JP2004324362A - Tensional device for reinforcing tendon for concrete member or steel member - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明はコンクリート部材又は鋼部材にプレストレスを導入してこれを補強するために使用される緊張材の緊張装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば既存の橋桁や床版、あるいは建物の梁等のコンクリート部材を引張力に対して補強する方法にはシート状に連続する連続繊維シートをコンクリート部材の表面に接着する方法(特許文献1参照)、鉄筋等の鋼材をコンクリート部材に添わせて配置すると共に、コンクリートやモルタル等を増打ちし、コンクリートやモルタル等の中に埋設する方法等がある。
【0003】
いずれの方法も補強材をコンクリート部材の表面に付着させているだけであることから、コンクリート部材中に単に補強材を埋設した場合と同等であるため、補強材に引張力を負担させるに過ぎず、コンクリート部材の終局耐力の向上は望めない上、補強材はコンクリート部材自体の剛性にはあまり寄与しないため、コンクリート部材の剛性向上と、ひび割れの抑制効果も期待できない。
【0004】
またコンクリート等を増打ちすることで、既存のコンクリート部材のコンクリートとの間の付着が十分でない場合があり、補強材との一体性が確保されていないことがあるため、後打ちのコンクリートやモルタルが補強材の剥離に引きずられて剥離する可能性がある。
【0005】
これに対し、コンクリート部材の断面外に緊張材を配置して緊張する外ケーブル工法やFRPシートをコンクリート部材に接着して緊張する方法によれば、コンクリート等の増打ちがないため、剥離の問題は生じず、ひび割れ発生後の閉合効果が期待できる他、導入する緊張力の調整によりコンクリート部材断面における応力状態を意図的に改変できる利点がある。FRPシートを用いる方法では既存のコンクリート部材の原形を損なわずに済む利点もある。
【0006】
そこで、出願人らはFRPシート等を用いる方法と同様のプレストレス導入効果を発揮しながら、剥離の問題を解決する緊張材を提案しているが(特許文献2参照)、この緊張材はコンクリート部材の断面外に、その下面に添って配置されることで、緊張材に張力を導入するにはコンクリート部材の端面に固定される緊張装置(特許文献3参照)を使用することができないため、出願人らは併せてコンクリート部材に添って配置される緊張材に適した緊張装置を提案している(特願2002−138707)。
【0007】
この緊張装置は図12に示すようにコンクリート部材6に固定される固定装置2と、緊張材7の緊張方向を向いて固定装置2に接続されると共に、緊張材7端部の定着具8に挿通する定着用棒材3と、固定装置2に固定される反力フレームAと、定着用棒材3が挿通した定着具8と反力フレームAに係止し、反力フレームAに反力を取りながら定着具8を緊張材7への張力導入方向へ移動させ、緊張材7に張力を導入するジャッキBから構成される。
【0008】
【特許文献1】
特開平9−3745号公報
【特許文献2】
特開2002−97746号公報
【特許文献3】
特開平11−79700号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コンクリート部材に固定された固定装置に片持ち梁式に接続された定着用棒材にジャッキを支持させ、ジャッキの反力を固定装置の緊張材側に接続された反力フレームで受け、その反力を固定装置に伝達する形式であることから、反力フレームにジャッキ全体が納まる大きさの収納部を形成する必要があるため、反力フレーム自体の質量が大きくなり、反力フレームの着脱時の作業性と安全性が低下し、緊張作業の能率にも影響がある。
【0010】
またジャッキは反力フレームの収納部内に納まった状態で緊張力を発生するため、ジャッキのストロークが反力フレームの収納部の内法に制限され、大きなストロークを確保することができない。このため、緊張材に一定の張力を与えた後、ジャッキを定着用棒材に支持させたまま、引き続いて緊張材に張力を与える盛り替え緊張を行うことができない。
【0011】
更にジャッキが固定装置に片持ち梁式に接続された定着用棒材に支持されることで、ジャッキの自重により定着用棒材が撓む可能性があり、撓みが生じたときには定着用棒材が挿通しているジャッキの係止部と定着用棒材との間に、ジャッキによる定着具の押出し時に摩擦力が発生し、ジャッキの緊張力が損失するため、緊張材に十分な張力を与えることができず、緊張材の伸び量が減少する事態が生ずる。
【0012】
この発明は図12に示す緊張装置の難点を克服し、ジャッキの反力を受ける部材の着脱時の作業性と安全性を向上させ、盛り替え緊張を可能にすると共に、摩擦力の発生による緊張力の損失を回避する緊張装置を提案するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
図12に示す緊張装置ではジャッキが緊張力を発生するときの反力は反力フレームから、反力フレームが固定されている固定装置を通じてコンクリート部材に伝達される。
【0014】
