JP2009108535A - アンボンド工法に於けるpc鋼より線の定着方法、及び該方法の実施に用いる器具 - Google Patents

アンボンド工法に於けるpc鋼より線の定着方法、及び該方法の実施に用いる器具 Download PDF

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Abstract

【課題】 プレストレストコンクリート建物を単本のPC鋼より線で緊張定着するアンボンド工法に於いて、定着具を小型化、軽量化し、緊張定着用のコンクリート欠込みを小さくし、小規模建物にも適用可能な、アンボンド工法のPC鋼より線定着技術を提供する。
【解決手段】 垂直形態の正方形支圧板1Aから後方に引続く円筒部1Tを備え、円錐状挿入用孔H1を備えた定着体1を、後端にエンドキャップ61を嵌合接続して、PC鋼より線6の真直性保持及び打設コンクリートの流入阻止機能を付与して、支圧板1Aの大半をコンクリートC0内に埋設した状態でコンクリートC0と一体化し、円錐孔H21を備えたアンカーヘッド21を定着体挿入用孔H1内に着座させ、定着体1を貫通したPC鋼より線6を、くさび22を介してアンカーヘッド21に、アンカーヘッド21の前面F21を反力負担面として緊張定着させ、PC鋼より線6の余長を切断除去して、定着体前面のコンクリート欠込みをモルタル充填補修する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、鉄筋コンクリートプレストレスト建築物のアンボンド工法に於ける緊張鋼材(PC鋼より線)の定着方法、及び該方法の実施に用いる定着具と、PC鋼より線緊張用のコンクリート欠込みを形成するポケットフォーマに関するものであって、建築の技術分野に属するものである。
近年、コンクリート構築物へのプレストレスト技術の採用は普及し、各種PC鋼材の緊張・定着方法が開発実施されている。
また、被覆PC鋼より線をコンクリート型枠内に配置してコンクリート打設し、コンクリート躯体構築後に、PC鋼より線を緊張定着するアンボンド工法も慣用されており、PC鋼材として、複数本のPC鋼線を1本のより線として採用する工法も慣用されている。
本発明の属する、アンボンド工法に於けるPC鋼より線の典型的定着方法としては、図9に示す従来例がある。
図9は、非特許文献1に示すものであって、図9(A)は、キャスティング(定着体)の正面図、図9(B)は、アンボンドPC鋼より線を貫通した型枠と定着具との関係説明図、図9(C)は、アンボンドPC鋼より線の横断面図である。
アンボンドPC鋼より線は、図9(C)に示す如く、より線の表面にグリースを塗布して、防錆・潤滑性付与処理し、ポリエチレンシース内に挿通して準備した慣用品である。
CCLアンボンド、アフターボンドケーブルシステムに用いる定着体は、図9(B)に示す如く、前面のキャスティングプレートと後方に引続く円錐筒形状のキャスティングとを備え、中央にPC鋼より線を挿通し、且つウエッジ(くさび)でPC鋼より線を定着体に保持するものである。
そして、15.2mmのPC鋼より線用の定着体にあっては、キャスティングプレート(支圧板)は、図9(A)に示す如く、高さ153mm、幅65mm、厚さ40mmの長方形板であって、前面が膨出形態で、中央にポケットフォーマ支持用、及びジャッキ当接用の突起面を備え、後面が垂直形態であり、前面には線状突起を付設してコンクリート付着力強化を図っている。
また、キャスティングは、図9(B)に示す如く、円錐筒の長手方向前部に、矩形状垂直片を突設してコンクリート固着力強化を図り、PC鋼より線の真直性を保証するために円錐筒の長さは83mmであり、定着体の総長は123mmである。
そして、円錐筒の後端の傾斜嵌合部からアンボンドPC鋼より線に亘り、プラスチック製のジョイントシールを嵌合し、ジョイントシールの、前端及び後端の接続部にビニールテープを巻回して、キャスティング内部への、打設コンクリートの浸入を阻止している。
また、ポケットフォーマは、基端径が60mm、前端径が104mm、高さが59mmの円錐筒であって、キャスティングプレート前面の突起面と型枠との間に配置している。
また、ウェッジは、裁頭円錐筒で前端径が32.4mm、後端径が17.1mmであり、中央には長さ方向にPC鋼より線挿入用孔を有し、前端の大径部から長さ方向の2/3に亘って、対面形態に割り溝を配置したものである。
そして、型枠を解体し、ポケットフォーマを取り外した後、予めPC鋼より線の貫通したウェッジを、キャスティングプレートのウェッジ挿入用孔に挿入した形態で、ジャッキの先端部をウェッジに当接して、キャスティングプレートの突起面を押圧面としてPC鋼より線を緊張し、ジャッキのロックオフ機構によってウェッジを定着体内に圧入して、PC鋼より線を定着し、定着体からの突出余長部を油圧カッターで切断、定着体前面の深いコンクリート欠込みに、無収縮モルタルを2層に分けて2回の作業で充填する。
この場合、コンクリート欠込み穴は、深さ59mmで、欠込み穴底面は60mm径、表面は104mm径の円錐欠込みである。
(株)シー・シー・エルジャパン2005年発行「CCLアンボンド&アフターボンドケーブルシステム、設計施工指針」の2頁及び6頁の記載
従来(図9)のアンボンド工法に於けるPC鋼より線定着手段にあっては、コンクリート欠込みの深さ方向の断面欠損が大きく、無収縮モルタルの充填量が多く、作業も2回に分けて行う必要がある。
また、キャスティングプレートが長方形で長辺部の先端部の支圧力が大きくなり、肉厚を大(40mm)とする必要があるため、及び、PC鋼より線を緊張するジャッキも、PC鋼より線切断カッターも、キャスティングプレートの突起面に当接して振動圧力を付与するため、キャスティングプレートの厚さ(40mm)が大となる。
そして、PC鋼より線の定着体内での真直線を円筒部で保証するため、円筒部も長くなる。
従って、定着体自体は、大サイズの重量物(15.2mmPC鋼より線用で2.2kg/個)となり、型枠配筋内への取付作業性が悪い。
また、キャスティングプレートの上下先端の水平線から45°上下方向に拡開した長さ300mmの圧縮域(影響範囲)内は、キャスティングプレートの反力機能の保証のため、設備スリーブ、配管、等が配置出来ず(非特許文献1中に開示)、配管の自由性が低い。
また、PC鋼より線の定着は、定着体とくさびとで実施するため、プレストレスト建物の施工部位の変化に対応してPC鋼より線の太さ(12.7mm、15.2mm、17.8mm、19.3mm、21.8mm、28.6mmetc.)を変更施工する際は、定着体とくさびとのセットを、共に、対応基準品に変更する必要があり、施工管理、及び使用部材管理が煩雑である。
また、ジョイントシールの定着体への接続は、ジョイントシール大径部を定着体後端に、単に被冠させるだけであるので、ジョイントシールの前端及び後端に、ビニールテープの巻回固定作業が必要であり、ジョイントシールの定着体への嵌合接続作業は、煩雑で手間が掛かる。
本発明は、従来例(図9)の上述の問題点を一挙に解決、又は改善するものであって、小型化、軽量化を達成した定着体を用いて、且つ十分なコンクリート保持力を担保しつつ、アンボンドPC鋼より線の緊張、定着を可能とする技術を提供するものである。
本発明のアンボンドPC鋼より線の定着方法は、例えば図1に示す如く、前端の垂直形態の正方形支圧板1Aと、支圧板1Aから後方に、水平に引続く縮径形状の円筒部1Tとを備え、且つ、貫通する挿入用孔H1,H1´を有する定着体1をコンクリート型枠内に配置し、円筒部1T後端には、前方円錐筒部61Tと、中間円筒部61Mと、アンボンドPC鋼より線保持用の小径の後方円筒部61Sとから成るエンドキャップ61を、前方円錐筒部61Tの定着体円筒部1T後端への嵌合により接続し、アンカーヘッド21を定着体挿入用孔H1内に、PC鋼より線6を挟着するくさび22をアンカーヘッド21内に嵌合して、PC鋼より線6を、定着具Dを貫通して余長PLを型板13A,13B外に突出させ、定着体支圧板1Aと型板13A,13B間にポケットフォーマ14を配置して、コンクリート型セットし、コンクリートの打設硬化後にコンクリート型枠を解体し、次いで、支圧板1Aの前面に形成したコンクリート欠込み11Aを介して、定着体1より突出するPC鋼より線6を緊張して、くさび22及びアンカーヘッド21で定着体1に定着し、次いで、PC鋼より線6の余長PLを切除し、コンクリート欠込み11Aに無収縮モルタル11Bを充填するものである。
