(57)【要約】【課題】プレストレストコンクリート構造物におけるシース内のグラウトの充填状態を、非破壊的にかつ簡便・確実に確認する方法を提供する。【解決手段】緊張材２を被覆してコンクリート部材１内に埋め込まれるシースの少なくとも一部を観察孔付きシース３とする。観察孔付きシース３は外周面に開口を有するシース本体部と、この開口を透明な部材で塞ぐ閉鎖部材と、閉鎖部材に接続され、内側が閉鎖部材からコンクリート部材の外表面１ａに至る観察孔４となる筒状部材とで構成されている。そして、この観察孔内に小型カメラ６等を挿入して、コンクリート部材外からシース本体部の開口を目視によって観察する。これによりシース内のグラウト５の充填状態が確認できる。【選択図】　　　　図１
2004076292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート内にシースで被覆した緊張材を配置し、該シース内にグラウトを注入するコンクリート部材における、グラウトの充填状態を確認する方法であって、
前記シースの外周面に開口を形成しておき、
前記開口を透明な部分を有する閉鎖部材によって塞ぎ、
前記透明な部分から前記コンクリート部材の外表面に至る観察孔を設け、
前記開口を有するシース内の状態の映像をコンクリート部材外に導く観察装置、又はシース内の状態の映像を光学的に検知して記録する観察装置を、前記観察孔内に挿入して該シース内を観察することを特徴とするグラウト充填確認方法。
【請求項２】
前記観察孔は、　前記閉鎖部材と前記コンクリート部材の外表面を形成するための型枠との間に、未硬化コンクリートを排除する観察孔形成用部材を配置し、該観察孔形成用部材を埋め込むように未硬化コンクリートを打設して形成することを特徴とする請求項１に記載のグラウト充填確認方法。
【請求項３】
前記シースは、外周面に円筒状の突出部を有し、該円筒状の突出部の内側が該シースの開口となっており、
前記閉鎖部分は、前記円筒状の突出部に嵌め合わせて固定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のグラウト充填確認方法。
【請求項４】
緊張材が挿通され、両端部に他のシースを接続することができるとともに、外周部に開口が形成されたシース本体部と、
透明な部分を有し、該透明な部分が前記開口を塞ぐように、前記シース本体部に取り付けられる閉鎖部材と、
内側の空間が前記開口を塞ぐ閉鎖部材の透明な部分に通じるように、該閉鎖部材に取り付けられた筒状部材と、を有することを特徴とする観察孔付きシース。
【請求項５】
前記閉鎖部材は、
前記開口に嵌め入れられ、透明な部分から前記シース本体内部を観察可能に該開口を塞ぐ閉鎖部と、
前記シース本体部の外側に突き出し、前記筒状部材が嵌め合わされる筒状の接合部と、
前記シース本体部の外側で、該シース外周面に沿った方向に前記開口の範囲より張り出した鍔状部と、を有することを特徴とする請求項４に記載の観察孔付きシース。
【請求項６】
前記シース本体部は、外周面から外側に突き出した筒状の突出部を有し、該筒状となった部分の内側が開口となっており、
前記閉鎖部材の閉鎖部は前記突出部の内側に嵌め入れられるものであることを特徴とする請求項５に記載の観察孔付きシース。
【請求項７】
前記筒状部材は、柔軟に曲げることが可能な材料で形成されていることを特徴とする請求項４に記載の観察孔付きシース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポストテンショニング方式のプレストレストコンクリート部材において、緊張材特にＰＣ鋼材が挿通されるシース内のグラウトの充填状態を確認する方法及びこの方法に好適に用いられる観察孔付きシースに関する。
【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、その硬化によって部材のコンクリートと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錆などの腐食から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、凍結融解に対する耐久性の向上等が図られる。
【０００４】
しかし、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。このため、グラウト充填工事の施工中又は施工後に、ＰＣ鋼材周囲のグラウトの充填状況を検査して、グラウトの未充填部分の有無や大きさなどの確認、及び再充填や補修等をすることが望まれる。
【０００５】