ここで、ジャッキの反力を直接的に固定装置に伝達することにすれば、反力フレームを不要にできることから、本発明では反力フレームに代わるジャッキ固定ブロックを固定装置に着脱自在に固定し、ジャッキの反力をジャッキ固定ブロックで受けることにより、質量の大きい反力フレームの使用を不要にし、反力受け部材であるジャッキ固定ブロック着脱時の作業性と安全性を向上させ、盛り替え緊張を可能にすると共に、摩擦力の発生による緊張力の損失を回避する。
【0015】
緊張装置はコンクリート部材又は鋼部材に固定される固定装置と、緊張材の緊張方向を向いて緊張材端部に一体化している定着具と固定装置を挿通し、定着具に接続される定着用棒材と、固定装置に着脱自在に固定されるジャッキ固定ブロックと、ジャッキ固定ブロックに緊張材側へ係止し、ジャッキ固定ブロックで反力を取りながら定着具を緊張材への張力導入の向きへ移動させ、緊張材に張力を導入するジャッキから構成される。
【0016】
図12のようにジャッキの反力を固定装置の緊張材側で受け、その反力を固定装置に伝達する場合には反力フレームの収納部にジャッキ全体が納まった上で、ジャッキが伸縮可能な大きさを与える必要があることから、必然的に反力フレームがジャッキ本体より大きくなり、反力フレームの質量も大きくなるが、本発明のようにジャッキの反力を受けるジャッキ固定ブロックが固定装置に固定されることで、ジャッキ固定ブロックにジャッキ全体が納まる大きさを与える必要がなくなるため、ジャッキ固定ブロックを反力フレームより小型にすることができ、質量も小さくすることが可能になる。
【0017】
因みに図12における反力フレームAの質量は49kgであったのに対し、本発明のジャッキ固定ブロックの質量はアルミニウム合金製で約6.1kgであり、反力フレームAの12%まで低減することが可能になっている。併せて図12におけるジャッキBの質量は約32kgであったのに対し、本発明のジャッキの質量はチタン合金製で約26.1kgあり、ジャッキBの約81%に低減されている。
【0018】
図12における反力フレームに相当するジャッキ固定ブロックを軽量化できることで、反力受け部材であるジャッキ固定ブロックの着脱時の作業性と安全性が向上し、緊張作業完了までの作業能率の向上も図られる。
【0019】
また図12のようにジャッキが反力フレームの収納部内に納まった状態で緊張力を発生する場合、ジャッキのストロークは反力フレームの収納部の内法に制限されるため、大きなストローク長を確保することができないのに対し、本発明ではジャッキ固定ブロックの寸法上の制限を受けることなくジャッキを設置することができるため、ストローク長を自由に確保することが可能になる。
【0020】
この結果、図12の場合より少ない緊張作業数で緊張材に対する張力導入を完了させることができるため、ストローク長の面からも緊張作業完了までの作業能率の向上が図られることになる。
【0021】
更にジャッキのストロークに制限がなくなることで、緊張材に一定の張力を与えた後、ジャッキを定着用棒材に支持させたまま、引き続いて緊張材に張力を与える盛り替え緊張を行うことが可能になる。
【0022】
加えて図12においては反力フレームを固定装置に対して緊張材側に配置する必要があるために、ジャッキも固定装置に対して緊張材側に配置せざるを得ず、定着用棒材がジャッキの荷重を負担することにより撓みを生じさせる可能性があるが、本発明では反力フレームを不在にし、固定装置で直接的に反力を取ることで、ジャッキを固定装置に対して緊張材の反対側に配置することになるため、反力受け部材であるジャッキ固定ブロックに起因して定着用棒材に撓みを生じさせることがなくなり、ジャッキと定着用棒材との間における摩擦力の発生が回避される。
【0023】
この結果、ジャッキの緊張力の損失が解消されるため、緊張材に十分な張力を与えることができ、緊張材の伸び量が減少する事態もなくなり、コンクリート部材又は鋼部材に対する緊張材の補強効果を確実に発揮させることが可能になる。
【0024】
定着用棒材には緊張材端部の定着具が接続されているため、緊張材の全長が長距離に亘る場合にはジャッキの配置位置に関係なく、緊張材の全長が長いことによるサグの発生によっても定着用棒材の撓みが生ずる可能性があるが、この緊張材のサグの発生による定着用棒材の撓みは請求項2に記載のように定着具の下面に接触し、定着用棒材の曲げ変形を拘束する変形拘束板を固定装置に着脱自在に接続することで防止することが可能である。
【0025】
請求項2によれば、緊張材のサグの発生に伴って定着用棒材が撓もうとしたとき、変形拘束板によって定着用棒材の曲げ変形が抑制、または阻止されることで、緊張材の全長が長距離に亘ることに起因する定着用棒材の撓みが確実に防止されるため、ジャッキの緊張力の損失が解消され、緊張材に十分な張力を与えることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
この発明の緊張装置1は図4〜図6に示すように補強すべきコンクリート部材6又は鋼部材に固定される固定装置2と、コンクリート部材6又は鋼部材に沿って配置され、端部に定着具8が一体化した緊張材7の緊張方向を向いて定着具8と固定装置2を挿通し、定着具8に接続される定着用棒材3と、固定装置2に着脱自在に固定されるジャッキ固定ブロック4と、ジャッキ固定ブロック4に緊張材7側へ係止し、ジャッキ固定ブロック4で反力を取りながら定着具8を緊張材7への張力導入の向きへ移動させ、緊張材7に張力を導入するジャッキ5から構成される。
【0027】
