JP2014105527A - Method of refilling grout into grout-unfilled cavity in sheath of existing pc structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、既設のポストテンション方式PC構造物におけるPC緊張材挿通用シース内のグラウト未充填空洞にグラウトを再充填する際に、より完全なグラウト充填を可能にする既設PC構造物のシース内グラウト未充填空洞へのグラウト再充填方法に関する。 The present invention provides a sheath inside an existing PC structure that enables more complete grout filling when a grout unfilled cavity in a sheath for inserting a PC tendon in an existing post-tension type PC structure is refilled. The present invention relates to a method for refilling grout into an unfilled cavity.
一般にポストテンション方式のPC構造物は、構造物内に設置したPC緊張材挿通用シース内にPC緊張材を挿通し、構造物のコンクリート硬化後にPC緊張材を緊張することによってプレストレスを導入するようにしており、プレストレス導入後にPC緊張材挿通用シース内の隙間にグラウトを充填している。 In general, a post-tension type PC structure introduces pre-stress by inserting a PC tension material into a PC tension material insertion sheath installed in the structure and tensioning the PC tension material after the concrete of the structure is hardened. In this way, the grout is filled in the gap in the sheath for inserting the PC tendon after introduction of the prestress.
近年、コンクリート構造物において、ひび割れや剥離、鉄筋腐食など、早期劣化が深刻な問題になっており、プレストレスを付与することでひび割れを生じさせないPC構造物においても例外ではない。PC構造物で特に問題となるのが、PC鋼材の腐食であり、その主要因がPCグラウト不良であり、初期のPCグラウト材料の品質と、施工時のグラウトの充填不良により、劣化損傷であるPC鋼材の腐食や破断が発生した。これは1980年代後半から1990年代にかけて顕在化した。しかし、対策が不十分のまま今日に至っている。 In recent years, early deterioration such as cracking, peeling and reinforcing steel corrosion has become a serious problem in concrete structures, and it is no exception in PC structures that do not cause cracking by applying prestress. A particular problem with PC structures is the corrosion of PC steel, the main cause of which is PC grout failure, and deterioration damage due to the quality of the initial PC grout material and poor grout filling during construction. Corrosion and breakage of PC steel occurred. This became apparent from the late 1980s to the 1990s. However, it has reached today with insufficient measures.
一方、最近の非破壊検査法の進歩により、グラウト充填不良部の検査が容易に出来るようになり、グラウト未充填空洞への再充填が可能となったことに伴って、そのシース内の未充填部へグラウトを再充填する工法が開発されている。その主なものとして、圧入工法(例えば非特許文献1)、真空ポンプを併用した真空グラウト工法がある(例えば非特許文献2、特許文献1)。 On the other hand, recent advances in non-destructive inspection methods have made it easier to inspect grout-filled areas and refill the grout-unfilled cavities. A method of refilling the grout to the part has been developed. Mainly, there are a press-fitting method (for example, Non-Patent Document 1) and a vacuum grout method using a vacuum pump (for example, Non-Patent Document 2 and Patent Document 1).
圧入工法は、グラウト未充填箇所を推定し、その区間の両端部2箇所に削孔し、削孔された孔間の通気を確認した後、一方の孔を注入用、他方の孔を排出用としてグラウトの加圧注入を行う方法である。 The press-fitting method estimates grout unfilled locations, drills holes at two locations on both ends of the section, confirms ventilation between the drilled holes, and then injects one hole and discharges the other. As a method of performing pressure injection of grout.
真空グラウト工法は、グラウト未充填空洞に排出口とグラウト加圧注入口とを形成し、排出口から真空ポンプによってPC緊張材挿通用シース内を減圧し、その減圧状態を保ちながらグラウト加圧注入口から圧送ポンプによりグラウトを圧入し、排出口からグラウトが排出されるのを待って注入を停止させるものである。 In the vacuum grouting method, a discharge port and a grouting pressurization injection port are formed in a grout unfilled cavity, and the inside of the sheath for inserting the PC tendon is reduced by a vacuum pump from the discharge port. The grout is press-fitted by a pressure feed pump, and the injection is stopped after the grout is discharged from the discharge port.
