JP2008156983A - 新素材補強マクラギ - Google Patents

Abstract

【課題】酸性物質や塩分を含んだ漏水のおきやすい地下鉄などの劣悪な環境下の利用に耐え得る新素材補強マクラギを提供する。
【解決手段】コンクリートからなるマクラギ本体２と、炭素繊維から棒状に形成され、マクラギ本体２内に配置された複数の炭素製補強部材３とから構成する。炭素製補強部材３は組紐状に形成する。マクラギ本体２は高炉スラグ微粉末を配合したコンクリートから形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に漏水などの悪環境下の利用に適した新素材補強マクラギに関し、主に地下鉄の軌道に利用されるものである。

一般に、地下鉄の道床部は常に漏水などの劣悪な条件下にさらされ、特に都市部における地下鉄の道床部は、いろいろな混入物が漏水に混じって流れていることが予測される。

特開２００１−２７９６０２

道床部に敷設されたマクラギは漏水の影響を受けやすく、特にこれまで一般に用いられているＲＣマクラギは、酸性物質や塩分を含んだ漏水が浸透してコンクリートおよびコンクリート内の補強筋が腐食し、爆裂して短期間のうちに損傷劣化してしまうという課題があった。

この問題を解決する方法として、補強筋として樹脂コーティングされた鉄筋を配筋したり、補強筋の代わりにアラミド繊維材を用いたりすることが行われているが、樹脂コーティングされた鉄筋はＲＣマクラギの製造中に樹脂コーティングが破断してしまうことがあり、またアラミド繊維材はヤング係数が小さく、伸びが大きいためひび割れ耐力に課題があった。

本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、耐久性にすぐれ、特に劣悪な環境下の利用に耐え得る新素材補強マクラギを提供することを目的とするものである。

請求項１記載の新素材補強マクラギは、コンクリートからなるマクラギ本体と、炭素繊維から棒状に形成され、前記マクラギ本体のコンクリート内に配置された複数の炭素製補強材とから構成されてなることを特徴とするものである。

本発明は、特に補強筋の代わりに炭素繊維から棒状に形成された炭素製補強部材を利用することで、酸性物質や塩分を含んだ漏水による補強部材の劣化等を防止してマクラギの耐久性を高めたものである。

なお、炭素製補強部材には炭素繊維を例えば組紐状に編み、樹脂で含浸硬化させて所定径の棒状に形成されたものを用いることができ、また、ＲＣ構造における鉄筋の配筋方法に準じて配置し、断面設計を行うことができる。さらに、マクラギの形状や大きさに応じてあらかじめ所定の形状に組み立てておくことにより、炭素製補強部材を型枠内に効率的に配置することができる。また、この場合の炭素製補強部材は、当該炭素製補強部材どうしを接着材で接着するか、あるいは結束線で結束することにより容易に組み立てることができる。

なお、これまでのＲＣマクラギには、補強筋としてＤ−φ６（断面積３２ｍｍ^２、許容引張荷重５.６ＫＮ）、Ｄ−φ１０（断面積７１ｍｍ^２、許容引張荷重１２.４６ＫＮ）またはＤ−φ１３（断面積１２６ｍｍ^２、許容引張荷重２２.１ＫＮ）が用いられているが、本発明においては断面積２５ｍｍ^２または４２ｍｍ^２程度の炭素製補強部材を用いることができる。この程度の炭素製補強部材でも、許容引張荷重がそれぞれ１８ＫＮ、２９ＫＮもあり、強度上余裕がありすぎるが、複雑な形状への加工という点で望ましい。

請求項２記載の新素材補強マクラギは、請求項１記載の新素材補強マクラギにおいて、炭素製補強部材は組紐状に形成されてなることを特徴とするものである。炭素製補強部材が組紐状に形成されていることで、炭素製補強部材の表面が凹凸状をなしコンクリートの付着力を高めることができる。

請求項３記載の新素材補強マクラギは、請求項１または２記載の新素材補強マクラギにおいて、マクラギ本体は高炉スラグ微粉末を配合したコンクリートから形成されてなることを特徴とするものである。高炉スラグ微粉末を配合したコンクリートは特に塩害に強いため、マクラギ本体が高炉スラグ微粉末を配合したコンクリートで形成してあれば、酸性物質や塩分を含んだ漏水の内部への拡散が抑制されるため、マクラギ本体の劣化も抑制することができるだけでなく、高炉スラグ微粉末は高炉で銑鉄を製造する際に排出される副産物であるため、これを利用することにより資源のリサイクルにもつながり、非常に経済的である。

