JP2005054568A - プレストレスコンクリート用の防食引張部材、特に緊張部材 - Google Patents

Abstract

【課題】特に接合部なしの緊張部材として使用するために、この種の引張部材の取付け領域の密封のための簡単且つ経済的な可能性を与えることであり、緊張部材は簡単な組立を開示するばかりでなく、個々の撚線の簡単な交換並びに二重に押出された撚線の使用の可能性も開示する。
【解決手段】防食引張部材２、特に管体１８の内部に配置された引張要素３の束から成るプレストレスコンクリート用の緊張部材はその端部にそれぞれ一つのアンカー円板６を備える固定装置を有する。アンカー円板６の空気側とは反対面には、引張要素３により貫通されたパッキングがパッキング円板１３を備えて配置され、パッキング円板はアンカー円板６とは反対の面にてアンカー本体１０に対して長手方向移動を止める。アンカー円板６とパッキング円板１３に当接する押当板１４ａの間には圧力伝達手段、例えば押当管１６を設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、特許請求項１の上位概念に基づく、即ち引張部材がその端に引張要素を貫通させる孔を備えたアンカー円板をもつ固定装置を有しており、アンカー円板の空気側の反対側には引張要素により貫通される少なくとも一つの密封円板が配置されていて、その円板上には面圧が作用することができ、スペーサーとして用いる穿孔円板が後方に配置されており、管状被覆体内に配置されて少なくとも一つの合成樹脂製被覆により包囲されている複数の鋼棒、鋼線或いは鋼撚線の様な引張要素から成るプレストレスコンクリート用防食引張部材、特に緊張部材に関する。

プレストレスコンクリートから成る建築物の構造において、接合部を備える且つ接合部なしの予荷重を認識する。接合部を備える予荷重の際に緊張部材は長手方向に移動可能にコンクリート横断面内部に位置し、硬化されたコンクリートに固定後にセメント接合材の注入によって緊張部材を包囲するコンクリートと接合される。接合部なしの予荷重では、緊張部材は大抵はコンクリート横断面外部に位置するけれども、建築物に対して支持されており；緊張部材はつねに観察され、後で緊張され、場合によっては交換され得る。

この種の引張部材の場合には、引張要素として幾つものの所謂単撚線が使用され、即ち七本の綱線から成る撚線は、腐食から保護するためにそれぞれに押出しによって塗布された合成樹脂製、例えばポリエチレン製外被により被覆され、綱線の間の楔と撚線と被覆の間の環状空間を充填する防食剤、例えばグリースにより包囲される；腐食に対する強化された保護を行うために二つのこの種の外被により包囲されている撚線も知られている。

緊張部材の端部における撚線の取付け部は、通常には撚線の数の円錐状に引き続いて円筒状の孔を備える鋼製のアンカー円板から成り、孔を通してこれら撚線が通して差し込まれ、この中に撚線が多部材の環状楔によって取付けられる。撚線を取付けるためにそれぞれの場合に取付け部の領域における撚線の外被を除去することが必要であり、それにより取付け楔は直接に裸の撚線に把持し得る。

腐食保護の理由から、撚線の外被が除去された取付け領域における中空空間は材料、例えばグリースにより充填されていて、そのグリースはそこで腐食に対する保護を保証する。腐食保護のための端部における取付け部間の緊張部材の領域における個々の撚線間の中空空間は、例えばセメントモルタルのような硬化される材料により充填される場合には、腐食保護材料を充填する取付け領域を気密にこの領域に対して境界設定することが必要である。

緊張部材の腐食保護材料を充填する取付け領域を自由領域に対して境界設定するために、個々の撚線からその外被で形成された弾性材料製の密封要素を使用することは知られており、その密封要素は緊張部材の軸方向に及ぼされる面圧によって横膨張をもたらして、気密に個々の撚線と外被覆の内壁とを閉鎖する。この種のパッキン箱の種類により形成されるパッキングは例えば欧州特許第０３２３２８５号明細書（特許文献１）及び国際特許出願公開第０１／２００９８号明細書（特許文献２）から知られている。そこには、アンカー円板の空気側から操作すべきボルトによってパッキングを作動するために、圧力が押当板間に閉鎖される密封要素に及ぼされる。この種のパッキングの作動は莫大な費用を必要とする。

