JP3978524B2 - Ｐｃ鋼撚線の除去方法及びその除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、建設工事施工における除去式アンカーのＰＣ（ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ）鋼撚線(以下「ＰＣ鋼撚線」と記す）の除去方法と、その除去装置に関する。

従来、土留めなどの建設工事施工において、使用される土留めアンカーは、施工後に、ＰＣ鋼撚線などの引張り鋼材を土中に残留させることのない除去式アンカーが広く知られている。

特許文献１には、複数のＰＣ鋼撚線を結束して構成する芯抜き除去方式が開示されている。この発明では、従来複数のアンボンドＰＣ鋼撚線を引き抜き、定着されたＰＣ鋼撚線の縁切りスペースを確保していた際の問題を解決するため、アンボンド加工した大径鋼材を可撓性のスペーサ筒体内に配置したアンカーの定着部を、複数のアンボンド加工を除去したＰＣ鋼撚線で覆い定着部を形成することにより、施工後に中心の大径鋼材を引き抜き、定着されたＰＣ鋼撚線をその引き抜かれた空隙により縁切りさせて、地上からの引き抜き除去を容易にするものである。

この方式では、大径の除去空間を確保できるため、比較的小さな引張力で、定着面の縁切りができるメリットがあるが、大径のアンボンドＰＣ鋼材を用いるため、資材費用が嵩む問題があった。また、小さな力では、確実に縁切りができない場合も生じていた。

また、特許文献２には、アンカー孔内に、アンボンドＰＣ鋼撚線を耐荷体でＵターンさせて挿入すると共に、グラウト材(セメントミルクなどの固結材)を充填して、耐荷体とアンボンドＰＣ鋼撚線を地盤中に固定し、アンボンドＰＣ鋼撚線の両端を孔外より所定の荷重のもとで緊張・定着させ、その緊張・定着力によって山留め壁や擁壁を支持する除去式アンカーが従来技術として記載されている。このアンボンドＰＣ鋼撚線のＵターン方式では、施工後に地上の定着具を取り外し、アンボンドＰＣ鋼撚線の一方の端部をジャッキやレッカー等で引くことにより、Ｕターン部を介してアンボンドされているＰＣ鋼撚線を引き抜き除去するものである。

この方法では、シース管内に潤滑油を充填して入るものの、ＰＣ鋼撚線のＵターン部分での摩擦係数が高く、ある程度大きな力を用いなければ抜き取ることができない問題があった。又、中にはＵターン部で捩れなどの変形で、ゆるみが無くなり、引き抜けなくなる問題があった。

これらの問題を解決するものとして、本発明者は、特願２００３−４２１６９７号で耐荷体との係留方式に拘わらず、確実に、且つ短時間でＰＣ鋼撚線を除去できる方法として、予めＰＣ鋼撚線の埋設先端側に、シースを除去したＰＣ鋼撚線と対向する液密にシールされた陰電極を設け、建設工事施工後に、該陰電極に電解質溶液を循環させ、直流電源からＰＣ鋼撚線に陽極を、陰電極に陰極を接続して電圧を印加し、ＰＣ鋼撚線をアノード溶解して切断し、地中から引き抜き可能とする方法と装置を提案した。

この方法では、従来の技術に較べて設置の制約もなく確実に除去できる利点があったが、電解質溶液の水槽、送液ポンプ、送液管の配管が必要で、設備規模が比較的大掛かりとなり、コストがかかり、電食してＰＣ鋼撚線を切断するまである程度の時間がかかる問題があった。

特開平９−４１３７１号公報（第２、３頁、第１、２図） 特開２００２−９７６３８号公報（第２頁、第４、６図） 特願２００３−４２１６９７号(出願日２００３年１２月１８日）

本発明は、前記の問題に鑑みてなされたもので、従来の電食のような設備を要せず、施工時間がかからないＰＣ鋼撚線の除去方法並びにその装置を提供する。

また、短期間の工期で確実にＰＣ鋼撚線を除去して資材費並びに工事費のコストを引き下げることを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明のＰＣ鋼撚線の除去方法は、合成樹脂シースで被覆されたアンボンドタイプのＰＣ鋼撚線の埋設先端側に耐荷体を備え、その耐荷体を地盤の孔内に埋設し孔内に固結材を注入してアンカー定着部を形成し、ＰＣ鋼撚線の基端を地上側で緊張させるアースアンカーを用いた建設工事施工において、
前記耐荷体を埋設する前に、予め、前記ＰＣ鋼撚線埋設先端側のＰＣ鋼撚線の周囲を包囲するように抵抗材を配設し、該抵抗材の一方に設けた電極と他方に設けた電極のリード線を地上に延出させておき、
建設工事施工後に前記ＰＣ鋼撚線を地中から取り除く際、記リード線のそれぞれの間に電圧を印加し、前記抵抗材に発生するジュール熱によりＰＣ鋼撚線を加熱切断して引き出すことを特徴とする。

