带接头的带螺旋波纹的合成树脂管及其连接构造的制作方法

专利名称：带接头的带螺旋波纹的合成树脂管及其连接构造的制作方法
技术领域：
本发明涉及管壁具有螺旋波纹形状且作为例如道路下的排水管道和下水道用的大型排水管道等而使用的带螺旋波纹的合成树脂管和带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造。
背景技术：
一直以来，作为道路下的排水管道和下水道用的排水管道，通常使用混凝土制的休谟管，但近年来，使用具有与休谟管同等以上的强度且在耐久性及轻量化以及施工时的省力化等方面上有利的波纹形合成树脂管，具体而言，使用在内表面为大致平坦的主体部的外周侧螺旋状地设有增强凸部的管。在对这种波纹形合成树脂管进行连接的情况下，采用如下构造，S卩，分别在相对的各端部配置有在内表面侧设有填料片的带连接用凸缘的半接头，用堵缝材料填埋截水用垫块和凹部之间的间隙，将填料片充分拉伸并缠绕在管上，用涂聚氯乙烯绝缘带等进行固定，然后，从上面覆盖另一个半接头，用螺栓和螺母将两个半接头的凸缘联接固定。但是，这种连接构造需要在现场将上下一对半接头和填料片、嵌缝材料等按照连接顺序来组装，要花费很多时间及劳力，作业效率低，部件数量也多，管理烦琐。特别是，在半接头的内表面侧配置填料片以后，使两个管移动到该填料片的特定位置的作业会增大作业者的负担，另外，现场的堵缝材料的填充和填料片拉伸程度因人而异，成为质量波动的原因。与此相对，作为更容易且迅速地进行连接作业的连接构造，提出有如下的连接构造(例如，参照专利文献I)，即，在波纹形合成树脂管的端部通过焊接而设置连接用凸缘，并且在该凸缘彼此的接触面上设有填料，且通过螺栓和螺母将凸缘彼此联接。根据这种连接构造，与现有的半接头相比，能够提高操作性，能够提供可靠性更高的连接构造。但是，该连接用凸缘需要用螺栓和螺母进行连接的操作，这成为操作效率降低的原因。另外，如果不实施对管端部的凸缘的安装焊接的加固和水密性措施，该部分会成为漏水的原因，另外，当凸缘面产生变形等时，同样会成为漏水的原因，因此，有关安装和凸缘本身的强度、形状尺寸等，需要较高的质量，降低成本受到限制，另外，由于坚固的凸缘和将其连接的螺栓、螺母的存在，不能避免连接部分的重量增加。另外，由于通过借助填料的凸缘面彼此来连接，因此该部分的对外部的耐水、耐压性受到限制，要求螺栓螺母的均等联接等、操作效率的提高也受到限制。另外，这种大型合成树脂管大部分几乎都是内径尺寸为IOOOmm以上、长度尺寸约设定为5m的管，存在如下问题必须慎重地进行装货、卸货等操作，万一掉落时，管的端部就会破损。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2002-139178号公报

发明内容
发明要解决的问题在此，本发明是鉴于上述的状况而开发的，其目的在于，提供一种带接头的带螺旋波纹的合成树脂管及带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造，所述带接头的带螺旋波纹的合成树脂管具有部件数量少的简易构造，且不需要坚固的原材料及较高的精度，具备充分的耐水、耐压性以及良好的密封性，能够实现轻量化、低成本化，并且容易进行操作，也能够简便地进行现场的连接作业。解决问题的方法本发明包含(a)带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的第一方式和(b)其带接头的带螺旋波纹的合成树脂管彼此的连接构造的第二方式。
(a)本发明的第一方式本发明提供一种带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，其在配管端部具有用于将带螺旋波纹的合成树脂管彼此连接的承口部，在该带接头的带螺旋波纹的合成树脂管中从所述带螺旋波纹的合成树脂管的端部向管轴方向筒状延伸的承口部利用发泡性树脂成形，在该成形的所述承口部的连接侧端部的至少外周表面，形成有在增强纤维中浸渗有树脂的FRP 层。本发明的所述FRP层也包含由多层构成的FRP层。在本发明中，可在所述承口部的端面还形成有所述FRP层。在本发明中，可在所述承口部设置有增强材料。在本发明中，作为所述增强部件，可与所述带螺旋波纹的合成树脂管同轴地埋设有具有比所述带螺旋状波纹的管的外径还大的内径的带螺旋波纹的合成树脂管部件。另外，作为所述增强部件，可以使外周表面的一部分露出的状态，与所述带螺旋波纹的合成树脂管同轴地埋设有具有比所述带螺旋状波纹的管的外径还大的内径的带螺旋波纹的合成树脂管部件。另外，作为所述增强部件，可与所述带螺旋波纹的合成树脂管同轴地埋设有具有比所述带螺旋状波纹的管的外径还大的内径的圆管部件。另外，作为所述增强材料，可以分散的状态埋设有增强纤维片。另外，作为所述增强部件可与所述带螺旋波纹的合成树脂管同轴地埋设有具有比所述带螺旋状波纹的管的外径还大的内径的圆管部件，并且，以分散的状态埋设有增强纤维片。在本发明中，所述增强纤维可包括将玻璃纤维形成为带状、片状的短切毡、平织玻
