(57)【要約】【課題】  大径の鋼撚線又はＰＣストランドにおいても中心側の内部空隙まで十分に合成樹脂材が充填され、施工現場においても容易に作業を行うことができる充填被覆鋼撚線の製造方法の提供。【解決手段】  複数の綱素線を撚り合わせた鋼撚線１０の各綱素線間に形成された空隙内に溶融した熱可塑性の合成樹脂材を充填する樹脂被覆鋼撚線の製造方法において、真空ポンプ２３，２５が接続された長尺筒状の減圧筒２４を使用し、鋼撚線１０を減圧筒２４内に通すとともに、真空ポンプ２３，２５により減圧筒２４内を減圧し、減圧筒２４の途中に設置された樹脂注入装置２６により減圧筒２４内に合成樹脂材を注入し、鋼撚線１０の空隙内に合成樹脂材を充填する。【選択図】  図１
2005264358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の綱素線を撚り合わせた鋼撚線の各綱素線間に形成された空隙内に溶融した熱可塑性の合成樹脂材を充填する樹脂被覆鋼撚線の製造方法において、
真空ポンプが接続された長尺筒状の減圧筒を使用し、前記鋼撚線を前記減圧筒内に通すとともに、前記真空ポンプにより減圧筒内を減圧し、該減圧筒の途中に設置された樹脂注入装置より前記減圧筒内に合成樹脂材を注入し、前記鋼撚線の空隙内に合成樹脂材を充填することを特徴としてなる樹脂被覆鋼撚線の製造方法。
【請求項２】
減圧筒の一方又は両方の端部開口部を遮断板で閉鎖した状態で鋼撚線の空隙に合成樹脂材を充填する請求項１に記載の樹脂被覆鋼撚線の製造方法。
【請求項３】
合成樹脂材の逆流を防止する逆流防止部材を介して減圧筒の一端に連通した内部が減圧可能な収容用減圧室にリールに巻き取られた鋼撚線を収容し、該収容用減圧室より前記鋼撚線を減圧筒内に順次送り出す請求項１又は２に記載の樹脂被覆鋼撚線の製造方法。
【請求項４】
複数の綱素線又は鋼撚線からなる素材ストランドを撚り合わせたＰＣストランドの各素材ストランド間に形成された空隙内に溶融した熱可塑性の合成樹脂材を充填する樹脂被覆ＰＣストランドの製造方法において、
真空ポンプに接続された長尺筒状の透明な減圧筒を使用し、前記ＰＣストランドを前記減圧筒内に通すとともに、前記真空ポンプにより該減圧筒内を減圧し、前記減圧筒の途中に設置された樹脂注入装置により前記減圧筒内に合成樹脂材を注入し、ＰＣストランドの空隙内に合成樹脂材を充填することを特徴としてなる樹脂被覆ＰＣストランドの製造方法。
【請求項５】
ＰＣストランドの空隙に合成樹脂材を充填した後、前記減圧筒より真空ポンプ及び樹脂注入装置を取り外し、前記減圧筒をプレストレストコンクリート構造物、橋梁の斜材や吊り材等に用いられる鞘管として使用する請求項４に記載の樹脂被覆ＰＣストランドの製造方法。
【請求項６】
減圧筒の一方又は両方の端部開口部を遮断板で閉鎖した状態でＰＣストランドの空隙に合成樹脂材を充填する請求項４又は５に記載の樹脂被覆ＰＣストランドの製造方法。
【請求項７】
ＰＣストランドは、軟鋼線ストランド又は硬鋼線ストランドである請求項４、５又は６に記載のＰＣストランドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレストレストコンクリート構造物にプレストレスを付与するための引張材や橋梁の斜材や吊り材等に使用される樹脂被覆鋼撚線の製造方法及び樹脂被覆ＰＣストランドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレストレストコンクリート構造物（以下、単にＰＣ構造物という）にプレストレスを付与するための引張材や橋梁の斜材や吊り材等に使用されるＰＣ部材には、防錆被覆が施された防錆被覆鋼撚線が広く使用されている。
【０００３】
この防錆被覆鋼撚線は、加熱した鋼撚線をクロスヘッド型の合成樹脂押出成形機に通し、溶融した熱可塑性の合成樹脂材を鋼撚線を構成する各素線間に形成された内部空隙に加圧注入する（特許文献１を参照）とともに、鋼撚線の外周を合成樹脂材により被覆するようになっている。
【特許文献１】特開２００２−２０１５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の如き従来の技術では、３５本撚り等のように大径の鋼撚線の場合、熱可塑性の合成樹脂材を加圧注入した際に、外周側に形成された空隙には合成樹脂材が流れ込むが、中心側の各素線間の空隙には合成樹脂材が入って行き難く、十分に防錆合成樹脂材が充填されず、そこから錆を発するという問題があった。
