JP3205406U - Ｐｃ鋼材保護用シース - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＣ鋼材保護用シースにおける、外周を覆うコンクリート及び内側に充填されるグラウトとの付着力を向上させると共に、曲げ性能を改善する。【解決手段】外側平坦面２ａの延長線と一対の外側傾斜面２ｃの延長線のそれぞれとの交点間で特定される凹溝３の外周面の幅Ｗ１を隣接する一対の凹溝３の断面円弧状内周面３ｂを結んだ直線と一対の内側傾斜面２ｆの延長線のそれぞれとの交点間で特定される凸条２の内周面の幅Ｗ２よりも大きくする。【選択図】図１

Description

本考案は、プレストレストコンクリート（以下、ＰＣともいう）の施工時に使用するＰＣ鋼材を保護する、ＰＣ鋼材保護用シースに関するものである。

従来より、予めコンクリートに圧縮応力を作用させることによって、コンクリートにできるだけひび割れ等を発生させない方法が知られている。コンクリートにプレストレスを導入するにはＰＣ鋼材と呼ばれる高強度のケーブル等を用いる。ＰＣ鋼材を引っ張って張力を与えた後にコンクリートに固定すると、引っ張られたＰＣ鋼材が元に戻ろうとしてコンクリートに圧縮力が加えられる。プレストレスの導入方法としては、コンクリート打設前にテンションを加えるプレテンション方式と、打設後にテンションを加えるポストテンション方式とが知られている。

そして、ＰＣ鋼材が直接コンクリートに触れないように、ポリオレフィン系樹脂素材の保護シースでＰＣ鋼材を保護し、シース内にはモルタルなどの硬化剤（グラウト）を充填することが知られている（例えば、特許文献１参照）。この保護シースは、螺旋凹凸状に形成され、コンクリート及びグラウトのシースの軸方向への移動を阻止するようにしている。

また、特許文献２のように、鋼板を巻回して平坦部に対して内向きの凸条と外向きの凸条とを有する形状に成形した孔形成型用シースが知られている。

特開平９−１４４２１０号公報 特開２００９−１７９９６３号公報

しかしながら、特許文献１のＰＣ鋼材保護用シースでは、その内面の溝部の形状が、外面側の平坦な谷部の形状に比べて小さな半径で形成されているので、内面の溝部内に硬化剤が十分に行き渡らず空洞が残る可能性がある。

また、特許文献２のような鋼板を巻回して形成するシースでは、錆び発生等の問題がある上に肉厚が一定となるので、外周を覆うコンクリート及び内側に充填されるグラウトとの付着力を向上させるために取り得る断面形状の設計自由度が低いという問題がある。

この他、これらＰＣ鋼材保護用シースを複数本並行に配置する際は、互いに所定間隔をあけることが定められており、この間隔の確保を容易にするためにシース自体を小径化するという要請があるが、一般的にシースを小径化すると付着力、曲げ性能等が低下する。

本考案は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＰＣ鋼材保護用シースにおける、外周を覆うコンクリート及び内側に充填されるグラウトとの付着力を向上させると共に、曲げ性能を確保することにある。

上記の目的を達成するために、この考案では、断面円弧形状の凹溝の幅を凸条の幅よりも大きくした。

具体的には、本考案では、内部にＰＣ鋼材が挿入され、グラウトが注入される、螺旋状の凹凸形状に成形されたＰＣ鋼材保護用シースを前提とする。

そして、上記ＰＣ鋼材保護用シースは、
半径方向外側へ突出する凸条は、平坦な外側平坦面、該外側平坦面の両側に続く外側湾曲面及び外側傾斜面とからなる外周面と、平坦な内側平坦面、該内側平坦面の両側に続く内側湾曲面及び内側傾斜面とからなる内周面を有し、
内周側へ凹む凹溝は、上記外側傾斜面及び該外側傾斜面に連続する断面円弧状の外周面と、該外周面と反対側の断面円弧状の内周面とを有し、
上記外側平坦面の延長線と一対の上記外側傾斜面のそれぞれの延長線との交点間で特定される凹溝の外周面の幅Ｗ１が、隣接する一対の上記凹溝の断面円弧状内周面を結んだ直線と一対の上記内側傾斜面のそれぞれの延長線との交点間で特定される凸条の内周面の幅よりも大きい構成とする。