璃布等。在本发明中，所述螺旋波纹可由形成为螺旋状的截面为凸形的钢板和包覆该钢板的合成树脂的叠层体构成。(b)本发明的第二方式本发明提供一种带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造，其包括具有上述结构的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管；和具有插入该带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的所述承口部的插口部的带插口的带螺旋波纹的合成树脂管，在该带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造中所述插口部具有与沿管轴方向延伸的所述承口部的长度大致相同的长度，并形成能够与所述承口部卡合的平坦的外周表面。在本发明中，作为所述插口部，可在所述带螺旋波纹的合成树脂管的连接侧端部的螺旋凹槽卷绕有具有能够与螺旋凹槽卡合的凸状截面的带状树脂，形成所述平坦的外周表面。另外，作为所述插口部，可在所述带螺旋波纹的合成树脂管的连接侧端部的螺旋凹槽中填充发泡性树脂，形成所述平坦的外周表面。可在所述插口部的连接侧端部的至少外周表面，形成有在增强纤维中浸渗有树脂的FRP层。另外，可在所述插口部的端面还形成有所述FRP层。
在本发明中，所述增强纤维可包括将玻璃纤维形成为带状、片状的短切毡、平织玻璃布、平织玻璃布带、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、或硼纤维。在本发明中，可在所述插口部，与所述带螺旋波纹的合成树脂管同轴地埋有设具有比所述带螺旋状波纹的管的外径还大的内径的圆管部件。在本发明中，可在所述插口部，以分散的状态埋设有增强纤维片。在本发明中，可在所述插口部，所述带螺旋波纹的合成树脂管同轴地埋设有具有比所述带螺旋状波纹的管的外径还大的内径的圆管部件，并且，以分散的状态埋设有增强纤维片。在本发明中，可在所述插口部设有对所述插口部与所述承口部之间的间隙进行密封的密封部件。发明效果根据本发明，仅通过将形成于一个带螺旋波纹的合成树脂管的插口部和另一个带螺旋波纹的合成树脂管的从端部筒状延伸的承口部相互嵌合，就能够简便地进行连接作业，不需要如现有的设有连接用凸缘的管那样的螺栓螺母的均等联接作业，能够提高作业效率。另外，在插口部和承口部的嵌合构造中，为承口部牢固包入插口部的构造，因此不需要坚固的原材料及高精度，具备充分的耐水、耐压性以及良好的密封性，与现有的水密且精度良好地安装连接用凸缘的作业相比，能够实现轻量化、低成本化，并且也容易制造。另外，由于在上述承口部的连接侧端部的至少外周表面形成有在增强纤维浸渗了树脂的FRP层，因此在地盘较差的现场的卸货时，即使带螺旋波纹的合成树脂管万一掉落，也能够从破损及变形方面来保护带螺旋波纹的合成树脂管的端部。另外，利用所述承口部的发泡性树脂中设有增强材料的构成，来实现承口部的强度提高，且实现轻量化、成本降低。特别是，作为增强材料，使用带螺旋波纹的合成树脂管部件或圆管部件，能够实现承口部的强度提高，此外还能够具备更高的耐水、耐压性。另外，当将上述带螺旋波纹的合成树脂管部件以露出一部分的状态设置于带螺旋波纹的合成树脂管时，能够实现轻量化及材料成本消减，并且外表面成为与带螺旋波纹的合成树脂管的管壁同样的外观，在管整体上，一体性得到提高，美观度也得到提高。


图I是表示本发明的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的连接状态的整体图；图2是图I的连接部的放大截面图；图3 (a)是表示带螺旋波纹的合成树脂管的管壁的主要部分截面图，(b)是表示管壁的变形例的主要部分截面图；图4是表示承口部的变形例的与图2相当的图；图5是表示本发明的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的第二实施方式的与图I相当的图；图6是图5的连接部的放大截面图；·
图7是表示本发明的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的第三实施方式的与图2相当的图；图8是表示插口部的变形例的与图2相当的图；图9是表不承口部和插口部的进一步的变形例的与图2相当的图；图10是表不承口部和插口部的进一步的另一变形例的与图2相当的图；图11是表示本发明的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的第四实施方式的与图2相当的图；图12是表示图11的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的整体图；图13是图11的连接部的放大截面图；图14是表示带螺旋波纹的合成树脂管的制造方法的说明图；图15是表示构成承口部的管材的另一例的与图2相当的图；图16是表示本发明的带螺旋波纹的合成树脂管的制造顺序的流程图；图17(a)是表示不具备FRP层的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的断裂状态的说明图，(b)是图17(a)的主要部分放大图；图18(a)是表示本发明的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的掉落试验后的状态的说明图，(b)是图18(a)的主要部分放大具体实施例方式下面，参照附图对本发明的带螺旋波纹的合成树脂管及其连接构造进行详细说明。另外，本申请人作为关联申请在先提出了以承口部整体的增强为特征的日本特愿2009-53266号(未公开)申请。与此相对，本发明以不管有无承口部整体的增强都从损伤方面来保护承口部外表面为特征。图I是表示本发明的带螺旋波纹的合成树脂管1A、1B的连接构造S的说明图，图I 4表不本发明的第一实施方式。图5、6表不第二实施方式，图7、8表不第三实施方式，图11-16表示第四实施方式，图中符号1A、1B、1C表示带螺旋波纹的合成树脂管，2表示管壁，3表示插口部，4表示承口部。如图I及图2所示，本发明的带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造S是以端部彼此将使管壁2形成为螺旋波纹形状的两根带螺旋波纹的合成树脂管1A、1B相互连接的构造。