【０００５】
また、大径のＰＣストランドでは、ＰＣストランドを構成する鋼撚線等からなる素材ストランドを撚り合わせてしまうと、リール等に巻き取ることができないので、施工現場において撚り合わせ作業を行わざるをえず、素材ストランド間に形成された空隙に合成樹脂材を充填すること及びＰＣストランドの外周部を被覆することが困難であった。
【０００６】
そこで本発明は、上述の従来技術の問題を鑑み、大径の鋼撚線又はＰＣストランドにおいても中心側の内部空隙まで十分に合成樹脂材が充填され、施工現場においても容易に作業を行うことができる充填被覆鋼撚線の製造方法及び樹脂被覆ＰＣストランドの製造方法。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、複数の綱素線を撚り合わせた鋼撚線の各綱素線間に形成された空隙内に溶融した熱可塑性の合成樹脂材を充填する樹脂被覆鋼撚線の製造方法において、真空ポンプが接続された長尺筒状の減圧筒を使用し、前記鋼撚線を前記減圧筒内に通すとともに、前記真空ポンプにより減圧筒内を減圧し、該減圧筒の途中に設置された樹脂注入装置より前記減圧筒内に合成樹脂材を注入し、前記鋼撚線の空隙内に合成樹脂材を充填する樹脂被覆鋼撚線の製造方法であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成に加え、減圧筒の一方又は両方の端部開口部を遮断板で閉鎖した状態で鋼撚線の空隙に合成樹脂材を充填することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成に加え、合成樹脂材の逆流を防止する逆流防止部材を介して減圧筒の一端に連通した内部が減圧可能な収容用減圧室にリールに巻き取られた鋼撚線を収容し、該収容用減圧室より前記鋼撚線を減圧筒内に順次送り出すことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、複数の綱素線又は鋼撚線からなる素材ストランドを撚り合わせたＰＣストランドの各素材ストランド間に形成された空隙内に溶融した熱可塑性の合成樹脂材を充填する樹脂被覆ＰＣストランドの製造方法において、真空ポンプに接続された長尺筒状の減圧筒を使用し、前記ＰＣストランドを前記減圧筒内に通すとともに、前記真空ポンプにより該減圧筒内を減圧し、前記減圧筒の途中に設置された樹脂注入装置により前記減圧筒内に合成樹脂材を注入し、ＰＣストランドの空隙内に合成樹脂材を充填する樹脂被覆ＰＣストランドの製造方法であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４の構成に加え、ＰＣストランドの空隙に合成樹脂材を充填した後、前記減圧筒より真空ポンプ及び樹脂注入装置を取り外し、前記減圧筒をプレストレストコンクリート構造物、橋梁の斜材や吊り材等に用いられる鞘管として使用することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５の構成に加え、減圧筒の一方又は両方の端部開口部を遮断板で閉鎖した状態でＰＣストランドの空隙に合成樹脂材を充填することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項４、５又は６の構成に加え、ＰＣストランドは、軟鋼線ストランド又は硬鋼線ストランドであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る充填被覆鋼撚線の製造方法は、真空ポンプに接続された長尺筒状の減圧筒を使用し、前記鋼撚線を前記減圧筒内に通すとともに、前記真空ポンプにより減圧筒内を減圧し、該減圧筒の途中に設置された樹脂注入装置により前記減圧筒内に合成樹脂材を注入し、前記鋼撚線の空隙内に合成樹脂材を充填することにより、大径の鋼撚線であっても、中心部分の空隙まで好適に合成樹脂材が流れ、充填することができる。
【００１５】
また、製造装置が簡易な構造で、安価であるため製造コストを低減することができる。
【００１６】
減圧筒の一方又は両方の端部開口部を遮断板で閉鎖した状態で鋼撚線の空隙に合成樹脂材を充填することにより、減圧筒内を好適に減圧でき、合成樹脂材を内部空隙に充填しやすい。
【００１７】
