JPWO2012157133A1 - Ｐｃ鋼材用シース - Google Patents

Abstract

プレストレストコンクリート構造物の構築に際して使用するＰＣ鋼材用シースの形状を工夫することで、シースの内部での空隙の発生を抑えながら、ＰＣ鋼材の圧縮力をコンクリート構造物へ安定して伝える。
このＰＣ鋼材用シース１は、螺旋波形状の管状本体１０を備える。管状本体１０の外周螺旋溝１２に嵌り込んだコンクリート構造物２の体積よりも、管状本体１０の内周螺旋溝１３に嵌り込んだグラウト４の体積が大きくなるようにして、グラウト４側の強度を重点的に高める。これにより、粘度の低い（流動性の良い）グラウト４を充填して、シース１の内部での空隙の発生を抑えるようにしても、硬化したグラウト４において亀裂や破断が生じ難くして、ＰＣ鋼材３の圧縮力をコンクリート構造物２へ安定して伝えることができる。

Description

この発明は、コンクリート構造物に埋設されて、そのコンクリート構造物にプレストレスを導入するＰＣ鋼材を挿通するためのＰＣ鋼材用シースに関する。

一般に、ポストテンション工法によるＰＣ桁橋等のプレストレストコンクリート構造物の構築に際しては、コンクリート構造物にＰＣ鋼材用シースを埋設して、このシース内に挿通させたＰＣ鋼材を緊張させて、その反力である圧縮力（プレストレス）をコンクリート構造物に導入している。そして、ＰＣ鋼材を挿通させたシース内に、グラウトを充填して硬化させることで、ＰＣ鋼材を腐食から守るとともに、コンクリート構造物とＰＣ鋼材とをグラウトを介して一体化させて、ＰＣ鋼材の圧縮力をコンクリート構造物全体に亘って与えるようにしている。

この場合、シースとしては、螺旋波形状の管状本体を有するものが一般的に使用されている。すなわち、管状本体の外周面側に、コンクリート構造物の一部が嵌り込む外周螺旋溝が管径外方向に開放して形成され、管状本体の内周面側に、グラウトの一部が嵌り込む内周螺旋溝が管径内方向に開放して形成されている（例えば特許文献１参照）。このようなシースを使用することで、コンクリート構造物とグラウトとをシースを介して互いに噛み込ませて、コンクリート構造物とグラウトとの一体性を高めることができ、これによってＰＣ鋼材の圧縮力をコンクリート構造物へ安定して伝えることができる。

特開平６−１３６８８３号公報

しかしながら、上記のような螺旋波形状の管状本体を有するシースを使用した場合、管状本体内にグラウトを充填するにあたって、その内周螺旋溝においてグラウトの流れ込みが悪くなって、シースの内部に空隙が生じ易くなるといった不具合があった。空隙が生じてシースの内部に空気が残留すると、この部分で結露が発生し易くなって、ＰＣ鋼材の錆腐食の原因となってしまう。

かといって、粘度の低い（流動性の良い）グラウトを充填して、シースの内部での空隙の発生を抑えるようにすると、硬化したグラウトの圧縮強度や剪断破壊強度が低下することになる。この場合、硬化したグラウト（特に内周螺旋溝に充填されて硬化した凸状部分）において亀裂や破断が生じ易くなるといった不具合があった。硬化したグラウトに亀裂や破断が生じると、コンクリート構造物とグラウトとが相対移動するようになり、ＰＣ鋼材の圧縮力をコンクリート構造物へ有効に伝えることができず、コンクリート構造物の強度を著しく低下させてしまう。

従来の螺旋波形状の管状本体を有するシースにおいては、外周螺旋溝と内周螺旋溝の管軸方向の断面形状、断面積が略同じになっていることが多い。ところが、外周螺旋溝は内周螺旋溝よりも管径方向の外側に位置していることから、管状本体の管軸方向の所定長さ当たりの長さを比較すると、内外径差によって外周螺旋溝は内周螺旋溝よりも長くなっている。この場合、外周螺旋溝における管状本体の管軸方向の所定長さ当たりの容積よりも、内周螺旋溝における管状本体の管軸方向の所定長さ当たりの容積が小さくなることから、外周螺旋溝に嵌り込んだコンクリート構造物の一部の体積よりも、内周螺旋溝に嵌り込んだグラウトの一部の体積が小さくなる。このため、コンクリート構造物とグラウトとの噛み込み部分に対して圧縮力や剪断力が作用すると、特にグラウト側が破壊し易いといった傾向にあった。

