JP2020147913A - プレストレス導入ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】反力体相互の横ずれを防止するとともに、反力体における反力発生及び解放をスムーズに行うことが可能なプレストレス導入ユニットを提供する。【解決手段】本発明に係るプレストレス導入ユニット１は、ＰＣ鋼棒２と、該ＰＣ鋼棒の各端近傍に取り付けられた定着板３ａ，３ｂと、一対の筒状反力部材４ａ，４ｂと、雌ネジ部材５ａ，５ｂと、筒状反力部材４ａ，４ｂの対向端部８ａ，８ｂに各端がそれぞれ挿入される筒状の材端ガイド部材６とを備える。材端ガイド部材６は、筒状反力部材４ａ，４ｂの伸縮に伴う対向端部８ａ，８ｂの材軸方向相対移動を許容しつつ、該各材軸に直交する方向への相対移動を拘束するようになっているとともに、雌ネジ部材５ａ，５ｂの間には、それらに挟まれる形で円環状滑り部材１０を配置してある。【選択図】 図１

Description

本発明は、プレストレストコンクリートを構築する際に用いられるプレストレス導入ユニットに関する。

プレストレストコンクリート（ＰＣ）は、プレストレスの導入時期によって、プレテンション方式とポストテンション方式とに大別されるが、プレテンション方式は、緊張材が取り付けられた反力台から反力をとる形で該緊張材に引張力を導入し、この状態でコンクリートを打設した後、コンクリートの強度発現を待って緊張材を反力台から取り外すといった手順になるため、基本的には、工場でプレキャストコンクリート（ＰＣａ）部材を製作する際に採用される。

一方、ポストテンション方式は、緊張材をコンクリート内に自由に配置することができるので、さまざまな形状の場所打ちコンクリートに対して容易にかつ大きなプレストレスを導入することが可能であり、橋梁工事等の現場で数多く採用されているが、鉄筋工事と錯綜しながらのシースの配置に時間を要する、油圧ジャッキを据え付けるためのスペースや足場が必要になるといった点が、工期やコストの面で不利になる場合がある。

かかる状況下、予め緊張材に引張力が導入されてなるユニットを、その引張力が保持されたまま現場に搬入設置し、コンクリート打設後、該コンクリートの強度発現を待って引張力を解放することにより、コンクリートにプレストレスを導入する工法が開発されており、該工法によれば、橋梁工事等の現場でプレテンション方式を採用することが可能となる。

上記プレストレス導入ユニットには、中空材からなる緊張材の内部に挿通された反力材を利用して緊張材に引張力を導入し、打設コンクリートが硬化した後、緊張材周面での付着を介してコンクリートにプレストレスを導入する形式のほか、中空材からなる反力体を利用してその内部に挿通された緊張材に引張力を導入し、打設コンクリートが硬化した後、緊張材の端部に取り付けられた定着具での支圧を介してコンクリートにプレストレスを導入する形式のものも知られており、後者の例としては、中空材からなる２つの反力体をそれらの材軸が共通の軸線上に沿うように並置し、それらが向かい合う位置で離間方向に押し拡げることで緊張材に引張力を導入するとともに、逆方向に緩めることで該引張力を解放してコンクリートにプレストレスを導入するように構成されたものが特許文献１に開示されている。

特開２００５−３２５５１８号公報

特許文献１記載のプレストレス導入ユニット１においては、ＰＣ鋼棒２が緊張材に、反力鞘管５，６が２つの反力体にそれぞれ相当するが、同ユニットの場合、反力台１０，１０から反力をとりつつ、ＰＣ鋼棒２に引張力を発生させる一方、反力鞘管６に螺合した特殊ナット７を回してその先端に形成された押圧フランジ部７ｂを反力鞘管５の端面に当接させることで、反力台１０，１０で支持していた反力を圧縮力として反力鞘管５，６で受け替えるという手順になる。

しかしながら、反力鞘管５，６が圧縮力による座屈で側方に撓む、反力鞘管５，６の設置精度が悪いために材軸にずれが生じるといったことが原因で、特殊ナット７が反力鞘管５に対して横ずれを起こし、あるいは油圧ジャッキを用いずに特殊ナット７を回してその押圧フランジ部７ｂで反力鞘管５の端面を押し出すようにした場合には、押圧フランジ部７ｂから反力鞘管５の端面に作用する材軸回りの摩擦力が周方向にばらつくために同様の横ずれを起こし、いずれにしろ、ＰＣ鋼棒２に十分な引張力を導入できない場合があるという問題を生じていた。

