特許 7357889 除去装置及び緊張材の接続方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-29

(45)【発行日】2023-10-10

(54)【発明の名称】除去装置及び緊張材の接続方法

(51)【国際特許分類】

   E01D 19/12 20060101AFI20231002BHJP

   E01D 1/00 20060101ALI20231002BHJP

   E01D 22/00 20060101ALI20231002BHJP

【ＦＩ】

E01D19/12

E01D1/00 D

E01D22/00 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023115391

(22)【出願日】2023-07-13

【審査請求日】2023-07-24

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000103769

【氏名又は名称】オリエンタル白石株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】593184363

【氏名又は名称】コンクリートコーリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】奥村 和利

(72)【発明者】

【氏名】藤永 大樹

(72)【発明者】

【氏名】浅田 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】長田 洋和

【審査官】小倉 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－０１７１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２００８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０２１－００３５８２０（ＫＲ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／０９３６５１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｄ １９／１２

Ｅ０１Ｄ １／００

Ｅ０１Ｄ ２２／００

Ｅ０４Ｃ ５／０８

Ｅ０４Ｇ ２１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

線材を樹脂部材で覆った緊張材が挿入される筒体と、
前記筒体の内側に配置され、前記筒体の内側に向けて水を噴射する複数のノズルと
を備え、
前記ノズルから噴射される水によって前記樹脂部材を除去する除去装置。

【請求項2】

前記複数のノズルは、
第１ノズルと、
前記筒体の周方向または軸方向にて、前記第１ノズルとは異なる位置に配置される第２ノズルと
を備える請求項１に記載の除去装置。

【請求項3】

前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、前記第１ノズル及び前記第２ノズルの一方から噴射された水が他方に衝突しないように配置される
請求項２に記載の除去装置。

【請求項4】

前記複数のノズルは前記筒体の軸回りに回転可能に構成される
請求項１から３のいずれか一つに記載の除去装置。

【請求項5】

床版に埋設された第１緊張材を露出させる工程と、
前記第１緊張材の樹脂部材を請求項１から３のいずれか一つに記載の除去装置によって、除去する工程と、
前記第１緊張材と、前記第１緊張材とは異なる第２緊張材とを接続させる工程と
を備える
緊張材の接続方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、床版に埋設され、予め樹脂部材によって複数の線材が覆われた緊張材から、樹脂部材を除去する除去装置及び緊張材の接続方法に関する。

【背景技術】

【0002】

橋梁の床版には、ひび割れの発生を抑制させるべく、緊張材が埋設されることがある。緊張材として、複数の線材を樹脂部材によって予め覆ったＰＣ(Prestressed Concrete)鋼材が使用されることがある。例えば橋の拡張時に、埋設された既設のＰＣ鋼材と、新たな緊張材とを接続する（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２２－１６５１２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

接続のためには、既設のＰＣ鋼材から樹脂部材を除去する必要がある。

【0005】

本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、緊張材から樹脂部材を除去することができる除去装置及び緊張材の接続方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一実施形態に係る除去装置は、線材を樹脂部材で覆った緊張材が挿入される筒体と、前記筒体の内側に配置され、前記筒体の内側に向けて水を噴射する複数のノズルとを備え、前記ノズルから噴射される水によって前記樹脂部材を除去する。

【0007】

本開示の一実施形態に係る除去装置においては、筒体に緊張材を挿入し、ノズルから噴射される水によって、緊張材の樹脂部材を除去する。

【0008】

本開示の一実施形態に係る除去装置は、前記複数のノズルは、第１ノズルと、前記筒体の周方向または軸方向にて、前記第１ノズルとは異なる位置に配置される第２ノズルとを備える。

【0009】

本開示の一実施形態に係る除去装置においては、筒体の周方向において、第１ノズルと、第２ノズルとの位置を異ならせる。

【0010】

本開示の一実施形態に係る除去装置は、前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、前記第１ノズル及び前記第２ノズルの一方から噴射された水が他方に衝突しないように配置される。

