JP2018199984A - Ｆｒｐ緊張材の定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】くさびによってＦＲＰ緊張材を損傷することなく、効率よく定着装置を装着する。【解決手段】ＦＲＰ緊張材１の軸線に沿って端部の外周面に圧接される複数の把持部材２と、把持部材が圧接されたＦＲＰ緊張材の端部が貫通孔３ａに挿通される外管３と、把持部材と貫通孔の内周面との間に圧入されるくさび４と、を有する。把持部材は、くさびが圧接される範囲からＦＲＰ緊張材が伸長される方向に突き出す長さを有し、ＦＲＰ緊張材が伸長される方向に突き出した先端部は、ＦＲＰ緊張材が挿通される空間を囲むように配列された状態で隣り合う把持部材が鋼リング５によって互いに連結されている。把持部材のくさびが当接される範囲から突き出した部分は、くさびが圧接されることによってＦＲＰ緊張材から離れる方向に緩やかに弾性的な曲げ変形を生じ、突き出した部分でＦＲＰ緊張材に対する圧接力が徐々に低減される。【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリートにプレストレスを導入するため等に用いられる緊張材の定着装置に係り、特に束ねられた多数の連続繊維を合成樹脂によって棒状に成形したＦＲＰ緊張材の定着装置に関するものである。

ＦＲＰ緊張材は、防錆の必要がないこと、磁性を有しないこと等の理由で鋼からなる緊張材に代えて用いられることがある。一般に緊張材を定着する手段としてくさびを用いるものが広く採用されているが、ＦＲＰ緊張材を定着するときには、くさびが緊張材に強く押し付けられて繊維を損傷し、破断しやすくなる等の問題点が提起されている。

くさびを用いてＦＲＰ緊張材を定着する定着具としては、例えば特許文献１又は特許文献２において開示されているものがある。
特許文献１に開示される定着具は、ＦＲＰ緊張材の外周表面と該ＦＲＰ緊張材を保持するくさびの内周面との間に、アルミニウム管及びこのアルミニウム管の外周面に喰い込むコイルスプリング状の鋼線を介在させるものである。
また、特許文献２に開示される定着具は、緊張材の外周面とくさびとの間に、スリットで分割された抱持体を挟持し、定着スリーブ内に挿入してくさび作用により定着するものである。

特開平１１−２１０１６３号公報 特開２００６−１７６９５７号公報

しかし、上記定着具には、次のような解決が望まれる課題がある。
特許文献１に開示される定着具では、緊張材の外周面とアルミニウム管との間に大きな隙間ができないように正確に内周面の径が調整されたアルミニウム管を準備し、このアルミニウム管の内側に緊張材を挿通しなければならない。そして、アルミニウム管の外周面にはコイルスプリング状の鋼線を装着するものであり、定着具を緊張材の端部に装着するのに多くの手間を要するものとなっている。
また、特許文献２に開示される定着具は、緊張材の端部に、複数に分割された抱持体を当接し、さらにその外側に複数に分割されたくさびを当接して定着スリーブ内に挿入しなければならない。このため、抱持体やくさびが緊張材の軸線方向に位置のずれを生じることなく正確に装着するのが難しくなり、装着する作業を効率よく行うのが難しくなっている。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＦＲＰ緊張材を損傷することなく定着することができるとともに、緊張材に効率よく装着することができるＦＲＰ緊張材の定着装置を提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、 ＦＲＰ緊張材の軸線に沿って該ＦＲＰ緊張材の外周面に圧接される複数の把持部材と、 内径が直線的に変化する貫通孔を備え、該貫通孔に前記ＦＲＰ緊張材の前記把持部材が圧接された端部が挿通される外管と、 前記把持部材と前記貫通孔の内周面との間に圧入されるくさびと、を有し、 前記把持部材は、 前記くさびが圧接される範囲から前記ＦＲＰ緊張材が伸長される方向に突き出す長さを有し、 前記ＦＲＰ緊張材が伸長される方向に突き出した先端部は、前記ＦＲＰ緊張材が挿通される空間を囲むように配列された状態で隣り合う把持部材が互いに連結されているＦＲＰ緊張材の定着装置を提供する。

この定着装置では、把持部材がＦＲＰ緊張材の外周面に当接された状態で外管と把持部材との間にくさびを押し込むことができる。したがって、くさびを押し込むときにＦＲＰ緊張材にくさびが強くこすり付けられてＦＲＰ緊張材を傷つけるのを回避することができる。そして、くさびの作用によって把持部材がＦＲＰ緊張材に強く圧接され、ＦＲＰ緊張材を把持するとともに、くさびが圧接される範囲から突き出した部分ではＦＲＰ緊張材に対する圧接力が徐々に減少する。したがって、ＦＲＰ緊張材に把持部材を押し付ける圧接力が急変するのが回避され、ＦＲＰ緊張材の繊維の破断が生じにくくなる。
また、複数の把持部材はＦＲＰ緊張材が伸長される方向の先端部で連結されていることによってＦＲＰ緊張材の周囲に容易に装着し、外管及びくさびを装着する作業を容易に行うことが可能となる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のＦＲＰ緊張材の定着装置において、 複数の前記把持部材のうちの少なくとも一部は、前記くさびが当接される範囲から突き出した部分が、前記くさびが圧接されることによって前記ＦＲＰ緊張材から離れる方向に緩やかに弾性的な曲げ変形を生じ、前記突き出した部分で前記ＦＲＰ緊張材に対する圧接力が低減されるものとする。

