CN104937187A - 套管管路结构 - Google Patents

Abstract

一种插通有PC钢材，并且在内部填充有水泥浆的套管管路，将在水泥浆硬化时于管路内产生的泌水向管路外排出或者进行隔离，从而抑制由泌水引起的PC钢材的腐蚀。该套管管路(1)具有通过接头部件(11)对套管(10)的端部之间进行连接固定的连接部位(12)。在该连接部位(12)上，套管(10)的凸条(15)的外周面(16)与接头部件(11)的突条(25)的内周面(26)部分地接触，并且凸条(15)与突条(25)螺纹旋合，从而将接头部件(11)的连接筒部(21)外嵌固定在套管(10)的端部，在这些套管(10)的端部与接头部件(11)的连接筒部(21)之间形成有用于将在水泥浆(4)硬化时于管路内产生的泌水向管路外引导的排水路(30)。

Description

套管管路结构

技术领域

本发明涉及一种套管管路结构，该套管管路埋设于PC梁桥等的混凝土结构物中，在该套管管路中插通有用于向该混凝土结构物导入预应力的PC钢材，并且，在该套管管路的内部填充有水泥浆。

背景技术

一般，在通过后张力工法制造的PC梁桥等的预应力混凝土结构物的建筑的情况下，将套管管路埋设在混凝土结构物中，使插通于该管路内的PC钢材张紧，从而将作为其反作用力的压缩力(预应力)导入混凝土结构物中。然后，在插通有PC钢材的管路内填充作为硅酸盐水泥、水、混合剂等的混合物的水泥浆，并使其硬化，从而保护PC钢材不被腐蚀。

在填充水泥浆时，需要在管路内没有间隙地密致地进行填充。例如，若在管路内产生水泥浆未填充部分而残留有空气，则在该部分会产生结露，这构成PC钢材腐蚀的主要原因，会产生混凝土结构物的强度下降的不良情况。

为此，提出有下述结构：套管的端部之间通过带有排气筒的接头部件进行连接固定，并通过与该接头部件的排气筒连接的排气用软管将管路内的空气向管路外排出(例如，参照专利文献1)。另外，提出有下述结构：套管的端部之间通过带有传感器的接头部件进行连接固定，并通过该接头部件的传感器对管路内的水泥浆的填充状况(有无残留空气)进行确认(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003－321900号公报

专利文献2：日本特开2005－188101号公报

发明所要解决的课题

如上所述，对于填充水泥浆时残留在管路内的空气实施了各种对策，但是除此之外的PC钢材腐蚀的主要原因是，在水泥浆硬化时于管路内产生的泌水。即，残留在管路内的泌水与PC钢材直接接触、或者在泌水蒸发后的空隙部分产生的结露与PC钢材接触而引起PC钢材的腐蚀，从而产生混凝土结构体的强度下降的不良情况。但是，现状是对这种在水泥浆硬化时于管路内产生的泌水未实施任何对策。

发明内容

本发明鉴于上述内容，其目的是提供一种将在水泥浆硬化时于管路内产生的泌水排出管路外或者对泌水进行隔离，从而抑制由泌水引起的PC钢材的腐蚀。

用于解决课题的手段

该发明的套管管路结构的特点是，套管管路1埋设在混凝土结构物2中，在该套管管路1中插通有用于向该混凝土结构物2导入预应力的PC钢材3，并且该套管管路1的内部填充有水泥浆4，在该套管管路1设有连接部位12，该连接部位12通过接头部件11对套管10的端部之间进行连接固定而成，所述套管10是螺旋波纹管，该螺旋波纹管的向径向外方向鼓出的凸条15在轴向上等螺距地形成为螺旋状，所述接头部件11的两端部具有连接筒部21，该连接筒部21的向径向外方向鼓出的突条25在轴向上等螺距地形成为螺旋状，所述凸条15的外周面16的轴向的截面形状与所述突条25的内周面26的轴向的截面形状不同，在所述连接部位12，所述凸条15的外周面16与所述突条25的内周面26部分地接触，并且所述凸条15与所述突条25螺纹旋合，从而将所述接头部件11的连接筒部21外嵌固定在所述套管10的端部上，在这些套管10的端部与接头部件11的连接筒部21之间形成排水路30，该排水路30用于将在所述水泥浆4硬化时管路内所产生的泌水向管路外引导。

