(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＣストランドを予熱する予熱工程と、予熱されたＰＣストランドを第１押出成形機で加圧してＰＣストランドの外周面と内部空隙まで熱可塑性合成樹脂からなる防錆材で回転成形ダイスを通して螺旋状凹溝部を有するようにし被覆して一次被覆層を形成させる第１押出成形工程と、該一次被覆層の表面を第２押出成形機に通して熱可塑性合成樹脂からなる防錆材で内面に多数の小凹条部を有する成形ダイスを通して表面に多数の小凸条部を設けるようにした筒状の二次被覆層を形成させる第２押出成形工程と、前記両被覆層を冷却して固化させる冷却工程と、次いで該冷却後の二次被覆層が表面を完全に包み込むようにテ−プで被包・重着した三次被包層を形成させる被包工程と、該三次被包層の表面に油脂系の滑材を塗布して四次充填層を形成させながらその表面を第３押出成形機で熱可塑性合成樹脂にて被覆し五次被覆層を形成させる第３押出成形工程とからなるようにしたことを特徴とする高付着力を有する防錆被覆のアンボンドＰＣストランドの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プレストレストコンクリ−ト（以下「ＰＣコンクリ−ト」という）或いはア−スアンカ−用として使用する、付着性を高めた高付着力防錆被覆のアンボンドＰＣストランド及びその加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＰＣコンクリ−ト或いはア−スアンカ−の引張用には、一般にアンボンドケ−ブルと称される防錆被覆線材が使用されている。このアンボンドケ−ブルは、ＰＣ鋼撚線の外周にグリスを塗布し、このグリス層の外側に合成樹脂層を被覆したものであり、主にＰＣコンクリ−ト構造体に応力を与えるような場合や、除去アンカ−のように使用後に線材を抜き取るような場合に用いられてきた。
【０００３】
しかし、このアンボンドケ−ブルは、ア−スアンカ−のＰＣ鋼撚線の端部を、コンクリ−ト構造体内に定着させたい場合には、ＰＣ鋼撚線の外周に塗布されているグリスが、ＰＣ鋼撚線とコンクリ−トとの付着を阻害するために、使用が不適当とされてきた。
【０００４】
この問題を解決せんとしたものとして、従来、部分アンボンドが用いられてきた。部分アンボンドとは、ＰＣ鋼撚線の長さ方向に、グリスを塗布した部分と塗布してない部分とが一定間隔で配されたものである。しかしながら、この部分アンボンドケ−ブルは、グリスを塗布した部分と塗布してない部分とが、対になった単位体の構造なので、この長さが使用条件を予め設定することになり、使用条件の異なる場合には、夫々別に製作したものを準備しなければならないという煩わしさがあった。
【０００５】
またＰＣ鋼撚線は、素線（側線）間が螺旋状の溝になっているので、その外周面の溝部や、内部空隙に樹脂が充填されずに空洞になる傾向があり、この部分に水分が浸入して防錆耐久力が完全とは云えない点も問題であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の事情に鑑み、本発明は、コンクリ−トとの付着を阻害することなく、しかも使用条件に制約されることなく、かつ完全な防錆耐久力を有する防錆被覆のアンボンドＰＣストランドとその加工方法の提供を目的としてなされるものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述のような従来の問題を解決するために、本発明は、ＰＣストランドを予熱する予熱工程と、予熱されたＰＣストランドを第１押出成形機で加圧してＰＣストランドの外周面と内部空隙まで熱可塑性合成樹脂からなる防錆材で回転成形ダイスを通して螺旋状凹溝部を有するようにし被覆して一次被覆層を形成させる第１押出成形工程と、該一次被覆層の表面を第２押出成形機に通して熱可塑性合成樹脂からなる防錆材で内面に多数の小凹条部を有する成形ダイスを通して表面に多数の小凸条部を設けるようにした筒状の二次被覆層を形成させる第２押出成形工程と、前記両被覆層を冷却して固化させる冷却工程と、次いで該冷却後の二次被覆層が表面を完全に包み込むようにテ−プで被包・重着した三次被包層を形成させる被包工程と、該三次被包層の表面に油脂系の滑材を塗布して四次充填層を形成させながらその表面を第３押出成形機で熱可塑性合成樹脂にて被覆し五次被覆層を形成させる第３押出成形工程とからなる高付着力を有する防錆被覆のアンボンドＰＣストランドの加工方法に構成したものである。
