JP2009121208A - 任意位置へプレストレス導入可能なプレストレス力導入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】任意の区間にプレストレスを導入することが可能なプレストレス力導入装置を提供すること。
【解決手段】後端部にストッパ８を備えた異径スリーブを有する支承ホルダー２０とこれに間隔をおいて先端側に配置されたエンドホルダー２２との間に、中空鋼棒１とその内側に配置される中実鋼棒とを備え、基端側の支承ホルダーおよび先端側のエンドホルダーで中実鋼棒を反力体として中空鋼棒に導入されている緊張力を保持し、支承ホルダー２０による定着を解放してコンクリートにプレストレスを導入する中空鋼棒を備えたプレストレス力導入装置で、支承ホルダー２０およびエンドホルダー２２から間隔をおいて離れた任意の中間位置に、中間ナット１９を設け、エンドホルダー２２よりの中間ナット１９とエンドホルダー２２間を中空鋼棒とコンクリートとの付着が可能なボンド区間とし、それ以外の中空鋼棒を含む部分にアンボンド被覆を設けてアンボンド区間とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、反力体としての中実鋼棒および中空鋼棒を備えたプレストレス力導入装置に関する。

従来、構造物にプレストレスを導入する際、その施工区間に中空ＰＣ鋼棒を備えたプレストレス力導入装置を配置し、プレストレス力導入装置のほぼ全長を埋め込むようにコンクリートを打設した後、所定のコンクリート圧縮強度の発現を確認して、プレストレス力導入装置における基端側の支承ホルダーを開放して中空ＰＣ鋼棒のほぼ全長を緊張した状態でコンクリート構造物相互にプレストレスを導入して一体化していた。
このようなプレストレス力導入装置は、特許文献３〜７に記載されているように公知である。これらのプレストレス力導入装置の共通の構成は、図１２に示すように、反力体として中実の反力ＰＣ鋼棒１３とその外側に配置される中空ＰＣ鋼棒１を備え、また、先端部にエンドホルダー２２およびアンカー材１５を備え、基端側に支承ホルダー２０およびアンカーナット１６を備え、一定の定尺長で使用する定尺長のプレストレス力導入装置１８である。

前記のような定尺長のプレストレス力導入装置１８である場合には、通常、１ブロック側壁の高さ寸法よりも長いために、図１３（ａ）に示すように、コンクリート製タンク２４における側壁２６と底版２５との接合の場合、側壁２６における側壁最下端部２６ａの上端高さレベル２７よりも下位のレベルにおいて、底版コンクリート２５とのプレストレスを導入した結合をすることができない。
底版２５と側壁最下端部２６ａとのプレストレスを導入して接合する箇所は、側壁最下端部２６の上端高さレベルよりも下位のレベルで接合するほうが、確実にプレストレスを導入した状態で確実に接合することができる利点がある。しかし、前記のような接合をすることができないために、図１３（ｂ）に示すように、プレストレス力導入装置１８のプレストレス導入可能な長さとほぼ同様な高さまで、第１ブロックの側壁２８を構築して、第１ブロックの側壁２８の強度を発現後に、定尺長のプレストレス力導入装置１８の支承ホルダー２０を後退移動して、第１ブロックの側壁２８と底版２５とに、プレストレスを導入して結合一体化するようにならざるを得ない。
すなわち、従来の定尺長のプレストレス力導入装置１８の場合は、そのほぼ全長を使用してコンクリート部材にプレストレスを導入する使用方法の装置であった。
図１３（ｂ）に示す形態では、第１ブロックの側壁２８の強度発現後でないと、次の第２ブロックの側壁２９の施工ができない。

前記のように、定尺長のプレストレス力導入装置１８の場合には、図１３（ａ）に示すように、コンクリートの打継ぎ部など一定区間のみにプレストレスを導入したい場合には対応できなかった。

一方、最近部分的にコンクリートとの付着をさせない方法（パーシャルアンボンド工法）が提案されている。通常コンクリート部材にプレストレスを導入する場合、部材中央にプレストレスが必要で部材端部ではコンクリートとＰＣ鋼材の付着を切る方法である。
前記のような工法として、梁部材内にＰＣケーブルあるいはＰＣ鋼棒のみからなるＰＣ鋼材とボンドシースとアンボンドシースとを使用して、ＰＣ鋼材の中間部に部分的にアンボンド部を設けることは知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、柱部材内にＰＣケーブルあるいはＰＣ鋼棒のみからなるＰＣ鋼材とボンドシースとアンボンドシースとを使用して、ＰＣ鋼材の中間部に部分的にアンボンド部を設けることは知られている（例えば、特許文献１参照）。
前記のように部分的にアンボンド部を設ける目的は、ＰＣ部材の耐震設計を意図した崩壊型に基づいた靭性依存型の耐震設計法とするためで、ヒンジ発生の想定される部位には、強度とともに要求される塑性変形能力（靱性）を確保するようにしている。前記のパーシャルアンボンド工法は、ボンド方式およびアンボンド方式のそれぞれの利点を生かし、欠点を解消する工法である。

