WO2005116367A1 - ポストテンション方式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の注入工法 - Google Patents

ポストテンション方式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の注入工法 Download PDF

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sheath
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injection
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Tsutomu Kadotani
Hidetoshi Miyauchi
Norio Terada
Shin Narui
Yoshitaka Nishida
Motoo Shimizu
Toshikazu Minami
Xiao Ping Tang
Kong Mei Zhou
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Anderson Technology Corporation
Shinko Wire Co., Ltd.
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/12Mounting of reinforcing inserts; Prestressing
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/16Suspension cables; Cable clamps for suspension cables ; Pre- or post-stressed cables

Definitions

  • the present invention relates to a grouting method for a cable sheath of a post-tension type PC structure.
  • the cable material In most cases, PC steel is used as the cable material.Since the strands that compose the stranded wire have a sieving action or a capillary phenomenon, they may cause the separation of cement and water. .
  • the vacuum pump was connected to the grout discharge side to reduce the air pressure inside the sheath, and the grout pressure pump connected to the grout injection side was used for injection. The invention of improving the filling efficiency has been made. In the above invention, the filling of the grout in the cable sheath becomes incomplete, and the vacuum pipe made of a transparent material with a closed end is provided with a concrete structure at the bent portion of the cable or at a high position.
  • the present invention relates to a post-tension type PC structure, in which a pressure pump is connected to a grout injection side and a vacuum pump is connected to a discharge side of the cable of the PC structure, and the pressure inside the sheath is reduced by the vacuum pump.
  • a grout injection method that includes a vacuuming step of injecting grout. This is a method of providing a cable that allows the sheath to be completely filled with grout without leaving unfilled portions of grout in the sheath.
  • a pressure pump is connected to the grout injection side and a vacuum pump is connected to the discharge side. After the pressure is reduced, the pump is operated, and the grouting process including a vacuuming step of filling the grout in the sheath is performed.
  • a grout injection test device having the same three-dimensional arrangement (ie, three-dimensional arrangement) as that of the construction site except that it does not have a structure is assembled using a cable whose sheath is made of a transparent material, and the grout injection test device is installed. A grout injection test is performed under a plurality of test conditions, and the grout injection condition in the transparent sheath is visually observed to obtain the best results.
  • Injection of grout including the step of evacuating the cable tension of a post-tension type PC structure, characterized by selecting and applying the selected best grouting conditions to the site Construction method.
  • (2) Post-tension system When grout is injected into the cable sheath of the PC structure, a pressure pump is connected to the grout injection side and a vacuum pump is connected to the discharge side, and the pressure inside the sheath is reduced by the vacuum pump.
  • the grouting method includes a vacuuming step of filling the inside of the sheath with grout by operating the pressure pump later. Prior to the on-site construction, a casting concrete part is provided outside the construction site.
  • the grout injection test device which has the same three-dimensional arrangement structure as the construction site except that the grout is not completely filled, is composed of a part where the grout is imperfectly incomplete and the sheath is made of a transparent material, and is assembled using a cable.
  • a grouting test was performed under a plurality of test conditions using a grouting test apparatus, and the grouting state in the transparent sheath was visually observed to obtain the best results.
  • a grouting condition obtained by selecting the grouting conditions to be obtained and applying the best grouting conditions thus selected to the site is included.
  • Grout injection method is the same three-dimensional arrangement structure as the construction site except that the grout is not completely filled.
  • the three-dimensionally arranged cable of the grout injection test device is characterized in that a sheath made of a transparent material is arranged only near the bent part and / or near the high position part (1) to (1). 3)
  • the method of injecting grout which includes the step of evacuating the post-tension type PC structure into the cable sheath according to any one of the above 1).
  • the sheath is made of transparent material and used for grout injection test equipment using cables.
  • the method for injecting grout which comprises a step of evacuating a post-tensioning PC structure into a cable sheath according to any one of the above (1) to (4), characterized in that:
  • the grout injection test conditions were: (1) Grout components and mixing ratio of each component, (2) Grout physical properties such as viscosity, temperature characteristics, breathing characteristics, etc., (3) Injection operation means of grout pumping pump, such as grout injection pressure, grout injection speed, grout injection amount, etc., and [4] decompression speed in the sheath, air pressure in the sheath at the start of grout injection
  • Injection operation means of grout pumping pump such as grout injection pressure, grout injection speed, grout injection amount, etc.
