(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプと当該パイプ内に挿設される棒材との間隙に粘性材料を注入する方法であって、
前記棒材の外周面に前記粘性材料を塗着しながらこの棒材を前記パイプ内に挿入するに際して、前記粘性材料を前記棒材に塗着する塗着手段を、前記パイプの開放側の端部を保持可能に設けるとともに、この開放側の端部と前記塗着手段との間に、当該端部に取り付けられて前記塗着手段からの前記粘性材料の漏れを防止するシール用のキャップを介装し、前記シール用のキャップと前記塗着手段との間に取り付けられて前記塗着手段からの前記粘性材料の漏れを防止するパッキンが設けられることを特徴とするパイプと棒材との間隙に粘性材料を注入する方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパイプと棒材との間隙に粘性材料を注入する方法において、前記パイプおよび棒材のうちの少なくとも一方を他方に対して回転させることを特徴とするパイプと棒材との間隙に粘性材料を注入する方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のパイプと棒材との間隙に粘性材料を注入する方法において、
前記パイプの外周面には、ねじ山が形成され、
前記シール用キャップには、前記パイプの外周面に係合する凹凸面を内周面に有するとともに、前記パイプの開放側の端面と当接する段差が設けられていることを特徴とするパイプと棒材との間隙に粘性材料を注入する方法。
【請求項４】
外周面が平滑なパイプと当該パイプ内に挿設される外周面にねじ山が形成された棒材との間隙に粘性材料を注入する方法であって、
前記棒材の外周面に前記粘性材料を塗着しながらこの棒材を前記パイプ内に挿入するに際して、前記粘性材料を前記棒材に塗着する塗着手段を、前記パイプの開放側の端部を保持可能に設けるとともに、
この開放側の端部と前記塗着手段との間に、前記パイプの外周面と密着して前記塗着手段からの前記粘性材料の漏れを防止するパイプ用パッキンが設けられ、
前記棒材と前記塗着手段との間に、内周面に前記ねじ山と係合する凹凸面を有し、前記塗着手段からの前記粘性材料の漏れを防止する棒材用パッキンが設けられ、
前記パイプ内へ前記棒材を挿通した後、前記ねじ山にアンカーナットが螺合されることを特徴とするパイプと棒材との間隙に粘性材料を注入する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート製の部材や構造体等にプレストレスを導入するための例えばＰＣ鋼棒ユニットに粘性材料を注入する方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
コンクリート部材にプレストレスを導入したり、部材同士をプレストレスで連結する場合、施工現場での簡易な操作によりコンクリート部材にプレストレスを導入できるＰＣ鋼棒ユニット（特開平８−１５１６３２号公報、特開平９−２２１９１５号公報）を本出願人等は提案した。
【０００３】
図４には、そのようなＰＣ鋼棒ユニット１００が示されている。ＰＣ鋼棒ユニット１００は、少なくとも一端が開放されたパイプ状の中空ＰＣ鋼棒１０１と、この中空ＰＣ鋼棒１０１の内部に挿設されて圧縮力が導入された反力用の中実ＰＣ鋼棒１０２と、この中実ＰＣ鋼棒１０２に導入された圧縮力を保持するとともに、この圧縮力を中空ＰＣ鋼棒１０１に引張力として伝達する着脱自在の緊張保持手段１０３とを備えている。
【０００４】
そして、この緊張保持手段１０３は、中空ＰＣ鋼棒１０１の図中左端部の螺子部に螺合したナット１０４と、このナット１０４内に挿設されて中実ＰＣ鋼棒１０２の端部に当接したコマ１０５と、ナット１０４の内周の螺子部に螺合してコマ１０５に当接した中空ボルト１０６とで構成され、このような緊張保持手段１０３を中空ＰＣ鋼棒１０１から外すことにより、中空ＰＣ鋼棒１０１には収縮しようとする力が作用し、外周のコンクリート当にプレストレスとしての圧縮力が導入される。
【０００５】
ところで、ＰＣ鋼棒ユニット１００においては、コンクリート内に埋め込んで固定する前に、中空ＰＣ鋼棒１０１や緊張保持手段１０３に損傷が生じた場合には、中空ＰＣ鋼棒１０１に導入された引張力が開放され、中空ＰＣ鋼棒１０１が飛び出してしまう可能性が指摘されている。
