JP2024067942A - Prestress introduction unit - Google Patents
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Abstract
【課題】反力体における反力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と定着板3a,3bと筒状反力部材4a,4bと反力解放機構5とを備える。反力解放機構5は、楔状部材11a,11bと該楔状部材を側方から挟み込む挟み込み部材12,13と該挟み込み部材を相互に連結する2組のボルト14及びナット15とを備える。ボルト14、ナット15及び挟み込み部材12,13は、各ナット15を緩み方向に回すことで、材軸10に沿った楔状部材11a,11bの全体寸法が短くなるように該楔状部材を相対移動させるようになっている。【選択図】 図5[Problem] To provide a prestress introduction unit capable of smoothly releasing a reaction force in a reaction body. [Solution] A prestress introduction unit 1 according to the present invention comprises a PC steel bar 2, anchoring plates 3a, 3b, cylindrical reaction members 4a, 4b, and a reaction force release mechanism 5. The reaction force release mechanism 5 comprises wedge-shaped members 11a, 11b, clamping members 12, 13 that clamp the wedge-shaped members from the sides, and two sets of bolts 14 and nuts 15 that interconnect the clamping members. The bolts 14, nuts 15, and clamping members 12, 13 are configured such that, by turning each nut 15 in the loosening direction, the wedge-shaped members 11a, 11b are moved relatively to each other so that the overall dimensions of the wedge-shaped members 11a, 11b along the material axis 10 become shorter. [Selected Figure] Figure 5
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。 The present invention relates to a prestress introduction unit used in constructing prestressed concrete.
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。 Prestressed concrete (PC) can be broadly divided into pretensioning and posttensioning, depending on when the prestress is introduced. The pretensioning method involves introducing tensile force into the tendons by taking a reaction force from a reaction table to which the tendons are attached, pouring concrete in this state, and then removing the tendons from the reaction table after waiting for the concrete to develop its strength. Therefore, it is basically used when manufacturing precast concrete (PCa) components in a factory.
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。 On the other hand, the post-tensioning method allows the tendons to be freely positioned within the concrete, making it possible to easily introduce large prestress into cast-in-place concrete of various shapes, and is widely used in bridge construction and other construction sites. However, it can be disadvantageous in terms of construction time and cost because it takes time to position the sheath, which is complicated by rebar work, and it requires space and scaffolding to install hydraulic jacks.
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。 In this situation, a method has been developed to introduce prestress into concrete by transporting and installing a unit in which tension has already been applied to the tensioning material while the tension is still maintained, and then releasing the tension after the concrete has been poured and has had time to develop its strength. This method makes it possible to use the pretensioning method at bridge construction sites and other construction sites.
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。
The above prestress introduction units include a type in which a reaction member inserted inside a hollow tension member is used to introduce tension into the tension member, and after the poured concrete has hardened, prestress is introduced into the concrete through adhesion to the periphery of the tension member. In addition, there is also a type in which a reaction body made of a hollow material is used to introduce tension into the tension member inserted inside, and after the poured concrete has hardened, prestress is introduced into the concrete through support pressure from a fixing device attached to the end of the tension member. As an example of the latter,
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。
In the
しかしながら、PC鋼棒2に導入された引張力を解放すべく、特殊ナット7を回す際、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場合があるという問題を生じていた。
However, when turning the special nut 7 to release the tensile force introduced into the
ちなみに、特許文献2には、特許文献1の課題を解決する発明が開示されているが、引張力を解放するための技術思想は、本願発明とは本質的に異なる。
Incidentally,
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、反力体に生じている反力をスムーズに解放する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。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a prestress introduction unit that can smoothly release the reaction force generated in the reaction body.
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部材と、前記PC鋼材に引張力を導入するための反力が前記各定着部材又は前記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に生じている反力を、それらの対向端部を接近させることで解放することができるようになっている反力解放機構とを備えるとともに、該反力解放機構を、前記PC鋼材を貫通させるための貫通開口がそれぞれ形成されるとともに該PC鋼材の材軸に直交する面に対して傾きを有する傾斜面がそれぞれ設けられていて該各傾斜面が当接される形で配置された一対の楔状部材と、前記材軸の直交方向に沿った前記一対の楔状部材の相対移動量を調整自在な相対移動量調整手段とで構成してなり、
前記一対の楔状部材は、前記各傾斜面の反対側に位置する面を圧力載荷面として該圧力載荷面を介して前記各対向端部からそれぞれ圧縮力が伝達されるようになっているとともに、前記各傾斜面の一方が他方を摺動する形で相対移動する際にそれらの相対移動が拘束されることがないように前記各貫通開口を切り欠き状又は長孔状に形成してあり、前記材軸回りの相対回転が拘束されるように前記各傾斜面の一方に凸部を該凸部に係止される凹部又は凸部を他方に形成したものである。
In order to achieve the above object, as described in
The pair of wedge-shaped members have pressure-loading surfaces located on the opposite sides of each of the inclined surfaces, through which compressive forces are transmitted from each of the opposing ends, and each of the through openings is formed in a notch or long hole shape so that the relative movement of each of the inclined surfaces is not restricted when one of the inclined surfaces moves relative to the other by sliding against the other, and a convex portion is formed on one of the inclined surfaces and a concave portion or convex portion that can engage with the convex portion is formed on the other of the inclined surfaces so that relative rotation around the material axis is restricted.
また、本発明に係るプレストレス導入ユニットは、前記一対の楔状部材の対向側に段状端部をそれぞれ設けてそれらの突出部分の端面に形成された突出側傾斜面と非突出部分の端面に形成された非突出側傾斜面とで前記各傾斜面をそれぞれ構成するとともに、前記各突出部分をそれぞれ前記凸部としたものである。 The prestress introduction unit according to the present invention has stepped ends on the opposing sides of the pair of wedge-shaped members, with each inclined surface being formed by a protruding side inclined surface formed on the end face of the protruding portion and a non-protruding side inclined surface formed on the end face of the non-protruding portion, and each of the protruding portions is made into the convex portion.
また、本発明に係るプレストレス導入ユニットは、前記相対移動量調整手段を、前記一対の楔状部材を前記材軸の側方から挟み込む一対の挟み込み部材と該一対の挟み込み部材を相互に連結する連結機構とで構成したものである。 In addition, the prestress introduction unit according to the present invention has the relative movement adjustment means configured with a pair of clamping members that clamp the pair of wedge-shaped members from the sides of the material shaft, and a connecting mechanism that connects the pair of clamping members to each other.