コンクリート部材6又は鋼部材は橋桁や床版、あるいは建物の梁等、主として材軸方向にプレストレスが導入されることにより曲げモーメントに対して補強される、SRCを含む鉄筋コンクリート造、もしくはプレキャストコンクリート製、あるいは鋼製の部材であり、既存の場合と新設の場合がある。以下、発明の実施の形態ではコンクリート部材6又は鋼部材をコンクリート部材6に代表させて説明する。
【0028】
緊張材7には鉄筋やフラットバー、またはPC鋼材の他、ガラスやグラファイト、アラミド、金属の繊維に樹脂材料を含浸させ、硬化させて棒状、もしくは板状に成形された繊維強化材料が使用される。
【0029】
定着具8は図10に示すように緊張材7の端部を包囲した状態で、定着具8内部にエポキシ樹脂系その他の接着剤や、無収縮性その他のモルタル等の充填材9が充填されることにより付着力によって緊張材7に一体化する。緊張材7が鋼材の場合には充填材9に代え、楔定着やナット定着方式により楔やナットで緊張材7に一体化する場合もある。
【0030】
定着具8は図2、図10に示すように緊張材7を挟んだ両側に、緊張装置1の固定装置2を挿通する定着用棒材3に定着具8自身を定着するための固定ナット8cが係止する被係止部8a,8aを有する形をし、各被係止部8aに緊張装置1の定着用棒材3が自由に移動自在に挿通する挿通孔8bが形成される。
【0031】
被係止部8a,8aはジャッキ5の緊張力が直接作用する定着用棒材3に螺合する固定ナット8c,8cを介してジャッキ5からの緊張力を受けるため、両側の被係止部8a,8aの形状は緊張材7の中心に関して対称に形成され、両挿通孔8b,8bは緊張材7の中心に関して対称位置に配置される。
【0032】
緊張材7の、定着具8を除いた少なくとも一部の区間(以下緊張材7の中間部)は例えば図11−(a)に示すようにエポキシ樹脂系その他の接着剤19を用いることにより、または(b)に示すようにコンクリート部材6に形成された凹部内に緊張材7を配置し、その内部に充填される充填材20中に埋設することによりコンクリート部材6に付着させられる。
【0033】
図9は後述のように平板状に形成された緊張材7の中間部におけるサグの発生を抑制する目的でコンクリート部材6中に埋設されるアンカーボルト状の拘束材10と拘束プレート11によって緊張材7を保持した場合を示す。図11のように接着剤19や充填材20により緊張材7をコンクリート部材6に付着させる場合には必ずしも拘束材10と拘束プレート11を用いる必要はないが、接着剤19等による付着を補うために用いることもある。図9−(a)は緊張材7の軸方向に直交する断面を、(b)は(a)に直交する断面を示す。
【0034】
拘束材10はコンクリート部材6が既存の場合は、削孔を形成した後にあと施工アンカーの要領で打ち込まれ、新設の場合は予め形成された孔に直接、もしくは孔に埋め込まれた袋ナット等の埋込み金具12に挿入され、モルタルや接着剤等の充填材13によって定着される。
【0035】
固定装置2は図1−(b)に示すように定着用棒材3が挿通して接続される接続部2aと、その両側の、コンクリート部材6に定着される定着部2b,2bの3部分からなり、(a)に示すようにコンクリート部材6にはその内部に埋設される袋ナット等の埋込み金具14に、定着部2b,2bを貫通するアンカーボルト15が挿入させられ、前記モルタルや接着剤等の充填材13によって定着されることにより、または埋込み金具14に螺入することにより固定される。
【0036】
固定装置2の接続部2aには複数本の定着用棒材3が緊張材7の緊張方向に挿通するための挿通孔2c,2cが形成され、この挿通孔2c,2cに定着用棒材3,3が自由に移動自在に挿通する。
【0037】
定着用棒材3の、定着具8の反対側にはジャッキ5による緊張材7の緊張後に定着用棒材3を接続部2aに定着させるための定着ナット3aが螺合している。定着用棒材3には固定装置2の接続部2aの挿通孔2cに挿通可能な断面の棒鋼等が使用され、少なくともその上記定着ナット3aの部分と、前記固定ナット8cの部分にねじが切られたねじ部3bが形成される。
【0038】
固定装置2の定着部2bにはアンカーボルト15が挿通するボルト孔2dと、ジャッキ固定ブロック4を固定するためのボルト等のねじ16が挿通するねじ孔2eが明けられる。固定装置2は緊張材7の中心に関して対称な形をし、定着用棒材3は緊張材7の中心に関して均等に配置される。
【0039】
固定装置2の定着部2bにはまた、緊張材7にサグが発生したときの定着用棒材3の撓みを防止するために付加的に使用される変形拘束板17を固定するためのボルト等のねじ18が挿通するねじ孔2fが明けられる。
【0040】
図1〜図7では図9に示すように緊張材7の中間部をコンクリート部材6の表面(下面)に密着させた状態で配置するために、コンクリート部材6の、固定装置2の配置位置に緊張装置1が納まる箱状の切欠き6aを形成しているが、緊張材7をコンクリート部材6の表面に増打ちされる充填材中に埋設する場合には必ずしも切欠き6aを形成する必要はない。
【0041】
緊張材7への張力導入作業はその両端に一体化している定着具8,8の内、一方の定着具8を固定装置2に定着させた状態で、以下の要領で他方の定着具8を緊張装置1を用いて引っ張ることにより行われる。
【0042】
