(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂線材が交差したメッシュ構造の表面を有する中空管において、メッシュ空隙が繊維材によって覆われた構造をなす管状中空導水管。
【請求項２】
樹脂線材が径０．５〜２．５ｍｍの樹脂製モノフィラメントであり、一方繊維材が１〜２００ｄｔｅｘのフィラメントが２０〜２００００本集束した樹脂製のマルチフィラメントで、マルチフィラメント太さが４０００〜２００００ｄｔｅｘである請求項１に記載の管状中空導水管。
【請求項３】
繊維材が無撚糸または６０Ｔ／ｍ以下の低撚糸であり、樹脂線材により形成されるメッシュ空隙が繊維材によって覆われており、覆われた結果形成される個々の空隙の大きさが２ｍｍ２以下である請求項１または２に記載の管状中空導水管。
【請求項４】
樹脂線材および繊維材がともにハロゲン元素を有さない樹脂からなる請求項１〜３いずれかに記載のフレキシブルな管状中空導水管。
【請求項５】
コンクリートに埋設して使用する請求項１〜４のいずれかに記載された管状中空導水管。
【請求項６】
別々のボビンに巻かれた樹脂線材と繊維材が同一編組機に混合して、かつ隣り合う樹脂線材間隔が同一でかつ隣り合う樹脂線材間に繊維材が少なくとも１本挿入されるように取り付け、同時に編組する管状中空導水管の製造方法。
【請求項７】
樹脂線材が交差したメッシュ構造の表面を有する中空管の上に、繊維材を編組する管状中空導水管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種湿潤物に埋設され水分抽出を担うフレキシブルな管状中空導水管、特にコンクリート構造物に埋設され、コンクリートの内部に浸透してきた水や、打設したコンクリートが硬化する際に生じる余剰水を外部へ排出するためのフレキシブルな管状中空導水管およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリートが硬化する際の余剰水排水および浸透水の排水（以下、両者を併せて単に浸透水排水という）としては、コンクリート構造物の内部に埋設されて使用される、側面に多数の孔が設けられた有孔中空金属管が知られている。しかしながら、このような有孔中空金属管は柔軟性がなく設置に手間取ること、さらには、側面に比較的大きな多数の孔を有しているため、打設した硬化前のコンクリートが導水管の内側へと流入し易く、目詰りによる導水機能阻害の恐れを問題として有していた。
【０００３】
尚、このような導水管は、浸透水等を効率的に排出することができるように、コンクリート構造物の内部において浸透水等が滞留しやすい場所、例えば、橋梁やビルの鋼床版（デッキプレート）の上に置かれコンクリートに埋設されているものである。
【０００４】
このような問題に対し、曲げ自在性（以下、単に柔軟性という）による施工性の向上と目詰まり防止機能を備えた導水管として、金属製または樹脂製のスプリング管の周りに繊維層カバーを設けた導水管が、或いは同導水管がコンクリートの浸透水排水に転用できることが提案されており（特許文献１〜３）、そして、この導水管は、その柔軟性と繊維カバー層によるコンクリート流入防止効果によってそれなりの評価を受けている。
【０００５】
しかしながら、コンクリート内に埋設されたスプリングが金属製の場合には、同スプリング管はコンクリートと強固に一体化されており、コンクリート構造物を解体する際に、その分別は非常に困難なものであり、昨今は、資源の有効利用という観点から、再生原料を基にした導水管部材およびコンクリート構造物を解体する際に分別が容易である導水管が求められている。また、スプリング管の場合には、力が加わることによりピッチ間が広がり易く、形態安定性の点で劣り、さらにこのような導水管を製造するためには、予め作製したスパイラル管の表面を繊維シートを巻きつけるか或いは筒状の繊維シートを被せる工程を必要とし、製造工程の煩雑さの点でも問題を有している。
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第３０９４２０２号公報
【特許文献２】特許第３３９１９５８号公報
【特許文献３】特開平９−９５９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上説明したような従来技術の問題を解決すべく、なされたものであって、打設した硬化前のコンクリート液が導水管の内側へと流入することが殆どなく、高い排水効率を有しながらも、埋設しても潰れることのない強度を有し、且つ柔軟性があり、自在に曲げて使用することが可能で、さらに製造が極めて容易な導水管でありながら、コンクリートの解体再生時においては、燃焼分解によって分別を容易になすことができる、フレキシブルな管状中空導水管及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明は、樹脂線材が交差したメッシュ構造の表面を有する中空管において、メッシュ空隙が繊維材によって覆われた構造をなす管状中空導水管である。
