JP7572982B2 - Ｐｃ鋼材保護シース - Google Patents

Description

本発明は、プレストレストコンクリート（以下、ＰＣともいう）の施工時に使用するＰＣ鋼材を保護するＰＣ鋼材保護シースに関する。

従来、予めコンクリートに圧縮応力を作用させることによって、コンクリートにできるだけひび割れ等を発生させない施工法が知られている。コンクリートにプレストレスを導入するにはＰＣ鋼材と呼ばれる高強度のケーブル等を用いる。ＰＣ鋼材を引っ張って張力を与えた後にコンクリートに固定すると、引っ張られたＰＣ鋼材が元に戻ろうとしてコンクリートに圧縮力が加えられる。プレストレスの導入方法としては、コンクリート打設前にテンションを加えるプレテンション方式と、打設後にテンションを加えるポストテンション方式とが知られている。

そして、ＰＣ鋼材が直接コンクリートに触れないように、樹脂素材の保護シースでＰＣ鋼材を保護し、シース内にはモルタルなどの硬化剤（グラウト）を充填することが知られている。

例えば、特許文献１のものでは、円筒状のシースに対し、充填材注入口及び充満確認口を取り付けた外筒を嵌め、外筒の両端をシール材でシールしている。充填材注入口は下方に延び、充満確認口は上方に延びている。

また、円筒状のシースに締め付けバンドで排気口部材を固定したケーブル保護用シースが知られている（例えば、特許文献２参照）。この排気口部材は、比較的薄肉で且つ平面から見て方形ブロック状の取付け部と、その取付け部の一側面から突出し、且つ、ホース接続部である筒状のソケットと、同じく取付け部の底面より突出した環状突出部とから構成され、これらの全体が、ゴム、又は、弾性を有し、且つ、締め付けバンドの締め付けに耐えるような耐圧性を備えた合成樹脂で一体に成形されている。そして、この環状突出部の先端からソケットの先端にかけて、取付け部内でＬ字形に屈曲した排気通路が形成されている。

特開昭６３－７８９４６号（特に第３図） 特開２００１－２０７５９１号

このような排気口付きＰＣ鋼材保護シースでは、コンクリートのかぶり厚を確保するために、排気口部材の上部への突出量をなるべく小さくしなければならない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コンクリートのかぶり厚を確保することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、短管の設ける位置及び方向に工夫を加えた。

具体的には、第１の発明のＰＣ鋼材保護シースは、
内部にＰＣ鋼材が挿入され、グラウトが注入される筒状のシース本体と、
上記グラウトが注入されるときの、上記シース本体の円周方向頂部となる位置に開口された短管挿通用孔部と、
一端が上記短管挿通用孔部に接続され、上記シース本体の軸方向に平行でない方向で且つ鉛直上向きでない方向に延びて他端がグラウト注入用又は排気用のグラウトホースに接続される短管とを備える。

上記の構成によると、一端がシース本体の円周方向頂部に設けた短管挿通用孔部に接続された、シース本体の軸方向に平行でない方向で且つ鉛直上向きでない方向に延びる短管の他端をグラウト注入用又は排気用のグラウトホースに接続できるので、排気用グラウトホースがシース本体と重なりにくく、その取り回しが容易であり、短管の高さも抑えやすいので、コンクリートのかぶり厚を確保しやすい。ここで、「鉛直上向きでない方向に延びる短管」とは、鉛直上向きに延びてコンクリートのかぶり厚さが薄くならない程度の方向に短管が延びるという意味で、短管が水平方向や下向きの場合を含む。

第２の発明では、第１の発明において、
上記短管は、上記シース本体に外側から嵌め込み可能な外筒体に一体に設けられている。

上記の構成によると、短管が外筒体に一体に設けられているので、外筒体をシース本体の所定位置に嵌め込むだけで短管の取付が可能である。

第３の発明では、第２の発明において、
上記外筒体は、円周方向の少なくとも一部が開放された樹脂製環状体よりなり、頂部側の開口にエルボ型配管の一端側が固着されている。

