KR100414729B1 - Ps 콘크리트용 pc 케이블 보호시스 - Google Patents

Abstract

산성비나 염해에 강한 합성수지, 특히 폴리올레핀계 수지를 사용하고, 내압축 변형성에 뛰어나고 내마모성에 뛰어난 PC 케이블의 보호 시스의 제공을 과제로 한다.

이 해결수단으로서 내외면(1,2)이 모두 나선 요철형상으로 형성되어 있는 것으로, 외면(2)에서 골짜기부(3)가 거의 평탄면으로 형성되어 있고, 이 골짜기부(3)와 산부(4)의 아아르의 변곡점간의 골짜기부(3)의 폭 W와 산부(4)의 폭 w가 W>w의 관계로 되어 있고, 이 골짜기부(3)의 두께 T와 산부(4)의 두께 t가 T > t의 관계로 되어 있고, 내면(1)에서 돌출부(5)가 홈부(6)에 비해 완만한 활형상으로 형성되어 있고, 내면(1)에서 상기 홈부(6)의 내주면이 외면(2)에서 상기 골짜기부(3)의 외주면보다도 둘레방향 바깥쪽으로 돌출하고 있을 것등의 요건을 구비하고 전체가 폴리올레핀계 수지소재에 의해 형성되어 있는 구성이다.

Description

PS 콘크리트용 PC 케이블 보호 시스

본 발명은 PS 콘크리트( Prestressed concrete )구조물 구축시의 포스트 텐션(Posttension)공법이나 프리텐션공법에 있어서 긴장선재로서 사용되는 PC 강철선·PC 강철연선 ·PC 강철봉등의 PC 케이블을 내장하고 콘크리트와의 직접접촉을 회피시켜 이것을 보호하는 보호 시스에 관한 것이다.

종래 이런 종류의 PS 콘크리트 구조물의 구축시에 사용되는 PC 케이블의 녹슴방지 및 열화방지 수단으로서는, PC 케이블이 직접 콘크리트와 접촉하지 않도록 하기 위해 일반적으로 강철제의 시스가 사용되고 있다. 또 한편에 있어서 이 강철제에 대신하여 합성수지제의 시스를 사용하는 것이 제안되기 시작하고 있다.

전자의 종래 일반적으로 사용되고 있는 강철제 시스에 있어서는 시스에 환상의 요철을 형성한 것과, 나선형상의 요철을 형성한 것등이 있지만 어느 것도 관벽전체의 두께가 균등한 것이다. 또 현재 제안되고 있는 후자의 합성수지제 시스에 있어서도 그 형상은 강철제 시스의 경우와 마찬가지로 전체를 균등한 두께로 한 것이고 그 요철 파형은 단순한 원호형상 파형으로 형성한 것이다 (예를들면 일본국 실공평 6-21953호 공보참조).

그리고 전자의 강철제 시스에 있어서는 콘크리트와 직접접촉하는 것이므로 콘크리트안에 포함되는 모래(세골재)등에 함유 또는 부착하는 염분등에 침해되기 쉽고 특히, 콘크리트의 미세한 균열을 통하여 침투하는 산성비에 의해 녹이 발생하고 쉽게 열화한다는 어려운 점이 있다. 또 해중이나 해상부 또는 해안선에서 100m이내의 구축물에 있어서는 염해를 받기쉬워 염해 대책이 중요한 과제로 되어 있다. 한편 후자의 합성수지제 시스에 있어서는 합성수지 특유의 둘레방향과 축선방향과의 낮은 내압축 변형성, 낮은 내마모성에 대해서의 대책을 생각하지 않으면 안된다는 과제를 갖고 있다.

그래서 본 발명은 이와같은 전자의 강철제 시스가 갖고 있는 과제를 해결하기 위해 산성비나 염해에 강한 합성수지, 특히 폴리올레핀계 수지를 사용하고 그구조를 특수한 것으로 하는 것에 의해 낮은 내압축 변형성과 낮은 내마모성과의 향상을 꾀하고, 종래부터 일반적으로 사용되고 있는 강철제 시스에 대신하는 PC 케이블의 보호 시스를 제공하고자 하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 실시예에서 사용한 부호를 이용하여 설명하면, 본 발명에서 말하는 PC 케이블 보호 시스는 내외면(1),(2)이 모두 나선 요철형상으로 형성되어 있는 것으로, 외면(2)에서 골짜기부(3)가 거의 평탄면으로 형성되어 있고, 이 골짜기부(3)와 산부(4)와의 아아르의 변곡점간의 골짜기부(3)의 폭 W와 산부(4)의 폭 w가 W>w의 관계로 되어 있고, 이 골짜기부(3)의 두께 T와 산부(4)의 두께 t가 T>t의 관계로 되어 있고, 내면(1)에서 돌출부(5)가 홈부(6)에 비해 완만한 활형상으로 형성되어 있고, 내면(1)에서 상기 홈부(6)의 내주면이 외면(2)에서 상기 골짜기부(3)의 외주면 보다도 둘레방향 바깥쪽으로 돌출하고 있는 등의 요건을 구비하고 전체가 폴리올레핀계 수지소재에 의해 형성되어 있는 구성으로 한 것이다.

