(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端が開放されたパイプと当該パイプ内に前記開放側から挿入される棒材とを備えたＰＣ鋼棒ユニットにおける前記パイプおよび棒材間の隙間に注入される粘性材料であって、
粘性基材中に粒状の隙間保持材が所定の配合比で混入されているとともに、
この隙間保持材の粒径は、前記棒材と前記パイプとが同一軸線上にある時に形成される隙間寸法以下であり、
かつ前記隙間保持材の比重は、前記粘性基材の比重と略同じである
ことを特徴とするＰＣ鋼棒ユニットの粘性材料。
【請求項２】
請求項１に記載のＰＣ鋼棒ユニットの粘性材料において、前記隙間保持材は、略球形であることを特徴とするＰＣ鋼棒ユニットの粘性材料。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＰＣ鋼棒ユニットの粘性材料において、前記隙間保持材の材質は、時効硬化する前記粘性基材の材質と同じであることを特徴とするＰＣ鋼棒ユニットの粘性材料。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のＰＣ鋼棒ユニットの粘性材料において、前記隙間保持材は、ガラスビーズであることを特徴とするＰＣ鋼棒ユニットの粘性材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＣ鋼棒ユニットの粘性材料に係り、コンクリート製の部材や構造体等に圧縮力などを導入するために用いられるＰＣ鋼棒ユニットにおいて、このＰＣ鋼棒ユニットのパイプと棒材との間に注入される粘性材料に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、コンクリート部材にプレストレスを導入する場合、ＰＣ鋼棒ユニットを用いることが行われている。
図４中の（Ａ）には、そのようなＰＣ鋼棒ユニット１００が示されている。ＰＣ鋼棒ユニット１００においては、シース管１０１内の反力用の棒材１０２を油圧ジャッキにて押し込んでシース管１０１に引張力を導入するとともに、棒材１０２が元の長さに戻らないようにストッパー１０６で拘束する。
【０００３】
そして、この状態のＰＣ鋼棒ユニット１００を型枠内の所定位置に配置して固定し、コンクリートを打設する。さらに、コンクリートが硬化した後、スリーブ１０４、コマ１０５、および前記ストッパー１０６からなるホルダー１０３をゆるめ、シース管１０１とコンクリートの付着力によって、コンクリート部材にプレストレスとしての圧縮力を導入し、補強する。
【０００４】
ところで、ＰＣ鋼棒ユニット１００では、型枠内に埋め込んで固定する前に、シース管１０１やホルダー１０３に損傷が生じた場合、シース管１０１に導入された引張力が開放されることでシース管１０１が飛び出してしまう可能性があるため、シース管１０１と棒材１０２との間の隙間に粘性材料を注入しておき、飛び出そうとするシース管１０１の力を粘性材料の粘着力で減衰させている。
【０００５】
また、このような粘性材料としては、所定期間の後に硬化するものが用いられ、粘性材料が硬化することによってシース管１０１と棒材１０２とが一体となり、シース管１０１を含むコンクリート部材全体が棒材１０２でも補助的に補強されることになる。この際、粘性材料は棒材１０２の防錆材としても作用し、万が一シース管１０１内に水等が浸入した場合でも、その粘性材料で棒材１０２を浸入水から保護し、棒材１０２に腐食が生じないようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、粘性材料が硬化する以前において、特に圧縮力が開放された棒材１０２は、その自重によってシース管１０１内で容易に撓んでしまうため、軸線が図中の（Ａ）に示す本来の軸線Ｃからずれてしまい、シース管１０１に対して偏心して配置されるようになる。この結果、図中の（Ｂ）に示すように、シース管１０１および棒材１０２同士が一部で接触し、この接触部分では、粘性材料で棒材１０２を保護できなかったり、あるいは、シース管１０１および棒材１０２間の電位差によって腐食が生じ易くなり、粘性材料の防錆性能が阻害されるという問題がある。
