专利名称：：拱棚栽培用棚架及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及拱棚栽培用棚架，详细而言，涉及质量轻且耐久性、尺寸稳定性、施工作业性优异、可形成倒u字状拱棚的纤维增强合成树脂制拱棚栽培用棚架。
背景技术：
：农作物栽培时采用所谓的拱棚栽培，即在田地等的农田上架设拱形棚架，在该棚架上铺设农业用聚氯乙烯膜、薄细布、无纺布等，从而促进农作物的生长发育、调节生长发育等。从可望赋予农作物均一的环境，实现更匀质的生长发育、使收获物均一化以及降低风的阻力来看，拱棚栽培用棚架的架设后的形状优选为所谓的倒u字状的形状。如图1所示的倒u字状棚架1具有下述的形状由顶棚部2、扁平弯曲部3、竖立设置部4和土中埋设部5形成拱形，地面与竖立设置部4形成的架设角0接近90°。目前，作为拱棚栽培中使用的棚架，市售的有在薄壁钢管上实施了竹节状的合成树脂被覆而形成的棚架(以下称为"被覆钢管")；在钢丝上实施了树脂被覆而形成的棚架；将玻璃纤维等用不饱和聚酯等固化性树脂粘接而成的FRP线材；和FRP制中空管状物(以下称为"FRP管")等。被覆钢管是事先以与栽培时的垄宽相对应的尺寸形状来弯曲变形成为拱形的形状进行市售的。因此，在不使用时不能成为直线状，因而不便于收纳。而且存在下述的问题被覆钢管的棚架易发生塑性变形，一旦产生过度的变形，则易从该部分开始折损，若合成树脂的被覆破裂，则钢管上锈，发生腐蚀，耐久性劣化等。FRP线材(实心状棒)是将补强纤维用固化性树脂粘接而成的复合材料，因此具有弹性回复性，可进行从直线状变形为拱形，以及反过来从拱形变成直线状的保管操作，从而在操作上比较方便。而且，还由于其具有可挠性、轻质性、耐腐蚀性、耐久性等特点，被广泛用作拱棚栽培用棚架。但是，FRP制品通常其长度方向的截面形状均一，因此当架设为栽培用拱棚时，形成大致半圆状的拱形，难以使拱棚上部变得平坦。于是，本申请人先前提出了如下方案作为可形成倒U字状的FRP制拱棚栽培用棚架，使用被热塑性树脂被覆后的纤维增强合成树脂来形成，且在长度方向的适当位置设置使横截面形状变形而得到的扁平部的实心棚架(参照专利文献l)。但是，上述专利文献1中的拱棚栽培用棚架由于截面为实心状和扁平部分的尺寸等原因，因而存在下述问题(1)和(2)。(1)该拱棚栽培用棚架基于与栽培农作物对应的垄宽、高度来决定拱棚即拱形的大小，基于对农业用薄膜等铺设时承受的风压、雨、雪等的耐载荷的观点和拱形架设作业的容易性的观点，考虑弯曲刚性(EI)并决定棚架的粗细。因此，若垄宽扩大，则必须使用直径更粗的棚架，导致单位重量(g/m)增加，成本提高。(2)作为形成倒U字状的起点的扁平部分较短，约7cm左右，因此，必然使其扁平程度变得非常大，或者有可能在实际应用时应力集中，从而从扁平部分开始折损。另一方面，对于FRP制拱棚栽培用棚架，为了实现轻质化、低成本化，将实心状棒转变为中空状管。这是因为，若制成管状，则采用相同重量的材料可以获得更高刚性。为了确保所需刚性，制成外径大的FRP管。本申请人曾提出以下方案由ABS树脂等热塑性树脂形成的中芯、配置在该中芯外周的单方向增强FRP层和配置在该FRP层外周的ABS树脂等热塑性树脂被覆层这3层结构所形成的单方向纤维增强中空结构体(参照专利文献2)。但是，即使将该FRP管作为拱棚栽培用棚架使用时，所形成的拱形也为半圆弧状，存在与上述同样的问题。专利文献l:日本实开昭64-13949号公报专利文献2:日本特开平10-178942号公报
发明内容本发明是为解决上述以往技术的问题点而完成的，其目的在于提供质量轻且耐久性、尺寸稳定性、施工作业性优异、可形成倒U字状拱棚的纤维增强合成树脂制拱棚栽培用棚架。尤其以提供能满足近来轻质化、低成本化要求的由FRP管形成的拱棚栽培用棚架及其制造方法为目的。本发明人们为了实现上述目的，进了潜心研究，结果发现对由顶棚部、竖立设置部和土中埋设部形成的棚架，将构成顶棚部、竖立设置部的一部分以及土中埋设部的主体部分和从顶棚部向竖立设置部过渡的扁平弯曲部的横截面形状改变，且调整主体部分的刚性(Rm)和扁平弯曲部的刚性(Rf)，从而可以解决上述课题。本发明是基于上述发现而完成的。艮P，本发明提供(1)一种农作物的拱棚栽培用棚架，其特征在于，其是由含有纤维增强合成树脂的长条体形成且由扁平弯曲部和主体部分构成的拱形状棚架，该扁平弯曲部和该主体部分的截面形状不同，该主体部分的刚性(Rm)与该扁平弯曲部的刚性(Rf)之比[Rm/Rf]为2.04.0;以及(2)—种拱棚栽培用棚架的制造方法，其特征在于，其是由顶棚部、竖立设置部、土中埋设部以及扁平弯曲部形成拱形并具有三层结构的截面的棚架的制造方法，其中，将热塑性树脂连续挤出成中空管状并成型固化后，在其外周上沿长度方向纵向添加浸渍有未固化状的热固化性树脂的补强纤维并将其外周拉伸成型至规定的外径后，将其外周用熔融状热塑性树脂以环状被覆后，挤压与从竖立设置部向顶棚部以及从顶棚部向竖立设置部过渡的扁平弯曲部相当的部分以使该部分扁平化，同吋将表面的热塑性树脂被覆层冷却固化，接着导入至热固化槽中而将内部的热固化性树脂固化，然后按可构成顶棚部、扁平弯曲部、竖立设置部以及土中埋设部的规定长度进行切断。