JP2913461B2 - コンクリート部材の連結構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンクリート部材の
連結構造、更に詳細には緊張力の導入されたプレストレ
ス部材をコンクリート部材に埋設して形成された連結構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プレキャスト構造物等においてコ
ンクリート部材を連結する連結構造としては、特願平５
−１８９８４９号が図６に示す構造を提案している。す
なわち、図６の連結構造では、コンクリート部材１０の
縁部に交差する方向に鋼材挿入ダクト１１と、ＰＣ鋼材
１６を摺動可能に一時収納する横孔１３とを設け、コン
クリート部材１０’の前記コンクリート部材１０に接合
する縁部には、該縁部に対して交差する方向にＰＣ鋼材
１６を摺動して挿入するダクト１１’を設けている。ま
た前記コンクリート部材においてＰＣ鋼材１６の両端部
が配置される箇所にはそれぞれ上方に開口する縦穴１
２、１２’が形成され、さらに前記横孔１３の後方には
グラウト注入孔１３ａが形成される。かように形成され
たコンクリート部材１０、１０’間のダクト１１，１
１’にＰＣ鋼材１６を挿嵌し、このＰＣ鋼材１６の両端
に支圧板１７を介してナット１８を螺合し、このナット
１８をトルクレンチ等により締めてＰＣ鋼材１６に圧縮
力を導入して連結構造が形成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の連結構造で
は、予め一方のコンクリート部材１０のダクト１１およ
び横孔１３中にＰＣ鋼材１６を配置し、両コンクリート
部材１０，１０’を所定の位置に配置した後に、ＰＣ鋼
材１６をコンクリート部材１１’のダクト１１’中に移
動して両コンクリート部材１０、１０’間に跨るように
配置している。したがって、一方のコンクリート部材１
０には横孔１３やグラウト注入孔１３ａ等を設けなけれ
ばならず、これらの横孔１３やグラウト注入孔１３ａの
形成に手間や費用が掛かるという問題点がある。

【０００４】また地震等の外力により一方のコンクリー
ト部材のみが損傷した場合、健全なコンクリート部材か
らＰＣ鋼材１６のみを撤去することは困難である。さら
に施工現場においてレンチ等を使用してＰＣ鋼材１６を
緊張する作業は容易ではなく、専門的な知識を有する技
術者が必要になり、人件費による施工コストの上昇を招
くという問題点がある。

【０００５】本発明は、上記従来の連結構造の問題点を
解決せんとしたものであり、その目的は、コンクリート
部材の接合部にプレストレスが導入された時に、プレス
トレス部材が嵌挿されていないようなダクトを必要とせ
ず、コンクリート部材の一方が損傷してもプレストレス
部材を容易に除去することができて連結構造の再生が容
易なコンクリート部材の連結構造を提供することにあ
る。

【０００６】また本発明の別の目的は、プレストレス部
材のコンクリート部材中への配設が容易なコンクリート
部材の連結構造を提供することにある。

【０００７】さらに本発明の別の目的は、プレストレス
部材をコンクリート部材に定着させるための支圧板を省
略することができるコンクリート部材の連結構造を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的に鑑
みてなされたものであり、その要旨は、対向して配置さ
れた一対のコンクリート部材の接合部に対して交差する
方向にそれぞれプレストレス部材挿入ダクトを設け、該
コンクリート部材において該プレストレス部材挿入ダク
トに挿嵌されるプレストレス部材の両端部にあたる部分
にそれぞれ開口を設け、前記プレストレス部材挿入ダク
ト内にプレストレス部材を挿嵌して定着してなる連結構
造であって、前記プレストレス部材挿入ダクトは前記そ
れぞれの開口に向かって拡径するように形成し、前記プ
レストレス部材は、予め導入された引張力が着脱自在の
緊張保持手段によって保持されており、該緊張保持手段
をはずすことにより外周の部材に圧縮応力を導入するこ
とを特徴とするコンクリート部材の連結構造にある。

【０００９】本発明のコンクリート部材の連結構造にお
いて、コンクリート部材とは、少なくともコンクリー
ト、グラウト及びモルタルの何れかを含んで形成された
部材をいい、例えば、橋梁における桁や床版、舗装にお
ける床版またはポンツーンがある。

【００１０】本発明のコンクリート部材の連結構造にお
いて、前記プレストレス部材挿入ダクトは、一対のコン
クリート部材の接合部の交差する方向で円弧形状に形成
しても良い。かように円弧形状に形成すれば、一対のコ
ンクリート部材を接合した後、プレストレス部材を開口
から容易に挿入することができるという利点がある。