図1に示すように固定装置2を前記アンカーボルト15によりコンクリート部材6に固定した状態で、図2に示すように定着用棒材3,3を定着具8の挿通孔8b,8bに挿通させることにより定着具8が定着用棒材3,3に装着され、被係止部8aの緊張材7側から固定ナット8c,8cを定着用棒材3,3のねじ部3b,3bに螺合させることにより定着具8が定着用棒材3,3に接続される。
【0043】
前記のように定着用棒材3の、少なくとも図2のときの固定ナット8cの部分と定着ナット3aの部分にねじ部3bが形成されており、固定ナット8cは図2の状態でねじ部3bに螺合し、ジャッキ5による緊張力の導入時に定着用棒材3及び定着具8と共に固定装置2の接続部2a側へ移動可能な状態にあり、定着ナット3aは定着用棒材3に螺合したまま定着用棒材3の移動と共に移動する。
【0044】
図11のように緊張材7の中間部を接着剤19等を用いてコンクリート部材6に付着させる場合には、定着具8に定着用棒材3を挿通させた状態で、緊張材7に接着剤19等が塗布される。
【0045】
定着具8の定着用棒材3への装着後、図3に示すように固定装置2の定着部2aのねじ孔2eに螺入するボルト等のねじ16によりジャッキ固定ブロック4が固定装置2に固定され、続いて図4に示すようにジャッキ固定ブロック4にジャッキ5が装着される。
【0046】
ジャッキ固定ブロック4は図8に示すように固定装置2の定着部2bに重なる取付部4aと、ジャッキ5の軸部5aが緊張材7側へ係止し、ジャッキ5の反力を負担する反力受け部4bからなり、反力受け部4bに、軸部5aの小径部5bが挿入され、軸部5aを安定させて保持する挿入部4cが形成される。ジャッキ固定ブロック4は反力受け部4bで受けたジャッキ5の反力を固定装置2に伝達し、アンカーボルト15と埋込み金具14を通じてコンクリート部材6に伝達する。
【0047】
ジャッキ5は図4〜図6に示すように上記小径部5bを有する軸部5aと、軸部5aに対して伸縮する伸縮部5cからなり、伸縮部5cに、定着用棒材3の定着ナット3a側の端部寄りに螺合する緊張ナット3cに緊張材7の反対側へ係止する係止部5dが形成される。
【0048】
緊張ナット3cは定着ナット3aに関して緊張材7の反対側に位置し、ジャッキ5は小径部5bがジャッキ固定ブロック4の挿入部4cに挿入させられ、係止部5dが緊張ナット3cに、緊張材7の反対側へ係止し、緊張ナット3cと定着ナット3aに挟まれた状態でジャッキ固定ブロック4に装着される。
【0049】
ジャッキ5の係止部5dは定着用棒材3を緊張ナット3c側へ押し出すときの安定性確保のために、定着用棒材3が挿通する貫通孔5eを有し、貫通孔5eを定着用棒材3が移動自在に貫通する。
【0050】
ジャッキ5をジャッキ固定ブロック4に装着した状態で、図5に示すようにジャッキ固定ブロック4の反力受け部4bで反力を取りながら、伸縮部5cを伸長させ、緊張ナット3cを緊張材7の反対側へ押し出すことにより緊張材7に張力が導入される。
【0051】
緊張材7に所定の張力が導入されたことが確認された後、図6に示すように定着ナット3aを固定装置2の接続部2aに緊結することにより定着用棒材3が固定装置2に定着させられ、同時に緊張材7の固定装置2への定着が一旦完了する。
【0052】
引き続き、緊張材7に張力を与える場合には、定着ナット3aの緊結によって定着用棒材3を固定装置2に定着させたまま、更に伸縮部5cを伸長させ、係止部5dで定着用棒材3を緊張ナット3c側へ押し出すことにより緊張材7に対する盛り替え緊張が行われる。この場合、緊張材7への張力導入終了後、固定装置2から分離している定着ナット3aを再度緊結することにより緊張材7の固定装置2への定着が完了し、定着用棒材3,3と固定装置2を介して定着具8がコンクリート部材6に定着される。
【0053】
定着具8の定着完了後、図7に示すようにジャッキ5とジャッキ固定ブロック4が撤去される。定着具8は定着用棒材3と固定装置2によってコンクリート部材6への定着状態を維持するため、定着用棒材3と固定装置2には防錆処理が施される。
【0054】
図5は緊張材7の全長が長いことによるサグの発生によって定着用棒材3に撓みが生ずる可能性がある場合に備え、定着用棒材3に接続されている定着具8の下面に接触し、定着用棒材3の曲げ変形を拘束する変形拘束板17を固定装置2の定着部2bに着脱自在に接続し、緊張材7のサグの発生による定着用棒材3の撓みを防止する場合を示している。変形拘束板17は前記の通り、固定装置2の定着部2bに形成されているねじ孔2fに螺入するボルト等のねじ18によって定着部2bに着脱自在に接続される。
【0055】
変形拘束板17は緊張材7のサグの発生による定着用棒材3の曲げ変形を防止する目的で使用されるが、定着具8の下面に接触することによる摩擦力によってジャッキ5の緊張力に影響を与える可能性があることから、ジャッキ5による緊張材7の緊張開始後にサグが解消されたときには回収される。
【0056】
緊張材7のサグの発生は図11に示すように緊張材7の中間部を接着剤19によってコンクリート部材6に付着させるか、図9に示すように拘束材10と拘束プレート11を併用してコンクリート部材6に一体化させることによってある程度防止することができるため、これらの場合には変形拘束板17の回収時期を早めることができる。
【0057】
【発明の効果】
