JPH11270291A - コンクリート部材用筒状器材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐腐蝕性に優れると共に、従来の鋼製筒状材
に匹敵する引き抜き荷重を発揮することができるコンク
リート部材用筒状器材を提供する。 【解決手段】 筒状本体１が外周に突起部２を一体に有
するように形成され、かつ該筒状本体１が短繊維状のガ
ラス繊維を１５〜４５重量％含有する繊維強化ポリアミ
ド樹脂から成形されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンクリート部材用
筒状器材に関し、さらに詳しくはコンクリート製パネル
セグメントに吊り金具の連結部として埋設される筒状材
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、トンネル掘削後の岩肌が露出し
た壁面の表面には、覆壁としてコンクリート製パネルセ
グメントが多数組み付けられる。このコンクリート製パ
ネルセグメントの施工に当たっては、コンクリート製パ
ネルセグメントが非常に重量物であるため、クレーンや
リフト等の吊り上げ機械を使用して行われるが、一般に
その吊り上げ機械の吊り金具を連結する部分として、パ
ネルセグメントの中央部に筒状材が埋設されるようにな
っている。

【０００３】従来、上記の筒状材として、図４に示すよ
うに、鋼管から切り出された筒状本体１１の内周に吊り
金具を螺合連結するためのメネジ部１３を加工すると共
に、その下端部にアンカー効果を得るために鋼板から切
り出した１枚のフランジ１２を溶接するようにしたもの
が使用されていた。しかし、この鋼製の筒状材Ｐは、コ
ンクリート製パネルセグメントに埋設された状態で多湿
下に長期間放置されると、筒状本体やフランジとの溶接
部などが酸化腐蝕し、そのためコンクリート製パネルセ
グメントに対する引き抜き荷重が低下して、やがて使用
不能になってしまうという欠点があった。

【０００４】また、従来の鋼製筒状材は、製作に当たっ
ては、鋼材の切削や溶接などの多数の面倒な工程を必要
とするため、筒状材自体の製作コストが高くなってしま
うという欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐腐
蝕性に優れると共に、従来の鋼製筒状材に匹敵する引き
抜き荷重を発揮するようにするコンクリート部材用筒状
器材を提供することにある。本発明の他の目的は、従来
の鋼製筒状材に比べて低コストで製作が可能なコンクリ
ート部材用筒状器材を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のコンクリート部材用筒状器材は、外周に突起部及び
／又は凹部を一体に有するように筒状本体を形成すると
共に、該筒状本体を短繊維状のガラス繊維を１５〜４５
重量％含有する繊維強化ポリアミド樹脂から成形したこ
とを特徴とするものである。

【０００７】本発明のコンクリート部材用筒状器材（以
下、単に筒状材と称する）は、筒状本体が短繊維状のガ
ラス繊維を含有する繊維強化ポリアミド樹脂から成形さ
れたものであるため耐腐蝕性に優れており、長期間にわ
たり高い引き抜き荷重を維持することができる。しか
も、素材がガラス繊維を１５〜４５重量％含有する繊維
強化ポリアミド樹脂であることに加え、外周に複数の突
起部及び／又は凹部を一体形成するようにした構造体で
あるため、コンクリート部材に埋め込んだときの引き抜
き荷重を従来の鋼製筒状材に匹敵するか或いはそれ以上
にするすることができる。

【０００８】また、本発明の筒状材は、ガラス繊維を含
有する繊維強化ポリアミド樹脂からなるため、射出成形
によって簡単に成形することができ、そのため多数の製
作工程を必要とする従来の鋼材製筒状材に比べ低コスト
で製作することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態からな
るコンクリート部材に埋設するための筒状材を示す。図
１に示す筒状材Ｐは、その筒状本体１が外周壁に突起部
２としてリング状の突条２ａを多段に設けると共に、そ
れら突条２ａ，２ａ間にリング状の凹部４を形成するよ
うに、ガラス繊維を含有する繊維強化ポリアミド樹脂か
ら一体成形されている。また、筒状本体１の内周壁に
は、クレーン等の吊り上げ機械の吊り金具（図示せず）
を螺合する連結部としてメネジ部３が設けられている。

【００１０】上記筒状材Ｐは、例えば図２に示すよう
に、コンクリート製パネルセグメントＳの略中央部に対
し、内側のメネジ部３を空洞状態にするように一体に埋
設されるように使用される。このようにコンクリート製
パネルセグメントＳの中央部に埋設された筒状材Ｐは、
外周壁の多段の突条２ａを有するためコンクリート製パ
ネルセグメントＳに対してアンカー効果を生じ、軸方向
の引張り力に対して強い引き抜き荷重を発揮する。

【００１１】本発明において、筒状本体１の外周に形成
される突起部２としては、上記のように互いに独立した
多数のリング状の突条２ａとして形成するほか、これを
連続した螺旋状に形成するようにしてもよい。また、突
起部２としては、図３に示す筒状本体１のように、端部
（下端部）から径方向外側に張り出すフランジ２ｂとし
て形成したり、また外周壁の周方向の数カ所（図３では
４箇所）に、軸方向に末広がり状に拡大するリブ２ｃと
して形成してもよい。

