JP2021143708A - ストランドロッド接続方法及びストランドロッド接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】強固な接続が可能なストランドロッド接続方法及び接続構造を提供することを目的とする。【解決手段】ストランドロッド接続方法は、複数の熱可塑性の素線１０を撚り合わせてなるストランドロッド１の２本を長手方向の端部同士で接続するものである。このストランドロッド接続方法は、２本のストランドロッド１の各々において、ロッド端部１７を加熱し、軟化した素線１０同士を解す第１工程と、２本のストランドロッド１の各々において、ロッド端部１７の素線１０の断面内での配置を変化させた状態で２本のストランドロッド１の互いの素線１０同士を絡ませてロッド端部１７同士を接合する第２工程と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、ストランドロッド接続方法及びストランドロッド接続構造に関するものである。

従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載の接続方法が知られている。この接続方法は、ＦＲＰ製ロッド２本の端部同士を突き合わせ、双方の端部に亘って突き合わせ部分を囲む筒状部材を設置し、筒状部材の内部に接着材を充填することによりＦＲＰ製ロッド同士を接続するものである。

特開平10-30304号公報

この種のストランドロッドを接続する際には、上記特許文献１のような接続方法よりも更に強固な接続方法が望まれる。本発明は、強固な接続が可能なストランドロッド接続方法及び接続構造を提供することを目的とする。

本発明のストランドロッド接続方法は、複数の熱可塑性の素線を撚り合わせてなるストランドロッドの２本を長手方向の端部同士で接続するストランドロッド接続方法であって、２本のストランドロッドの各々において、端部を加熱し、軟化した複数の前記素線を解す第１工程と、２本のストランドロッドの各々において端部の素線の断面内での配置が通常の配置とは異なる状態で、２本のストランドロッドの互いの端部同士を絡ませて接合する第２工程と、を備える。

第２工程においては、２本のストランドロッドの各々において、端部を複数に分割し断面内で一次元的に並ぶ複数の素線で構成される素線束層を複数形成し、２本のストランドロッドの互いの素線束層同士を交互に積層した状態で、端部同士を接合することとしてもよい。

第２工程においては、２本のストランドロッドの各々において、端部の素線のうちの一部の側線を断面内で変位させて端部の断面に凹凸形状部を形成し、２本のストランドロッドの互いの凹凸形状部同士を噛み合わせた状態で、端部同士を接合することとしてもよい。

第２工程においては、２本のストランドロッドの各々において、端部の素線のうちの各側線を断面内で放射状に外周側に変位させ、２本のストランドロッドの互いの側線を断面内で周方向に交互に配列した状態で、端部同士を接合することとしてもよい。

第２工程においては、２本のストランドロッドの各々において、端部の素線のうちの各側線を断面内で放射状に外周側に変位させ、２本のストランドロッドの互いの側線が断面内で周方向に交互に配列した状態になるように２本のストランドロッドの端部同士を配置し、一方のストランドロッドを他方のストランドロッドに対し相対的に捻って、端部同士を接合することとしてもよい。

第２工程においては、２本のストランドロッドの各々において、端部の素線のうちの各側線を断面内で放射状に外周側に変位させ、２本のストランドロッドの互いの側線が断面内で周方向に交互に配列した状態になるように２本のストランドロッドの端部同士を配置し、２本のストランドロッドの各々において、側線の先端を他方のストランドロッドの側線に編み込んだ状態として、端部同士を接合することとしてもよい。

本発明のストランドロッド接続構造は、複数の熱可塑性の素線を撚り合わせてなるストランドロッドの２本を長手方向の端部同士で接続するストランドロッド接続構造であって、２本のストランドロッドの各々において端部の素線の断面内での配置が通常の配置とは異なる状態で、２本のストランドロッドの互いの端部同士が絡んで接合されている。

本発明のストランドロッド接続構造は、複数の熱可塑性の素線を撚り合わせてなるストランドロッドの２本を長手方向の端部同士で接続するストランドロッド接続構造であって、２本の前記ストランドロッドの各々の前記端部は、前記端部が複数に分割されてなり断面内で一次元的に並ぶ複数の素線で構成される素線束層を複数有しており、２本のストランドロッドの互いの素線束層同士が交互に積層した状態で、端部同士が接合されている、ストランドロッド接続構造であってもよい。

本発明のストランドロッド接続構造は、複数の熱可塑性の素線を撚り合わせてなるストランドロッドの２本を長手方向の端部同士で接続するストランドロッド接続構造であって、２本のストランドロッドの各々の端部は、素線のうちの一部の側線が断面内で変位することで端部の断面に形成された凹凸形状部を有しており、２本のストランドロッドの互いの凹凸形状部同士が噛み合った状態で、端部同士が接合されている、ストランドロッド接続構造であってもよい。

本発明のストランドロッド接続構造は、複数の熱可塑性の素線を撚り合わせてなるストランドロッドの２本を長手方向の端部同士で接続するストランドロッド接続構造であって、２本のストランドロッドの素線のうちの互いの側線が断面内で周方向に交互に配列された状態で、端部同士が接合されている、ストランドロッド接続構造であってもよい。

本発明のストランドロッド接続構造は、複数の熱可塑性の素線を撚り合わせてなるストランドロッドの２本を長手方向の端部同士で接続するストランドロッド接続構造であって、２本のストランドロッドの素線のうちの互いの側線が断面内で周方向に交互に配列され、且つ２本のストランドロッドの各々において側線の先端が他方のストランドロッドの側線に編み込まれた状態で、端部同士が接合されている、ストランドロッド接続構造であってもよい。

