(57)【要約】  【課題】  ディビィエーター部位に対応する外ケーブルにおけるＰＣ鋼線材の保護機能の向上。  【解決手段】  充填材４を、外ケーブル１におけるディビィエーターＡ２部位に対応するシース２とＰＣ鋼線材３との間に充填し、固化してなる外ケーブル１にテンションを与える。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、エポキシ樹脂を含む樹脂材であり、且つ流動性を有し、固化後に変形可能な弾性を有するとともに、テンションが作用したＰＣ鋼線材を保護可能な強度を有する樹脂材を充填材として、外ケーブルにおけるディビィエーター部位に対応するシースとＰＣ鋼線材との間に充填し、固化してなるＰＣ橋における外ケーブルの補強構造。
【請求項２】
請求項１に記載のＰＣ橋における外ケーブルの補強構造を構築するためのＰＣ橋における外ケーブルの補強方法であって、外ケーブルにテンションを与える前に、少なくとも、エポキシ樹脂を含む樹脂材であり、且つ流動性を有し、固化後に変形可能な弾性を有するとともに、テンションが作用したＰＣ鋼線材を保護可能な強度を有する樹脂材を充填材として、外ケーブルにおけるディビィエーター部位に対応するシースとＰＣ鋼線材との間に充填し、固化することを特徴とするＰＣ橋における外ケーブルの補強方法。
【請求項３】
外ケーブルにおける充填材の充填部位を当該充填部位以外の部位よりも低部として保持し、当該充填部位の両端部の内の一方に充填材注入管を上向として配管し、他方に充填材排出管を上向として配管して、前記充填材注入管から充填材を注入し、当該充填材を充填部位に流して前記充填材排出管から排出させることで充填することを特徴とする請求項２に記載のＰＣ橋における外ケーブルの補強方法。
【請求項４】
外ケーブルの充填部位をディビィエーターに挿通させた状態で当該充填部位以外の部位を上方に持ち上げて充填部位を低部に保持して、充填材を注入することを特徴とする請求項３に記載のＰＣ橋における外ケーブルの補強方法。
【請求項５】
外ケーブルの充填部位を当該充填部位以外の部位よりも底部に保持する保持具を用いて充填部位を底部に保持して、充填材を注入することを特徴とする請求項３に記載のＰＣ橋における外ケーブルの補強方法。
【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（以下「ＰＣ」と略称する）橋に用いられる外ケーブルの補強構造及びその補強構造を構築するための補強方法に関し、詳しくは、シース内にＰＣ鋼線材を挿通させてなる外ケーブルのディビィエータ部位に対する補強構造及びその補強構造を構築するための補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シース内にＰＣ鋼線材を挿通させてなる外ケーブルにテンションを与えることよって、コンクリート躯体にプレストレスを与えてＰＣ橋が構築される。
又、前記外ケーブルの配設形態は、コンクリート躯体の各部位に作用する多様な曲げモーメントやせん断力に対応するために、橋軸方向と平行であったり橋軸方向に対して傾斜させたりしている。
そして、橋軸方向に対して傾斜させて外ケーブルを配設する場合、例えば、コンクリート躯体に外ケーブルを挿通する挿通部を、橋軸方向に沿って上下互い違いになるように設け、当該挿通部を外ケーブルのディビィエータ（偏向点）として、外ケーブルの配設方向を平行方向から傾斜方向にしたり傾斜方向を逆向きにしたりしている。
この場合、前記外ケーブルには、大きなテンションが作用するので、当該外ケーブルのディビィエータに接触する部位を補強して、当該部位に対する傷付きや破損等を防止する必要がある。
【０００３】
現在、外ケーブルを補強する方法として、ポストテンションによりＰＣ橋を構築した後、セメント、水、混和剤を適量混合してなるグラウト材を、外ケーブルのシースとＰＣ鋼線材間に注入し充填するグラウト工法が知られている。
この工法により、シースがディビィエーターとの接触で破損したとしても、充填されたグラウト材がＰＣ鋼線材を被覆するので当該ＰＣ鋼線材は露出せず、これにより、ＰＣ鋼線材のディビィエーターに対する接触による傷付きや破損、更には、露出することによる錆を防止する補強方法が採用されている。
【０００４】