尚、「定着具D」は、図2(B)に示す如く、定着体1、アンカーヘッド21、くさび22及びエンドキャップ61の総称である。
また、PC鋼より線6の固定端L側は、PC鋼より線の基端を強固に固定把持出来れば良いため、例えば図2(A)に示す如く、緊張端P側と同一の、定着体1、アンカーヘッド21、くさび22及びエンドキャップ61を採用し、PC鋼より線6の基端をくさび22から若干突出させ、且つ、定着体支圧板1Aの前面1Fより内方位置とした形態で、PC鋼より線6をくさび22でアンカーヘッド21内に定着させ、アンカーヘッド21は定着体1内に着座させて、定着体1をコンクリート型枠内に配置して定着体1をコンクリート躯体C0と一体化すれば良い。
そして、エンドキャップ61は、緊張端P側での、コンクリート硬化後のPC鋼より線6の、アンカーヘッド21及びくさび22を採用した緊張定着作業を可能とするために、打設コンクリートの定着体1内への浸入を阻止するものであるため、エンドキャップ61の前方円錐筒部61Tは、定着体円筒部1Tの後端に嵌合して、打設コンクリートの定着体円筒部1T内への浸入を阻止すれば良く、前方円錐筒部61Tを円筒部1Tに外面から嵌合止着させれば良く、典型的には、図1(B)に示す如く、前方円錐筒部61Tを二重筒形態として、円筒部1T後端の環状テーパー突出片1Dを弾性挟着するものである。
勿論、前方円錐筒部61Tを前方へ拡径する外側円錐筒61Aのみで構成し、外側円錐筒61Aを円筒部後端の突出片1Dに対し、傾斜角度差を利用した弾発外側嵌合としても良く、必要に応じて、外側円錐筒61Aと突出片1Dとの接続部に接着テープを巻いても良い。
また、エンドキャップ61の後方円筒部61Sは、貫入したアンボンドPC鋼より線6の定着具内での真直性を保証すると共に、アンボンドPC鋼より線の外周の隙間からの、打設コンクリートの定着体内への浸入を阻止するものであり、アンボンドPC鋼より線が隙間無く嵌合出来る内径とするのが好ましいが、作業性の観点から、アンボンドPC鋼より線6を後方円筒部61Sに緩嵌合して、生じる隙間を接着テープで捲回被覆しても良い。
また、アンカーヘッド21は、PC鋼より線6の先端を圧着保持したくさび22を、PC鋼より線6の所定緊張値まで緊張引出した状態で、定着体1の挿入用孔H1の着座位置に保持するものであり、且つ、前面がPC鋼より線6の、緊張作用を付与するジャッキ、及び突出余長を切断する油圧カッターを当接支承するものであるため、肉厚円錐筒であれば良く、典型的には、アンカーヘッド21の先端面は、外径dtが75.6mm、円錐孔H21の前端径が29.7mmの鋳鋼品である。
また、ポケットフォーマは、例えば、図1の如く、支圧板1Aの前面で挿入用孔H1の外周に、円錐筒のスリーブパイプを着脱可能に配置すれば良く、支圧板1Aのポケットフォーマ14の外側域はコンクリート内埋設域となるため、支圧板の保持力増大化が得られ、ポケットフォーマ14の、支圧板1Aに当接する径は、小さい程好ましい。
従って、本発明によれば、定着体1を、垂直形態の正方形支圧板1A及び後方延出の円筒部1Tとし、定着体の円筒部1T後端に、円筒部1T内への打設コンクリート液の浸入を阻止し、且つPC鋼より線6の真直性を保証するエンドキャップ61を接続したために、正方形支圧板1Aは、所定支圧面積を保持しても、中心から端部までの距離が短くなること、及び支圧力が四周に均斉分散出来ることにより、支圧板1Aの先端までの寸法は、従来例(図9)より遥かに小寸(従来品:65mm×153mm矩型、本発明品:125mm×125mm正方形)と出来、且つ、円筒部1Tも、エンドキャップ61の付加でPC鋼より線の真直性を保持するために、定着体の全長L1(87.7mm)も従来の定着体全長123mmより遥かに短く出来、定着体1が小型軽量化出来て、コンクリート型枠内への配置作業が容易となった。
そして、エンドキャップ61は、肉厚(標準周面幅:22.95mm)で長い(標準:61mm)ため、定着体に着座して円筒部1Tと一体となって、ジャッキの振動押圧及び油圧カッターの強力な支承体となるため、支圧板1Aへの損傷を生ずることなく施工出来る。
そのため、支圧板1Aの厚さも、単にコンクリート内での支圧力保持のサイズ(12mm厚)と出来、従来の、PC鋼より線6の緊張、切断作業時の押圧支持体としてのサイズ(40mm厚)より遥かに薄く出来る。
しかも、PC鋼より線6の緊張、定着は、定着体1の挿入用孔H1内へのアンカーヘッド21の着座、及びアンカーヘッド21内へのくさび22の定着により達成するため、PC鋼より線6の太さ寸法変化に対しても、単一基準の汎用定着体1の使用の下に、アンカーヘッド21とくさび22の選択変更のみで対処出来ることとなり、従来(図9)より、施工管理及び部材管理が容易となる。
即ち、本発明によれば、定着体1がコンクリート内に一体化出来、垂直形態の正方形支圧板1Aの外周の大半が、四周均等に打設コンクリートC0に埋設された形態となり、正方形面の支圧板1Aは、薄くて小寸(厚さ:12mm、一辺が125mmの正方形板)でありながら、前側コンクリート域Zfと後側コンクリート域Zbとで、四周に亘って均斉、且つ、強固に保持されるため、円筒部1Tもコンクリート躯体C0との強固な固着力を発揮することと相俟って、支圧板1Aの上部のコンクリート被り厚Syは薄く出来、従来(図9)のキャスティングプレート保持用のコンクリート欠込み(深さ:59mm)より、遥かに小スペースのコンクリート欠込み11A(深さ:40mm)で良くなり、コンクリート欠込み11Aが小さく出来るため、プレストレストコンクリート建物内への配置の自由度が大であり、PC鋼より線定着後のコンクリート欠込み11Aの補修復元施工も容易となる。
また、エンドキャップ61も、定着体後端に嵌合するだけで接続出来るため、及び小径の後方円筒部61Sが、必要長さ(標準:30mm)に亘って、アンボンドPC鋼より線を僅少隙間(標準:1mm)で保持するため、定着具Dのコンクリート型内へのセット時での、従来(図9)の如き、ビニールテープ巻回作業は不要となる。
従って、本発明のPC鋼より線定着工法は、定着体が小型化、軽量化出来、小さなコンクリート欠込みで施工出来るため、床スラブ、梁などの水平部位だけでなく、柱、壁などの垂直部位への適用も可能となり、鉄筋量の多い柱間にも作業性良く適用出来る。
また、本発明にあっては、図1に示す如く、定着体1が、挿入用孔H1の後端から、拡径状段部1Gを介して後端へと拡径する小寸の嵌合用孔(挿入用孔)H1´によって、円筒部1Tの後端にテーパー突出片1Dを備え、エンドキャップ61の外側円錐筒61Aと内側円錐筒61Cとを備えた前方円錐筒部61Tを定着体のテーパー突出片1Dに嵌合するのが好ましい。
この場合、エンドキャップ61の前方円錐筒部61Tは、図1(B)に示す如く、前方へ拡径形態の外側円錐筒61Aと、前方へ縮径形態の内側円錐筒61Cとの二重筒形態を採用するのが好ましく、且つ、外側円錐筒61Aと内側円錐筒61Cとの挟角は、定着体後端の筒状テーパー突出片1Dを弾力挟着する形状とすれば良い。
また、内側円錐筒61Cには、長手方向に切れ目を付与して弾性変異を容易としても良い。
従って、定着体1の挿入用孔H1の後端の段部1Gは、図1(B)に示す如く、エンドキャップ61の前方円錐筒部61Tの定着体後端への嵌合時に、内側円錐筒61Cに対するストッパー機能を提供し、且つ、嵌合用孔H1´は、筒状テーパー面を提供するため、前端が二重筒形態の嵌合用円錐筒部61Tであるエンドキャップ61の、定着体1の後端のテーパー突出片1Dへの弾性嵌着が、単純作業で実施出来、コンクリート型枠セット時の、狭い作業空間内での、定着体1へのエンドキャップ61の嵌合接続作業が容易となる。
また、本発明にあっては、図1(A)に示す如く、アンカーヘッド21は、着座形態では、前面F21が定着体前面1Fより内側であり、且つ後面B21が挿入用孔H1の後端の段部1Gに干渉しない位置を占め、くさび22は、円錐筒を2分割した構造であるのが好ましい。
この場合、くさび22も、図1(A)に示す如く、PC鋼より線6の定着状態では、定着体前面1Fより内側とするのが好ましい。