【００１１】本発明のコンクリート部材の連結構造にお
いて、前記プレストレス部材は、以下のようなＰＣ鋼棒
ユニットを用いて形成することができる。すなわち、Ｐ
Ｃ鋼棒ユニットは、少なくとも一端が開放された筒状の
引張ＰＣ鋼棒と、該引張ＰＣ鋼棒の内部に挿設された反
力ＰＣ鋼棒と、該反力ＰＣ鋼棒に反力をとり上記引張Ｐ
Ｃ鋼棒に引張力を導入して、この引張力を保持する緊張
保持部材とを備えるように形成できる。

【００１２】前記引張ＰＣ鋼棒の外表面には螺子山を形
成しても良く、かように螺子山を形成すれば、この引張
ＰＣ鋼棒の外表面に付着するコンクリートや、または後
詰めグラウト材としてのモルタルと、引張ＰＣ鋼棒との
付着性能を向上することができる。また、かような付着
性能の向上により、引張ＰＣ鋼棒からその外周のコンク
リート部材に圧縮応力を導入した時にも、引張ＰＣ鋼棒
のみが抜けてしまう現象を防止することもできる。した
がって、引張ＰＣ鋼棒をプレストレス部材挿入ダクト内
に挿嵌して内部にモルタルやコンクリート等のグラウト
を充填するだけで定着が可能になり、従来、引張ＰＣ鋼
棒の両端に設けていた支圧板を省略することができる。

【００１３】さらに引張ＰＣ鋼棒の外表面の螺子山の効
果を詳細に説明するために、例示すれば、従来タイプの
直径３２mmのＰＣ鋼棒を使用した場合、１６×１６cmの
支圧板が必要になったことがあり、この時コンクリート
部材には、１６×１６cmの支圧板を埋設するための凹部
が形成された。かような凹部は、構造上の断面欠損とな
り、コンクリート部材の構造耐力を低下させるため、可
能な限り小断面にすることが好ましい。したがって、前
記引張ＰＣ鋼棒の外表面に螺子山を設ければ支圧板の配
設を省略でき、これにより引張ＰＣ鋼棒の定着のための
凹部断面を、従来に比べて極めて小断面にできるという
利点がある。

【００１４】前記反力ＰＣ鋼棒は、上記引張ＰＣ鋼棒に
引張力を導入し保持する際に反力をとるため、引張ＰＣ
鋼棒の内部に収容され、該引張ＰＣ鋼棒全体の緊張に寄
与するものである。

【００１５】前記緊張保持部材は、上記反力ＰＣ鋼棒に
反力をとって、引張ＰＣ鋼棒を緊張保持するものであっ
て、例えば、引張ＰＣ鋼棒の両端に雄螺子を刻設してお
き、この雄螺子に螺合し、ジャッキ装置などによって上
記反力ＰＣ鋼棒を押圧しながら、引張ＰＣ鋼棒を緊張保
持し得るナット、ボルト等適当なものを用いることがで
きる。

【００１６】この態様によれば、コンクリート部材にプ
レテンション方式によりプレストレスを簡易に導入する
ことができる。また上述したように、少なくとも一対の
コンクリート部材を定着させる際に該ＰＣ鋼棒ユニット
を用いれば、引張ＰＣ鋼棒全体に各セメント硬化物を付
着させて強固に一体化することができて、各コンクリー
ト部材にプレストレスを導入して容易に定着させること
ができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は本発明のコンクリート部材の連結構造を示す断面
図であり、図２は図１における凹部３，３’を施工する
際に使用する型枠の斜視図であり、図３は図１における
シース管６の一部拡大斜視図であり、図４は図１におけ
る補強筋７の配置を示した断面配置図であり、さらに図
５は図１におけるプレストレス部材５を含むＰＣ鋼棒ユ
ニットの一部断面図である。

【００１８】図１において、プレストレス部材挿入ダク
トとしてのシース管６，６’は、対向して配置された一
対のコンクリート部材１，１’の接合目地８に対して交
差する方向にそれぞれ埋設されると共に、これらシース
管６，６’は連通するように配置される。また、コンク
リート部材１，１’の表面には、前記連通したシース管
６，６’の両端の開口６ａ，６ａ’にそれぞれ連通する
凹部３，３’が形成され、シース管６，６’の内部には
プレストレス部材５が挿嵌されて定着される。

【００１９】前記シース管６，６’は、図１及び図３に
示したように、それぞれ開口６ａ，６ａ’に向かって拡
径するように形成されており、且つ、円弧形状（例え
ば、半径が1500mm程度の円弧）に形成されたものが使用
される。このシース管６，６’には、プレストレス部材
５を挿嵌して無収縮モルタル４が充填される。

【００２０】前記凹部３，３’は、図２に示したような
型枠９を、連通したシース管６，６’の両端に配置し
て、コンクリート部材１，１’の表面に形成する。

【００２１】なお、前記シース管６，６’の外周には、
プレストレス部材による腹圧力に対する補強筋を設けて
も良い。すなわち、図１においては、便宜上、コンクリ
ート部材１’のみに図示したスパイラル筋７ａ及び腹筋
７ｂを、補強筋として各コンクリート部材１，１’のシ
ース管６，６’の外周に設けることができる。

