JP2909556B2

JP2909556B2 - 非鉄線材によるプレストレストコンクリート工法とその装置

Info

Publication number: JP2909556B2
Application number: JP2118726A
Authority: JP
Inventors: 卓徳光
Original assignee: FUJI PII ESU KK
Current assignee: FUJI PII ESU KK
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1990-05-10
Publication date: 1999-06-23
Anticipated expiration: 2014-06-23
Also published as: JPH0416675A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は非鉄線材によるプレストレストコンクリー
ト工法とその装置に関する。

〈従来の技術〉プレストレストコンクリート工法とは、成形し硬化さ
せたコンクリート材に予め圧縮応力を生ぜしめておき、
引張外力を受けた時、亀裂、破損の発生を防ぐようにす
るものである。これにはプレテンション式とポストテン
ション式の二方式がある。前者は成形型枠内に通したPC
鋼線を緊張させた状態でコンクリートを打設、硬化させ
る。後者は型枠内にシース管を通してコンクリートを打
設硬化させ、そのシース管にPC鋼線を通し、これを緊張
させて、その両端をコンクリート材に定着するものであ
る。

上記PC鋼線は耐食性に欠けるため、例えば、海洋構造
物のコンクリートに海水が浸透した時、腐食、破断する
恐れが少なくない。そのため、このPC鋼線に代る緊張線
材として、FRP線材が一部で使用されはじめた。

〈発明が解決しようとする課題〉上述のPC鋼線をFRP線材に変える着想は容易である
が、ポストテンション用線材にFRPを使うには問題があ
る。その一つは、現在のようにFRP線材をけん引する
際、クサビで掴むと、掴まれた表面の繊維が傷つく事
で、クサビで掴んで傷つけられた傷は小さくても、長年
の間、変動荷重を受けて傷口が広がり、破断に至る可能
性がある。

いま一つは、ネジ式の緊張装置を用いた場合、FRP線
材はPC鋼線より伸び易いので、PC鋼線同様に緊張させる
には、数倍の長さ分だけけん引しなければならない事で
ある。線材緊張のための引出量が大きいと、手軽なジャ
ッキで間に合わないため、ポストテンション式の現場作
業に向かない。

この発明は上の二点を改善した工法とその装置を提供
する。

〈課題を解決するための手段〉この発明の非鉄線材によるプレストレストコンクリー
ト工法は、管部とその鍔板からなる定着用ソケットの管
端をシース管の管端に接続し、その鍔板の表面だけがコ
ンクリート端面に露出するよう上記定着用ソケットを型
枠に取付けて、コンクリートを打設し、硬化後、型枠だ
けはずし、上記シース管及び定着用ソケットに非鉄線材
を通し、上記鍔板の外へ出した余剰線材に、上記線材を
通す貫通孔と充填材注入孔をもつゴム蓋で前後端をふさ
いだ第１、第２固着管を順次通し、先に充填材を注入、
固化させた上記第２固着管を押すか引いて、上記非鉄線
材に所要張力を維持させ、上記第１固着管を、その鍔状
大径部分が上記ソケットの鍔穴につかえて停まるまで、
ソケット内へ押込み、この第１固着管に充填材を注入、
固化させる事を特徴とする。

上記工法によるこの発明のプレストレストコンクリー
ト工法用装置は、請求項（１）の工法に用いる装置であ
って、コンクリート端面に露出した定着用ソケットの鍔
板の数箇所に、それぞれの一端を固定し、当該鍔板に対
し垂直に外方へ伸び出た複数本の長いネジ棒と、これら
各ネジ棒にはめた、それぞれ二箇所以上のナットと、上
記各ネジ棒を貫通させて、そのネジ棒沿いに動く基部
と、複数本のジャッキを上記ネジ棒に沿う外向きに取付
けた翼部とからなるジャッキ支持部と、上記ソケットの
外へ出た非鉄線材余剰分を通して充填材により固着させ
た固着管を拘束する機構と、上記ジャッキの加圧を受け
る翼部とからなり、上記ネジ棒沿いに動くようにした固
着管保持部とを備え、上記各ネジ棒の各ナットの一個は
上記固着管保持部の戻り停め、他の一個は上記ジャッキ
支持部の戻り停めに用いるようにしたことを特徴とす
る。この発明の非鉄線材によるプレストレストコンクリ
ート工法用装置のいま一つは、脱型したコンクリート端
面に表面を露出した鍔板と、この鍔板からコンクリート
内部へ伸びてシース管に接続した管部とからなる非鉄線
材定着用ソケットと、上記ソケット内へ押込まれた時、
その鍔状大径部分が上記ソケットの鍔穴につかえて停ま
る形の短管であって、非鉄線材用貫通孔と充填材注入孔
とをもつゴム蓋でもって前後端をふさがれた非鉄線材固
着管と、上記定着用ソケットの奥で、上記固着管の先端
が届かない位置の管壁に吐出口を接続し、注入口は上記
鍔板を貫通して外部へ突出したグラウト注入管とを備
え、上記シース管、ソケット、及び上記固着管に非鉄線
材を通し、その線材に所要張力を生ぜしめた時、緊張し
た上記線材沿いに上記固着管を上記ソケット内へ一ぱい
に押込んで該管内へ充填材を注入し固化させ、グラウト
を上記注入管を経てシース管内へ充填するようにしたこ
とを特徴とする。