ところで、前記のグラウト材の注入時において最も重要なことは、グラウト材の充填不良によるエア溜まりの発生を防止することであり、このエア溜まりが生じた場合、当該エア溜まり部位にグラウト材が充填されず、当該部位のシースが破損した際に、ＰＣ鋼線材が露出してディビィエーターとの接触による傷付きや破損、更には露出することによる錆の発生の要因となっていた。
【０００５】
そこで、前記エア溜まりの発生を防止した外ケーブルにおけるシース内にグラウト剤を注入する方法が採用され、この方法における先行技術文献情報として、例えば、下記の特許文献１が挙げられる。
この特許文献１に記載の方法は、真空ポンプを連続運転してシース内部を減圧し、シース内の気圧が設定負圧以下の真空状態下のみでグラウトポンプを運転してグラウト材の注入を繰り返して充填することで、シースがどのように長くてもシース内の全断面にグラウト材を充填する方法である。
又、特許文献１に記載のグラウト材を含み、通常用いられるグラウト材は、セメント、水、混和剤を適量混合してなるセメントミルクと称されるものであり、充填後固化することにより、補強機能が発揮されるものである。
【特許文献１】特開平２００２−３０９７７７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１に記載のグラウト材の注入方法は、真空ポンプの設置や減圧作業、更には、シース内を真空状態にした後にグラウトポンプでグラウト材の注入を繰り返して充填する方法であり、シース内の全域に充填する方法であるので、グラウト材の注入作業に相当な時間や費用を要するものと思われる。
又、ポストテンションによりＰＣ橋を構築した後にグラウト材の注入を行うため、外ケーブルにテンションが作用した際に、シースがディビィエーターに対する接触によって破損することが考えられ、シースが破損した場合には、真空ポンプによるシース内の減圧作業が不可能になってしまい、グラウト材の充填が不十分になることが考えられる。
すなわち、前記の方法で構築された外ケーブルのディビィエータに接触する部位の補強構造は、当該部位に対する傷付きや破損等を防止する上で不十分である。
【０００７】
そこで、本発明は、ディビィエーター部位に対応する外ケーブルにおけるＰＣ鋼線材の保護機能の向上を課題とし、この課題を解決したＰＣ橋における外ケーブルの補強構造を新規手に提供することを目的とする。
又、本発明は、ディビィエーター部位に対応する外ケーブルにおけるＰＣ鋼線材の保護機能が向上した補強構造を構築することを課題とし、この課題を解決したＰＣ橋における外ケーブルの補強方法を新規に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明が採用した第１発明は、少なくとも、エポキシ樹脂を含む樹脂材であり、且つ流動性を有し、固化後に変形可能な弾性を有するとともに、テンションが作用したＰＣ鋼線材を保護可能な強度を有する樹脂材を充填材として、外ケーブルにおけるディビィエーター部位に対応するシースとＰＣ鋼線材との間に充填し、固化してなるＰＣ橋における外ケーブルの補強構造である。
【０００９】
又、第１発明のＰＣ橋における外ケーブルの補強構造を構築するために用いる方法として、第２発明では、外ケーブルにテンションを与える前に、少なくとも、エポキシ樹脂を含む樹脂材であり、且つ流動性を有し、固化後に変形可能な弾性を有するとともに、テンションが作用したＰＣ鋼線材を保護可能な強度を有する樹脂材を充填材として、外ケーブルにおけるディビィエーター部位に対応するシースとＰＣ鋼線材との間に充填し、固化するＰＣ橋における外ケーブルの補強方法を採用した。
【００１０】
前記充填材は、少なくとも、エポキシ樹脂を含む樹脂材であれば良く、必要な弾性や強度を得るために硬化剤や他の樹脂を混合しても良い。
【００１１】
充填材の充填方法については、充填される充填材がＰＣ鋼線材を確実に被覆するとともに、エア溜まりが生じないような方法であれば任意であるが、充填材の充填に用いる機器等を必要最小限として、充填材注入作業の迅速化及び費用を低減するという観点から、第３発明では、外ケーブルにおける充填材の充填部位を当該充填部位以外の部位よりも低部として保持し、当該充填部位の両端部の内の一方に充填材注入管を上向として配管し、他方に充填材排出管を上向として配管して、前記充填材注入管から充填材を注入し、当該充填材を充填部位に流して前記充填材排出管から排出させることで充填する方法を採用した。