上記の構成によると、ＰＣ鋼材保護用シースの最も外側の外周面となる凸条の外周面平坦部を有しているので、特許文献１のものに比べて、シースの最外周面とコンクリートとの接触面積が増えてコンクリートとの付着力が大きくなる。そして、ＰＣ鋼材保護用シースの中心軸から離れた部分の断面積を増やすことができるので、ＰＣ鋼材保護用シース自体が、つぶれ等の変形に効果的に対抗する。また、特許文献１のものに比べて凸条の内周面側の開口部分を広く取ることができるので、内部にグラウトを注入する際に空気が閉じ込められにくくなってグラウトとの付着力が向上する。さらに、凹溝の内周面が断面円弧状であるため、ＰＣ鋼材の挿入時に挿入抵抗が減ると共に、外周面も断面円弧状であるため、可撓性に優れると共に、軸方向に荷重が加わっても、弾性変形しやすくなって座屈しにくい。また、凹溝の外周面の幅が大きいため、輸送や保管のためにシース同士を積み重ねた際、凹溝に他のシースの凸条が入り込むため、省スペースになり、荷崩れ等も発生しにくい。さらに、凸条の平坦面両側に湾曲面があるため、積み重ねたシースの中から１本のシースを引き出すときも、他のシースに引っかからず、引き出しやすい。

また、上記凸条の外側平坦面間を結ぶ直線で区切られる凹溝の空間部分の断面積は、該凹溝の断面円弧状内周面間を結ぶ直線で区切られる凸条の内周側の空間部分の断面積よりも大きい。

上記の構成によると、シースの最外周面とコンクリートとの接触面積の増大だけでなく、凹溝に入り込むコンクリートの体積を増やすことで、さらにコンクリートとの付着力が大きくなる。

さらに、凸条（２）の内周側の深さ（Ｈ２）は、凹溝（３）の溝深さ（Ｈ１）よりも深く、上記凹溝（３）の底壁（３ｃ）の肉厚（ｔ１）は、上記凸条（２）の外側平坦面（２ａ）の肉厚（ｔ２）よりも厚く、ポリエチレン樹脂などの樹脂成形品よりなっていてもよい。

また、上記断面円弧状外周面（３ａ）及び上記断面円弧状内周面（３ｂ）の断面を構成する円弧は、１本の円弧でもよいが、異なる曲率、又は同一の曲率の複数の円弧が連続したものよりなっていてもよい。

以上説明したように、本考案によれば、内周側へ凹む凹溝を断面円弧状の外周面及び断面円弧状内周面を有する形状とし、凹溝の外周面の幅を凸条の内周面の幅よりも大きくしたことにより、ＰＣ鋼材保護用シースにおける、外周を覆うコンクリート及び内側に充填されるグラウトとの付着力を向上させると共に、曲げ性能を確保することができる。

本考案の実施形態に係るＰＣ鋼材保護用シースを一部破断して示す正面図である。 ＰＣ鋼材保護用シースを用いてポストテンションを掛ける様子を示す断面図である。

以下、本考案の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本考案の実施形態のＰＣ鋼材保護用シース１を示し、このＰＣ鋼材保護用シース１は、例えば、ポリエチレン樹脂の成形品よりなる。ＰＣ鋼材保護用シース１は、断面が概ね円筒状となる、螺旋状の凹凸形状に成形され、図２に例示するように、その内部にＰＣ鋼材１１が挿入され、ＰＣ鋼材１１に張力を掛けた状態でグラウト１２が注入される。ＰＣ鋼材１１は、公知のＰＣ鋼線、ＰＣ鋼より線、ＰＣ鋼棒等よりなる。

