JP5951066B1 - グラウト注排孔形成用部材と前記部材を用いたグラウト注排孔の形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 プレキャストコンクリート構造体のスリーブ継手内に連通するグラウト注排孔形成する際に、取り扱いが簡単で作業性に優れているグラウト注排孔形成用部材と前記部材を用いたグラウト注排孔の形成方法を提供することを目的とする。【解決手段】プレキャストコンクリート構造体のスリーブ継手内に連通するグラウト注排孔を形成する方法であって、弾性体チューブの先端部をスリーブ継手の接続口に捻じ込み、次いで、前記弾性体チューブの内径と同じか、弾性体チューブの内径よりも小さい外径の芯材を挿入して、弾性体チューブの先端部を芯材とスリーブ継手の接続口で挟持することによって固定し、コンクリート固化後に弾性体チューブを芯材とともに引っ張ることによって弾性体チューブを伸長させるとともに、コンクリートから剥離させながら引き抜いて、グラウト注排孔を形成する。【選択図】 図１

Description

この発明は、鉄筋コンクリート製の大型構造物を構築する際に用いるプレキャストコンクリート構造体のスリーブ継手にグラウト注入（排出）孔を形成するためのグラウト注排孔形成用部材と前記部材を用いたグラウト注排孔の形成方法に関するものである。

一般に、鉄筋コンクリート構造物を構築する際に、長尺の主鉄筋を連結するのにスリーブ継手が用いられる。スリーブ継手には、筒状体であって両端部に挿入された鉄筋を高流動性の無収縮モルタル等のグラウトを注入する注入口とグラウトを排出する排出口が設けられている。主鉄筋は注入したグラウトの固化によって連結される。

例えば、壁や柱等に用いられるプレキャスト鉄筋コンクリート構造体は、複数のスリーブ継手の上端に連結した複数の鉄筋が埋設されており、スリーブ継手の下端はコンクリート構造体の底面に開口するように構成されている。前記スリーブ継手には、下端部にグラウト注入口が形成されており、上端部にグラウト排出口が形成されているとともに、挿入した鉄筋との間にグラウトを充填するための空隙を有する大きさに形成されている。

図９は、プレキャスト鉄筋コンクリート構造体の接合構造を示す。プレキャスト鉄筋コンクリート構造体１０は、コンクリート１１に垂直に配設されたスリーブ継手１２と前記スリーブ継手１２に連結された鉄筋とを埋設することによって構成されており、スリーブ継手１２の下端部はコンクリート１１の下面に開口している。スリーブ継手１２の下端と上端には接続口１２ａと１２ｂがそれぞれ設けられており、前記接続口１２ａはグラウト注入孔１２ｃと連通しており、接続口１２ｂはグラウト排出孔１２ｄと連通している。

上記プレキャスト鉄筋コンクリート構造体１０は、床面１４から突出している鉄筋１５をスリーブ継手１２内に挿入するようにして組み立てられ、クラウドをクラウド注入孔１２ｃから上方のクラウド排出孔１２ｄに向けて注入される。そのグラウトは、工事現場において何十本ものスリーブ継手にグラウトを注入する作業は負担が大きく、工事の進捗に大きく影響する。

前記スリーブ継手１２のグラウト注入(排出)口１２ａ（１２ｂ）は、プレキャスト鉄筋コンクリート構造体１０の側面に連通している。グラウト注入(排出)口をプレキャスト鉄筋コンクリート構造体の側面に連通させる連通孔を形成する方法として、出願人は、先に膨張及び収縮するパイプ体と前記パイプ体に挿入され、パイプ体の内径よりも大きな外径を有する型用芯材とからなるグラウト注俳孔形成用型枠を提案した。

