(57)【要約】【課題】セグメント間の接着強度の向上を図ることが可能な管体固定治具を提供する。【解決手段】プレキャストコンクリート製のセグメント２を形成するための型枠３の内壁に、セグメント２内にＰＣ鋼材を挿通するために設けられる管体４の端部を固定してシース接続口１１を形成する管体固定治具において、前記内壁側ほど外径が拡径する拡径部５ａを有し、拡径部５ａの外周面に、その表面積を増大させる表面加工部８が形成されており、硬化したセグメント２からの引き抜きに伴って、表面加工部８の形状が、シース接続口１１側に転写されるようにしたことを特徴とする管体固定治具を構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレキャストコンクリート製のセグメント（２）を形成するための型枠（３）の内壁に、前記セグメント（２）内にＰＣ鋼材を挿通するために設けられる管体（４）の端部を固定してシース接続口（１１）を形成する管体固定治具において、
前記内壁側ほど外径が拡径する拡径部（５ａ）を有し、該拡径部（５ａ）の外周面に、その表面積を増大させる表面加工部（８）が形成されており、硬化した前記セグメント（２）からの引き抜きに伴って、前記表面加工部（８）の形状が、前記シース接続口（１１）側に転写されるようにしたことを特徴とする管体固定治具。
【請求項２】
前記表面加工部（８）を、前記拡径部（５ａ）の軸方向に並列しつつ、該拡径部（５ａ）の周方向に亘って延設された段状に加工したことを特徴とする請求項１に記載の管体固定治具。
【請求項３】
前記表面加工部（８）を、前記拡径部（５ａ）の大径側から小径側に亘って延設された溝状に加工したことを特徴とする請求項１又は２に記載の管体固定治具。
【請求項４】
前記表面加工部（８）が、硬化した前記セグメント（２）から引き抜く際にその引き抜きを容易にするための抜き勾配を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の管体固定治具。
【請求項５】
プレキャストコンクリート製のセグメント（２）を形成するための型枠（３）の内壁側ほど外径が拡径する拡径部（５ａ）を有し、該拡径部（５ａ）の外周面に、その表面積を増大させる表面加工部（８）が形成された請求項１から４のいずれか１項に記載の管体固定治具（１）の大径側の端部を、前記内壁に取り付ける工程と、
前記管体固定治具（１）の小径側の端部を、ＰＣ鋼材を挿通するための管体（４）の端部に挿し込んで、該管体（４）を前記内壁に固定する工程と、
前記型枠（３）の内部に未硬化状態のコンクリート（１２）を充填して、該コンクリート（１２）内に、前記管体固定治具（１）と前記管体（４）を埋設する工程と、
前記コンクリート（１２）の硬化後に、前記型枠（３）の取り外しとともに、硬化した前記コンクリート（１２）から前記管体固定治具（１）を引き抜いて、前記セグメント（２）のシース接続口（１１）側に、前記拡径部（５ａ）の外周面の前記表面加工部（８）の形状を転写する工程と、
を有するセグメントのシース接続口の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、橋梁や高速道路の高架橋の床版等に用いられるプレキャストコンクリート製のセグメントの製造に用いられる管体固定治具、及び、このセグメントのシース接続口の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１の図２に示すように、プレキャストコンクリート製のセグメントは、ＰＣ鋼材を挿通するためのシース及びこのシースに接続された端部部材がその内部に埋設された構造となっている。隣り合うように配置された各セグメントのシース接続口に接続部材を挿入した上で、橋梁の場合は各セグメントの端面に塗布した接着剤によって、床版の場合は両セグメント間にモルタルを流し込むことによって、隣り合うセグメント同士を一体化している。
【０００３】
複数のセグメントを一体化したら、シースにＰＣ鋼材を挿通し、このＰＣ鋼材の両端に張力を与えることによって複数のセグメントを支持する（特許文献１の図９参照）。さらに、シース内にグラウトが注入され、このグラウトでシース内をアルカリ性に保つことによって、ＰＣ鋼材の腐食を防止する。
