(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鋼製単素線を撚り合わせた鋼撚線の各単素線間内部空隙に軟質熱可塑性合成樹脂防錆材が充填されるとともに、
これと一体に前記鋼撚線の外周の各単素線間の螺旋状凹部を埋めた状態で該鋼撚線の外周を軟質熱可塑性合成樹脂防錆材で被覆した一次被覆がなされ、
該一次被覆の外周に融着させて硬質熱可塑性合成樹脂防錆材により外周被覆がなされている防錆被覆鋼撚線において、
前記一次被覆の断面の外周が、頂点に丸みを帯びた多角形状をなし、該多角形状は前記鋼撚線を構成する外周側の単素線の鋼撚線外周側をその頂点とし、前記螺旋状凹部を埋めた防錆材の外周を、各頂点間を直線で結ぶ平らな面とし、
該一次被覆の外周に硬質熱可塑性合成樹脂防錆材による前記外周被覆が全周に亘って略均一な厚さに備えられていることを特徴としてなる防錆被覆鋼撚線。
【請求項２】
複数の鋼製単素線を撚り合わせた鋼撚線を予備加熱し、
これを前記鋼撚線の外径より樹脂被覆厚さだけ大きくした内径の円形状をした成形ダイスを使用した一次被覆処理用合成樹脂被覆成形機に通して該鋼撚線の各単素線間内部空隙内に軟質熱可塑性合成樹脂防錆材を加圧注入させ、かつ該鋼撚線の外周の螺旋状凹部内を前記軟質熱可塑性合成樹脂防錆材で埋めるとともに外周を被覆して、断面の外周が略円形の一次被覆処理を施し、
該一次被覆処理による軟質熱可塑性合成樹脂防錆材の冷却固化前に、外面被覆用合成樹脂成形機に通して前記固化前の一次被覆の外周面に硬質熱可塑性合成樹脂防錆材により全周に亘って略均一な厚さの外面被覆を施して該外面被覆を前記固化前の一次被覆外面に融着させ、
然る後、冷却機に通して冷却することを特徴とする請求項1に記載の防錆被覆鋼撚線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として張弦梁用の緊張用弦材やプレストレスト構造物用外ケーブル等の緊張材に用いるための防錆被覆鋼撚線及びその防錆加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、７本撚り、１９本撚り等、複数鋼製単素線を撚り合わせた鋼撚線を合成樹脂被覆することにより防錆加工する技術が開発されており、図１４に示すように、鋼撚線を構成している各単素線１ａ，１ａ…間の内部空隙に合成樹脂材２を充填するとともに、鋼撚線１の外周面に同じ合成樹脂材２の被覆を施して防錆被覆鋼撚線４としている。この従来の防錆被覆鋼撚線４は、その外周面は鋼撚線１の外形に合わせて被覆がなされており、外周には鋼撚線の外周形状に沿った螺旋状凹部５ａ及び凸部５ｂが形成される。
【０００３】
このような防錆被覆鋼撚線４は、従来、斜張橋等の橋梁の斜材やプレストレスト構造物の緊張材、張弦梁用の緊張弦材として利用されているが、近年において、多数の防錆被覆鋼撚線４を束ねた状態で、プレストレスト構造物を構成させるための外ケーブルとして使用されている。
【０００４】
一般に、外ケーブルを使用したプレストレスト構造物は、例えば、図１５に示すように、構造物６にプレストレスを導入するに際し、外ケーブル（緊張材）７を、構造物６に設置したデビエーター８，８…に接触させて偏向させるとともに、両端部７ａ，７ａを構造物６の両端部に定着させて緊張することにより構造物６にプレストレスを付与している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の防錆被覆鋼撚線４を多数束ねて外ケーブル７として使用する場合、束ねられた防錆被覆鋼撚線４の内、デビエーター８に近い位置にあって曲率半径の小さいものと、デビエーター８から離れた位置にあって曲率半径の大きいものとでは、緊張の際に移動長さが異なることとなるとともに、緊張された状態で、構造物６に交番荷重が加わる毎にデビエーター８部分で長手方向の往復移動長さが異なり、各防錆被覆鋼撚線４，４相互間で滑りが生じることとなる。
