JP3628635B2

JP3628635B2 - Unbonded PC steel strand manufacturing method

Info

Publication number: JP3628635B2
Application number: JP2001229767A
Authority: JP
Inventors: 義彦東田; 泰治三上; 英二飯尾
Original assignee: Sumitomo SEI Steel Wire Corp
Current assignee: Sumitomo SEI Steel Wire Corp
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2021-07-30
Also published as: JP2003039522A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、橋梁の桁、タンク等のコンクリート構造物にプレストレスを与えるケーブル、あるいは岩盤、法面等を補強するための地崩れ防止用アンカーケーブルとして使用されるＰＣ鋼より線、特に、定着長部においてセメントグラウトに対して高い付着力を有し、かつ定着長部をセメントグラウトで固めた後、緊張させる際に、自由長部において自由に伸びて緊張力を付与しやすい、アンボンドＰＣ鋼より線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来におけるアンボンドＰＣ鋼より線の代表的なものは、図１に示すように、ＰＣ鋼より線１の裸線表面にポリエチレンシース２を被覆し、ＰＣ鋼より線１とポリエチレンシース２との間に、潤滑剤として防食を兼ねたグリース３を充填している。
【０００３】
かかるアンボンドＰＣ鋼より線は、ＰＣ鋼より線１を裸線状態で、グリースボックス内を通過させることにより、ＰＣ鋼より線１の裸線の表面にグリース３を塗布し、その後、押し出しにより２００℃程度の加熱されたポリエチレンシース２を被覆し、水冷するという方法により製造されている。
【０００４】
ところが、ＰＣ鋼より線１とポリエチレンシース２との間にグリース３を充填したアンボンドＰＣ鋼より線は、橋梁、アンカー等の施工現場において、緊張させる際に、ポリエチレンシース２を剥いで、グリース３を除去しなければならず、作業性が非常に悪い。
【０００５】
また、アンカーとして使用する場合には、図２に示すように、自由長部分と定着長部分の境界部分を、止水剤やチューブ４によって止水する必要があるが、上記構造のアンボンドＰＣ鋼より線の場合には、グリース３が油性であるため、止水剤やチューブ４との接着性が悪く、止水性が不安定で、止水が不完全になるという問題がある。
【０００６】
このため、従来、ＰＣ鋼より線１とポリエチレンシース２との間にグリース３を充填しないで、ＰＣ鋼より線１の外周にポリエチレンシース２を直接被せ、ＰＣ鋼より線１の外周とポリエチレンシース２との間に、所定のクリアランスを空けるようにしたアンボンドＰＣ鋼より線もある（特許第２８８８２３９号）。
【０００７】
このＰＣ鋼より線１の外周とポリエチレンシース２との間に、所定のクリアランスを空けるようにしたアンボンドＰＣ鋼より線では、図３に示すようにＰＣ鋼より線１自体の防食を図るために、ＰＣ鋼より線１自体の外周に、樹脂被膜５を設けている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ＰＣ鋼より線１の外周とポリエチレンシース２との間に、所定のクリアランスを空けるようにした図３に示す構造のアンボンドＰＣ鋼より線を製造する場合、樹脂被膜５を形成したＰＣ鋼より線１の外周にポリエチレンシース２を被覆するために、樹脂被膜５を形成したＰＣ鋼より線１をポリエチレンの押し出し機に供給すると、ＰＣ鋼より線１の外面にグリース等の充填物が存在しないため、樹脂被膜５を形成したＰＣ鋼より線１の外面に、図４に示すように、ポリエチレンシース２が接触状態で被覆され、樹脂被膜５を形成したＰＣ鋼より線１とポリエチレンシース２との間に所定のクリアランスが形成できないことがある。
【０００９】
図４に示すような、樹脂被膜５を形成したＰＣ鋼より線１の外面に、ポリエチレンシース２が接触状態で被覆されたアンボンドＰＣ鋼より線では、コンクリートやグラウト等でポリエチレンシース２の外周が拘束されると、ポリエチレンシース２内で、樹脂被膜を形成したＰＣ鋼より線１が自由に動きにくく、アンボンド状態にならないことがあった。