コンクリート部材又は鋼部材に固定される固定装置と、緊張材端部に一体化している定着具と固定装置を挿通し、定着具に接続される定着用棒材と、固定装置に着脱自在に固定されるジャッキ固定ブロックと、ジャッキ固定ブロックに係止し、ジャッキ固定ブロックで反力を取りながら緊張材に張力を導入するジャッキから緊張装置を構成し、従来の反力フレームに代わるジャッキ固定ブロックを固定装置に着脱自在に固定し、ジャッキの反力をジャッキ固定ブロックで受けることで、ジャッキ固定ブロックにジャッキ全体が納まる大きさを与える必要がなくなるため、ジャッキ固定ブロックを反力フレームより小型にすることができ、質量も小さくすることが可能になる。
【0058】
従来の反力フレームに相当するジャッキ固定ブロックを軽量化できることで、反力受け部材であるジャッキ固定ブロックの着脱時の作業性と安全性が向上し、緊張作業完了までの作業能率の向上も図られる。
【0059】
またジャッキをジャッキ固定ブロック内に納める必要がないことで、ジャッキ固定ブロックの寸法上の制限を受けることなくジャッキを設置することができるため、ストローク長を自由に確保することが可能になり、従来方法より少ない緊張作業数で緊張材に対する張力導入を完了させることができ、ストローク長の面からも緊張作業完了までの作業能率の向上が図られる。
【0060】
更にジャッキのストロークに制限がなくなることで、緊張材に一定の張力を与えた後、ジャッキを定着用棒材に支持させたまま、引き続いて緊張材に張力を与える盛り替え緊張を行うことが可能になる。
【0061】
従来の反力フレームを不在にし、固定装置で直接的に反力を取ることで、ジャッキを固定装置に対して緊張材の反対側に配置することになるため、反力受け部材であるジャッキ固定ブロックに起因して定着用棒材に撓みを生じさせることがなくなり、ジャッキと定着用棒材との間における摩擦力の発生を回避することができる。
【0062】
この結果、ジャッキの緊張力の損失が解消されるため、緊張材に十分な張力を与えることができ、緊張材の伸び量が減少する事態もなくなり、コンクリート部材又は鋼部材に対する緊張材の補強効果を確実に発揮させることが可能になる。
【0063】
請求項2では定着用棒材の曲げ変形を拘束する変形拘束板を固定装置に着脱自在に接続することで、緊張材の全長が長距離に亘ることに起因する緊張材のサグの発生に伴って定着用棒材が撓もうとしたときに定着用棒材の曲げ変形を抑制、または阻止することができるため、ジャッキの緊張力の損失を解消し、緊張材に十分な張力を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は緊張装置の固定装置をコンクリート部材に固定した様子を示した緊張材の軸方向に平行な断面図、(b)は(a)の見上げ図である。
【図2】(a)は固定装置を挿通している定着用棒材に定着具を接続した様子を示した緊張材の軸方向に平行な断面図、(b)は(a)の見上げ図である。
【図3】(a)は固定装置にジャッキ固定ブロックを固定した様子を示した緊張材の軸方向に平行な断面図、(b)は(a)の見上げ図である。
【図4】(a)はジャッキ固定ブロックにジャッキを装着した様子を示した緊張材の軸方向に平行な断面図、(b)は(a)の見上げ図である。
【図5】(a)は固定装置に変形拘束板を接続し、ジャッキにより緊張材を緊張するときの様子を示した緊張材の軸方向に平行な断面図、(b)は(a)の見上げ図である。
【図6】(a)は変形拘束板を回収し、緊張材を引き続き、緊張するときの様子を示した緊張材の軸方向に平行な断面図、(b)は(a)の見上げ図である。
【図7】(a)は緊張材の緊張が完了したときの様子を示した緊張材の軸方向に平行な断面図、(b)は(a)の見上げ図である。
【図8】固定装置にジャッキ固定ブロックと変形拘束板を装着した様子を示した仰観図である。
【図9】(a)は板状の緊張材の中間部を拘束材と拘束プレートによってコンクリート部材に密着させた様子を示した軸方向に直交する断面図、(b)は(a)の直交方向断面図である。
【図10】(a)は緊張材の端部に定着具を一体化させた様子を示した平面図、(b)は(a)の端面図である。
【図11】(a)は緊張材の中間部をコンクリート部材に接着剤を用いて付着させた様子を示した緊張材の軸方向に直交する断面図、(b)は充填材を用いて付着させた様子を示した緊張材の軸方向に直交する断面図である。
【図12】従来の緊張装置を示した立面図である。
【符号の説明】
1……緊張装置、2……固定装置、2a……接続部、2b……定着部、2c……挿通孔、2d……ボルト孔、2e……ねじ孔、2f……ねじ孔、3……定着用棒材、3a……定着ナット、3b……ねじ部、3c……緊張ナット、4……ジャッキ固定ブロック、4a……取付部、4b……反力受け部、4c……挿入部、5……ジャッキ、5a……軸部、5b……小径部、5c……伸縮部、5d……係止部、5e……貫通孔、6……コンクリート部材、6a……切欠き、7……緊張材、8……定着材、8a……被係止部、8b……挿通孔、8c……定着ナット、9……充填材、10……拘束材、11……拘束プレート、12……埋め込み金具、13……充填材、14……埋込み金具、15……アンカーボルト、16……ねじ(ジャッキ固定ブロック用)、17……変形拘束板、18……ねじ(変形拘束板用)、19……接着剤、20……充填材。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tension device for a tension member used to reinforce a concrete member or steel member by introducing prestress.
