特許 7312781 ＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法及びそれを用いたＰＣ構造物の施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-12

(45)【発行日】2023-07-21

(54)【発明の名称】ＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法及びそれを用いたＰＣ構造物の施工方法

(51)【国際特許分類】

   E04G 21/12 20060101AFI20230713BHJP

【ＦＩ】

E04G21/12 104Z

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021071741

(22)【出願日】2021-04-21

(65)【公開番号】P2022166493

(43)【公開日】2022-11-02

【審査請求日】2022-03-18

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 とびしま技報 ２０２０Ｎｏ．６８（令和２年１１月３０日発行）

(73)【特許権者】

【識別番号】000235543

【氏名又は名称】飛島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石塚 健一

(72)【発明者】

【氏名】北 倫彦

(72)【発明者】

【氏名】須山 淳也

【審査官】吉村 庄太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２３１７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１８３２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１２０５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭４８－０８３６２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２４１７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３７１６６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｇ ２１／１２

Ｅ０４Ｃ ５／００－ ５／２０

Ｅ０１Ｄ １／００－２４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＰＣ鋼材を挿通するシースの周囲をコンクリートで固めた後、ＰＣ鋼材を緊張してからグラウトを充填して定着するポストテンション方式のＰＣ構造物を施工する際のＰＣ鋼材の防錆方法であって、
一施工区間分のコンクリートを打設して前記施工区間にプレストレスを与えるためのＰＣ鋼材のシースを固定するシース固定段階と、
前記ＰＣ鋼材を前記シース内に挿通して配置後速やかに前記シースの開口部につながる各排気ホース及び注入ホースの口を塞ぐ閉塞段階と、
前記ＰＣ鋼材に緊張を加えてから緊張の終了した複数の前記ＰＣ鋼材の各々の前記シースのいずれかの排気ホース同士を接続する相互接続段階と、
前記排気ホースにより相互に接続された前記シースのいずれかの前記排気ホースを真空ポンプに接続して相互に前記排気ホースにより接続された複数の前記シース内をまとめて抜気・減圧し減圧状態を維持する抜気・減圧段階とを有し、
前記一施工区間分の抜気・減圧段階終了後、所定の施工区間に至るまで新たな施工区間毎に前記シース固定段階、前記閉塞段階、前記相互接続段階、及び前記抜気・減圧段階を実施することを繰り返し、
前記真空ポンプは複数の施工区間分の前記シース内をまとめて抜気・減圧し減圧状態を維持することを特徴とするＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法。

【請求項2】

請求項１に記載のＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法を用いたＰＣ構造物の施工方法であって、
複数施工区間の前記ＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法終了後、直ちに又は所定期間をおいてから前記真空ポンプを停止して前記真空ポンプに接続されるすべての前記シースにグラウトを充填するグラウト充填段階をさらに有することを特徴とするＰＣ構造物の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法及びそれを用いたＰＣ構造物の施工方法に関し、特にＰＣ鋼材を挿通するシース内を抜気・減圧して減圧状態を維持することで、ＰＣ鋼材を設置してからグラウトを充填するまでの所定の期間中、ＰＣ鋼材を防錆することを可能とするＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法及びそれを用いたＰＣ構造物の施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＰＣ構造物の施工においてコンクリートにプレストレスを与える方法として、ＰＣ鋼材を予め緊張させた状態でＰＣ鋼材を内蔵するようにコンクリートを打設し、コンクリートの硬化後にＰＣ鋼材の緊張を解くプリテンション方式と、ＰＣ鋼材を挿入するシースと呼ばれる中空管を設置した上でシースを内蔵するようにコンクリートを打設し、コンクリートの硬化後にシースにＰＣ鋼材を挿通してからＰＣ鋼材を緊張し、両端を定着具で定着させるポストテンション方式とがある。
ポストテンション方式の場合、シース内のＰＣ鋼材は、緊張して定着したままでは空気に露出した状態であり、ＰＣ鋼材の酸化が進んでしまうため、定着後に速やかにシース内にグラウトと呼ばれる充填剤を注入してＰＣ鋼材を防錆する必要がある。