图1表示倒u字状拱棚栽培用棚架的架设状态的模式图。图2表示本发明的拱棚栽培用棚架在土中架设之前的形态的一个例子的俯视图(I)以及截面的放大说明图(11)。图3表示本发明的拱棚栽培用棚架的扁平弯曲部截面的另一例子。图4表示本发明的拱棚栽培用棚架的扁曲角的说明图。图5表示本发明的具有三层结构截面的拱棚栽培用棚架的制造方法的一个例子的说明图。图6表示本发明的具有三层结构截面的拱棚栽培用棚架的制造方法中的挤压状况的一个例子的说明图。符号说明1倒U字状拱棚栽培用棚架2棚架的顶棚部3棚架的扁平弯曲部(扁平部分)4竖立设置部5棚架的土中埋设部6棚架的扁平弯曲部的扁平部分7热塑性树脂中芯管8纤维增强合成树脂层9热塑性树脂被覆层10(a)土中埋设部的A-A'截面10(b)扁平弯曲部的B-B'截面10(c)顶棚部的C-C'截面10(d)扁平弯曲部的D-D'截面10(e)土中埋设部的E-E，截面11、15熔融挤出机12、17、19冷却水槽13树脂浸渍补强纤维14收束模具16挤压装置18热固化槽20拉取机21切断机22上部滚筒23下部滚筒具体实施例方式本发明的拱棚栽培用棚架的特征在于，其是由含有纤维增强合成树脂的长条体形成且由扁平弯曲部和主体部分构成的拱形状棚架，该扁平弯曲部和该主体部分的截面形状不同，该主体部分的刚性(Rm)与该扁平弯曲部的刚性(Rf)之比[Rm/Rf]为2.04.0。图2是表示本发明的拱棚栽培用棚架在土中架设之前的形态的一个例子的俯视图。在图2中，棚架l为直线状，但在架设后，构成顶棚部2、扁平弯曲部3、竖立设置部4及土中埋设部5各个部位，构成顶棚部、竖立设置部以及土中埋设部的主体部分的横截面形状呈圆形，如10(a)、10(c)以及10(e)所示。如上所述，在本发明中，基于来源于作为拱棚栽培用棚架在土中架设后的状态下的部位、功能等的称呼来进行表述，对于制造阶段的棚架、未架设的直线状棚架也将其部位标记为"扁平弯曲部"、"顶棚部"、"土中埋设部"、"竖立设置部"等。而且，"扁平部"或"扁平部分"这样的用语是根据其形状来表述经过施加挤压等外力而变形为扁平的部分的用语，用于区别未变形的"主体部分(非扁平部分)"和其它部位。扁平弯曲部3的横截面形状如10(b)和10(d)所示，是具有使圆形的相对侧面变形而成的扁平部6的形状，构成顶棚部2、竖立设置部4及土中埋设部5的主体部分与扁平弯曲部3的横截面形状不同。土中埋设部5的横截面形状如10(a)和10(e)所示，而且横截面呈圆形，与顶棚部2及竖立设置部的横截面形状相同。另外，该棚架具有包含热塑性树脂中芯管7、纤维增强合成树脂层8、热塑性树脂被覆层9这三层结构的截面。而且，扁平弯曲部3的横截面形状也可以是图3所示的形状。另外，热塑性树脂中芯管7不一定必须为圆形，也可以是矩形状方管或椭圆状。在本发明的拱棚栽培用棚架中，扁平弯曲部通常有两处，但若在顶棚部的中央也设置扁平弯曲部而形成3处扁平弯曲部，则可以形成从顶棚中央部向左右倾斜的类似屋顶的近似房屋型形状的拱棚，其具有容易使积雪向左右滑落等特点。在设有两处扁平弯曲部时，若改变左右的扁平程度，则可以改变顶棚部的左右倾斜，还可以形成具有考虑到由环境特征产生的风向和日照条件等而形成的非左右对称的扁平弯曲部的拱棚。若顶棚部的横截面形状与竖立设置部及土中埋设部的横截面形状相同，则以连续行进的长条体的定形部分为主体部分，对相当于扁平弯曲部的部分进行挤压等以使该部分扁平化即可，因此易于连续生产。图4是本发明的拱棚栽培用棚架的扁曲角的说明图。在本发明的拱棚栽培用棚架中，在连续行进的长条体上形成扁平弯曲部时，由于挤压部和拉取部的关系、固化条件、扁平弯曲部形成时的非对称性等，有时出现扭曲。此时，将与扁平弯曲部相邻的主体部分的中立面(连续生产时为中立面，中央水平面mnp)与各自的扁平弯曲部(扁平部分)的中立面(棚架长轴方向的假想中立面fiip)所成的角度作为扁曲角(Y)时，若扁曲角(Y)在30度以下，则可不受影响地作为拱棚栽培用棚架应用。在本发明的拱棚栽培用棚架中，扁平弯曲部的橫截面形状是具有使圆形的相对圆周面变形而成的扁平部分的形状，若顶棚部和竖立设置部及土中埋设部的横截面形状构成为圆形，则优选使刚性比在规定的范围内。对本发明中使用的纤维增强合成树脂没有特别限制。例如，可列举出对补强纤维浸渍固化性树脂并固化形成的纤维增强固化性树脂(FRP)、纤维增强热塑性树脂(FRTP)等。作为纤维增强固化性树脂(FRP)中使用的固化性树脂，可列举出热或紫外线固化性的不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等，热固化性树脂是通常使用的，所以是优选的。作为纤维增强热塑性树脂(FRTP)中使用的热塑性树脂，可列举出聚烯烃树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂等。其中，从拱棚栽培用棚架在不使用时弹性回复至直线状的观点出发，更优选纤维增强固化性树脂(FRP)。在纤维增强固化性树脂中，可以添加公知的固化用催化剂、碳酸钙、二氧化硅等无机填充剂等。纤维增强固化性树脂可以通过对补强纤维以溶液状浸渍未固化的热固化性树脂后，沿中芯管的长度方向纵向添加或在中芯管的外周表面涂布未固化的热固化性树脂液后，使补强纤维附着，从而形成长条体。