アンカーヘッド21は、定着体の挿入用孔H1内に着座して、PC鋼より線6をくさび22を介して円錐孔H21で強固に保持すると共に、PC鋼より線の緊張時にジャッキの反力を担保するものであるため、機械構造用炭素鋼により、円錐筒21Tの外周円錐面S21は定着体挿入用孔H1の内周面と整合面とし、内部の円錐孔H21はくさび22の外周面S22を圧接保持し、且つジャッキの振動圧力付与に耐えられる剛体とすれば良く、典型的には、前端外径dtが75.6mmで、長さL21が61mmの円錐筒であり、中心に前端径R21が29.7mmの円錐孔H21を有し、円錐筒前面F21は、約23mm(標準:22.95mm)の環状平面のジャッキ押圧面を有するものである。
そして、アンカーヘッド21が、定着体1の挿入用孔H1の最奥部に嵌合した位置、即ち着座位置を占めても、挿入用孔H1の後端の段部1Gに干渉しない位置であるため、エンドキャップ61の定着体後端への嵌合に支障を生ずることはなく、アンカーヘッド21が約23mm厚(標準:22.95mm)の環状前面F21で長さ(深さ)61mmの剛体であるため、定着体内に着座したアンカーヘッド21は、PC鋼より線6の緊張時のジャッキへの反力付与、及びPC鋼より線6の切断時の油圧カッター当接支持が、定着体支圧板1Aへの負担無く達成出来、支圧板厚(12mm)は従来(図9)の支圧板(キャスティングプレート)の厚さ(40mm)より遥かに薄く出来る。
また、くさび22は2分割形態であるため、アンカーヘッド21とPC鋼より線6との間への挿入手作業が容易となり、且つ、若干の寸法誤差があっても、各くさび22片の別々の圧着作用によって、PC鋼より線6を強固に挟着保持する。
そして、PC鋼より線6の緊張定着状態では、PC鋼より線6の余長PLの切断を、切断端が定着体前面1Fから突出しない形態とすることにより、定着体1の前面のコンクリート被り厚Sxは、定着体1への被り厚として計算出来、コンクリート欠込み11Aの深さが小さく(標準:40mm)出来、コンクリート欠込み11Aの、ポケットフォーマ14による形成、及びモルタル充填による補修作業が容易となる。
また、本発明にあっては、図1(A)に示す如く、定着体1は、正方形板形態の支圧板1Aが後方へ弯曲し、円筒部1Tの長さ方向中間の外周にリブ状突起1Cを備えているのが好ましい。
この場合、定着体1は、PC鋼より線6の緊張応力をコンクリート躯体に、コンクリート剪断破壊を生ずることなく伝達するものであり、支圧板1Aは、有効表面で一様に応力を負担するものであるため、例えば、PC鋼より線に15.2mm径を採用する場合は、従来の慣用技術では、正方形であれば、28mm厚で一辺135mmの支圧板が要求されるが、本発明にあっては、支圧板1Aの標準は、一辺が125mmの正方形板と小寸化出来、しかも、曲率半径200mmの弯曲形態としたものである。
そのため、図4(B)の作用説明図に示す如く、弯曲形態の支圧板1Aに対するPC鋼より線6の引張り応力Fは、支圧板から200mm後方の支点に向かう傾斜応力Fとなり、支圧板1Aに対する、コンクリートC0の保持応力f2と、引張り応力f1との作用する破壊面、即ち、引張り応力Fに対し45°(反対側の反力線から135°)の傾斜面が、引張り応力線Fの後方への収束傾斜に伴って後方に傾斜するため、破壊面の床スラブ表面までの距離が長くなり、打設コンクリートC0の支圧板1Aに対する保持応力が増大し、支圧板1Aに対する上部のコンクリート被り厚Syは小さく出来る。
従って、後方へ弯曲した正方形板形態の支圧板1Aは、四周に均斉な保持力が確保出来、従来(図9)の矩形板形態の垂直支圧板よりも、コンクリートC0の保持力が向上し、コンクリートC0の上面の被り厚Syも、従来(図9)の支圧板より遥かに小さく出来、小規模コンクリート建物へのプレストレスト工法の導入を可能とする。
しかも、支圧板1Aが正方形であるため、小サイズ(一辺:125mm)であっても、四隅に取付孔(ボルト孔bh)を配置することにより、ポケットフォーマ14の取付けも可能となる。
また、定着体円筒部1Tが外周中間部にリブ状突起1Cを備えたことにより、リブ状突起1Cは、定着体1の強度増大と共に、コンクリートC0の保持力の増大も果たし、定着体1の小型化と保持力増大とを可能とする。
また、本発明にあっては、図8に示す如く、エンドキャップ61は、前方円錐筒部61Tが、前方に拡開する外側円錐筒61Aと立上り辺61Dと前方に縮径する内側円錐筒61Cとで、前方に拡開する環状の係合溝G61を備え、且つ内側円錐筒61Cが、傾斜辺61Rを介して中間円筒部61Mの前面F61に一体化すると共に、図8(B)に示す如く、内周面適所(標準:90°間隔の4ヶ所)で中間円筒部61Mと補強片61Pで一体化しており、定着体1に対し、傾斜辺61Rを挿入用孔段部1Gに当接して、係合溝G61でテーパー突出片1Dと弾性挟着嵌合するのが好ましい。
尚、エンドキャップ61は、定着体1の後端に接続して、定着体内部への打設コンクリートの浸入を阻止し、アンボンドPC鋼より線6の真直性を担保し、且つアンボンドPC鋼より線の被覆シース6Sの外周からエンドキャップ61内への打設コンクリートの浸入が阻止出来れば良く、典型的には、一般肉厚2mmのプラスチック成形品であって、小径の後方円筒部61Sは、長さLSが30mmで、アンボンドPC鋼より線6を、被覆シース6Sとの隙間1mmで保持するものである。
従って、エンドキャップ61の定着体1後端への接続は、前方円錐筒部61Tの環状係合溝G61を定着体後端の筒状テーパー突出片1Dに嵌めて、傾斜辺61Rが段部1Gに当接するまで押し込めば、内側円錐筒61Cの補強片61Pでの過剰変位抑制の下に、環状係合溝G61が筒状テーパー突出片1Dと弾性嵌合し、定着体1とエンドキャップ61との接続部へのビニールテープの巻き付けは不要となる。
そして、定着体1の挿入用孔H1内に着座したアンカーヘッド21の後端は、挿入用孔H1の段部1Gに干渉しない位置と出来るため、エンドキャップ61の定着体の嵌合用孔H1´内への押し込み嵌合は、アンカーヘッド21の後面B21と干渉せずに、正確、且つ容易に実施出来る。
そして、図1(A)に示す如く、アンボンドPC鋼より線の被覆シース6Sを切除したシース先端Esは、中間円筒部61M内とすれば良く、後方円筒部61Sは、PC鋼より線6の真直性保持を担保すると共に、被覆シース6Sの外周面と後方円筒部61Sの内周面との、長さLS(30mm)の隙間(標準:1mm)からの、打設コンクリートの定着体1の後部への浸入も実質上阻止出来る。
また、本発明にあっては、図1の如く、ポケットフォーマとして、前端と後端に取付用ピース14Bを備えた円錐筒のスリーブパイプ14を採用し、前端の取付用ピース14Bをせき板13Bの内面に仮固定する円形合板13Aに、後端の取付用ピース14Bを支圧板1Aの前面に取付けるのが好ましい。
この場合、スリーブパイプ14は、図1(C)に示す如く、前方へ拡径する鋼板の円錐筒14Aを用意し、前端適所には、アングル形態で釘孔nhを備えた取付用ピース14Bを円錐筒14Aから外方に突出形態で、後端適所には、アングル形態でボルト孔bhを備えた取付用ピース14Bを円錐筒14Aから内方に突出形態で付設すれば良い。
そして、スリーブパイプ14の、前端の取付用ピース14Bは、側面がテーパー面t13で、円錐筒14Aの前端径h14(標準:130mm)より大径(標準:160mm)の円形合板13Aに、取付用ピース14B側から釘n13で止着しておき、後端の取付用ピース14Bは、正方形の支圧板1Aの前面四隅に配置したボルト孔bhにボルトb13で締着すると共に、円形合板13Aをせき板13B側からの釘n13で止着すれば良い。
そして、打設コンクリートの硬化後、せき板13Bを剥がせば円形合板13Aも釘n13からの抜去が出来、ボルトb13も取外せ、スリーブパイプ14は、前方へ拡径形態であるため容易に取外せる。
勿論、必要に応じて、せき板13B及び円形合板13Aのみを取外して、スリーブパイプ14は取外さなくても良い。
従って、定着体1の前面のコンクリート欠込み11Aは、支圧板1Aのコンクリート埋設形態の下に、簡単に形成出来、円形合板13Aで形成出来る拡開拡大域Z13を備えたコンクリート欠込み11Aは、復元補修のモルタル充填を平滑、且つきれいに仕上ることが出来る。