合成樹脂材の逆流を防止する逆流防止部材を介して減圧筒の一端に連通した内部が減圧可能な収容用減圧室にリールに巻き取られた鋼撚線を収容し、該収容用減圧室より前記鋼撚線を減圧筒内に順次送り出すことによって、鋼撚線の内部空隙内をより好適に減圧することができ、合成樹脂材が充填しやすくなる。
【００１８】
複数の綱素線又は鋼撚線からなる素材ストランドを撚り合わせたＰＣストランドの各素材ストランド間に形成された空隙内に溶融した熱可塑性の合成樹脂材を充填する樹脂被覆ＰＣストランドの製造方法において、真空ポンプに接続された長尺筒状の減圧筒を使用し、前記ＰＣストランドを前記真空ポンプにより内部が減圧された前記減圧筒内に通すとともに、前記減圧筒の途中に設置された樹脂注入装置により前記減圧筒内に合成樹脂材を注入し、ＰＣストランドの空隙内に合成樹脂材を充填することにより、ＰＣストランドの素材ストランド間の空隙を埋めることができるとともに、構成が簡易であるため施工現場においても容易に施工することができる。
【００１９】
ＰＣストランドの空隙に合成樹脂材を充填した後、前記減圧筒より真空ポンプ及び樹脂注入装置を取り外し、前記減圧筒をプレストレストコンクリート構造物、橋梁の斜材や吊り材等に用いられる鞘管として使用することにより、減圧筒を使い捨てにすることなく安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に本発明の実施の形態を図面について説明する。
【００２１】
図１は本発明方法の一例を実施するための装置の概略構成を示しており、図中符号１０は鋼撚線、符号１１は収容用減圧室、１２は内部充填装置、１３は加熱装置、１４は外周被覆装置である。
【００２２】
鋼撚線１０は、図２に示すように、１本の鋼線からなる単素線１５ａの周りに複数本の単素線１５ｂ，１５ｂ…を配置して撚り合わせたものであり、各単素線間の間には、空隙１６，１６…が形成されている。
【００２３】
尚、鋼撚線１０には、上述の７本撚りの他、１９本撚りや３５本撚り等の多数本撚りの鋼撚線であってもよい。
【００２４】
この鋼撚線１０は、リール１７に巻き取られ、収容用減圧室１１内に収容されるようになっている。
【００２５】
収容用減圧室１１は、中空箱状に形成され、内部にはリール１７に巻き取られた鋼撚線１０を繰出し、下端部に設けられた連通孔１８より押し出す繰出し手段１９を備えている。
【００２６】
繰出し手段１９は、収容用減圧室１１の底版１１ａに枢支された回転軸２０と、該回転軸２０の外周に固定された円盤状の戴置台２１と、回転軸２０を回転させる図示しない動力源とを備え、戴置台２１上にリール１７を載せ、鋼撚線１０の先端部をガイドしながら回転軸２０を繰り出し方向に回転させることにより、リール１７に巻き取られた鋼撚線１０が繰出されるようになっている。
【００２７】
この収容用減圧室１１の上面部には、密閉可能に開閉できる搬入扉２２ａを備えたリール搬入口２２が形成され、このリール搬入口２２より鋼撚線１０が巻き取られたリール１７をクレーン等によって戴置台２１上に吊り下ろすようになっている。
【００２８】
また、収容用減圧室１１には真空ポンプ２３が接続され、真空ポンプ２３を作動させることにより内部を真空に近い状態まで減圧することができるようになっている。
【００２９】
内部充填装置１２は、長尺筒状の減圧筒２４と、該減圧筒２４に接続された真空ポンプ２５と、樹脂注入装置２６とを備えている。
【００３０】
減圧筒２４は、鋼製又は樹脂製の長尺筒状に形成され、一方の端部が逆流防止部材２７を介して収容用減圧室１１の下端部に形成された連通孔１８に接続され、他方の端部に鋼撚線１０の外形形状に合わせた成型ダイス２８が回転自在に取り付けられている。
【００３１】
また、減圧筒の先端側、即ち成形ダイス側の端部には、端部開口部を開閉可能に閉鎖する遮断板２９を備えている。
【００３２】
この減圧筒２４の中央部より稍基端側、即ち収容用減圧室側には、真空ポンプ２５が接続されており、減圧筒２４内を吸引して減圧できるようになっている。
【００３３】
一方、この減圧筒２４の先端側、即ち出口側の上部には、樹脂注入装置２６が設置されている。
【００３４】
樹脂注入装置２６は、合成樹脂材を貯留する樹脂貯留槽３０と、樹脂貯留槽３０と減圧筒２４内とを連通する連通管３１と、連通管３１の途中に介在された開閉弁３２とを備えている。
【００３５】
樹脂貯留槽３０は、その内部を加熱するヒータ３３，３３を備え、内部に貯留された熱可塑性の合成樹脂材Ｐを溶融した状態で貯留できるようになっている。
