(57)【要約】【課題】プレストレスが導入されたコンクリート部材の、緊張材が挿通されたダクト内にグラウト材を簡便かつ良好に充填する方法を提供する。【解決手段】コンクリート部材１内に配置され、緊張材２が挿通されたシース３の一端に圧入ポンプ５を接続し、他端にタンク６を介して減圧ポンプ７を接続する。タンク６はシース内容積の５倍以上の容積を有するものであり、減圧ポンプ７によってタンク６内及びシース３内を０．１気圧以下まで減圧する。この状態で圧入ポンプ５によってシース内にグラウトを圧入すると、グラウトは下流側に速やかに流動し、シース内に良好に充填される。これにともなってシース内の残留空気が圧縮されるが、タンクによって減圧部分の容積が増大しているため、シース及びタンク内の気圧が上昇するのを抑えることができ、シース内の残存空気によって無充填部分が生じるのを防ぐことができる。【選択図】　　　図１
2004100274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート部材内に形成され、緊張材が挿通されるダクト内にグラウト材を充填する方法であって、
前記ダクトの一端から圧入ポンプによってグラウト材を圧入するとともに、他端から減圧ポンプによってダクト内の空気を吸引し、
前記減圧ポンプは、該減圧ポンプと前記ダクトとの間に配置されているタンクを介してダクト内の空気を吸引することを特徴とするグラウト材の充填方法。
【請求項２】
前記タンクは前記ダクト内容積の５倍以上の容積を有し、前記減圧のポンプによって０．１気圧以下まで減圧することを特徴とする請求項１に記載のグラウト材の充填方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、ポストテンショニング方式でプレストレスが導入されたコンクリート部材の、緊張材が挿通されているダクト内にグラウト材を充填する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレストレストコンクリート（ＰＣ）部材を製作する方法として従来から一般に用いられているものの一つにポストテンショニング方式がある。この方式は、ＰＣ鋼材を筒状のシースで被覆し、型枠内の所定の位置に配設してコンクリートを打設する。そして、コンクリートの硬化後にＰＣ鋼材をジャッキで緊張する。このとき、ＰＣ鋼材はシースによって被覆されているのでコンクリートに拘束されることがなく、全長にわたって引張力が導入される。引張力が導入されたＰＣ鋼材は、端部が定着具を介してコンクリートに定着され、コンクリートに圧縮力（プレストレス）が導入される。
【０００３】
このようにしてプレストレスが与えられた後は、シース内にセメントを主材とするグラウトを圧入し、その硬化によってコンクリートとＰＣ鋼材とを一体化するとともに、シース内に侵入した水分などに起因する腐食からＰＣ鋼材を保護する。上記グラウトにはセメントの他、アルミニウム粉末等を混合して硬化時にグラウトを適当量膨張させ、付着強度の向上を図るとともに、グラウトの収縮による間隙の発生を防止する。これにより、防食性、凍結融解に対する耐久性等の向上が図られる。
【０００４】
上記シース内に注入するグラウトが完全に充填されずに、無充填部分がシース内に存在すると、高張力を受けるＰＣ鋼材の耐久性を著しく低下させる。つまり、ＰＣ鋼材はアルカリ性のセメントグラウトによって防錆されているが、グラウトの未充填部分では、早期に腐食が生じてしまう。
【０００５】
グラウトの充填率を向上させる方法として従来から知られているものに、シースの一端から圧入ポンプによってグラウトを圧入するとともに、真空ポンプによってシース内を減圧する方法がある（特許文献１〜３）。これらの方法では、シース内が減圧されているため、圧入されたグラウトは下流側に向かって円滑に流動する。このため、シース内に残留する空気によってグラウトの無充填部分が生じるのを防止し、充填率を高めることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−６４６１８号公報
【特許文献２】
特開平８−１８４１８９号公報
【特許文献３】
登録実用新案第３０１３２１９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法では、グラウトの流速が速いと、グラウトが流動するのにともなって下流側に押し流された空気を真空ポンプによって全て外部に排出することが難しい。そして、グラウトによって下流側に押し流された空気によってシース内の気圧が上昇し、低圧を維持することができなくなる。このため、グラウトの流速が次第に低下し、シース内に残留空気による無充填部分が生じやすい。このような無充填部分ではＰＣ鋼材が早期に腐食してしまうおそれがある。
【０００８】
