(57)【要約】【課題】  簡単な構造でありながら、外圧が作用したときの帯状補強板の変形を効果的に抑えて、高い耐圧性能を発揮することができる耐圧複合管を提供する。【解決手段】  この耐圧複合管は、合成樹脂製の内層(１)と、この内層(１)の外周面に沿って環状若しくは螺旋状に巻回した金属製の帯状補強板(２)と、この帯状補強板(２)の外周面を覆う合成樹脂製の外層(３)とを備え、帯状補強板(２)は、径外方向へ膨出した凸部(11)を長手方向に連続して有し、外層(３)は、管軸方向に隣接する凸部(11)(11)間に生じる凹部(20)を埋める埋め込み部(21)を一体に備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製の内層と、この内層の外周面に沿って環状若しくは螺旋状に巻回した金属製の帯状補強板と、この帯状補強板の外周面を覆う合成樹脂製の外層とを備えた管壁を有する耐圧複合管であって、前記帯状補強板は、径外方向へ膨出した凸部を長手方向に連続して有し、前記外層は、管軸方向に隣接する凸部間に生じる凹部の少なくとも半分以上の深さを埋める埋め込み部を備えていることを特徴とする耐圧複合管。
【請求項２】
前記埋め込み部は、前記凹部の全体を埋めている請求項１記載の耐圧複合管。
【請求項３】
前記埋め込み部は、前記外層の一部分である請求項１又は２記載の耐圧複合管。
【請求項４】
前記外層の外周面を、ほぼ平滑に形成した請求項１乃至３のいずれかに記載の耐圧複合管。
【請求項５】
前記内層の内周面を、ほぼ平滑に形成した請求項１乃至４のいずれかに記載の耐圧複合管。
【請求項６】
前記帯状補強板を、管軸方向に隙間をあけて巻回して、その隙間において前記内層と外層を熱融着若しくは接着した請求項１乃至５のいずれかに記載の耐圧複合管。
【請求項７】
前記帯状補強板の長手方向に沿った両側縁部に、管軸方向に沿って互いに離間するように突出するフランジ部を形成した請求項１乃至６のいずれかに記載の耐圧複合管。
【請求項８】
前記帯状補強板の内外周面に、合成樹脂製の被膜を形成した請求項１乃至７のいずれかに記載の耐圧複合管。
【請求項９】
前記内外層は、合成樹脂帯状体を螺旋状に巻回して、その管軸方向に隣接する側縁部同士を熱融着若しくは接着してなり、前記帯状補強板は、螺旋状に巻回してある請求項１乃至８のいずれかに記載の耐圧複合管。
【請求項１０】
地中埋設用の排水管として用いられる請求項１乃至９のいずれかに記載の耐圧複合管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主として地中に埋設される排水管やケーブル保護管等に好適に用いられる耐圧複合管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地中に埋設される排水管やケーブル保護管として、合成樹脂製の波形管体内に金属製の帯状補強板を埋め込んで、耐圧性能を高めるようにした耐圧複合管が知られている。
【０００３】
この種の複合管においては、例えば特許文献１に開示されているように、径外方向に膨出した凸部を長手方向に連続して有する帯状補強板を、管軸方向に隙間をあけながら螺旋状に巻回することで、その隙間において帯状補強板の存在しない合成樹脂材のみからなる部分を設けて、可撓性を良好に維持したものがある。
【０００４】
ところが、このように帯状補強板を管軸方向に隙間をあけながら螺旋状に巻回した場合、過度の土圧等の外圧が作用して帯状補強板が径内方向に押し付けられると、その長手方向に沿った両端部分が管軸方向へ比較的容易に拡がって、帯状補強板が変形し易くなり、これに伴って管壁に皺や亀裂が生じてしまうといった問題があった。従って、より高深度埋設、発生土等の低反力埋設土の使用状況下における地中埋設用の管としてより高い耐圧性能を発揮させる上で改良の余地があった。
【０００５】
このため、例えば特許文献２に開示されているように、帯状補強板の長手方向に沿った両端部分の拡がりを阻止する別の金属製帯板を、波形管体内に埋め込むことで、帯状補強板の変形を抑えて耐圧偏平強度を高め、より大きな外圧に抵抗できるようにしたものがある。
【０００６】
【特許文献１】実開昭６１−１４１８８９号公報
【特許文献２】特開平６−１７４１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に開示された構造では、帯状補強板の変形を抑えるために、帯状補強板とは別の新たな金属製帯板が必要となって部品点数が増大していた。しかも、金属製帯板の両端部分を折り曲げて帯状補強板の両端部分に係合させたり、金属製帯板の両端部分と帯状補強板の両端部分とを、それらを被覆する樹脂被膜を溶融させて互いに接着するといった作業が必要となり、管の製造工程が煩雑になるといった欠点があった。
【０００８】