特開２０１２−１３６８６４号公報

上記公報記載のグラウト注排孔形成用型枠は、パイプ体の一端から型用芯材を挿入することによってパイプ体を膨張させ、膨張した状態でコンクリートが打設される。コンクリートが固化した後に型用芯材を引き抜くと、パイプ体は元の大きさに収縮する。パイプ体の収縮によってパイプ体は、コンクリートから剥離するのでそのままパイプ体を引き出せばよい。パイプ体を引き出した後にグラウト注入孔１２ｃ及びグラウト排出孔１２ｄが形成されることになる。

しかしながら、型用芯材の外径は、パイプ体の内径よりも大きいために挿入し難く、コンクリート固化後のパイプ体からの型用芯材の引き抜きも容易ではなかった。そこで、型用芯材を引き抜きやすくするために型用芯材の外周にグリースを塗布して挿入するのが好ましいが、グリースが多いと型用芯材の先端からスリーブ継手内にグリースが漏れるおそれがある。スリーブ継手内にグリースが漏れると、コンクリートにとって好ましくはない。

この発明はかかる現況に鑑みてなされたもので、プレキャストコンクリート構造体のスリーブ継手内に連通するグラウト注排孔を形成する際に、取り扱いが簡単で作業性に優れているグラウト注排孔形成用部材と前記部材を用いたグラウト注排孔の形成方法を提供することを目的とする。また、グリースを使用することなく、芯材を弾性体チューブに容易に挿入することができるとともに、固化したコンクリートからも弾性体チューブを容易に引き抜くことができるグラウト注排孔形成用部材と前記部材を用いたグラウト注排孔の形成方法を提供することを目的とする。

この発明に係るグラウト注排孔形成用部材は、膨張及び収縮する弾性体チューブと前記弾性体チューブに挿入される芯材とからなり、前記弾性体チューブの硬さは、ＪＩＳ Ｋ ６２５３ Ａ３０〜６５であり、前記芯材は弾性体チューブの内径と同じか、より小さな外径に形成されていることを特徴とする。前記弾性体チューブの内周面又は芯材の外周面のいずれか一方の面に軸方向の縦凹溝または螺旋状溝を形成することが好ましい。芯材の端部には弾性体チューブの内径よりも大径となる膨出部を形成し、弾性体チューブと芯材とを一体に固定してもよい。また、芯材は可撓性を有することが好ましく、例えば、ワイヤロープとして螺旋状溝を形成してもよい。

補助部材として固定用スリーブを用い、前記固定用スリーブに弾性体チューブの先端部を挿入し、弾性体チューブの先端部を挿入した固定用スリーブをスリーブ継手の接続口に固定するようにしてもよい。

この発明に係るグラウト注排孔形成用部材を用いたグラウト注排孔の形成方法は、
プレキャストコンクリート構造体のスリーブ継手内に連通するグラウト注排孔を形成する方法であって、弾性体チューブの先端部をスリーブ継手の接続口に捻じ込み、次いで、前記弾性体チューブの内径と同じか、弾性体チューブの内径よりも小さい外径の芯材を挿入して、弾性体チューブの先端部を芯材とスリーブ継手の接続口で挟持することによって固定し、コンクリート固化後に弾性体チューブを芯材とともに引っ張ることによって、弾性体チューブを伸長させながらコンクリートから剥離させて引き抜いてグラウト注排孔を形成することを特徴とする。

また、固定用スリーブを用い、前記固定用スリーブに弾性体チューブの先端部を挿入し、前記弾性体チューブの先端部を挿入した固定用スリーブをスリーブ継手の接続口に固定し、その後、前記弾性体チューブに芯材を挿入して弾性体チューブの先端部を固定用スリーブと芯材とによって挟持し、コンクリート固化後に、弾性体チューブを芯材とともに引っ張ることによって弾性体チューブを伸長させながらコンクリートから剥離させて引き抜いてグラウト注排孔を形成してもよい。