【００１２】また、これら突起部２を形成する突条２
ａ、フランジ２ｂ、リブ２ｃなどは、図１のようにいず
れか１種だけ（図１では突条２ａだけ）を設けてもよ
く、或いは図３のように複数種類を組み合わせるように
設けてもよい。本発明において、筒状本体を構成する繊
維強化ポリアミド樹脂は、ガラス繊維は短繊維状であ
り、かつこのガラス繊維がポリアミド樹脂中に１５〜４
５重量％含有されるようにする。ガラス繊維が配合され
ることによって筒状材の引張り強度及び引張り弾性率が
増大し、外周壁に形成した突起部の構造要件と相まっ
て、筒状材のコンクリート製パネルセグメントＳに対す
る引き抜き荷重を従来の鋼製筒状材に匹敵する大きさか
或いはそれ以上にすることができる。

【００１３】ガラス繊維の含有量が１５重量％未満であ
っては、鋼製筒状材に匹敵する引き抜き荷重を得ること
が困難になり、また４５重量％を超えるほどに多量にな
ると、射出成形することが難しくなるため生産性が低下
し、また引き抜き荷重の向上効果もほぼ飽和状態にな
る。このような補強効果の向上と共に、射出成形性を良
好にするため、短繊維状のガラス繊維の長さは、０．０
１〜３ｍｍの範囲にすることが好ましい。

【００１４】上記繊維強化ポリアミド樹脂のマトリック
スとして使用するポリアミド樹脂としては、エンジニア
リング樹脂として優れた引張り強度、引張り弾性率を有
するナイロン６、ナイロン６６を使用することが好まし
い。繊維強化ポリアミド樹脂が含有する補強材として
は、上記ガラス繊維のほかに、必要により２〜３０重量
％程度の無機充填剤を配合してもよい。その無機充填剤
としては、例えば、タルク、ワラステナイト、ケイ酸カ
ルシウム、カルサイト、アラゴナイト、ドロマイト、カ
オリン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭
酸カルシウム、硫酸カルシウム、クレー、マイカ、シリ
カ、セリサイト、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラ
スバルーン、ガラスパウダーなどを例示することができ
る。

【００１５】また、本発明の筒状材には、本発明の特徴
である耐腐蝕性などの特性を損なわない限り、金属イン
サート材を補強材として埋設してもよい。この金属イン
サート材によって筒状材の引張り強度や引張り弾性率を
向上させることができる。上述したように本発明の筒状
材は、ガラス繊維強化ポリアミド樹脂から成形されてい
るため耐腐蝕性に優れ、コンクリート材に対する引き抜
き荷重を長期に維持することができる。また、繊維強化
ポリアミド樹脂におけるガラス繊維の含有量が１５〜４
５重量％であること、及び筒状本体の外周に突起部を一
体形成していることにより、コンクリート材に対する引
き抜き荷重を鋼製筒状材に匹敵或いはそれ以上にするこ
とができる。

【００１６】また、本発明の筒状材は繊維強化ポリアミ
ド樹脂から構成されているので、射出成形により簡単に
成形することができ、鋼性筒状材のように鋼材の切削や
溶接などの面倒な工程を必要としないので、鋼製筒状材
に比べて低コストで製作することができる。

【００１７】

【実施例】実施例１ ナイロン６６に平均長０．３１ｍｍのガラス繊維を３０
重量％含有させたポリアミド樹脂組成物を使用し、図３
に示す構成からなる筒状材（筒状本体の外径８０ｍｍ、
筒状本体の高さ７０ｍｍ、幅１０ｍｍで外径８０ｍｍの
突状が３段、フランジの外径１００ｍｍ、リブが４枚）
を射出成形法により一体成形した。

【００１８】この筒状材を、図２に示すようなトンネル
施工用のパネルセグメントＳの中央部に埋設するように
成形し、重量２０ｋＮのパネルセグメントＳを得た。こ
のコンクリート製パネルセグメントＳに埋設された筒状
材Ｐの引き抜き荷重を引き抜き強度試験機により測定し
たところ、３４０ｋＮであった。 実施例２ ナイロン６６に平均長０．３１ｍｍのガラス繊維を３０
重量％含有させたポリアミド樹脂組成物を使用し、図１
に示す構成からなる筒状材（筒状本体の外径６０ｍｍ、
筒状本体の高さ７０ｍｍ、幅１０ｍｍで外径８０ｍｍの
突状を３段）を射出成形法により一体成形した。

【００１９】この筒状材を使用し、実施例１と同様の構
造からなる重量２０ｋＮのコンクリート製パネルセグメ
ントＳを成形し、このコンクリート製パネルセグメント
Ｓに埋設された筒状材Ｐの引き抜き荷重を実施例１と同
様に引き抜き強度試験機により測定したところ、３００
ｋＮであった。 実施例３ ナイロン６６に平均長０．３１ｍｍのガラス繊維を４５
重量％含有させたポリアミド樹脂組成物を使用し、実施
例１と同一寸法の図３に示す構成からなる筒状材を射出
成形法により一体成形した。