また、前記抵抗材は、前記ＰＣ鋼撚線埋設先端側の、前記合成樹脂シースの一部を除去し、剥き出したＰＣ鋼撚線本体の周囲を包囲するように配設し、該抵抗材の外周囲に設けた電極のリード線を地上に延出させると共に、前記ＰＣ鋼撚線本体の地上側に他方のリード線を接続しておき、
建設工事施工後に前記ＰＣ鋼撚線を地中から取り除く際、前記リード線のそれぞれの間に電圧を印加し、前記抵抗材に発生するジュール熱によりＰＣ鋼撚線本体を加熱切断して引き出すことを特徴とする。

また、前記抵抗材は、炭素粉末及び／又は炭素繊維を少なくとも含むことを特徴とする。

また、前記抵抗材及びその電極は、前記耐荷体内部または耐荷体の近傍の位置に前記ＰＣ鋼撚線を包囲するように設けられていることを特徴とする。

また、本発明のＰＣ鋼撚線の除去装置は、合成樹脂シースで被覆されたアンボンドタイプのＰＣ鋼撚線の埋設先端側に耐荷体を備え、その耐荷体を地盤の孔内に埋設し孔内に固結材を注入してアンカー定着部を形成し、ＰＣ鋼撚線の基端を地上側で緊張させるアースアンカーを用いた建設工事施工におけるＰＣ鋼撚線の除去装置であって、
前記ＰＣ鋼撚線の除去装置は、前記ＰＣ鋼撚線の埋設先端側の合成樹脂シースの一部を除去し剥き出したＰＣ鋼撚線本体に直接接触し且つＰＣ鋼撚線本体を包囲するように配設された抵抗材の外周囲に設けた電極管と、該電極管に接続して地上側まで延出させたリード線と、前記ＰＣ鋼撚線本体の地上側の所要個所に接続した他方のリード線と、地上に設けたそれらのリード線と接続する直流電源装置とから構成し、
建設工事施工後に前記ＰＣ鋼撚線を取り除く際、前記リード線のそれぞれに電圧を印加して、前記抵抗材に発生するジュール熱によりＰＣ鋼撚線を加熱切断させることを特徴とする。

また、前記耐荷体は、一つ又は複数のＰＣ鋼撚線の貫通孔を備えた係留部と、導電性の金属からなる電極部と、前記係留部と電極部を接続する接続部とからなり、該電極部の両端の連結部分に絶縁シートを挟んでボルトで各部が絶縁され連結して一体化された構成とし、前記係留部の貫通孔の先端はテーパ孔に形成され嵌合したくさびでＰＣ鋼撚線を係留する構成とし、前記電極部は、地上の直流電源に接続されたリード線の接続部と、前記貫通孔に挿入された合成樹脂シースの一部を除去し剥き出したＰＣ鋼撚線本体の切断予定部の周囲を包囲するように配設された抵抗材と、を備えていることを特徴とする。

また、前記抵抗材は、炭素粉末及び／又は炭素繊維を少なくとも含むことを特徴とする。

この発明によれば、アンカーの埋設先端側で、ＰＣ鋼撚線本体の外周を短絡電流によるジュール熱で溶解させ、プレロードがかかった状態のＰＣ鋼撚り線の断面積が減少し切断される。このため、切断されたＰＣ鋼撚線本体は、確実に耐荷体と切り離され、また、耐荷体の先端をＵターンさせることがないため、ジャッキやクレーンなど強力な引き抜き設備を用いることなくスムーズに、且つ確実に引き抜き除去することができる。また、ＰＣ鋼撚線にプレロードがかかった状態であるため、ＰＣ鋼撚線の周囲の僅かな熱溶解でも、断面積の減少によりＰＣ鋼撚線が切断される。このため、施工時間が一瞬で完了し、作業期間を短縮することができる。

この方法によれば、陰電極がアンカーの先端部に設けられることとなり、アノード溶解により切断されたＰＣ鋼撚線の、ほとんどを地上に回収除去することができ、地中残留物を最小に留めることができる。

