(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管軸方向一方端部には差し口を設けると共に他方端部にはカラーを固着し、かつ中間部所定位置に注入孔を設け、推進管の外周面と地山間に注入される滑材又は充填剤との摩擦抵抗を低減させるために、前記差し口及び注入孔を除いた推進管の外周面に樹脂被膜を形成するコンクリート推進管において、前記樹脂被膜はチューブ状の樹脂製チューブで形成し、該樹脂製チューブの裏面には、加熱時は粘着力が少なく、加熱後にのみ粘着力を有する接着剤を塗布した接着層を形成したことを特徴とするコンクリート推進管。
【請求項２】
管軸方向一方端部には差し口を設けると共に他方端部にはカラーを固着し、かつ中間部所定位置に注入孔を設け、推進管の外周面と地山間に注入される滑材又は充填剤との摩擦抵抗を低減させるために、前記差し口及び注入孔を除いた推進管の外周面に樹脂被膜を形成するコンクリート推進管において、前記樹脂被膜はテープ状に形成した樹脂製テープで形成し、該樹脂製テープの裏面には、加熱時は粘着力が少なく、加熱後にのみ粘着力を有する接着剤を塗布した接着層を形成したことを特徴とするコンクリート推進管。
【請求項３】
管軸方向一方端部には差し口を設けると共に他方端部にはカラーを固着し、かつ中間部所定位置に注入孔を設け、推進管の外周面と地山間に注入される滑材又は充填剤との摩擦抵抗を低減させるために、前記差し口及び注入孔を除いた推進管の外周面に樹脂被膜を形成するコンクリート推進管において、前記樹脂被膜は差し口を除いた長さにすると共に、外周面全面を周方向に被覆可能な幅に形成した樹脂製シートで形成し、該樹脂製シートの裏面には、加熱時は粘着力が少なく、加熱後にのみ粘着力を有する接着剤を塗布した接着層を形成することを特徴とするコンクリート推進管。
【請求項４】
管軸方向一方端部には差し口を設けると共に他方端部にはカラーを固着し、かつ中間部所定位置に注入孔を設け、推進管の外周面と地山間に注入される滑材又は充填剤との摩擦抵抗を低減させるために、前記差し口及び注入孔を除いた推進管の外周面に樹脂被膜を形成するコンクリート推進管において、前記樹脂被膜はチューブ状の樹脂製チューブで形成し、該樹脂製チューブの空洞部には、補強部材を配置し接着したことを特徴とするコンクリート推進管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、下水道管渠や電設用管渠における推進工法に使用されるコンクリート推進管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水道管渠や電設用管渠において、推進工法に用いられるコンクリート製推進管（以下コンクリート推進管という）の外周面は、図16のように、コンクリート面が剥き出しの状態で形成されている。
また、従来のコンクリート推進管は、推進工法における摩擦抵抗の低減を目的に、ヒューム管の外周面をＦＲＰ（ガラス繊維プラスチック）等熱硬化性樹脂で被覆している。さらに、外周面に撥水性変性シリコーン系塗装剤等を塗装して製作されたコンクリート推進管がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−５０７８３号公報（第2−7頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
(1)従来、コンクリート製ヒューム管を推進工法に利用する場合は、ヒューム管の表面が粗面であるため管外面抵抗は塩ビ管等に比較して大きくなる。
すなわち、管に加わる推進抵抗は、施工経験からＦｐ＝Ｆｏ＋Ｒ・Ｓ・Ｌであり、管外面抵抗力は文献には次のように記載されている。
ここで、Ｆｐ：推進抵抗    （ｔｆ）［KN］
Ｆｏ：初期抵抗    （ｔｆ）［KN］
Ｒ  ：管外面抵抗力  （ｔｆ／ｍ2）［KN／ｍ2］
Ｓ  ：管の外周長    （ｍ）
Ｌ  ：推進延長      （ｍ）である。
これを、ローム、砂混じり粘土、シルト、中細砂における管外面抵抗力Ｒは、
ローム    砂混じり粘土    シルト    中細砂
コンクリート    0．8      0．8           1．0      1．2
塩ビ            0．1      0．15          0．2     0．25
その結果、コンクリート推進管の推進力が大きくなり、推進工法の施工において長距離推進が良好にできないという問題点がある。
