JP2002257654A

JP2002257654A - 緊張力測定装置

Info

Publication number: JP2002257654A
Application number: JP2001053533A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Murakado; 保行村角; Takehisa Watanabe; 武久渡辺; Masato Takahata; 正人高畑; Shinichi Takezaki; 真一竹崎; Kazuyasu Oguri; 一容小栗
Original assignee: Taisei Corp; PS Corp
Current assignee: Taisei Corp; PS Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-11
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP3603277B2

Abstract

(57)【要約】【課題】コンクリート部材の端部において、定着部材
を介して支圧部材に定着されている緊張材に作用する緊
張力を簡易に測定することが可能となる緊張力測定装置
を提供する。【解決手段】コンクリート部材Ｃの端部において、ア
ンカーヘッドＡを介して支圧板Ｂに定着されている緊張
材Ｋに作用する緊張力を測定するために使用される装置
であり、前記アンカーヘッドと前記支圧板とを離間させ
るための油圧式ロードセル１０と、油圧ポンプ２０と、
前記油圧ポンプから前記油圧式ロードセルに供給される
油量の変化を計測するための油量検出装置４０と、前記
油圧式ロードセルに作用する油圧を測定するための油圧
計測器３０と、から構成される緊張力測定装置Ｓとし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレストレストコ
ンクリート（以下、「ＰＣ」という）構造物において、
コンクリート部材への緊張材の定着部における緊張力
（以下、「緊張材の緊張力」という）を測定するための
緊張力測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＣ構造物の構築において、ＰＣ鋼材等
の緊張材を緊張させ、コンクリート部材に定着させてプ
レストレスを与えるための代表的な工法の一つにアンボ
ンドポストテンション工法（ＶＳＬ工法、ＢＢＲＶ工
法、フレシネ工法、ＫＴＢ工法、Ｄｙｗｉｄａｇ工法
等）が存在している。前記工法において、緊張材の緊張
作業の完了後に、その構造的健全性を定期的に確認する
ために、緊張材の緊張力変化を調べてプレストレス力の
状態を把握することがある。

【０００３】従来、図５に示すように、シース９０内に
挿設されており、コンクリート部材９１の端部におい
て、アンカーヘッド９２を介して支圧板９３に定着され
ている緊張材９４の定着端緊張力（リフトオフ荷重）の
測定は、作業性等の要因から、以下に示すリフトオフ試
験法が一般的に用いられていた。

【０００４】（１）アンカーヘッド９２の周囲にジャッ
キチェアリング９７を設けるとともに、アンカーヘッド
９２を支圧板９３から離間させるための油圧ジャッキ９
５をチェーンブロック（図示せず）等により取り付け
る。（２）油圧ジャッキ９５を作動させ、緊張材９４に張力
を付与することで、アンカーヘッド９２を支圧板９３か
ら離間させる。そして、アンカーヘッド９２が支圧板９
３から離間したことを、アンカーヘッド９２と支圧板９
３の間に予め対称に介設した左右２枚の薄板状の測定板
９６（厚さ約０．３ｍｍのステンレス薄銅板）が引き抜
かれたことを検知して判定し、その時点の油圧ジャッキ
９５に作用する圧力を油圧計やマノメータ等により測定
する。このように、アンカーヘッド９２に作用している
定着力を測定することにより、その反力である緊張材９
４の緊張力の測定を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記リフトオ
フ試験法では、緊張力測定時に支圧板９３とアンカーヘ
ッド９２との間に挟設されている左右２枚の測定板９６
を、２人の作業者が測定中の常時にわたって、両側から
引っ張り続けなければならず、多大な手間と労力を必要
としていた。また、測定板９６が引き抜かれた瞬間の油
圧を精度良く読みとれるように、油圧ジャッキ９５の加
力操作を正確に行わなければならないが、その操作は非
常に難しく、熟練した作業者が行わなければならなかっ
た。さらに、測定板９６を支圧板９３とアンカーヘッド
９２との間に緊張力計測前に挟装するためには、アンカ
ーヘッド９２を支圧板９３から離間させなければならな
いため、緊張力測定時と同様な労力を要していた。

