(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中埋設管に被覆してその地中埋設管をサンドブラストから保護する地中埋設管保護材であって、
表面側にゴム層を有するとともに、そのゴム層の裏面側にアラミド繊維からなる繊維織布もしくはアラミド繊維から編成された布状体層を設けてある複層シートからなり、前記繊維が無縒りのものである地中埋設管保護材。
【請求項２】
前記ゴム層を複数有するとともに、前記ゴム層間に前記布状体層を設けてある請求項１に記載の地中埋設管保護材。
【請求項３】
前記ゴム層が、ショア硬さが５７度〜６８度のＳＢＲからなる請求項１又は２に記載の地中埋設管保護材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中埋設管に被覆してその地中埋設管をサンドブラストから保護する地中埋設管保護材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の地中埋設管保護材としては、単にゴムシートが用いられており、例えば、ガス管が水道管に沿って並設あるいは交差しているような近接されている場合に、何らかの原因による水道管からの漏水に基づくサンドブラスト現象によりガス管が損傷を受けるような状況を回避するために用いられる。
尚、本発明にいうサンドブラストとは、水道管や高圧液体管等の流体が圧送されている地中埋設管が損傷したときに、その地中埋設管から噴射する流体等により、地中埋設管を取り巻く環境にある土砂がその水等とともに移動して隣接した物体に衝突し、その物体に土砂を連続的に衝突させることがあり、その土砂が研磨剤の作用をすることによって、その物体を切削し、ついには孔をあけてしまうという現象をいい、このような場合に、前記物体がガス管などである場合には特に、ガス管内に土砂を含む水等が流れ込むことにより、ガス管内が閉塞し、ガスが不通となることにより、広範囲にわたる供給不良となる場合や、ガスの漏洩等の可能性があるため、安全対策が望まれている現状にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したゴムシートは、サンドブラストを緩和することができるとしても、圧送されているために吹き出す水流等によって発生するサンドブラストに対して耐える耐久時間は、あまり長くないために、さらなる改善が望まれている。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記実情に鑑み、耐久性の高い地中埋設管保護材を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記耐久時間を向上させるべく前記ゴムシートを加工することを試み、鋭意研究の結果、ゴム層と、前記ゴム層にかかる衝撃力を受けてその衝撃力を緩和する布状体層とを設けてある場合に、通常のゴム材料だけの場合よりもその耐久力を飛躍的に向上させられることを見出し本発明に至った。
つまり、この目的を達成するための本発明の地中埋設管保護材の特徴構成は、
地中埋設管に被覆してその地中埋設管をサンドブラストから保護する地中埋設管保護材で、表面側にゴム層を有するとともに、そのゴム層の裏面側にアラミド繊維からなる繊維織布もしくはアラミド繊維から編成された布状体層を設けてある複層シートからなり、前記繊維が無縒りのものである点にある。
そして、前記ゴム層を複数有するとともに、前記ゴム層間に前記布状体層を設けてあることが望ましい。
また、前記ゴム層が、ショア硬さが５７度〜６８度のＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）からなることが望ましい。
【０００６】
〔作用効果〕
つまり、ゴム層にアラミド繊維からなる繊維織布もしくはアラミド繊維から編成された布状体層を設けてあれば、単にゴムの厚みを増す場合に比べてサンドブラストに対する耐久性が飛躍的に向上するために、例えば、水道配管の破損に基づき他の配管等がサンドブラストを受け始めたとしても、本地中埋設管保護材を貫通するまでに地表面等にて漏水が確認されるため被害が広範囲に広がる前に破損した水道配管を復旧させやすくなり、被害の拡大を有効に防止しえるなど、防災上有用となる。
【０００７】
前記布状体層としては、アラミド繊維からなる繊維織布もしくはアラミド繊維から編成された布状体層であれば、その繊維自体の耐久性も高く、地中に埋設使用した場合の長期耐久性に優れる。このような布状体層としては、アラミド繊維が、汎用性に富みしかも前記ゴム層との接着等による一体化が容易で、地中埋設管保護材の製造上有利である。尚、前記布状体層を布状体（織布あるいは組紐状のもの）から形成しておけば、ゴム層と布状体層とを積層して加熱加圧するだけで一体化しやすく便利である。
