(57)【要約】【課題】プレキャストコンクリート部材を現場において緊張材を用いて接合する方法において、シース管内への充填材の浸入を阻止するとともに、施工の効率を向上させる。【解決手段】  プレキャスト部材１０のシース管１２径より太い径に膨張可能な、延長方向に所定の間隔をあけて配置された複数の膨張部２２と、複数の膨張部２２の間に位置する拘束部２３とを、拘束部２３の径を細くすることによって形成されたチューブ２０を、シース管１２が連通するように、所定の隙間Ｊを設けて隣接させた各プレキャスト部材１０のシース管１２内に、膨張部２２が隙間Ｊを跨いで、両端が所定の長さだけシース管１２内に位置するように挿通させる。次いで、チューブ２０にエアを注入して膨張部２２をシース管１２内周面に密着するように膨張させ、各シース管１２の開放端を閉塞させるとともに、隙間Ｊに緊張材の挿通空間を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔の内部に配線された緊張材によって複数のプレキャストコンクリート部材を接合する接合方法であって、
前記貫通孔の径より太い径に膨張可能な、延長方向に所定の間隔をあけて配置された複数の膨張部と、前記複数の膨張部の間に位置する拘束部とを、前記拘束部の径を細くすることによって形成されたチューブを、
前記貫通孔が連通するように、所定の隙間を設けて隣接させた各プレキャストコンクリート部材の前記貫通孔内に、前記膨張部が前記所定の隙間を跨いで、両端が所定の長さだけ前記貫通孔内に位置するように挿通させる工程と、
前記チューブに流体を注入して前記膨張部を前記貫通孔の内壁に密着するように膨張させて、前記各貫通孔の開放端を閉塞させるとともに、前記所定の隙間に前記緊張材の挿通空間を形成する工程と、
前記隙間に充填材を充填する工程と、
を含むことを特徴とするプレキャストコンクリート部材の接合方法。
【請求項２】
前記拘束部は、前記チューブの一部を折り畳まれることによって前記拘束部の径を細くされる請求項１に記載のプレキャストコンクリート部材の接合方法。
【請求項３】
前記チューブは、貫通孔内膨張部をさらに有し、
前記チューブに流体を注入して、前記貫通孔内膨張部を、前記貫通孔の内周面に密着固定する請求項１に記載のプレキャストコンクリート部材の接合方法。
【請求項４】
前記チューブは、先端に誘導部材が取り付けられた請求項１に記載のプレキャストコンクリート部材の接合方法。
【請求項５】
前記拘束部は、前記チューブにテープが巻回されて形成されている請求項１又は２に記載のプレキャストコンクリート部材の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレキャストコンクリート部材の接合方法に係り、特に、ＰＣケーブル等の緊張材により連結されるプレキャストコンクリート部材の接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物において、施工の合理化や工期の短縮などのために、あらかじめ工場製作された種々のプレキャストコンクリート部材（以下、ＰＣａ部材と記す。）が多く使用されている。ポストテンション方式によってプレストレストコンクリートのＰＣａ部材同士を連結する場合、ＰＣａ部材間の接合部分は、ドライジョイントまたはウェットジョイントによって接合される。ウェットジョイントによって接合される場合、ＰＣａ部材の接合面間に無収縮モルタル等のグラウト材を充填するが、充填時にＰＣａ部材の小口からＰＣａ部材のシース管内へのグラウト材の浸入を阻止する必要がある。
【０００３】