この発明は、上記の不具合を解消して、簡単な構造でありながら、外圧が作用したときの帯状補強板の変形を効果的に抑えて、高い耐圧性能を発揮することができる耐圧複合管の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明の耐圧複合管は、合成樹脂製の内層と、この内層の外周面に沿って環状若しくは螺旋状に巻回した金属製の帯状補強板と、この帯状補強板の外周面を覆う合成樹脂製の外層とを備えた管壁を有するものであって、前記帯状補強板は、径外方向へ膨出した凸部を長手方向に連続して有し、前記外層は、管軸方向に隣接する凸部間に生じる凹部の少なくとも半分以上の深さを埋める埋め込み部を備えていることを特徴とする。
【００１０】
具体的には、前記埋め込み部は、前記凹部の全体を埋めている。また、前記埋め込み部は、前記外層の一部分となっている。
【００１１】
さらに、外層の外周面や内層の内周面を、ほぼ平滑に形成している。また、前記帯状補強板を、管軸方向に隙間をあけて巻回して、その隙間において前記内層と外層を熱融着若しくは接着している。
【００１２】
さらにまた、前記帯状補強板の長手方向に沿った両側縁部に、管軸方向に沿って互いに離間するように突出するフランジ部を形成している。また、前記帯状補強板の内外周面に、合成樹脂製の被膜を形成している。
【００１３】
さらに、前記内外層は、合成樹脂帯状体を螺旋状に巻回して、その管軸方向に隣接する側縁部同士を熱融着若しくは接着してなり、前記帯状補強板は、螺旋状に巻回してある。
【００１４】
また、この耐圧複合管は、地中埋設用の排水管として用いられる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の耐圧複合管では、強力な土圧等の外圧が作用したときでも、外層の埋め込み部が帯状補強板の長手方向に沿った両端部分の管軸方向への拡がりを規制して、帯状補強板の変形を抑えることができる。このため、帯状補強板が外圧に対して十分に抵抗するようになって耐圧性能を向上することができ、管壁における皺や亀裂等の目立った外観異常の発生を少なくして、安全性及び信頼性を高めることができる。
【００１６】
しかも、外層を利用して帯状補強板の凸部間の凹部を埋めることによって、耐圧性能を高めているので、従来のように別の新たな金属製帯板を用いるときと比べて、構造を簡単にして、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００１７】
また、凹部の全体を埋めることで、帯状補強板の変形を確実に抑えることができ、高い耐圧性能をより確実に発揮させることができる。
【００１８】
さらに、外層の外周面や内層の内周面をほぼ平滑にすれば、流体の輸送時における圧力損失を抑え、また施工時における他部材との引っ掛かりを少なくした扱い易い複合管とすることができる。
【００１９】
また、帯状補強板を管軸方向に隙間をあけながら螺旋状に巻回して、その隙間を利用して内層と外層を熱融着若しくは接着することで、内外層が一体化してこれらの剥がれを確実に防止することができ、可撓性も良好に維持することができる。
【００２０】
さらにまた、帯状補強板にフランジ部を形成することで、帯状補強板を管壁に安定して埋め込むことができる。また、帯状補強板の内外周面に合成樹脂製の被膜を形成することで、合成樹脂製の内層や外層との熱融着が可能となり、これら内外層と帯状補強板とを強固に一体化して、耐圧性能をより一層高めることができる。
【００２１】
さらに、合成樹脂帯状体の螺旋巻回によって内外層を形成するとともに、帯状補強板を螺旋巻回することによって、耐圧複合管を不定長に連続して生産することが可能となり、生産性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の一実施形態に係る耐圧複合管は、例えば地中に埋設される排水管として用いられるものである。
【００２３】
この耐圧複合管は、図１及び図２に示すように、合成樹脂製の内層(１)と、この内層(１)の外周面に沿って設けた金属製の帯状補強板(２)と、この帯状補強板(２)の外周面を覆う合成樹脂製の外層(３)とを、内側から順に積層してなる管壁(４)を有している。
【００２４】
内層(１)は、例えばポリエチレン樹脂からなる合成樹脂製帯状体(５)を螺旋状に巻回して、その管軸方向に隣接する側縁部同士を熱融着してなる。なお、熱融着の代わりに、接着によって側縁部同士を接合しても良い。この内層(１)は、その肉厚が管軸方向の全長に亘ってほぼ均一で、その内外周面がほぼ平滑な円筒状に形成されている。
【００２５】
帯状補強板(２)は、例えば表面全体に合成樹脂製の被膜を施した帯状の鋼板からなり、内層(１)の外周面に沿って管軸方向に隙間(６)をあけながら螺旋状に巻回されている。
【００２６】
この帯状補強板(２)は、内層(１)の外周面との間に空間(９)を形成するようにして径外方向へ向かって膨出した断面形状山形の凸部(11)を、長手方向に連続して有している。凸部(11)は、断面円弧状の頂上部分(12)と、この頂上部分(12)から内層(１)に向かって拡開するように傾斜状に延びる一対の側壁部分(13)(13)を備えている。
【００２７】
また、帯状補強板(２)の長手方向に沿った両側縁部には、側壁部分(13)(13)の先端部を折り曲げることで、管軸方向に沿って互いに離間するように突出するフランジ部(15)(15)が形成されている。
【００２８】