【０００５】
(2)他方、ヒューム管の外周面をＦＲＰ（ガラス繊維プラスチック）で被覆した推進管や、特許文献１のように外周面に塗膜を形成するため樹脂塗装した推進管の場合は、外周面の摩擦抵抗は軽減可能となり、長距離推進施工も可能となる。しかしながら、直径が大きく、かつ重量のあるコンクリート推進管の外周面に樹脂塗料を吹き付ける場合は、塗装時において多くの樹脂等が周囲に飛散し塗料が無駄になる、また、作業ダレ等が発生し、樹脂が飛び散り作業環境を悪くする、さらにはこれらの樹脂塗料自体高価であるため製品も高価になるという問題点がある。
【０００６】
(3)ところで、コンクリート推進管は、内径φ２００ｍｍ〜φ３０００ｍｍまですなわち、小口径のコンクリート推進管から大口径コンクリート推進管まであり、直径が大きく、管長が長い、かつ重量もある推進管の場合は、塗装作業やＦＲＰ取り付け作業のために大規模な設備が必要となり、設備費用も沢山かかる。その結果、材料費は高くなり、施工手間がかかるために製品価格が高くなるという問題点がある。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑み創案されたもので、比較的簡単な作業及び設備により摩擦抵抗が低減可能な推進距離の長いコンクリート推進管の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１のコンクリート推進管は、
管軸方向一方端部には差し口を設けると共に他方端部にはカラーを固着し、かつ中間部所定位置に注入孔を設け、推進管の外周面と地山間に注入される滑材又は充填剤との摩擦抵抗を低減させるために、前記差し口及び注入孔を除いた推進管の外周面に樹脂被膜を形成するコンクリート推進管において、前記樹脂被膜はチューブ状の樹脂製チューブで形成し、該樹脂製チューブの裏面には、加熱時は粘着力が少なく、加熱後にのみ粘着力を有する接着剤を塗布した接着層を形成したことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る請求項２の発明においては、
管軸方向一方端部には差し口を設けると共に他方端部にはカラーを固着し、かつ中間部所定位置に注入孔を設け、推進管の外周面と地山間に注入される滑材又は充填剤との摩擦抵抗を低減させるために、前記差し口及び注入孔を除いた推進管の外周面に樹脂被膜を形成するコンクリート推進管において、前記樹脂被膜はテープ状に形成した樹脂製テープで形成し、該樹脂製テープの裏面には、加熱時は粘着力が少なく、加熱後にのみ粘着力を有する接着剤を塗布した接着層を形成したことを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る請求項３の発明においては、
管軸方向一方端部には差し口を設けると共に他方端部にはカラーを固着し、かつ中間部所定位置に注入孔を設け、推進管の外周面と地山間に注入される滑材又は充填剤との摩擦抵抗を低減させるために、前記差し口及び注入孔を除いた推進管の外周面に樹脂被膜を形成するコンクリート推進管において、前記樹脂被膜は差し口を除いた長さにすると共に、外周面全面を周方向に被覆可能な幅に形成した樹脂製シートで形成し、該樹脂製シートの裏面には、加熱時は粘着力が少なく、加熱後にのみ粘着力を有する接着剤を塗布した接着層を形成することを特徴としている。
【００１１】
本発明に係る請求項４の発明においては、
管軸方向一方端部には差し口を設けると共に他方端部にはカラーを固着し、かつ中間部所定位置に注入孔を設け、推進管の外周面と地山間に注入される滑材又は充填剤との摩擦抵抗を低減させるために、前記差し口及び注入孔を除いた推進管の外周面に樹脂被膜を形成するコンクリート推進管において、前記樹脂被膜はチューブ状の樹脂製チューブで形成し、該樹脂製チューブの空洞部には、補強部材を配置し接着したことを特徴としている。
【００１２】
【作用】
発進縦坑から油圧ジャッキによりコンクリート推進管を連続的に接合し、コンクリート推進管の注入孔から滑材や充填剤を地山間に注入しながら推進工法を行う。この推進工法による場合、コンクリート推進管の推進距離は外周面がコンクリートの推進管の場合よりも樹脂被膜で摩擦抵抗が低減されるため、長距離推進が可能となった。
【００１３】