この定着装置では、複数の把持部材が、ＦＲＰ緊張材が伸長する方向の先端部で間隔を保持して連結されているが、該先端部とくさびが圧接される範囲との間で把持部材が弾性的に変形し、くさびが圧接される範囲ではＦＲＰ緊張材に強く押し付けることができる。そして、くさびが圧接される範囲から先端部に向かって圧接力は緩やかに低減され、圧接力の急変によるＦＲＰ緊張材の破断を防ぐことができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載のＦＲＰ緊張材の定着装置において、 前記ＦＲＰ緊張材は、複数の繊維を束ねて合成樹脂で結合した複数の棒状部材で構成され、 複数の前記棒状部材のそれぞれは、互いに分離した位置で複数の前記把持部材間に挟み込まれ、 複数の前記棒状部材を挟み込んだ状態で束ねられた複数の前記把持部材の外周部と前記貫通孔の内周面との間に前記くさびが圧入されるものとする。

このＦＲＰ緊張材の定着装置では、複数のＦＲＰ緊張材のそれぞれが分離した位置で複数の把持部材間に挟み込まれ、外管の一つの貫通孔に挿通して定着される。つまり、複数のＦＲＰ緊張材を挟み込んで束ねた状態の把持部材の外周部と貫通孔の内周面との間に一組のくさびが押し込まれる。把持部材はくさびの作用によってそれぞれのＦＲＰ緊張材に強く押し付けられてＦＲＰ緊張材を把持し、緊張力が導入された状態で把持部材とともに定着することができる。このとき、ＦＲＰ緊張材は直接にはくさびに接触しておらず、強く押し込まれるくさびによって損傷することがない。
また、複数のＦＲＰ緊張材を束ねた状態で、一組のくさびにより定着されるので、ＦＲＰ緊張材のそれぞれを別個にくさびで定着する定着装置より小さい寸法とすることができ、小さなスペースで定着することが可能となる。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３までのいずれかに記載のＦＲＰ緊張材の定着装置において、 複数の前記把持部材のうちの２つの把持部材の間に複数の棒状部材を挟み込むものとする。

この定着装置では、２つの把持部材の間に複数のＦＲＰ緊張材を挟み込むことによって把持部材の数を少なくすることができる。これにより、複数のＦＲＰ緊張材に複数の把持部材を装着して把持部材と外管との間にくさびを押し入れる作業を効率よく行うことが可能となる。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載のＦＲＰ緊張材の定着装置において、 前記把持部材は、前記外管に設けられた貫通孔の中心線上に配置される中央部材と、 前記くさびが圧接され、前記中央部材の周囲に配置された複数の前記棒状部材を該中央部材との間に挟む複数の外周部材と、を有するものとする。

この定着装置では、複数のＦＲＰ緊張材と複数の把持部材とが束ねられた状態で、外周部材にはくさびから中心に向かって押し付ける力が作用する。したがって、中央部材の周囲に配置された複数のＦＲＰ緊張材は、その外側に配置された外周部材によって中央部材に押し付けられる。これにより、複数のＦＲＰ緊張材を把持部材の間に挟み込んで確実に押圧することができる。

請求項６に係る発明は、 ＦＲＰ緊張材の軸線に沿って該ＦＲＰ緊張材の外周面に圧接される複数の把持部材と、 内径が直線的に変化する貫通孔を備え、該貫通孔に前記ＦＲＰ緊張材の前記把持部材が圧接された端部が挿通される外管と、を有し、 前記把持部材は、 前記ＦＲＰ緊張材の外周面に圧接された状態の複数の前記把持部材の外周部が、前記貫通孔の内径の変化に対応して、前記ＦＲＰ緊張材の端側に向かって外径が拡大する部分と、 前記外管に挿通される範囲から前記ＦＲＰ緊張材が伸長される方向に突き出す部分と、を有し、 該把持部材の前記ＦＲＰ緊張材が伸長される方向に突き出した先端部は、前記ＦＲＰ緊張材が挿通される空間を囲むように配列された状態で隣り合う把持部材と互いに連結されているＦＲＰ緊張材の定着装置を提供するものである。

このＦＲＰ緊張材の定着装置では、ＦＲＰ緊張材と複数の把持部材とが束ねられた状態で、外管の一つの貫通孔に挿通される。ＦＲＰ緊張材を挟み込んで束ねられた状態の複数の把持部材の外周部は、ＦＲＰ緊張材の端側に向かって外径が拡大していることによって、ＦＲＰ緊張材に緊張力が導入されたときに貫通孔の内周面に圧接される。これらの把持部材はくさびとして機能し、ＦＲＰ緊張材に強く押し付けられる。これにより、ＦＲＰ緊張材が把持され、緊張力が導入された状態で定着することができる。そして、複数の把持部材はＦＲＰ緊張材が伸長される方向の先端部で連結されているとともに、把持部材がくさびとして機能して別個にくさびを用いる必要がないのでＦＲＰ緊張材の端部に該定着装置を装着する作業を容易に行うことが可能となる。
また、請求項１に係る発明と同様に、把持部材のくさびが圧接される範囲から突き出した部分ではＦＲＰ緊張材に対する圧接力が徐々に減少し、ＦＲＰ緊張材に押し付ける圧接力が急変するのが回避される。
なお、本発明の把持部材は、上記のようにくさびとして機能するものであり、ＦＲＰ緊張材が伸長される方向にくさびの先端部が延長されたものと同じ機能を有するものである。