上記の構成によると、簡単且つ安価な構成の短管を有するＰＣ鋼材保護シースが得られる。ここで、固着とは、接着、溶着、ねじ込み等を含む意味である。

第４の発明では、第２又は第３の発明において、
上記外筒体の内周面と、上記シース本体の外周面との間には、膨潤性不織布シールが貼り付けられてシールされている。

上記の構成によると、膨潤性不織布シールが、コンクリート打設時の水分等により膨らんで、外筒体と、外面に凹凸のあるシース本体との間の隙間をシールする役割を果たす。

第５の発明では、第１から第４のいずれか１つの発明において、
上記短管は、エルボ型配管の一端側を中間位置で切断したものよりなる。

上記の構成によると、エルボ型配管だと入手性がよくて安価であり、加工もしやすい。また、短管のうち垂直に延びる部分が少ないので、高さが抑えられ、コンクリートのかぶり厚を確保しやすい。

以上説明したように、本発明によれば、シース本体の軸方向に平行でない方向で且つ鉛直上向きでない方向に延びて他端がグラウト注入用又は排気用のグラウトホースに接続される短管を設けたことにより、コンクリートのかぶり厚を確保することができる。

コンクリート打設時の、本発明の実施形態に係るＰＣ鋼材保護シースを含む、図２のI－I線断面図である。 本発明の実施形態に係るＰＣ鋼材保護シースを一部切断して示す正面図である。 シース本体の外周に対する膨潤性不織布シールの貼付位置を示す正面図である。 その他の実施形態に係るＰＣ鋼材保護シースを示し、（ａ）が排気短管をシース本体に対して水平に接続した場合、（ｂ）が排気短管をシース本体に対して斜め上向きに接続した場合、（ｃ）が排気短管をシース本体に対して斜め下向きに接続した場合の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係るＰＣ鋼材保護シース１は、例えば、高密度ポリエチレン樹脂のブロー成形品よりなる円筒状のシース本体２を備えている。シース本体２には、凸条３と凹溝４とが長さ方向ほぼ全体に交互に螺旋状に形成されている。このようにほぼ全体に螺旋状の凹凸を形成することで、コンクリートとの付着力が増すようになっている。見やすくするために詳細は図示省略するが、シース本体２の内部には、ＰＣ鋼材が挿入され、グラウトが注入されるようになっている。

本実施形態のＰＣ鋼材保護シース１のシース本体２における長手方向の所定の位置には、凸条３及び凹溝４を跨ぐように短管挿通用孔部としての排気短管挿通用孔部５が開口されている。具体的には、この排気短管挿通用孔部５は、グラウトが注入されるときの、シース本体２の円周方向頂部となる位置に開口されている。

短管としての排気短管１０は、一端が排気短管挿通用孔部５に接続され、シース本体２の軸方向に平行でない方向で且つ鉛直上向きでない方向に延びて他端１０ａが排気用グラウトホース５６の基端５６ａに接続される。具体的には、平面視で排気短管１０は、シース本体２の軸方向にほぼ垂直に延びているが、必ずしも垂直でなくてもよく、例えば、シース本体２の軸方向に対して４５°の傾斜を持って延びていてもよい。この排気短管１０は、シース本体２に外側から嵌め込み可能な外筒体１１に一体に設けられている。外筒体１１は、円周方向の少なくとも一部が開放された樹脂製環状体よりなり、頂部側の開口にエルボ型配管の一端側が接着されている。排気短管１０は、本実施形態では水平方向に延びているが、鉛直上向きでなければ、斜め上向きや斜め下向きに延びてもよい。排気用グラウトホース５６の先端（図示せず）の接続先は特に限定されない。

各寸法は特に限定されないが、例えば図示した例では、呼び径４５ｍｍのシース本体２に対し、ＶＵ４０の塩ビ管よりなる外筒体１１が用いられる。外筒体１１の長手方向の長さは任意であるが、例えば、９０ｍｍであり、下側に軸方向に連続する切れ目１１ａが入れられている。

排気短管１０は、例えば内径１８ｍｍのエルボ型配管が用いられ、そのほぼ中央で斜めに切断されて一端側が形成されている。この排気短管１０の切断部外周に合わせた開口を外筒体１１に設け、この開口に排気短管１０の切断部を接着、溶着、ねじ込む等により、排気短管１０が固着される。もちろん、排気短管１０は、外筒体１１に射出成形などにより一体成形されてもよいが、上下方向の高さはできるだけ低いのが望ましい。