【０００４】
セグメントのシース接続口には、接続部材を容易に挿入できるように、開口端に向かって拡径する拡径シースが設けられている。また、接続部材には、隣り合って配置されるセグメントが多少相対的に傾いていても容易に挿入できるように、可撓性を有する蛇腹が形成されている。この場合、接着剤又はモルタルの充填後に、シース接続口と蛇腹状の接続部材との間に接着剤又はモルタルが完全に充填されていない空洞部が形成されることがある（例えば、特許文献１の図２中のベルマウス部５と蛇腹状の環状突起７との間の隙間参照）。
【０００５】
このように、空洞部が形成されると、コンクリートの実質的な厚みが減少するため、セグメントの接続部分の強度低下が問題となることがある。特に、橋梁のセグメントと比較して床版のセグメントは肉厚が元々小さいため（例えば３０ｃｍ程度）、空洞部の形成に伴う強度低下の問題が顕著となりやすい。
【０００６】
そこで、この空洞部の形成を防止するために、例えば図８に示すように、セグメント１００のシース接続口１０１をテーパ状に形成し、このシース接続口１０１に、可撓性のホースを有する接続部材１０２を挿入して隣り合うセグメント１００同士を接続し、その接続状態でシース接続口１０１と接続部材１０２の間の隙間、及び、隣り合うセグメント１００、１００の間にモルタル１０３（床版の場合（図８参照））や接着剤（橋梁の場合）を流し込んで硬化させる方法が考えられる。このようにすると、シース接続口１０１と接続部材１０２との間に隙間が生じるのを防止することができ、空洞部の形成に伴う強度低下を防止することができる。
【０００７】
このテーパ状のシース接続口１０１は、例えば図９に示すように、表面が滑らかなコーン状の拡径部１０５を有する管体固定治具１０６を用いることによって形成される。この管体固定治具１０６は、型枠を用いてセグメント１００を形成する際に、その型枠の内壁に、セグメント１００内にＰＣ鋼材を挿通するために設けられる管体１０４の端部を固定するための治具である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４６６０８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図９に示す管体固定治具１０６を用いてシース接続口１０１を形成した場合、拡径部１０５の転写によって形成されるシース接続口１０１は、図８に示すように、その内面が滑らかな表面状態となる。このシース接続口１０１内に充填されたモルタル１０３によって、セグメント１００間の所定の接着強度を確保することができるが、構造体の種類等によっては、さらに高い密着強度が要求されることも想定される。
【００１０】
そこで、この発明は、セグメント間の接着強度の向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、この発明は、プレキャストコンクリート製のセグメントを形成するための型枠の内壁に、前記セグメント内にＰＣ鋼材を挿通するために設けられる管体の端部を固定してシース接続口を形成する管体固定治具において、前記内壁側ほど外径が拡径する拡径部を有し、該拡径部の外周面に、その表面積を増大させる表面加工部が形成されており、硬化した前記セグメントからの引き抜きに伴って、前記表面加工部の形状が、前記シース接続口側に転写されるようにしたことを特徴とする管体固定治具を構成した。
【００１２】
このように、管体固定治具の拡径部に表面加工部を形成することにより、その転写によって形成されたシース接続口の内面の表面積も増大する。このため、シース接続口とモルタル等との間の接触面積を大きくすることができ、セグメント間の接着強度の向上を図ることができる。
【００１３】
前記構成においては、前記表面加工部を、前記拡径部の軸方向に並列しつつ、該拡径部の周方向に亘って延設された段状に加工したり、前記拡径部の大径側から小径側に亘って延設された溝状に加工したりすることができる。