【０００７】
また、ＰＣ鋼棒ユニット１００は、コンクリートの打設時にコンクリートの重みによって全体が撓んだり、また、コンクリート部材の形状やプレストレスの導入方向などによっては、意図的に撓ませて用いられるが、シース管１０１と棒材１０２とが一様に撓まない可能性があり、このような場合でも、シース管１０１および棒材１０２同士が一部で接触して同様な問題が生じる。
【０００８】
本発明の目的は、ＰＣ鋼棒ユニットを構成するパイプと棒材との接触を防いで防錆性能を向上させることができる粘性材料を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のＰＣ鋼棒ユニットの粘性材料は、少なくとも一端が開放されたパイプと当該パイプ内に前記開放側から挿入される棒材とを備えたＰＣ鋼棒ユニットにおける前記パイプおよび棒材間の隙間に注入される粘性材料であって、粘性基材中に粒状の隙間保持材が所定の配合比で混入されているとともに、この隙間保持材の粒径は、前記棒材と前記パイプとが同一軸線上にある時に形成される隙間寸法以下であり、かつ前記隙間保持材の比重は、前記粘性基材の比重と略同じであることを特徴とする。
【００１０】
このような本発明によれば、粘性基材中に混在する隙間保持材がパイプと棒材との間に介在するようになるため、この隙間保持材の粒径分だけパイプと棒材とが確実に離間し、互いに接触する心配がない。従って、棒材の周囲が粘性材料で良好に覆われて浸入水等から保護されるうえ、電位差による腐食も生じるおそれがなく、防錆性能が向上する。
【００１１】
また、前記隙間保持材は、略球形であることが好ましく、パイプの内面や棒材の表面が隙間保持材で傷つく心配がない。また、粘性材料をパイプおよび棒材間の隙間に注入する際、その注入がスムーズに行われるようになる。
【００１２】
さらに、前記隙間保持材の粒径は、前記棒材と前記パイプとが同一軸線上にある時に形成される隙間寸以下であることが望まく、やはり、粘性材料の注入や棒材の挿入がよりスムーズになるとともに、隙間保持材が棒材の周囲に満遍なく分散するようになるから、パイプや棒材がどの方向に撓んだとしても、それらの接触が確実に防止される。この際、特に粒径が隙間寸法と略同じである場合には、パイプおよび棒材間の隙間が周方向で一様になるから、棒材が均一な膜厚で保護され、安定した防錆性能が得られる。
なお、粒径が前記隙間寸法よりも大きいと、前述の粘性材料の注入や棒材の挿入時の抵抗が大きくなる他、粘性材料の膜厚が周方向で不均一となるため、薄い部分では隙間保持材が介在せず、パイプと棒材とが接触する可能性が生じる。
【００１３】
そして、前記隙間保持材の比重は、前記粘性基材の比重と略同じであることが望ましく、隙間保持材の分散状態が良好に維持される。
なお、隙間保持材の比重が粘性基材の比重に対して著しく異なると、重力や浮力によって分散状態が偏ってしまう。
【００１４】
さらに、前記隙間保持材の材質は、時効硬化する前記粘性基材の材質と同じであってもよく、粘性基材が硬化した場合において、粘性基材と隙間保持材との付着性が良好となり、補強効果が増す。
【００１５】
一方、前記隙間保持材は、ガラスビーズであってもよく、多量に生産・市販されているガラスビーズを用いることで粘性材料のコストアップが抑えられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、従来例で説明した同一部材には同じ符号を付し、それらの説明を省略または簡略化する。
【００１７】
〔第１実施形態〕
図１には、本発明の第１実施形態に係る粘性材料１０を用いたＰＣ鋼棒ユニット１００の断面が示されている。
【００１８】
図１中の（Ａ）から明らかなように、パイプとしてのシース管１０２内には棒材１０２が挿入されている。シース管１０１および棒材１０２間には隙間が形成されており、この隙間内には粘性材料１０が注入されている。
【００１９】
粘性材料１０は、図中の（Ｂ）に示すように、粘性基材１１と、粘性基材１１中に混入された隙間保持材としての多数のガラスビーズ１２とからなる。
