JPS6026751A - ポストテンシヨン工法用防錆金属シ−ス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ボストテンション工法によって施工される
プレストレストコンクリート構造物に使用される金属シ
ース（ダクトともいう）、いわゆるボストテンション工
法用金属シースに関し、更に詳しくは、防錆対策の採ら
れた金属シースすなわち防錆金属シースに関する。

近時、この種の金属シースの内外面に合成樹脂のコーテ
ィング層（塗膜層）を施してプレストレストコンクリー
ト構造物中における該金属シースの錆の発生を防止する
対策が採られるようになってきた。

そして、この防錆金属シースの製造に関し、シース本体
は、通常、第１図に示すように、薄肉の帯鋼板の側端部
を折り曲げて相互に噛み合う接合部（折曲げ゛継ぎ目）
を形成し、該帯鋼板を縦方向（管軸方向）に接合するか
あるいはスパイラル（螺旋）に巻いて接合した後、該接
合部に歯状の塑性変形（すなわち、かしめ）が施される
。しかる後、適宜の方法により該シース本体の内外面に
合成樹脂のコーティング層が施されてなる。

しかし、このかしめ手段に°より製造された防錆シース
は以下の点で問題がある。

■　シース本体の外周面（又は内周面）のコーティング
層を薄くすると、継ぎ目部分にコーティング層がゆきわ
たらずコーティング不良が生じ、該継ぎ目の通気孔と連
通して腐食イオン（例えば塩素イオン）がシース内に浸
透しシース本体を腐食させるばかりでなく、シース内の
ＰＣ鋼材をも腐食させることになる。

■　第２図に示すように、シース本体Ａの外周面（又は
内周面）のコーティング層Ｂを厚くすると（塗膜を厚く
形成すること自体が不経済であるが）上記■のコーティ
ング不良の欠点はない反面、シース本体の継ぎ目部分Ｃ
の可撓変形にコーティング層Ｂが追従することができず
、コーティング層のひび割れ、更には剥離が生じ、この
部分より腐食イオンの侵入がおこり、前記■と同様の結
果となる。

そして、この原因を考察するに、かしめ手段により製造
されたシースにあっては、かしめを施した接合部が■有
孔性を有すること、■ずれ移動があること、■突出高さ
が大きいこと等が上記の問題点を惹起させるものである
ことが判明した。

本発明は、上記従来技術の防錆シースの欠点を解消すべ
く、上記知見に基づいてなされたものである。すなわち
、本発明は接合部に■気密性があること、■ずれ移動の
ないこと、あるいは、■突出高さが小さいこと、の要請
を満たし、もって合成樹脂のコーティング層のひび割れ
、剥離を防止することをその技術的課題とする。

本発明の第１番目のボストテンション工法用防錆金属シ
ース（以下、第１番目の発明という。）は上記技術的課
題を達成するため、次の構成（技術的手段）を採る。■
シース本体は、薄肉帯鋼板の両側端部を互いに溶接又は
接着剤により連続的にかつ気密に接合された継ぎ目をも
って中空管状に形成され、■該シース本体の外面又は内
外面に合成樹脂のコーティング層が施されてなる。こと
を特徴とする。

ここに、シース本体の形状は中空管状であればよく、円
管状あるいは箱筒状その他の形状が包含される。シース
本体の継ぎ目の形態は折曲げ継ぎ目、重合わせあるいは
突合わせの接合手段を採るものである。また、溶接には
ろう接も包含されるものである。更に、シース本体の外
面又は内外面に施される合成樹脂のコーティング層は、
シース本体の弾性を確保し、かつ、コンクリートのアル
カリ性に対して耐久性のある素材が選択される。

そのような素材として、例えば、エポキシ樹脂あるいは
塩化ビニル樹脂、フラン樹脂が好適である。

第１番目の発明は上記構成により、以下の作用効果を有
する。

■　継ぎ目部は連続して一体に接合されるので、核部で
のずれ移動はなく、合成樹脂のコーティング層のひび割
れ・剥離はなく防錆効果が高い。

■　継ぎ目部は気密に接合され、かつ、不連続部分が生
じないので、合成樹脂のコーティング層の厚さを薄くで
き、経済的であるばかりでなく、シース自体の靭性（割
れにくさ）が高められ、シースにとって有効な特性を与
える。