【０００６】本発明は、前記の問題点を解決するために
なされたものであり、測定板を使用することなく、簡易
に緊張材の緊張力を測定することが可能となる緊張力測
定装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の緊張力測定装置は、コンクリート部材の端
部において、定着部材を介して支圧部材に定着されてい
る緊張材に作用する緊張力を測定するために使用される
装置であり、前記定着部材と前記支圧部材とを離間させ
るための油圧式離間手段と、前記油圧式離間手段への油
圧供給手段と、前記油圧供給手段から前記油圧式離間手
段に供給される油量の変化を計測するための油量検出手
段と、前記油圧式離間手段に作用する油圧を測定するた
めの圧力測定手段と、を備えることを特徴としている。

【０００８】また、本発明の他の緊張力測定装置は、コ
ンクリート部材の端部において、定着部材を介して支圧
部材に定着されている緊張材に作用する緊張力を測定す
るために使用される装置であり、前記定着部材と前記支
圧部材の間に介設される油圧作用部と、前記油圧作用部
への油圧供給手段と、前記油圧供給手段から前記油圧作
用部に供給される油量の変化を計測するための油量検出
手段と、前記油圧作用部に作用する油圧を測定すること
を特徴としている。

【０００９】従って、本発明の緊張力測定装置によれ
ば、油圧供給手段から供給される油量の変化を油量検出
手段により検出し、緊張材の張力とつり合う油圧式離間
手段或いは油圧作用部に作用する油圧を正確に測定する
ことができることになるため、測定板を使用することな
く、簡易に緊張材の緊張力を測定することができる。

【００１０】さらに、前記緊張力測定装置において、前
記油圧式離間手段又は前記油圧作用部は、前記緊張材の
挿通部、及び、前記油圧供給手段と接続する油圧室を有
する本体部と、前記油圧室に作用する油圧により前記本
体部から離間する向きに変位するラム部材とから構成さ
れており、前記油量検出手段は、シリンダと前記シリン
ダの内部を軸方向に移動自在であるロッド部材と、前記
シリンダと前記ロッド部材との相対変位量を検出する相
対変位量検出部と、を有しているものであってもよい。

【００１１】従って、本発明の緊張力測定装置によれ
ば、油圧供給手段から供給される油量の変化を、相対変
位量検出部により、シリンダとロッド部材との相対変位
量として検出することにより、緊張材の張力とつり合う
油圧式離間手段或いは油圧作用部に作用する油圧を正確
に測定することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。なお、各実施形
態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符
号を付し、重複した説明は省略するものとする。

【００１３】［第１実施形態］ ○緊張力測定装置本実施形態の緊張力測定装置Ｓは、装置を構成する油圧
式ロードセル１０を常時、支圧板ＢとアンカーヘッドＡ
との間に介設しておくことにより、所望のときに、緊張
力Ｋを計測することができる優れた装置である。

【００１４】図１及び図２に示すように、本発明の緊張
力測定装置Ｓ（第１実施形態）は、油圧式ロードセル１
０（油圧作動部）と、当該油圧式ロードセル１０のオイ
ルセル１３（油圧室）へ圧油を供給し、また、オイルセ
ル１３から圧油を排出するための手動式の油圧ポンプ２
０（油圧供給手段）と、前記油圧式ロードセル１０に作
用する油圧を測定するための油圧計測器３０（圧力測定
手段）と、油圧ポンプ２０から油圧式ロードセル１０に
供給される油量の変化を計測するための油量検出装置４
０（油量検出手段）とを主要部として構成されている。