【0003】

プレストレストコンクリート（ＰＣ）は、高い強度が要求される大規模な建設工事に広く適用される。代表的なＰＣ構造物の１つに橋梁がある。橋梁にもいろいろな種類があるが、カンチレバー工法の橋梁の場合、橋脚を中心に両側に片持ち梁状に橋桁を少しずつ延伸させて施工する。通常は施工区間を設定し、一施工区間毎にＰＣ鋼材で補強しながら橋桁を延伸させ、グラウト充填によるＰＣ鋼材の防錆化も一施工区間内に終了させる。このため、橋桁を必要な長さまで延伸させるには、少なくとも必要な施工区間の数だけのグラウトの準備が必要となる。

【0004】

グラウトは、配合、混錬、試験など準備に手間がかかる上、特性への影響が大きいため作業温度に十分な注意が必要であり、準備の回数が多いと工期の長期化、作業者への負担の増大など様々な影響が生じる要因となる。このため、グラウトの充填は複数の施工区間の作業をまとめて行うなどグラウトの準備を極力減らしたいというニーズがある。また作業温度に関しては、例えば厳寒の冬の作業現場では、グラウトを保温しながら作業を行うなどの温度対策が必要であるが、シースもその周囲のコンクリートも冷え切っているため、品質上グラウトの充填は極力温度が上昇する時季まで回避したいというニーズもある。
これらのニーズにこたえるには、ＰＣ鋼材を設置して緊張、定着した後グラウトを充填するまでの所定の期間、ＰＣ鋼材を防錆する防錆技術が必須となる。このようなニーズにこたえるための防錆技術として、特許文献１のような技術が提案されている。

【0005】

特許文献１には、ＰＣ鋼材が挿通されているシース内に、同ＰＣ鋼材に沿って長尺の気化性防錆剤含有成形体が挿入されることでシース内ＰＣ鋼材の防錆を実現する防錆構造が開示されている。特許文献１に記載の発明によれば、シース内の緊張されたＰＣ鋼材をグラウト充填時までの間、容易かつ確実に防錆することができるという効果が見込まれる。

【0006】

しかし、特許文献１に記載の発明では、長尺の気化性防錆剤含有成形体を用意しなければならないため、そのための施工費用が必要となる上、ＰＣ鋼材の設置後に気化性防錆剤含有成形体を各シース内に挿入し、グラウト充填前に挿入しておいた気化性防錆剤含有成形体を抜き取らなければならないという手間が必要である。また、防錆剤は気化性であることから、気化性防錆剤含有成形体を製造してから使用するまでの間、気化を防止して保管する必要があるなど管理面でも課題がある。
そこで、気化性防錆剤含有成形体のような特別な防錆剤を用いることなく、ＰＣ鋼材を設置してからグラウトを充填するまでの所定の期間中、ＰＣ鋼材を防錆することが可能なＰＣ鋼材の防錆方法の提供が望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００２－３７１６６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上記従来のＰＣ鋼材の防錆方法における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ＰＣ鋼材を挿通するシース内を抜気・減圧して減圧状態を維持することで、ＰＣ鋼材を設置してからグラウトを充填するまでの所定の期間中、ＰＣ鋼材を防錆することを可能とするＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法及びそれを用いたＰＣ構造物の施工方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するためになされた本発明によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法は、ＰＣ鋼材を挿通するシースの周囲をコンクリートで固めた後、ＰＣ鋼材を緊張してからグラウトを充填して定着するポストテンション方式のＰＣ構造物を施工する際のＰＣ鋼材の防錆方法であって、一施工区間分のコンクリートを打設して前記施工区間にプレストレスを与えるためのＰＣ鋼材のシースを固定するシース固定段階と、前記ＰＣ鋼材を前記シース内に挿通して配置後速やかに前記シースの開口部につながる各排気ホース及び注入ホースの口を塞ぐ閉塞段階と、前記ＰＣ鋼材に緊張を加えてから緊張の終了した複数の前記ＰＣ鋼材の各々の前記シースのいずれかの排気ホース同士を接続する相互接続段階と、前記排気ホースにより相互に接続された前記シースのいずれかの前記排気ホースを真空ポンプに接続して相互に前記排気ホースにより接続された複数の前記シース内をまとめて抜気・減圧し減圧状態を維持する抜気・減圧段階とを有することを特徴とする。

