナイロン系熱可塑性樹脂、ウレタン系熱可塑性樹脂、オレフィン系熱可塑性樹脂、等が使用され、ゴムとしてはＳＢＲ，ＮＢＲ，ＮＲ，ＣＲ，ＥＰＤＭ、等が使用される。
【００１６】
繊維補強層３を構成する繊維材料は、軽量で伸びが小さく、破断強度の大きい材料が好ましく使用され、アラミド繊維、ナイロン繊維、ＰＥＴ繊維等のポリエス
テル繊維等の有機繊維、又はガラス繊維等の無機繊維が使用される。
【００１７】
外面層４を構成する熱可塑性樹脂は、ホースの巻き取り易さを阻害しない範囲での高い曲げ剛性と滑り易さが要求されるため、その材料として曲げ弾性率３００〜５０００ＭＰａ、好ましくは５４０〜２５００ＭＰａ、である熱可塑性樹脂が使用される。熱可塑性樹脂としては、ナイロン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ＡＢＳ系樹脂の何れか、又はこれらの群から選ばれた二種以上の混合物が使用される。
【００１８】
熱可塑性樹脂の具体例としては、６ナイロン、６６ナイロン、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、ＰＥＴ，ＰＢＴ，ＰＰ，ポリメチルペンテン、ポリスチレン、ポリアセタール（コポリマー、ホモポリマー）、硬質ＰＶＣ，ポリカーボネート、ポリアリレート、ＡＢＳ，等が挙げられる。
【００１９】
熱可塑性樹脂の曲げ弾性率が３００ＭＰａ未満では、ホース１をパイプに挿入して行く過程で座屈が生じて、それ以降の挿入が不能になり、５０００ＭＰａ超では、ホース１が硬すぎてしまいドラムへの巻き付けが出来なくなり作業性が悪化する。
【００２０】
さらに、外面層４を構成する熱可塑性樹脂の厚さは、ホース１のドラムへの巻き取り易さを確保する観点から、０．３ｍｍ〜２．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ、である。
【００２１】
外面層４の厚さが、０．３ｍｍ未満では、ホース１をパイプに挿入して行く過程で座屈が生じて、それ以降の挿入が不能になり、２．５ｍｍ超では、ホース１が硬すぎてしまいドラムへの巻き付けが出来なくなり作業性が悪化する。
【００２２】
この発明の土木工事用ホースは、上述したように構成されるため、高い曲げ剛性を有しながらも、軽量で伸び難く、かつドラムに巻き取り易くて伸びが少ない、等の特性を有し、地盤の改質工事等における作業性に優れる。
【００２３】
図２は、この発明の土木工事用ホースの第二実施形態による断面構造を示す断面図で、ホース１は曲げ弾性率３００〜５０００ＭＰａの熱可塑性樹脂からなる内面層２と、その外周に配置した有機又は無機繊維からなる繊維補強層３と、さらにその外周に配置した樹脂又はゴムからなる外面層４、からなる。
【００２４】
内面層２を構成する熱可塑性樹脂は、前記第一実施形態における外面層４を構成する熱可塑性樹脂と同等の熱可塑性樹脂からなり、外面層４を構成する樹脂又はゴムは前記第一実施形態における内面層２を構成する樹脂又はゴムと同等の樹脂又はゴムからなる。
【００２５】
図３は、この発明の土木工事用ホースの第三実施形態による断面構造を示す断面図で、ホース１は樹脂又はゴムからなる内面層２と、その外周に配置した有機又は無機繊維からなる繊維補強層３と、さらにその外周に配置した外面層４からなり、外面層４は内層４ａを樹脂とし外層４ｂを曲げ弾性率３００〜５０００ＭＰａの熱可塑性樹脂とした２層構造で構成する。
【００２６】
内面層２を構成する樹脂又はゴムは前記第一実施形態における内面層２を構成する樹脂又はゴムと同等の樹脂又はゴムからなり、外面層４の内層４ａを構成する樹脂は、前記第一実施形態における内面層２を構成する樹脂と同等の樹脂からなる。また、外面層４の外層４ｂを構成する熱可塑性樹脂は、前記第一実施形態における外面層４を構成する熱可塑性樹脂と同等の熱可塑性樹脂からなる。
【００２７】
図４は、この発明の土木工事用ホースの第四実施形態による断面構造を示す断面図で、ホース１は内層２ａを樹脂又はゴムとし外層２ｂを曲げ弾性率３００〜５０００ＭＰａの熱可塑性樹脂とした２層構造からなる内面層２と、その外周に配置した有機又は無機繊維からなる繊維補強層３と、さらにその外周に配置した樹脂又はゴムからなる外面層４からなる。
【００２８】
内面層２の内層２ａを構成する樹脂又はゴムは前記第一実施形態における内面層２を構成する樹脂又はゴムと同等の樹脂又はゴムからなり、内面層２の外層２ｂを構成する熱可塑性樹脂は前記第一実施形態における外面層４を構成する熱可塑性樹脂と同等の熱可塑性樹脂からなり、外面層４を構成する樹脂又はゴムは前記第一実施形態における内面層２を構成する樹脂又はゴムと同等の樹脂又はゴムからなる。
【００２９】
上記した第二、第三、及び第四実施形態による土木工事用ホースは、それぞれが前記第一実施形態による土木工事用ホースと同等の作用効果を呈するため、各実施形態における重複した説明を省略する。
【００３０】
【実施例】
［実験１］