あらゆる予防処置にもかかわらず、一度個々の撚線に関する腐食現象が発生した場合には、これら撚線を交換するためにその緊張力が弛緩される。このために、撚線の環状楔の分離の前にボルトが開放されなければならず、そのボルトは押当板間に閉鎖されるパッキング円板を圧縮する。しかし現れた変形に基づいて密封を奏する部材はしばしば追加的な努力なしにその元の状態に戻すことは出来ない。それ故に、個々の撚線を交換するために、規則的に全アンカー円板が開放されなければならない、というのは、そうでなければ、撚線の引張りの際に変形されるパッキング円板及び／又は撚線の外被が損傷されるおそれが生じるからである。

接合部なしの緊張部材は、今まで実質的に外部、即ちコンクリート横断面の外部に案内された緊張部材として使用されており、内部緊張部材、即ちコンクリート横断面の内部に位置する緊張部材として増加する使用も経験する。コンクリート横断面の内部に配置された緊張部材として緊張部材は静止観点で、即ち内力の利用できるレバーアームに関して利点を有し；その外に緊張力は後の緊張によって制御され得て、それは接合部を備える予荷重の際には不可能である。最終的にこの種の緊張部材の際に個々の引張要素或いは全束を交換できる可能性が生じる。

外部緊張部材に対する好ましい利点は、緊張部材がコンクリート内に埋め込まれているので、転向箇所に生じる転向力が特別な処置なしに受容され得ることにある。この関係ではしばしば補強された外被を備えた撚線或いは二重に押出された撚線が採用される。
欧州特許第０３２３２８５号明細書 国際特許出願公開第０１／２００９８号明細書

この背景から、この発明の課題は、特に接合部なしの緊張部材として使用するために、この種の引張部材の取付け領域の密封のための簡単且つ経済的な可能性を与えることであり、緊張部材は簡単な組立を開示するばかりでなく、個々の撚線の簡単な交換並びに二重に押出された撚線の使用の可能性も開示する。

この発明によりこの課題は、特許請求項１に挙げられた特徴事項、即ち密封円板がアンカー円板の反対側にて管状被覆体に対して長手方向移動を制止しており、密封円板のアンカー円板を向いた側には同様に引張要素により貫通される一つの押当板が当接しており、アンカー円板と押当板の間に圧力伝達する手段が設けられていることによって解決される。
好ましい実施態様は、従属請求項から明らかに成る。

この発明の本質的利点は、取付け領域のパッキン箱状密封の作動を取付け部の空気側から操作するボルト或いはそのようなものの追加的作業工程により回避することにある。この発明によると、パッキングはむしろ簡単な方法で、アンカー円板が引張部材の組立ての際に圧力伝達手段によってアンカー本体から所定間隔に保持されており、そして引張部材の緊張の際に発生して圧力伝達手段によってアンカー本体の方向にアンカー円板の長手方向移動の際において必要な面圧が長手方向移動を固定した密封要素に及ばされることによって作動される。

その際に目的に適って個々の引張要素用のスペーサーとして設けられた穿孔円板は、例えば柔らかいゴム或いは発泡材から成るパッキング円板用の合端部として用いられる。このために、無論、穿孔円板は、アンカー本体の管状部分における合端部によって長手方向移動を阻止されるにちがいない；これは対応する種類のストッパによってアンカー本体の内壁にて生じ得る。場合によっては鋼板は穿孔円板に三次元的緊張状態を造るように中間挿入されている。密封円板のそれにより生じた横変形によって中空空間は撚線のＰＥ外被に対して並びにアンカー部材の内壁に対して外部被覆として確実に密封されている。

この発明の別の特徴とそれにより得られた利点は実施例の次の記載から明らかになる。図１は、この発明により形成された引張部材の取付け領域を通る縦断面を示し、図１ａは、図１による取付け領域を包囲する細部を拡大寸法で示し、図２は、図１のラインにＩＩ−ＩＩに沿う横断面を示し、図３は、取付け部の個々の部分の分解図を示す。

図１には、この発明により形成された引張部材２の取付け領域１が縦断面で図示されている。引張部材２は図示の場合では、図２から認識されるように、１５個の個別引張要素３から成る緊張部材である。引張要素３は所謂単撚線、即ち合成樹脂、特にＰＥ（ポリエチレン）製の被覆５を防食するように包囲されている鋼線撚線４から成る。撚線４の図示されていない個別線とＰＥ外被５との間の中間空間は防食材料、例えばグリースを充填されている。