すなわち、ボンド方式では、ＰＣ鋼材とコンクリートとがそれらの全長に渡る付着によって結合一体化されているために、ＰＣ鋼材は終局荷重載荷時には、コンクリートとグラウトモルタルによって変形が拘束されているので、ＰＣ鋼材のみでは本来塑性変形性能があるにもかかわらずＰＣ鋼材の塑性変形能力が十分に生かされずに、ＰＣ鋼材は破断し、プレストレスを消失しＰＣ部材は破壊してしまう。また、アンボンド方式では、ＰＣ鋼材とコンクリートとがそれらのほぼ全長に渡って付着を取らない形式であるので、終局荷重載荷時において、ＰＣ鋼材はコンクリートとの付着によって変形を拘束されることはないが、コンクリートが先に圧縮破壊を起こし、ＰＣ部材は破壊してしまう。このようにボンド方式およびアンボント方式は、それぞれ一長一短がある。
前記のパーシャルアンボンド工法は、ＰＣ鋼材中の任意のＰＣ鋼材の任意の区間をコンクリート製母部材と付着のないアンボンド状態とし、すなわち前記ボンド方式およびアンボンド方式のそれぞれ欠点を、これらの方式を巧みに組み合わせることにより、各方式の欠点を解消し、ＰＣ部材の変形性能を改善する工法である。

前記のように、ＰＣケーブルあるいはＰＣ鋼棒とシースを使用した形態では、これらをセットしておくことが難しいため、現場作業が多く作業性がわるくなる欠点があり、現場作業性あるいは工場における作業性が悪いという問題がある。
一方、反力体としての押し込み用中実鋼棒と中空鋼棒とを備えたプレストレス力導入装置では、これまで部分的にアンボンド部を設ける例は知られていない。
なお、硬化性遅延性を有するセメント系グラウト塑性物およびそのようなグラウト塑性物を、シース内面とその内側に配置される鋼材との間に充填することは知られている（例えば、特許文献２参照）。
特許第３２８７８２０号公報 特許第３９０９０３４号公報 特開平０８−１３５１９４号公報、 特開平０８−１３９１７３号公報、 特開２００１−２０７５９０号公報 特開２００６−４５９９７号公報 特開２００５−９０１２４号公報

前記のように、ＰＣケーブルあるいはＰＣ鋼棒とシースを使用した形態では、これらをセットしておくことが難しいため、現場作業が多く作業性がわるくなる欠点があり、現場作業性あるいは工場における作業性が悪いという問題がある。
一方、反力体としての押し込み用中実鋼棒と中空鋼棒とを備えたプレストレス力導入装置では、これまで部分的にアンボンド部を設ける例は知られていない。

シースとその内側に配置されるＰＣケーブルからなる鋼材では、部分的にシースを切断してアンボンド部を設けたり、シース外側にアンボンド部を設けて、コンクリートとの付着が起こらないようにした技術については知られているが、現場施工が煩雑になるという問題がある。
また、中空鋼材とその内側に配置される反力体としての中実鋼材を備えたプレストレス力導入装置については知られているが、そのようなプレストレス力導入装置でも、アンボンド部とボンド部を自由に設けるようにできると、コンクリート構造物の接合構造が格段に簡単になり、施工も容易で、施工の自由度が向上し、施工性もよくなるため望まれる。すなわち、前記のようなプレストレス力導入装置についても、アンボンド部とボンド部を備えたプレストレス力導入装置、特に任意の区間にプレストレスを導入することが可能プレストレス力導入装置であることが望まれる。
本発明は、前記のような課題を解消し、前記のような要望を満足し、任意の区間にプレストレスを導入することが可能なプレストレス力導入装置を提供することを目的とする。

前記の課題を有利に解決するために、第１発明のプレストレス力導入装置においては、後端部にストッパを備えた異径スリーブを有する支承ホルダーとこれに間隔をおいて先端側に配置されたエンドホルダーとの間に、中空鋼棒とその内側に配置される中実鋼棒とを備え、基端側の支承ホルダーおよび先端側のエンドホルダーで中実鋼棒を反力体として中空鋼棒に導入されている緊張力を保持し、支承ホルダーによる定着を解放することでコンクリートにプレストレスを導入する中空鋼棒を備えたプレストレス力導入装置であって、前記支承ホルダーおよびエンドホルダーから間隔をおいて離れた任意の中間位置に、中間ナットを設け、エンドホルダーよりの前記中間ナットとエンドホルダー間を中空鋼棒とコンクリートとの付着が可能なボンド区間とし、それ以外の中空鋼棒を含む部分にアンボンド被覆を設けてアンボンド区間としたことを特徴とする。
また、第２発明のプレストレス力導入装置においては、後端部にストッパを備えた異径スリーブを有する支承ホルダーとこれに間隔をおいて先端側に配置されたエンドホルダーとの間に、中空鋼棒とその内側に配置される中実鋼棒とを備え、基端側の支承ホルダーおよび先端側のエンドホルダーで中実鋼棒を反力体として中空鋼棒に導入されている緊張力を保持し、支承ホルダーによる定着を解放することでコンクリートにプレストレスを導入する中空鋼棒を備えたプレストレス力導入装置であって、前記支承ホルダーおよびエンドホルダーから間隔をおいて離れた任意の中間位置に、間隔をおいて複数の中間ナットを設け、エンドホルダーよりの前記中間ナットとエンドホルダー間を中空鋼棒とコンクリートとの付着が可能なボンド区間とし、隣り合う中間ナット間を中空鋼棒とコンクリートとの付着が可能なボンド区間または隣り合う中間ナット間にアンボンド被覆を設けてアンボンド区間とし、それ以外の中空鋼棒を含む部分にアンボンド被覆を設けてアンボンド区間としたことを特徴とする。
また、第３発明では、第１発明または第２発明のプレストレス力導入装置において、前記中空鋼棒は、直列に配置された複数の中空鋼棒ユニット相互がカプラーからなる中間ナットにより接続されていることを特徴とする。
第４発明では、第１発明〜第３発明のプレストレス力導入装置において、中実鋼棒および中空鋼棒の長手方向の全長または一部が曲線状とされていることを特徴とする。