【００１５】図２に示すように、油圧式ロードセル１０
の本体部１１は円筒形状であり、中央に円柱形状の緊張
材Ｋ（ＰＣ鋼より線等）の挿通部１２を有している。こ
の本体部１１は、挿通部１２の軸線方向であり、かつ、
本体部１１の端面に形成される中空円の直径を通る向き
に垂直に切断して２分割した、いわゆる半割形状に形成
されている（以下、半割形状である一方の本体部を「半
円筒本体部」という）、２体の半円筒本体部１１Ａ，１
１Ｂから形成されている。これらの２体の半円筒本体部
１１Ａ，１１Ｂは、外形が同一形状であり、連結部材
（図示せず）により一体化されている。

【００１６】また、それぞれの半円筒本体部１１Ａ，１
１Ｂの一端側の端面部１１ａには、加工性に特に優れて
いる、複数の円柱体形状（本実施形態では６つ）の凹部
であるオイルセル１３が形成されている。この複数のオ
イルセル１３は、それぞれ連通しており、そのうちの一
つのオイルセル１３Ａが、本体部１１に形成されている
油路１４と油圧管路２１Ａ，２１Ｂを介して、油圧ポン
プ２０と接続している。なお、本体部１１の油路１４の
出入口部には、カプラ２４が付設されている。

【００１７】ラム部材１５も、同一形状の２体の半割部
１５Ａ，１５Ｂから形成されている。このラム部材１５
の半割部１５Ａ，１５Ｂは、半円筒本体部１１Ａ，１１
Ｂの端面部１１ａと同一形状である半割形状の押圧部１
５ａと、前記各オイルセル１３内にＯリング１６を介し
て挿設されており、軸方向に移動可能な形状に形成され
ている複数本の柱体部１５ｂとから構成されている。こ
れにより、オイルセル１３に導油されることによりラム
部材１５が、本体部１１から離間する向きに移動可能と
なっている。なお、符号１７は、ラム部材１５を本体部
１１に近接する方向に付勢するために各オイルセル１３
内に設けられているスプリングである。

【００１８】さらに、油圧管路２１Ｂの先端側には、本
体部１１のカプラ２４と係合するカプラ２３が付設され
ており、他端側は、油量検出装置４０のシリンダ４２に
接続されている。このシリンダ４２は、油圧管路２１Ａ
により油圧ポンプ２０の吐出部と接続されている。前記
油圧管路２１Ｂは、カプラ２３，２４により着脱自在に
なっており、緊張力測定時において導油を行う際にの
み、別体的に設けられている油圧ポンプ２０、油圧計測
器３０及び油量検出装置４０の取り付けを行うことが可
能となっている。

【００１９】なお、この油圧式ロードセル１０は、常
時、支圧板ＢとアンカーヘッドＡに挟着された状態とな
っている。そのため、緊張力の測定を行っていない通常
時には、オイルセル１３には油圧が発生しておらず、本
体部１１とラム部材１５とは密着した状態であり、シム
としての役割を果たしている。

【００２０】油量検出装置４０は、シリンダ４２、ロッ
ド４３（ロッド部材）及び変位計４４（相対変位量検出
部）を備えている。シリンダ４２は、油圧管路２１Ａ，
２１Ｂと接続しているシリンダ室（図示せず）を備えて
おり、当該シリンダ室の油量に応じてシリンダ室の内部
を軸方向に移動可能であるロッド４３が設けられてい
る。また、変位計４４は、前記シリンダ４２とロッド４
３との相対変位量を検出するための装置である。

【００２１】なお、油圧計測器３０は、油圧管路２１Ｂ
に装脱自在に接続されており、当該油圧計測器３０及び
油量検出装置４０で計測された油圧及び相対変位量は、
小型コンピュータであるデータ収集装置２２に記録され
るようになっている。そして、油圧（Ｐ）と相対変位量
（ｄ）との関係（油圧・相対変位量曲線）は、前記小型
コンピュータのディスプレイ（図示せず）に表示される
ようになっている（図３参照）。