【０００９】
そして、好ましくは、上記樹脂線材が径０．５〜２．５ｍｍの樹脂製モノフィラメントであり、一方、上記繊維材が１〜２００ｄｔｅｘのフィラメントが２０〜２００００本集束した樹脂製のマルチフィラメントで、マルチフィラメント太さが４０００〜２００００ｄｔｅｘである場合である。そして、好ましくは、上記繊維材が無撚糸または、６０Ｔ／ｍ以下の低撚糸であり、かつ上記樹脂線材により形成されるメッシュ空隙が上記したような無撚または低撚の繊維材によって覆われており、覆われた結果形成される個々の空隙の大きさが２ｍｍ２以下である場合である。さらに、上記樹脂線材および上記繊維材がともにハロゲン元素を有さない樹脂からなる場合が好ましい。そして、本発明の管状中空導水管は、コンクリートに埋設して使用される。
【００１０】
そして、その好適な製造方法として、別々のボビンに巻かれた樹脂線材と繊維材が同一編組機に混合して、かつ隣り合う樹脂線材間隔が同一でかつ隣り合う樹脂線材間に繊維材が少なくとも１本挿入されるように取り付け、同時に編組する管状中空導水管の製造方法が挙げられ、また、樹脂線材が交差したメッシュ構造の表面を有する中空管の上に、繊維材を編組する製造方法が別の製造方法として挙げられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により得られるフレキシブルな管状中空導水管は、樹脂線材による管状メッシュがフレキシブルでコンクリートの打設荷重に耐えうる中空管構造を形成し、メッシュ空隙を覆う繊維材が透水機能を有することで、打設したコンクリートが硬化する際に生じる余剰水（浸透水等）を外部へと排出しながら、硬化前のコンクリートは通過させず、且つ、燃焼可能な樹脂線材、および、繊維材のみで形成することで、コンクリートの解体再生時においては、燃焼分解によって分別を容易に為すことができるものであり有用である。さらには、その他、土壌改良や湿った粉体の乾燥など、管内への個体物質の流入を防ぎながら、液体または気体を透過させる用途に幅広く活用可能であり有用である。
【００１２】
このように、本発明の管状中空導水管は、樹脂線材が交差したメッシュ構造の表面を有する中空管において、メッシュ空隙が、繊維材によって覆われた構造をなすものであり、樹脂線材による管状メッシュがフレキシブルでコンクリートの打設荷重に耐えうる中空管構造を形成し、メッシュ空隙を覆う繊維材が透水機能を有することで、打設したコンクリートが硬化する際に生じる余剰水（浸透水等）を外部へと排出しながら、硬化前のコンクリート液はメッシュを通過させず、且つ燃焼可能な樹脂線材および繊維材のみで形成することで、コンクリートの解体再生時においては、燃焼分解によって分別を容易に為すことができるものである。そして、樹脂線材が交差したメッシュ構造を有していることから、従来のスパイラル管のように、引き延ばして設置する際に螺旋隙間が簡単に広がるという問題もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明を図面により説明する。図１は、本発明により得られるフレキシブルな管状中空導水管の好適な一例を示す斜視図であり、樹脂線材１と繊維材２を交合角度３で交互に同時編組することによって構成されたフレキシブルな管状中空導水管４である。
【００１４】
本発明のフレキシブルな管状中空導水管は、その口径を特に限定するものではないが、主たる利用が見込まれる、橋梁コンクリート構造物への埋設においては、コンクリート内への浸透水量と、形成された中空部による強度低下を合わせて考慮する必要があり、既存品である有孔中空金属管およびカバー付き金属スプリングなどの実績から、内径が５〜２５ｍｍ程度であることが好ましく、さらに好ましくは内径８〜１５ｍｍ程度で、もっとも好ましくは内径１０ｍｍ程度である。
【００１５】
本発明の樹脂線材および繊維材は、あらゆる樹脂を利用することが可能であるが、コンクリート再生時に燃焼分解が可能で、且つ、有害ガスを発生しないものであることが好ましく、この点からハロゲン原子を分子内に有さない樹脂からなるものが好ましく、汎用的な樹脂でこれらの機能を満たす代表的なものとして、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、セルロース系樹脂などが挙げられる。さらに製品の使用方法を勘案すると、一般的に埋設される構造体（主用途であればコンクリート）と一体化されるものであり、構造体解体後の再利用は不可能に近いものである。従って、再生材料を利用することが環境的な観点から好ましく、再生材料の入手が容易な再生ポリプロピレン樹脂、再生ポリエステル樹脂であることが最適である。