本発明のプレストレス力導入装置は、少なくとも先端側のボンド区間を利用して部分的にプレストレスを導入できるので、その部分を利用してコンクリート構造物相互にプレストレスを導入して接合することができ、また、前記以外の部分アンボンド区間では、構造物へのプレストレスによる影響を及ぼさないことができる。
また、開放緊張を行う定着具（支承ホルダー）の位置をコンクリート打設面に配置せず、他の箇所に設けることで、コンクリート打設面までのコンクリート圧縮強度の発現を待たずに次の工程に進むことができ、効率よく施工することができ、コンクリート構造物全体の工程短縮を図ることができる。
また、本発明のプレストレス力導入装置は、ボンド区間とアンボンド区間を設けているので、柱、梁部等で地震時大きなひずみを受ける部分に、プレストレス力導入装置におけるアンボンド区間を配置することで、変形に対応できるプレストレス構造物とすることができる。また、複数の中間ナットを備えた本発明のプレストレス力導入装置を用いた場合には、複数のひずみを受ける部分、または複数のボンド区間を備えた構造に簡単に適用することができ、配置も容易である共に、中空鋼棒ユニットと反力鋼棒と中間ナットを順次設ければよいので構造も簡単であるなどの効果がある。

次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。

図１には、ストッパ８を矢印で示すように後退移動させることにより、本発明の第１実施形態のプレストレス力導入装置１７を解放した状態の縦断側面図が示され、図２（Ｆ）には、ストッパ８を前進移動させて図１に示すプレストレス力導入装置１７における反力ＰＣ鋼棒を押し込んでいる状態、および（ｂ）には押し込んだ状態の縦断側面図が示され、図３には、図２（ｂ）の側面図が示されている。本発明のプレストレス力導入装置１７を構成する部品は、例えば、鋼材（中空鋼棒あるいは中実鋼棒等）あるいはＰＣ鋼材により製作され、図示の場合は、ＰＣ鋼棒または中空ＰＣ鋼棒の形態であるので、ＰＣ鋼材を主に説明する。

鋼製中空ＰＣ鋼棒本体１ａの長手方向の一端部（前端部）外側に雄ねじ部２を有すると共に、他端部（後端部）外側に雄ねじ部３を有する中空ＰＣ鋼棒ユニット１ｂが直列に２本配置され、直列に隣り合う前記各中空ＰＣ鋼棒ユニット１ｂは、ＰＣ鋼材によるカプラーからなる中間ナット１９により連結されて、連続した中空ＰＣ鋼棒１が構成されている。
前記の中空ＰＣ鋼棒１の他端側の雄ねじ部３に、前後両端部に雌ねじ孔４、５を有すると共に多角形の回動工具係合用外面６を有する異径スリーブからなる支承筒７における前端部の雌ねじ孔４がねじ込まれて連結されている。

前記支承筒７の後端部の雌ねじ孔５に、鋼製筒状の環状係止片からなるストッパ８の前部雄ねじ部８ａがねじ込まれて位置調節可能に取り付けられ、前記ストッパ８の後端部外側には、回動工具係合用外面６が形成され、前記ストッパ８の前端部には、前記支承筒７の内部に配置され、前端部に凹部１０を有する押圧係止片１１の後端面が係合され、前記押圧係止片１１の前端部の凹部１０には、中空ＰＣ鋼棒１内に一端側が挿入され、かつ他端側が前記中空ＰＣ鋼棒１の他端部から突出するように配置された短尺の撤去用反力ＰＣ鋼棒１２の後端部が嵌合され、前記撤去用反力ＰＣ鋼棒１２の前端部には、前記中空ＰＣ鋼棒１内に直列に全体が収納された状態で配置される複数本（図示の場合は２本）のノンプル用反力ＰＣ鋼棒１３の後端部が当接されている。
前記の各中空ＰＣ鋼棒ユニット１ｂおよび各ノンプル用反力ＰＣ鋼棒１３の長さは、設計により適宜設定され、従って、中間ナット１９の位置は設定により適宜設定される。中空ＰＣ鋼棒１が長尺で、その長手方向全体または部分的に雄ねじを設けている形態では、中間ナット１９は位置調整可能であるが、中空ＰＣ鋼棒の加工が高くなる。また、中間ナット１９の装着のために軸方向に移動させるように送るようになるので、装着が煩雑になる。
前記の各中空ＰＣ鋼棒ユニット１ｂの長さは異なる長さのものを適宜組合せてもよく、これに合わせて、ノンプル用反力ＰＣ鋼棒１３の長さをあわせるようにすればよい。

前記の支承筒７とストッパ８と押圧係止片１１とにより、支承ホルダー２０が構成されている。なお、押圧係止片１１と撤去用反力ＰＣ鋼棒１２とが一体とされている場合には、支承ホルダー２０は、前記の支承筒７とストッパ８とにより構成することができる。