また、方法発明の実施に用いる定着具は、図2(B)に示す如く、定着体1と、アンカーヘッド21と、くさび22と、エンドキャップ61とを含む定着具Dであって、定着体1は、図5(D)に示す如く、前端の垂直形態で後方に緩弯曲した正方形支圧板1Aと、支圧板1Aから後方に引続く縮径形態で、後端にテーパー突出片1Dを有する円筒部1Tとを備えると共に、前端から後方へ縮径形態の挿入用孔H1を備え、アンカーヘッド21は、図6(D)に示す如く、くさび22着座用の円錐孔H21を備え、外周面S21が定着体1の挿入用孔H1に嵌着する縮径形態の円錐筒21Tであり、くさび22は、外周面S22がアンカーヘッド21の円錐孔H21に着座する円錐面を、内面SiがPC鋼より線6挿入用孔H22を形成する円錐筒22Tの長手方向2分割形態であり、エンドキャップ61は、定着体1の円筒部後端のテーパー突出片1Dに嵌合するための前方円錐筒部61Tと中間円筒部61Mと、貫入アンボンドPC鋼より線6を支持する小径の後方円筒部61Sとを備えたものである。
この場合、定着体1は、JISG5502球状墨鉛鋳鉄品の規格を満足する鋳鉄製であって、典型的には、支圧板1Aは、肉厚が12mmで、一辺の長さが125mmの正方形状で、後方に弯曲し、肉厚T1が10mmの縮径形態の円筒部1Tが、アンカーヘッド21着座用の挿入用孔H1を備え、且つ円筒部1T後端を筒状のテーパー突出片1Dとしたものである。
また、アンカーヘッド21は、JISG4051の機械構造用炭素鋼の規格を満足する鋳鋼品であり、円錐筒21Tが、定着体1の挿入用孔H1内に着座し、内部の円錐孔H21がくさび22を圧着保持するものである。
また、くさび22は、JISG4051の機械構造用炭素鋼製であって、典型的には、長さL22が45mm、前面F22の外径dtが29.7mm、後面B22の外径dbが17.2mmで、径R22が14mmの挿入用孔H22を備えた円錐筒22Tを、長手方向に2分割し、且つ分割片間に1mmの空隙22Gを備えた一対の円錐片である。
また、エンドキャップ61は一般肉厚2mmのプラスチック成形品である。
従って、本発明の定着具を採用すれば、定着体1の支圧板1A前面にポケットフォーマを適用するだけで、定着体1はコンクリート躯体内に埋設出来、後方に緩弯曲した支圧板1Aが、図4(B)の如く、引張り応力Fの後方への収束によって、破壊面の長尺化を生じて強力な支持力を発揮するためと、支圧板1Aの周辺部の大半がコンクリートC0内で把持されるためとにより、定着体1のコンクリートC0内保持力が増大し、上部のコンクリート被り厚Syは薄く(標準:40mm)出来る。
そして、定着体1の後端にエンドキャップ61が嵌合接続出来るため、エンドキャップ61のPC鋼より線6の真直保持機能によって定着体円筒部1Tが短寸化出来ると共に、によって定着具Dのコンクリート型内への配置も作業性良く実施出来、コンクリート打設時に、打設コンクリート液の定着体1内部への浸入も阻止出来る。
そして、コンクリート硬化後の、PC鋼より線6の緊張延伸、アンカーヘッド21内へのくさび22を介した定着、及びPC鋼より線6の余長PLの切断除去は、ジャッキ及び油圧カッターによって、アンカーヘッド21の前面F21を押圧面として、支圧板1Aに負担をかけずに実施出来るため、支圧板1Aの厚さ(12mm)も薄く出来る。
従って、定着具Dは、アンカーヘッド21とエンドキャップ61を備えたことにより、定着体1の小寸化、軽量化が可能となる。
そして、くさび22は、2分割片であって、両くさび片間に1mmの隙間を有するため、くさび22片の挿入操作が容易であると共に、アンカーヘッド21、くさび22、PC鋼より線6の相互間に若干の関係寸法誤差があっても、強力な挟着圧接力保持を可能とする。
また、定着具1は、支圧板1Aの前部には、アンカーヘッド21、くさび22及びPC鋼より線6の先端が突出しない形態でPC鋼より線6を定着出来るため、支圧板1Aの前方のコンクリート被り厚Sxは、支圧板1Aのみの被り厚(規定厚30mm+余裕厚10mm)と、小さく出来る。
そのため、従来のコンクリート欠込みより、遥かに小さなコンクリート欠込み11Aの下に、従来より遥かに小型、且つ軽量の定着体1によってPC鋼より線6の定着が可能となる。
従って、定着体1、アンカーヘッド21、くさび22及びエンドキャップ61から成る定着体は、本願の請求項1の方法の発明を、PC鋼より線6のプレストレスト建物内への配置の自由度向上の下に、作業性良く、好適に実施出来る。
また、定着具の発明にあっては、定着体1は、図5に示す如く、正方形状板体の支圧板1Aが、後方へ200〜250mmの曲率半径で弯曲し、円筒部1Tの長さ方向中間外周にリブ状突起1Cを備え、且つ、後方へ縮径する挿入用孔H1が、拡開状段部1Gを介して後端へと拡径する短寸の嵌合用孔H1´と連通しているのが好ましい。
この場合、支圧板1Aの曲率半径は、あまり小さくすれば、応力破壊面は水平に近づき、圧縮応力度が大となるが、圧縮域が小さくなって周辺のコンクリートの圧縮力が利用出来なくなる。
そのため、一辺が125mm正方の支圧板1Aにあっては、曲率半径200〜250mmが現実的であり、典型的には、200mmである。
また、突起1Cは、定着体円筒部1Tの強度増大と、円筒部1Tのコンクリート付着力増大、及び、円筒部1Tの補強を図るものであるため、高さhcが10mm前後(標準:9mm)の断面半円状突起であれば良い。
また、嵌合用孔H1´は、挿入用孔H1の後端の段部1Gから後方へ拡径形態であるため、図1(B)に示す如く、円筒部1Tの縮径形態の末端表面と、拡径形態の嵌合用孔H1´内面とで筒状のテーパー突出片1Dを形成する。
そのため、筒状のテーパー突出片1Dは、エンドキャップ前端の前方円錐筒部61Tに対する圧接挟着嵌合面を提供し、エンドキャップ前端の前方円錐筒部61Tが図1(B)の如く、外側円錐筒61Aと内側円錐筒61Cとを備えておれば、定着体1の後端のテーパー突出片1Dは、段部1Gが内側円錐筒61Cのストッパー機能を奏し、エンドキャップ61は定着体円筒部1Tに押し込むだけで弾性挟着接続が可能となる。
従って、定着体1は、支圧板1Aが、200〜250mmの曲率半径で、後方へ適当に弯曲することにより、PC鋼より線6の緊張に対する支持力が増大すると共に、円筒部1T外周の突起1Cがコンクリート付着強度を増大するため、小型化を助長する。
そして、円筒部1Tは、後端に、段部1Gを介した拡径状の嵌合用孔H1´を備えているため、前方円錐筒部61Tを備えたエンドキャップ61の嵌合接続を容易とし、エンドキャップ61によってコンクリート打設時の定着体1の内部へのコンクリート浸入が阻止出来る。
また、定着具の発明にあっては、アンカーヘッド21は、図6に示す如く、円錐筒21Tの前面F21から縮径する円錐面の挿入用孔H21と、挿入用孔H21から引続く円筒面の挿入用孔H21´を備え、定着体1の挿入用孔H1への着座形態では、円錐筒21Tの最小外径dbである後面B21が、定着体1の挿入用孔H1の段部1Gに干渉しない位置を占め、前面F21が、定着体1の前面1Fより内方位置を占めるのが好ましい。
この場合、円錐面の挿入用孔H21は、くさび22の着座部位を提供し、円筒面の挿入用孔H21´は、PC鋼より線6の貫通を保証し、且つPC鋼より線6の緊張、定着時には、くさび22の過剰挿入を阻止するストッパー機能を奏するものであり、典型的には、図6(B)に示す如く、アンカーヘッド21は、機械構造用炭素鋼の鋳鋼品であって、全長L21が61mmで、前端外径dtが75.6mm、後端外径dbが58mmの円錐筒であり、中心部には、長さLhが45mmで前端径R21が29.7mm、後端径R21´が17.2mmの円錐形の挿入用孔H21と、挿入用孔H21の後端径R21´(17.2mm)で長さLh´が16mmの円筒孔H21´とが接続している。
従って、アンカーヘッド21は、着座状態では、後面B21が定着体挿入用孔H1の段部1Gに干渉しないため、エンドキャップ61の、定着体挿入用孔H1内の段部1Gまでの嵌合接続は、スムーズに実施出来、前面F21が定着体前面1Fより内方位置であるため、定着体1前面のコンクリート被り厚Sxは、定着体前面1Fを基準とした最小寸法に設計出来、コンクリート欠込み11Aの小寸化を可能とする。
そして、円錐筒21Tの前面F21が、PC鋼より線6の緊張、定着作業時に、ジャッキ押圧面を提供し、支圧板1Aへの負担無く、PC鋼より線の緊張、定着、切断作業を可能とする。
また、くさび22は、例えば図7に示す如く、円錐筒22Tの2分割形態であって、アンカーヘッド21への着座形態では、図1(A)に示す如く、後面B22が、アンカーヘッド21の円筒面挿入用孔H21´に干渉しない位置を占め、前面F22が、アンカーヘッド前面F21より突出し、且つ定着体1の前面1Fより内方位置を占めるのが好ましい。