作为在本发明中使用的补强纤维，通常为连续长丝状的玻璃纤维、玻璃粗纱等，也可以是碳纤维等无机纤维，芳香族聚酰胺纤维、聚酯纤维、维尼纶纤维等在FRP中使用的高强度、低伸度的有机纤维。在本发明的拱棚栽培用棚架中，为了使棚架架设时构成顶棚部2、竖立设置部的一部分4及土中埋设部5的主体部分(顶棚部2)与扁平弯曲部3的横截面形状不同，且主体部分的刚性(Rm)与扁平弯曲部分的刚性(Rf)之比[Rm/Rf]为2.04.0，可以是下述结构中的任一种制成使棚架长度方向的相当于扁平弯曲部3的部分扁平化而将厚度减少的结构，或者制成使相当于主体部分2的部分为厚壁的结构。关于棚架的横截面形状，若棚架制造时作为基准尺寸的主体部分(顶棚部及竖立设置部的一部分及土中埋设部)为中空圆环状、矩形管状、或实心的圆状、矩形状、T字形等，且可扁平化，则对棚架的横截面形状没有限制，但中空圆环状(管状)因为质量轻、易扁平化，以及在使主体部分与扁平弯曲部的刚性比为恒定时，与实心的圆形相比，中空圆环状可以减少扁平化所需量，因此是优选的。关于将本发明棚架的扁平弯曲部3扁平化，例如可以通过在纤维增强固化性树脂(FRP)的FRP部未固化或半固化状态时，挤压其截面圆形的相对圆周面以减少厚度，在该状态下固化来进行扁平化。此外，也可以对在截面保持圆形等的状态下固化而成的FRP长条体(管等)进行切削加工来减少厚度。对于纤维增强热塑性树脂(FRTP)，可列举出如下方法作为一个例子将主体部分的FRTP线状物在加热软化的状态下挤压以减少厚度，并冷却固化。关于将相当于顶棚部2的部分制成厚壁的结构，可列举出如下方法在纤维增强固化性树脂(FRP)的情况下，将扁平弯曲部3制成棚架的主体尺寸(基准尺寸)，在其上沿相当于顶棚部2部分的整个长度，巻绕在补强纤维或补强带等上浸渍了固化性树脂而形成的物质，然后进行固化，并进行粗径化。另一方面，在纤维增强热塑性树脂(FRTP)的情况下，可列举出如下方法将浸渍有粘接剂的长条状纤维、胶带等与上述同样地进行巻绕并固化。主体部分2的刚性(Rm)与扁平弯曲部3的扁平部的刚性(Rf)之比[Rm/Ri]必须为2.04.0，若低于2.0，则顶棚部2难以扁平化，只能架设成近似于半圆的拱形，若高于4.0，则易因横风、雨、积雪等外部应力而变形，无法维持稳定的拱棚形状。中主体部分的长度变长，可以减少用于使截面形状变形的挤压操作次数，且在土中由于没有方向性，可以防止架设后棚架的倾倒。扁平部分的长度由垄宽及设置高度、架设角、架设后的拱棚的刚性、拱棚内温度等来决定，对于垄宽为1.5m、高为0.75m的拱棚而言，优选大约为3001000mm。若低于300mm，则在架设时应力易于集中，在高温时有折断的危险，若超过1000mm，则作为拱棚时的刚性不足，对横风和积雪的耐受性不充分。关于用纤维增强合成树脂管构成棚架，可以采用下述方法来进行(1)在设置有心轴的拉拔模具中，通过浸渍有未固化状固化性树脂的补强纤维，将该拉拔模具加热而进行半固化后，使相当于扁平弯曲部3的部分扁平化，接着，在加热装置中完全固化，或(2)使用紫外线固化性树脂，形成未固化状中空物，在紫外线固化炉中制成半固化状态，使所需部分扁平化，接着与上述同样地进行完全固化。关于具有在热塑性树脂管的外周上形成了纤维增强合成树脂层的二层结构的截面的拱棚栽培用棚架的制造，可以通过下述步骤来进行连续挤出热塑性树脂管，在其外周上纵向添加浸渍有固化性树脂的补强纤维，或者如果进一步需要的话，则巻绕补强纤维或加强带，与上述同样地操作来制成半固化状态，对其也与上述同样地依次进行扁平化、完全固化。关于具有在热塑性树脂管的外周上形成纤维增强合成树脂层(FRP层)并进一步在其外周上形成热塑性树脂被覆层而成的三层结构的截面的棚架，优选至少内层的热塑性树脂层和FRP发生化学性粘接，可以在两层间涂布粘接剂，或用与未固化状的固化性树脂具有相容性的热塑性树脂来构成内层的热塑性树脂管。作为上述热塑性树脂，优选与固化性树脂具有化学亲和力的热塑性树脂，例如，使用含有苯乙烯作为交联性单体的热塑性树脂时，可列举出含有苯乙烯作为构成成分的聚苯乙烯树脂(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)、丙烯腈-苯乙烯树脂(AS)、丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯树脂(AAS)、丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯树脂(AES)等，其它树脂还可以列举出聚碳酸酯树脂(PC)、改性聚苯醚树脂(PPE)、聚氯乙烯树脂(PVC)等。特别优选含有苯乙烯作为构成成分的苯乙烯系树脂。通过上述树脂的组合，使内层管与FRP层牢固地粘接，因此可以得到能协同应对外力作用的高物性的棚架。若最外层的热塑性树脂被覆层也选用上述树脂，则与作为中间层的FRP层粘接而得到高物性的棚架。但是，从经济性等的观点出发，作为最外层的热塑性树脂，可以使用低密度聚乙烯等聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃树脂等广泛使用的热塑性树脂。