(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポストテンション方式のＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウト充填確認方法において、
上記ケーブルシース内にグラウトを注入するための注入口を設けるとともに、当該ケーブルシース内の空気を排気するための排気口を設け、
上記ケーブルシース内から上記排気口を介した排気量を測定するための流量センサを設け、
上記注入口を介して上記ケーブルシース内にグラウトを充填することにより、当該ケーブルシース内から上記排気口を介して排出される排気量を上記流量センサにより測定し、
測定した排気量に基づいて上記ケーブルシース内へのグラウトの充填を確認すること
を特徴とするＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウト充填確認方法。
【請求項２】
上記注入口に上記グラウトの注入量を測定するためのグラウト流量計を設け、
上記流量センサによる測定値と、上記グラウト流量計による測定値とを比較することにより、上記グラウトの充填を確認すること
を特徴とする請求項１記載のＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウト充填確認方法。
【請求項３】
上記ケーブルシース内から１つの上記排気口を介して排気できるように流路を構成し、
上記１つの排気口を介した排気量を上記流量センサにより測定すること
を特徴とする請求項１又は２に記載のＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウト充填確認方法。
【請求項４】
ポストテンション方式のＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウト充填確認システムにおいて、
上記ケーブルシース内にグラウトを注入するための注入口と、
当該ケーブルシース内の空気を排気するための排気口と、
上記ケーブルシース内から上記排気口を介した排気量を測定するための流量センサとを備え、
上記流量センサは、上記注入口を介して上記ケーブルシース内にグラウトを充填することにより、当該ケーブルシース内から上記排気口を介して排出される排気量を測定し、測定した排気量に基づいて上記ケーブルシース内へのグラウトの充填を確認すること
を特徴とするＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウト充填確認システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポストテンション方式のＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウトの充填度合を確認するための、ＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウト充填確認方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポストテンション方式の橋梁や高架橋、建築物等のＰＣ構造物のケーブルシース内にグラウトを注入する際には、ケーブルシースのグラウト注入側に圧送ポンプを、排出側に真空ポンプを接続する。そして、真空ポンプによりケーブルシース内の気圧を減圧した後、該真空ポンプを稼働させたまま圧送ポンプを運転して前記ケーブルシース内にグラウトを充填する。
【０００３】
ところで、近年において、ＰＣ構造物中のケーブルシース内へのグラウトの充填不良に起因する緊張材の腐食、破断事故が散見されるようになった。このため、従来においてグラウト注入量、注入圧、シース内真空度等のデータをディスプレイに表示して、注入作業の進捗状況を実時間監視することができるグラウト注入工法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また従来においては、岩盤を補強するグラウト施工域においてグラウト効果を判定するためのグラウト効果判定方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
このグラウト効果判定方法では、岩盤に設けられた送信区間に気体を送入し、さらに岩盤に設けられた受信区間内の圧力を検出することにより、グラウト施工域におけるグラウト効果を判定するものである。
【特許文献１】特開２００４−２６３５４２号公報
【特許文献２】特開２００７−１９７９４１号公報