そこで、この発明は、ＰＣ鋼材用シースの管状本体の形状を工夫することで、粘度の低い（流動性の良い）グラウトを充填して、シースの内部での空隙の発生を抑えながらも、硬化したグラウトにおいて亀裂や破断を生じ難くして、ＰＣ鋼材の圧縮力をコンクリート構造物へ安定して伝えるようにすることを目的とする。

この発明のＰＣ鋼材用シース１は、コンクリート構造物２に埋設されて、そのコンクリート構造物２にプレストレスを導入するためのＰＣ鋼材３が挿通され、且つ、内部にグラウト４が充填される例えば高密度ポリエチレン樹脂製の管状本体１０を備え、前記管状本体１０は、管径外方向に膨出した突条１１が管軸方向に等ピッチで螺旋状に形成された螺旋波形状とされ、前記管状本体１０の外周面側に、管軸方向に隣接する前記突条１１、１１間において前記コンクリート構造物２の一部が嵌り込む外周螺旋溝１２が管径外方向に開放して形成され、前記管状本体１０の内周面側に、前記突条１１の内側において前記グラウト４の一部が嵌り込む内周螺旋溝１３が管径内方向に開放して形成され、前記外周螺旋溝１２の底部２０を前記内周螺旋溝１３の底部２１よりも厚肉にして、前記外周螺旋溝１２における管径方向の溝深さＨ１よりも前記内周螺旋溝１３における管径方向の溝深さＨ２を深くするとともに、前記外周螺旋溝１２の開放端における管軸方向に沿った溝幅Ｗ１よりも前記内周螺旋溝１３の開放端における管軸方向に沿った溝幅Ｗ２を幅広とすることで、前記外周螺旋溝１２における前記管状本体１０の管軸方向の所定長さ当たりの容積Ｖ１よりも前記内周螺旋溝１３における前記管状本体１０の管軸方向の所定長さ当たりの容積Ｖ２を大きくしたことを特徴とする。

具体的に、前記外周螺旋溝１２は、管軸方向に沿って平坦な外周溝底面１２ａと、この外周溝底面１２ａの長手方向に沿った両端部分から管径外方向に向かって拡開状態で延出した一対の外周溝側面１２ｂ、１２ｂとを備え、前記外周螺旋溝１２に嵌り込んだ前記コンクリート構造物２の一部における管軸方向の断面が等脚台形状となるように構成され、前記内周螺旋溝１３は、管軸方向に沿って平坦な内周溝底面１３ａと、この内周溝底面１３ａの長手方向に沿った両端部分から管径内方向に向かって拡開状態で延出した一対の内周溝側面１３ｂ、１３ｂとを備え、前記内周螺旋溝１３に嵌り込んだ前記グラウト４の一部における管軸方向の断面が等脚台形状となるように構成されている。

より具体的には、前記外周螺旋溝１２における前記管状本体１０の管軸方向の所定長さ当たりの容積Ｖ１と、前記内周螺旋溝１３における前記管状本体１０の管軸方向の所定長さ当たりの容積Ｖ２との関係が、以下の条件式[１]を満たすとともに、前記外周螺旋溝１２における管径方向の溝深さＨ１と、前記内周螺旋溝１３における管径方向の溝深さＨ２と、前記管状本体１０の外周面から内周面までの管径方向の高さＨ３との関係が、以下の条件式[２]を満たしている。
０．５０≦Ｖ１／Ｖ２≦０．９２・・・式[１]
０．２０≦（Ｈ１＋Ｈ２−Ｈ３）／Ｈ３≦０．４６・・・式[２]

この発明のＰＣ鋼材用シースを使用して構築したプレストレストコンクリート構造物においては、コンクリート構造物の一部が管状本体の外周螺旋溝に嵌り込み、グラウトの一部が管状本体の内周螺旋溝に嵌り込んでいることから、コンクリート構造物とグラウトとがシースを介して互いに噛み込んだ状態となって、コンクリート構造物とグラウトとの一体性が高められている。