このような要請から、ＰＣ鋼材周囲のグラウトの充填状況を非破壊的に検査する方法がいくつか提案されており、従来から知られているものに、▲１▼Ｘ線を利用する方法、▲２▼土木学会論文集第４０２号（１９８９．２）に開示されるようにＰＣ鋼材を伝播するＡＥエネルギーの減少量から評価する方法、▲３▼特開平４−１８２５６８号や特開平３−２５５９５３号に開示されているようにＰＣ鋼材中を伝播する弾性波の特性を利用する方法、▲４▼特開２０００−２３０９１５に開示されているようにシース内に２つの電極を設け、これらの電極間の抵抗値を測定する方法、などがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来から知られている確認方法には、次のような問題点がある。
上記Ｘ線を利用する方法は、比較的に大規模で高価な装置が必要とされること、調査できる箇所が限定されること、また調査にかかる費用が高額となることなどのため、広範囲な調査を行う場合には実用的でない。またＡＥエネルギーの計測によって検査する方法やＰＣ鋼材中を伝播する弾性波の特性を利用する方法は、比較的簡便な検査方法であり、単にグラウトの充填状態の大まかな推定をするには有効であるが、グラウトの充填されていない部分の位置や大きさ（長さ）を的確に特定できないという欠点がある。
【０００７】
さらに、シース内に電極を設ける方法では、電気抵抗値を測定するための導線をシース内からコンクリート部材外まで配置する必要があり、この導線に断線や短絡が生じるとグラウトの有無の検知ができなくなってしまう。また、電極に異物が付着した場合等には誤作動が生じるおそれもある。
【０００８】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、プレストレストコンクリート構造物におけるシース内のグラウトの充填状態を、非破壊的にかつ簡便・確実に確認する方法及びこの方法に用いることができる観察孔付きシースを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、　コンクリート内にシースで被覆した緊張材を配置し、該シース内にグラウトを注入するコンクリート部材における、グラウトの充填状態を確認する方法であって、　前記シースの外周面に開口を形成しておき、　前記開口を透明な部分を有する閉鎖部材によって塞ぎ、　前記透明な部分から前記コンクリート部材の外表面に至る観察孔を設け、前記開口を有するシース内の状態の映像をコンクリート部材外に導く観察装置、又はシース内の状態の映像を光学的に検知して記録する観察装置を、前記観察孔内に挿入して該シース内を観察することを特徴とするグラウト充填確認方法を提供する。
【００１０】
上記観察装置は、閉鎖部材の透明な部分からシース内を撮影する小型カメラやファイバースコープ等を用いることができ、画像を一旦記録するものであってもよいし、リアルタイムでディスプレイ等に表示するものであってもよい。又、観察孔内で観察部分に光照射を行う光源を備えるものが望ましい。
【００１１】
シース内にグラウトが注入され、充分に充填されると、シースの外周面に形成された開口を塞ぐ閉鎖部材の透明な部分にグラウトが密接する。そして、この透明な部分を、観察孔内に挿入した観察装置によってコンクリート部材外から視覚的に観察し、グラウトの充填状態を簡単かつ確実に確認することができる。また、シース内の観察を観察装置によって行うので、観察孔は小型カメラ等が入る口径のものでよく、断面積を小さくすることができる。したがって、コンクリート部材の断面欠損は少なくなるし、多数の緊張材のそれぞれについて観察孔を設けるのが容易となる。そして、このような観察孔を緊張材の軸線方向に所定間隔で設けておくことにより、緊張材の全長にわたってグラウトの充填状態を確認することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、　請求項１に記載のグラウト充填確認方法において、前記観察孔は、　前記閉鎖部材と前記コンクリート部材の外表面を形成するための型枠との間に、未硬化コンクリートを排除する観察孔形成用部材を配置し、該観察孔形成用部材を埋め込むように未硬化コンクリートを打設して形成するものとする。
【００１３】
上記観察孔形成用部材は、筒状部材であって、内側がそのまま観察孔となるものである。このような観察孔形成用部材を用いることにより、シースの外周面に形成された開口とコンクリート部材の外周面との間に観察孔を容易に形成することができ、この観察孔を介してシース内のグラウトの充填状態を確認することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、　　請求項１又は請求項２に記載のグラウト充填確認方法において、前記シースは、外周面に円筒状の突出部を有し、該円筒状の突出部の内側が該シースの開口となっており、　前記閉鎖部分は、前記円筒状の突出部に嵌め合わせて固定するものとする。
【００１５】
