WO2005116366A1

WO2005116366A1 - 外ケ－ブル式ｐｃ構造物のケ－ブルシ－ス内への真空引き工程を含むグラウト注入工法

Info

Publication number: WO2005116366A1
Application number: PCT/JP2004/007842
Authority: WO
Inventors: Tsutomu Kadotani; Hidetoshi Miyauchi; Norio Terada; Shin Narui; Yoshitaka Nishida; Motoo Shimizu; Toshikazu Minami; Xiao Ping Tang; Kong Mei Zhou
Original assignee: Anderson Technology Corporation; Shinko Wire Co., Ltd.
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2005-12-08

Abstract

外ケ−ブル式ＰＣ構造物のケ−ブルシ−スへの真空引き工程を含むグラウト注入工法において、シ−ス（２）内にグラウト（Ｇ）が完全に充填された状態を確実・容易に確認しながら注入する工法を提供する。　外ケ−ブル式ＰＣ構造物のケ−ブル（１）のシ−ス（２）内にグラウト（Ｇ）を注入する際、シ−ス（２）を透明材で構成し、グラウト注入側に圧送ポンプ（１０）を、排出側に真空ポンプ（２０）を接続し、前記真空ポンプ（２０）によりシ−ス（２）内の気圧を減圧させた後、又はシ−ス（２）内の気圧を減圧しながら前記圧送ポンプ（１０）を運転して、同シ−ス（２）内へのグラウト注入状況を目視により確認しながら最適運転条件で実施する。

Description

外ケーブル式 P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含グラウ卜注入工法

技術分野本発明は、外ケ一プル式 P C構造物のケーブルシースのグラウ卜排出側に接続し明

た真空ポンプにより前記シース内の気圧を減圧した後に、前記シースのグラウ卜注入田

側に接続した圧送ポンプにより前記シース内にグラウ卜を注入 ·充填する真空引きェ程を含 ¾グラウ卜注入工法を、特に透明材で構成されたシースを備え外ケーブルのシース内へのグラウ卜注入に適用し、グラウ卜注入中のシース内の状況を目視により確認して前記圧送ポンプ及び真空ポンプの最適運転伏態を保持し、該外ケーブルのシース内に完全にグラウ卜が充填された P C構造物を確実 ·容易に提供し得るグラウト注入工法に関する。

背景技術

近年、橋梁、高架橋、建築物等の P C構造物、特に外ケーブル式 P C構造物において、ケーブルシース内へのグラウ卜の充境不良に起因する緊張材の腐食 ·破断事故が散見されるようになった。

その原因として次のようなことが考えられる。外ケーブル式 P C構造物において、 P C鋼材を緊張 ·定着後にケーブルシースの内壁と P C鋼材の間に注入 ·充填されるグラウトは、セメン卜と水と混和剤との混合物であり、注入 ·充壇が効果的に行われるめには、流動性がよく、かつ注入から硬化するまでの間にそれぞれの材料が分離しないといろ性質を持つグラウ卜が求められる。しかし、セメントと水との間に存在する比重差によって、シース内でグラウトが硬化する間に、セメン卜が下側に沈降分離して上側に水分が残り（ブリージング水）、その水が蒸発して空隙部（空気溜まり）を生じることがあり、この空隙部に長年月の間に外部水が侵入して、 P C鋼材を腐食させ、その結果 P C鋼材が断線する危険が生じる。そこで、流動性が良好でブリージングの少ないグラウ卜材が開発されたが、グラウ卜の注入が圧送ポンプによる圧送で行われることから、グラウ卜材料の混練時と圧送時に空気が巻き込まれり、圧力によってブリージングが生じるという問題は残る。ま、ケーブル材に、より線の P C鋼材を用いる例がほとんどであるため、より線を構成する複数の素線間にふるい作用が生じて、セメントと水の分離作用を引き起こすしとちある。一方、 P C構造物の軽量化の要求に対してプレストレス導入用の緊張材をコンクり一卜部材の外側に配設する外ケーブル構造が採用されるよになった。この外ケープル構造の採用で、 P C構造物が軽量化されたのに加え、材料費の軽減、施工作業量が減少したほか、 P Cケーブルの維持管理ゆ補修が容易になるといった効果がちらされ。

