JP2010180641A - End structure of prestressed concrete pile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はプレストレストコンクリート製杭の端部構造にかかり、杭に曲げ引張り力が作用した場合、杭の接続部分にかかる負荷を少なくして、従来使用していた補強バンドやスリーブを無くそうとするものである。 The present invention is applied to an end structure of a prestressed concrete pile, and when a bending tensile force is applied to the pile, the load applied to the connecting portion of the pile is reduced, and the conventionally used reinforcing band and sleeve are to be eliminated. Is.
PC鋼棒21の端部に丸頭22を形成しておき、軸線上に対設される端板10の相対する8の字形のPC鋼棒取付部11の座13に丸頭22を係止し、両端板を緊張装置により反対方向へ引っ張ってPC鋼棒21に緊張力を与え、コンクリートを打設し、コンクリートの養生硬化後、緊張装置を取り外してコンクリート杭にプレストレスを導入する技術が、特開2002−194737号公報(特許文献1)に開示されている(同文献 段落[0009] 、[図1]、 [図3]参照)。
A
杭に関してではないが、プレストレストコンクリート梁にプレストレス有効領域1aと無効領域1bを形成するため、埋設される緊張材2に対をなす定着金物4、4を圧着接合し、両定着金物に挟まれた領域内の緊張材2に対して、当初より導入されているプレストレスを常時保持する機能を果たす間で有効領域1aを形成し、定着金物4と梁端面間で無効領域1bを形成するようにしたプレストレストコンクリート梁が特開2004−293179号公報(特許文献2)に開示されている(段落[0015]参照)。
Although it is not related to piles, in order to form the prestressed effective area 1a and the ineffective area 1b in the prestressed concrete beam, the
また、プレテンション部材では、PC鋼材はコンクリートとの付着によって定着され、この定着に必要な長さ(定着長)は、PC鋼撚り線の場合その直径の65倍としてよいことが、平成8年12月に社団法人日本道路協会が発行した「道路橋仕方書・同解説 I 共通編 III コンクリート橋編」(非特許文献1)に述べられている(同書 第183頁下から5行〜第185頁の「図−解4.4.13 プレテンション部材のプレストレスの分布」参照)。 In the pretension member, the PC steel material is fixed by adhesion to concrete, and the length necessary for fixing (fixing length) may be 65 times the diameter in the case of a PC steel stranded wire. It is described in the “Road Bridge Method Book / Comment I Common Edition III Concrete Bridge Edition” (Non-Patent Document 1) published by the Japan Road Association in December (5th line to 185 from the bottom of page 183 of the same book) (See “Figure-Solution 4.4.13 Pre-stress distribution of pre-tension members” on page).
図4は本件出願人が知得している杭端部構造で、緊張材2’を端板1’に係止するやり方は特許文献1の開示技術と同様である。この図4の場合、端板1’の係止溝11’に緊張材2’の頭部21’が係止されて緊張力がコンクリート体3’に導入され、端板1’の外周縁に沿って補強バンドBが溶接され、この補強バンドの凹部B’でコンクリート体3’の端部を補強し、壁31’の内側に中空部32’のある杭4’としたものである。この場合も、コンクリート体3’の内部を通る緊張材2’に凸部は存在せず、緊張材2’とコンクリート体3’の非定着化に対する配慮は何らなされていない。
FIG. 4 shows a pile end structure known to the applicant of the present application, and the manner in which the
特許文献1の発明で、PC鋼棒21の丸頭22は、このPC鋼棒21に緊張力を導入するため端板10に係止する手段として、端板10の8の字形のPC鋼棒取付部11の座13との係合用に形成されたもので、コンクリート中に埋設されることはない。そのため、杭の接合端部に曲げ引張り力が加わった場合、この端部において、PC鋼棒21はコンクリートとの付着力を失って伸び出すので、コンクリートにひび割れが発生してしまう。
In the invention of
特許文献2に開示された発明の場合、プレストレストコンクリート梁に、対をなす定着金物4、4を緊張材2に圧着接合して、埋設している。杭は軸荷重を支持するためのもので、その長さには自ずから限界がある。そこで、地中深く設置する場合は必要数の杭を連結して使用することになるが、連結部が剛結されていないと、荷重の支持が不安定となって、杭としての役割を果たせない。そのため、杭の場合、プレストレスはその全長に導入されているのが実状で、プレストレスの無効領域を形成することは考えられない。
In the case of the invention disclosed in
非特許文献1によれば、荷重がかかった場合にPC鋼撚り線がコンクリートと非定着状態になる可能性のある範囲は、PC鋼撚り線の直径の65倍の範囲とされている。杭の場合もこの非定着状態が端部で発生するため、コンクリートのひび割れもこの端部で生じることが多い。ひび割れを生じると杭としての支持力が不足し、大変危険であり、この説示を参考に、ひび割れを防ぐ手段の開発が不可欠となっている。
According to Non-Patent
本発明は、プレストレスがその全長に導入され、なおかつ連結部での剛結に適したプレストレストコンクリート製杭の端部構造を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an end structure of a prestressed concrete pile in which prestress is introduced to the entire length of the prestressed concrete and is suitable for rigid connection at a connecting portion.