【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、例えば特許文献１の開示技術では、グラウト充填状況の確認をあくまでグラウトの注入量や注入圧に基づいて行うことを前提としている。ケーブルシース内へのグラウトの注入量を確認するためには、グラウトの注入量を測定するためのグラウト流量計を介して測定するのが通常であるが、かかるケーブルシース内、或いはグラウト流量計自体に異常が発生した場合にこれを識別することができず、グラウト充填が十分でないままの状態で施工が終了してしまう場合もある。特にグラウトの充填不良は、上述したように破断事故等にも直結し、重大な損失を招く危険性もあることから、より高精度なグラウト充填の確認方法を案出する必要があった。
【０００７】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、ポストテンション方式のＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウトの充填度合をより高精度に確認することが可能なグラウト充填確認方法及びシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願請求項１に記載のＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウト充填確認方法は、上述した課題を解決するために、ポストテンション方式のＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウト充填確認方法において、上記ケーブルシース内にグラウトを注入するための注入口を設けるとともに、当該ケーブルシース内の空気を排気するための排気口を設け、上記ケーブルシース内から上記排気口を介した排気量を測定するための流量センサを設け、上記注入口を介して上記ケーブルシース内にグラウトを充填することにより、当該ケーブルシース内から上記排気口を介して排出される排気量を上記流量センサにより測定し、測定した排気量に基づいて上記ケーブルシース内へのグラウトの充填を確認することを特徴とする。
【０００９】
本願請求項２に記載のＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウト充填確認方法は、請求項１記載の発明において、上記注入口に上記グラウトの注入量を測定するためのグラウト流量計を設け、上記流量センサによる測定値と、上記グラウト流量計による測定値とを比較することにより、上記グラウトの充填を確認することを特徴とする。
【００１０】
本願請求項３に記載のＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウト充填確認方法は、請求項１又は２に記載の発明において、上記ケーブルシース内から１つの上記排気口を介して排気できるように流路を構成し、上記１つの排気口を介した排気量を上記流量センサにより測定することを特徴とする。
【００１１】
本願請求項４に記載のＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウト充填確認システムは、上述した課題を解決するために、ポストテンション方式のＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウト充填確認システムにおいて、上記ケーブルシース内にグラウトを注入するための注入口と、当該ケーブルシース内の空気を排気するための排気口と、上記ケーブルシース内から上記排気口を介した排気量を測定するための流量センサとを備え、上記流量センサは、上記注入口を介して上記ケーブルシース内にグラウトを充填することにより、当該ケーブルシース内から上記排気口を介して排出される排気量を測定し、測定した排気量に基づいて上記ケーブルシース内へのグラウトの充填を確認することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明を適用したＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウト充填確認方法及びシステムでは、空気を排気するための排気口をケーブルシースに設け、排気口を介した排気量を測定するための流量センサを設け、ケーブルシース内にグラウトを充填することにより、当該ケーブルシース内から上記排気口を介して排出される排気量を流量センサにより測定し、測定した排気量に基づいてケーブルシース内へのグラウトの充填を確認する。このとき、注入口にグラウトの注入量を測定するためのグラウト流量計を設け、流量センサによる測定値と、グラウト流量計による測定値とを比較することにより、グラウトの充填を確認する。これにより、グラウトの充填確認をより高精度かつ確実に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、ポストテンション方式のＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウトの充填度合を確認するための、ＰＣ構造物のケーブルシース内へのグラウト充填確認システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明を適用したグラウト充填確認システム１の構成を示している。