【０００９】
本発明に係る高付着力を有する防錆被覆アンボンドＰＣストランドは、上記のように構成したので、ＰＣコンクリ−ト構造用に供する場合、この線材を任意の長さに切断し、両端部は次のような先端処理を行なう。先ず五次被覆層を取り除き、次に四次油脂充填層のグリスを拭き取り、それから三次被包層のテ−プを取り除いてから、グリップで把持して牽引し、所定のＰＣコンクリ−ト構造体に供する。ア−スアンカ−構造物に供する場合にも、同様な先端処理を行なう。即ち本発明の高付着力を有する防錆被覆のアンボンドＰＣストランドは、任意の長さに切断することができるので、従来のアンボンドケ−ブルのように、各種長さの線材を準備する必要がない。
【００１０】
また本発明に係る加工方法においては、ＰＣストランドを予熱し、第１押出成形工程では加圧するようにしているので、ＰＣストランドは外周のみならず、樹脂は各素線間の隙間から内部空隙にまで入り込んで完全に被覆するため、防食性の点でも全く支障のないものとなっている。
【００１１】
なお本発明のアンボンドＰＣストランドは、一次被覆層が螺旋状凹溝部を有するようにし、また二次被覆層が表面に多数の小凸条部を設けたので、次の点で一層好ましい。コンクリ−トや固化性グラウトに埋め込んだ際、一次被覆層の螺旋状凹溝部にコンクリ−トやグラウトが機械的に嵌まり合い、また二次被覆層表面の多数の小凸条部にて、前記機械的嵌まり合いを一層強固なものにし、ＰＣストランドの軸方向の移動を阻止することが出来るからである。また、小凸条部が螺旋状凹溝部の螺旋方向と交差する方向にあると、コンクリ−トやグラウトとのより高い付着力が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例を図面に基づいて、さらに詳しく説明する。図１は、本発明に係る高付着力を有する防錆被覆のアンボンドＰＣストランドの一実施例を示している。１はＰＣストランドであり、２ａは防錆材である。ＰＣストランド１は、単素線である心線３の周わりに６本の複数からなる単素線である側線４…４を撚り合わした構成にしている。熱可塑性合成樹脂からなる防錆材２ａは、ＰＣストランド１の内部空隙Ｇ及びＳをも埋めて心線３と側線４の外周面Ｏを被覆している。外周面Ｏは、図２の如くＰＣストランド１の螺旋状凹溝５…５に沿って対応した螺旋状凹溝部５ａ…５ａを有する一次被覆層Ａを形成している。なお防錆材２ａの材料は、本実施例の場合ポリエチレン樹脂が使用しているが、この他、ポリプロピレン樹脂またはポリエチレン・ポリプロピレンの共重合体及びその変性体やナイロン樹脂の他、塩化ビニ−ル等の熱可塑性合成樹脂も使用できる。またＰＣストランドは、上述の７本撚りの他、心線を用いないで３本撚り等の複数本撚りや心線回りに多重配置した側線を撚り合わした１９本撚り等の多重撚りのものも使用できる。
【００１３】
この一次被覆層Ａの表面は、同じく熱可塑性合成樹脂からなる防錆材２ｂで被覆した筒状の二次被覆層Ｂになっている。この二次被覆層Ｂの表面には、図２の如く多数の小凸条部６ａ…６ａを設けている。小凸条部６ａ…６ａは、図３に示す実施例の場合、螺旋状凹溝部５ａ…５ａとは直角に交差しておらず、ＰＣストランド１の軸方向Ｘに沿った直線状に設けている。しかし、図４に示す他の実施例の如く、凹溝部５ｂ…５ｂの螺旋方向Ｙとは逆向きの螺旋方向Ｚ、即ち凹溝部５ｂ…５ｂと直角に交差する方向に、小凸条部６ｂ…６ｂを設けけることもでき、このようにすれば捻れによる滑動を防止できるが、勿論これ以外の各種方向に設けることもできる。
【００１４】