【0011】

本開示の一実施形態に係る除去装置においては、第１ノズル及び第２ノズルの一方から噴射された水は他方に衝突しない。

【0012】

本開示の一実施形態に係る除去装置は、前記複数のノズルは前記筒体の軸回りに回転可能に構成される。

【0013】

本開示の一実施形態に係る除去装置においては、複数のノズルは回転しながら、緊張材から樹脂部材を除去する。

【0014】

本開示の一実施形態に係る接続方法は、床版に埋設された第１緊張材を露出させる工程と、前記第１緊張材の樹脂部材を前述の除去装置によって、除去する工程と、前記第１緊張材と、前記第１緊張材とは異なる第２緊張材とを接続させる工程とを備える。

【0015】

本開示の一実施形態に係る接続方法においては、前述の除去装置を使用して、第１緊張材から樹脂部材を除去し、第１緊張材と第２緊張材とを接続させる。

【発明の効果】

【0016】

本開示の一実施形態に係る除去装置及び緊張材の接続方法にあっては、筒体に緊張材を挿入し、ノズルから噴射される水によって、緊張材の樹脂部材を除去するので、緊張材を他の緊張材と接続させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】橋梁の拡張工事を説明する説明図である。

【図2】緊張材を略示する断面図である。

【図3】緊張材と、除去装置１とを略示する断面図である。

【図4】図３のＩＶ－ＩＶ線を切断線とした断面図である。

【図5】図３のＶ－Ｖ線を切断線とした断面図である。

【図6】既設の緊張材と、新たな緊張材との接続方法を説明する工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下本発明を実施の形態に係る除去装置１及び緊張材の接続方法を示す図面に基づいて説明する。図１は、橋梁５０の拡張工事を説明する説明図である。図１において、破線は撤去される壁５４ｂを示し、ハッチングは拡張によって追加される橋桁５３、床版５５ａの拡張部分５５ｂ及び壁５４ｃを示す。橋梁５０は、橋脚５１と、支承部５２と、橋桁５３と、床版５５ａと、壁５４ａ、５４ｂとを備える。支承部５２は橋脚５１の上面に配置される。橋桁５３は支承部５２を介して橋梁５０の上に設置される。橋桁５３の上側に床版５５ａが設けられ、床版５５ａの両側それぞれに壁５４ａ、５４ｂが形成される。

【0019】

床版５５ａには緊張材４０として、例えばＰＣ鋼材が埋設されている。図２は、緊張材４０を略示する断面図である。緊張材４０は、複数の線材４１と、樹脂部材４２と、被覆部４３とを備える。線材４１は金属製である。複数の線材４１は撚られている。樹脂部材４２は、撚られた状態の複数の線材４１の周囲を覆う。樹脂部材４２は、例えばエポキシ樹脂材によって構成される。樹脂部材４２の周囲に、被覆部４３が設けられる。被覆部４３は、例えばポリエチレン材によって構成される。樹脂部材４２の一部は、径方向外向きに突出し、被覆部４３と共にリブ４４を形成する。緊張材４０は、予め樹脂部材４２によって線材４１を覆い、且つ、被覆部４３によって樹脂部材４２を覆った状態の製品、即ちプレグラウト鋼材である。

【0020】

橋梁５０を拡張する場合、例えば、一方の壁５４ｂ（図１の破線参照）が撤去される。また、撤去された壁５４ｂに近い床版５５ａの一部が切削され、床版５５ａに埋設された緊張材４０が露出される。作業者は緊張材４０から樹脂部材４２を除去する。

【0021】

図３は、緊張材４０と、除去装置１とを略示する断面図、図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線を切断線とした断面図、図５は、図３のＶ－Ｖ線を切断線とした断面図である。樹脂部材４２の除去は除去装置１によって行われる。除去装置１は銃型のウォータージェット装置である。除去装置１は銃身２と、グリップ３と、トリガー４と、ケース１０と、送水管２０とを備える。