【０００８】
尚、本発明者らは、前記布状体層を設けるに当たっては、繊維材として無縒りのものを用いて形成した布状体を採用することで、縒りのあるものを採用した場合に比べてより高い強度が得られるという新知見を得ており、この新知見に基づけば、無縒りの繊維材を用いることが好ましいことが分かる。
【０００９】
また、本発明の地中埋設管保護材は、長尺なシート状のものとしておき、既設管に順次巻回装着する構成にしてあれば、取り扱い容易となる。また、このような地中埋設管保護材の耐久性は、厚さに依存するため、ゴム層を多層に設けることが好ましい。つまり、利用形態としては、地中埋設管に対して多層に巻回し、ゴム層及び前記布状体層を設けることが好ましい。つまりこのような場合、前記ゴム層を複数層設けたものを利用すれば、前記地中埋設管に複数層のゴム層を巻回装着するに当たっての作業性を向上させることができ、地中埋設管を掘削露出させた状態の不安定な状況下での作業労力を軽減することができるので好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明の地中埋設管保護材は、ゴム層１、アラミド繊維からなる繊維織布もしくはアラミド繊維から編成された布状体層としての繊維補強ゴム層２を積層して構成してある。（イ）はゴム層１が一層のものであり、（ロ）はゴム層１，１間に繊維補強ゴム層２を設けた構成を示している。
前記ゴム層１としては、ＳＢＲ、ＮＢＲ、天然ゴム、等の種々のゴム材料を適用することができるが、なかでもＳＢＲが好ましい。またその硬さ（ショア硬さＨｓ）としては、後述の実施例１より、５７度〜６８度程度のものを用いれば、汎用されている比較的軟質のもの（８０度のもの、以下特記ない場合にはこの硬さのものを用いる）の１０倍以上の耐久性を発揮でき、好ましい。（特に好ましくは６１度〜６６度のものである。この場合１５倍以上の耐久性を示す。）
【００１１】
また、前記繊維補強ゴム層２に用いる繊維材としてはアラミド繊維を用いることができ、引っ張り強度の高いものを用いることができる。尚、繊維補強ゴム層２としては、地中環境及びサンドブラスト現象発生下での化学的安定性を考慮した場合、アラミド繊維からなる繊維織布もしくはアラミド繊維から編成された布状体層を適用することが好ましい。
【００１２】
【実施例】
以下に本発明の実施例を説明する。以下、順にゴム層１、繊維補強ゴム層２の個別の耐久性を調べ、以下、ゴム層１の厚さの影響、繊維補強ゴム層２の種類、ゴム層１の種類を順に検証する。
【００１３】
尚、耐久性は図２に示すようなサンドブラスト試験槽３を設け、その試験槽３の下部に、給水ノズル４を設けるとともに、その給水ノズル４から給水を受ける離間距離を変更自在な試験片保持部５を設け、その試験片保持部５に地中埋設管保護材の試験片Ａを保持させて、前記試験槽３内に土砂（０号砕石）を充てんした状態で給水ノズル４から給水してサンドブラストを発生させ、前記試験片保持部５の磨損状態から前記試験片Ａの貫通時間を算出し、汎用されている比較的軟質のゴム材（ＳＢＲ（Ｈｓ＝８０度））の貫通時間を１とした比で求めた。
具体的には、試験片保持部５になにも保持させない状態でサンドブラストを行う時間と前記試験片保持部５の磨損量との関係を求めておき（図３参照）、前記試験片保持部５に試験片Ａを保持させた状態で所定時間サンドブラストを発生させたときの前記試験片保持部の磨損量を求めて前記関係（図３参照）から、サンドブラスト開始時刻から磨損量に対応した磨耗に要する時間を差し引くことにより、前記地中埋設管保護材がサンドブラストにより貫通した時間を求めるのである。
尚、前記試験槽は、横断面１００ｃｍ×２０ｃｍのアクリル製箱体から構成してあり、前記ノズルは、前記試験槽の底部から６０ｃｍの高さに設け、試験槽の下部２０ｃｍまでは、砕石を充てんして水抜き部に形成し、かつ前記ノズルの上方には、前記土砂を前記ノズル上方１２０ｃｍの高さまで充てんするとともに、その土砂の上面に上方に逃げる水の排水部を形成してある。
実験条件は以下の通である。
・  吸水ノズル径              …５ｍｍ
・  給水圧                    …８ｋｇｆ／ｃｍ2
・  ノズルから試験片までの距離…５ｃｍ
【００１４】
〔実施例１〕ゴム層単独の耐久性
各種硬度のゴム材（十川ゴム社製ＳＢＲ）からなる試験片を用いてサンドブラストに対する耐久性を調べたところ以下のようになった。
【００１５】
図４に示すように、試験片を構成するゴム材料の硬度には最適値があり、ショア硬さで、５７度〜６８度程度のものを用いれば、汎用されているものの１０倍以上の耐久性を発揮することがわかる。また、特に６１度〜６６度のものは１５倍以上の耐久性を示す。
【００１６】
〔実施例２〕繊維材のみの耐久性
