JP2757134B2 - グラウト材注入方法及び注入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はグラウト材注入方法及び
注入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７に示すように、桁等に用いられるコ
ンクリート部材ａは、荷重ｗを受けると、上縁に圧縮応
力σ₁ 、下縁に引張応力σ₂ を生じる。ところが、コン
クリートは圧縮力には強いが引張力に対しては弱い特性
があるため、荷重ｗが大きければ、引張り部分にひびわ
れが発生して、曲げ部材として有効利用できない問題が
ある。

【０００３】このような問題を解消するために、図７と
図８に示すように、コンクリート部材ａに発生する引張
応力σ₂ を計算により予測し、これに見合う圧縮応力
（プレストレス）ｐを、あらかじめコンクリート部材ａ
に与えておいて、荷重ｗによって生ずる引張応力σ₂ を
打ち消すようにしている。

【０００４】このようなコンクリート部材ａを、プレス
トレスコンクリートといい、プレストレスｐを、次のよ
うにして与えている。即ち、図９に示すプレストレスコ
ンクリート（Prestressed Concrete）鋼材（鋼線）ｂ─
──以下ＰＣ鋼材と略記する───を挿通したチューブ
状シースｃが図10の如く埋設状となるように、コンクリ
ートを打設して硬化させる。

【０００５】コンクリートが硬化した後、そのコンクリ
ート部材ａを反力台にして、ＰＣ鋼材ｂの両端を図示省
略のジャッキで引張って、その反力でコンクリート部材
ａにプレストレスｐを与え、さらに、プレストレスｐが
抜けないように、ＰＣ鋼材ｂの両端を、図11と図12に例
示するような定着具ｄにて、図８の如くコンクリート部
材ａの両端部に固定する。

【０００６】図11に示す定着具ｄの開口端部ｆはシース
ｃ内と連通しており、この開口端部ｆから、図９のよう
に、シースｃ内に、セメントミルク等からなるグラウト
材ｅを注入して充填することにより、荷重に対して、Ｐ
Ｃ鋼材ｂとコンクリート部材ａが一体となって抵抗でき
るようにする。

【０００７】上述のようにして、コンクリート部材ａに
プレストレスを与えるが、グラウト材ｅが充填されたシ
ースｃ内で、ＰＣ鋼材ｂの周囲に気泡等が残ると、ＰＣ
鋼材ｂが錆びてしまう危険がある。そのため、グラウト
材の被注入空室であるシースｃ内からエアーを抜いて、
真空にした後、グラウト材ｅを注入している。

【０００８】このように、被注入空室（シースｃ）内の
エアーを抜いてからグラウト材を注入するには、従来、
真空引き専用の第一ポンプと、グラウト材注入専用の第
二ポンプと、を別個に備えた装置を用い、第一ポンプで
被注入空室内のエアーを吸引して真空にし、その後、第
二ポンプで被注入空室内にグラウト材を注入していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、真空引き用と
グラウト材注入用の二つのポンプを使い分けて、真空引
きと、注入を行わなければならないため、ポンプの駆動
・停止等の操作が煩雑となり、作業性が悪いという問題
があった。さらに、二つのポンプが必要であるため、装
置が複雑化及び大型化し、重量が大となり、コスト高に
なる問題があった。

【００１０】そこで、本発明は、確実かつ迅速に真空引
き作業及び注入作業が行えるグラウト材注入方法と、コ
ンパクト化、軽量化及び構造の簡略化を図れて、安価な
グラウト材注入装置を、提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のグラウト材注入方法は、チューブ式ポンプ
を用いて被注入空室内のエアーを吸引する真空引き工程
と、この真空引き工程後に上記チューブ式ポンプをその
まま用いてグラウト材を上記被注入空室へ注入する注入
工程と、から成る。

【００１２】また、チューブ式ポンプの吐出配管を被注
入空室に接続し、該吐出配管の分岐部に開閉弁を介して
接続された真空引き用配管から、上記被注入空室内のエ
アーを、上記チューブ式ポンプを用いて吸引して、上記
吐出配管の途中部の吐出側切換弁から排出し、次に、上
記開閉弁を閉じて上記被注入空室内を真空に保ちつつ、
上記真空引き用配管の途中部に吸込側切換弁を介して接
続されたグラウト材ホッパーから、グラウト材を、上記
チューブ式ポンプを用いて吸込んで、上記被注入空室へ
注入するものである。