【0022】

銃身２の一端部は、ホース（図示略）を介してポンプ（図示略）の吐出口に接続される。銃身２の一端部にグリップ３が設けられる。グリップ３にはトリガー４が設けられている。トリガー４を操作することによって、例えばトリガー４を押圧することによって、ホースに設けられた弁が開き、後述するノズルから水が噴射する。

【0023】

銃身２の他端部にスイベルジョイント５を介してケース１０が設けられる。ケース１０は、円筒部１１と、第１端面部１２と、管部１７と、第２端面部１３と、取手１４と、排水路１５とを備える。円筒部１１の一端に、円板状の第１端面部１２が同軸的に設けられている。第１端面部１２の中心部には軸方向に貫通した第１開口１２ａが形成される。第１開口１２ａに管部１７が同軸的に設けられている。管部１７の内径と、第１開口１２ａの内径とは略同じである。管部１７と円筒部１１とは第１開口１２ａを介して連通される。なお円筒部１１に代えて、角筒部など他の形状の筒部を使用してもよい。

【0024】

円筒部１１の他端に、円板状の第２端面部１３が同軸的に設けられている。第２端面部１３の中心部には軸方向に貫通した第２開口１３ａが形成される。第２開口１３ａの内径は、緊張材４０の直径よりも大きい。第２端面部１３の一面に円板状の弾性部材１６が同軸的に設けられる。弾性部材１６の中心部には軸方向に貫通した開口１６ａが設けられる。開口１６ａの内径は緊張材４０の直径と略同じである。

【0025】

円筒部１１の他端側の側面に排水路１５が設けられている。排水路１５は、円筒部１１に略直角な管状をなす。排水路１５と円筒部１１とは連通される。円筒部１１内に溜まった水は排水路１５から排水される。排水路１５は、例えばドレーンポンプ（図示略）に接続される。円筒部１１の側面に取手１４が設けられている。作業者は、グリップ３及び取手１４を把持し、除去作業を行うことができる。

【0026】

円筒部１１及び管部１７の内側に送水管２０が設けられる。送水管２０は、第１送水路２１、第２送水路２２、第３送水路２３、第４送水路２４及び第５送水路２５を備える。第１送水路２１は管部１７の内側に配置される。第１送水路２１の一端部はスイベルジョイント５を介して銃身２の他端部に接続される。第１送水路２１は、管部１７に対して相対的に、管部１７の軸回りに回転可能である。

【0027】

第２送水路２２は第１端面部１２に設けられ、第１端面部１２の中央部と周縁部との間に亘って、第１端面部１２の径方向に延びる。第２送水路２２の一端部は第１端面部１２の中央部に位置し、第１送水路２１の他端部に接続される。

【0028】

第３送水路２３は円筒部１１の内周面に設けられ、第１端面部１２と第２端面部１３との間において、円筒部１１の軸方向に延びる。第３送水路２３の一端部は第１端面部１２に位置し、第２送水路２２の他端部に接続される。第３送水路２３の他端部は、第２端面部１３よりも若干、第１端面部１２側に離れた位置に配置され、円筒部１１の径方向内側に向けて突出する。第３送水路２３の他端部には複数の第１ノズル２３ａが設けられる。第１ノズル２３ａは、円筒部１１の径方向内側に向けて第３送水路２３の他端部から突出する。複数の第１ノズル２３ａは、円筒部１１の軸方向に並ぶ。