また、本発明に係るプレストレス導入ユニットは請求項4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部材と、前記PC鋼材に引張力を導入するための反力が前記各定着部材又は前記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に生じている反力を、それらの対向端部を接近させることで解放することができるようになっている反力解放機構とを備えるとともに、該反力解放機構を、前記PC鋼材を貫通させるための貫通開口がそれぞれ形成されるとともに該PC鋼材の材軸に直交する面に対して傾きを有する傾斜面がそれぞれ設けられていて該各傾斜面が互いに当接される形で配置された一対の楔状部材と、前記材軸の直交方向に沿った前記一対の楔状部材の相対移動量を調整自在な相対移動量調整手段とで構成してなり、
前記一対の楔状部材は、前記各傾斜面の反対側に位置する面を圧力載荷面として該圧力載荷面を介して前記各対向端部からそれぞれ圧縮力が伝達されるようになっているとともに、前記各傾斜面の一方が他方を摺動する形で相対移動する際にそれらの相対移動が拘束されることがないように前記各貫通開口を切り欠き状又は長孔状に形成してあり、
前記相対移動量調整手段は、前記一対の楔状部材を前記材軸の側方から挟み込む一対の挟み込み部材と該一対の挟み込み部材を相互に連結する連結機構とで構成してあり、
前記一対の楔状部材及び前記一対の挟み込み部材は、該一対の楔状部材の横断面を非円形とするとともに、それらの周面に当接するように前記一対の挟み込み部材に嵌合凹部を対向形成することで、前記一対の楔状部材の前記材軸回りの相対回転が拘束されるように構成したものである。
The prestress introduction unit according to the present invention, as described in claim 4, comprises a PC steel member, a pair of anchoring members attached in the vicinity of each end of the PC steel member, a pair of tubular reaction members arranged coaxially with the PC steel member and through which the PC steel member is inserted so that a reaction force for introducing a tensile force into the PC steel member is transmitted to each of the anchoring members or the vicinity of each end of the PC steel member, and a reaction force release mechanism capable of releasing the reaction force generated in the pair of tubular reaction members by bringing the opposing end portions of the pair of tubular reaction members closer to each other, and the reaction force release mechanism is composed of a pair of wedge-shaped members each having a through opening for passing the PC steel member through and each having an inclined surface inclined with respect to a plane perpendicular to the material axis of the PC steel member, and arranged so that the inclined surfaces abut against each other, and a relative movement adjustment means for freely adjusting the relative movement of the pair of wedge-shaped members in the direction perpendicular to the material axis,
The pair of wedge-shaped members have pressure-loading surfaces on the opposite sides of the inclined surfaces, through which compressive forces are transmitted from the opposing ends, and the through openings are formed in a notch or slot shape so that the relative movement of the inclined surfaces is not restricted when one of the inclined surfaces slides over the other.
the relative movement adjustment means is composed of a pair of clamping members that clamp the pair of wedge-shaped members from the sides of the material shaft, and a connecting mechanism that connects the pair of clamping members to each other,
The pair of wedge-shaped members and the pair of clamping members are configured so that the cross sections of the pair of wedge-shaped members are non-circular and mating recesses are formed facing the pair of clamping members so as to abut their peripheral surfaces, thereby restricting relative rotation of the pair of wedge-shaped members about the material axis.
また、本発明に係るプレストレス導入ユニットは、前記PC鋼材を貫通させるための台座側貫通開口がそれぞれ形成された中間台座を前記各対向端部と前記一対の楔状部材との間にそれぞれ配置するとともに、前記一対の楔状部材の相対移動が拘束されることがないように前記各台座側貫通開口を切り欠き状又は長孔状に形成したものである。 The prestress introduction unit according to the present invention is configured by disposing intermediate pedestals, each having a pedestal-side through opening for passing the PC steel material, between each of the opposing ends and the pair of wedge-shaped members, and forming each of the pedestal-side through openings in the shape of a notch or a long hole so that the relative movement of the pair of wedge-shaped members is not restricted.
[本発明の作用]
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、一対からなる筒状反力部材の対向端部を接近させることにより、PC鋼材に導入されるべき引張力の反力として該一対の筒状反力部材に生じていた圧縮力を解放するようになっているが、本発明の反力解放機構は、PC鋼材を貫通させるための貫通開口がそれぞれ形成された一対の楔状部材と、PC鋼材の材軸の直交方向に沿った一対の楔状部材の相対移動量を調整自在な相対移動量調整手段とで構成してある。
[Action of the present invention]
In the prestress introduction unit of the present invention, as in the prior art, the opposing ends of a pair of tubular reaction members are brought closer together to release the compressive force generated in the pair of tubular reaction members as a reaction force to the tensile force to be introduced into the PC steel material, but the reaction force release mechanism of the present invention is composed of a pair of wedge-shaped members, each of which has a through opening for passing the PC steel material through, and a relative movement adjustment means for freely adjusting the relative movement of the pair of wedge-shaped members in the direction perpendicular to the material axis of the PC steel material.
かかる構成においてコンクリートにプレストレスを導入する際には、PC鋼材に引張力が導入された上述のプレストレス導入ユニットをコンクリート打設領域に配置し、次いで、反力解放機構の周囲にコンクリートが充填されないよう留意しつつ、該コンクリート打設領域にコンクリートを打設して強度発現を待ち、しかる後、相対移動量調整手段を用いて一対の楔状部材の上記材軸に沿った全体寸法が短くなるように該一対の楔状部材を相対移動させる。 When prestressing concrete in this configuration, the above-mentioned prestress introduction unit in which tension is introduced into the PC steel is placed in the concrete pouring area, and then concrete is poured into the concrete pouring area while being careful not to fill the area around the reaction force release mechanism with concrete, and the concrete is allowed to develop strength. After that, the pair of wedge-shaped members are moved relative to each other using the relative movement adjustment means so that the overall dimension of the pair of wedge-shaped members along the material axis is shortened.
このようにすると、楔状部材の全体寸法が短くなった分、一対の筒状反力部材の対向端部が接近し、該各筒状反力部材に生じていた圧縮力が消失するとともに、反力としての圧縮力が消失したことに伴い、PC鋼材に導入されていた引張力は、一対の定着部材を介して周囲のコンクリートに圧縮力として伝達され、該コンクリートは、プレストレストコンクリートとして機能する。 In this way, the overall dimensions of the wedge-shaped member are shortened, and the opposing ends of the pair of cylindrical reaction members come closer together, causing the compressive force generated in each cylindrical reaction member to disappear. As a result of the disappearance of the compressive force as a reaction force, the tensile force introduced into the PC steel is transmitted as a compressive force via the pair of anchoring members to the surrounding concrete, and the concrete functions as prestressed concrete.
ここで、従来においては、一対の筒状反力部材に生じている圧縮力を、それらが作用し合うナットなどの機械部品の当接面で解放操作していたので、圧縮力によって機械部品の当接面に生じる摩擦力が過大になって解放操作が困難になる場合があったが、本発明においては、圧縮力のかなりの部分を楔状部材の傾斜面で互いに支持させながら、その傾斜角度に応じた分力を相対移動量調整手段で支持しつつ、該相対移動量調整手段で一対の楔状部材の相対移動量を調整することにより圧縮力の解放を行う。 Here, in the past, the compressive force acting on a pair of cylindrical reaction members was released at the contact surfaces of the mechanical parts, such as nuts, with which they act, and this could cause excessive frictional forces to be generated at the contact surfaces of the mechanical parts, making the release operation difficult. However, in the present invention, a significant portion of the compressive force is supported by the inclined surfaces of the wedge-shaped members, and a component force according to the inclination angle is supported by the relative movement adjustment means, which adjusts the relative movement of the pair of wedge-shaped members, thereby releasing the compressive force.
すなわち、本発明に係るプレストレス導入ユニットにおいて、一対の筒状反力部材に生じている圧縮力を解放する動作は、その圧縮力が直接作用し合う部位ではなく、一対の楔状部材の傾斜面によって生じる分力が作用する部位で行われるものであって、かかる構成によれば、従来のように、機械部品の当接面に生じる摩擦力が過大になって解放操作が困難になるという懸念がなくなる。 In other words, in the prestress introduction unit of the present invention, the operation of releasing the compressive force acting on the pair of cylindrical reaction members is performed not at the location where the compressive forces act directly on each other, but at the location where the component force acting on the inclined surfaces of the pair of wedge-shaped members acts. This configuration eliminates the concern that the frictional force acting on the contact surfaces of the machine parts becomes excessive, making the release operation difficult, as was the case in the conventional case.
