JP2001241039A - アンカー構造体の止水構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンカー構造体において、緊張材を緊張した
際にも止水機能が低下することのない止水構造を提供す
る。 【解決手段】 アンカー設置孔に挿入される緊張材（PC
鋼より線1）と、緊張材をアンカー設置孔の一端側で固
定する定着具と、アンカー設置孔と緊張材との間に充填
されるグラウト2とを具える。緊張材の一端側において
グラウト2と緊張材とを隔絶した自由長部が形成され、
他端側において緊張材をグラウト2で定着した定着長部
が形成される。自由長部と定着長部との境界を接着剤4
と熱収縮チューブ5で順次被覆する。そして、熱収縮チ
ューブ5とグラウト2とを隔絶する絶縁層6を設ける。緊
張材が緊張されると熱収縮チューブ5とグラウト2との直
接の付着力がなくなり、緊張材と接着材4との界面また
は熱収縮チューブ5と接着材4との界面での接着力は大き
な変状をきたさないため止水性が維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、岩盤、法面等の
地崩れ防止、ダム、橋脚等のコンクリート構造物の安定
化を図るアンカー構造体の止水構造に関するものであ
る。特に、緊張材とグラウトとの付着により形成される
定着長部と、緊張材とグラウトとを付着させない自由長
部との境界部における止水構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のアンカー構造体として、特開平11
-264135号公報に記載の技術が知られている。このアン
カー構造体は、アンカー設置孔の開口端に設けた定着具
でPC鋼より線の一端を固定し、アンカー設置孔とPC鋼よ
り線との間にグラウトを充填したものである。定着具側
のPC鋼より線の外周はシースに囲まれて、グラウトとの
付着を隔絶した自由長部が形成され、その反対側（他端
側）にはグラウトに付着されてPC鋼より線を固定する定
着長部が形成される。すなわち、PC鋼より線は、緊張さ
れた状態で、一端を定着具により、他端側を定着長部に
より固定される。

【０００３】このようなアンカー構造体において、自由
長部のシース内にグラウトや水分が侵入しない様に定着
長部との境界部には止水処理が施されなければならな
い。この止水構造を図７に示す。

【０００４】この止水構造は、自由長部と定着長部の境
界部、すなわちシース3端部からPC鋼より線1の外周にか
けての範囲を接着材4と熱収縮チューブ5とで覆った構造
である。熱収縮チューブの外周面は直接グラウト2と接
することになる。接着材4と熱収縮チューブ5を被覆させ
る手段としては、接着材4を境界部に塗布してから熱収
縮チューブ5を被せ、このチューブ5を加熱収縮させる方
法と、予め内周に熱軟化性の接着材が塗布された熱収縮
チューブ5を被せてから加熱収縮させる方法とがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の止水構
造は、PC鋼より線を緊張したとき、止水機能が低下する
ことがある。その理由は次の通りである。

【０００６】アンカー構造体の自由長部および定着長部
の外周にはグラウトが充填されている。また、止水のた
めに用いた熱収縮チューブの外周にもグラウトが充填さ
れた状態になっている。

【０００７】このような止水構造においてPC鋼より線を
緊張すると、自由長部分のPC鋼より線に応力が伝達し、
自由長部と定着長部の境界部の方からグラウトに応力が
伝達される。このとき、境界部に近いグラウトの方から
付着力が切れる。これにより、境界部付近のPC鋼より線
が伸びようとする。

【０００８】ところが、止水に用いる熱収縮チューブ
は、表面が直接加熱されて活性化され、グラウトとの付
着力が向上する。そのため、熱収縮チューブとグラウト
との接着力が、PC鋼より線と接着材との接着力または接
着材と熱収縮チューブ内周面との接着力よりも大きくな
ることがある。

【０００９】その場合、PC鋼より線の緊張による伸びに
伴って、接着材そのものが変形したり、熱収縮チューブ
とPC鋼より線との間の接着力が低下したりして止水機能
が低下することがある。