〈作用〉この発明の非鉄線材によるプレストレストコンクリー
ト工法はポストテンション式に属すので、目的とするコ
ンクリート材を成形する型枠には予め所要位置にシース
管を通し、そのシース管の両端または一端に接続した、
この発明の定着用ソケットを型枠に取付けて、コンクリ
ートを打設、硬化させる。

それから非鉄線材をシース管、上記ソケットに貫通
し、その余剰分に第１、第２固着管を順次はめ、まず第
２固着管に充填材を注入する。この充填材が固化する
と、固着管内のすべての非鉄繊維が固着管と一体化する
から、繊維を全く傷つけない永久クランプとなる。

このクランプ代りの第２固着管を押すか引いて、非鉄
線材に所要張力を維持させ、第１固着管を緊張した線材
沿いに滑らせて上記ソケットへ押し込み、ソケット鍔穴
に該管の鍔状大径部分がつかえて停まった位置で、この
第１固着管に充填材を注入、固化させる。これで第１固
着管が永久クランプとなって定着用ソケットに納まり、
非鉄線材がコンクリート端面に定着されたことになる。
なお、非鉄線材の余剰分は第２固着管もろ共、切り捨て
る。

上記工法に用いるこの発明の装置は、上記定着用ソケ
ットの鍔板から複数本の長いネジ棒をつき出し、それぞ
れにはめた二個のナットを、ジャッキ支持部と固着管保
持部との戻り停め手段として交互に進める事により、当
初非鉄線材の余剰部分に取付けた固着管を、何回でも押
出して、伸び易い非鉄線材にも十分な張力を発生させら
れる。

また、この発明の他の装置は、コンクリート端面に鍔
板を露出させる独特の定着用ソケットを用いる事によ
り、非鉄線材の永久クランプとなる固着管が、上記ソケ
ットに納まって定着が終っても、ソケット鍔板から外へ
出たグラウト注入管により、グラウトを上記ソケットの
奥を経てシース管内へ注入し得るようにした。

〈実施例〉この発明の、非鉄線材としてFRP線材を用いた一実施
例の各段階を第１、第３、第５、第８、第13図に示す。
いずれもコンクリートＣの片側端面についてのみ示す。
他側端面も全く同じに施工して、FRP線材の緊張には両
側から同時にけん引してもよく、あるいは又、他側端面
ではFRP線材の製造者が作り付けて出荷した端末定着体
をコンクリート端面に定着し、けん引は片側からだけに
してもよい。

さて、第１図は型枠Ｍに設けたFRP線材定着位置の凹
みに、この発明の定着用ソケット１をボルト２で取付
け、コンクリートＣを打設した状態を示す。ソケット１
の管部1a端は予めシース管３に接続してある。ソケット
管部1aの奥の管壁にグラウト注入管４の吐出口4aが開口
し、注入管４の注入口4bはソケット鍔板1bを貫通して外
方へ突出している。その注入口4bを受入れるため型枠Ｍ
には穴を明けているが、ソケット鍔板1bは型枠Ｍの内面
にボルト２で締付けられているから、コンクリートＣの
水分は漏れ出ない。鍔板1bの表面は第２図のように、四
箇所にネジ穴2aがあり、中央上部にグラウト注入管４の
注入口4bが出ている。ネジ穴2aは型枠Ｍにソケット１を
取付けるのが主目的でなく、第３図以下に示すように長
いネジ棒５の一端をネジ込み固定するためにある。

第３図は第１図の型枠Ｍを取り除き（脱型）、シース
管３、定着用ソケット１にFRP線材６を通し、鍔板1bの
外へ伸びた余剰線材6aに第１固着管７を通し、また鍔板
1bのネジ穴2aにナット８をはめたネジ棒５をねじ込み固
定した状態を示す。第１固着管７は前後端をゴム蓋９で
ふさいでおり、そのゴム蓋９は線材６を通す貫通孔10と
充填材注入孔11（第４図参照）を有し、内周にテーパー
を持たしている。