  • [4] decompression speed in the sheath air pressure in the sheath at the start of grout injection
  • the post-tension according to any one of (1) to (5), which is one or more selected from [1] to [4] of vacuum pump operation operation means such as Method Grouting method including vacuuming process into cable sheath of PC structure.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a grout injection test device
  • Fig. 2 is a diagram illustrating the functional configuration and operation of the grout injection test device
  • Fig. 3 is another embodiment of the grout injection test device.
  • 6 grout injection pipe
  • 6 V grout injection on-off valve
  • the grout for the preliminary test of the same three-dimensional arrangement that is, three-dimensional arrangement
  • the test equipment 1 has the same three-dimensional arrangement structure as the construction site except that it does not have a cast concrete part at the site, and is arranged along the entire length and arranged at one end of the cable 2.
  • the pump 10 feeds the grout injection pipe 6 via the grout injection on-off valve 6 V and the vacuum pump 20 via the grout discharge on-off valve 8 V to the grout discharge pipe 8 at the other end. Is connected (see Fig. 2).
  • a procedure of a grout injection test of the preliminary test cable 2 having the transparent sheath 3 into the transparent sheath 3 and a procedure of applying the test results to the construction site will be described.
  • a grout injection test device 1 has a grout injection pipe 6 with a grout injection on-off valve 6 V via a grout injection on-off valve 6 V and a grout discharge pipe 8 with a grout discharge on-off valve.
  • Vacuum pump 2 ⁇ is connected via 8 V.
  • the grout injection on-off valve 6 V was closed, and the vacuum pump 20 connected to the discharge pipe 8 was operated with the grout discharge on-off valve 8 V involved, and the cable 2 was transparent. After sucking the air in the sheath 3 to create a vacuum, the grout discharge on-off valve 8 V is closed, the vacuum pump 20 is stopped, and the grout injection on-off valve 6 V is turned on. Activate and inject grout G into the transparent sheath 3 from the grout injection pipe 6.
  • the test conditions such as the operation time of the vacuum pump 20, the pressure inside the transparent sheath 3 when starting the pump 1 1, the injection pressure of the pump 1 ⁇ , the injection speed, the injection time, etc. are selected to specific values.
  • grout G is injected into the transparent sheath 3 of the cable 2, and under that condition, grout G is completely injected. Record the operating time of the vacuum pump, the air pressure inside the sheath when the pump is started, the injection pressure of the pump, the injection speed, and the injection time.
  • a plurality of injection tests are performed by changing the type of grout, the grout kneading temperature, and the like, and the optimum grout is selected, and the optimum grout kneading temperature, etc. are recorded.
  • the best grouting conditions were selected from the results of the grouting test as described above, and the selected grouting conditions were applied to the site and actual grouting was performed.
  • the insufficient filling is caused by (1) the properties of grout, (2) grout filling such as a pressure pump and a vacuum pump. (3) The shape of the cable, (4) The shape of the fixing device and the location of the injection and discharge pipes, and (5) The temperature conditions at the construction site.
  • the water-cement ratio has a significant effect on the flowability of grout and the occurrence of breathing.
  • the water cement ratio is based on 45% or less”.
  • the grout is injected by the pressure feeding of the pressure feeding pump 1 ⁇ and the suction in the sheath 3 by the reduced pressure, so that a grout having a lower water cement ratio and a higher viscosity can be used. It has the advantage of suppressing the occurrence. Therefore, the test items (conditions) for grout injection test are: 1 grout distribution
  • B Ingredients and mixing ratio of each component, 2 Grout physical properties such as viscosity, temperature characteristics and breathing characteristics of grout, 3 Injection operation of grout pumping pump such as grout injection pressure, grout injection speed, grout injection amount, etc. Operation means, and means for operating the vacuum pump, such as the pressure reduction rate in the sheath and the air pressure in the sheath at the start of grout injection.
  • Fig. 3 is an explanatory view of another embodiment of the grout injection test apparatus, that is, an example of using a partial test piece of the cable.
  • Fig. 3 (a) shows a cable for a preceding test having the same three-dimensional arrangement structure as the construction site.
  • Fig. 3 (b) is an enlarged illustration of a partial specimen of a cable whose length is likely to be incompletely filled with grout surrounded by the dashed line in Fig. 3 (a). Is shown.
  • the partial test specimen for the length part where the grout was incompletely filled and produced was arranged and arranged as the same three-dimensional structure as the construction site.