この発明によれば、アンボンドタイプのＰＣ鋼撚線に電極管を設ける構造であり、構造が単純で安価に電極部を形成することができる。また、耐荷体を電極管に接続されたリード線と共に埋設させるのみであり施工が容易である。また、地上設備は直流電源装置のみであり、設備の設置コストがかからない。さらに、陽極リード線側は、地上の定着具に設けることにより、定着具に固定された複数のＰＣ鋼撚線本体と効率よく容易に接続することができる。

また、電極を兼ねた耐荷体に、所要箇所のシース材を剥きとったＰＣ鋼撚線を貫通させる構造であり、耐荷体とＰＣ鋼撚線の連結を容易に現場で行うことができる。

本発明によれば、土木施工後のアースアンカーの除去時期に、瞬時に地中のＰＣ鋼撚線を切断し、確実に除去することができる。このため、従来、ある程度の工事期間を見込まねばならなかったアンカー除去が、いつでもその場ですぐに完了させることができる。また、確実な切断で撤去が可能なため、従来引き抜き不能のために地中に放置される問題が起きることを防止することができる。

また、アンボンドタイプのＰＣ鋼撚線の端部或いは、耐荷体内部に電極部を安価に形成することができるため経済的である。さらに、従来のような電解質溶液の循環配管の必要がなく、アンカー設置並びに除去の工期が短く、全体的に大幅にコストを低減することができる。

また、本発明の耐荷体を用いる除去装置では、電極を兼ねた耐荷体に、所要箇所のシース材を剥きとったＰＣ鋼撚線を貫通させ、耐荷体との連結を容易に現場で行うことができる。このため、アンカー設置のコストを引き下げることができる。

発明を実施の形態を、図に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明のＰＣ鋼撚線の除去方法を説明する模式図で、（ａ）はＰＣ鋼撚線の電極部の断面図、（ｂ）は、アンボンドＰＣ鋼撚線の断面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。ここで、アンボンドＰＣ鋼撚線１０は、ＰＣ鋼撚線本体１に合成樹脂シース２が被せられたものである。

図１（ａ）に示す本発明のアンボンドＰＣ鋼撚線１０に設けられた電極部１００は、アンボンドＰＣ鋼撚線１０の合成樹脂シース２の一部を除去し、剥きだしとなったＰＣ鋼撚線本体１を覆う位置にアンボンドＰＣ鋼撚線１０を貫通させた電極管３を設けた構造である。

電極管３と対向するＰＣ鋼撚線本体１の周囲にはＰＣ鋼撚線本体１を包囲するように抵抗材４を充填し、電極管３に接続されたリード線６ａと、ＰＣ鋼撚線本体１に接続されたリード線６ｂに直流電源６が接続されたとき、抵抗材４が発熱してＰＣ鋼撚線本体１が加熱される。実用的には、リード線６ａは地上まで延ばし、ＰＣ鋼撚線本体１とリード線６ｂの接続は地上で行い、地上でリード線６ａとリード線６ｂに直流電源装置６の両極を接続する。

前記抵抗材４としては、炭素粉末或いは炭素繊維などを用いることができ、これらに限るものではない。この抵抗材４の抵抗値は短絡回路中で他のリード線６ａ、６ｂの抵抗値に比べ抵抗が大きくなる導電性材料で、電流が流れた時発熱する発熱体となる。

図１（ｂ）は、アンボンドＰＣ鋼撚線の断面図で、アンボンドＰＣ鋼撚線１０は、ＰＣ鋼撚線本体１の外周が合成樹脂シース２で被覆されており、アンカー孔内で、アンカーテンドンを定着させるために流し込まれる固結材（グラウド）４１（図２参照）にＰＣ鋼撚線本体１が固着して引き抜けなくならないようにされている。

図１（ｃ）は、金属製の電極管３の内部を貫通するＰＣ鋼撚線本体１と、その間隙に充填された抵抗材４を示す。

図２は、本発明による実施の形態の一つを示す模式図である。図２を用いて、本発明のＰＣ鋼撚線の除去方法を説明する。

先ず、地表５０から掘削されたアンカー孔４０に、耐荷体２０にアンボンドＰＣ鋼撚線１０を挿入し先端をくさび２１ａで固定しアンカーテンドンを形成して挿入する。

次に、アンカー孔４０内に、固結材（グラウド）４１を流し込み、耐荷体２０の周囲を満たし、アンカー孔４０と定着させてアンカー定着部４６を形成する。

固結材（グラウド）４１が固まってから、地表５０に山留め構造物５１を設け、定着金具５２でアンボンドＰＣ鋼撚線１０を緊張して定着金具５２にくさび５３で固定する。これにより、山留め構造物５１がアンカーにより地盤に定着された状態で建設工事施工がすすめられる。