この問題に対応するために、特許文献１では、シース管内に挿通したチューブ（膨張型２０）を膨張させてシース管を閉塞し、接合部に充填材を充填した後に膨張型２０を抜き取ることで、充填材のシース管内への浸入を阻止する接合方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−７１９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の図１〜図３等の第一実施形態に記載の接合方法では、ゴム製の膨張型２０（チューブ）をそのままシース管に挿通させるので、膨張型２０がシース管内部の凹凸に引っ掛かり、膨張型２０をシース管の全長に渡って挿通させることは容易ではない。また、挿通時にシース管内部の凹凸に引っ掛かり膨張型２０が破損し、膨張型２０を膨張させることができず、充填材のシース管内への浸入を阻止できない場合がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ＰＣａ部材間のジョイントを接合する際に、シース管内への充填材の浸入を阻止するための保護材であるチューブの挿通性を向上させることにより、施工の効率を向上させ、また、チューブが破損する可能性を低減させる、プレキャストコンクリート部材の接合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、貫通孔の内部に配線された緊張材によって複数のプレキャストコンクリート部材を接合する接合方法であって、前記貫通孔の径より太い径に膨張可能な、延長方向に所定の間隔をあけて配置された複数の膨張部と、前記複数の膨張部の間に位置する拘束部とを、前記拘束部の径を細くすることによって形成されたチューブを、前記貫通孔が連通するように、所定の隙間を設けて隣接させた各プレキャストコンクリート部材の前記貫通孔内に、前記膨張部が前記所定の隙間を跨いで、両端が所定の長さだけ前記貫通孔内に位置するように挿通させる工程と、前記チューブに流体を注入して前記膨張部を前記貫通孔の内壁に密着するように膨張させて、前記各貫通孔の開放端を閉塞させるとともに、前記所定の隙間に前記緊張材の挿通空間を形成する工程と、前記隙間に充填材を充填する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
前記拘束部は、前記チューブの一部を折り畳まれることによって前記拘束部の径を細くされるとよい。
【０００９】
前記チューブは、貫通孔内膨張部をさらに有し、前記チューブに流体を注入して、前記貫通孔内膨張部を、前記貫通孔の内周面に密着固定するとよい。
【００１０】
前記チューブは、先端に誘導部材が取り付けられていることが好ましい。
【００１１】
前記拘束部は、前記チューブにテープが巻回されて形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＰＣａ部材間のジョイントを接合する際に、シース管内への充填材の浸入を阻止するためのチューブの挿通性を向上させることにより、施工の効率を向上させることができる。また、チューブが破損する可能性を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係るＰＣａ部材の構造体の斜視図、（ｂ）は、（ａ）の側面図、（ｃ）は、本発明の実施形態で使用するチューブの側面断面図。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態に係るＰＣａ部材の構造体の拡大断面斜視図、（ｂ）は、（ａ）の拡大側面断面図。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態に係る構造体の接合方法のチューブ挿通工程の側面断面図、（ｂ）は、同チューブ膨張工程の側面断面図。
【図４】（ａ）は、本発明の実施形態に係るＰＣａ部材の接合方法のチューブ挿通工程の拡大側面断面図、（ｂ）は、同チューブ膨張工程の拡大側面断面図、（ｃ）は、同接合部グラウト材充填工程の拡大側面断面図。
【図５】（ａ）は、変形例に使用するチューブの圧縮空気注入時の側面断面図、（ｂ）は、他の変形例に使用するチューブの圧縮空気未注入時の側面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の緊張材（ＰＣ鋼材）により連結されるＰＣａ部材により形成されるボックスカルバート等の構造体１のウェットジョイントによる接合方法について、以下、添付図面を参照して説明する。
【００１５】