[本発明の作用(請求項1~請求項3)]
特に、請求項1乃至請求項3に係る各発明においては、一対の楔状部材の材軸回りの相対回転が拘束されるように、該一対の楔状部材の一方に凸部を、該凸部に係止される凹部又は凸部を他方にそれぞれ形成したので、一対の楔状部材がPC鋼材の材軸回りに相対回転する懸念がなくなり、上述の解放操作をより確実に行うことが可能となる。
[Actions of the present invention (
In particular, in each of the inventions according to
一対の楔状部材のうち、一方に凸部を設けるとともに、他方に凹部又は凸部を設ける構成としては、以下の組み合わせ、すなわち、
(a)一方の楔状部材に凸部を設け、他方の楔状部材に凹部を設ける
(b)一方の楔状部材に凸部を設け、他方の楔状部材に凸部を設ける
が可能であり、一対の楔状部材の対向側に段状端部をそれぞれ設けてそれらの突出部分の端面に形成された突出側傾斜面と非突出部分の端面に形成された非突出側傾斜面とで前記各傾斜面をそれぞれ構成するとともに、前記各突出部分をそれぞれ前記凸部とした構成が一つの具体例となる。
The following combinations are possible in which a convex portion is provided on one of the pair of wedge-shaped members and a concave portion or a convex portion is provided on the other of the pair of wedge-shaped members:
(a) Providing a protrusion on one wedge-shaped member and a recess on the other wedge-shaped member
(b) It is possible to provide a convex portion on one wedge-shaped member and a convex portion on the other wedge-shaped member, and a stepped end portion is provided on each of the opposing sides of a pair of wedge-shaped members, and each of the inclined surfaces is constituted by a protruding-side inclined surface formed on the end face of the protruding portion and a non-protruding-side inclined surface formed on the end face of the non-protruding portion, and each of the protruding portions is configured as the convex portion. This is one specific example.
請求項1又は請求項2の各発明における相対移動量調整手段は、一対からなる楔状部材の上記材軸に沿った全体寸法が短くなるように該一対の楔状部材を相対移動させることにより、一対の筒状反力部材の対向端部を接近させることができるのであれば、その具体的構成は任意であるが、一対の楔状部材を上記材軸の側方から挟み込む一対の挟み込み部材と該一対の挟み込み部材を相互に連結する連結機構とで構成する場合が典型例となる。
The relative movement adjustment means in each of the inventions of
かかる構成においては、連結機構を例えばボルト及びナットで構成した場合だと、一対の挟み込み部材が互いに離れるようにナットを緩めることにより、一対の楔状部材の上記材軸に沿った全体寸法が短くなるように該一対の楔状部材を相対移動させることができる。 In such a configuration, if the connecting mechanism is configured with, for example, a bolt and a nut, the pair of wedge-shaped members can be moved relative to one another by loosening the nut so that the pair of clamping members move away from each other, thereby shortening the overall dimension of the pair of wedge-shaped members along the material axis.
[本発明の作用(請求項4)]
また、請求項4に係る発明においては、一対の楔状部材及び一対の挟み込み部材が、該一対の楔状部材の横断面を非円形とするとともに、それらの周面に当接するように前記一対の挟み込み部材に嵌合凹部を対向形成することで、一対の挟み込み部材に対する各楔状部材の上記材軸回りの回転が拘束されるように構成してあるので、一対の楔状部材のそれぞれが一対の挟み込み部材に対して回転することが防止されるとともに、その結果として、請求項1乃至請求項3に係る各発明と同様、一対の楔状部材がPC鋼材の材軸回りに相対回転する懸念もなくなるため、上述した解放操作の確実性がさらに高まる。
[Action of the present invention (Claim 4)]
In addition, in the invention of claim 4, the pair of wedge-shaped members and the pair of clamping members are configured so that the cross sections of the pair of wedge-shaped members are non-circular and opposing fitting recesses are formed in the pair of clamping members so as to abut their peripheral surfaces, thereby restricting rotation of each wedge-shaped member about the material axis relative to the pair of clamping members.This prevents each of the pair of wedge-shaped members from rotating relative to the pair of clamping members, and as a result, as with the inventions of
楔状部材の横断面を非円形とする構成は、矩形断面や楕円状断面がその具体例となる。 Examples of a wedge-shaped member with a non-circular cross section include a rectangular cross section and an elliptical cross section.
[本発明の作用(請求項5)]
請求項1乃至請求項4に係る各発明における筒状反力部材の対向端部は、一対からなる楔状部材の各圧力載荷面にそれぞれ直接当接させるようにしてもかまわないが、対向端部が当接することで楔状部材の相対移動が妨げられる懸念があるのであれば、PC鋼材を貫通させるための台座側貫通開口がそれぞれ形成された中間台座を各対向端部と各楔状部材との間にそれぞれ配置するとともに、一対の楔状部材の相対移動が拘束されることがないように各台座側貫通開口を切り欠き状又は長孔状に形成した構成を採用することができる。
[Action of the present invention (Claim 5)]
The opposing ends of the cylindrical reaction member in each of the inventions according to
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。 Below, an embodiment of the prestress introduction unit according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.
[第1実施形態]
図1乃至図5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部材としての定着板3a,3bと、一対の筒状反力部材4a,4bと、反力解放機構5とを備える。
[First embodiment]
1 to 5 are diagrams showing a prestress introduction unit according to this embodiment. As can be seen from these figures, the
ここで、PC鋼棒2に引張力が導入されその反力として筒状反力部材4a,4bにそれぞれ圧縮力が発生している状態においては、図1に示すように、PC鋼棒2は、全長がLpとなり、筒状反力部材4a,4bはそれぞれ全長がLrとなる。
Here, when a tensile force is introduced into the
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、定着板3a,3bの対向面を介して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。
The
ここで、定着板3bは、溶着、係着、螺着等によってPC鋼棒2の一端に固定してあるが、定着板3aについては、該定着板に設けられた挿通孔31にPC鋼棒2を挿通できるようになっており、PC鋼棒2の他端に設けられた雄ネジ32に定着ナット33を螺合することにより、PC鋼棒2への取付け位置を調整できるようになっている。
Here, the
図2でよくわかるように、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、互いに反対側となる端部7a,7bを介して定着板3a,3bの対向面にそれぞれ伝達されるように、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る。
As can be seen clearly in Figure 2, the