【００２２】前記プレストレス部材５は、図１に示した
ようにシース管６，６’と同様な円弧形状に形成された
ＰＣ鋼棒ユニットを用いて形成する。しかしながら、図
５では、便宜上、ＰＣ鋼棒ユニット２０を直線形状に図
示して、その構成や使用方法を説明する。図５におい
て、ＰＣ鋼棒ユニット２０は、少なくとも一端が開放さ
れた筒状の引張ＰＣ鋼棒としての中空ＰＣ鋼棒２１と、
該中空ＰＣ鋼棒２１の内部に抜き差し可能に収容される
反力ＰＣ鋼棒としての中実ＰＣ鋼棒２２と、該中空ＰＣ
鋼棒２２に反力をとり上記中空ＰＣ鋼棒２１を緊張保持
するための後述する各部材（２３ａ，２３ａ’，２３
ｂ’２３ｃ）からなる緊張保持部材２３とで主要部が構
成されており、さらに定着のためのナット２４が中空Ｐ
Ｃ鋼棒２２に螺合されている。

【００２３】前記中空ＰＣ鋼棒２１は、コンクリート部
材１，１’へプレストレスを導入するためにシース管
６，６’内に直接埋設されるものであって、上述したよ
うに筒状に形成されており、その両端外周には雄螺子が
刻設されている。また前記中実ＰＣ鋼棒２２は、中空Ｐ
Ｃ鋼棒２１に引張力を導入する際に反力をとるために使
用されるものである。さらに、前記緊張保持部材２３と
しての袋ナット２３ａ’は中空ＰＣ鋼棒１１の一端の雄
螺子に螺合され、一方、ナット２３ａは他端の雄螺子に
螺合されている。またコマ２３ｃは、中空ＰＣ鋼棒１１
内に挿入された中実ＰＣ鋼棒２２に当接するようにナッ
ト２３ａ内に挿嵌され、このコマ２３ｃをナット２３ａ
内に封じ込めるように、ボルト２３ｂがナット２３ａ内
周の螺子山に螺合されている。

【００２４】図５に示した上記構成のＰＣ鋼棒ユニット
２０では、工場等において中空ＰＣ鋼棒１１に予め引張
力が導入されている。すなわち、ジャッキ装置等により
コマ２３ｃを介して中実ＰＣ鋼棒２２に矢印Ｘ方向の押
圧力を加え、中実ＰＣ鋼棒２２を中空ＰＣ鋼棒２１内に
押し込む。そして、ナット２３内にボルト２３ｂが螺入
されて、押し込まれた中実ＰＣ鋼棒２２は圧縮された状
態で、コマ２３ｃを介して固定される。かように押圧力
により圧縮された中実ＰＣ鋼棒２２は、その先端を袋ナ
ット２３ａ’に当接し、その後端をコマ２３ｃに当接し
て、もとの長さに復元しようとする。この中実ＰＣ鋼棒
２２の復元力により、中空ＰＣ鋼棒２１には、袋ナット
２３ａ’及び緊張保持部材２３ｃ，２３ｂ，２３ａを介
して引張力が導入される。

【００２５】次に、本発明のコンクリート部材の連結構
造の施工手順について説明する。最初に一対のコンクリ
ート部材１，１’を対向して配置する。このコンクリー
ト部材１，１’には、予め凹部３，３’が形成されてお
り、シース管６，６’も埋設されている。

【００２６】次にシース管６，６’内に前記ＰＣ鋼棒ユ
ニット２０を挿入し、さらにシース管６，６’内や目地
８にグラウト材４を充填する。この時、ＰＣ鋼棒ユニッ
ト２０は、その袋ナット２３ａ’及びナット２４にグラ
ウト材４が付着して一体になり、ナット２３ａにはグラ
ウト材４が付着しないような位置に配置する。またシー
ス管６，６’内面には、予め必要に応じて剥離剤を塗布
しても良く、かように剥離剤を塗布すれば、補修時にシ
ース管６，６’内からグラウト材４を容易に除去するこ
とができるという利点がある。

【００２７】シース管６，６’内のグラウト材４が硬化
したら、ＰＣ鋼棒ユニット２０のナット２３ａをはずし
て、中空ＰＣ鋼棒２１の内部から中実ＰＣ鋼棒２２を抜
き取る。これによって中実ＰＣ鋼棒２２から中空ＰＣ鋼
棒２１に作用していた引張力が解除されるため、中空Ｐ
Ｃ鋼棒２１は縮もうとして、周囲のグラウト材４及びシ
ース管６，６’を介してコンクリート部材１，１’にプ
レストレス(圧縮応力)を導入する。プレストレスを導入
した後に、コンクリート部材１，１’の凹部３，３’を
グラウト材２で埋めると連結構造は完成する。