【0010】

前記一施工区間分の抜気・減圧段階終了後、所定の施工区間に至るまで新たな施工区間毎に前記シース固定段階、前記閉塞段階、前記相互接続段階、及び前記抜気・減圧段階を実施することを繰り返し、前記真空ポンプは複数の施工区間分の前記シース内をまとめて抜気・減圧し減圧状態を維持することが好ましい。

【0011】

上記目的を達成するためになされた本発明によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法を用いたＰＣ構造物の施工方法は、一施工区間又は複数施工区間の前記ＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法終了後、直ちに又は所定期間をおいてから前記真空ポンプを停止して前記真空ポンプに接続されるすべての前記シースにグラウトを充填するグラウト充填段階をさらに有することを特徴とする

【発明の効果】

【0012】

本発明に係るＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法によれば、シースの開口部につながる各排気ホースの口を塞ぎ、緊張の終了したＰＣ鋼材の複数のシースの排気ホース同士を接続してから真空ポンプにつないで、まとめて抜気・減圧し、減圧状態を維持することでＰＣ鋼材を防錆することが可能となるため、一施工区間毎にグラウトを準備して充填する必要がなくなり、その分、工期が短縮されるため、ＰＣ構造物の生産性が向上する。また使用する真空ポンプは、グラウトの充填作業時の未充填防止のための減圧に使用する真空ポンプと共用できるので、防錆のための特別な装置の準備が不要である。

【0013】

本発明に係るＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法及びそれを用いたＰＣ構造物の施工方法によれば、真空ポンプでシース内の減圧状態を維持することで、長期にわたりＰＣ鋼材の錆を防ぐことができるので、季節に拘わらずＰＣ構造物の施工を進め、グラウトの充填は作業環境温度のコンディションの良くなる時期に纏めて作業が行えるので、グラウトの品質が低下するリスクを回避することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法におけるシース内を抜気するための構成を概略的に示す図である。

【図2】図１のＰＣ鋼材の定着部の構造例を示す図である。

【図3】本発明の実施形態によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法における排気経路の接続方法を概略的に示す図である。

【図4】本発明の実施形態によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法の実証実験におけるシース内環境の経時変化の一部を抜粋して示す図である。

【図5】図４の実証実験後のＰＣ鋼材の表面状況を示す図であり、図５（ａ）はシース内の減圧状態を維持した場合のＰＣ鋼材の表面状況、図５（ｂ）はシース内を大気圧で開放して保存した場合のＰＣ鋼材の表面状況を示す図である。

【図6】本発明の実施形態によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法及びそれを用いたＰＣ構造物の施工方法を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

次に、本発明に係るＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法及びそれを用いたＰＣ構造物の施工方法を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法におけるシース内を抜気するための構成を概略的に示す図である。図１は、橋脚を省略して、橋脚柱頭部Ａと、橋脚柱頭部Ａから左右に第１施工区間Ｂ、第２施工区間Ｃまでの張出架設作業が進行した状態の橋梁部を示す。

【0016】

図１を参照すると、本発明の実施形態によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法においては、コンクリート５の中に中空の管であるシース２０が、橋脚柱頭部Ａを横切る形で複数本埋め込まれて設置され、シース２０の中にＰＣ鋼材１０が挿通され、それぞれのＰＣ鋼材１０の両端は定着部４０で固定されている。また、シース２０の両端部近傍及び途中部分にはＰＣ鋼材１０の周りにグラウトと呼ばれる充填剤を注入するときに使用する注入ホース３１又はグラウト注入時の空洞を防止するための排気ホース３０が接続される。複数の排気ホース３０の内、一部がホースジョイント３２により相互接続され、他の一部が分岐継手５１を介して真空ポンプ５０に接続され、注入ホース３１及び残りの排気ホース３０は先端がキャップ３３で閉塞される。