本発明によれば、強固な接続が可能なストランドロッド接続方法及び接続構造を提供することができる。

本実施形態の接続方法の対象である２本のストランドロッドを示す斜視図である。 （ａ）は、ストランドロッドの先端部の素線を解した状態を示す図であり、（ｂ）は、先端部の素線が解された状態のストランドロッドを模式的に示す図である。 （ａ）は、図２（ｂ）における位置Ｐ０の断面図であり、（ｂ）は、位置Ｐ１の断面図であり、（ｃ）は、位置Ｐ２の断面図である。 （ａ）は、接続前の対向するロッド端部を示す図であり、（ｂ）は、接続領域同士を重ね合わせた状態を示す図であり、（ｃ）は、（ｂ）におけるc-c断面図である。 （ａ）は変形例を示す断面図、（ｂ）は他の変形例を示す断面図、（ｃ）は更に他の変形例を示す断面図である。 （ａ）は、第２実施形態におけるストランドロッドの接続領域の断面を示し、（ｂ）〜（ｄ）は、ストランドロッド同士の重ね合わせ部の断面を示す。 （ａ）は、第３実施形態におけるストランドロッドの接続領域の断面を示し、（ｂ）は、ストランドロッド同士の重ね合わせ部の断面を示す。 第４実施形態の一工程を示す図である。 第５実施形態の一工程における重ね合わせ部の一部を拡大して示す図である。

〔第１実施形態〕
以下、図面を参照しつつ本発明に係るストランドロッド接続方法及び接続方法の第１実施形態について詳細に説明する。本実施形態の接続方法は、図１に示されるように、同じ構成の２本のストランドロッド１の長手方向の一端部同士を接続してストランドロッド接続構造（継手構造）を構築する方法である。ストランドロッド１は、例えば、コンクリートに埋設されて当該コンクリートを補強する用途に用いられるものである。

ストランドロッド１は、同径の複数（本実施形態では７本）の円形断面の素線１０を撚り合わせてなるものである。素線１０は熱可塑性材料からなり、加熱によって軟化する。例えば、ストランドロッド１の直径は、約8.2〜8.4mmであり、素線の直径は、約2.73〜2.80mmである。例えば、ストランドロッド１の撚りピッチは約210mmである。

例えば、ストランドロッド１は、熱可塑性のＦＲＰ（Fiber-ReinforcedPlastics）を含む繊維補強プラスチックロッド材（ＦＲＰロッド材）である。より具体的には、素線１０の材料は、熱可塑性樹脂と引張抵抗材とを含む。引張抵抗材とは、例えば、樹脂繊維、布繊維、金属繊維等からなるプラスチック強化用の繊維であり、熱可塑性樹脂を間に溶け込ませて一体化し架橋する機能をもつものである。

ＦＲＰロッド材としては、例えば、引張抵抗材としての炭素繊維が熱可塑性樹脂により含浸又は被覆された炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ（Carbon-Fiber-ReinforcedPlastics））、引張抵抗材としてのガラス繊維が熱可塑性樹脂により含浸又は被覆されたガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ（Glass-Fiber-Reinforced Plastics））、引張抵抗材としてのバサルト繊維が熱可塑性樹脂により含浸又は被覆されたガラス繊維強化プラスチック（ＢＦＲＰ（Basalt-Fiber-Reinforced Plastics））、及び引張抵抗材としてのボロン繊維が熱可塑性樹脂により含浸又は被覆されたボロン繊維強化プラスチック（ＢＦＲＰ（Boron Fiber-Reinforced Plastics））等、を採用することができる。ＦＲＰロッド材は、バサルト繊維が熱可塑性樹脂により含浸又は被覆されたものであってもよい。また、素線１０の材料として用いられる上記の熱可塑性樹脂の例としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）等が挙げられる。

以下では、本実施形態の接続方法によって接続される２本のストランドロッド１のそれぞれを、ストランドロッド１ａ、１ｂと区別して呼ぶ場合がある。また、ストランドロッド１ａ，１ｂの中心軸線を軸線Ｗという。また、ストランドロッド１ａを構成する７本の素線１０のそれぞれを区別する場合には、各素線をそれぞれ素線ｋ１，ｋ２，…，ｋ７と呼ぶ。素線ｋ１〜ｋ７のうち、素線ｋ１は、断面内中央に位置し軸線Ｗ上で直線的に延在する心線であり、これを心線ｋ１と呼ぶ場合がある。また、素線ｋ１〜ｋ７のうち、素線ｋ２〜ｋ７は心線ｋ１の周りで螺旋状に延在する側線であり、これらを側線ｋ２〜ｋ７と呼ぶ場合がある。

同様にして、ストランドロッド１ｂを構成する７本の素線１０のそれぞれを区別する場合には、各素線をそれぞれ順に素線ｊ１，ｊ２，…，ｊ７と呼ぶ。素線ｊ１〜ｊ７のうち、素線ｊ１は、断面内中央に位置し軸線Ｗ上で直線的に延在する心線であり、これを心線ｊ１と呼ぶ場合がある。また、素線ｊ１〜ｊ７のうち、素線ｊ２〜ｊ７は心線ｊ１の周りで螺旋状に延在する側線であり、これらを側線ｊ２〜ｊ７と呼ぶ場合がある。