在本实施方式中，带螺旋波纹的合成树脂管1A、1B都是在一端部10 (图中左侧端部)具备插口部3并且在另一端部11 (图中右侧端部)具备承口部4的相同构造的管，但是，本发明的连接构造不对具备这种两端部的管的连接构造作任何限定，只要在两管的至少相对的端部分别具备插口部3和承口部4即可，各管的相反侧的端部也可以不分别具备承口部和插口部。首先，基于图I 4对第一实施方式进行说明。I.第一实施方式带螺旋波纹的合成树脂管1A、1B的管壁2形成为螺旋波纹形状，如图2所示，通过粘覆至少填埋该一端部10外表面侧的形成波纹形状的凹部2a的合成树脂层，而在各管的一端部10 (图中左侧端部)形成筒状的插口部3，在另一端部11 (图中右侧端部)形成有承口部4,所述承口部4由粘覆于该另一端部11外表面侧且向轴方向外侧(图中右方向)筒状延伸的合成树脂构成。 如图3 (a)所示，各管的管壁2使大致呈三角形状或大致圆弧状或梯形状的峰部和谷部连续地形成波纹状，峰部之间的包含谷部的部分成为凹部2a。在本实施例中，在内表面为大致平坦的合成树脂制的主体部20的外周侧，螺旋状地设有由内置有钢材(截面呈凸形的钢板)22的树脂成形体(例如被覆钢板)构成的大致呈三角形状或大致呈圆弧状的增强凸部21，主体部20和形成峰部的增强凸部21可通过如下方式制成，即，将主体部20的部分成形体熔融挤压，在旋转轴上螺旋状地卷绕，依次熔敷时，同时，向该部分成形体同样螺旋状地供给增强凸部21，使其一体化。另外，呈峰部的增强凸部21也可以不内置钢材22而仅由树脂层构成。另外，峰部和谷部的形状不作特别限定，也可以构成为大致V字状或大致〕字状、大致圆形、大致椭圆形、大致四边形、多边形、异形、其他形状。另外，在本实施例中，在峰部内周侧存在从谷部延伸的主体部20，通过该主体部20以管内表面成为平面形状的方式构成，但也可以省略这种主体部20而采用将增强凸部21相互连接在一起的形状，内表面侧也以成为螺旋波纹形的凹凸面的方式构成。另外，如图3(b)所示，在峰顶部设有凹陷部23的例子也是优选的实施例。通过设置这种凹陷部23，能够分散施加在峰部的压力(土压等)，峰部的强度、刚性提高是不言而喻的，且能够提高管壁2整体的耐压强度。在现有的管连接构造中，这种凹陷部23的存在成为易产生流体泄漏的原因，但如果采用本发明的连接构造，则即使是存在这种凹陷部23的管，也能够不会产生任何泄漏地进行连接。在图3(b)的例子中，沿着由被覆钢板构成的大致呈M字状的增强凸部21的外表面，进一步被覆有外表面层24。作为这些管壁2的峰部、谷部、具体而言主体部20和增强凸部21、外表面层24所使用的合成树脂材料，可广泛使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系和氯乙烯系等合成树脂等，也可使用其他合成橡胶和软质树脂。如图2所示，形成于各带螺旋波纹的合成树脂管1A、IB的一端部10的插口部3采用粘覆至少用于填埋该一端部10外表面侧的形成有波纹形状的凹部2a的合成树脂层5而使外表面沿轴方向成为大致平坦的筒状且可与后述的承口部4的内周表面紧密相接的形状。在本实施例中，这种合成树脂层5通过用成形模包围该一端部10然后将合成树脂材料注入、固化而成形，但本发明不局限于此，也可将另外成形的合成树脂层5安装于端部10而通过热粘接等使其一体化，或用其他方法粘覆合成树脂层5。另外，通过向缩小直径的方向对一端部10进行加压变形而将增强凸部21压碎到保留规定深度的凹部2a的程度，使其缩小直径，且在其上粘覆合成树脂层5，由此，也能够构成直径比管壁2小的插口部3。据此，构成于另一端部11的承口部4的尺寸也进一步减小，由插口部3和承口部4构成的连接部分整体的尺寸也能够进一步减小。作为构成合成树脂层5的合成树脂材料，可以是不发泡和发泡的任何一种，可使用聚乙烯树脂及聚丙烯树脂等烯烃系树脂及其他合成树脂，作为发泡合成树脂，可使用例如聚苯乙烯泡沫、聚乙烯泡沫、硬质聚氨酯泡沫、软质聚氨酯泡沫、硬质氯乙烯泡沫、尿素泡沫、酚酸泡沫、丙烯酸酯泡沫、醋酸纤维素泡沫或其他树脂。在本实施例中，以完全掩盖端部10的峰部的方式粘覆合成树脂层5，但也可以在维持大致平坦表面的程度，露出一部分峰部，相反，也可以较厚地粘覆合成脂层5，以使外表面达到峰顶部更外方。 如图2所示，承口部4将相对于另一端部11直径比该带螺旋波纹的合成树脂管IB大的管材7配设在另一端部11的外周侧，并且以完全掩盖该管材7的方式在管材7和带螺旋波纹的合成树脂管IB之间的间隙也填充并粘覆合成树脂层8，向轴方向外侧突出的筒状部分的内周表面沿着轴方向大致平坦，作为将上述插口部3插入的承载面40发挥作用。关于该承口部4，也与插口部3同样，通过用成形模将该另一端部11和管材7包围，然后将合成树脂材料注入使其固化而成形，作为其他方式，也可将包含管材7的合成树脂层8另外成形然后将该成形体安装于端部11而通过热粘接等使其一体化的方式，或用其他方法粘覆合成树脂层8。另外，关于合成树脂层8的材料，也可使用与插口部3同样的合成树脂材料。