(請求項1)本発明にかかるプレストレストコンクリート製杭の端部構造は、端板と、緊張材と、コンクリート体を包含している。該端板は円環状で放射状に係止孔を備えている。該緊張材は一端に頭部を備え、該頭部を該端板の該係止孔に係止して緊張力が導入される。該コンクリート体は一端が該端板と密着し他端へ該緊張材を包着して伸びている。そして、該緊張材は該頭部と別個に、少なくとも1個の凸部を該コンクリート体中に備えている。 (Claim 1) An end structure of a prestressed concrete pile according to the present invention includes an end plate, a tension material, and a concrete body. The end plate is annular and has locking holes radially. The tension member has a head at one end, and the tension is introduced by locking the head in the locking hole of the end plate. One end of the concrete body is in close contact with the end plate, and the other end of the concrete body is wrapped with the tendon. And this tendon is provided with at least 1 convex part in this concrete body separately from this head.
コンクリート製の杭は両端の端板に緊張材を通して係止し、この端板をジャッキで引いて緊張材に緊張力を導入し、この状態でコンクリートを流し込んで遠心成形し、固化したらジャッキを弛め、コンクリートにプレストレスを導入するのが一般的で、コンクリート体は中空となっている。最下段の打ち込み用となる杭の場合は端板に代えて尖頭となった沓金が設けられる。杭は打ち込み深さに応じて適宜継ぎ足されてゆく。継ぎ足しには溶接やボルト・ナット等の手段が採用される。 The concrete pile is locked to the end plates at both ends with a tension material, and this end plate is pulled with a jack to introduce a tension to the tension material. Therefore, it is common to introduce prestress into concrete, and the concrete body is hollow. In the case of a pile used for driving in the lowermost step, a sharpened plating is provided instead of the end plate. The piles are added as appropriate according to the driving depth. Means such as welding or bolts and nuts are used for the extension.
緊張材を端板に取り付ける場合、端板にテーパのあるタップ孔を穿ち、緊張材をこのタップ孔に挿通して端部の頭部でテーパに係止する。本発明では、緊張材が頭部と別個に、少なくとも1個の凸部を備えている。該凸部はコンクリート体中に位置することになり、杭に曲げ引張り力が作用した場合に該緊張材が該端板に近い部分で該コンクリート体との付着が切れて伸び出すのを、該凸部で食い止め、該緊張材で接続部に加わる力を受け持つ。 When attaching a tension material to an end plate, a tap hole with a taper is drilled in the end plate, and the tension material is inserted into the tap hole and locked to the taper at the head of the end. In the present invention, the tendon includes at least one convex portion separately from the head. The convex portion is located in the concrete body, and when a bending tensile force is applied to the pile, the tension material is not attached to the concrete body at a portion close to the end plate and extends. Stops at the convex part, and takes charge of the force applied to the connecting part by the tension material.
これにより、杭に曲げ引張り力が加わったときに該端板に近い部分での該コンクリート体に発生するひび割れを防げ、従来このひび割れを防ぐため、端板に溶接して採用されていた補強バンドやスリーブ等は不要になる。 This prevents the cracks that occur in the concrete body near the end plate when bending tensile force is applied to the pile, and in order to prevent this crack, the reinforcement band that was conventionally welded to the end plate No need for sleeves or sleeves.
(請求項2)該緊張材の該凸部は杭に作用する曲げ引張り力で該コンクリート体にひび割れの発生する領域に設けられていてもよい。
こうすると、曲げ引張り力でコンクリート体に発生するひび割れは、端板に近い領域で多くみられるので、この領域に発生するひび割れを効果的に防止できる。
(Claim 2) The convex portion of the tendon may be provided in a region where the concrete body is cracked by a bending tensile force acting on the pile.
By doing so, many cracks generated in the concrete body due to the bending tensile force are observed in a region close to the end plate, so that the cracks generated in this region can be effectively prevented.
(請求項3)該領域は該端板外面から該緊張材上に、該緊張材の外径の10〜40倍の寸法上であってもよい。
こうすると、ひび割れの発生する場合が多い緊張材の外径の10〜40培の寸法上でひび割れを効果的に防止できる。
(Claim 3) The region may be 10 to 40 times larger than the outer diameter of the tendon material on the tendon material from the outer surface of the end plate.
