JP4500753B2

JP4500753B2 - コンクリート二次製品

Info

Publication number: JP4500753B2
Application number: JP2005265296A
Authority: JP
Inventors: 晴穗坂本
Original assignee: Asahi Concrete Works Co Ltd
Current assignee: Asahi Concrete Works Co Ltd
Priority date: 2005-09-13
Filing date: 2005-09-13
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2025-09-13
Also published as: JP2007076942A

Description

本発明は、地下軌道及び地下道路を走行する車両、自動車の安全走行に必要な照明用の電力線や、集中制御室と駅間等を結ぶ通信用又は地下軌道内及び地下道路内の監視用ケーブルを収容するため、地下軌道内及び地下道路内の壁部に設置される電力線やケーブルの収容管として好適に利用されるコンクリート二次製品に関するものである。

従来から、コンクリート二次製品であるケーブルトラフは、両端を設置台により単純支持させた梁の状態で共用され、自重及び場合によっては作業員の退避の場として作業員がケーブルトラフ上に乗る等の荷重が載荷され、曲げモーメントが発生してこれに対する安全性の確保が必要である。従来は耐荷性を確保するとともに、万一の地下軌道内及び地下道路内の火災に対応するため耐火性に優れた鉄筋コンクリート製のケーブルトラフや、地下軌道内及び地下道路内での設置作業が容易に行えるような軽量な繊維補強樹脂（ＦＲＰ）製やレジンコンクリート製のケーブルトラフが使用されていた（特許文献１参照。）。
特開平１０−６６２３９号公報

しかしながら、鉄筋コンクリート製では、地下軌道内及び地下道路内での設置作業を行うに当って、単位質量が大きいため大掛かりな重機が必要であった。それを解消し、人力や簡単な吊り上げ機器で設置するにはケーブルトラフの長さを短くして単体当りの質量を軽減する必要があり、鉄筋コンクリート製では長さを１ｍ以下としていたが、設置台の基数が増えて施工性が低下する等、施工性を阻害し工期が伸びる等の問題があった。また、地下軌道内及び地下道路内は地下水位以下の場合が多く、場合によっては海面よりも低い場合もあって塩素雰囲気の中に曝される可能性もあり、その場合塩害によって鉄筋コンクリート内の鉄筋が腐食膨張してケーブルトラフが劣化し耐荷性を喪失する等の問題も発生していた。

一方、繊維補強樹脂（ＦＲＰ）製やレジンコンクリート製のケーブルトラフでは、軽量化できて施工性に優れるうえ塩害を受ける心配もないが、地下軌道内及び地下道路内で火災が発生した場合、樹脂が軟化または燃焼する等の問題があった。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、薄肉化、軽量化、長尺化および高強度化が可能で、且つ、水密性、遮塩性および耐火性に優れるといった、高性能なコンクリート二次製品を提供することにある。

すなわち、本発明のコンクリート二次製品は、壁に包囲された空間内に架設してケーブルトラフとして使用される薄肉で長尺なコンクリート二次製品であって、微粒子を配合して緻密化した組織内に高強度繊維を分散配置することによって曲げ強度が７〜１５Ｎ／平方ｍｍとなるように調整し、長手方向寸法を４ｍ〜６ｍに設定してなり、断面Ｕ字形をなすとともに、長手方向における中間位置及び両端部に、側壁部を外方へ膨出させることにより支持され得る膨出部を設けてなることを特徴とする。

ここで、「壁に包囲された空間」とは、全てを壁に囲まれた空間に加え、トンネルのように出入り口を有する空間をも含む概念である。

このようなものであれば、微粒子を配合して緻密化しているので水密性や遮塩性を向上させることができるうえ、緻密化した組織内に高強度繊維を曲げ強度が７〜１５Ｎ／平方ｍｍとなるように調整して分散配置しているため、当該コンクリート二次製品を薄肉としながら、軽量化、長尺化および高強度化を実現することができる。また、このような構成によって、ＦＲＰやレジンコンクリートで問題となる耐火性も確保することができる。