【００１３】また、本発明のグラウト材注入装置は、被
注入空室に接続可能なノズル部を有し、チューブ式ポン
プの吸込側及び吐出側の両方に、分岐部を介して該ノズ
ル部を連通可能に配管し、さらに、グラウト材ホッパー
を設け、該グラウト材ホッパーと上記ノズル部とを選択
切換自在な切換弁を、上記チューブ式ポンプの吸込側に
付設したものである。

【００１４】また、チューブ式ポンプと、このチューブ
式ポンプの吸込側に設けられた吸込側切換弁と、該吸込
側切換弁に接続されると共にグラウト材を投入乃至貯蔵
するグラウト材ホッパーと、上記チューブ式ポンプの吐
出部から被注入空室まで上記グラウト材を圧送する吐出
配管と、この吐出配管の途中部の分岐部を介して分岐す
ると共に上記吸込側切換弁に接続された真空引き用配管
と、この真空引き用配管と上記分岐部の間に介設した開
閉弁と、を備えたものである。

【００１５】

【作用】被注入空室内のエアーを吸引する真空引き工程
と、この真空引き工程後にグラウト材を被注入空室へ注
入する注入工程は、同一のチューブ式ポンプを用いて行
うので、ポンプの操作が煩雑とならずに済み、作業性が
良い。かつ、ポンプが一台で済むので、装置全体の構成
が簡素となり、コンパクトなものとなる。

【００１６】また、真空引き工程から注入工程への移行
は、チューブ式ポンプを一々止めずに、吸込側切換弁、
吐出側切換弁及び開閉弁の操作により、簡単かつ迅速に
行えて、被注入空室を真空状態に確実に維持したまま
で、グラウト材を被注入空室へ注入できる。

【００１７】しかも、被注入空室から吸引したエアー及
びゴミや水等の不純物を、吐出側切換弁から排出した後
に、グラウト材を被注入空室へ注入するので、被注入空
室に充填されたグラウト材中に気泡や不純物が混ざらな
い。

【００１８】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を
詳説する。

【００１９】図１は、本発明に係るグラウト材注入装置
の一実施例を示し、この装置は、被注入空室Ａに接続可
能なノズル部１を、有している。このノズル部１は、チ
ューブ式ポンプ２の吸込側（同図上側）及び吐出側（同
図下側）の両方に、分岐部３を介して連通可能に配管さ
れており、該ノズル部１とグラウト材ホッパー４とを選
択切換自在な切換弁５が、チューブ式ポンプ２の吸込側
に付設される。

【００２０】被注入空室Ａは、鋼製シース７乃至定着具
９と、ＰＣ鋼材８とによって形成される。シース７は、
プレストレスコンクリート６に内設されており、該シー
ス７内に挿通されたＰＣ鋼材８は、１本又は複数本のピ
アノ線材等からなる。

【００２１】ノズル部１は、分岐部３を有する吐出配管
10の一端部を成し、吐出配管10の他端部はチューブ式ポ
ンプ２の吐出部２ｂに接続される。さらに、分岐部３と
吐出部２ｂの間の吐出配管10には、吐出側切換弁11が設
けられ、この吐出側切換弁11に、排出路12が接続され
る。図例では、吐出側切換弁11と吸込側切換弁５は、三
方バルブとしてある。

【００２２】なお、吐出側切換弁11とチューブ式ポンプ
２の吐出部２ｂの間の吐出配管10には、エアータンク20
と、圧力計21と、グラウト材注入圧力を設定するリミッ
トスイッチ22と、が設けられる。

【００２３】また、吸込側切換弁５には、真空引き用配
管13の一端が接続され、真空引き用配管13の他端は、第
一の開閉弁14を介して、分岐部３に接続される。さら
に、真空引き用配管13の途中部には第二の開閉弁17が介
装され、第二の開閉弁17と吸込側切換弁５の間の真空引
き用配管13には、真空計15を備えた真空タンク16が介装
される。この真空タンク16の下端には、排水用開閉弁18
を有する排水口19が、付設される。

【００２４】さらに、吸込側切換弁５には、グラウト材
Ｂを投入乃至貯蔵するグラウト材ホッパー４が、配管23
を介して接続される。このグラウト材Ｂとは、セメント
ミルク、速硬剤及び流動化材等からなる薬材や、モルタ
ル等の流動体である。