この場合、くさび22の後面B22の径db(標準:17.2mm)を、アンカーヘッド21の円筒面挿入用孔H21´の径(標準:17.2mm)と同一か、それより大とすれば、くさび22のアンカーヘッド挿入用孔H21´内への浸入が阻止出来る。
従って、くさび22の前端F22は、単にアンカーヘッド前端F21より突出しているためと、くさび22が分割された2部材であるためとにより、PC鋼より線6の外周と、アンカーヘッド円錐孔H21との間隔に対する挿入引出し操作が容易となり、例え片方のくさび22片を最奥部まで挿入しても、アンカーヘッド21の円筒面挿入用孔H21´がストッパー機能を奏するため、くさび22片の挿入挟着作業は、単純且つアバウトな作業であっても、PC鋼より線6のアンカーヘッド21内での確実な定着が達成出来る。
また、本願方法発明に用いるエンドキャップ61は、図1に示す如く、前方円錐筒部61Tが、前方への拡径形態の外側円錐筒61Aと、前方への縮径形態の内側円錐筒61Cとを立上り辺61Dで接続して、両円錐筒61A,61C間に、前方へ拡開する環状係合溝G61を形成すると共に、内側円錐筒61Cが、先端で傾斜辺61Rを介して中間円筒部61Mの前面F61と一体化すると共に、内周面適所で中間円筒部61Mと補強片61Pで一体化し、アンボンドPC鋼より線6挿入用孔H61を備えた中間円筒部61Mの後端から、アンボンドPC鋼より線6保持用挿入用孔H61´を備えた後方円筒部61Sを延出しているのが好ましい。
この場合、「アンボンドPC鋼より線」は、PC鋼棒にポリエチレンシース6Sを被覆した慣用品であり、PC鋼より線6自体の径が15.2mmであれば、アンボンドPC鋼より線6の外径は、被覆シース(ポリエチレンシース)6Sを備えているため18.2mmである。
また、エンドキャップ61は、プラスチック成形品で用意すれば良く、典型的には、一般肉厚2mmのプラスチック成形品である。
この場合、エンドキャップ61の後方円筒部61Sは、典型的には、長さLsが30mmで内径が20.2mmであり、アンボンドPC鋼より線の外径が18.2mmであるため、アンボンドPC鋼より線6は、外周に1mmの隙間を保つ嵌合となるが、後方円筒部61Sが30mm長であるため、該隙間はコンクリート流入を実質上阻止する。
また、環状係合溝G61の前方への拡開角は、定着体1の円筒部後端の筒状のテーパー突出片1Dを弾性挟着するように、テーパー突出片1Dの拡開角より若干(0.1〜0.3°)狭くしておくと良い。
従って、定着体1の円筒部1Tの挿入用孔H1の後端に、段部1Gを介して、後方へ拡径する嵌合用孔H1´を形成して、円筒部1T後端に、図1(B)に示す如く、筒状のテーパー突出片1Dを形成しておくことにより、エンドキャップ61の前端の、前方円錐筒部61Tの内側円錐筒61Cを、定着体1の後端から、嵌合用孔H1´に、先端の傾斜辺61Rが段部1Gに当接するまで嵌入すれば、内側円錐筒61Cは補強片61Pによって過剰変位が抑制されるため、環状係合溝G61は、変形することなくテーパー突出片1Dを弾性挟着し、もはや、定着体円筒部1Tとエンドキャップ61との接続部は、打設コンクリートの浸入の危険が無くなる。
また、エンドキャップ61の後方円筒部61Sも、アンボンドPC鋼より線6を、貫入可能な最小限の隙間の下に、実質上当接保持するため、後方円筒部61Sの長さLS(標準:30mm)での面保持と相俟って、例え、後方円筒部61S内面に1mm前後の隙間が存在しても、打設コンクリートのエンドキャップ内部への流入は阻止出来る。
また、本願方法発明の実施に用いるポケットフォーマは、図1(C)の如く、本体の裁頭円錐筒14Aの、前端には型板13A,13Bに取付けるための複数の取付用ピース14Bを、後端には定着体1の支圧板1Aに取付けるための複数の取付用ピース14Bを備えたスリーブパイプ14が好ましい。
この場合、前端の取付用ピースはアングル形態で外方に突出して釘孔nhを、後端の取付用ピース14Bは内方に突出してボルト孔bhを配置し、且つ、支圧板1Aの対応位置にもボルト孔bhを配置しておけば良い。
そして、図1(A)の如く、スリーブパイプ14は、前端の取付用ピース14Bを釘n13で円形合板13Aに取付けて、円形合板13Aをせき板13B側から釘n13で止着し、後端の取付用ピース14Bをボルトb13で支圧板1Aに取付けることによって型セットし、打設コンクリートの硬化後に、せき板13Bを引き剥がせば、円形合板13Aも取外し出来、ボルトb13の抜脱によりスリーブパイプ14は取外せる。
従って、スリーブパイプ14の簡単な取付け、及び抜脱により、且つ、周面がテーパーt13を備えた円形合板13Aの併用により、所望のコンクリート欠込み11Aが形成出来、円形合板13Aの併用によって、補修復元がきれいに仕上がる拡大域Z13を備えたコンクリート欠込み11Aが形成出来る。
本願方法発明によれば、定着体1を、垂直形態の正方形板の支圧板1A及び後方延出の円筒部1Tとし、定着体円筒部1Tの後端に、円筒部1T内への打設コンクリートの流入を阻止するエンドキャップ61を接続したために、1本のPC鋼より線6を、アンカーヘッド21及びくさび22を介して、支圧板1Aの中央部の挿入用孔H1へ嵌入した状態で、定着体1をコンクリート型内にセット出来、慣用のジャッキ及び油圧カッターは、アンカーヘッド21の前面を当接面として、PC鋼より線6の緊張、定着作業が実施出来るため、支圧板1Aへの反力負荷は避けられ、支圧板1Aの薄型化及び定着体1の小型化、軽量化が可能となる。
そして、PC鋼より線6の先端、挿入用孔H1に着座したアンカーヘッド21、くさび22等は、定着体1の前面1Fから突出しない形態で緊張定着出来るため、支圧板1Aの前面1Fは平坦形態となる。
そのため、支圧板1Aの前面のコンクリート被り厚Sxが小さく出来る。
そして、支圧板1Aが、円筒部1Tと共にコンクリートC0内に埋設されるため、定着体1に対するコンクリートC0の固着支持力が増大し、支圧板1Aと床スラブ表面Sfとの寸法、即ち、床スラブコンクリートC0の被り厚Syも小さく出来る。
そのため、コンクリート欠込み11Aは、定着体1の前方の深さSxも、定着体1の上方からの深さSyも小さく出来、プレストレストコンクリート建物に対するPC鋼より線6の配置位置の自由度が増し、プレストレストコンクリート建物の設計の自由度が増し、コンクリート欠込み11Aの補修復元作業も容易となる。
即ち、定着体1がコンクリート内に一体化出来、垂直形態の正方形板状の支圧板1Aの外周の大半が打設コンクリートC0に埋設された形態となるため、支圧板1Aは四周で、前側のコンクリート域Zfと後側のコンクリート域Zbとで強固に挟着保持され、従来(図9)の支圧板保持用のコンクリート欠込みより、遥かに小スペースのコンクリート欠込み11Aで良くなり、コンクリート欠込み11Aが小さく出来るため、PC鋼より線が小さなスペースの位置でも配置可能となり、PC鋼より線定着後のコンクリート欠込み11Aの補修復元作業も簡単になる。
従って、本発明は、コンクリート外壁の、水平部にも、垂直部にも適用可能となり、鉄筋量の多い柱間にも作業性良く適用出来る。
また、コンクリート型内にセットした定着体1の内部への打設コンクリートの流入阻止手段も、エンドキャップ61の、前方円錐筒部61Tを定着体1の後端に嵌合し、後方円筒部61Sで、貫入したアンボンドPC鋼より線6を嵌合支持させるだけであるから施工が簡単であり、テープ捲回などの隙間処理の煩雑な作業は不要となる。
そして、PC鋼より線6の定着は、定着体1内に着座したアンカーヘッド21内へのくさび22を介した定着となるため、施工場所に応じた使用PC鋼より線6の太さ(ex.12.7mm、15.2mm、17.8mm、19.3mm、21.8mm、28.6mmetc.)の変更に際しても、アンカーヘッド21及びくさび22のセットの変更のみで対応出来、従来(図9)はPC鋼材の太さ変更毎に、高価な定着具を変更する必要があったが、本発明にあっては、汎用型の定着体の共通使用が可能となり、プレストレスト建物の施工管理、部材の管理が合理化出来る。
また、PC鋼より線6の緊張作用の反力は、定着体1内に着座一体化したアンカーヘッドが負担するため、支圧板1Aは、従来(40mm厚)より極端に薄く(12mm厚)出来、定着体は、従来(図9)より極端に軽量化出来る。