上述した従来の再充填方法では、排出口がグラウト未充填空洞の上端端部に近ければ近いほど再充填はより完成度の高いものとすることができるが、現在の非破壊検査方法では、既存のPC緊張材挿通用シース内におけるグラウト未充填空洞と充填部分との境目を正確に知ることができず、このため、排出口より上側に外れた上端部にグラウト未充填空洞が残るという問題がある。 In the conventional refilling method described above, refilling can be more complete as the discharge port is closer to the top end of the grout unfilled cavity. The boundary between the unfilled grouting cavity and the filled portion in the sheath for inserting the PC tendon material cannot be accurately known, and therefore, there is a problem that the unfilled cavity remains at the upper end portion that is located above the discharge port. is there.
本発明は、上述の如き従来の問題に鑑み、既存のPC構造物におけるPC緊張材挿通用シース内のグラウト未充填空洞に、空気溜りを残さず、より完全な再充填が可能な既設PC構造物におけるケーブルシース内へのグラウト再充填方法の提供を目的としてなされたものである。 In view of the above-described conventional problems, the present invention is an existing PC structure that can be completely refilled without leaving an air pocket in a grout unfilled cavity in a sheath for inserting a PC tendon in an existing PC structure. It was made for the purpose of providing a method for refilling grout into a cable sheath of an object.
上述の如き目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、既設のポストテンション方式PC構造物におけるPC緊張材挿通用シース内のグラウト未充填空洞に、該グラウト未充填空洞にグラウトを注入するためのグラウト加圧注入口と該グラウト未充填空洞内の空気を排出するための排出口とを形成し、前記グラウト加圧注入口からグラウト加圧注入装置によってグラウトを加圧注入する既設PC構造物のシース内グラウト未充填空洞へのグラウト再充填方法において、挿入部の先端に小型カメラを備えるとともに、該挿入部の内部には操作器出入路が形成され、該操作器出入路の先端が前記挿入部の端面に開口されている内視鏡を使用し、前記小型カメラを通じて前記グラウト未充填空洞内を監視しつつ該内視鏡の挿入部先端を前記排出口より前記グラウト未充填空洞の上端側に挿入し、該内視鏡の前記操作器出し入れ口を通じて、排気させつつ前記グラウト注入口からグラウト加圧注入装置によりグラウトを加圧注入することにある。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is characterized in that a grout unfilled cavity in a sheath for inserting a PC tension material in an existing post-tension type PC structure is grouted. An existing PC that forms a grout pressure injection port for injecting air and a discharge port for discharging air in the unfilled cavity of the grout and pressurizes and injects grout from the grout pressure injection port by a grout pressure injection device In a method for refilling a grout in a sheath without filling grout in a sheath of a structure, a small camera is provided at the distal end of the insertion portion, and an operation device entry / exit passage is formed inside the insertion portion, and the distal end of the operation device entry / exit passage Using an endoscope opened at the end face of the insertion portion, and monitoring the inside of the grout unfilled cavity through the small camera while the front end of the insertion portion of the endoscope is Inserting into the upper end side of the grout unfilled cavity from the outlet, and pressurizing and injecting the grout from the grout inlet by the grout pressure injection device while exhausting through the operation / outlet opening of the endoscope. .
請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記内視鏡の挿入部を前記グラウト未充填空洞上端側に挿入するとともに、該挿入部先端の操作器出し入れ口より排気筒を、前記グラウト未充填空洞上端に向けて挿入し、該排気筒を通じて排気させつつ前記グラウト注入口からグラウト加圧注入装置によりグラウトを加圧注入することにある。 The feature of the invention of claim 2 is that, in addition to the configuration of claim 1, the insertion portion of the endoscope is inserted into the upper end side of the unfilled cavity of the grout and is discharged from the operation device insertion / removal port at the distal end of the insertion portion. A cylinder is inserted toward the upper end of the grout unfilled cavity, and the grout is pressurized and injected from the grout injection port by a grout pressure injection device while exhausting through the exhaust tube.