【0029】

第４送水路２４は第１端面部１２に設けられ、第１端面部１２の中央部と周縁部との間に亘って、第１端面部１２の径方向に延びる。第４送水路２４の一端部は第１端面部１２の中央部に位置し、第１送水路２１の他端部に接続される。即ち、第１送水路２１の他端部は第２送水路２２及び第４送水路２４に接続される。図４に示すように、第１端面部１２の軸周りに関する第２送水路２２の位相位置と、第４送水路２４の位相位置の差は略１８０度である。換言すれば、第２送水路２２及び第４送水路２４は、第１送水路２１の他端部から逆方向に延びる。第１端面部１２の径方向であって、第２送水路２２及び第４送水路２４に直角な方向において、第２送水路２２及び第４送水路２４の位置は若干偏倚する。

【0030】

第５送水路２５は円筒部１１の内周面に設けられ、第１端面部１２と第２端面部１３との間において、円筒部１１の軸方向に延びる。第５送水路２５は、円筒部１１の径方向において、第３送水路２３の反対側に配置される。第５送水路２５の一端部は第１端面部１２に位置し、第４送水路２４の他端部に接続される。第５送水路２５の他端部は、第２端面部１３よりも若干、第１端面部１２側に離れた位置に配置され、円筒部１１の径方向内側に向けて突出する。第５送水路２５の他端部には複数の第２ノズル２５ａが設けられる。第２ノズル２５ａは、円筒部１１の径方向内側に向けて第５送水路２５の他端部から突出する。複数の第２ノズル２５ａは、円筒部１１の軸方向に並ぶ。

【0031】

図５に示すように、第３送水路２３の他端部は先端面２３ｂを有する。先端面２３ｂは、第３送水路２３の他端部における円筒部１１の径方向内側に向けて突出した突出端面である。先端面２３ｂは、第２送水路２２及び第４送水路２４に直角な方向に平行な第１面２３ｃと、第１面２３ｃに対して傾斜した第２面２３ｄとを備える。第１ノズル２３ａは第２面２３ｄに設けられている。

【0032】

図５に示すように、第５送水路２５の他端部は先端面２５ｂを有する。先端面２５ｂは、第５送水路２５の他端部における円筒部１１の径方向内側に向けて突出した突出端面である。先端面２５ｂは、第２送水路２２及び第４送水路２４に直角な方向に平行な第３面２５ｃと、第３面２５ｃに対して傾斜した第４面２５ｄとを備える。第２ノズル２５ａは第４面２５ｄに設けられている。

【0033】

第２面２３ｄに直角な仮想線Ｌ１と、第４面２５ｄに直角な仮想線Ｌ２とは平行であり、交差せず、また一致もしない。第１ノズル２３ａは第２面２３ｄに直角な仮想線Ｌ１に沿って水を噴射するように構成される。第２ノズル２５ａは第４面２５ｄに直角な仮想線Ｌ２に沿って水を噴射するように構成される。そのため第１ノズル２３ａ及び第２ノズル２５ａから噴射された水は直接的に衝突しない。

【0034】

第２送水路２２及び第４送水路２４に直角な方向であって、且つ、円筒部１１の軸方向に直角な方向に、第１ノズル２３ａ及び第２ノズル２５ａの位置は若干偏倚する。即ち、第１ノズル２３ａ及び第２ノズル２５ａは、第２送水路２２及び第４送水路２４に平行な方向、即ち円筒部１１の径方向において対向しないように、即ち非対向に配置され、第１ノズル２３ａ及び第２ノズル２５ａの一方から噴射された水は、他方に衝突しない。

【0035】

銃身２及び送水管２０の内部に水路６が形成される。銃身２の水路６と、送水管２０の水路６とは、スイベルジョイント５を介して接続される。即ち、銃身２、第１送水路２１、第２送水路２２及び第３送水路２３は水が通流可能に接続され、銃身２、第１送水路２１、第４送水路２４及び第５送水路２５は水が通流可能に接続される。第１送水路２１は、管部１７に対して相対的に、管部１７の軸回りに回転可能であるので、送水管２０全体もケース１０の軸回りに回転可能である。