しかも、外周螺旋溝に嵌り込んだコンクリート構造物の一部の体積よりも、内周螺旋溝に嵌り込んだグラウトの一部の体積が大きくなっていることから、特に内周螺旋溝に嵌り込んだグラウトの一部における強度が重点的に高められた状態となっている。このため、例えば施工基準ぎりぎりの粘度の低い（流動性の良い）グラウトを充填して、シースの内部での空隙の発生を抑えるようにしても、硬化したグラウトにおいて亀裂や破断が生じ難くなっている。

これにより、ＰＣ鋼材の錆腐食を防止しながらも、ＰＣ鋼材の圧縮力をコンクリート構造物へ安定して伝えることができ、コンクリート構造物の強度を長期に亘って良好に維持することができる。

さらに、外周螺旋溝の底部を内周螺旋溝の底部よりも厚肉にしているので、管状本体内へのＰＣ鋼材の挿通時において、管径内方向に突出した外周螺旋溝の底部に対してＰＣ鋼材が擦れて、外周螺旋溝の底部が多少傷付くようなことがあっても、管状本体が破れてしまうことがなく、信頼性の向上を図ることができる。

また、コンクリート構造物の一部及びグラウトの一部を、ともに断面等脚台形状とすることで、コンクリート構造物とグラウトをしっかりと確実に噛み込ませて、ＰＣ鋼材の圧縮力をコンクリート構造物へより一層安定して伝えることができる。

特に、上記の条件式[１]を満たすようにして、コンクリート構造物の一部とグラウトの一部との体積比の範囲を好適に設定するとともに、条件式[２]を満たすようにして、コンクリート構造物の一部とグラウトの一部との噛み込み度合いの範囲を好適に設定することで、硬化したグラウトの亀裂や破断をより確実に防止することができる。

この発明の一実施形態に係るＰＣ鋼材用シースの施工例を示す縦断面図である。 ＰＣ鋼材用シースの一部破断正面図である。 ＰＣ鋼材用シースの要部拡大断面図である。 外周螺旋溝及び内周螺旋溝の容積を示す断面図である。 解析１における各試験体に用いられているＰＣ鋼材用シースのプロファイルを示す図である。 解析１の結果を示す図である。 解析２における各試験体に用いられているＰＣ鋼材用シースのプロファイルを示す図である。 解析２の結果を示す図である。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の一実施形態に係るＰＣ鋼材用シース１は、例えばポストテンション工法によるＰＣ桁橋等のプレストレストコンクリート構造物の構築に際して使用されるものである。

このＰＣ鋼材用シース１は、図１に示すように、コンクリート構造物２に埋設されて、そのコンクリート構造物２にプレストレスを導入するためのＰＣ鋼材３が挿通され、且つ、内部にグラウト４が充填される例えば高密度ポリエチレン樹脂製の管状本体１０を備えている。

管状本体１０の素材として高密度ポリエチレン樹脂を使用したのは、以下の理由による。すなわち、高密度ポリエチレン樹脂は、軽い、錆びない、腐らないという特性を有し、成型加工性に優れている。さらに、剛性が高くて衝撃に強いことから、コンクリートの打設時に受ける衝撃と強力な荷重に耐えることができる。また、電気絶縁性、耐水性、防水性に優れ、長期に亘って遮蔽性を失わず、さらにはＰＣ鋼材３の挿通時に著しく摩擦を増大することがないという特性に着目したことによる。なお、管状本体１０の素材としては、必ずしも高密度ポリエチレン樹脂に限らず、その他の合成樹脂であっても良い。

管状本体１０は、図２及び図３に示すように、管径外方向に膨出した突条１１が管軸方向に等ピッチで螺旋状に形成された螺旋波形状とされている。これにより、管状本体１０の外周面側には、管軸方向に隣接する突条１１、１１間において、コンクリート構造物２の一部が嵌り込む管径外方向に開放した外周螺旋溝１２が管軸方向に等ピッチで形成されている。また、管状本体１０の内周面側には、突条１１の内側において、グラウト４の一部が嵌り込む管径内方向に開放した内周螺旋溝１３が管軸方向に等ピッチで形成されている。なお、突条１１、外周螺旋溝１２及び内周螺旋溝１３は、その管軸方向の断面形状がそれぞれ長手方向全長に亘って均一とされている。

