JP4832509B2 - コンクリート部材のライニング用プラスチック板及びその配置 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート部材、特に、流動媒体が流れるコンクリート管のライニング用プラスチック板及びコンクリート部材のライニング用プラスチック板の配置に関する。

液状またはガス状の化学物質を収容するコンクリート容器のライニング用として、化学物質からコンクリートを保護するプラスチック板が公知である。プラスチック板は、コンクリート部材に繰り返し接着される。しかしながら、プラスチック板の滑らかな表面がコンクリートと強く機械的に接合しないため、時間が経つとプラスチック板が外れるおそれがある。

ＷＯ０１／５７３４０Ａ１には、コンクリート部材と対向する側に複数の固定素子を備えたプラスチック板が開示されている。固定素子は、コンクリートの凝固を通じてプラスチック板をコンクリートへ固着させる。固定素子は、基部領域に支持ウェブを有する外方に開かれた羽根素子として形成される。

ＷＯ０１／５７３４０Ａ１より公知の固定素子を備えるプラスチック板は、化学物質から保護する必要があるコンクリート容器のライニングとして実際に試行錯誤されてきた。原理的には、流動媒体、即ち、液状またはガス状の媒体を運搬するパイプラインも、公知のプラスチック板を用いて内側を覆うことができる。

媒体に対する抵抗を可能な限り小さくするためには、原理的に、ライニングの表面を可能な限り平滑にする設計が試みられている。しかしながら、時間が経つにつれて媒体に含まれる固体が、管壁、特に、パイプの折曲部分および分岐部分、並びに、断面が減少または拡大される部分に堆積されるといった欠点がある。堆積は、特に、流量が極度に変動する混合下水システムにおいて典型的な損傷パターンとして数えられる。

ＥＰ１１９４７１２Ｂ１には、複数の平行六面体またはピラミッド形状の***部を設けて構造化された表面を備えた壁を有するパイプラインが開示されている。構造化された表面により、管壁には境界層が形成され、媒体と共に運搬される粒子の同伴容量を増加させる効果がある。従って、粒子が壁に付着する可能性が著しく低下する。この効果は一般的に、媒体と共に運搬される粒子の同伴現象の向上と称される。

ＥＰ１１９４７１２Ｂ１は、構造化された表面を管の壁に設けるか、管状の延伸されたフィルムまたは板状挿入物を管に引き込み管に接着することを提案している。
国際公開第０１／５７３４０号 欧州特許出願公開第１１９４７１２号

本発明は、流動媒体が流動する異なる設計のコンクリート部材の内側を容易に覆い、媒体に含まれる粒子がコンクリート部材の壁に堆積するおそれがなく、コンクリート部材を侵略的な媒体から保護することを目的とする。

本発明によれば、前記課題は、請求項１〜請求項２２の特徴によって解決される。

本発明によれば、コンクリート部材の内側を覆うために、管状のフィルムまたは板状挿入物を用いず、相互に接続されることで部材の内側を覆うボディを形成するプラスチック板が用いられる。プラスチック板は、十分な柔軟性を有するため、矩形だけでなく管状のコンクリート部材の内側を覆うこともできる。プラスチック板をコンクリート部材に挿入した後は、板が相互に溶接されることが好ましい。

本発明によるプラスチック板は、相互に隣接する複数の流動素子を媒体に面する側に備え、流動素子は、流動方向に指し向かった上流側面と反流動方向に指し向かった下流側面とを備えた***構造として形成されている。流動素子間のプラスチック板の表面エリアは平滑である。そのため、媒体と共に運搬される粒子の同伴現象は、低流量で断続的な動作でも増大される。反媒体側において、プラスチック板は、複数の固定素子を備え、コンクリート部材に固定される。

多くのテストから明らかなように、媒体と共に運搬される粒子の同伴現象は、***構造が流動媒体に抵抗を与えると増大する。これは、流動方向に指し向かった上流側面と反流動方向に指し向かった下流側面とによって***構造を形成することで達成される。この効果は、特に、流動方向に指し向かった流動素子の側面が反流動方向に指し向かった側面よりも急な場合に発揮される。従って、流動素子は、ウェッジ形状の断面を示す。流動方向に指し向かった流動素子の上流側面がプラスチック板の平滑な表面エリアに対して７０〜９０°、好ましくは８０〜９０°、より好ましくは約９０°の角を形成すると有利であることが判明している。反流動方向に指し向かった流動素子の下流側面は、プラスチック板の平滑な表面エリアに対して３０〜６０°、好ましくは４０〜５０°、より好ましくは約４５°の角を形成することが好ましい。