ストランドロッド１ａの断面内においては、６本の側線ｋ２〜ｋ７の断面が互いにほぼ外接するピッチで周方向に順に正六角形状に配置され、６本の側線ｋ２〜ｋ７の断面に囲まれて心線ｋ１の断面が配置される（図１参照）。ストランドロッド１の断面内におけるこのような素線１０配置を「通常配置」と呼ぶ。理想的には、「通常配置」では、６本の側線ｋ２〜ｋ７の断面が互いに外接し、各側線ｋ２〜ｋ７の各中心が正六角形の各頂点上に配置され、心線ｋ１の断面中心は上記正六角形の中心に位置し、心線ｋ１がすべての側線ｋ２〜ｋ７に外接する。但し、現実のストランドロッド１は必ずしも上記のような理想的な状態にあるとは限らず、素線１０同士がわずかな隙間で外接しない箇所等が発生しうる。また、ストランドロッド１ｂの断面内においても、素線ｊ１〜ｊ７が上記の通常配置の状態にある。

本実施形態の接続方法について説明する。

（第１工程）
２本のストランドロッド１（ストランドロッド１ａ，１ｂ）について、以下の処理を実行する。図２（ａ）は、ストランドロッド１の先端部の素線１０を解した状態を示す図であり、図２（ｂ）は、先端部の素線１０が解された状態のストランドロッド１を模式的に示す図である。

図２に示されるように、ストランドロッド１の先端１３から所定距離の位置Ｐ０に結束帯１５を巻き付けるように装着する。以下、ストランドロッド１のうち、位置Ｐ０から先端１３までの部位を「ロッド端部１７」という。また以下では、ロッド端部１７を、先端１３側の接続領域３３と、基端側の遷移領域３４とに二分して考える。接続領域３３は、相手方のストランドロッド１と重ね合わせて接合する領域である。遷移領域３４は、ストランドロッド１の各素線１０が通常配置の状態から接続領域３３における状態へ徐々に遷移する領域である。

結束帯１５を装着した後、ロッド端部１７を加熱して素線１０を軟化させる。ここでは、例えば、素線１０の材料である熱可塑性樹脂がポリプロリレン，ポリアミド，熱可塑性エポキシなどの熱可塑性樹脂である場合には、素線１０の温度を８０〜２５０℃に加熱することが好ましい。そして、図２（ａ）に示されるように、ロッド端部１７の軟化した素線１０の撚りを解す。このとき結束帯１５は素線１０のばらけ止めとして機能し、結束帯１５よりも基端側においてはストランドロッド１の素線１０の撚りが解れることはない。

（第２工程）
上記第１工程に続く第２工程は次のように実行される。上記のように解されたロッド端部１７の各素線１０を、ストランドロッド１の長手方向に向けて概ね直線的に延ばすようにした状態で、冷却し再硬化させる。次に、図２（ｂ）に示されるように、遷移領域３４と接続領域３３との境界位置（以下「位置Ｐ１」という）と、先端１３の直近の位置（以下「位置Ｐ２」という）と、にそれぞれ形状保持スペーサ２１が設置される。

図３（ａ）〜図３（ｃ）は、図２（ｂ）のストランドロッド１の各箇所の断面図であり、図３（ａ）は、位置Ｐ０の断面図、図３（ｂ）は、位置Ｐ１の断面図、図３（ｃ）は、位置Ｐ２の断面図である。形状保持スペーサ２１は、図３（ｂ），（ｃ）に示されるように、素線１０を案内するガイド溝２７を有している。図３（ｂ），（ｃ）の例の場合、ガイド溝２７は、ストランドロッド１の断面内で平行に２列に配列されており、各列においては、それぞれ、３つ又は４つのガイド溝２７が直線的に並んでいる。ここでは１列ずつのガイド溝２７を含んだ２つのパーツで形状保持スペーサ２１が構成されている。

そして、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示されるように、位置Ｐ１，Ｐ２において形状保持スペーサ２１の各ガイド溝２７に各素線１０が案内される。このとき、各素線１０は、遷移領域３４（図２）において徐々に螺旋形状が緩くなる（螺旋ピッチが徐々に大きくなる）ように延び、接続領域３３（図２）においては直線的に延びている。

続いて、先端１３において各素線１０にストレッチャー（例えば、バネ、重りなど）を取り付けて各素線１０を概ね軸線Ｗ方向に引張り、各素線１０のそれぞれに対して同じ引張力を付与する。そして、引張力を付与した状態でロッド端部１７の各素線１０を再加熱し、その後、冷却することにより、各素線１０の形状が整えられ弛みが除去される。また、各素線１０の接続領域３３は、概ね軸線Ｗ方向に向いて直線的に延在するようになる。その後、位置Ｐ１，Ｐ２の形状保持スペーサ２１が除去される。

上記形状保持スペーサ２１の案内により、接続領域３３の断面３５においては、素線１０の通常配置の状態から、図３（ｂ），図３（ｃ）の配置に変形される。すなわち、接続領域３３の７本の素線１０が、断面内で直線的に並ぶ３本の素線１０からなる層と、これと平行に直線的に並ぶ４本の素線１０からなる層と、に２分割される。このように、接続領域３３の断面３５内で一次元的に並ぶ複数の素線１０からなる層を素線束層３０と呼ぶ。また、ストランドロッド１ａのロッド端部１７に形成された２つの素線束層３０の一方を素線束層３１ａと呼び、後者を素線束層３２ａと呼ぶ。素線束層３１ａは３本の素線１０からなり、素線束層３２ａは４本の素線１０からなる。同様に、ストランドロッド１ｂのロッド端部１７に形成された２つの素線束層３０の一方を素線束層３１ｂと呼び、後者を素線束層３２ｂと呼ぶ。素線束層３１ｂは３本の素線１０からなり、素線束層３２ｂは４本の素線１０からなる。