[0002]
[Prior art]
For example, a method for reinforcing a concrete member such as an existing bridge girder, floor slab, or building beam against a tensile force is a method in which a continuous fiber sheet continuous in a sheet shape is bonded to the surface of the concrete member (see Patent Document 1). In addition, there is a method in which a steel material such as a reinforcing bar is arranged along with a concrete member, and concrete or mortar is added to the concrete member and embedded in the concrete or mortar.
[0003]
Since both methods only attach the reinforcing material to the surface of the concrete member, it is equivalent to simply embedding the reinforcing material in the concrete member. In addition, the ultimate strength of the concrete member cannot be improved, and the reinforcing material does not contribute much to the rigidity of the concrete member itself. Therefore, it cannot be expected to improve the rigidity of the concrete member and to suppress cracking.
[0004]
In addition, by increasing the number of concrete, etc., there may be insufficient adhesion between existing concrete members and the concrete, and integrity with the reinforcing material may not be ensured. However, there is a possibility that it will be pulled by the peeling of the reinforcing material.
[0005]
On the other hand, according to the external cable construction method in which a tension material is placed outside the cross section of the concrete member and the tension method is performed by adhering the FRP sheet to the concrete member and tensioning, there is no increase in the concrete and the like, so there is a problem of peeling. In addition to being able to expect a closing effect after the occurrence of a crack, there is an advantage that the stress state in the cross section of the concrete member can be intentionally modified by adjusting the tension force to be introduced. The method using the FRP sheet has an advantage that the original shape of the existing concrete member is not impaired.
[0006]
Therefore, the applicants have proposed a tension material that solves the problem of peeling while exhibiting the same prestress introduction effect as the method using an FRP sheet or the like (see Patent Document 2). Because the tension device (see Patent Document 3) fixed to the end surface of the concrete member cannot be used to introduce tension to the tension material by being arranged along the lower surface of the member outside the cross section of the member, The applicants have also proposed a tensioning device suitable for a tensioning material disposed along a concrete member (Japanese Patent Application No. 2002-138707).
[0007]
As shown in FIG. 12, the tensioning device is connected to the
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-3745
[Patent Document 2]
JP 2002-97746 A
[Patent Document 3]
JP-A-11-79700
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the fixing device fixed to the concrete member supports the jack on the fixing rod connected in a cantilever manner, and receives the reaction force of the jack with the reaction force frame connected to the tension material side of the fixing device, Since the reaction force is transmitted to the fixing device, it is necessary to form a storage portion that is large enough to accommodate the entire jack in the reaction force frame, so that the mass of the reaction force frame itself increases, The workability and safety when attaching and detaching are reduced, and the efficiency of tension work is also affected.
[0010]
In addition, since the jack generates tension in a state where it is housed in the storage portion of the reaction force frame, the stroke of the jack is limited by the internal method of the storage portion of the reaction force frame, and a large stroke cannot be secured. For this reason, after applying a certain tension to the tendon, it is not possible to perform the re-adjustment tension that continuously applies the tension to the tendon while the jack is supported by the fixing rod.
[0011]
Furthermore, since the jack is supported by the fixing rod connected to the fixing device in a cantilever manner, the fixing rod may be bent by its own weight, and when the bending occurs, the fixing rod A frictional force is generated when the fixing tool is pushed out by the jack, and the tension force of the jack is lost. The situation where the amount of elongation of the tendon decreases is not possible.
[0012]
The present invention overcomes the disadvantages of the tensioning device shown in FIG. 12, improves the workability and safety at the time of attaching and detaching the member that receives the reaction force of the jack, enables reordering tension, and tension due to generation of frictional force. A tensioning device that avoids loss of force is proposed.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In the tensioning device shown in FIG. 12, the reaction force when the jack generates tensioning force is transmitted from the reaction force frame to the concrete member through the fixing device to which the reaction force frame is fixed.
[0014]
Here, if the reaction force of the jack is directly transmitted to the fixing device, the reaction force frame can be dispensed with. Therefore, in the present invention, the jack fixing block replacing the reaction force frame is detachably fixed to the fixing device. By receiving the reaction force of the jack with the jack fixing block, it is not necessary to use a reaction force frame with a large mass, improving workability and safety when attaching / detaching the jack fixing block, which is a reaction force receiving member, and changing the tension And avoiding loss of tension due to the generation of frictional force.