【０００６】
そこで、本出願人等は、特願平９−１７２０７３号において、中空ＰＣ鋼棒１０１と中実ＰＣ鋼棒１０２との間の隙間に粘性材料を注入しておき、飛び出そうとする中空ＰＣ鋼棒１０１の力を粘性材料の粘着力で減衰させることを提案している。この際、前記隙間への粘性材料の注入は、中空ＰＣ鋼棒１０１内に中実ＰＣ鋼棒１０２を挿設した後、粘性材料に圧力を加えながら一端側から他端側に向けて行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、粘性材料に圧力を加えて注入する方法では、粘性材料がＰＣ鋼棒ユニットの前端まで到達するのに時間がかかるうえ、特に中空ＰＣ鋼棒および中実ＰＣ鋼棒間の隙間が小さい場合などには、内部に巣が生じ易く、粘性材料を確実に注入できないことがある。従って、粘性材料を効率よく注入することができず、作業性が悪いという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、ＰＣ鋼棒ユニットなどを構成するパイプと棒材との間隙に粘性材料を効率よく注入して作業性を向上させることができる注入方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の注入方法は、パイプと当該パイプ内に挿設される棒材との間隙に粘性材料を注入する方法であって、前記棒材の外周面に前記粘性材料を塗着しながらこの棒材を前記パイプ内に挿入するに際して、前記粘性材料を前記棒材に塗着する塗着手段を、前記パイプの開放側の端部を保持可能に設けるとともに、この開放側の端部と前記塗着手段との間に、当該端部に取り付けられて前記塗着手段からの前記粘性材料の漏れを防止するシール用のキャップを介装し、前記シール用のキャップと前記塗着手段との間に取り付けられて前記塗着手段からの前記粘性材料の漏れを防止するパッキンが設けられることを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、粘性材料の主成分については特に限定がなく、アスファルト系グース材や、エポキシ樹脂を主成分とするものの他、ポリウレタン樹脂あるいはポリエステル樹脂等を主成分とするものを使用できる。
【００１１】
このような本発明においては、棒材の外周面に粘性材料を塗着しながらこの棒材をパイプ内に挿入するので、棒材をパイプ内に完全に挿設すると略同時に、間隙への粘性材料の注入が完了する。この際、例えば棒材側を移動させてパイプ内に挿設する場合で説明すると、粘性材料は棒材の移動に合わせるようにして、この棒材と共にパイプの前端まで達するようになるから、棒材を所定のスピードで移動させることにより、圧力を加えて注入する従来に比して粘性材料が短時間で注入されるようになる。また、粘性材料を棒材に塗着させることにより、特にこの棒材と粘性材料との界面では巣が生じにくくなるから、従来に比して粘性材料が確実に注入されるようになる。以上により、例えばＰＣ鋼棒ユニットに粘性材料を効率よく注入して作業性を向上させることが可能となり、前記目的が達成される。
【００１２】
また、本発明の注入方法では、パイプおよび棒材のうちの少なくとも一方を他方に対して回転させてもよい。
また、本願発明では、前記パイプの外周面には、ねじ山が形成され、前記シール用キャップには、前記パイプの外周面に係合する凹凸面を内周面に有するとともに、前記パイプの開放側の端面と当接する段差が設けられていてもよい。
さらに、本願発明は、外周面が円筒状のパイプと当該パイプ内に挿設される外周面にねじ山が形成された棒材との間隙に粘性材料を注入する方法であって、前記棒材が前記粘性材料を塗着しながらこの棒材を前記パイプ内に挿入するに際して、前記粘性材料を前記棒材に塗着する塗着手段を、前記パイプの開放側の端部を保持可能に設けるとともに、この開放側の端部と前記塗着手段との間に、前記パイプの外周面と密着して前記塗着手段からの前記粘性材料の漏れを防止するパイプ用パッキンが設けられ、前記棒材と前記塗着手段との間に、内周面に前記ねじ山と係合する凹凸面を有し、前記塗着手段からの前記粘性材料の漏れを防止する棒材用パッキンが設けられ、前記パイプ内へ前記棒材を挿通した後、前記ねじ山にアンカーナットが螺合されることを特徴とするパイプと棒材との間隙に粘性材料を注入する方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本実施形態に係る注入装置１の全体を模式的に示す正面図である。