另外，另一个本发明的套管管路结构的特点是，套管管路1埋设在混凝土结构物2中，在该套管管路1中插通有用于向该混凝土结构物2导入预应力的PC钢材3，并且该套管管路1的内部填充有水泥浆4，在该套管管路1设有连接部位12，该连接部位12通过接头部件11对套管10的端部之间进行连接固定而成，所述套管10是螺旋波纹管，该螺旋波纹管的向径向外方向鼓出的凸条15在轴向上等螺距地形成为螺旋状，所述接头部件11的两端部具有连接筒部21，在该连接筒部21的向径向外方向鼓出的突条25在轴向上等螺距地形成为螺旋状，所述凸条15的外周面16的轴向的截面形状与所述突条25的内周面26的轴向的截面形状不同，在所述连接部位12，所述凸条15的外周面16与所述突条25的内周面26部分地接触，并且所述凸条15与所述突条25螺纹旋合，从而将所述接头部件11的连接筒部21外嵌固定在所述套管10的端部上，在这些套管10的端部与接头部件11的连接筒部21之间形成隔离空间31，该隔离空间31用于对在所述水泥浆4硬化时管路内所产生的泌水进行隔离。

另外，在所述凸条15的外周面16上形成有沿着螺旋方向的角顶部16c，在所述连接部位12，所述凸条15的角顶部16c与所述突条25的内周面26线接触，并且所述凸条15与所述突条25螺纹旋合。

此外，所述套管管路1以在上下方向上蜿蜒的状态埋设在所述混凝土结构物2中，在所述套管管路1的至少顶部附近1a设有所述连接部位12。另外，在所述接头部件11的中间部20设有确认构件，该确认构件对所述水泥浆4的填充状况进行确认，所述确认构件是用于将管路内的空气向管路外排出的排气筒40、41、用于检测管路内有无残留空气的传感器50、用于插入对管路内的状态进行拍摄的照相机的插入筒60中的任一个，或者是由它们的组合构成。

发明效果

若采用本发明的套管管路结构，由于在通过接头部件对套管的端部之间进行连接固定的连接部位形成有排水路，所以能够通过排水路将在水泥浆硬化时于管路内产生的泌水向管路外排出，能够抑制由泌水引起的PC钢材的腐蚀，能够长期良好地维持混凝土结构物的强度。

另外，若采用本发明的另一个套管管路结构，由于在通过接头部件对套管的端部之间进行连接固定的连接部位形成有隔离空间，所以，通过硬化前的水泥浆的压力，在水泥浆硬化时于管路内产生的泌水被向管路外按压而位于(流入)隔离空间，从而抑制泌水与PC钢材直接接触，结果，能够抑制由泌水引起的PC钢材的腐蚀，能够长期良好地维持混凝土结构物的强度。

而且，在形成排水路或者隔离空间时，只是确保了在套管的端部与外嵌固定于其的接头部件的连接筒部之间构成排水路、隔离空间的间隙，不需要特别的机构和专用部件，能够实现结构的简略化。

此外，通过使套管的端部的凸条的外周面与接头部件的连接筒部的突条的内周面部分地接触，并使这些凸条与突条旋合，从而确保了在套管的端部与外嵌固定于其的接头部件的连接筒部之间构成排水路、隔离空间的间隙。因此，能够以稳定的状态将接头部件的连接筒部外嵌固定于套管的端部(不阻碍外嵌固定)且同时形成排水路、隔离空间，并且因为在螺纹旋合凸条与突条时的摩擦阻力变小，所以能够提高外嵌固定时的操作性，容易通过接头部件对套管的端部之间进行连接固定。

另外，螺纹旋合凸条与突条时，通过使凸条的角顶部与突条的内周面线接触，从而能够可靠地形成排水路、隔离空间，并且能够进一步减小摩擦阻力，从而提高外嵌固定时的操作性。

此外，通过在在上下方向上蜿蜒的套管管路的至少顶部附近设置形成有排水路、隔离空间的连接部位，从而能够高效率地捕捉容易聚集在套管管路的顶部附近的泌水，并将其向管路外排出，或者使其位于隔离空间。

另外，通过在接头部件的中间部设置各种功能部件而对残留于管路内的空气实施对策，从而能够可靠地防止PC钢材的腐蚀，能够实现可靠性的提高。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的套管管路结构的纵剖视图。