加えて、予定されている引張力をＰＣ鋼棒２に導入するためには、特殊ナット７の押圧フランジ部７ｂが十分な大きさの圧縮力で反力鞘管５の端面に押し付けられる必要があるところ、特殊ナット７を回して反力鞘管５の端面を押し出す場合には、特殊ナット７を回すにしたがい、押圧フランジ部７ｂと反力鞘管５の端面との間に生じる摩擦力が増大し、特殊ナット７の回転操作が途中で困難になって該特殊ナットを十分に回すことができないおそれがあった。

また、ＰＣ鋼棒２への引張力導入が工場にて問題なく行われたとしても、その引張力を解放すべく、特殊ナット７を逆方向に回す際、押圧フランジ部７ｂと反力鞘管５の端面との間に大きな摩擦力が生じているために、現場での解放操作が困難になる事態も懸念される。

ちなみに、特許文献１には、特殊ナット７に代えて、長ナットや、一端に右ネジが他端に左ネジがそれぞれ形成されてなるカプラーを用いた構成も開示されているが、長ナットの場合、反力鞘管５，６のいずれか一方に該長ナットを退避させた状態でＰＣ鋼棒２に引張力を作用させ、その後、長ナットを前進させて他方に螺合することになる、つまり、反力鞘管５，６の圧縮力がゼロの状態でＰＣ鋼棒２の引張力とバランスさせることになるため、受替え後にはＰＣ鋼棒２の引張力が大きく減少し、その減少分を見込んだ引張載荷が必要になってＰＣ鋼棒２に過大な仕様が要求されるおそれがある。

また、カプラーを用いた場合、これを回転させることで反力鞘管５，６を離間方向に押し拡げてＰＣ鋼棒２に引張力を導入するとともに、カプラーを逆回転させることで反力鞘管５，６を縮めてＰＣ鋼棒２の引張力を解放することができるものの、反力鞘管５，６の各材軸のずれや圧縮力による座屈等に起因して、反力鞘管５，６がカプラーに対し斜めになろうとする、換言すれば反力鞘管５，６がそれらの材端で材軸直交回りに回転変形しようとする場合があり、かかる場合には、材端回転変形に抵抗する力が反力鞘管５，６の雄ネジとカプラーの雌ネジとの間に生じるため、カプラーの回転操作が途中で困難になることが懸念される。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、反力体相互の横ずれを防止するとともに、反力体における反力発生及び解放をスムーズに行うことが可能なプレストレス導入ユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るプレストレス導入ユニットは請求項１に記載したように、ＰＣ鋼材と、該ＰＣ鋼材の各端近傍に取り付けられた一対の定着手段と、前記ＰＣ鋼材に引張力を導入するための反力が前記ＰＣ鋼材の各端近傍に伝達されるようにかつ前記ＰＣ鋼材が挿通される形で該ＰＣ鋼材と同軸に配置された一対の筒状反力部材と、該一対の筒状反力部材の対向端部を押し拡げてそれらを離間させることにより前記反力を発生させるとともに該対向端部を接近させることで該反力を解放することができるようになっている反力発生解放機構と、前記対向端部のうち、一方の内周面と前記ＰＣ鋼材の外周面との間の環状空間に一端が、他方の内周面と前記ＰＣ鋼材の外周面との間の環状空間に他端がそれぞれ挿入されるように構成されてなる筒状の材端ガイド部材とを備えてなり、該材端ガイド部材は、前記一対の筒状反力部材の伸縮に伴う前記対向端部の材軸方向相対移動を許容しつつ、該各材軸に直交する方向への前記対向端部の相対移動を拘束するようになっているものである。

また、本発明に係るプレストレス導入ユニットは、前記反力発生解放機構を、前記一対の筒状反力部材の各対向端部にそれぞれ螺合される一対の雌ネジ部材で構成するとともに、該一対の雌ネジ部材の両方を右ネジ又は左ネジで構成したものである。