続いて、図４（ａ），（ｂ）に示されるように、同軸で対向させたストランドロッド１ａ、１ｂの接続領域３３同士を重ね合わせる。このように対向する接続領域３３同士を重ね合わせるときには、各接続領域３３に含まれる素線１０同士は、差し違えるように、互いに相手方の素線１０同士の隙間に入り込むことになる。本実施形態の場合には、当該重ね合わせ部３７においては、ストランドロッド１ａ，１ｂの互いの素線束層３０同士を交互に積層した状態とする。すなわち、重ね合わせ部３７においては、図４（ｃ）に示されるように、４つの素線束層３０が、素線束層３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３１ａの順に積層される。ここでは、素線束層３０同士の各間に、必要に応じて緩衝シートを挟み込んでもよい。緩衝シートとしては、例えばポリウレアシートが用いられる。

その後、上記の重ね合わせ部３７に接着剤を含浸させ硬化させることで、ストランドロッド１ａ，１ｂの接続領域３３同士が接合される。その後、ストランドロッド１ａ，１ｂの結束帯１５を除去することで、ストランドロッド１ａ，１ｂの接続が完了する。

このように完成した本実施形態のストランドロッド接続構造９０（図４）は、複数の熱可塑性の素線１０を撚り合わせてなるストランドロッド１ａ，１ｂの２本を長手方向の端部であるロッド端部１７同士で接続するストランドロッド接続構造である。この接続構造では、２本のストランドロッド１の各々のロッド端部１７は、当該ロッド端部１７が複数に分割されて形成される複数の素線束層３０を有している。素線束層３０は、断面内で一次元的に並ぶ複数の素線１０で構成される。そして、重ね合わせ部３７においては、２本のストランドロッド１ａ，１ｂの互いの素線束層３０同士が交互に積層した状態で、ロッド端部１７の接続領域３３同士が接合されている。

本実施形態の接続方法及び接続構造によれば、各ストランドロッド１ａ，１ｂの互いのロッド端部１７の素線１０を複数の単純な形状の素線束層３０に分割して交互に積層するので、比較的施工性がよい。図４（ｃ）に示されるような、重ね合わせ部３７における素線束層３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３１ａの断面内での配置は一例であって、適宜変更が可能である。例えば、図４（ｃ）の例では、断面内で各素線１０が矩形格子状に配列されるように素線束層３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３１ａが配置されているが、図５（ａ）又は図５（ｂ）に示されるように、一部で各素線１０が三角格子状に配列されるように、素線束層３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３１ａが配置されてもよい。図５（ａ）又は図５（ｂ）の配置によれば、図４（ｃ）の配置に比較して、ストランドロッド１ａとストランドロッド１ｂとの接触点の数が増加し接続強度が大きくなる点においいて好ましい。また、図５（ａ）の配置によれば、図４（ｃ）又は図５（ｂ）の配置に比較して、重ね合わせ部３７（すなわちストランドロッド１同士の接続部）の断面がコンパクトであり、重ね合わせ部３７の外周が円形に近くなる点において好ましい。

なお、幾何学的に判るように、ストランドロッド１ａ，１ｂの互いの素線１０同士は、図４（ｃ）の配置によれば１０点で接触し、図５（ａ）の配置によれば１６点で接触し、図５（ｂ）の配置によれば１７点で接触する。

また、素線束層３０内における素線ｋ１〜ｋ７，ｊ１〜ｊ７の配置や並び順についても、図３（ｂ）,（ｃ）のものには限定されず、例えば、遷移領域３４における各素線１０の曲げ半径や曲げ角度を可能なかぎり緩くする、といった観点等から適宜決定されてもよい。例えば、図３の配置に代えて、図５（ｃ）に示されるような素線１０の配置が採用されてもよい。図５（ｃ）は、ストランドロッド１ａの素線ｋ１〜ｋ７を示しているが、ストランドロッド１ｂの素線ｊ１〜ｊ７についても同様である。

なお、遷移領域３４の長さは、素線１０に局所的な曲げを与えないように素線１０の曲げ内半径や曲げ角度の許容値を考慮して適切な長さを設定すればよい。遷移領域３４の長さは、例えば、ストランドロッド１の撚りピッチと同程度とすればよい。接続領域３３の長さは、ストランドロッド１の径の１０〜２５倍とすればよい。したがって、ロッド端部１７の長さは、遷移領域３４と接続領域３３を考慮して、適切な長さを設定すればよい。

〔第２実施形態〕
続いて、本発明に係るストランドロッド接続方法の第２実施形態について図６を参照しながら説明する。本実施形態の接続方法は、第１実施形態と同様に、２本のストランドロッド１（図１参照）の長手方向の一端部同士を接続してストランドロッド接続構造（継手構造）を構築する方法である。図６（ａ）は、本実施形態におけるストランドロッド１の接続領域３３の断面３５を示し、図６（ｂ）〜図６（ｄ）は、ストランドロッド１ａ，１ｂ同士の重ね合わせ部３７の断面を示す。本実施形態の接続方法では、２本のストランドロッド１（ストランドロッド１ａ，１ｂ）について、前述の第１工程が実行された後、次に説明する第２工程が実行される。

（第２工程）
第１工程で解されたロッド端部１７の各素線１０を、ストランドロッド１の長手方向に向けて概ね直線的に延ばすようにした状態で、冷却し再硬化させる。次に、ロッド端部１７の接続領域３３において、図６（ａ）に示されるように、素線１０の通常配置の状態から、側線ｋ２〜ｋ７のうちの１本（ここでは側線ｋ６とする）を、断面内で素線１０の直径分だけ変位させ、側線ｋ６と側線ｋ５とが外接した状態とする。なお、「断面内で変位する」とはストランドロッド１の延在方向（軸線Ｗ方向）に直交する何れかの方向に変位することを言う。

