JP7046434B2 - 引張材の止水構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えばグラウンドアンカー工法で用いられ、引張力が作用する材料（例えば、鋼より線、鋼棒）の様な引張材の止水に関する。

のり面安定化のためのグラウンドアンカー工法等に用いられる引張材として、高強度の鋼線、たとえば数本の側ワイヤを芯ワイヤの回りで撚って形成したＰＣ鋼より線、が用いられる。ＰＣ鋼より線(多重ＰＣ鋼より線)は、通常、裸線として製造される。そして、定着長部分ではＰＣ鋼より線は打設された固化材（コンクリート等）に定着、固定されているが、自由長部分ではＰＣ鋼より線は固化材に定着、固定されていない（アンボンドＰＣ鋼より線）。
アンボンドＰＣ鋼より線は、樹脂（例えばポリエチレン）製のシース（被覆管）によりＰＣ鋼より線を被覆して、コンクリートとＰＣ鋼より線を離隔している。
シースで被覆されておらず裸線のまま残した裸線部分（定着長部分）と、シースで被覆された被覆部分（自由長部分）とが併存したＰＣ鋼より線も、グラウンドアンカー工法に用いられるＰＣ鋼より線（部分アンボンドＰＣ鋼より線）としてよく知られている（例えば、特許文献１参照）。

上述したＰＣ鋼より線においては、シースで被覆された部分と被覆されていない部分の境界部（シースで被覆されていない部分の端末）に止水材等を塗布し、ビニールテープ等で被覆して、削孔水、地下水の流入等が阻止されている。

しかし、ＰＣ鋼より線においては、半径方向中心の芯ワイヤと半径方向外側の側ワイヤとの間に隙間が生じるため、当該隙間から水が浸入する恐れが存在する。また、ＰＣ鋼より線の表面やシースとの間の隙間から水が浸入する恐れも存在する。
その様な恐れを減少するために、止水性能をさらに向上したいという要請があるが、その様な要請に応えることが出来る技術は、未だに提案されていない。

特開２００１－１４６７４２号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、例えばグラウンドアンカーにおける張力が作用する材料（例えば、鋼より線、鋼棒）の様な引張材の止水性能を、簡易な構造により向上することが出来る止水構造の提供を目的としている。

本発明の引張材の止水構造は、
引張材（１：例えば、鋼より線、鋼棒）の一部領域に接着材（３：止水材）が塗布され、
接着材（３）が塗布された領域の一部は第１のシース（２：ポリエチレン製或いはナイロン製：アンボンドシース）により被覆されており、接着剤（３）が塗布された領域の地上側（Ｆ）端部である境界（Ｂ）も第１のシース（２）で被覆されており、
第１のシース（２）で被覆された領域の一部及び第１のシース（２）で被覆されていないが接着材（３）が塗布された領域が第２のシース（４：熱収縮性シース）で被覆され（カバーされ）、
第２のシース（４：熱収縮性シース）は、引張材（１）半径方向外側から可撓性はあるが伸縮しない繊維入りのテープ（５）により締め付けられおり、
可撓性はあるが伸縮しない繊維入りのテープ（５）は第２のシース（４）の引張材（１）軸方向（図１の左右方向）両端部だけを締め付けており、第２のシース（４）の引張材（１）軸方向全域は締め付けていないことを特徴としている。
ここで、引張材（１）は張力が作用する材料（例えば、鋼より線、鋼棒）であり、「材料」は、テンドン拘束長３．０ｍ以上１０ｍ以下、テンドン自由長４．０ｍ以上の長さである。
また、可撓性はあるが伸縮しない繊維入りのテープ（５）で第２のシース（４）の両端を締め付けるに際しては、第２のシース（４）を圧迫する程度に締め付けるのが好ましい。
そして本発明において、可撓性はあるが伸縮しない繊維入りのテープ（５）で第２のシース（４）の両端を締め付けた後、第２のシース（４）及び可撓性はあるが伸縮しない繊維入りのテープ（５）を、合成樹脂製部材（例えばビニールテープ）で被覆（ビニールテープを巻き付けて被覆）することも出来る。

本発明において、引張材（１）は複数の鋼線を撚り合わせて構成されており、接着材（３：止水材）を塗布する際に、鋼線間の距離を拡開する（いわゆる「開線」する）のが好ましい。

また、引張材（１）は複数の鋼線が有機物により被覆されている（例えば、エポキシコーティングが予め施された鋼より線である付着型ＥＣＦストランド１Ａ）のが好ましい。その場合は、鋼線間の距離を拡開する（いわゆる「開線」する）ことは不要である。

上述の構成を具備する本発明によれば、第２のシース（４：熱収縮性シース）の両端を、可撓性はあるが伸縮しない条材（５：繊維入りテープ）により、例えば第２のシース（４）を圧迫する程度に締め付けることで止水性能が向上する。