通过将用于形成扁平部分的FRP被覆层的压溃比设定在扁平部3/主体部分(顶棚部)2=0.450.75，因而可以得到所需刚性比即[Rm/Rf]=2.04.0。更具体而言，将内层的热塑性树脂管的外径作为中芯外径时，若中芯外径/FRP外径比在0.75以上，则FRP被覆层的表面积小，无法充分变形，因而难以使刚性比在2.0以上。另一方面，若在0.45以下，则FRP被覆层过剩，反而导致单位重量增加，无法达到当初的轻质化目标。由该三层结构的FRP制管形成的拱棚栽培用棚架，将主体部分(顶棚部)的刚性设定在400030000kN'mn^为宜。当主体部分(顶棚部)的刚性在4000kNmm2以下时，由于将顶棚部2扁平化(异型化)、轻质化后产生的影响，刚性过弱，形成拱棚时形状易变形，支柱易因横风、积雪等发生倾倒。当主体部分(顶棚部)的刚性在30000kN'mn^以上时，刚性过强，难以进行向土中插入的作业等拱棚形成作业。另外，本发明中的刚性是指作为本棚架材料的杨氏模量(N/mm2)乘以截面惯性距(mm4)而得到的数值的弯曲刚性，具体而言，对试料片以支点间距离L(mm)进行三点弯曲试验，基于此时的载荷-形变(挠度)曲线，用材料力学的关系式(1)求得的值。弯曲刚性PL3/485(N'mm2)(1)式(1)中，P表示载荷(N)，L表示支点间距离(mm)，S表示载荷P时的挠度量(mm)。关于具有上述三层结构的截面的棚架即由顶棚部2和扁平弯曲部3、竖立设置部4和土中埋设部5形成拱形的拱棚栽培用棚架的制造方法，没有特别限制，优选使用图5所示的装置，按如下方法制造。首先，利用第1熔融挤出机11将热塑性树脂连续挤出成中空管状，用冷却水槽12冷却固化而得到中芯管7，然后在其外周上将浸渍有未固化状的热固化性树脂的玻璃粗纱等补强纤维13沿长度方向纵向添加，将其外周用收束模具14收縮成形至规定外径后，插入熔融挤出机15的头部，将其外周用熔融状热塑性树脂以环状被覆后，用挤压装置16按规定间隔挤压相当于扁平弯曲部3的部分，使扁平弯曲部3的形成部分扁平化，同时用冷却水槽17将表面的热塑性树脂被覆层冷却固化，然后导入至热固化槽18中而将内部的热固化性树脂固化，经过冷却水槽19，由拉取机20连续拉取，同时通过切断机21按可构成顶棚部2、扁平弯曲部3、竖立设置部4以及土中埋设部5的规定长度进行切断来制得。关于通过玻璃粗纱等的巻绕法进行的向FRP制中空管外周上被覆熔融状热塑性树脂，是使其从具有中空管的外径+0.5mm左右大小的头部的熔融挤出机中通过来进行的。使中空管上的树脂被覆量为适量，使巻绕的玻璃粗纱等不偏离。关于玻璃粗纱等的粗纱支数，从表面平滑的精加工和生产率的观点出发，通常为500TEX3000TEX，优选为1000TEX2500TEX。挤压装置16可以改变从熔融挤出机15的头部的被覆位置到挤压装置16的把持位置之间的距离，可以根据被覆用热塑性树脂的种类、挤出温度、被覆厚度等，在考虑扁平程度的同时调整距离。利用挤压装置16的挤压手段，可列举出利用气缸、液压缸、电磁阀等挤压手段的滚筒方式或传送带方式等，优选能迅速进行挤压动作、以及解除动作的手段。作为特别优选的方式，可列举出滚筒方式。图6表示滚筒方式的挤压装置16的概要。利用上述挤压手段，将未固化状中空管在必要部位挤压，而且旋转驱动的一对滚筒22、23的直径D根据制品直径d选择最适合的直径即可，特别是使用是制品直径d的3倍以上(D》3d)的直径。若使用3倍以下的直径，则被覆内部的未固化状树脂容易在滚筒的把持位置被捋动而滞留下来，有时出现成型不良。上述直径的上限在技术上没有限制，但若考虑到作业性和装置成本等，则优选为10倍左右为止。另外，在挤压装置16中，还可以设置在滚筒内部使致冷剂循环等的可进行冷却的装置。一根棚架1例如由分别具有规定长度的土中埋设部5-竖立设置部4-扁平弯曲部3-顶棚部2-扁平弯曲部3-竖立设置部4-土中埋设部5所构成。棚架1的切断优选是按照使顶棚部2的中央和各部分的长度对称且相同的方式来进行。固化后，由于难以在恰当时机切断以几m/分钟的速度连续行进的长条体，因此切断装置21优选可以在行进方向上自行行进并切断，且能调整切断起始位置。另外，例如，当将土中埋设部5设定为350mm长时，扁平弯曲部3的形成位置优选设计成使扁平部3的中央距离两端为650mm左右的位置，且将其前后150(200)500(400)mm制成为扁平的扁平弯曲部，形成位置可以根据制品长度以及垄宽、拱棚的高度来任意地设定。根据用于使长条体扁平化的时机、以及工作时间和切断工序的切断时机之间的相关联性，即掌握上述挤压装置16和切断装置21的距离L，基于挤压装置16的动作开始信号或动作结束信号以及动作次数和上述距离L之间的关系，算出恰当的切断开始时间或切断开始距离，开始切断，如果按照棚架的规定长度进行切断，则拉出时即可得到规格品，可以提高成品率。实施例下面，通过实施例和比较例说明本发明，但本发明不限于这些实施例。另外，制造装置采用已做过说明的图5及图6所示的装置。棚架的弯曲试验按如下方法进行。-弯曲试验利用具有半径为5mm的抵接面的支点以及加载夹具，在支点间距离为200mm、弯曲载荷速度为20mm/分钟的条件下，进行中央集中3点弯曲试验，由其载荷-挠度曲线求出弯曲强度，并且由上述式(1)算出弯曲刚性。