すなわち、薄肉化、軽量化、長尺化および高強度化が可能で、且つ、水密性、遮塩性および耐火性に優れるといった、高性能なコンクリート二次製品を提供することができる。

薄肉部材に打設した際にも強度を確保でき又コンクリートのアルカリ性による劣化を防止するには、高強度繊維として、幅２〜５ｍｍ、厚さ０．１〜２ｍｍで長さが２０〜５０ｍｍの平板状、又は径が０．１〜１ｍｍで長さが１０〜５０ｍｍの針状で且つコンクリート容積の１乃至５％の鋼繊維又は合成繊維を使用していることが好ましい。

本発明のコンクリート二次製品の望ましい態様としては、このコンクリート二次製品が、断面Ｕ字形をなしたものが挙げられる。

以上説明したように本発明のコンクリート二次製品によれば、微粒子を配合して緻密化しているので水密性や遮塩性を向上させることができるうえ、緻密化した組織内に高強度繊維を曲げ強度が７〜１５Ｎ／平方ｍｍとなるように調整して分散配置しているため、当該コンクリート二次製品を薄肉としながら、軽量化、長尺化および高強度化を実現することができる。また、このような構成によって、ＦＲＰやレジンコンクリートで問題となる耐火性も確保することができる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本発明の一実施形態に係るコンクリート二次製品としてのケーブルトラフＡは、図１、図２、図３に示すように、地下軌道、地下道路、トンネル等の壁Ｗに包囲された空間内に、例えば支承台Ｂを利用して架設して使用されるものであって、断面視略Ｕ字状で上面開口部１ａを有するケーブルトラフ本体１と、前記上面開口部１ａを着脱可能に閉塞するための複数枚の蓋体２とを具備し、ケーブルトラフ本体１と蓋体２とで囲まれて成る部分に電力線や通信用ケーブルなど（以下、ケーブル類Ｋと総称する）を配線できるように構成されている。以下、各部を具体的に説明する。

ケーブルトラフ本体１は、平面視略矩形状で肉厚約３０ｍｍの底壁部１１と、この底壁部１１の両側縁から連続的にそれぞれ略直角に屈曲させた対を成す側壁部１２とを具備し、これら各部を一体に形成することにより、当該ケーブルトラフ本体１全体の概略寸法が全長４，０００ｍｍ、幅４４０ｍｍ、高さ１８０ｍｍとなるようにしている。なお、底壁部１１は、適宜間隔で厚み方向に貫通する複数の水抜き孔（図示せず）を有するようにしている。水抜き孔の径は２０ｍｍとしているが、これに限られるものではない。また、側壁部１２は、その上端側が下端側より肉厚となるように外向き面を外側へ漸次傾斜させるとともに、その先端部に薄肉部分を形成するための段部１２１を有するようにしている。この段部１２１は、蓋体２を載置するためのものであって、蓋体２を載置した場合には、蓋体２の上向き面２０と側壁部１２の上向き面１２０とが面一となるように、段部１２１の高さ寸法と蓋体２の厚み寸法とを略一致させている。さらに、本実施形態では、当該ケーブルトラフ本体１を長手方向に３等分する位置ｘ及び両端部ｙに、側壁部１２を外方へ膨出させた膨出部１３を設け、この膨出部１３を利用して、支承台Ｂに好適に支持され得るように構成している。なお、この膨出部１３は、薄肉化しても、ねじりや問題となる変形を防止できるように構成してある。

さらにこのケーブルトラフ本体１を形成するための材料について詳述すると、このケーブルトラフ本体１は、図４に示すセメント、水、骨材を主たる成分とするコンクリートに対し、微粒子を配合して緻密化した組織内に高強度繊維を分散配置することによって曲げ強度が７〜１５Ｎ／平方ｍｍとなるように調整したものである。なお、本実施形態では、微粒子として、粒径が０．１〜０．５ミクロン程度のシリカフュームを用いている。また、高強度繊維として、径が０．１〜１ｍｍで長さが１０〜５０ｍｍの針状で且つコンクリート容積の１乃至５％の鋼繊維を用いている。

蓋体２は、平面視略矩形状を成す薄板状のものであって、当該蓋体２全体の概略寸法が全長５００ｍｍ、幅３７０ｍｍ、厚み２０ｍｍとなるように、ケーブルトラフ本体１と同じ材料を用いて形成している。そして本実施形態では、蓋体２のケーブルトラフ本体１への取付作業性を考慮して、蓋体２の両端部略中央に内側へ平面視略コ字状に切り欠いた切欠部２１を有するようにしている。