前記の実施形態においては、前記撤去用反力ＰＣ鋼棒１２と２本の前記ノンプル用反力ＰＣ鋼棒１３とにより、押し込み用反力ＰＣ鋼棒１４が構成されている。

一端側の前記中空ＰＣ鋼棒１の前端部外側の雄ねじ部２に、雌ねじ孔１５ａを有するナットからなるアンカー材１５が着脱自在にねじ込まれ、また、前記雌ねじ孔１５ａに支承用雄ねじ部材２１がねじ込まれ、前記支承用雄ねじ部材２１の後端部は、押し込み用反力ＰＣ鋼棒１４の前端部および中空ＰＣ鋼棒１の前端部に当接されている。

前記のアンカー部材１５と支承用雄ねじ部材２１とにより、中空ＰＣ鋼棒１および押し込み用反力ＰＣ鋼棒１４の先端部の係合を図るエンドホルダー２２が構成されている。

中間ナット１９と支承筒７との間において、中空ＰＣ鋼棒１の外側に、合成樹脂製または金属製のシースからなるアンボンド被覆２３が前記中間ナット１９と支承筒７に当接するように配置されている。

前記のアンボンド被覆２３により、コンクリートに埋め込むようにプレストレス力導入装置１７を配置した場合に、その区間の中空ＰＣ鋼棒１が、コンクリートに付着するのを防止するようにしている。

前記のような形態のプレストレス力導入装置１７では、先端部のエンドホルダー２２と中間ナット１９間では、中空ＰＣ鋼棒１はコンクリートとの付着が可能なボンド区間であり、支承筒７と中間ナット１９間では前記アンボンド被覆２３により中空ＰＣ鋼棒１はコンクリートとの付着が不能なアンボンド区間である（図１参照）。

図１〜３に示すプレストレス力導入装置１７を使用する場合を含めて、本発明のプレストレス力導入装置１７の形態について、図１〜図３に示す形態を代表形態として説明すると、直線状のプレストレス力導入装置１７ばかりでなく、前記の直線状のプレストレス力導入装置１７を曲げ加工して、図６（または図１）に示すように、ねじ接合部分付近を直線部とし、プレストレス力導入装置１７の長手方向の一部に曲線部Ｙを有するプレストレス力導入装置１７とすることもできる。
また、図７に示すように、ねじ接合部分付近を直線部とし、それ以外の部分については、曲線部Ｙとし、全体としてほぼ曲線状としたプレストレス力導入装置１７としてもよい。

前記の第１実施形態の場合には、前記支承筒７を中空ＰＣ鋼棒１から取り外し、周囲に打設されるコンクリート３５の硬化した後に硬化し、中空ＰＣ鋼棒１とノンプル用反力ＰＣ鋼棒１３の一体性を高め、コンクリート部材の終局耐力を向上させるため、適宜遅延剤を硬化型接着剤に混合させてなる経時硬化型の合成樹脂製接着剤からなる接着兼用防錆材４８または硬化遅延性を有するセメント系グラウト組成物４８が中空ＰＣ鋼棒１の端部開口部から予めあるいは適宜の時期に注入充填される。

また、カプラーからなる中間ナット１９により連結された各前記中空ＰＣ鋼棒ユニット１ｂ内にその長さ寸法よりも短い長尺のノンプル用反力ＰＣ鋼棒１３が挿入され、次にこれに直列に係合される短寸の撤去用反力ＰＣ鋼棒１２がノンプル（据置）用反力ＰＣ鋼棒１３と直列に、かつ中空ＰＣ鋼棒１の入り口側の開口端部から所定の押し込み量以上を突出するように配置した後に、支承筒７を中空ＰＣ鋼棒１の後端部雄ねじ部３にねじ込んで取り付け、かつストッパ８を支承筒７の後部にねじ込んで取り付ける。

この実施形態においては、複数本の長尺のノンプル（据置）用反力ＰＣ鋼棒１３と短尺撤去用反力ＰＣ鋼棒１２との長短３本のＰＣ鋼棒等の鋼棒により、中空ＰＣ鋼棒１内に配置される押し込み用反力ＰＣ鋼材１４が構成され、前記複数のノンプル用反力ＰＣ鋼棒１３の寸法と撤去用反力ＰＣ鋼棒１２の寸法の和が前記中空ＰＣ鋼棒１の寸法よりも長く構成し、前記中空ＰＣ鋼棒１の後端部外側に、前記撤去用反力ＰＣ鋼棒１２が突出するように構成されている。この突出した寸法が、ジャッキにより間接的に押し込むことができるプレストレス量の最大値になる。

このように構成された複数または多数のユニットのコンクリート用プレストレス力導入装置１７を搬入して、型枠内に配設し、コンクリート３５を前記プレストレス力導入装置１７を埋め込むように型枠内に打設し、中空ＰＣ鋼棒１の外側にコンクリート製梁部材あるいはコンクリート製スラブ部材等の躯体を構成するコンクリート３５が養生硬化した後に、電動式レンチによりストッパ８が、図１の左方向に移動するように回転されて、反力ＰＣ鋼棒の圧縮力が開放される。この時、中空ＰＣ鋼棒１とその外側のコンクリートとの付着によって、中空ＰＣ鋼棒１の短縮が阻まれ、これにより相対的にコンクリートにプレストレスが導入される。

その後前記支承筒７を取り外した後、前記撤去用反力ＰＣ鋼棒１２のみを取り外し、ノンプル用反力ＰＣ鋼棒１３を回収することなく、前記中空ＰＣ鋼棒１内に据え置き、防錆を兼ねる経時硬化製樹脂等の接着兼用防錆材４８または硬化遅延性を有するセメント系グラウト組成物４８の硬化により中空ＰＣ鋼棒１とノンプル用反力ＰＣ鋼棒１３の一体化を図る。