このとき、前記耐荷体２０の電極部２２に接続されたリード線６ａを地表５０まで延出しておく。また、電極部２２内を貫通するアンボンドＰＣ鋼撚線１０は、合成樹脂シース２の一部を除去し剥きだしとなったＰＣ鋼撚線本体１としておき、電極部２２の貫通孔内は、絶縁スリーブ２２ａで覆い、前後の絶縁スリーブ２２ａの間は充填された抵抗材４で周囲が覆われている。

一方、定着金具５２にくさび５３で固定された地上側のＰＣ鋼撚線本体１には、リード線６ｂを接続しておく。

建設工事施工後、地上にバッテリーなどの直流電源装置６を用意し、前記リード線６ａを直流電源装置６の陰極に、前記リード線６ｂを陽極に接続して、電圧を印加する。このとき、電圧は２４ボルトのバッテリーを用いる、また、接続する電極の極性はいずれでもよい。

電圧の印加により、電極部２２の抵抗材４が発熱し、対向するプレロード状態のＰＣ鋼撚線本体１が加熱され、電極部２２内で切断される。

ＰＣ鋼撚線本体１の切断を確認して、地上からアンボンドＰＣ鋼撚線１０の引き抜き除去を行い、定着金具５２及び山留め構造物５１を撤去する。

この実施の形態では、耐荷体２０の一部に電極部２２を配置し、電極部２２の貫通孔が図１に示した電極管３に相当させているが、耐荷体２０の直後のアンボンドＰＣ鋼撚線１０に図１に示す形態の電極を設けることとしてもよい。

図２に示す耐荷体２０は、係留部２１と、電極部２２と、接続部２３から構成され、電極部２２の両端に絶縁シート２５を挟んでボルト２４で連結されて一体化されている。また、リード線６ａは、ケーブル固定ネジ２２ｂで電極部２２に接続固定されている。

次に、図３、図４により耐荷体２０の詳細を説明する。図３（ａ）は耐荷体２０の断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。

係留部２１の貫通孔は、アンボンドＰＣ鋼撚線１０の先端を係止するくさび２１ａが嵌入するテーパ孔とされている。また、電極部２２との間には絶縁シート２５が挟まれ電極部２２と絶縁されている。

電極部２２は、少なくとも導電性の金属で貫通孔が形成されており、貫通させたＰＣ鋼撚線本体１に絶縁スリーブ２２ａを被せ、次に抵抗材４を充填してさらに絶縁スリーブ２２ａを被せて、抵抗材４に対向する切断部が中間に来るように形成されている。また、連結用のボルト２４が貫通する孔には絶縁スリーブ２４ａが挿入されている。

接続部２３は、アンボンドＰＣ鋼撚線１０の貫通孔が形成されており、さらに、前記３つの部分には、係留部２１と電極部２２と接続部２３を連結するボルト２４の嵌合ネジ孔が形成されている。

図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ矢視図で、接続部２３の側面をあらわし、２本のアンボンドＰＣ鋼撚線１０と、２本のボルト２４、リード線６ａ、電極部２２に挿入されたリード線６ａを固定するケーブル固定ネジ２２ｂがある。

図４は、電極部２２に接続するリード線６ａの接続状態を示す図で、（ａ）は、接続部２３の側面矢視図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図を示す。

図４（ｂ）に示すように、リード線６ａは、被覆ケーブルで地上まで延出されており、電極部２２に挿入されている部分の被覆を剥いた状態でケーブル固定ネジ２２ｂで接続固定されている。

本発明のＰＣ鋼撚線の除去方法を説明する模式図で、（ａ）はアンボンドＰＣ鋼撚線の電極部の断面図、（ｂ）は、アンボンドＰＣ鋼撚線の断面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明による実施の形態の一つを示す模式図である。 図３（ａ）は耐荷体２０の断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。 電極部２２に接続するリード線６ａの接続状態を示す図で、（ａ）は、接続部２３の側面矢視図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図を示す。

符号の説明

１ ＰＣ鋼撚線本体
２ 合成樹脂シース
３ 電極管
４ 抵抗材
６ 直流電源装置
６ａ リード線
６ｂ リード線
１０ アンボンドＰＣ鋼撚線
２０ 耐荷体
２１ 係留部
２１ａ くさび
２２ 電極部
２２ａ 絶縁スリーブ
２２ｂ ケーブル固定ネジ
２３ 接続部
２４ ボルト
２４ａ 絶縁スリーブ
２５ 絶縁シート
４０ アンカー孔
４１ 固結材（グラウド）
４６ アンカー定着部
５０ 地表
５１ 山留め構造物
５２ 定着金具
５３ くさび
１００ 電極部