次に、本実施形態に係るケーブルトラフＡの作用について説明する。

シリカフュームといった微粒子を適量配合し、径が０．１〜１ｍｍで長さが１０〜５０ｍｍ程度の針状の鋼繊維を使用した繊維補強コンクリートによって製造されるコンクリート二次製品たるケーブルトラフＡは、組織が緻密化されて高強度であること、鉄筋コンクリート製のように引張力を担う鉄筋が付着を得、かつ腐食の防止のためのかぶりが不要であること等から、発生する曲げモーメントに対応するためだけの部材厚とすることができて軽量化が図れ、地下軌道内及び地下道路内でのケーブルトラフＡの設置作業において、簡易な吊り上げ機器を用い設置作業を行える等、施工の簡素化、施工性の向上が図れる。また、ＦＲＰ製やレジンコンクリート製で問題となる火災に対しても十分な安全性を確保できる。また、緻密化することにより水密性、遮塩性が向上して、ケーブルトラフＡ内のケーブル類Ｋに対し水による障害の発生を防止するとともに、鋼繊維の腐食を防止できる。

このように、本実施形態に係るケーブルトラフＡは、シリカフュームといった微粒子を適量配合し、径が０．１〜１ｍｍで長さが１０〜５０ｍｍ程度の針状の鋼繊維を使用した繊維補強コンクリートによって製造することにより、（１）微粒子を適量配合することで、組織を緻密化することができて高強度化が図れるとともに、水密性、遮塩性が向上し耐久性に優れたケーブルトラフＡになり（２）鋼繊維を使用することによって、曲げモーメントに対して十分な耐力を持ち、靭性に優れたケーブルトラフＡとなり、（３）高強度繊維補強コンクリート製とすることによって、鉄筋コンクリート製のように鉄筋のかぶり等も不要となって、ケーブルトラフＡの部材厚を薄くすることができ、（４）このように部材厚が薄くなって軽量化することができ、簡単な吊り上げ機器で設置作業を行えて、施工の簡素化が図れ、（５）軽量化によってケーブルトラフＡを１ｍを越え６ｍまで長尺化でき、施工性の向上、工期の短縮が図ることができる。

すなわち、薄肉化、軽量化、長尺化および高強度化が可能で、且つ、水密性、遮塩性および耐火性に優れるといった、高性能なケーブルトラフＡを提供することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限られるものではない。

例えば、コンクリート二次製品をケーブルトラフＡとしているが、これに限られるものではない。

また、本実施形態では、微粒子として、粒径が０．１〜０．５ミクロン程度のシリカフュームを用いているが、例えば高炉スラグ微粉末を用いる等、これに限られるものではない。

また、高強度繊維として、径が０．１〜１ｍｍで長さが１０〜５０ｍｍの針状の鋼繊維を用いているが、例えばＦＲＰや合成繊維を用いる等、これに限られるものではない。また、幅２〜５ｍｍ、厚さ０．１〜２ｍｍで長さが２０〜５０ｍｍの平板状のものを用いることもできる。

また、コンクリートの使用材料は、実施態様に応じて適宜変更可能である。

なお、本発明は、以上に詳述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明の一実施形態におけるケーブルトラフを示す全体斜視図。同実施形態におけるケーブルトラフの断面図。同実施形態におけるケーブルトラフの側面図。同実施形態におけるコンクリートの使用材料を示す図。

符号の説明

Ａ・・・コンクリート二次製品（ケーブルトラフ）
Ｗ・・・壁

Claims

壁に包囲された空間内に架設してケーブルトラフとして使用される薄肉で長尺なコンクリート二次製品であって、微粒子を配合して緻密化した組織内に高強度繊維を分散配置することによって曲げ強度が７〜１５Ｎ／平方ｍｍとなるように調整し、長手方向寸法を４ｍ〜６ｍに設定してなり、
断面Ｕ字形をなすとともに、長手方向における中間位置及び両端部に、側壁部を外方へ膨出させることにより支持され得る膨出部を設けてなることを特徴とするコンクリート二次製品。
高強度繊維として、幅２〜５ｍｍ、厚さ０．１〜２ｍｍで長さが２０〜５０ｍｍの平板状、又は径が０．１〜１ｍｍで長さが１０〜５０ｍｍの針状で且つコンクリート容積の１乃至５％の鋼繊維又は合成繊維を使用している請求項１記載のコンクリート二次製品。