上記の処理により、接続領域３３の断面３５には、側線ｋ６が変位したことによる凹凸形状部３６が形成される。すなわち、断面３５において、側線ｋ６の元の位置には切欠き凹部が生じ、側線ｋ６の変位先には凸部が生じる。ここでは、第１実施形態と同様に、各素線１０を断面３５の形状に合わせて案内する形状保持スペーサ２１が位置Ｐ１，Ｐ２に取り付けられてもよい。続いて、第１実施形態と同様に、ストレッチャーを用いて各素線１０の弛みを除去し、各素線１０の接続領域３３が概ね軸線Ｗ方向に向いて直線的に延在するようにする。

続いて、同軸で対向させたストランドロッド１ａ、１ｂの接続領域３３同士を重ね合わせ（図４（ａ），（ｂ）参照）、当該重ね合わせ部３７においては、図６（ｂ）に示されるように、ストランドロッド１ａ，１ｂの互いの断面３５の凹凸形状部３６同士を噛み合わせた状態とする。すなわち、素線ｋ６の元の位置の切欠き凹部に素線ｊ６が入り込み、素線ｊ６の元の位置の切欠き凹部に素線ｋ６が入り込んだ状態となる。

その後、第１実施形態と同様に、上記の重ね合わせ部３７に接着剤を含浸させ硬化させることで、ストランドロッド１ａ，１ｂの接続領域３３同士が接合され、結束帯１５を除去することで、ストランドロッド１ａ，１ｂの接続が完了する。

このように完成した本実施形態のストランドロッド接続構造９０（図４）は、複数の熱可塑性の素線１０を撚り合わせてなるストランドロッド１ａ，１ｂの２本を長手方向の端部であるロッド端部１７同士で接続するストランドロッド接続構造である。この接続構造では、２本のストランドロッド１ａ，１ｂの各々のロッド端部１７は、素線１０のうちの一部の側線（例えば側線ｋ６）が断面内で変位することでロッド端部１７の接続領域３３の断面３５に形成された凹凸形状部３６を有しており、２本のストランドロッド１ａ，１ｂの互いの凹凸形状部３６同士が噛み合った状態で、ロッド端部１７の接続領域３３同士が接合されている。

図６（ｂ）に示されるような、重ね合わせ部３７における断面３５の形状は一例であって、適宜変更が可能である。例えば、図６（ｃ），（ｄ）に示されるような断面３５の形状が採用されてもよい。図６（ｂ）の配置によれば、ストランドロッド１ａ，１ｂそれぞれにおいて、一本の素線１０を、その直径分だけ断面内で変位させれば済む点において、図６（ｃ），（ｄ）の配置よりも好ましい。また、図６（ｂ），（ｃ）の配置によれば、重ね合わせ部３７の断面がコンパクトになる点において、図６（ｄ）の配置よりも好ましい。

なお、幾何学的に判るように、ストランドロッド１ａ，１ｂの互いの素線１０同士は、図６（ｂ）の配置によれば９点で接触し、図６（ｃ）の配置によれば７点で接触し、図６（ｄ）の配置によれば６点で接触する。

〔第３実施形態〕
続いて、本発明に係るストランドロッド接続方法の第３実施形態について図７を参照しながら説明する。本実施形態の接続方法は、第１実施形態と同様に、２本のストランドロッド１（図１参照）の長手方向の一端部同士を接続してストランドロッド接続構造（継手構造）を構築する方法である。
図７（ａ）は、本実施形態におけるストランドロッド１の接続領域３３の断面３５を示し、図７（ｂ）は、ストランドロッド１ａ，１ｂ同士の重ね合わせ部３７の中央の断面を示す。本実施形態の接続方法では、２本のストランドロッド１（ストランドロッド１ａ，１ｂ）について、前述の第１工程が実行された後、次に説明する第２工程が実行される。

（第２工程）
ストランドロッド１ａ，１ｂのそれぞれについて、第１工程で素線１０が解された後、第１実施形態と同様にして、ストレッチャーを用いて各素線１０の弛みを除去し、各素線１０の接続領域３３が概ね軸線Ｗ方向に向いて直線的に延在するようにする。

続いて、同軸で対向させたストランドロッド１ａ、１ｂの接続領域３３同士を重ね合わせる（図４（ａ），（ｂ）参照）。このとき、各ストランドロッド１ａ，１ｂの接続領域３３においては、図７（ａ）に示されるように、素線１０の通常配置の状態から、各側線ｋ２〜ｋ７，ｊ２〜ｊ７を断面内で放射状に外周側に変位させる。また、心線ｋ１，ｊ１は、中心位置から素線１０の半径分だけ断面内で位置をずらす。そして、重ね合わせ部３７では、図７（ｂ）に示されるように、ストランドロッド１ａの側線ｋ２〜ｋ７とストランドロッド１ｂの側線ｊ２〜ｊ７とが断面内で周方向に交互に配列された状態とする。すなわち、各側線が、周方向に側線ｋ２，ｊ２，ｋ３，ｊ３，…，ｋ７，ｊ７の順で同一円周上に互いに外接するように配列された状態とする。更に、側線ｋ２〜ｋ７，ｊ２〜ｊ７で囲まれる空間の中心近傍には、ストランドロッド１ａの心線ｋ１とストランドロッド１ｂの心線ｊ１とが互いに外接するように並んで配置される。