そこで、この発明は、樹脂被膜を形成したＰＣ鋼より線の外面に、グリースを充填することなく、直接ポリエチレンシースを被覆する場合に、樹脂被膜を形成したＰＣ鋼より線の外面にポリエチレンシースが接触しないで、所定のクリアランスを形成することができる、アンボンドＰＣ鋼より線の製造方法を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するために、樹脂被覆を形成したＰＣ鋼より線の外周に、ポリエチレンシースを押し出し成形する際に、ＰＣ鋼より線とポリエチレンシースとの間に、圧力空気を送り込んでポリエチレンシースを膨らませることにより、樹脂被膜を形成したＰＣ鋼より線とポリエチレンシースとの間に所定のクリアランスを設けるようにしたものである。
【００１１】
樹脂被膜を形成したＰＣ鋼より線の外周に、ポリエチレンシースを押し出し成形する際に、そのまま樹脂被膜を形成したＰＣ鋼より線とポリエチレンシースとを引っ張ると、ポリエチレンシースが樹脂被膜を形成したＰＣ鋼より線の外周に接着し易いが、上記のように、ポリエチレンシースの内側に圧力空気を送り込んで、ポリエチレンシースを膨らませながら樹脂被膜を形成したＰＣ鋼より線の外周にポリエチレンシースを被覆することにより、ポリエチレンシースと樹脂被膜を形成したＰＣ鋼より線の間にクリアランスを確実に形成することが可能となる。
【００１２】
また、ポリエチレンシースを所定の外径に仕上げるためには、ポリエチレンシースの押し出し成形後、ポリエチレンが冷却される前に、所定の孔形を有する成形治具内を通過させて、ポリエチレンシースの外径を所定径にすることが望ましい。
【００１３】
また、ポリエチレンが冷却される前の垂れ下がりを防止し、円形断面のポリエチレンシースを得るために、上記成形治具を水冷槽内に設置し、ポリエチレンシースが軟化点以下に冷却されるまで、その形状を保持しておくことが望ましい。
【００１４】
また、ポリエチレンが硬化する前に、成形治具を通過してしまうと、所定の外径のポリエチレンシースが得られないことがあるため、成形治具は適度な間隔を置いて複数個設置し、ポリエチレンが軟化点以下になるまで、ポリエチレンシースの外周が円形断面になるように保持しておくことが望ましい。
【００１５】
成形治具を複数個設置する場合は、最初の成形治具の孔径は、目的とする製品径よりも大きくし、その後の成形治具の孔径を目的とする製品径にすることにより、より正確な成形を行うことが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図５は、この発明のアンボンドＰＣ鋼より線の製造方法の概略工程図である。
【００１７】
まず、サプライ側ドラム６から、エポキシ樹脂又はポリエチレン樹脂の樹脂被膜５を有するＰＣ鋼より線１を、ピンチローラ７を介してポリエチレンの押し出し成形機のクロスヘッド８内に供給する。
【００１８】
上記クロスヘッド８には、図６に示すように、通過する樹脂被膜を形成したＰＣ鋼より線１の外周面に、ポリエチレンシース２を被覆するために、溶融ポリエチレンＡを押し出すダイス９が設けられている。
【００１９】
そして、上記クロスヘッド８の背後には、樹脂被膜を形成したＰＣ鋼より線１とクロスヘッド８によって押し出されたポリエチレンシース２の間に圧力空気Ｂを送り込む圧力送風用治具１０が装着され、押し出したポリエチレンシース２を膨らませて、樹脂被膜を形成したＰＣ鋼より線１とポリエチレンシース２との間の接触を防止するようにしている。符号１１は、圧力空気を供給するコンプレッサである。
【００２０】
押し出したポリエチレンシース２を膨らませる圧力空気は、大気圧よりも０．１〜０．４ｋｇｆ／ｃｍ^２大きいことが望ましい。０．１ｋｇｆ／ｃｍ^２未満では、押し出したポリエチレンシース２を十分に膨らませることができず、０．４ｋｇｆ／ｃｍ^２以上にすると、押し出したポリエチレンシース２が膨らみすぎて、その後の成形治具１２の成形孔１３を通過し難くなる。
【００２１】
成形治具１２には、ポリエチレンシース２の外周を成形する成形孔１３が設けられ、この成形孔１３内を通過する間に、ポリエチレンシース２が硬化し、所定の外径に仕上げられる。この成形治具１２は、水冷槽１４内に、適度な間隔を置いて複数個設置され、最初の成形治具の孔径は、目的とする製品径よりも大きくし、その後の成形治具１２の孔径を目的とする製品径にして、冷却に伴ってより正確な成形を行えるようにしている。
【００２２】
上記のようにして、ポリエチレンシース２が被覆されたアンボンドＰＣ鋼より線は、ピンチローラ１５を介して、巻取りドラム１６に巻き取られる。