【００１６】
樹脂線材は、その線材形状を限定するものではないが、編組時の安定性などから円柱状が好ましく、さらには、主用途に好適な導水管口径から考え、線材径は０．５〜２．５ｍｍが好ましく、より好ましくは０．８〜２．０ｍｍ、さらに好ましくは１．０〜１．５ｍｍの範囲である。
樹脂線材同士により形成されるメッシュ空間としては０．５〜１５ｍｍ２が好ましく、また隣り合う樹脂線材の間隔（すなわち隣り合う樹脂線材により形成されるメッシュ空間の樹脂線材長さ方向に直角な方向での幅）としては０．５〜１０ｍｍがコンクリート圧に耐えかつコンクリート液の浸入を防ぐ上で好ましい。
なお、本発明で言うメッシュ空間とは、交差する樹脂線材で構成される菱形の面積であり、空間の対角距離から菱形の面積公式により算出される面積である。そして、繊維材で覆われた場合の個々の空隙とは、上記の空間面積から、同空間中に存在している、押し広げられた繊維材が占める面積を除去し、除去した面積を同空間に存在している繊維材により同空間が分割されている個数で割った面積である。繊維材がインターレース等により繊維束からループとしてはみ出している場合には、ループ等は無視して面積を求める。なお、メッシュ空間や繊維材で覆われた個々の空隙は、中空間の拡大写真から容易に求められる。
【００１７】
繊維材は、編組時の圧力によって繊維の横方向へ均一に拡散する性状を有することが、管状メッシュの空隙を覆う上で重要であり、無撚糸または６０Ｔ／ｍ以下の低撚糸であることが、その性状を有する好適範囲であることから好ましく、そして取り扱い時の糸バラケが少なく、編組時圧力で均一拡散することから、インターレース加工して繊維交絡を付与した無撚糸が最適である。
【００１８】
繊維材の太さ（デシテックス）は、特に限定するものではないが、本発明の主用途を考慮すると１〜２００ｄｔｅｘのフィラメントが２０〜２００００本集束した、樹脂製のマルチフィラメントで、マルチフィラメント太さが４０００〜２００００ｄｔｅｘであるマルチフィラメント糸がコンクリート液の浸入を好適に防御できる点で好ましい。より好ましくは、５〜２０ｄｔｅｘのフィラメントが３０〜２４００本集束したマルチフィラメントで、そのマルチフィラメント太さが６０００〜１２０００ｄｔｅｘのマルチフィラメントである。そして、このようなマルチフィラメント糸により管状メッシュの表面空隙が覆われ、好ましくは個々の空隙が２ｍｍ２以下、より好ましくは０．５ｍｍ２以下の範囲となり、このような空隙の場合には硬化前のコンクリートを殆ど通過させない。
【００１９】
本発明のフレキシブルな管状中空導水管において、本発明の主用途を想定した内径８〜１５ｍｍ程度のフレキシブルな管状中空導水管を製造する場合、樹脂線材と繊維材（マルチフィラメント糸）の本数比として、１：２〜２：１の範囲であり、樹脂線材が６〜２４本であることが、管の形状保持性の上で好ましい。
なお、本発明のフレキシブルな管状中空導水管において、樹脂線材同士の交点が、または繊維材同士の交点が、或いは樹脂線材と繊維材との交点は、接着剤により固定されていても、或いは樹脂線材または繊維材を構成する樹脂の溶融または軟化により融着固定されていてもよいが、導水管を曲げた場合に導水管断面が扁平とならないためには、交点は接着固定または融着されておらず、交点において自由に動けるようになっている場合が好ましい。
【００２０】
次に、本発明のフレキシブルな管状中空導水管の効率の良い製造方法として、代表的に２種の製法が考えられる。
【００２１】
樹脂線材をマンドレルに対して編組して管状メッシュ構造を成型し、さらに、その表層へ繊維材を被覆編組し、加熱固定（形状セット）した後に、マンドレルを抜き取って成型する方法。
【００２２】
編組機に、樹脂線材を巻き付けたボビンと繊維材を巻き付けたボビンを任意（好適には交互）に混合して設置し、マンドレルに対して編組し、加熱固定（形状セット）した後に、マンドレルを抜き取って成型する方法。
【００２３】
上記した二つの製法は、従来のスパイラル管表面を繊維シートで被う製造方法と比べて、工程を短縮するものであり好ましく、特に上記した二つの製法のうちの後者の製法は、前者の方法と比べても一段階の工程で目的とする導水管が直接得られ、かつ樹脂線材が形成するメッシュ空間を確実に繊維材が被覆できることからもっとも好ましい製造方法である。
【００２４】
この後者の方法において、本発明の主用途を想定した内径８〜１５ｍｍ程度のフレキシブルな管状中空導水管を製造する場合においては、編組機の好適錘数は２０〜３６錘で、その内、樹脂線材錘と繊維材錘が交互にかつ樹脂線材錘と繊維材錘がそれぞれともに等間隔で、かつ樹脂線材間の中央に繊維材が入るように、樹脂線材錘の中間に繊維材錘が配列されるのが好ましい。