二次被覆層Ｂの表面は、図５に示すように合成樹脂フイルムのテ−プ７で被包・重着した三次被包層Ｃになっている。本実施例の場合は、約３７μｍ厚さのポリエステルテ−プを使用しており、テ−プベ−ス７ａは縦方向の片端に、図５の如くテ−プ同士を接着させるための感圧性接着膜８を、予め塗布している。一般的にテ−プ層は、巻回する方法がとられるが、巻回させるためには成形ライン上でテ−プ７を回転させる必要がある。そのため本発明の場合はこれを避け、テ−プ７を円周長より広幅のものを使用し、これを縦方向に被包させ、重ね合わして感圧性接着膜８で接着するようにしている。
【００１５】
この三次被包層Ｃの表面には、グリス等の油脂系滑材９を充填した四次充填層Ｄで被覆されている。そして四次充填層Ｄの表面は、再び熱可塑性合成樹脂２ｃで被覆した五次被覆層Ｅを形成し、本発明のアンボンドＰＣストランド１０は、以上のような五層構造からなっている。
【００１６】
次に、本発明の加工方法の一実施例を、図６から図１４までの図面について説明する。図６は、本発明の前半の工程▲１▼に係る一実施例の概略図である。防錆被覆前のＰＣストランド１は、リ−ル１１に巻かれ、繰り出し装置１２に載架される。そして、その先端を送り出し装置１３に通して加熱装置１４、クロスヘッド型の第１合成樹脂用押出成形機１５、回転成形ダイス１６、クロスヘッド型の第２合成樹脂用押出成形機１７、及び冷却装置１８に通され、引取り装置１９を通して、巻取り装置２０のリ−ル２１に巻き取られる。
【００１７】
最初の加熱装置１４は、合成樹脂の溶融温度より稍高い温度にＰＣストランド１を予備加熱するもので、接着性を高めるための本発明の予熱工程（１）である。ＰＣストランド１は予熱された温度を保ちながら、クロスヘッド型第１押出成形機１５に通される。第１押出成形機１５は、図７に示すようにクロスヘッド２２の先端に補助加圧ヘッド２３が連結され、その先端に成形ダイス２４が取り付けられている。また補助加圧ヘッド２３の外周には、ヒ−タ２５が配置され、内部の樹脂の溶融状態が維持される温度に加熱させる。但し、使用する熱可塑性合成樹脂が分子量の低い非結晶ポリマ−である時は、敢えて加熱を必要としない。
【００１８】
予熱工程（１）後のＰＣストランド１が通されるクロスヘッド型第１押出成形機１５では、クロスヘッド２２内に加熱して押し出される熱可塑性合成樹脂からなる防錆材２ａが、補助加圧ヘッド２３内に入り、その先端に取り付けた成形ダイス２４を通ってＰＣストランド１は充填・被覆される。このとき補助加圧ヘッド２３内で、樹脂圧力は一定以上に加圧される。この加圧することによって、防錆材２ａはＰＣストランド１が図１に示す７本撚りの場合、ＰＣストランド１の外周面Ｏのみならず、側線４…４の隙間から中にも入り込んで、心線３回りの内部空隙Ｓをも埋め、そのため心線３の周りも完全に被覆される。
【００１９】
成形ダイス２４を出たＰＣストランド１は、次に回転成形ダイス１６に入る。回転成形ダイス１６は、図７に示すようにホルダ２６に対して回転自在 Ｒ1に支持されており、ヒ−タ２７により加熱されるようになっている。その内面形状は図８に示すように、断面がＰＣストランド１の外形形状に適合させている。
【００２０】
回転成形ダイス１６は、ＰＣストランド１の外郭形状より０.１〜０.２ｍｍ程度大きい、図３に示す軸方向Ｘに螺旋状であり、従って断面は凹溝部５…５を有するクロバ−状Ｆの同等形状のものからなっている。この回転成形ダイス１６では、補助加圧ヘッド２３内で加圧して押し出されることにより、防錆材２ａの盛り上がった部分を削り取られ、図９に示すようにＰＣストランド１の側線４…４の外周に、僅か０.１〜０.２ｍｍ厚さの防錆材２ａを残すように成形される。これが、本発明の第１押出成形工程（２）であり、このようにして本発明の一次被覆層Ａは形成される。
【００２１】
一次被覆層Ａで被覆されたＰＣストランド１は、続いてクロスヘッド型第２押出成形機１７に入る。第２押出成形機１７は、図１０に示すように補助加圧ヘッドを有さない通常のクロスヘッド型合成樹脂用の押出成形機である。その先端には、図１１に示すような成形ダイス２８が、取り付けられている。成形ダイス２８は、内面に多数の小凹条２９…２９を有する円筒状のものからなつている。クロスヘッド３０の後端下方には、真空ポンプ３１により内部を減圧する減圧装置が連結され、一次被覆層Ａとの密着をよくするようにしている。