反力解放機構5は、筒状反力部材4a,4bの対向端部を構成する角形状の台座8a,8b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を解放できるようになっており、一対の楔状部材11a,11bと、該楔状部材をPC鋼棒2の材軸10の側方から挟み込む一対の挟み込み部材12,13と、該挟み込み部材を相互に連結する連結機構としての2組のボルト14及びナット15と、中間台座16a,16bとで構成してある。
The reaction
楔状部材11a,11bは図3(a)に示すように、周面24a,24bが概ね円柱状周面となるように形成してあるとともにPC鋼棒2を貫通させるための切り欠き状の貫通開口17a,17bがそれぞれ形成してあり、対向側には段状端部201a,201bがそれぞれ設けてあるとともに、それらの反対側を圧力載荷面19a,19bとして該圧力載荷面に中間台座16a,16bを介して台座8a,8bからそれぞれ圧縮力が伝達されるようになっている。
As shown in FIG. 3(a), the wedge-shaped
段状端部201aは図3(b),(c)でよくわかるように、楔状部材11bとの対向側からみたとき、貫通開口17aを取り囲むように逆J字状に突出部分211aが設けてあって、その端面には、PC鋼棒2の材軸10に直交する面に対して傾きを有する突出側傾斜面212aが形成してあるとともに、段差213aを介して該突出部分に隣り合う非突出部分214aの端面には、上記傾きと同じ傾きを有する非突出側傾斜面215aを設けてある。
As can be seen clearly in Figures 3(b) and (c), when viewed from the side opposite the wedge-shaped
同様に、段状端部201bは図3(d),(e)でよくわかるように、楔状部材11aとの対向側からみたとき、貫通開口17bを取り囲むようにJ字状に突出部分211bが設けてあって、その端面には、PC鋼棒2の材軸10に直交する面に対して傾きを有する突出側傾斜面212bが形成してあるとともに、段差213bを介して該突出部分に隣り合う非突出部分214bの端面には、上記傾きと同じ傾きを有する非突出側傾斜面215bを設けてある。
Similarly, as can be seen in Figures 3(d) and (e), when viewed from the side opposite the wedge-shaped
ここで、突出側傾斜面212a及び非突出側傾斜面215bは図4(a)に示すように、それらの一方が他方を摺動する形で相対移動するようになっているとともに、突出側傾斜面212b及び非突出側傾斜面215aは、それらの一方が他方を摺動する形で相対移動するようになっていて、突出側傾斜面212b及び非突出側傾斜面215bと突出側傾斜面212a及び非突出側傾斜面215aはそれぞれ本発明の傾斜面として機能するとともに、既に述べた切り欠き状の貫通開口17a,17bは、それらの相対移動が拘束されることがないようになっている。
Here, as shown in FIG. 4(a), the protruding side inclined
なお、図4(a)においては、突出側傾斜面212aと非突出側傾斜面215bとの摺動領域及び突出側傾斜面212bと非突出側傾斜面215aとの摺動領域をハッチングでそれぞれ示してある。
In FIG. 4(a), the sliding area between the protruding side inclined
一方、図4(b),(c)に示すように、突出部分211aは、その段差213aを介して突出部分211bの内周面221b(貫通開口17bの内周面の一部)に係止されるとともに、突出部分211bは、その段差213bを介して突出部分211aの内周面221a(貫通開口17aの内周面の一部)に係止されるようになっていて、楔状部材11a,11bの材軸10回りの相対回転が拘束されるようになっており、突出部分211a及び突出部分211bはそれぞれ本発明の凸部として機能する。
On the other hand, as shown in Figures 4(b) and (c), the protruding
なお、図4(b)及び(c)においては、突出部分211aと突出部分211bの内周面221bとの係止領域、及び突出部分211bと突出部分211aの内周面221aとの係止領域を、同図矢印方向に沿った楔状部材11a,11bの相対移動の大きさに応じてそれぞれハッチングで示してある。
In addition, in Figures 4(b) and (c), the engagement area between protruding
楔状部材11aの突出側傾斜面212a及び非突出側傾斜面215aと楔状部材11bの突出側傾斜面212b及び非突出側傾斜面215bは、できるだけ摩擦が生じないように、耐荷重に優れた潤滑剤を塗布する、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)を被覆するなどの措置を講じておくのが望ましい。
It is desirable to take measures such as applying a lubricant with excellent load resistance or coating with PTFE (polytetrafluoroethylene) to the protruding side inclined
中間台座16a,16bは、PC鋼棒2を貫通させるための台座側貫通開口25a,25bをそれぞれ形成してあるとともに、楔状部材11a,11bの相対移動が拘束されることがないよう、貫通開口17a,17bと同様、各台座側貫通開口25a,25bを切り欠き状に形成してある。
The
中間台座16a,16bは、台座8a,8bを介した筒状反力部材4a,4bからの圧縮力を、より広い作用面積をもって楔状部材11a,11bに確実に伝達する役目を果たすとともに、楔状部材11aや楔状部材11bが材軸10の直交方向に沿って相対移動する際、楔状部材11a,11bの側と台座8a,8bの側の二面で摺動可能とすることにより、楔状部材11a,11bの相対移動がより確実に行われるようになっている。
The
中間台座16a,16bの両面には、楔状部材11aの突出側傾斜面212a及び非突出側傾斜面215aと楔状部材11bの突出側傾斜面212b及び非突出側傾斜面215bと同様、耐荷重に優れた潤滑剤を塗布する、PTFEを被覆するなどして摩擦低減を図るのが望ましい。
As with the protruding side inclined
挟み込み部材12,13はそれぞれ直方体状をなすとともに、それらの対向内面に湾曲凹部20,22をそれぞれ形成してあり、該湾曲凹部に楔状部材11b,11aの周面24b,24aがそれぞれ当接する形で該各楔状部材の一部がそれぞれ嵌合されるようになっているとともに、挟み込み部材12には湾曲凹部20を挟む位置にボルト孔21,21が、挟み込み部材13には湾曲凹部22を挟む位置にボルト孔23,23がそれぞれ設けてあり、2組のボルト孔21,23にボルト14をそれぞれ挿通して該各ボルトの先端にナット15を螺合するようになっている。
The clamping
なお、挟み込み部材12には、湾曲凹部20と反対側の面に座ぐり26を設けてあり、該座ぐりにボルト14の頭部が嵌め込まれるようになっている。
In addition, the clamping
挟み込み部材12,13の湾曲凹部20,22や楔状部材11b,11aの周面24b,24aには、楔状部材11a,11bや中間台座16a,16bの場合と同様、耐荷重に優れた潤滑剤を塗布する、PTFEを被覆するなどして摩擦低減を図るのが望ましい。
As with the wedge-shaped
連結機構であるボルト14、ナット15及び挟み込み部材12,13は図5でよくわかるように、材軸10に沿った楔状部材11a,11bの全体寸法がLwの状態(図5(a),(b)の状態)から、各ナット15を緩み方向に回すことにより、全体寸法がLw´の状態(図5(c),(d)の状態)へと短くなるように、該楔状部材を相対移動させるようになっており、かかるボルト14及びナット15並びに挟み込み部材12,13は、PC鋼棒2の材軸10の直交方向に沿った楔状部材11a,11bの相対移動量を調整する相対移動量調整手段として機能する。
As can be clearly seen in Figure 5, the connecting mechanism consisting of
本実施形態に係るプレストレス導入ユニット1においてPC鋼棒2に引張力を導入するには、まず、楔状部材11a,11bを、それらの貫通開口17a,17bが同軸となるように突出側傾斜面212a及び非突出側傾斜面215bを互いに当接させるとともに突出側傾斜面212b及び非突出側傾斜面215aを互いに当接させ、その状態でそれらを挟み込み部材12,13で挟み込んでボルト14とナット15で連結することにより、反力解放機構5を先行して組み立てる。中間台座16a,16bについては、後述する引張力導入工程に先だって、楔状部材11aと台座8aとの間及び楔状部材11bと台座8bとの間に適宜挿入配置すればよい。
To introduce tension to the
なお、PC鋼棒2は、引張力導入後は、図1で説明したように全長がLpに伸長するが、引張力導入前においては図6に示すように、Lp´(<Lp)であり、筒状反力部材4a,4bは、引張力導入後は全長がLrに収縮するが、圧縮力発生前においてはそれぞれLr´(>Lr)である。
After the tensile force is introduced, the total length of the
次に、図7に示すように、一端に定着板3bが取り付けられたPC鋼棒2を、筒状反力部材4b、反力解放機構5、筒状反力部材4aに順次挿通するとともに、該PC鋼棒の先端に設けられた雄ネジ32を定着板3aの挿通孔31に挿通し、該雄ネジにナット33を仮配置する。
Next, as shown in FIG. 7, the
次に、同図黒矢印に示すように定着板3aから反力をとることにより、同図白矢印に示すようにPC鋼棒2に引張力を載荷する。
Next, by taking the reaction force from the
引張力載荷にあたっては、チェアと呼ばれる反力架台を介在させつつ、雄ネジ32に引張力導入用ロッドをカプラーで連結し(いずれも図示せず)、その引張力導入用ロッドに引張力を載荷することで、定着板3aに均等な反力が作用するようにするのが望ましい。