図１（ａ）は、本発明に係る接合方法の一実施形態において施工される、プレキャストコンクリート部材製造工場において、必要なかぶり厚を確保して組み立てられた鉄筋組立体が配置された型枠内にコンクリートが打設されて製造されたＰＣａ部材１０−１，１０−２，…，１０−ｎを示している。本実施形態では、図１（ａ）に、ＰＣａ部材１０として、現場にて縦断方向にポストテンション方式で施工されるプレストレストコンクリートボックスカルバートが示されている。図１（ｂ）に示すＰＣａ部材本体１１内には、ＰＣａ部材１０に緊張材であるＰＣケーブルを挿通させる貫通孔を形成するシース管１２が配置されている（図１（ａ））。
【００１６】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ＰＣａ部材１０−１，１０−２，１０−３，…，１０−ｎにより形成される全長Ｌｃの構造体１の接合部分Ｊには、図１（ｃ）に示すチューブ２０を使用することでシース管１２の各開放端が閉塞し、縦断方向の接合部分Ｊを緊張材が挿通可能な状態を維持して充填材３０が充填される。接合部分Ｊは、例えば、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ＰＣａ部材１０−１の接合面Ａと、ＰＣａ部材１０−２の接合面Ｂとを所定の間隔（隙間）を有して対向させて形成される。接合部分Ｊに充填材３０を充填する前に、チューブ２０の膨張部２２を接合部分ＪとＰＣａ部材１０−１のシース管１２の接合面Ａ側の開口１３とＰＣａ部材１０−２のシース管１２の接合面Ｂ側の開口１４とに配置して、チューブ２０に圧縮空気等の流体を注入することにより膨張部２２を膨張させる。膨張部２２が膨張することにより、開口１３と開口１４とが閉塞され、シース管１２への充填材３０の流入が阻止されるとともに、接合部分Ｊに緊張材の挿通スペースが確保される。
【００１７】
ＰＣａ部材１０−２とＰＣａ部材１０−３との接合部分Ｊ、ＰＣａ部材１０−３とＰＣａ部材１０−４との接合部分Ｊ、…についてもＰＣａ部材１０−１とＰＣａ部材１０−２と同様の構成となるので、説明は省略する。
【００１８】
［接合部分Ｊの施工方法］
以下、ＰＣａ部材の接合部分Ｊの接合方法について各図を参照して説明する。本接合方法は、ＰＣａ部材配置工程、チューブ挿通工程、チューブ膨張工程、接合部グラウト材充填工程、緊張工程から構成されている。
【００１９】
本実施形態で使用するチューブ２０は、図１（ｃ）に示すように、後述するワイヤーＰを除いて全長Ｌ（Ｌ＞Ｌｃ）である。チューブ２０は、図２（ｂ）に示すように、シース管１２の内径ＤＳより細い外径Ｄ２を有する円筒状である。チューブ２０として、本実施形態では、伸縮性を有するスチレン−ブタジエンゴム、クロロプレン等の合成ゴム製品が使用されている。チューブ２０の耐久性向上のために、繊維補強が施された製品を使用してもよい。チューブ２０には、目地を塞ぐためのギャップガード（登録商標）等のエア型枠等の既製品を転用することができる。チューブ２０は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、膨張時に果たす機能を考慮して、延長方向において、貫通孔内膨張部２１、膨張部２２、拘束部２３、先端膨張部２４、後端膨張部２５、と区分することができる。チューブ２０は、図２（ｂ）に示すように、通常はシース管１２の内径ＤＳより細い外径Ｄ２であるが、圧縮空気等の流体が注入されるとシース管１２の内径ＤＳ以上に膨張することができる。また、チューブ２０の先端膨張部２４には、ワイヤーＰが接続され、かつ、閉塞されている。
【００２０】
ここで、チューブ２０のＰＣａ部材１０内での配置状況について説明する。
図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）に示すように、チューブ２０の貫通孔内膨張部２１は、ＰＣａ部材１０−１及びＰＣａ部材１０−２のシース管１２内部に配置される。チューブ２０内に圧縮空気が注入されると、図３（ｂ）に示すように、貫通孔内膨張部２１が膨張し、チューブ２０がシース管１２の内周面に密着し、チューブ２０はシース管１２内に固定される。膨張部２２は、上述のように、接合部分Ｊ（空隙Ｅ（Ｅ１））と開口１３と開口１４とにまたがって配置される。チューブ２０内に圧縮空気が注入されると、膨張部２２が膨張し、開口１３と開口１４とが閉塞される。