その後、第１実施形態と同様に、上記の重ね合わせ部３７に接着剤を含浸させ硬化させることで、ストランドロッド１ａ，１ｂの接続領域３３同士が接合され、結束帯１５を除去することで、ストランドロッド１ａ，１ｂの接続が完了する。なお、重ね合わせ部３７において、側線ｋ２〜ｋ７，ｊ２〜ｊ７で囲まれる空間（心線ｋ１，ｊ１が存在する空間）には、樹脂等が充填されてもよい。

このように完成した本実施形態のストランドロッド接続構造９０（図４）は、複数の熱可塑性の素線１０を撚り合わせてなるストランドロッド１ａ，１ｂの２本を長手方向の端部であるロッド端部１７同士で接続するストランドロッド接続構造である。この接続構造では、２本のストランドロッド１ａ，１ｂの素線１０のうちの互いの側線ｋ１〜ｋ７，ｊ１〜ｊ７が断面内で周方向に交互に配列された状態で、ロッド端部１７の接続領域３３同士が接合されている。

本実施形態の接続方法によれば、ストランドロッド１ａ，１ｂの互いのロッド端部１７において側線ｋ２〜ｋ７，ｊ２〜ｊ７の配列順を変えずに放射状に外周側に変位させるので、遷移領域３４において各素線１０の状態を比較的無理なく遷移することができる。なお、幾何学的に判るように、ストランドロッド１ａ，１ｂの互いの素線１０同士は１３点で接触する。

〔第４実施形態〕
続いて、本発明に係るストランドロッド接続方法の第４実施形態について説明する。本実施形態の接続方法は、第１実施形態と同様に、２本のストランドロッド１（図１参照）の長手方向の一端部同士を接続してストランドロッド接続構造（継手構造）を構築する方法である。本実施形態の接続方法では、２本のストランドロッド１（ストランドロッド１ａ，１ｂ）について、前述の第１工程が実行された後、次に説明する第２工程が実行される。

（第２工程）
ストランドロッド１ａ，１ｂのそれぞれについて、第１工程で素線１０が解された後、第１実施形態と同様にして、ストレッチャーを用いて各素線１０の弛みを除去し、各素線１０の接続領域３３が概ね軸線Ｗ方向に向いて直線的に延在するようにする。続いて、同軸で対向させたストランドロッド１ａ、１ｂの接続領域３３同士を重ね合わせる（図４（ａ），（ｂ）参照）。このとき、接続領域３３同士の重ね合わせ方は、第３実施形態と同様である。すなわち、重ね合わせ部３７の断面は、図７（ｂ）に示される状態となる。

その後、重ね合わせ部３７を８０〜２５０℃に加熱し、ストランドロッドの重ね合わせ部３７を軟化させた状態で、図８に示されるように、一方のストランドロッド１ａを他方のストランドロッド１ｂに対して、軸線Ｗ周りに相対的に捻る。このときの捻りの方向は、ストランドロッド１ａ，１ｂの接続領域３３の撚りピッチが縮小される方向（ストランドロッド１ａ，１ｂの撚りが締る方向）である。また、捻り角度は、接続領域３３の撚りピッチをストランドロッド１の元々の撚りピッチに一致させるような捻り角度とする。或いは、上記捻り角度は、接続領域３３の撚りピッチをストランドロッド１の元々の撚りピッチよりも小さくするような捻り角度としてもよい。このような捻り操作は、ストランドロッド１ａ，１ｂを接続するための所定の接続装置で実行されてもよい。

上記のようにストランドロッド１同士を相対的に捻ることで、重ね合わせ部３７の断面における素線１０の配置は、図７（ｂ）の状態が維持されずに各素線１０が中央に密集することになる。そして、ストランドロッド１ａ，１ｂの軟化した素線１０同士が互いに圧着され溶着されることで、ストランドロッド１ａ，１ｂの接続領域３３同士が接合される。その後、重ね合わせ部３７を冷却し、ストランドロッド１ａ，１ｂの結束帯１５を除去することで、ストランドロッド１ａ，１ｂの接続が完了する。

本実施形態の接続方法によれば、素線１０同士の溶着と素線１０の捻り抵抗力とによってストランドロッド１ａ，１ｂ同士が接続されるので、強固なストランドロッド１ａ，１ｂ同士の接続が得られる。また、捻りによって重ね合わせ部３７を径方向内側に締め付けるような力が作用するので、例えば、重ね合わせ部３７に熱収縮チューブ等の別部材を被せる等の処理も不要である。

なお、上記のように、加熱による素線１０同士の溶着によってストランドロッド１ａ，１ｂの接続領域３３同士を接合させることに代えて、重ね合わせ部３７に接着剤を含浸させ硬化させるようにしてもよい。或いは、加熱により素線１０同士を溶着させた上で、更に重ね合わせ部３７に接着剤を含浸させ硬化させるようにしてもよい。

〔第５実施形態〕
続いて、本発明に係るストランドロッド接続方法の第５実施形態について説明する。本実施形態の接続方法は、第１実施形態と同様に、２本のストランドロッド１（図１参照）の長手方向の一端部同士を接続してストランドロッド接続構造（継手構造）を構築する方法である。本実施形態の接続方法では、２本のストランドロッド１（ストランドロッド１ａ，１ｂ）について、前述の第１工程が実行された後、次に説明する第２工程が実行される。

（第２工程）
第４実施形態と同様にして、第１工程で素線１０が解された後、ストレッチャーを用いて各素線１０の弛みを除去し、各素線１０の接続領域３３が概ね軸線Ｗ方向に向いて直線的に延在するようにする。その後、第４実施形態と同様にして、同軸で対向させたストランドロッド１ａ、１ｂの接続領域３３同士を重ね合わせる（図４（ａ），（ｂ）参照）。このとき、重ね合わせ部３７の断面は、図７（ｂ）に示される状態となる。