【0036】

作業者がトリガー４を操作した場合、ポンプから水が送出され、弁が開き、ホースを通って、銃身２を通り、第１送水路２１、第２送水路２２及び第３送水路２３を通って、第１ノズル２３ａから噴射される。また第１送水路２１、第４送水路２４及び第５送水路２５を通って、水は第２ノズル２５ａから噴射される。

【0037】

前述したように、送水管２０全体はケース１０の軸回りに回転可能である。図５の仮想線Ｌ１、Ｌ２に示すように、第１ノズル２３ａから噴射される水の噴射の向きは、送水管２０に反時計回り方向の力を付与する向きであり、第２ノズル２５ａから噴射される水の噴射の向きは、送水管２０に反時計回り方向の力を付与する向きである。そのため、例えば図５の矢印に示すように、第１ノズル２３ａ及び第２ノズル２５ａは、水を噴射しながらケース１０の軸回りに、反時計回りに回転する。なお送水管２０が時計回りに回転するように、第１ノズル２３ａ及び第２ノズル２５ａの噴射の向きを設計してもよい。作業者がトリガー４への操作を解除した場合、弁が閉じ、第１ノズル２３ａ及び第２ノズル２５ａからの噴射が停止する。

【0038】

作業者は弾性部材１６の開口１６ａと、第２開口１３ａとに緊張材４０を挿入させて、トリガー４を操作する。第１ノズル２３ａ及び第２ノズル２５ａは、水を噴射しながらケース１０の軸回りに、反時計回りに回転する。緊張材４０の周面に水が衝突し、被覆部４３及び樹脂部材４２が除去される。第１ノズル２３ａ及び第２ノズル２５ａは回転するので、緊張材４０の周面全体に水を噴射し、周面全体から被覆部４３及び樹脂部材４２を除去することができる。弾性部材１６の開口１６ａと、緊張材４０との間の隙間は僅かである。そのため、開口１６ａから外部に漏れ出す水の量は限定的である。即ち、弾性部材１６は止水板として機能する。円筒部１１内に溜まった水は排水路１５から排水される。

【0039】

ケース１０は分解可能に構成されていてもよい。円筒部１１内に、除去された被覆部４３または樹脂部材４２が溜まった場合、除去作業を中止し、ケース１０を分解して被覆部４３または樹脂部材４２を排出することができる。

【0040】

作業者は、被覆部４３及び樹脂部材４２が除去された既設の緊張材４０（以下、４０Ａとも表記する）と、既設の緊張材４０とは異なる新たな緊張材４０（以下、４０Ｂとも表記する）とを接続する。新たな緊張材４０Ｂは線材４１を備えるが、被覆部４３及び樹脂部材４２を備えていない。既設の緊張材４０Ａは第１緊張材に対応し、新たな緊張材４０Ｂは第２緊張材に対応する。図６は既設の緊張材４０Ａと、新たな緊張材４０Ｂとの接続方法を説明する工程図である。

【0041】

例えば、既設の緊張材４０Ａに中間定着具４５を設けた後、既設の緊張材４０Ａにおける中間定着具４５よりも外側の部分を、接続具４６を装着するのに適当な長さを残して切断する（図６Ａ参照）。その後、接続具４６を既設の緊張材４０Ａに装着する（図６Ｂ参照）。

【0042】

そして接続具４６を介して新たな緊張材４０Ｂを既設の緊張材４０Ａに接続させる。その後、新たな緊張材４０Ｂ及び既設の緊張材４０Ａの接続部分の周囲と、新たな緊張材４０Ｂの周囲にコンクリートを打設し、床版５５ａの拡張部分５５ｂを形成する。そして、ジャッキによって新たな緊張材４０Ｂを緊張させ、床版５５ａの拡張部分５５ｂの定着具４７により定着させて、床版５５ａの拡張部分５５ｂにプレストレスを導入し、既設の床版５５ａと一体化させる（図６Ｃ参照）。緊張完了後に、新たな緊張材４０Ｂ及び既設の緊張材４０Ａの接続部分の周囲と、新たな緊張材４０Ｂの周囲に樹脂部材４２を注入する。なお新たな緊張材４０Ｂがプレグラウト鋼材である場合、即ち、新たな緊張材４０Ｂが樹脂部材４２を備える場合、新たな緊張材４０Ｂの周囲への樹脂部材４２の注入は省略できる。

