合成鋼管及びその製造方法
【課題】膨張コンクリートによる内面ライニングを施した合成鋼管において、ライニング層及び外殻鋼管の厚さを大きくすること無く、その耐荷力を増大させることができる合成鋼管及びその製造方法の提供。
【解決手段】外殻鋼管１の内面に膨張コンクリートからなるコンクリートライニング層７を備えてなる合成鋼管において、外殻鋼管１の内面にその円周方向に連続させた円周方向リブ３を、外殻鋼管１の軸心方向に一定間隔を隔てて一体に突設し、その円周方向リブ３の高さと同等又はそれ以上の厚さのコンクリートライニング層７を備える。
【解決手段】外殻鋼管１の内面に膨張コンクリートからなるコンクリートライニング層７を備えてなる合成鋼管において、外殻鋼管１の内面にその円周方向に連続させた円周方向リブ３を、外殻鋼管１の軸心方向に一定間隔を隔てて一体に突設し、その円周方向リブ３の高さと同等又はそれ以上の厚さのコンクリートライニング層７を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外殻鋼管の内面に膨張コンクリートからなるコンクリートライニング層を備えた合成鋼管及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外殻鋼管の内面にコンクリート層をライニングした合成鋼管が知られており、そのコンクリート層に膨張コンクリートを使用し、外周面の外殻鋼管による膨張コンクリートの膨張を拘束することによって、ライニングされたコンクリート層の亀裂発生を防止するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特公昭４３−２１６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来の合成鋼管は、その耐荷力を外殻鋼管の引張強度と膨張コンクリートによるプレストレス及びその引張強度に依存している。しかし、膨張コンクリートによるプレストレスは、コンクリート固化時における膨張力を外殻鋼管によって拘束することにより導入されるものであるため、コンクリート配合上の問題から導入されるプレストレスには限界があった。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題に鑑み、膨張コンクリートによる内面ライニングを施した合成鋼管において、ライニング層及び外殻鋼管の厚さを大きくすること無く、その耐荷力を増大させることができる合成鋼管及びその製造方法の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、外殻鋼管の内面に膨張コンクリートからなるコンクリートライニング層を備えてなる合成鋼管において、前記外殻鋼管の内面にその円周方向に連続させた円周方向リブを、該外殻鋼管の軸心方向に一定間隔を隔てて一体に突設し、該円周方向リブの高さと同等又はそれ以上の厚さの前記コンクリートライニング層を備えたことにある。
【０００６】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１に記載の構成に加え、前記コンクリート層内に、前記外殻鋼管の円周方向に向けた鉄筋が埋設されていることにある。
【０００７】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項２に記載の構成に加え、前記鉄筋は前記コンクリート層厚さ中の内週面側に偏せて設置したことにある。
【０００８】
請求項４に記載の発明の特徴は、外殻鋼管をその軸心を中心にして回転させつつ該外殻鋼管の内周面に膨張コンクリートを打設し、遠心成型により外殻鋼管の内面にコンクリートライニング層を形成する合成鋼管の製造方法において、前記外殻鋼管の内面にその円周方向に連続させた円周方向リブを、該外殻鋼管の軸心方向に一定間隔を隔てて一体に突設しておき、該外殻鋼管をその軸心を中心にして回転させつつその内周面の前記円周方向リブ間に膨張コンクリートを、該円周方向リブの高さと同等又はそれ以上の厚さに打設し、遠心成型によりコンクリートライニング層を形成することにある。
【０００９】
請求項５に記載の発明の特徴は、請求項４に記載の構成に加え、前記外殻鋼管内に、前記コンクリートライニング層の厚さの内週面側に偏せた位置に、円周方向に向けた周方向鉄筋を設置し、該周方向鉄筋を前記コンクリートライニング層内に埋設することにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る合成鋼管においては、外殻鋼管の内面にその円周方向に連続させた円周方向リブを、該外殻鋼管の軸心方向に一定間隔を隔てて一体に突設し、該円周方向リブの高さと同等又はそれ以上の厚さの前記コンクリートライニング層を備えたことにより、円周方向のリブが、コンクリートライニング層内に埋設された状態となって、座屈が防止されることとなり、耐荷力が増強される。