  • a pressure pump 10 is provided on the injection pipe 6 via a grout injection on-off valve 6 V, and is provided on the grout discharge side
  • a vacuum pump is provided on the grout discharge pipe 8 via a grout discharge on-off valve 8 V 2) is connected, the grout injection on-off valve 6 V is closed, the grout discharge on-off valve 6 v is opened, and the vacuum pump 20 is driven with the grout discharge open and closed to reduce the pressure in the transparent sheath 3.
  • the cable 2 having the transparent sheath 3 of the grout injection test apparatus 1 has not only the entire length of the transparent sheath 3 but also the incomplete filling of the grout and the height around the bent portion of the cable. Only the appropriate length in the vicinity of the position shall be the transparent sheath 3, and the other portions shall be made of black polyethylene or other sheath used on site.
  • the grout G to be injected into the transparent sheath 3 by the grout injection test apparatus 1 must be the same as that used for on-site construction, but it is necessary to add chromium oxide, iron oxide, and copper oxide. It is also possible to use a colored grout by adding and mixing a small amount of an inorganic colorant such as a manganese oxide or an organic colorant.
  • the filling state in the transparent sheath 3 can be more clearly understood.
  • the degree of coloring is not so strong, and it is desirable to adjust the degree of coloring so that it is easy to confirm the unfilled mounds.
  • the material of the transparent sheath 3 include a polyethylene resin, a vinyl chloride resin, a polypropylene resin, a polycarbonate resin, and a Teflon resin, and in particular, a material mainly composed of a polyethylene ionomer resin.
  • the resin is a resin in which the carboxy group of the polymer with yS-unsaturated carboxylic acid is neutralized with a metal ion and the resin is skipped.
  • the ionomer resin is a binary of ⁇ -olefin and ⁇ , 3-unsaturated carboxylic acid. It is a copolymer containing 5 to 20% by weight of S unsaturated carboxylic acid and having a degree of neutralization by metal ions of 10 to 90% by mole of an acid group. preferable.
  • the transparent sheath is formed of one or a combination of two or more selected from the above materials, and the shape of the sheath 3 is formed to be the same as the sheath actually used at the construction site. Is desirable.
  • the term “transparent” of the “transparent sheath” in the present invention means that, for example, the filling state of grout filled inside the sheath can be visually observed from outside the sheath.
  • the term “transparent” may mean, for example, that the material is translucent, and the light at that time may mean visible light.
  • the “sheath” is a hollow, typically cylindrical member that refers to a member through which a PC steel material can pass, and a PC steel material penetrating the hollow portion, like a sheath. It fulfills the function of covering.
  • the present invention is applied to an inner cable especially when a cable is buried in the concrete in a post tension type PC structure, and when a transparent sheath is used and the filled state of the grout in the sheath is not visible. This is effective when the outer cable of the PC structure having the box girder structure is used, that is, when the sheath made of black polyethylene is used.
  • the concrete explanation of the injection method is as follows. After vacuuming the air in the cable sheath of the preceding test equipment, the grout discharge on-off valve is closed, the vacuum pump is stopped, and then the grout is injected. At the same time, the grouting method including the vacuum evacuation method is described for each process unit in which grout is injected from the grouting pipe into the transparent sheath by operating the pressure pump at the same time as the on-off valve for the grouting.
  • the present invention operates continuously without stopping the vacuum pump on the exhaust side at one end of the cable sheath of the preceding test equipment.
  • a continuous vacuuming method in which grout is continuously injected from the grout injection pipe by continuously operating the pump on the grout injection side at the other end is applied to the grout injection method. it can. Industrial applicability
  • the influence factor is considered in various ways and the best is done.In fact, since the sheath is hidden by the cable inside the concrete box, it is checked whether the sheath is completely filled with grout. It was not possible to judge whether the cable completely filled with grout was completed, or whether the cable was incompletely filled with grout and the danger of corrosion and breakage of PC steel material. After completion, there was a bit of anxiety and danger.
  • a cable for a preliminary test using a transparent sheath for the entire length of the cable that is, the incompletely filled portion and a short length of the cable
  • a grout injection test was conducted with the preceding test equipment, and after confirming not only the situation during filling, but also the process from completion of filling to curing of the grout, and the filling situation after curing, the optimum conditions were selected. Since on-site construction can be performed, failure of incomplete filling of the grout does not occur, and an excellent post tension type PC structure can be provided.
  • the grout injection test device by performing a preliminary test using the grout injection test device according to the present invention, it is possible to confirm a portion where the filling of the grout is likely to be incomplete in the sheath. In addition, it is possible to confirm that the grout is completely filled at the construction site.

