JP5578468B2 - Centrifugal reinforced concrete propulsion pipe for internal pressure used in propulsion method - Google Patents
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Description
本発明は、推進工法に使用する遠心成型された鉄筋コンクリート推進管であって、内水圧に対応させた内圧対応遠心成形鉄筋コンクリート推進管に関する。 The present invention relates to a centrifugally formed reinforced concrete propulsion pipe used in a propulsion method, and relates to an internal pressure responsive centrifugally formed reinforced concrete propulsion pipe corresponding to internal water pressure .
一般に、遠心力鉄筋コンクリート管（ヒューム管）は、用途及び埋設方法により、外圧管、内圧管及び推進管に大別される。 In general, centrifugal reinforced concrete pipes (fume pipes) are roughly classified into external pressure pipes, internal pressure pipes, and propulsion pipes depending on the application and burying method.
従来、推進管は下水道として使用されることが多く、内水圧に適応した内圧管となっていない。これは、基本的に下水道には内水圧が作用しないことがその理由となっていた。 Conventionally, the propulsion pipe is often used as a sewer and is not an internal pressure pipe adapted to the internal water pressure. This was because the internal water pressure basically did not act on the sewer.
また、水圧が管内面に作用する内圧管は、農業用水路や工業用水路などに用いられており、これは、地面を開削して敷設される開削管が使用されてきた。その理由は、敷設地に開削溝を形成し、その中に内圧管を設置して埋め戻すものであるため、施工時に管の外面の損傷が少なく、内水圧作用時に一番重要となる管外面の破損が無いからである。 Moreover, the internal pressure pipe in which water pressure acts on the inner surface of the pipe is used for agricultural waterways, industrial waterways, and the like, and a cut pipe that is laid by cutting the ground has been used. The reason for this is that an excavation groove is formed in the laying site, and the inner pressure pipe is installed in the burial area to refill the pipe.Therefore, there is little damage to the outer surface of the pipe during construction, and the outer surface of the pipe is the most important during internal water pressure action. This is because there is no damage.
一方推進管は、その内部から先端側に掘削機を挿入し、推進方向側の地盤を掘削するとともに、後端側から推進方向に加圧することによって前進させるのであるため、推進時に、管外面と地山の間で絶えず、すり減り作用が生じているために管外面が破損しやすく、内圧管には適さないとされてきた。 On the other hand, the propulsion pipe is advanced by inserting an excavator from the inside to the front end side, excavating the ground on the propulsion direction side, and pressurizing in the propulsion direction from the rear end side. It has been considered that the outer surface of the pipe is easily damaged due to a continuous wear action between the natural grounds and is not suitable for an internal pressure pipe.
更に、推進管は開削管に比べて厚みが１５％から２０％程度厚いため、遠心成型時の締め固めのための遠心力を高めるか、遠心成形時間を長くするのが通常である。そのため、遠心成型時に脱水される水みちが出来やすく、コンクリートの透水性が、開削管に比べて推進管では大きくなる恐れがあり、それも内圧管には不向きである一因となっていた。 Further, since the propulsion pipe is about 15% to 20% thicker than the open cut pipe, it is usual to increase the centrifugal force for compaction during centrifugal molding or lengthen the centrifugal molding time. For this reason, it is easy to form a water channel that is dehydrated during centrifugal molding, and the water permeability of the concrete may be greater in the propulsion pipe than in the open-cut pipe, which is also a cause of being unsuitable for the internal pressure pipe.
更に、内圧管は、コンクリートの引張強度を高めるために一般的には膨張コンクリートを補強鉄筋で拘束して得られるケミカルプレストレス構造とする場合が多い（例えば特許文献１）。 Furthermore, in general, the internal pressure pipe often has a chemical prestress structure obtained by constraining expanded concrete with reinforcing reinforcing bars in order to increase the tensile strength of the concrete (for example, Patent Document 1).
しかし近年、推進工事の大深度化が進み、推進管の埋設深さが深い場合や、雨水貯留管などに適用される場合には、推進管に内水圧を作用させる要望が高まって来ており、内圧対応の推進管としては、例えば遠心力鉄筋コンクリート管内に鋼管を挿入したもの（例えば特許文献２）や外周面を鋼殻で被覆した鋼管コンクリート合成鋼管（例えば特許文献３）がある。 However, in recent years, the depth of propulsion work has progressed, and there is a growing demand for internal water pressure to act on propulsion pipes when the embedding depth of propulsion pipes is deep or when it is applied to rainwater storage pipes. Examples of the propulsion pipe corresponding to the internal pressure include a steel pipe inserted into a centrifugal reinforced concrete pipe (for example, Patent Document 2) and a steel pipe concrete synthetic steel pipe whose outer peripheral surface is covered with a steel shell (for example, Patent Document 3).