【００１１】
また、前記コンクリート層内に、前記外殻鋼管の円周方向に向けた鉄筋を埋設することにより、この鉄筋によっても膨張コンクリートの膨張が拘束されることとなり、プレストレス力を大きくすることができる。更に、その鉄筋の埋設位置を前記コンクリート層厚さ中の内週面側に偏せて設置することにより、コンクリート層の外周面側が外郭外殻鋼管によって膨張が拘束されるとともに、内面側が鉄筋によって膨張が拘束されることとなり、コンクリート層の厚さ全域に効果的なプレストレスが導入される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に本発明の実施の形態を図示した実施例に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明による合成鋼管を示しており、図中符号１は外殻鋼管である。この外殻鋼管１の一端側には連結用細径部２が一体に突設されている。この連結用細径部２は、外形が外殻鋼管１の内径より小さく形成され、外殻鋼管１の端部内に一端側が挿入されて溶接されている。
【００１４】
外殻鋼管１の内周面には、その軸心方向に一定間隔を置いて円周方向に向けた複数の円周方向リブ３が一体に備えられている。この円周方向リブ３は、外殻鋼管１の連結細径部２とは反対側の端部より、連結用凹部４分の長さだけ奥側に後退させた位置に備えられた一端側内向きフランジ状円周方向リブ５と、連結用細径部２の先端部内周面に備えられた他端側内向きフランジ状円周方向リブ６との間に、外殻鋼管１の軸心方向に一定間隔を隔てて複数備えられている。
【００１５】
そしてこれらの各リブ５，３，３，…，６の間の外殻鋼管１及び連結用細径部２の内面に膨張コンクリートからなるコンクリートライニング層７，７……が一体に備えられている。このコンクリートライニング層７の厚さは、円周方向リブ３の高さと同等か又はそれ以上の厚さとする。
【００１６】
このコンクリートライニング層７内には、その円弧状の内周面側に偏せた位置に外殻鋼管１の円周方向に向けたリング状の周方向鉄筋８，８……が埋設されている。
【００１７】
上記合成鋼管の製造に際しては、図３、図４に示すように遠心成型機１０を使用する。この遠心成型機１０は、外殻鋼管１の外周面を複数の回転ローラ１１，１１……で受け、１のローラ１１をモータ１２によって回転させることにより、外殻鋼管１をその軸心を中心にして高速回転させるものである。
【００１８】
外殻鋼管１には、予め連結用細径部２を溶接によって一体化させておくとともに、両端部の内向きフランジ状円周方向リブ５，６及び胴部内の円周方向リブ３，３……を溶接によって一体化させておく。また、その内部の各リブ５，３，３，６間には、前述した周方向鉄筋８，８……を一体に組み込んだ鉄筋籠を所定の位置に組み込んでおく。
【００１９】
このように予め周方向鉄筋８を収容した外殻鋼管１を遠心成型機１０のローラ１１，１１上に載せ、モータ１２の駆動によって高速回転させる。次いで、図３に示すようにコンクリート打設筒１３を外殻鋼管１内へ、その端部開口部より挿入し、コンクリート打設筒１３を通して外郭外殻鋼管１内に膨張コンクリートモルタル１４を打設する。このコンクリート打設筒１３を外殻鋼管１の軸心方向に移動させて各円周方向リブ間に均一な厚さにコンクリートライニング層７を遠心成型する。
【００２０】
膨張コンクリートの材料としては、石灰系およびカルシウム、サルフォ・アルミネート（以下C.S.Aと記す）系の膨張材を使用し、セメントに５〜２０重量％の割合で配合する。更に具体的には、普通ボルトランドセメント４００ｋｇ／ｍ3、膨張材６０ｋｇ／ｍ3、砂７５０ｋｇ／ｍ3、砂利１０００ｋｇ／ｍ3、水セメント比３４％に調整した膨張コンクリートが使用できる。
【００２１】
このようにして打設された膨張コンクリートによるコンクリートライニング層７は、コンクリー卜固化時に膨張しようとするが、外郭外殻鋼管１によってその膨張が拘束されるため、自らの膨張力によって圧縮力が作用し、プレストレストコンクリート構造となる。また、このプレストレスは、コンクリートライニング層７の内周面側に偏せて埋設した周方向鉄筋８によっても膨張コンクリートの膨張が拘束されてプレストレスが導入される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る合成鋼管の一例を示す縦断面図である。