[0015]
The tensioning device is a fixing device that is fixed to a concrete member or steel member, and a fixing device that is connected to the fixing device through the fixing device and the fixing device that are integrated with the end of the tension material facing the tensioning direction of the tension material. Direction of introduction of tension to the tension member while holding the reaction force with the jack fixing block, the jack fixing block that is detachably fixed to the bar, and the jack fixing block to the tension material side. It is composed of a jack that is moved to and introduces tension to the tendon.
[0016]
As shown in Fig. 12, when the reaction force of the jack is received on the tensioning material side of the fixing device and the reaction force is transmitted to the fixing device, the jack can be expanded and contracted after the entire jack is housed in the storage portion of the reaction force frame. Therefore, the reaction force frame is inevitably larger than the jack body and the mass of the reaction force frame is increased, but the jack fixing block that receives the reaction force of the jack as in the present invention is fixed. By fixing to the apparatus, it is not necessary to give the jack fixing block a size that allows the entire jack to be accommodated. Therefore, the jack fixing block can be made smaller than the reaction force frame, and the mass can be reduced.
[0017]
Incidentally, the mass of the reaction force frame A in FIG. 12 was 49 kg, whereas the mass of the jack fixing block of the present invention is made of aluminum alloy and is about 6.1 kg, which is reduced to 12% of the reaction force frame A. Is possible. In addition, the mass of the jack B in FIG. 12 is about 32 kg, whereas the mass of the jack of the present invention is about 26.1 kg made of a titanium alloy, which is reduced to about 81% of the jack B.
[0018]
Since the jack fixing block corresponding to the reaction force frame in FIG. 12 can be reduced in weight, the workability and safety when the jack fixing block as the reaction force receiving member is attached and detached are improved, and the work efficiency until the tension work is completed is also improved. Figured.
[0019]
Also, as shown in Fig. 12, when the tension is generated when the jack is housed in the reaction frame housing, the stroke of the jack is limited to the inner method of the reaction frame housing, ensuring a large stroke length. On the other hand, in the present invention, the jack can be installed without being restricted by the dimensions of the jack fixing block, so that the stroke length can be secured freely.
[0020]
As a result, since the introduction of tension to the tendon can be completed with a smaller number of tension operations than in the case of FIG. 12, the work efficiency up to the completion of the tension operation can be improved in terms of the stroke length.
[0021]
Furthermore, since there is no restriction on the stroke of the jack, it is possible to perform refilling tension that continuously applies tension to the tensioning material while giving a constant tension to the tensioning material while the jack is supported by the fixing rod. become.
[0022]
In addition, in FIG. 12, since it is necessary to arrange the reaction force frame on the tensioning material side with respect to the fixing device, the jack must be disposed on the tensioning material side with respect to the fixing device. Although there is a possibility that bending is caused by bearing the load of the jack, in the present invention, the reaction force frame is absent, and the reaction force is directly taken by the fixing device, whereby the jack is stretched against the fixing device. Therefore, the fixing bar is not bent due to the jack fixing block which is the reaction force receiving member, and the frictional force between the jack and the fixing bar is reduced. Occurrence is avoided.
[0023]
As a result, since the loss of the tension force of the jack is eliminated, it is possible to give sufficient tension to the tension material, and there is no situation where the elongation amount of the tension material decreases, and the reinforcing effect of the tension material on the concrete member or the steel member is eliminated. Can be reliably exhibited.
[0024]
Since the fixing bar at the end of the tendon is connected to the fixing bar, if the total length of the tendon is over a long distance, the sag due to the long total length of the tendon regardless of the position of the jack. There is a possibility that the fixing bar will be bent even if it occurs, but the bending of the fixing bar due to the generation of the sag of the tension material will contact the lower surface of the fixing tool as described in
[0025]
According to the second aspect, when the fixing rod is bent due to the generation of the sag of the tension material, the deformation restraining plate suppresses or prevents the bending deformation of the fixing rod material, so that the tension material Since the bending of the fixing rod due to the entire length of the fixing member being prevented from being long is reliably prevented, the loss of the tension force of the jack is eliminated, and sufficient tension can be applied to the tension member.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIGS. 4 to 6, the tension device 1 of the present invention is disposed along the
[0027]
The
[0028]
In addition to reinforcing bars, flat bars, and PC steel, the
[0029]
As shown in FIG. 10, the fixing
[0030]
As shown in FIGS. 2 and 10, the fixing
[0031]
Since the locked
[0032]
At least a part of the
[0033]
FIG. 9 shows a tension member composed of anchor bolt-
[0034]
In the case where the
[0035]
As shown in FIG. 1- (b), the fixing
[0036]
Insertion holes 2c and 2c for inserting a plurality of fixing
[0037]
A fixing
[0038]
The fixing
[0039]
The fixing
[0040]
In FIG. 1 to FIG. 7, in order to arrange the intermediate portion of the
[0041]
Tension introduction work to the
[0042]
1, the fixing
[0043]
As described above, at least the fixing
[0044]
When the middle part of the
[0045]
After the
[0046]
As shown in FIG. 8, the
[0047]
As shown in FIGS. 4 to 6, the
[0048]
The
[0049]
The locking
[0050]
In a state where the
[0051]
After confirming that a predetermined tension has been introduced to the
[0052]
Subsequently, when tension is applied to the
[0053]
After the fixing of the fixing
[0054]
FIG. 5 shows contact with the lower surface of the
[0055]
The
[0056]
The sag of the
[0057]
【The invention's effect】
A fixing device fixed to a concrete member or a steel member, a fixing device integrated with the end of a tension member, and a fixing device are inserted, and a fixing bar connected to the fixing device and a fixing device are detachably fixed. The tensioning device consists of a jack fixing block and a jack that locks to the jack fixing block and introduces tension to the tension material while taking the reaction force with the jack fixing block, and replaces the conventional reaction force frame with a jack fixing block. The jack fixing block is made smaller than the reaction force frame because it is not necessary to give the jack fixing block enough size to fit the jack fixing block by detachably fixing to the fixing device and receiving the reaction force of the jack with the jack fixing block. And the mass can be reduced.