【0017】

ポストテンション方式のＰＣコンクリート構造物では、コンクリート５を打設して硬化させた後、コンクリート５内に埋め込まれたシース２０にＰＣ鋼材１０を挿通させた後、ＰＣ鋼材１０を緊張して定着することでコンクリート５に圧縮応力を付加する。これにより片持ち梁の状況で延伸する橋梁工事期間中、及び完成後に橋脚柱頭部Ａの上面のコンクリート５に発生する曲げモーメントによる引張り応力を緩和して、構造物としての強度を向上させる。

【0018】

ポストテンション方式のＰＣ鋼材１０は、シース２０内に挿通した状態や、さらに緊張して定着した状態では、シース２０内で大気に曝された状態であり、またシース２０の開口部から雨水などの水の浸入のおそれもあり、この状態で長期間時間が経過してしまうとＰＣ鋼材１０が酸化し、酸化が進行すると、強度低下や断線も起こり得る。そこで、通常の工法ではＰＣ鋼材１０を緊張して定着後、速やかにシース２０内にグラウトを充填して硬化させ、ＰＣ鋼材１０の酸化が進まないように防錆処理を行う。現場でコンクリート５を打設しながら延伸する橋梁工事では、全体の工事区間を幾つかの施工区間に分け、施工区間が終了する毎にその区間のＰＣ鋼材１０の緊張と定着を行うため、グラウトの充填も施工区間毎に行うことになる。グラウトは充填を行うまでに配合、混錬、試験など準備に手間がかかる上、作業温度が高すぎても低すぎても品質が劣化しやすく、施工区間毎にグラウトを充填するのは容易ではないし、工期に影響の大きい作業である。

【0019】

本発明の実施形態によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法は、シース２０を配置した周りにコンクリート５を打設して硬化させ、コンクリート５内に埋め込まれたシース２０にＰＣ鋼材１０を挿通して配置した後、速やかにシース２０の開口部につながる各排気ホース３０及び注入ホース３１の口を塞いでシース２０内への水や空気の流入を防止する。その後ＰＣ鋼材１０に緊張を加えてから緊張の終了した複数のＰＣ鋼材１０の各々のシース２０のいずれかの排気ホース３０同士を接続し、さらに排気ホース３０により相互に接続された複数のシース２０のいずれかの排気ホース３０を真空ポンプ５０に接続して相互に接続された複数のシース２０内をまとめて抜気・減圧し減圧状態を維持することで、グラウトを充填するまでの所定期間、ＰＣ鋼材１０の防錆を行う方法である。

【0020】

本発明の実施形態によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法は、一施工区間毎に上記のシース２０の固定から抜気・減圧までを繰り返すことで複数施工区間のＰＣ鋼材１０をまとめて所定期間の防錆状態を維持することが可能となる。
また、本発明の実施形態によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法を用いたＰＣ構造物の施工方法は、上記ＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法により、所定期間防錆状態を維持した後、一施工区間又は複数施工区間のＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法終了後、直ちに又は作業温度環境が良くなる季節までの所定期間をおいてから真空ポンプ５０を停止し、真空ポンプ５０に接続されるすべてのシース２０にグラウトを充填することで、その後のＰＣ鋼材１０の防錆を維持する方法である。

【0021】

このように本発明によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法及びそれを用いたＰＣ構造物の施工方法は、シース２０内をまとめて真空引きを行って減圧状態を維持することにより、グラウト充填のタイミングを自由に選択し、また、グラウト充填を複数施工区間分まとめて行うことができるようにする方法である。

【0022】

図１は、橋脚柱頭部Ａの両端に定着部４０が位置するシース２０、左右の第１施工区間Ｂの端部に定着部４０が位置するシース２０、及び左右の第２施工区間Ｃの端部に定着部４０が位置するシース２０の３種類の長さの異なるシース２０が、それぞれ図の奥行き方向に２本ずつ並行して設けられた状態を例示している。シース２０を固定する場合、一施工区間に収まる長さのシース２０を端部が露出するように設置してコンクリート５を打設して硬化させ、露出するシース２０の端部で、次の施工区間を施工する際に使用する新たなシース２０と接続し、これを繰り返して必要な長さまで延伸させていく。これにより長さの異なるシース２０が固定される。