【図２】同上の正面図である。
【図３】本発明に係る合成鋼管の遠心成型状態を示す縦断面図である。
【図４】同上の正面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１ 外殻鋼管
２ 連結用細径部
３ 円周方向リブ
４ 連結用凹部
・ 内向きフランジ状円周方向リブ
７ コンクリートライニング層
８ 周方向鉄筋
１０ 遠心成型機
１１ 回転ローラ
１２ モータ
１３ コンクリート打設筒
１４ 膨張コンクリートモルタル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外殻鋼管の内面に膨張コンクリートからなるコンクリートライニング層を備えた合成鋼管及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外殻鋼管の内面にコンクリート層をライニングした合成鋼管が知られており、そのコンクリート層に膨張コンクリートを使用し、外周面の外殻鋼管による膨張コンクリートの膨張を拘束することによって、ライニングされたコンクリート層の亀裂発生を防止するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特公昭４３−２１６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来の合成鋼管は、その耐荷力を外殻鋼管の引張強度と膨張コンクリートによるプレストレス及びその引張強度に依存している。しかし、膨張コンクリートによるプレストレスは、コンクリート固化時における膨張力を外殻鋼管によって拘束することにより導入されるものであるため、コンクリート配合上の問題から導入されるプレストレスには限界があった。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題に鑑み、膨張コンクリートによる内面ライニングを施した合成鋼管において、ライニング層及び外殻鋼管の厚さを大きくすること無く、その耐荷力を増大させることができる合成鋼管及びその製造方法の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、外殻鋼管の内面に膨張コンクリートからなるコンクリートライニング層を備えてなる合成鋼管において、前記外殻鋼管の内面にその円周方向に連続させた円周方向リブを、該外殻鋼管の軸心方向に一定間隔を隔てて一体に突設し、該円周方向リブの高さと同等又はそれ以上の厚さの前記コンクリートライニング層を備えたことにある。
【０００６】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１に記載の構成に加え、前記コンクリート層内に、前記外殻鋼管の円周方向に向けた鉄筋が埋設されていることにある。
【０００７】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項２に記載の構成に加え、前記鉄筋は前記コンクリート層厚さ中の内週面側に偏せて設置したことにある。
【０００８】
請求項４に記載の発明の特徴は、外殻鋼管をその軸心を中心にして回転させつつ該外殻鋼管の内周面に膨張コンクリートを打設し、遠心成型により外殻鋼管の内面にコンクリートライニング層を形成する合成鋼管の製造方法において、前記外殻鋼管の内面にその円周方向に連続させた円周方向リブを、該外殻鋼管の軸心方向に一定間隔を隔てて一体に突設しておき、該外殻鋼管をその軸心を中心にして回転させつつその内周面の前記円周方向リブ間に膨張コンクリートを、該円周方向リブの高さと同等又はそれ以上の厚さに打設し、遠心成型によりコンクリートライニング層を形成することにある。
【０００９】
請求項５に記載の発明の特徴は、請求項４に記載の構成に加え、前記外殻鋼管内に、前記コンクリートライニング層の厚さの内週面側に偏せた位置に、円周方向に向けた周方向鉄筋を設置し、該周方向鉄筋を前記コンクリートライニング層内に埋設することにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る合成鋼管においては、外殻鋼管の内面にその円周方向に連続させた円周方向リブを、該外殻鋼管の軸心方向に一定間隔を隔てて一体に突設し、該円周方向リブの高さと同等又はそれ以上の厚さの前記コンクリートライニング層を備えたことにより、円周方向のリブが、コンクリートライニング層内に埋設された状態となって、座屈が防止されることとなり、耐荷力が増強される。