第１番目の発明は以下の実施態様を採る。

■　シース本体の継ぎ目を縦方向（シース管軸方向）に
形成すること。この態様における継ぎ目の接合手段とし
て、折曲げ継ぎ目、重ね合わせ、あるいは突合わせの各
態様を採る。また、この態様は特にシース本体が節部状
である場合に有効である。

■　シース本体の継ぎ目を螺旋状に形成すること。

この態様における継ぎ目の接合手段は上記■と同様であ
る。また、この態様は、特にシースが円管状である場合
に有効である。

■　シース本体には外方に膨出するリブ（突条）が波形
（コルゲート）に形成されること。該リブによりシース
に可撓性が付与されるとともに適度の剛性（衝撃あるい
は踏みつぶしに対する強さ）が付与され、また、コンク
リートとの付着が増加する。

■　シース本体には外方に膨出するリブ（突条）が螺旋
状に形成されること。該リブの機能については上記のと
おりである。

本発明の第２番目のボストテンション工法用防錆金属シ
ース（以下、第２番目の発明という。）は、前記第１番
目の発明の構成■■に、更に、■該シース本体の内面に
固体潤滑被膜が施されてなる、構成要素を付加した構成
を採る。

ここに、シース本体の内面に施される固体潤滑被膜は、
それ自体で防錆性を有し、かつ、ＰＣ鋼材の緊張時にシ
ース内面とＰＣ鋼材との両者間に生じる摺動摩擦抵抗を
減少する素材が選択される。

そのような素材として、ポリテトラフルオロエチレン樹
脂（以下、ＰＴＨＥという）と結合剤、もしくはＰＴＥ
Ｅ並びに軟質金属及びあるいは金属硫化物と結合剤との
組成物が使用される。

第２番目の発明はこの構成により、第１番目の発明の作
用効果に加え以下の作用効果を有する。

■　固体潤滑被膜はそれ自体で良好な防錆効果を有する
うえ、合成樹脂のコーティング層と協働して更に良好な
防錆効果を発揮する。

■　固体潤滑被膜の潤滑作用によりＰＣ鋼材の緊張は円
滑に行われ、このため、金属シース本体とＰＣ鋼材との
直接接触が可及的に抑制され、該接触部で発生する局部
電流に起因する金属腐食を抑制することができる。

本発明の第３番目のボストテンション工法用防錆金属シ
ース（以下、第３番目の発明という）は、前記第１番目
の発明の構成■を共通として、■該シース本体の内外面
にリン酸塩皮膜による表面処理が施され、■該リン酸塩
皮膜上に合成樹脂のコーティング層が施されるとともに
、■該シース本体の内面の合成樹脂のコーティング層上
に固体潤滑被膜が施されてなる、各構成要素を付加した
構成を採る。

ここに、リン酸塩皮膜はシース本体の弾性を損わない厚
みを有し、シース本体の内外面に皮膜化成処理される。

また、合成樹脂のコーティング層の素材の選択、および
、固体潤滑皮膜の素材の選択は上記第１番目の発明およ
び第２番目の発明の構成に準じる。

第３番目の発明はこの構成により、第１番目の発明の作
用効果に加え以下の作用効果を有する。

■　リン酸塩皮膜は金属シース本体に強固に被着すると
ともに、その処理が容易である。更に、リン酸塩皮膜の
防錆作用は化学作用によっても侵され難く、かつ、その
作用は長期間にわたって持続され、コンクリート構造物
中に使用される材料として好適である。

■　合成樹脂被覆はリン酸塩皮膜を介して金属シースの
内外面に施されるので、該シースに対する該合成樹脂被
覆層の付着は強度的に良好となる。

かつ該リン酸塩皮膜の化成処理に際してピンホールが生
じた場合の補償機能を有し、シース本体の外面からの腐
食に対し多重的に保護する。

以下、本発明の金属シースの実施例についで述べる。

金属シースの本体は薄肉帯鋼板よりなり、該鋼板を円筒
状あるいは節部状に折り曲げて、あるいは、スパイラル
（螺旋）に巻いて中空の管状に形成される。

第３図ないし第５図に薄肉帯鋼板をスパイラルに巻いて
その側端部を溶接により接合して製造される金属シース
本体Ｈを示す。

第３図は帯鋼板ｌの側端部を互いに重ね合わせてすみ肉
溶接２Ａにより接合した態様を示す。また、第４図は帯
鋼板１の側端部を互いに衝合させて突合わせ溶接２Ｂに
より接合した態様を示す。