实施例l熔融挤出ABS树脂，形成外径为4.3mm、内径为2.9mm的中芯管，然后以玻璃粗纱(2250TEX)为补强纤维，对该补强纤维浸渍不饱和聚酯，将其在中芯外周上并丝，然后拉伸成型至外径为8.5mm，将其插入十字头模具，利用低密度聚乙烯以环状被覆成外径为9.5mm后，立即使用具有可从上下方向同时挤压的外径为30mm的一对滚筒22、23且通过电磁阀(未图示)赋予挤压作用的挤压装置，将相当于扁平弯曲部3的部分(扁平部分距离端部200800mm之间)从外径为9.5mm挤压至外径为6.1mm来设置扁平部分后，使滚筒暂时离开，使相当于顶棚部2的部分(主体部分距离端部8001600mm之间)即主体部分的外径为9.5mm。然后，与上述同样，通过挤压装置从外径为9.5mm挤压至外径为6.1mm，设置相当于扁平弯曲部3的部分(扁平部分距离端部16002200mm之间)，使滚筒离开。然后使整体从冷却槽内通过以进行冷却，接着从加热固化槽通过而使其固化后，在扁平部分跟前200mm的位置处切断，得到包含2个扁平部分且具有三层结构的截面的FRP制棚架。得到的棚架的形状为玻璃纤维的体积含有率为54.5%，主体部分的横截面的外径为9.5mm，扁平部分的横截面的外径(厚度)为6.1mm，宽为13.4mm。弯曲试验的结果是主体部分的弯曲强度为1200N，弯曲刚性为8820kN'mm2，扁平部分的弯曲强度为613N,弯曲刚性为3560kN'mm2，顶棚部(主体部分)2的刚性(Rm)与扁平的扁平弯曲部3的刚性(Rf)之比[Rm/Rf]为2.5。另外，将该长为2.4m的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.75m，而以往没有扁平弯曲部的棚架为0.82m。另外，扁曲角Y为7度。关于扁平弯曲部的位置即扁平化的位置，可以根据制品长度以及垄宽来任意设定。比较例1基于实施例l，对形状进行改变以使得中芯的外径为6.5mm、内径为5.1mm、拉伸成型后的外径为9.0mm、环状被覆后的外径为10.0mm，其余均在与实施例1同样的条件下制造棚架。所得到的棚架的玻璃纤维体积含有率为52，5%，棚架形状为主体部分的横截面的外径为10.0mm，扁平弯曲部的横截面的外径(厚度)为8.2mm，宽为11.3mm。弯曲试验的结果是主体部分的弯曲强度为647N，弯曲刚性为8330kN.mm2，扁平部分的弯曲强度为588N，弯曲刚性为5490kN*mm2，顶棚部(主体部分)2的刚性(Rm)与扁平的扁平弯曲部3的刚性(Rf)之比[Rm/Rf]为1.5。另外，将该长为2.4m的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.79m(而以往没有扁平弯曲部3的棚架为0.82m)，且大致呈半圆形，与以往的棚架无太大差别，未能实现跨越整个垄宽的植被的课题和满足耐横风性的结果。比较例2基于实施例l，对形状进行改变以使得中芯的外径为4.0mm、内径为2.6mm、拉伸成型后的外径为10.0mm、环状被覆后的外径为ll.Omm，其余均在与实施例1同样的条件下制造棚架。0f得到的棚架的形状为主体部分的横截面的外径为ll.Omm，扁平部分的横截面的制品(厚度)为5.3mm，宽为17.9mm。弯曲试验的结果是主体部分的弯曲强度为1764N，弯曲刚性为17440kN，mm2，扁平部分的弯曲强度为490N，弯曲刚性为4020kN，mm2，顶棚部(主体部分)2的刚性(Rm)与扁平的扁平弯曲部3的刚性(Rf)之比[Rm/Rf]为4.3。另外，将该长为2.4m的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.65m，而以往没有扁平弯曲部的棚架为0.82m。但是，刚性比高达4.3时，制成拱棚形状时难以进行插入操作，缺乏实用性。实施例2将被覆树脂变为AAS树脂，挤压滚筒直径变为40mm，在与实施例1同样的条件下成型，得到棚架。所得到的棚架的形状为主体部分的横截面外径为9.5mm，扁平弯曲部的横截面的外径(厚度)为5.8mm,宽为13.3mm。弯曲试验的结果是主体部分的弯曲强度为1160N，弯曲刚性为8740kN*mm2，扁平部分的弯曲强度为600N,弯曲刚性为3120kN，mm2，主体部分的刚性与扁平弯曲部的刚性之比为2.8。将该长为2.4m的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.72m，而以往没有扁平弯曲部的棚架为0.82m。另外，扁曲角Y为9度。将所得到的棚架的被覆剥去，测定被覆厚度，结果主体部分的平均厚度为0.5mm。而且，在扁平部中，上侧为0.48mm，下侧为0.46mm，操作侧为0.52mm，操作相反侧为0.54mm,成型均匀。实施例3按照将相当于扁平弯曲部3的部分(扁平部分)设置在距离端部200500mm之间、然后将相当于顶棚部2的部分(主体部分)设置在距离端部5001900mm之间、进一步设置相当于扁平弯曲部3的部分(扁平部分距离端部19002200mm之间)的方式进行改变以外，其余均在与实施例2同样的条件下成型，得到棚架。