【００１１】
また、前記コンクリート層内に、前記外殻鋼管の円周方向に向けた鉄筋を埋設することにより、この鉄筋によっても膨張コンクリートの膨張が拘束されることとなり、プレストレス力を大きくすることができる。更に、その鉄筋の埋設位置を前記コンクリート層厚さ中の内週面側に偏せて設置することにより、コンクリート層の外周面側が外郭外殻鋼管によって膨張が拘束されるとともに、内面側が鉄筋によって膨張が拘束されることとなり、コンクリート層の厚さ全域に効果的なプレストレスが導入される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に本発明の実施の形態を図示した実施例に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明による合成鋼管を示しており、図中符号１は外殻鋼管である。この外殻鋼管１の一端側には連結用細径部２が一体に突設されている。この連結用細径部２は、外形が外殻鋼管１の内径より小さく形成され、外殻鋼管１の端部内に一端側が挿入されて溶接されている。
【００１４】
外殻鋼管１の内周面には、その軸心方向に一定間隔を置いて円周方向に向けた複数の円周方向リブ３が一体に備えられている。この円周方向リブ３は、外殻鋼管１の連結細径部２とは反対側の端部より、連結用凹部４分の長さだけ奥側に後退させた位置に備えられた一端側内向きフランジ状円周方向リブ５と、連結用細径部２の先端部内周面に備えられた他端側内向きフランジ状円周方向リブ６との間に、外殻鋼管１の軸心方向に一定間隔を隔てて複数備えられている。
【００１５】
そしてこれらの各リブ５，３，３，…，６の間の外殻鋼管１及び連結用細径部２の内面に膨張コンクリートからなるコンクリートライニング層７，７……が一体に備えられている。このコンクリートライニング層７の厚さは、円周方向リブ３の高さと同等か又はそれ以上の厚さとする。
【００１６】
このコンクリートライニング層７内には、その円弧状の内周面側に偏せた位置に外殻鋼管１の円周方向に向けたリング状の周方向鉄筋８，８……が埋設されている。
【００１７】
上記合成鋼管の製造に際しては、図３、図４に示すように遠心成型機１０を使用する。この遠心成型機１０は、外殻鋼管１の外周面を複数の回転ローラ１１，１１……で受け、１のローラ１１をモータ１２によって回転させることにより、外殻鋼管１をその軸心を中心にして高速回転させるものである。
【００１８】
外殻鋼管１には、予め連結用細径部２を溶接によって一体化させておくとともに、両端部の内向きフランジ状円周方向リブ５，６及び胴部内の円周方向リブ３，３……を溶接によって一体化させておく。また、その内部の各リブ５，３，３，６間には、前述した周方向鉄筋８，８……を一体に組み込んだ鉄筋籠を所定の位置に組み込んでおく。
【００１９】
このように予め周方向鉄筋８を収容した外殻鋼管１を遠心成型機１０のローラ１１，１１上に載せ、モータ１２の駆動によって高速回転させる。次いで、図３に示すようにコンクリート打設筒１３を外殻鋼管１内へ、その端部開口部より挿入し、コンクリート打設筒１３を通して外郭外殻鋼管１内に膨張コンクリートモルタル１４を打設する。このコンクリート打設筒１３を外殻鋼管１の軸心方向に移動させて各円周方向リブ間に均一な厚さにコンクリートライニング層７を遠心成型する。
【００２０】
膨張コンクリートの材料としては、石灰系およびカルシウム、サルフォ・アルミネート（以下C.S.Aと記す）系の膨張材を使用し、セメントに５〜２０重量％の割合で配合する。更に具体的には、普通ボルトランドセメント４００ｋｇ／ｍ3、膨張材６０ｋｇ／ｍ3、砂７５０ｋｇ／ｍ3、砂利１０００ｋｇ／ｍ3、水セメント比３４％に調整した膨張コンクリートが使用できる。
【００２１】
このようにして打設された膨張コンクリートによるコンクリートライニング層７は、コンクリー卜固化時に膨張しようとするが、外郭外殻鋼管１によってその膨張が拘束されるため、自らの膨張力によって圧縮力が作用し、プレストレストコンクリート構造となる。また、このプレストレスは、コンクリートライニング層７の内周面側に偏せて埋設した周方向鉄筋８によっても膨張コンクリートの膨張が拘束されてプレストレスが導入される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る合成鋼管の一例を示す縦断面図である。
【図２】同上の正面図である。
【図３】本発明に係る合成鋼管の遠心成型状態を示す縦断面図である。