【００２０】この筒状材を使用し、実施例１と同様の構
造からなる重量２０ｋＮのコンクリート製パネルセグメ
ントＳを成形し、これに埋設された筒状材Ｐの引き抜き
荷重を実施例１と同様に引き抜き強度試験機により測定
したところ、４２０ｋＮであった。 実施例４ ナイロン６６に平均長０．３１ｍｍのガラス繊維を４５
重量％含有させたポリアミド樹脂組成物を使用し、実施
例２と同一寸法の図３に示す構成からなる筒状材を射出
成形法により一体成形した。

【００２１】この筒状材を使用し、実施例１と同様の構
造からなる重量２０ｋＮのコンクリート製パネルセグメ
ントＳを成形し、これに埋設された筒状材Ｐの引き抜き
荷重を実施例１と同様に引き抜き強度試験機により測定
したところ、３８０ｋＮであった。 比較例 鋼材（ＳＴＫＭ１３Ａ）を切削および溶接などの機械加
工により、図４に示す構造の筒状材（筒状本体の外径７
０ｍｍ及び高さ７０ｍｍ、フランジの外径１００ｍｍ）
を製作した。

【００２２】この筒状材を使用し、実施例１と同様の構
造からなる重量２０ｋＮのコンクリート製パネルセグメ
ントＳを成形し、これに埋設された筒状材Ｐの引き抜き
荷重を実施例１と同様に引き抜き強度試験機により測定
したところ、３００ｋＮであった。この比較例の結果か
ら明らかなように、本発明からなる実施例１〜４の筒状
材は、コンクリート製パネルセグメントＳに埋設したと
きの引き抜き荷重が、従来の鋼製筒状材と同等以上であ
ることがわかる。

【００２３】

【発明の効果】上述したように、本発明のコンクリート
部材用筒状器材は、筒状本体が短繊維状のガラス繊維を
含有する繊維強化ポリアミド樹脂から成形されているの
で耐腐蝕性に優れ、コンクリート材に埋設して得られる
初期の引き抜き荷重を長期間にわたり維持することがで
きる。また、ガラス繊維を１５〜４５重量％含有する繊
維強化ポリアミド樹脂から成形されていることと、外周
に突起部を一体成形した構造体であることとが相まっ
て、コンクリート材に対する引き抜き荷重を従来の鋼製
筒状材に匹敵するか又はそれ以上にすることができる。

【００２４】また、本発明のコンクリート部材用筒状器
材はガラス繊維強化ポリアミド樹脂の成形体からなり、
射出成形法により簡単に成形することができるので、低
コストで製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態からなるコンクリート部材用
筒状器材を一部切り欠いて示す斜視図である。

【図２】同筒状器材を埋設したコンクリート製パネルセ
グメントを示す斜視図である。

【図３】本発明のコンクリート部材用筒状器材の他の実
施形態を示す斜視図である。

【図４】従来のコンクリート部材用筒状器材を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１ 筒状本体 ２ 突起部 ２ａ 突条 ２ｂ フランジ ２ｃ リブ ３ メネジ部 ４ 凹部 Ｐ コンクリート部材用筒状器材（筒状材）

フロントページの続き (72)発明者 岡本 勝 愛知県名古屋市港区大江町９番地の１ 東 レ株式会社名古屋事業場内 (72)発明者 後藤 義秋 愛知県名古屋市港区大江町９番地の１ 東 レ株式会社名古屋事業場内 (72)発明者 橋本 博英 東京都千代田区有楽町１丁目12番１号 石 川島建材工業株式会社内 (72)発明者 小林 一博 東京都千代田区有楽町１丁目12番１号 石 川島建材工業株式会社内 (72)発明者 桧山 順 東京都千代田区大手町１丁目２番１号 三 井物産株式会社内 (72)発明者 岡田 武 東京都千代田区大手町１丁目２番１号 三 井物産株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周に突起部及び／又は凹部を一体に有
   するように筒状本体を形成すると共に、該筒状本体を短
   繊維状のガラス繊維を１５〜４５重量％含有する繊維強
   化ポリアミド樹脂から成形したコンクリート部材用筒状
   器材。
2. 【請求項２】 前記突起部及び／又は凹部が、前記筒状
   本体の周方向にリング状または螺旋状に延びる突条及び
   ／又は凹溝である請求項１に記載のコンクリート部材用
   筒状器材。
3. 【請求項３】 前記突起部が、前記筒状本体の外周から
   径方向に延びるフランジである請求項１又は２に記載の
   コンクリート部材用筒状器材。
4. 【請求項４】 前記突起部が、前記筒状本体の外周に末
   広がり状に形成されるリブである請求項１、２又は３に
   記載のコンクリート部材用筒状器材。