管材7与带螺旋波纹的合成树脂管1A、1B同样，利用使大致呈三角形状或大致呈圆弧状或梯形状的峰部和谷部连续地形成波纹的管部分，承口部4通过该管材7的存在，来实现相当程度地强度提高。在本实施例中，管材7使用与带螺旋波纹的合成树脂管1A、1B同样的构造的形成波纹的管部分，但不局限于此，既可相对于具备图3(a)所示的管壁2的带螺旋波纹的合成树脂管1B，如图3(b)所示，使用在峰顶部具有凹陷部23的截面形状的管材7，或者，相反地，也可相对于具备图3(b)所示的管壁2的带螺旋波纹的合成树脂管1B，如图3(a)所示，使用在峰顶部不具有凹陷部的管材7，另外，如图4所示，也可以采用由直尺状的管部分构成的管材7A。另外，在图4的例子中，在直尺状的管部分的内周表面设有与管壁2的峰部卡合的的卡合突起70，该卡合突起70用于防脱，并提高承口部4的强度。这些管材7(7A)主要是突出于承口部4的外侧的筒状部分，为维持收入插口部3的部分的强度而使用，但也可选定能够维持强度的尺寸、材料而省略管材7等内置部件，仅由合成树脂层8构成承口部4。管材7(7A)和管壁2外周表面由介于其间的上述合成树脂层8而牢固地一体化。根据需要，也可以在构成承口部4的合成树脂层8种埋入强化纤维或网等增强物质来进行增强。具体而言，如图2所示，当增强承口部4的连接侧端部的外周表面时，可在其外周表面设置FRP层8a。
上述FRP层8a通过在增强纤维浸渗合成树脂材料来形成，该增强纤维可由纺织布或无纺布形成，可举出玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、硼纤维等。如果对一个例子进行说明，则可使用形成为带状或片状的作为FRP用的玻璃纤维基材的短切毡，单位重量的优选范围为100 300g/m2。另外，也可以使用FRP用平织玻璃布或玻璃布带、密度的优选范围为纵向16 25根、横向15 23根/25mm。另外，其织造方法不局限于平织，也可以为斜织、缎织、纱罗织等。另外，上述带状是预先切成带状的意思。当通过注入发泡合成树 脂来形成上述合成树脂层8时，在模型框内的发泡合成树脂的发泡过程中，在上述增强纤维中浸渗合成树脂并使其固化来形成FRP层8a。另外，当由不发泡合成树脂形成上述合成树脂层8时，也可通过如下方式来形成FRP层8a，即，将包含管材7的合成树脂层8另外成形，将该成形体安装于端部11而通过热粘接等使其一体化，在这样形成的承口部的外周表面，用粘接剂等将预先使合成树脂浸渗在增强纤维中且压缩成形的FRP片粘接。在这种情况下，也可将多个FRP片重叠而形成FRP层8a。通过以纤维方向不同的方式叠层，相对于各方向的拉伸强度提高，耐冲击性也稳定地上升。这样，当由上述FRP层8a增强承口部4的连接侧端部的外周表面时，在用叉式升降车将由内径尺寸为IOOOmm以上、长度为约5m的长度尺寸的大型管从货车的车箱卸下时，即使万一发生使带螺旋波纹的合成树脂管掉落之类的事态，也能够从损坏方面来保护管端部。另外，能够增强承口部4的连接侧端部的外周表面的上述FRP层8a也可应用于插口部3。具体而言，可以在插口部3的连接侧端部的外周表面形成与上述FRP层8a相同的构成的FRP层5a，这样，当由上述FRP层5a增强插口部3的连接侧端部的外周表面时，与上述承口部4同样，也能够从损坏方面来保护插口部3。另外，在带螺旋波纹的合成树脂管中，在承口部4和插口部3构成不同，由于承口部4比插口部3的重量重，因此当假想掉落的情况时，先从承口部4侧掉落的可能性高。因此，对于承口部4的连接侧外周表面，必须采用形成FRP层8a的结构，而对于形成于插口部3的FRP层5a可以采用任意的结构。另外，在本实施方式中，分别将插口部3和承口部4构成为沿着轴方向大致平坦的形状，但本发明不对这种直尺形状作任何限定，也可以制成将插口部3形成为朝向开口端成为尖细的锥状，并且将承口部4的内周表面也构成为与之大致平行的大致同一角度的锥状的形状、或者形成为插口部的外径或承口部的内径以沿轴方向呈现曲线的方式变化的形状。另外，在插口部3和承口部4之间介装有作为密封部件的O型圈6。具体而言，在插口部3的外表面形成有嵌入上述O型圈6的环状槽50，在该环状槽50内嵌入有O型圈6的状态下，将管彼此连接。在本实施例中，安装O型圈6的环状槽50在插口部3的前端缘部切割形成，但也可以形成于插口部3的相反侧的基端缘部或中途部。另外，也可以设在承口部4侧。O型圈6等密封部件的形状及构造只要能够将插口部3和承口部4之间可靠地密封，不作特别限定，可以将各种形状、构造的密封部件安装于适当位置。另外，也可以预先将成为密封部的环状突起一体成形，以代替另外安装O型圈6。2、第二实施方式下面，基于图5和图6对本发明的第二实施方式进行说明。在本实施方式中，在构成承口部4的管材7露出一部分的状态下，粘覆合成树脂层8，特别是对于要求强度的前端侧和在与管壁2的一体化这一点上较重要的基端侧，用合成树脂层8来填埋，其他中途部分露出。如果这样使管材7露出，则能够实现轻量化和消减材料成本，并且如本实施例所述在管材7采用与管壁2相同的外观构造的情况下，该承口部4的露出部分具有与管壁2相同的外观，接头部分和管整体的外观上的一体性提高，美观度提高。关于其他构成和变形例，基本上与上述第一实施方式同样，因此对相同结构赋予相同符号，并省略其说明。另外，图中，8a是为增强承口部4的连接侧端部的外周表面而形成的FRP层。