본 발명은 이와같은 구성을 한 것이지만, 그 실시에 있어서는 상기 골짜기부(3)의 두께 T를 두껍게 하고 산부(4)의 두께 t를 이것에 비해 얇게하여, 그 비율을 1.51의 관계를 충족하는 구성으로서 실시하거나 상기 내면(1)에서 홈부(6)의 내주면을, 외면(2)에서 골짜기부(3)의 외주면 보다도 둘레 방향에 있어서 바깥쪽으로 돌출하고 있는 형상의 것으로 하고, 골짜기부(3)의 외주면에서 홈부(6)의 내주면까지의 사이의 둘레방향 바깥쪽으로의 돌출량 b를 산부(4)의 두께 t에 비해 b > t의 관계를 충족하는 구조로하여 실시하거나 이 시스를 구성하는 폴리올레핀계 수지소재로서는 고밀도 폴리에틸렌 수지(HDPE :밀도 JIS 규격 0.942/cm³이상)를 사용하는 것이 바람직하다.

다음 본 발명의 실시예에 대하여 도면에 의거하여 설명한다. 제 1도 내지 제 4도는 본 발명의 기본적인 실시예를 도시하는 도면으로, 제 1도는 시스(S)의 일부를 종단한 도면, 제 2도는 관벽부분을 확대한 구조설명도, 제 3도는 콘크리트 구조물중에 매설한 상태를 도시하는 단면도, 제 4도는 시스를 유지철근으로 고정하는 수단에 대하여 도시한 설명도이다.

본 발명에서 말하는 PC 케이블 보호 시스(S)는 시스의 내외면(1),(2)이 모두 나선 요철형상으로 형성되어 있는 것이다. 그리고 이 외면(2)에서 요철형상을 형성하는 골짜기부(3)는 제 1도, 제 2도에서 볼수 있는 바와 같이 거의 평탄면으로 형성되어 있어, 산부(4)는 정상부가 원호형상으로 그 양측의 사변은 거의 정삼각형의 2편(二片)을 형성하는 경사에서 골짜기부(3)와 연속하고 있다. 제 2도에 도시되는 바와 같이 이 골짜기부(3)와 산부(4)가 형성하는 가상선 R, r로 도시하는 아아르의 변곡점간의 축선방향의 골짜기부(3)의 폭 W는 산부(4)의 축선방향의 폭 w에 비해 커다란 넓은 폭으로 형성되어 있다. 그리고 골짜기부(3)의 두께 T는 산부(4)의 두께 t에 비해 1.5배 ∼ 3배의 두께, 이 실시예에서는 거의 2배의 두께가 되도록 형성하고 있다. 또 내면(1)에서 돌출부(5)는 홈부(6)의 요입각에 비해 넓은 폭으로 완만한 활형상으로 형성되어 있고, 역으로 홈부(6)는 좁은 폭으로 급한 각도로 솟는 산형상으로 되어있다.

또 제 2도에 도시하는 바와 같이 이 돌출부(5)의 관내방향으로의 가장 돌출된면과 홈부(6)의 안쪽부의 내주면과의 높이 H는 상기 골짜기부(3)의 외주면과 산부(4)의 가장 돌출된면과의 높이 h보다도 크도록 형성되어 있고, 이 홈부(6)의 안쪽부의 내주면의 위치가 외면(2)에서 상기 골짜기부(3)의 외주면의 위치보다도 둘레방향 바깥쪽으로 부호 b로 도시한 량만 돌출하고 있는 형상을 하고 있다. 그리고 이 시스(S)는 그 전체를 폴리올레핀계 수지소재, 특히 고밀도 폴리에틸렌 수지에 의해 형성되고 있다.