更に、第５図は折曲げ継ぎ目の側部に沿ってすみ肉溶接
２Ｃにより接合した態様を示す。

これらの態様において、溶接は接合部において連続して
かつ気密に施される。１１はシース本体Ｈの外面に突出
して螺旋状に施されるリブ（突条）である。

また、溶接に替えて、接着剤により帯鋼板を接合する態
様を採ることもできる。

金属シース本体の外面あるいは内外面には適宜リン酸塩
皮膜の表面処理が施される。該リン酸塩皮膜は、リン酸
マンガン法、リン酸亜鉛法、リン酸鉄法などの適宜方法
で化成処理されるが、これにエンジュジオン法により後
処理法を施すと更に防錆性が向上するものである。なお
、この皮膜の厚みは５ないしｌＯミクロン程度が適当で
あり、該皮膜の形成手法としては浸漬法あるいはスプレ
ー法等の適宜手段が採られる。

リン酸塩皮膜は金属シース本体に強固に被着するととも
に、その処理が容易である。更に、リン酸塩皮膜の防錆
作用は化学作用によっても侵され難く、かつ、その作用
は長期間にわたって持続され、コンクリート構造物中に
使用される材料として好適である、 このリン酸塩皮膜上に、又は金属シース本体の表面に直
接にエポキシ樹脂の合成樹脂被覆（コーティング）が施
こされる。該合成樹脂被覆に使用されるエポキシ樹脂と
してはアロンパウダー（東亜合成株式会社）あるいはア
ラルダイト（チバ製品株式会社、商品名）の使用が推奨
される。

該エポキシ樹脂被覆は、シースの外面にはへヶ塗り、溶
射、スプレー、静電塗装あるいは流動浸漬の各方法によ
り、また、シースの内面にはスプレー、静電塗装あるい
は流動浸漬の各方法により、それぞれ３０ないし２００
ミクロン程度の厚さに形成される。

合成樹脂被覆はリン酸塩皮膜を介して金属シースの内外
面に施されるので、該シースに対する該合成樹脂被覆層
の付着は強度的に良好となる。

金属シース本体の内面にはポリテトラフルオロ次の態様
により施される。すなわち、ＰＴＦＥは５ミクロン以下
の微粉末状をなし、見掛は密度が０．３〜０．５ｇｒ／
ｃｒｎ’、比重が２．１０〜２．２９のもの□例えば英
国ＩＣＩ社フルオン（商品名）、西独間ヘキスト社のホ
スタフロン（商品名）−ｍ−が好適なものとして使用さ
れ、この微粉末のＰＴＦＥの担体として２５０メツシユ
を通過する微粉末の軟質金属（例えば鉛、錫、亜鉛、カ
ドミウムなど）及びあるいは５〜８ミクロン程度の微粉
末の金属硫化物（例えば二硫化モリブデン、二硫化タン
グステン）が好適なものとして使用される。

また、このＰＴＦＥあるいはＰＴＦＥと軟質金属及びあ
るいは金属硫化物との混合物の結合剤としてはアルキッ
ド樹脂□特に、該樹脂の不飽和基にスチレンをグラフト
させたスチレン化アルキッド樹脂のスチレゾール（大Ｈ
本インキ化学工業社製：商品名）が推奨される。−が使
用される。

そして、上記のＰＴＦＥあるいはＰＴＦＥと軟質金属及
びあるいは金属硫化物との混合物に上記の結合剤を加え
、これを揮発性溶剤（通常キシレン、ミネラルターペン
などが使用される。）に懸濁して懸濁液を作り、この懸
濁液をスプレー方式により金属シースの内面に厚さ２０
〜１００　ミクロンの薄膜として施される。なお、上記
各成分（溶剤を除く。）の配合量は容量比（ＶＯＬ％）
で、例えば、■ＰＴＦＥ微粉末５０〜７０％、スチレン
化アルキッド樹脂３０〜７０％、の実施態様を採る。