【００２２】
この第２押出成形機１７では、外周面に薄く防錆材２ａが溶融状態で残されているうちに、その外側に溶融された防錆材２ｂを筒状に被せる。この時、内側を減圧するので、防錆材２ｂは一次被覆層Ａの防錆材２ａと密着して一体に被覆される。また筒状の溶融防錆材２ｂの表面には、成形ダイス２８の小凹条２９…２９によって、小凸条部６ａ…６ａが設けられる。
【００２３】
小凸条部６ａ…６ａは、成形ダイス２８が固定されている場合は、図３のようにＰＣストランド１の軸方向Ｘに、連続して設けられることになる。これが図１２に示すような実施例の場合には、成形ダイス１２８をクロスヘッド１３０に対して旋回自在 Ｒ2に取り付けており、モ−タ１３２によって強制回転させるようにすれば、その回転速度を調整することによって、図４のように螺旋状凹溝部５ｂ…５ｂに対して適宜の角度に交差する方向の小凸条部６ｂ…６ｂを形成させることができる。これが、本発明の第２押出成形工程（３）であり、このようにして、本発明の二次被覆層Ｂは形成される。
【００２４】
このようにして表面に小凸条部６ａ…６ａ，６ｂ…６ｂを有する筒状の防錆材２ｂの被覆された二次被覆層Ｂは、次に冷却装置１８に通して、両防錆材２ａ，２ｂを冷却固化させる。これが、本発明の冷却工程（４）である。冷却後の二次被覆層Ｂからなる防錆被覆のＰＣストランド１０ａは、引取り装置１９を通して、巻取り装置２０のリ−ル２１に一旦巻き取られる。ここまでが、図６に示す本発明の前半の工程▲１▼である。
【００２５】
次に図１３にその一実施例を示す、本発明の後半の工程▲２▼である、アンボンド加工に回わされる。先のリ−ル２１に一旦巻き取られた防錆被覆のＰＣストランド１０ａは、繰り出し装置３３に載架されて、送り出し装置３４によって繰り出される。そしてテ−プ７が繰り出される縦添機３５から、油脂充填装置３６を経て、第３押出成形機３７のクロスヘッド３８へと導入される。ここで先導ワイヤ−（図示せず）にジョイントさせて、冷却装置３９、引取り装置４０に通され、巻取り装置４１のリ−ル４２に巻き取られて、本発明のアンボンドＰＣストランド１０は製造される。
【００２６】
なお先導ワイヤ−は、引取り装置４０で、先導ワイヤ−用巻取り装置４３の先導ワイヤ−用リ−ル４４に巻き取られる。先の冷却後の二次被覆層Ｂは、縦添機３５から繰り出されるテ−プ７によって完全に包み込まれ、被包したテ−プ７の重ね目は、図５に示す感圧性接着膜８によって重着され、このような被包工程（５）によって、三次被包層Ｃは形成される。この三次被包層Ｃの表面は、油脂充填装置３６から塗布されるグリス等の油脂系滑材９が充填され、四次充填層Ｄが形成される。この四次充填層Ｄの形成と同時に、その表面を第３押出成形機３７に通し、ポリエチレンまたは塩化ビニル樹脂等からなる熱可塑性合成樹脂２ｃを１７０℃程度まで加熱溶融して被覆し、五次被覆層Ｅを形成させる。これが本発明の第３押出成形工程（６）である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の高付着力を有する防錆被覆のアンボンドＰＣストランドは、コンクリ−ト構造体内に定着させる場合には、任意に切断することができ、端部外側の五次被覆層を剥離させ、四次充填層のグリス等からなる滑材を拭き取り、三次被包層のテ−プを取り除くことにより、定着長に形成できる。そのため、使用長さに応じたアンボンドケ−ブルを容易に得ることが出来るので、従来のアンボンドケ−ブルのように各種長さの線材を準備する必要がなく、使用条件に制約されることがない。
【００２８】
本発明の防錆被覆のアンボンドＰＣストランドは、コンクリ−トとの付着性が非常に良くなつた。またＰＣストランドの防錆被覆を損傷することがないので、緊張作業時の作業性を悪化させることもない。しかもＰＣストランドの内部空隙と外周面は、熱可塑性合成樹脂からなる防錆材で完全に被覆されているので、防食耐久性も申し分のないものとなっている。
【００２９】