【００２５】また、吸込側切換弁５と、チューブ式ポン
プ２の吸込部２ａは配管24にて接続される。図２と図３
に示すように、チューブ式ポンプ２は、ドラム25と、ド
ラム25の内面26に沿って配設されたポンプチューブ27
と、ポンプチューブ27を偏平状に押しつぶす複数の押出
ローラ28，28と、ポンプチューブ27を円筒状に強制復元
させる複数本のガイドローラ29…と、ドラム25に回転自
在に枢着されて図示省略のモータにて矢印Ｃ方向に回転
駆動される支持部材30と、を備えており、押出ローラ2
8，28とガイドローラ29…は支持部材30に枢着される。

【００２６】そして、支持部材30の回転により、押出ロ
ーラ28をドラム25の内面26の半円弧部26ａに沿って移動
させ、押出ローラ28と半円弧部26ａでポンプチューブ27
内の流体（エアーやグラウト材Ｂ）を、回転方向Ｃに絞
り出すようにして送って、吐出部２ｂから吐出させ、そ
れにより、吸込側に真空吸引力を発生させて、流体を吸
込部２ａから吸込むようになっている。

【００２７】しかして、上述の如く構成されたグラウト
材注入装置を用いたグラウト材注入方法を説明する。

【００２８】即ち、グラウト材注入方法は、図４の如く
チューブ式ポンプ２を用いて被注入空室Ａ内のエアーを
吸引する真空引き工程と、この真空引き工程後に図６の
如くチューブ式ポンプ２をそのまま用いてグラウト材Ｂ
を被注入空室Ａへ注入する注入工程と、から成る。

【００２９】さらに詳しく説明すると、まず、図１のよ
うに、吐出配管10のノズル部１を被注入空室Ａに接続す
る。このとき、開閉弁14と排水用開閉弁18は閉じてお
き、開閉弁17は開いておく。さらに、吸込側切換弁５
を、真空引き配管13とチューブ式ポンプ２の吸込部２ａ
が連通するように切換えておき、吐出側切換弁11を、排
出路12とチューブ式ポンプ２の吐出部２ｂが連通するよ
うに切換えておく。

【００３０】そして、チューブ式ポンプ２を駆動させ
て、真空引き用配管13の真空引きを行う。次に、図４の
ように、開閉弁14を開いて、真空引き用配管13から、被
注入空室Ａ内のエアーと、該エアー内に含まれる水やゴ
ミ等の不純物と、を吸い出して、被注入空室Ａ内を清掃
すると共に、吸引したエアーや不純物を、吐出配管10の
途中部の排出路12から排出しながら、被注入空室Ａ内を
真空にする。このとき、真空タンク16により、強力かつ
迅速に真空引きが行われて、被注入空室Ａ内からエアー
及び不純物を確実に排出することができる。

【００３１】その後、図５のように、開閉弁14，17を閉
じて、被注入空室Ａ内を真空に保ちつつ、吸込側切換弁
５を切換えて、グラウト材ホッパー４からグラウト材Ｂ
を、チューブ式ポンプ２を用いて吸込ませて、吐出配管
10の途中部の排出路12から流出するまで、グラウト材Ｂ
を圧送する。

【００３２】リミットスイッチ22でグラウト材Ｂの注入
圧力を設定しておいて、次に、図６のように、吐出側切
換弁11を切換えて、グラウト材Ｂを吐出配管10から被注
入空室Ａ内に注入する。

【００３３】また、この図５乃至図６の工程に於て、被
注入空室Ａから吸引して真空タンク16内等に残留する水
やゴミ等を、排水用開閉弁18を開いて、排水口19から排
出することができる。

【００３４】なお、本発明は上述の実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であ
る。例えば、図５の工程に於て、排出路12から流出する
グラウト材Ｂを、仮想線で示すように回収ホース31を用
いて、グラウト材ホッパー４に戻すようにするも自由で
ある。さらに、図５乃至図６の工程に於て、排水用開閉
弁18を閉じておくも自由である。

【００３５】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、次に記載するような著大な効果を奏する。

【００３６】請求項１，２記載のグラウト材注入方法に
よれば、被注入空室Ａの真空引きで用いたチューブ式ポ
ンプ２を、そのまま使用して、被注入空室Ａへのグラウ
ト材Ｂの注入を行うので、真空引き工程から注入工程に
迅速に移行できて、作業性及び能率が良い。