撚線４は鋼製のアンカー円板６内に多部材の環状楔７によって取付けられている。この目的のために、アンカー円板６は内部円筒状領域を有する孔を備えていて、この円筒状領域は円錐状領域へ移行する（図１ａ）。

アンカー円板６は建築物の外面８内に中間リング２２を介して管状アンカー本体１０のフランジ状合端リング９に対して支持され、このアンカー本体１０は建築物内にコンクリートで固定されている。アンカー本体１０は取付け領域１内において引張要素３の束の管状被覆を形成し、場合によっては移行部材１１によって別の管体１８に移行し得る。この管体１８には滑らかな或いは明快なＰＥ管、ブリキ管或いはそのようなものが使用され得る。移行部材１１は合成樹脂、大抵ＰＥから成り；それは同時に引張要素３の柔軟な転向部として用いられる。

この種の引張部材の前記構成が実質的に知られているのに対して、この発明は特に取付け部において既に製造の際に引張要素３の塗布された防食剤の接続部へ延びている、と言うのは本来の取付け領域において、楔７が直接に裸の撚線４を把持し得るので、引張要素３のＰＥ製の被覆５が除去されなければならないからである。

取付け領域１間の引張部材２の通常領域内で密接して包装された引張要素３が移行部材１１の領域内で外方に拡張されて、引張要素にアンカー円板６の領域内に環状楔７によって取付けるために必要な間隔を設ける一方、引張要素はスペーサーとして作用する穿孔円板１２によって本来の取付け領域に挿入する際に再び引張部材の縦軸線に対して転向される。合成樹脂から成り且つ対応する孔を備える穿孔円板１２は、引張要素３が楔７の軸線と平行に案内され、そして引張要素がその際に生じて、縦軸線に対して半径方向に向いた転向力を受け得るような寸法を与えられている。

穿孔円板１２は、それ自体で柔らかいゴム或いは発泡材から成るパッキング円板１３の合端として用いられ、このパッキング円板は鋼製の押当板１４ａによって面圧を伝達され得る。そのような圧力を伝達し得るために、穿孔円板１２は長手方向移動を阻止しているにちがいない。これは図示例では停止管１５によって生じ、その停止管はアンカー本体１０の内壁に当接し、このアンカー部材に例えばボルトによって固定されている。しかし長手方向移動に対する保証は鋳鋼から成るアンカー本体１０においてその内壁に対応するストッパが形成されていることによって行われ得る。

穿孔円板１２の緊張と三軸状緊張状態とを得るために、穿孔円板１２のアンカー円板６と反対を向いた側面には押当板１４ａに類似して別の鋼板１４ｂが配置され得る。この鋼板１４ｂは同時に転向力を受ける際に穿孔円板１２を支持する。

押当板１４ａによってパッキング円板１３に軸方向圧力を伝達するために、引張要素３から成る全束をアンカー部材１０内部に包囲してこのアンカー部材に対して長手方向移動できる押当管１６が用いられる。この押当管１６の長さは、押当管が取付け部の組立ての際にパッキング円板１３の圧縮の程度だけ合端リング９の外面を越えて外へ突き出すような寸法を与えられている。緊張の際に生じるアンカー円板６の位置決めによると、押当管はパッキング円板１３に押当られ、それによりこのパッキング円板が対応する尺度だけ圧縮される。パッキング円板１３のそれにより生じる横変形により中空空間はアンカー本体１０内部で撚線４のＰＥ外被５並びにアンカー本体１０の内壁に対して密封されている。

その外に、選定された配列、押当板１４ａーパッキング円板１３ー穿孔円板１２と場合によっては鋼板１４ｂによって且つ穿孔円板１２の寸法によって公知の取付けの際にしばしば生じる欠点、即ち引張要素３が特に整列されていない据付けの際にパッキングの緊張には横方向に移動され得て、それにより不密封性を生じることは、回避される。

撚線４のＰＥ外被５が組立て或いは緊張の際にアンカー円板６の孔に楔７の前で侵入し得て、そこでおそらくは防食材料によるあとからの充填を阻止することを回避するために、アンカー円板６の内面には鋼製の裏保持板１７が配置されている。この裏保持板１７は真直ぐに裸の撚線４の通過を許容する孔を有する、一方、撚線４を包囲するＰＥ外被５は裏保持板１７にてストッパをなす（図１ａ）。