3、第三实施方式下面，基于图7和图8对第三实施方式进行说明。在本实施方式中，使该承口部4的合成树脂部分(合成树脂层8)含有增强纤维7B来代替构成承口部4的管材7，在本实施例中，作为增强纤维7B，以由该增强纤维构成的纺织布、无纺布、或由树脂凝固而成的成形体的形态而埋设。由此，与埋设管材7相比，实现了大幅度的轻量化、成本降低，且实现同等程度的强度提高。另外，在本实施方式中，在各管的增强凸部21的峰顶部设有图3 (b)所示的凹陷部23，与第一实施方式同样，当然可适用于各种波纹型合成树脂管。作为增强纤维，优选使用玻璃丝或玻璃纤维，在用合成树脂成形承口部4时，可通过先将上述增强纤维7B的纺织布、无纺布或树脂成形体放置在成形模内成形，来埋设成形。作为其他方法，将承口部4的成形分为内侧部分和外侧部分的两次成形，在第一次的内侧部分的成形结束的阶段，在其外表面粘覆上述增强纤维7B的纺织布、无纺布或树脂成形体，在其上进行第二次的成形，由此也能够埋设成形。增强纤维7B的纺织布、无纺布或树脂成形体既可以在承口部4的内部以遍及大致全周而存在的方式进行内置，也能够以仅在一部分存在的方式内置一个或多个。作为树脂成形体，只要内置成形为片状及筒状的即可，作为用于树脂成形体的树脂，在附着性这一点上，优选与构成承口部4的合成树脂层8使用同一树脂。另外，也能够以将增强纤维7B的纺织布、无纺布或树脂成形体粘贴于承口部4的外表面的方式构成。图中，8a是为增强承口部4的连接侧端部的外周表面而形成的FRP层。图8是表示与承口部4同样地使插口部3的合成树脂层5也含有增强纤维7B的例子，同样，可通过先将增强纤维7B的纺织布、无纺布或树脂成形体放置在成形模内成形，来埋设成形。另外，当然可以采用如本实施例所述使插口部3含有增强纤维7B，且在承口部4内置有上述第一实施方式的管材7来代替增强纤维7B，或不放入任何增强部件的结构。另外，在本实施例中，对在承口部4和插口部3内置有增强纤维7B的纺织布、无纺布或树脂成形体的例子进行了说明，但在能够增强整体强度这一点上，优选如图9所示，通过将增强纤维片7C(将纤维切短)混入成形插口部3及承口部4的合成树脂材中进行成形，使增强纤维片7C含在合成树脂部分的整体内，进而，优选如图10所示，与上述的增强纤维7B纺织布、无纺布或树脂成形体组合而实现进一步的强度提高。关于其他构成及变形例(O型圈的位置等)，基本上与上述第一实施方式同样，因此对相同结构赋予相同符号，并省略其说明。在图9和图10中，8a是为增强承口部4的连接侧端部的外周表面而形成的FRP层。4、第四实施方式下面，基于图11 16对第四实施方式进行说明。如图11、12所示，本实施方式的带螺旋波纹的合成树脂管IC将管壁2形成为螺旋波纹形状，通过在一端部(图中左侧端部)粘覆至少填埋该一端部外表面侧的形成波纹形状的凹部的合成树脂层5而设置筒状的插口部3，在另一端部102a(图中右侧端部)设置由粘覆于该另一端部外表面侧且向轴方向外侧筒状延伸的合成树脂层8构成的承口部4，在将多个该带螺旋波纹的合成树脂管IC相互连接的情况下，将第一(图中右侧)带螺旋波纹·的合成树脂管IC的上述插口部3与第二(图中左侧)带螺旋波纹的合成树脂管的上述承口部4插接来相互连接。在本发明中，特别具有如下特征，S卩，如图13的纵截面图所示，使直径比带螺旋波纹的合成树脂管IC大的管材7成为同轴状地从上述另一端部102a的外表面侧向轴方向外侧突出的状态，并至少在上述管材7与带螺旋波纹的合成树脂管IC之间的间隙填充上述合成树脂层8的合成树脂材料，来形成上述承口部4。如图13所示，管壁2的大致三角形状或大致圆弧状或梯形状的峰部和谷部连续地形成波纹，峰部间的包含谷部的部分成为凹部。在本实施例中，在内表面为大致平坦的合成树脂制的主体部20的外周侧，螺旋状地设有由内置有钢材22的树脂成形体(例如，被覆钢板)构成的大致三角形状或大致圆弧状的增强凸部21。增强凸部21也可以不内置钢材22而仅由树脂层构成。另外，峰部和谷部的形状不作特别限定，也可以构成为大致V字状或大致口字状、大致圆形、大致椭圆形、大致四角形、多角形、异形或其他形状。另外，在本实施例中，在峰部内周侧存在从谷部延伸的主体部20，通过该主体部20管内表面成为平坦的形状，以使其变成平面形状，但也可以省略这种主体部20，而采用将增强凸部21相互连接在一起的形状，使内表面侧也成为螺旋波纹形的凹凸面。更具体而言，钢材22在峰顶部设有凹陷部23也是优选的实施例。通过设置这种凹陷部23，能够分散施加在峰部的压力(土压等)，峰部的强度、刚性提高是不言而喻的，且能够提高管壁2整体的耐压强度。在本实施例中，在钢材22的外表面进一步粘覆有外表面层24。作为这些管壁2的峰部、谷部、具体而言是主体部20和外表面层24所使用的合成树脂材料，可广泛使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系及氯乙烯系等合成树脂等，也可使用其他合成橡胶和软质树脂。如图12、13所示，带螺旋波纹的合成树脂管的一端侧的插口部3以至少填埋该一端部的外表面侧的形成波纹形状的凹部的方式粘覆有合成树脂层5，形成外表面沿轴方向大致平坦的筒状，且为与另一端部的承口部4的内周表面紧密相接的形状。在本实施例中，构成这种插口部3的合成树脂层5通过用成形模包围其一端部然后将合成树脂材料注入、固化而成形，但也可用其他方法粘覆合成树脂层5。作为构成合成树脂层5的合成树脂材料，可以是不发泡和发泡的任何一种，可使用聚乙烯树脂和聚丙烯树脂等烯烃系树脂及其他合成树脂，作为发泡合成树脂，可使用例如聚苯乙烯泡沫、聚乙烯泡沫、硬质聚氨酯泡沫、软质聚氨酯泡沫、硬质氯乙烯泡沫、尿素泡沫、酚酸泡沫、丙烯酸酯泡沫、醋酸纤维素泡沫或其他树脂。