上記方法においてシース内を低圧に維持するために、空気の排出能力が高い真空ポンプを用いることが考えられるが、このような真空ポンプは大型で高価なものとなってしまう。また、シース内に無充填部分が生じるのを防ぐために、該シース内のグラウトの充填状況によってグラウトの注入量を調整することが考えられるが、シース内の状況を正確に確認しながら、グラウトの注入作業を行なうことは難しい。
【０００９】
本願発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、緊張材が挿通されるダクト内にグラウト材を簡便かつ良好に充填する方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に係る発明は、　コンクリート部材内に形成され、緊張材が挿通されるダクト内にグラウト材を充填する方法であって、　前記ダクトの一端から圧入ポンプによってグラウト材を圧入するとともに、他端から減圧ポンプによってダクト内の空気を吸引し、　前記減圧ポンプは、該減圧ポンプと前記ダクトとの間に配置されているタンクを介してダクト内の空気を吸引することを特徴とするグラウト材の充填方法を提供する。
【００１１】
ダクトの一端にタンクを介して減圧ポンプを接続し、ダクト及びタンク内の空気を吸引することによって、ダクト及びタンク内を共に所定の気圧まで減圧することができる。そして、このダクト内にグラウトを圧入すると、グラウトは下流側に向かって速い速度で流動し、シース内に良好に充填される。このとき、グラウトの流動にともなってダクト内に残留している空気が下流側に押し流されるが、タンクによって減圧部分の容積が増大しているため、この押し流された空気によるダクト及びタンク内の気圧の上昇はわずかとなる。したがって、グラウトがダクトの下流側の端部に到達するまで、ダクト内を充分な減圧状態に維持することができる。これにより、グラウトはシース内を速い速度で流動するとともに、ダクト内に残存した空気量が減少しているので、グラウトの無充填部分が生じるのを有効に防ぐことができ、ダクト内にグラウトが良好に充填される。
【００１２】
請求項２に係る発明は、　請求項１に記載のグラウト材の充填方法において、前記タンクは前記ダクト内容積の５倍以上の容積を有し、前記減圧のポンプによって０．１気圧以下まで減圧するものとする。
【００１３】
上記タンク及びダクトは連続して設けられており、減圧ポンプによって共に０．１気圧以下まで減圧される。そして、タンクの容積がダクトの５倍以上であり、グラウトが注入される容量に対して充分に大きくなっている。このため、グラウトが注入されてシース内及びタンク内の空間容積が変動しても、シース内の気圧が上昇するのを抑えることができる。したがって、グラウトはダクトの下流側の端部に到達するまで速い流速で流動し、シース内に良好に充填される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願発明の一実施形態であるグラウト材の充填方法を示す概略断面図である。
この方法は、コンクリート部材１内に配置され、ＰＣ緊張材２（鋼より線）が挿通されるシース３内にグラウトを充填する方法であって、シース３の一端にグラウトを圧入する圧入ポンプ５を接続し、他端にタンク６を介して減圧ポンプ７を接続する。そして、減圧ポンプ７によってシース及びタンク内を減圧した状態で、圧入ポンプ５によってグラウトをシース内に圧入するものである。
【００１５】
上記ＰＣ緊張材２の定着部８ａ、８ｂには、コンクリート部材１に対する支圧部とシース３と接続するためのジョイント部とを備えた定着体９ａ、９ｂがコンクリート部材に埋め込むように配置されている。そして、シース３内に挿通された複数の鋼より線は、１本ずつがくさび及び定着ブロック１１ａ、１１ｂによって把持され、定着ブロック１１ａ、１１ｂが定着体９ａ、９ｂに係止されるものとなっている。
【００１６】
上記定着ブロック１１ａ、１１ｂは、中心に貫通孔を有し、その周囲に鋼より線及びくさびが嵌め合わされている。そして、上記貫通孔はグラウトホース１２ａ、１２ｂを装着することができるようになっており、一方の定着部８ａでは、グラウトホース１２ａが圧入ポンプ５に接続され、他方の定着部８ｂでは、グラウトホース１２ｂがタンク６に接続され、さらに吸引管１２ｃを介して減圧ポンプ７に接続されている。
【００１７】
上記タンク６は、シース３内部の容積の５倍以上の容積を有するものとし、本実施形態では、タンク６の容積は約１．０ｍ３となっている。
この実施形態で用いられているＰＣ緊張材２は、７本の鋼線をより合わせて径を１２．４ｍｍとした鋼より線を１２本束ねたものであり、断面積は１１１４．８ｍｍ２である。一方、シースとして平均内径が８０ｍｍのものを用いると、中空部分の断面積が５０２６．５ｍｍ２となり、グラウトが注入される断面積は３９１１．７ｍｍ２となる。したがって、ＰＣ緊張材の長さが５０ｍであるとすると、グラウトが注入される容積は０．１９５６ｍ３となり、タンク容積（１．０ｍ３）は、シース内のグラウトが注入される容積の約５倍となっている。