【００２０】
粘性基材１１は、特に限定されないが、エポキシ樹脂を主成分とするものの他、ポリウレタン樹脂あるいはポリエステル樹脂等を主成分とするもの、または、アスファルト系グース材などを好適に使用できる。
【００２１】
ガラスビーズ１２は、図２にも示すように球形であり、その粒径Ｄ１として、各ＰＣ鋼棒１０１が同一軸線Ｃ（図４参照）上にある時に形成される隙間寸法と略同じもの（より正確には、隙間全体に満遍なくかつ無理なく介在できるように、隙間寸法の寸法公差分程度、該隙間寸法よりも小さいもの）が用いられている。その隙間寸法を図中の（Ｂ）にＤ２として示す。また、このガラスビーズ１２としては、工業用として多量に生産・市販されているものを流用できる。
【００２２】
このような粘性材料１０は、シース管１０１内に予め棒材１０２を挿入しておき、次いで、シース管１０１および棒材１０２間の隙間に注入される。なお、粘性材料１０の注入方法等は任意であり、適宜な方法を採用できる。
【００２３】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
１）粘性材料１０の粘性基材１１中にはガラスビーズ１２が混入しているため、このガラスビーズ１２をシース管１０１および棒材１０２間の隙間に介在させることにより、ガラスビーズ１２の粒径Ｄ１分だけシース管１０１および棒材１０２を確実に離間させることができ、互いに接触するのを防止できる。従って、棒材１０２の周囲を粘性材料１０で良好に覆って浸入水等から保護できるうえ、シース管１０１との電位差による腐食も生じるおそれがなく、防錆性能を向上させることができる。
【００２４】
２）ガラスビーズ１２は球形なので、ガラスビーズ１２がシース管１０１および棒材１０２間の隙間を良好に転動する。このため、粘性材料１０をその隙間に注入する際に、シース管１０１の内面や棒材１０２棒材の表面がガラスビーズ１２で傷つくのを防止できる。
【００２５】
３）ガラスビーズ１２がシース管１０１および棒材１０２間の隙間を転動することにより、前述した粘性材料１０の注入をよりスムーズに行える。
【００２６】
４）ガラスビーズ１２の粒径Ｄ１は、シース管１０１および棒材１０２が同一軸線上にある時に形成される隙間寸法Ｄ２よりも大きくないので、この点からも粘性材料１０の注入を小さな抵抗で行え、よりスムーズにできる。
【００２７】
５）また、ガラスビーズ１２の粒径Ｄ１が隙間寸法Ｄ２よりも大きくないことにより、ガラスビーズ１２を棒材１０２の周囲に満遍なく分散させることができ、シース管１０１および棒材１０２がどの方向に撓んだとしても、それらの接触を確実に防止できる。
【００２８】
６）そして、ガラスビーズ１２の粒径Ｄ１が前記隙間寸法Ｄ２と略同じであるから、シース管１０１および棒材１０２間の隙間寸法Ｄ２を周方向で一様に確保でき、棒材１０２を均一な膜厚で保護して一層安定した防錆性能を得ることができる。
【００２９】
７）ガラスビーズ１２は、多量に生産・販売されているものを流用しているため、安価であり、粘性材料１０のコストアップを抑えることができる。
【００３０】
〔第２実施形態〕
図３には、本発明の第２実施形態が示されている。
本実施形態では、一対のＰＣ鋼棒ユニット１００のシース管１０１同士をカップリング１０７で継いでより大きいコンクリート部材に対応させており、互いに当接した各棒材１０２に圧縮力を導入し、粘性材料１０、シース管１０２、およびコンクリートの各付着力によってコンクリート部材に引張力を導入するように構成されている。
【００３１】
このような本実施形態では、ガラスビーズ１２（図２）入りの粘性材料１０を用いることにより、第１実施形態で説明した１）〜７）の効果を同様に得ることができるうえ、以下の効果がある。
８）本実施形態では、一対のＰＣ鋼棒ユニット１００を現場で連結する際に、棒材１０２同士の位置出しを行って互いを正確に当接させる必要があるが、この際、第１実施形態と同様なガラスビーズ１２入りの粘性材料１０を用いることで、棒材１０２をシース管１０１の常に中央（互いの軸線が一致した位置）に位置させておくことができ、棒材１０２同士の位置出しを正確かつ迅速に行える。従って、当接し合う各棒材１０２に対し、それらを座屈させずに圧縮力を確実に導入でき、また、現場での作業性を向上させることができる。