ＰＣ鋼材保護用シース１において、半径方向外側へ突出する凸条２は、略平坦な外側平坦面２ａを有する。外側平坦面２ａは、完全な平坦面でなくてもよく、多少の湾曲や凹凸があってもよい。この外側平坦面２ａの両側は、半径Ｒ２の円弧状断面に丸められた外側湾曲面２ｂに連続しており、例えば、内径９５ｍｍのＰＣ鋼材保護用シース１では、Ｒ２＝２．４ｍｍとする。この外側湾曲面２ｂは、内周側へ凹む凹溝３の側壁を構成する断面直線状の外側傾斜面２ｃに連続している。側壁の内面側は、図１に示すように、内側平坦面２ｄと内側傾斜面２ｆと内側湾曲面２ｅで構成される。一対の外側傾斜面２ｃ間に、断面が半径Ｒ１の円弧よりなる断面円弧状外周面３ａ及び断面円弧状内周面３ｂを有する底壁３ｃが形成されている。例えば、断面円弧状外周面３ａ及び断面円弧状内周面３ｂは、Ｒ１＝１５．０の円弧状断面を有する。なお、この断面を構成する円弧は、１本の円弧でもよいし、異なる曲率、又は同一の曲率の複数の円弧が連続したものであってもよい。

そして、凸条２の内周面の幅Ｗ２を、隣接する一対の凹溝３の断面円弧状内周面３ｂを結んだ直線と一対の内側傾斜面２ｆの交点間で特定される凸条２の内周面の幅の距離とした場合、この幅Ｗ２よりも、外側平坦面２ａの延長線と一対の外側傾斜面２ｃの延長線との交点間で特定される凹溝３の外周面の幅Ｗ１が大きくなっている（Ｗ２＜Ｗ１）。例えばＷ２＝１１．８ｍｍで、Ｗ１＝１４．６ｍｍとする。

また、凹溝３の底壁３ｃの肉厚ｔ１は、凸条２の外側平坦面２ａの肉厚ｔ２よりも厚くなっている（ｔ１＞ｔ２）。例えば、ｔ１＝３．５ｍｍでｔ２＝２．５ｍｍとする。これにより、凸条２内周側の深さＨ２は、凹溝３の溝深さＨ１よりも深くなっている。例えば、Ｈ１＝６．５ｍｍでＨ２＝７．５ｍｍとする。

そして、図１にハッチングで示すように、凸条２の外側平坦面２ａ間を結ぶ直線で区切られる凹溝３の空間部分の断面積Ｓ１は、凹溝３の断面円弧状内周面３ｂ間を結ぶ直線で区切られる凸条２の内周側の空間部分の断面積Ｓ２よりも大きい（Ｓ１＞Ｓ２）。

次いで、このように成形されたＰＣ鋼材保護用シース１の使用方法の一例について説明する。

まず、工場内で、ＰＣ鋼材保護用シース１を、型枠内に配設された鉄筋に鉄線、バンドなどにより固定し、配管後の型枠内にコンクリート１０を打設し、硬化させる。このとき、断面円弧状外周面３ａの断面が緩い円弧状になっているため、ＰＣ鋼材保護用シース１は可撓性に優れ、座屈しにくいため、湾曲させて固定する場合にも適している。

次いで、型枠を取り外したものを現場に搬送する。

次いで、ＰＣ鋼材保護用シース１を含むコンクリート１０を並べ、それぞれのＰＣ鋼材保護用シース１内にＰＣ鋼材１１を挿通して張力を与え、その両端を型枠８にナット９等によって固定する。このとき、断面円弧状内周面３ｂの断面が緩い円弧状になっているので、ＰＣ鋼材１１を挿通させる場合の抵抗になりにくい。