その後、重ね合わせ部３７を８０〜２５０℃に加熱しながら、図９に示されるように、ストランドロッド１ａの各側線ｋ２〜ｋ７を重ね合わせ部３７内で他方の側線ｊ２〜ｊ７編み込んだ状態とする。具体的には、例えば、重ね合わせ部３７の中央部で側線ｊ２と側線ｊ３との間から径方向外側に延び出した側線ｋ２の先端を、ストランドロッド１ｂの結束帯１５に近い側において、側線ｊ３と側線ｊ４との隙間に挿入し内側に潜り込ませるようにすればよい。なお、側線ｊ３と側線ｊ４との隙間から内側に潜り込んだ側線ｋ２の先端を更に側線ｊ４と側線ｊ５との隙間から外側に引き出してもよく、その引き出された先端を更に側線ｊ５と側線ｊ６との隙間から内側に潜り込ませるようにしてもよい。このような操作を側線ｋ２〜ｋ７について行う。また、同様にして、ストランドロッド１ｂの各側線ｊ２〜ｊ７も、重ね合わせ部３７内で他方の側線ｋ２〜ｋ７編み込んだ状態とする。

次に、重ね合わせ部３７の加熱を継続しながら、重ね合わせ部３７に径方向の圧縮力を付与する。ここでは例えば、重ね合わせ部３７に熱収縮チューブを被せ、熱収縮チューブの収縮力によって重ね合わせ部３７に圧縮力を付与するようにしてもよい。上記の圧縮力により、重ね合わせ部３７の断面における素線１０の配置は、図７（ｂ）の状態が維持されずに各素線１０が中央に密集することになる。そして、ストランドロッド１ａ，１ｂの軟化した素線１０同士が互いに圧着され溶着されることで、ストランドロッド１ａ，１ｂの接続領域３３同士が接合される。その後、重ね合わせ部３７を冷却し、ストランドロッド１ａ，１ｂの結束帯１５を除去することで、ストランドロッド１ａ，１ｂの接続が完了する。

このように完成した本実施形態のストランドロッド接続構造９０（図４）は、複数の熱可塑性の素線１０を撚り合わせてなるストランドロッド１ａ，１ｂの２本を長手方向の端部であるロッド端部１７同士で接続するストランドロッド接続構造である。この接続構造では、２本のストランドロッド１ａ，１ｂの素線１０のうちの互いの側線ｋ１〜ｋ７，ｊ１〜ｊ７が断面内で周方向に交互に配列され、且つ２本のストランドロッド１ａ，１ｂの各々において側線の先端が他方のストランドロッドの側線に編み込まれた状態で、ロッド端部１７の接続領域３３同士が接合されている。

なお、上記の熱収縮チューブは、ストランドロッド１ａ，１ｂの接続完了後も重ね合わせ部３７に残置させてもよい。このように残置させるための熱収縮チューブにおいては、当該熱収縮チューブの熱収縮チューブの外周面に凹凸加工等が施されていてもよい。この構成によれば、上記熱収縮チューブを含むストランドロッド１の接続部がコンクリートに埋設されるときに、ストランドロッド１とコンクリートとの付着性が向上する。

本実施形態の接続方法によれば、ストランドロッド１ａ，１ｂの素線１０の編み込みによって、素線１０同士の接点が増加することで、更に強固なストランドロッド１ａ，１ｂ同士の接続が得られる。また、編み込んだ素線１０が、相手方のストランドロッド１の素線１０に対して機械的に係合する（例えばフックのように引っ掛かる）ことにより、より接続強度が強固される。

なお、本実施形態の接続方法に、第４実施形態の一工程を組み合わせてもよい。すなわち、ストランドロッド１ａ，１ｂの各側線ｋ２〜ｋ７，ｊ２〜ｊ７を重ね合わせ部３７内で他方の側線ｊ２〜ｊ７，ｋ２〜ｋ７編み込んだ後に、第４実施形態で説明したように、ストランドロッド１ａをストランドロッド１ｂに対し相対的に捻る処理を加えてもよい。その後、重ね合わせ部３７に熱収縮チューブを被せ、熱収縮チューブの収縮力によって重ね合わせ部３７に圧縮力を付与すればよい。

続いて、上述の第１〜第５実施形態による作用効果について説明する。上述の第１〜第５実施形態に係る接続方法は、複数の熱可塑性の素線１０を撚り合わせてなるストランドロッド１の２本を長手方向の端部同士で接続するストランドロッド接続方法であり、次のような第１工程と、第２工程と、を備えている。第１工程では、２本のストランドロッド１の各々において、ロッド端部１７を加熱し、軟化した素線１０同士を解す。第２工程では、２本のストランドロッド１の各々においてロッド端部１７の素線１０の断面３５内での配置が通常配置とは異なる状態で、２本のストランドロッド１の互いの接続領域３３同士を絡ませてロッド端部１７同士を接合する。

また、上述の第１〜第５実施形態に係るストランドロッド接続構造９０は、複数の熱可塑性の素線１０を撚り合わせてなるストランドロッド１の２本を長手方向の端部同士で接続するストランドロッド接続構造である。この接続構造では、２本のストランドロッド１の各々においてロッド端部１７の素線１０の断面内での配置が通常配置とは異なる状態で、２本の前記ストランドロッド１の互いのロッド端部１７同士が絡んで接合されている。