また、本発明に係るプレストレス導入ユニットは、前記材端ガイド部材の周面から鍔状に突設される形で又は該材端ガイド部材が貫通する形で前記一対の雌ネジ部材の間に配置された円環状滑り部材を備えたものである。

また、本発明に係るプレストレス導入ユニットは、前記反力発生解放機構を、前記一対の筒状反力部材の各対向端部にそれぞれ螺合される一対の雌ネジ部材で構成するとともに、該一対の雌ネジ部材のうち、一方を右ネジで、他方を左ネジでそれぞれ構成したものである。

また、本発明に係るプレストレス導入ユニットは、前記反力発生解放機構を、前記一対の筒状反力部材の各対向端部のうち、一方に形成された右ネジと他方に形成された左ネジに各端がそれぞれ螺合される雌ネジ部材で構成したものである。

本発明に係るプレストレス導入ユニットにおいては、従来技術と同様、一対の筒状反力部材の対向端部を反力発生解放機構で押し拡げてそれらを離間させることにより反力を発生させるとともに、該対向端部を接近させることで該反力を解放するが、本発明では、筒状反力部材の内周面とＰＣ鋼材の外周面との間に拡がる環状空間を利用して配置される筒状の材端ガイド部材を備えており、該材端ガイド部材は、一対の筒状反力部材の伸縮に伴う対向端部の材軸方向相対移動を許容しつつ、該各材軸に直交する方向への対向端部の相対移動を拘束するようになっている。

このようにすると、反力発生解放機構を作動させている間、一対の筒状反力部材がそれらの対向端部で互いに横ずれを起こす荷重が生じたとしても、かかる横ずれ荷重は、材端ガイド部材で支持されるため、一対の筒状反力部材がそれらの対向端部で横ずれを起こすおそれがなくなり、かくして、一対の筒状反力部材における反力の発生及び該反力の解放、ひいてはＰＣ鋼材への引張力の導入を確実かつスムーズに行うことが可能となる。

一対の定着手段は、該各定着手段を単体の定着板でそれぞれ構成したものを典型例とするが、ＰＣ鋼材の各端近傍に取り付けられていて該ＰＣ鋼材の引張力を支圧を介してコンクリートに伝達できるものであれば、その構成は任意であり、各定着手段を複数の定着板でそれぞれ構成したものでもかまわない。

反力発生解放機構は、上述した作用が発揮される限り、どのように構成するかは任意であって、具体的には、
(a) 一対の筒状反力部材の各対向端部にそれぞれ螺合され、両方を右ネジ（正ネジ）又は左ネジ（逆ネジ）とした一対の雌ネジ部材
(b) 一対の筒状反力部材の各対向端部にそれぞれ螺合され、一方を右ネジ、他方を左ネジとした一対の雌ネジ部材
(c) 一対の筒状反力部材の各対向端部のうち、一方に形成された右ネジと他方に形成された左ネジに各端がそれぞれ螺合される雌ネジ部材
で構成することが可能である。

なお、(c)の場合、特許文献１に記載されたカプラーを用いた構成となるが、従来技術とは異なり、一対の筒状反力部材がそれらの材端で材軸直交回りに回転変形しようとしても、その材端回転変形に抵抗する力は、材端ガイド部材が負担するので、カプラーの回転操作が阻害されるおそれはない。

ここで、(a)の場合、一対の筒状反力部材に反力を発生させたり該反力を解放したりする際、一対の雌ネジ部材の対向面を当接させたとしても、その当接面に生じる摩擦力が反力発生やその解放に影響を及ぼさないのであれば、一対の雌ネジ部材をそれらの対向面が互いに当接するように配置してもかまわないが、一対の雌ネジ部材の間に円環状滑り部材を配置したならば、反力発生やその解放の際に一対の雌ネジ部材間に生じる摩擦力が低減されるため、摩擦力に起因して一対の雌ネジ部材を回転させることができなくなる事態を未然に回避することができる。

円環状滑り部材は、一対の雌ネジ部材の間に配置されるのであれば、材端ガイド部材の周面から鍔状に突設される形でもよいし、該材端ガイド部材が貫通する形でもよい。

円環状滑り部材は、少なくとも一組の滑り面が設けられている限り、その構成は任意であって、例えば、一対のステンレス鋼板の間にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）が両面に被覆された基材を挟み込んだ構成や、一対のステンレス鋼板のうち、少なくともいずれか一方にＰＴＦＥを被覆した構成などが包摂される。