【0023】

それぞれのシース２０には複数の開口部が設けられ、シース２０の一端に有る開口部にはグラウトを注入する注入ホース３１と排気ホース３０が接続され、他端の開口部には排気ホース３０が接続される。またグラウト注入の際、空気だまりが生じやすい中間部分の開口部にも排気ホース３０が設けられる。シース２０内にＰＣ鋼材１０を挿通して配置した後に、これら開口部につながる注入ホース３１と排気ホース３０は閉塞されるが、その場合は例えば継ぎ手キャップの様なキャップ３３を使用する。次いでＰＣ鋼材１０に緊張を加えて定着し、緊張の終了した複数のＰＣ鋼材１０の各々のシース２０のいずれかの排気ホース３０同士を接続するが、排気ホース３０同士の接続には例えば図１に示すようにホースジョイント３２を使用する。

【0024】

図１中の３種類の長さの異なるシース２０の内、例えば橋脚柱頭部Ａの両端に定着部４０が位置する２本のシース２０は、左端の排気ホース３０同士がホースジョイント３２で接続され、右端では一方の排気ホース３０はキャップ３３で閉塞され、他方の排気ホース３０は分岐継手５１を介して真空ポンプ５０に接続されている。また、これ以外に上記の２本のシース２０に接続される注入ホース３１や中間部分の排気ホース３０もキャップ３３で閉塞される。このような接続により、橋脚柱頭部Ａの両端に定着部４０が位置する２本のシース２０は１端が閉塞された直列接続の配管のようになり、真空ポンプ５０によりまとめて減圧されるようになる。同様に他の長さの並行する２本のシース２０同士も直列に接続されて、真空ポンプ５０によりまとめて減圧される。尚、ここで使用する真空ポンプ５０は後の工程であるグラウト充填の際に使用する真空ポンプ５０を転用してもよく、これによりＰＣ鋼材１０の防錆のための付加的な装置が不要となる。

【0025】

分岐継手５１は真空ポンプ５０に接続され、本体部にはそれぞれが開閉弁を備え分岐継手５１内部で連通する複数の接続口を備え、開閉弁の開閉により接続口に接続された排気ホース３０を選択的に減圧することができる。接続口が複数あることにより、例えば施工区間毎に接続した排気ホース３０を接続口に繋ぎ、施工区間毎に纏めて抜気・減圧が可能となる。図１では、橋脚柱頭部Ａ、第１施工区間Ｂ、第２施工区間Ｃ毎に分岐継手５１の接続口に接続した状態を示す。

【0026】

一施工区間内に３つ以上のシース２０が配置される場合、排気ホース３０の接続は、シース２０同士が直列接続の関係となるように順番に接続してもよいし、分岐継手５１の様な分岐可能な継手を使用してシース２０同士が並列接続の関係になるようにシース２０の一端同士、他端同士の排気ホース３０をそれぞれまとめて接続し、そのいずれか一方を、分岐継手５１を介して真空ポンプ５０に接続してもよい。

【0027】

図１に示すシース２０の配置や本数、排気ホース３０や注入ホース３１の配置や本数などは一つの実施形態を例示したに過ぎず、シース２０や排気ホース３０、注入ホース３１の様々な配置や本数の実施形態にも、しかるべき排気ホース３０や注入ホース３１の接続又は閉塞により、上記の様なＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法が適用できることは言うまでもない。

【0028】

図２は、図１のＰＣ鋼材の定着部の構造例を示す図であり、１つのシース２０及びシース内に挿通されたＰＣ鋼材１０の中間部分を省略して両端部近傍を拡大して示す図である。
図２を参照すると、シース２０及びシース２０内に挿通されたＰＣ鋼材１０の両端には定着部４０が形成され、定着が終了した状態で、それぞれの定着部４０にはＰＣ鋼材１０の端部を覆うようにグラウトキャップ４１が取り付けられる。図中で左側に示す定着部４０はＰＣ鋼材１０に緊張を行う側の構成例であり、右側に示す定着部４０はＰＣ鋼材１０を固定する固定端となる側の構成例である。図２に示すＰＣ鋼材１０は、より線を束ねた構成であり、端部において定着する部分では一本一本のより線を分散させて固定又は緊張を行う。