When applying a tensile force, it is desirable to use a reaction stand called a chair and connect a tensile force introduction rod to the
所定の引張力がPC鋼棒2に載荷されたならば、ナット33を締め込むことで、定着板3aを筒状反力部材4aの端部7aに押し付ける形で該筒状反力部材に固定し、しかる後、反力架台、引張力導入用ロッド及びカプラーを撤去する。
When a predetermined tensile force is applied to the
このようにすると、PC鋼棒2の引張力は、筒状反力部材4a,4b及び反力解放機構5に発生した反力としての圧縮力と釣り合い、かくしてPC鋼棒2に引張力が導入される。
In this way, the tensile force of the
一方、コンクリートにプレストレスを導入する際には、PC鋼棒2に引張力が導入された上述のプレストレス導入ユニット1をコンクリート打設領域に配置し、次いで、図8に示すように、反力解放機構5の周囲にコンクリートが充填されないよう留意しつつ、コンクリート打設領域にコンクリート51を打設して強度発現を待ち、しかる後、ナット15を緩めて挟み込み部材12,13の連結距離を拡げることにより、材軸10に沿った楔状部材11a,11bの全体寸法が短くなるように該楔状部材を相対移動させる。
On the other hand, when prestressing concrete, the above-mentioned
このようにすると、楔状部材11a,11bの全体寸法が短くなった分、筒状反力部材4a,4bの対向端部である台座8a,8bが接近し、該各筒状反力部材に生じていた圧縮力が消失するとともに、反力としての圧縮力が消失したことに伴い、PC鋼棒2に導入されていた引張力は同図に示すように、定着板3a,3bを介して周囲のコンクリートに圧縮力として伝達され、該コンクリートは、プレストレストコンクリートとして機能する。
By doing this, the overall dimensions of the wedge-shaped
次に、プレストレス導入ユニット1を用いてプレキャストコンクリート部材を相互に連結する方法を、橋梁の床版架替えに適用する場合について説明する。
Next, we will explain the method of connecting precast concrete members to each other using the
図9は、対象となる橋梁の床版101を示した平面図及びC-C線方向から見た矢視図である。
Figure 9 shows a plan view of the
同図に示すように、床版101は、矩形状のプレキャストコンクリート部材103a´,103b´を橋軸直交方向に互いに並置する形で橋梁の主桁102に架け渡してあるとともに、これらを橋軸方向に沿って列状に敷設して構成してある。
As shown in the figure, the
プレキャストコンクリート部材103a´,103b´を架け替えるには、既に説明したように、まず、プレストレス導入ユニット1を構成するPC鋼棒2への引張力導入を工場等で行う。
As already explained, to replace the precast
次に、架け替えられるべきあらたなプレキャストコンクリート部材103aを、該プレキャストコンクリート部材にPC鋼棒2への引張力が導入されたプレストレス導入ユニット1の定着板3aが埋設され定着板3bが突出するように製作する。
Next, the new precast
一方、架け替えられるべきあらたなプレキャストコンクリート部材103bを、プレストレス導入ユニット1への引張力導入とは別工程で、後述する切り欠きが形成されるように製作する。
Meanwhile, the new precast
次に、プレストレス導入ユニット1が先付けされたプレキャストコンクリート部材103aと、切り欠きが形成されたプレキャストコンクリート部材103bとを、施工現場である橋梁の床版架替え現場に搬入する。
Next, the precast
橋梁の床版架替えは、例えば片側二車線の場合、そのうちの一車線のみ通行止めとし、残りの一車線の通行を許可するようにすれば、全面通行止めを回避して道路渋滞を避けることができるので、これを例とすると、まず、図10(a)に示すように、架替え対象となる既存のプレキャストコンクリート部材103a´,103b´のうち、まずはプレキャストコンクリート部材103b´だけを撤去し、次いで、同図(b)に示すように、その撤去箇所に切り欠き114が形成されたプレキャストコンクリート部材103bを設置する。
When replacing a bridge deck, for example in the case of a bridge with two lanes on each side, a full road closure and traffic congestion can be avoided by closing only one lane and allowing the other lane to pass. Taking this as an example, first, as shown in Figure 10(a), of the existing precast
次に、同図(c)に示すように既存のプレキャストコンクリート部材103a´を撤去した後、同図(d)に示すように、その撤去箇所にプレストレス導入ユニット1が先付けされたプレキャストコンクリート部材103aを設置する。
Next, the existing precast
プレキャストコンクリート部材103a,103bを設置するにあたっては、図11(a)に示す通り、プレキャストコンクリート部材103bの切り欠き114内に定着板3bが位置決めされるよう、プレキャストコンクリート部材103a,103bを並置する。
When installing the precast
次に、同図(b)に示すように、切り欠き114内にコンクリートを打設するとともに、反力解放機構5を操作するための作業領域131を除いて、プレキャストコンクリート部材103a,103bの対向面115a,115bに拡がる空間にコンクリートを打設する。
Next, as shown in FIG. 1(b), concrete is poured into the
このようにすると、切り欠き114には、プレキャストコンクリート部材103bと連続一体化する形で引張力伝達部113が設けられるとともに、該引張力伝達部には、定着板3bが埋設される。
In this way, a tensile
また、プレキャストコンクリート部材103a,103bの対向面115a,115bに拡がる空間には、プレキャストコンクリート部材103a,103bと連続一体化する形で接合部116が設けられる。
In addition, a joint 116 is provided in the space extending between the opposing
なお、プレキャストコンクリート部材103bに配筋された鉄筋(図示せず)を該プレキャストコンクリート部材から切り欠き114に適宜突出させることにより、プレキャストコンクリート部材103bと引張力伝達部113との連続一体化を高めるようにしておくとともに、プレキャストコンクリート部材103a,103bに配筋された鉄筋(図示せず)を該各プレキャストコンクリート部材から対向面115a,115bに拡がる空間に適宜突出させることにより、プレキャストコンクリート部材103a,103bと接合部116との連続一体化を高めるようにしておくのが望ましい。
It is preferable to enhance the continuous integration between the precast
次に、引張力伝達部113や接合部116のコンクリート強度が発現した後、既に説明したように、プレストレス導入ユニット1を構成する筒状反力部材4a,4bの圧縮力を解放する。
Next, after the concrete strength of the tensile
このようにすると、筒状反力部材4a,4bに生じていた圧縮力の解放に伴い、それを反力としていたPC鋼棒2の引張力は、図12に示すように、定着板3b,3aにおける支圧を介して周辺コンクリートにおける圧縮力とバランスするとともに、該コンクリートの圧縮力は、プレキャストコンクリート部材103a,103bの対向面115a,115bから受ける圧縮反力でそれぞれバランスし、かくして、2つのプレキャストコンクリート部材103a,103bは、接合部116を介してそれらの対向面115a,115bに互いに作用する圧縮力を反力としたPC鋼棒2の引張力によって互いに引き寄せられ連結される。
In this way, as the compressive force acting on the
箱抜きされた作業領域131については、引張力解放後、コンクリートやモルタルを適宜充填すればよい。
After releasing the tensile force, the boxed-out
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、コンクリートに埋設された状態で楔状部材11a,11bの全体寸法が短くなるように楔状部材11a,11bを相対移動させることで筒状反力部材4a,4bの台座8a,8bを接近させるようにしたので、機械部品の当接面における摩擦力が過大になることに起因して圧縮力の発生操作やその解放操作が困難になるという事態を回避しつつ、コンクリートにプレストレスを導入することが可能となり、特に、橋梁工事等の施工現場においてプレテンション方式のプレストレス導入を効率的に行うことが可能となる。
As described above, according to the
すなわち、従来においては、圧縮力が作用し合うナットなどの機械部品の当接面でその発生操作や解放操作を行っていたので、その圧縮力によって機械部品の当接面に生じる摩擦力が過大になって各操作が困難になる場合があった。 In other words, conventionally, compressive forces were generated or released on the contact surfaces of machine parts such as nuts, which acted on each other, and this compressive force could cause excessive friction on the contact surfaces of the machine parts, making each operation difficult.