この発明では、グラウト注排孔形成用部材を構成する芯材の外径は、弾性体チューブの内径よりも小さいから無理に挿入することがなく組み立てが容易である。また、弾性体チューブは容易に伸縮可能な弾性体であるから、コンクリートが固化したプレキャストコンクリート構造体から引き出すときにも、弾性体チューブは伸長して剥離するので、芯材の先端部を引き出すだけでグラウト注排孔形成用部材として一体に引き出すことができ、作業性に優れている。また、芯材を可撓性芯材とした場合には、湾曲した注入(排出)孔でも形成することができる。固定用スリーブを使用した場合には、スリーブ継手への取り付けが容易であるとともに、芯材にグリースを塗布してもグリースのスリーブ継手内への漏れを防止することができる。

グラウト注排孔形成用部材を構成する弾性体チューブの説明用斜視図である。 グラウト注排孔形成用部材を構成する芯材を示し、図２（ａ）は、一端部に拡径部を形成した棒状芯材の正面図、図２（ｂ）は、外周面に螺旋状筋を設けたロープ状芯材の斜視図である。 グラウト注排孔形成用部材を構成する固定用スリーブを示し、図３（ａ）は、斜視図、図３（ｂ）は、断面図である。 弾性体チューブに芯材を挿入した断面図である。 スリーブ継手にグラウト注排孔形成用部材を組み立てた状態の断面図である。 スリーブ継手にグラウト注排孔形成用部材を組み立てた状態の他の例を示す断面図である。 固化したコンクリートからグラウト注排孔形成用部材を引き抜く状態を示す説明用断面図である。 グラウト注排孔を形成したプレキャストコンクリート構造体の一部断面図である。 グラウト注排孔を有するプレキャストコンクリート構造体の接合構造を示す断面図である。

以下に、この発明に係るグラウト注排孔形成用部材を図示する実施形態について説明する。図１に示すように、グラウト注排孔形成用部材１は、少なくとも弾性体チューブ２０と前記弾性体チューブ２０に挿入する芯材３０とからなり、芯材３０はコンクリート打設の際に弾性チューブ２０の形状を保持する。

前記弾性体チューブ２０は、プレキャストコンクリート構造体に埋設されるスリーブ継手の接続口に接続され、グラウト注排出孔を形成する中空のチューブであって、膨張及び収縮が可能な弾性材、例えばゴムで形成されている。弾性体チューブ２０の両端は開口されており、一端から芯材３０を挿入して組み立てられる。

弾性体チューブ２０の材質は、膨張及び収縮が可能であれば特に限定されないが、耐熱性、耐油性に優れたゴム、例えば、アクリロニトリルブタジエンゴム(ＮＢＲ)、フッ素ゴム等により形成することが好ましい。また、この発明の弾性体チューブ２０は、コンクリートから引き抜く際に伸長して薄肉となり、容易にコンクリートから剥がれることが求められる。そのために、材質の硬さはＪＩＳ Ｋ ６２５３ Ａ３５〜６５とすることが好ましい。

また、弾性体チューブ２０の内周面は凹凸形状に形成されており、図示する実施形態では内面軸方向に多数の縦凹溝２０ａが形成されている。この縦凹溝２０ａによって弾性体チューブ２０の内周面は、挿入した芯材３０の外周面に密着することがなく、図４に示すように、縦凹溝２０ａの部分に空隙が形成されることになる。

また、芯材３０の外周面にグリースを塗布して挿入した場合には、この縦凹溝２０ａによって形成される空隙にグリースが入り込むので、芯材３０の挿入が容易になるとともに、弾性体チューブ２０との間に滑りが生じて、弾性体チューブを引っ張ったときに容易に伸長して剥離するように作用してコンクリートからの引き抜きが容易になる。なお、前記弾性体チューブ２０を使用するときには、コンクリートとの剥離を容易にするために外周面に離型剤を塗布することが好ましい。

上記図示する実施形態では、弾性チューブ２０の内周面に縦凹溝２０ａを形成することによって凹凸形状としたが、パイプ体１０が短い場合（例えば、長さ寸法が２０〜４０ｃｍ）には、前記凹凸形状は省略することが可能である。

