JP2974986B2 - プレコンプレッション方式によりコンクリートに引張り応力を与える方法 - 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、例えばポストテン
ション工法と、ポストコンプレッシング工法とにより、
コンクリート部材にプレストレスを導入するパイプレス
トレッシング工法などにおけるコンクリートに引張り応
力を与える方法（プレコンプレッション方式）に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンクリート部材は引張応力に
弱いという欠点を有するので、ＰＣ部材では、部材の引
張部に引張鋼棒を配置し、これを堅張定着することによ
り、コンクリートに圧縮プレストレスを与えて、前記欠
点に対処している。

【０００３】一方、大きな圧縮応力が作用するコンクリ
ート部材においては、部材の圧縮部に圧縮鋼棒を配置し
て、これを押込み定着した後圧縮力を解放することによ
り、コンクリートに引張プレストレスを与えて、コンク
リート部材に作用する大きな圧縮応力を軽減させてい
る。

【０００４】近年、コンクリートの引張部を補強すると
同時に、コンクリートの圧縮部を補強する方法が実施さ
れ、注目を浴びている。前記の方法は、コンクリートに
圧縮と引張の２種類の応力を与えるプレストレッシング
工法によることから、バイプレストレッシング工法（以
下バイプレ工法という）と呼ばれており、このバイプレ
工法における圧縮ＰＣ鋼棒の押込み定着方法は図５、図
６に示すように行なわれている。同図において、プレキ
ャストコンクリートの構造部材１における下縁部に、プ
レテンション方式で部材全長にわたって緊張された複数
の引張ＰＣ鋼材２が配置されている。

【０００５】一方、圧縮が作用する前記構造部材１の上
縁部のシース３内に、押込ジャッキ収納用凹部４内の液
圧式押込ジャッキ（図示省略する）により、ポストコン
プレッション方式で押込まれた圧縮ＰＣ鋼材５の端部
は、定着ナット収容用凹部６内で圧縮ＰＣ鋼材５に螺合
された定着ナット７により構造部材１に定着され、構造
部材１の圧縮力が作用する上縁部に引張力が与えられ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記圧縮ＰＣ鋼棒５
は、構造部材１に引張力を与えたまま埋殺し状態でコン
クリート中に残されるが、仮にこれを回収できる構造で
あれば、この圧縮ＰＣ鋼棒５を再度使用できるので好ま
しいが、従来構造では、圧縮ＰＣ鋼棒５の回収は不可能
である。そのの理由は、圧縮ＰＣ鋼棒５を取去ると、
この鋼棒を介してコンクリートに与えられた引張力も解
放されてしまう。の理由は、仮に、中空鋼棒の中に圧
縮ＰＣ鋼棒を挿入し、中空鋼棒を介してコンクリートに
引張力を与え、その後、圧縮ＰＣ鋼棒を中空鋼棒から引
き抜く方式（但し、図示せず）が考えられたとしても、
その引き抜きの際、ＰＣ鋼棒は、ジャッキ収納用凹部４
の外方の壁４ａにぶつかってしまい、外方に引き抜くこ
とは不可能である。

【０００７】さらに、ＰＣ鋼棒を湾曲した状態で、これ
に圧縮力を加え、その後解放することで、湾曲に沿って
コンクリートに引張プレストレスを与えたい場合がある
が、前記ＰＣ鋼棒を湾曲させてこれに円滑に圧縮応力又
は、引張応力（中空鋼棒と組合せる場合）を与えること
は極めて困難である。

【０００８】前述のように、従来のＰＣ鋼棒を用いてコ
ンクリート部材に引張プレストレスを与える方式では、
このＰＣ鋼棒を回収できなかったり、或いは湾曲に沿っ
てプレストレスを与えるのが難しいという問題があっ
た。