図１において、注入装置１は、前述したＰＣ鋼棒ユニット１００（図４）に粘性材料Ａ（図２）を注入する装置であって、パイプとしての中空ＰＣ鋼棒１０１が載置される第１載置台２および棒材としての中実ＰＣ鋼棒１０２が載置される第２載置台３からなる支持手段４と、中実ＰＣ鋼棒１０２の外周面に粘性材料を塗着する塗着手段５と、この中実ＰＣ鋼棒１０２を中空ＰＣ鋼棒１０１側に移動させる移動手段６と、中空ＰＣ鋼棒１０１を回転させる回転手段７とで大略構成されている。
【００１５】
支持手段４の第１、第２載置台２，３は、断面Ｌ字型やＨ字型、またはＣ字型などの形鋼材等を枠組みして設けられたものであり、各ＰＣ鋼棒１０１，１０２を同一軸線上に水平に支持可能に設けられている。
【００１６】
塗着手段５は、第２載置台３における第１載置台２側の端部寄りに設けられ、中実ＰＣ鋼棒１０２に粘性材料Ａを塗着する塗着ヘッド（ノズル）５１と、塗着ヘッド５１の例えば下方に設置された粘性材料Ａ用のタンク５２と、このタンク５２から塗着ヘッド５１に粘性材料Ａを供給するのに用いられるポンプ５３で大略構成されている。
【００１７】
塗着ヘッド５１は、図２に示すように、粘性材料Ａが供給充填された中空部分に中実ＰＣ鋼棒１０２を通すことにより、この中実ＰＣ鋼棒１０２の外周面に粘性材料Ａをからめるようにして塗着するものであって、第２載置台３に固定された中空のヘッド本体５１１を備え、このヘッド本体５１１には、粘性材料Ａを供給するための供給用ホース５１２（図１）が取り付けられる図示しない供給孔と、余分な粘性材料Ａを逃がすための逃がし孔５１１Ｂと、第１載置台２側に開口した第１丸孔開口５１１Ｃと、第２載置台３側に開口した第２丸孔開口５１１Ｄとが設けられている。これらのうちの逃がし孔５１１Ｂは、戻し用ホース５１３と連通し、余分な粘性材料Ａがタンク５２に戻されるようになっている。
【００１８】
また、ヘッド本体５１１の第１丸孔開口５１１Ｃ周りには、この第１丸孔開口５１１Ｃに対応した挿入孔５１４Ａを有する環状のアタッチメント５１４が固定され、その挿入孔５１４Ａに中空ＰＣ鋼棒１０１が挿入保持されるようになっている。この際、中空ＰＣ鋼棒１０１の端部外周に刻設された螺子部１０１Ａにはシール用のキャップ１１０が螺設されており、このキャップ１１０の平滑な外周面１１１に挿入孔５１４Ａの内周面に設けられたパッキン５１５が良好な状態で密着するようになっている。
【００１９】
ヘッド本体５１１の第２丸孔開口５１１Ｄ周りにも、この第２丸孔開口５１１Ｄに対応した挿入孔５１６Ａを有する環状のアタッチメント５１６が固定され、その挿入孔５１６Ａに中実ＰＣ鋼棒１０２の前端が挿入保持されるようになっている。中実ＰＣ鋼棒１０２の平滑な外周面には挿入孔５１６Ａの内周面に設けられた幅広のパッキン５１７が直に密着している。
【００２０】
タンク５２、ポンプ５３としては、粘性材料Ａを蓄えたり汲み上げるのに一般的に用いられるものを使用でき、ここでの詳細な説明を省略する。
【００２１】
移動手段６は、第２載置台３に設けられた一対のガイドレール（図示略）に沿って移動するものであって、中実ＰＣ鋼棒１０２の後端を複数のチャックで挟着可能に設けられている。このような移動手段６には、一連のチェーン６１３（図１）の両端が取り付けられており、このチェーン６１３が第２載置台３の長手方向の両端側に設けられた各スプロケット６１４に巻回されている。すなわち、第２載置台３の一端側に設けられたスプロケット６１４をモータ等で正逆に回転させることにより、チェーン６１３を介して移動手段６が往復動する。
【００２２】
回転手段７は、回転自在とされかつ複数のチャックで中空ＰＣ鋼棒１０１を挟着可能に設けられている。このような回転手段７は、駆動源であるモータを備えており、モータの回転がプーリーおよび無端ベルト等で最終的に中空ＰＣ鋼棒１０１に伝達されるようになっている。また、回転手段７は、中空ＰＣ鋼棒１０１が貫通可能に設けられており、中空ＰＣ鋼棒１０１の後端が回転手段７を貫通して塗着ヘッド５１に挿入され、この状態で挟着されるようになっている。
【００２３】