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Description

ポス卜テンション方式 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グラウトの注入工法
技術分野
本発明は、 ポストテンション方式 P C構造物のケーブルシースのグラウト排 明
出側に接続し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、 前記シ一 田
スのグラウ卜注入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 •充填する真空引き工程を含 グラウ卜の注入工法に関し、 特にケーブルシース 内に不充填箇所を残存させることなく、 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 ·容易に提供できる真空引き工程を含 グラウ卜の注入工法に 関する。 ,
背景技術 近年、 橋梁、 高架橋、 建築物等の P C構造物、 特に内ケーブル方式の 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填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。 ポストテンション方式 P C構造物において、 P C鋼材を緊張 ·定着後にケープ ルシースの内壁と P C鋼材の間に注入 ·充填されるグラウ卜は、 セメントと水と 混和剤との混合物であり、 注入 ·充填が効果的に行われるためには、 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う性質を 持つグラウトが求められる。 しかし、 セメン卜と水との間に存在する比重差によ つて、 シース内でグラウ卜が硬化する間に、 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)、 その水が蒸発してシース内に空隙部 (空気溜 まり) を生じることがあり、 この空隙部に長い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。 また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 め、 より線を構成する複数の素線間にふるい作用又は毛細管現象が生じて、 セメ ン卜と水の分離作用を引き起こすことちある。 また、 特閧 2 0 0 2— 3 0 9了 7 7では、 グラウ卜排出側に真空ポンプを接 続してシース内の気圧を減じ、 グラウ卜注入側に接続したグラウ卜圧送ポンプの 注入 ·充填効率を高めよラという発明がなされている。 前記発明では、 ケーブル シース内グラウ卜の充填が不完全になりゆすし、ケーブルの曲がり部分ゆ高位置部 分に、 先端の閉じ 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一 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 該真空 パイプ内の気圧に対 して上昇してくるグラウト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。 しかし、 P C構造物のケーブルは、 その全体がコンクリート内部に埋め込まれ ているだめ、 上記いずれの場合もシース内のグラウ卜の充壞状況や、 その後のケ 一ブルの状況を完全に点検 ·確認するのは困難である。 現状では X線挨查 ·超音波検査 ·衝撃反射波挨査等の非破壊検査方法によりグ ラウ卜充填状況の確認作業が行われてはいるが、 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。 発明の開示
本発明は、 ポストテンション方式 P C構造物のケーブルへグラウト注入側に 圧送ポンプを、 排出側に真空ポンプを接続して前記真空ポンプでシース内の気圧 を減圧した後、 前記圧送ポンプを運転してグラウ卜を注入する真空引き工程を含 グラウ卜の注入工法において、 シース内にグラウトの不充填箇所を残存させる ことなくシース内にグラウ卜を完全に充填させるケーブルを提供する工法であ
Ό、 下記手段によるちのである。
( 1 ) ポス卜テンション方式 P C構造物のケーブル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 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壞する真空引き工程を含 グラウ卜の注入工法におい て、 現場での施工に先立って、 施工現場外に、 打設コンクリー卜部を有しない以 外は施工現場と同じ 3次元配置 (すなわち立体的配置) 構造をしたグラウ卜注入 試験装置をシースが透明材で構成されたケーブルを使用して組み立て、 該グラウ ト注入試験装置を用いて複数の試験条件の下でグラウ卜注入試験を行い、 前記透 明なシース内のグラウ卜注入状態を目視によって観察して最良の結果が得られる グラウ卜注入条件を選出し、 その選出された最良のグラウ卜注入条件を現場に適 用して施工することを特徴とするポストテンション方式 P C構造物のケーブルシ ース内への真空引き工程を含 グラウ卜の注入工法。 ( 2) ポストテンション方式 P C構造物のケーブルシース内にグラウトを注入 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 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むグラウトの注入工法におし、 て、 現場での施工に先立って、 施工現場外に、 打設コンクリー卜部を有しない以 外は施工現場と同じ 3次元配置構造をした、 グラウ卜の充填が不完全になりゆす い部分からなるグラウト注入試験 置をシースが透明材で構成され ケーブルを 使用して組み立て、 該グラウト注入試験装置を用いて複数の試験条件の下でグラ ゥ卜注入試験を行い、 前記透明なシース内のグラウ卜注入状態を目視によって観 察して最良の結果が得られるグラウ卜注入条件を選出し、 その選出された最良の グラウト注入条件を現場に適用して施工することを特徴とするポス卜テンション 方式 P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含 グラウ卜の注入ェ 法。
( 3 ) シースを透明材で構成したケーブルの 3次元配置を支保ェ材を用いて行 うことを特徴とする前記 (1 ) 又は (2) に記載のポストテンション方式 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グラウ卜の注入工法。
(4) グラウト注入試験装置の 3次元配置ケーブルが、 曲がり部付近又は/及 び高位置部付近のみに透明材からなるシースを配設してなることを特徴とする前 記 (1 ) 〜 (3) のいずれか 1項に記載のポストテンション方式 P C構造物のケ 一ブルシース内への真空引き工程を含 ¾グラウ卜の注入工法。
( 5 ) シースを透明材で構成し ケーブルを使用し グラウ卜注入試験装置に より、 グラウ卜注入中のシース内の状況確認、 シース内のグラウ卜不充填箇所の 発見等を目視で行って、 圧送ポンプ及び真空ポンプの最適運転条件をより確実 - 容易に選定し得るようにするものであることを特徴とする前記 (1 )〜 (4) の いずれか 1項に記載のポストテンション方式 PC構造物のケーブルシース内への 真空引き工程を含 グラウ卜の注入工法。
(6) グラウ卜注入試験の試験条件が、 〔1〕 グラウ卜の配合成分及び各成分 の混合比、 〔2〕 グラウ卜の粘性 ·温度特性 ·ブリージング特性等のグラウ卜の 物性、 〔3〕 グラウ卜の注入圧、 グラウ卜の注入速度、 グラウ卜の注入量等のグ ラウト圧送ポンプの注入運転操作手段、 及び 〔4〕 シース内の気圧減圧速度、 グ ラウト注入開始時のシース内の気圧等の真空ポンプの運転操作手段、 の 〔1〕 〜 〔4〕 から選択される 1又は 2以上であることを特徴とする前記 (1 ) 〜 (5) のいずれか 1項に記載のポストテンション方式 PC構造物のケーブルシース内へ の真空引き工程を含 グラウ卜の注入工法。
(了) 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 とを特徴とする前記 (1 ) 〜 (6) のいずれか 1項に記載のポス卜テンション方 式 PC構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含 グラウ卜の注入工法。
(8) 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 とする前記 (1 )〜 (6) のいずれか 1項に記載のポストテンション方式 PC構 造物のケーブルシース内への真空引き工程を含 ¾グラウ卜の注入工法。
(9) ポストテンション方式 PC構造物のケーブルが、 内ケーブルであること を特徴とする前記 (1 ) 〜 (8 ) のいずれか 1項に記載のボス卜テンション方式 P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含 グラウ卜の注入工法。 図面の簡単な説明
第 1図は、 グラウ卜注入試験装置の概略図であり、 第 2図はグラウト注入試 験装置の機能構成及び操作の説明図であり、 第 3図はグラウ卜注入試験装置の他 の実施例概説図である。
符号の説明
1 :グラウト注入試験装置、 2 :ケーブル、 3 :透明シース、
4:定着部、 5 :支保ェ材 (足場組み立て用のパイプ材)、
6 :グラウ卜注入パイプ、 6 V :グラウト注入用開閉弁、
8 :グラウ卜排出パイプ、 8 v :グラウ卜排出用開閉弁、
1 0 :圧送ポンプ、 2 0 :真空ポンプ、 発明を実施するための最良の形態
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明においては、 まず施工現場におけるポストテンション方式 P C構造物の ケーブルシース内へのグラウト注入 ·充填に先立って、 施工現揚近 <の場所又は 工場内等施工現場外において、 第 1図に示すように、 支保ェ材 (足場組み立て用 のパイプ材) 5と、 透明シース 3を有するケーブル 2とを用いて、 施工現場と同 じ 3次元配置 (すなわち、 立体的配置) の先行試験用のグラウト注入試験装置 1 を組み立てる。