防食材料により中空空間のあとからの充填を阻止しないために、裏保持板１７はスペーサーによってアンカー円板６の内面からたとえ僅かな間隔でも保持される場合には、或る間隔になければならない。目的に適って、裏保持板１７は追加的孔を備えているので、防食物質はアンカー円板６の孔に且つ環状楔の部分間のスリットに侵入され得て、そこで撚線４の申し分のない防食性を得る。

この発明の取付け構成の組立ては図３に基づいて説明される。引張部材２の建物側の組立では、アンカー本体１０は必要な長さに製造された管体１８と接続されて、当該コンクリート建築物の外壁に据付けられている。引張要素３、即ちＰＥ外被５により包囲される撚線４は、コンクリートの取付けの前或いはその後にそれ自体公知の形式で引き出される、或いは移動される。

パッキングの領域において撚線の所望の交換可能性を保証するために、個々の撚線４はパッキング円板１３の領域にて管２３により包囲されなければならず、その管は確かに外方に密封を保証するが、しかしそれを通して撚線が通過引き出され得る。簡単に押出された撚線の際には、撚線の移動後に抜き差し式管が空気側から撚線端へ移動され得て、その抜き差し式管はパッキング円板１３を貫通する。それぞれの場合に管２３は裏保持板１７にて合端となる（図１ａ）。

二重に押出された撚線、即ち二枚のＰＥ外被を有する撚線の使用の際には、前もって外部ＰＥ外被は緊張側の撚線端からの一定間隔で分離して引き離すべきである。それで、内部ＰＥ外被は、その外被が緊張後に取付け部の防食物質を充填する領域１９で終わるように広大（weit）に除去される。前もって引き離された外部ＰＥ外被は、再び移動されて、現行外部外被と接続され、外被が既に組立ての際に防食物質を充填する領域１９に結合するように広大に長さを短くされる。

すべての撚線の据付け後に、まず最初に穿孔円板１２が、場合によっては鋼板１４ｂ、パッキング円板１３、押当板１４ａと押当管１６並びに裏保持板１７は据付けられる。すべてのこれら部分が引張要素３上に且つアンカー本体１０内に移動されなければならないことによって、ねじ込み過程が全く必要なく、簡単且つ時間節約する組立てが可能である。組立ては押当板１４ａと押当管１６が一つの鉢状据付け部材に結合されることによって単純化され得る。

この組立て状態では、例えばアンカー本体１０内に突き出し、そのアンカー本体の内壁には一つのガイドがあるアンカー円板６は合端リング９の前の僅かな間隔にて位置するが、しかし押当板１４ａを押圧する押当管１６に対してその内面で位置する。この間隔はパッキング円板１３の圧縮可能性に対応し、パッキング円板は、アンカー円板６が撚線４の緊張の際に対応する区間だけアンカー本体１０内に侵入するときに、アンカー円板６がー中間リング２２の中間長さの下でー合端リング９に支持されるまで、この形式にて作動される。

防食物質によるパッキング１３とアンカー円板６の間の中空空間１９の充填は、再びそれ自体公知の形式で引張要素３の緊張後にアンカー円板６の孔を通して行われ、その孔を通して注入ランツが挿入され得る。最後に、アンカー円板６の合端リング９には、カバー２０が載置されて、防食材料２１の押し込みによって撚線４の楔取付け部をもつアンカー円板６も腐食から保護する。

緊張通路、即ち引張要素３と管体１８の間の中空空間は通常は開放されていて、万一の個別撚線或いは全束の交換を簡略化する。例えば水の侵入を阻止するために、充填が望まれる場合には、例えばベントナイトのような硬化されていない材料或いは合成樹脂付加物、例えばスチュロポールをもつ例えばセメントモルタルのような僅かな剛性で硬化される材料が押し込まれ得て、その材料は場合によっては容易に再び除去され得る。そのために、それ自体公知の形式で換気開口と注入開口がアンカー本体１０には設けられている。この開口は充填されていない緊張通路には脱水するために使用され得る。

アンカー円板６と合端リング９の間に配置される中間リング２２は緊張力の放出が必要である個別の撚線の交換の際に撚線の再緊張の際に二重になった楔ビスを回避するために用いられる。撚線の再緊張の前に完成される中間リング２２は、新たな楔ビスが古い楔ビスに対して移転されなければならない間隔に一致するような厚さを有する。この場合に密封円板１２によるパッキングの新たな作動のために、中間リング２２の厚さだけ短縮されたアンカー管１６を据付ける。