以下には、粘性材料Ａの注入手順について説明する。
▲１▼  先ず、中空ＰＣ鋼棒１０１、中実ＰＣ鋼棒１０２をそれぞれ第１、第２載置台２，３に載置しておく。そして、中空ＰＣ鋼棒１０１側においては、中空ＰＣ鋼棒１０１の後端にキャップ１１０を螺設した後、中空ＰＣ鋼棒１０１の後端側を回転手段７を通過させて塗着ヘッド５１内に挿入する。次に、回転手段７のチャックを締め付けて中空ＰＣ鋼棒１０１を挟持する。
【００２４】
▲２▼  一方、中実ＰＣ鋼棒１０２側においては、先ず、中実ＰＣ鋼棒１０２の前端を塗着ヘッド５１内に挿入し、この後、移動手段６を所定位置に進ませ、ＰＣ鋼棒１０２の後端をチャックで挟持する。
【００２５】
▲３▼  以上の準備作業につづいて、注入作業を行う。すなわち、回転手段７で中空ＰＣ鋼棒１０１を回転させ、ポンプ５３を作動させて粘性材料Ａを供給し、移動手段６で中実ＰＣ鋼棒１０２を移動させ、これによって中実ＰＣ鋼棒１０２に粘性材料Ａをからませるようにして塗着しながら、中実ＰＣ鋼棒１０２を中空ＰＣ鋼棒１０１内に挿入し、各ＰＣ鋼棒１０１，１０２間の隙間を粘性材料Ａで充たしてゆく。なお、注入作業に先立って、粘性材料Ａの粘性や隙間の大きさに応じたポンプの回転数（粘性材料Ａの供給圧）、移動手段６の移動スピード、回転手段７の回転数などの最適値を予め求めておくことが望ましい。
【００２６】
▲４▼  移動手段６を所定長さ分だけ前進させて注入を完了させた後、回転手段７を停止させる。そして、移動手段６による中実ＰＣ鋼棒１０２の挟着を解除し、ポンプ５３を停止させる。この後、移動手段６をもとの位置に戻す。
【００２７】
▲５▼  また、回転手段７による挟着を解除して中空ＰＣ鋼棒１０１（内部に中実ＰＣ鋼棒１０２が挿設され、粘性材料Ａの注入が完了した状態の中空ＰＣ鋼棒１０１）を塗着手段５から抜き、さらに、前述のキャップ１１０を中空ＰＣ鋼棒１０１から外すとともに、代わりに粘性材料Ａの漏れを防止するための漏れ止めキャップを両端に取り付ける。
【００２８】
このような一連の作業は、中空ＰＣ鋼棒１０１の後端を塗着ヘッド５１に挿入する作業や、引き抜く作業、および移動手段６、回転手段７の各チャックを締め付ける作業などを除き、各シリンダー、モーター、ポンプ等を自動制御することで行われる。そして、この制御は、所定位置に設けられた光電センサやリミットスイッチからの出力信号に基づいてシーケンス回路を実行させることにより可能である。
【００２９】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
１）注入装置１では、中実ＰＣ鋼棒１０２の外周面に粘性材料Ａを塗着しながらこの中実ＰＣ鋼棒１０２を中空ＰＣ鋼棒１０１内に挿入するので、中実ＰＣ鋼棒１０２を中空ＰＣ鋼棒１０１内に完全に挿設すると略同時に、隙間への粘性材料Ａの注入を完了させることができる。この際、粘性材料Ａは中実ＰＣ鋼棒１０２の移動に合わせて、その中実ＰＣ鋼棒１０２と共に中空ＰＣ鋼棒１０１の前端まで達するようになるから、中実ＰＣ鋼棒１０２を所定のスピードで移動させることにより、圧力を加えて注入する従来に比して粘性材料Ａを短時間で注入できる。また、粘性材料Ａを中実ＰＣ鋼棒１０２に塗着させるので、特にこの中実ＰＣ鋼棒１０２と粘性材料Ａとの界面で巣を生じにくくでき、従来に比して粘性材料Ａを確実に注入できる。従って、ＰＣ鋼棒ユニット１００に粘性材料Ａを効率よく注入して作業性を大幅に向上させることができる。
【００３０】
２）従来では、中実ＰＣ鋼棒１０２を中空ＰＣ鋼棒１０１内に挿設する作業と、それらの隙間に粘性材料Ａを注入する作業とが別工程で行われていたが、本実施形態では、中実ＰＣ鋼棒１０２に粘性材料Ａを塗着しながら中実ＰＣ鋼棒１０２を中空ＰＣ鋼棒１０１内に挿設するため、いわば挿設工程と注入工程とを同時に行うことができ、作業時間をより短縮できる。
【００３１】
３）粘性材料Ａは中実ＰＣ鋼棒１０２に塗着された状態で注入されるため、粘性材料Ａに従来のような高圧を付与する必要がない。従って、圧力を良好に作用させるために隙間をより大きくする必要がなく、隙間をより小さくできるので、その分粘性材料Ａの注入量を少なくしてコストを削減できる。
【００３２】
４）粘性材料Ａを塗着しながら行う中実ＰＣ鋼棒１０２の挿入時に、中空ＰＣ鋼棒１０１を回転手段７によって回転させるため、粘性材料Ａを周方向にまんべんなく注入でき、充填率を向上させることができる。