外周螺旋溝１２は、管軸方向に沿って平坦な外周溝底面１２ａと、この外周溝底面１２ａの長手方向に沿った両端部分から管径外方向に向かって拡開状態で延出した一対の外周溝側面１２ｂ、１２ｂとによって形成されている。これにより、外周螺旋溝１２は、図１に示すように、その内部に嵌り込んだコンクリート構造物２の一部（以下、「嵌入凸部５」と称する。）における管軸方向の断面が等脚台形状となるように構成されている。

内周螺旋溝１３は、管軸方向に沿って平坦な内周溝底面１３ａと、この内周溝底面１３ａの長手方向に沿った両端部分から管径内方向に向かって拡開状態で延出した一対の内周溝側面１３ｂ、１３ｂとによって形成されている。これにより、内周螺旋溝１３は、図１に示すように、その内部に嵌り込んだグラウト４の一部（以下、「嵌入凸部６」と称する。）における管軸方向の断面が等脚台形状となるように構成されている。

この管状本体１０においては、図３に示すように、外周螺旋溝１２の底部２０の厚みＴ１が、内周螺旋溝１３の底部２１の厚みＴ２よりも厚肉とされていて、外周螺旋溝１２の溝深さＨ１よりも、内周螺旋溝１３の溝深さＨ２が深くなっている。すなわち、外周螺旋溝１２に嵌り込んだコンクリート構造物２の嵌入凸部５の高さよりも、内周螺旋溝１３に嵌り込んだグラウト４の嵌入凸部６の高さが高くなるように構成されている。なお、外周螺旋溝１２の底部２０と内周螺旋溝１３の底部２１とを連結する側部２２、２２の厚みＴ３は、内周螺旋溝１３の底部２１の厚みＴ２とほぼ同じになっている。

また、この管状本体１０においては、図３に示すように、外周螺旋溝１２の開放端における管軸方向に沿った溝幅Ｗ１よりも、内周螺旋溝１３の開放端における管軸方向に沿った溝幅Ｗ２が幅広とされている。すなわち、外周螺旋溝１２に嵌り込んだコンクリート構造物２の嵌入凸部５の根元部分の横幅よりも、内周螺旋溝１３に嵌り込んだグラウト４の嵌入凸部６の根元部分の横幅が幅広となるように構成されている。

これにより、外周螺旋溝１２の管軸方向の断面積よりも、内周螺旋溝１３の管軸方向の断面積が大きくなっている。管状本体１０の管軸方向の所定長さ当たりの長さを比較すると、内外径差によって外周螺旋溝１２が内周螺旋溝１３よりも長くなっているが、上記のような断面積の違いによって、外周螺旋溝１２における管状本体１０の管軸方向の所定長さ当たりの容積Ｖ１よりも、内周螺旋溝１３における管状本体１０の管軸方向の所定長さ当たりの容積Ｖ２が大きくなっている（図４参照）。すなわち、コンクリート構造物２の嵌入凸部５の体積よりも、グラウト４の嵌入凸部６の体積が大きくなるように構成されている。

なお、外周螺旋溝１２の底部２０の外周面は、外周溝底面１２ａであり、内周螺旋溝１３の底部２１の内周面は、内周溝底面１３ａであり、側部２２、２２の外周面は、外周溝側面１２ｂ、１２ｂであり、側部２２、２２の内周面は、内周溝側面１３ｂ、１３ｂとなっている。

より具体的に、このＰＣ鋼材用シース１の管状本体１０においては、外径が例えば６２．０〜９３．０ｍｍ、内径が例えば５０．０〜８０．０ｍｍ、ピッチ（管軸方向に隣接する突条１１、１１の中央部間の距離）が例えば１６．４ｍｍ、管状本体１０の外周面から内周面までの管径方向の高さ（内外径差の半分）Ｈ３が例えば６．５ｍｍとなっている。すなわち、ピッチは、内径を基準とした場合に内径の約０．２０〜０．３２倍、管状本体１０の外周面から内周面までの管径方向の高さＨ３は、内径を基準とした場合に内径の約０．０８〜０．１３倍となっている。