上述した従来の内圧対応の推進管は、内部に鋼管を挿入したり、外周面を鋼殻で覆ったりした鋼管とコンクリートとの合成構造であるため、コスト高となるという問題がある。 The above-described conventional propulsion pipe corresponding to internal pressure has a problem of high cost because it is a composite structure of steel pipe and concrete in which a steel pipe is inserted or whose outer peripheral surface is covered with a steel shell.
また、膨張コンクリートを補強鉄筋で拘束して得られるケミカルプレストレス構造とする従来の内圧管は、管外面側の補強鉄筋の外側に位置するコンクリートが無拘束となるため、ケミカルプレストレスが効果的に作用しにくいという欠点があった。 In addition, the conventional internal pressure pipe with a chemical prestress structure obtained by constraining expanded concrete with reinforcing reinforcing bars is effective for chemical prestressing because the concrete located outside the reinforcing reinforcing bars on the outer surface of the pipe is unconstrained. There was a drawback that it was difficult to act on.
本発明は、このような従来の問題に鑑み、鋼管を使用しない遠心力鉄筋コンクリート管であって、内圧管として使用でき、しかもケミカルプレストレス構造としてコンクリートの引張強度を高め、管厚を薄くすることができる内圧対応遠心成形鉄筋コンクリート推進管の提供を目的としてなされたものである。 In view of such a conventional problem, the present invention is a centrifugal reinforced concrete pipe that does not use a steel pipe, and can be used as an internal pressure pipe. Further, as a chemical prestress structure, the tensile strength of concrete is increased and the pipe thickness is reduced. It was made for the purpose of providing a centrifugally reinforced concrete propulsion pipe that can handle internal pressure .
上述の如き従来の問題を解決するための請求項１に記載の発明は、内面側に膨張コンクリートからなる内面側コンクリート層を、外面側に前記内面側コンクリート層に比べて膨張性の少ないコンクリートからなる外面側コンクリート層を有する遠心成型された鉄筋コンクリート推進管であって、前記内面側、外面側のコンクリート層間に、乾燥収縮低減剤からなる撥水剤を添加することにより不透水性を持たせた高緻密モルタルからなる中間モルタル層を介在させ、前記内面側及び外面側のそれぞれのコンクリート層は、その内部に鉄筋籠を有する鉄筋コクンリート構造であり、前記外面側コンクリート層は、高強度混和材を添加した高強度コンクリートであることを特徴とする推進工法に使用される内圧対応遠心成形鉄筋コンクリート推進管にある。
The invention according to claim 1 for solving the conventional problems as described above is based on an inner surface side concrete layer made of expansive concrete on the inner surface side and a concrete having less expansibility on the outer surface side than the inner surface side concrete layer. Centrifugal reinforced concrete propulsion pipe having an outer surface side concrete layer, which has water impermeability by adding a water repellent comprising a drying shrinkage reducing agent between the inner surface side and the outer surface concrete layer. An intermediate mortar layer composed of high-density mortar is interposed, and each concrete layer on the inner surface side and outer surface side has a reinforced cochleet structure having reinforcing bar rods inside thereof, and the outer surface side concrete layer is made of high-strength admixture . Centrifugal reinforced concrete propulsion for internal pressure used in propulsion methods characterized by added high-strength concrete Located in.
本発明に係る内圧対応遠心成形鉄筋コンクリート推進管においては、内面側に膨張コンクリートからなる内面側コンクリート層を、外面側に前記内面側コンクリート層に比べて膨張性の少ないコンクリートからなる外面側コンクリート層を有する遠心成型された鉄筋コンクリート推進管であって、前記内面側、外面側のコンクリート層間に、乾燥収縮低減剤からなる撥水剤を添加することにより不透水性を持たせた高緻密モルタルからなる中間モルタル層を介在させ、前記内面側及び外面側のそれぞれのコンクリート層は、その内部に鉄筋籠を有する鉄筋コクンリート構造であり、前記外面側コンクリート層を、高強度混和材を添加した高強度コンクリートとしたことにより、推進時における管外面と地山間での破損に対しては、外面側コンクリート層１の強度によって対応され、また、遠心成型時の水みちに対しては、中間モルタル層によってこれが遮断され、内圧管として必要な不透水性が確保される。 In the internal pressure-compatible centrifugal molded reinforced concrete propulsion pipe according to the present invention, an inner surface side concrete layer made of expanded concrete is formed on the inner surface side, and an outer surface side concrete layer made of concrete having less expansibility than the inner surface side concrete layer is formed on the outer surface side. A centrifugally formed reinforced concrete propulsion pipe having a high-density mortar made impermeable by adding a water repellent comprising a drying shrinkage reducing agent between the inner and outer concrete layers. A mortar layer is interposed, and each of the concrete layers on the inner surface side and the outer surface side has a reinforced concrete structure having a reinforcing bar in the interior, and the outer surface side concrete layer is made of high strength concrete to which a high strength admixture is added. As a result, the external side Is accommodated by the strength of the discrete layers 1, also with respect to the water conducting during centrifugal molding, which is blocked by the intermediate mortar layer, impermeable required is ensured as pressure tube.