押し込み用反力ＰＣ鋼棒１４の圧縮力が開放された後、前記支承筒７および短寸の撤去用反力ＰＣ鋼棒１２が抜き出されて回収した後に、前記中空ＰＣ鋼棒１の後端部に、キャップの先端突部が当接するようにキャップが嵌設されると共に、前記キャップと前記中空ＰＣ鋼棒１またはノンプル用反力ＰＣ鋼棒１３とが接着材により固着されるかまたはネジ連結されて、中空ＰＣ鋼棒１内に据え置かられるノンプル用反力ＰＣ鋼棒１３の端部側の防錆処理が施工される。

次に、前記第１実施形態のプレストレス力導入装置１７をコンクリート製タンク２４における底版２５とコンクリート側壁部下端部に適用した形態について説明する。

図８には、図１〜図３に示す形態のプレストレス力導入装置１７を、コンクリート製タンク２４を築造する場合に、コンクリート製側壁２６を効率よく築造するために、コンクリート製底版２５とコンクリート製側壁最下端部２６ａとの接合に適用した一形態が示されている。
コンクリート製タンク２４では、コンクリート製底版２６とコンクリート製側壁最下端部２６ａとを確実に接合し、それより上のレベルのコンクリート製側壁部２６ｂをＲＣ構造とする場合がある。
前記のように、側壁部をＲＣ構造にすると施工性がよく工期が短縮できる利点がある。

図８に示す形態は、コンクリート製の底版２５に接合される最下部の側壁の打設高さを低くした側壁最下端部２６ａとし、プレストレス力導入装置１７をタンク内側に上部が変位するように傾斜して配置し、中間ナット１９を側壁最下端部２６ａの高さ方向の中間部に配置し、支承ホルダー２０側を第２段目のコンクリート側壁２９内側に位置するように配置した状態で、側壁最下端部２６ａのコンクリート３５を打設して、側壁最下端部２６ａを構築する。

前記の側壁最下端部２６ａの高さを低くすることにより、接合に必要なコンクリート部分を少なくして、側壁最下端部２６ａに打設したコンクリート強度を早期に必要強度にすることができる利点がある。

図１３（ａ）に示す打ち継ぎ部２９にほぼ相当する低い高さの部分で接合できるようにすると、前記のように、コンクリート打設高さが低い分、早期にプレストレス力を導入可能な所定の強度に発現させることができ、適宜第２段目の型枠の配置および第１段目の鉄筋に接続するように縦鉄筋等を配筋して、第２段目のＲＣ構造用のコンクリート３５を打設する工程を進行させることができる。

しかし、プレストレス力導入装置１８を鉛直に配置したのでは、支承ホルダー２０付近までコンクリートを打設した後、支承ホルダー２０におけるストッパ８を後退移動して、プレストレス力導入装置１８により、プレストレスを導入した接合をするようになり施工性がわるくなるため、図１３（ｃ）に示すように直線的にプレストレス力導入装置１８を配置しても、あるいは図１３（ｄ）に示すように曲線部Ｋを含むようにプレストレス力導入装置１８を配置しても、支承ホルダー２０は、周側壁の内側に露出するように分割型の型枠（図示を省略）を配置するようにすると、接合部のコンクリートの強度が生じた時点で、支承ホルダー２０後端のストッパ８を後退移動して、プレストレスを導入することができる。しかし、これらの場合には、プレストレス力導入装置１８全体によりプレストレスが導入されてしまうために、図１〜図４（ａ）に示すように、プレストレスを導入して接合するに必要な部分に、中間ナット１９を設け、アンボンド被覆（アンボンド処理）２３を施すようにしたのが本発明のプレストレス力導入装置１７であり、これを用いて、コンクリート製タンク２４における底版２５と側壁最下端部２６ａを接合する各種形態が図８〜図１０に示されている。

さらに、前記の図８〜図１０の場合、支承ホルダー２０側の中空ＰＣ鋼棒ユニット１ｂの外側を永久的なアンボンド処理して、引張力あるいは圧縮力に関与しないアンボンド部を残しておくよりは、支承ホルダー２０におけるストッパ８を解放した後において硬化が開始するような充填材であると、中空ＰＣ鋼棒１およびコンクリート構造物の全体が一体化し、コンクリート構造物の終局耐力が向上するようになる。
そのため、図４（ｂ）に示す形態のようにセメント系遅延硬化性充填材４８を、アンボンド被覆２３としてのシースと中空ＰＣ鋼棒１との間、あるいは中空ＰＣ鋼棒１とノンプル用反力ＰＣ鋼材１３との間に充填する形態のプレストレス力導入装置１７（詳細は後記する。）を使用して、図８〜図１０に示す形態に適用すると、一時的にアンボンド部である部分が、ストッパ８を後退移動した後、あるいは支承ホルダー２０および撤去用反力ＰＣ鋼棒１２を撤去した後等の最終状態では、セメント系遅延硬化性充填材４８が硬化して、プレストレスを導入しない状態で、前記のようにコンクリート構造物と一体となり、コンクリート構造物の終局耐力を向上することができるようになる。
また、その支承ホルダー２０よりも下側（先端側）では、アンボンド区間Ｂとしておき、第２段目の側壁ブロックにおけるコンクリートの硬化した後、支承筒７を定着するようにするか、前記支承筒７を定着用ナット（図示を省略した）に置き換えて定着し、第２段目のＲＣ構造体の第２ブロックの側壁２９を固定する。