图2是连接部位的纵剖视图。

图3是连接部位的主要部分的纵剖视图。

图4是表示套管以及接头部件的主视图。

图5是表示具有排气筒的接头部件的主视图。

图6是表示具有排气筒的接头部件的主视图。

图7是表示具有传感器的接头部件的主视图。

图8是表示具有插入筒的接头部件的主视图。

图9是其他实施方式的套管管路结构中的连接部件的主要部分的纵剖视图。

图10是另一个其他实施方式的套管管路结构中的连接部件的主要部分的纵剖视图。

符号说明

1   套管管路

1a  套管管路的顶部附近

2   混凝土结构物

3   PC钢材

4   水泥浆

10  套管

11  接头部件

12  连接部位

15  凸条

16  凸条的外周面

16c 角顶部

20  接头部件的中间部

21  连接筒部

25  突条

26  突条的内周面

30  排水路

31  隔离空间

40、41 排气筒

50  传感器

60  插入筒

具体实施方式

下面，根据附图详细地对该发明的实施方式进行说明。该发明的一实施方式的套管管路结构适用于例如后张力工法制造的PC梁桥等的预应力混凝土结构物的建筑。

如图1以及图2所示，套管管路1埋设于混凝土结构物2中，在该套管管路1中插通有用于向该混凝土结构物2导入预应力的PC钢材3，并且，在套管管路1的内部填充有水泥浆4。另外，作为水泥浆4，采用硅酸盐水泥、水、混合剂等的混合物构成的一般的水泥浆。

该套管管路1以在上下方向上蜿蜒的状态埋设在混凝土结构物2中，在套管管路1的顶部附近1a设有连接部位12，连接部位12通过接头部件11对套管10的端部之间进行连接固定。然后，在该连接部位12实施用于使在水泥浆4硬化时于管路内产生的泌水向管外排出的对策。另外，连接部位12不仅可以设置在套管管路1的顶部附近1a，也可以设置在顶部附近1a与底部附近1c之间的倾斜部附近1b，或者也可以设置在底部附近1c。

如图2以及图4所示，套管10是聚乙烯树脂制的螺旋波纹管，该螺旋波纹管的向径向外方向鼓出的凸条15在轴向上等螺距地形成为螺旋状。另外，作为套管10的原材料，不一定限定于聚乙烯树脂，也可以是其他合成树脂。

如图3所示，该套管10的凸条15的外周面16包括：沿着轴向的平坦的宽度较窄的外顶面16a；以及，以从沿该外顶面16a的长度方向(螺旋方向)的两端部分向径向内方向扩开的状态延长伸出的一对的外侧面16b。在轴向上相邻的凸条15的外周面16之间通过在沿轴向的平坦的外底面17而构成连续的状态。另外，凸条15的轴向的截面形状在长度方向(螺旋方向)全长上是均一的。

接头部件11是聚乙烯树脂制的，如图2以及图4所示，接头部件11的中间部20形成为大致直筒状，接头部件11的两端部是外嵌固定于套管10的端部的螺旋波纹形状的连接筒部21，中间部20与连接筒部21通过锥面部22连接。另外，作为接头部件11的原材料，不限于聚乙烯树脂，也可以是其他合成树脂。

在该接头部件11的连接筒部21上，向径向外方向鼓出的突条25在轴向上等螺距地形成为螺旋状。该连接筒部21的突条25以与套管10的凸条15大致相同的螺距形成为允许凸条15向其内侧进入的大小。如图3所示，突条25的内周面26包括：沿着轴向的平坦的宽度较宽的内顶面26a；以及，以从沿着该内顶面26a的长度方向(螺旋方向)的两端部分向径向内方向扩开的状态延长伸出的一对的内侧面26b。在轴向上相邻的突条25的内周面26之间通过内底面27而构成连续的状态，内底面27向径向内方向伸出而弯曲。另外，突条25的轴向的截面形状在长度方向(螺旋方向)全长上是均一的。

对套管10的凸条15与接头部件11的突条25进行比较，凸条15的外周面16在轴向上的截面形状与突条25的内周面26在轴向上的截面形状互不相同。具体来说，凸条15的外顶面16a比突条25的内顶面26a的宽度窄，凸条15的外侧面16b相对于轴向的角度(大约45度)比突条25的内侧面26b相对于轴向的角度(大约60度)小。

而且，如图2所示，在上述连接部位12，通过使套管10的凸条15与接头部件11的突条25螺纹旋合而将套管10的顶端部分按压到接头部件11的锥面部22上，从而将接头部件11的连接筒部21外嵌固定在套管10的端部上。