前記外ケーブルは、コンクリート構造物内に埋め込まれる内ケーブルと異なり外気に曝されるため耐候性が要求される。したがって、外ケーブルのシースとしては、従来、紫外線被爆による材質劣化の少ないポリエチレン成分にカーボンブラックなどを添加混入した黒色ポリエチレン管ゆ、鋼管が使用されてきた。またシース内に挿通される P C鋼材には防鎬処理を施すめシース内にセメントミルク等のグラウ卜を注入するが、その注入状態は前記シースが黒色ポリエチレン管ゆ鋼管であるめに目視による確認ができず、グラウ卜注入中にシース内にブリージングが発生して Ι てもそれを認知できなかっ。別途、特開 2 0 0 2— 3〇97了了では、 P C構造物の内ケーブルへのグラウ卜注入工法として、グラウト排出側に真空ポンプを接続してシース内の気圧を減じ、グラゥ卜注入側に接続したグラウト圧送ポンプの注入 ·充填効率を高めようという発明がなされている。前記発明では、ケーブルシース内グラウトの充填が不完全になりやすいケーブルの曲がり部分ゆ高位置部分に、先端の閉じだ透明な素材で構成された真空パイプをその先端がコンクリー卜構造物の外部に突出するよう装着し、真空ポンプの運転により低下した該真空パイプ内の気圧に対して上昇してくるグラウ卜を目視することでその部分でのグラウ卜の充填が確認できる構造をとつているが、 P C構造物の内ケーブルは、その全体がコンクリー卜内部に埋め込まれているため、いずれの揚合ちシース内のグラウ卜の充填状況ゆ、その後のケーブルの状況を完全に点検 ·確認するのは困難である。現状における P C構造物のケーブルシース内のグラウト充填状況の確認は、内ケ一ブル、外ケーブルとち X線検査 ·超音波検査 ·衝撃反射波検査等の非破壊検査方法により行われてはいるが、完全に内部の状況を把握できるまでには至っておらず、 P C 鋼材の腐食 ·破断の恐れが皆無とはなっていない。上記現状技術に鑑み、本発明者等は、先に、外ケーブルのシースを透明材で構成し、グラウ卜を圧入によって充填する際のグラウ卜充填状況及びその後のケーブルの状況を目視によって点検 ·確認できる構造及び構築方法の発明を行った（特開 2 0 0 1— 3 2 2 1 1参照）。今回の発明は、上記発明による透明材で構成されシースを備えた外ケーブルに前記の真空引き工程を含 ¾グラウ卜注入工法を適用し、シース内へのグラウト注入をより効果的に行える工法を提供する。発明の開示

本発明は、前記従来技術の課題を解決するもので、グラウトの未充填箇所を残存させることなくシース内にグラウトを完全に充填させる外ケーブルを提供するグラウト注入工法であり、下記構成の手段によるものである。

( 1 ) 外ケーブル式 P C構造物のケーブルのシース内にグラウトを注入する際、グラゥ卜注入側に圧送ポンプを、排出側に真空ポンプを接続し、前記真空ポンプによりシース内の気圧を減圧させた後に前記圧送ポンプを運転して前記シース内にグラウトを充填する真空引き工程を含グラウ卜の注入工法において、前記シースを透明材で構成し、同シース内へのグラウト注入状況を目視により確認しながら最適運転条件で実施することを特徴とする外ケーブル式 P C構造物のケーブルシース内への真空引きェ程を含グラウ卜注入工法。

( 2) 前項（1 ) 記載のグラウ卜の注入工法が、外ケーブル式 P C構造物のケーブルのシース内にグラウ卜を注入する際、グラウ卜注入側に圧送ポンプを、排出側に真空ポンプを接続し、前記真空ポンプによりシース内の気圧を減圧させながら前記圧送ポンプを運転して前記シース内にグラウトを連続的に充填するものであることを特徴とする外ケーブル式 P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含グラウ卜注入工法。 ( 3 ) 透明材で搆成したシース内へのグラウ卜注入状況を目視により確認しながら、圧送ポンプ及び真空ポンプの最適運転伏態を保持し、シース内の空気溜まりの発生を回避しながらグラウ卜注入を行うことを特徴とする前項（1 ) 又は（2) に記載の外ケーブル P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含グラウ卜注入工法。

(4) 透明材で構成されたシースを備えた外ケーブルの該シース内へ注入するグラウ卜が着色されてなるものであることを特徴とする前項（1 ) 〜（3 ) のいずれか 1項に記載の外ケーブル式 P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含グラウ卜注入工法。

( 5 ) 透明材からなるシースが、エチレン系アイオノマ樹脂製のものであることを特徴とする前項（1 ) 〜（4) のいずれか 1項に記載の外ケーブル式 P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含 ¾グラウト注入工法。

( 6) 透明材からなるシースが、塩化ビニル系樹脂製のものであることを特徴とする前項（1 ) 〜（4) のいずれか 1項に記載の外ケーブル式 P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含むグラウ卜注入工法。図面の簡単な説明