排気短管１０は、例えば、エルボ型配管の一端側を中間位置で切断したものよりなる。エルボ型配管だと入手性がよくて安価であり、加工もしやすい。また、排気短管１０のうち垂直に延びる部分が少ないので、高さが抑えられ、後述するコンクリートの打設時にコンクリートのかぶり厚を確保しやすい。

次いで、このように成形されたＰＣ鋼材保護シース１の使用方法の一例について図１及び図２を用いて説明する。

まず、準備工程において、ＰＣ鋼材保護シース１の製造工場において、シース本体２の所定位置（例えば、コンクリート打設時に内部の空気を抜きやすい位置）にエルボ型配管の外径に合わせて排気短管挿通用孔部５を穿孔する。図３に示すように、この排気短管挿通用孔部５の周囲に例えば軸方向に７０ｍｍの範囲で膨潤性不織布シール１２を貼り付けておく。この膨潤性不織布シール１２は、コンクリート打設時の水分等により膨らんで、内面に凹凸のない外筒体１１と、外面に凹凸のあるシース本体２との間の隙間をシールする役割を果たす。

次いで、外筒体１１に排気短管１０が一体となったものをシース本体２の一端側から挿入し、排気短管挿通用孔部５の位置まで移動させ、排気短管１０のエルボ型配管と位置合わせする。このとき、外筒体１１の下側に軸方向に延びる切れ目１１ａが形成されているので、外径を拡げながら移動させることができて有利である。これで、排気短管１０の取付が完了する。この排気短管１０が所定位置に取り付けられたＰＣ鋼材保護シース１をプレキャストコンクリートの製造工場へ輸送する。

本実施形態では、排気短管１０が外筒体１１に一体に設けられているので、外筒体１１をシース本体２の所定位置に嵌め込むだけで排気短管１０の取り付けが可能である。また、簡単且つ安価な構成の排気短管１０を有するＰＣ鋼材保護シース１が得られる。

次いで、プレキャストコンクリートの製造工場で、シース本体２を、型枠５４内に配設された鉄筋に鉄線、バンドなどにより固定する。このとき、排気短管１０が鉛直方向上側に来るようにする。

次いで、排気短管１０のホース接続部１０ａに中間排気用の排気用グラウトホース５６の先端を内嵌めにより接続する。このように、一端がシース本体２の円周方向頂部に設けた排気短管挿通用孔部５に接続された排気短管１０の他端（ホース接続部１０ａ）を排気用グラウトホース５６の基端５６ａに接続できるので、排気用グラウトホース５６の取り回しが容易であり、排気短管１０の高さも抑えやすいので、コンクリート５３のかぶり厚を確保しやすい。

次いで、配管後の型枠５４内にコンクリート５３を打設し、硬化させる。ＰＣ鋼材保護シース１には、シース本体２の略全体に連続して凹凸形状が螺旋状に設けられているので、フラットな外表面のものに比べてコンクリート５３の付着力が増す。

次いで、ＰＣ鋼材保護シース１内にＰＣ鋼材を挿通して張力を与え、その両端を型枠５４にナット等によって固定する。また、ナットにも端部排気用の排気用グラウトホースを接続しておく。さらにナットには、注入用グラウトホースも接続しておくとよい。

次いで、注入用グラウトホースを利用して、ＰＣ鋼材保護シース１内にグラウトを注入し、硬化させる。グラウトを流し込むときに、内部の空気が排気用グラウトホース５６から確実に排出される。また、シース本体２の螺旋状の凹凸形状に沿ってグラウトが流入するので、フラットな管壁のものに比べて、グラウトをシース本体２の全体に充填しやすい。

