コルゲート管の接続方法 - 特開２００７－７１３２３

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【発明の名称】	コルゲート管の接続方法
【発明者】	【氏名】伊藤良輔【氏名】水川賢司【氏名】秋山信一【氏名】樋口裕思【氏名】野瀬正樹【氏名】豊田康弘
【要約】	【課題】高価な継手を使用することなく、コルゲート管同士あるいはコルゲートと他の配管材料とを熱融着によって接続することができ、接続部に可撓性があり、コルゲート管の最大径とほぼ同じ外径で、接続部も既設配管へスムーズに挿入することができるとともに、接続部での内部を流れる流体の圧力損失を少なくすることができるコルゲート管の接続方法を提供することを目的としている。【解決手段】管軸方向に大径部と小径部とが連続して交互に形成された熱可塑性樹脂製のコルゲート管の管端を加熱溶融させ、溶融した管端同士を押しつけて２つのコルゲート管を接合するコルゲート管の接続方法であって、接続される２つのコルゲート管の管端がそれぞれ大径部で切断された状態になっていることを特徴としている。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
管軸方向に大径部と小径部とが連続して交互に形成された熱可塑性樹脂製のコルゲート管の管端を加熱溶融させ、溶融した管端同士を押しつけて２つのコルゲート管を接合するコルゲート管の接続方法であって、接続される２つのコルゲート管の管端がそれぞれ大径部で切断された状態になっていることを特徴とするコルゲート管の接続方法。
【請求項２】
管軸方向に大径部と小径部とが連続して交互に形成され、接合側管端が前記大径部で切断された熱可塑性樹脂製のコルゲート管と、外径が前記コルゲート管の大径部外径とほぼ同径で、接合側管端の内径がコルゲート管の小径部内径とほぼ同径である熱可塑性樹脂製の短管または管継手とを互いの管端を突き合わせて管端面同士を熱融着させたのち、前記短管または管継手の他方の端部を他の配管材と接続するコルゲート管の接続方法。
【請求項３】
コルゲート管が大径部に中空部を有する請求項１または請求項２に記載のコルゲート管の接続方法。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、コルゲート管の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスや水道の既設配管が老朽化した場合、地面等を掘削して配管を新しく交換する代わりに、既設配管内に可撓性のあるコルゲート管を挿入し、このコルゲート管を新しい配管として使用する方法が行われている。
【０００３】
ところで、このようなコルゲート管と既設の配管とを接続する方法としては、図１１に示すように、筒状の継手本体１１０と、圧縮されることでコルゲート管２００を、Ｏリング１２１を介して気密に締め付ける断面略Ｃ型をした締めつけリング１２０と、ナット１３０などを備えた継手１００を用いて接続する方法（特許文献１参照）が既に提案されている。
【０００４】
また、２つのコルゲート管同士を接続する方法としては、図１２に示すように、２つのコルゲート管２００の端面をつきあわせた状態で、外周面に巻回されるパッキン部材３１０と、２つのつば状に外側に張り出した締めつけ部３２１に挿通したボルト３２２をナット３２３に締め込むことによって縮径し、パッキン部材３１０を介して２つのコルゲート管２００を連結状態にする断面略Ｃ字形をした継手本体３２０とを備える継手３００を用いて連結する方法（特許文献２参照）が既に提案されている。
【０００５】
しかし、前者の方法では、複数の部材からなるため継手１００全体が高価になるという問題や、部品類に損傷があったり、締め付けが不十分であったりすると気密性が損なわれるなど信頼性が劣るといった問題がある。
【０００６】
一方、後者の方法では、同様に継手部材が高価になるという問題、施工で締め付け不良などがあると気密性が損なわれるという問題や、接続部、すなわち、継手本体３２０が曲げることが出来ないので、既設配管に曲がりがあるような場合、接続部を既設配管に挿入することができないという問題がある。また、継手本体３２０の締めつけ部３２１がつば状に外側に突出するように設けられているので、接続部で外径がコルゲート管の最大径より大きくなるのがさけられない。したがって、挿入しようとする既設配管が直線部分のみであっても、挿入できるコルゲート管を既設配管よりかなり小径のものにせざるを得ない。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１－８２８４０号公報
【特許文献２】特開２００１－２５４８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の発明者らは、バット融着機を用いてコルゲート管を接続すれば、高価な継手などを使用しなくてもコルゲート管同士あるいはコルゲート管と他の配管とを接続できるのではないかと考えた。