【００３６】
また、連通管３１の先端部、即ち減圧筒２４側の端部は、鋼撚線１０の外周に接する位置に調整されている。
【００３７】
この樹脂注入装置２６は、開閉弁３２を開くことによって、溶融した熱可塑性の合成樹脂材Ｐが連通管３１を通って減圧筒２４内に注入されるようになっている。
【００３８】
外周被覆装置１４は、図３に示すクロスヘッド型合成樹脂成形機を使用している。この成形機１４のクロスヘッド部３４の先端に成形ダイス３５が装着されている。
【００３９】
成形ダイス３５は、鋼撚線１０外面形状より外周被覆分だけ大きくした形状に成形したものを使用している。
【００４０】
このクロスヘッド部３４に内部充填装置により内部空隙に合成樹脂材が充填された鋼撚線１０を挿通し、その表面に、飽和ポリエステル系若しくはナイロン系の硬質熱可塑性合成樹脂材Ｐを融着させるようになっている。
【００４１】
次にこの装置を用いた樹脂被覆鋼撚線の製造方法について説明する。
【００４２】
まず、鋼撚線１０が巻き取られたリール１７をクレーン等で吊り下げ保持し、リール搬入口２２より収容用減圧室１１内にリール１７を吊り降ろして戴置台２１上に載せる。
【００４３】
次に、鋼撚線１０の先端部分をガイドしながら繰出し手段、即ち回転軸２０を動作させて鋼撚線１０をリール１７より繰出し、連通孔１８より減圧筒２４内に通す。
【００４４】
鋼撚線１０の先端部分が減圧筒２４の先端部まで繰出したら、収容用減圧室１１のリール搬入口２２を閉じるとともに、減圧筒２４の先端部を遮断板２９により閉鎖し、連通孔１８を介して連続した収容用減圧室１１及び減圧筒２４の内部を閉空間とし、両真空ポンプ２３，２５を動作させ収容用減圧室１１及び減圧筒２４内を減圧する。
【００４５】
減圧が完了したら、真空ポンプ２３，２５を停止した後、樹脂注入装置２６の開閉弁３２を開き、溶融した熱可塑性の合成樹脂材Ｐを減圧筒２４内に注入する。
【００４６】
溶融した合成樹脂材Ｐは、注入された減圧筒２４の先端側から基端側、即ち収容用減圧室１１側へ流れるとともに、鋼撚線１０の綱素線間に形成された空隙１６内も減圧されているため、中心部分の空隙まで合成樹脂材が好適に流れ、鋼撚線１０の空隙が合成樹脂材によって充填されていく。
【００４７】
そして、鋼撚線１０の先端部に合成樹脂材が充填されたら、遮断板２９を開き、鋼撚線１０を繰り出しながら上述の合成樹脂材の注入工程を繰り返す。
【００４８】
このとき、鋼撚線１０は常温であるため、減圧筒２４内に注入された合成樹脂材は冷却されて減圧筒２４の先端側部分で固化してしまうので、固化した合成樹脂材は、減圧筒２４の先端側開口部を鋼撚線１０とともに閉鎖しているので、減圧筒２４内の減圧状態を維持することができ、繰出される鋼撚線１０の空隙１６内に好適に合成樹脂材を充填することができる。
【００４９】
また、減圧筒２４より引き出された鋼撚線１０は、成形ダイス２８を通ることによって外周に被着した合成樹脂材Ｐが殺ぎ落とされるようになっている。
【００５０】
次に、内部充填の完了した鋼撚線１０を繰出しながら低周波誘導加熱装置等の加熱装置１３で加熱し、その加熱された鋼撚線１０を外周被覆装置１４に送る。
【００５１】
そして、外周被覆装置１４のクロスヘッド部３４に合成樹脂材が充填された鋼撚線１０を挿通し、その表面に、ポリエチレン、飽和ポリエステル系若しくはナイロン系の熱可塑性合成樹脂材を融着させる。
【００５２】
次に、外周被覆がなされた鋼撚線を冷却し、それをリール３６に巻き取る。
【００５３】
以上の工程を繰り返し、図４に示す如き樹脂被覆鋼撚線Ａが完成する。
【００５４】
次に、本発明の他の実施例について説明する。尚、上述の実施例と同一の部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５５】
図５〜図７は、製造工程の状態を示し、図中、符号４０はＰＣストランド、符号４１はＰＣストランドの外周を覆う透明な鞘管、符号４２、４３はそれぞれ真空ポンプ、４４は樹脂注入装置である。
【００５６】
ＰＣストランド４０は、図８に示すように、鋼撚線からなる複数の素材ストランド４５，４５…を撚り合わせて形成され、撚り合わせた状態ではリール等に巻き取ることができないので、施工現場において撚り合わされるようになっている。
【００５７】
鞘管４１は、合成樹脂をもって透明な長尺筒状に形成され、所定の位置に真空ポンプ４３，４３…又は樹脂注入装置４４が接続される接続孔４６，４６…が形成されている。