【００２３】
また、成形治具１２としては、図８に示すように、ポリエチレンシース２の目的とする製品径を有する半割り状の鋼製型１７が、キャタピラ状に上下に並んで回転するようにしたものでもよい。この半割り状の鋼製型１７には、水冷設備を設置している。
【００２４】
【実験例】
図５のアンボンドＰＣ鋼より線の製造設備において、樹脂被膜５を形成したＰＣ鋼より線１として、裸線径が１５．２ｍｍのものを使用し、クロスヘッド８内のポリエチレンの温度が１８０℃、圧力空気の圧力を０．２５ｋｇｆ／ｃｍ^２、クロスヘッド８のダイスの内径を３６ｍｍにして、ポリエチレンシース２を膨らませながら、被覆した後、水冷槽１４内に設置した４個の成形治具１２内を通過させて、アンボンドＰＣ鋼より線を製造した。４個の成形治具１２のうち、最初の成形治具１２の成形孔１３の孔径は、２６ｍｍ、後の３個の孔径は、２３．５ｍｍとし、最初の成形治具１２は、水冷槽１４の左端から１２ｃｍのところに、その後のものは、８０ｃｍの間隔をあけて設置した。水冷槽１４の水温は、１５℃に設定した。
【００２５】
上記の条件で、樹脂被膜を形成した１５．２ｍｍのＰＣ鋼より線の外周に、外径が２３．５ｍｍで、肉厚が２ｍｍのポリエチレンシース２が被覆されたアンボンドＰＣ鋼より線を製造することができた。
【００２６】
【発明の効果】
この発明の製造方法によると、ポリエチレンシースとその内側の樹脂被膜を形成したＰＣ鋼より線との間に、所定のクリアランスを有するアンボンドＰＣ鋼より線を正確に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のアンボンドＰＣ鋼より線を示す断面図である。
【図２】図１の構造のアンボンドＰＣ鋼より線に止水用のチューブを被せた状態を示す断面図である。
【図３】この発明に係る製造方法によって製造しようとするアンボンドＰＣ鋼より線を示す断面図である。
【図４】ポリエチレンシースがより線に接触した状態を示すアンボンドＰＣ鋼より線の断面図である。
【図５】この発明に係るアンボンドＰＣ鋼より線の製造工程を示す概略図である。
【図６】図５のクロスヘッド部分の断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面図である。
【図８】図８はこの発明に係るアンボンドＰＣ鋼より線の別な製造工程を示す概略図である。
【符号の説明】
１ＰＣ鋼より線
２ポリエチレンシース
３グリース
４チューブ
５樹脂被膜
６サプライ側ドラム
７ピンチローラ
８クロスヘッド
９ダイス
１０圧力成形用治具
１１コンプレッサ
１２成形治具
１３成形孔
１４水冷槽
１５ピンチローラ
１６巻取りドラム
１７鋼製型[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a PC steel strand used as a cable for prestressing concrete structures such as bridge girders and tanks, or an anchor cable for preventing landslides for reinforcing rocks, slopes, etc. Unbonded PC steel that has high adhesion to cement grout in the long part, and is easy to stretch and give tension in the free long part when it is tensioned after fixing the fixed length with cement grout It relates to stranded wire.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 1, a typical unbonded PC steel stranded wire is coated with a polyethylene sheath 2 on the bare wire surface of the PC steel stranded wire 1, and between the PC steel stranded wire 1 and the polyethylene sheath 2. In addition, grease 3 which also serves as anticorrosion as a lubricant is filled.