請求項3に記載の発明の特徴は、請求項2の構成に加え、前記排気筒を、前記グラウト未充填空洞上端に向けて挿入した状態で、該排気筒と操作器出し入れ口との間の隙間を気密に密閉させ、該排気筒のグラウト未充填空洞該側端部を真空ポンプにより減圧させ、グラウト未充填空洞上端まで充填されたグラウトが、前記排気筒を通じて吸い出されることによってグラウトの再充填状態を確認することにある。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect, in a state where the exhaust pipe is inserted toward the upper end of the grout unfilled cavity, The gap is hermetically sealed, the side end of the exhaust pipe not filled with grout is decompressed by a vacuum pump, and the grout filled up to the upper end of the grout unfilled cavity is sucked out through the exhaust pipe, thereby re-establishing the grout. The purpose is to check the filling state.
本発明は、請求項1に記載のように、挿入部の先端に小型カメラを備えるとともに、該挿入部の内部には操作器出入路が形成され、該操作器出入路の先端が前記挿入部の端面に開口されている内視鏡を使用し、前記小型カメラを通じて前記グラウト未充填空洞内を監視しつつ該内視鏡の挿入部先端を前記排出口より前記グラウト未充填空洞の上端側に挿入し、該内視鏡の前記操作器出し入れ口を通じて、排気させつつ前記グラウト注入口からグラウト加圧注入装置によりグラウトを加圧注入するようにしたことにより、グラウト未充填空洞上端部の状況を監視しつつグラウトの再注入ができ、再注入時におけるグラウト未充填空洞内の空気は内視鏡の操作器出し入れ口を通じて排出されるため、グラウト未充填空洞の上端部に到るまで空気溜りを残すことなくグラウト再充填が可能となる。 According to the present invention, a compact camera is provided at the distal end of the insertion portion as described in claim 1, and an operation device entry / exit passage is formed inside the insertion portion, and the distal end of the operation device entry / exit passage is the insertion portion. An endoscope opened on the end face of the endoscope is used, and the inside of the unfilled cavity is monitored through the small camera, and the distal end of the insertion portion of the endoscope is moved from the discharge port to the upper end side of the unfilled cavity. The state of the upper end portion of the unfilled cavity is determined by inserting and injecting grout from the grout injection port by a grout pressure injection device while exhausting through the insertion / extraction port of the endoscope. The grout can be re-injected while monitoring, and the air in the unfilled cavity at the time of re-injection is exhausted through the entrance / exit of the operation device of the endoscope. It is possible to grout re-filling without leaving.
本発明は、請求項2に示すように、前記内視鏡の挿入部を前記グラウト未充填空洞上端側に挿入するとともに、該挿入部先端の操作器出し入れ口より排気筒を、前記グラウト未充填空洞上端に向けて挿入し、該排気筒を通じて排気させつつ前記グラウト注入口からグラウト加圧注入装置によりグラウトを加圧注入するようにしたことにより、グラウト未充填空洞の上端が狭くなっていて内視鏡の挿入部先端がグラウト未充填空洞の上端まで挿入できない場合であっても、細径の排気筒を使用することができ、グラウト未充填空洞上端まで排気筒先端を挿入できることとなり、空気溜りを残すことなくグラウト再充填が可能となる。 According to the present invention, as shown in claim 2, the insertion portion of the endoscope is inserted into the upper end side of the unfilled cavity of the grout, and the exhaust tube is inserted into the unfilled grout from the operation unit outlet at the distal end of the insertion portion. By inserting it toward the upper end of the cavity and pressurizing and injecting grout from the grout injection port by the grout pressure injection device while exhausting through the exhaust pipe, the upper end of the unfilled cavity is narrowed. Even when the distal end of the insertion part of the endoscope cannot be inserted up to the upper end of the unfilled cavity, it is possible to use a small-diameter exhaust pipe and to insert the distal end of the exhaust pipe up to the upper end of the unfilled cavity. Grout refilling is possible without leaving
本発明は、前記排気筒を、前記グラウト未充填空洞上端に向けて挿入した状態で、該排気筒と操作器出し入れ口との間の隙間を気密に密閉させ、該排気筒のグラウト未充填空洞該側端部を真空ポンプにより減圧させ、グラウト未充填空洞上端まで充填されたグラウトが、前記排気筒を通じて吸い出されることによってグラウトの再充填状態を確認するようにしたことにより、内視鏡のカメラによってグラウト未充填空洞上端へのグラウト再注入状態を把握できない場合であっても、排気筒からのグラウト漏出を確認することで、グラウト未充填空洞の最上端に到ったことが確認できる。 In the present invention, the exhaust tube is inserted toward the upper end of the grout-unfilled cavity, and the gap between the exhaust tube and the operation unit inlet / outlet is hermetically sealed, and the grout-unfilled cavity of the exhaust tube is provided. The side end is depressurized by a vacuum pump, and the grout filled up to the upper end of the grout unfilled cavity is sucked through the exhaust pipe to confirm the refill state of the grout. Even when the grout re-injection state at the upper end of the unfilled grout cavity cannot be grasped by the camera, it is possible to confirm that the grout leakage from the exhaust pipe has reached the uppermost end of the unfilled grout cavity.