発明者の実験によれば、第２のシース（４：熱収縮性シース）の両端を前記条材（５：繊維入りテープ）により、例えば第２のシース（４）を圧迫する程度に締め付けた場合には、前記条材により締め付けない場合に比較して、１０倍以上の水圧に対して止水性能を保てることが確認された。

本発明の実施形態に係る止水構造の説明図である。 図１のＡ２－Ａ２矢視断面図である。 図１の止水構造を組み立てる以前の自由長部分と定着部分を示す説明図である。 図１の止水構造を組み立てる１工程を示す工程図である。 図４に続く工程を示す工程図である。 図５に続く工程を示す工程図である。 図６に続く工程を示す工程図である。 実施形態に係る止水構造の止水性能を実験する実験装置の説明図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に図１、図２を参照して、本発明の実施形態に係る止水構造を説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る止水構造は、全体を符号１０で示されている。
引張材１は、例えばグラウンドアンカー工法において張力が作用する部材であり、複数の鋼線（ワイヤ）を撚り合わせたＰＣ鋼より線で構成されている。本明細書では、引張材及びＰＣ鋼より線を符号１で表現する場合がある。
ＰＣ鋼より線１（引張材）において、符号Ｂは境界を示す。境界Ｂは、図３で示す状態における第１のシース２（被覆管）の地中側端部（図３の右側端部）の位置に対応する。
そして図１において、止水構造１０の地中側端部（図１の右端部）よりも地中側（図１では右側）の矢印Ｓで示す領域は、ＰＣ鋼より線１が打設されたコンクリート等に定着、固定される定着長部分であり、止水構造１０の地中側端部（図１の右端部）より地上側（図１で左側）の矢印Ｆで示す領域は、ＰＣ鋼より線１がコンクリート等に定着、固定されない自由長部分である。
自由長部分ＦのＰＣ鋼より線１は第１のシース２により被覆されているが、定着長部分ＳのＰＣ鋼より線１は第１のシース２に被覆されず裸のままである。
ここで、第１のシース２は、樹脂（例えばポリエチレン、ナイロン）製である。

図２に示す様に、ＰＣ鋼より線１は、数本（例えば６本）の周辺ワイヤ１Ａを１本の中心ワイヤ１Ｂの回りで撚って構成されている。
図１において、符号４、５は、それぞれ、熱収縮性シース４（第２のシース）、条材５（例えば、繊維入りテープ）を示している。

図１において、第１のシース２（被覆管）で被覆された領域と、第１のシース２で被覆されていないＰＣ鋼より線１の領域において、止水構造１０が構成されている。
図１において、境界Ｂより右側の領域のＰＣ鋼より線１の境界Ｂから所定長さの領域（引張材における境界Ｂよりも右側の一部領域）には、接着材３（止水材）が塗布されている。

接着材３（止水材）として、例えば、ゴム系接着材を使用することが出来る。塗布の際には、接着材３（止水材）は、常温のまま注入、充填される。但し、接着材３（止水材）はゴム系接着材に限定される訳ではなく、樹脂系の接着剤を利用することも可能である。
図２で示す様に、ＰＣ鋼より線１の周囲には接着材３（止水材）が塗付或いは充填されている。接着材塗布の際、第１のシース２で被覆されていないＰＣ鋼より線１の中心ワイヤ１Ｂの周囲及び周辺ワイヤ１Ａとの間の領域に（接着材３が）確実に充填される様にするため、専用の工具を使用して、周辺ワイヤ１Ａ間の距離を拡開（いわゆる「開線」）した後に、接着材３を充填することが行われる。接着剤３の充填後に、手動によって、開線した状態から専用工具を元に戻せば、鋼線（ワイヤ）の復元力によりＰＣ鋼より線１は「開線」以前の状態に復帰する。
「開線」作業を、周辺ワイヤ１Ａ間毎に繰り返せば、中心ワイヤ１Ｂの周囲及び周辺ワイヤ１Ａとの間の領域に、接着材３（止水材）を確実に注入、充填することが出来る。なお、「開線」作業は専用の工具を用いる場合に限定される訳ではなく、既存の技術で周辺ワイヤ１Ａ間の距離を拡開（いわゆる「開線」）する全ての態様が可能である。

図１で示す止水構造１０において、接着材３を塗布したＰＣ鋼より線１の一部領域（境界Ｂよりも図１では右側の領域であって、境界Ｂ近傍の領域）と、当該一部領域を被覆している第１のシース２の一部（第１のシース２において、境界Ｂ近傍を被覆している部分）を、熱収縮性シース４（第２のシース、熱収縮性チューブ）で被覆している。