このように製造されたプレキャストコンクリートが建設現場等に運ばれて使用される。これにより、現場作業を極力減らすことができる。

したがって、シース本体２の軸方向に平行でない方向で且つ鉛直上向きでない方向に延びて他端１０ａが排気用グラウトホース５６に接続される排気短管１０を設けたことにより、コンクリートのかぶり厚を確保することができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、外筒体１１を設けているが、この外筒体１１はなくてもよい。具体的には、図４（ａ）～（ｃ）に示すように、外筒体１１を設けずに、シース本体１０２，２０２，３０２の排気短管挿通用孔部１０５，２０５，３０５にそれぞれ排気短管１１０，２１０，３１０を直接、接着、溶着、ねじ込み等により接線方向に接続して固着する。この場合、図４（ａ）に示すように、排気短管１１０をシース本体１１０に対して水平に接続してもよいし、図４（ｂ）に示すように、排気短管２１０をシース本体２１０に対して斜め上向きに接続してもよいし、図４（ｃ）に示すように、排気短管１１０をシース本体１１０に対して斜め下向きに接続してもよい。接線方向に取り付けることにより、極力コンクリートのかぶり厚さを大きくできる。

また、上記実施形態では、予めシース本体２の適切な位置に排気短管挿通用孔部５を設けて排気短管１０を固定しているが、配筋時又は配筋後に排気短管挿通用孔部５を設けてもよい。この排気短管挿通用孔部開口工程において、シース本体２の長手方向任意の位置の上側に排気短管挿通用孔部５を形成する。そうすると、排気短管挿通用孔部５は、作業しやすく、空気が排気されやすい任意の場所に容易に形成できるというメリットがある。前もって排気短管１０を固定していない場合には、運搬時に排気短管１０に力が加わって損傷する恐れがない。

上記実施形態では、短管は、排気用の排気短管１０として使用されているが、注入用グラウトホースに接続してもよい。

上記実施形態では、コンクリート打設前にＰＣ鋼材保護シース１に張力を加えるプレテンション方式について説明したが、ポストテンション方式によるプレストレストコンクリートであってもよい。その場合には、現場での施工になる。

また、グラウトの充填方法は特に制限されず、公知の工法を用いればよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

１ ＰＣ鋼材保護シース
２ シース本体
３ 凸条
４ 凹溝
５ 排気短管挿通用孔部（短管挿通用孔部）
１０ 排気短管（短管）
１０ａ ホース接続部（他端）
１１ 外筒体
１１ａ 切れ目
１２ 膨潤性不織布シール
５３ コンクリート
５４ 型枠
５６ 排気用グラウトホース
５６ａ 基端
５６ｂ 先端

Claims (6)

1. 内部にＰＣ鋼材が挿入され、グラウトが注入される筒状のシース本体と、
   上記グラウトが注入されるときの、上記シース本体の円周方向頂部を含み、該頂部から側面に向かって開口された短管挿通用孔部と、
   一端が上記短管挿通用孔部に接続され、上記シース本体の軸方向に平行でない方向で且つ鉛直上向きでない方向に延びて他端がグラウト注入用又は排気用のグラウトホースに接続される短管とを備え、
   上記短管挿通用孔部の内径は、上記短管の外径に合わせて開口されている
   ことを特徴とするＰＣ鋼材保護シース。
2. 内部にＰＣ鋼材が挿入され、グラウトが注入される筒状のシース本体と、
   上記グラウトが注入されるときの、上記シース本体の円周方向頂部を含み、該頂部から側面に向かって開口された短管挿通用孔部と、
   一端が上記短管挿通用孔部に接続され、上記シース本体の軸方向に平行でない方向で且つ鉛直上向きでない方向に延びて他端がグラウト注入用又は排気用のグラウトホースに接続される短管とを備え、
   側面視で上記短管が上記シース本体の外周よりも内側に入り込むように上記短管挿通用孔部が開口されている
   ことを特徴とするＰＣ鋼材保護シース。
3. 上記短管が、上記シース本体に外側から嵌め込み可能な外筒体に一体に設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のＰＣ鋼材保護シース。
4. 上記外筒体が、円周方向の少なくとも一部が開放された樹脂製環状体よりなり、頂部側の開口にエルボ型配管の一端側が固着されている
   ことを特徴とする、請求項３に記載のＰＣ鋼材保護シース。
5. 上記外筒体の内周面と、上記シース本体の外周面との間に、膨潤性不織布シールが貼り付けられてシールされている
   ことを特徴とする、請求項３又は４に記載のＰＣ鋼材保護シース。
6. 上記短管が、エルボ型配管の一端側を中間位置で切断したものよりなる
   ことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１つに記載のＰＣ鋼材保護シース。