好ましい実施形態では、プラスチック板を二つのハーフ部分に分割し、流動素子をハーフ部分にミラー反転式に配置する。流動素子は、共通軸上の各セットにおいて個々の列となるように隣接配置されることが好ましい。列上の流動素子間の間隔が流動素子の長さよりも小さいことが有利である。

別の好ましい実施形態では、流動素子が長尺状の***部として形成される。長尺状の***部とは、横方向に対する数倍で長手方向に延設された***部を意味する。長尺状の***部として形成された流動素子は、端部において一点に向けてテーパーさせることが好ましい。ただし、流動素子の端部は丸みが付けられてもよい。

長尺状の***部として形成された流動素子の長手軸が、流動媒体の流動方向に沿ったプラスチック板の長手軸と３０〜６０°、好ましくは４０〜５０°、より好ましくは約４５°の角を形成すると、特に大きな同伴現象が実現されることがテストより明らかとなった。好ましくは、長尺状の***部分を共通軸上の各セットにおいて個々の列となるように配置し、プラスチック板を二つのハーフ部分に分割し、流動素子を二つのハーフ部分にミラー反転式に配置する。従って、狭ウェブよりなるリブ形状の表面構造が形成され、長尺状の***部が沿った軸は流動方向に対して斜めになる。

流動素子および固定素子の更なる好ましい構造は従属項の技術的内容である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明によるプラスチック板の一カットアウトを示す平面図である。プラスチック板は、熱可塑性材料、特に、ＰＶＣ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＶＤＦ、および、ＥＣＴＦＥよりなる。プラスチック板の板厚は１〜５ｍｍ、好ましくは２〜４ｍｍであるため、十分な強度を発揮すると共に曲げに対して十分な柔軟性も発揮する。一実施例では、板厚は２ｍｍとなっている。異なる長さのストリップ材料として形成可能である。

プラスチック板は、媒体に対向する側面１Ａに構造化された表面を含む領域１を備えている。領域１は、両側に非構造化の平滑な領域２が付加され、領域２は、上下で平滑な溶接縁３になっている。プラスチック板の全体表面の大部分を占める表面構造は、個々の列ＩＶにおいて相互に隣接配置された複数の流動素子４によって形成されている。

流動素子４は、端部において一点に向けてテーパーされた長尺状の***部として形成されている。流動素子は、プラスチック板と一体の狭ウェブを形成する。狭ウェブの高さは、２〜８ｍｍ、好ましくは３〜７ｍｍ、更に好ましくは４〜６ｍｍである。一実施例において、狭ウェブの高さａは約５ｍｍである。ウェブの長さｂは、２０〜１４０ｍｍ、好ましくは４０〜１２０ｍｍ、更に好ましくは６０〜１００ｍｍである。一実施例において、狭ウェブの長さは８５ｍｍである。狭ウェブの幅ｃは、好ましくは１〜４０ｍｍである。ウェブの幅は、一実施例において約５ｍｍとなっている。

構造化された表面を有する領域１は、左ハーフ部分１’と右ハーフ部分１’ ’に分割されている。狭ウェブ４は、プラスチック板の長手軸５に対し、左ハーフ部分と右ハーフ部分とでミラー反転式に方向付けられる。全てのウェブの長手軸６は、媒体の流動方向に対応するプラスチック板の長手軸５に対して３０〜６０°、好ましくは５０〜４５°の角αを形成する。一実施例では、約４５°の角となっている。

列ＩＶに配置された各セットのウェブ４の長手軸は共通軸上にある。共通軸６上のウェブ４間の間隔ｄは、ウェブの長さｂよりも小さい。ウェブの各列ＩＶ間の間隔ｅは、ウェブの長さｂよりも小さいが、ウェブ間の間隔ｄよりも大きい。

プラスチック板の左ハーフ部分および右ハーフ部分１’、１’ ’に配置されるウェブ４は、流動方向９に指し向かって方向付けられる。ウェブは、それぞれ流動方向９に指し向かった上流側面４Ａおよび反流動方向に指し向かった下流側面４Ｂを有する。その決定的要素は、流動方向に指し向かった側面４Ａが反流動方向に指し向かった側面よりも急なことである。このため、ウェブはウェッジ形状の断面を有する。一実施例において、流動方向に指し向かったウェブの側面４Ａは、プラスチック板の表面と約９０°の角を形成する。一実施例では、反流動方向に指し向かったウェブ４の側面４Ｂは、プラスチック板１の表面と約４５°の角を形成する。流動方向に指し向かった側面４Ａは、足点で小径に終端し、反流動方向に指し向かった側面４Ｂは鋭角に終端する（図３）。