また、削孔時の土砂を泥濃水として回収し、この水をリサイクルして使用する泥濃推進工法では、泥濃水を外部に搬出する際にコンクリート推進管の外面に地盤改良剤、充填材を兼ねた遅延硬化性滑材等を注入することでコンクリート推進管は切削孔の中で浮いた状態となって岩盤に接触しないため、推進管の樹脂被膜面が損傷せず、摩擦抵抗も低減して推進距離を長くすることができた。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図1〜図１５は本発明の実施例を図示したもので、本発明の原理を表した第１実施例を図１、図2により説明する。
本発明は、主に、下水道管渠、電設用管渠等における推進工法の施工に用いられるコンクリート推進管１に関するものである。
前記コンクリート推進管１は、下水道管渠や電設用管渠で用いられるヒューム管、塩ビ管、陶管、鋼管にも適用されるものである。
前記コンクリート推進管1の管軸方向一方端部11には差し口13を設けると共に他方端部12にはカラー14を固着し、かつ中間部所定位置には注入孔４が数カ所設けられている。
【００１５】
この注入孔４は、滑材や充填剤（図示省略）を推進管１の管内から地山に注入するもので、この注入孔4には逆支弁（図示省略）を挿着し、地下水の逆流を防止しつつ滑材や充填剤を注入し、注入完了後はソケット（図示省略）を嵌着させ封印している。
【００１６】
また、前記差し口13及び注入孔4を除いた外周面全面には、樹脂被膜5が形成されている。この樹脂被膜5は、注入孔4から推進管の外周面と地山間に注入される滑材又は充填剤との摩擦抵抗を低減させる効果を発揮させる樹脂材料を使用している。
【００１７】
樹脂被膜5は、熱可塑性樹脂、滑材又は充填剤の成分に対して化学的に反発する樹脂、熱収縮性樹脂等で形成されている。
前記熱可塑性樹脂は、例えばポリ塩化ビニル(ＰＶＣ)、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリスチレン(ＰＳ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)等が使用される。これらの熱可塑性樹脂は「ナイロン」「エポキシ樹脂」等に比較して化学的反発が大きい。
【００１８】
すなわち、表面エネルギーの小さい材料は対称性が高く、極性を持たないため、水など濡れにくい。具体的な材料と表面エネルギーの関係は、
材          料                       表面エネルギー
鉄                                    ２０３０
エポキシ樹脂                          ４６、４７
ポリ塩化ビニル(ＰＶＣ)                 ３９、４１．９
ナイロン                       ４６
ポリエチレン(ＰＥ)                     ３１
ポリスチレン(ＰＳ)                     ３３
ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)     ４３
【００１９】
また、前記滑材又は充填剤の成分に対して化学的に反発する樹脂材料は、樹脂原料の種類や表面ワックス加工等によって滑材又は充填剤と化学的に反発させ、単なる物理的摩擦抵抗低減だけではなく、化学的な反発を利用して更なる摩擦抵抗の低減も可能にできる。また、この化学的に反発する樹脂材料は滑材の拡散効果もある。
【００２０】
上記「化学的に反発する」とは、樹脂素材と滑材又は充填剤のＧｉｂｂｓ自由エネルギー変化ΔＧによる「濡れ性」の違いによるものと、樹脂チューブの親水基・親油基等の違いによる静電的な反発等を総括した意味である。
【００２１】
さらに、熱可塑性樹脂、滑材又は充填剤の成分に対して化学的に反発する樹脂、熱収縮性樹脂等により、中央に空洞部51a を有するチューブ状形成した樹脂製チューブ51、幅の狭いテープ状に形成した樹脂製テープ52に形成されている。前記樹脂製チューブ51及び樹脂製テープ52は、推進管の直径や大きさに対応してその幅や厚さを決定するが、例えば150〜400ｍｍ程度の幅、厚さ30μ〜100μ程度のものは作業性がよい。
【００２２】
また、熱可塑性樹脂、滑材又は充填剤の成分に対して化学的に反発する樹脂、熱収縮性樹脂等により形成される樹脂製シート53は、第３実施例を図示した図５、図６のように、他方端部12にカラー14を固定した推進管1の管軸方向において、差し口13の長さを除いた長さに形成すると共に、推進管1の外周面全面を周方向に１回転被覆可能な幅に形成されている。この樹脂製シート53をコンクリート推進の外周面に巻き付け又は貼付する時は、開始点に接着剤56を接着してから作業を行う。