本実施形態に係るプレストレス導入ユニットの図であり、(a)は正面図、(b)は正面から見た組立図。 本実施形態に係るプレストレス導入ユニットの組立斜視図。 本実施形態に係るプレストレス導入ユニットを、一部を断面で示した矢視図であり、(a)はＡ−Ａ線方向を見た矢視図、(b)はＢ−Ｂ線方向を見た矢視図。 本実施形態に係るプレストレス導入ユニット１を用いてコンクリートにプレストレスを導入する手順を示した図。 引き続き本実施形態に係るプレストレス導入ユニット１を用いてコンクリートにプレストレスを導入する手順を示した図。 変形例に係るプレストレス導入ユニットを示した部分組立斜視図。 別の変形例に係るプレストレス導入ユニットを示した正面図。

以下、本発明に係るプレストレス導入ユニットの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

図１乃至図３は、本実施形態に係るプレストレス導入ユニットを示した図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係るプレストレス導入ユニット１は、ＰＣ鋼材としてのＰＣ鋼棒２と、該ＰＣ鋼棒の各端近傍に取り付けられた一対の定着手段としての定着板３ａ，３ｂと、一対の筒状反力部材４ａ，４ｂと、一対の反力発生解放機構としての雌ネジ部材５ａ，５ｂとを備える。

定着板３ａ，３ｂはそれぞれ円形状をなし、ＰＣ鋼棒２に予め導入された引張力を支圧力としてコンクリートに伝達することにより、該コンクリートにプレストレスを導入できるようになっている。

筒状反力部材４ａ，４ｂはそれぞれ中空円筒部材で構成してあり、ＰＣ鋼棒２に引張力を導入するための反力である圧縮力がＰＣ鋼棒２の各端近傍に伝達されるように、かつＰＣ鋼棒２が挿通される形で該ＰＣ鋼棒と同軸に配置してあり、本実施形態では、互いに反対側となる端部７ａ，７ｂを介して定着板３ａ，３ｂの対向面に上述の圧縮力を作用させることにより、ＰＣ鋼棒２に引張力を導入できるようになっている。

雌ネジ部材５ａ，５ｂは、筒状反力部材４ａ，４ｂの対向端部８ａ，８ｂに形成された右ネジである雄ネジ９ａ，９ｂにそれぞれ螺合されるようになっており、該雄ネジに螺合された状態でそれぞれ左に回すことにより、後述する円環状滑り部材１０を介して互いから材軸方向の反力をとりつつ、筒状反力部材４ａ，４ｂの対向端部８ａ，８ｂを押し拡げてそれらを離間させ、上述した圧縮力を発生させるとともに、反対方向（右回り）に回すことで、対向端部８ａ，８ｂを接近させて該圧縮力を解放することができるようになっている。

本実施形態に係るプレストレス導入ユニット１は図３でよくわかるように、対向端部８ａの内周面とＰＣ鋼棒２の外周面との間の環状空間に一端が、対向端部８ｂの内周面とＰＣ鋼棒２の外周面との間の環状空間に他端がそれぞれ挿入できるように構成されてなる筒状の材端ガイド部材６を備えており、筒状反力部材４ａ，４ｂの伸縮に伴う対向端部８ａ，８ｂの材軸方向相対移動を許容しつつ、該各材軸に直交する方向への対向端部８ａ，８ｂの相対移動を拘束するようになっている。

また、本実施形態に係るプレストレス導入ユニット１は、一対の雌ネジ部材５ａ，５ｂに挟まれる形で該雌ネジ部材の間に円環状滑り部材１０を配置してある。

円環状滑り部材１０は、材端ガイド部材６の周面から鍔状に突設されてなる中央板１１と、その両側に配置され材端ガイド部材６を貫通させるための貫通孔１３ａ，１３ｂが形成された側板１２ａ，１２ｂとで構成してある。

ここで、雌ネジ部材５ａ，５ｂを左回りに回転させると、中央板１１と側板１２ａ，１２ｂとの当接面には、それらの間に作用する圧縮力の大きさに応じて摩擦力が発生するが、かかる摩擦力によって雌ネジ部材５ａ，５ｂの回転操作が阻害されないよう、換言すれば、中央板１１と側板１２ａ，１２ｂとの当接面が滑り面となるように、中央板１１は、適当な基材の両面にＰＴＦＥを被覆して構成し、側板１２ａ，１２ｂは、それぞれステンレス鋼板で構成してある。