【0043】

実施の形態に係る除去装置１及び緊張材の接続方法にあっては、筒体に既設の緊張材４０Ａを挿入し、第１ノズル２３ａ及び第２ノズル２５ａから噴射される水によって、既設の緊張材４０Ａの樹脂部材４２を除去するので、既設の緊張材４０Ａを新たな緊張材４０Ｂと接続させることができる。

【0044】

また筒体の周方向において、第１ノズル２３ａと、第２ノズル２５ａとの位置を異ならせ、既設の緊張材４０Ａに複数の方向から水を噴射し、樹脂部材４２を複数方向から除去することができる。

【0045】

また第１ノズル２３ａと、第２ノズル２５ａとは対向しないので、第１ノズル２３ａから噴射された水によって、第２ノズル２５ａが損傷し、第２ノズル２５ａから噴射された水によって、第１ノズル２３ａが損傷することを防止できる。

【0046】

一方向にのみ噴射するノズルを使用する場合、作業者は緊張材４０の周方向にノズルを移動させるか、または、緊張材４０を軸回りに回転させる必要がある。本実施例においては、第１ノズル２３ａ及び第２ノズル２５ａは回転しながら、緊張材４０から樹脂部材４２を除去するので、そのような移動を行うことなく、緊張材４０の周方向における樹脂部材４２の全体を除去することができる。

【0047】

また除去装置１を使用して、既設の緊張材４０Ａから樹脂部材４２を除去し、既設の緊張材４０Ａと新たな緊張材４０Ｂとを接続させることができる。

【0048】

なお第１ノズル２３ａ及び第２ノズル２５ａは、円筒部１１の軸方向における異なる位置に配置されてもよい。この場合も第１ノズル２３ａ及び第２ノズル２５ａの一方から噴射された水が他方に衝突しないように、各ノズルは配置される。ノズルの数は二つに限定されず、一つでもよいし、三つ以上でもよい。三つ以上の場合においても、いずれかのノズルから噴射された水は他のノズルに衝突しないように、各ノズルは配置される。

【0049】

今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。各実施形態に記載した事項は相互に組み合わせることが可能である。また、特許請求の範囲に記載した独立請求項及び従属請求項は、引用形式に関わらず全てのあらゆる組み合わせにおいて、相互に組み合わせることが可能である。さらに、特許請求の範囲には他の２以上のクレームを引用するクレームを記載する形式（マルチクレーム形式）を用いているが、これに限るものではない。マルチクレームを少なくとも一つ引用するマルチクレーム（マルチマルチクレーム）を記載する形式を用いて記載してもよい。

【符号の説明】

【0050】

１ 除去装置
５ スイベルジョイント
１０ ケース
１１ 円筒部（筒部）
２０ 送水管
２１ 第１送水路
２２ 第２送水路
２３ 第３送水路
２３ａ 第１ノズル
２４ 第４送水路
２５ 第５送水路
２５ａ 第２ノズル
４０、４０Ａ、４０Ｂ 緊張材

【要約】

【課題】緊張材から樹脂部材を除去することができる除去装置及び緊張材の接続方法を提供する。
【解決手段】除去装置は、線材を樹脂部材で覆った緊張材が挿入される筒体と、前記筒体の内側に配置され、前記筒体の内側に向けて水を噴射する複数のノズルとを備え、前記ノズルから噴射される水によって前記樹脂部材を除去する。好ましくは、除去装置は、前記複数のノズルは、第１ノズルと、前記筒体の周方向にて、前記第１ノズルとは異なる位置に配置される第２ノズルとを備える。
【選択図】図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】