(57)【要約】【課題】コンクリート内部に引張応力を発生させず、大きな部材厚を必要としない円筒形構造物のプレストレス導入方法。分割したコンクリート分割体を一体化して外圧強度を向上させる大口径管。【解決手段】円筒構造物を回転可能な回転体の上に載せ、円筒構造物の外周面の所定の位置に緊張材の一端を固定し、緊張材の他端は巻取装置に固定して所定の長さだけ収納しておき、緊張材の中間には動滑車にウェィトを吊り下げ、前記回転体を回転させることにより円筒形構造物を回転させて、円筒形構造物の外周面に緊張材を巻き付けることによって、緊張力を与える円筒形構造物のプレストレス導入方法。  また、コンクリート製の大口径管を円周方向に複数個に分割したコンクリート分割体を、緊結具によって円筒状に組み立て、前記プレストレス導入方法よって、管体に緊張力を与え一体化させた大口径管。【選択図】  図１  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形構造物のプレストレス導入方法において、前記円筒構造物を回転可能な回転体の上に載せ、円筒構造物の外周面の所定の位置に緊張材の一端を固定し、緊張材の他端は巻取装置に固定して所定の長さだけ収納しておき、緊張材の中間には動滑車にウェィトを吊り下げ、前記回転体を回転させることにより円筒形構造物を回転させて、円筒形構造物の外周面に緊張材を巻き付けることによって、緊張力を与える円筒形構造物のプレストレス導入方法。
【請求項２】
コンクリート製の大口径管において、管体を円周方向に複数個に分割したコンクリート分割体を、緊結具によって円筒状に組み立て、前記管体を回転可能な回転体の上に載せ、管体の外周面の所定の位置に緊張材の一端を固定し、緊張材の他端は巻取装置に固定して所定の長さだけ収納しておき、緊張材の中間には動滑車にウェィトを吊り下げ、前記台座を回転させることにより管体を回転させて、管体の外周面に緊張材を巻き付けることによって、管体に緊張力を与え一体化させた大口径管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートからなる円筒形構造物の内部に半径方向の引張力を発生させないためのプレストレス導入方法とその方法を用いた大口径管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中に埋設される上下水道をはじめとする管は、耐食性、耐久性、経済性に優れたコンクリート製のものが多く用いられている。管は、規格化されて工場で製作されているため、比較的品質の高いものが提供できる。
【０００３】
工場で製作される管は、内径がφ２５０ｍｍ〜３０００ｍｍまでとなっている。φ３０００ｍｍ以上の管は、道路規制により運搬ができないためである。このため、φ３０００ｍｍ以上の管は、運搬可能となるように円周方向に分割した分割体を製作し、現地に搬入している。現地に搬入された分割体は、所定の円形を成すように組み立てられ、継手部はボルトナット等の接続技術によって緊結される。
【０００４】
しかし、前記した接続技術では、円筒形構造物として一体化されていないために、外圧等に弱く、それを補うためには大きな壁厚のコンクリート管体にしなければならないという問題があった。
【０００５】
このため、円筒形構造物の円周方向にプレストレスを導入して、管体を一体化する方法が採用されている。プレストレスの導入方法としては、コンクリート管の壁内部を通るように配置した緊張材を複数本に均等分割し、各緊張材の両端を外壁部に設けた定着部に締着し、一端をジャッキで緊張してコンクリート管にプレストレスを導入する方法が開発されている。この技術により、分割したコンクリート管を一体化することが可能となったが、緊張力が大きい場合には、コンクリート内部の緊張材付近に半径方向の引張応力が発生するという問題や定着位置付近の部材厚が厚くなるという問題がある。また、曲率が比較的大きいために、緊張材とコンクリートの摩擦が大きく、緊張力が一定にならないために、緊張位置を円周上に何カ所か設けて位置による緊張力の差を平均化しなければならないという問題がある。
【特許文献１】特開２０００−２１３２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする課題は、円筒形構造物の製作において、コンクリート内部に半径方向の引張応力を発生させず、大きな部材厚を必要としないプレストレスの導入方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、円筒形構造物の外周に一定のテンションで緊張材を巻き付けていくプレストレス導入方法とその導入方法を用いて製作した大口径管を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の円筒形構造物のプレストレス導入方法は、緊張材の中間に動滑車とウエイトが吊り下げられていることで、緊張材は常に一定のテンションがかかっている状態で回転する円筒形構造物の外周に巻き付けられていくため、均等な緊張力が導入できて部材厚を大きくする必要がなくなる。また、円周方向に分割した分割体を、このプレストレス導入方法を用いることによって、一体化した部材厚の小さな大口径管を提供できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