それに対し、本実施形態に係るプレストレス導入ユニット1において筒状反力部材4a,4bに生じていた圧縮力を解放すべく、楔状部材11a,11bの全体寸法が短くなるようにそれらを相対移動させる際には、図13に示すように、筒状反力部材4aからの圧縮力Pのうち、楔状部材11aの突出側傾斜面212a及び非突出側傾斜面215aと楔状部材11bの突出側傾斜面212b及び非突出側傾斜面215bに垂直な分力P1が、楔状部材11bから楔状部材11aの突出側傾斜面212a及び非突出側傾斜面215aに作用する法線方向荷重Nで支持されることを踏まえると、相対移動量調整手段は、突出側傾斜面212a,212b及び非突出側傾斜面215a,215b(以下、単に傾斜面)に平行な分力P2だけを支持すればよい。
In contrast, when the wedge-shaped
具体的には、相対移動量調整手段が負担すべき反力Rは、
R=P・sinθ-μN (1)
θ;PC鋼棒2の材軸10に直交する面に対する傾斜面の傾き
μ;傾斜面の界面における摩擦係数
となるので、分力R1は、
R1=(P・sinθ-μN )cosθ (2)
となる。
Specifically, the reaction force R to be borne by the relative movement amount adjustment means is expressed as follows:
R = P sin θ - μN (1)
θ: inclination of the inclined surface with respect to the plane perpendicular to the
R 1 = (P·sinθ-μN ) cosθ (2)
It becomes.
ここで、摩擦係数μを実質的に無視し得るとすると、
R1=P・sinθcosθ (2´)
となるから、tanθ=3/10の場合には、
R1=0.275P (3)
となり、挟み込み部材13を介して二組のボルト14及びナット15が負担すべき荷重R1は、筒状反力部材4aからの圧縮力Pの27.5%で足りることがわかる。
Here, if the friction coefficient μ can be substantially ignored,
R1 = P sin θ cos θ (2')
Therefore, when tan θ=3/10,
R1 = 0.275P (3)
It can be seen that the load R1 to be borne by the two sets of
このように、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に生じている圧縮力の解放操作を、従来よりも格段に小さい作用荷重下で行うことが可能となり、施工現場での解放(コンクリートへのプレストレス導入)を効率よくかつ確実に行うことが可能となる。
In this way, the
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、突出部分211aが、その段差213aを介して突出部分211bの内周面221bに係止されるとともに、突出部分211bが、その段差213bを介して突出部分211aの内周面221aに係止されるので、突出部分211a及び突出部分211bがそれぞれ本発明の凸部として機能し、かくして楔状部材11a,11bの材軸10回りの相対回転が拘束され、上述の解放操作をより確実に行うことが可能となる。
In addition, according to the
本実施形態では、反力解放機構5に中間台座16a,16bを備えるようにしたが、筒状反力部材4a,4bから楔状部材11a,11bに圧縮力が伝達される際や、楔状部材11a,11bが相対移動する際に何ら問題がないのであれば、中間台座16a,16bを省略してもかまわない。
In this embodiment, the reaction
また、本実施形態では、貫通開口17a,17bや台座側貫通開口25a,25bを切り欠き状としたが、楔状部材11a,11bの相対移動に問題がないのであれば、これらを長孔状としてもかまわない。
In addition, in this embodiment, the through
また、本実施形態では、PC鋼棒2に引張力を導入するにあたって、図7で説明したように、定着板3aから反力をとりつつ、PC鋼棒2に引張力を載荷し、しかる後、ナット33を締め込んで定着板3aを筒状反力部材4aの端部7aに押し付ける形で該筒状反力部材に固定するようにしたが、これに代えて、反力解放機構5を用いてPC鋼棒2に引張力を導入するようにしてもよい。
In addition, in this embodiment, when introducing a tensile force into the
すなわち、反力解放機構5を構成するボルト14及びナット15並びに挟み込み部材12,13を用いて、筒状反力部材4a,4bから伝達される圧縮力に抗しつつ、PC鋼棒2の材軸10に沿った楔状部材11a,11bの全体寸法がLw´からLwへと長くなるように該楔状部材を相対移動させる。
That is, using the
このようにすると、楔状部材11a,11bの全体寸法が長くなった分、筒状反力部材4a,4bの対向端部である台座8a,8bが押し拡げられて圧縮力が発生するとともに、それに伴ってPC鋼棒2に引張力が導入される。
By doing this, the overall dimensions of the wedge-shaped
また、本実施形態では、楔状部材11aの段状端部201aに設けられた突出部分211aの突出側傾斜面212aと楔状部材11bの段状端部201bに設けられた非突出部分214bの非突出側傾斜面215bとを、それらの一方が他方を摺動する形で相対移動するように、なおかつ楔状部材11bの段状端部201bに設けられた突出部分211bの突出側傾斜面212bと楔状部材11aの段状端部201aに設けられた非突出部分214aの非突出側傾斜面215aとを、それらの一方が他方を摺動する形で相対移動させることで、突出側傾斜面212a及び非突出側傾斜面215aと、突出側傾斜面212b及び非突出側傾斜面215bとをそれぞれ本発明の傾斜面として機能させるとともに、突出部分211aをその段差213aを介して突出部分211bの内周面221bに、なおかつ突出部分211bをその段差213bを介して突出部分211aの内周面221aにそれぞれ係止させることで、突出部分211a及び突出部分211bを本発明の凸部として機能させるように構成したが、本発明は、楔状部材11a,11bの材軸10回りの相対回転が拘束されるように該一対の楔状部材の一方に凸部を、該凸部に係止される凹部又は凸部を他方にそれぞれ形成すれば足りるものであって、上述の実施形態に限定されるものではない。
In addition, in this embodiment, the protruding side inclined
例えば、図14に示すように、凸部である突出部分411a,411aが設けられてなる楔状部材311aと該突出部分が係止される凹部としての非突出部分411b,411bが設けられてなる楔状部材311bとで本発明の楔状部材を構成することが可能である。
For example, as shown in FIG. 14, the wedge-shaped member of the present invention can be configured with a wedge-shaped
なお、かかる構成においては、非突出部分411b,411bに挟まれた楔状部材311bの突出部分を本発明の凸部、突出部分411a,411aに挟まれた楔状部材311aの非突出部分を本発明の凹部とみることもできるし、楔状部材311aの突出部分411a,411aと非突出部分411b,411bに挟まれた楔状部材311bの突出部分とをそれぞれ本発明の凸部とみることもできる。
In addition, in this configuration, the protruding portion of the wedge-shaped
また、図15に示すように、凹部としての溝611a,611aが形成されてなる楔状部材511aと該溝にそれぞれ嵌り込んで係止される凸部としての突条611b,611bが形成されてなる楔状部材511bとで本発明の楔状部材を構成するようにしてもかまわない。
Also, as shown in FIG. 15, the wedge-shaped member of the present invention may be constituted by a wedge-shaped
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明するが、第1実施形態と実質的に同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described, in which the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
本実施形態に係るプレストレス導入ユニットは第1実施形態と同様、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板3a,3bと、一対の筒状反力部材4a,4bと、反力解放機構とを備えるが、本実施形態に係る反力解放機構は図16に示すように、一対の楔状部材711a,711bと、該楔状部材をPC鋼棒2の材軸10の側方から挟み込む一対の挟み込み部材712,713と、該挟み込み部材を相互に連結する連結機構としての2組のボルト14及びナット15と、中間台座16a,16b(図16には図示せず)とで構成してある。