If it carries out like this, a crack can be effectively prevented on the dimension of 10-40 culture | cultivation of the outer diameter of the tension material in which a crack will generate | occur | produce frequently.
(請求項4)該凸部は該緊張材自身の変形で形成されたこぶであってもよい。
こうすると、こぶは緊張材と一体なので、位置ずれすることがなく、緊張材の伸び出しを確実に食い止められる。
(Claim 4) The convex portion may be a hump formed by deformation of the tendon material itself.
In this way, the hump is integrated with the tendon, so that the position does not shift and the extension of the tendon is surely prevented.
(請求項5)該凸部は該緊張材に嵌着したヘッドであってもよい。
こうすると、ヘッドを緊張材と別個に用意して嵌着するので、緊張材自体を圧搾する面倒な作業を省略できる。
(Claim 5) The convex portion may be a head fitted to the tension material.
In this case, since the head is prepared and fitted separately from the tendon, the troublesome work of squeezing the tendon itself can be omitted.
(請求項6)該端板は外周縁に沿って該コンクリート体の外周面を覆う側板を備えていてもよい。
こうすると、コンクリート体の端部が補強され、この端部に衝撃を受けても端部が欠落するようなことがない。
(Claim 6) The end plate may include a side plate covering the outer peripheral surface of the concrete body along the outer peripheral edge.
If it carries out like this, the edge part of a concrete body will be reinforced and even if it receives an impact at this edge part, an edge part will not be missing.
本発明によれば、緊張材が端板に対する係止用の頭部と別個に、少なくとも1個の凸部を備えており、該凸部はコンクリート体中に位置するので、杭に曲げ引張り力が作用した場合に緊張材が端板に近い部分でコンクリートとの付着が切れて伸び出すのを、該凸部で食い止めて緊張材で接続部に加わる力を受け持つことができる。そのため、従来、杭に曲げ引張り力が加わったときに端板に近い部分でのコンクリート体に発生するひび割れを防ぐため、端板に溶接して採用されていた補強バンドやスリーブ等を不要にすることができる。 According to the present invention, the tension member is provided with at least one convex part separately from the head for locking with respect to the end plate, and the convex part is located in the concrete body, so that the bending tensile force is applied to the pile. When the tension acts, the tension material sticks to the concrete at the portion close to the end plate and extends, so that the convex portion can stop the tension material and apply the force applied to the connection portion by the tension material. Therefore, in order to prevent cracks that occur in the concrete body near the end plate when bending tensile force is applied to the pile, it is unnecessary to use a reinforcing band or sleeve that was welded to the end plate. be able to.
請求項2によれば、該緊張材の該凸部は杭に作用する曲げ引張り力で該コンクリート体にひび割れの発生する領域に設けられているので、曲げ引張り力でコンクリート体に、端板に近い領域で発生するひび割れを効果的に防止できる。
According to
請求項3によれば、該領域は該端板外面から該緊張材上に、該緊張材の外径の10〜40倍の寸法上であるので、ひび割れの発生する場合が多い緊張材の外径の10〜40倍の寸法上でひび割れを効果的に防止できる。
According to
請求項4によれば、該凸部は該緊張材自身の変形で形成されたこぶであるので、緊張材と一体となっており、位置ずれすることがなく、緊張材の伸び出しを確実に食い止められる。
According to
請求項5によれば、該凸部は該緊張材に嵌着したヘッドであるので、ヘッドを緊張材と別個に用意して嵌着でき、緊張材自体を圧搾する面倒な作業を省略できる。 According to the fifth aspect, since the convex portion is a head fitted to the tension material, the head can be prepared and fitted separately from the tension material, and the troublesome work of pressing the tension material itself can be omitted.
請求項6によれば、該端板は外周縁に沿って該コンクリート体の外周面を覆う側板を備えているので、コンクリート体の端部が補強され、この端部に衝撃を受けても端部が欠落するようなことがない。 According to claim 6, since the end plate is provided with a side plate that covers the outer peripheral surface of the concrete body along the outer peripheral edge, the end portion of the concrete body is reinforced, and even if the end portion receives an impact, the end plate is endless. There is no such thing as missing parts.