【００２２】○緊張力の測定方法以下に、図１を参照して、シース内Ｄに挿設されてお
り、コンクリート部材Ｃの端部において、アンカーヘッ
ドＡ（定着部材）を介して支圧板Ｂ（支圧部材）に定着
している既設の緊張材Ｋに作用する緊張力を測定する方
法について説明する。なお、前記緊張力測定装置Ｓにお
ける油圧式ロードセル１０は、予め支圧板Ｂとアンカー
ヘッドＡとの間に介設されており、その他の装置も総て
設置された状態となっている。

【００２３】緊張力の測定作業は、油圧式ロードセル１
０のオイルセル１３に送油することによりラム部材１５
を軸方向（本体部１１から離間する方向）に変位させ、
前記ラム部材１５が初期変位した時点において、当該ラ
ム部材１５に作用する油圧力を油圧計測器３０により測
定することにより、前記緊張材Ｋに作用する緊張力を求
める作業を行うものであり、以下の手順で行う。

【００２４】油圧ポンプ２０によりオイルセル１３に導
油して、ラム部材１５を徐々に加圧する。加圧が進行
し、ラム部材１５の押圧力がアンカーヘッドＡに作用し
ている定着力を上回ると、当該ラム部材１５がアンカー
ヘッドＡの方向に変位する。このラム部材１５の初期変
位を検出し、予め定められた所定の変位量を検出した時
点においてラム部材１５に作用している油圧力を油圧計
測器３０により測定することにより、データ記録装置２
２に記録する。これにより、アンカーヘッドＡに作用し
ている定着力を測定して、その反力である緊張材Ｋの緊
張力の測定を行うことができる。

【００２５】このラム部材１５の初期変位は、以下の方
法により検出する。すなわち、ラム部材１５が変位する
際には、油圧式ロードセル１０におけるオイルセル１３
の容積が増加するため、当該オイルセル１３に流入する
油量が急激に増大することになる。このとき、油圧ポン
プ２０からオイルセル１３に流入する油は、油量検出装
置４０におけるシリンダ４２のシリンダ室を通過するこ
とになる。ここで、シリンダ室内の油量が増大すると、
シリンダ室内のロッド４３が、シリンダ４２と離間する
方向に伸長（図１における左側方向）し、シリンダ４２
とロッド４３との相対変位量が急激に増大する。この相
対変位量が急激に増大する点は、図３に示すように、油
圧・相対変位量曲線の傾きが変化し、緩勾配になる点
（イ点）を検出することにより明らかになり、当該イ点
の油圧力を検出することにより、前記オイルセル１３に
流入する油の増加量から、緊張材Ｋの張力とつり合うオ
イルセル１３内に作用する圧力の値を正確に計測するこ
とができる。

【００２６】なお、このイ点の検出は、ディスプレイを
測定者が目視しながら行うことや、データ収集装置に予
め記憶させておいた所定のプログラムにより行わせても
よく、また、記録された油圧と相対変位量のデータを事
後的に解析することにより行うものでもよい。

【００２７】なお、本実施形態の緊張力測定装置Ｓを構
成する油圧式ロードセル１０は、一度設置してしまえ
ば、常時、設置しておくことが可能であり、油圧ポンプ
２０、油圧計測器３０及び油量検出装置４０は適宜、着
脱することが可能である。そのため、緊張力の測定後に
油圧ポンプ２０、油圧計測器３０及び油量検出装置４０
を取り外し、次回以降の測定時には、油圧ポンプ２０及
び油圧計測器３０のみを取り付けることにより測定が可
能となるため、測定作業を非常に容易に行うことができ
る。

【００２８】このように、前記緊張力測定装置Ｓによれ
ば、緊張材Ｋの緊張力測定時において、測定板を設ける
必要がなく、油圧計測器３０によりラム部材１５の初期
変位が生じた際の油圧を計測することができる。そのた
め、従来必要となっていた測定板を引き抜くための作業
者が不要になるとともに、測定板の設置に要する煩雑な
作業が不要となることから、緊張力の測定作業を非常に
効率的に行うことができる。