【００１８】
また、タンク６には、ホース１２ｂを介してシース内の空気が導入される吸入口と、吸引管１２ｃを介して減圧ポンプ７に接続される排出口とが設けられている。そして、減圧ポンプ７によってシース３及びタンク６内の空気を外部に排出し、シース３及びタンク６内を減圧された状態とするものである。なお、排出口はタンク６の上部に設けるのが望ましく、これによりシース３から溢れたグラウトがタンク６内に流入しても、このグラウトを減圧ポンプ７が吸入するのを防ぐことができる。
【００１９】
次に、上記ＰＣ緊張材２の緊張及び定着の方法、及びグラウトの充填方法について説明する。
まず、シース３と定着体９ａ、９ｂとを型枠（図示しない）内の所定の位置に配設する。そして、これらを埋め込むようにコンクリートを打設する。コンクリートが硬化した後に、ＰＣ緊張材２をシース３及び定着体９に挿通する。なお、ＰＣ緊張材２はシース３を配置した後コンクリートを打設する前に挿通してもよい。
【００２０】
コンクリートの硬化及びＰＣ緊張材２の挿通が終了した後、ＰＣ緊張材２を定着ブロック１１に挿通し、くさびを装着して定着ブロック１１を所定の位置にセットする。そして、図２に示すように、一方の定着体９にセンターホールジャッキ１３の先端部を当接するとともに、ＰＣ緊張材２の一端をくさびによってジャッキ後部に係止する。センターホールジャッキ１３を油圧等によって作動すると、定着体９を介してコンクリート部材１に反力を作用させ、ＰＣ緊張材２に緊張力を導入することができる。そして、緊張力が所定値となったとき、くさびを定着ブロック１１に強く押し込み、ＰＣ緊張材２を定着する。
【００２１】
上記のように緊張及び定着の作業が終了すると、センターホールジャッキ１３を撤去し、ＰＣ緊張材２の余長分を切断する。そして、定着ブロック１１ｂにグラウトホース１２ｂを装着し、これをタンク６に接続する。
次に、減圧ポンプ７を駆動してシース３及びタンク６内の空気を吸引し、シース３及びタンク６内を０．１気圧以下まで減圧する。そして、減圧ポンプ７を駆動したまま、圧入ポンプ５によってシース内にグラウトを圧入する。圧入されたグラウトは、シース内が減圧されているため下流側に速やかに流動し、これにともなってシース内の空気は下流側に押し流される。シース３の下流側にはシース３と連続してタンク６が設けられており、このタンク６はシース３より充分に大きい容積を有するため、グラウトの注入によるシース３及びタンク６内の気圧の上昇はわずかとなる。このため、グラウトがシース３の下流側の端部に到達するまで、減圧ポンプ７によってシース内の減圧状態を維持することができ、グラウトはシース内を速い速度で流動する。したがって、シース内に残存した空気による無充填部分が生じるのを防ぎ、シース内にグラウトを良好に充填することができる。
【００２２】
なお、上記実施形態では、ＰＣ緊張材として１２本の鋼より線を束ねたものを用いたが、この他、鋼棒、鋼線を束ねて用いるもの、１本の太い鋼より線を用いるもの等がある。そして、それぞれについて様々な定着具が提案されており、グラウトホースの取りつけ位置、取り付け形態は様々に異なる。しかし、いずれのＰＣ緊張材及び定着具を用いた場合にも、本願発明は通用し得るものであり、同様の効果を奏する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明に係るグラウト材の充填方法では、コンクリート部材内に形成されたダクト内に、一端から圧入ポンプによってグラウト材を圧入するとともに、タンクを介して他端から減圧ポンプによってダクト内の空気を吸引する。ダクト内に圧入されたグラウトは速い流速で流動し、ダクト内に良好に充填される。このとき、グラウトの流動にともなってシース内に残留している空気が圧縮されるが、ダクトとともに大きな容積を有するタンク内も減圧されているため、ダクト及びタンク内の気圧の上昇するのを抑えることができる。このため、ダクト内の減圧状態を維持することができ、ダクト内に残存した空気による無充填部分が生じるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態であるグラウト材の充填方法を示す概略断面図である。
【図２】図１に示すグラウト材の充填方法で用いられるＰＣ鋼材の定着部分の拡大図である。
【符号の説明】
１　　コンクリート部材
２　　ＰＣ緊張材
３　　シース
５　　圧入ポンプ
６　　タンク
７　　減圧ポンプ
８　　定着部
９　　定着体
１１　　定着ブロック
１２ａ、１２ｂ　　グラウトホース
１２ｃ　　吸引管
１３　　センターホールジャッキ
【図１】
2004100274.tif 000003
【図２】
2004100274.tif 000004