JP6079020B2 - Ｐｃ部材のグラウト注入方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＰＣ部材のＰＣ鋼材（ＰＣ鋼線又はＰＣ鋼より線等）の挿通孔へのグラウトの注入方法に関する。

プレストレストコンクリートの梁材や床版等（以下、ＰＣ部材という）のＰＣ鋼材（ＰＣ鋼線やＰＣ鋼より線等）を挿通するシース管へグラウトを注入する際に、シース管内でグラウトが硬化する等してシース管が閉塞する場合がある。この場合には、閉塞箇所を推定して閉塞箇所の近傍を削孔し、その孔からシース管内にグラウトを注入している（例えば、非特許文献１参照）。

「ＰＣグラウト施工マニュアル 建築編 ２００９」，平成２１年６月発行，発行 社団法人プレストレスト・コンクリート建設業協会 建築部会 建築工務推進部会，７３〜７７頁

上記のシース管の閉塞時の対応では、閉塞箇所を誤って推定した場合には、削孔を繰返さなければならない。また、削孔する際にＰＣ鋼材を損傷させる恐れがある。さらに、削孔するのに多くの時間を要し、工事の全体工程に大きな影響を与える。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ＰＣ鋼材の挿通孔内に閉塞が発生した際に、ＰＣ部材に削孔をすることなく、挿通孔内にグラウトを充填できるようにすることを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明に係るＰＣ部材のグラウト注入方法は、ＰＣ部材のＰＣ鋼線又はＰＣ鋼より線を挿通する挿通孔にグラウトを注入する際に前記挿通孔が閉塞した場合に前記挿通孔にグラウトを充填する方法であって、一端にグラウト注入口を設けた前記挿通孔の他端に減圧ポンプを接続するための減圧ポンプ接続部を予め前記ＰＣ部材に設けておくと共に、前記挿通孔の他端と中間部のうち、前記他端を含む少なくとも一箇所にグラウト注入ポンプを接続するための注入ポンプ接続部を予め前記ＰＣ部材に設けておき、前記挿通孔にグラウトを注入している途中で前記挿通孔が閉塞した場合に、前記減圧ポンプを前記減圧ポンプ接続部に接続して前記減圧ポンプにより前記挿通孔内を減圧し、閉塞地点の下流側の前記グラウト注入ポンプ接続部のうち、最も前記閉塞地点に近い前記注入ポンプ接続部に前記グラウト注入ポンプを接続して前記グラウト注入ポンプにより前記挿通孔内にグラウトを注入することを特徴とする。

本発明によれば、ＰＣ鋼材の挿通孔内に閉塞が発生した際に、ＰＣ部材に削孔をすることなく、挿通孔内にグラウトを充填することができる。

一実施形態に係るグラウト注入方法を適用するＰＣ部材を示す立断面図である。 通常時のグラウト注入方法の手順を説明するための立断面図である。 通常時のグラウト注入方法の手順を説明するための立断面図である。 シース管内に閉塞が生じた時のグラウト注入方法の手順を示す立断面図である。 シース管内に閉塞が生じた時のグラウト注入方法の手順を示す立断面図である。 シース管内に閉塞が生じた時のグラウト注入方法の手順を示す立断面図である。 シース管内に閉塞が生じた時のグラウト注入方法の手順を示す立断面図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係るグラウト注入方法を適用するＰＣ部材１及び同方法で用いるグラウト注入装置１００を示す立断面図である。この図に示すように、ＰＣ部材１は、水平方向に延びる水平部材、かつ、建築構造物の構造材としてのＰＣ梁（プレストレストコンクリートの梁）である。シース管１０は、ＰＣ部材１にその一端から他端まで延びるように埋設されており、ＰＣ部材１の両端から中央にかけて曲がって下がりさらに中央にかけて曲がって上がるように形成されている。

シース管１０の一端から他端までＰＣ鋼材（ＰＣ鋼線又はＰＣ鋼より線等）が挿通され、シース管１０の一端においてＰＣ鋼材がＰＣ部材１に定着され、シース管１０の他端においてＰＣ鋼材が緊張力が導入された状態でＰＣ部材１に定着される。即ち、ＰＣ部材１の一端にＰＣ鋼材の固定端が配され、ＰＣ部材１の他端にＰＣ鋼材の緊張端が配される。

グラウト注入装置１００は、グラウト注入用のホース１１と、グラウト排出用のホース１２と、グラウト確認用のホース１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃと、真空ポンプ接続用のホース１４と、ホース１１とホース１４とに夫々設けられたバルブ１６、１８と、ホース１２とホース１３Ａ〜Ｃとに夫々取り付けられた栓１７、１９と、グラウトポンプ２０と、真空ポンプ２２とを備えている。