また、繊維材そのもののサンドブラストに対する耐久性を調べたところ、表１のようになり、先の汎用されているゴム材料に比して１／３〜１／６程度の耐久性しか発揮していないことがわかる。また、繊維は、縒りのないものが好ましく繊維層を形成するには、織布の形態で用いることが好ましいことがわかる。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
（注：Ａ−は、超高強度弾性率ポリエチレン繊維（東洋紡製ダイニーマ）、Ｂ−は、アラミド繊維（デュポン社製ケブラー）を指す。単位：打込密度…本／２５ｍｍ、目付…ｇ／ｃｍ2 引張り強度…ｋｇ／２５ｍｍ、厚みはすべて２ｍｍに統一）
（★１：比重０．９７ｇ／ｃｍ3 、破断強さ３２．４ｇ／Ｄ、組紐強さ２０ｔｏｎ１本、）
（★２：比重１．４４ｇ／ｃｍ3 、破断強さ１９．６ｇ／Ｄ、組紐強さ１０ｔｏｎ１本）
【００１９】
〔実施例３〕ゴム層の厚さによる影響
次に厚みの異なるものを用いて同様に試験を行った。その結果、２ｍｍ厚のものと４ｍｍ厚のものとを比較した場合に４ｍｍの厚さのものは、２ｍｍのものの１．９倍しか耐久性がなく、耐久性は地中埋設管保護材の厚さに比例することがわかった。
【００２０】
〔実施例４〕繊維補強ゴム層がポリウレタンの場合
前記繊維補強ゴム層としてポリウレタンを用いた場合に同様の試験を行った。この地中埋設管保護材は、ＳＢＲ製ゴムシート（Ｈｓ＝８０度）に、発泡率３０倍、比重０．２５のポリウレタンシート（日本ゴム協会標準規格「膨張ゴムの堅さ試験方法（ＳＲＩＳ０１０１）準拠のデュロメータによる測定にて３．８〜４．５の硬さ）（アキレス社製）を接着して２層シート状に製造した。
すると、ゴム材だけの厚さ２ｍｍのものとゴム材とポリウレタンとを積層して２ｍｍにしたものとで、耐久性が１．６７倍に向上することがわかった。尚、この地中埋設管保護材のシートを２枚積層しても耐久性は、３．５１倍（一枚の場合の2.1 倍）であった。
【００２１】
〔実施例５〕繊維補強ゴム層がアラミド繊維からなる繊維織布もしくはアラミド繊維から編成された布状体層である場合
前記繊維補強ゴム層としてアラミド繊維からなる繊維織布もしくはアラミド繊維から編成された布状体層であるアラミド繊維シートを用いた場合に同様の試験を行った。この地中埋設管保護材は、一対のＳＢＲ製ゴムシート（Ｈｓ＝６５度）に、アラミド繊維シートはさみ、加熱加圧成型一体化して製造した（それぞれ厚さ１ｍｍ、計厚さ３ｍｍ）。
すると、表２に示すように、厚さ２ｍｍの汎用のゴムシートのみのものの耐久性の１２倍から３２．５倍のきわめて高い耐久性を示すことがわかり、サンドブラストから地中埋設管を保護するのに役立てられることがわかった。また、このような繊維材を用いた場合には、前記ポリウレタンを用いた場合に比べて、化学変化による劣化（ウレタンに見られる加水分解等）を生じにくいため、一層好ましいものといえる。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
〔実施例６〕ゴム層のゴム材の相違による影響
前記地中埋設管保護材のゴム層として他のゴム材を用いた場合に同様の試験を行った。具体的には、繊維補強ゴム層として前記表１記載のＡ−３にＮＢＲを含浸させたものを用いたもの、繊維補強ゴム層として前記表１記載のＢ−４をエポキシ樹脂で硬化させただけのものからなるもの（いずれも厚さ１ｍｍ）を比較に用いた。
すると、いずれも厚さ２ｍｍの汎用のゴムシートのみのものの耐久性の０．３４倍しか示さないことがわかり、ゴム材としては、ＳＢＲが好適であることがわかる。
〔別実施形態〕
これらの地中埋設管保護材は、ゴム層とアラミド繊維からなる繊維織布もしくはアラミド繊維から編成された布状体層との２層あるいは２層のゴム層にアラミド繊維からなる繊維織布もしくはアラミド繊維から編成された布状体層が挟持された３層のものに限らず多層に形成してあってもよい。また、シート状に形成しておき施工時にシートを多層に巻付けることによって多層構造を形成容易にしてあってもよく、施工形態は問わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  地中埋設管保護材の概略を示す縦断側面図
【図２】  試験槽の概略図
【図３】  試験片保持部の時間−摩耗量曲線を示すグラフ
【図４】  ゴム層の硬さ−耐久性曲線を示すグラフ
【符号の説明】
１    ゴム層
２    アラミド繊維からなる繊維織布もしくはアラミド繊維から編成された布状体層（繊維補強ゴム層）
３    試験槽
４    給水ノズル
５    試験片保持部
Ａ    試験片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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