円筒形構造物のコンクリート内部に引張応力を発生させず、部材厚を厚くすることなくプレストレスを導入するという目的で、円筒構造物の外周に均等に緊張力を導入できるプレストレス導入方法を実現した。また、コンクリート製の複数個の分割体を、そのプレストレス導入方法を用いて一体化した大口径管を実現した。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の円筒形構造物へのプレストレス導入方法を示す断面図である。円筒形構造物１を、台座１４上に設けた回転体８の上に載せ、円筒形構造物１の外周面に緊張材２の一端を固定する。緊張材２の他端は、門型状に組み立てた吊設備７の上部に設けられた複数個の定滑車３を通って、吊設備７の横に設けた巻取機５に固定されて、円筒形構造物１の外周に巻き付けられる長さ以上が収納されている。前記した２つの定滑車３の間には、動滑車４とウエイト６が吊り下げられている。このため、緊張材２は、常に一定のテンションがかかっている状態となっている。
【００１１】
台座１４上の駆動機９を稼動させることによって、回転体８に回転を与えてることによって円筒形構造物１を回転させ、円筒形構造物１の外周に緊張材２にテンションをかけながら巻き付けていく。円筒形構造物１への巻き付け速度と巻取機５の送り出し速度に差がある場合は、動滑車４の巻き数及び動滑車４の移動距離を適切に設定する調整機構を装備すればよい。総緊張力は、緊張材２の巻き数で制御し、１本当たりの緊張力はウエイト６及び動滑車４の巻き数で制御することが可能である。
【００１２】
緊張材２としては、一般に用いられているＰＣ鋼線を用いることも可能であるが、防錆や取り扱いの等の点から、軽量で取り扱いやすい高強度繊維を用いるのが有効である。
【００１３】
図２は、コンクリート分割体を一体化させた大口径管を示す正面図である。大口径管１０は、円周方向に４分割されたコンクリート分割体１２から構成されている。各コンクリート分割体１２を連結して大口径管１０とする仮の組み立て方式は、図示省略するが、コンクリート分割体１２の内周面にフランジ等を沿わせて、そのフランジをボルトナットにより締め付けて連結する方式や端面に凹凸をつけて嵌め込む方式を用いればよい。各コンクリート分割体１２が当接する端面には、予め接着剤１５を塗布しておくことによって、一体化されて時には止水性を発揮する。本実施形態では、コンクリート分割体１２を４分割で例示したが、分割数は管径や重量に応じて変化させることができる。
【００１４】
図３は、大口径管の縦断面図である。大口径管１０を構成するコンクリート分割体１２の外周面には、緊張材２を巻き付けるための切り欠き１１が設けられている。切り欠き１１の深さは、緊張材２の外径に余裕をもった深さとなっており、巻き付け後にはモルタルや樹脂材で覆って防護が行われる。切り欠き１１は、軸方向全体に設けてもよいが、所定の間隔を置いて設けることによって、管断面の欠損を防止することができる。
【００１５】
図４は、コンクリート分割体１２の接続部を説明する詳細図である。コンクリート分割体１２の製作方法は、工場等において遠心力によるか、型枠内への打ち込みによって製作される。各コンクリート分割体１２継手部の内側には、耐力向上の目的で繊維等からなる連続シート１３が接着されている
【００１６】
組み立てられた大口径管１０へのプレストレスの導入方法としては、図１２示す導入方法が用いられ、緊張材２にテンションをかけながら大口径管１０の外周面に巻き付けていく。緊張材２の巻き付けが完了すると、巻き付け部分にモルタルや樹脂材を大口径管１０の外面と同径となるように充填して防護する。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
円筒形構造物へのプレストレスの導入方法や、現地まで分割搬入したコンクリート分割体を組み立て、前記導入方法を用いて一体化した大口径管の製作に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の円筒形構造物へのプレストレス導入方法を示す断面図である。
【図２】コンクリート分割体を一体化させた大口径管を示す正面図である
【図３】大口径管の縦断面図である。
【図４】コンクリート分割体１２の接続部を説明する詳細図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    円筒形構造物
２    緊張材
３    定滑車
４    動滑車
５    巻取装置
６    ウエイト
７    吊設備
８    回転体
９    駆動機
１０    大口径管
１１    切り欠き
１２    コンクリート分割体
１３    連続シート
１４    台座
１５    接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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