【００１０】従って、本発明の主目的は、アンカー構造
体において、緊張材を緊張した際にも止水機能が低下す
ることのない止水構造を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱収縮チュー
ブとグラウトとの間に絶縁層を設けることで上記の目的
を達成する。

【００１２】すなわち、本発明止水構造は、アンカー設
置孔に挿入される緊張材と、緊張材をアンカー設置孔の
一端側で固定する定着具と、アンカー設置孔と緊張材と
の間に充填されるグラウトとを具える。この緊張材の一
端側にはグラウトと緊張材とを隔絶した自由長部が構成
され、他端側には緊張材をグラウトで定着した定着長部
が形成される。また、この自由長部と定着長部との境界
を覆う接着材と、接着材の外周を覆う熱収縮チューブと
を具える。そして、前記熱収縮チューブとグラウトとを
隔絶する絶縁層を具えることを特徴とする。

【００１３】緊張材の緊張時に、緊張材と接着材および
接着材と熱収縮チューブとの接着が切れるよりも先に絶
縁層と熱収縮チューブまたは絶縁層とグラウトとの接着
が切れる。もしくは、接着材そのものが大きく変形する
前に、絶縁層と熱収縮チューブまたは絶縁層とグラウト
との接着が切れる。このようにして、止水機能の維持を
図ることができる。

【００１４】このような止水機能の維持を効果的に実現
するには、緊張材と接着材との接着力または接着材と熱
収縮チューブとの接着力よりも、絶縁層とグラウトとの
接着力または絶縁層と熱収縮チューブとの接着力の方が
小さいことが望ましい。そのためには、緊張材、接着
材、熱収縮チューブ、絶縁層の材質、表面性状を適宜選
択する。

【００１５】緊張材には、次のような各種PC鋼より線を
用いることができる。複数の素線をより合わせた裸の
PC鋼より線。より合わされた複数の素線と、各素線ご
とに外周に形成されたプラスチック被覆とを具えるPC鋼
より線。より合わされた複数の素線と、素線の隙間に
充填されるプラスチックと、このより線の外周により目
が現れるように形成されたプラスチック被覆とを具える
PC鋼より線。

【００１６】上記PC鋼より線とにおけるプラスチッ
クには、エポキシ樹脂やポリエチレン樹脂を用いること
ができる。また、これらプラスチック被覆には、突起を
設けたり、凹部を形成することで、緊張材と接着材との
接着力を向上させることができる。さらに、上記と
のPC鋼より線の場合、各素線の隙間に接着材が充填され
るようにすることが望ましい。

【００１７】接着材には、ホットメルト系の接着材が好
適である。

【００１８】熱収縮チューブには絶縁層との接着性が低
いものが好ましい。材質としては例えばポリエチレンが
挙げられる。

【００１９】絶縁層の具体例としては、ビニールテー
プ、油浸布、薄いポリエチレン被膜、紙などが挙げられ
る。いずれも表面が平滑なものが好ましい。これらの材
料を熱収縮チューブの外周に巻き付けることなどにより
絶縁層を形成すればよい。絶縁層と熱収縮チューブとの
間には、必要に応じて弱い接着力の接着材を介在させて
も良い。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明止水構造の断面図である。このアン
カー構造体も図１の構造体と同様に、アンカー設置孔の
開口端に設けた定着具でPC鋼より線1の一端を固定し、
アンカー設置孔とPC鋼より線1との間にグラウト2を充填
したものである。定着具側のPC鋼より線1の外周はシー
ス3に囲まれて、グラウト2との付着を隔絶した自由長部
が形成され、その反対側（他端側）にはグラウト2に付
着されてPC鋼より線1を固定する定着長部が形成され
る。