【００１２】
この場合、第４発明として、外ケーブルの充填部位をディビィエーターに挿通させた状態で当該充填部位以外の部位を上方に持ち上げて充填部位を低部に保持して、充填材を注入するようにしても良いし、第５発明として、外ケーブルの充填部位を当該充填部位以外の部位よりも底部に保持する保持具を用いて充填部位を底部に保持して、充填材を注入するようにしても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、下記の優れた効果が期待できる。
第１発明によれば、充填材に、エポキシ樹脂を含む樹脂材であり、且つ流動性を有し、固化後に変形可能な弾性を有する樹脂材を使用し、当該グラウトの充填固化後に外ケーブルにテンションを与えて構築される補強構造であるので、テンションが与えられた外ケーブルがディビィエーターに対して接触してシースが破損したとしても、充填されたグラウトによりＰＣ鋼線材が保護されている。
したがって、本発明の補強構造は、ディビィエーター部位に対応する外ケーブルにおけるＰＣ鋼線材の保護機能が向上する。
又、外ケーブルのディビィエーター部位に対応する部位にのみを補強する構造であるので、充填材の無駄が省けて安価な補強構造である。
【００１４】
又、第２発明によれば、第１発明におけるＰＣ橋における外ケーブルの補強構造を構築できる補強方法を提供することができる。
又、第３発明によれば、充填材の充填に用いる機器等を必要最小限として、充填材注入作業の迅速化及び費用を低減することができる。
又、第４発明及び第５発明によれば、第２発明又は第３発明における補強方法における充填材を充填する方法を具体的に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明のＰＣ橋における外ケーブルの補強構造及びＰＣ橋における外ケーブルの補強方法を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
先ず、本形態のＰＣ橋における外ケーブル１の補強構造を説明すると、図１に示すように、外ケーブル１は、ＰＣ橋Ａにおけるコンクリート躯体Ａ１に設けられ挿通部（以下、ディビィエーターという）Ａ２に挿通するとともに、当該ディビィエーターＡ２を境に逆方向に傾斜する方向にテンションを書けることによって、コンクリート躯体Ａ１に対しプレストレスを与えてＰＣ橋Ａを構築している。
又、前記外ケーブル１は、図１〜図３に示すように、炭素添加黒ポリエチレンからなるシース２内にＰＣ鋼線材３が挿通され、更に、前記シース２とＰＣ鋼線材３との間には、ＰＣ鋼線材３を被覆するように充填材４が充填されている。
又、充填材４は、外ケーブル１におけるディビィエーターＡ２に対応する部位を含む一部に充填されている。
前記充填材４は、下記性質を有するエポキシ樹脂を含む樹脂材を下記方法により、流動性を有した状態でシース内に注入し固化したものである。
又、充填材４は、エポキシ樹脂に硬化剤を混合し、少なくとも、下記数値以上の性質を備えるように構成されたものであるが、この数値未満であると、ＰＣ橋に用いた際に必要な外ケーブルの補強機能が得られない可能性があると思われる。
このような構成の補強構造によれば、外ケーブル１にテンションを与えた際における外ケーブル１のディビィエーターＡ２に対する接触によりシース２が破損しても、ＰＣ鋼線材３が充填材４によって被覆されているので、ＰＣ鋼線材３の保護が確実に行われる。
【００１７】
次に、前記補強構造を構築するための補強方法を工程図（図４（Ａ）〜（Ｄ）参照）に沿って説明する。
尚、本形態の補強方法は、外ケーブル１をディビィエーターＡ２に挿通した状態で行うものとして例示する。
又、工程図である図４（Ａ）〜（Ｄ）は、概略図として示す。
【００１８】
本形態に用いられる充填材４は、
・圧縮強度：７００kg／ｃｍ２以上
・曲げ強度：５００kg／ｃｍ２以上
・熱たわみ変形：５０℃以上
・せん断応力：１００kg／ｃｍ２以上
の性質を有する樹脂材を使用している。
【００１９】
（第１工程）外ケーブル１をディビィエーターＡ２に挿通する。このとき外ケーブル１にはテンションをかけていない。（図４（Ａ））
（第２工程）外ケーブル１のディビィエーターＡ２を挿通した部位を境に左右に位置する外ケーブル１を持ち上げて保持し、外ケーブル１のディビィエーターＡ２を挿通した部位を最低部とした充填材４の充填部位Ｂを、図面上、断面略椀状に形成してこの形状を保持する。（図４（Ｂ））