また、請求項1の発明の実施に用いる定着具Dは、定着体1の支圧板1A前面にポケットフォーマを適用するだけで、定着体1はコンクリート躯体C0内に埋設出来、後方に弯曲した正方形の支圧板1Aは引張り応力作用線Fの後方への収束によって破壊面の長尺化を生じて支圧板1Aに強力な保持力を発揮させるためと、支圧板1Aの周辺部の大半がコンクリートC0内に埋設されるためとにより、定着体の、上部のコンクリート被り厚Syは小さく出来、定着体1の前面を平坦形態としてPC鋼より線の定着が可能となるため、前方のコンクリート被り厚Sxも小さく出来る。
そして、PC鋼より線6の緊張・定着・切断作用は、ジャッキ、油圧カッターの支持体(反力体)をアンカーヘッド21が担当し、支圧板1Aに負担をかけることなく実施出来るため、支圧板1Aの厚さが薄く出来ることと、エンドキャップ61の接続によるアンボンドPC鋼より線の真直性が保持出来ることとで定着体円筒部1Tが短く出来ることにより、定着体1は、従来(図9)より遥かに小型化、軽量化出来る。
そして、定着体1内部への打設コンクリートの流入は、定着体の後端に嵌合接続したエンドキャップ61によって阻止出来るため、コンクリート硬化後の、PC鋼より線の緊張延伸、くさび22のアンカーヘッド21内への再セット、及びアンカーヘッド21の定着体挿入用孔H1内への再着座が、支障無く実施出来、本願請求項1の方法の発明が好適に実施出来る。
従って、小型化、軽量化した定着体の採用によって、プレストレスト建物の設計、施工の自由度が増大し、アンボンドPC鋼より線でのプレストレスト建物構築の普及が期待出来る。
また、本願方法発明の実施に、図1(B)に示すポケットフォーマ、即ち、スリーブパイプ14を適用すれば、先端の取付用ピース14Bを円形合板13Aを介してせき板13Bに釘付けし、後端の取付用ピース14Bをボルトb13によって支圧板1A前面に取付けることにより、定着体1とせき板(型枠)13Bとの間へのポケットフォーマの配置が簡単に実施出来、打設コンクリート硬化後の型枠解体時のスリーブパイプ14の除去も簡単である。
従って、スリーブパイプ14の簡単な取付け、及び抜脱により、且つ、円形合板13Aの併用により、所望サイズの、且つ、充填モルタルによる補修復元がきれいに仕上がる、拡大域Z13を備えたコンクリート欠込み11Aが形成出来、本願の方法発明が好適に実施出来る。
以下、本発明をJISG3536のPC鋼線7本撚りで径15.2mmのPC鋼より線6の表面に、グリースを防錆材潤滑剤として塗布し、更にポリエチレンシースを被覆した、径18.2mmの、慣用のアンボンドPC鋼より線を用いて実施する例に基づき説明する。
PC鋼より線6のコンクリートプレストレスト建物への適用は、固定端L側にあっては、図2(A)に示す如く、PC鋼より線6の基端を、定着体1、アンカーヘッド21、くさび22及びエンドキャップ61から成る定着具Dによって、アンボンドPC鋼より線6の被覆シース6Sの切除端Esがエンドキャップ61内として固定し、緊張端P側にあっては、図1(A)に示す如く、アンボンドPC鋼より線6は、シースパイプ6Sの切除端を、エンドキャップ61内として、定着具Dを貫通して余長PLを突出させ、打設コンクリートC0の硬化後に、PC鋼より線6を、余長PL部分の所定緊張の下に、くさび22で定着する。
〔定着体(図5)〕
図5(A)は、定着体1の前方からの全体斜視図であり、図5(B)は定着体1の全体側面図、図5(C)は、定着体1の前面図、図5(D)は、定着体1の図5(A)のD−D線縦断面図である。
定着体1は、前面の垂直形態の支圧板1Aと、支圧板1Aの中央部から後方に延出した縮径形態の円筒部1Tとから成り、支圧板1Aの中央部からは、円筒部1T後部まで貫通するアンカーヘッド着座用の挿入用孔H1を、挿入用孔H1の後端には、拡径段部1G及び段部に引続く、短寸の嵌合用孔(挿入用孔)H1´を備えたものであり、図5(D)に示す如く、嵌合用孔H1´は、挿入用孔H1の後端から、急拡径段部1Gを介して緩拡径するものである。
定着体1は、JISG5502の球状墨鉛鋳鉄品の規格を満足する鋳鉄製であって、支圧板1Aは、肉厚12mmで、図5(C)に示す如く、一辺の長さLaが125mmの正方形板であって、図5(A)に示す如く、四隅に、ポケットフォーマ取付用のボルト孔bhを備え、曲率半径200mmで後方に弯曲している円弧面板である。
そして、図5(D)に示す如く、支圧板1Aの後面から後方へ、縮径形態で引続く円錐状の円筒部1Tは、先端外径Rfが93mm、後端外径が73.1mm、肉厚t1が10mmで、円筒部1Tの長手方向中央部の外周には、高さhcが9mmの環状リブ状の断面半円状突起1Cを備えており、定着体1の全長L1は87.7mmである。
また、定着体1には、図5(D)に示す如く、支圧板1Aの前面1Fの中央から円筒部1Tの後面B1の中央まで、挿入用孔H1と嵌合用孔H1´が段部1Gを介して連通しており、アンカーヘッド着座用の挿入用孔H1は、支圧板前面1Fから後方の段部1Gまでの長さL2が72.7mmで、前端の径(R1)83mmから後端の段部1G位置の径(R2)58mmへと縮径し、挿入用孔H1の後端には、長さLGが3mmで、急拡径する段部1Gの後端から、円筒部1T後面B1までの距離L1´が12mmで、始端径R3が62mmで後端径R4が65mmと緩拡径する嵌合用孔H1´が連通し、長さL1´の嵌合用孔H1´の内周面と、対応する円筒部1T後端外周面とで、嵌合用の筒状テーパー突出片1Dを形成するものである。
〔アンカーヘッド(図6)〕
アンカーヘッド21は、中央の着座用円錐孔H21にPC鋼より線6を定着するくさび22を着座保持し、円錐筒21Tの外周面で定着体1の円錐形態の挿入用孔H1内に着座する部材であり、図6(A)は全体斜視図、図6(B)は正面図、図6(C)は背面図、図6(D)は(A)図のD−D線縦断側面図である。
アンカーヘッド21は、JISG4051の、機械構造用炭素鋼の規格を満足する鋳鋼品であって、アンカーヘッド全体形状は、図6(D)に示す如く、前面F21から後面B21まで縮径する裁頭円錐状の円錐筒21Tであって、前面F21から後面B21に、前部の円錐孔H21と後部の円筒孔H21´の連通する貫通孔を備え、全長L21が61mm、前端径dtが75.6mm、後端径dbが58mmの円錐筒21Tである。
そして、くさびを着座させる円錐孔H21は、前端径R21が29.7mm、後端径R21´が17.2mmで、長さLhが45mmであり、円錐孔H21の後端からは、長さLh´が16mmで径R21´が17.2mmの円筒孔H21´が連通している。
〔くさび(図7)〕
くさび22は、PC鋼より線6の外周面S6とアンカーヘッド円錐孔H21の内周面Sh間に挿入して、PC鋼より線6をアンカーヘッド21に強固に定着するための部材であり、JISG4051の機械構造用炭素鋼製である。
くさび22は、円錐筒を長手方向に中心線対称に2分割した形状であって、図7(A)は全体斜視図、図7(B)は正面図、図7(C)は図7(A)の矢印C視上面図、図7(D)は、図7(A)のD−D線縦断面図である。
くさび22の分割前の全体形状は、図7(A)に示す如く、外周面が、アンカーヘッド21の円錐孔H21に着座するための外周面S22を備えた円錐筒22Tで、内部に、径R22が14mm、挿入用孔H22が貫通し、内周面SiがPC鋼より線6の圧着挟持面となるものであり、長さL22が45mm、前面F22の外径dtが29.7mm、後面B22の外径dbが17.2mmで、中心部の挿入用孔H22は、内径R22が14mmである。
そして、該円錐筒22Tを、切落とし間隔22Gが1mmで、2分割したものである。
〔エンドキャップ(図8)〕
エンドキャップ61は、定着体1の円筒部1T後端に嵌合接続して、コンクリート型内にセットした定着体1の円筒部1T後端からの、及び定着体1内へ貫入したアンボンドPC鋼より線6の外周からの、定着体1内部への打設コンクリートの流入を阻止するものであって、図8(A)は全体斜視図、図8(B)は図8(A)の矢印B視背面図、図8(C)は側面図、図8(D)は図8(A)のD−D線断面図である。
エンドキャップ61の全体形状は、図8(A)に示す如く、円錐筒を二重に備えた前方円錐筒部61Tと、中間円筒部61Mと、小径の後方円筒部61Sとから成り、一般肉厚2mmのプラスチック成形品である。