該試験装置 1は、 現場での打設コンクリート部を有しないほかは施工現場と同 じ 3次元配置構造とし、 その全長にわ って配置し ケーブル 2の一端に配設し たグラウ卜注入パイプ 6にグラウ卜注入用開閉弁 6 Vを介して圧送ポンプ 1 0 が、 他端のグラウ卜排出パイプ 8にはグラウ卜排出用開閉弁 8 Vを介して真空ポ ンプ 2 0が接続される (第 2図参照)。 次いで透明シース 3を有する先行試験用ケーブル 2の透明シース 3内へのグラ ゥト注入試験、 及び試験結果の施工現場への適用の手順について説明する。
第 2図に示すように、 グラウト注入試験装置 1のグラウ卜注入パイプ 6にはグ ラウト注入用開閉弁 6 Vを介して圧送ポンプ 1 〇が、 グラウト排出パイプ 8には グラウ卜排出用開閉弁 8 Vを介して真空ポンプ 2〇が接続されている。 グラウ卜 注入試験は、 まずグラウ卜注入用開閉弁 6 Vを閉じ、 グラウ卜排出用開閉弁 8 V を関いた状態で排出パイプ 8に接続された真空ポンプ 2 0を稼働し、 ケーブル 2 の透明シース 3内の空気を吸引して真空状態とした後、 グラウト排出用開閉弁 8 Vを閉じ真空ポンプ 2 0を停止させ、 グラウ卜注入用開閉弁 6 Vを閧くと同時に 圧送ポンプ 1 0を稼働させてグラウト注入パイプ 6からグラウト Gを透明シース 3内に注入する。
この際、 試験条件、 例えば真空ポンプ 2 0の運転時間、 圧送ポンプ 1 〇の始動 時の透明シース 3内の気圧、 圧送ポンプ 1 〇の注入圧力 ·注入速度 ·注入時間等 を特定な値に選択 ·設定して、 ケーブル 2の透明シース 3内にグラウ卜 Gを注入 し、その条件でグラウト Gが完全に注入 ·充填されるか否かを目視により観察し、 完全に注入 ·充填できる試験条件の真空ポンプの運転時間、 圧送ポンプ始動時の シース内の気圧、 圧送ポンプの注入圧力 ·注入速度 ·注入時間等の各数値を記録 する。
ま 、 グラウトの種類、 グラウ卜の練り上がり温度等を変えて複数の注入試験 を行い、最適なグラウトの選定、最適なグラウ卜の練り上がり温度等を記録する。 上記のようなグラウト注入試験の結果から最良のグラウ卜注入条件を選出し、 その選出され 最良のグラウ卜注入条件を現場に適用して、 実際のグラウ卜注入 施工を行 。 一般にポストテンション方式の P C構造物のケーブルへのグラウト注入時にお いて充境が不十分となる要因として、 (1 ) グラウ卜の性質、 (2) 圧送ポンプ、 真空ポンプ等グラウト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卜が完全充填の成否に係わる。 したがって、 グラウトの材 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。
中でも水セメント比は、 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「プレス卜レストコンクリー卜工法設計施工共通指針」によれば、 「水セメン卜比は 4 5%以下を基準とする」 とある。 また、 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、 グラウトの注 入を圧送ポンプ 1 〇の圧送と、シース内 3の減圧による吸引とによって行ろので、 より水セメン卜比の小さい、 粘性の大きいグラウ卜が使用でき、 ブリージング発 生を抑制できる利点を持つ。 し がって、 グラウ卜注入試験の試験項目 (条件) としては、 ①グラウ卜の配
— b — 合成分及び各成分の混合比、 ②グラウ卜の粘性 ·温度特性 ·ブリージング特性等 のグラウトの物性、 ③グラウトの注入圧、 グラウトの注入速度、 グラウトの注入 量等のグラウ卜圧送ポンプの注入運転操作手段、及び④シース内の気圧減圧速度、 グラウ卜注入開始時のシース内の気圧等の真空ポンプの運転操作手段等が挙げら れる。
なお、 注入試験は上記①〜④の試験項目から選択される 1又は 2以上で行い、 好ましくは①〜④のすべてを実験項目とするのがよい。 第 3図はグラウト注入試験装置の他の実施例、 すなわちケーブルの部分試験体 を用いる例の説明図であり、 第 3図 (a ) は施工現場と同じ 3次元配置構造の先 行試験用ケーブルの全長模式図、 第 3図 (b ) は第 3図 (a ) の一点差線で囲ま れたグラウ卜の充填が不完全になりやすい長さ部分のケーブルの部分試験体の拡 大説明図を示している。