この状態で、ＰＣ鋼材保護用シース１内に硬化剤としてのグラウト１２を注入し、硬化させる。

また、ＰＣ鋼材保護用シース１の最も外側の外周面に外側平坦面２ａを有しているので、ＰＣ鋼材保護用シース１の最外周面とコンクリート１０との接触面積が増えてコンクリート１０との付着力が大きくなる。また、ＰＣ鋼材保護用シース１の中心軸から離れた部分の断面積を増やすことができるので、つぶれ等に対して強い。さらに、特許文献１のものに比べて凸条２の内周面側の開口部分を広く取ることができるので、内部にグラウト１２を注入する際に空気が閉じ込められにくくなって、グラウト１２の接着力が向上している。

また、凸条２内周側の深さＨ２が凹溝３の溝深さＨ１よりも深いので、凸条２内周側のグラウト１２とＰＣ鋼材保護用シース１との付着力が増す。このことで、断面円弧状内周面３ｂの断面を緩い円弧状にしたことで低下するグラウト１２との付着力が補完される。

また、ＰＣ鋼材保護用シース１をポリエチレン製としたので、特許文献２のような鋼製シースのように錆びない。また、鋼製シースに比べ、摩擦係数は６０％程度なので、ＰＣ鋼材保護用シース１の緊張力のロスが少なくなる。さらに、電気溶接による火花は、ポリエチレン製のものであれば表面を滑るため、鋼製シースのような孔あきは発生しない。

したがって、本実施形態に係るＰＣ鋼材保護用シース１によると、外周を覆うコンクリート１０及び内側に充填されるグラウト１２との付着力を向上させることができると共に、曲げ性能を確保することができる。また、小径であっても、既存のＰＣ鋼材保護用シースと同等の付着力と曲げ性能を確保することができるため、小径化の要請にも応えることができる。

（その他の実施形態）
本考案は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、ポストテンション方式によるプレストレストコンクリートについて説明したが、コンクリート１０打設前にＰＣ鋼材保護用シース１に張力を加えるプリテンション方式であってもよい。

ナット９の形状やグラウトの充填方法は特に制限されず、公知の工法を用いればよい。

この他、ＰＣ鋼材保護用シース１外周の表面にブラスト処理を施してもよい。この処理を施せば、表面粗さが増し、コンクリートとの付着力が向上する。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本考案、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本考案は、プレストレストコンクリートの施工時に使用するＰＣ鋼材を保護するＰＣ鋼材保護用シースについて有用である。

１ ＰＣ鋼材保護用シース
２ 凸条
２ａ 外側平坦面
２ｂ 外側湾曲面
２ｃ 外側傾斜面
３ｂ 断面円弧状内周面
２ｄ 内側平坦面
２ｅ 内側湾曲面
２ｆ 内側傾斜面
３ 凹溝
３ａ 断面円弧状外周面
３ｂ 断面円弧状内周面
３ｃ 底壁
８ 型枠
９ ナット
１０ コンクリート
１１ ＰＣ鋼材
１２ グラウト

Claims (4)