【０００６】
一方、各防錆被覆鋼撚線４は、図１６に示すように、表面に螺旋状凹凸部５ａ，５ｂがあるため、上述のように、防錆被覆鋼撚線４，４間に滑りが生じる際に、凸部同士が点接触してその接触部分に応力が集中したり、凹凸部５ａ，５ｂが互いに嵌りあって相互間の移動に支障を来たしたりする状況が発生し、これによって鋼撚線１の外周を被覆している合成樹脂材２が剥離される事態が生じ、防錆効果が著しく損なわれてしまうという問題があった。
【０００７】
また、構造物６に交番荷重が加わって振動することにより、防錆被覆鋼撚線４，４相互間にフレッチング現象が発生し、防錆被覆合成樹脂材が損傷され防錆効果を損なうという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の技術の状況を鑑み、プレストレスト構造物の外ケーブルとして使用した場合等のように、外周面に大きな摩擦力が付加されるような場合にあっても、外周の防錆被覆が損傷され難く、しかも安価な防錆被覆鋼撚線及びその防錆加工方法の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
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に記載の防錆被覆鋼撚線に係る発明の特徴は、複数の鋼製単素線を撚り合わせた鋼撚線の各単素線間内部空隙に軟質熱可塑性合成樹脂防錆材が充填されるとともに、これと一体に前記鋼撚線の外周の各単素線間の螺旋状凹部を埋めた状態で該鋼撚線の外周を軟質熱可塑性合成樹脂防錆材で被覆した一次被覆がなされ、該一次被覆の外周に融着させて硬質熱可塑性合成樹脂防錆材により外周被覆がなされている防錆被覆鋼撚線において、前記一次被覆の断面の外周が、頂点に丸みを帯びた多角形状をなし、該多角形状は前記鋼撚線を構成する外周側の単素線の鋼撚線外周側をその頂点とし、前記螺旋状凹部を埋めた防錆材の外周を、各頂点間を直線で結ぶ平らな面とし、該一次被覆の外周に硬質熱可塑性合成樹脂防錆材による前記外周被覆が全周に亘って略均一な厚さに備えられていることにある。
【００１０】
請求項２に記載の防錆被覆鋼撚線の防錆加工方法に係る発明の特徴は、複数の鋼製単素線を撚り合わせた鋼撚線を予備加熱し、これを前記鋼撚線の外径より樹脂被覆厚さだけ大きくした内径の円形状をした成形ダイスを使用した一次被覆処理用合成樹脂被覆成形機に通して該鋼撚線の各単素線間内部空隙内に軟質熱可塑性合成樹脂防錆材を加圧注入させ、かつ該鋼撚線の外周の螺旋状凹部内を前記軟質熱可塑性合成樹脂防錆材で埋めるとともに外周を被覆して、断面の外周が略円形の一次被覆処理を施し、該一次被覆処理による軟質熱可塑性合成樹脂防錆材の冷却固化前に、外面被覆用合成樹脂成形機に通して前記固化前の一次被覆の外周面に硬質熱可塑性合成樹脂防錆材により全周に亘って略均一な厚さの外面被覆を施して該外面被覆を前記固化前の一次被覆外面に融着させ、然る後、冷却機に通して冷却することにある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る防錆被覆鋼撚線の実施の形態を図１〜図７について説明する。尚、上述の従来例と同一部分には同一符号を付して説明する。
【００１２】
図１、図２は本発明に係る防錆被覆鋼撚線の実施例を示している。この防錆被覆撚線Ｂは、図３、図４に示す防錆被覆鋼撚線Ａの外周の被覆１２を一次被覆とし、その外周に全周に亘って略均一な厚さの外周被覆１３を有している。この防錆被覆鋼撚線Ａは、所謂７本撚りの鋼撚線１の内部空隙を、接着促進剤入りの熱可塑性合成樹脂材で埋める内部充填１１が施されていると共に、外周を同じ合成樹脂材による被覆１２がなされている。
【００１３】
鋼撚線１は、図５に示すように、１本の芯線１Ａの外周に６本の側線１ａ，１ａ……を螺旋状に巻きつけて撚り合わせた７本の単素線によって構成され、外周には各側線１ａ，１ａ間位置に螺旋状の凹部１ｃ，１ｃ……が形成されているとともに、芯線１Ａとその周囲の側線１ａ，１ａによって囲まれた単素線間内部空隙１ｂ、１ｂ……を有している。