かかる構成によれば、雌ネジ部材５ａ，５ｂは、円環状滑り部材１０を介してそれらの材軸方向に互いから反力をとりつつ、それらの回転操作によって筒状反力部材４ａ，４ｂの対向端部８ａ，８ｂを押し拡げて離間させるとともに、それに伴って筒状反力部材４ａ，４ｂに発生する圧縮力でＰＣ鋼棒２に引張力を導入することが可能となる。

側板１２ａ，１２ｂは、雌ネジ部材５ａ，５ｂからの圧縮力が中央板１１の各面に均等に伝達するように構成するのが望ましい。

本実施形態に係るプレストレス導入ユニット１を用いてコンクリートにプレストレスを導入するには、まず、ＰＣ鋼棒２を、筒状反力部材４ａ、雌ネジ部材５ａ、円環状滑り部材１０が取り付けられた材端ガイド部材６、雌ネジ部材５ｂ、筒状反力部材４ｂに順次挿通する。このとき、材端ガイド部材６の一端が筒状反力部材４ａの対向端部８ａに、他端が筒状反力部材４ｂの対向端部８ｂにそれぞれ挿入されるようにする。

次に、雌ネジ部材５ａ，５ｂを筒状反力部材４ａ，４ｂの雄ネジ９ａ，９ｂに螺合するとともに、雌ネジ部材５ａ，５ｂをそれぞれ右回りに回して該雌ネジ部材を対向端部８ａ，８ｂから定着板３ａ，３ｂ側にいったん退避させておき、かかる状態でＰＣ鋼棒２の各端に例えば螺着によって定着板３ａ，３ｂをそれぞれ取り付ける。

次に、図４(a)に示すように、雌ネジ部材５ａ，５ｂをそれぞれ左回りに回してそれらの対向面を円環状滑り部材１０の側板１２ａ，１２ｂにそれぞれ当接させ、この状態からさらに回転操作を継続する。

このようにすると、雌ネジ部材５ａ，５ｂは同図に示すように、円環状滑り部材１０を介して互いから材軸方向の反力をとりつつ、筒状反力部材４ａ，４ｂの対向端部８ａ，８ｂを押し拡げて該対向端部を離間させるとともに、それに伴って、筒状反力部材４ａ，４ｂには圧縮力が発生し、その圧縮力が反力となってＰＣ鋼棒２に引張力が導入される。

ここで、雌ネジ部材５ａ，５ｂを回転させていくと、図４(b)に示すように、該雌ネジ部材と共回りする側板１２ａ，１２ｂが中央板１１の各面に当接した状態で、互いに逆方向、雌ネジ部材５ａ，５ｂ側から見ればいずれも右回りに回転しようとするが、上述したように中央板１１と側板１２ａ，１２ｂとの間で滑りが生じるように円環状滑り部材１０を構成してあり、当接面に生じる摩擦力はわずかであるため、側板１２ａ，１２ｂは、中央板１１の各面上を摺動し、雌ネジ部材５ａ，５ｂの回転操作が阻害されるおそれはない。

なお、材端ガイド部材６は、筒状反力部材４ａ，４ｂの伸縮に伴う対向端部８ａ，８ｂの材軸方向相対移動を許容するようになっているので、筒状反力部材４ａ，４ｂの離間に伴う対向端部８ａ，８ｂでの材軸方向相対移動が材端ガイド部材６によって拘束されることはない。

一方、雌ネジ部材５ａ，５ｂの回転操作が進むに伴い、筒状反力部材４ａ，４ｂに生じる圧縮力が大きくなって座屈が発生したり、円環状滑り部材１０を構成する中央板１１の各面に生じる摩擦力が周方向に不均一になったり、あるいは両面に作用する摩擦力のバランスが崩れたりといった理由で、筒状反力部材４ａ，４ｂの対向端部８ａ，８ｂが図４(c)に示すように横ずれを起こそうとする場合があるが、筒状反力部材４ａ，４ｂの対向端部８ａ，８ｂにおける材軸直交方向への相対移動が、材端ガイド部材６によって拘束されているので、横ずれを起こそうとする荷重が生じたとしても、該横ずれ荷重は、同図に示すように、対向端部８ａ，８ｂの内周面と材端ガイド部材６の外周面との間の荷重伝達を介して材端ガイド部材６で支持され、筒状反力部材４ａ，４ｂの対向端部８ａ，８ｂが横ずれを起こすおそれはない。