如图13的纵截面图所示，另一端侧的承口部4使直径比该带螺旋波纹的合成树脂管IC大的管材7成为同轴状地从上述另一端部102a的外表面侧向轴方向外侧突出的状态，并至少在上述管材7与带螺旋波纹的合成树脂管IC之间的间隙填充有上述合成树脂层8的合成树脂材料，使突出于轴方向外侧的筒状部分的内周表面沿着轴方向大致平坦，作为插入上述插口部3的承载面40发挥作用。关于该承口部4的合成树脂层8，也可使用与插口部3同样的合成树脂层材料。在本实施方式中，分别将插口部3和承口部4构成为沿着轴方向大致平坦的形状，但本发明不对这种直尺形状作任何限定，也可以制成将插口部3形成为朝向开口端成为尖细的锥状，并且承口部4的内周表面也构成为与之大致平行的大致同一角度的锥状的形状、或插口部的外径或承口部的内径以沿轴方向呈现曲线的方式变化的形状。
另外，也优选将承口部4的承载面40构成为从内侧朝向外侧的开口部而缩小直径的倒锥形状，实现插口部3的O型圈6的水密性、紧密性。另外，也可以构成为，在该承口部4的开口部设有阶梯锥部42，在将插口部3插入时，O型圈6不会被开口部挂住而脱落。内置于承口部4的管材7与带螺旋波纹的合成树脂管IC同样，利用使大致三角形状或大致圆弧状或梯形状的峰部和谷部连续地形成波纹的管部分，承口部4通过该管材7的存在，实现了相当程度地强度提高。在本实施例中，使用管壁71形成为螺旋波纹形状且与带螺旋波纹的合成树脂管IC同样的构造的形成波纹的管材(但是，没有内周侧的主体部20)，赋予相同符号并省略详细说明，但本发明不对这种形态的管材作任何限定。作为上述管材7的变形例,如图15所示,在内周侧设有主体部20a也是优选的例子。该管材7和管壁2的外周表面通过介于其间的上述合成树脂层8而被牢固地一体化。在管材7露出一部分的状态下粘覆合成树脂层8。特别是对于要求强度的前端侧和在与管壁2的一体化这一点上较重要的基端侧，用合成树脂层8来填埋，而其他中途部分露出。如果这样使管材7露出，则能够实现轻量化和材料成本消减，并且如本实施例所述，在管材7采用与管壁2相同的外观构造的情况下，该承口部4的露出部分具有与管壁2相同的外观，接头部分和管整体的外观上的一体性提高，美观度提高。如图13所示，在插口部3与承口部4之间安装有O型圈6作为密封部件。具体而言，在插口部3的外表面形成有嵌入上述O型圈6的环状槽50，在该环状槽50内嵌入有O型圈6的状态下，将管彼此连接。在本实施例中，安装O型圈6的环状槽50在插口部3的前端缘部切割形成，但也可以形成于插口部3的相反侧的基端缘部或中途部。另外，也可以设置于承口部4侧。O型圈6等的密封部件的形状和结构只要能够可靠地将插口部3和承口部4之间密封，不作特别限定，可以将各种形状、构造的密封部件安装在适当位置。另外，也可以预先将成为密封部的环状突起一体成形，来代替另外安装O型圈6。在包含两端的插口部3、承口部4的带螺旋波纹的合成树脂管IC的外侧表面也可以被覆能够实现防水、耐气候性、耐药品性的提高的涂敷剂。另外，关于上述第二实施方式 第四实施方式的插口部，也与上述第一实施方式同样，可在外周表面的连接侧端部设置FRP层5a。
另外，在上述第一实施方式 第四实施方式中，在承口部外周表面的连接侧端部和插口部外周表面的连接侧端部形成有FRP层，但也可以在承口部的连接侧端面、插口部的连接侧端面的局部或横跨全部而形成FRP层。当这样从外周表面横跨到端面而形成FRP层时，就会更可靠地增强承口部连接侧的外周角部。5、带螺旋波纹的合成树脂管的制造方法下面，基于图14和图16对带螺旋波纹的合成树脂管IC的制造方法进行说明。如图16所示，带螺旋波纹的合成树脂管IC的制造顺序具备如下工序工序SI，对带螺旋波纹的合成树脂管IC的管壁2进行成形；工序S2，接着工序SI，在成形的带螺旋波纹的合成树脂管IC的上述另一端部102a，将直径比该带螺旋波纹的合成树脂管大的管材7 同轴状地成形；工序S3，分别用密封卡盘60、61将成形的管材7的轴方向内侧及外侧的端部密封；工序S4，向由密封卡盘密封的管材7和带螺旋波纹的合成树脂管管壁2之间的间隙注入形成合成树脂层8的合成树脂材料。工序SI的管壁2的成形可使用与现有的带螺旋波纹的合成树脂管的成形方法相同的方法，如图14所示，用加工辊92对连续供给的钢材22进行变形加工，加工成为截面呈M字状，然后，将该加工后的钢材螺旋状地送出，同时，在其外表面侧，将外卷带(外表面层24)从接口 81连续且同样螺旋状地送出而使其粘覆于外表面，在内表面侧，也将内卷带(主体部20)从接口 82连续且螺旋状地送出而使其粘覆于内表面，沿轴方向接合一体化，管壁2成形。而且，在本实施例中，在完成一端管壁2以后，不是在端部将管材7成形，而是接着该工序SI，在成形的管壁2将工序S2的管材7成形，高效地对承口部4进行成形。在工序S2成形的管材7与上述管壁2的成形同样，用加工辊93对连续供给的钢材22进行变形加工，加工成为截面呈M字状，然后，将该加工后的钢材螺旋状地送出，同时，在其外表面侧，将外卷带(外表面层24)从接口 83连续且同样螺旋状地送出而使其粘覆于外表面，内卷带省略，沿轴方向接合一体化，将管材7成形。成形后的管材7被作为导向部的多个导向辊91从径方向外侧支承，与管壁2同轴状地被支承。在工序S3中，由圆筒状的外框(一分为二)包围管壁2的外侧。另外，在上述外框的躯干部内壁(与管壁2的一端对应)环状地预先粘贴有增强纤维。对同轴状地成形的管材7，将密封卡盘60、61安装在管材7的两端部，将管壁2外表面和外框内表面之间的空间密封。