【００３７】請求項２記載のグラウト材注入方法によれ
ば、開閉弁14と切換弁５，11の簡単な操作により、被注
入空室Ａ内のエアー抜きを迅速かつ確実に行えると共
に、真空引き工程から注入工程への移行を、簡単かつ迅
速に行える。また、被注入空室Ａから吸引したエアー及
びゴミや水等の不純物を、吐出側切換弁11から排出する
ので、グラウト材Ｂを、気泡や不純物が混入しない清浄
な状態で、被注入空室Ａに注入でき、ＰＣ鋼材８の錆の
発生を有効防止し得る。

【００３８】請求項３，４記載のグラウト材注入装置に
よれば、被注入空室Ａの真空引きと、被注入空室Ａへの
グラウト材Ｂの注入を、一つのチューブ式ポンプ２で兼
用しあるので、装置全体のコンパクト化及び構造の簡略
化を図れて、重量を軽減でき、コストダウンが可能とな
る。

【００３９】請求項４記載のグラウト材注入装置によれ
ば、開閉弁14の操作にて、被注入空室Ａの真空状態を確
実に維持でき、かつグラウト材Ｂの注入時に真空引き用
配管13へのグラウト材Ｂの流入を防止できて、スムース
に真空引き作業と注入作業を行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す簡略全体構成図であ
る。

【図２】チューブ式ポンプの要部断面側面図である。

【図３】チューブ式ポンプの要部断面正面図である。

【図４】真空引き工程を説明する簡略図である。

【図５】真空引き工程を説明する簡略図である。

【図６】注入工程を説明する簡略図である。

【図７】コンクリートの斜視図である。

【図８】プレストレスコンクリートの斜視図である。

【図９】プレストレスコンクリートの断面図である。

【図10】プレストレスコンクリートの製法を説明する断
面図である。

【図11】定着具の斜視図である。

【図12】定着具の分解斜視図である。

【符号の説明】

１ ノズル部 ２ ポンプ ２ｂ 吐出部 ３ 分岐部 ４ グラウト材ホッパー ５ 切換弁 10 吐出配管 11 切換弁 13 真空引き用配管 14 開閉弁 Ａ 被注入空室 Ｂ グラウト材

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チューブ式ポンプ２を用いて被注入空室
   Ａ内のエアーを吸引する真空引き工程と、この真空引き
   工程後に上記チューブ式ポンプ２をそのまま用いてグラ
   ウト材Ｂを上記被注入空室Ａへ注入する注入工程と、か
   ら成ることを特徴とするグラウト材注入方法。
2. 【請求項２】 チューブ式ポンプ２の吐出配管10を被注
   入空室Ａに接続し、該吐出配管10の分岐部３に開閉弁14
   を介して接続された真空引き用配管13から、上記被注入
   空室Ａ内のエアーを、上記チューブ式ポンプ２を用いて
   吸引して、上記吐出配管10の途中部の吐出側切換弁11か
   ら排出し、次に、上記開閉弁14を閉じて上記被注入空室
   Ａ内を真空に保ちつつ、上記真空引き用配管13の途中部
   に吸込側切換弁５を介して接続されたグラウト材ホッパ
   ー４から、グラウト材Ｂを、上記チューブ式ポンプ２を
   用いて吸込んで、上記被注入空室Ａへ注入することを特
   徴とするグラウト材注入方法。
3. 【請求項３】 被注入空室Ａに接続可能なノズル部１を
   有し、チューブ式ポンプ２の吸込側及び吐出側の両方
   に、分岐部３を介して該ノズル部１を連通可能に配管
   し、さらに、グラウト材ホッパー４を設け、該グラウト
   材ホッパー４と上記ノズル部１とを選択切換自在な切換
   弁５を、上記チューブ式ポンプ２の吸込側に付設したこ
   とを特徴とするグラウト材注入装置。
4. 【請求項４】 チューブ式ポンプ２と、このチューブ式
   ポンプ２の吸込側に設けられた吸込側切換弁５と、該吸
   込側切換弁５に接続されると共にグラウト材Ｂを投入乃
   至貯蔵するグラウト材ホッパー４と、上記チューブ式ポ
   ンプ２の吐出部２ｂから被注入空室Ａまで上記グラウト
   材Ｂを圧送する吐出配管10と、この吐出配管10の途中部
   の分岐部３を介して分岐すると共に上記吸込側切換弁５
   に接続された真空引き用配管13と、この真空引き用配管
   13と上記分岐部３の間に介設した開閉弁14と、を備えた
   ことを特徴とするグラウト材注入装置。