[0003]
Such unbonded PC steel strand is made by passing grease wire 1 onto the surface of the bare wire of PC steel strand 1 by passing through the grease box in a bare wire state with PC steel strand 1 and then extruding 200 strand by extrusion. It is manufactured by a method in which a polyethylene sheath 2 heated to about 0 ° C. is coated and cooled with water.
[0004]
However, the unbonded PC steel strand filled with grease 3 between the PC steel strand 1 and the polyethylene sheath 2 peels off the polyethylene sheath 2 when the tension is applied at a construction site such as a bridge or an anchor, and the grease 3 The workability is very poor.
[0005]
In addition, when used as an anchor, as shown in FIG. 2, it is necessary to stop the boundary portion between the free length portion and the fixing length portion with a water stop agent or the tube 4. In the case of a stranded wire, since the grease 3 is oily, there is a problem that the adhesion to the water-stopping agent and the tube 4 is poor, the water-stopping property is unstable, and the water-stopping is incomplete.
[0006]
For this reason, conventionally, the outer circumference of the PC steel wire 1 is directly covered with the polyethylene sheath 2 without filling the grease 3 between the PC steel wire 1 and the polyethylene sheath 2, and the outer circumference of the PC steel wire 1 and the polyethylene sheath. Between the two, there is also an unbonded PC steel wire with a predetermined clearance (Japanese Patent No. 2888239).
[0007]
In the unbonded PC steel strand in which a predetermined clearance is provided between the outer periphery of the PC steel strand 1 and the polyethylene sheath 2, in order to protect the wire 1 itself from the PC steel as shown in FIG. The resin coating 5 is provided on the outer periphery of the PC steel stranded wire 1 itself.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, when producing a wire from unbonded PC steel having the structure shown in FIG. 3 in which a predetermined clearance is provided between the outer periphery of the PC steel wire 1 and the polyethylene sheath 2, the PC steel having the resin coating 5 formed thereon. In order to coat the outer circumference of the stranded wire 1 with the polyethylene sheath 2, when the wire 1 is fed from the PC steel having the resin coating 5 to the polyethylene extruder, a filler such as grease is present on the outer surface of the stranded wire 1 from the PC steel. Therefore, as shown in FIG. 4, the outer surface of the PC steel strand 1 on which the resin coating 5 is formed is coated with a polyethylene sheath 2 in a contact state, and the PC steel strand 1 and the polyethylene sheath 2 on which the resin coating 5 is formed. A predetermined clearance may not be formed between the two.
[0009]
As shown in FIG. 4, in the unbonded PC steel wire in which the polyethylene sheath 2 is coated in contact with the outer surface of the PC steel wire 1 on which the resin coating 5 is formed, the outer periphery of the polyethylene sheath 2 is made of concrete or grout. When restrained, the wire 1 was hard to move freely in the polyethylene sheath 2 from the PC steel on which the resin film was formed, and the unbonded state might not be obtained.