図５および図６を参照して、コンクリート部材に対向するプラスチック板の後側面１Ｂを以下に説明する。後側面において、プラスチック板１は、溶接縁３の領域以外に、プラスチック板と一体の突出固定素子１０を有している。板の後側面にだけ位置する固定素子は、図１において輪郭のみ示される。固定素子１０は、支持ウェブ１３によって相互に接続されている二つの外方に広げられた羽根素子１１，１２を備えて各セットが形成されている。羽根素子１１、１２は、足点において、弧１４状にプラスチック板へ連続的に遷移している。それにより、プラスチック板と羽根素子とで比較的広い接続領域が得られる。支持ウェブ１３の高さは、羽根素子の高さの少なくとも７０％に達し、好ましくは、少なくとも８０％に達する。固定素子１０を形成する羽根素子は、相互にオフセット配置されている。

プラスチック板１の後側面にある固定素子１０の実施例は、ＷＯ０１／５７３４０Ａ１に明白に開示されている。

プラスチック板は、同時押出板であり、流動素子（４）を有する第１の層と、固定素子（１０）を有する第２の層とを備えたサンドイッチ構造からなる。第１および第２の層は、異なる機械的及び／又は化学的及び／又は光学的特性の材料よりなる。流動素子９を含む第１の層は、色付けされたプラスチック材料よりなり、固定素子を含む第２の層は、色付けされていないプラスチック材料よりなる。従って、媒体と接触する第１の層に対する摩耗を視覚的に容易に監視することが可能となる。それにより、色に基づいて、第１の層が摩耗したか否かを検出することができる。この監視は、カメラで行うことができる。更に、第１の層のプラスチック材料は、第２の層の材料よりも耐摩耗性が高い。

コンクリート部材、特に、コンクリート管の内側を覆う際、個々のプラスチック板がコンクリート管の骨組に配置され溶接縁３で溶接されて、管状のライニングが形成される。コンクリートの凝固を通じて、プラスチック板は、固定素子１０によってコンクリート部材に固着される。この固着により、長期的強度が増加する。管状のライニングの内側にある流動素子４は、媒体と共に運搬される粒子の同伴現象を向上させ、管の内側で堆積物が形成されることを防止することができる。

本発明によるプラスチック板の重要な利点は、コンクリート部材の内側を容易に費用効果的に覆い、高い長期的強度及び同伴現象が得られる点である。流動素子の好ましい実施例による同伴現象の向上は、それ自体が発明性において重要であることに注意する。原理的に、固定素子とは異なる方法でコンクリート部材にプラスチック板を固定することが可能となるためである。それにより、長期的強度は増加しないが、同伴現象の向上といった利点は得られる。

本発明によるプラスチック板の一カットアウトを示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿ったプラスチック板の拡大断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿ったプラスチック板の拡大断面図である。 図１のプラスチック板の一カットアウトを示す拡大平面図である。 図１のプラスチック板の隣接する固定素子の拡大側面図である。 図１のプラスチック板の一カットアウトを下から見た拡大図である。

Claims (21)