所得到的棚架的形状为主体部分的横截面的外径为9.5mm，扁平弯曲部的横截面的外径(厚度)为5.8mm，宽为13.3mm。弯曲试验的结果是主体部分的弯曲强度为1160N，弯曲刚性为8740kN"mm2，扁平部分的弯曲强度为600N，弯曲刚性为3120kN，mm2，主体部分的刚性与扁平弯曲部的刚性之比为2.8。将该长为2.4m的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.70m，而以往没有扁平弯曲部的棚架为0.82m。实施例4按照将相当于扁平弯曲部3的部分(扁平部分)设置在距离端部2001050mm之间、然后将相当于顶棚部2的部分(主体部分)设置在距离端部10501350mm之间、进一步设置相当于扁平弯曲部3的部分(扁平部分距离端部13502200mm之间)的方式进行改变以外，其余均在与实施例2同样的条件下成型，得到棚架。所得到的棚架的形状为主体部分的横截面的外径为9.5mrn，扁平弯曲部的横截面的外径(厚度)为5.8mm，宽为13.3mm。弯曲试验的结果是主体部分的弯曲强度为1160N，弯曲刚性为8740kN'mm2，扁平部分的弯曲强度为600N，弯曲刚性为3120kN*mm2，主体部分的刚性与扁平弯曲部的刚性之比为2.8。将该长为2.4m的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.73m，而以往没有扁平弯曲部的棚架为0.82m。实施例5按照将相当于扁平弯曲部3的部分(扁平部分)设置在距离端部2001200mm之间、然后将相当于顶棚部2的部分(主体部分)设置在距离端部12001500mm之间、进一步设置相当于扁平弯曲部3的部分(扁平部分距离端部15002500mm之间)的方式进行改变以外，其余均在与实施例2同样的条件下成型，得到棚架。所得到的棚架的形状为主体部分的横截面的外径为9.5mm，扁平弯曲部的横截面的外径(厚度)为5.8mm，宽为13.3mm。弯曲试验的结果是主体部分的弯曲强度为1160N，弯曲刚性为8740kN"mm2，扁平部分的弯曲强度为600N，弯曲刚性为3120kN.mm2，主体部分的刚性与扁平弯曲部的刚性之比为2.8。将该长为2.7m的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.85m，而以往没有扁平弯曲部的棚架为0.97m。实施例6基于实施例1，进行改变以使得中芯外径为5.1mm、内径为3.7mm、拉伸成型后的外径为9.4mm、环状被覆后的外径为10.4mm，被覆树脂变为AES树脂，进一步使挤压滚筒直径为40mm，其余均在与实施例1相同的条件下得到棚架。所得到的棚架的形状为主体部分的横截面的外径为10.4mm，扁平弯曲部的横截面的外径(厚度)为6.3mm，宽为14.1mm。进行弯曲试验的试验结果是主体部分的弯曲强度为1160N，弯曲刚性为13690kN'mm2，扁平部分的弯曲强度为900N，弯曲刚性为5500kNmm2，主体部分的刚性与扁平弯曲部的刚性之比为2.5。将该长为2.4mm棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.74m，而以往的没有扁平弯曲部的棚架为0.82m。实施例7将挤压滚筒直径变为lOOmm，其余均在与实施例6同样的条件下得到棚架。所得到的棚架的形状为主体部分的横截面的外径为10.4mm，扁平弯曲部的横截面的外径(厚度)为6.2mm，宽为14.3mm。进行弯曲试验的试验结果是主体部分的弯曲强度为1180N，弯曲刚性为13800kN.mm2，扁平部分的弯曲强度为880N，弯曲刚性为5400kNmm2，主体部分的刚性与扁平弯曲部的刚性之比为2.6。将该长为2.4mm的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.73m，而以往的没有扁平弯曲部的棚架为0.82m。实施例8熔融挤出ABS树脂，成型为外径为6.5mm、内径为5.1mm的中芯管，然后以玻璃粗纱为补强纤维，对该补强纤维浸渍不饱和聚酯，并在中芯外周上并丝，然后拉伸成型至外径为11.5mm，将其插入十字头模具，利用AES树脂以环状被覆成外径为12.5mm后，立即使用能从上下方向同时挤压的挤压装置，将距离端部200S00mm之间从外径为12.5mm挤压至外径为7.9mm来设置扁平部分后，使滚筒暂时离开，将距离端部8001600mm之间制成作为主体部分的外径12.5mm。之后，与上述同样用挤压装置将距离端部16002200mm之间从外径为12.5mm挤压至外径为7.9mm来设置扁平部，使滚筒离开。然后，将整体从冷却槽内通过以进行冷却，接着从加热固化槽通过以进行固化后，在扁平部分跟前200mm的位置处切断，得到包含2个扁平部分且具有三层结构的截面的FRP制棚架。所得到的棚架的形状为主体部分的制品外径为12.5mm，扁平部分的制品外径为7.9mm厚，17.9mm宽。弯曲试验的结果是主体部分的弯曲强度为1961N，弯曲刚性为27440kN*mm2。另一方面，扁平部分的弯曲强度为1079N，弯曲刚性为9900kN.mm2，主体部分与扁平部的刚性之比为2.7。