【００２９】［第２実施形態］本発明の緊張力測定装置
Ｓ’（第２実施形態）は、アンカーヘッドＡの端部にセ
ンターホールジャッキ１０’（油圧式離間手段）を設け
る装置であり、支圧板Ｂに直接的にアンカーヘッドＡが
固定されている場合に、緊張材Ｋの緊張力を計測するた
めの装置である。

【００３０】○緊張力測定装置図４に示すように、本実施形態の緊張力測定装置Ｓ’
は、センターホールジャッキ１０’と、当該センターホ
ールジャッキ１０’の油圧室（図示せず）へ圧油を供給
し、また、当該油圧室から圧油を排出するための電動式
の油圧ポンプ２０’（油圧供給手段）と、前記センター
ホールジャッキ１０’に作用する油圧を測定するための
油圧計測器３０（圧力測定手段）と、油圧ポンプ２０か
らセンターホールジャッキ１０’に供給される油量の変
化を計測するための油量検出装置４０（油量検出手段）
とを主要部として構成されている。

【００３１】センターホールジャッキ１０’は既存の装
置を使用することが可能であり、本体部１１’と、当該
本体部１１’の内部に形成されている油圧室と、当該油
圧室への導油量に応じてその内部を軸方向に移動可能で
あるラム部材１５’とを主要部として形成されている。
本体部１１’の中央には、複数本の緊張材Ｋを挿通する
ための挿通孔（図示せず）が形成されているとともに、
それぞれの緊張材Ｋをラム部材１５’の後方位置で固定
することができるようになっている。また、油圧ポンプ
２０’は、第１実施形態と同様の装置である油圧計測器
３０及び油量検出装置４０を介して、油圧管路２１
Ａ’，２１Ｂ’（符号２１Ｃ’も油圧管路）によりセン
ターホールジャッキ１０’の油圧室に接続されている。

【００３２】○緊張力の測定方法以下に、図４を参照して、既設の緊張材Ｋに作用する緊
張力を測定する方法について説明する。なお、緊張力測
定装置Ｓ’におけるセンターホールジャッキ１０’は、
予めアンカーヘッドＡ’の端部にジャッキチェアリング
Ｊを介して取り付けられており、緊張材Ｋはくさび１９
によりアンカーヘッドＡに固定されている。また、その
他の装置も総て設置された状態となっている。

【００３３】油圧ポンプ２０’によりセンターホールジ
ャッキ１０’の油圧室（図示せず）に導油して、緊張材
Ｋに張力を付与することで、アンカーヘッドＡを支圧板
Ｂから離間させる。このときに、ラム部材１５’は本体
部１１’と離間する方向に変位するため、当該本体部１
１’の油圧室の容積が増加し、当該油圧室に流入する油
量が急激に増大することになる。このとき、第１実施形
態の場合と同様の原理により、油圧ポンプ２０’から油
圧室に流入する油の増加量を通じて、油圧計測器３０に
より、油圧室に作用する油圧を計測することができる。

【００３４】従って、第２実施形態の緊張力測定装置
Ｓ’によっても、従来必要となっていた測定板を引き抜
くための作業者が不要になるとともに、測定板の設置に
要する煩雑な作業が不要となることから、緊張力の測定
作業を非常に効率的に行うことができる。

【００３５】以上、本発明について、好適な実施形態に
ついての一例を説明したが、本発明は当該実施形態に限
られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更
が可能である。なお、油圧ポンプと、油圧作動部或いは
油圧式離間手段との間には圧力増幅器等が設けられてい
るものであってもよい。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、緊張材の緊張力測定時
において、測定板を設ける必要がないことから、測定板
を引き抜くための作業者が不要になるとともに、測定板
の設置に要する煩雑な作業が不要となることから、緊張
力の測定作業を非常に効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の緊張力測定装置（第１実施形態）を示
す側断面図である。