在该情况下，因为凸条15的外周面16的轴向的截面形状与突条25的内周面26的轴向的截面形状互不相同，所以并非是整体重合而是构成部分地接触的状态。因此，套管10的端部之间通过接头部件11以稳定的状态连接固定，并且在套管10的端部与接头部件11的连接筒部21之间确保有在螺旋方向上连续的间隙。而且，该在螺旋方向上连续的间隙构成排水路30，该排水路30用于将在水泥浆4硬化时于管路内产生的泌水向管路外导向。

一般，在向套管管路1填充水泥浆4时，通过泵等在加压的状态下将水泥浆4注入管路内。注入水泥浆4后，解除泵等的加压，但是管路内被加压状态的水泥浆4充满而维持在高压(1个大气压以上)。在水泥浆4硬化时，管路内若产生泌水，则该泌水会从维持在高压的管路内通过排水路30向管路外导出。由此，能够抑制由泌水引起的PC钢材3的腐蚀，能够长期良好地维持混凝土结构物2的强度。

图5至图8表示接头部件11的变形例。这些接头部件11的中间部20上设有作为确认水泥浆4的填充情况用的构件的各种功能部位。另外，它们是一例，也可以例如采用复合地具有各种功能部位的接头部件11。

图5以及图6所示的接头部件11的中间部20上突出地设置有作为功能部位的排气筒40、41，通过与这些排气筒40、41连接的排气用软管，能够将在填充水泥浆4时残留在管路内的空气向管路外排出。

另外，图5所示的接头部件11中，该接头部件11的中间部20与连接筒部21之间形成有向径向内方向突出的突起部42，在接头部件11的连接筒部21外嵌固定在套管10的端部上的状态下，套管10的顶端部分被按压在接头部件11的突起部42上。

另外，图6所示的接头部件11的左右的连接筒体21的口径不同，将它们连接起来的中间部20形成为锥面状，在接头部件11的连接筒部21外嵌固定在套管10的端部上的状态下，套管10的顶端部分被按压在接头部件11的中间部20上。

图7所示的接头部件11的中间部20上搭载有作为功能部位的传感器50，通过该传感器50能够对管路内有无残留空气进行检测。

图8所示的接头部件11的中间部20上突出地设置有作为功能部位的插入筒60，通过在插入筒60中插入CCD照相机等的小型照相机，从而能够拍摄管路内的状态。另外，该接头部件11在其中间部20与连接筒部21之间形成有向径向内方向突出的突起部61，在接头部件11的连接筒部21外嵌固定在套管10的端部上的状态下，套管10的顶端部分被按压在接头部件11的突起部61上。

图9表示其他实施方式的套管管路结构的连接部位12的主要部分。该套管管路结构中，接头部件11侧的突条25的内周面26的形状与上述图3所示的实施方式不同。即，接头部件11侧的突条25的内周面26的轴向的截面形状整体形成为大致圆弧状。而且，在接头部件11的连接筒部21外嵌固定在套管10的端部上的状态下，凸条15的角顶部16c(外周面16的外顶面16a与外侧面16b之间的边界部分)与突条25的内周面26线接触，并且凸条15与突条25螺纹旋合，在套管10的端部与接头部件11的连接筒部21之间形成有在螺旋方向上连续的排水路30。另外，其他结构与图3所示的实施方式相同。

图10表示另一个其他实施方式的套管管路结构的连接部位12的主要部分。该套管管路结构中，在连接部件11的连接筒部21的端部上，通过塑料胶带等的封闭部件70对套管10的端部与接头部件11的连接筒部21之间的间隙(排水路30)的开口部分进行封闭，在将该间隙用作使泌水移动并对泌水进行隔离用的隔离空间31这一点上与上述实施例的套管管路结构不同。

上述隔离空间31是向管路内侧开口，并将管路外侧的端部封闭的螺旋形状的空间，因此，不会被粘度高的水泥浆4充满，仅粘度低的泌水被从由于将水泥浆在加压状态下注入而维持在高压的管路内向管路外压出而位于(流入)隔离空间31。因此，与上述实施例相同，能够抑制由泌水而引起的PC钢材3的腐蚀，能够长期良好地维持混凝土结构物2的强度。另外，其他结构与图3所示的实施方式相同。另外，上述结构也能够适用于图4所示的实施方式中，并能够取得相同的作用效果。