【００１４】
このようにすると、簡便な加工によって、管体固定治具の拡径部の表面積を容易に増大させることができる。
【００１５】
前記各構成においては、前記表面加工部が、硬化した前記セグメントから引き抜く際にその引き抜きを容易にするための抜き勾配を有する構成とすることができる。
【００１６】
このようにすると、硬化したセグメントから管体固定治具を無理に引き抜く際に、シース接続口の内面のコンクリートに欠損が生じる等のトラブルを防止することができる。
【００１７】
前記各構成に係る管体固定治具は、プレキャストコンクリート製のセグメントを形成するための型枠の内壁側ほど外径が拡径する拡径部を有し、該拡径部の外周面に、その表面積を増大させる表面加工部が形成された管体固定治具の大径側の端部を、前記内壁に取り付ける工程と、前記管体固定治具の小径側の端部を、ＰＣ鋼材を挿通するための管体の端部に挿し込んで、該管体を前記内壁に固定する工程と、前記型枠の内部に未硬化状態のコンクリートを充填して、該コンクリート内に、前記管体固定治具と前記管体を埋設する工程と、前記コンクリートの硬化後に、前記型枠の取り外しとともに、硬化した前記コンクリートから前記管体固定治具を引き抜いて、前記セグメントのシース接続口側に、前記拡径部の外周面の前記表面加工部の形状を転写する工程と、を有するセグメントのシース接続口の形成方法に適用することができる。
【００１８】
この形成方向を採用することにより、表面積を増大する表面加工部が転写されたシース接続口を容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明では、管体固定治具の拡径部の外周面に、その表面積を増大させるための表面加工部を形成し、セグメントの製造の際に、この表面加工部の形状をセグメントのシース接続口に転写するようにした。このように、管体固定治具の拡径部に表面加工部を形成することにより、その転写によって形成されたシース接続口の内面の表面積も増大する。このため、シース接続口とモルタル等との間の接触面積を大きくすることができ、セグメント間の接着強度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係る管体固定治具の一例（階段状第１例）を示し、（ａ）大径側から見た斜視図、（ｂ）断面図
【図２】この発明に係るセグメントのシース接続口の形成方法の一例を示す断面図であって、（ａ）シース接続管に管体固定治具を挿入した状態、（ｂ）型枠内にコンクリートを打設した状態、（ｃ）型枠及び管体固定治具を取り外した状態
【図３】シース接続口に接続部材を挿入しつつある状態を示す一部を切り欠いた斜視図
【図４】セグメント同士の接続工程を示す断面図であって、（ａ）モルタル充填前、（ｂ）モルタル充填後
【図５】セグメントの接続状態の他例を示す断面図
【図６】この発明に係る管体固定治具の他例を示す断面図であって、（ａ）階段状第２例、（ｂ）波状第１例、（ｃ）波状第２例、（ｄ）階段状第３例、（ｅ）階段状第４例、（ｆ）階段状第５例、（ｇ）階段状第６例、（ｈ）波状第３例
【図７】この発明に係る管体固定治具の他例を示す斜視図であって、（ａ）溝状第１例、（ｂ）溝状第２例、（ｃ）溝状第３例
【図８】従来技術に係るセグメント同士の接続構造の一例を示す断面図
【図９】従来技術に係る管体固定治具の一例を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明に係る管体固定治具１の一例を図１に示す。この管体固定治具１は、プレキャストコンクリート製のセグメント２（図２（ｃ）参照）を形成するための型枠３（図２（ａ）等参照）の内壁に、このセグメント２内にＰＣ鋼材（図示せず）を挿通するために設けられる管体４（図２（ａ）等参照）の端部を固定するための治具である。この管体固定治具１は、セグメント２の製造時に、型枠３の内壁の所定位置に固定される。この管体固定治具１は、筒状の治具本体５と、この治具本体５の両端に設けられる２枚の蓋（大径蓋６、小径蓋７）から構成され、その内部は空洞となっている。本例においては、管体固定治具１の素材としてポリ塩化ビニル樹脂を採用したが、金属等の他の素材を採用することもできる。