以上説明したように、本発明に係るＦＲＰ緊張材の定着装置では、くさびによってＦＲＰ緊張材を損傷することなく、ＦＲＰ緊張材に効率よく装着することが可能となる。

本発明の一実施形態であるＦＲＰ緊張材の定着装置を示す概略斜視図であり、くさびを装着する前の状態及びＦＲＰ緊張材に把持部材を装着する前の状態を示すものである。 図１に示す定着装置を用いてＦＲＰ緊張材が定着された状態を示す概略断面図及び図中に示すＡ−Ａ線における矢視図である。 本発明の他の実施形態である定着装置によってＦＲＰ緊張材が定着された状態を示す概略断面図である。 本発明の他の実施形態である定着装置によってＦＲＰ緊張材が定着された状態を示す概略断面図及び図中に示すＢ−Ｂ線における矢視図である。 本発明の他の実施形態であるＦＲＰ緊張材の定着装置を示す概略斜視図であり、くさびを装着する前の状態を示すものである。 図５に示すＦＲＰ緊張材の定着装置で用いられる把持部材をＦＲＰ緊張材に装着する前の状態を示す概略斜視図である。 図５に示すＦＲＰ緊張材の定着装置で用いられる把持部材の正面図、側面図及び背面図である。 図５に示す定着装置を用いてＦＲＰ緊張材が定着された状態を示す概略断面図及び図中に示すＣ−Ｃ線における矢視図である。 本発明に係るＦＲＰ緊張材の定着装置で用いることができる把持部材の他の例の断面形状を示す概略図である。 本発明に係る定着装置で用いることができる把持部材の他の例の断面形状を示す概略図である。 本発明の他の実施形態であるＦＲＰ緊張材の定着装置を用いてＦＲＰ緊張材が定着された状態を示す概略断面図及び図中に示すＦ−Ｆ線における矢視図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るＦＲＰ緊張材の定着装置を示す概略斜視図であり、くさびを装着する前の状態、及びＦＲＰ緊張材に装着する前の把持部材を示すものである。図２は、この定着装置を用いてＦＲＰ緊張材が定着された状態を示す概略断面図である。
この定着装置は、ＦＲＰ緊張材１を挟み込むように装着される２つの把持部材２ａ，２ｂと、把持部材２が装着されたＦＲＰ緊張材１が挿通される貫通孔３ａを備えた円筒状の外管３と、外管３に設けられた貫通孔３ａの内周面とＦＲＰ緊張材１に装着された把持部材２との間に押し入れられるくさび４とを備えており、１本のＦＲＰ緊張材１をくさび４によって外管３に固定し、外管３を介して構造部材６に定着するものである。

この実施の形態の定着装置は、２つの把持部材２ａ，２ｂを組み合わせて用いるものであり、それぞれは鋼管を軸線方向に２分割した形状となっている。これらの把持部材２ａ，２ｂはＦＲＰ緊張材１の周囲を囲むように装着され、くさび４の作用によってＦＲＰ緊張材１を挟み込むように押し付けられてＦＲＰ緊張材１を把持するものとなっている。

把持部材２ａ，２ｂが有する内側の円筒曲面は、内径がＦＲＰ緊張材１の外径とほぼ同じ又は外径よりわずかに大きく設定されており、把持部材２ａ，２ｂの内側に嵌め入れたＦＲＰ緊張材１の外周面と把持部材２ａ，２ｂの内周面とが周方向の広い範囲で接触するものである。そして、把持部材２ａ，２ｂの内周面は、ＦＲＰ緊張材１との間で滑りが生じるのを抑止することができるように摩擦を大きくする処理が施されている。この処理は、例えば把持部材２ａ，２ｂの内周面を粗面に仕上げる処理、把持部材２ａ，２ｂの内周面にＦＲＰ緊張材１との間の摩擦が大きくなる樹脂等の皮膜を形成しておく処理等を採用することができる。このような処理によりＦＲＰ緊張材１は圧接される把持部材２ａ，２ｂに強固に把持され、くさび４及び外管３を介して定着される。

２つの把持部材２ａ，２ｂは、ＦＲＰ緊張材１の軸線方向にほぼ同じ長さとなっており、上記外管３及びくさび４の軸線方向の寸法より長くなっている。そして、軸線方向にほぼ等断面となっている。これらの把持部材２ａ，２ｂはＦＲＰ緊張材１が伸長される方向に外管３１から突き出すようにＦＲＰ緊張材に装着される。そして、ＦＲＰ緊張材１が伸長される方向の端面に鋼リング５が接合されており、図１（ｂ）に示すように所定の間隔を維持して連結されている。この鋼リング５で連結された把持部材２ａ，２ｂの間は、ＦＲＰ緊張材１がわずかの隙間を残して挿通されるものとなっている。この鋼リング５が接合された端部からくさび４が圧接される範囲までの間は、弾性的に緩やかに変形することができるものである。これにより、鋼リング５によって双方の把持部材２ａ，２ｂの間隔が保持されていても、くさび４が押し付けられる範囲では把持部材２ａ，２ｂをＦＲＰ緊張材１に強く押し付けることができるものとなっている。
なお、双方の把持部材２ａ，２ｂを連結する部材は、上記鋼リング５に限定されるものではなく、合成樹脂、ゴム等の他の材料を使用するものであってもよい。また、把持部材は、２つでＦＲＰ緊張材の周囲を囲むように装着されるものに限らず、３つでＦＲＰ緊張材の周囲を囲むように装着されるものでもよく、これにともなってくさびも周方向に３分割されたものであってもよい。