（第３工程）前記充填部位Ｂの一端部（図面上右側）の上面に充填材４を注入するための充填材注入管５を上向として配管し、他端部（図面上左側）の上面に前記充填材注入管５から注入された充填材４を排出する充填材排出管６を上向として配管する。（図４（Ｃ））
（第４工程）前記充填材４を流動性が有る状態で、ポンプを用いて充填材注入管５からシース２内に連続して注入し、注入された充填材４が充填部位Ｂ内を流れ、充填材排出管６から排出されるまで注入作業を続ける。（図４（Ｃ））
このとき、注入される充填材４には、その注入時において空気が混入することがあるが、混入される空気は、充填材４内で泡状として存在し、連続して注入される充填材４によって充填材排出管６方向に向かって運ばれるとともに、自らも流動性を有する充填材４内を上方に向かって移動して、充填材排出管６から排気される。
すなわち、充填材４の注入時において混入される空気は、充填材排出管６をベントとして利用することにより、シース２内に充填された充填材４に空気による空間の形成を防止することができる。
（第５工程）シース２内に充填された充填材４に流動性が失われ固化された状態で、外ケーブル１にテンションを与えることによって、コンクリート躯体Ａ１に対しプレストレスを与えて図１に示すようなＰＣ橋Ａが構築される。（図１参照）
【００２０】
次に、本発明における補強方法の他の形態を工程図（図５（Ａ）〜（Ｃ）参照）に沿って説明する。
尚、工程図である図５（Ａ）〜（Ｃ）は、概略図として示す。
【００２１】
（第１工程）外ケーブル１の充填材４の充填部位Ｂを、図面上、断面略椀状に保持可能な保持具Ｃに対し、その断面略椀状に形成した保持部Ｃ１に沿わせるとともに、充填部位Ｂの略中心部を最低部として保持する。（図５（Ａ））
（第２工程）前記充填部位Ｂの一端部（図面上右側）の上面に充填材４を注入するための充填材注入管５を上向として配管し、他端部（図面上左側）の上面に前記充填材注入管５から注入された充填材４を排出する充填材排出管６を上向として配管する。（図５（Ｂ））
（第３工程）前記充填材４を流動性が有る状態で、ポンプを用いて充填材注入管５からシース２内に連続して注入し、注入された充填材４が充填部位Ｂ内を流れ、充填材排出管から排出されるまで注入作業を続ける。（図５（Ｂ））
（第４工程）シース２内に充填された充填材４に流動性が失われ固化された状態で外ケーブル１を保持具Ｃから取外すとともに、直線状に変形させる。（図５（Ｃ））
（第５工程）直線状にした外ケーブル１をディビィエーターＡ２に挿通するとともに、充填材４の充填部位Ｂの略中心部をディビィエーターＡ２に対面させた状態で外ケーブル１にテンションを与えることによって、コンクリート躯体Ａ１に対しプレストレスを与えて図１に示すようなＰＣ橋Ａが構築される。
【００２２】
以上のいずれの補強方法によれば、前記のＰＣ鋼線材３の保護を確実に行えるＰＣ橋における外ケーブル１の補強構造を構築することができる。
【００２３】
なお、本発明は、例示した実施の形態に限定するものでは無く、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明のＰＣ橋における外ケーブル１の補強構造及び補強方法は、ＰＣ橋以外のＰＣ構築物においても利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るＰＣ橋における外ケーブルの補強構造の形態を示す断面図。
【図２】外ケーブルの断面図。
【図３】図２の（３）−（３）線断面図。
【図４】本発明に係るＰＣ橋における外ケーブルの補強方法の形態を示す工程図（（Ａ）〜（Ｃ））。
【図５】本発明に係るＰＣ橋における外ケーブルの補強方法の他の形態を示す工程図（（Ａ）〜（Ｃ））。
【符号の説明】
【００２６】
１：外ケーブル
２：シース
３：ＰＣ鋼線材
４：充填材
５：充填材注入管
６：充填材排出管
Ａ：ＰＣ橋
Ａ１コンクリート躯体
Ａ２：ディビィエーター（挿通部）
Ｂ：充填部位
Ｃ：保持具
Ｃ１：保持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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