なお、この第１固着管７の大部分の外周はソケット１
内にゆるく入込むが、後端の鍔状大径部分7aは鍔穴1cに
つかえる。このつかえた部分が、ソケット１を介してコ
ンクリート端面を押し、緊張力を保持することになる。

この実施例は第５図に示すように、各ネジ棒５にナッ
ト三箇、8,8a,8bをはめ、その８は鍔板1bにねじ込んだ
ネジ基部が戻らないよう鍔板1bを押すように締付け、他
の二箇はジャッキ支持部と、第２固着管保持部との戻り
停めに使うようにしている。

第５図の段階ではジャッキ支持部の基部12aと、固着
管保持部の拘束機構14aだけを、それぞれネジ棒５に通
し、ナット8a,8bをそれぞれの位置につけている。拘束
機構14aに入れられた第２固着管13は第５図のように極
力コンクリート端面に接近した位置で充填材を注入し、
固化させる。なお、第２固着管13は第１固着管７に付い
ていた大径部分7aが無い単なる短管で、他の構造は変り
ない。

ジャッキ支持部の基部12aの側面を第６図に示すが、
中央の貫通孔はFRP線材６を通し、四隅の貫通孔はネジ
棒５を通す穴である。第７図は上記拘束機構14aの側面
図で、内周ネジ15はカップリングナット受入用である。

第８図に、そのカップリングナット16により拘束機構
14aに受圧翼部14bを結合し、またジャッキ支持部12の基
部12aにジャッキ17を付けた翼部12bを載せ掛けて、FRP
線材６を緊張させる態勢にしたところを示す。翼部12b
の側面を第９図に示すが、上下に横板18と左右の縦板19
とで、ジャッキ支持部の基部12aにはまるようにしてい
る。

固着管保持部14の受圧翼部14bは第13図に断面、第10
図に側面を示す。こちらの翼部14bはネジ棒５を通して
いる。

第８図と第13図との間には、第８図のジャッキ17が第
２固着管保持部14を押出した図があるはずであるが、そ
れは省略し、押出された保持部14にナット8bを寄せて戻
り停めし、ジャッキ17を縮めてジャッキ支持部12を進
め、ナット8bで戻り停めした後、再度、ジャッキ17を作
動させ固着管保持部14を少し押し進めた状態を第13図に
示す。この図の第２固着管13内部は充填材20が入り固ま
っている。

充填材はエポキシ樹脂等の接着剤系統のほか、セメン
ト系膨張材も使える。前者は接着力によりFRP線材と固
着管を一体化する。後者は密閉された管内で膨張する事
によりFRP線材を固着管内に拘束する。

充填材の注入は、ゴム蓋９の注入孔11にホース先端を
さし込み重力で流し込むことが出来る。

FRP線材は組紐状、ストランド状、丸ロッド状等のい
ずれでもよい。

第13図の状態でFRP線材６が所要の緊張度に達したな
ら、改めて第１固着管７をソケット１内へ一ぱいに押込
んでから、これに充填材を注入し、そのま々固化させ
る。固化を待つ間は、ナット8bにより固着保持部14の戻
り停めをしてジャッキ17等をはずし、他へ使用してもよ
い。固化したら再びジャッキ17等を元通りにして少し加
圧し、ナット8bを後退させ、ジャッキ17を縮めて余剰線
材6aを張力を無くしてから、ジャッキ17その他の装置を
はずし、不用な線材6aを第２固着管13と共に切り捨て
る。

以上、一実施例によって説明したが、この発明の工
法、装置は、その要旨を変えることなく、実施条件に応
じて多様に変化、応用し得ることは言うまでもなく、非
鉄線材の材質をFRPに限定するものでない。

〈発明の効果〉この発明の非鉄線材によるプレストレス、コンクリー
ト工法とその装置は、当初に述べた線材緊張時のクラン
プにより繊維を傷つける点、大きなけん引量を現場では
得難い点の二点を解決し得た。

従来、FRP線材製造者が線材端に付けていた末端定着
体はクサビ方式、圧縮止め方式、および樹脂充填方式で
取付けていたが、この発明は末端定着体でなく、線材の
任意の位置を掴むクランプとして、線材に短管をかぶ
せ、その中に接着性樹脂か膨張性セメントを充填し固化
させて永久クランプとする新しいクランプ方法を開い
た。

そしてその新しいクランプ方法をポストテンション式
プレストレストコンクリート工法に取り入れる手段とし
て、二個の固着管を非鉄線材にはめ、一個はけん引用ク
ランプ、他の一個はコンクリート端への定着用永久クラ
ンプとし、前者は使用後、切捨てるようにしたから、ク
ランプをはずすという問題も解消した。