以上述べたＰＣ鋼棒２への引張力導入作業は、工場にて行うことが典型例となるが、雌ネジ部材５ａ，５ｂを適当な作業工具で回転させれば足りるので、トルク管理が可能であれば、現場で行うこともできる。

次に、ＰＣ鋼棒２に引張力が導入されたプレストレス導入ユニット１をコンクリート打設領域内の所定位置に据え付け、雌ネジ部材５ａ，５ｂ近辺を除いてコンクリートを打設した後、コンクリートの強度発現を待って、図５に示すように、雌ネジ部材５ａ，５ｂを右回りに回転させて筒状反力部材４ａ，４ｂを接近させることにより、該筒状反力部材に生じていた圧縮力、ひいてはそれを反力としていたＰＣ鋼棒２の引張力を解放し、定着板３ａ，３ｂによる支圧を介してコンクリート５１にプレストレスを導入する。

なお、既に述べた通り、円環状滑り部材１０を構成する側板１２ａ，１２ｂと中央板１１との間で滑りが生じるように該円環状滑り部材を構成してあるので、雌ネジ部材５ａ，５ｂをスムーズに緩めることが可能である。また、箱抜きされた領域５２については、プレストレス導入後、コンクリートやモルタルを適宜後打ちすればよい。

以上説明したように、本実施形態に係るプレストレス導入ユニット１によれば、筒状反力部材４ａ，４ｂの伸縮に伴う対向端部８ａ，８ｂの材軸方向相対移動が許容されつつ、該各材軸に直交する方向への相対移動が拘束されるように構成されてなる材端ガイド部材６を備えたので、雌ネジ部材５ａ，５ｂを回転操作する際、筒状反力部材４ａ，４ｂの対向端部８ａ，８ｂが互いに横ずれを起こす荷重が生じたとしても、かかる横ずれ荷重は、材端ガイド部材６によって支持され、筒状反力部材４ａ，４ｂの対向端部８ａ，８ｂが横ずれを起こすおそれがなくなる。

そのため、雌ネジ部材５ａ，５ｂによる筒状反力部材４ａ，４ｂへの圧縮力発生及び解放、並びに該圧縮力を反力としたＰＣ鋼棒２への引張力の導入及び解放を確実かつスムーズに行うことが可能となる。

また、本実施形態に係るプレストレス導入ユニット１によれば、本発明の反力発生解放機構を、筒状反力部材４ａ，４ｂの各対向端部８ａ，８ｂにそれぞれ螺合され、両方を右ネジとした雌ネジ部材５ａ，５ｂで構成するにあたり、雌ネジ部材５ａ，５ｂの間に円環状滑り部材１０を配置するようにしたので、反力発生やその解放の際、雌ネジ部材５ａ，５ｂ間に摩擦力がほとんど発生しなくなり、かくして摩擦力に起因して雌ネジ部材５ａ，５ｂを回転させることができなくなるといった事態を未然に回避することができる。

本実施形態では、本発明の各定着手段を、単体である定着板３ａと同じく単体である定着板３ｂでそれぞれ構成したが、これに代えて、該各定着手段を複数個からなる定着板でそれぞれ構成してもかまわない。

また、本実施形態では、本発明の円環状滑り部材を、材端ガイド部材６の周面から鍔状に突設されてなる中央板１１と、その両側に配置され材端ガイド部材６を貫通させるための貫通孔１３ａ，１３ｂが形成された側板１２ａ，１２ｂとで構成したが、中央板１１にも、側板１２ａ，１２ｂと同様の貫通孔を形成して該貫通孔に材端ガイド部材６を貫通させた構成としてもかまわない。