The prestress introduction unit according to this embodiment, like the first embodiment, comprises a
楔状部材711a,711bは、直方体を斜めに切断してなる各切断片に類似した形状をなし、PC鋼棒2を貫通させるための貫通開口717a,717bをそれぞれ形成してあるとともに、PC鋼棒2の材軸10に直交する面に対して傾きを有する傾斜面718a,718bがそれぞれ設けられていて該各傾斜面が当接される形で配置してある。
The wedge-shaped
楔状部材711a,711bは、各傾斜面718a,718bの反対側に位置する面を圧力載荷面719a,719bとして該圧力載荷面に中間台座16a,16bを介して台座8a,8bからそれぞれ圧縮力が伝達されるようになっているとともに、各傾斜面718a,718bの一方が他方を摺動する形で相対移動する際にそれらの相対移動が拘束されることがないよう、各貫通開口717a,717bを切り欠き状に形成してある。
The wedge-shaped
楔状部材711a,711bの傾斜面718a,718bは、できるだけ摩擦が生じないように、耐荷重に優れた潤滑剤を塗布する、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)を被覆するなどの措置を講じておくのが望ましい。
It is advisable to take measures such as applying a lubricant with excellent load resistance or coating the
挟み込み部材712,713はそれぞれ直方体状をなすとともに、それらの対向内面には矩形断面をなす嵌合凹部としての嵌合溝720,722をそれぞれ形成してあり、該各嵌合溝に楔状部材711b,711aの周面724b,724aがそれぞれ当接する形で該各楔状部材の一部がそれぞれ嵌合されるようになっているとともに、挟み込み部材712には嵌合溝720を挟む位置にボルト孔21,21が、挟み込み部材713には嵌合溝722を挟む位置にボルト孔23,23がそれぞれ設けてあり、2組のボルト孔21,23にボルト14をそれぞれ挿通して該各ボルトの先端にナット15を螺合するようになっている。
The clamping
なお、挟み込み部材712には、嵌合溝720と反対側の面に座ぐり26を設けてあり、該座ぐりにボルト14の頭部が嵌め込まれるようになっている。
In addition, the clamping
挟み込み部材712,713の嵌合溝720,722や楔状部材711b,711aの周面724b,724aには、楔状部材711a,711bの傾斜面718a,718bや中間台座16a,16bの両面と同様、耐荷重に優れた潤滑剤を塗布する、PTFEを被覆するなどして摩擦低減を図るのが望ましい。
The
連結機構であるボルト14、ナット15及び挟み込み部材712,713は図17でよくわかるように、材軸10に沿った楔状部材711a,711bの全体寸法がLwの状態(図17(a),(b)の状態)から、各ナット15を緩み方向に回すことにより、全体寸法がLw´の状態(図17(c),(d)の状態)へと短くなるように、該楔状部材を相対移動させるようになっており、かかるボルト14及びナット15並びに挟み込み部材712,713は、PC鋼棒2の材軸10の直交方向に沿った楔状部材711a,711bの相対移動量を調整する相対移動量調整手段として機能する。
As can be clearly seen in Figure 17, the connecting mechanism consisting of the
また、楔状部材711a,711b及び挟み込み部材712,713は、挟み込み部材712,713に形成された嵌合溝720,722に楔状部材711b,711aの一部がそれぞれ嵌合されることにより、挟み込み部材712,713に対する楔状部材711a,711bの材軸10回りの回転が拘束されるようになっている。
In addition, the wedge-shaped
本実施形態に係るプレストレス導入ユニットにおいてPC鋼棒2に引張力を導入する手順やコンクリートにプレストレスを導入する手順、さらには上記プレストレス導入ユニットを用いてプレキャストコンクリート部材を相互に連結する方法については、第1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。
The procedure for introducing tensile force into the
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によれば、第1実施形態と同様、コンクリートに埋設された状態で楔状部材711a,711bの全体寸法が短くなるように楔状部材711a,711bを相対移動させることで筒状反力部材4a,4bの台座8a,8bを接近させるようにしたので、機械部品の当接面における摩擦力が過大になることに起因して圧縮力の発生操作やその解放操作が困難になるという事態を回避しつつ、コンクリートにプレストレスを導入することが可能となり、特に、橋梁工事等の施工現場においてプレテンション方式のプレストレス導入を効率的に行うことが可能となる。
As described above, according to the prestress introduction unit of this embodiment, as in the first embodiment, the wedge-shaped
また、本実施形態に係るプレストレス導入ユニットによれば、挟み込み部材712,713に形成された嵌合溝720,722に楔状部材711b,711aの一部がそれぞれ嵌合されることにより、挟み込み部材712,713に対する楔状部材711a,711bの材軸10回りの回転がそれぞれ拘束されるとともに、その結果として楔状部材711a,711bの材軸10回りの相対回転が拘束されるようになっているので、上述した解放操作をより確実に行うことが可能となる。
In addition, with the prestress introduction unit according to this embodiment, portions of the wedge-shaped
本実施形態では、挟み込み部材712,713に嵌合溝720,722を形成して該各嵌合溝に楔状部材711b,711aの一部がそれぞれ嵌合されることにより、挟み込み部材712,713に対する楔状部材711a,711bの材軸10回りの回転を防止するようにしたが、本発明においては、一対の楔状部材の横断面を非円形とするとともに、それらの周面に当接するように一対の挟み込み部材に嵌合凹部を対向形成することで、一対の挟み込み部材に対する各楔状部材の上記材軸回りの回転が拘束されるように構成すれば足りる。
In this embodiment,
したがって、本発明に係る一対の楔状部材及び一対の挟み込み部材は、例えば図18に示す楔状部材811a,811bと挟み込み部材812,813とを用いて構成することが可能である。
Therefore, the pair of wedge-shaped members and pair of clamping members according to the present invention can be constructed, for example, using wedge-shaped
ここで、楔状部材811a,811bは、材軸10に直交する横断面が楕円状をなし、PC鋼棒2を貫通させるための切り欠き状の貫通開口817a,817bをそれぞれ形成してあるとともに、PC鋼棒2の材軸10に直交する面に対して傾きを有する傾斜面818a,818bがそれぞれ設けられていて該各傾斜面が当接される形で配置してあるとともに、挟み込み部材812,813は、それらの対向内面に湾曲断面をなす嵌合凹部としての嵌合溝820,822をそれぞれ形成してあり、該各嵌合溝に楔状部材811b,811aの周面824b,824aがそれぞれ当接する形で該各楔状部材の一部がそれぞれ嵌合されるようになっている。
Here, the wedge-shaped
かかる変形例においても、上述した相対回転防止作用が発揮されるが、楔状部材の横断面が楕円状であることや挟み込み部材の嵌合凹部がそれに対応した形状になっていることを除き、上述した実施形態とほぼ同様の構成であるので、他の構成や作用効果については、ここでは詳細な説明を省略する。 This modified example also exhibits the above-mentioned relative rotation prevention effect, but except for the fact that the cross section of the wedge-shaped member is elliptical and the fitting recess of the clamping member has a corresponding shape, the configuration is almost the same as the above-mentioned embodiment, so detailed explanations of other configurations and effects will be omitted here.