另外,虽未图示,但通过将承口部4的承载面40成形的内框放置在从管壁2向外侧突出的管材7的内周表面侧，形成密封空间。然后，在工序S4中，向上述被密封的空间注入形成合成树脂层8的合成树脂材料。在本实施例中，经由沿轴方向与密封卡盘60连通的注入口 62注入，但不对这种注入方法作任何限定，也可以在密封卡盘61或将上述承载面40成形的金属模上设置注入口。所注入的合成树脂材料通过发泡，在上述空间内边填埋边移动，而到达外框内表面的合成树脂材料浸渗进入到粘贴于外框内壁的增强纤维内，并且通过发泡压力提高密度，形成作为表皮层的FRP层。6、带螺旋波纹的合成树脂管的抗掉落性评价关于本发明的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的强度，在与现场卸货作业同等的下述条件下，进行掉落试验并进行评价。另外，作为比较例，对不具备FRP层的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管进行掉落试验并进行评价。(a)试件CplOOOmm带接头的带螺旋波纹的合成树脂管、长度L为1350mm、在构成螺旋波纹的增强凸部中内置有截面凸形的钢板而增强。(b)承口部在作为增强材料的带螺旋波纹的合成树脂管部件的外周表面的一部分露出的状态下，通过发泡树脂成形为筒状，在承口外周表面的连接侧端部形成FRP层，养护三天。(C)掉落场所I、浙青铺装面2、砂石铺装面(d)掉落高度3m(试件的掉落角度倾斜45° )
(e)样品数浙青试验用3个；砂石试验用3个。(f)比较例准备除不具备FRP层这一点以外其余构成都与上述构成相同的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，浙青试验用3个，砂石试验用3个。当在上述条件下进行抗掉落性试验时，关于不具备上述FRP层的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，如图17(a)所示，向浙青铺装面掉落、向砂石铺装面的掉落都在承口外周表面发生了掉落造成的断裂。特别是直接与浙青铺装面、砂石铺装面发生碰撞的部位，如图17(b)的放大图所示，产生缺损部分D，另外，沿管材7的缘部发生断裂，管材7的端部露出。图中，E表示其断裂面。与此相对，关于本发明的带承口的带螺旋波纹的合成树脂管，如图18(a)所示，向浙青铺装面的掉落、向砂石铺装面的掉落虽然都发生了若干凹陷并且产生了擦痕F，但在承口外周表面未发生断裂。图18(b)是放大表示上述擦痕F的图。虽然形成承口外周表面的边缘的线Sb沿着范围8c消失,但强度上没有任何影响。以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不对这样的实施例作任何限定，在不脱离本发明精神的范围内，可通过种种方式来实施是不言而喻的。产业上的可利用性本发明可作为适用于道路下的排水管及下水道用的大型排水管等的合成树脂管来利用。符号说明IAUBUC 带螺旋波纹的合成树脂管2管壁2a凹部3插口部4承口部5合成树脂层5aFRP 层6O 型圈7、7A管材
7B增强纤维7C增强纤维片8合成树脂层8aFRP 层10、11端部 20主体部21增强凸部22钢材23凹陷部24外表面层40承载面42阶梯锥部50环状槽60,61密封卡盘62注入口70卡合突起71管壁81、82、83接口91导向辊92、93加工辊102a另一端部S连接构造
权利要求
1.一种带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，其在配管端部具有用于将带螺旋波纹的合成树脂管彼此连接的承口部，该带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的特征在于 从所述带螺旋波纹的合成树脂管的端部向管轴方向筒状延伸的承口部利用发泡性树脂成形，在该成形的所述承口部的连接侧端部的至少外周表面，形成有在增强纤维中浸渗有树脂的FRP层。
2.如权利要求I所述的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，其特征在于 在所述承口部的端面还形成有所述FRP层。
3.如权利要求I所述的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，其特征在于 在所述承口部设有增强部件。
4.如权利要求3所述的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，其特征在于 作为所述增强部件，与所述带螺旋波纹的合成树脂管同轴地埋设有具有比所述带螺旋状波纹的管的外径还大的内径的带螺旋波纹的合成树脂管部件。
5.如权利要求3所述的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，其特征在于 作为所述增强部件，以使外周表面的一部分露出的状态，与所述带螺旋波纹的合成树脂管同轴地埋设有具有比所述带螺旋状波纹的管的外径还大的内径的带螺旋波纹的合成树脂管部件。
6.如权利要求3所述的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，其特征在于 作为所述增强部件，与所述带螺旋波纹的合成树脂管同轴地埋设有具有比所述带螺旋状波纹的管的外径还大的内径的圆管部件。