本発明の実施の形態を、実施例の図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings of the embodiments.
まず、既設PC構造物におけるPC緊張材挿通用シース内のグラウト未充填空洞を探査する。探査法としては、高出力X線発生装置を用いてグラウト充填状態を検査するX線透過法、電磁波をコンクリート表面から内部に放射し、対象物からの反射波を受信し画像処理する電磁波レーダー法、広帯域(2.5〜1000kHz)の超音波を一度に発信する広帯域超音波法、衝撃による振動が空隙や鉄筋などに反射した弾性波を測定して、その波形の強弱により内部欠陥を判断する衝撃弾性波法、マグネットからPC鋼材に磁界を供給し、破断箇所で生じる磁気変化を検出する磁気探査法等が使用できる。
上記の探査法によってグラウト未充填空洞を特定し、その両端と想定される位置に対応するPC構造物表面にマーキングする。
First, the grout unfilled cavity in the sheath for inserting the PC tendon material in the existing PC structure is searched. As the exploration method, an X-ray transmission method in which the grout filling state is inspected using a high-power X-ray generator, an electromagnetic wave radar method in which electromagnetic waves are radiated from the concrete surface into the interior, reflected waves from the object are received, and image processing is performed. , Broadband ultrasonic method that transmits broadband (2.5-1000kHz) ultrasonic waves at once, measuring elastic waves reflected by vibrations due to shocks to voids, reinforcing bars, etc., and determining internal defects by the strength of the waveform For example, a shock elastic wave method, a magnetic exploration method for supplying a magnetic field from a magnet to a PC steel material, and detecting a magnetic change occurring at a fractured portion can be used.
The grout unfilled cavities are identified by the above-described exploration method, and the surface of the PC structure corresponding to the positions assumed as both ends thereof is marked.
次いで、図1に示すようにPC構造物10の表面から、PC緊張材挿通用シース11内におけるグラウト未充填空洞12に通じるグラウト加圧注入口13、同未充填部12内の空気を排出するための排出口14を削孔によって形成する。尚、図中符号aは既設のグラウト、bはPC緊張材である。
Next, as shown in FIG. 1, the
この削孔は、図1に示すようにグラウト未充填空洞12の下側の端部近くにグラウト加圧注入口13を形成し、上側の端部近くの側面側に排出口14を形成する。尚、図においてはPC構造物10の上面に開口させているが、側面であってもよい。
As shown in FIG. 1, this drilling hole forms a grout
削孔方法としてはコアドリル、ウオータージェットによる方法がある。コアドリルは鋼材損傷の危険がある。それゆえウオータージェットによる削孔方法が望ましい。 As a drilling method, there are a core drill method and a water jet method. Core drills are at risk of steel damage. Therefore, a water jet drilling method is desirable.