【００２３】
さらに、前記樹脂製チューブ51、樹脂製テープ52、樹脂製シート53の巻き付けや貼付作業が簡単かつ確実に行えるように、第9実施例を図示した図15のように、該樹脂製チューブ51、樹脂製テープ52の裏面には、加熱時は粘着力が少なく、加熱後にのみ粘着力を有する接着剤を塗布した接着層58が形成されている。
【００２４】
また、第８実施例を図示した図14のように、樹脂製シート53の裏面には、加熱時は粘着力が少なく、加熱後にのみ粘着力を有する接着剤を塗布した接着層58が形成されている。
【００２５】
また、前記接着層58は、樹脂製チューブ51、樹脂製テープ52、樹脂製シート53に印刷でき、粘性が無くなる程度に半硬化したものを使用するのがよい。この接着剤を使用した接着層58は、巻き付け作業時にはべとつく事が無く、加熱収縮時に収縮させながら接着可能となる。
【００２６】
さらに、樹脂被膜5の収縮特性、引っ張り強度等を高めるために、第６実施例を図示した図10、図11のように、樹脂製チューブ51の空洞部51aには、補強部材55を配置して接着してもよい。
【００２７】
また、第７実施例を図示した図12、図13のように、樹脂製テープ52の裏面には、補強部材55を接着してもよい。
なお、樹脂製シート53の裏面にも前記樹脂製テープ52と同様に補強部材55を接着したものを使用するのがよい。
【００２８】
前記補強部材55は、例えばガラスクロス繊維布等のような材料が使用される。そして、補強部材55を使用した樹脂製チューブ51、樹脂製テープ52、樹脂製シート53の場合は、樹脂被膜５を積層構造にすることにより、収縮特性、引っ張り強度等の各物性を良好にすることが出来る。
【００２９】
次に、第２実施例を図示した図3、図4のように、樹脂被膜5は、樹脂製チューブ51又は樹脂製テープ52を用い、この樹脂製チューブ51又は樹脂製テープ52の長さ方向端部を重ね合せて推進先端部15から後部16に向かって螺旋状に巻いて形成されている。
【００３０】
螺旋状に巻き付けた樹脂製チューブ51又は樹脂製テープ52の重ね合わせた部分には段差部Ｆが形成され、この段差部Ｆの存在により推進工法の施工時において、コンクリート推進管1の戻り現象を防止できる。
【００３１】
また、樹脂被膜5は、第４実施例を図示した図7、図8のように、樹脂製チューブ51又は樹脂製テープ52を用い、第２実施例のように、この樹脂製チューブ51又は樹脂製テープ52の長さ方向端部を重ね合せて推進先端部15から後部16に向かって螺旋状に巻き付け、かつこの逆方向に螺旋状に巻いて往復巻きして形成されている。前記の場合と同様に、螺旋状に巻き付けた樹脂製チューブ51又は樹脂製テープ52の長さ方向重ね合わせた部分の段差部Ｆの存在によりコンクリート推進管1の戻り現象を防止できる。なお、樹脂製チューブ51又は樹脂製テープ52を螺旋状に巻き付ける場合は、開始点を接着剤56で接着してから作業を行う。
【００３２】
さらに、第５実施例を図示した図9のように、樹脂被膜5は、小口径のコンクリート推進管に対応して、該小口径のコンクリート推進管の外径よりやや大きい内径の樹脂製円筒体57に形成し、この樹脂製円筒体57をコンクリート推進管1の外周面に被覆して樹脂被膜5が形成されている。
【００３３】
熱収縮性樹脂製の樹脂製チューブ51、樹脂製テープ52、樹脂製シート53で樹脂被膜5を形成する場合は、樹脂製チューブ51、樹脂製テープ52をコンクリート推進管1に所定手段で巻き付けた後、また、樹脂製シート53を貼付した後、ヒューム管製造工場の蒸気養生整備等既存設備を利用して摂氏８０度加熱するか、所定手段で加熱する。この結果、樹脂製チューブ51、樹脂製テープ５２、樹脂製シート53はコンクリート推進の外周面に均一にかつ滑らかな樹脂被膜5に形成できる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果を奏する。
(1)コンクリート推進管の差し口及び注入孔を除いた外周面には、摩擦抵抗を低減可能な樹脂被膜が簡単な作業で形成できる。また、樹脂被膜の形成作業は少ない製造設備と、簡単な作業で、かつ安価に製作できる。
【００３５】
(2)コンクリート推進管の外周面に樹脂被膜を形成した推進管は、外周面がコンクリート面の推進管の場合より表面摩擦抵抗を低減できるため推進距離を長くできる。