【図２】油圧式ロードセルを示す図であり、（ａ）は本
体部の横断面図、（ｂ）はＸ−Ｘ断面図である。

【図３】油圧・相対変位量曲線（油圧と相対変位量との
関係を示す曲線）を示すグラフ（縦軸は油圧（Ｐ）、横
軸は相対変位量（ｄ）を示す）である。

【図４】本発明の緊張力測定装置（第２実施形態）を示
す側断面図である。

【図５】従来の緊張力測定装置を示す図であり、（ａ）
は側断面、（ｂ）はＹ−Ｙ断面図である。

【符号の説明】

Ａアンカーヘッド（定着部材）Ｂ支圧板（支圧部材）Ｃコンクリート部材Ｋ緊張材Ｓ，Ｓ’ 緊張力測定装置１０油圧式ロードセル（油圧作用部）１０’ 油圧ジャッキ（油圧式離間手段）１１，１１’ 本体部１２挿通部１３オイルセル（油圧室）１５，１５’ ラム部材２０，２０’ 油圧ポンプ（油圧供給手段）３０油圧計測器４０油量検出装置４２シリンダ４３ロッド（ロッド部材）４４変位計（相対変位量検出部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺武久東京都新宿区西新宿一丁目25番１号大成建設株式会社内 (72)発明者高畑正人東京都新宿区西新宿一丁目25番１号大成建設株式会社内 (72)発明者竹崎真一東京都新宿区西新宿一丁目25番１号大成建設株式会社内 (72)発明者小栗一容東京都千代田区丸の内三丁目４番１号新国際ビル株式会社ピー・エス内Ｆターム(参考） 2F051 AA07 AB02 CA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンクリート部材の端部において、定着
部材を介して支圧部材に定着されている緊張材に作用す
る緊張力を測定するために使用される装置であり、前記定着部材と前記支圧部材とを離間させるための油圧
式離間手段と、前記油圧式離間手段への油圧供給手段
と、前記油圧供給手段から前記油圧式離間手段に供給さ
れる油量の変化を計測するための油量検出手段と、前記
油圧式離間手段に作用する油圧を測定するための圧力測
定手段と、を備えることを特徴とする緊張力測定装置。
【請求項２】前記油圧式離間手段部は、前記緊張材の
挿通部、及び、前記油圧供給手段と接続する油圧室を有
する本体部と、前記油圧室に作用する前記油圧により前記本体部から離
間する向きに変位するラム部材とから構成されており、前記油量検出手段は、シリンダと前記シリンダの内部を
軸方向に移動自在であるロッド部材と、前記シリンダと前記ロッド部材との相対変位量を検出す
る相対変位量検出部と、を有していることを特徴とする
請求項１に記載の緊張力測定装置。
【請求項３】コンクリート部材の端部において、定着
部材を介して支圧部材に定着されている緊張材に作用す
る緊張力を測定するために使用される装置であり、前記定着部材と前記支圧部材の間に介設される油圧作用
部と、前記油圧作用部への油圧供給手段と、前記油圧供
給手段から前記油圧作用部に供給される油量の変化を計
測するための油量検出手段と、前記油圧作用部に作用す
る油圧を測定するための圧力測定手段とを備えることを
特徴とする緊張力測定装置。
【請求項４】前記油圧作用部は、前記緊張材の挿通
部、及び、前記油圧供給手段と接続する油圧室を有する
本体部と、前記油圧室に作用する前記油圧により前記本体部から離
間する向きに変位するラム部材とから構成されており、前記油量検出手段は、シリンダと前記シリンダの内部を
軸方向に移動自在であるロッド部材と、前記シリンダと前記ロッド部材との相対変位量を検出す
る相対変位量検出部と、を有していることを特徴とする
請求項３に記載の緊張力測定装置。