ＰＣ部材１の一端にはグラウト注入用のホース１１が埋設され、該ホース１１がシース管１０の一端に接続されている。また、ＰＣ部材１の他端にはグラウト排出用のホース１２が埋設され、該ホース１２がシース管１０の他端に接続されている。ホース１１及びホース１２は、ＰＣ部材１から突出して上方に立ち上げられており、ホース１１にはバルブ１６が設けられ、ホース１２の先端には栓１７が着脱可能に取り付けられている。また、ホース１１はグラウトポンプ２０に接続されている。

また、ＰＣ部材１におけるシース管１０の任意の位置に、シース管１０のグラウト確認用のホース１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃが埋設されている。該ホース１３Ａ〜Ｃは、ＰＣ部材１から突出して上方に立ち上げられており、その先端には栓１９が着脱可能に取り付けられている。また、該ホース１３Ａ〜Ｃは透明材で形成されており、該ホース１３Ａ〜Ｃ内にグラウトが上昇したことを視認できるようになっている。

また、グラウト排出用のホース１２から真空ポンプ２２に接続するためのホース１４が分岐している。該ホース１４は、ＰＣ部材１から突出して上方に立ち上げられており、バルブ１８が設けられている。

図２及び図３は、通常時のグラウト注入方法の手順を説明するための立断面図である。図２に示すように、通常のグラウト注入時（即ち、シース管１０内に閉塞が生じていない時）は、まず、グラウト注入用のホース１１のバルブ１６を閉じ、グラウト排出用のホース１２を栓１７で閉じ、グラウト確認用のホース１３Ａ〜Ｃを栓１９で閉じ、真空ポンプ接続用のホース１４のバルブ１８を開いた状態にして真空ポンプ２２を作動させることにより、シース管１０内を所定の減圧状態（例えば、真空状態（大気圧を０．０ＭＰａとした場合、−０．０９ＭＰａ以下））にする。

次に、図３に示すように、真空ポンプ接続用のホース１４のバルブ１８を開けて真空ポンプ２２を作動させたまま、グラウト注入用のホース１１のバルブ１６を開き、グラウトポンプ２０を作動させて、グラウト注入用のホース１１からシース管１０内にグラウトを注入する。この際、シース管１０の中間点に接続されたホース１３Ａ〜Ｃ内にグラウトが上昇したことを確認することにより、シース管１０内の中間地点をグラウトが通過したことを確認する。また、シース管１０のグラウト注入方向の下流端（以下、下流端という）に接続されたホース１２からグラウトが排出されたことを確認することにより、シース管１０の下流端までグラウトが充填されたことを確認し、そしてバルブ１８を閉じる。

図４〜図７は、シース管１０内に閉塞が生じた時のグラウト注入方法の手順を示す立断面図である。図４及び図５に示すように、シース管１０の中間地点Ｐ（図４に示す例ではグラウト確認用のホース１３Ａ、１３Ｂの間、図５に示す例ではグラウト確認用のホース１３Ｃとグラウト排出用のホース１２との間）で閉塞が生じた場合には、グラウト注入用ホース１１のバルブ１６を閉じ、グラウト排出用のホース１２を栓１７で閉じ、グラウト確認用のホース１３Ａ〜Ｃを栓１９で閉じ、真空ポンプ接続用のホース１４のバルブ１８を開く。そして、真空ポンプ２２を作動させることにより、シース管１０内の閉塞地点Ｐから下流端までの間を上記所定の減圧状態にする。

次に、図６及び図７に示すように、真空ポンプ接続用のホース１４のバルブ１８を閉じる。そして、図６に示すように、閉塞地点Ｐがグラウト確認用のホース１３Ａ、１３Ｂの間である場合には、当該閉塞地点Ｐよりも下流側のホースのうちで最も閉塞地点Ｐに近いホース１３Ｂにグラウトポンプ２０を接続し、グラウトポンプ２０を作動させて、ホース１３Ｂからシース管１０内にグラウトを注入する。また、図７に示すように、閉塞地点Ｐがグラウト確認用のホース１３Ｃとグラウト排出用のホース１２との間である場合には、当該閉塞地点Ｐよりも下流端側のホースのうちで最も閉塞地点Ｐに近いホース１２にグラウトポンプ２０を接続し、グラウトポンプ２０を作動させて、ホース１２からシース管１０内にグラウトを注入する。

そして、図６に示すようにグラウト確認用のホース１３Ｂからシース管１０内にグラウトを注入する場合、グラウトは分岐点Ｓから左右に注入されてグラウト排出用のホース１２に到達することにより、分岐点Ｓから下流側（図中右側）は完全に充填される。さらに、分岐点Ｓより上流側（図中左側）の閉塞地点Ｐとの間は真空状態等の所定の減圧状態なので、空洞が残ることなくグラウトが充填される。なお、シース管１０内の真空度が低ければ空洞は残り、その空洞の大きさは真空度による。また、図７に示すように、グラウト排出用のホース１２からシース管１０内にグラウトを注入する場合も、閉塞地点Ｐまでの間は真空状態等の所定の減圧状態なので、空洞が残ることなくグラウトが充填される。