グラウト注排孔形成用部材１を構成する芯材３０は、コンクリート打設の際の加圧によって潰れることのない一定の硬さがあれば、中実（ソリッド）棒状体であっても良いし、中空のパイプであっても良い。芯材３０は、ゴムや樹脂の単独材で形成することもできるし、内部に補強層を有する複合材によっても形成することができる。芯材３０の外径は、上記弾性体チューブ２０の内径と同じか、内径よりも小さく形成されている。

芯材３０の外径を弾性チューブ２０の内径より小さくする場合は、０．１〜１ｍｍの隙間を有する大きさであることが好ましい（図４参照）。このように隙間を形成することによってコンクリート打設の際に弾性体チューブの圧縮が少なくなり、引き抜くときに弾性体チューブが容易に伸長し、コンクリートから簡単に剥離することになる。

図２は、芯材３０を示す。図２（ａ）に示す棒状芯材３０Ａは、外周面が平滑な無垢の棒状体であって一端部に拡径部３０ｂが形成されている。前記拡径部３０ｂには、端面に開口した引き抜き治具を取り付ける取付穴３０ｃが穿設されている。棒状芯材３０Ａを弾性体チューブ２０に挿入して、端部の拡径部３０ｂに弾性体チューブ２０の端部を膨張させて一体に組み立てる。弾性チューブ２０の端部を拡径部３０ｂに被せることによって、棒状芯材３０Ａの弾性体チューブ２０からの脱落を防止するとともに、引き抜くときは、取付穴３０ｃに治具を取り付けて棒状芯材３０Ａを弾性体チューブ２０から容易に引き抜くことができる。

図２（ｂ）に示す溝付き芯材３０Ｂは、外周面にロープ状に螺旋状溝３０ｄを設けた芯材であって、コンクリート打設の際の加圧によって潰れることのない一定の硬さがあれ良く、可撓性を有することが好ましい。溝付き芯材３０Ｂは、ゴムや樹脂の単独材で形成することもできるし、ワイヤロープであってもよい。

また、溝形状は螺旋状に限定されるものではなく、軸方向の縦溝であってもよく、軸方向に対して直交する横溝であってもよい。芯材３０が比較的長尺の場合（例えば、長さ寸法が５０ｃｍ以上）には可撓性を有することが好ましく、湾曲させた状態で取り付けることができ、コンクリート固化後に容易に引き抜くことができる。

次に、上記グラウト注排孔形成用部材１の補助部材である固定用スリーブ３５について説明する。図３に示す固定用スリーブ３５の材質は特に限定されないが、金属製とすることが好ましい。内周面に抜け止め用凸部３５ａを有しており、前記凸部３５ａの内径は弾性チューブ２０の外径よりも小さく形成されている。従って、スリーブ３５に弾性体チューブ２０を挿入すると、凸部３５ａによって縮径させられ抜けが防止されるとともに、後述するように、芯材３０にグリースを塗布した場合に、グリースがスリーブ継手１２内に漏れるのを防止することができる。

前記凸部３５ａは、２箇所以上設けることによってより一層、弾性体チューブ２０の抜けを防止し、グリースの漏れを防止することができる。なお、芯材の抜けとグリースの漏れを防止するには、前記突部３５ａの代わりに環状溝を形成してもよい。スリーブ３５を用いた場合には、後述するように、弾性体チューブ２０と芯材３０のスリーブ継手１２への組み立てが容易になり、作業性が向上する。

次に、上述のグラウト注排孔形成用部材を用いたグラウト注排孔の形成方法について説明する。図５及び図６は、プレキャストコンクリート構造体を形成する前のスリーブ継手１２に固定用スリーブ３５を用いて弾性体チューブ２０と芯材３０とを組み立てた状態の要部を示す。スリーブ継手１２を固定している鉄筋は省略されている。

図５では、配筋された鉄筋に固着したスリーブ継手１２のグラウト注入口となる接続口１２ａ及び排出口となる接続口１２ｂに、前記接続口１２ａ、１２ｂよりも外径の小さい固定用スリーブ３５Ａを挿入することによって固定されている。また、図６では、前記接続口１２ａ、１２ｂよりも内径の大きい固定用スリーブ３５Ｂに接続口１２ａ、１２ｂを嵌入することによって固定されている。