【0029】

固定端の定着部４０では、複数の貫通孔が形成されたアンカープレート４３のそれぞれの貫通孔にＰＣ鋼材１０の個々のより線をそれぞれ挿通した後、貫通孔の径より大きい外径の圧着グリップ４４を個々のより線の先端に取り付けることにより、他端でＰＣ鋼材１０を緊張してもＰＣ鋼材１０が抜けないように固定される。

【0030】

緊張を行う側の定着部４０では雌コーン４６と雄コーン４５の間を円周状に広げた状態で緊張した後、雄コーン４５を押し付けた状態で除荷することにより、緊張した状態を維持したまま定着が行われる。
定着の方法は、上記以外にも種々の定着具により様々な方法で行うことが可能であるが、本発明の実施形態によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法においては、どのような緊張方法であっても構わない。

【0031】

図２では緊張を行う側のシース２０の端部近傍にはグラウトを注入する開口部に注入ホース３１が接続され、注入ホース３１は、コンクリート５の外まで延長されている。注入ホース３１の先端には雨水等の浸入を防止するようにキャップ３３が取り付けられる。また、定着部４０には２つの開口部を備えるグラウトキャップ４１が取り付けられ、一方の開口部は栓４２により閉鎖され、他方の開口部には排気ホース３０が接続される。排気ホース３０はホースジョイント３２を介して他のシース２０のいずれかの排気ホース３０と接続される。

【0032】

固定端側の定着部４０にも同様の構成のグラウトキャップ４１が取り付けられる。固定端側のグラウトキャップ４１に接続される排気ホース３０は、逆止弁５２を介して真空ポンプ５０に接続される分岐継手５１に接続される。この状態で真空ポンプ５０により真空引きを行うことにより、図中のシース２０及びホースジョイント３２を介して接続される他のシース２０内が減圧され、真空ポンプ５０の稼働を継続する間、その状態が維持される。

【0033】

所定の期間経過後、例えば予定していた複数の施工区間の工事が全て終了後やグラウト注入の環境温度が適切になった季節までの待機後に、グラウトを注入してＰＣ鋼材１０をグラウトで防錆する。グラウトを注入する際は真空ポンプ５０を止めるか、分岐継手５１の開閉弁を閉じてから注入ホース３１よりグラウトを注入する。このときシース２０内が減圧された状態でグラウトの注入を開始することにより、グラウトの空気だまりの発生を抑制する効果が期待される。

【0034】

図３は、本発明の実施形態によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法における排気経路の接続方法を概略的に示す図である。図１では同一長さのシース２０が奥行き方向に２本の場合として説明したが、実施形態ではシース２０の数はこれに限らない。図３は橋梁の橋脚柱頭部Ａ、第１施工区間Ｂ、第２施工区間Ｃ、第３施工区間Ｄまでの張出架設作業が既に終了し、橋脚を挟んで左右の第４施工区間に亘って設置したＰＣ鋼材１０の防錆のための接続を示すものである。

【0035】

図３を参照すると、中心線を挟んで４本ずつのシース２０が対称に配置されている。尚、それぞれのシース２０の注入ホース３１及びシース２０の中間部の排気ホース３０は省略するが、抜気・減圧段階ではこれらのホースはいずれもキャップ３３で先端を閉鎖されている。

【0036】

左側の４本のシース２０に注目すると、隣接する２本のシース２０の排気ホース３０同士がホースジョイント３２で接続され、排気経路としては４本のシース２０は直列に接続される。直列接続の一方の端部となる左端のシース２０の排気ホース３０は逆止弁５２を介して分岐継手５１に接続される。分岐継手５１の他の端子には橋脚柱頭部Ａ、第１施工区間Ｂ、第２施工区間Ｃ、第３施工区間Ｄのシース２０の排気ホース３０がそれぞれ個別に接続される。分岐継手５１は真空ポンプ５０に接続されており、これにより分岐継手５１に接続された経路のシース２０が抜気・減圧される。

【0037】

直列接続の他方の端部となる中心線寄りのシース２０の排気ホース３０には、真空計５３が接続される。ホースジョイント３２、真空計５３などが接続された排気ホース３０以外の排気ホース３０はいずれもキャップ３３で先端を閉鎖されている。