第 1図は外ケーブル式 P C構造物のケーブルシース内へグラウトを注入する操作の説明図である。

符号の説明

1 ：外ケーブル、 2 ：透明シース、

3 ：グラウ卜注入パイプ、 3 V ：グラウト注入用開閉弁、 4：グラウ卜排出パイプ、 4 V ：グラウ卜排出用開閉弁

5 :偏向部コンクリー卜、 1 0 :圧送ポンプ、 2 0 :真空ポンプ発明を実施するめの最良の形態

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

第 1図は外ケーブル式 P C構造物のケーブルシース内へグラウ卜を注入する操作の説明図であり、 1は外ケーブル、 2は透明シース、 3はグラウ卜注入パイプ、 3 vはグラウト注入用開閉弁、 4はグラウト排出パイプ、 4 Vはグラウ卜排出用開閉弁、 5 は偏向部コンクリート、 1 0は圧送ポンプ、 2 0は真空ポンプである。

第 1図に示すよに、透明材で構成されたシースを備えた外ケーブル 1の一端に配設しだグラウト注入パイプ 3にグラウ卜注入用開閉弁 3 Vを介して圧送ポンプ 1 0 が、他端のグラウト排出パイプ 4にはグラウト排出用開閉弁 4 Vを介して真空ポンプ 2 0が接続されている。

グラウ卜の注入は、まずグラウ卜注入用開閉弁 3 Vを閉じ、グラウ卜排出用開閉弁 4 Vを開いた伏態で排出パイプ 4に接続された真空ポンプ 2〇を稼働し、外ケーブル 1の透明シース 2内の空気を吸引して真空状態とした後、排出用開閉弁 4 vを閉じ真空ポンプ 2〇を停止させ、注入用開閉弁 3 Vを開くと同時に圧送ポンプ 1 〇を稼働させてグラウト注入パイプ 3からグラウ卜 Gを透明シース 2内に注入する。

この際、透明シース 2内に注入されるグラウトの注入状況を目視により観察しながら真空ポンプ 2〇の運転時間、圧送ポンプ 1 〇の始動タイミング、圧送ポンプ 1 〇の注入圧力 ·注入速度 ·注入時間等を注入がより安定 ·確実に行われるょラ制御し、グラウト Gが透明シース 2内に完全に注入 ·充填されるように留意する。

ま、グラウ卜の種類、グラウ卜の練り上がり温度等によってちグラウ卜の注入状況は変わるので、圧送ポンプ 1 〇及び真空ポンプ 2 0の運転制御によって対する。一般に外ケーブル式 P C構造物のケーブルへのグラウト注入時において充填が不+ 分となる要因として、（1 ) グラウトの性質、（2 ) 圧送ポンプ、真空ポンプ等グラゥ卜の充填に使用される機器の動作、（3 ) ケーブルの形状、（4) 定着具の形状と注入パイプ、排出パイプの取り付け箇所、（5 )施工現場の温度条件等が挙げられる。前記要因について詳述すれば、（1 ) グラウ卜の性質では、その流動性、粘性、材料不分離性がグラウトが完全充填の成否に係わる。しがって、グラウ卜の材料である水とセメン卜の混合比、セメントの粒度、混和剤の性質、また気温ゆ構成材料の温度から定まるグラウ卜の練り上がり温度などがグラウ卜充填の成否を担う要因となる。

中でも水セメン卜比は、グラウトの流動性ゆブリージング発生に大きく影響する。土木学会の「プレストレストコンクリート工法設計施工共通指針」によれば、「水セメント比は 4 596以下を基準とする」とある。ま、その解説において水セメン卜比は、所要のコンシステンシ一が得られる範囲内で、できるだけ小さくすることが必要である」としている。しかしながら、本発明では、グラウ卜の注入を圧送ポンプ 1 〇の圧送と、透明シース 2内の減圧による吸引とによって行うので、より水セメント比の小さい、粘性の大きいグラウトが使用でき、ブリージング発生を抑制できる利点を持つ。透明シース 2内に注入するグラウト Gにクロム酸化物、鉄酸化物、銅酸化物マンガン酸化物等無機質着色料、あるいは有機着色料を少量添加混合して着色グラウ卜としたものを使用することもできる。着色されグラウ卜を使用することによって透明シース 2内の充填状況がより明確に把握できる。その際、着色度合はあまり濃くなく、不充填箇所の確認が容易になる程度の着色度に調整することが望ましい。さらに、透明シース 2の材質としては、ポリエチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネィ卜樹脂、及びテフロン樹脂などが挙げられ、特にポリエチレン系のアイオノマ樹脂を主体とするもので、アイ才ノマ樹脂が、一ォレフインとび、 S—不飽和カルポン酸との重合体のカルボキシ基が金属イオンで中和された樹脂であるちのが好ましい。