外層(３)は、例えばポリエチレン樹脂からなる合成樹脂製帯状体(16)を螺旋状に巻回して、その管軸方向に隣接する側縁部同士を熱融着してなる。なお、熱融着の代わりに、接着によって側縁部同士を接合しても良い。
【００２９】
この外層(３)は、その内周面が帯状補強板(２)の外周面に対応した螺旋波形状に形成され、外周面がほぼ平滑に形成されている。すなわち、外層(３)は、帯状補強板(２)の管軸方向に隣接する凸部(11)(11)間に生じる凹部(20)の全体を埋める埋め込み部(21)を一体に備えている。この埋め込み部(21)は、凹部(20)の形状に合致した断面略台形状で、外層(３)の内周面側において螺旋状に形成されている。
【００３０】
この外層(３)の一部分である埋め込み部(21)によって、帯状補強板(２)における凸部(11)の側壁部分(13)(13)の管軸方向への拡がりを規制して、外圧が作用したときの帯状補強板(２)の変形を抑えている。
【００３１】
なお、埋め込み部(21)は、凹部(20)の少なくとも半分以上の深さを埋めるようにすれば、凸部(11)の側壁部分(13)(13)の管軸方向への拡がりを十分に規制することができるので、必ずしも上記のように凹部(20)の全体を埋めなくても良い。例えば、図３に示すように、凹部(20)の深さの半分をやや越える程度まで埋めるように形成しても良い。この場合、外層(３)の外周面は螺旋波形状となっている。
【００３２】
上記構成の複合管は、以下のようにして製造されている。すなわち、押出機より押し出した合成樹脂製帯状体(５)を、マンドレル上に螺旋状に巻回して、その管軸方向に隣接する側縁部同士を熱融着することで、円筒状の内層(１)を形成する。
【００３３】
続いて、凸部(11)を有する帯状補強板(２)を、内層(１)の外周面に沿って管軸方向に隙間(６)をあけながら螺旋状に巻回する。そして、帯状補強板(２)のフランジ部(15)(15)の内周面に被覆してある合成樹脂製の被膜と、内層(１)の外周面とを熱融着する。
【００３４】
最後に、押出機より押し出した埋め込み部(21)を有する合成樹脂製帯状体(16)を、その埋め込み部(21)を帯状補強板(２)の凸部(３)(３)間の凹部(20)に嵌り込ませながら螺旋状に巻回して、その管軸方向に隣接する側縁部同士を熱融着することで、外層(３)を形成する。そして、帯状補強板(２)の凸部(11)及びフランジ部(15)(15)の外周面に被覆してある合成樹脂製の被膜と、外層(３)の内周面とを熱融着する。また、帯状補強板(２)を巻回したときに生じた隙間(６)を利用して、内層(１)と外層(３)を直接熱融着する。これにより、内層(１)、帯状補強板(２)及び外層(３)が夫々互いに熱融着されて一体化する。
【００３５】
このような複合管においては、土圧等の外圧が作用して帯状補強板(２)が径内方向に押し付けられても、外層(３)の埋め込み部(21)が帯状補強板(２)の管軸方向への拡がりを規制して、帯状補強板(２)の変形を抑えることができる。これによって、帯状補強板(２)が外圧に対して十分に抵抗するようになっている。従って、実用範囲において降伏点があらわれることがない高い降伏応力を有し、変形率５％程度で破壊するようなヒューム管に比べて格段に粘り強く、管壁(４)において皺や亀裂等の目立った外観異常が発生し難い構造となっている。
【００３６】
しかも、帯状補強板(２)は、管軸方向に隙間(６)をあけながら螺旋状に巻回されていて、その隙間(６)において内層(１)と外層(３)とが直接熱融着した合成樹脂材のみからなる部分が存在するので、内層(１)又は外層(３)の剥離を確実に防止することができ、可撓性も良好に維持することができる。
【００３７】
なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態に係る複合管においては、内外層及び帯状補強板を熱融着していたが、これらを接着によって一体化しても良い。また、帯状補強板を螺旋状に巻回していたが、複数の帯状補強板を内層の外周面に沿って環状に巻回するようにしても良い。さらに、帯状補強板の凸部の断面形状は山形に限らず、例えば方形状や台形状、半円弧状であっても良い。さらにまた、この発明の複合管は、地中埋設用の排水管としてだけではなく、例えば地中埋設用のケーブル保護管として用いるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明の一実施形態に係る耐圧複合管の一部破断斜視図である。
【図２】同じくその耐圧複合管の管壁部分の縦断面図である。
【図３】別の実施形態に係る耐圧複合管の管壁部分の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
(１)  内層
(２)  帯状補強板
(３)  外層
(４)  管壁
(５)(16)合成樹脂帯状体
(６)  隙間
(11)  凸部
(15)  フランジ部
(20)  凹部
(21)  埋め込み部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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