更に、内面側コンクリート層には膨張コンクリートを使用しているため、これがコンクリート固化後、経時的に膨張するが、その外側は、膨張性の少ない外面側コンクリート層によって拘束されているため、ケミカルプレストレス構造となり、通常の単層構造の遠心力鉄筋コンクリート推進管に比べて曲げ及び引っ張り強度が高くなり、その分管厚を小さくすることができる。 Furthermore, since the expanded concrete is used for the inner surface side concrete layer, it expands with time after the concrete is solidified, but its outer side is constrained by the outer surface side concrete layer with less expansibility, so It becomes a stress structure, and the bending and tensile strength is higher than that of a normal single-layered centrifugal reinforced concrete propelling pipe, and the pipe thickness can be reduced accordingly.
また、本発明において、外面側コンクリート層に、高強度混和材を添加した高強度コンクリートを使用することにより、内面側コンクリート層の膨張率をより高くすることができ、より高いケミカルプレストレスを導入することができる。 Also, in the present invention, the use of high-strength concrete with a high-strength admixture added to the outer-side concrete layer can increase the expansion rate of the inner-side concrete layer and introduce higher chemical prestress. can do.
更に、本発明において、中間モルタル層に、乾燥収縮低減剤からなる撥水材を添加した高緻密モルタルを使用することにより、容易に不透水性を確保できる。 Furthermore, in the present invention, water impermeability can be easily ensured by using a high-density mortar to which a water repellent material comprising a drying shrinkage reducing agent is added for the intermediate mortar layer.
次に本発明の実施の形態を図示した実施例に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described based on the illustrated examples.
図１は、本発明による内圧対応遠心成形鉄筋コンクリート推進管の一例を示している。この推進管は、外面側コンクリート層１と内面側コンクリート層２及び両コンクリート層１，２間の中間モルタル層３との３層構造となっている。
FIG. 1 shows an example of a centrifugally formed reinforced concrete propulsion pipe for internal pressure according to the present invention. This propulsion pipe has a three-layer structure of an outer surface side concrete layer 1, an inner surface
外面側コンクリート層１は、高強度混和材を配合した高強度で膨張性の少ないコンクリートによって構成されおり、内面側コンクリート層２は、膨張材を配合した膨張コンクリートによって構成されている。両コンリート層１，２内には鉄筋籠４，４が埋設されている。
The outer surface side concrete layer 1 is constituted by high strength and low expansibility concrete compounded with a high strength admixture, and the inner surface
中間モルタル層３は、撥水性を付与させた高緻密モルタルをもって構成されている。
次に、この推進管の製造方法について説明する。
The
Next, a method for manufacturing this propulsion pipe will be described.
図２（ａ）に示すように、従来の遠心力鉄筋コンクリート推進管の製造に使用している遠心成型型枠１０を使用する。型枠１０内には、形成される推進管の内外面からの必要なコンクリートかぶり厚さが得られる位置に鉄筋籠４,４を設置する。
As shown in FIG. 2 (a), a
この状態で、型枠１０を所定の速度で回転させつつ前述した外面側コンクリート層１を形成するためのコンクリートを打設する。このコンクリートには、砂、砂利からなる骨材、普通ポルトランドセメント及び水を主材料とし、これに高強度混和材を配合した高強コンクリートを使用する。この外面側コンクリート層１のコンクリート配合例は表1に示す如くである。
このようにして所定厚さに外面側コンクリート層１のコンクリート打設後、図２（ｂ）に示すように、その内面に中間モルタル層３を形成するためのモルタルを打設する。このモルタルは、砂、セメント、水を主材料とし、これに撥水材を添加した高緻密モルタルを使用する。この中間モルタル層３のモルタル配合例は表２の如くである。
次いで、図２（ｃ）に示すように中間モルタル層３の内側に、内面側コンクリート層２を形成するためのコンクリートを打設する。このコンクリートには、前述した外面側コンクリート層１のコンクリートに配合されている高強度混和材の代わりに膨張材を添加した膨張コンクリートを使用する。この内面側コンクリート層２に使用する コンクリートの配合例は表３の如くである。
上記各表１〜３中の記号の意味は以下の通りである。
最大寸法：砂利の最大寸法
Ｗ/(Ｃ+ＳＭ)、Ｗ/Ｃ、Ｗ/(Ｃ+Ｇｐ)：水セメント比
Ｓ/ａ：細骨材率
Ｗ：水、
Ｃ：普通ポルトランドセメント、
Next, as shown in FIG. 2 (c), concrete for forming the inner surface
The meanings of the symbols in Tables 1 to 3 are as follows.