1は端板、2は緊張材、3はコンクリート体である。端板1は円環状で放射状に係止孔11を備えている。筒状型枠の両端に端板1を対設し、緊張材2の一端の頭部21を一方の端板1の係止孔11の段部12に係止し、この緊張材2の他端の頭部21を他方の端板1の係止孔11の段部12に係止して、両端板1を互いに離反する方向へ引張って緊張材2に緊張力を導入する。この状態で型枠にコンクリートを充填して回転させれば、遠心力によりコンクリートが端板1や型枠面に張り付いて壁31を形成し、中央に中空部32を備えた杭4が出来あがる。緊張材2はこの壁31の厚みの中を通っており、コンクリート体3が固化した時点で端板1を解放すれば、緊張力がコンクリート体3に導入される。
1 is an end plate, 2 is a tension material, 3 is a concrete body. The
緊張材2の頭部21と別個の凸部22は、図示の例では1個となっているが、2個以上でも良く、コンクリート体3の壁31の厚みの中に収まっている。そして、杭4に曲げ引張り力が作用した場合に緊張材2が端板1に近い部分でコンクリート体3との付着が切れて伸び出すのを、この1個又は複数個の凸部22で食い止める。これにより、杭4の接続部に加わる力を緊張材2で受け持つことができる。
In the illustrated example, the number of the
杭4に曲げ引張り力が加わり、互いに溶接された端板1の溶接部分Wに引張り力Tが作用すると、緊張材2が伸び出そうとするが、凸部22がその伸びを食い止めるので、緊張材2とコンクリート体3との付着が切れず、この端板1に近い部分でコンクリート体3にひび割れCが発生するのを防止する。従来は、これを防ぐため、コンクリート体3を囲むように補強バンドBを端板1に溶接し、補強バンドBの凹部B’で対応していたが、この補強バンドBを不要にすることができる。また、同様に補強目的のスリーブも省略できる。
When a bending tensile force is applied to the
(請求項2)緊張材2の凸部22は杭に作用する曲げ引張り力でコンクリート体3にひび割れCの発生する領域33に設けられている。
この場合、曲げ引張り力でコンクリート体3に発生するひび割れCは、端板1に近い領域33で多くみられるので、ひび割れCの発生を効果的に防止できる。
(Claim 2) The
In this case, cracks C generated in the
(請求項3)領域33は端板1の外面から緊張材2上に、この緊張材2の外径dの10〜40倍の寸法上である。
この場合、ひび割れCの発生する場合が多い緊張材2の外径の10〜40培の寸法上でひび割れCの発生を効果的に防止できる。
(Claim 3) The region 33 is on the
In this case, the generation of the crack C can be effectively prevented on the outer diameter of the
(請求項4)凸部22は緊張材2自身の変形で形成されたこぶである。
この場合、こぶは緊張材2と一体なので、位置ずれすることがなく、緊張材2の伸び出しを確実に食い止められる。
(Claim 4) The
In this case, since the hump is integral with the
(請求項5)凸部22は緊張材2に嵌着したヘッドであってもよい。
この場合、ヘッドを緊張材2と別個に用意して嵌着するので、緊張材2自体を圧搾する面倒な作業を省略できる。
(Claim 5) The
In this case, since the head is prepared and fitted separately from the
(請求項6)端板1は外周縁に沿ってコンクリート体3の外周面を覆う側板13を備えている。
この場合、コンクリート体3の端部が補強され、この端部に衝撃を受けても端部が欠落するようなことがない。
(Claim 6) The
In this case, the end portion of the
1 端板
11 係止孔
12 段部
13 側板
2 緊張材
21 頭部
22 凸部
3 コンクリート体
31 壁
32 中空部
33 領域
4 杭
B 補強バンド
B’ 凹部
C ひび割れ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該端板(1)は円環状で放射状に係止孔(11)を備え、
該緊張材(2)は一端に頭部(21)を備え、該頭部(21)を該端板(1)の該係止孔(11)に係止して緊張力が導入され、
該コンクリート体(3)は一端が該端板(1)と密着し他端へ該緊張材(2)を包着して伸びており、
該緊張材(2)は該頭部(21)と別個に、少なくとも1個の凸部(22)を該コンクリート体(3)中に備えている
ことを特徴とするプレストレストコンクリート製杭の端部構造。
Including the end plate (1), the tendon (2) and the concrete body (3),
The end plate (1) is annular and has radial locking holes (11),
The tension member (2) includes a head (21) at one end, and the tension (force) is introduced by locking the head (21) in the locking hole (11) of the end plate (1).
One end of the concrete body (3) is in close contact with the end plate (1), and the other end of the concrete body (3) is wrapped and stretched.
The end of a prestressed concrete pile characterized in that the tendon (2) is provided with at least one convex part (22) in the concrete body (3) separately from the head (21). Construction.
The convex portion (22) of the tendon (2) is provided in a region (33) where a crack (C) occurs in the concrete body (3) by a bending tensile force acting on a pile. End structure of prestressed concrete pile.
The region (33) is 10 to 40 times larger than the outer diameter (d) of the tendon (2) from the outer surface of the end plate (1) onto the tendon (2). End structure of prestressed concrete pile.
The end structure of a prestressed concrete pile according to claim 1, wherein the protrusion (22) is a hump formed by deformation of the tendon (2) itself.
The end structure of the prestressed concrete pile according to claim 1, wherein the convex portion (22) is a head fitted to the tendon (2).
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