【0038】

図３の実施形態では４本のシース２０は直列に接続されるが、他の実施形態ではシース２０は並列に接続する。またその他の実施形態では直列接続と並列接続を併用し、例えばシース２０を２本ずつ並列に接続してから接続した２本のシース２０同士を直列に接続してもよい。

【0039】

図４は、本発明の実施形態によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法の実証実験におけるシース内環境の経時変化の一部を抜粋して示す図である。
実証実験では所定の長さのシース２０の周りにコンクリート５を打設して四角柱状の供試体を作製した。次いでシース２０内にＰＣ鋼材１０を挿通し、シース２０内の気圧と湿度を測定するセンサをセット後、真空ポンプ５０につながる排気ホース３０以外は閉塞し、真空ポンプ５０を作動させて４月から８月までの約４か月にわたりシース２０内の気圧と湿度の経時変化を測定した。

【0040】

図４は、縦軸が気圧又は内部湿度であり、気圧はゲージ圧で示す。横軸は日数であり、実証事件の期間のうちの一部である１７日分を示す。この間、気圧は－９８ｋＰａを中心に周期的に変動し、最大でも－９４ｋＰａには至らなかった。また湿度は約３％を中心に周期的に変動し、最大でも１２％程度であった。

【0041】

図５は、図４の実証実験後のＰＣ鋼材の表面状況を示す図であり、図５（ａ）はシース内の減圧状態を維持した場合のＰＣ鋼材の表面状況、図５（ｂ）はシース内を大気圧で開放して保存した場合のＰＣ鋼材の表面状況を示す図である。
供試体を２本作製し、１本はシース２０内を真空ポンプ５０で抜気・減圧し、１本は大気に開放した状態で実験を行った。

【0042】

図５（ａ）を参照すると、シース２０内の減圧状態を維持した場合のＰＣ鋼材１０の表面は初期状態からの変化は認められず、錆の発生を防止できていることが確認された。一方、シース２０内を大気圧で開放して保存したＰＣ鋼材１０では、図５（ｂ）に示すように錆１１の発生が認められた。

【0043】

実証実験では、図４、５を参照して説明した実証実験の他に、２本の供試体の一方の端部のシース２０の排気ホース３０同士を接続し、直列接続した排気経路を形成し、その排気経路の一端を閉塞し、他端を真空ポンプ５０で真空引きを行う実験も行っている。この実験ではＰＣ鋼材１０の表面を水で濡らしてからシース２０に挿通し、シース２０内の圧力が約０．１気圧～０．２気圧（ゲージ圧約－８０ｋＰａ以下）の減圧状態で約３か月を放置したが、試験後のＰＣ鋼材１０の表面は図５（ａ）と同様であり、初期状態と変わらず、錆の発生は認められなかった。

【0044】

図６は、本発明の実施形態によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法及びそれを用いたＰＣ構造物の施工方法を説明するためのフローチャートである。
図６を参照すると、段階Ｓ６００－１にて第１施工区間のコンクリート５を打設する前に、コンクリート用型枠内の所定に位置にシース２０を設置し、その後シース２０の周囲にコンクリート５を打設して硬化させ、シース２０を固定する。シース２０は第１施工区間の端部までの長さで定着する場合は定着部４０を設置できるように、また次の施工区間に延長する場合は接続ジョイントを取り付けられるようにコンクリート５から露出させて固定する。また、シース２０の端部以外の開口部に接続する注入ホース３１又は排気ホース３０がある場合は、後からグラウト注入が行えるようそれぞれのホース（３０、３１）は少なくとも先端近傍がコンクリート５の外に露出するように固定する。

【0045】

コンクリート５の硬化後、第１施工区間の端部までの長さで定着するシース２０の内部にＰＣ鋼材１０を挿通し、シース２０の開口部に接続される注入ホース３１、排気ホース３０の口を塞いで閉塞する（段階Ｓ６１０－１）。