本実施例においては、 第 3図 (b ) に示すように、 グラウトの充填が不完全に なりゆすい長さ部分についての部分試験体を施工現場と同じ 3次元構造として製 作 ·配置し、 そのグラウ卜注入側に設け 注入パイプ 6にグラウ卜注入用開閉弁 6 Vを介して圧送ポンプ 1 0を、 グラウト排出側に設け グラウト排出パイプ 8 にグラウ卜排出用開閉弁 8 Vを介して真空ポンプ 2〇を接続し、 前記グラウト注 入用開閉弁 6 Vを閉じグラウト排出用開閉弁 6vを開し、た状態で真空ポンプ 2 0 を駆動して透明シース 3内を減圧し 後、前記グラウ卜排出用開閉弁 8vを閉じ、 グラウ卜注入用開閉弁 6 Vを開いて圧送ポンプ 1 0を運転してケーブル 2の透明 シース 3内にグラウトを各種試験条件の下で注入し、 目視によってグラウ卜の充 填状況を確認、 記録する。 なお、 グラウ卜注入にあたっては、 注入開始時の透明 シース 3内の気圧が、 真空ポンプ 20によってケーブル 2の全長にわたって排気 した際に生じる気圧に等しく、 グラウ卜の注入圧力、 注入速度が、 施工現場にお ける当該部分にグラウ卜が注入される時に想定される注入圧力、 注入速度になる よう調整されることが望ましい。 なお、 グラウ卜注入試験装置 1の透明シース 3を有するケーブル 2としては、 その全長を透明シース 3としたちのばかりでなく、 グラウ卜の充填が不完全にな りゆすいケーブルの曲がり部付近ゆ高位置部付近のみの適宜な長さだけを透明シ ース 3とし、 その他の部分は現場で用いる黒色ポリエチレン製等のシースとした ちのを用いてちょい。 また、 グラウト注入試験装置 1で透明シース 3内に注入するグラウト Gは、 現 場施工に用いられるものと同じものであることが必要であるが、 これにクロム酸 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 れたグラウ卜を使用することによって透明なシース 3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、 不充墳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 3の材質としては、ポリエチレン樹脂、塩化ビニール樹脂、 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、 アイオノマ樹脂が、 ーォレフインとび、 yS—不飽和カルボン酸との重合体のカルボキシ基が金属ィ オンで中和され 樹脂であるものが好ましい。
ま 、 アイオノマ樹脂が α—ォレフインと α、 3—不飽和カルポン酸との二元 共重合体で、 、 S不飽和カルボン酸を 5〜2 0重量%の割合で含み、 金属ィォ ンによる中和度が酸基の 1 0〜9 0モル%の共重合体であるちのち好ましい。 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 以上を複合させたもので形成され、 シース 3の形状は施工現場で実際に使 ¾され るシースと同一に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 味するちのであってよ <、 こうし 機能を果 すちのであればいかなる性伏を有 するちのであってちよい。 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ろ機能を果たしている。
本発明の適用は、 特にポス卜テンション方式 P C構造物においてケーブルがコ ンクリー卜中に埋まってしまい、 透明シースを用いてちシース内のグラウ卜充填 状態が目視できない場合の、 内ケーブルを採用する際に有効であるが、 箱桁構造 の P C構造体の外ケーブルを採用する際、 すなわち黒色ポリエチレン製のシース を用いる場合にち有効である。
また、 上記注入工法での具体的説明は、 先行試験装置のケーブルシース内の空 気を吸引して真空状態とした後、 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閧くと同時に圧送ポンプを稼働させてグラ ゥ卜注入パイプからグラウトを透明シース内に注入する一工程単位毎に行ラ真空 引き方式を含 グラウ卜注入工法の場合について説明し が、 本発明は先行試験 装置のケーブルシース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 レ、 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方式を含 グラウ卜 注入工法に適用することちできる。 産業上の利用可能性
従来、 影響因子を様々に考慮し、 最善を尽くし としてち、 実際はコンクり 一卜内部にケーブルが配設されてシースが隠れているため、 シース内にグラウト が完全に充填されたか否かが確認できず、 グラウ卜が完全に充填されたケーブル が完成したのか、 あるいはグラウ卜の充填が不十分で P C鋼材の腐食ゆ断線の危 険を有するケーブルとなっ のかが判断できず、 P C構造物の完成後にち一抹の 不安と危険とが存在した。
しかし、 本発明によれば、 施工現場外で、 ケーブルの全長、 ちしくは充填が不 完全になりゆすい長さ部分に透明なシースを用いた先行試験用ケーブルを施工現 場と同じ 3次元配置にし先行試験装置によってグラウ卜注入試験を行い、 充填中 の状況のみならず、 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 充填状況を確認した後、 その最適条件を選択して現場施工が行えるので、 グラウ 卜の不完全充填という失敗は生じなく、 優れたポス卜テンション方式の P C構造 物を提供することができる。
また、 本発明によるグラウ卜注入試験装置による事前試験によって、 シース内 でグラウ卜の充填が不完全になりやすい箇所が確認できるので、 前述の従来技術 における真空パイプの設置必要箇所が的確に判断でき、 施工現場においてグラウ 卜が完全に充填され ことを確証できることにもつながる。