【００１５】
このグラウト充填確認システム１は、ケーブルシース１１ａ、１１ｂと、このケーブルシース１１の両端を封止するためのグラウトキャップ１５と、ケーブルシース１１ａに設けられた注入管１４と、ケーブルシース１１ｂに設けられた排出管１６と、ケーブルシース１１ａに設けられた排気管１８ａ、１８ｂと、ケーブルシース１１ｂに設けられた排気管１８ｃ、１８ｄと、排出管２２並びに各排気管１８ａ〜１８ｄにそれぞれ接続された排気収集用ホース１９と、注入すべきグラウトの注入量を測定するためのグラウト流量計１２と、排気収集用ホース１９の終端に設けられた流量センサ１３とを備えている。
【００１６】
ケーブルシース１１ａ、１１ｂ内には、ＰＣ鋼棒又は多数のＰＣ鋼線等を初めとするこの図示しないＰＣ鋼材が緊張状態で、しかも当該ケーブルシース１１ａ、１１ｂの内壁面から離間する形で配設される。ちなみに、本発明を適用したグラウト充填確認システム１は、あくまでポストテンション方式のＰＣ構造物を対象としていることから、かかる構造物中にケーブルシース１１ａ、１１ｂを配置した後にコンクリートを充填並びに硬化させ、その後にケーブルシース１１ａ、１１ｂ内に図示しないＰＣ鋼材を挿入して引張応力を負荷し、その後にケーブルシース１１ａ、１１ｂ内にグラウトを充填して硬化させることになる。
【００１７】
また、このケーブルシース１１ａとケーブルシース１１ｂの両端には、それぞれグラウトキャップ１５が設けられている。このグラウトキャップ１５は、ケーブルシース１１に充填されたグラウトが流出するのを防止するための設けられるものであって、例えばゴム製、樹脂製でしかもケーブルシース１１の端部と嵌合可能な形状に成形されている。ケーブルシース１１ａとケーブルシース１１ｂとは互いにチューブ２５を介して連結されてなり、ケーブルシース１１ａに充填されたグラウトがチューブ２５を介してケーブルシース１１ｂ側へと流出させることが可能となる。
【００１８】
ちなみに、この図１の例では、あくまでケーブルシース１１を２つに亘って形成した場合を例にとり示しているが、これに限定されるものではなく、１つで形成されていてもよいし、３つ以上に亘って形成されていてもよい。かかる場合においても何れか１のケーブルシース１１において注入管１４が設けられ、他の１のケーブルシース１１に排出管１６が設けられ、互いのケーブルシース１１間でグラウトを流出、流入させることができるように、例えば上述したチューブ２５等を介して連結されていればよい。
【００１９】
注入管１４は、中空状のケーブルシース１１ａに対して連結されており、その上端に設けられている注入口２１を介してグラウトを注入可能とされている。この注入口２１には、ケーブルシース１１内に充填すべきグラウトの流量を測定するためのグラウト流量計１２が接続されている。グラウト流量計１２は、液体状のグラウトの流量及び圧力を検出するための検出計や、その流量や圧力を調整するための弁が設けられている。
【００２０】
排出管１６は、中空状のケーブルシース１１ｂに対して連結されている。この排出管１６は、ケーブルシース１１ｂ内において満たされたグラウトの余剰分を外部へ流出させるために配設されるものである。
【００２１】
ケーブルシース１１ａに設けられた排気管１８ａ、１８ｂ、並びにケーブルシース１１ｂに設けられた排気管１８ｃ、１８ｄは、当初からケーブルシース１１内において滞留していた空気を排気するための管である。ケーブルシース１１内にグラウトを充填することにより、当初からケーブルシース１１内において滞留していた空気は、かかるグラウトにより押し出される。ちなみに、当初からケーブルシース１１内に滞留していた空気は、上述した排出管１６を介して排気するようにしてもよい。
【００２２】
排気収集用ホース１９は、枝分かれした先端が、それぞれ排気管１８ａ、１８ｂ、排気管１８ｃ、１８ｄ、並びに排出管１６に接続される。この排気収集用ホースの他端は排気口２７とされて開口されており、外部へと空気を排出可能とされている。
【００２３】
即ち、ケーブルシース１１から排気管１８ａ、１８ｂ、排気管１８ｃ、１８ｄ、並びに排出管１６から送出される空気は、１つの排気口２７を介して排気できるように、排気収集用ホース１９の流路が構成されている。
【００２４】
流量センサ１３は、排気口２７からの排気量を測定する。上述したようにケーブルシース１１から排出される空気は、排気収集用ホースにより１箇所の排気口２７から出るように流路が形成されていることから、ケーブルシース１１から排出される空気は、必ずこの排気口２７を通過することになる。このため、この排気口２７において流量センサ１３を設け、その排気口２７から排出される空気量を測定することにより、ケーブルシース１１内からの総排気量を測定することも可能となる。