そして、後者の方法により得られる管状中空導水管は、樹脂線材と繊維材とが同一の編組中空管を構成していることとなり、別々に分かれて管を形成している場合と比べてメッシュ空間を確実に被覆できることとなり、好ましい。
そして、本発明において、樹脂線材の交合角度が８０〜１４０度の範囲で編組されるのが好ましく、より好ましくは８５〜１２０度の範囲で、さらに好ましくは８６〜１００度の範囲である。樹脂線材の交合角度が８０度未満の場合には、押圧に弱い形態となり、逆に１４０度を超える場合には嵩高であると共に、生産性が悪くなる。
【００２５】
このように樹脂線材と繊維材を交互に配列することにより、メッシュ空間の広さが均一化でき、コンクリート液の管内への浸入をより確実に防止することができる。
また、樹脂線材１錘に対して繊維材を複数錘、好適には２〜３錘の割合で配してもよく、この場合でも、樹脂線材は等間隔で配されており、かつ繊維材は隣り合う樹脂線材２本の間に等間隔で配されているのが好ましい。
【００２６】
本発明により得られるフレキシブルな管状中空導水管は、樹脂線材による管状メッシュがフレキシブルでコンクリートの打設荷重に耐えうる中空管構造を形成し、メッシュ空隙を覆う繊維材が透水機能を有することで、打設したコンクリートが硬化する際に生じる余剰水（浸透水等）を外部へと排出しながら、硬化前のコンクリートは通過させず、且つ、燃焼可能な樹脂線材および繊維材のみで形成することで、コンクリートの解体再生時においては、燃焼分解によって分別を容易に為すことができるものであり有用である。
【００２７】
さらには、その他、土壌改良や湿った粉体の乾燥など、管内への個体物質の流入を防ぎながら、液体または気体を透過させる用途に幅広く活用可能であり有用である。
【００２８】
次に実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
【００２９】
実施例１
２４錘の編組機を用いて、芯径１．２ｍｍ（断面円形）の再生ポリエステルモノフィラメント１２錘と、単フィラメント太さが１０ｄｔｅｘのフィラメント９００本から形成される９０００ｄｔｅｘのインターレース加工した無撚の再生ポリエステルマルチフィラメント１２錘とを交互に、かつモノフィラメントの中央部にマルチフィラメントが入るようにマルチフィラメント錘をモノフィラメント錘の中間部に配置し、外径１０ｍｍのフッ素樹脂製フレキシブルマンドレルに対して、交合角度９０度で編組し、１６０℃×２０分乾燥機内で加熱して形状固定した後マンドレルを抜き取って、管状メッシュの空隙が繊維（インターレース処理により交絡されたマルチフィラメント糸）で覆われた、内径１０ｍｍのフレキシブルな管状中空導水管を得た。この導水管において、樹脂線材により形成されるメッシュ空間を繊維材が被うことにより形成される個々の空隙の大きさは、０．１ｍｍ２であった。なお、樹脂線材と繊維材はともに交点で固定されておらず、自由に動くことができる状態であった。
【００３０】
比較例１
１２錘ブレーダーで、芯径１．２ｍｍ（断面円形）の再生ポリエステルモノフィラメントを、外径１０ｍｍのフッ素樹脂製フレキシブルマンドレルに対して、交合角度１１０度で編組し、１６０℃×２０分乾燥機内で加熱して形状固定した後マンドレルを抜き取って、モノフィラメント間で形成される菱型の空隙が約３ｍｍ２である、内径１０ｍｍの管状メッシュ構造の網状樹脂導水管を得た。
【００３１】
比較例２
肉厚０．５ｍｍ、内径１０ｍｍのステンレス管に、直径２ｍｍの孔（空隙３．１４ｍｍ２）を１ｃｍ角（１００ｍｍ２）あたり１６ヶの割合で全体に設け、内径１０ｍｍの有孔中空金属管を得た。
【００３２】
実施例１、比較例１、比較例２の試料各々３０ｃｍに、両端へコンクリート流入防止栓を取り付け、縦横３０ｃｍ、深さ１０ｃｍの型枠底面に設置し、生コンを注ぎ込んだ後、１分間バイブレーションを加えて気泡を除去し、静置硬化させて管内へのコンクリート流入の有無を確認した。
【００３３】
実施例１においてはコンクリートの流入が確認できなかったのに対し、比較例１は管内体積のおよそ４０％が埋没、比較例２ではおよそ６０％が埋没する結果となり、実施例１が有用であることが実証された。尚、比較例１と比較例２の差異は、比較例１の開口率が約３６％であり、比較例２の開口率が約５０％であることに由来すると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明により得られるフレキシブルな管状中空導水管の１例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  樹脂線材
２  繊維材
３  交合角度
４  フレキシブルな管状中空導水管
【図１】
0004857443.tif 000002