図６を参照して後述するが、熱収縮性シース４により被覆する際には、接着材３を塗布して、ＰＣ鋼より線１の領域と、第１のシース２を被覆したＰＣ鋼より線１の端末を含む領域を被覆するのに必要な長さの熱収縮性シース４を準備して、当該準備した熱収縮性シース４（図３～図５では図示せず）を予め第１のシース２に遊挿させておく。
そして、熱収縮性シース４を接着剤３が塗布されたＰＣ鋼より線１の領域側に移動して、第１のシース２の端末（境界Ｂ近傍の端末）を被覆せしめる。係る状態で熱収縮性シース４を加熱すれば、熱収縮性シース４は収縮し、接着剤３が塗布された領域と第１のシース２の端末を包含する領域は収縮した熱収縮性シース４により被覆される。

図１で示す様に、熱収縮性シース４の両端部近傍は、可撓性はあるが伸縮しない条材５（例えば、繊維入りテープ）により、例えば熱収縮性シース４が圧迫される程度に締め付けられている。
なお、条材５は、可撓性はあるが伸縮しない特性を有し、例えば熱収縮性シース４が圧迫される程度に締め付けることが可能であれば、繊維入りテープに限定されるものではない。
熱収縮性シース４の両端部近傍を、前記条材５（例えば、繊維入りテープ）で締め付けた後、前記条材５が剥れてしまうことを防止し、前記条材５を隠すために、ビニールテープ１２（合成樹脂製部材：被装テープ）を巻き付けて熱収縮性シース４及び前記条材５を被覆している。

後述する様に、発明者の実験によれば、熱収縮性シース４の両端近傍を条材５により締め付ける構造による止水性能の向上の度合いは大変に大きい。
発明者の実験によれば、熱収縮性シース４の両端近傍を条材５（繊維入りテープ）により熱収縮性シース４が例えば圧迫される程度に締め付けた場合には、熱収縮性シース４を条材５により締め付けない場合に比較して、作用する水圧が１０倍以上であっても止水性能を保持できることが確認されている。
図示の実施形態では、ＰＣ鋼より線１の中心ワイヤ１Ｂの周辺部と、中心ワイヤ１Ｂと周辺ワイヤ１Ａの間の領域に接着材３（止水材）が充填され、接着材３が充填されたＰＣ鋼より線１と第１のシース２を熱収縮性シース４で被覆し、熱収縮性シース４を条材５により圧迫する程度に締め付けているので、熱収縮性シース４に水圧が作用しても、その内部に削孔水や地下水が浸入せず、止水性能が向上する。

上述した様に、ＰＣ鋼より線１の所定箇所に接着剤３を塗布する際、ＰＣ鋼より線１を拡開（開線）している。しかし、拡開を行わない場合であっても一定の接着材浸透効果を奏するので、図示の実施形態において拡開（開線）を行わないことも可能である。
さらに図示の実施形態において、引張材として、エポキシコーティングを予め施しているＰＣ鋼より線（付着型ＥＣＦストランド）を使用することも出来る。
ＰＣ鋼より線１が付着型ＥＣＦストランドである場合には、接着剤３は引張材である付着型ＥＣＦストランドの周面全体に塗布すれば良い。付着型ＥＣＦストランドを使用するのであれば、予めエポキシコーティングが施されているので、中心ワイヤ１Ｂの周辺部や、中心ワイヤ１Ｂと周辺ワイヤ１Ａの間の領域に接着剤３を注入する必要はなく、ＰＣ鋼より線１の拡開（開線）は不要である。

次に、止水構造１０を組み立てる手順について、図３～図７を参照して説明する。
図３は、止水構造１０を組み立てる以前の状態における引張材１を示している。ＰＣ鋼より線１の自由長部分は第１のシース２で被覆されている。
図３において、第１のシース２の内側には防錆材１４が入っている。図示の簡略化のため、図２、図３以外の図面においては防錆材１４の図示は省略されている。

図４で示す工程では、定着長部分ＳのＰＣ鋼より線１の（定着長部分）において、境界Ｂ近傍の領域に、接着材３（止水材）を塗布する。
図４では明示されていないが、上述した様に、接着材塗布の祭は、周辺ワイヤ１Ａ（図３）間の距離を拡開（開線）して、接着材３を充填する。