【００１４】
内部充填１１及び被覆１２は同一の樹脂材料によって一体に形成されており、これらによって単素線からなる芯線１Ａ及び各側線１ａ，１ａ……の外周が防錆被覆されているとともに、同樹脂材料によって前記螺旋状の凹部１ｃ内が埋められている。
【００１５】
また、各単素線間螺旋状凹部内を埋めた被覆１２の外周形状は、図４の断面図に示すように、各側線１ａ，１ａ……の鋼撚線外面側を頂点とし、該頂点に丸みを持たせた多角形状となっており、前記各頂点間を直線で結ぶ平らな面１ｄが形成されるように単素線間螺旋状凹部内を埋めている。
【００１６】
前記防錆被覆鋼撚線Ａの内部充填１１と外周の被覆１２の熱可塑性合成樹脂としては、ポリエチレン系合成樹脂等の軟質熱可塑性合成樹脂材を使用しており、防錆被覆撚線Ｂの外周被覆１３の材料としては飽和ポリエステル系若しくはナイロン系等の硬質熱可塑性合成樹脂防錆材を使用する。
【００１７】
また、外周被覆１３外面には、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、螺旋状の溝からなる被覆表面凹部１４ａ，１４ａ…、インデント１４ｂ，１４ｂ…或いは連続した螺旋状（斜め）の溝１４ｃを形成することにより外周被覆１３の外周表面に表面凹凸部を形成してもよい。
【００１８】
この防錆被覆鋼撚線Ｂは,これを複数本束にし、外ケーブル１５として用いる場合において、図７に示すように、隣り合う防錆被覆鋼撚線Ｂ間は線又は面で接触することとなり、図１５に示す従来例と同様の用途に使用した場合には、デビエーター８の部分で腹圧力からなる外力が加わっても応力は分散される。また、外周面に螺旋状の凹部がないため防錆被覆鋼撚線Ｂ同士が係止し合うこともない。しかも、最外周面には硬質熱可塑性合成樹脂防錆材による外周被覆１３があるため、防錆被覆鋼撚線Ｂ，Ｂ相互間に滑りが生じても、外周被覆１３が損傷され難い。
【００１９】
また、外周被覆１３の外周表面に凹凸部を設けることで防錆被覆鋼撚線Ｂ，Ｂ同士の接触面積が減少し、防錆被覆鋼撚線同士の摩擦が軽減する。
【００２０】
次に上述した実施例における防錆被覆鋼撚線Ｂの防錆加工方法について説明する。
【００２１】
図８は前述した防錆被覆鋼撚線Ｂの防錆加工方法を実施するための装置の概略構成を示しており、図において、２０は予備加熱機、２１は合成樹脂内部充填兼用の一次被覆処理用合成樹脂成形機、２２は外周被覆用合成樹脂成形機、２３は冷却機である。
【００２２】
予備加熱機２０は、防錆被覆処理しようとする鋼撚線１を予め加熱するものであり、この加熱機には、誘導加熱方式による装置を使用し、１０ｋＨｚ〜１５ｋＨｚ程度の比較的周波数の低い中周波数領域にて加熱を行うことが好ましい。中周波数領域で加熱させることにより鋼撚線１内部への熱の伝わりがよくなる。また、全体が２００℃を超えないように加熱することが好ましく、これによってリラクゼーションの上昇が防止できる。
【００２３】
一次被覆処理用合成樹脂成形機２１は、図９に示す如きクロスヘッド型の合成樹脂成形機を使用している。この成形機２１には、クロスへッド部２１１の先端延長方向に補助加圧ヘッド２１２が接合され、その先端に成形ダイス２１３が備えられている。
【００２４】
成形ダイス２１３は、図１０に示すように、内周を鋼撚線１の外形より樹脂被覆の厚さだけ大きくした円形状に成形したものを使用している。尚、図中２１４は加熱機である。
【００２５】
この一次被覆処理用合成樹脂成形機２１では、クロスへッド部２１１及び補助加圧ヘッドの２１２の中心に鋼撚線１を通して連続送りさせ、この間に接着促進剤を添加したポリエチレン系の軟質熱可塑性合成樹脂防錆材２４を溶融させてクロスヘッド部２１１内に押し出し、補助加圧ヘッド２１２内を通過中に、前記防錆材２４を鋼撚線１の外周より単素線間の空隙を通して内部空隙１ｂ内に加圧注入させる。