【００２８】以上のようにして形成したコンクリート部
材の連結構造では、予め引張力が導入された中空ＰＣ鋼
棒２１と、緊張保持手段としてのナット２３ａ、ボルト
２３ｂ及びコマ２３ｃとを備えるＰＣ鋼棒ユニット２０
を使用して施工するため、施工現場では、緊張保持手段
としてのナット２３ａ、ボルト２３ｂ及びコマ２３ｃを
取りはずすだけで、コンクリート部材の連結部にプレス
トレスを導入することができる。

【００２９】また、本発明のコンクリート部材の連結構
造では、シース管６，６’がそれぞれの開口に向かって
拡径するように形成されているため、例えば、地震等に
よって一方のコンクリート部材のみが損傷した場合で
も、容易にシース管内からプレストレス部材を抜き取る
ことができる。すなわち、損傷したコンクリート部材を
除去し、健全なコンクリート部材の接合部を表出させ、
この接合部のシース管口から拡径した開口に向かって押
圧力を加えれば、シース管内のグラウト材４及び中空Ｐ
Ｃ鋼棒２１は拡径した開口から押し出すことができる。
したがって、このシース管内に、再度、ＰＣ鋼棒ユニッ
ト２０を使用して中空ＰＣ鋼棒２１を配設すれば、容易
にコンクリート部材の連結構造が再生することができ
る。なお、この時、シース管が図１に示したような緩や
かな円弧形状であれば、シース管内からグラウト材４及
び中空ＰＣ鋼棒２１を押し出す作業は、より一層は容易
に行うことができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明のコンクリート部材の連結構造で
は、予め引張力が導入されており、この引張力が着脱自
在の緊張保持手段によって保持されており、該緊張保持
手段をはずすことにより外周の部材に圧縮応力を導入す
ることができるプレストレス部材を使用して施工するた
め、施工現場では、緊張保持手段を取りはずすだけで、
コンクリート部材の連結部にプレストレスを導入するこ
とができる。

【００３１】また、本発明のコンクリート部材の連結構
造では、プレストレス部材挿入ダクトがそれぞれの開口
に向かって拡径するように形成されているため、例え
ば、一方のコンクリート部材のみが損傷した場合でも、
接合部のシース管口から拡径した開口に向かって押圧力
を加えれば、容易にシース管内からプレストレス部材や
グラウト材を抜き取ることができる。したがって、シー
ス管を、再度使用してこの中にプレストレス部材を配設
すれば、容易にコンクリート部材の連結構造が再生する
ことができる。

【００３２】さらに、プレストレス部材挿入ダクトが、
両方の開口に向かって拡径するように形成されているた
め、該ダクト内にプレストレス部材を挿入してグラウト
材を注入し、プレストレス部材からグラウト材を介して
コンクリート部材に圧縮力を導入すれば、グラウト材は
ダクトの縮径する方向に圧縮されるため、該ダクト内で
楔のように作用して該ダクトとの付着性能が向上すると
いう利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンクリート部材の連結構造を示す断
面図である。

【図２】図１における凹部を施工する際に使用する型枠
の斜視図である。

【図３】図１におけるシース管の一部拡大斜視図であ
る。

【図４】図１における補強筋の配置を示した断面配置図
である。

【図５】図１におけるプレストレス部材を含むＰＣ鋼棒
ユニットの一部断面図である。

【図６】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１，１’ コンクリート部材 ５ プレストレス部材 ６，６’ シース管（プレストレス部材挿入ダクト） ６ａ，６ａ’ 開口 ２１ 中空ＰＣ鋼棒（プレストレス部材） ２３ａ ナット（緊張保持手段） ２３ｂ ボルト（緊張保持手段） ２３ｃ コマ（緊張保持手段） ２３ａ’ 袋ナット（緊張保持手段）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向して配置された一対のコンクリート
   部材の接合部に対して交差する方向にそれぞれプレスト
   レス部材挿入ダクトを設け、該コンクリート部材におい
   て該プレストレス部材挿入ダクトに挿嵌されるプレスト
   レス部材の両端部にあたる部分にそれぞれ開口を設け、
   前記プレストレス部材挿入ダクト内にプレストレス部材
   を挿嵌して定着してなる連結構造であって、 前記プレストレス部材挿入ダクトは前記それぞれの開口
   に向かって拡径するように形成し、 前記プレストレス部材には予め導入された引張力が着脱
   自在の緊張保持手段によって保持されており、該緊張保
   持手段をはずすことにより外周の部材に圧縮応力を導入
   することを特徴とするコンクリート部材の連結構造。