スリーブ継手１２への組み立て順序は、特に限定されるものではないが、例えば、まず、固定用スリーブ３５に弾性体チューブ２０の先端部を挿入して組み立て、弾性チューブ２０を組み立てた固定用スリーブ３５Ａ、３５Ｂを接続口１２ａ、１２ｂに固定すればよい。その後、弾性体チューブ２０に芯材３０を挿入し、芯材３０の先端をスリーブ継手１２の接続口１２ａ、１２ｂ内に突出させる。

グラウト注排孔形成用部材１のスリーブ継手１２への組み立ては、芯材３０の外径が弾性体チューブ２０の内径と同じか、それよりも小さく形成されているから、挿入が容易で極めて簡単に組み立てられる。また、弾性体チューブ２０は、芯材３０の挿入によって固定用スリーブ３５との間で挟持されるので、弾性体チューブ２０が抜け落ちることがない。

芯材３０の外周面にグリースを塗布した場合には、弾性体チューブ２０への挿入、引き抜きが容易になる。また、図７に示すように、コンクリート固化後に引き抜く際に弾性体チューブと芯材との摩擦が少なくなり、弾性体チューブ２０が伸長して薄肉になりコンクリート１１から剥離するので一層引き抜きが容易になる。

また、固定用スリーブ３５を使用しない場合には、スリーブ継手１２の接続口１２ａ、１２ｂ内に弾性体チューブ２０の先端部を窄めて直接ねじ込むようにして嵌入し、その後、芯材３０を挿入すればよい。弾性体チューブ２０は、芯材３０とそれぞれの接続口１２ａ、１２ｂによって挟持されるので、弾性体チューブ２０が抜け落ちることがない。また、弾性体チューブ２０の先端部は、接続口１２ａ、１２ｂにおいて芯材３０によって挟持されているので、芯材３０の外周面にグリースを塗布した場合でも、スリーブ継手１２内グリースが漏れることが少ない。

スリーブ継手１２の配置に合わせて弾性体チューブ２０が湾曲して取り付けられている場合でも、可撓性を有する芯材３０を使用することにより、弾性体チューブの湾曲に合わせながら挿入することができ、グラウト注排孔を自由に形成することができる。

次いで、グラウト注排孔形成用部材１の組み立てが完了した後、コンクリートを打設すればよい。打設したコンクリートは所定の期間養生して固化させる。コンクリート固化後に、グラウト注排孔形成用部材１をスリーブ継手１２から引き抜く。グラウト注排孔形成用部材１の引き抜きは、図７に示すように、先端部を引き出せば、弾性体チューブ２０は、容易に伸長する硬さに形成されているので、引っ張り力によって伸長すると同時に、コンクリートから容易に剥離することになり、容易に引き抜くことができる。

また、弾性体チューブ２０の外周面に剥離剤を塗布し、芯材３０にグリースを塗布しておいた場合には、弾性体チューブ２０は摩擦抵抗が小さくなり容易に伸長して簡単に引き抜くことができる。芯材３０の外径を弾性体チューブ２０の内径よりも僅かに小さく形成した場合には、コンクリート打設の際に弾性体チューブの圧縮が小さくなる。圧縮が小さくなると、弾性体チューブの滑りが良くなり、引き抜きがより一層容易になる。

また、弾性体チューブ２０内、及び/又は芯材３０の外周面に縦溝を形成した場合には、互いの摩擦抵抗が小さくなり、グリースを塗布した場合と同様に、弾性体チューブが伸長して引き抜きを容易にする。グラウト注排孔形成用部材１の引き抜きは、まず、芯材３０を引き抜いてから弾性体チューブ２０を引き抜いてもよいが、弾性体チューブ２０と芯材３０とを一体に引き抜くことも可能である。