另夕卜，将该长为2.4m的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.70m，而以往没有扁平弯曲部的棚架为0.82m。实施例9对形状进行改变以使得中芯外径为4.3mm、中芯内径为2.9mm、拉伸成型后的外径为7.7mm、环状被覆后的外径为8.7mm后，其余均在与实施例6同样的条件下得到棚架。所得到的棚架的形状为主体部分的制品外径为8.7mm，扁平部分的制品厚度为5.8mm，宽为l:2.0mm。弯曲试验的结果是主体部分的弯曲强度为883N，弯曲刚性为5780kNmm2。另一方面，扁平部分的弯曲强度为481N，弯曲刚性为2330kN*mm2，主体部分与扁平部的刚性比为2.5。另外，将该长为2.4m的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.73m，而以往没有扁平弯曲部的棚架为0.82m。实施例10在与实施例2同样的条件下成型，得到棚架。所得到的棚架的形状为主体部分的横截面的外径为9.5mm，扁平弯曲部的横截面的外径(厚度)为5.4mm，宽为14.0mm。弯曲试验的结果是主体部分的弯曲强度为1200N，弯曲刚性为8740kNTtim2，扁平部分的弯曲强度为520N,弯曲刚性为2350kN，mm2，主体部分的刚性与扁平弯曲部的刚性之比为3.7。将该长为2.4m的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.68m，而以往没有扁平弯曲部的棚架为0.82m。另外，扁平角Y为13度。实施例11在与实施例6同样的条件下成型，得到棚架。所得到的棚架的形状为主体部分的横截面的外径为10.4mm，扁平弯曲部的横截面的外径(厚度)为7.2mm，宽13.8mm。弯曲试验的结果是主体部分的弯曲强度为1330N，弯曲刚性为13360kN'mm2，扁平部分的弯曲强度为890N，弯曲刚性为5990kN*mm2，主体部分的刚性与扁平弯曲部的刚性之比为2.2。将该长为2.4m的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.76m，而以往没有扁平弯曲部的棚架为0.82m。另夕卜，扁曲角Y为25度。实施例12基于实施例6，对形状进行改变以使得拉伸成型后的外径为12.1mm、环状被覆后的外径为13.5mm，其它均在与实施例1同样的条件下得到棚架。所得到的棚架的形状为主体部分的制品外径为13.5mm，扁平部分的制品外径为8.5mm厚，19.4mm宽。弯曲试验的结果是主体部分的弯曲强度为2256N，弯曲刚性为35500kN.mm2。另一方面，扁平部分的弯曲强度为1275N，弯曲刚性为12370kN.mm2，主体部分与扁平部的刚性比为2.9。将该长为2.4m的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.68m，而以往没有扁平弯曲部的棚架为0.82m。但是，若主体部分的刚性达到35500kNmm2，则制成拱棚形状的插入作业变得稍微困难。实施例13基于实施例6，对形状进行改变以使得中芯外径为4.3mm、中芯内径为2.9mm、拉伸成型后的外径为7.0mm、环状被覆后的外径为8.0mm，其余均在与实施例1同样的条件下得到棚架。所得到的棚架的形状为主体部分的制品外径为8.0mm，扁平部分的制品外径为5.7mm厚，10.4mm宽。弯曲试验的结果是主体部分的弯曲强度为735N，弯曲刚性为3800kNmm2。另一方面，扁平部分的弯曲强度为392N，弯曲刚性为1740kN*mm2，主体部分与扁平部的刚性比为2.2。另外，将该长为2.4m的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.76m，而以往没有扁平弯曲部的棚架为0.82m。但是，若主体部分的刚性为3800kN*mm2，则作为拱棚的刚性较弱，会产生变形。若进一步施加风雨和积雪等来自外部的载荷，则易倾倒。实施例14基于实施例6，将挤压滚筒直径变为26mm，其余均在与实施例1同样的条件下得到棚架。所得到的棚架的形状为主体部分的横截面的外径为10.4mm，扁平弯曲部的横截面的外径(厚度)为6.3mm，宽14.1mm。弯曲试验的结果是主体部分的弯曲强度为1140N，弯曲刚性为13500kN*mm2，扁平部分的弯曲强度为920N，弯曲刚性为5700kN*mm2，主体部分的刚性与扁平弯曲部的刚性之比为2.4。但是，当挤压滚筒直径与制品直径之比为2.5时，因接触点小，被捋动的树脂量变多，在扁平部出现树脂的滞留部，对连续生产产生影响，并且挤压后，在滚筒未完全冷却的情况下，被覆树脂熔融粘接在滚筒上。将该长为2.4m的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.75m，而以往没有扁平弯曲部的棚架为0.82m。实施例15基于实施例6，将挤压滚筒直径变为130mm，其余均在与实施例1同样的条件下得到棚架。所得到的棚架的形状为主体部分的横截面的外径为10.4mm,扁平弯曲部的横截面的外径(厚度)为6.3mm，宽为14.1mm。