1. 流動可能な媒体が流れるコンクリート部材のライニング用プラスチック板であって、
   前記コンクリート部材の壁に対向する前記プラスチック板の側面（１Ａ）に、前記プラスチック板を前記コンクリート部材に固定するための複数の固定素子（１０）を備え、
   前記媒体に面する前記プラスチック板の側面（１Ｂ）に、相互に隣接配置された複数の流動素子（４）を備え、前記流動素子は、流動方向（９）に指し向かった上流側面（４Ａ）と反流動方向に指し向かった下流側面（４Ｂ）とを備えた長尺状の***部分である***構造として形成され、前記長尺状の***部分として形成された前記流動素子（４）の長手軸（６）は、前記プラスチック板の長手軸（５）に対して傾斜角（α）を形成し、前記流動素子間の前記プラスチック板の表面は平滑であり、前記媒体と共に運搬される粒子の同伴現象を増大する
   ことを特徴とするプラスチック板。
2. 請求項１記載のプラスチック板であって、
   前記流動方向（９）に指し向かった前記流動素子（４）の前記上流側面（４Ａ）は、前記反流動方向に指し向かった前記下流側面（４Ｂ）よりも急である
   ことを特徴とするプラスチック板。
3. 請求項１又は２記載のプラスチック板であって、
   前記流動方向（９）に指し向かった前記流動素子（４）の前記上流側面（４Ａ）は、前記プラスチック板の前記平滑な表面エリアに対して７０〜９０°の角を形成する
   ことを特徴とするプラスチック板。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のプラスチック板であって、
   前記反流動方向（９）に指し向かった前記流動素子（４）の前記下流側面（４Ｂ）は、前記プラスチック板の前記平滑な表面エリアに対して３０〜６０°の角を形成する
   ことを特徴とするプラスチック板。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のプラスチック板であって、
   前記プラスチック板は、二つのハーフ部分（１、１’）に分割され、
   前記流動素子（４）は、前記二つのハーフ部分にミラー反転式に配置される
   ことを特徴とするプラスチック板。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のプラスチック板であって、
   前記流動素子（４）は、複数の列（ＩＶ）に配置され、
   個々の列（ＩＶ）上の前記流動素子（４）は、共通軸（６）上で相互に隣接配置された
   ことを特徴とするプラスチック板。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のプラスチック板であって、
   列（ＩＶ）上の前記流動素子（４）間の間隔（ｄ）は、前記流動素子の長さ（ｂ）よりも小さい
   ことを特徴とするプラスチック板。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のプラスチック板であって、
   前記流動素子（４）が配置された前記共通軸（６）は、前記プラスチック板の長手軸（５）に対して３０〜６０°の角を形成する
   ことを特徴とするプラスチック板。
9. 請求項１記載のプラスチック板であって、
   前記流動素子（４）の前記長手軸（６）は、前記プラスチック板の長手軸（５）に対して３０〜６０°の角を形成する
   ことを特徴とするプラスチック板。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載のプラスチック板であって、
    前記長尺状の***部分として形成された前記流動素子（４）は、端部において一点へテーパーしている
    ことを特徴とするプラスチック板。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプラスチック板であって、
    前記長尺状の***部分として形成された前記流動素子（４）は、２〜８ｍｍの高さ（ａ）を有する
    ことを特徴とするプラスチック板。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプラスチック板であって、
    前記長尺状の***部分として形成された前記流動素子（４）は、２０〜１４０ｍｍの長さ（ｂ）を有する
    ことを特徴とするプラスチック板。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のプラスチック板であって、
    前記長尺状の***部分として形成された前記流動素子（４）は、１〜４０ｍｍの幅を有する
    ことを特徴とするプラスチック板。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載のプラスチック板であって、
    前記固定素子（１０）は、基部領域に支持ウェブ（１３）を備え、外方に広げられた羽根素子（１１，１２）として形成された
    ことを特徴とするプラスチック板。
15. 請求項１４記載のプラスチック板であって、
    前記支持ウェブ（１３）の高さは、前記羽根素子（１１，１２）の高さの少なくとも７０％に達する
    ことを特徴とするプラスチック板。
16. 請求項１４又は１５記載のプラスチック板であって、
    前記羽根素子（１１，１２）は、前記基部領域に弧形状の遷移部（１４）を有する
    ことを特徴とするプラスチック板。
17. 請求項１４〜１６のいずれか一項に記載のプラスチック板であって、
    前記二つの羽根素子（１１，１２）は、相互にオフセット配置され、少なくとも一つの支持ウェブ（１３）によって相互に連結される
    ことを特徴とするプラスチック板。
18. 請求項１〜１７のいずれか一項に記載のプラスチック板であって、
    前記プラスチック板は、前記媒体に面する側面及び反対側の側面（１Ａ，１Ｂ）に、平滑な溶接縁（３）を備えた
    ことを特徴とするプラスチック板。
19. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載のプラスチック板であって、
    前記プラスチック板は、前記流動素子（４）を有する第１の層と、前記固定素子（９）を有する第２の層を備えたサンドイッチ構造である
    ことを特徴とするプラスチック板。
20. 請求項１９記載のプラスチック板であって、
    前記第１及び第２の層は、異なる機械的及び／又は化学的及び／又は光学的特性の材料よりなる
    ことを特徴とするプラスチック板。
21. 請求項１〜２０のいずれか一項に記載のプラスチック板の配置であって、
    前記プラスチック板は相互に接続されて部材の内側を覆うボディとなる
    ことを特徴とする配置。