JP2005155081A - Frp緊張材の定着方法及びその装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 塩害による劣化等が問題となる地域で、定着体が不要なマルチストランドによるFRP緊張材の定着方法を提供する。
【解決手段】 FRP緊張材50の端部に内面にテーパーの付いたスリーブ10を外嵌し、樹脂グラウト41をスリーブ10内に注入口し、樹脂グラウト41が硬化した後、テンションロッド33を用いてFRP緊張材50を緊張して緊張架台20に仮定着し、シース61内にグラウチングを施し、これが硬化した後、コンクリート部材60端部から出ているFRP緊張材を切断し、スリーブ10を抜き取りスリーブ10を再使用する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、連続繊維強化プラスチック材(FRP)を緊張材として用いたプレストレストコンクリート部材のFRP緊張材の定着方法及びその装置に関する。
連続繊維強化プラスチック材(FRP)から成るFRP緊張材は、塩分によって錆が生じないため、塩害による劣化が問題となる地域でのプレストレストコンクリート構造物(PC構造物)のコンクリート部材の緊張材として利用される。このようなコンクリート部材では、FRP緊張材の定着具は、従来、鋼製の様々なタイプのものが存在する。
例えば、シングルストランドではストランドの端部を円筒形のスリーブ内に挿入し、このスリーブ内に充填材を充填してスリーブとシングルストランドを一体化させ、これを定着具として用い、
(a)この定着具を牽引してコンクリート中に埋設するか又はコンクリート端面に設けた支圧板に支持させる手段(例えば、特許文献1、2参照。)
(b)上記定着具を牽引したままシース中にグラウチングを施し、ストランドをシースと一体化させてコンクリート部材中に固定し、その後、上記定着具を切断破棄する手段(例えば、特許文献3参照。)
が用いられていた。
マルチストランドのFRP緊張材でも、上記シングルストランドと同様に処理するか、又はストランド1本ごとに挿通する多数の孔を有する定着具にストランドを1本ごとに挿入固定し、この定着具を牽引するものであった。この場合も、定着具はコンクリート端面近傍の支圧板に支持させるか、又はマルチストランドをシースと一体化させた後、コンクリート外でストランドを切断して廃棄するものであった。
特開平2−20749号公報(第2−3頁、図1) 特開平8−284317号公報(第2−4頁、図3) 特開平6−330631号公報(第2−3頁、図1)
FRP緊張材の定着具は鋼製であるため、定着具の塩害による腐食が生じ、定着具の劣化による緊張材のプレストレス減少や定着具の腐食による構造物の劣化が進行することが懸念されると言う問題がある。このため、定着体を用いないプレテンション方式によるシングルストランドを用いたPC構造物の実績はあるが、ポストテンション方式によるFRP緊張材を用いたPC構造物の実績はほとんどない。特にマルチストランドを用いた実例はない。
本発明が解決しようとする課題は、塩害による劣化等が問題となる地域で、定着体を不要とするマルチストランドによるFRP緊張材の定着方法及びその装置を提供することであり、定着作業時に使用したスリーブを繰返し使用することができるようにした技術を提供するものである。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、次の技術手段を講じたことを特徴とする。すなわち、本発明は、コンクリート部材中のシース内に配設されたFRPマルチストランドの定着に当たり、円錐台形内面テーパを有するスリーブを用い、その内面に剥離剤を塗布し、FRPマルチストランドの先端を前記内面テーパの小径側からスリーブ内に挿入し、該FRPマルチストランドの先端側を拡げ、スリーブ内に充填材を注入して固化させ、スリーブとFRPマルチストランド先端部とを一体化し、該スリーブを牽引してFRPマルチストランドを緊張し、前記シース内にグラウチングを施してシースとFRPマルチストランドとを一体化させ、次いで、コンクリート部材端面から外方に突出しているFRPマルチストランドを切断除去し、切断したFRPマルチストランドからスリーブを抜き取り、スリーブを再使用することを特徴とするFRP緊張材の定着方法である。スリーブ内に充填する充填材としては、樹脂グラウト、セメントグラウトなどを用いることができる。
上記本発明方法を好適に実施することができる本発明の装置は、コンクリート部材の端面に着脱自在に装着される緊張架台と、該緊張架台に係止し円錐台内面テーパを有するスリーブと、該スリーブを牽引するテンションロッドとからなることを特徴とするFRP緊張材の定着装置である。
スリーブは繰返し使用することができるので、大型のものであっても経済性があり、また、内部円錐台空洞を大きくすることができ、充填材の量も大きくできるので、牽引力を大きくすることができる。このスリーブの外周のねじに螺合したナットを緊張架台に係止させて、仮定着し、シース内にグラウチングを行う。緊張架台ももちろん繰返し使用することができる。
本発明によれば、塩害による劣化が問題となるコンクリート部材にFRPマルチストランドを用い、塩害の対象となる金属製の定着具の使用を廃止すると共に、FRPマルチストランドの緊張段階で用いるスリーブ、緊張架台等を繰返し使用することができるというすぐれた効果を奏する。
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明の実施例のFRP緊張材の定着方法及びその構造を示す断面図である。
図1に示すように、コンクリート部材60に埋め込まれているシース61内にマルチストランドのFRP緊張材50が配置されている。