【００３６】
(3)樹脂製チューブ、樹脂製テープの裏面には、加熱時は粘着力が少なく、加熱後にのみ粘着力を有する接着剤を塗布した接着層が形成されているため、樹脂製チューブ、樹脂製テープの巻き付けや貼付作業が簡単かつ確実に行うことが出来る。
【００３７】
(4)樹脂製シートの裏面には、加熱時は粘着力が少なく、加熱後にのみ粘着力を有する接着剤を塗布した接着層が形成されているため、樹脂製シートの巻き付けや貼付作業が簡単かつ確実に行うことが出来る。
【００３８】
(5) 加熱時は粘着力が少なく、加熱後にのみ粘着力を有する接着剤を使用した接着層は、巻き付け作業時には「べとつく」事が無く、加熱収縮時に収縮させながら接着可能となる。
【００３９】
(6)樹脂製チューブの空洞部には、補強部材を配置して接着してあるため、樹脂被膜の収縮特性、引っ張り強度等を高めることができる。また、樹脂製チューブの空洞部分に補強部材を接着配置又は接着したことにより、樹脂被膜を積層構造にできる。そして、収縮特性、引っ張り強度等の各物性を良好にし、推進工法における障害物からの樹脂被膜の保護が出来る。
【００４０】
(7)樹脂被膜を形成するために使用する各樹脂は、比較的安価な樹脂材料を用いているため安価に製作できる。しかも、推進距離がより長い距離の推進施工ができる。
【００４１】
(8)樹脂被膜をコンクリート推進管の外周面に形成する構成としたことにより、推進管における管体の水蜜性が向上する。従って、外からの浸入水の浸入を防止できる。
【００４２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第1実施例の一部断面図である。
【図２】Ａ―Ａ断面図である。
【図３】本発明の第2実施例の樹脂製チューブを一方向に螺旋状に巻き付ける状態の正面図である。
【図４】本発明の第2実施例の樹脂製チューブを一方向に螺旋状に巻き付ける時の説明図である。
【図５】本発明の第３実施例の樹脂製シートを貼付するときの説明図である。
【図６】本発明の第３実施例の樹脂製シートを貼付した推進管の断面図である。
【図７】本発明の第４実施例の樹脂製チューブを往復で巻き付ける状態の正面図である。
【図８】Ｃ―Ｃ断面図である。
【図９】本発明の第５実施例の樹脂製円筒体を小口径コンクリート推進管に挿着するときの説明図である。
【図１０】本発明の第６実施例で、空洞部に補強部材を配置した樹脂製チューブの正面図である。
【図１１】Ｄ―Ｄ断面図である。
【図１２】本発明の第７実施例で、裏面に補強部材を接着した樹脂製シートの正面図である。
【図１３】Ｅ―Ｅ断面図である。
【図１４】本発明の第８実施例で、裏面に接着層を設けた樹脂製シートの側面図である。
【図１５】本発明の第９実施例で、裏面に接着層を設けた樹脂製チューブの側面図である。
【図１６】従来のコンクリート推進管の一部断面図である。
【００４３】
【符号の説明】
１      コンクリート推進管
１１    一方端部
１２    他方端部
１３    差し口
１５    推進先端部
１６    後部
３      カラー
４      注入孔
５      樹脂被膜
５１    樹脂製チューブ
５１ａ  空洞部
５２    樹脂製テープ
５３    樹脂製シート
５５    補強部材
５６    接着部
５７    樹脂製円筒体
５８    接着層
Ｆ      段差部
【図１】
0004076015.tif 000002
【図２】
0004076015.tif 000003
【図３】
0004076015.tif 000004
【図４】
0004076015.tif 000005
【図５】
0004076015.tif 000006
【図６】
0004076015.tif 000007
【図７】
0004076015.tif 000008
【図８】
0004076015.tif 000009
【図９】
0004076015.tif 000010
【図１０】
0004076015.tif 000011
【図１１】
0004076015.tif 000012
【図１２】
0004076015.tif 000013
【図１３】
0004076015.tif 000014
【図１４】
0004076015.tif 000015
【図１５】
0004076015.tif 000016
【図１６】
0004076015.tif 000017