上記外管３は、外周面が円筒曲面となっており、中心軸線に沿って断面が円形の貫通孔３ａが設けられている。貫通孔３ａは挿通されたＦＲＰ緊張材１の端側から該ＦＲＰ緊張材１が伸長される方向に向かって内径が直線的に縮小するものとなっている。つまり貫通孔３ａ内の空間が円錐台形状となっている。この貫通孔３ａに把持部材２ａ，２ｂが装着されたＦＲＰ緊張材１の端部が挿通され、緊張力が導入された状態でくさび４によって該外管３に固定されるものである。ＦＲＰ緊張材１がくさび４によって固定された外管３は、直接に構造部材６に当接して、又は支圧板（図示しない）等を介して構造部材６に緊張力を伝達することができるものである。

上記くさび４は、２つの半割片からなるものであり、これらを対向させたときに外周面が円錐曲面に沿った形状となるものである。そして、これらを対向させたときの対向面には、それぞれ円筒曲面で形成された凹部を備えている。この凹部には、ＦＲＰ緊張材１を囲むように当接された把持部材２ａ，２ｂを嵌め入れ、両側から挟み込むようにくさび４を押し付けることができるものとなっている。この円筒曲面には押し付けられる把持部材２ａ，２ｃを強固に把持することができるように小さな凹凸が形成されている。
一方、２つの半割片が対向するように配置されたときの外側に形成される円錐曲面は、上記貫通孔３ａの内周面と傾斜角が対応するものであり、貫通孔３ａの内側に押し入れられたときに、外管３の内周面とくさびの外周面とが広い範囲で接触し、くさび４を把持部材２に押し付ける方向の力が作用するものとなっている。

このような定着装置では、複数の把持部材２ａ，２ｂが鋼リング５によって連結されているので、ＦＲＰ緊張材１を挟み込むように該把持部材２ａ，２ｂを装着することが容易となる。そして、把持部材２ａ，２ｂが装着されたＦＲＰ緊張材１の端部を外管３の貫通孔３ａに挿通し、ＦＲＰ緊張材１を挟み込むように装着された把持部材２の外周部と貫通孔３ａの内周面との間にくさび４を押し入れるときに、ＦＲＰ緊張材１に接触している把持部材２と該ＦＲＰ緊張材１とは相対的に変位しないので、ＦＲＰ緊張材１の表面を傷つけることがなく、定着部でＦＲＰ緊張材１の強度が低下するのを防ぐことができる。

また、把持部材２ａ，２ｂの軸線方向の長さは外管３及びくさび４より長くなっており、把持部材２と外管３との間にくさび４を押し入れたときに、把持部材２ａ，２ｂはくさび４の先端からＦＲＰ緊張材１が伸長される方向に突き出している。そして、先端は鋼リング５によって複数の把持部材２ａ，２ｂの相互間の間隔が保持されているので、把持部材２ａ，２ｂはくさび４が押圧される範囲では強くＦＲＰ緊張材１に強く押し付けられるとともに、くさび４の先端から突き出した部分では把持部材２ａ，２ｂの変形によってＦＲＰ緊張材１への圧接力が徐々に低減される。したがって、把持部材２ａ，２ｂがＦＲＰ緊張材１に押し付けられる圧接力は急変することなく徐々に変化し、圧接力の急変部でＦＲＰ緊張材１の繊維が破断するのが回避される。

なお、上記定着装置は、図３に示すように外管１３の外周面に雄ネジを形成しておき、これにナット１７を螺合するものであってもよい。
この定着装置では、外管１３の外周面の雄ネジにねじり合わせて接合した緊張用ロッド（図示しない）を把持し、ジャッキ等を用いて緊張用ロッド、外管１３、くさび１４及び把持部材１２を介してＦＲＰ緊張材１１に緊張力を導入することができる。そして、所定の緊張力を導入してＦＲＰ緊張材１１に伸びが生じた状態でナット１７を構造部材１６に締め付け、ＦＲＰ緊張材１１を構造部材１６に定着することができる。このように緊張及び定着を行うことにより、定着時にくさび１４と外管１３との間で相対的な変位が生じることによる緊張力の低減をなくすことができる。

図４は、本発明の他の実施形態であるＦＲＰ緊張材の定着装置を示す断面図である。
この定着装置は、図１及び図２に示す定着装置と同様に、ＦＲＰ緊張材２１を把持部材２２で挟み込んだ状態で定着するものであるが、くさびを用いておらず、把持部材２２の外周部の形状によって把持部材２２がくさびの機能を有するものとなっている。なお、外管２３は図１に示す定着装置と同様の貫通孔を有するものが用いられる。

本定着装置においても、把持部材２２ａ，２２ｂはＦＲＰ緊張材２１を挟み込むように当接されるものである。これらの把持部材２２ａ，２２ｂでは、ＦＲＰ緊張材２１の周囲に当接されたときの外周面が、ＦＲＰ緊張材２１が伸長される側の所定範囲２２Ａで円筒曲面に沿った形状となり、その後方側の所定範囲２２Ｂでは円錐曲面に沿った形状となっている。つまり、把持部材２２ａ，２２ｂは、ＦＲＰ緊張材２１の端側に向かって断面が拡大するものとなっている。この円錐曲面に沿った形状は、内径がＦＲＰ緊張材２１の端側に向かって拡大される外管２３の貫通孔の内周面と傾斜角が対応しており、ＦＲＰ緊張材２１を挟み込んで保持した状態で外管２３の貫通孔に挿通されたときに、外周部が外管２３の貫通孔の内周面と広い範囲で当接される。そして、ＦＲＰ緊張材２１が伸長する方向に引き込まれるときに、くさびのように機能して把持部材２２ａ，２２ｂがＦＲＰ緊張材２１に強く押し付けられるものとなっている。
一方、上記外周部が円筒曲面に沿った形状となる部分２２Ａでは、把持部材２２ａ，２２ｂはほぼ等断面となっており、曲げ剛性が小さく弾性的に曲げ変形を生じるものである。したがって、把持部材２２ａ，２２ｂは、一般に緊張材を定着するために用いられるくさびの先端部分、つまり断面が縮小された先端に等断面の突き出し部を設けた形状と言い表すことができる。