そして、図8(D)に示す如く、前方円錐筒部61Tは、長さLTが22mmで、前方へ拡径して前端の外径dtが79.9mmの外側円錐筒61Aと、前方へ緩縮径した長さ22mmの内側円錐筒61Cとを、高さ5mmの立上り辺61Dで一体化し、外側円錐筒61Aと内側円錐筒61Cとの間に、前方へ拡開形態の環状係合溝G61を備えた二重筒形態である。
そして、内側円錐筒61Cが、前端から長さ3.6mmの傾斜辺61Rを介して径が55.9mmの、環状面板形態の前面61Fと一体化し、図8(B)の背面図に示す如く、内側円錐筒61Cと中間円錐筒61Mとの間には、90°間隔で4ヶ所に、内側円錐筒61Cの全長22mmに亘る補強片61Pを一体配置し、内側円錐筒61Cの過剰な盲動変位を抑制している。
そして、前面61Fの中間から、長さLM(30mm)の中間円筒部61Mを後方に延出し、中間円筒部61Mの後方に、長さLSが30mmの後方円筒部61Sを一体的に延出し、エンドキャップ61の全長L61は60mmである。
また、中間円筒部61Mの外径dmは28.2mm、後方円筒部61Sの外径dsは24.2mm、内径は20.2mmであり、中間円筒部61Mの円形前面61Fには、径dHが20.4mmの挿入用孔H61を同心的に開口している。
〔スリーブパイプ(図1(C))〕
スリーブパイプ14は、コンクリート型セット時に、定着体1の前面に配置する型材であって、定着体1の前面に、PC鋼より線6の緊張定着作業用のコンクリート欠込み11Aを形成するポケットフォーマである。
図1(C)は、スリーブパイプ14と、スリーブパイプ14の前面に付設する円形合板との分解斜視図である。
スリーブパイプ14は、一般肉厚2.3mmの鋼板成形体であり、図1(C)の如く、円錐筒14Aは、前端径h14が130mm、後端径h14´が120mm、長さL14が28mmである。
そして、前端には、一辺が15mmの正方形状で起立して中央に釘孔nhを備えたアングル形状の取付用ピース14Bを等間隔に4個付設し、後端には、内方に起立して中央にボルト孔bhを備えたアングル形状の取付用ピース14Bを等間隔に4個付設したものである。
また、円形合板13Aは、厚さ12mmで、外面径(d13)が160mm、周側面が、外面側から内面側にテーパー面t13で縮径するもので、内面をスリーブパイプ前端の取付用ピース14Bと釘打ち固定するものである。
〔施工(図1、図2、図4)〕
図1(A)は、アンボンドPC鋼より線の緊張端側の型セット状態図であり、図2(A)は、PC鋼より線の固定端側の型セット状態図であり、図2(B)は定着具Dの分解斜視図である。
図1(A)に示す如く、定着体1の円筒部後端の筒状テーパー突出片1Dに、エンドキャップ61の前方円錐筒部61Tを嵌合して、定着体1とエンドキャップ61をコンクリート型内に配置する。
また、アンボンドPC鋼より線6は、慣用のポリエチレンのシースパイプ6Sを被覆したものであり、エンドキャップ61の後方円筒部61Sを貫通し、エンドキャップ61の中間円筒部61Mにシースパイプ6Sの切落とし先端Esが位置するように、シースパイプ6Sを切断除去して、PC鋼より線6の剥き出し形態で、くさび22、スリーブパイプ14A及び型板13A,13Bから外方へ余長PLを突出させる。
この場合、エンドキャップ61の後方円筒部61Sの挿入用孔H61の内径は20.2mmであって、アンボンドPC鋼より線外径が18.2mmであるため、若干(標準:1mm)の隙間のある嵌合となるが、内径が20.2mmの後方円筒部の長さLSが30mmであるため、アンボンドPC鋼より線のシースパイプ6Sとエンドキャップとの嵌合は、実質上コンクリート流入が阻止出来る。
また、図1(A)の如く、スリーブパイプ14は、円錐筒14Aの、後端の取付用ピース14Bを、ボルトb13で支圧板1A前面のボルト孔bhに螺着し、前端の取付用ピース14Bを、釘n13で円形合板13Aに止着し、円形合板13Aをせき板13Bに、せき板外面からの釘n13で止着し、定着体1の前面にポケットフォーマ(スリーブパイプ)を着脱自在に配置しておく。
この場合、PC鋼より線6の余長PLは、円形合板13A及びせき板13Bを貫通突出させておく。
また、エンドキャップ61は、図1(B)に示す如く、前方円錐筒部61Tの係合溝G61を定着体1の後端の筒状テーパー突出片1Dに嵌合する。
この場合、エンドキャップ61の内側円錐筒61Cの前端の傾斜辺61Rが、定着体1の円筒部1Tの嵌合用孔H1´の段部1Gに当接し、段部1Gがエンドキャップ61の嵌合のストッパー機能を奏し、エンドキャップ61は、定着体1の後端の筒状テーパー突出片1Dを弾性挟着した形態で、定着体後端に嵌合接続し、必要に応じて、針金で位置保持する。
また、アンボンドPC鋼より線の固定側にあっては、図2(A)に示す如く、定着体1を型枠内の鉄筋に仮固定すると共に、慣用のセパレータ17A、Pコン17C、フォームタイ17Bによりせき板(型枠)13Bに保持し、定着体1内には、緊張端側同様に、アンボンドPC鋼より線6の端部のシースパイプ6Sを切除し、シースパイプ6Sの切断先端Esがエンドキャップ61の中間円筒部61M内に位置する形態で、PC鋼より線6の剥き出し部を、くさび22を介してアンカーヘッド21に定着しておく。
この場合、剥き出しのPC鋼より線6の先端は、定着体1の前面1Fから突出しない形態とし、固定端L側でのコンクリート被り厚Sxを、定着体1の支圧板1Aに対する必要被り厚とし、被り厚Sxの必要最小寸法40mm(標準:設計被り厚30mm+余裕10mm)とする。
そして、コンクリート型枠にコンクリートを打設し、コンクリートが硬化したら型枠を解体する。
図4(A)は、型枠解体後のPC鋼より線6の緊張定着説明図である。
PC鋼より線6の緊張定着は、図4(A)に示す如く、首長チェア10にPC鋼より線6を挿通し、首長チェア10の先端をアンカーヘッド前面F21に当接して、アンカーヘッド21を支圧面として、PC鋼より線6をジャッキ9の後部で保持して緊張する。
そして、所定張力に緊張が完了した後、PC鋼より線6の余長PLを、先端が定着体前面1Fから突出しない形態に、油圧カッター(図示せず)で切断し、次いで、定着体1の前面のコンクリート欠込み11Aに無収縮モルタル11Bを充填する。
図3は、得られたPC鋼より線6のアンボンド定着状態説明図である。
図3に示す如く、定着体1は、それ自体慣用の、スパイラル筋8で強化保持され、コンクリート欠込み11Aは無収縮モルタル11Bで補修され、且つ、エンドキャップ61によって、定着体1の内部には、打設コンクリートC0の浸入の無い、アンボンドのPC鋼より線定着構造となった。
そして、PC鋼より線6の、緊張端P側にあっても、固定端L側にあっても、定着体1の前面1Fからの突出物が存在しないため、コンクリート被り厚Sxは40mm(設計限界値30mm+余裕10mm)と小さく出来た。
また、緊張端P側の定着体支圧板1Aは、外周部がコンクリートC0内に埋設されるため、支圧板1Aの、前面のコンクリート域Zfと後面のコンクリート域Zbとで保持力が増大すること、及び支圧板1Aの後方への弯曲形態での、図4(B)に示す如き、破壊面の後方傾斜によるコンクリート保持力増大により、定着体1の上面の、床スラブ表面Sfからのコンクリート被り厚Syは、固定端L側の被り厚Syと共に、40mm(設計限界値30mm+余裕10mm)と小さく出来た。
また、緊張端P側でのコンクリート欠込み11Aに対する無収縮モルタル11Bでの復元補修も、スリーブパイプ14に付設採用した円形合板13Aによる拡大域Z13の存在により、固着力の増大の下にきれいに仕上られた。
型セットの説明図であって、(A)は、緊張端側の断面図、(B)は、図1(A)のB部拡大図、(C)は、ポケットフォーマの分解斜視図である。 型セットの説明図であって、(A)は、固定端側の断面図、(B)は、定着具の分解斜視図である。 アンボンドPC鋼より線の定着状態断面図である。 緊張端側の説明図であって、(A)は、緊張施工状態の断面図、(B)は、PC鋼より線の応力作用説明図である。 定着体の説明図であって、(A)は全体斜視図、(B)は側面図、(C)は正面図、(D)は(A)のD−D線断面図である。 アンカーヘッドの説明図であって、(A)は全体斜視図、(B)は正面図、(C)は背面図、(D)は(A)のD−D線断面図である。 くさびの説明図であって、(A)は全体斜視図、(B)は正面図、(C)は側面図、(D)は(A)のD−D線断面図である。 エンドキャップの説明図であって、(A)は全体斜視図、(B)は背面図、(C)は側面図、(D)は(A)のD−D線断面図である。 従来例の説明図であって、(A)は定着体の正面図、(B)はアンボンドPC鋼より線の型セット状態の側面図、(C)はアンボンドPC鋼より線の断面図である。