【0046】

次いで段階Ｓ６２０－１にてＰＣ鋼材１０を緊張してから定着し、定着後、定着部４０にグラウトキャップ４１をかぶせて固定し、グラウトキャップ４１に接続される排気ホース３０を含めシース２０に接続される排気ホース３０のいずれかを、他のシース２０の排気ホース３０のいずれかと接続する。排気ホース３０同士を接続したシース２０以外にもまだ他のシース２０がある場合は、更に排気ホース３０同士を接続したシース２０のいずれかの排気ホース３０とその他のシース２０のいずれかの排気ホース３０とを接続する。こうして第１施工区間の端部までの間で定着するＰＣ鋼材１０のシース２０の全てをいずれかの排気ホース３０同士で接続して一つの排気経路を構成するように纏める。このときの排気ホース３０同士の接続は複数のシース２０が互いに直列に接続されるようしてもよいし、互いに並列になるように接続してもよい。

【0047】

最後に段階Ｓ６３０－１にて、排気経路の一端となるいずれかの排気ホース３０を真空ポンプ５０に接続される分岐継手５１に接続し、排気経路の他端を含む残りの排気ホース３０の先端をキャップ３３で塞いで水や外気が侵入しないようにしてから、分岐継手５１の開閉弁を開き、真空ポンプ５０でシース２０内の抜気・減圧を行う。シース２０内の圧力は低い、即ち真空度が高いに越したことはないが、実証実験で効果が確認されたように、０．２気圧以下に維持すれば防錆効果は得られる。そこで真空ポンプ５０は連続稼働しなくてもシース２０内に圧力センサを設置しておき、０．２気圧以下を維持するように、一定の圧力以上になったら真空ポンプ５０を動作させるような制御手段をさらに設けてもよい。

【0048】

段階Ｓ６００－１～段階Ｓ６３０－１で第１施工区間の抜気減圧による防錆作業が完了する。ここで第１施工区間は図１で示した橋脚柱頭部Ａの次の施工区間に限定されるわけではなく、始めにＰＣ鋼材１０を設置して定着する区間を意味する。図１のように橋脚柱頭部Ａの中で定着するＰＣ鋼材１０がある場合は、第１施工区間は橋脚柱頭部Ａに相当する。

【0049】

第１施工区間の抜気減圧による防錆作業が完了した時点またはこの状態で所定期間維持してからグラウトを注入してグラウトによる防錆化を行ってもよいが、本発明の実施形態によるＰＣ鋼材抜気減圧防錆方法では、グラウトを注入しなくても防錆環境を維持できるため、後続の施工区間の作業を続けて行うことができる。この場合、１施工区間の作業を行う毎に、段階Ｓ６００－１～段階Ｓ６３０－１と同様の段階を繰り返す。所定の施工区間である第ｎ施工区間（ｎは２以上の自然数）にて同様に段階Ｓ６００－ｎ～段階Ｓ６３０－ｎを実施する。
段階Ｓ６３０－ｎまで終了後または段階Ｓ６３０－ｎ終了後更に所定期間経過後に段階Ｓ６４０にてグラウト注入を行い、シース２０内をグラウトで充填する。

【0050】

段階Ｓ６４０のグラウト注入作業は基本的には通常のグラウト注入作業と変わらない。ただ真空ポンプ５０を止めていずれかの排気ホース３０又注入ホース３１のキャップ３３を外すなどして開放しない限りは、シース２０内は減圧状態が維持されるので、注入ホース３１から注入を開始する際、大気が流入しないようにし、シース２０内の圧力が低いことを利用してグラウトの注入を行ってもよいし、真空ポンプ５０を止めて排気ホース３０、注入ホース３１を開放して大気圧に戻してから充填しても構わない。

【0051】

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更することが可能である。

【符号の説明】

【0052】

５ コンクリート
１０ ＰＣ鋼材
２０ シース
３０ 排気ホース
３１ 注入ホース
３２ ホースジョイント
３３ キャップ
４０ 定着部
４１ グラウトキャップ
４２ 栓
４３ アンカープレート
４４ 圧着グリップ
４５ 雄コーン
４６ 雌コーン
５０ 真空ポンプ
５１ 分岐継手
５２ 逆止弁
５３ 真空計
Ａ 橋脚柱頭部
Ｂ 第１施工区間
Ｃ 第２施工区間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】