Maximum dimension: Maximum gravel dimension W / (C + SM), W / C, W / (C + Gp): Water cement ratio S / a: Fine aggregate ratio W: Water,
C: Ordinary Portland cement,
ＳＭ：高強度混和材（実施例では太平洋マテリアル社製 商品名 スーパーミックス） SM: High-strength admixture (trade name Supermix manufactured by Taiheiyo Material Co., Ltd. in the examples)
Ｇｐ：膨張材（実施例では太平洋マテリアル社製 商品名ジプカル）
Ｓ：砂
Ｇ：砂利、
ＳＰ：減水剤（実施例ではポゾリス製 商品名 ８０００Ｓ）
Ｐ：総粉体量（Ｃ+ＳＭ、Ｃ+Ｇｐ、Ｃを示す）
Gp: expansion material (trade name zipkar manufactured by Taiheiyo Material Co., Ltd.)
S: Sand G: Gravel
SP: Water reducing agent (Product name: 8000S, manufactured by Pozzolith in the examples)
P: Total powder amount (indicating C + SM, C + Gp, C)
撥水剤：乾燥収縮低減剤（実施例では太平洋マテリアル社製 商品名 テトラガードＡＳ２０）
Water repellent: Drying shrinkage reducing agent (trade name Tetragard AS20 manufactured by Taiheiyo Material Co., Ltd. in the examples)
上記各コンクリート層及びモルタル層の成型時の型枠回転条件を表４に示す。
このようにして成型した後、６０〜７０℃の温度で、３〜５時間蒸気養生を行った後脱型することにより製品となる。 After molding in this way, a product is obtained by demolding after steam curing at a temperature of 60 to 70 ° C. for 3 to 5 hours.
このようにして製造される遠心力鉄筋コンクリート推進管の各層１〜３の材料特性は、表５の如くである。
この遠心力鉄筋コンクリート推進管においては、上記各配合のコンクリート及びモルタルによる複層状とすることにより、推進時における管外面と地山間での破損に対しては、外面側コンクリート層１の強度によって対応されまた、遠心成型時の水みちに対しては、中間モルタル層３によってこれが遮断され、内圧管として必要な不透水性が確保される。
In this centrifugal reinforced concrete propulsion pipe, by making it into a multi-layered form with concrete and mortar of each of the above blends, damage between the pipe outer surface and the natural ground during propulsion is handled by the strength of the outer concrete layer 1. Further, the water path during centrifugal molding is blocked by the
更に、内面側コンクリート層２には膨張コンクリートを使用しているため、これがコンクリート固化後、経時的に膨張する。このとき内面側コンクリート層の外側は、高強度の鉄筋コンクリート層である外面側コンクリート層１によって拘束されるため、ケミカルプレストレス構造となり、通常の単層構造の遠心力鉄筋コンクリート推進管に比べて曲げ及び引っ張り強度が高くなり、その分管厚を小さくすることができる。
Furthermore, since expanded concrete is used for the inner surface side
１ 外面側コンクリート層
２ 内面側コンクリート層
３ 中間モルタル層
４ 鉄筋籠
１０ 遠心成型型枠
1 External
Claims (1)
前記内面側、外面側のコンクリート層間に、乾燥収縮低減剤からなる撥水剤を添加することにより不透水性を持たせた高緻密モルタルからなる中間モルタル層を介在させ、
前記内面側及び外面側のそれぞれのコンクリート層は、その内部に鉄筋籠を有する鉄筋コクンリート構造であり、
前記外面側コンクリート層は、高強度混和材を添加した高強度コンクリートであることを特徴とする推進工法に使用される内圧対応遠心成形鉄筋コンクリート推進管。 A centrifugally formed reinforced concrete propulsion pipe having an inner surface side concrete layer made of expanded concrete on the inner surface side and an outer surface side concrete layer made of concrete having less expansibility compared to the inner surface side concrete layer on the outer surface side,
Between the inner surface side and the outer surface side concrete layer, an intermediate mortar layer made of a high-density mortar made impervious by adding a water repellent made of a drying shrinkage reducing agent,
Each of the concrete layers on the inner surface side and outer surface side has a reinforcing bar knurl structure having a reinforcing bar rod inside thereof,
The external pressure side centrifugal layer reinforced concrete propulsion pipe for internal pressure used in the propulsion method, wherein the outer surface side concrete layer is high strength concrete to which a high strength admixture is added.
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