Claims (7)

1. 合成樹脂シースで被覆されたアンボンドタイプのＰＣ鋼撚線の埋設先端側に耐荷体を備え、その耐荷体を地盤の孔内に埋設し孔内に固結材を注入してアンカー定着部を形成し、ＰＣ鋼撚線の基端を地上側で緊張させるアースアンカーを用いた建設工事施工において、
   前記耐荷体を埋設する前に、予め、前記ＰＣ鋼撚線埋設先端側のＰＣ鋼撚線の周囲を包囲するように抵抗材を配設し、該抵抗材の一方に設けた電極と他方に設けた電極のリード線を地上に延出させておき、
   建設工事施工後に前記ＰＣ鋼撚線を地中から取り除く際、記リード線のそれぞれの間に電圧を印加し、前記抵抗材に発生するジュール熱によりＰＣ鋼撚線を加熱切断して引き出すことを特徴とするＰＣ鋼撚線の除去方法。
2. 前記抵抗材は、前記ＰＣ鋼撚線埋設先端側の、前記合成樹脂シースの一部を除去し、剥き出したＰＣ鋼撚線本体の周囲を包囲するように配設し、該抵抗材の外周囲に設けた電極のリード線を地上に延出させると共に、前記ＰＣ鋼撚線本体の地上側に他方のリード線を接続しておき、
   建設工事施工後に前記ＰＣ鋼撚線を地中から取り除く際、前記リード線のそれぞれの間に電圧を印加し、前記抵抗材に発生するジュール熱によりＰＣ鋼撚線本体を加熱切断して引き出すことを特徴とする請求項１記載のＰＣ鋼撚線の除去方法。
3. 前記抵抗材は、炭素粉末及び／又は炭素繊維を少なくとも含むことを特徴とする請求項１又は２記載のＰＣ鋼撚線の除去方法。
4. 前記抵抗材及びその電極は、前記耐荷体内部または耐荷体の近傍の位置に前記ＰＣ鋼撚線を包囲するように設けられていることを特徴とする請求項１記載のＰＣ鋼撚線の除去方法。
5. 合成樹脂シースで被覆されたアンボンドタイプのＰＣ鋼撚線の埋設先端側に耐荷体を備え、その耐荷体を地盤の孔内に埋設し孔内に固結材を注入してアンカー定着部を形成し、ＰＣ鋼撚線の基端を地上側で緊張させるアースアンカーを用いた建設工事施工におけるＰＣ鋼撚線の除去装置であって、
   前記ＰＣ鋼撚線の除去装置は、前記ＰＣ鋼撚線の埋設先端側の合成樹脂シースの一部を除去し剥き出したＰＣ鋼撚線本体に直接接触し且つＰＣ鋼撚線本体を包囲するように配設された抵抗材の外周囲に設けた電極管と、該電極管に接続して地上側まで延出させたリード線と、前記ＰＣ鋼撚線本体の地上側の所要個所に接続した他方のリード線と、地上に設けたそれらのリード線と接続する直流電源装置とから構成し、
   建設工事施工後に前記ＰＣ鋼撚線を取り除く際、前記リード線のそれぞれに電圧を印加して、前記抵抗材に発生するジュール熱によりＰＣ鋼撚線を加熱切断させることを特徴とするＰＣ鋼撚線の除去装置。
6. 前記耐荷体は、一つ又は複数のＰＣ鋼撚線の貫通孔を備えた係留部と、導電性の金属からなる電極部と、前記係留部と電極部を接続する接続部とからなり、該電極部の両端の連結部分に絶縁シートを挟んでボルトで各部が絶縁され連結して一体化された構成とし、前記係留部の貫通孔の先端はテーパ孔に形成され嵌合したくさびでＰＣ鋼撚線を係留する構成とし、前記電極部は、地上の直流電源に接続されたリード線の接続部と、前記貫通孔に挿入された合成樹脂シースの一部を除去し剥き出したＰＣ鋼撚線本体の切断予定部の周囲を包囲するように配設された抵抗材と、を備えていることを特徴とする請求項５記載のＰＣ鋼撚線の除去装置。
7. 前記抵抗材は、炭素粉末及び／又は炭素繊維を少なくとも含むことを特徴とする請求項５又は６記載のＰＣ鋼撚線の除去装置。

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