また、管状本体１０においては、外周螺旋溝１２における管状本体１０の管軸方向の所定長さ当たりの容積Ｖ１と、内周螺旋溝１３における管状本体１０の管軸方向の所定長さ当たりの容積Ｖ２との関係が、以下の条件式[１]を満たしている。
０．５０≦Ｖ１／Ｖ２≦０．９２・・・式[１]
換言すると、この条件式[１]は、コンクリート構造物２の嵌入凸部５とグラウト４の嵌入凸部６との体積比の範囲を表していることになる。

加えて、管状本体１０においては、外周螺旋溝１２の溝深さＨ１と、内周螺旋溝１３の溝深さＨ２と、管状本体１０の外周面から内周面までの管径方向の高さＨ３との関係が、以下の条件式[２]を満たしている。
０．２０≦（Ｈ１＋Ｈ２−Ｈ３）／Ｈ３≦０．４６・・・式[２]
換言すると、この条件式[２]は、コンクリート構造物２の嵌入凸部５とグラウト４の嵌入凸部６との噛み込み度合いの範囲を表していることになる。

上記のＰＣ鋼材用シース１の製造に際しては、突条１１を長手方向に沿って形成した高密度ポリエチレン樹脂製の帯状体を螺旋巻回して、その先行する帯状体と後続する帯状体の管軸方向に隣接する端縁部同士を互いに重ね合わせた状態で接着若しくは熱融着することで、管状本体１０を成形している。この場合、先行する帯状体と後続する帯状体の管軸方向に隣接する端縁部同士の重合部分によって、外周螺旋溝１２の厚肉の底部２０が形成されている。

上記構成のＰＣ鋼材用シース１を使用して、プレストレストコンクリート構造物を構築する場合、コンクリート構造物２にシース１を埋設して、このシース１の管状本体１０内に挿通させたＰＣ鋼材３を緊張させて、その反力である圧縮力（プレストレス）をコンクリート構造物２に導入する。この管状本体１０内へのＰＣ鋼材３の挿通時には、管径内方向に突出した外周螺旋溝１２の底部２０に対してＰＣ鋼材３が擦れることがある。しかしながら、上記のように外周螺旋溝１２の底部２０は厚肉となっていることから、底部２０が多少傷付くようなことがあっても、管状本体１０が破れるといった不具合を生じることはない。そして、ＰＣ鋼材３を挿通させたシース１の管状本体１０内に、グラウト４を充填して硬化させることで、ＰＣ鋼材３を腐食から守るとともに、コンクリート構造物２とＰＣ鋼材３とをグラウト４を介して一体化させている。

この施工状態において、管状本体１０の外周螺旋溝１２に嵌り込んだコンクリート構造物２の断面等脚台形状の嵌入凸部５と、管状本体１０の内周螺旋溝１３に嵌り込んだグラウト４の断面等脚台形状の嵌入凸部６とが、シース１を介して互いに噛み込んだ状態となって、コンクリート構造物２とグラウト４との一体性が高められている。しかも、コンクリート構造物２の嵌入凸部５の体積よりも、グラウト４の嵌入凸部６の体積が大きくなっていて、特にコンクリート構造物２やシース１に開孔しないと補修が難しいグラウト４の嵌入凸部６における圧縮強度や剪断破壊強度を重点的に高めるように配慮されている。

このため、例えば施工基準ぎりぎりの粘度の低い（流動性の良い）グラウト４を充填して、シース１の内部での空隙の発生を抑えるようにしても、硬化したグラウト４において亀裂や破断が生じ難くなっている。これにより、ＰＣ鋼材３の錆腐食を防止しながらも、ＰＣ鋼材３の圧縮力をコンクリート構造物２へ安定して伝えることができ、コンクリート構造物２の強度を長期に亘って良好に維持することができる。

ここで、上記の効果を検証するために、以下のような解析１及び２を行った。まず、解析１においては、上記のＰＣ鋼材用シース１を介してコンクリート構造物２とグラウト４とを一体化した試験体（以下、「実施例１の試験体」と称する。）以外に、これと同構造である２種類の比較例の試験体（以下、「比較例１、２の試験体」と称する。）を用意した。そして、これら試験体に対して、押し抜き試験（コンクリート構造物２からグラウト４を押し抜くような力を与える試験）を行った場合を想定して、これら試験体に作用する最大応力をＦＥＭ解析により求めた。