弯曲试验的结果是主体部分的弯曲强度为1150N，弯曲刚性为13550kN*mm2，扁平部分的弯曲强度为900N，弯曲刚性为5500kN*mm2，主体部分的刚性与扁平弯曲部的刚性之比为2.5。但是，若挤压滚筒直径与制品直径之比也达到12，则使用的滚筒直径过大，难以进行挤压开始位置的调制作业。将该长为2.4m的棚架制成垄宽为1.5m的拱棚形状，结果中央部分高度为0.74m，而以往没有扁平弯曲部的棚架为0.82m。将上述实施例、比较例的棚架的形状、主要构成等和拱棚设置试验中顶部的高度等进行归纳并示于表l-l、1-2中。表l画l<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表l-2<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>本发明的拱棚栽培用棚架的质量轻且耐久性、尺寸稳定性、施工作业性优异，在架设成拱形的状态下，呈倒u字状，因而可以减少由垄宽的位置引起的栽培农作物的生长发育不均，可以获得更均匀的农作物，能够在农作物栽培中得到有效利用。权利要求1.一种农作物的拱棚栽培用棚架，其特征在于，其是由含有纤维增强合成树脂的长条体形成且由扁平弯曲部和主体部分构成的拱形状棚架，该扁平弯曲部和该主体部分的截面形状不同，该主体部分的刚性Rm与该扁平弯曲部的刚性Rf之比Rm/Rf为2.0～4.0。2.根据权利要求1所述的农作物的拱棚栽培用棚架，其中，所述扁平弯曲部的刚性为200015000kNmm2的范围，主体部分的刚性为400030000kNmm2的范围。3.根据权利要求1或2所述的拱棚栽培用棚架，其具有由顶棚部、竖立设置部和土中埋设部构成的主体部分，以及连接顶棚部和竖立设置部的扁平弯曲部。4.根据权利要求13任一项所述的拱棚栽培用棚架，其中，顶棚部的横截面形状与竖立设置部的一部分以及土中埋设部的横截面形状相同。5.根据权利要求14任一项所述的拱棚栽培用棚架，其具有2个以上的扁平弯曲部，且该扁平弯曲部的横截面形状相同，而且扁平弯曲部的中立面与棚架的长轴方向的假想中立面所成的扁曲角在30度以下。6.根据权利要求15任一项所述的拱棚栽培用棚架，其中，扁平弯曲部的橫截面形状是具有使圆形的相对圆周面变形而成的扁平部分的形状，顶棚部和竖立设置部的一部分以及土中埋设部的横截面形状为圆形。7.根据权利要求16任一项所述的拱棚栽培用棚架，其中，棚架由纤维增强合成树脂管形成。8.根据权利要求7所述的拱棚栽培用棚架，其中，纤维增强合成树脂管具有二层结构的截面，所述二层结构是在热塑性树脂管的外周上形成纤维增强合成树脂层而成的。9.根据权利要求7所述的拱棚栽培用棚架，其中，纤维增强合成树脂管具有三层结构的截面，所述三层结构是在热塑性树脂管的外周上形成纤维增强合成树脂层并进一步在其外周上设置热塑性树脂被覆层而成的。10.根据权利要求9所述的农作物的拱棚栽培用棚架，其中，所述热塑性树脂被覆层是含有苯乙烯作为构成成分的热塑性树脂。11.根据权利要求810任一项所述的拱棚栽培用棚架，其中，热塑性树脂管的中空部的截面形状在扁平弯曲部和主体部分是相同的。12.根据权利要求811任一项所述的拱棚栽培用棚架，其中，所述热塑性树脂管是圆环状管，扁平弯曲部的横截面形状维持圆形。13.根据权利要求112任一项所述的拱棚栽培用棚架，其中，扁平弯曲部的长度为3001000mm。14.一种拱棚栽培用棚架的制造方法，其特征在于，其是由顶棚部、竖立设置部、土中埋设部以及扁平弯曲部形成拱形并具有三层结构的截面的棚架的制造方法，其中，将热塑性树脂连续挤出成中空管状并成型固化后，在其外周上沿长度方向纵向添加浸渍有未固化状的热固化性树脂的补强纤维并将外周拉伸成型至规定的外径后，将其外周用熔融状热塑性树脂以环状被覆后，挤压相当于扁平弯曲部的部分以使该部分扁平化，同时将表面的热塑性树脂被覆层冷却固化，接着导入至热固化槽中而将内部的热固化性树脂固化，然后按可构成顶棚部、竖立设置部以及土中埋设部的规定长度进行切断。15.根据权利要求14所述的拱棚栽培用棚架的制造方法，其中，采用直径为制品直径即非扁平化部分的直径的310倍的滚筒来进行挤压相当于扁平弯曲部的部分以使该部分扁平化的所述工序。16.根据权利要求14或15所述的具有三层结构的截面的纤维增强合成树脂制拱棚栽培用棚架的制造方法，其中，使所述挤压的工作时机以及工作时间和切断工序的切断时机相关联。全文摘要本发明提供一种农作物的拱棚栽培用棚架，其特征在于，其是由含有纤维增强合成树脂的长条体形成且由扁平弯曲部和主体部分构成的拱形状棚架，该扁平弯曲部和该主体部分的截面形状不同，该主体部分的刚性(Rm)与该扁平弯曲部的刚性(Rf)之比[Rm/Rf]为2.0～4.0。本发明还提供由顶棚部、扁平弯曲部、竖立设置部以及土中埋设部形成拱形并具有三层结构的截面的棚架的制造方法，以及提供可形成倒U字状拱棚的纤维增强合成树脂制的拱棚栽培用棚架。文档编号A01G13/02GK101193549SQ20068002045公开日2008年6月4日申请日期2006年6月5日优先权日2005年6月7日发明者入江良树,岩田达美,福原淳申请人:宇部日东化成株式会社