符号の説明
1 定着体
1A 支圧板
1C リブ状突起(突起)
1D 筒状テーパー突出片(テーパー突出片、突出片)
1F,F21,F22 前面
1G 段部
1T 円筒部
6 PC鋼より線
6S 被覆シース(ポリエチレンシース、シースパイプ)
8 スパイラル筋
9 ジャッキ
10 首長チェア
11A コンクリート欠込み(欠込み)
11B 無収縮モルタル
13A 円形合板(型板)
13B せき板(型板)
14 スリーブパイプ(ポケットフォーマ)
14A 円錐筒
14B 取付用ピース
17A セパレータ
17B フォームタイ
17C Pコン
21 アンカーヘッド
21T 円錐筒(円筒)
22 くさび
22G 間隔(切落とし間隔)
22T 円錐筒
61 エンドキャップ
61A 外側円錐筒
61C 内側円錐筒
61D 立上り辺
61F 前面
61M 中間円筒部
61P 補強片
61R 傾斜辺
61S 後方円筒部
61T 前方円錐筒部(円錐筒部)
B1,B21,B22 後面
b13 ボルト
bh ボルト孔
C0 コンクリート(打設コンクリート、コンクリート躯体)
D 定着具
Es 切落とし先端(シース先端、切除端)
G61 係合溝(環状係合溝)
H0,H1,H22,H61,H61´ 挿入用孔
H1´ 嵌合用孔(挿入用孔)
H21 円錐孔(挿入用孔)
H21´ 円筒孔(挿入用孔)
L 固定端
S21,S22 外周面
n13 釘
nh 釘孔
P 緊張端
PL 余長
Sf 床スラブ表面
Sh,Si 内周面
Sx,Sy 被り厚(深さ)
t13 テーパー面
Z13 拡大域
Zb 後側コンクリート域
Zf 前側コンクリート域

Claims (11)

  1. 前端の垂直形態の正方形支圧板(1A)と、支圧板(1A)から後方に、水平に引続く縮径形状の円筒部(1T)とを備え、且つ、貫通する挿入用孔(H1,H1´)を有する定着体(1)をコンクリート型枠内に配置し、円筒部(1T)後端には、前方円錐筒部(61T)と、中間円筒部(61M)と、アンボンドPC鋼より線保持用の小径の後方円筒部(61S)とから成るエンドキャップ(61)を、前方円錐筒部(61T)の定着体円筒部(1T)後端への嵌合により接続し、アンカーヘッド(21)を定着体挿入用孔(H1)内に、PC鋼より線(6)を挟着するくさび(22)をアンカーヘッド(21)内に嵌合して、PC鋼より線(6)を、定着具(D)を貫通して余長(PL)を型板(13A,13B)外に突出させ、定着体支圧板(1A)と型板(13A,13B)間にポケットフォーマ(14)を配置して、コンクリート型セットし、コンクリートの打設硬化後にコンクリート型枠を解体し、次いで、支圧板(1A)の前面に形成したコンクリート欠込み(11A)を介して、定着体(1)より突出するPC鋼より線(6)を緊張して、くさび(22)及びアンカーヘッド(21)で定着体(1)に定着し、次いで、PC鋼より線(6)の余長(PL)を切除し、コンクリート欠込み(11A)に無収縮モルタル(11B)を充填する、アンボンド工法に於けるPC鋼より線の定着方法。
  2. 定着体(1)が、挿入用孔(H1)の後端から、拡径状段部(1G)を介して後端へと拡径する小寸の嵌合用孔(H1´)によって、円筒部(1T)の後端にテーパー突出片(1D)を備え、エンドキャップ(61)の外側円錐筒(61A)と内側円錐筒(61C)とを備えた前方円錐筒部(61T)を定着体のテーパー突出片(1D)に嵌合する、請求項1のPC鋼より線の定着方法。
  3. アンカーヘッド(21)は、着座形態では、前面(F21)が定着体前面(1F)より内側であり、且つ後面(B21)が挿入用孔(H1)の後端の段部(1G)に干渉しない位置を占め、くさび(22)は、円錐筒を2分割した構造である、請求項2のPC鋼より線の定着方法。
  4. 定着体(1)は、正方形板形態の支圧板(1A)が後方へ弯曲し、円筒部(1T)の長さ方向中間の外周にリブ状突起(1C)を備えている、請求項1乃至3のいずれか1項のPC鋼より線の定着方法。
  5. エンドキャップ(61)は、前方円錐筒部(61T)が、前方に拡開する外側円錐筒(61A)と立上り辺(61D)と前方に縮径する内側円錐筒(61C)とで、前方に拡開する環状の係合溝(G61)を備え、且つ内側円錐筒(61C)が、傾斜辺(61R)を介して中間円筒部(61M)の前面(F61)に一体化すると共に、内周面適所で中間円筒部(61M)と補強片(61P)で一体化しており、定着体(1)に対し、傾斜辺(61R)を挿入用孔段部(1G)に当接して、係合溝(G61)でテーパー突出片(1D)と弾性挟着嵌合する、請求項2乃至4のいずれか1項のPC鋼より線の定着方法。
  6. ポケットフォーマとして、前端と後端に取付用ピース(14B)を備えた円錐筒のスリーブパイプ(14)を採用し、前端の取付用ピース(14B)をせき板(13B)の内面に仮固定する円形合板(13A)に、後端の取付用ピース(14B)を支圧板(1A)の前面に取付ける、請求項1乃至5のいずれか1項のPC鋼より線の定着方法。
  7. 請求項1の発明の実施に用いるための、定着体(1)と、アンカーヘッド(21)と、くさび(22)と、エンドキャップ(61)とを含む定着具(D)であって、定着体(1)は、前端の垂直形態で後方に緩弯曲した正方形支圧板(1A)と、支圧板(1A)から後方に引続く縮径形態で、後端にテーパー突出片(1D)を有する円筒部(1T)とを備えると共に、前端から後方へ縮径形態の挿入用孔(H1)を備え、アンカーヘッド(21)は、くさび(22)着座用の円錐孔(H21)を備え、外周面(S21)が定着体(1)の挿入用孔(H1)に嵌着する縮径形態の円錐筒(21T)であり、くさび(22)は、外周面(S22)がアンカーヘッド(21)の円錐孔(H21)に着座する円錐面を、内周面(Si)がPC鋼より線(6)挿入用孔(H22)を形成する円錐筒の長手方向2分割形態であり、エンドキャップ(61)は、定着体(1)の円筒部後端のテーパー突出片(1D)に嵌合するための前方円錐筒部(61T)と中間円筒部(61M)と、貫入アンボンドPC鋼より線(6)を支持する小径の後方円筒部(61S)とを備えたものである定着具。
  8. 定着体(1)は、正方形状板体の支圧板(1A)が、後方へ200〜250mmの曲率半径で弯曲し、円筒部(1T)の長さ方向中間外周にリブ状突起(1C)を備え、且つ、後方へ縮径する挿入用孔(H1)が、拡開状段部(1G)を介して後端へと拡径する短寸の嵌合用孔(H1´)に連通している、請求項7の定着具。
  9. アンカーヘッド(21)は、円錐筒(21T)の前面(F21)から縮径する円錐面の挿入用孔(H21)と、挿入用孔(H21)から引続く円筒面の挿入用孔(H21´)を備え、定着体(1)の挿入用孔(H1)への着座形態では、円錐筒(21T)の最小外径(db)である後面(B21)が、定着体(1)の挿入用孔(H1)の段部(1G)に干渉しない位置を占め、前面(F21)が、定着体(1)の前面(1F)より内方位置を占める、請求項7又は8の定着具。
  10. くさび(22)は、円錐筒の2分割形態であって、アンカーヘッド(21)への着座形態では、後面(B22)が、アンカーヘッド(21)の円筒面挿入用孔(H21´)に干渉しない位置を占め、前面(F22)が、アンカーヘッド前面(F21)より突出し、且つ定着体(1)の前面(1F)より内方位置を占める、請求項7、又は8、又は9の定着具。
  11. エンドキャップ(61)は、前方円錐筒部(61T)が、前方への拡径形態の外側円錐筒(61A)と、前方への縮径形態の内側円錐筒(61C)とを立上り辺(61D)で接続して、両円錐筒(61A,61C)間に、前方へ拡開する環状係合溝(G61)を形成すると共に、内側円錐筒(61C)が、先端で傾斜辺(61R)を介して中間円筒部(61M)の前面(F61)と一体化すると共に、内周面適所で、中間円筒部(61M)と補強片(61P)で一体化し、アンボンドPC鋼より線(6)挿入用孔(H61)を備えた中間円筒部(61M)の後端から、アンボンドPC鋼より線(6)保持用挿入用孔(H61´)を備えた後方円筒部(61S)を延出した、請求項7乃至10のいずれか1項の定着具。
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