【００２６】
これと同時に、鋼撚線１外周の螺旋状凹部１ｃ，１ｃ…を防錆材２４で埋めるとともに、鋼撚線１の外周前面を防錆材２４で被覆させる。これにより外周が略円形の一次被覆がなされる。
【００２７】
これにより内部充填１１と単素線間螺旋状凹部１ｃを埋めた被覆１２とが同時になされる。
尚、この例では、クロスヘッド型の成形機を用いて各単素線１ａ，１ａ…間に防錆材２４を充填した例について説明したが、その他にも単素線の捩りを一旦ほぐした状態で単素線間に防錆材を充填し、その後撚りを元に戻す方法等を用いてもよい。
【００２８】
このように一次被覆処理用合成樹脂成形機２１にて内部充填と同時に一次被覆処理された一次被覆処理鋼撚線２５を外周被覆用合成樹脂成形機２２に通し、その外周に外周被覆１３を被着させる。外周被覆用合成樹脂成形機２２は、図１１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２２のクロスヘッド部２２１の先端に成形ダイス２２２が装着されている。
【００２９】
成形ダイス２２２は、図１２に示すように、被覆処理用合成樹脂成形機２１で一次被覆処理された一次被覆処理鋼撚線２５外面形状より外周被覆１３分だけ大きくした形状に成形したものを使用している。
【００３０】
この例では、一次被覆処理用合成樹脂成形機２１においてポリエチレン系合成樹脂等の軟質熱可塑性合成樹脂材を使用して内部充填及び一次被覆を施し、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防錆材２６からなる外周被覆１３を融着させる。
【００３１】
これにより一次被覆１２の外周面に、外周被覆１３が融着状態で一体化され、これが冷却機２３に送り込まれる。この冷却機２３で冷却させることにより、一次被覆１２及び外周被覆１３が略同時に固化される。この冷却の際に各合成樹脂防錆材が収縮されるが、鋼撚線の外周には螺旋状の凹凸があるため、凹部と凸部とでは被覆の厚みに差ができ、そのため樹脂が冷えて収縮する際に「引け」と呼ばれる現象が起こり、被覆の厚みが大きい部分が大きく引けることとなり、防錆被覆鋼撚線の断面形状は円形にならず、図２に示すように丸みを帯びた六角形状となる。
【００３２】
尚、上述の実施例では７本撚りの鋼撚線について説明したが、例えば図１３に示すように、１９本撚り等の多数本撚りでもよい。
【００３３】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る防錆被覆鋼撚線は、複数の鋼製単素線を撚り合わせた鋼撚線の各単素線間内部空隙に軟質熱可塑性合成樹脂防錆材が充填されるとともに、これと一体に前記鋼撚線の外周の各単素線間の螺旋状凹部を埋めた状態で該鋼撚線の外周を軟質熱可塑性合成樹脂防錆材で被覆した一次被覆がなされ、該一次被覆の外周に融着させて硬質熱可塑性合成樹脂防錆材により外周被覆がなされている防錆被覆鋼撚線において、前記一次被覆の断面の外周が、頂点に丸みを帯びた多角形状をなし、該多角形状は前記鋼撚線を構成する外周側の単素線の鋼撚線外周側をその頂点とし、前記螺旋状凹部を埋めた防錆材の外周を、各頂点間を直線で結ぶ平らな面とし、該一次被覆の外周に硬質熱可塑性合成樹脂防錆材による前記外周被覆が全周に亘って略均一な厚さに備えられていることにより、防錆被覆鋼撚線相互間に滑りが生じても、外周被覆が損傷され難いものとなる。
【００３４】
