JP2005315072A

JP2005315072A - ケーブル及びその製造方法

Info

Publication number: JP2005315072A
Application number: JP2005163121A
Authority: JP
Inventors: Haruji Hirose; 晴次広瀬; Kazuhiro Sasako; 和弘笹子
Original assignee: Kyokuto Kogen Concrete Shinko Co Ltd
Current assignee: Kyokuto Kogen Concrete Shinko Co Ltd
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2005-06-02
Publication date: 2005-11-10

Abstract

【課題】斜張橋用等に用いられるケーブルにおいて、プレストレスを与える鋼材を取り囲んで設けられるグラウト材の割れや粉化を防止する。
【解決手段】管状の被覆材１８と、この被覆材１８中に挿入される鋼線１９と、被覆材１８中に注入されて前記鋼線１９を覆うグラウト材１７とからなり、このグラウト材１７が硬化する前に前記鋼線１９を、定着具２０を介して緊張しておき、前記グラウト材１７が硬化した時点で前記鋼線１９の緊張を解除することにより、前記グラウト材１７と前記鋼線１９との付着力を利用し、前記グラウト材１７と前記鋼線１９とが互いに相対移動を生じずに前記グラウト材１７が前記鋼線１９と共に伸縮し、前記グラウト材１７のひび割れや粉化を防止するように前記グラウト材１７と前記鋼線１９を付着させたまま前記グラウト材１７にプレストレスを与える。
【選択図】図１

Description

本発明は鋼線を取り囲んで注入されるグラウト材の健全性を確保することを可能にしたケーブル及びその製造方法に関するものである。

従来、例えばプレストレストコンクリートを作製する際には、特にポストテンション工法による場合、図５乃至図９に示すように次の手順で行っている。

１）鉄筋１の組み立て（図５参照）
２）組み立てられた鉄筋１の所定位置にシース２を配設（図５参照）
３）前記シース２内にＰＣ鋼材３を挿入（図６参照）
４）型枠４を架設し、この型枠４内にコンクリート５を打設（図６参照）
５）前記コンクリート５の硬化後に、ジャッキによって前記ＰＣ鋼材３を緊張するとともに、定着具６によって前記ＰＣ鋼材３を定着（図７参照）
６）前記シース２内にグラウト材７を注入（図８参照）
７）ジャッキの除去
以上の手順によって、図９に示すように、前記コンクリート５に、矢印で示すように、プレストレスを与えるようにしている。

ところで、このような従来の工法にあっては、打設されたコンクリート５にプレストレスを与えることはできるが、前記グラウト材７にはプレストレスが与えられておらず、これに伴い、プレストレストコンクリートに曲げ等の繰り返し荷重が作用した場合に、前記ＰＣ鋼材３とグラウト材７との間に相対移動が生じ、これに伴って、前記グラウト材７に割れが生じ、あるいは、このグラウト材７が粉化するといった現象が生じることがある。

このような不具合が生じると、プレストレストコンクリートの物理特性が変化してしまうことが想定される。

そして、前記グラウト材７の片側の前記コンクリート５にひび割れが生じた場合、このひび割れが、前記グラウト材７を介して他方へ伝播してしまい、前記ひび割れが、コンクリート５全体に広がってしまう。

グラウト材にプレストレスを導入する方法として、緊張材を緊張し、グラウト材の硬化後に、緊張材の緊張力を緩めることにより、プレテンション式にグラウト材にプレストレスを導入する方法がある（特許文献１、２参照）。

特開平１０−１８２２６号公報（段落００２５〜００２７、図３）特開平１１−３５０７３６号公報（段落００４３〜００５１、図２〜図８）

しかしながら、特許文献１では緊張材５の緊張力を付着力によってグラウト材６に伝達し、グラウト材６からその付着力によって躯体２のコンクリートに伝達することとされているものの（段落００１４、００１６、００２５、００２６）、上記のようにコンクリートに作用する繰り返し荷重に対し、緊張材５とグラウト材６が共に伸縮できるか否かについての説明がないため、緊張材５とグラウト材６がどの程度の付着によって一体化することを目指しているのかが明確ではない。