しかして、この固体潤滑被膜はそれ自体で良好な防錆効
果を有し、上述のリン酸塩皮膜及び合成樹脂被覆と協働
的に用いるときには更に防錆効果が増大する。更に、こ
の固体潤滑被膜によれば、ＰＣ鋼材の緊張時に該皮膜を
施された金属シースの内面とＰＣ鋼材との両者間に生じ
る摺動摩擦抵抗（摩擦係数にして０．１〜０．１５）を
従来のもの（摩擦係数にして０．４程度）に比べ大幅に
減少することができ、この結果、大きなプレスト力を導
入することができる。また、該固体潤滑被膜は極めて薄
いものであるので金属シース自体の可撓性を損なわず、
かつその薄さにもかかわらず密着性がよく、従って剥離
し難いものであり、金属シースにとって良好な皮膜の特
性を有するものである。

第６図は本発明の防錆金属シースＳの一実施例の模式断
面図である。Ｈは中空筒状の金属シースの本体、３は該
金属シース本体Ｈの内外周面に皮膜化成されたリン酸塩
皮膜である。４はエポキシ樹脂などの合成樹脂被覆、４
ａは外面合成樹脂被覆、４ｂは内面合成樹脂被覆である
。５はポリテトラフルオロエチレン樹脂を含む固体潤滑
皮膜である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の金属シース本体の継ぎ目の断面図、第２
図は従来の防錆シースの継ぎ目の断面図、第３図は木発
ｖ＃方金属シース本体の継ぎ目の一実施例の断面図、第
４図は他の実施例の断面図、第５図は更に他の実施例の
断面図、第６図は本発明の金属シースの模式断面図であ
る。 特許出願人 日本国有鉄道 オイレス工業株式会社 代理人 弁理士　池１）仁士 第１ｖＡ 第２ＦＩＪ し 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シース本体は、薄肉帯鋼板の両側端部を互いに溶接
   又は接着剤により連続的にかつ気密に接合された継ぎ目
   をもって中空管状に形成され、該シース本体の外面又は
   内外面に合成樹脂のコーティング層が施されてなる、 ことを特徴ｉするボストテンション工法用金属シース。 ２、シース本体の継ぎ目は縦方向に形成されてなる特許
   請求の範囲第１項に記載のボストテンション工法用金属
   シース。 ３、シース本体の継ぎ目は螺旋状に形成されてなる特許
   請求の範囲第１項に記載のボストテンション工法用金属
   シース６ ４、シース本体には外方に膨出するリブが波状に形成さ
   れてなる特許請求の範囲第２項に記載のボストテンショ
   ン工法用金属シース。 ５、シース本体には外方に膨出するリブがａ＊’−状に
   形成されてなる特許請求の範囲第２項又は第３項に記載
   のボストテンション工法用金属シース。 ６、合成樹脂はエポキシ樹脂である特許請求の範囲第１
   項ないし第５項に記載のポストテンシ５．．ンエ法用金
   属シース。 ７、シース本体は、薄肉帯鋼板の両側端部を互いに溶接
   又は接着剤により連続的にかつ気密に接合された継ぎ目
   をもって中空管状に形成され、該シース本体の外面又は
   内外面に合成樹脂のコーティング層が施されてなるとと
   もに）該シース本体の内面に固体潤滑被膜が施されてな
   る、 ことを特徴とするボストテンション工法用金属シース。 ８、固体潤滑皮膜はポリテトラフルオロエチレンを含む
   特許請求の範囲第７項に記載のボストテンション工法用
   金属シース。 ９、シース本体は、薄肉帯鋼板の両側端部を互いに溶接
   又は接着剤により連続的にかつ気密に接合された継ぎ目
   を介して中空管状に形成され、該シース本体の内外面に
   リン酸塩皮膜による表面処理が施され、 該リン酸塩皮膜上に合成樹脂のコーティング層が施され
   るとともに、 該シース本体の内面の合成樹脂のコーティング層上に固
   体潤滑皮膜が施されてなる、ことを特徴とするボストテ
   ンション工法用金属シース。