また、本実施形態やその変形例では特に言及しなかったが、楔状部材711b,711aや楔状部材811b,811aの一方に凸部を、該凸部に係止される凹部又は凸部を他方にそれぞれ形成することが可能であって、凸部や凹部は、第1実施形態で説明したと同様の構成とすることができる。
Although not specifically mentioned in this embodiment or its modified examples, it is possible to form a convex portion on one side of the wedge-shaped
かかる構成によれば、楔状部材711a,711bや楔状部材811b,811aの材軸10回りの回転をさらに確実に防止することが可能となる。
This configuration makes it possible to more reliably prevent the wedge-shaped
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(定着部材)
4a,4b 筒状反力部材
5 反力解放機構
8a,8b 台座(対向端部)
11a,11b 一対の楔状部材
12,13 一対の挟み込み部材(相対移動量調整手段)
14 ボルト(連結機構、相対移動量調整手段)
15 ナット(連結機構、相対移動量調整手段)
16a,16b 中間台座
18a,18b 傾斜面
19a,19b 圧力載荷面
17a,17b 貫通開口
25a,25b 台座側貫通開口
201a,201b 段状端部
211a,211b 突出部分(凸部)
212a,215a 突出側傾斜面、非突出側傾斜面(傾斜面)
212b,215b 突出側傾斜面、非突出側傾斜面(傾斜面)
311a,311b 楔状部材
411a,411a 突出部分(凸部)
411b,411b 非突出部分(凹部)
511a,511b 楔状部材
611a,611a 溝(凹部)
611b,611b 突条(凸部)
711a,711b 楔状部材
811a,811b 楔状部材
1
3a, 3b Fixing plate (fixing member)
4a, 4b
11a, 11b: a pair of wedge-shaped members; 12, 13: a pair of clamping members (relative movement amount adjustment means)
14 Bolt (connection mechanism, relative movement adjustment means)
15 Nut (connecting mechanism, relative movement adjustment means)
16a, 16b Intermediate base 18a, 18b Inclined
212a, 215a: protruding side inclined surface, non-protruding side inclined surface (inclined surface)
212b, 215b: protruding side inclined surface, non-protruding side inclined surface (inclined surface)
311a, 311b Wedge-shaped
411b, 411b Non-protruding portion (recess)
511a, 511b Wedge-shaped
611b, 611b protrusions (convex portions)
711a, 711b Wedge-shaped
また、本発明に係るプレストレス導入ユニットは請求項5に記載したように、前記PC鋼材を貫通させるための台座側貫通開口がそれぞれ形成された中間台座を前記各対向端部と前記一対の楔状部材との間にそれぞれ配置するとともに、前記一対の楔状部材の相対移動が拘束されることがないように前記各台座側貫通開口を切り欠き状又は長孔状に形成したものである。
また、本発明に係るプレストレス導入ユニットは請求項6に記載したように、前記PC鋼材を貫通させるための台座側貫通開口がそれぞれ形成された中間台座を前記各対向端部と前記一対の楔状部材との間にそれぞれ配置するとともに、前記一対の楔状部材の相対移動が拘束されることがないように前記各台座側貫通開口を切り欠き状又は長孔状に形成したものである。
In addition, as described in
Furthermore, as described in claim 6 , the prestress introduction unit of the present invention comprises intermediate bases each having a base-side through opening for passing the PC steel material therethrough, which are disposed between each of the opposing ends and the pair of wedge-shaped members, and each of the base-side through openings is formed in a notch or long hole shape so that the relative movement of the pair of wedge-shaped members is not restricted.
Claims (5)
前記一対の楔状部材は、前記各傾斜面の反対側に位置する面を圧力載荷面として該圧力載荷面を介して前記各対向端部からそれぞれ圧縮力が伝達されるようになっているとともに、前記各傾斜面の一方が他方を摺動する形で相対移動する際にそれらの相対移動が拘束されることがないように前記各貫通開口を切り欠き状又は長孔状に形成してあり、前記材軸回りの相対回転が拘束されるように該一対の楔状部材の一方に凸部を、該凸部に係止される凹部又は凸部を他方にそれぞれ形成したことを特徴とするプレストレス導入ユニット。 the PC steel member; a pair of anchoring members attached near each end of the PC steel member; a pair of tubular reaction members arranged coaxially with the PC steel member and through which the PC steel member is inserted so that a reaction force for introducing a tensile force into the PC steel member is transmitted to each of the anchoring members or the vicinity of each end of the PC steel member; and a reaction force release mechanism capable of releasing the reaction force generated in the pair of tubular reaction members by bringing the opposing ends of the reaction force members closer together, the reaction force release mechanism being composed of a pair of wedge-shaped members each having a through opening for passing the PC steel member through and each having an inclined surface inclined with respect to a plane perpendicular to the material axis of the PC steel member, the inclined surfaces being arranged so as to abut against each other, and a relative movement amount adjustment means for freely adjusting the relative movement amount of the pair of wedge-shaped members along the direction perpendicular to the material axis,
A prestress introduction unit characterized in that the pair of wedge-shaped members have pressure-loading surfaces on the opposite sides of each of the inclined surfaces, through which compressive forces are transmitted from each of the opposing ends, and each of the through openings is formed in a notch or long hole shape so that the relative movement of each of the inclined surfaces is not restricted when one of the inclined surfaces moves relative to the other by sliding against the other, and a convex portion is formed on one of the pair of wedge-shaped members and a concave portion or convex portion that engages with the convex portion is formed on the other so that relative rotation around the material axis is restricted.
前記一対の楔状部材は、前記各傾斜面の反対側に位置する面を圧力載荷面として該圧力載荷面を介して前記各対向端部からそれぞれ圧縮力が伝達されるようになっているとともに、前記各傾斜面の一方が他方を摺動する形で相対移動する際にそれらの相対移動が拘束されることがないように前記各貫通開口を切り欠き状又は長孔状に形成してあり、
前記相対移動量調整手段は、前記一対の楔状部材を前記材軸の側方から挟み込む一対の挟み込み部材と該一対の挟み込み部材を相互に連結する連結機構とで構成してあり、
前記一対の楔状部材及び前記一対の挟み込み部材は、該一対の楔状部材の横断面を非円形とするとともに、それらの周面に当接するように前記一対の挟み込み部材に嵌合凹部を対向形成することで、前記一対の挟み込み部材に対する前記各楔状部材の前記材軸回りの回転が拘束されるように構成してあることを特徴としたプレストレス導入ユニット。 the PC steel member; a pair of anchoring members attached near each end of the PC steel member; a pair of tubular reaction members arranged coaxially with the PC steel member and through which the PC steel member is inserted so that a reaction force for introducing a tensile force into the PC steel member is transmitted to each of the anchoring members or the vicinity of each end of the PC steel member; and a reaction force release mechanism capable of releasing the reaction force generated in the pair of tubular reaction members by bringing the opposing ends of the reaction force members closer together, the reaction force release mechanism being composed of a pair of wedge-shaped members each having a through opening for passing the PC steel member through and each having an inclined surface inclined with respect to a plane perpendicular to the material axis of the PC steel member, the inclined surfaces being arranged so as to abut against each other, and a relative movement amount adjustment means for freely adjusting the relative movement amount of the pair of wedge-shaped members along the direction perpendicular to the material axis,
The pair of wedge-shaped members have pressure-loading surfaces on the opposite sides of the inclined surfaces, through which compressive forces are transmitted from the opposing ends, and the through openings are formed in a notch or slot shape so that the relative movement of the inclined surfaces is not restricted when one of the inclined surfaces slides over the other.
the relative movement adjustment means is composed of a pair of clamping members that clamp the pair of wedge-shaped members from the sides of the material shaft, and a connecting mechanism that connects the pair of clamping members to each other,
A prestress introduction unit characterized in that the pair of wedge-shaped members and the pair of clamping members have non-circular cross sections and opposing mating recesses are formed in the pair of clamping members so as to abut against their peripheral surfaces, thereby restricting rotation of each wedge-shaped member about its material axis relative to the pair of clamping members.
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