これにより、接合部分Ｊに充填材３０が充填されたとき、図２（ｂ）に示すように、シース管１２内部に充填材３０が流入するのが阻止され、また、接合部分Ｊに緊張材の配置スペースが確保される。拘束部２３は、貫通孔内膨張部２１と膨張部２２（先端膨張部２４、後端膨張部２５も含む）とを連通するように配置されている。拘束部２３は、本実施形態では、貫通孔内膨張部２１および膨張部２２を含めて径方向に折り畳まれたチューブ２０に粘着テープを巻回されて形成され、その径はＤ３である。これによりチューブ２０の通常時（圧縮空気未充填時）の最大径（膨張部２２）の外径Ｄ２が本来のチューブ２０の外径Ｄ１よりも細くなっているが、チューブ２０が膨張すると、シース管１２の内径ＤＳ以上となる。
【００２１】
図３（ａ）に示すように、先端膨張部２４の先端には、ワイヤーＰが接続されている。先端膨張部２４の先端は、シース管１２から突出している。ワイヤーＰは、シース管１２内にチューブ２０を通すためのガイド（誘導部材）である。先端膨張部２４の後端は、膨張部２２と同様にＰＣａ部材１０のシース管１２内に配置される。先端膨張部２４には、チューブ２０の位置決めのためのマーカーＭが付されている。後端膨張部２５の後端は、シース管１２から突出し、チューブ２０に圧縮空気を注入するための図示しないエアコンプレッサ等が逆止弁を介して接続されている。
【００２２】
（ＰＣａ部材配置工程）
ＰＣａ部材配置工程では、ＰＣａ部材１０−１の縦断方向の接合面Ａと、ＰＣａ部材１０−２の縦断方向の接合面Ｂとを、図２各図、図３（ａ）に示すように、シース管１２，１２を所定の隙間Ｗ２を空けて対向させるように配置する。本実施形態において、所定の隙間Ｗ２は、約２０ｍｍに設定されている。Ｗ２は、構造体の規模、施工性等に応じて適宜設定される。
【００２３】
（チューブ挿通工程）
チューブ２０をＰＣａ部材１０に挿通する際は、図４（ａ）に示すように、チューブ２０の膨張部２２が接合部分Ｊ（空隙Ｅ）とＰＣａ部材１０−１のシース管１２の接合面Ａ側の開口１３とＰＣａ部材１０−２のシース管１２の接合面Ｂ側の開口１４とにまたがるように配置する。図２（ｂ）に示すように、開口１３、開口１４から十分な所定長さＦを確保して充填材３０が浸入しないようにする。本実施形態において、チューブ２０は、接合部分Ｊの中央が膨張部２２の中央に配置されるように、図２（ａ）に示すＰＣａ部材１０の幅Ｗ１、接合部分Ｊの幅Ｗ２、チューブ２０の貫通孔内膨張部２１の長さＬ１、膨張部２２の長さＬ２、拘束部２３の長さＬ３を、Ｗ１＋Ｗ２＝Ｌ１＋Ｌ２＋２Ｌ３となるように配置する。このとき、膨張部２２において、膨張時にもシース管１２に接しない部分をＳとすると、図２（ｂ）に示すように、Ｌ２＝２Ｓ＋２Ｆ＋Ｗ２である。また、チューブ２０の先端である図２（ａ）に示す先端膨張部２４のマーカーＭまでの長さＬ４を決定する。マーカーＭの位置がＰＣａ部材１０−１の接合面Ａの反対側の端面Ｃに配置されたときに、チューブ２０の位置が上述した位置関係となるように、マーカーＭの位置を決定する。なお、チューブ２０から圧縮空気を排気する時に、チューブ２０は長さ方向にわずかに短くなるので、マーカーＭの位置を決定する際には、予めチューブ２０の短縮量を考慮することが好ましい。
【００２４】
（チューブ膨張工程）
図２（ｂ）、図３（ｂ）に示すように、チューブ膨張工程では、チューブ２０の後端膨張部２５に接続された図示しないエアコンプレッサ等からチューブ２０に圧縮空気を供給し、貫通孔内膨張部２１、膨張部２２、先端膨張部２４及び後端膨張部２５をシース管１２の径ＤＳ以上になるまで膨張させる。図４（ｂ）に示すように、膨張部２２が膨張すると、開口１３及び開口１４が閉塞し、開口１３及び開口１４と接合部分Ｊ（空隙Ｅ（Ｅ１））とが仕切られる。このとき、図２（ａ）、図３（ａ）に示すように、膨張した先端膨張部２４のマーカーＭの位置が端面Ｃとずれていないことを確認する。
【００２５】
（接合部グラウト材充填工程）
図４（ｃ）に示すように、接合部グラウト材充填工程では、公知の目地押さえ４０，４０を使用して空隙Ｅを囲い、接合部分Ｊにグラウト材３０を充填する。グラウト材３０が十分に乾燥した後、チューブ２０内の空気を排気して、径が細くなったチューブ２０をシース管１２から抜き取る。