図９は、図８の形態において、支承ホルダー２０側の中空ＰＣ鋼棒１および反力用中実鋼棒１３を、円弧状に曲げ配置した形態である。図１０は、図９の形態において、プレストレス力導入装置１７の先端側を円弧状に曲げ配置した形態である。このように、プレストレス力導入装置１７の基端側を円弧状に彎曲させるようにしてもよい。その他の構成は、前記実施形態と同様であるので、同様な要素には同様な符号を付して説明を省略する。

図１１は、従来の定尺長のプレストレス力導入装置１８（図１１ａ）と本発明のプレストレス力導入装置１７（図１１ｂ、ｃ）を比較した側面図であり、従来の図１１ａに示す形態では、エンドホルダーとボンド区間のみ備えている形態に対して、本発明の場合には、少なくとも一つのボンド区間と、アンボンド区間とを備えている。また、本発明では、エンドホルダーと支承ホルダー２０との間において、これらから離れた位置に、間隔をおいて少なくとも１つ以上の中間ナット１９を設けることにより、エンドホルダー２２とエンドホルダー２２に最も近い位置にある中間ナット１９間を除き、間隔をおいて隣り合う中間ナット間、あるいは支承ホルダー２０と中間ナット１９間のいずれかの区間を、ボンド区間としたり、アンボンド材あるいはシース等を設けてアンボンド処理し、アンボンド区間としたりすることができる。

中間部に複数の中間ナット１９を設ける場合に、１本の長尺の中空鋼棒１の長手方向に間隔をおいて中間ナット１９を設ける場合に、中空鋼棒１の長手方向に間隔をおいて雄ねじ部を設ける場合、あるいは連続して雄ねじ部を設ける場合もあるが、このような場合に、所定の位置に中間ナット１９を装着する場合に、その手前の雄ねじ部に対して中間ナット１９を回転させて通過させるようにして所定の位置に移動させて装着させる必要があるので、作業性が低下する。しかし、図示の実施形態のように、中空鋼棒ユニット１ｂをカプラーからなる中間ナット１９により連結するようにし、複数の反力用鋼棒ユニット１３ｂを直列に装着するようにすると、プレストレス力導入装置１７の構成の自由度が高まり、また中間ナット１９の装着も容易である。

図４（ａ）は、本発明の第２実施形態を示すものであって、この形態では、支承筒７と中間ナット１９との間の中空ＰＣ鋼棒１の外周面に、ワックスあるいはグリースなどの付着防止層からなるアンボンド被覆２３を設けることにより、アンボンド区間Ｂとし、その部分の中空ＰＣ鋼棒１がコンクリートに付着するのを防止するようにした形態である。
このように、アンボンド被覆２３としては、付着防止層でも、前記実施形態のように、シースにより形成してよい。この形態のプレストレス力導入装置１７を使用して、構造物を構築した場合、コンクリート構造物の完成後においても、アンボンド部となるが、前記第１実施形態では、シースと中空鋼棒１との間にセメント系硬化性充填材を充填することにより、ボンド部に変更することができる。なお、前記実施形態と同様な部分については、同様な符号を付している。

図４（ｂ）は、本発明の第３実施形態を示すものであって、この形態では、シースと中空ＰＣ鋼棒１との間に、セメント系遅延硬化性の充填材を充填した形態である。

このように、遅延硬化性の充填材を充填することにより、例えば３日〜６ヶ月の間で適宜設定された期間、中空ＰＣ鋼棒１との付着を防止し、所定期間後に、コンクリートと中空ＰＣ鋼棒１との付着を図り、これらの一体化を図るようにすることもできる。

前記のセメント系遅延硬化性充填材としては、例えば、特許第３９０９０３４号公報において開示されているセメント系グラウト組成物を用いることができる。

前記のセメント系グラウト組成物の一形態としては、ビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ_２）を４０質量％以上含有する高ビーライト系ポルトランドセメントと、石灰石微粉末を含む平均粒径２００μｍ以下の無機質混和材と、凝結遅延剤と、分散剤と、分離低減剤とを含み、前記高ビーライト系ポルトランドセメントと、前記無機質混和材との質量比が３０：７０〜９５：５であり、かつ前記石灰石微粉末の配合割合が、前記高ビーライト系ポルトランドセメントと前記無機質混和材との合計量１００質量部に対して、２０〜６０質量部であるセメント系グラウト組成物である。前記のセメント系グラウト組成物は、プレグラウティング工法用のセメント系グラウト組成物として使用することができる。

前記のセメント系グラウト組成物は、前記凝結遅延剤、前記分散剤及び前記分離低減剤の配合割合が、それぞれ前記高ビーライト系ポルトランドセメントと前記無機質混和材との合計量１００質量部に対して、０．１５〜１．０質量部、０．０５〜１．５質量部及び０．０５〜０．５質量部であるグラウト組成物でもよい。

また、前記のセメント系グラウト組成物は、前記凝結遅延剤が、リグニンスルホン酸塩、オキシカルボン酸塩、ポリオール有機酸誘導体又はこれらの組み合わせであり、前記分散剤がポリカルボン酸系高分子化合物、ナフタレンスルホン酸系高分子化合物、アルキルアリルスルホン酸系高分子化合物、メラミンスルホン酸系高分子化合物、アミノスルホン酸系高分子化合物、又はこれらの組み合わせであり、前記分離低減剤が、セルロースエーテル系、アクリルポリマー系、グリコール系、バイオポリサッカライド系、繊維素誘導体ポリマー系若しくは澱粉系の分離低減剤又はこれらの組み合わせであるグラウト組成物でもよい。