7.如权利要求3所述的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，其特征在于 作为所述增强部件，以分散的状态埋设有增强纤维片。
8.如权利要求3所述的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，其特征在于 作为所述增强部件与所述带螺旋波纹的合成树脂管同轴地埋设有具有比所述带螺旋状波纹的管的外径还大的内径的圆管部件，并且，以分散的状态埋设有增强纤维片。
9.如权利要求I所述的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，其特征在于 所述增强纤维包括将玻璃纤维形成为带状、片状的短切毡、平织玻璃布等。
10.如权利要求I所述的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管，其特征在于 所述螺旋波纹由形成为螺旋状的截面为凸形的钢板和包覆该钢板的合成树脂的叠层体构成。
11.一种带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造，其包括权利要求I 10中任一项所述的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管；和具有插入该带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的所述承口部的插口部的带插口的带螺旋波纹的合成树脂管，该带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造的特征在于 所述插口部具有与沿管轴方向延伸的所述承口部的长度大致相同的长度，并形成能够与所述承口部卡合的平坦的外周表面。
12.如权利要求11所述的带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造，其特征在于 作为所述插口部，在所述带螺旋波纹的合成树脂管的连接侧端部的螺旋凹槽卷绕有具有能够与螺旋凹槽卡合的凸状截面的带状树脂，形成所述平坦的外周表面。
13.如权利要求11所述的带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造，其特征在于作为所述插口部，在所述带螺旋波纹的合成树脂管的连接侧端部的螺旋凹槽中填充发泡性树脂，形成所述平坦的外周表面。
14.如权利要求11所述的带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造，其特征在于 在所述插口部的连接侧端部的至少外周表面，形成有在增强纤维中浸渗有树脂的FRP层。
15.如权利要求14所述的带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造，其特征在于 在所述插口部的端面还形成有所述FRP层。
16.如权利要求14所述的带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造，其特征在于 所述增强纤维包括将玻璃纤维形成为带状、片状的短切毡、平织玻璃布、平织玻璃布 带、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、或硼纤维。
17.如权利要求11所述的带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造，其特征在于 在所述插口部，与所述带螺旋波纹的合成树脂管同轴地埋有设具有比所述带螺旋状波纹的管的外径还大的内径的圆管部件。
18.如权利要求11所述的带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造，其特征在于 在所述插口部，以分散的状态埋设有增强纤维片。
19.如权利要求11所述的带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造，其特征在于 在所述插口部，与所述带螺旋波纹的合成树脂管同轴地埋设有具有比所述带螺旋状波纹的管的外径还大的内径的圆管部件，并且，以分散的状态埋设有增强纤维片。
20.如权利要求11所述的带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造，其特征在于 在所述插口部设有对所述插口部与所述承口部之间的间隙进行密封的密封部件。
全文摘要
本发明提供一种带接头的带螺旋波纹的合成树脂管及带螺旋波纹的合成树脂管的连接构造，带接头的带螺旋波纹的合成树脂管具有部件数量少的简易构造，且不需要坚固的原材料和高精度，具备充分的耐水、耐压性以及良好的密封性，能够实现轻量化、低成本化，并且能够简便地进行操作和现场的连接作业。在配管端部具备用于连接带螺旋波纹的合成树脂管彼此的承口部(4)的带接头的带螺旋波纹的合成树脂管的特征为，在上述带螺旋波纹的合成树脂管的从端部朝向管轴方向筒状延伸承口部(4)由发泡性树脂成形，在该成形的所述承口部的连接侧端部的至少外周表面，形成有在增强纤维中浸渗有树脂的FRP层(8a)。
文档编号F16L33/00GK102893069SQ20118000226
公开日2013年1月23日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者金尾茂树 申请人:嘉纳福株式会社