この方法では、一般的な合成樹脂等からなるシースを加工することによって、上記シースが有する円筒状の突出部を容易かつ低費用で形成することができる。そして、この円筒状の突出部に閉鎖部材を嵌め合わせることによって、閉鎖部材をシースに容易に固定するとともに、該閉鎖部材が有する透明な部分によってシースの開口を確実に塞ぐことができる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、　緊張材が挿通され、両端部に他のシースを接続することができるとともに、外周部に開口が形成されたシース本体部と、　透明な部分を有し、該透明な部分が前記開口を塞ぐように、前記シース本体部に取り付けられる閉鎖部材と、　内側の空間が前記開口を塞ぐ閉鎖部材の透明な部分に通じるように、該閉鎖部材に取り付けられた筒状部材と、を有することを特徴とする観察孔付きシースを提供する。
【００１７】
この観察孔付きシースでは、一般的なシースをシース本体部の両端部に接続し、緊張材が挿通される一連のシースを形成することができる。そして、開口を閉鎖部材で塞ぐとともに、筒状部材を所定位置に配置し、これらを埋め込むようにコンクリートを打設することにより、シース内及び上記筒状部材内にはコンクリートが充填されず、シース内の観察孔が形成される。これにより、コンクリートが硬化し、緊張材に張力を導入した後グラウトを充填するときに、筒状部材の内側に形成された観察孔にコンクリート部材外から小型カメラ等を挿入することができる。そして、閉鎖部材の透明な部分を介してシース内のグラウト充填状態を撮影してコンクリート部材外のディスプレイ等に表示したり、シース内の状況を記録することができる。
【００１８】
請求項５に係る発明は、　請求項４に記載の観察孔付きシースにおいて、前記閉鎖部材は、　前記開口に嵌め入れられ、透明な部分から前記シース本体内部を観察可能に該開口を塞ぐ閉鎖部と、　前記シース本体部の外側に突き出し、前記筒状部材が嵌め合わされる筒状の接合部と、　前記シース本体部の外側で、該シース外周面に沿った方向に前記開口の範囲より張り出した鍔状部と、を有するものとする。
【００１９】
シース本体部の開口に上記閉鎖部材を嵌め入れることによって、容易に開口を塞ぐことができ、ここからシース本体部の内部を観察することができる。また、観察孔となる筒状部材に筒状の上記接合部を嵌め合わせることによって、筒状部材をシース本体部に容易に取り付けることができる。さらに、コンクリートを打設し、このコンクリートが硬化すると、上記鍔状部がコンクリートと密接し、閉鎖部材が強固に固定される。このため、シース内にグラウトを注入するとき、グラウトを加圧しても、開口に嵌め入れられた閉鎖部材が開口から押出されるのを防ぐことができる。また、グラウトの充填を促進するために未充填部分のシース内を減圧したときに、閉鎖部材が吸引されてシース内に引き込まれるのを防ぐことができる。
【００２０】
請求項６に係る発明は、　請求項５に記載の観察孔付きシースにおいて、前記シース本体部は、外周面から外側に突き出した筒状の突出部を有し、該筒状となった部分の内側が開口となっており、　前記閉鎖部材の閉鎖部は前記突出部の内側に嵌め入れられるものであるとする。
【００２１】
上記筒状の突出部は、一般的な合成樹脂等からなるシース本体部を形成するときに、一体加工することによって容易かつ低費用で形成することができる。そして、この筒状の突出部に閉鎖部材を嵌め合わせることによって、該閉鎖部材をシース本体の所定の位置に配置することができる。
【００２２】
請求項７に係る発明は、　請求項４に記載の観察孔付きシースにおいて、前記筒状部材は、柔軟に曲げることが可能な材料で形成されているものとする。
【００２３】
筒状部材を曲げることによって、シース本体部からコンクリート部材外に通じる観察孔を任意の形状に形成することができる。したがって、複数のシースがコンクリート部材内に集中して配置されていても、それぞれのシースに観察孔を設けることができる。そして、この観察孔に小型の観察装置を挿入することによって、シースがコンクリート部材の表面から深い位置に配置される場合にも、シース内のグラウト充填状態を確実に確認することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、請求項１、請求項２又は請求項３に係る発明の一実施形態であるグラウト充填確認方法を説明するための概略断面図である。なお、このグラウト充填確認方法で用いられている観察孔付きシースは、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７に係る発明の一実施形態である。
この方法では、ＰＣ鋼より線２（緊張材）が挿通されるシースの一部を、透明な部分を有する観察孔付きシース３としておく。そして、シースを埋め込むようにコンクリートを打設し、このコンクリートが硬化したときに、上記観察孔付きシース３を配置した部分にシース内を観察するための観察孔４が形成される。この観察孔内に小型カメラ６を挿入し、シース内にグラウト５を注入したとき、又は注入後に、コンクリート部材外から小型カメラを用いてシース内のグラウト充填状態を観察するものである。