【００３３】
５）中空ＰＣ鋼棒１０１後端の外周には螺子部１０１Ａが設けられているので、その後端を塗着ヘッド５１に挿入するにあたっては、パッキン５１５と螺子部１０１Ａとの接触部分で隙間が生じ、この隙間から粘性材料Ａが漏れ出す心配がある。しかし、本実施形態では、その螺子部１０１Ａにシール用のキャップ１１０が螺設されているため、パッキン５１５をキャップ１１０の平滑な外周面１１１に密着させることで良好なシール性を確保でき、粘性材料Ａの漏れを防止できる。
【００３４】
〔第２実施形態〕
図３には、本発明の参考例としての第２実施形態が示されている。
本実施形態に適用されるＰＣ鋼棒ユニットの中空ＰＣ鋼棒１０１は、外周面が全域にわたって平滑とされ、端部に螺子部が刻設されていない。これに対して、中実ＰＣ鋼棒１０２の前端には螺子部１０２Ａが刻設されており、この螺子部１０２Ａには粘性材料Ａの注入が完了した後にアンカー用のナットが取り付けられる。従って、このような中空ＰＣ鋼棒１０１では、前述したシール用のキャップ１１０（図２）を不要にできる。
【００３５】
これらのＰＣ鋼棒１０１，１０２からなるＰＣ鋼棒ユニットにおいては、コンクリート部材に設けられた削孔内にＰＣ鋼棒ユニットを設置し後、削孔の先端側にグラウト等を流し込んで前記アンカー用のナットを固定し、この後に中実ＰＣ鋼棒１０２に引張力を導入する。これにより、引張力に対する反力としての圧縮力をコンクリート部材等に作用させることが可能である。
【００３６】
本実施形態によれば、前記第１実施形態で説明した５）の効果（キャップ１１０に関する効果）が得られないが、他の同様な効果を得ることができる。さらに加えて 、本実施形態特有の構成により、以下の効果がある。
【００３７】
６）本実施形態では、第１実施形態とは反対に、キャップ１１０を不要にできるから、それを取り付ける手間を省いて作業時間をより短縮できる。
【００３８】
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記各実施形態のでは、中実ＰＣ鋼棒１０２が移動手段６で移動するように構成されていたが、中空ＰＣ鋼棒１０１を移動させることで中実ＰＣ鋼棒１０２をその内部に挿設してもよい。ただし、このような場合、粘性材料Ａを中実ＰＣ鋼棒１０２の前端から後端にかけて塗着するためには、塗着手段５をも移動可能に設ける必要があるので、塗着手段５の構造が複雑になるという欠点がある。また、中空ＰＣ鋼棒１０２を回転させる場合には、この回転手段７も同時に移動可能に設ける必要があり、回転手段７の構造も複雑になる。
【００３９】
前記各実施形態では、回転手段７が中空ＰＣ鋼棒１０１を回転可能に設けられていたが、同様な回転手段７で中実ＰＣ鋼棒１０２を回転させてもよく、回転手段７を一対設けて両方のＰＣ鋼棒１０１，１０２をそれぞれ逆向きに回転させてもよい。
【００４０】
本発明に係るパイプとしては、各実施形態のような中空ＰＣ鋼棒１０１の他、外周に螺旋状のふし部が設けられた異形の鋼管であってもよい。そして、このような異形の鋼管を用いた場合にも、その外周形状に応じたキャップ１１０を用いることにより、塗着ヘッド５１との間でシール性を確実に確保することが望ましい。
【００４１】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、ＰＣ鋼棒ユニットなどを構成するパイプと棒材との間隙に粘性材料を効率よく注入して作業性を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る注入装置の全体を模式的に示す正面図である。
【図２】前記注入装置の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明に適用されるＰＣ鋼棒ユニットを示す断面図である。
【符号の説明】
１００  ＰＣ鋼棒ユニット
１０１  パイプとしての中空ＰＣ鋼棒
１０２  棒材としての中実ＰＣ鋼棒
１１０  キャップ
Ａ  粘性材料
【図１】
0004295844.tif 000002
【図２】
0004295844.tif 000003
【図３】
0004295844.tif 000004
【図４】
0004295844.tif 000005