【００２６】
（緊張工程）
緊張工程では、シース管１２，１２及び、図４（ｃ）に示す、膨張部２２により接合部分Ｊに形成された孔５０に緊張材としてのＰＣケーブル（図示せず）を挿通させる。その後、ＰＣケーブルの一端を公知の定着具（図示せず）を用いて図３（ｂ）に示す端面Ｃに定着させる。続いて、ＰＣケーブルの他端を油圧ポンプ及びジャッキ（図示せず）を使用して公知の緊張定着具（図示せず）を用いてＰＣケーブルに所定の緊張を与えて、端面Ｄに定着させる。ＰＣケーブル定着後、シース管１２，１２内にグラウト材を充填し、図１（ａ）に示す構造体１が形成される。
【００２７】
［チューブの変形例］
チューブ２０の変形例として、図５（ａ）に示すようなチューブ２０Ａを説明する。チューブ２０Ａは、チューブ２０の拘束部２３に相当する拘束部２３Ａがチューブ２０Ａの長軸方向に長く、また、貫通孔内膨張部２１に相当する部位が無い。チューブ２０Ａでは、接合部分Ｊ（図２）に露出する膨張部２２のみが膨張するので、チューブ２０Ａに圧縮空気を注入する時間が短縮できる。また、拘束部２３Ａの外側を摩擦係数の低い素材で構成することで、拘束部２３Ａの挿通性が高まり、チューブ２０Ａをシース管１２に挿通する時間を短縮でき、また、チューブ２０Ａがシース管１２内で引っ掛かる可能性及び破損する可能性を低下させることができ、施工時間の短縮が見込める。
【００２８】
また、チューブ２０の変形例として、図５（ｂ）に示すようなチューブ２０Ｂを説明する。チューブ２０Ｂは、チューブ２０の拘束部２３に相当する拘束部２３Ｂがチューブ２０Ｂの長軸方向に長く、貫通孔内膨張部２１に相当する部位が無く、また、膨張部２２に相当する膨張部２２Ｂが空気未注入時でも拘束部２３に比べて太い径を有する。チューブ２０Ｂでも接合部分Ｊ（図２）に露出する膨張部２２Ｂのみが膨張する。また、膨張部２２Ｂは太径なため、チューブ２０Ｂに空気を注入する時間が短縮できる。さらに、膨張部２２Ｂが太径なため、接合部分Ｊを目視することで、接合部分Ｊに膨張部２２Ｂが配置されていることを確認することができる。
【００２９】
本実施形態では、拘束部２３は、径方向に折り畳まれたチューブ２０に粘着テープを巻回されて形成されていたが、粘着テープの代わりに折り曲げが容易な薄い金属板や合成樹脂等を巻回されて拘束部２３を形成することで、拘束部２３の強度や挿通性を高めることができる。また、チューブ２０に拘束部２３の径と同じ径のゴムリング等を取り付けることにより拘束部２３を形成してもよい。さらに、チューブ２０の補強繊維の織り方等を変化させることにより、補強繊維がほとんど伸縮しない部分を形成して拘束部２３としてもよい。
【００３０】
本実施形態では、拘束部２３は、チューブ２０を径方向に折り畳んで形成されているが、渦巻状に巻いてチューブ２０の径を細くしてもよい。
【００３１】
本実施形態において、本接合方法は、縦断方向に使用したが、ＰＣａ部材１０が横断方向に分割されている場合には、横断方向に適用することもできる。
【００３２】
本発明は上述した実施形態及に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３３】
１        構造体
１０      ＰＣａ部材
１１      ＰＣａ部材本体
１２      シース管（貫通孔）
１３，１４      開口
２０，２０Ａ，２０Ｂ      チューブ
２１      貫通孔内膨張部
２２，２２Ｂ      膨張部
２３，２３Ａ，２３Ｂ      拘束部（拘束部材）
２４      先端膨張部
２５      後端膨張部
３０      グラウト材
Ｊ        接合部分
Ａ、Ｂ      接合面
Ｃ、Ｄ      端面
Ｅ、Ｅ１、Ｅ２    空隙（隙間）
Ｐ        ワイヤー（誘導部材）
【図１】
2019143323.tif 000003
【図２】
2019143323.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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