また、アイオノマ樹脂がび一才レフインとび、 —不飽和カルボン酸との二元共重合体で、び、 yS不飽和カルボン酸を 5〜2〇重量％の割合で含み、金属イオンによる中和度が酸基の 1 0〜 9 0モル％»の共重合体であるものち好まししヽ。

そして、透明のシースは、上記材質から選択されるいずれか 1種あるいは 2種以上を複合させだもので形成されることが望ましい。なお、本発明においていう「透明なシース」の「透明」とは、例えばシースの外側から該シースの内側に充填されるグラウ卜の充填状況を目視できることを意味するものであってよく、こうした機能を果たすちのであれば如何なる性状を有するちのであつてもよい。該「透明」とは、例えば透光性であることを意味してよく、その際の光とは、可視光を意味してよい。該「シース」は、中空の、代表的には筒状の部材であり、その中空部に P C鋼材を通すことのできるちのを指し、該中空部を貫通している P C鋼材を鞘のように覆う機能を果たしている。上記注入工法での具体的説明は、ケーブルシース内の空気を吸引して真空状態にし後、グラウ卜排出用開閉弁を閉じ真空ポンプを停止させ、次いでグラウ卜注入用開閉弁を開 <と同時に圧送ポンプを稼働させてグラウ卜をシース内に注入する一工程ごとに行う真空引き工程を含 ¾グラウ卜注入工法について行ったが、本発明は該外ケ一ブルの一端の排気側の真空ポンプを停止させることなく継続稼働し、同時に他端のグラウ卜注入側の圧送ポンプを継続的に稼働させてグラウ卜注入パイプからグラウトを連続的に注入する連続式の真空引き工程を含グラウト注入工法に適用することもでぎる。産業上の利用可能性

本発明によれば、上記透明シースの外ケーブルに真空引き工程を含むグラウ卜注入工法を使用したので、グラウ卜注入中のシース内の状況が目視により確認できるばかりでなく、より水セメン卜比の小さいグラウトの使用が可能となり、より完全なグラウト注入のなされた外ケーブルが提供できるのみならず、充填完了からグラウ卜が硬化するまでの経緯、及び硬化後の充填状況の確認が行え、外ケーブルの維持管理、補修が容易になるなどの効果が期待できる。

Claims

1 . 外ケーブル式 P C構造物のケーブルのシース内にグラウ卜を注入する際、グラウ卜注入側に圧送ポンプを、排出側に真空ポンプを接続し、前記真空ポンプによりシース内の気圧を減圧させだ後に前記圧送ポンプを運転して前記シース内にグラウ卜を充填する真空引き工程を含グラウ卜の注入工法において、前記シースを透明材で構成

…一□

主目

し、同シース内へのグラウト注入状況を目視により確認しながら最適運転条件で実施することを特徴とする外ケーブル式 P C構の造物のケーブルシース内への真空引き工程を含グラウ卜注入工法。

囲

2. 特許請求の範囲第 1項記載のグラウ卜の注入工法が、外ケーブル式 P C構造物のケーブルのシース内にグラウトを注入する際、グラウト注入側に圧送ポンプを、排出側に真空ポンプを接続し、前記真空ポンプによりシース内の気圧を減圧させながら前記圧送ポンプを運転して前記シース内にグラウ卜を連続的に充填するちのであることを特徴とする外ケーブル式 P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含グラウ卜注入工法。

3. 透明材で構成しシース内へのグラウト注入伏況を目視により確認しながら、圧送ポンプ及び真空ポンプの最適運転状態を保持し、シース内の空気溜まりの発生を回避しながらグラウ卜注入を行うことを特徴とする特許請求の範囲第 1項又は弟 2項に記載の外ケーブル P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含グラウ卜注入工法。

4. 透明材で構成されたシースを備えた外ケーブルの該シース内へ注入するグラウ卜が着色されてなるものであることを特徴とする特許請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか 1項に記載の外ケーブル式 P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含グラウ卜注入工法。

5. 透明材からなるシースが、エチレン系アイオノマ樹脂製のものであることを特徴とする特許請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか 1項に記載の外ケーブル式 P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含 ¾グラウ卜注入工法。

6. 透明材からなるシースが、塩化ビニル系樹脂製のちのであることを特徴とする特許請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか 1項に記載の外ケーブル式 P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含グラウト注入工法。