各試験体に用いられているＰＣ鋼材用シースのプロファイルを、図５に示す。すなわち、比較例１の試験体に用いられているＰＣ鋼材用シース（以下、「比較例１のシース」と称する。）では、外周螺旋溝１２及び内周螺旋溝１３の底部２０、２１の厚みＴ１、Ｔ２がともに１．６ｍｍで薄くなっており、比較例２の試験体に用いられているＰＣ鋼材用シース（以下、「比較例２のシース」と称する。）では、外周螺旋溝１２及び内周螺旋溝１３の底部２０、２１の厚みＴ１、Ｔ２がともに３．０ｍｍで厚くなっているのに対して、実施例１の試験体に用いられているＰＣ鋼材用シース（「実施例１のシース」と称する。）では、外周螺旋溝１２の底部２０の厚みＴ１が３．０ｍｍで厚く、内周螺旋溝１３の底部２１の厚みＴ２が１．６ｍｍで薄くなっている。そして、比較例１、２のシースと実施例１のシースとでは、外周螺旋溝１２、内周螺旋溝１３における溝深さＨ１、Ｈ２及び溝幅Ｗ１、Ｗ２が異なっている。これにより、比較例１、２のシースでは、条件式[１]及び条件式[２]を満たしていないが、実施例１のシースでは、条件式[１]及び条件式[２]を満たしている。

また、各試験体について、圧縮強度を適宜異ならせたコンクリート構造物とグラウトとの組み合わせをそれぞれ２種類用意して（条件１及び２）、それら条件１及び２の各試験体に対して、２００ＫＮ、２５０ＫＮ、３００ＫＮの押し抜き荷重を加えたときの最大応力を算出した。

図６は、解析１の結果を示す。この結果からも明らかなように、比較例１、２の試験体では、２００ＫＮ、２５０ＫＮ、３００ＫＮの押し抜き荷重を加えたときの最大応力が、条件１及び２のいずれにおいても３０．０ＭＰａを大きく上回っている。これに対して、実施例１の試験体では、３００ＫＮの押し抜き荷重を加えたときの最大応力は、条件１及び２のいずれにおいても３０．０ＭＰａを大きく上回っているものの、２００ＫＮ、２５０ＫＮの押し抜き荷重を加えたときの最大応力は、条件１及び２のいずれにおいても３０．０ＭＰａを下回っている。すなわち、比較例１、２の試験体に比べて、実施例１の試験体に発生する最大応力が格段に低くなっている。なお、条件１及び２以外にも、コンクリート構造物及びグラウトのヤング率を異ならせた組み合わせを複数用意して、上記と同じ解析１を行ったが、結果は同様であった。

上記の解析１によれば、比較例１、２の試験体では、２００ＫＮ以上の押し抜き荷重が加わると、３０．０ＭＰａを大きく上回るような応力が作用することから、圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ^２といった粘度の低い（流動性の良い）グラウトを使用した場合には、亀裂や破断が生じ易くなることが判る。これに対して、実施例１の試験体では、２５０ＫＮ以下の押し抜き荷重であれば、３０．０ＭＰａを上回るような応力が作用することはなく、圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ^２といった粘度の低い（流動性の良い）グラウトを使用した場合でも、亀裂や破断が生じ難くなることが判る。なお、１ＭＰａは１Ｎ／ｍｍ^２と同じである。

解析２においては、実施例１の試験体以外に、８種類の実施例の試験体（以下、「実施例２〜９の試験体」と称する。）を用意するとともに、比較例１、２の試験体以外に、１種類の比較例の試験体（以下、「比較例３の試験体」と称する。）を用意して、これら合計１２種類の試験体に対して、押し抜き試験を行った場合を想定して、これら試験体に作用する最大応力をＦＥＭ解析により求めた。

各試験体に用いられているＰＣ鋼材用シースのプロファイルを、図７に示す。すなわち、比較例３の試験体に用いられているＰＣ鋼材用シース（以下、「比較例３のシース」と称する。）では、条件式[１]及び条件式[２]を満たしておらず、実施例２〜９の試験体に用いられているＰＣ鋼材用シース（以下、「実施例２〜９のシース」と称する。）では、条件式[１]及び条件式[２]を満たしている。なお、比較例１、２のシース、実施例１のシースは、解析１の場合と同様である。また、各試験体におけるコンクリート構造物とグラウトとの組み合わせは１種類（圧縮強度が４０Ｎ／ｍｍ^２のコンクリート構造物と圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ^２のグラウトとの組み合わせ）として、２００ＫＮ、２５０ＫＮ、３００ＫＮの押し抜き荷重を加えたときの最大応力を算出した。