【図４】同上の正面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１ 外殻鋼管
２ 連結用細径部
３ 円周方向リブ
４ 連結用凹部
・ 内向きフランジ状円周方向リブ
７ コンクリートライニング層
８ 周方向鉄筋
１０ 遠心成型機
１１ 回転ローラ
１２ モータ
１３ コンクリート打設筒
１４ 膨張コンクリートモルタル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外殻鋼管の内面に膨張コンクリートからなるコンクリートライニング層を備えてなる合成鋼管において、
前記外殻鋼管の内面にその円周方向に連続させた円周方向リブを、該外殻鋼管の軸心方向に一定間隔を隔てて一体に突設し、該円周方向リブの高さと同等又はそれ以上の厚さの前記コンクリートライニング層を備えたことを特徴としてなるコンクリートライニング合成鋼管。
【請求項２】
前記コンクリート層内に、前記外殻鋼管の円周方向に向けた鉄筋が埋設されている請求項１に記載のコンクリートライニング合成鋼管。
【請求項３】
前記鉄筋は前記コンクリート層厚さ中の内週面側に偏せて設置してなる請求項２に記載のコンクリートライニング合成鋼管。
【請求項４】
外殻鋼管をその軸心を中心にして回転させつつ該外殻鋼管の内周面に膨張コンクリートを打設し、遠心成型により外殻鋼管の内面にコンクリートライニング層を形成する合成鋼管の製造方法において、
前記外殻鋼管の内面にその円周方向に連続させた円周方向リブを、該外殻鋼管の軸心方向に一定間隔を隔てて一体に突設しておき、該外殻鋼管をその軸心を中心にして回転させつつその内周面の前記円周方向リブ間に膨張コンクリートを、該円周方向リブの高さと同等又はそれ以上の厚さに打設し、遠心成型によりコンクリートライニング層を形成することを特徴としてなる合成鋼管の製造方法。
【請求項５】
前記外殻鋼管内に、前記コンクリートライニング層の厚さの内週面側に偏せた位置に、円周方向に向けた周方向鉄筋を設置し、該周方向鉄筋を前記コンクリートライニング層内に埋設することを特徴としてなる請求項４に記載の合成鋼管の製造方法。
【請求項１】
外殻鋼管の内面に膨張コンクリートからなるコンクリートライニング層を備えてなる合成鋼管において、
前記外殻鋼管の内面にその円周方向に連続させた円周方向リブを、該外殻鋼管の軸心方向に一定間隔を隔てて一体に突設し、該円周方向リブの高さと同等又はそれ以上の厚さの前記コンクリートライニング層を備えたことを特徴としてなるコンクリートライニング合成鋼管。
【請求項２】
前記コンクリート層内に、前記外殻鋼管の円周方向に向けた鉄筋が埋設されている請求項１に記載のコンクリートライニング合成鋼管。
【請求項３】
前記鉄筋は前記コンクリート層厚さ中の内週面側に偏せて設置してなる請求項２に記載のコンクリートライニング合成鋼管。
【請求項４】
外殻鋼管をその軸心を中心にして回転させつつ該外殻鋼管の内周面に膨張コンクリートを打設し、遠心成型により外殻鋼管の内面にコンクリートライニング層を形成する合成鋼管の製造方法において、
前記外殻鋼管の内面にその円周方向に連続させた円周方向リブを、該外殻鋼管の軸心方向に一定間隔を隔てて一体に突設しておき、該外殻鋼管をその軸心を中心にして回転させつつその内周面の前記円周方向リブ間に膨張コンクリートを、該円周方向リブの高さと同等又はそれ以上の厚さに打設し、遠心成型によりコンクリートライニング層を形成することを特徴としてなる合成鋼管の製造方法。
【請求項５】
前記外殻鋼管内に、前記コンクリートライニング層の厚さの内週面側に偏せた位置に、円周方向に向けた周方向鉄筋を設置し、該周方向鉄筋を前記コンクリートライニング層内に埋設することを特徴としてなる請求項４に記載の合成鋼管の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１７５３３６（Ｐ２００８−１７５３３６Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０９８１（Ｐ２００７−１０９８１）
【出願日】平成１９年１月２２日（２００７．１．２２）
【出願人】（０００２２９６６７）日本ヒューム株式会社 (70)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２２日（２００７．１．２２）
【出願人】（０００２２９６６７）日本ヒューム株式会社 (70)
【Ｆターム（参考）】
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