【００２１】ここで、自由長部と定着長部との境界部に
は次のような止水構造を形成する。まず、境界部に接着
材4を塗布する。PC鋼より線1の素線間に隙間が形成され
ている場合、その隙間にも接着材4が充填されるように
する。次に、接着材4を塗布した個所の外周に熱収縮チ
ューブ5をはめ込む。そして、熱収縮チューブ5を加熱収
縮させて境界部を被覆する。さらに、熱収縮チューブ5
の外周にビニールテープの巻回などにより絶縁層6を形
成する。接着材を塗布してから熱収縮チューブをはめ込
む代わりに、予め熱軟化性の接着材を内周に塗布した熱
収縮チューブを用いても良い。

【００２２】このようなアンカー構造体に用いられるPC
鋼より線は裸のPC鋼より線でも構わないが、次に述べる
ように被覆を具えるものが好適である。

【００２３】図２示すPC鋼より線は、各素線10の表面に
プラスチック被覆11を形成し、この被覆素線をより合わ
せたものである。

【００２４】図３に示すPC鋼より線は、裸の素線10の隙
間にプラスチックを充填すると共に、より線の外周によ
り目が現れる程度にプラスチック被覆11を形成したもの
である。

【００２５】図４に示すPC鋼より線は、グラウトとの付
着力をより向上させるために図３の被覆PC鋼より線を改
善したものである。すなわち、プラスチック被覆11の外
周に、被覆内部にまで届かない深さで、珪砂等の固形粒
子12を埋め込んで粗面化している。

【００２６】図５に示すPC鋼より線も同様の目的で、プ
ラスチック被覆11の外周にショット等により微小な凹部
13の粗面を構成したものである。

【００２７】図６に示すPC鋼より線は、プラスチック被
覆11の外表面に複数の螺旋溝14を形成したものである。

【００２８】なお、定着具については図示していない
が、公知のものと同様である。例えば、複数の円錐孔を
有するアンカーディスクを用い、この円錐孔にPC鋼より
線を把持したくさびをはめ込むことでPC鋼より線の定着
を行う。

【００２９】（実験例）本発明止水構造（図１）と従来
の止水構造（図７）について、PC鋼より線の緊張前後に
おける止水性能の変化に関する比較を行った。

【００３０】＜比較例＞裸のPC鋼より線に、粉体塗装処
理により素線の隙間にエポキシ樹脂を充填すると共に、
PC鋼より線の表面にも、より目が外周に現れるように、
エポキシ樹脂を被覆して、被覆PC鋼より線を用意する。
自由長部はPC鋼より線とのクリアランスが3mm程度ある
内径を持つポリエチレン樹脂のシースで被覆する。ま
た、自由長部と定着長部の境界部には、熱によって軟化
するホットメルト接着材を塗布し、ポリエチレン製熱収
縮チューブで接着材の外周を覆って止水した。

【００３１】＜実施例＞上記比較例の熱収縮チューブの
外周にビニールテープを巻き付けて絶縁層とした。

【００３２】比較例、実施例のいずれもPC鋼より線の緊
張前における境界部は、490kPa（５kgf/cm²）の圧力で1
00時間漏れがないという止水性能を有している。

【００３３】次に、アンカー設置孔を模擬するφ115mm
の鋼管に15.2mm径の被覆PC鋼より線を１本挿入し、周囲
にグラウトを充填して、グラウトが硬化した後、199.1k
N（20.3tf）で緊張した。そして、グラウトを除去して
境界部の止水試験をした。

【００３４】その結果、比較例は343kPa（3.5kgf/cm²）
の圧力で漏水し、止水性能が低下した。この原因は次の
ように考えられる。PC鋼より線が緊張されて応力が負荷
されると、熱収縮チューブは表面が熱により活性化さ
れ、グラウトとの付着力が高くなりPC鋼より線と熱収縮
チューブとの界面で大きな歪力が発生する。それに伴っ
て、PC鋼より線と接着材との界面か、熱収縮チューブと
接着材との界面の接着力に変状をきたしたり、界面にあ
る接着材が大きく歪んだためと思われる。