従って特許文献１ではコンクリートの荷重に対し、必ずしも緊張材５とグラウト材６が一体となって挙動できるとは限らず、相対移動が生ずる可能性があるため、相対移動に伴うグラウト材のひび割れや粉化を防止できるとは言えない。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、プレストレスを与える鋼材を取り囲んで設けられるグラウト材の割れや粉化を防止し、物理特性の変化の少ない斜張橋用等のケーブル及びその製造方法を提供することを主目的とし、また定着具の再利用を可能にして製造コストの低減を図ることのできるケーブル及びその製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載のケーブルは、管状の被覆材と、この被覆材中に挿入される鋼線と、前記被覆材中に注入されて前記鋼線を覆うグラウト材とからなり、このグラウト材が硬化する前に前記鋼線を、定着具を介して緊張しておき、前記グラウト材が硬化した時点で前記鋼線の緊張を解除することにより、前記グラウト材と前記鋼線との付着力を利用し、前記グラウト材と前記鋼線とが互いに相対移動を生じずに前記グラウト材が前記鋼線と共に伸縮し、前記グラウト材のひび割れや粉化を防止するように前記グラウト材と前記鋼線を付着させたまま前記グラウト材にプレストレスを与え、そのグラウト材へのプレストレスを保持してなることを特徴とする。
請求項２に記載のケーブルの製造方法は、管状の被覆材中に鋼線を挿入した後に、前記被覆材中にグラウト材を注入して前記鋼線を覆い、ついで、前記グラウト材が硬化する前に前記鋼線を緊張し、前記グラウト材が硬化した時点で前記鋼線の緊張を解除することにより、前記グラウト材と前記鋼線との付着力を利用し、前記グラウト材と前記鋼線とが互いに相対移動を生じずに前記グラウト材が前記鋼線と共に伸縮し、前記グラウト材のひび割れや粉化を防止するように前記グラウト材と前記鋼線を付着させたまま前記グラウト材にプレストレスを与え、そのグラウト材へのプレストレスを保持することを特徴とする。

ＰＣ鋼材に与えられる張力を、このＰＣ鋼材を覆って設けられる硬化状態にあるグラウト材に、ＰＣ鋼材との付着力を利用して作用させることによってグラウト材にプレストレスを与えるため、ＰＣ鋼材とともにグラウト材を伸縮させることにより、グラウト材のひび割れや粉化を防止することができ、グラウト材の物理特性の劣化を抑制することができる。
またＰＣ鋼材とグラウト材との付着力によって、グラウト材に作用するプレストレスを保持することができるため、ＰＣ鋼材の緊張に用いられる定着具を取り外しても構わず、この結果、定着具の再使用が可能になる。

以下、本発明の一実施形態について、図１乃至図３を参照して説明する。これらの図に示す実施形態はプレストレストコンクリートを示しているが、初めにこのプレストレストコンクリートの製造方法について説明する。

まず、所定形状に組み上げられた鉄筋１０の所定位置に管状のシース１１を配設するとともに、その内部にＰＣ鋼材１２を挿入する（図１参照）。次いで前記シース１１内にグラウト材１７を注入した後に、前記鉄筋１０を覆って型枠１３を設置し、この型枠１３内にコンクリート１４を打設し、このコンクリート１４がプレストレスを与えるのに十分な強度を発現した時点において、このコンクリート１４と前記ＰＣ鋼材１２の端部に、定着具１５を介してジャッキ１６を設置し、このジャッキ１６によって前記ＰＣ鋼材１２を緊張する（図２参照）。次いで前記グラウト材１７が硬化した後に前記ＰＣ鋼材１２の緊張を解除し、前記定着具１５及びジャッキ１６を取り外す。

このようにして製造されたプレストレストコンクリートは、緊張されたＰＣ鋼材１２の張力が、このＰＣ鋼材１２を覆って設けられた硬化状態にあるグラウト材１７と前記ＰＣ鋼材１２との付着力により前記グラウト材１７に作用して、このグラウト材１７に必要なプレストレスが与えられる。

そして、前記グラウト材１７が硬化して、前記ＰＣ鋼材１２とグラウト材１７が付着した状態で、前記ＰＣ鋼材１２の緊張を解除することから、このＰＣ鋼材１２に取り付けられている定着具１５を取り外しても、前述したプレストレスが保持される。これによって、プレストレストコンクリートに曲げ等の繰り返し荷重が作用した場合にあっても、前記ＰＣ鋼材１２とともに前記グラウト材１７が伸縮し、これに伴って、前記グラウト材１７のひび割れや粉化が防止される。

従って、前記グラウト材１７、ひいては、前記プレストレストコンクリートの物理特性の劣化を抑制することができる。また、プレストレストコンクリートにひび割れが生じた場合にあっても、このひび割れの進行が、前記グラウト材１７において阻止され、これによって、プレストレストコンクリート全幅にわたってひび割れが形成されることが防止され、この点からも、プレストレストコンクリートの物理特性の劣化を抑制することができる。