上記２つの把持部材２２ａ，２２ｂは、ＦＲＰ緊張材２１が伸長される方向の先端部が鋼リング２５で連結され、所定の間隔が保持されている。これにより、ＦＲＰ緊張材２１を挟み込むように容易に装着することが可能となっている。

この定着装置では、あらかじめＦＲＰ緊張材２１の端部を外管２３の貫通孔に挿通しておき、該ＦＲＰ緊張材２１の端部に上記把持部材２２ａ，２２ｂ装着する。そして、該ＦＲＰ緊張材２１が貫通孔から引き抜く方向に変位すると、把持部材２２ａ，２２ｂの外周部が外管２３の貫通孔の内周面に圧接される。把持部材２２ａ，２２ｂの円錐曲面に沿った形状となる部分はくさびとして機能し、貫通孔の内周面から中心線に向かって押圧力が作用し、ＦＲＰ緊張材２１に圧接される。これによってＦＲＰ緊張２１材を保持し、緊張力が外管２３を介して構造部材２６に定着される。
また、外周部が円筒曲面に沿った形状となる部分は、把持部材２２が貫通孔の内周面に圧接されたときに貫通孔から突き出し、弾性的に緩やかな曲げ変形を生じてＦＲＰ緊張材２１との圧接力が徐々に低減される。
このようにＦＲＰ緊張材２１を把持して定着することにより、装着時にＦＲＰ緊張材２１を傷つけること、及び圧接力の急変部で繊維が破断することの防止が可能となるものである。

本発明に係るＦＲＰ緊張材の定着装置は、一本のＦＲＰ緊張材を定着するものに限らず、複数本のＦＲＰ緊張材を束ねて定着するものに適用することができる。
図５は、本発明の一実施形態であって、複数のＦＲＰ緊張材をまとめて定着する定着装置の例を示す概略斜視図である。また、図６はこの定着装置で用いられる把持部材をＦＲＰ緊張材に装着する前の状態を示す概略斜視図であり、図７はこの把持部材の正面図、側面図及び背面図である。図８は、この定着装置を用いてＦＲＰ緊張材が定着された状態を示す概略断面図である。
この定着装置は、４本のＦＲＰ緊張材３１を束ね、一組のくさび３４によって定着するものであり、ＦＲＰ緊張材３１を挟み込むように装着される複数の把持部材３２と、把持部材３２が装着されたＦＲＰ緊張材３１が挿通される貫通孔３３ａを備えた円筒状の外管３３と、外管３３に設けられた貫通孔３３ａの内周面とＦＲＰ緊張材３１に装着された把持部材３２との間に押し入れられるくさび３４とを備えている。

本定着装置は、３つの把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃを組み合わせて用いるものであり、互いに隣り合う把持部材間に２本ずつのＦＲＰ緊張材３１を挟み込むものとなっている。これらの把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、４本のＦＲＰ緊張材３１を挟み込んで束ねられ、円筒曲面に沿った外周面を形成する２つの外周部材３２ａ，３２ｃと、これらの外周部材間にあって双方の外周部材３２ａ，３２ｃとの間にＦＲＰ緊張材３１を挟み込む中央部材３２ｂとで構成されている。中央部材３２ｂは外周部材３２ａ，３２ｃとの間にＦＲＰ緊張材３１を挟み込んだ状態で、外管３３に変位が拘束されないように、寸法が設定されている。

ＦＲＰ緊張材３１を挟み込む双方の把持部材３２の対向する面には、内周面が円筒曲面となる溝３２ｄが形成されている。これらの溝内にＦＲＰ緊張材３１を嵌め入れ、双方の把持部材３２を互いに押し付ける方向に押圧することによって挟み込んだＦＲＰ緊張材３１を把持するものである。また、溝３２ｄの内周面は、緊張力が導入されたＦＲＰ緊張材３１が滑ることなく把持することができるように、粗面に仕上げられている。

これら３つの把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、ＦＲＰ緊張材３１の軸線方向にほぼ同じ長さとなっており、上記外管３３及びくさび３４の軸線方向の寸法より長くなっている。そして、軸線方向にほぼ等断面となっている。これらの把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃにはＦＲＰ緊張材３１が伸長される方向の端面に鋼プレート３５が接合され、図７に示すように所定の間隔を維持して連結されている。この鋼プレート３５には、把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃの溝３２ｄの断面と対応した４つの孔３５ａが形成されている。そして、把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃがこの鋼プレート３５で連結された状態で、互いに対向する溝内にわずかの間隙をおいて、又は接触した状態でＦＲＰ緊張材３１を挿入することができるものとなっている。また、鋼プレート３５は、把持部材３２の他端側で対向する面の間隔が小さな抵抗で縮小できる程度に曲げ剛性が小さいものである。
なお、複数の把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃを連結する部材は、上記鋼プレート３５に限定されるものではなく、合成樹脂、ゴム等の他の材料を使用するものであってもよい。

このように３つが組み合わされた把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃには、図６に示すように、４本のＦＲＰ緊張材３１の端部を、鋼プレート３５で接合された側から対向する溝内に挿入することができる。そして、図５に示すようにそれぞれのＦＲＰ緊張材３１を把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃの間に挟み込むことができる。