이 실시예의 시스(S)에 대하여 출원인이 실험용으로서 제조하여 시험으로 공급한 시스에 대하여 내지름(d)을 65mm, 외지름(D)을 78mm로 한 시스(S)의 경우의 각부의 수치를 구체적으로 도시하면 피치 16mm, 골짜기부(3)의 가로폭 W = 12mm, 산부(4)의 가로폭 w = 4mm, 골짜기부(3)의 두께 T = 3mm, 산부(4)의 두께 t = 1.5mm, 양부 T : t의 비율이 2 : 1, 돌출부(5)의 관내방향으로의 가장 돌출된 면과 홈부(6)의 안쪽부의 내주면과의 높이 H = 5mm, 골짜기부(3)의 외주면과 산부(4)의 가장 돌출된 면과의 높이 h = 3.5mm, 골짜기부(3)의 외주면에서 홈부(6)의 내주면까지의 사이의 둘레방향 바깥쪽으로의 돌출량 b = 2mm로하고, 수지소재로서 경질고밀도 폴리에틸렌 수지를 사용했다.

수지소재로서 경질의 고밀도 폴리에틸렌 수지를 사용한 이유는 가볍다·녹이 슬지 않는다·부식되지 않는 다는 특성을 갖고, 성형가공성에 뛰어나고 복잡한 형상의 제품을 얻기쉬운 데다가, 강성이 크고, 충격에 강해 파괴되지 않고 콘크리트의 타설시에 받는 충격과 강력한 하중에 견디고, 전기절연성·내수성·방수성에 뛰어나며 산성비·염해에 강하고 장기간에 걸쳐 차단성을 잃지 않는다는 다수의 뛰어난 성질을 갖고 또한 프레스트레싱시에 현저하게 마찰을 증대하지 않는다는 특성에 착안한 점에 기인한다.

이것을 실용화 시험에 제공한 결과, 온도변화의 시험에서는 7℃∼60℃의 온도변화에 대해 갈라짐이 생기지 않았다. 마찰 저항시험에서는 긴장시의 PC 케이블의 마찰에 대하여 거의 손상되지 않았다. 콘크리트의 부착시험에서는 강철제 시스와 차이가 없는 것을 알았다. 강철제 시스에 생기기 쉬운 전기용접시의 불꽃에 의한 구멍이 뚫어지는 현상은 일어나지 않는 것을 알았다.

본 발명에서 말하는 시스(S)는 제 3도에 도시하는 바와 같이 일반적인 방법으로서는 스티럽(stirrup)(11)에 시스를 유지시키기 위한 철근(12)을 가로방향으로 소정의 간격으로 전기 용접하여 고착하고 필요한 보강철근을 배치하고 이 보강철근 또는 상기의 철근(12) 위에 시스(S)를 배관하고 직경 1mm정도의 철선에 의해 철근(12)에 결속하거나 철선의 부식이 염려될 경우에는 폴리에틸렌제의 조이는 밴드(13)에 의해 조여 고정한다. 이와같이 하여 배관한 후 스티럽(11)의 공간(14)내에 콘크리트를 타설하고 경화시킨다.

이와같이 하여 콘크리트내에 매설한 시스(S)내에 PC 케이블(K)을 삽통하고 이 PC 케이블(K)의 삽통과 동시에 시스(S)내의 공간(15)에 모르타르등의 경화제(M)를 주입하여 제 4도에 도시하는 바와 같이 콘크리트(C)내에 시스(S)와 경화제(M)와 PC 케이블(K)을 매설시켜, PC 케이블(K)에 긴장력을 부여하여 경화제(M)를 경화시킨다.

이상 본 발명의 대표적이라고 생각되는 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 반드시 이 실시예 구조에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명에서 말하는 상기의 구성요건을 갖추고, 또한 본 발명에서 말하는 목적을 달성하고 다음에 말하는 효과를 갖는 범위내에 있어서 적절히 바꾸어 실시할 수 있는 것이다.