【００２５】
流量センサ１３としては、エアの流量を測定できる従来のいかなるセンサを用いるようにしてもよい。例えば、測定流体に羽根車を当ててその回転数を流量値に換算する羽根車式、鉛直方向に設置されたパイプ中の浮きの上昇度合で流量を検出する浮き子式、ファラデーの法則を応用した電磁式等、多様な検出方法が提案されているが、いかなる方式を適用するようにしてもよく、キーエンス製のＦＤ−Ｖ７０シリーズ、ＦＤ−Ｖ８０シリーズ、ＦＤ−Ｖ４０シリーズを適用するようにしてもよい。また検出した流体の温度に基づいてエアの流量を測定する方式を適用するようにしてもよい。
【００２６】
次に、本発明を適用したグラウト充填確認システム１による、グラウトの充填度合の確認方法について説明をする。
【００２７】
図２は、グラウト充填確認システム１による確認方法の原理を示している。先ずステップＳ１１において、ケーブルシース１１ａ、ケーブルシース１１ｂ全体の容積をＶとしたとき、グラウト未充填の状態では、かかるケーブルシース１１全体の容積Ｖに相当する空気が充填された状態となっている。  次に、ステップＳ１２へ移行し、注入管１４における注入口２１を介してグラウト４１を注入する。その結果、ケーブルシース１１内に充填されている空気は、このグラウト４１の充填により、外部へと押し出されることになる。このケーブルシース１１から押し出された空気の体積は、グラウト４１の注入体積に相当するものとなる。
【００２８】
次に、ステップＳ１３へ移行し、ケーブルシース１１内へのグラウト４１の充填が完了する。即ち、このケーブルシース１１内には、その容積Ｖに相当する体積Ｖｇのグラウト４１が充填された状態となる。また、このステップＳ１３においてグラウト４１の充填完了時における、排出空気の総体積をＶａとする。このとき、常温であればＶｇ＝Ｖａが成立するが、常温以外の場合には、かかるＶｇは温度補正値αをＶａに乗算した値と等しくなる（Ｖｇ＝Ｖａ×α）。
【００２９】
本発明は、この排出空気の総体積Ｖａを測定することにより、実際にケーブルシース１１内に充填されたグラウト体積Ｖｇを計算により求める。またケーブルシース１１へのグラウト充填体積Ｖｇを実測する。そして、この計算により求めたグラウト体積Ｖｇと、グラウト体積の実測値をと比較し、ケーブルシース１１内へのグラウト４１の充填状況を確認する。
【００３０】
図３は、グラウト充填確認システム１による確認方法の原理について、ケーブルシース１１全体の容積Ｖに加えて、注入管１４、排気管１８、排出管１６、グラウトキャップ１５等の容積を考慮に入れた場合について示している。先ずステップＳ１１´において、ケーブルシース１１全体の容積をＶとしたとき、グラウト未充填の状態では、かかるケーブルシース１１全体の容積Ｖに相当する空気が充填された状態となっている。また、このケーブルシース１１には、注入管１４と、２本の排気管１８と、排出管１６、２個のグラウトキャップ１５が設けられているものと仮定する。このとき、注入管１４、排出管１６の容積がともにＡ、グラウトキャップ１５の１個分の容積がＢ、更に排気管１８の１本分の容積をＣとする。さらに、このケーブルシース１１内には、ＰＣ鋼材４３が緊張状態で配設され、その両端は支圧板４７により支持されているものとする。このとき、先ずステップＳ１１´において、グラウトを充填する前に、先ず、これら容積Ａ〜Ｃを前もって現地で計測しておく。  
【００３１】
次に、ステップＳ１２´へ移行し、注入管１４を介してグラウト４１を注入する。その結果、ケーブルシース１１内に充填されている空気は、排気管１８、排出管１６を介して外部へと排出されることになる。このステップＳ１２´においては、注入管１４並びに一方のグラウトキャップ１５、排気管１８においてグラウトが充填された状態となっている。このケーブルシース１１から押し出された空気の体積は、グラウト４１の注入体積に相当するものとなる。即ち、このステップＳ１２´において排出された空気の体積は、ケーブルシース１１内に充填されたグラウト４１に基づいて排出された空気の体積をＶａ１としたときに、Ｖａ１＋Ａ＋Ｂ＋Ｃで表されることになる。
【００３２】
次に、ステップＳ１３´へ移行し、グラウト４１の充填が完了する。即ち、このステップＳ１３´では、ケーブルシース１１内において隙間無くグラウト４１が充填された上で更に、注入管１４並びに２個のグラウトキャップ１５、２本の排気管１８、排出管１６においてグラウトが充填された状態となっている。ステップＳ１３´においてケーブルシース１１内に充填されたグラウト４１に基づいて排出された空気の体積をＶａとしたとき、排出された空気の総体積はＶａ´は、Ｖａ´＝Ｖａ＋２Ａ＋２Ｂ＋２Ｃで表すことができる。このとき、常温であればＶｇ＝Ｖａ´が成立するが、常温以外の場合には、かかるＶｇは温度補正値αをＶａ´に乗算した値と等しくなる（Ｖｇ＝Ｖａ´×α）。