上記外管３３は、外周面が円筒曲面となっており、中心軸線に沿って内径が変化する円形断面の貫通孔３３ａが設けられている。貫通孔３３ａの内径は、挿通されたＦＲＰ緊張３１材の端側から該ＦＲＰ緊張材３１が伸長される方向に向かって直線的に縮小するものである。この内周面と緊張力が導入された状態のＦＲＰ緊張材３１との間にくさび３４が押し入れられてＦＲＰ緊張材３１が固定されるとともに、この外管３３から構造部材３６に緊張力を伝達することができるものである。

上記くさび３４は、２つの半割片からなるものであり、対向するように配置されたときに、これらの外周面は円錐曲面に沿った形状になるものである。また、この円錐曲面は、上記貫通孔３３ａの内周面と対応するものである。
２つの半割片の互いに対向する面には円筒曲面を形成する凹部が設けられている。そして、ＦＲＰ緊張材３１を挟み込んで束ねられた把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃが、上記円筒曲面を形成する凹部に嵌め入れられ、両側から半割片を押し付けることによって、複数のＦＲＰ緊張材３１を挟み込んだ３つの把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃを強固に把持するものである。

このような定着装置では、複数の把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃが鋼プレート３５によって連結されているので、複数のＦＲＰ緊張材３１を挟み込むように該把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃを装着することが容易となる。そして、把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃが装着されたＦＲＰ緊張材３１の端部を外管３３の貫通孔３３ａに挿通し、貫通孔３３ａの内周面と把持部材３２の外周部との間にくさび３４を押し入れるときに、ＦＲＰ緊張材３１の表面を傷つけることがなく、定着部でＦＲＰ緊張材３１の強度が低下するのを防ぐことができる。

また、把持部材３２の軸線方向の長さは外管３３及びくさび３４より長くなっており、把持部材３２と外管３３との間にくさび３４を押し入れたときに、把持部材３２はくさび３４の先端からＦＲＰ緊張材３１が伸長される方向に突き出している。そして、先端は鋼プレート３５によって複数の把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃの相互間の間隔が保持されているので、把持部材３２はくさび４が押圧される範囲では強くＦＲＰ緊張材３１に強く押し付けられるとともに、くさび３４の先端から突き出した部分では把持部材３２の弾性変形及び鋼プレート３５の変形によってＦＲＰ緊張材３１への圧接力が徐々に低減される。したがって、把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃがＦＲＰ緊張材１に押し付けられる圧接力は急変することなく徐々に変化し、圧接力の急変部でＦＲＰ緊張材１の繊維が破断するのが回避される。

なお、上記定着装置で用いられる把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃは軸線方向に等断面で、端部が鋼プレート３５で連結されているが鋼プレート３５の剛性は小さく、把持部材間で軸線方向の相対的な変位を生じさせようとする大きな力が作用したときに、これを拘束することはできない。つまり、外周部の把持部材（外周部材）３２ａ，３２ｃがくさび３４によって拘束されても、くさび３４が圧接されていない中央部の把持部材（中央部材）３２ｂが、ＦＲＰ緊張材３１とともに外管３３及びくさび３４から抜け出そうとするのを拘束することができない。これに対し、ＦＲＰ緊張材３１がくさび３４から抜け出そうとするときに、くさび３４が圧接されていない中央部の把持部材３２ｂと、くさびが圧接される外周部の把持部材３２ａ，３２ｃと、の間で軸線方向の相対的な変位が生じないように拘束する拘束手段を設けることができる。

図９（ａ）に示す把持部材４０は、図６又は図７に示す把持部材３２に代えて用いることができるものであって、３つの把持部材４０ａ，４０ｂ，４０ｃを組み合わせて用いられる。それぞれの把持部材４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、図７に示す把持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃと同じ断面形状を有するものである。そして、先端部は鋼プレート４１によって連結されている。これらの把持部材４０では、くさび３４が圧接されない中央部にある把持部材４０ｂつまり中央部材が後端部に軸線と直角方向への張り出し部４０ｄを備えている。この中央部材の張り出し部４０ｄが、ＦＲＰ緊張材３１の端側でくさび３４が圧接される外周部材４０ａ，４０ｃの後端面に突き当てられる。これにより、中央部材４０ｂがＦＲＰ緊張材３１の緊張力によって伸長される側に抜け出すのを拘束するものとなっている。また、張り出し部４０ｄは、複数の把持部材４０ａ，４０ｂ，４０ｃの相互間で軸線と直角方向の相対的な変位を拘束しないので、くさび３４によって把持部材４０がＦＲＰ緊張材３１に押し付けられるのを阻害することはない。

また、図９（ｂ）に示す把持部材４２は、図７に示す把持部材３２と同じ断面形状を有するもので、先端部は薄い鋼プレート３５に代えて、厚い鋼プレート４３によって３つの把持部材４２ａ，４２ｂ，４２ｃが連結されている。この鋼プレート４３は、中央部材４２ｂがＦＲＰ緊張材３１とともに抜け出そうとするのを拘束することができる程度に厚く、高い剛性を有するものである。また、鋼プレート４３で連結するのに代えて、先端の所定の長さの範囲で複数の把持部材が連続するように一体に形成されたものであってもよい。このような把持部材４２を用いたときにも、把持部材間の軸線方向における相対的な変位を先端部で拘束することができ、中央部材４２ｂがＦＲＰ緊張材３１とともに抜け出そうとするのを抑えることができる。これにより、すべての把持部材４２ａ，４２ｂ，４２ｃとＦＲＰ緊張材３１との接触面によってＦＲＰ緊張材３１の緊張力が把持部材４２に伝達される。また、この把持部材４２を用いたときには、先端部で連結された把持部材間の角度変化が生じにくくなっており、くさび３４によって把持部材４２をＦＲＰ緊張材３１に押し付けるときの変位が阻害されない程度に、くさび３４が圧接される範囲から先端部までの範囲で把持部材４２が柔軟に変形するように把持部材４２の長さ及び曲げ剛性が設定される。