そして、前記定着具１５が取り外し可能であることから、前記定着具１５を他のＰＣ鋼材１２の緊張作業に繰り返し用いることができる。また、前記定着具１５は、前述したようなプレストレスを与える程度にその定着力を緩めた後に、前記ＰＣ鋼材１２を保持するように取り付けておくことも可能である。このような処置により、仮に、前記ＰＣ鋼材１２とグラウト材１７との間に相対移動が生じるような状況が生じたとしても、前記定着具１５によって前記相対移動を防止することができる。

なお、前記実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法、あるいは、製造行程のステップ等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。例えば所定形状に組み上げられた鉄筋１０の所定位置に管状のシース１１を配設するとともに、このシース１１内にＰＣ鋼材１２を挿入し、このシース１１内に、前記鉄筋を覆うように打設されるコンクリート１４がプレストレスを与えるのに十分な強度を発現する時間よりも長い硬化時間を有するグラウト材１７を注入し、次いで前記鉄筋およびシース１１を覆ってコンクリート１４を打設し、このコンクリート１４がプレストレスを与えるのに十分な強度を発現した時点において前記ＰＣ鋼材１２を緊張し、更に前記グラウト材１７が硬化した後に前記ＰＣ鋼材１２の緊張を解除することによってプレストレストコンクリートを製造することもできる。このような方法によっても、前記実施形態と同様の作用効果が得られる。

一方、前述したＰＣ鋼材１２によるプレストレスの付与形態を、斜張橋用等のケーブルに適用することも可能である。すなわち、図４に示すように、管状の被覆材１８に多数の鋼線１９を挿入しておき、これらの鋼線１９を、定着具２０やジャッキ２１によって緊張するとともに、前記被覆材１８中にグラウト材１７を注入し、このグラウト材１７が硬化した後に、前記鋼線１９の緊張を解除することにより、前記グラウト材１７にプレストレスを与えることができる。鋼線１９の緊張を解除するときには、前記のように定着具２０を取り付けておくこともできるが、グラウト材１７の硬化後において、定着具２０を取り外しても、前述したプレストレスを保持することができ、定着具２０の再使用が可能となる。

プレストレストコンクリートの製造工程を示す正面図である。プレストレストコンクリートの製造工程を示す正面図である。プレストレストコンクリートの製造工程を示す正面図である。本発明の実施形態を示すもので、斜張橋用ケーブルの製造装置を示す側面図である。従来におけるプレストレストコンクリートの製造方法を示す正面図である。従来におけるプレストレストコンクリートの製造方法を示す正面図である。従来におけるプレストレストコンクリートの製造方法を示す正面図である。従来におけるプレストレストコンクリートの製造方法を示す正面図である。従来におけるプレストレストコンクリートの製造方法を示す正面図である。

符号の説明

１鉄筋
２シース
３ＰＣ鋼材
４型枠
５コンクリート
６定着具
７グラウト材
１０鉄筋
１１シース
１２ＰＣ鋼材
１３型枠
１４コンクリート
１５定着具
１６ジャッキ
１７グラウト材
１８被覆材
１９鋼線
２０定着具
２１ジャッキ

Claims

管状の被覆材と、この被覆材中に挿入される鋼線と、前記被覆材中に注入されて前記鋼線を覆うグラウト材とからなり、このグラウト材が硬化する前に前記鋼線を、定着具を介して緊張しておき、前記グラウト材が硬化した時点で前記鋼線の緊張を解除することにより、前記グラウト材と前記鋼線との付着力を利用し、前記グラウト材と前記鋼線とが互いに相対移動を生じずに前記グラウト材が前記鋼線と共に伸縮し、前記グラウト材のひび割れや粉化を防止するように前記グラウト材と前記鋼線を付着させたまま前記グラウト材にプレストレスを与え、そのグラウト材へのプレストレスを保持してなることを特徴とするケーブル。
管状の被覆材中に鋼線を挿入した後に、前記被覆材中にグラウト材を注入して前記鋼線を覆い、ついで、前記グラウト材が硬化する前に前記鋼線を緊張し、前記グラウト材が硬化した時点で前記鋼線の緊張を解除することにより、前記グラウト材と前記鋼線との付着力を利用し、前記グラウト材と前記鋼線とが互いに相対移動を生じずに前記グラウト材が前記鋼線と共に伸縮し、前記グラウト材のひび割れや粉化を防止するように前記グラウト材と前記鋼線を付着させたまま前記グラウト材にプレストレスを与え、そのグラウト材へのプレストレスを保持することを特徴とするケーブルの製造方法。