グラウト注排孔形成用部材１を引き抜くと、図８に示すように、グラウト注入孔３６及びグラウト排出孔３６ａが形成される。このとき、スリーブ３５を使用して組み立てると、弾性体チューブ２０と芯材３０を引き抜いたときに、スリーブ３５がスリーブ継手１２に固定したまま残ることがあるが、スリーブ３５を金属製とした場合には特に問題になることはない。

１：グラウト注排孔形成用型枠
２０：弾性体チューブ
３０：芯材
３０Ａ：棒状芯材
３０Ｂ；溝付き芯材
３５：スリーブ

Claims (9)

1. プレキャストコンクリート構造体のスリーブ継手内に連通するグラウト注排孔形成用部材であって、
   膨張及び収縮し、先端部がスリーブ継手の接続口に捻じ込まれるかまたはスリーブ継手の接続口に固定される固定用スリーブに挿入される弾性体チューブと、
   前記弾性体チューブに、先端側から挿入される芯材とからなり、
   前記芯材の外径は、前記弾性体チューブの内径よりも０．１〜１ｍｍ小さく形成されており、
   前記芯材の末端側には、前記弾性体チューブの内径よりも大径となる膨出部が形成されている
   ことを特徴とするグラウト注排孔形成用部材。
2. 前記弾性体チューブの内周面又は前記芯材の外周面のいずれか一方の面に軸方向の縦凹溝または螺旋状溝を形成したことを特徴とする請求項１に記載のグラウト注排孔形成用部材。
3. 前記膨出部の端部には、前記弾性体チューブから前記芯材を引き抜く治具を取り付ける取付穴が形成されていることを特徴とする請求項1又は２に記載のグラウト注排孔形成用部材。
4. 前記芯材は可撓性を有することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のグラウト注排孔形成用部材。
5. 前記芯材はワイヤロープであることを特徴とする請求項1〜４のうちいずれか１項に記載のグラウト注排孔形成用部材。
6. 補助部材として前記スリーブ継手の接続口に固定するスリーブを用いることを特徴とする請求項1〜５のうちいずれか１項に記載のグラウト注排孔形成用部材。
7. プレキャストコンクリート構造体のスリーブ継手内に連通するグラウト注排孔を形成する方法であって、
   弾性体チューブの先端部をスリーブ継手の接続口に捻じ込み、
   前記弾性体チューブの内径よりも０．１〜１ｍｍ小さい外径を有し、末端に前記弾性体チューブの内径よりも大径となる膨出部が形成されている芯材を前記芯材の先端側から前記弾性体チューブに挿入し、
   コンクリート固化後に、前記弾性体チューブの先端部を前記芯材とともに引っ張ることによって前記弾性体チューブを伸長させるとともに、コンクリートから前記弾性体チューブを剥離させながら引き抜いて、前記グラウト注排孔を形成することを特徴とするグラウト注排孔形成方法。
8. プレキャストコンクリート構造体のスリーブ継手内に連通するグラウト注排孔を形成する方法であって、
   固定用スリーブに弾性体チューブの先端部を挿入し、前記弾性体チューブの先端部を挿入した固定用スリーブをスリーブ継手の接続口に固定し、
   前記弾性体チューブの内径よりも０．１〜１ｍｍ小さい外径を有し、末端に前記弾性体チューブの内径よりも大径となる膨出部が形成されている芯材を前記芯材の先端側から前記弾性体チューブに挿入して弾性体チューブの先端部を前記固定用スリーブと前記芯材とによって挟持し、
   コンクリート固化後に、前記弾性体チューブを前記芯材とともに引っ張ることによって前記弾性体チューブを伸長させるとともに、コンクリートから前記弾性体チューブを剥離させながら引き抜いて、前記グラウト注排孔を形成することを特徴とするグラウト注排孔形成方法。
9. 前記芯材には可撓性芯材を用いることを特徴とする請求項７又は８に記載のグラウト注排孔形成方法。
   
   

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