本発明に係る防錆被覆鋼撚線の防錆加工方法は、複数の鋼製単素線を撚り合わせた鋼撚線を予備加熱し、これを前記鋼撚線の外径より樹脂被覆厚さだけ大きくした内径の円形状をした成形ダイスを使用した一次被覆処理用合成樹脂被覆成形機に通して該鋼撚線の各単素線間内部空隙内に軟質熱可塑性合成樹脂防錆材を加圧注入させ、かつ該鋼撚線の外周の螺旋状凹部内を前記軟質熱可塑性合成樹脂防錆材で埋めるとともに外周を被覆して、断面の外周が略円形の一次被覆処理を施し、該一次被覆処理による軟質熱可塑性合成樹脂防錆材の冷却固化前に、外面被覆用合成樹脂成形機に通して前記固化前の一次被覆の外周面に硬質熱可塑性合成樹脂防錆材により全周に亘って略均一な厚さの外面被覆を施して該外面被覆を前記固化前の一次被覆外面に融着させ、然る後、冷却機に通して冷却することにより、被覆後の成型ダイスの形状が単純化されるために、作業機械が簡素化され安価に防錆加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る防錆被覆鋼撚線の実施例を示す部分破断側面図である。
【図２】  同上のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】  同上の防錆被覆鋼撚線の防錆加工前の鋼撚線を示す横断面図である。
【図４】  同上の一次被覆後の鋼撚線を示す部分破断側面図である。
【図５】  同上のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】  （Ａ）は図１中の防錆被覆鋼撚線の外周被覆表面に螺旋状の溝を設けた例を示す側面図、（Ｂ）は同外周被覆表面にインデントを設けた例を示す側面図、（Ｃ）は同外周表面に螺旋（斜め）溝を設けた例を示す側面図である。
【図７】  本発明に係る防錆被覆鋼撚線を束ねた外ケーブルを示す断面図である。
【図８】  本発明に係る防錆被覆鋼撚線の防錆被覆加工に用いる装置の一例を示す概略図である。
【図９】  図８中の装置おける一次被覆処理用合成樹脂成形機のクロスヘッド部を示す縦断面図である。
【図１０】  同上の一次被覆処理用合成樹脂成形機のクロスヘッド部の成形ダイスを示す断面図である。
【図１１】  同上の外周被覆用合成樹脂成形機のクロスヘッド部を示す縦断面図である。
【図１２】  同上の装置における外部被覆用合成樹脂成形機のクロスヘッド部の成形ダイスを示す断面図である。
【図１３】  本発明における一次被覆を施した後の鋼撚線の他の例を示す断面図である。
【図１４】  従来の防錆被覆鋼撚線の一例を示す横断面図である。
【図１５】  従来の外ケーブル工法の概略を示す側面図である。
【図１６】  同上の外ケーブルの鋼撚線相互の接触状態を示す側面図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ  防錆被覆鋼撚線
１  鋼撚線
１Ａ  芯線
１ａ  単素線（鋼線）
１１  内部充填
１２  一次被覆
１３  外周被覆
１４  表面凹凸部
１５  外ケーブル
２０  予備加熱機
２１  一次被覆処理用合成樹脂成形機
２１１  クロスヘッド
２１２  補助加圧ヘッド
２１３  成形ダイス
２１４  加熱機
２２  外周被覆用合成樹脂成形機
２２１  クロスヘッド部
２２２  成形ダイス
２３  冷却機
２４  軟質熱可塑性合成樹脂防錆材
２５  一次被覆処理鋼撚線
２６  硬質熱可塑性合成樹脂防錆材
【図１】
0003870395.tif 000002
【図２】
0003870395.tif 000003
【図３】
0003870395.tif 000004
【図４】
0003870395.tif 000005
【図５】
0003870395.tif 000006
【図６】
0003870395.tif 000007
【図７】
0003870395.tif 000008
【図８】
0003870395.tif 000009
【図９】
0003870395.tif 000010
【図１０】
0003870395.tif 000011
【図１１】
0003870395.tif 000012
【図１２】
0003870395.tif 000013
【図１３】
0003870395.tif 000014
【図１４】
0003870395.tif 000015
【図１５】
0003870395.tif 000016
【図１６】
0003870395.tif 000017