本発明に係る新素材補強マクラギは、マクラギ本体のコンクリートとして高炉スラグ微粉末を配合したコンクリートが用いられ、当該マクラギ本体のコンクリート内には補強筋の代わりに炭素繊維から棒状に形成された炭素製補強部材が配置されているため、特に酸性物質や塩分を含んだ漏水に強く、地下鉄用のマクラギとして実用性が高い。

また、銑鉄を製造する際の副産物として排出される高炉スラグを利用していることにより資源のリサイクルにもつながり、非常に経済的である。

図１（ａ）〜（ｄ）は短マクラギを示し、当該短マクラギ１はマクラギ本体２と当該マクラギ本体２のコンクリート内に配置された複数の炭素製補強部材３とから構成されている。

マクラギ本体２は所定量の高炉スラグ微粉末が配合されたコンクリートから成形されている。また、マクラギ本体２の上端部の中央部に浅い凹溝状に形成されたレール締結部２ａが形成され、当該レール締結部２ａの底部にレール締結用埋込栓２ｂ，２ｂが埋設されている。

炭素製補強部材３は炭素繊維を組紐状に編み、樹脂で含浸硬化させて所定径の棒状に形成されている。また、炭素製補強部材３は複数、炭素製補強部材３どうしを互いに接着材で接着したり、あるいは結束線で結束したりすることによって所定の形状に組み立てられている。さらに、炭素製補強部材３の一部がマクラギ本体２の下端部に複数突設され、短マクラギ１を道床に固定するためのアンカー部３ａ，３ａになっている。当該アンカー部３ａ，３ａは短マクラギ本体２の軸方向の両端部に対称に突設されている。

図２（ａ）,（ｂ）は長尺マクラギを示し、当該長尺マクラギ４はマクラ本体５と当該マクラギ本体５のコンクリート内に配置された複数の炭素製補強部材６とから構成されている。

マクラギ本体５は所定量の高炉スラグ微粉末が配合されたコンクリートから成形されている。また、マクラギ本体５の材軸方向の両端部の上端部に浅い凹溝状に形成されたレール締結部５ａが形成され、当該レール締結部５ａの底部にレール締結用埋込栓５ｂ，５ｂが埋設されている。

炭素製補強部材６は炭素繊維を組紐状に編み、樹脂で含浸硬化させて所定径の棒状に形成されている。また、炭素製補強部材６は複数、炭素製補強部材６どうしを互いに接着材で接着したり、あるいは結束線で結束したりすることによって所定の形状に組み立てられている。さらに、炭素製補強部材６の一部がマクラギ本体５の材軸方向の両端部の下端部に突設され、長尺マクラギ４を道床に固定するためのアンカー部６ａになっている。

本発明は耐久性にすぐれ、特に劣悪な環境下の利用に耐え得る新素材補強マクラギを提供することができる。

短マクラギを示し、（ａ）は短マクラギの斜視図、（ｂ）は軸方向の縦断面図、（ｃ）は水平断面図、（ｄ）は軸直角方向の縦断面図である。 長尺マクラギを示し、（ａ）は長尺マクラギの斜視図、（ｂ）は軸方向の端部縦断面図である。

符号の説明

１ 短マクラギ
２ マクラギ本体
２ａ レール締結部
２ｂ レール締結用埋込栓
３ 炭素製補強部材
３ａ アンカー部
４ 長尺マクラギ
５ マクラギ本体
５ａ レール締結部
５ｂ レール締結用埋込栓
６ 炭素製補強部材
６ａ アンカー部

Claims (3)

1. コンクリートからなるマクラギ本体と、炭素繊維から棒状に形成され、前記マクラギ本体内に配置された複数の炭素製補強部材とから構成されてなることを特徴とする新素材補強マクラギ。
2. 炭素製補強部材は組紐状に形成されてなることを特徴とする請求項１記載の新素材補強マクラギ。
3. マクラギ本体は高炉スラグ微粉末を配合したコンクリートから形成されてなることを特徴とする請求項１または２記載の新素材補強マクラギ。

Images