さらに二次被覆層の表面に多数の小凸条を設けたので、これをボンドタイプのＰＣコンクリ−ト構造体又はア−スアンカ−用に使用した場合、硬化性グラウトやコンクリ−トと機械的な噛み合いによって結合し、被覆材外周とコンクリ−トとの付着性が一層良くなり、コンクリ−ト部材に所望の曲げ耐力を持たせることもできる。
【００３０】
また本発明の加工方法は、従来の防錆被覆加工ラインにおける押出成形機を、加圧したり、成形ダイスを回転させるようにしたり、成型ダイスの内面に凹溝を設けたり、また被覆工程に縦添機や油脂充填機を付加して、これ等を適切に組み合わせることによって、始めて従来にない高付着力を有する、五層構造の防錆被覆のアンボンドＰＣストランドの加工を可能にしたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高付着力を有する防錆被覆アンボンドＰＣストランドの一実施例を示す切断端面図である。
【図２】本発明に係る二次被覆層上がり品の下半分を省略した一実施例の部分拡大切断端面図である。
【図３】本発明に係る二次被覆層上がり品の一実施例を示す部分拡大側面図である。
【図４】本発明に係る二次被覆層上がり品の他の実施例を示す部分拡大側面図である。
【図５】本発明に係る三次被包層に用いられるテ−プの一実施例を示す断面図である。
【図６】本発明に係る加工方法の工程前半の装置を連結した一実施例を示す略示側面図である。
【図７】本発明の第１押出成形機のクロスヘッド回りの一実施例を示す拡大断面図である。
【図８】図７の第１押出成形機に使用される回転成形ダイスの一実施例を示す切断端面図である。
【図９】本発明に係る一次被覆層上がり品の一実施例を示す切断端面図である。
【図１０】本発明の第２押出成形機のクロスヘッド回りの一実施例を示す拡大断面図である。
【図１１】図１０の第２押出成形機に使用される成形ダイスの一実施例を示す切断端面図である。
【図１２】本発明の第２押出成形機の成形ダイス回りの他の実施例を示す切断端面図である。
【図１３】本発明に係る加工方法の工程後半の装置を連結した一実施例を示す略示側面図である。
【符号の説明】
２ａ    防錆材
２ｂ    防錆材
２ｃ    熱可塑性合成樹脂からなる被覆材
３      ＰＣストランドの心線
４      ＰＣストランドの側線
５      ＰＣストランドの凹溝
５ａ    螺旋状凹溝部
５ｂ    螺旋状凹溝部
６ａ    小凸条部
６ｂ    小凸条部
７      合成樹脂フイルムのテ−プ
８      感圧性接着膜
１０    本発明のアンボンドＰＣストランド
１０ａ  二次被覆層上がりのアンボンドＰＣストランド
１１    リ−ル
１２    繰り出し装置
１３    送り出し装置
１４    加熱装置
１５    第１押出成形機
１６    回転成形ダイス
１７    第２押出成形機
１８    冷却装置
１９    引取り装置
２０    巻取り装置
２１    リ−ル
３７    第３押出成形機
（１）  予熱工程
（２）  第１押出成形工程
（３）  第２押出成形工程
（４）  冷却工程
（５）  被包工程
（６）  第３押出成形工程
Ａ      一次被覆層
Ｂ      二次被覆層
Ｃ      三次被包層
Ｄ      四次充填層
Ｅ      五次被覆層
Ｆ      クローバー状
Ｇ，Ｓ  ＰＣストランドの内部空隙
Ｏ      ＰＣストランドの外周面
【図１】
0003861209.tif 000002
【図２】
0003861209.tif 000003
【図３】
0003861209.tif 000004
【図４】
0003861209.tif 000005
【図５】
0003861209.tif 000006
【図６】
0003861209.tif 000007
【図７】
0003861209.tif 000008
【図８】
0003861209.tif 000009
【図９】
0003861209.tif 000010
【図１０】
0003861209.tif 000011
【図１１】
0003861209.tif 000012
【図１２】
0003861209.tif 000013
【図１３】
0003861209.tif 000014