このようにしてグラウト加圧注入口13、排出口14を形成した後、通気を確認するとともに、グラウト未充填空洞12内をファイバースコープ或いは後述する内視鏡30で観察し、ドライか湿潤か、水があるか、鋼線は健全か、錆の発生はあるか、破断しているか等の現状を把握する。水が入っていれば、一番低い位置を削孔して水抜きし、水抜きが困難な場合、グラウト加圧注入口から乾燥空気を送気し、シース内の水分を除去する。
After forming the
次いで、グラウト加圧注入口13にグラウト注入用ホース15を取り付ける。このホースとしてはテトロンブレードホースが使用できる。また、取り付けに際してはグラウト加圧注入口13とグラウト注入用ホース15との隙間はパテなどで密閉する。
グラウト注入用ホース15はグラウト加圧注入装置20に対し、開閉弁21を介在させて連通させる。
Next, a
The
排出口14からは、内視鏡30の挿入部31を挿入する。この内視鏡30は、筒状をした挿入部31の先端部に小型カメラ32(図2、図4に示す)を備え、挿入部先端延長方向側を撮影し、モニター33にその映像を表示させるようにしている。
The
挿入部31の端面には照明用のライト34が備えられているとともに、内部には先端面と操作部35との間に操作器出入路が形成され、その先端開口36が挿入部31の端面に開口されているとともに、操作器具出し入れ口37が操作部35の挿入部連結部に開口されているものを使用している。
An
この内視鏡30の挿入部31を排出口14に挿入し、その前方側を小型カメラ32により監視しながら、グラウト未充填空洞12の上端部側に向けて挿入する。
The
この時、図1に示すようにグラウト未充填空洞12の上端部内に接する程度、又はその直近まで挿入が可能な場合は、その深さまで挿入した状態で、挿入部31と排出口14との間の隙間を密閉する。この密閉には前述したグラウト加圧注入口13とグラウト注入用ホース15との隙間と同様のパテが使用できる。
At this time, as shown in FIG. 1, when the insertion is possible to the extent that it is in contact with the upper end portion of the grout
内視鏡30の操作部35に開口されている操作器出し入れ口37に真空吸引ホース16を連結し、これに耐真空圧容器25を、開閉弁26を介して連通させ、この耐真空圧容器25に真空ポンプ27を連通させる。
The
このようにしてグラウト注入用ホース15、グラウト加圧注入装置20及び内視鏡30と真空ポンプ27を装着した後、グラウト加圧注入装置20によりグラウト注入ホース15を通してグラウト未充填空洞12の下端側よりグラウトを圧入する。これと同時に真空ポンプ27により真空引きホース16を通じてグラウト未充填空洞12の上端側を減圧し、グラウト未充填空洞12内へグラウトを再注入する。
After mounting the
この時、内視鏡の小型カメラ32によってグラウト未充填空洞上端部を監視し、グラウトによって視界が遮られること及び真空引きホース16よりグラウトが耐真空圧容器25に漏れ出すことにより、グラウトのグラウト未充填空洞上端部までの注入が確認できる。
At this time, the upper end of the grout unfilled cavity is monitored by the
一方、内視鏡30の挿入部31が、グラウト未充填空洞12の上端部近くまで挿入できない場合には、図3に示すように、挿入部31をグラウト未充填空洞上端側に挿入し、その周囲と排出口14との間の隙間を密閉した状態で、内視鏡30の操作器出し入れ口37より、グラウトの吸出しが可能な太さの排気筒40を挿入し、その先端を挿入部31の先端からグラウト未充填空洞12の上端に接近した位置に達するまで繰り出す。
On the other hand, when the
この状態で、排気筒40と操作器出し入れ口37との隙間をパッキン(図示せず)によって気密にシールするとともに、排気筒40の端部をし、真空吸引ホース16に連結し、これに前述と同様に耐真空圧容器25を、開閉弁26を介して連通させ、この耐真空圧容器25に真空ポンプ27を連通させる。
In this state, the gap between the
このようにしてグラウト注入用ホース15、グラウト加圧注入装置20及び内視鏡30と真空ポンプ27を装着した後、グラウト加圧注入装置20によりグラウト注入ホース15を通してグラウト未充填空洞12の下端側よりグラウトを圧入する。これと同時に真空ポンプ27により真空引きホース16及び排気筒40を通じてグラウト未充填空洞12の上端側を減圧し、グラウト未充填空洞12内へグラウトを再注入する。
After mounting the
この時、注入されたグラウトが内視鏡30の挿入部先端に達すると小型カメラの視野が遮られ、その後の注入状態のカメラによる監視は不能となるが、グラウト未充填空洞12内の空気がその上端部から排気筒40を通じて排出され、再注入されたグラウトはグラウト未充填空洞12の上端内に達し、排気筒40を通じて耐真空圧容器25内に漏れ出す。このグラウトの漏れ出しによってグラウト未充填空洞12の上端部内までのグラウト再注入が確認できる。
At this time, when the injected grout reaches the distal end of the insertion portion of the