【００３３】
本発明は、この排出空気の総体積Ｖａ´を測定することにより、実際にケーブルシース１１内に充填されたグラウト体積Ｖｇを計算により求める。またケーブルシース１１へのグラウト充填体積Ｖｇを実測する。そして、この計算により求めたグラウト体積Ｖｇと、グラウト体積の実測値をと比較し、ケーブルシース１１内へのグラウト４１の充填状況を確認する。
【００３４】
上述した図１に示すグラウト充填確認システム１についても同様に、上記測定原理に基づいてグラウトの充填確認を行う。図４(a)に示すように、注入管１４における注入口２１を介してグラウト４１を注入すると、このグラウト４１は、グラウトキャップ１５、ケーブルシース１１ａへと徐々に充填されることになる。また、このグラウトが充填された分において、ケーブルシース１１ａ内の空気は、排出口２７を介して外部へと排出されることになる。このときの排気量は、流量センサ１３により計測していくことになる。
【００３５】
グラウト４１の注入を継続すると、図４(b)に示すように、グラウト４１は、ケーブルシース１１ａ全域に亘って充填され、さらに排気管１８内にもグラウト４１が充填されてくる。グラウト４１は、チューブ２５を介してもう一方のケーブルシース１１ｂ側へと流出する。このグラウト４１の充填に伴って内部の空気は押し出され、排出口２７を介して外部へと排出され、排気量は流量センサ１３により計測されることになる。
【００３６】
更にグラウト４１の注入を継続すると、図４(c)に示すように、ケーブルシース１１ａ、１１ｂ、排気管１８ａ〜１８ｄ、注入管１４、排出管１６、チューブ２５においてグラウト４１で満たされる。この段階で内部の空気の排出は終了となり、流量センサ１３において表示された排気量の読み取りを行うことになる。
【００３７】
なお、このグラウト充填確認システム１では、グラウト４１を、排気管１８ａ〜１８ｄ、注入管１４、排出管１６内に留まらせ、排気収集用ホース１９に向けては流出しないようにするために、排気収集用ホース１９と排気管１８、注入管１４、排出管１６との連結部分において図示しない流出防止継手を設けるようにしてもよい。
【００３８】
上述の如き構成からなるグラウト充填確認システム１は、ポストテンション方式のＰＣ構造物のケーブルシース１１内へのグラウト充填確認する方法であって、空気を排気するための排気口２２をケーブルシース１１に設け、排気口２２を介した排気量を測定するための流量センサ１３を設け、ケーブルシース１１内にグラウトを充填することにより、当該ケーブルシース内から上記排気口を介して排出される排気量を流量センサ１３により測定し、測定した排気量に基づいてケーブルシース１１内へのグラウトの充填を確認する。このとき、注入口２１にグラウトの注入量を測定するためのグラウト流量計１２を設け、流量センサ１３による測定値と、グラウト流量計１２による測定値とを比較することにより、グラウトの充填を確認する。これにより、グラウトの充填確認をより高精度かつ確実に行うことが可能となる。
【００３９】
なお、本発明では、あくまで流量センサ１３による排気量の測定と、グラウト流量計１２によるグラウトの注入量の測定を併用する場合を例にとり説明をしたが、これに限定されるものではなく、流量センサ１３による排気量の測定のみによりグラウトの充填確認を行うようにしてもよい。
【００４０】
また本発明では、１の排気口２２を介して排気されるように排気収集用ホース１９を接続しているが、これに限定されるものではなく、複数の排気口２２を介して排気するものであってもよい。かかる場合には、その複数の排気口２２毎に流量センサ１３を設け、それぞれの流量センサ１３により測定した排気量を合計することにより、総排気量を求めることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明を適用したグラウト充填確認システムの構成図である。
【図２】グラウト充填確認システムによる確認方法の原理について説明するための図である。
【図３】グラウト充填確認システムによる確認方法の原理について説明するための他の図である。
【図４】グラウト充填確認システムについて実際に測定原理に基づいてグラウトの充填確認を行う具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  グラウト充填確認システム
１１  ケーブルシース
１２  グラウト流量計
１３  流量センサ
１４  注入管
１５  グラウトキャップ
１６  排出管
１８  排気管
１９  排気収集用ホース
【図１】
0005068636.tif 000002
【図２】
0005068636.tif 000003
【図３】
0005068636.tif 000004
【図４】
0005068636.tif 000005