また、本発明の円環状滑り部材は、一対の雌ネジ部材を回す際、該一対の雌ネジ部材の対向面に互いに作用する圧縮力によってそれらの回転操作が阻害され得る摩擦力が生じないように、少なくとも一つの滑り面が形成されていれば足りるものであり、実施形態の円環状滑り部材１０に代えて、図６(a)に示すように、該円環状滑り部材を構成する側板１２ｂを省略するとともに、中央板１１の両面に設けられたＰＴＦＥ被覆のうち、側板１２ｂに対向する側のＰＴＦＥ被覆を省略して中央板６１としたもので円環状滑り部材を構成したり、同図(b)に示すように、対向面のそれぞれにＰＴＦＥ被膜が施された２枚の側板６２ａ，６２ｂで円環状滑り部材を構成することで、滑り面を一つとした構成でもかまわない。

加えて、雌ネジ部材５ａ，５ｂの対向面と中央板１１の各面との間で摩擦低減を図ることができるのであれば、円環状滑り部材１０に代えて、該円環状滑り部材から側板１２ａ，１２ｂを省略し中央板１１のみで構成されてなる円環状滑り部材としてもよい。

なお、摩擦低減を図るための素材や材料の組み合わせは任意であって、実施形態で挙げたステンレス鋼板とＰＴＦＥが被膜された鋼板という組み合わせのほか、ステンレス鋼板と樹脂が被膜された鋼板、ＰＴＦＥが被膜された鋼板同士、樹脂が被膜された鋼板同士、潤滑剤が塗布された鋼板同士といった構成が可能である。

一方、本実施形態では、雌ネジ部材５ａ，５ｂを回転させる際、それらの対向面が互いに当接した状況では、該対向面で生じる摩擦力で回転操作が阻害されるものとしたが、雌ネジ部材５ａ，５ｂの形状や素材を適宜選定することで、上記の状況が生じないのであれば、円環状滑り部材１０を省略してもかまわない。なお、この場合であっても、材端ガイド部材６の作用が発揮されることに何ら変わりはない。

また、本実施形態では、本発明の反力発生解放機構を、内周面に右ネジがそれぞれ形成されてなる雌ネジ部材５ａ，５ｂで構成したが、これに代えて、両方を左ネジとしてもかまわないし、さらには、雄ネジ９ａを右ネジとした筒状反力部材４ａに代えて、図７(a)に示すように、左ネジである雄ネジ７１ａが形成された筒状反力部材７２ａで本発明に係る一対の筒状反力部材の一方を構成するとともに、内周面に右ネジを形成してなる雌ネジ部材５ａに代えて、内周面に左ネジを形成した雌ネジ部材７３ａで本発明に係る一対の雌ネジ部材の一方を構成するようにしてもよい。

かかる変形例においても、雌ネジ部材７３ａを右回り，雌ネジ部材５ｂを左回りに回すことで筒状反力部材７２ａ，４ｂに圧縮力を発生させるとともにそれを反力としてＰＣ鋼棒２に引張力を導入する一方、雌ネジ部材７３ａを左回り，雌ネジ部材５ｂを右回りに回すことで上述の圧縮力及び引張力を解放してコンクリートにプレストレスを導入することができる。

なお、この変形例においては、反力発生及び解放の際、雌ネジ部材７３ａと雌ネジ部材５ｂとが相対回転しないので、本発明の円環状滑り部材に相当する構成は同図に示すように不要となる。材端ガイド部材６の構成やこれを備えたことによる作用効果は、上述した実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。

また、雌ネジ部材７３ａ，５ｂは、図７(b)に示すように、各端に左ネジと右ネジが形成されてなる雌ネジ部材としてのカプラー７４で置換することが可能である。

かかる構成においても、材端ガイド部材６を備えたことによる作用効果は、上述した実施形態と同様であるが、これに加えて、材端ガイド部材６の剛性を適切に設定することにより、横ずれ荷重をカプラー７４に流さないようにすることができるので、雄ネジ７１ａとカプラー７４とのネジ山、あるいは雄ネジ９ｂとカプラー７４とのネジ山との間に想定外の荷重が発生しなくなり、カプラー７４の回転操作が阻害されるおそれがなくなる。

また、本実施形態では、本発明のＰＣ鋼材に引張力を導入する際、雌ネジ部材の回転操作による押し拡げのみで引張力導入を行うことを前提としたが、これに代えて、油圧ジャッキ等の引張手段を補助的に用いることは可能であって、例えば、導入当初は油圧ジャッキでＰＣ鋼材に引張力を付与し、ある段階で雌ネジ部材の回転操作による引張力導入に切り換えるようにすることで、引張力導入の作業効率を高めることができる。