図８は、解析２の結果を示す。この結果からも明らかなように、比較例１、２の試験体では、２００ＫＮ、２５０ＫＮ、３００ＫＮの押し抜き荷重を加えたときの最大応力が、３０．０ＭＰａを大きく上回り、比較例３の試験体では、２５０ＫＮ、３００ＫＮの押し抜き荷重を加えたときの最大応力が、３０．０ＭＰａを大きく上回っている。これに対して、実施例１〜９の試験体では、３００ＫＮの押し抜き荷重を加えたときの最大応力は、３０．０ＭＰａを大きく上回っているものの、２００ＫＮの押し抜き荷重を加えたときの最大応力は、３０．０ＭＰａを下回り、２５０ＫＮの押し抜き荷重を加えたときの最大応力は、３０．０ＭＰａを下回るか、僅かに上回る程度である。すなわち、比較例１〜３の試験体に比べて、実施例１〜９の試験体に発生する最大応力が格段に低くなっている。

上記の解析２によれば、条件式[１]及び条件式[２]を満たしていれば、２５０ＫＮ以下の押し抜き荷重であれば、３０．０ＭＰａを大きく上回るような応力が作用することはなく、圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ^２といった粘度の低い（流動性の良い）グラウトを使用した場合でも、亀裂や破断が生じ難くなることが判る。

この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。

１・・ＰＣ鋼材用シース、２・・コンクリート構造物、３・・ＰＣ鋼材、４・・グラウト、１０・・管状本体、１１・・突条、１２・・外周螺旋溝、１２ａ・・外周溝底面、１２ｂ・・外周溝側面、１３・・内周螺旋溝、１３ａ・・内周溝底面、１３ｂ・・内周溝側面、２０・・外周螺旋溝の底部、２１・・内周螺旋溝の底部、Ｈ１・・外周螺旋溝の溝深さ、Ｈ２・・内周螺旋溝の溝深さ、Ｈ３・・管状本体の外周面から内周面までの高さ、Ｗ１・・外周螺旋溝の溝幅、Ｗ２・・内周螺旋溝の溝幅、Ｖ１・・外周螺旋溝の容積、Ｖ２・・内周螺旋溝の容積

この発明のＰＣ鋼材用シース１は、コンクリート構造物２に埋設されて、そのコンクリート構造物２にプレストレスを導入するためのＰＣ鋼材３が挿通され、且つ、内部にグラウト４が充填される例えば高密度ポリエチレン樹脂製の管状本体１０を備え、前記管状本体１０は、管径外方向に膨出した突条１１が管軸方向に等ピッチで螺旋状に形成された螺旋波形状とされ、前記管状本体１０の外周面側に、管軸方向に隣接する前記突条１１、１１間において前記コンクリート構造物２の一部が嵌り込む外周螺旋溝１２が管径外方向に開放して形成され、前記管状本体１０の内周面側に、前記突条１１の内側において前記グラウト４の一部が嵌り込む内周螺旋溝１３が管径内方向に開放して形成され、前記外周螺 旋溝１２における前記管状本体１０の管軸方向の所定長さ当たりの容積Ｖ１と、前記内周 螺旋溝１３における前記管状本体１０の管軸方向の所定長さ当たりの容積Ｖ２との関係が 、以下の条件式[１]を満たすとともに、前記外周螺旋溝１２における管径方向の溝深さＨ １と、前記内周螺旋溝１３における管径方向の溝深さＨ２と、前記管状本体１０の外周面 から内周面までの管径方向の高さＨ３との関係が、以下の条件式[２]を満たすように、前記外周螺旋溝１２の底部２０を前記内周螺旋溝１３の底部２１よりも厚肉にして、前記外周螺旋溝１２における管径方向の溝深さＨ１よりも前記内周螺旋溝１３における管径方向の溝深さＨ２を深くするとともに、前記外周螺旋溝１２の開放端における管軸方向に沿った溝幅Ｗ１よりも前記内周螺旋溝１３の開放端における管軸方向に沿った溝幅Ｗ２を幅広 としていることを特徴とする。
０．５０≦Ｖ１／Ｖ２≦０．９２・・・式[１]
０．２０≦（Ｈ１＋Ｈ２−Ｈ３）／Ｈ３≦０．４６・・・式[２]