以上説明したように、本実施形態に係るグラウトの注入方法では、真空ポンプ２２をシース管１０の下流端（他端）に接続するためのホース１４を予めＰＣ部材１に設けておき、グラウトポンプ２０をシース管１０の下流端及び中間部に接続するためのホース１２、１３Ａ〜Ｃを予めＰＣ部材１に設けておく。そして、グラウトをシース管１０内に注入している途中でシース管１０が閉塞した場合、真空ポンプ２２をホース１４に接続して真空ポンプ２２でシース管１０内の閉塞地点Ｐと下流端との間を所定の減圧状態にし、閉塞地点Ｐより下流側のホース１２、１３Ａ〜Ｃの何れかからシース管１０内の閉塞地点Ｐに向けてグラウトを注入する。

ここで、グラウトの注入時に空気がシース管１０内に残留したとしても、その残留空気の体積は、グラウトの進行に伴うグラウトの圧力の上昇によって減少するが、本実施形態に係るグラウトの注入方法では、シース管１０内の閉塞地点Ｐより下流側を、所定の減圧状態（例えば、真空状態）にしていることにより、シース管１０内が大気圧の場合に比して、残留空気の体積が減少する度合いが格段に大きくなり、完全真空となる場合には残留空気の体積は０となり、グラウトの充填度も１００％となる。

また、本実施形態に係るグラウトの注入方法では、予め真空ポンプ２２をシース管１０の下流端に接続するためのホース１４を予めＰＣ部材１に設けておき、グラウトポンプ２０をシース管１０の下流端及び中間部に接続するためのホース１２、１３Ａ〜Ｃを予めＰＣ部材１に設けておくことにより、シース管１０が閉塞した場合にＰＣ部材１に削孔をすることなく、閉塞地点Ｐより下流側にグラウトを充填することができる。そして、シース管１０が閉塞した場合にＰＣ部材１を削孔することなくシース管１０内へのグラウトの再注入を実施できることにより、削孔する際にＰＣ鋼材を損傷させたり、削孔するのに多くの時間を要する等のＰＣ部材１を削孔する場合の問題を解消できる。

特に、ビル等の建築構造物では、橋梁等の土木構造物に比してシース管が小径であり、シース管が閉塞し易いため、本発明を適用することの効果は大きい。

なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、ＰＣ部材１が梁である例を挙げて本発明を説明したが、ＰＣ部材１は床版等の他の水平方向に延びる部材であってもよい。また、シース管１０が閉塞した場合に真空ポンプ２２によりシース管１０内を真空状態等の所定の減圧状態にするにあたり、シース管１０内の真空度が高ければ高いほど好適であるが、シース管１０内の真空度及び気圧は、シース管１０内へのグラウトの充填度が十分に高められるように適宜設定すればよい。

また、上述の実施形態では、真空ポンプ２２をシース管１０の下流端に接続するためのホース１４をグラウト排出用のホース１２から分岐するように設けたが必須ではなく、直接、シース管１０に直接接続されるように設けてもよい。さらに、グラウトポンプ２０をシース管１０の下流端に接続するためのホースをグラウト排出用のホース１２としたが必須ではなく、別途設けてもよい。

１ ＰＣ部材、１０ シース管（挿通孔）、１１ ホース、１２、１３Ａ〜Ｃ ホース（注入ポンプ接続部）、１４ ホース（減圧ポンプ接続部）、１６、１８ バルブ、１７、１９ 栓、２０ グラウトポンプ（グラウト注入ポンプ）、２２ 真空ポンプ（減圧ポンプ）、１００ グラウト注入装置

Claims (1)

1. ＰＣ部材のＰＣ鋼線又はＰＣ鋼より線を挿通する挿通孔にグラウトを注入する際に前記挿通孔が閉塞した場合に前記挿通孔にグラウトを充填する方法であって、
   一端にグラウト注入口を設けた前記挿通孔の他端に減圧ポンプを接続するための減圧ポンプ接続部を予め前記ＰＣ部材に設けておくと共に、前記挿通孔の他端と中間部のうち、前記他端を含む少なくとも一箇所にグラウト注入ポンプを接続するための注入ポンプ接続部を予め前記ＰＣ部材に設けておき、
   前記挿通孔にグラウトを注入している途中で前記挿通孔が閉塞した場合に、前記減圧ポンプを前記減圧ポンプ接続部に接続して前記減圧ポンプにより前記挿通孔内を減圧し、閉塞地点の下流側の前記グラウト注入ポンプ接続部のうち、最も前記閉塞地点に近い前記注入ポンプ接続部に前記グラウト注入ポンプを接続して前記グラウト注入ポンプにより前記挿通孔内にグラウトを注入することを特徴とするＰＣ部材のグラウト充填方法。