また、前記のセメント系グラウト組成物は、前記無機質混和材が、シリカフュ−ム、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ又はこれらの組み合わせを更に含むグラウト組成物でよい。

また、前記のセメント系グラウト組成物は、低級アルコールのアルキレンオキシド付加物系、ポリエーテル系、アルコール系、低分子量アルキレンオキシド共重合体系若しくはグリコールエーテル・アミノアルコール誘導体系の有機系収縮低減剤又はこれらの組み合わせである有機系収縮低減剤をさらに含む、グラウト組成物でもよい。

前記のようなプレグラウティング組成物を使用する場合、中空ＰＣ鋼棒１とシースとの間、あるいは反力用ＰＣ鋼棒１３と中空ＰＣ鋼棒１との間に予めあるいは現場において充填すればよい。

前記のように充填されたプレストレス力導入装置１７では、これをコンクリートに埋め込むように配置された状態では、コンクリートと一体となってコンクリート構造物の終局耐力を向上させることができる。

図５は、本発明の他の実施形態を示すものであって、この形態では、中空ＰＣ鋼棒からなる３本の中空ＰＣ鋼棒ユニット１ｂが直列に配置され、直列に隣り合う中空ＰＣ鋼棒ユニット１ｂ相互をカプラーからなる複数の中間ナット１９により連結した形態である。また、反力ＰＣ鋼棒として、撤去用反力ＰＣ鋼棒１２に押し込み用反力ＰＣ鋼棒１４を３本直列に当接するように配置した形態である。

このような形態では、基本的に、エンドホルダー２２とエンドホルダー２２よりの中間ナット１９間をボンド部Ａとし、隣り合う中間ナット１９間は、アンボンド被覆２３を設けることにより、アンボンド区間Ｂとしたり、アンボンド被覆２３を設けないことにより、ボンド区間とすることができる。また、支承ホルダー２０よりの中間ナット１９と支承ホルダー２０までの間は、アンボンド被覆２３を設けることによりアンボンド区間とすることができ、また、アンボンド被覆２３を設けない場合には、ボンド区間とすることができる。

図示を省略するが、このようなボンド区間を複数あるいはアンボンド区間を複数設けるような各種の形態も可能である。

前記のようなプレストレス力導入装置１７を使用する場所としては、例えば、図１３および図１４に示すように、コンクリート製建物３０のＰＣ柱部材３１にプレストレス力導入装置１７（ただし、支承ホルーダー２０は取り外されてナット等の定着３４が装着されている。）を配置した例を示している。ボンド区間をＡ，アンボンド区間をＢとして示してある。このアンボンドシースによるアンボンド被覆２３の部分Ｂ（接合部付近）は、水平力あるいは垂直力等の地震荷重作用時に大きな断面力が作用する部分であり、ヒンジ発生が予想される部分である。この実施形態の場合は、梁部材等と接合する柱部材３１中に配置されたプレストレス力導入装置１７の下端部は、コンクリート基礎またはコンクリート製梁３３中に係止されている。
また、前記中空鋼材１は緊張されて上端部が定着具３４により定着された後、アンボンド被覆２３の部分では、そのアンボンド被覆２３が非硬化性アンボンド被覆２３であるかボンド被覆の材料により、耐震変形性能を有する接合部とすることができる。
なお、支圧プレートは適宜設けられる。

なお、図示を省略するが、本発明のプレストレス力導入装置１７は梁部材に適用するようにしてもよい。２スパンに渡り配置するプレストレス力導入装置１７の場合には、プレストレス力導入装置１７の長手方向にアンボンド部を３箇所あるいは４箇所等、適宜設けるようにすればよい。

前記実施形態の場合には、複数本の中空ＰＣ鋼棒ユニット１ｂをカプラーからなる中間ナット１３により連結するようにしているが、本発明を実施する場合、１本の長尺の中空ＰＣ鋼棒の外周面に長手方向に連続して、または長手方向に間隔をおいて複数の雄ねじ部を形成しておき、中空ＰＣ鋼棒ユニット１ｂ相互を連結する中間ナットまたはアンカー材としてのアンカー材を設けるようにしてもよい。