Claims (4)

1. コンクリート構造物（２）に埋設されて、そのコンクリート構造物（２）にプレストレスを導入するためのＰＣ鋼材（３）が挿通され、且つ、内部にグラウト（４）が充填される合成樹脂製の管状本体（１０）を備えたＰＣ鋼材用シース（１）であって、前記管状本体（１０）は、管径外方向に膨出した突条（１１）が管軸方向に等ピッチで螺旋状に形成された螺旋波形状とされ、前記管状本体（１０）の外周面側に、管軸方向に隣接する前記突条（１１）（１１）間において前記コンクリート構造物（２）の一部が嵌り込む外周螺旋溝（１２）が管径外方向に開放して形成され、前記管状本体（１０）の内周面側に、前記突条（１１）の内側において前記グラウト（４）の一部が嵌り込む内周螺旋溝（１３）が管径内方向に開放して形成され、前記外周螺旋溝（１２）の底部（２０）を前記内周螺旋溝（１３）の底部（２１）よりも厚肉にして、前記外周螺旋溝（１２）における管径方向の溝深さ（Ｈ１）よりも前記内周螺旋溝（１３）における管径方向の溝深さ（Ｈ２）を深くするとともに、前記外周螺旋溝（１２）の開放端における管軸方向に沿った溝幅（Ｗ１）よりも前記内周螺旋溝（１３）の開放端における管軸方向に沿った溝幅（Ｗ２）を幅広とすることで、前記外周螺旋溝（１２）における前記管状本体（１０）の管軸方向の所定長さ当たりの容積（Ｖ１）よりも前記内周螺旋溝（１３）における前記管状本体（１０）の管軸方向の所定長さ当たりの容積（Ｖ２）を大きくしたことを特徴とするＰＣ鋼材用シース。
2. 前記外周螺旋溝（１２）は、管軸方向に沿って平坦な外周溝底面（１２ａ）と、この外周溝底面（１２ａ）の長手方向に沿った両端部分から管径外方向に向かって拡開状態で延出した一対の外周溝側面（１２ｂ）（１２ｂ）とを備え、前記外周螺旋溝（１２）に嵌り込んだ前記コンクリート構造物（２）の一部における管軸方向の断面が等脚台形状となるように構成され、前記内周螺旋溝（１３）は、管軸方向に沿って平坦な内周溝底面（１３ａ）と、この内周溝底面（１３ａ）の長手方向に沿った両端部分から管径内方向に向かって拡開状態で延出した一対の内周溝側面（１３ｂ）（１３ｂ）とを備え、前記内周螺旋溝（１３）に嵌り込んだ前記グラウト（４）の一部における管軸方向の断面が等脚台形状となるように構成されている請求項１記載のＰＣ鋼材用シース。
3. 前記外周螺旋溝（１２）における前記管状本体（１０）の管軸方向の所定長さ当たりの容積（Ｖ１）と、前記内周螺旋溝（１３）における前記管状本体（１０）の管軸方向の所定長さ当たりの容積（Ｖ２）との関係が、以下の条件式[１]を満たすとともに、前記外周螺旋溝（１２）における管径方向の溝深さ（Ｈ１）と、前記内周螺旋溝（１３）における管径方向の溝深さ（Ｈ２）と、前記管状本体（１０）の外周面から内周面までの管径方向の高さ（Ｈ３）との関係が、以下の条件式[２]を満たす請求項１又は２記載のＰＣ鋼材用シース。
   ０．５０≦Ｖ１／Ｖ２≦０．９２・・・式[１]
   ０．２０≦（Ｈ１＋Ｈ２−Ｈ３）／Ｈ３≦０．４６・・・式[２]
4. 前記管状本体（１０）は、高密度ポリエチレン樹脂製とされている請求項１乃至３のいずれかに記載のＰＣ鋼材用シース。

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