【００２５】
本実施形態では、上記小型カメラ６は多数の感光素子によってシース内の光学的な映像を信号化し、画像処理装置７を介してディスプレイ８に映像を表示するものを用いている。しかし、シース内のグラウト充填状態を光学的に撮ることができるものであれば、どのようなタイプでもよく、ファイバースコープ等であってもよい。また、現場において、リアルタイムに映像を表示又は視認できるものが望ましいが、一旦、磁気記録等に変換するものであってもよい。
なお、シース内の状態を光学的に撮るために、小型カメラは照明用の光源６ａを備えるものが望ましい。
【００２６】
この観察孔付きシース３は、図２に示すように、所定長の円筒形の合成樹脂からなり、外周面に開口を有するシース本体部１１と、シース本体部１１の開口を透明な部材で塞ぐとともに筒状部材１２が接続される閉鎖部材１３と、この閉鎖部材１３に接続されてコンクリート部材１の外表面１ａとの間に配置される筒状部材１２とで構成されており、シース本体部１は両側に一般的なシース１４を接続することができるものである。一般的なシース１４は、例えば鋼薄板をらせん状に接合し、らせん状又は節状の凸部１４ａを設けて、柔軟に曲げ変形が可能としたものを用いることができる。また、同様の形状の合成樹脂製シース等を用いることもできる。
【００２７】
上記シース本体部１１の外周面には、図３に示すように、筒状の突出部１１ａが形成され、該突出部の内側が開口１１ｂとなっている。開口１１ｂは、該開口１１ｂから小型カメラ６によってシース本体部１１内を観察することができる程度の径でよい。そして、図４に示すように、この開口１１ｂを塞ぐように閉鎖部材１３が取り付けられ、該閉鎖部材１３に筒状部材１２が接続されている。
【００２８】
上記閉鎖部材１３は、図５に示すように、開口１１ｂに嵌め入れられ、該開口１１ｂを塞ぐ閉鎖部２１と、シース本体部１１の外部側に突き出した筒状の接合部２２と、接合部２２より径が拡大された鍔状部２３とからなる。この閉鎖部材１３は、少なくとも閉鎖部２１が塩化ビニルやアクリル樹脂等の透明な材料からなり、この閉鎖部２１からシース本体部１１の内部を観察することができる。
【００２９】
上記接合部２２は、閉鎖部２１と連続してシース本体部１１の外側に突き出した部分が、隙間２２ａを形成するように外側に折り曲げられ、二重の筒状となっている。そして、この隙間２２ａにシース本体部１１の突出部１１ａを嵌め入れることによって、閉鎖部材１３をシース本体部１１に容易に取り付けることができるようになっている。また、この接合部２２は、二重となった部分の外側が筒状部材１２に嵌め合わされ、該筒状部材１２とシース本体部１１とが接続される。
【００３０】
上記鍔状部２３は、接合部２２と連続し、シース本体部１１の外周面に沿うように折り返され、シース本体部１１の開口１１ｂより径が拡大されている。この鍔状部２３は、コンクリートを打設されて硬化した後にコンクリートと当接し、閉鎖部材１３が開口１１ｂから外れないように拘束するものである。このため、シース内にグラウトを加圧して注入したり、下流側を負圧にしてグラウトを吸引しても、閉鎖部材１３は強固に開口１１ｂに嵌め合わされて保持される。
【００３１】
上記シース本体部１１の突出部１１ａと閉鎖部材１３との嵌め合わせ部分、及び閉鎖部材１３の接合部２２と筒状部材１２との嵌め合わせ部分には接着剤を塗布しておくのが望ましい。これにより、シースを所定位置に配置した後、コンクリートを打設するまで、及びコンクリート打設中に閉鎖部材１３又は筒状部材１２の脱落を防止することができる。また、高い気密性及び水密製を維持することができる。
【００３２】
上記筒状部材１２は、本実施形態では柔軟な合成樹脂からなり、内径が閉鎖部材１３の接合部２２の外径とほぼ同じであって、小型カメラ６が挿入できるものである。そして、この筒状部材１２の内側に閉鎖部材１３の接合部２２を嵌め入れ、シース本体部１１を埋め込むようにコンクリートを打設したときに、筒状部材１２の端面がコンクリート外に露出するように配置される。したがって、コンクリートが硬化したときに筒状部材１２の内側は、コンクリート部材外からシース本体部１１の開口１１ｂに通じる観察孔４となる。本実施形態では、シース本体内の観察を観察装置によって行うので、観察孔４の径を小さくすることができる。したがって、コンクリート部材１の断面欠損が少なくなり、コンクリート部材１の強度が低下するのを防ぐことができる。
【００３３】
このように柔軟な合成樹脂からなる筒状部材１２を用いることによって、観察孔４を曲線状に形成することができる。そして、小型の観察装置を観察孔に挿入することによって、複数本のＰＣ鋼材を集約して配置する場合や、シースがコンクリート部材の表面から深い位置に配置される場合にも、シース内のグラウト充填状態を確実に確認することができる。