Accordingly, in the present invention, when the polyethylene sheath is directly coated without grease on the outer surface of the PC steel wire formed with the resin coating, the polyethylene sheath is provided on the outer surface of the PC steel wire formed with the resin coating. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an unbonded PC steel wire that can form a predetermined clearance without contact.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method in which pressurized air is applied between the PC steel strand and the polyethylene sheath when the polyethylene sheath is extruded on the outer periphery of the PC strand formed with the resin coating. By feeding and inflating the polyethylene sheath, a predetermined clearance is provided between the PC steel wire on which the resin coating is formed and the polyethylene sheath.
[0011]
When extruding a polyethylene sheath on the outer periphery of a PC steel wire with a resin coating, when the wire and the polyethylene sheath are pulled as they are, the PC steel with the polyethylene sheath forming a resin coating. Although it is easy to adhere to the outer periphery of the stranded wire, as described above, by sending pressurized air to the inside of the polyethylene sheath and expanding the polyethylene sheath, the outer periphery of the wire is covered with the polyethylene sheath from the PC steel on which the resin coating is formed. In addition, it is possible to reliably form a clearance between the PC steel strands on which the polyethylene sheath and the resin coating are formed.
[0012]
Further, in order to finish the polyethylene sheath to a predetermined outer diameter, after the polyethylene sheath is extruded, the polyethylene sheath is passed through a molding jig having a predetermined hole shape before the polyethylene is cooled, so that the outer diameter of the polyethylene sheath is increased. Is preferably a predetermined diameter.
[0013]
In addition, in order to prevent sagging before the polyethylene is cooled and to obtain a polyethylene sheath having a circular cross section, the above-mentioned forming jig is placed in a water-cooled tank, and the shape is maintained until the polyethylene sheath is cooled below the softening point. It is desirable to keep
[0014]
Also, if the polyethylene jig passes through the molding jig before it is cured, a polyethylene sheath with a predetermined outer diameter may not be obtained, so a plurality of molding jigs are installed at appropriate intervals. It is desirable to hold the outer circumference of the polyethylene sheath so as to have a circular cross section until the polyethylene becomes below the softening point.
[0015]
When installing multiple forming jigs, the hole diameter of the first forming jig should be larger than the target product diameter, and then the hole diameter of the subsequent forming jig should be the target product diameter. It becomes possible to perform proper molding.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 5 is a schematic process diagram of the method of manufacturing the unbonded PC steel strand of the present invention.
[0017]
First, a PC steel strand 1 having a resin coating 5 of an epoxy resin or a polyethylene resin is supplied from a supply side drum 6 into a cross head 8 of a polyethylene extrusion molding machine via a pinch roller 7.
[0018]
As shown in FIG. 6, the cross head 8 is provided with a die 9 for extruding molten polyethylene A in order to cover the polyethylene sheath 2 on the outer peripheral surface of the PC steel stranded wire 1 on which the passing resin film is formed. ing.
[0019]
Then, behind the cross head 8, a pressure blowing jig 10 for sending the pressure air B between the PC steel wire 1 formed with a resin film and the polyethylene sheath 2 pushed out by the cross head 8 is mounted. The extruded polyethylene sheath 2 is expanded to prevent contact between the PC steel wire 1 and the polyethylene sheath 2 on which a resin film is formed. The code | symbol 11 is a compressor which supplies pressurized air.
[0020]
The pressure air for inflating the extruded polyethylene sheath 2 is desirably 0.1 to 0.4 kgf / cm ² larger than the atmospheric pressure. If it is less than 0.1 kgf / cm ² , the extruded polyethylene sheath 2 cannot be sufficiently expanded. If it is 0.4 kgf / cm ² or more, the extruded polyethylene sheath 2 is excessively expanded, and the subsequent forming jig 12 It becomes difficult to pass through the molding hole 13.
[0021]
The forming jig 12 is provided with a forming hole 13 for forming the outer periphery of the polyethylene sheath 2, and the polyethylene sheath 2 is cured and finished to a predetermined outer diameter while passing through the forming hole 13. A plurality of the forming jigs 12 are installed in the water-cooled tank 14 at an appropriate interval. The hole diameter of the first forming jig is set larger than the target product diameter, The hole diameter is set to the desired product diameter so that more accurate molding can be performed with cooling.