【００５８】
樹脂注入装置４４は、図１に示す上述の実施例と同様に、合成樹脂材を貯留する樹脂貯留槽３０と、樹脂貯留槽３０と鞘管４１内とを連通する連通管３１と、連通管３１の途中に介在された開閉弁３２とを備え、開閉弁３２を開くことによって、溶融した熱可塑性の合成樹脂材Ｐが連通管３１を通って透明な鞘管４１内に注入されるようになっている。
【００５９】
この樹脂被覆ＰＣストランドを製造するには、まず、図５に示すように、複数の素材ストランド４５，４５…を撚り機５０により撚り合わせてＰＣストランド４０を形成し、そのＰＣストランド４０を撚り合わされた部分から順次透明な鞘管４１に挿入していく。尚、鞘管４１には、その内周面に予め離型剤を塗布しておくことが好ましい。
【００６０】
ＰＣストランド４０を鞘管４１に通し終えたら、図６に示すように、鞘管４１の両端部を閉鎖部材５１，５１により閉鎖するとともに、一方の端部に真空ポンプ４２を接続する。
【００６１】
そして、各接続孔４６，４６…にそれぞれ真空ポンプ４３と樹脂注入装置４４を接続部が密閉されるように接続させ、鞘管４１内を密閉された閉空間とするとともに、ＰＣストランド４０に電源５２，５２…を接続して電流を流すことにより約１５０℃になるまで加熱する。又は、商用周波又は低周波誘導加熱装置により約１５０℃になるまで加熱する。
【００６２】
この状態で、各真空ポンプ４２，４３を動作させ、減圧筒、即ち鞘管４１内を減圧する。
【００６３】
減圧が完了したら、真空ポンプ４２，４３を停止した後、各樹脂注入装置４４，４４の開閉弁３２を開いて鞘管４１内に溶融した熱可塑性の合成樹脂材Ｐを注入する。
【００６４】
このとき、各素材ストランド４５，４５…間の空隙内も減圧されているので合成樹脂材が流れ込み、充填されるとともに、ＰＣストランドの外周、即ちＰＣストランド４０と鞘管４１内周面との間の隙間にも合成樹脂材が充填される。
【００６５】
樹脂注入が完了したら、ＰＣストランド４０を冷却して合成樹脂材を固化させ、その後、図７に示すように、閉鎖部材５１，５１、真空ポンプ４２，４３及び樹脂注入装置４４を取り外し、接続孔４６，４６…を閉鎖する。
【００６６】
これにより図９に示す如き樹脂被覆ＰＣストランドＢが完成する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に方法に使用する製造装置の概略を示す断面図である。
【図２】同上の装置に通される鋼撚線を示す断面図である。
【図３】外周被覆装置を示す断面図である。
【図４】同上の装置により製造された樹脂被覆鋼撚線を示す断面図である。
【図５】本発明方法におけるＰＣストランド製造工程の概略を示す断面図である。
【図６】同上の樹脂充填工程の概略を示す断面図である。
【図７】同上の真空ポンプ及び樹脂注入装置を取り外した状態を示す断面図である。
【図８】同上のＰＣストランドを示す断面図である。
【図９】同上の工程を経て製造される樹脂被覆ＰＣストランドの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０  鋼撚線
１１  収容用減圧室
１２  内部充填装置
１３  加熱ヒータ
１４  外周被覆装置
１５  素線
１６  （内部）空隙
１７  リール
１８  連通孔
１９  繰出し手段
２０  回転軸
２１  戴置台
２２  リール搬入口
２３  真空ポンプ
２４  減圧筒
２５  真空ポンプ
２６  樹脂注入装置
２７  逆流防止部材
２８  成形ダイス
２９  遮断板
３０  樹脂貯留槽
３１  連通管
３２  開閉弁
３３  ヒータ
３４  クロスヘッド部
３５  成形ダイス
３６  リール
４０  ＰＣストランド
４１  鞘管
４２、４３  真空ポンプ
４４  樹脂注入装置
４５  素材ストランド
４６  接続孔
５１  閉鎖部材
５２  電源
【図１】
2005264358.tif 000003
【図２】
2005264358.tif 000004
【図３】
2005264358.tif 000005
【図４】
2005264358.tif 000006
【図５】
2005264358.tif 000007
【図６】
2005264358.tif 000008
【図７】
2005264358.tif 000009
【図８】
2005264358.tif 000010
【図９】
2005264358.tif 000011