このようにしてグラウト未充填空洞12内の上端部までのグラウト再充填が完了した後、真空ポンプ27による吸引を中止し、グラウト未充填空洞12内に挿入された内視鏡30の挿入部31を引き出す。この時、グラウトの加圧注入を継続させておくことにより、グラウト未充填空洞12内に挿入された挿入部31が抜き取られた後の空洞が残らずにグラウト再充填が完了する。
Thus, after the grout refilling up to the upper end portion in the grout
尚、上述の例では、真空ポンプを使用してグラウト未充填空洞の上端側を減圧させているが、グラウト加圧注入装置による加圧注入のみによってグラウト再注入が完全に行われる場合には、真空ポンプは使用しなくてもよい。 In the above example, the vacuum pump is used to depressurize the upper end side of the unfilled cavity, but when the grout re-injection is completely performed only by the pressure injection by the grout pressure injection device, A vacuum pump may not be used.
a 既設のグラウト
b PC緊張材である。
10 PC構造物
11 PC緊張材挿通用シース
12 グラウト未充填空洞
13 グラウト加圧注入口
14 排出口
15 グラウト注入用ホース
16 真空吸引ホース
20 グラウト加圧注入装置
21 開閉弁
25 耐真空圧容器
26 開閉弁
27 真空ポンプ
30 内視鏡
31 挿入部
32 小型カメラ
33 モニター
34 ライト
35 操作部
36 先端開口
37 操作器具出し入れ口
40 排気筒
a Existing grout b PC tendon.
DESCRIPTION OF
Claims (3)
挿入部の先端に小型カメラを備えるとともに、該挿入部の内部には操作器出入路が形成され、該操作器出入路の先端が前記挿入部の端面に開口されている内視鏡を使用し、
前記小型カメラを通じて前記グラウト未充填空洞内を監視しつつ該内視鏡の挿入部先端を前記排出口より前記グラウト未充填空洞の上端側に挿入し、
該内視鏡の前記操作器出し入れ口を通じて、排気させつつ前記グラウト注入口からグラウト加圧注入装置によりグラウトを加圧注入することを特徴としてなる既設PC構造物のシース内グラウト未充填空洞へのグラウト再充填方法。 In the existing post-tension type PC structure, the grout pressure filling inlet for injecting the grout into the grout unfilled cavity in the sheath for inserting the PC tendon material and the air in the grout unfilled cavity are discharged. In the grout refilling method to the grout unfilled cavity in the sheath of the existing PC structure in which the grout pressure filling port is formed by pressurizing and injecting grout from the grout pressure filling port.
A small camera is provided at the distal end of the insertion section, and an endoscope is provided in which an operating device entry / exit path is formed inside the insertion section, and the distal end of the operation instrument entry / exit path is opened at the end surface of the insertion section. ,
Inserting the distal end of the insertion portion of the endoscope from the discharge port to the upper end side of the unfilled grout cavity while monitoring the inside of the unfilled cavity through the small camera,
The grout is pressurized and injected from the grout injection port by the grout pressure injection device while being exhausted through the operation port of the endoscope, to the unfilled grouting cavity in the sheath of the existing PC structure. Grout refill method.
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