[0022]
As described above, the unbonded PC steel strand covered with the polyethylene sheath 2 is wound around the winding drum 16 via the pinch roller 15.
[0023]
Further, as the forming jig 12, as shown in FIG. 8, a half-divided steel mold 17 having a target product diameter of the polyethylene sheath 2 is rotated in a caterpillar shape vertically. But you can. This half-divided steel mold 17 is provided with water cooling equipment.
[0024]
[Experimental example]
In the unbonded PC steel strand manufacturing equipment of FIG. 5, the PC steel strand 1 on which the resin coating 5 is formed has a bare wire diameter of 15.2 mm, and the temperature of the polyethylene in the crosshead 8 is 180 ° C. After forming the polyethylene sheath 2 while inflating the polyethylene sheath 2 with the pressure of the pressure air being 0.25 kgf / cm ² and the inner diameter of the die of the crosshead 8 being 36 mm, four molding jigs 12 installed in the water-cooled tank 14 are used. A wire was manufactured from unbonded PC steel through the inside. Of the four molding jigs 12, the diameter of the molding hole 13 of the first molding jig 12 is 26 mm, and the latter three are 23.5 mm. The first molding jig 12 is a water-cooled tank 14. The remaining ones were placed at a distance of 80 cm at a distance of 12 cm from the left end. The water temperature of the water cooling tank 14 was set to 15 ° C.
[0025]
Under the above conditions, a wire is manufactured from unbonded PC steel in which a 15.2 mm PC steel wire with a resin coating is coated with a polyethylene sheath 2 having an outer diameter of 23.5 mm and a wall thickness of 2 mm. I was able to.
[0026]
【The invention's effect】
According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to accurately manufacture an unbonded PC steel wire having a predetermined clearance between a polyethylene sheath and a PC steel wire having a resin coating formed inside thereof.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional unbonded PC steel wire.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a water-stopping tube is covered on an unbonded PC steel wire having the structure of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an unbonded PC steel strand to be manufactured by the manufacturing method according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of an unbonded PC steel strand showing a state in which a polyethylene sheath is in contact with the strand.
FIG. 5 is a schematic view showing a manufacturing process of unbonded PC steel strand according to the present invention.
6 is a cross-sectional view of the crosshead portion of FIG.
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
FIG. 8 is a schematic view showing another manufacturing process of an unbonded PC steel stranded wire according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 PC steel strand 2 Polyethylene sheath 3 Grease 4 Tube 5 Resin coating 6 Supply side drum 7 Pinch roller 8 Cross head 9 Die 10 Pressure forming jig 11 Compressor 12 Forming jig 13 Forming hole 14 Water cooling tank 15 Pinch roller 16 Winding Drum 17 Steel mold

Claims

In a method for producing an unbonded PC steel strand in which a polyethylene sheath is coated on the outer periphery of a PC steel wire formed with a resin coating by extrusion molding, a polyethylene sheath is extruded on the outer periphery of the wire from a PC steel coated with a resin coating. In this case, the resin sheath is expanded between the PC steel strand and the polyethylene sheath by inflating the polyethylene sheath while sending pressurized air between the PC strand and the polyethylene sheath on which the resin coating is formed. A method for producing an unbonded PC steel wire, characterized in that after extrusion molding is provided with a clearance, the outer diameter of the polyethylene sheath is set to a predetermined diameter by passing through a forming jig having a predetermined hole shape .

Preparation method for one-than unbonded PC steel according to claim 1, characterized in that the forming tool is placed into a water-cooled vessel.

The method for producing an unbonded PC steel wire according to claim 2 , wherein a plurality of forming jigs are installed in the water-cooled tank, and the hole diameter of the first forming jig is formed larger than the product diameter of the polyethylene sheath.