しかしながら、コルゲート管の接合端面の状態によっては、融着の際に生じる管内側へのバリが小径部より内側に飛び出し、接続部で内部を流れる流体の圧力損失が大きくなる場合があることが分かり、さらに検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。
【０００９】
すなわち、本発明は、上記事情に鑑みて、高価な継手を使用することなく、コルゲート管同士あるいはコルゲートと他の配管材料とを熱融着によって接続することができ、接続部に可撓性があり、コルゲート管の最大径とほぼ同じ外径で、接続部も既設配管へスムーズに挿入することができるとともに、接続部での内部を流れる流体の圧力損失を少なくすることができるコルゲート管の接続方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のコルゲート管の接続方法（以下、「請求項１の接続方法」と記す）は、管軸方向に大径部と小径部とが連続して交互に形成された熱可塑性樹脂製のコルゲート管の管端を加熱溶融させ、溶融した管端同士を押しつけて２つのコルゲート管を接合するコルゲート管の接続方法であって、接続される２つのコルゲート管の管端がそれぞれ大径部で切断された状態になっていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の請求項２に記載のコルゲート管の接続方法（以下、「請求項２の接続方法」と記す）は、管軸方向に大径部と小径部とが連続して交互に形成され、接合側管端が前記大径部で切断された熱可塑性樹脂製のコルゲート管と、外径が前記コルゲート管の大径部外径とほぼ同径で、接合側管端の内径がコルゲート管の小径部内径とほぼ同径である熱可塑性樹脂製の短管または管継手とを互いの管端を突き合わせて管端面同士を熱融着させたのち、前記短管または管継手の他方の端部を他の配管材と接続することを特徴としている。
【００１２】
本発明の請求項３に記載のコルゲート管の接続方法（以下、「請求項３の接続方法」と記す）は、請求項１または請求項２の接続方法において、コルゲート管が大径部に中空部を有することを特徴としている。
【００１３】
本発明において、コルゲート管および短管あるいは管継手を形成する熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げ、高密度ポリエチレンが好適に用いられる。
また、コルゲート管を形成する熱可塑性樹脂と、短管あるいは管継手を形成する熱可塑性樹脂とは、融点が同じ程度であれば、異なる熱可塑性樹脂でも接続は可能だが、より高強度に接続するためにはコルゲート管と同じ熱可塑性樹脂であることが望ましい。
【００１４】
また、コルゲート管は、単層でも、２層式のものでも構わないが、土圧等に対する強度や安全性を考慮すると、請求項３の接続方法のように２層式コルゲート管を用いることが好ましい。なお、２層式コルゲート管の場合、外層および内層とも高密度ポリエチレンであっても構わないが、内層を中低密度ポリエチレンで形成するようにしても構わない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の接続方法は、以上のように構成されているので、高価な継手を使用することなく、コルゲート管を接合することができる。また融着接合であるから接合部の信頼性が高い。また従来のように大きな継手本体が不要で、基本的にはコルゲート管の内外径とほぼ同等の接続部構造となるため、内面については圧力損失を最小限にすることが可能で。外面についても段差が生じないため、既設の配管に挿入するような場合にも抵抗とならない。また、コルゲート管同士の接合をした場合にも、継手の幅が全く不要であるからコルゲート管本来のフレキシブル性をほとんど損なわない。
【００１６】
また、請求項２の接続方法のように、コルゲート管と短管あるいは管継手とを熱融着によって接続することによって、従来特殊な継手を用いた機械的な接合に頼っていた地上配管と、既設埋設管に挿入したコルゲート管の管端とを接続も、熱融着やソケット等を用いた接着剤による接続にすることができ、作業性が向上する。しかも、請求項２の接続方法では、接合側管端の内径がコルゲート管の小径部内径とほぼ同径である熱可塑性樹脂製の短管または管継手を用いるようにしたので、すなわち、コルゲート管の投影断面と同じ断面としたので、適切な面圧で接合することが出来る。なぜなら、コルゲート管の溶融接合面より継手の接合面が小さい場合、接合部の強度が弱くなるまた、バット融着では、接合端面の芯ズレが接合強度に大きく影響するが、特に接合しようとする管の断面が狭い（薄肉）場合には、少しの芯ズレで強度が大幅に低下したり、またそれを防ぐためには、芯をあわせるために高価な機械や接合に長い時間が必要である。逆に継手の接合面が大きすぎると、コルゲート管の内部が狭くなり、管内部の流れを阻害する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は、本発明の接続方法に使用されるコルゲート管の１例をあらわしている。