このような接続方法及び接続構造によれば、素線１０の断面内での配置が通常配置とは異なる状態で、互いの素線１０同士が接することにより、強固なストランドロッド１同士の接続が可能になる。すなわち、例えば、素線１０が通常配置されたストランドロッド１の端部同士を径方向に隣接させて接合する場合や、素線１０が通常配置されたストランドロッド１の端部端面を軸方向に突き合わせてスリーブを被せて接合する場合に比較して、素線１０同士の接点が多くなり、その結果、強固な接続が可能になる。

本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して、変形例を構成することも可能である。各実施形態の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。

例えば、実施形態では、７本撚りのストランドロッド１の接続方法及び接続構造について説明したが、例えば、１９本撚りなどの素線数が異なるストランドロッドの接続方法についても、上述の実施形態に倣って本発明を適用することができる。また、ストランドロッド１ａ，１ｂの素線１０同士を溶着させる場合には、重ね合わせ部３７を加熱することによる溶着に限られず、レーザを用いた溶着、電熱を利用した溶着等を行ってもよい。

また、第１〜第３実施形態において、ストランドロッド１ａ，１ｂの接続領域３３同士の接合の方法は、前述したような接着剤を用いる方法には限定されない。すなわち、重ね合わせ部３７に接着剤を含浸させ硬化させることに代えて、重ね合わせ部３７の加熱による素線１０同士の溶着によって、ストランドロッド１ａ，１ｂの接続領域３３同士の接合を図ってもよい。また、第４及び第５実施形態においては、加熱による素線１０同士の溶着によってストランドロッド１ａ，１ｂの接続領域３３同士を接合させることに代えて、重ね合わせ部３７に接着剤を含浸させ硬化させるようにしてもよい。或いは、第１〜第５実施形態において、重ね合わせ部３７の加熱により素線１０同士を溶着させた上で、更に重ね合わせ部３７に接着剤を含浸させ硬化させるようにしてもよい。

なお、重ね合わせ部３７の加熱による素線１０同士の溶着によって、ストランドロッド１ａ，１ｂの接続領域３３同士の接合を図る場合には、重ね合わせ部３７に接着剤を含浸させる処理を省略することにより工期短縮が可能になり、接着材の充填不良のリスク低減によって品質向上が可能になり、また、ストランドロッド１の施工誤差を吸収することができる。

１…ストランドロッド、１０，ｋ１〜ｋ７，ｊ１〜ｊ７…素線、ｋ２〜ｋ７，ｊ２〜ｊ７…側線、１７…ロッド端部、３５…断面、３６…凹凸形状部、３０，３１ａ，３２ａ，３１ｂ，３２ｂ…素線束層、９０…接続構造。

Claims (7)

1. 複数の熱可塑性の素線を撚り合わせてなるストランドロッドの２本を長手方向の端部同士で接続するストランドロッド接続方法であって、
   ２本の前記ストランドロッドの各々において、前記端部を加熱し、軟化した複数の前記素線を解す第１工程と、
   ２本の前記ストランドロッドの各々において前記端部の前記素線の断面内での配置が通常の配置とは異なる状態で、２本の前記ストランドロッドの互いの前記端部同士を絡ませて接合する第２工程と、を備える、ストランドロッド接続方法。
2. 前記第２工程においては、
   ２本の前記ストランドロッドの各々において、前記端部を複数に分割し断面内で一次元的に並ぶ複数の前記素線で構成される素線束層を複数形成し、
   ２本の前記ストランドロッドの互いの前記素線束層同士を交互に積層した状態で、前記端部同士を接合する、請求項１に記載のストランドロッド接続方法。
3. 前記第２工程においては、
   ２本の前記ストランドロッドの各々において、前記端部の前記素線のうちの一部の側線を断面内で変位させて前記端部の断面に凹凸形状部を形成し、
   ２本の前記ストランドロッドの互いの前記凹凸形状部同士を噛み合わせた状態で、前記端部同士を接合する、請求項１に記載のストランドロッド接続方法。
4. 前記第２工程においては、
   ２本の前記ストランドロッドの各々において、前記端部の前記素線のうちの各側線を断面内で放射状に外周側に変位させ、
   ２本の前記ストランドロッドの互いの前記側線を断面内で周方向に交互に配列した状態で、前記端部同士を接合する、請求項１に記載のストランドロッド接続方法。
5. 前記第２工程においては、
   ２本の前記ストランドロッドの各々において、前記端部の前記素線のうちの各側線を断面内で放射状に外周側に変位させ、
   ２本の前記ストランドロッドの互いの前記側線が断面内で周方向に交互に配列した状態になるように２本の前記ストランドロッドの前記端部同士を配置し、
   一方の前記ストランドロッドを他方の前記ストランドロッドに対し相対的に捻って、前記端部同士を接合する、請求項１に記載のストランドロッド接続方法。
6. 前記第２工程においては、
   ２本の前記ストランドロッドの各々において、前記端部の前記素線のうちの各側線を断面内で放射状に外周側に変位させ、
   ２本の前記ストランドロッドの互いの前記側線が断面内で周方向に交互に配列した状態になるように２本の前記ストランドロッドの前記端部同士を配置し、
   ２本の前記ストランドロッドの各々において、前記側線の先端を他方の前記ストランドロッドの前記側線に編み込んだ状態として、前記端部同士を接合する、請求項１に記載のストランドロッド接続方法。
7. 複数の熱可塑性の素線を撚り合わせてなるストランドロッドの２本を長手方向の端部同士で接続するストランドロッド接続構造であって、
   ２本の前記ストランドロッドの各々において前記端部の前記素線の断面内での配置が通常の配置とは異なる状態で、２本の前記ストランドロッドの互いの前記端部同士が絡んで接合されている、ストランドロッド接続構造。

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