【００３４】
図６は、上記閉鎖部材１３に代えて用いることのできる閉鎖部材を示す断面図である。
この閉鎖部材は、透明な材料からなる閉鎖部３１と、閉鎖部３１と連続してシース本体部１１の外側に立ち上げられ、観察孔となる筒状部材１２が接続される接合部３２と、シース本体部１１の突出部１１ａより径が拡大され、接合部３２と一体となるように設けられた鍔状部３３とからなる。
【００３５】
この閉鎖部材では、鍔状部３３が突出部１１ａに当接されるまで、閉鎖部３１を突出部１１ａの内側の開口１１ｂに嵌め入れることによって、閉鎖部材が所定の位置に配置される。このとき、閉鎖部３１及び接合部３２と、突出部１１ａの内面とが接する部分に接着剤を塗布することによって、開口１１ｂを密閉することができる。そして、鍔状部３３がコンクリートに埋め込まれることによって、閉鎖部材が開口１１ｂから外れたり、開口１１ｂに落ちるのを拘束することができる。また、筒状部材１２は、接合部３２の外周面に沿うように嵌め入れられ、一方の端面が鍔状部３３に当接され、他方の端面がコンクリート外に露出するように配置される。
【００３６】
図７は、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７に係る発明の他の実施形態である観察孔付きシースを形成するシース本体部を示す斜視図、及びこのシース本体部に閉鎖部材及び筒状部材が接合された部分の拡大断面図である。
このシース本体部４１は、筒形の合成樹脂からなる所定長の筒状体であって、両側に一般的なシースを接続することができるものである。そして、外周面には開口４１ａが形成されており、この開口４１ａに閉鎖部材４３を嵌め入れるとともに、閉鎖部材４３に筒状部材４２を接続することができるものである。
【００３７】
上記閉鎖部材４３は、透明な材料からなる閉鎖部４３ａと、筒状部材４２と嵌め合わされる接合部４３ｂと、開口４１ａより径が拡大されている鍔状部４３ｃとからなる。閉鎖部４３ａを開口４１ａに嵌め入れると、鍔状部４３ｃがシース本体４１の外周面に当接され、閉鎖部材４３が所定の位置に配置される。鍔状部４３ｃは、閉鎖部４３ａがシース本体４１に所定量以上入り込まないように、適切な位置に設けるものとする。このような観察孔付きシースでも、図２に示す観察孔付きシースと同様に、筒状部材４２内に小型カメラ等の観察装置が挿入され、この小型カメラによって透明な閉鎖部４３ａからシース本体内部を観察することができる。
【００３８】
【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充填確認方法では、コンクリート部材中に配置されたシース内にグラウトが確実に充填されているか否かを、小型カメラ等の観察装置を用いて確認することができ、簡単かつ確実な確認作業を行うことが可能となる。
また、本願発明に係る観察孔付きシースを用いることによりシース内のグラウトの充填状態を視覚的に確認するための観察孔を容易かつ低費用で形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１、請求項２又は請求項３に係る発明の一実施形態であるグラウト充填確認方法を説明するための概略断面図である。
【図２】図１に示す観察孔を形成するための観察孔付きシースを示す斜視図である。
【図３】図２に示す観察孔付きシースを形成するためのシース本体部を示す平面図、側面図及び断面図である。
【図４】図２に示す観察孔付きシースの分解斜視図である。
【図５】図２に示す観察孔付きシースの部分断面図である。
【図６】図５に示す閉鎖部材に代えて用いることのできる閉鎖部材を示す断面図である。
【図７】請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７に係る発明の他の実施形態である観察孔付きシースを形成するシース本体部を示す斜視図、及びこのシース本体部に閉鎖部材及び筒状部材が接合された部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１　　コンクリート部材
２　　ＰＣ鋼より線（緊張材）
３　　観察孔付きシース
４　　観察孔
５　　グラウト
６　　小型カメラ
７　　画像処理装置
８　　ディスプレイ
１１、４１　　シース本体
１２、４２　　筒状部材
１３、４３　　閉鎖部材
１４　　シース
２１、３１、４３ａ　　閉鎖部
２２、３２、４３ｂ　　接合部
２３、３３、４３ｃ　　鍔状部
【図１】
2004076292.tif 000003
【図２】
2004076292.tif 000004
【図３】
2004076292.tif 000005
【図４】
2004076292.tif 000006
【図５】
2004076292.tif 000007
【図６】
2004076292.tif 000008
【図７】
2004076292.tif 000009