[0058]
By reducing the weight of the jack fixing block equivalent to the conventional reaction force frame, the workability and safety at the time of attaching and detaching the jack fixing block, which is the reaction force receiving member, are improved, and the work efficiency until the tension work is completed is also improved. It is done.
[0059]
In addition, since it is not necessary to place the jack in the jack fixing block, the jack can be installed without being restricted by the dimensions of the jack fixing block, so that the stroke length can be secured freely. The introduction of tension to the tendon can be completed with a smaller number of tension work than the method, and the work efficiency up to the completion of the tension work can be improved in terms of stroke length.
[0060]
Furthermore, since there is no restriction on the stroke of the jack, it is possible to perform refilling tension that continuously applies tension to the tensioning material while giving a constant tension to the tensioning material while the jack is supported by the fixing rod. become.
[0061]
By eliminating the conventional reaction force frame and taking the reaction force directly with the fixing device, the jack is placed on the opposite side of the tension material to the fixing device, so the jack that is the reaction force receiving member is fixed Due to the block, the fixing rod is not bent, and the generation of frictional force between the jack and the fixing rod can be avoided.
[0062]
As a result, since the loss of the tension force of the jack is eliminated, it is possible to give sufficient tension to the tension material, and there is no situation where the elongation amount of the tension material decreases, and the reinforcing effect of the tension material on the concrete member or the steel member is eliminated. Can be reliably exhibited.
[0063]
According to the second aspect of the present invention, the deformation restraint plate for restraining the bending deformation of the fixing rod is detachably connected to the fixing device, so that the tension material sag is generated due to the total length of the tension material extending over a long distance. Therefore, it is possible to suppress or prevent the bending deformation of the fixing bar when the fixing bar tries to bend, thus eliminating the loss of the tension force of the jack and giving sufficient tension to the tensioning material. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a sectional view parallel to the axial direction of a tension member showing a state in which a tension device fixing device is fixed to a concrete member, and FIG. 1B is a top view of FIG.
2A is a cross-sectional view parallel to the axial direction of a tension member showing a state in which a fixing tool is connected to a fixing rod inserted through a fixing device, and FIG. 2B is a top view of FIG. It is.
3A is a cross-sectional view parallel to the axial direction of a tendon showing a state in which a jack fixing block is fixed to a fixing device, and FIG. 3B is a top view of FIG. 3A.
4A is a cross-sectional view parallel to the axial direction of a tendon showing a state where a jack is mounted on a jack fixing block, and FIG. 4B is a top view of FIG. 4A.
5A is a cross-sectional view parallel to the axial direction of a tendon showing a state in which a deformation restraining plate is connected to the fixing device and the tendon is tensioned by a jack, and FIG. 5B is a cross-sectional view of FIG. It is a looking up view.
6A is a sectional view parallel to the axial direction of the tendon showing the state in which the deformation restraint plate is recovered and the tendon is continuously tensioned, and FIG. 6B is a top view of FIG. 6A. is there.
7A is a cross-sectional view parallel to the axial direction of the tendon showing the tension when the tension of the tendon is completed, and FIG. 7B is a top view of FIG. 7A.
FIG. 8 is a perspective view showing a state in which a jack fixing block and a deformation restraining plate are mounted on the fixing device.
9A is a cross-sectional view perpendicular to the axial direction showing an intermediate portion of a plate-shaped tension member in close contact with a concrete member using a restraining material and a restraining plate, and FIG. 9B is an orthogonal view of FIG. 9A. FIG.
10A is a plan view showing a state in which a fixing tool is integrated with an end portion of a tendon, and FIG. 10B is an end view of FIG. 10A.
FIG. 11A is a cross-sectional view perpendicular to the axial direction of the tendon showing an intermediate part of the tendon attached to the concrete member using an adhesive, and FIG. 11B is attached using a filler. It is sectional drawing orthogonal to the axial direction of the tendon which showed the mode made to do.
FIG. 12 is an elevational view showing a conventional tensioning device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tensioning device, 2 ... Fixing device, 2a ... Connection part, 2b ... Fixing part, 2c ... Insertion hole, 2d ... Bolt hole, 2e ... Screw hole, 2f ... Screw hole, 3 ... ... Fixing bar, 3a ... Fixing nut, 3b ... Threaded part, 3c ... Tension nut, 4 ... Jack fixing block, 4a ... Mounting part, 4b ... Reaction force receiving part, 4c ...
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