FRP緊張材50の先端は内面にテーパーの付いたスリーブ10内に挿入されており、スリーブ10内には充填材41、例えば、樹脂グラウトなどが充填されて円錐台形の固化体(くさび体)を形成している。
図2は図1のスリーブ10を拡大して示したもので、マルチストランドからなるFRP緊張材50はスリーブ10の内径の小さい方からスリーブ内に挿入され、その先端側に間隔保持治具42を各ストランドに外嵌してFRP緊張材50の先端側を拡げている。間隔保持治具42は、FRP緊張材50とグラウトとの付着を良くし、FRP緊張材50がスリーブ10内でばらけて配置できるようにするもので、例えば、図5に1例を斜視図で示すような、円柱状の胴43に中心孔44を穿孔したプラスチックや鋼製の部材である。
スリーブ10の両端に蓋31及びパッキング34を取付けて両端を閉鎖し、注入孔32から樹脂グラウトやセメントグラウト等の充填材41を充填する。スリーブ10の内面12には予め剥離剤を塗布しておく。充填材41が固化すると、マルチストランド50を内包した円錐台状の固化体が形成される。樹脂グラウト(充填材)41とFRP緊張材50と一体化した固化体は、スリーブ10の内面12に円錐台形テーパが付いているため、FRP緊張材の緊張時に、スリ−ブ10内でくさび作用により、緊張力による引き抜きに対して有効に抵抗する。
一方、コンクリート部材60の端面62には緊張架台20が取り付けられている。緊張架台20はコンクリート部材60の端面に当接する支圧板21、支圧板21をコンクリート部材60の端面に固定する取付ボルト22、上面支持板24及び支圧板21と上面支持板24とを結ぶ脚23から構成されている。
スリーブ10は外周にねじ11を備え、このねじに螺合するロックナット14を備えている。また蓋13を取付ける内ねじ13を備えている。充填材、例えば樹脂グラウトが硬化した後、テンションロッド33を用いてスリーブ10を牽引し、マルチストランドからなるFRP緊張材50を緊張し、緊張架台20に仮定着する。図1ではテンションロッド33が蓋31に取付けられているが、これに限定されるものではなく、また、テンションロッドの反力装置は図示省略されている。
図3は緊張後の状態を示すもので、FRP緊張材50の緊張および仮定着は、緊張架台20、スリーブ10、ロックナット14およびテンションロッド33等を用いて、コンクリート部材60の外方で行われ、スリーブ10をロックナット14を用いて、緊張架台20上に仮定着する。
シース61内にグラウチングを施して、恒久的なFRP緊張材50の定着を行う。グラウチングは、シース61内にセメントグラウト63を注入して行い、施されたセメントグラウト63とFRP緊張材50との付着によりFRP緊張材50は緊張された状態でコンクリート部材60中に定着される。セメントグラウト63が硬化して、FRP緊張材50とコンクリート部材60とが一体化した後、コンクリート部材60の端部62から外に出ているFRP緊張材50を切断する。
次いで、緊張架台20、スリーブ10、テンションロッド33等を取り外す。緊張および仮定着するための治具が取り外されるため、完成したコンクリート部材(PC構造物)60には、鋼製の定着装置はない。
図4に示すように、切断されたFRP緊張材50のスリーブ10から、FRP緊張材の円錐台固形体45を、矢印46で示すように抜き取る。円錐固形体45は、スリーブ10の内面12に樹脂グラウトとの付着を切るための剥離剤(油等)を塗布するすることにより簡単に抜き取ることができる。
本発明では、FRP緊張材を緊張および仮定着するためのスリーブ10、及び緊張架台20等の治具は再利用可能であり、高価な定着具をコンクリート部材60に埋め込む既往の定着装置を用いる工法と比べて安価な工法となる。
実施例のマルチストランドのFRP緊張材の定着方法を示す断面図である。 図1のスリーブの部分拡大図である。 本発明方法の仮定着工程を示す断面図である。 本発明方法のスリーブ抜取り工程を示す断面図である。 間隔保持治具の斜視図である。
符号の説明
10 スリーブ
11 ねじ(定着用)
12 内面(円錐台テーパ面)
13 内ねじ(蓋取付用)
14 ナット
20 緊張架台
21 支圧板
22 取付ボルト
23 脚
24 支持板
31 蓋(外ねじ付)
32 グラウト注入口
33 テンションロッド
34 パッキング
41 樹脂グラウト(充填材)
42 間隔保持治具
43 胴
44 中心孔
45 円錐台固形体
46 矢印
50 FRP緊張材
60 コンクリート部材
61 シース
62 端面
63 セメントグラウト

Claims (2)

  1. コンクリート部材中のシース内に配設されたFRPマルチストランドの定着に当たり、円錐台形内面テーパを有するスリーブを用い、その内面に剥離剤を塗布し、FRPマルチストランドの先端を前記内面テーパの小径側からスリーブ内に挿入し、該FRPマルチストランドの先端側を拡げ、スリーブ内に充填材を注入して固化させ、スリーブとFRPマルチストランド先端部とを一体化し、該スリーブを牽引してFRPマルチストランドを緊張し、前記シース内にグラウチングを施してシースとFRPマルチストランドとを一体化させ、次いで、コンクリート部材端面から外方に突出しているFRPマルチストランドを切断除去し、切断したFRPマルチストランドからスリーブを抜き取り、スリーブを再使用することを特徴とするFRP緊張材の定着方法。
  2. コンクリート部材の端面に着脱自在に装着される緊張架台と、該緊張架台に係止し円錐台内面テーパを有するスリーブと、該スリーブを牽引するテンションロッドとからなることを特徴とするFRP緊張材の定着装置。
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