【００３２】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係る粘性材料は、特に図示はしないが、粘性基材と隙間保持材とを同じ材質で形成したものであり、それらの比重も同じになっている。つまり、例えば粘性基材が第１実施形態で説明したエポキシ樹脂を主成分とするものであれば、隙間保持材も同様にエポキシ樹脂で形成し、粘性基材がポリウレタン樹脂やポリエステル樹脂を主成分とするものであれば、隙間保持材もそれらポリウレタン樹脂やポリエステル樹脂で形成することで実施可能である。
【００３３】
このような本実施形態によれば、前述した１）〜８）の効果に加え、以下の効果がある。
９）隙間保持材の比重と粘性基材の比重とが同じであるので、重力によって隙間保持材がシース管１０１および棒材１０２（図１）間の隙間の底側に偏って介在したり、あるいは浮力によって隙間の上側に偏って介在するのを防止でき、隙間保持材の分散状態を良好に維持できる。
【００３４】
10）隙間保持材の材質と粘性基材の材質とが同じであるため、粘性基材が硬化した場合において、粘性基材と隙間保持材との付着性を良好にでき、補強効果を向上させることができる。
【００３５】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記第３実施形態では、粘性材料の隙間保持材と粘性基材とを同一材質で形成することでそれらの比重も同じにしていたが、隙間保持材の形状や構造を工夫することにより、それぞれを異なる材質で形成しながら比重を同じにしてもよい。例えば、隙間保持材を粘性基材よりも比重の大きい材質で形成しつつ、中空部分を有するポーラス構造などにすれば、隙間保持材単体としての比重を小さくして粘性基材の比重に合わせることができる。
【００３６】
また、本発明に係る隙間保持材の材質としては、ガラスや樹脂の他、セラミック等であってもよく、電位差の問題を考慮した不活性な材質であれば任意である。
さらに、隙間保持材の形状も球形に限定されるものではなく、例えば楕円体状や立方体状等任意である。しかし、前述した２）、３）の効果を得るためにも、隙間保持材を球体とすることが望ましい。
【００３７】
そして、前記各実施形態では説明を省略したが、粘性材料における粘性基材と隙間保持材との配合比も任意であり、粘性基材および隙間保持部材の材質、比重、隙間保持材の粒径、パイプや棒材の径寸法、あるいはパイプおよび棒材間の隙間寸法、さらに、粘性材料の注入時の諸設定（注入速度、注入圧など）等を勘案して決められてよい。
【００３８】
そして、本発明のパイプとしては、前記第１、第２実施形態で説明したシース管１０１の他、外周に螺旋状のふし部が設けられた異形の鋼管であってもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の粘性材料によれば、粘性基材中に隙間保持材が混入されたいるため、隙間保持材の粒径分だけパイプと棒材とが確実に離間し、互いに接触する心配がない。従って、棒材の周囲を粘性材料で良好に覆って浸入水等から保護できるうえ、電位差による腐食も生じるおそれがなく、防錆性能を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】第１実施形態の構成部材を示す拡大図である。
【図３】第２実施形態を示す断面図である。
【図４】従来例を示す図である。
【符号の説明】
１０  粘性材料
１１  粘性基材
１２  隙間保持材であるガラスビーズ
１００  ＰＣ鋼棒ユニット
１０１  パイプであるシース管
１０２  棒材
Ｃ  軸線
Ｄ１  粒径
Ｄ２  隙間寸法
【図１】
0003706759.tif 000002
【図２】
0003706759.tif 000003
【図３】
0003706759.tif 000004
【図４】
0003706759.tif 000005