第一実施形態による外面層４を構成する熱可塑性樹脂の曲げ弾性率が、ホース１のパイプへの挿入し易さ（以下、実施例において「挿入性」という）とドラムへの巻き取り易さ（以下、実施例において「巻き取り性」という）に与える影響を調べるため、以下の実験を行った。
【００３１】
硬度５５Ｄのポリエステル樹脂（＊１）を使用して内径１９ｍｍ、厚さ１．７ｍｍの内面層２を押出し成形し、その周囲にポリエステル繊維（＊２）を用いて外径が２５．３ｍｍとなるように繊維補強層３を編組し、その周囲に［表１］に示す６種の異なる曲げ弾性率を有する熱可塑性樹脂からなる厚さが０．７５ｍｍの外面層４を、それぞれ押出して被覆成形して６種のホース（ホースＡ〜Ｆ）を得た。
【００３２】
なお、熱可塑性樹脂の曲げ弾性率は、ＪＩＳ　Ｋ７２０３に準拠して、縦８０ｍｍ、横１０ｍｍ、厚さ４ｍｍの試験片を支点間距離３２ｍｍで、東洋精機製作所製ストログラフＶ１−Ｃ試験機を使用し、曲げ試験を行い測定した。
（＊１）東レ・デュポン社製「ハイトレル５５７７」
（＊２）東レ社製「ポリエステルＴ７０２Ｃ」
これら各ホースを、以下に示す評価方法により挿入性と巻き取り性の評価を行い、その結果を［表１］に示した。
【００３３】
［挿入性評価］
内径４０ｍｍ、長さ１００ｍ余りの塩化ビニル製パイプの一端から人手によりホースを挿入し、その時の状況を以下に示す３段階で評価した。
◎：座屈することなく１００ｍ以上挿入可能。
○：座屈しないように注意する必要があるが１００ｍまで挿入可能。
×：５０ｍ以下で座屈し、以後の挿入が不能。
【００３４】
［巻き取り性評価］
直径１ｍのドラムに人手によりホースを巻き付けて、その時の状況を以下に示す３段階で評価した。
◎：容易に巻き付け可能。
○：力を要するが、巻き付け可能。
×：巻き付け不可能。
【００３５】
【表１】
2004108520.tif 000003
［表１］の結果より、外面層４を構成する熱可塑性樹脂の曲げ弾性率が３００〜５０００ＭＰａで挿入性と巻き取り性が両立することを確認した。
【００３６】
［実験２］
第一実施形態による外面層４の厚さが、ホース１の挿入性と巻き取り性に与える影響を調べるため、以下の実験を行った。
【００３７】
硬度５５Ｄのポリエステル樹脂（＊１）を使用して内径１９ｍｍ、厚さ１．７ｍｍの内面層２を押出し成形し、その周囲にポリエステル繊維（＊２）を用いて外径が２５．３ｍｍとなるように繊維補強層３を編組し、その周囲に曲げ弾性率が７００ＭＰａのナイロン樹脂（＊３ａ）からなる外面層４を［表２］に示す５通りの厚さになるように、それぞれ押出して被覆成形して７種のホース（ホースＧ〜Ｍ）を得た。
（＊３ａ）宇部興産・製「１０３０Ｂ」（水分率３．５％）
これら各ホース１を、［実験１］と同じ評価方法により挿入性と巻き取り性の評価を行い、その結果を［表２］に示した。
【００３８】
【表２】
2004108520.tif 000004
［表２］の結果より、外面層４を構成する熱可塑性樹脂の厚さが、０．３ｍｍ〜２．５ｍｍであると挿入性と巻き取り性が両立することを確認した。
【００３９】
［実験３］
ホース１の伸びが挿入性に与える影響を調べるため、〔表３〕に示す仕様による本発明ホースと、比較ホース１〜４を作製し、以下の方法により各ホースの伸び（％）を測定し、さらに各ホースについて［実験１］と同じ評価方法により挿入性の評価を行い、その結果を、併せて［表３］に示した。
［伸びの測定］
露出長５００ｍｍのホースを引っ張り試験機に取り付け、荷重４９０Ｎ負荷時の伸びを測定する。
【００４０】
【表３】
2004108520.tif 000005
［表３］の結果より、本発明ホースは伸びが小さい上に、比較ホース　１〜４と比較して挿入性に優れていることを確認した。
【００４１】
【発明の効果】
上述するように、この発明の土木工事用ホースは、繊維補強層の材料を有機又は無機繊維とし、内面層又は外面層を構成する樹脂層として曲げ弾性率３００〜５０００ＭＰａの熱可塑性樹脂を使用したので、ホース全体が軽量化されると共に、ドラムへの巻き取り易さを阻害することなくホースの曲げ剛性が確保されることにより挿入時におけるホースの座屈が防止でき、かつホースの伸びを抑制して薬液の注入作業及びホースの挿入作業が円滑に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の土木工事用ホースの第一実施形態による断面構造を示す断面図である。
【図２】この発明の土木工事用ホースの第二実施形態による断面構造を示す断面図である。
【図３】この発明の土木工事用ホースの第三実施形態による断面構造を示す断面図である。
【図４】この発明の土木工事用ホースの第四実施形態による断面構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１　ホース　　　　　　　　　２　内面層
３　繊維補強層　　　　　　　４　外面層
２ａ，４ａ　内層　　　　　　２ｂ，４ｂ　外層
【図１】
2004108520.tif 000006
【図２】
2004108520.tif 000007
【図３】
2004108520.tif 000008
【図４】
2004108520.tif 000009