1. 内部にＰＣ鋼材（１１）が挿入され、グラウト（１２）が注入される、螺旋状の凹凸形状に成形されたＰＣ鋼材保護用シース（１）において、
   半径方向外側へ突出する凸条（２）は、平坦な外側平坦面（２ａ）、該外側平坦面（２ａ）の両側に続く外側湾曲面（２ｂ）及び外側傾斜面（２ｃ）からなる外周面と、平坦な内側平坦面（２ｄ）、該内側平坦面（２ｄ）の両側に続く内側湾曲面（２ｅ）及び内側傾斜面（２ｆ）からなる内周面を有し、
   内周側へ凹む凹溝（３）は、上記外側傾斜面（２ｃ）及び該外側傾斜面（２ｃ）に連続する断面円弧状の外周面（３ａ）と、該外周面（３ａ）と反対側の断面円弧状の内周面（３ｂ）とを有し、
   上記外側平坦面（２ａ）の延長線と一対の上記外側傾斜面（２ｃ）のそれぞれの延長線との交点間で特定される凹溝（３）の外周面の幅（Ｗ１）が、隣接する一対の上記凹溝（３）の断面円弧状内周面（３ｂ）を結んだ直線と一対の上記内側傾斜面（２ｆ）のそれぞれの延長線との交点間で特定される凸条（２）の内周面の幅（Ｗ２）よりも大きい
   ことを特徴とするＰＣ鋼材保護用シース。
2. 請求項１に記載のＰＣ鋼材保護用シース（１）において、
   上記凸条（２）の外側平坦面（２ａ）間を結ぶ直線で区切られる凹溝（３）の空間部分の断面積は、該凹溝（３）の断面円弧状内周面（３ｂ）間を結ぶ直線で区切られる凸条（２）の内周側の空間部分の断面積よりも大きい
   ことを特徴とするＰＣ鋼材保護用シース。
3. 内部にＰＣ鋼材（１１）が挿入され、グラウト（１２）が注入される、螺旋状の凹凸形状に成形されたＰＣ鋼材保護用シース（１）において、
   半径方向外側へ突出する凸条（２）は、平坦な外側平坦面（２ａ）、該外側平坦面（２ａ）の両側に続く外側湾曲面（２ｂ）及び断面直線状の外側傾斜面（２ｃ）からなる外周面と、平坦な内側平坦面（２ｄ）、該内側平坦面（２ｄ）の両側に続く内側湾曲面（２ｅ）及び内側傾斜面（２ｆ）からなる内周面を有し、
   内周側へ凹む凹溝（３）は、上記断面直線状の外側傾斜面（２ｃ）及び該外側傾斜面（２ｃ）に連続する断面円弧状の外周面（３ａ）と、該外周面（３ａ）と反対側の断面円弧状の内周面（３ｂ）とを有し、
   上記凹溝（３）において、一対の上記断面直線状の外側傾斜面（２ｃ）間に、上記断面円弧状外周面（３ａ）及び上記断面円弧状内周面（３ｂ）を有する底壁（３ｃ）が形成されており、
   上記外側平坦面（２ａ）の延長線と一対の上記外側傾斜面（２ｃ）のそれぞれの延長線との交点間で特定される凹溝（３）の外周面の幅（Ｗ１）が、隣接する一対の上記凹溝（３）の断面円弧状内周面（３ｂ）を結んだ直線と一対の上記内側傾斜面（２ｆ）のそれぞれの延長線との交点間で特定される凸条（２）の内周面の幅（Ｗ２）よりも大きく、
   上記凸条（２）の外側平坦面（２ａ）間を結ぶ直線で区切られる凹溝（３）の空間部分の断面積（Ｓ１）は、該凹溝（３）の断面円弧状内周面（３ｂ）間を結ぶ直線で区切られる凸条（２）の内周側の空間部分の断面積（Ｓ２）よりも大きく、
   さらに、凸条（２）の内周側の深さ（Ｈ２）は、凹溝（３）の溝深さ（Ｈ１）よりも深く、上記凹溝（３）の底壁（３ｃ）の肉厚（ｔ１）は、上記凸条（２）の外側平坦面（２ａ）の肉厚（ｔ２）よりも厚く、
   樹脂成形品よりなる
   ことを特徴とするＰＣ鋼材保護用シース。
4. 請求項３に記載のＰＣ鋼材保護用シース（１）において、
   上記断面円弧状外周面（３ａ）及び上記断面円弧状内周面（３ｂ）の断面を構成する円弧は、異なる曲率、又は同一の曲率の複数の円弧が連続したものよりなる
   ことを特徴とするＰＣ鋼材保護用シース。

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