【００３５】一方、実施例の境界部は490kPa（５kgf/cm
²）の圧力で100時間漏水がなく、PC鋼より線を緊張する
前と同等の止水性能を維持していることがわかった。こ
れは、熱収縮チューブの外周に絶縁層を形成することに
より、PC鋼より線が緊張されて応力が負荷されると熱収
縮チューブとグラウトとの直接の付着力がなくなり、PC
鋼より線と接着材との界面または熱収縮チューブと接着
材との界面での接着力は大きな変状をきたさないためと
考えられる。

【００３６】今回、緊張材と接着材との接着力、接着材
と熱収縮チューブとの接着力、絶縁層とグラウトとの接
着力、絶縁層と熱収縮チューブとの接着力を測定したわ
けではないが、以上の実験結果から緊張材と接着材との
接着力または接着材と熱収縮チューブとの接着力より
も、絶縁層とグラウトとの接着力または絶縁層と熱収縮
チューブとの接着力の方が小さいことが推測される。

【００３７】尚、本発明の止水構造は、上述の具体例に
のみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明止水構造に
よれば、熱収縮チューブとグラウトとを隔絶する絶縁層
を形成することで、緊張時緊張後に自由長部と定着長部
との境界部の止水性能が低下することを抑制し、信頼性
の高い止水構造を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の止水構造を示す断面図である。

【図２】本発明の止水構造に用いられるPC鋼より線の断
面図である。

【図３】本発明の止水構造に用いられるPC鋼より線の断
面図である。

【図４】本発明の止水構造に用いられるPC鋼より線の断
面図である。

【図５】本発明の止水構造に用いられるPC鋼より線の断
面図である。

【図６】（ａ）は本発明の止水構造に用いられるPC鋼よ
り線の外観斜視図、（ｂ）は部分縦断面図である。

【図７】従来の止水構造を示す断面図である。

【符号の説明】

1 PC鋼より線 2 グラウト 3 シース 4 接着材 5 熱収縮チューブ 6 絶縁層 10 素線 11 プラスチック被覆 12 固形粒子 13 凹部 14 螺旋溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山森 雄介 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 飯尾 英二 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 2D041 GC02 GC05 GC06 GC14

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンカー設置孔に挿入される緊張材と、 緊張材をアンカー設置孔の一端側で固定する定着具と、 アンカー設置孔と緊張材との間に充填されるグラウト
   と、 緊張材の一端側においてグラウトと緊張材とを隔絶した
   自由長部と、 緊張材の他端側において緊張材をグラウトで定着した定
   着長部と、 自由長部と定着長部との境界を覆う接着材と、 前記接着材の外周を覆う熱収縮チューブと、 熱収縮チューブとグラウトとを隔絶する絶縁層とを具え
   ることを特徴とするアンカー構造体の止水構造。
2. 【請求項２】 緊張材は、複数の素線をより合わせたPC
   鋼より線で、 各素線の隙間に接着材が充填されていることを特徴とす
   る請求項１に記載のアンカー構造体の止水構造。
3. 【請求項３】 緊張材は、より合わされた複数の素線
   と、各素線ごとに外周に形成されたプラスチック被覆と
   を具えるPC鋼より線で、 各素線の隙間に接着材が充填されていることを特徴とす
   る請求項１に記載のアンカー構造体の止水構造。
4. 【請求項４】 緊張材は、より合わされた複数の素線
   と、素線の隙間に充填されるプラスチックと、前記より
   線の外周により目が現れるように形成されたプラスチッ
   ク被覆とを具えるPC鋼より線であることを特徴とする請
   求項１に記載のアンカー構造体の止水構造。
5. 【請求項５】 緊張材と接着材との接着力または接着材
   と熱収縮チューブとの接着力よりも、絶縁層とグラウト
   との接着力または絶縁層と熱収縮チューブとの接着力の
   方が小さいことを特徴とする請求項１に記載のアンカー
   構造体の止水構造。