【００２２】
治具本体５は、型枠３の内壁に固定された状態において、その内壁側ほど外径が拡径する拡径部５ａと、この拡径部５ａの小径側に同軸に連設され径が一定の一定径部５ｂとから構成される。拡径部５ａの外周面には、その表面積を増大させる表面加工部８が形成されている。具体的には、この表面加工部８は、拡径部５ａの軸方向に並列しつつ、この拡径部５ａの周方向全周に亘って延設された同心円状の階段状段部であって、拡径部５ａの基準面（二点鎖線で示す面）に対し、凹状に形成されている。一定径部５ｂの外径は、この一定径部５ｂが挿し込まれる管体４（シース接続管４ｂ（図２（ａ）等参照））の内径よりもやや小径となっている。
【００２３】
なお、一定径部５ｂを有さず、拡径部５ａの小径側を管体４に直接挿し込むようにした治具本体５を構成できる場合もある。
【００２４】
この階段状段部の各段の高低差（拡径部５ａを水平状態としたときに、階段状段部によって構成されるＶ字形溝の最低部と最高部の高さの差）は、モルタルの付着性（高低差が大きいほどよい（例えば０．５ｍｍ以上））と、後述する管体固定治具１の引き抜きの際のコンクリートの欠損防止（高低差が小さいほどよい）が両立できるように、例えば、１〜３ｍｍの範囲内とするのが好ましい。
【００２５】
本例における階段状段部は、後述するセグメント２の製造時において、硬化したセグメント２からこの管体固定治具１を引き抜く際の抜き方向に沿う面を有しているが、その引き抜きを容易にするための抜き勾配をその面に形成することもできる。ここでいう抜き勾配とは、拡径部５ａを構成する面の引き抜き方向に対する傾斜角のことを指し、引き抜き方向がその面に沿うときを０度と定義する。この抜き勾配の大きさは、少なくとも０．１度以上とするのが好ましく、０．５度以上とするのがより好ましい。
【００２６】
なお、管体固定治具１をゴム等の弾性素材で構成する場合は、その弾性変形によって引き抜きを行うことができるため、必ずしも抜き勾配を形成しなくてもよい。この場合、表面加工部８の形成のために、サンドブラスト法等の表面粗化方法を採用することもできる。また、拡径部５ａの外径面に、表面に凹凸形状を形成したゴムシート等の被覆部材を巻き付けて、この被覆部材を表面加工部８として機能させることもできる。
【００２７】
治具本体５は、例えば、金型を用いた射出成形（インジェクション）によって形成される。このとき、金型側に階段状段部を形成しておくことで、この射出成形の際にその階段状段部の形状を、治具本体５の拡径部５ａの表面に転写することができる。同一形状の管体固定治具１を多数製造する場合は、このように金型を用いるのが好ましいが、小ロットの場合は、塊状の素材からの削り出し加工によって、中実の管体固定治具１を一体成形することもできる。このように、全体を一体成形する代わりに、拡径部５ａと一定径部５ｂを別々に形成した上で、両者を組み合わせて一体化することもできる。
【００２８】
大径蓋６は拡径部５ａの大径側端部に、小径蓋７は一定径部５ｂの開口端部にそれぞれ取り付けられる。大径蓋６及び小径蓋７の中央には、管体固定治具１を型枠３に固定するボルト９（図２（ａ）等参照）を通すためのボルト孔１０が形成されている。本例においては、大径蓋６と小径蓋７で治具本体５の両端を塞ぐ構成としたが、小径蓋７のみを取り付けた構成とすることもできる。この場合、拡径部５ａの大径側端部は、後述するセグメント２の製造時において、型枠３の内面によって直接塞がれる。
【００２９】
上記の管体固定治具１を用いた、セグメント２のシース接続口１１の形成方法の工程の一例を、図２を用いて説明する。このセグメント２は、例えば、高速道路の高架橋の床版に用いられる。
【００３０】
この形成方法においては、まず、図２（ａ）に示すように、セグメント２を形成するための型枠３の内壁に、管体固定治具１をその大径蓋６が型枠３の内壁に面するようにボルト９で取り付ける。なお、型枠３への管体固定治具１の取り付けには、接着剤等を用いることもできる。
【００３１】