また上記定着用ソケットの鍔板に垂直に複数本の長い
ネジ棒を立てる事により、このネジ棒沿いにジャッキ支
持部と固着管保持部とを可動にし、それぞれナットを戻
り停めに使えるようにしたから、何回でもジャッキでク
ランプ代用の固着管を押出して、伸び易いFRP線材が所
要の緊張度に達するまで十分、けん引する事ができるよ
うにした。

また、この発明は予め型枠に定着用ソケトを取付けて
コンクリートを打設し、その鍔板にプレストレス用加圧
力が加わるようにし、そのソケット内に定着用固着管を
受入れるようにしたから、ソケット付属のグラウト注入
管により、固着管に妨げられる事なく、シース管へのグ
ラウト注入を可能にした。

この発明により、錆に弱いPC鋼線を強い非鉄線材に変
えたプレストレストコンクリート工法が始めて品質的に
も生産性でも確立された事により、海洋構造物等に多用
する道を開いた効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例説明図で、工程の最初の段
階の要部縦断面図、第２図はその定着用ソケットの側面
図、第３図は次の工程の要部縦断面図、第４図はその第
１固着管及びゴム蓋の側面図、第５図はその次の工程の
要部縦断面図、第６図はそのジャッキ支持部の基部の側
面図、第７図は同じく固着管保持部の拘束機構の側面
図、第８図はさらに次の工程の要部縦断面図、第９図は
そのジャッキ支持部の翼部の側面図、第10図は同じく固
着管保持部の受圧翼部の側面図、第11,12図はカップリ
ングナットの正面図と側面図、第13図は最終工程の要部
縦断面図で、図中、１は定着用ソケット、４はグラウト
注入管、５はネジ棒、７は第１固着管、8,8a,8bはナッ
ト、９はゴム蓋、12はジャッキ支持部、13は第２固着
管、14は固着管保持部である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】管部とその鍔板からなる定着用ソケットの
管端をシース管の管端に接続し、その鍔板の表面だけが
コンクリート端面に露出するよう上記定着用ソケットを
型枠に取付けて、コンクリートを打設し、硬化後、型枠
だけはずし、上記シース管及び定着用ソケットに非鉄線材を通し、上
記鍔板の外へ出した余剰線材に、上記線材を通す貫通孔
と充填材注入孔をもつゴム蓋で前後端をふさいだ第１、
第２固着管を順次通し、先に充填材を注入、固化させた上記第２固着管を押すか
引いて、上記非鉄線材に所要張力を維持させ、上記第１固着管を、その鍔状大径部分が上記ソケットの
鍔穴につかえて停まるまで、ソケット内へ押込み、この
第１固着管に充填材を注入、固化させる事を特徴とする
非鉄線材によるプレストレストコンクリート工法。
【請求項２】請求項（１）の工法に用いる装置であっ
て、コンクリート端面に露出した定着用ソケットの鍔板の数
箇所に、それぞれの一端を固定し、該鍔板に対し垂直に
外方へ伸び出た複数本の長いネジ棒と、これら各ネジ棒にはめた、それぞれ二箇所以上のナット
と、上記各ネジ棒を貫通させて、そのネジ棒沿いに動く基部
と、複数本のジャッキを上記ネジ棒に沿う外向きに取付
けた翼部とからなるジャッキ支持部と、上記ソケットの外へ出た非鉄線材余剰分を通して充填材
により固着させた固着管を拘束する機構と、上記ジャッ
キの加圧を受ける翼部とからなり、上記ネジ棒沿いに動
くようにした固着管保持部とを備え、上記各ネジ棒の各ナットの一個は上記固着管保持部の戻
り停め、他の一個は上記ジャッキ支持部の戻り停めに用
いるようにしたことを特徴とする非鉄線材によるプレス
トレストコンクリート工法用装置。
【請求項３】脱型したコンクリート端面に表面を露出し
た鍔板と、この鍔板からコンクリート内部へ伸びてシー
ス管に接続した管部とからなる非鉄線材定着用ソケット
と、上記ソケット内へ押込まれた時、その鍔状大径部分が上
記ソケットの鍔穴につかえて停まる形の短管であって、
非鉄線材用貫通孔と充填材注入孔とをもつゴム蓋でもっ
て前後端をふさがれた非鉄線材固着管と、上記定着用ソケットの奥で、上記固着管の先端が届かな
い位置の管壁に吐出口を接続し、注入口は上記鍔板を貫
通して外部へ突出したグラウト注入管とを備え、上記シース管、ソケット、及び上記固着管に非鉄線材を
通し、その線材に所要張力を生ぜしめた時、緊張した上
記線材沿いに上記固着管を上記ソケット内へ一ぱいに押
込んで該管内へ充填材を注入し固化させ、グラウトを上
記注入管を経てシース管内へ充填するようにしたことを
特徴とする非鉄線材によるプレストレストコンクリート
工法用装置。