図４では第１のシース２の端部の軸方向（図３～図７では左右方向）位置は境界Ｂと一致しているが、図５で示す工程では、第１のシース２を矢印Ａ５方向に移動することにより、第１のシース２の端部が境部Ｂを越えて接着材３を塗布した領域に位置している。
そして、図６で示す工程では、図５の工程で移動した第１のシース２の端部近傍の領域と、ＰＣ鋼より線１の接着材３を塗布した領域を、熱収縮性シース４で被覆する。
上述した様に、熱収縮性シース４で被覆するために、明示されていないが、熱収縮性シース４を予め第１のシース２に遊挿させた状態にせしめ、その状態から図６で示す状態となる様に、熱収縮性シース４を移動する。図６で示す状態まで熱収縮性シース４を移動して、第１のシース２の端部近傍の領域と、ＰＣ鋼より線１の接着材３を塗布した領域を（熱収縮性シース４で）包囲したならば、加熱して熱収縮性シース４を収縮させる。

図７で示す工程では、熱収縮性シース４の両端部近傍を、条材５（繊維入りテープ）により締め付ける。上述した様に、条材５は、可撓性はあるが伸縮しない特性を有しており、例えば熱収縮性シース４が圧迫される程度に締め付ける。
図示の実施形態に係る止水構造１０では、熱収縮性シース４の両端部近傍を条材５で締め付けた後、熱収縮性シース４及び条材５にビニールテープ１２を巻き付けて被覆している。

［実験例］
次に、発明者がＰＣ鋼より線１の止水能力を実験した実験装置２０について、図８を参照して説明する。図８で示す実験装置２０を用いて、発明者は、図１～図７を参照して説明した止水構造１０効果を実験した。
実験装置２０はエアを加圧する加圧装置２１を備え、配管２２を介して加圧されたエアＰを、高圧送水装置２３に吐出する。高圧送水装置２３は、水道ホース接続部２３Ａを介して図示しない水供給源から水を導入し、当該水は加圧装置２１で加圧された加圧エアにより昇圧されて、供給口２３Ｂから、高圧水Ｗとして試験体３０に吐出される。なお、符号２４はエア抜き装置を示す。

試験体３０は、図１～図７を参照して説明した止水構造１０と同様な構成を具備している。図８において、試験体３０の右側のＰＣ鋼より線１は自由長部分に相当し、第１のシース２により被覆されている。一方、試験体３０の左側の部分は定着長部分に相当し、第１のシース２により被覆されてはいない。
図１～図７で説明した様に、熱収縮性シース４は、境界Ｂ近傍を包含する領域を被覆している。
熱収縮性シース４の両端部近傍は、条材５（繊維入りテープ）により締め付けられている。なお、図面の煩雑化を防止するため、図８では条材５の図示を省略している。

実験に際して、高圧送水装置２３から高圧水Ｗが吐出されると、当該高圧水Ｗは、図８の左側から、地中を想定した土砂、瓦礫充填部２５を通過する。そして、ＰＣ鋼より線１の定着長部分に相当する領域を介して、熱収縮性シース４を被覆した部分及び第１のシース２を被覆した自由長部分に相当する領域へ向かって流れる。
発明者の実験では、試験体３０において、熱収縮性シース４を圧迫する程度に締め付ける条材５（繊維入りテープ）の有無、接着材３（図４）塗布の際のＰＣ鋼より線１の開線の有無等の条件を変更して、高圧水Ｗにより、自由長部分へ通水したか否かを確認した。
発明者の実験では、開線をしない場合に比較して、開線をした場合の方が、自由長部分へ通水する水圧が高圧となった。そして、図１～図７で説明した止水機構１０を採用した場合には、その他の全ての止水構造において、自由長部分へ通水してしまう水圧よりも遥かに高圧の水圧が作用しても、自由長部分へ通水しないことが確認された。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
例えば、図１～図７では引張材としてＰＣ鋼より線について示しているが、その他の引張材、例えば鋼棒等についても、図示の実施形態は適用可能である。

１・・・ＰＣ鋼より線１（引張材）
１Ａ・・・付着型ＥＣＦストランド
２・・・第１のシース
３・・・接着材（止水材）
４・・・第２のシース（熱収縮性シース）
５・・・条材（繊維入りテープ）
１０・・・止水構造

Claims (2)

1. 引張材の止水構造は、
   引張材の一部領域に接着材が塗布され、
   接着材が塗布された領域の一部は第１のシースにより被覆されており、接着剤が塗布された領域の地上側端部である境界も第１のシースで被覆されており、
   第１のシースで被覆された領域の一部及び第１のシースで被覆されていないが接着材が塗布された領域が第２のシースで被覆され、
   第２のシースは、引張材半径方向外側から可撓性はあるが伸縮しない繊維入りのテープにより締め付けられおり、
   可撓性はあるが伸縮しない繊維入りのテープは第２のシースの引張材軸方向両端部だけを締め付けており、第２のシースの引張材軸方向全域は締め付けていないことを特徴とする引張材の止水構造。
2. 引張材は複数の鋼線を撚り合わせて構成されており、接着材を塗布する際に鋼線間の距離を拡開されている請求項１の止水構造。

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