型枠３内には、ＰＣ鋼材（図示せず）を挿通するための管体４が設けられている。この管体４は、管状のシース４ａと、このシース４ａの両端に接続されたシース接続管４ｂから構成される。シース４ａ及びシース接続管４ｂには、それぞれ螺旋溝が形成されている。シース４ａに形成された螺旋溝に、シース接続管４ｂに形成された螺旋溝をねじ込むことによって、シース４ａとシース接続管４ｂが接続される。このとき、シース４ａとシース接続管４ｂの接続部に防水テープを巻いて水密性を高めてもよい。
【００３２】
管体固定治具１の小径側（一定径部５ｂ）の端部は、シース接続管４ｂに挿し込まれている。これにより、管体４（シース４ａ、シース接続管４ｂ）は、型枠３の内壁の所定位置に固定される。
【００３３】
次に、図２（ｂ）に示すように、型枠３の内部に未硬化状態のコンクリート１２を充填し、このコンクリート１２内に、管体固定治具１と管体４（シース４ａ、シース接続管４ｂ）を水平に埋設する。このコンクリート１２が硬化したら、図２（ｃ）に示すように、型枠３の取り外しとともに、硬化したコンクリート１２から管体固定治具１を引き抜く。このとき、管体固定治具１の拡径部５ａの外周面の表面加工部８（上記の例では階段状段部）の形状が、セグメント２のシース接続口１１側に転写される。管体固定治具１の引き抜きを容易に行うために、この管体固定治具１の表面に剥離剤を予め塗布しておいてもよい。
【００３４】
このシース接続口１１の形成方法によると、管体固定治具１の表面加工部８の形状がそのままシース接続口１１に転写され、このシース接続口１１に別途加工を行う必要がないため、セグメント２の製造コストの抑制を図ることができる。
【００３５】
上記のように製造されたセグメント２同士の接続工程を図３及び図４を用いて説明する。
【００３６】
まず、図３に示すように、内面に階段状段部が形成されたシース接続口１１に、隣り合うセグメント２同士を接続するための接続部材１３を挿し込む。この接続部材１３は、可撓性を有する管状部材１３ａの両端に、管状の端部材１３ｂが嵌め込まれた構成となっており、端部材１３ｂがシース接続管４ｂ内に挿し込まれる。例えば、高速道路の高架橋の床版の場合、図４（ａ）に示すように、隣り合うセグメント２、２間に所定の隙間ｄ（例えば３０ｍｍ）が確保される。
【００３７】
次に、図４（ｂ）に示すように、シース接続口１１と接続部材１３の間の隙間、及び、隣り合うセグメント２、２の間にモルタル１４を流し込んで硬化させる。このシース接続口１１の内面には階段状段差が形成されているため、この段差がない場合（図８参照）と比較すると、シース接続口１１の表面積が大きい。このため、シース接続口１１とモルタル１４との間の接触面積を大きくすることができ、セグメント２、２間の接着強度の向上を図ることができる。
【００３８】
モルタル１４の硬化後に、シース４ａ及びシース接続管４ｂ内にＰＣ鋼材（図示せず）を挿通し、このＰＣ鋼材に張力を付与することにより、複数のセグメント２を強固に一体化する。その後、シース４ａ及びシース接続管４ｂ内に、ＰＣ鋼材の腐食防止のための低粘度グラウト（図示せず）を注入・硬化させて、一連の作業を完了する。
【００３９】
橋梁用のセグメント２の場合、図５に示すように、ＰＣ鋼材（図示せず）を挿通するための管体４（シース４ａ、シース接続管４ｂ）は、水平方向に対して斜めに埋設されている。そして、各セグメント２は、隙間をほとんど設けることなく配置され、両セグメント２、２間に接着剤１５を充填することによって接着される。この場合においても、セグメント２のシース接続口１１の内面に階段状段差が形成されているため、この段差がない場合（図８参照）と比較すると、シース接続口１１の表面積が大きい。このため、シース接続口１１と接着剤１５との間の接触面積を大きくすることができ、セグメント２、２間の接着強度の向上を図ることができる。
【００４０】
セグメント２のシース接続口１１の形成に用いられる管体固定治具１の他例を図６（ａ）〜（ｈ）に示す。これらの管体固定治具１には、拡径部５ａの軸方向に並列しつつ、拡径部５ａの周方向全周に亘って延設された段状の表面加工部８が形成されている。
【００４１】