この発明により形成された引張部材の取付け領域を通る縦断面を示す。 図１による取付け領域を包囲する細部を拡大寸法で示す。 図１のラインにＩＩ−ＩＩに沿う横断面を示す。 取付け部の個々の部分の分解図を示す。

符号の説明

１．．．．取付け領域
２．．．．引張部材
３．．．．引張要素
４．．．．撚線
５．．．．被覆
６．．．．アンカー円板
７．．．．環状楔
８．．．．建築物の外面
９．．．．合端リング
１０．．．．アンカー本体、管状被覆体
１１．．．．移行部材
１２．．．．穿孔円板
１３．．．．パッキング円板
１４ａ．．．押当板
１４ｂ．．．鋼板
１５．．．．停止管
１６．．．．押当管
１７．．．．裏保持板
１８．．．．管体
１９．．．．中空空間
２０．．．．カバー
２１．．．．防食材料
２２．．．．中間リング
２３．．．．管

Claims (14)

1. 引張部材（２）はその端に引張要素を貫通させる孔を備えたアンカー円板（６）をもつ固定装置を有しており、アンカー円板（６）の空気側の反対側には引張要素（３）により貫通される少なくとも一つの密封円板（１３）が配置されていて、その円板上には面圧が作用することができ、スペーサーとして用いる穿孔円板（１２）が後方に配置されており、管状被覆体内に配置されて少なくとも一つの合成樹脂製被覆により包囲されている複数の鋼棒、鋼線或いは鋼撚線の様な引張要素（３）から成るプレストレスコンクリート用防食引張部材、特に緊張部材において、密封円板（１３）はアンカー円板（６）の反対側にて管状被覆体に対して長手方向移動を制止しており、密封円板（１３）のアンカー円板（６）を向いた側には同様に引張要素（３）により貫通される一つの押当板（１４ａ）が当接しており、アンカー円板（６）と押当板（１４ａ）の間に圧力伝達する手段が設けられていることを特徴とする引張部材。
2. 圧力伝達手段の長さは、引張要素（３）の緊張の際に生じるアンカー円板（６）の長手方向移動が密封円板（１３）への面圧の作用を奏するような寸法にされていることを特徴とする請求項１に記載の引張部材。
3. 密封円板（１３）はアンカー円板（６）の反対側にて穿孔円板（１２）に当接して、穿孔円板は管状被覆体（１０）に対して長手方向移動を制止していることを特徴とする請求項１或いは請求項２に記載の引張部材。
4. 穿孔円板（１２）のアンカー円板（６）の反対側に鋼板（１４ｂ）が当接し、その鋼板は管状被覆体（１０）に対して長手方向移動を制止されていて、穿孔円板（１２）と密封円板（１３）用合端を形成することを特徴とする請求項３に記載の引張部材。
5. 密封円板（１３）及び／又は穿孔円板（１２）及び／又は鋼板（１４ｂ）を管状被覆（１０）の内面に制止するために、ストッパ、例えば停止管（１５）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の引張部材。
6. 圧力伝達手段として少なくとも一つの押当管（１６）が設けられていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の引張部材。
7. 押当管（１６）が設けられ、その外径が管状被覆体（１０）の内径よりいくらか小さいことを特徴とする請求項６に記載の引張部材。
8. 押当管（１６）と押当板（１４）は一つの鉢状据付け部材に構成されていることを特徴とする請求項７に記載の引張部材。
9. アンカー本体（１０）内に引張要素（３）を入れる領域には、ストッパは撚線（４）を包囲する被覆（５）を支持するために設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の引張部材。
10. ストッパは孔を有する支持板（１７）によって形成されていて、その孔の直径は実質的に被覆（５）から開放された撚線（４）の外径と一致することを特徴とする請求項９に記載の引張部材。
11. 支持板（１７）はアンカー円板（６）に対して支持されていることを特徴とする請求項１０に記載の引張部材。
12. 支持板（１７）はアンカー円板（６）から間隔をおいて保持されていることを特徴とする請求項１１に記載の引張部材。
13. 引張要素（３）はその貫流領域で密封円板（１３）を通して個々に長手方向に移動可能に管（２３）に案内されており、それらの管に対してパッキングが作用することを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の引張部材。
14. 管（２３）は支持板（１７）に支持されることを特徴とする請求項１３に記載の引張部材。
    

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