本発明の第１実施形態のプレストレス力導入装置が解放された状態を示す一部縦断側面図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態のプレストレス力導入装置における中空ＰＣ鋼材に緊張力を導入している状態を示す一部縦断側面図である。（ｂ）は、（ａ）の状態から反力ＰＣ鋼材を押し込んで、中空ＰＣ鋼棒にプレストレスを導入した状態を示す一部縦断側面図である。 本発明の第１実施形態のプレストレス力導入装置を示す側面図である。 （ａ）は、基端側の中空ＰＣ鋼棒の外側にアンボンド材を設けた形態の本発明のプレストレス力導入装置を示す一部縦断側面図、（ｂ）は、シースと中空ＰＣ鋼材との間に遅延グラウトを充填した形態の本発明のプレストレス力導入装置を示す一部縦断側面図である。 間隔をおいて中間ナットを複数備えた本発明のプレストレス力導入装置を示す一部切欠縦断側面図である。 直線部と曲線部とを備えた本発明のプレストレス力導入装置を示す側面図である。 プレストレス力導入装置の長手方向のほぼ全体を曲線状の形態とした本発明のプレストレス力導入装置を示す側面図である。 本発明のプレストレス力導入装置をコンクリート製タンクにおける底版と側壁とに直線的に配置して、これらの接合に適用した一形態を示す一部縦断側面図である。 本発明のプレストレス力導入装置をコンクリート製タンクにおける底版と側壁とに一端側に曲線を含むように配置して、これらの接合に適用した他の形態を示す一部縦断側面図である。 本発明のプレストレス力導入装置をコンクリート製タンクにおける底版と側壁とに両端側に曲線を含むように配置して、これらの接合に適用した他の形態を示す一部縦断側面図である。 従来のプレストレス力導入装置と本発明のプレストレス力導入装置を比較して示す側面図であり、（ａ）は従来の場合を（ｂ）（ｃ）は本発明の形態を示す側面図である。 従来のプレストレス力導入装置を示すものであって、（ａ）は中実鋼棒を押し込む直前の状態を示し、（ｂ）は中実鋼棒を押し込んだ状態を示し、（ｃ）はストッパを後退移動して解放した状態を示す縦断側面図である。 施工手順の違いを説明するための説明図である。 本発明のプレストレス力導入装置を使用してコンクリート製建物における柱にヒンジ発生が予想される部分に適用して変形性能を向上させた形態を示す縦断側面図である。 （ａ）は図１４におけるＩ−Ｉ線断面図、（ｂ）は図１４におけるＩＩ−ＩＩ線断面図、（ｃ）は図１４におけるＩＩＩ―ＩＩＩ線断面図である。

符号の説明

Ａ 曲線部
１ 中空ＰＣ鋼棒
１ａ 中空ＰＣ鋼棒本体
１ｂ 中空鋼棒ユニット
２ 雄ねじ部
３ 雄ねじ部
４ 雌ねじ孔
５ 雌ねじ孔
６ 回動工具係合用外面
７ 支承筒
８ ストッパ
８ａ 前部雄ねじ部
９ 回動工具係合用外面
１０ 凹部
１１ 押圧係止片
１２ 撤去用反力ＰＣ鋼棒
１３ ノンプル用反力ＰＣ鋼棒
１４ 押し込み用反力ＰＣ鋼棒
１５ アンカー材
１５ａ 雌ねじ孔
１６ アンカーナット
１７ プレストレス力導入装置
１８ 定尺長のプレストレス力導入装置
１９ 中間ナット
２０ 支承ホルダー
２１ 支承用雄ねじ部材
２２ エンドホルダー
２３ アンボンド被覆
２４ コンクリート製タンク
２５ コンクリート製底版
２６ コンクリート側壁
２６ａ 側壁最下端部
２６ｂ 最下端部よりも上の側壁部
２７ 側壁最下端部の上端高さレベル
２８ 第１ブロックの側壁
２９ 第２ブロックの側壁
３０ コンクリート製建物
３１ ＰＣ柱部材
３３ コンクリート製梁
３４ 定着具
３５ コンクリート
４８ 接着兼用防錆材または硬化遅延性を有するセメント系グラウト組成物

Claims (4)

1. 後端部にストッパを備えた異径スリーブを有する支承ホルダーとこれに間隔をおいて先端側に配置されたエンドホルダーとの間に、中空鋼棒とその内側に配置される中実鋼棒とを備え、基端側の支承ホルダーおよび先端側のエンドホルダーで中実鋼棒を反力体として中空鋼棒に導入されている緊張力を保持し、支承ホルダーによる定着を解放することでコンクリートにプレストレスを導入する中空鋼棒を備えたプレストレス力導入装置であって、前記支承ホルダーおよびエンドホルダーから間隔をおいて離れた任意の中間位置に、中間ナットを設け、エンドホルダーよりの前記中間ナットとエンドホルダー間を中空鋼棒とコンクリートとの付着が可能なボンド区間とし、それ以外の中空鋼棒を含む部分にアンボンド被覆を設けてアンボンド区間としたことを特徴とするプレストレス力導入装置。
2. 後端部にストッパを備えた異径スリーブを有する支承ホルダーとこれに間隔をおいて先端側に配置されたエンドホルダーとの間に、中空鋼棒とその内側に配置される中実鋼棒とを備え、基端側の支承ホルダーおよび先端側のエンドホルダーで中実鋼棒を反力体として中空鋼棒に導入されている緊張力を保持し、支承ホルダーによる定着を解放することでコンクリートにプレストレスを導入する中空鋼棒を備えたプレストレス力導入装置であって、前記支承ホルダーおよびエンドホルダーから間隔をおいて離れた任意の中間位置に、間隔をおいて複数の中間ナットを設け、エンドホルダーよりの前記中間ナットとエンドホルダー間を中空鋼棒とコンクリートとの付着が可能なボンド区間とし、隣り合う中間ナット間を中空鋼棒とコンクリートとの付着が可能なボンド区間または隣り合う中間ナット間にアンボンド被覆を設けてアンボンド区間とし、それ以外の中空鋼棒を含む部分にアンボンド被覆を設けてアンボンド区間としたことを特徴とするプレストレス力導入装置。
3. 前記中空鋼棒は、直列に配置された複数の中空鋼棒ユニット相互がカプラーからなる中間ナットにより接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のプレストレス力導入装置。
4. 中実鋼棒および中空鋼棒の長手方向の全長または一部が曲線状とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプレストレス力導入装置。

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