図６（ａ）に示す管体固定治具１は、表面加工部８が階段状段部である点で図１に示したものと同様であるが、拡径部５ａの基準面（二点鎖線で示す面。以下も同様。）に対し、階段状段部が凸状に形成されている。
【００４２】
図６（ｂ）（ｃ）に示す管体固定治具１は、表面加工部８が、いずれも階段状段部の角を丸めた波状段部である。拡径部５ａの基準面に対し、その波状段部が、図６（ｂ）では凹状、図６（ｃ）では凸状に形成されている。このように、波状段部とすることによって抜き勾配が形成されるため、管体固定治具１を引き抜く際のコンクリート１２の欠損を防止することができる。さらに、波状段部には角がなく、接続部材１３の先端が引っ掛かりにくいため、セグメント２の接続の際に接続部材１３が挿し込みやすくなるとともに、モルタル１４の充填の際に、段部上側の奥まった部分に空気溜まりが形成されるのを防止することができる。
【００４３】
図６（ｄ）に示す管体固定治具１は、表面加工部８が階段状段部である点で図１に示したものと同様であるが、拡径部５ａの基準面に対し、階段状段部が凹状の部分と凸状の部分の両方を有している。
【００４４】
図６（ｅ）に示す管体固定治具１は、表面加工部８が階段状段部である点で図１に示したものと同様であるが、その階段状段部が、拡径部５ａの全体ではなく一部のみに形成されている。
【００４５】
図６（ｆ）（ｇ）に示す管体固定治具１は、表面加工部８が階段状段部である点で図１に示したものと同様であるが、その階段状段部が形成される拡径部５ａが、図６（ｆ）では凸面状、図６（ｇ）では凹面状となっている。
【００４６】
図６（ｈ）に示す管体固定治具１は、表面加工部８が波状段部である点で図６（ｂ）（ｃ）に示したものと同様であるが、この波状段部の先端が、この管体固定治具１の軸方向（引き抜き方向）に延設されている。
【００４７】
図６（ａ）〜（ｈ）のいずれに示した構成においても、シース接続口１１とモルタル１４との間の接触面積を大きくすることができ、セグメント２、２間の接着強度の向上を図ることができる。
【００４８】
セグメント２のシース接続口１１の形成に用いられる管体固定治具１の他例を図７（ａ）〜（ｃ）に示す。これらの管体固定治具１には、拡径部５ａの大径側から小径側に亘って放射状かつ溝状の表面加工部８が形成されている。図７（ａ）では底面が断面円弧状の溝が、図７（ｂ）では断面Ｖ字形の溝が、図７（ｃ）では断面矩形状の溝が形成されている。図７（ａ）〜（ｃ）のいずれに示した構成においても、シース接続口１１とモルタル１４との間の接触面積を大きくすることができ、セグメント２、２間の接着強度の向上を図ることができる。
【００４９】
図１及び図６（ａ）〜（ｈ）に示した構成と、図７（ａ）〜（ｃ）に示した構成は、組み合わせることもできる。このようにすると、シース接続口１１とモルタル１４との間の接触面積をさらに大きくすることができ、セグメント２、２間の接着強度の一層の向上を図ることができる。
【００５０】
上記において説明した管体固定治具１、及び、セグメント２のシース接続口１１の形成方法は全ての点で例示であって、セグメント２間の接着強度の向上を図る、という本願発明の課題を解決し得る限りにおいて、管体固定治具１に形成される表面加工部８の形状、管体固定治具１の全体形状や素材等、及び、セグメント２のシース接続口１１の形成方法の手順等を適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  管体固定治具
２  セグメント
３  型枠
４  管体
４ａ  シース
４ｂ  シース接続管
５  治具本体
５ａ  拡径部
５ｂ  一定径部
６  大径蓋
７  小径蓋
８  表面加工部
９  ボルト
１０  ボルト孔
１１  シース接続口
１２  コンクリート
１３  接続部材
１３ａ  管状部材
１３ｂ  端部材
１４  モルタル
１５  接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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