本发明不限定于上述实施方式，当然能够在本发明的范围内对上述实施方式施加各种修正以及变更。

例如，作为套管10侧的凸条15的外周面16以及/或者接头部件11侧的突条25的内周面26，凸条15的外周面16与突条25的内周面26是互不相同的形状，在凸条15与突条25螺纹旋合时，只要凸条15的外周面16与突条25的内周面26部分地接触，并在套管10的端部与接头部件11的连接筒体21之间形成在螺旋方向上连续的排水路30或者隔离空间31，也可以是上述实施方式之外的形状。另外，上述实施例的锥面部22能够实现下述功能：在凸条15的外周面16达到与突条25的内周面26接触之前，允许接头部件11的旋转(空转)，并抑制套管10的顶端部分向接头部件11内过度地旋入。但是并不一定限于是锥面，也可以用突起等代替。

Claims (6)

1.一种套管管路结构，套管管路(1)埋设在混凝土结构物(2)中，在该套管管路(1)中插通有用于向该混凝土结构物(2)导入预应力的PC钢材(3)，并且该套管管路(1)的内部填充有水泥浆(4)，该套管管路结构的特征在于，

在该套管管路(1)设有连接部位(12)，该连接部位(12)通过接头部件(11)对套管(10)的端部之间进行连接固定而成，所述套管(10)是螺旋波纹管，该螺旋波纹管的向径向外方向鼓出的凸条(15)在轴向上等螺距地形成为螺旋状，所述接头部件(11)的两端部具有连接筒部(21)，该连接筒部(21)的向径向外方向鼓出的突条(25)在轴向上等螺距地形成为螺旋状，所述凸条(15)的外周面(16)的轴向的截面形状与所述突条(25)的内周面(26)的轴向的截面形状不同，在所述连接部位(12)，所述凸条(15)的外周面(16)与所述突条(25)的内周面(26)部分地接触，并且所述凸条(15)与所述突条(25)螺纹旋合，从而将所述接头部件(11)的连接筒部(21)外嵌固定在所述套管(10)的端部上，在这些套管(10)的端部与接头部件(11)的连接筒部(21)之间形成排水路(30)，该排水路(30)用于将在所述水泥浆(4)硬化时管路内所产生的泌水向管路外引导。

2.一种套管管路结构，套管管路(1)埋设在混凝土结构物(2)中，在该套管管路(1)中插通有用于向该混凝土结构物(2)导入预应力的PC钢材(3)，并且该套管管路(1)的内部填充有水泥浆(4)，该套管管路结构的特征在于，

在该套管管路(1)设有连接部位(12)，该连接部位(12)通过接头部件(11)对套管(10)的端部之间进行连接固定而成，所述套管(10)是螺旋波纹管，该螺旋波纹管的向径向外方向鼓出的凸条(15)在轴向上等螺距地形成为螺旋状，所述接头部件(11)的两端部具有连接筒部(21)，在该连接筒部(21)的向径向外方向鼓出的突条(25)在轴向上等螺距地形成为螺旋状，所述凸条(15)的外周面(16)的轴向的截面形状与所述突条(25)的内周面(26)的轴向的截面形状不同，在所述连接部位(12)，所述凸条(15)的外周面(16)与所述突条(25)的内周面(26)部分地接触，并且所述凸条(15)与所述突条(25)螺纹旋合，从而将所述接头部件(11)的连接筒部(21)外嵌固定在所述套管(10)的端部上，在这些套管(10)的端部与接头部件(11)的连接筒部(21)之间形成隔离空间(31)，该隔离空间(31)用于对在所述水泥浆(4)硬化时管路内所产生的泌水进行隔离。

3.根据权利要求1或者2所述的套管管路结构，其特征在于，在所述凸条(15)的外周面(16)上形成有沿着螺旋方向的角顶部(16c)，在所述连接部位(12)，所述凸条(15)的角顶部(16c)与所述突条(25)的内周面(26)线接触，并且所述凸条(15)与所述突条(25)螺纹旋合。

4.根据权利要求1至3的任一项所述的套管管路结构，其特征在于，所述套管管路(1)以在上下方向上蜿蜒的状态埋设在所述混凝土结构物(2)中，在所述套管管路(1)的至少顶部附近(1a)设有所述连接部位(12)。

5.根据权利要求1至4的任一项所述的套管管路结构，其特征在于，在所述接头部件(11)的中间部(20)设有确认构件，该确认构件对所述水泥浆(4)的填充状况进行确认。

6.根据权利要求5所述的套管管路结构，其特征在于，所述确认构件是用于将管路内的空气向管路外排出的排气筒(40)(41)、用于检测管路内有无残留空气的传感器(50)、用于插入对管路内的状态进行拍摄的照相机的插入筒(60)中的任一个，或者是由它们的组合构成。