Claims

求 の 範
1 . ポス卜テンション方式 P C構造物のケーブルシース内にグラウトを注入する 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、 現場での施工に先立って、 施工現場外に、 打設コンクリート部を有しない 以外は施工現場と同じ 3次元配置構造をし グラウト注入試験装置をシースが 透明材で構成されだケーブルを使用して組み立て、 該グラウ卜注入試験装置を 用いて複数の試験条件の下でグラウ卜注入試験を行い、 前記透明なシース内の グラウト注入状態を目視によって観察して最良の結果が得られるグラウ卜注入 条件を選出し、 その選出され 最良のグラウ卜注入条件を現場に適用して施工す ることを特徴とするポストテンション方式 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グラウ卜の注入工法。
2. ポストテンション方式 P C構造物のケーブルシース内にグラウ卜を注入する 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 後に前記圧送ポンプを運転して前記シ一 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、 現 場での施工に先立って、 施工現場外に、 打設コンクリー卜部を有しない以外は施 ェ現場と同じ 3次元配置構造をした、 グラウ卜の充填が不完全になりゆすい部分 からなるグラウ卜注入試験装置をシースが透明材で構成されたケーブルを使用し て組み立て、 該グラウ卜注入試験装置を用いて複数の試験条件の下でグラウ卜注 入試験を行い、 前記透明なシース内のグラウト注入状態を目視によって観察して 最良の結果が得られるグラウ卜注入条件を選出し、 その選出された最良のグラウ 卜注入条件を現場に適用して施工することを特徴とするポストテンション方式 p
C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含 グラウ卜の注入工法。
3. シースを透明材で構成したケーブルの 3次元配置を支保ェ材を用いて行うこ とを特徴とする特許請求の範囲第 1項又は第 2項に記載のポス卜テンション方式 P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含 グラウ卜の注入工法。
4. グラウ卜注入試験装置の 3次元配置ケーブルが、 曲がり部付近又は/及び高 位置部付近のみに透明材からなるシースを配設してな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項に記載のポス卜テンション方式 P C構造 物のケーブルシース内への真空引き工程を含 グラウ卜の注入工法。
5.シースを透明材で構成したケーブルを使用したグラウ卜注入試験装置により、 グラウト注入中のシース内の状況確認、 シース内のグラウ卜不充填箇所の発見等 を目視で行って、 圧送ポンプ及び真空ポンプの最適運転条件をより確実 ·容易に 選定し得るよろにす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 4 項のいずれか 1項に記載のポス卜テンション方式 P C構造物のケーブルシース内 への真空引ぎ工程を含 ¾グラウ卜の注入工法。
6. グラウト注入試験の試験条件が、 (1 ) グラウトの配合成分、 及び各成分の 混合比、 (2 ) グラウトの粘性 ·温度特性 *ブリージング特性等のグラウトの物 性、 (3 ) グラウトの注入圧、 グラウ卜の注入速度、 グラウ卜の注入量等のグラ ゥ卜圧送ポンプの注入運転操作手段、 及び (4) シース内の気圧減圧速度、 グラ ゥ卜注入開始時のシース内の気圧等の真空ポンプの運転操作手段、 の (1 ) 〜 (4) から選択される 1又は 2以上であることを特徴とする特許請求の範囲第 1 項〜第 5項のいずれか 1項に記載のポス卜テンション方式 P C構造物のケーブル シース内への真空引き工程を含 グラウ卜の注入工法。
7. 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 6項のいずれか 1項に記載のポス卜テンシ ヨン方式 P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含 グラウ卜の注入 工法。
8. 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 る特許請求の範囲第 1項〜第 6項のいずれか 1項に記載のポストテンション方式 P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含 グラウ卜の注入工法。
9. ポストテンション方式 P C構造物のケーブルが、 内ケーブルであることを特 徴とする特許請求の範囲第 1項〜第 8項のいずれか 1項に記載のポス卜テンショ ン方式 P C構造物のケーブルシース内への真空引き工程を含 グラウ卜の注入ェ 法。
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