一方、複数の把持部材の断面形状は、図７に示すものの他に、図１０に示すような断面のものを採用することができる。
図１０（ａ）に示す把持部材５０は、一つの中央部材５１と４つの外周部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄとを含むものである。そして、中央部材５１とそれぞれの外周部材５２との間にＦＲＰ緊張材３１を挟み込んで把持するものとなっている。このような把持部材５０では、くさび３４によって作用する押圧力により４本のＦＲＰ緊張材３１をほぼ均等な力で保持することができる。

図１０（ｂ）に示す把持部材６０は、一つの中央部材６１と８つの外周部材６２とを含むものである。そして、それぞれのＦＲＰ緊張材３１を３つの外周部材６２で三方を囲むように圧接するととともに中央部材６１に押圧するものとなっている。このような把持部材６０では、外周部材６２つまりくさびが圧接される把持部材とＦＲＰ緊張材３１とが接触している面積を大きくすることができ、外周部材６２によってＦＲＰ緊張材３１を保持する力を大きくすることができる。また、中央部材６１を拘束するときには、その拘束力を小さくすることができる。

図１０（ｃ）に示す把持部材７０は、４つの把持部材７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄを周方向に配列し、隣り合う把持部材間にそれぞれＦＲＰ緊張材３１を挟み込むものである。この把持部材７０では、すべての把持部材７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄにくさび３４が圧接され、くさび３４と接触しない中央部材を用いることなく、４つのＦＲＰ緊張材３１を把持部材に挟み込むことができる。そして、ＦＲＰ緊張材３１を挟み込むすべての把持部材７０から緊張力がくさび３４に伝達されるものとなる。

図１１は、複数のＦＲＰ緊張材を束ねて定着することができる定着装置の他の例を示す断面図である。
この定着装置は、図５から図８までに示す定着装置と同様に、４本のＦＲＰ緊張材８１を把持部材８２で挟み込むように束ねて定着するものであるが、くさびを用いておらず、把持部材８２の外周部の形状によって把持部材８２がくさびの機能を有するものとなっている。なお、外管８３は図５に示す定着装置と同様の貫通孔を有するものが用いられる。

本定着装置においても、３つの把持部材８２ａ，８２ｂ，８２ｃが組み合わされて、互いに隣り合う把持部材間に２本ずつのＦＲＰ緊張材８１を挟み込むものとなっている。そして、４本のＦＲＰ緊張材８１を囲むように束ねられた把持部材８２ａ，８２ｂ，８２ｃが形成する外周面は、ＦＲＰ緊張材８１が伸長される側の所定範囲８２Ａで円筒曲面に沿った形状となり、その後方側の所定範囲８２Ｂでは円錐曲面に沿った形状となっている。つまり、中央部材８２ｂの両側に配置される外周部材８２ａ，８２ｃは、ＦＲＰ緊張材８１の端側に向かって断面が拡大するものとなっており、４本のＦＲＰ緊張材８１を挟み込んで保持した状態で外周部が外管８３の貫通孔の内周面と傾斜角が対応する形状となる。
一方、上記外周部が円筒曲面に沿った形状となる部分８２Ａでは、把持部材８２はほぼ等断面となっており、曲げ剛性が小さく弾性的に曲げ変形を生じるものである。

束ねられた３つの把持部材８２ａ，８２ｂ，８２ｃは、先端部が薄い鋼プレート８５で連結され、所定の間隔が保持されている。これにより、ＦＲＰ緊張材８１を挟み込むように容易に装着することが可能となっている。

この定着装置では、あらかじめ４本のＦＲＰ緊張材８１の端部を外管８３の貫通孔に挿通しておき、該ＦＲＰ緊張材８１の端部に上記把持部材８２ａ，８２ｂ，８２ｃを装着する。そして、該ＦＲＰ緊張材８１が貫通孔から引き抜く方向に変位すると、束ねられた把持部材８２ａ，８２ｂ，８２ｃの外周部が貫通孔の内周面に圧接される。束ねられた把持部材８２ａ，８２ｂ，８２ｃの円錐曲面に沿った形状となる部分はくさびとして機能し、貫通孔の内周面から中心線に向かって押圧力が作用し、ＦＲＰ緊張材８１に圧接される。これによって４本のＦＲＰ緊張材８１を保持し、緊張力が外管８３を介して構造部材８６に定着される。
また、外周部が円筒曲面に沿った形状となる部分は、把持部材８２が貫通孔の内周面に圧接されたときに貫通孔から突き出し、弾性的に緩やかな曲げ変形を生じてＦＲＰ緊張材８１との圧接力が徐々に低減される。
このようにＦＲＰ緊張材８１を把持して定着することにより、装着時にＦＲＰ緊張材８１を傷つけること、及び圧接力の急変部で繊維が破断することの防止が可能となるものである。