이상의 설명에서 알수 있는 바와 같이, 본 발명에서 말하는 PC 케이블 보호 시스는 나선 요철형상으로 형성되어 있는 외면의 골짜기부(3)를 거의 평탄면으로 형성하고 그 축선 방향의 폭(W)과 산부(4)의 폭 w가 W > w의 관계가 되도록 하고 있으므로, 이 골짜기부(3)의 둘레면에 위치하는 폭이넓고 저면이 평평한 콘크리트가 시스의 축선방향의 이동을 확실하게 저지하고, 아울러 이 골짜기부(3)의 외주면보다도 홈부(6)의 내주면이 둘레방향 바깥쪽에 위치하도록 형성되어 있으므로 시스의 산부(4)를 통하여 홈부(6)내에 위치하는 경화제(M)가 일체로 되어 시스의 축선방향의 이동을 재차 확실하게 저지하고, 콘크리트내에서의 시스의 안정화를 꾀할 수 있도록 되어 있다. 또, 골짜기부(3)의 두께 T를 산부(4)의 두께 t에 비해 크게하고 시스 전체로서의 소재의 절약과 경량화를 꾀하면서 골짜기부(3)의 내면측의 돌출부(5)를 완만한 활형상으로 형성함과 동시에 상기 W > w의 관계로 되어 있는것에 의해 PC 케이블 상통시의 미끄러짐을 양호하게 함과 동시에 PC 케이블의 마찰에 의해 마모를 일으켜도 쉽게는 파괴되지 않도록 내마모성이 강화되어 있다.

또한 돌출부(5)의 가장 돌출된면과 홈부(6)의 내주면과의 높이(H)를 상기 골짜기부(3)의 외주면과 산부(4)의 가장 돌출된 면과의 높이(h) 보다도 크게 하고 또한 상기와 같이 홈부(6)의 내주면을 골짜기부(3)의 외주면 보다도 둘레방향 바깥쪽으로 돌출시키는 것에 의해 내마모 손상성을 보상하는 돌출부(5)의 폭을 크게 하면서 경화제(M)와 시스(S)와의 결합도를 크게 하고 PC 케이블의 보호를 최대한으로 발휘할 수 있도록 되어 있다.

또한 시스전체를 폴리올레핀계 수지소재에 의해 형성하는 것에 의해 가볍다·녹슬지 않는다·부식되지 않는다는 특성과 성형가공성에 뛰어나고 제조가 쉬워 양산화에 적합하다는 특성을 갖고, 강성이 크고, 충격에 강해 파괴되지 않는 콘크리트의 타설시에 받는 충격과 강력한 하중에 견디며, 전기절연성·내수성·방수성에 뛰어나며 산성비·염해에 강하고 장기간에 걸쳐 차단성을 잃지 않는다는 뛰어난 효과가 기대될 수 있는 것이다.

제 1도는 본 발명의 실시예를 도시하는 일부 절제 정면도.

제 2도는 관벽부분의 확대 종단면도.

제 3도는 사용상태를 도시하는 종단면도.

제 4도는 콘크리트 타설공간으로의 고정수단을 도시하는 횡단면도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

1. 내면 2. 외면

3. 골짜기부 4. 산부

5. 돌출부 6. 홈부

S. 시스 K. PC케이블

Claims (4)

1. PS 콘크리트용으로서 사용하는 PC 강철선· PC 강철연선·PC 강철봉 등의 PC 케이블(K)을 삽통하여 이것을 피복보호하는 시스이며, 내외면(1),(2)이 모두 나선 요철형상으로 형성되어 있고, 외면(2)에서 골짜기부(3)가 거의 평탄면으로 형성되어 있고, 이 골짜기부(3)와 산부(4)의 아아르의 변곡점간의 골짜기부(3)의 폭 W 와 산부(4)의 폭 w가 W > w의 관계로 되어 있고, 이 골짜기부(3)의 두께 T와 산부(4)의 두께 t가 T > t의 관계로 되어 있고, 내면(1)에서 돌출부(5)가 홈부(6)에 비해 완만한 활형상으로 형성되어 있고, 내면(1)에서 상기 홈부(6)의 내주면이 외면(2)에서 상기 골짜기부(3)의 외주면보다도 둘레방향 바깥쪽으로 돌출하는 등의 요건을 구비하고, 전체가 폴리올레핀계 수지소재에 의해 형성되어 있는 PS 콘크리트용 PC 케이블 보호 시스.
2. 제 1항에 있어서, 상기 골짜기부(3)의 두께 T와 산부(4)의 두께 t가 T1.5t의 관계를 충족하는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 PS 콘크리트용 PC 케이블 보호 시스.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 내면(1)에서 홈부(6)의 내주면과 외면(2)에서 골짜기부(3)의 외주면과의 사이의 둘레방향 바깥쪽으로의 돌출량 b가 상기 산부(4)의 두께 t보다도 크게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 PS 콘크리트용 PC 케이블 보호 시스.
4. 제 1항에 있어서, 상기 폴리올레핀계 수지소재가 고밀도 폴리에틸렌 수지인 것을 특징으로 하는 PS 콘크리트용 PC 케이블 보호 시스.