【００１８】
図１に示すように、このコルゲート管１は、外層管状部２と内層管状部３とを備える２層構造になっているとともに、大径部１１と、小径部１２とが管軸方向に連続して交互に形成され、大径部１１の内側には中空部１３が形成されている。
すなわち、外層管状部２は、管軸方向の切断面が略波形をしていて、密度０.９３０～０.９５５のポリエチレンで形成されていて、波の山部２１中央が大径部１１となっている。
【００１９】
内層管状部３は、管軸方向の切断面が外層管状部２と同じピッチの略波形をし、密度０.９３０～０.９５５のポリエチレンで形成されており、小径部１２となる波の谷部３２が、外層管状部２の山の谷部２２と一体化され、波の山部３１が外層管状部２の山部２１内に入り込んでいる。
【００２０】
図２は、本発明の接続方法に使用するバット融着機（以下、「融着機」とのみ記す）の１例をあらわしている。
【００２１】
図２に示すように、この融着機４は、基台４０に設けられたスライドレール４０ａ上に管クランプ４１，４２、ヒーター板支持台４３がスライド自在に搭載されている。管クランプ４１は、シリンダー４４の作動によってスライド方向にスライドするようになっている。また、シリンダー４４が設けられていない管クランプ４２側の基台４０の端部には、スライドしてきた管クランプ４２にかかる圧力を検出するロードセル４５が設けられている。
ヒーター板支持台４３は、図示していないが、略門型をしていて、門型の内側にヒーター板４６が昇降モーター４７の昇降ワイヤ４８によって昇降自在につり下げられている。
なお、図２中、４９は、制御装置であって、ロードセル４５で検出される圧力によってシリンダー４４の押圧力を制御するとともに、ヒーター板４６の加熱温度、加熱時間を制御できるようになっている。
【００２２】
そして、本発明の接続方法は、図１に示すように、接続される２つのコルゲート管１の接合端が、大径部１１の部分で切断された状態にしたのち、２つのコルゲート管１を図２に示すように、その接合端面がそれぞれヒーター板４６に対面するように融着機４に管クランプ４１、４２にそれぞれクランプさせる。
【００２３】
つぎに、ヒーター板４６を加熱した状態で、シリンダー４４を作動させて管クランプ４１をヒーター板４６方向にスライドさせる。すなわち、管クランプ４１にクランプされた一方のコルゲート管１の接合端面をヒーター板４６に押し当て、その押圧力によってヒーター板４６を他方の管クランプ４２側にスライドさせ、他方の管クランプ４２にクランプされたコルゲート管１の接合端面にヒーター板４６の他方の面を所定の圧力で押し当て、図３に示すように、２つのコルゲート管１の端面をヒーター板４６による熱によって溶融状態にする。なお、押しつけ力は、ロードセル４５を用いて検出しており、制御装置４９がこの値をシリンダー４４へフィードバックすることにより、任意の設定力で押しつけることができるようになっている。また、このとき、コルゲート管１の端面は、大径部１１で切断された状態になっているので、図３に示すように、外側に折り返されたようになりながら溶融状態になる。
【００２４】
そして、シリンダー４４により加圧を行わず、ヒーター板４６による接合端面の加熱を所定時間持続させて接合端面を所定の溶融状態にしたのち、シリンダー４４を作動させて管クランプ４１を一旦後退させて昇降モーター４７によりヒーター板４６を上昇させてコルゲート管１とコルゲート管１との間から取り除いたのち、再びシリンダー４４を作動させて管クランプ４１を管クランプ４２方向にスライドさせて、２つのコルゲート管１の両接合端面同士を所定の圧力で押しつけて樹脂が固化するまでその状態を保ち、図４に示すように２つのコルゲート管１、１を接続する。
【００２５】
図５および図６は、本発明にかかるコルゲート管の接続方法の他の実施の形態をあらわしている。
この接続方法は、図１に示すようにコルゲート管１の接合端面を大径部１１の部分で切断されたようにして、接合端面側をヒーター板４６側に向くように管クランプ４１にクランプさせる。
【００２６】
つぎに、コルゲート管１の大径部１１の外径とほぼ同じ外径で、コルゲート管１の小径部１２の内径とほぼ同じ内径をした短管５を他方の管クランプ４２にクランプさせたのち、上記実施の形態と同様にして図５に示すように、コルゲート管１の接合端面、および短管５の接合端面をヒーター板４６に押し当てて溶融状態にする。
【００２７】
続いて、ヒーター板４６を取り除き、コルゲート管１および短管５の接合端面同士を押しつけて樹脂が固化するまでその状態を保ち、図６に示すように、コルゲート管１と短管５とを接続する。
そして、短管５と、地上配管（図示せず）とを直接融着するか、ソケット等の継手を用いて接続する。
【００２８】
以下に、本発明の具体的な実施例を詳しく説明する。
【００２９】
（実施例１）