かかる導入方法であっても、摩擦や座屈等に起因する横ずれを材端ガイド部材によって防止できる点については、上述した実施形態と同様である。

さらには、油圧ジャッキ等の引張手段のみを用いて本発明のＰＣ鋼材に引張力を導入するようにしてもかまわない。

かかる導入方法においては、油圧ジャッキを緩める際、ＰＣ鋼材の引張力と筒状反力部材の圧縮力がバランスするまで、ＰＣ鋼材の引張力が低下する過程で、筒状反力部材に座屈が起こるとともに、それに起因して横ずれ発生の懸念があるが、これを材端ガイド部材によって防止できる点については、やはり上述した実施形態と同様である。

なお、この導入方法であっても、油圧ジャッキを緩めた後、ＰＣ鋼材の引張力の一部が筒状反力部材に圧縮力の形で受け替えられるとともに、その圧縮力が反力発生解放機構である雌ネジ部材で支持されることに何ら変わりはない。

１ プレストレス導入ユニット
２ ＰＣ鋼棒（ＰＣ鋼材）
３ａ，３ｂ 定着板（定着手段）
４ａ，４ｂ，７２ａ 筒状反力部材
５ａ，５ｂ，７３ａ 雌ネジ部材（一対の雌ネジ部材、反力発生解放機構）
６ 材端ガイド部材
８ａ，８ｂ 対向端部
９ａ，９ｂ，７１ａ 雄ネジ
１０ 円環状滑り部材
１１ 中央板（円環状滑り部材の構成要素）
１２ａ，１２ｂ 側板（円環状滑り部材の構成要素）
６１ 中央板（円環状滑り部材の構成要素）
６２ａ，６２ｂ 側板（円環状滑り部材の構成要素）
７４ カプラー（雌ネジ部材、反力発生解放機構）

Claims (5)

1. ＰＣ鋼材と、該ＰＣ鋼材の各端近傍に取り付けられた一対の定着手段と、前記ＰＣ鋼材に引張力を導入するための反力が前記ＰＣ鋼材の各端近傍に伝達されるようにかつ前記ＰＣ鋼材が挿通される形で該ＰＣ鋼材と同軸に配置された一対の筒状反力部材と、該一対の筒状反力部材の対向端部を押し拡げてそれらを離間させることにより前記反力を発生させるとともに該対向端部を接近させることで該反力を解放することができるようになっている反力発生解放機構と、前記対向端部のうち、一方の内周面と前記ＰＣ鋼材の外周面との間の環状空間に一端が、他方の内周面と前記ＰＣ鋼材の外周面との間の環状空間に他端がそれぞれ挿入されるように構成されてなる筒状の材端ガイド部材とを備えてなり、該材端ガイド部材は、前記一対の筒状反力部材の伸縮に伴う前記対向端部の材軸方向相対移動を許容しつつ、該各材軸に直交する方向への前記対向端部の相対移動を拘束するようになっていることを特徴とするプレストレス導入ユニット。
2. 前記反力発生解放機構を、前記一対の筒状反力部材の各対向端部にそれぞれ螺合される一対の雌ネジ部材で構成するとともに、該一対の雌ネジ部材の両方を右ネジ又は左ネジで構成した請求項１記載のプレストレス導入ユニット。
3. 前記材端ガイド部材の周面から鍔状に突設される形で又は該材端ガイド部材が貫通する形で前記一対の雌ネジ部材の間に配置された円環状滑り部材を備えた請求項２記載のプレストレス導入ユニット。
4. 前記反力発生解放機構を、前記一対の筒状反力部材の各対向端部にそれぞれ螺合される一対の雌ネジ部材で構成するとともに、該一対の雌ネジ部材のうち、一方を右ネジで、他方を左ネジでそれぞれ構成した請求項１記載のプレストレス導入ユニット。
5. 前記反力発生解放機構を、前記一対の筒状反力部材の各対向端部のうち、一方に形成された右ネジと他方に形成された左ネジに各端がそれぞれ螺合される雌ネジ部材で構成した請求項１記載のプレストレス導入ユニット。

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