以上に説明した実施の形態では、１本のＦＲＰ緊張材を定着するもの又は４本のＦＲＰ緊張材を定着するものとなっているが、定着する本数はこれらに限定されるものではなく、２又は３本のＦＲＰ緊張材を定着するもの、５本以上のＦＲＰ緊張材を定着するものであってもよい。また、把持部材の断面形状、把持部材の数は、上記実施の形態に限定されず、ＦＲＰ緊張材を挟み込んで把持することができる様々な形状のものを採用することができる。また、くさび、外管の形状についても様々な態様とすることができる。
ＦＲＰ緊張材は、アラミド繊維を用いるもの、炭素繊維を用いるもの、ガラス繊維を用いるもの、鉱物繊維を用いるもの等があり、いずれについても本発明の定着装置は適用することができるものである。
また、その他の事項に関しても、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜に変更して実施することができる。

１：ＦＲＰ緊張材， ２：把持部材， ３：外管， ３ａ：外管の貫通孔， ４：くさび， ５：鋼リング， ６：構造部材，
１１：ＦＲＰ緊張材， １２：把持部材， １３：外管， １４：くさび， １５：鋼リング， １６：構造部材， １７：ナット，
２１：ＦＲＰ緊張材， ２２：把持部材， ２３：外管， ２５：鋼リング， ２６：構造部材， ２２Ａ：ＦＲＰ緊張材に当接された把持部材の外周部が円筒曲面に沿った形状となる部分， ２２Ｂ：ＦＲＰ緊張材に当接された把持部材の外周部が円錐曲面に沿った形状となる部分，
３１：ＦＲＰ緊張材， ３２：把持部材， ３２ａ，３２ｃ：外周部材， ３２ｂ：中央部材， ３２ｄ：把持部材に形成された溝， ３３：外管， ３３ａ：外管の貫通孔， ３４：くさび， ３５：鋼プレート， ３６：構造部材，
４０：把持部材， ４０ａ，４０ｃ：外周部材， ４０ｂ：中央部材， ４０ｄ：張り出し部， ４１：鋼プレート， ４２：把持部材， ４２ａ，４２ｃ：外周部材， ４２ｂ：中央部材， ４３：厚い鋼プレート，
５０：把持部材， ５１：中央部材， ５２：外周部材，
６０：把持部材， ６１：中央部材， ６２：外周部材，
７０：把持部材，
８１：ＦＲＰ緊張材， ８２：把持部材， ８２ａ，８２ｃ：外周部材， ８２ｂ：中央部材， ８２Ａ：束ねられた把持部材の外周部が円筒曲面に沿った形状となる部分， ８２Ｂ：束ねられた把持部材の外周部が円錐曲面に沿った形状となる部分， ８３：外管， ８５：鋼プレート， ８６：構造部材

Claims (6)

1. ＦＲＰ緊張材の軸線に沿って該ＦＲＰ緊張材の外周面に圧接される複数の把持部材と、
   内径が直線的に変化する貫通孔を備え、該貫通孔に前記ＦＲＰ緊張材の前記把持部材が圧接された端部が挿通される外管と、
   前記把持部材と前記貫通孔の内周面との間に圧入されるくさびと、を有し、
   前記把持部材は、
   前記くさびが圧接される範囲から前記ＦＲＰ緊張材が伸長される方向に突き出す長さを有し、
   前記ＦＲＰ緊張材が伸長される方向に突き出した先端部は、前記ＦＲＰ緊張材が挿通される空間を囲むように配列された状態で隣り合う把持部材が互いに連結されていることを特徴とするＦＲＰ緊張材の定着装置。
2. 複数の前記把持部材のうちの少なくとも一部は、前記くさびが当接される範囲から突き出した部分が、前記くさびが圧接されることによって前記ＦＲＰ緊張材から離れる方向に緩やかに弾性的な曲げ変形を生じ、前記突き出した部分で前記ＦＲＰ緊張材に対する圧接力が低減されるものであることを特徴とする請求項１に記載のＦＲＰ緊張材の定着装置。
3. 前記ＦＲＰ緊張材は、複数の繊維を束ねて合成樹脂で結合した複数の棒状部材で構成され、
   複数の前記棒状部材のそれぞれは、互いに分離した位置で複数の前記把持部材間に挟み込まれ、
   複数の前記棒状部材を挟み込んだ状態で束ねられた複数の前記把持部材の外周部と前記貫通孔の内周面との間に前記くさびが圧入されるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＦＲＰ緊張材の定着装置。
4. 複数の前記把持部材のうちの２つの把持部材の間に複数の棒状部材を挟み込むものであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のＦＲＰ緊張材の定着装置。
5. 前記把持部材は、前記外管に設けられた貫通孔の中心線上に配置される中央部材と、
   前記くさびが圧接され、前記中央部材の周囲に配置された複数の前記棒状部材を該中央部材との間に挟む複数の外周部材と、を有することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のＦＲＰ緊張材の定着装置。
6. ＦＲＰ緊張材の軸線に沿って該ＦＲＰ緊張材の外周面に圧接される複数の把持部材と、
   内径が直線的に変化する貫通孔を備え、該貫通孔に前記ＦＲＰ緊張材の前記把持部材が圧接された端部が挿通される外管と、を有し、
   前記把持部材は、
   前記ＦＲＰ緊張材の外周面に圧接された状態の複数の前記把持部材の外周部が、前記貫通孔の内径の変化に対応して、前記ＦＲＰ緊張材の端側に向かって外径が拡大する部分と、
   前記外管に挿通される範囲から前記ＦＲＰ緊張材が伸長される方向に突き出す部分と、を有し、
   該把持部材の前記ＦＲＰ緊張材が伸長される方向に突き出した先端部は、前記ＦＲＰ緊張材が挿通される空間を囲むように配列された状態で隣り合う把持部材と互いに連結されていることを特徴とするＦＲＰ緊張材の定着装置。

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