図７に示すように、断面がほぼ台形の波状をした高密度ポリエチレン製の最大外径D＝２２．２ｍｍ、最小内径ｄ＝１８．０ｍｍの２つの単層コルゲート管１ａを、大径部で切断し、この切断面同士で図２に示す融着機４を用いて接続した。なお、シリンダー４４による加圧下での接合端面の加熱時間は５秒、シリンダー４４による加圧を行わない状態での加熱保持時間は２０秒、２つのコルゲート管１ａの圧着時間は５秒、固化時間は６０秒、加圧溶着および圧着時の設定圧力は０．７２ｋｇｆ、ヒーター板による加熱温度は２２０℃であった。
【００３０】
（実施例２）
図８に示すように、断面がほぼ半円形湾曲形状の波状をした高密度ポリエチレン製の最大外径D＝２２．２ｍｍ、最小内径ｄ＝１８．０ｍｍの２つの単層コルゲート管１ｂを用いた以外は、実施例２と同様にしてコルゲート管１ｂ同士を接続した。
【００３１】
（実施例３）
実施例２で用いた単層コルゲート管１ｂと、外径２２。２ｍｍ、内径１８．０ｍｍの高密度ポリエチレン製短管と、を実施例１と同様の条件で接続した。
【００３２】
（実施例４）
最大外径D＝２２．２ｍｍ、最小内径ｄ＝１８．０ｍｍの図１に示す高密度ポリエチレン製の２つのコルゲート管１を実施例１と同様の条件で接続した。
【００３３】
（実施例５）
実施例４で用いた２層コルゲート管１と実施例３で用いた短管とを実施例１と同様の条件で接続した。
【００３４】
（比較例１）
実施例４で用いた２層コルゲート管と同様の２つの２層コルゲート管を、小径部で切断して接合端面とした以外は、実施例１と同様の条件で２層コルゲート管同士を接続した。
【００３５】
（比較例２）
実施例４で用いた２層コルゲート管と同様の２つの２層コルゲート管を、大径部と小径部の中間位置で切断して接合端面とした以外は、実施例１と同様の条件で２層コルゲート管同士を接続した。
【００３６】
上記実施例１～実施例５および比較例１の接続部を切断して観察したところ、実施例１～実施例５の場合、コルゲート管同士あるいはコルゲート管と短管とがしっかりと接続されているとともに、融着によって生じるバリがコルゲート管に小径部より内側に飛び出るといったことがなかった。一方、比較例１の場合、図９に示すように、加圧溶融時に大径部に設けられた中空部が押し潰されて泡状に残るとともに、接合端がコルゲート管１の内側に折れ曲がり、この折れ曲がりが小径部よりコルゲート管の小径部内側に飛び出た状態で接続されていた。他方、比較例２の場合、図１０に示すように、加圧溶融時に外層管状部がコルゲート管１の外側に折れ曲がり、内挿管状部がコルゲート管１の内側に折れ曲がり、内層管状部の折れ曲がり部が小径部よりコルゲート管の小径部内側に飛び出た状態で接続されていた。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明にかかるコルゲート管の接続方法に用いられるコルゲート管の接合端面がヒーター板に押し当てた状態をあらわす断面図である。
【図２】本発明にかかるコルゲート管の接続方法に使用されるバット融着装置の１例をあらわす説明図である。
【図３】図１のコルゲート管の接合端部がヒーター板で溶融した状態をあらわす断面図である。
【図４】コルゲート管とコルゲート管との接続部の要部断面図である。
【図５】本発明にかかるコルゲート管の接続方法の他の実施の形態であって、そのコルゲート管と短管とをヒーター板に押し付けた状態の断面図である。
【図６】図５の接続方法におけるコルゲート管と短管との接続部の断面図である。
【図７】実施例１で用いたコルゲート管の要部断面図である。
【図８】実施例２で用いたコルゲート管の要部断面図である。
【図９】比較例１のコルゲート管の接合端面の溶融状態を説明する要部断面図である。
【図１０】比較例２のコルゲート管の接合端面の溶融状態を説明する要部断面図である。
【図１１】公知のコルゲート管と他の配管との接続方法を説明する断面図である。
【図１２】公知のコルゲート管とコルゲート管との接続方法を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１，１ａ，１ｂコルゲート管
１１大径部
１２小径部
１３中空部
５短管

【出願人】	【識別番号】０００００２１７４【氏名又は名称】積水化学工業株式会社【識別番号】０００２２０２６２【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社【識別番号】００００００２８４【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社【識別番号】０００２２１８３４【氏名又は名称】東邦瓦斯株式会社【識別番号】０００１９６６８０【氏名又は名称】西部瓦斯株式会社
【出願日】	平成１７年９月８日（２００５．９．８）
【代理人】	【識別番号】１０００７６４０６【弁理士】【氏名又は名称】杉本勝徳
【公開番号】	特開２００７－７１３２３（Ｐ２００７－７１３２３Ａ）
【公開日】	平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【出願番号】	特願２００５－２６０１６６（Ｐ２００５－２６０１６６）