【０００９】本発明は、前記従来の問題点を解決したコ
ンクリートに引張り応力を与える方法を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明はプレコンプレッション方式によりコンクリ
ートに引張応力を与える方法であって、所定長の中空鋼
棒にストランドを挿入して、このストランドの先端に固
着するコンプレッショングリップが前記中空鋼棒の先端
に係止して、当該ストランドの基端側への抜出を阻止
し、中空鋼棒の基端へ螺着したナット部材に、当該中空
鋼棒との間にスペースを形成したうえスリーブを係止さ
せ、ストランドの基端を引張することにより中空鋼棒に
圧縮力を与えたうえ、前記スリーブ内に配設の楔片によ
りスリーブ内を挿入するストランドの復帰を阻止したう
え、前記ナット部材の位置する中空鋼棒の一端部にスト
レス解放側凹部が形成され、前記コンプレッショングリ
ップの位置する中空ＰＣ鋼棒の他端部にストランド抜き
取り側凹部が形成されるようにして中空鋼棒の外側にコ
ンクリートを打設し、コンクリート硬化後、ストランド
抜き取り側凹部から前記ストランドを抜き取ることを特
徴とする。前記中空鋼棒には、１ないし複数の定着ナッ
トを設けるとよい。

【００１１】本発明において、コンクリートが硬化した
後、中空鋼棒の端部のネジ部においてネジ部材を進めて
スリーブとの押圧を緩めたうえ、楔を取外してストラン
ドの緊張を緩めることにより、中空鋼棒に与えられてい
た圧縮力が解放された後、引張力が働き、その引張力に
よりコンクリートにも引張力が付与される。前記ストラ
ンドの緊張を緩めた後は、このストランドを、ストラン
ド抜き取り側凹部の側壁にぶつからないよう折曲げなが
ら円滑に引き抜くことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１〜
図４を参照して説明する。図１は、本発明の方法により
コンクリート部材に圧縮プレストレスを導入している状
態を示す縦断面図、図２は図１の平面図、図３は、図１
において、コンクリート打設前の中空鋼棒１０とストラ
ンド１１を主要素とするコンクリートへの引張プレスト
レス導入部材の断面図、図４はプレストレス導入部の拡
大断面図である。

【００１３】図１、図２に示されるように、中間省略部
の寸法Ｌが数メートル〜数十メートルに及ぶ長尺の中空
鋼棒１０内に、ストランド１１が挿入されている。スト
ランド１１の先端部１２は中空鋼棒１０の先端から突出
しており、このストランド先端部１２には、スリーブを
絞り加工することでストランド先端部１２に固着してな
るコンプレッショングリップ１３が固定されていて、こ
のコンプレッショングリップ１３の端縁１３ａが中空鋼
棒１１の先端縁１１ａに係合することで、ストランド１
１が中空鋼棒１０の基端（図１、図２の左側）から抜け
出さないように設けられている。

【００１４】中空鋼棒１０の基端部外周には雄ネジ１４
が形成されていて、この雄ネジ１４に六角ナット１５が
螺合されている。六角ナット１５の外端側には、筒部１
６ａと鍔部１６ｂを有するストランドスペーサ１６が設
けられ、筒部１６ａの外周ネジ部１６ｃが六角ナット１
５のネジ穴１７に少し嵌合して、かつ鍔部１６ｂが六角
ナット１５の外端面１５ａと係止している。ストランド
スペーサ１６内にはストランド１１が挿通してあり、か
つ筒部１６ａと中空鋼棒１０の基端９との間にスペース
１８が形成されている。

【００１５】ストランドスペーサ１６の外端側には、外
端側に向かってテーパ孔を有するスリーブ１９が、その
内部にストランド１１を挿通した状態で配置され、スリ
ーブ１９のテーパ孔とストランド１１との間に円弧状断
面の複数の楔片２０が挿入され、次いでストランドクラ
ンプを有するストランド緊張用ジャッキ（図示を省略し
た）がストランド１１と六角ナット１５に連結される。

【００１６】中空鋼棒１０の外側には、後の工程でコン
クリートが充填され、コンクリートと中空鋼棒１０が一
体化される。なお、中空鋼棒１０の中間部１０ａは雄ネ
ジを形成しないが、中空鋼棒１０の端部の外周には雄ネ
ジ２１を刻設し、この雄ネジ２１に定着ナット２２ａが
螺合されている。なお、図示例では定着ナット２２ａと
一体に定着板２２が設けられているが、この定着板２２
は必ずしも設けなくてよい。また、定着ナット２２は２
個に限らず、中空鋼棒１０の長さに合わせてその数を増
減してよく、また、定着ナット部２２ａをスパナで回し
て、その配置位置を中空鋼棒１０の長手方向の任意の位
置に設定して構わない。

【００１７】前記の構成において、図示しないストラン
ド緊張用ジャッキにより、ストランド１１に引張力を加
えることにより、ストランド先端のコンプレッショング
リップ１３を介して中空鋼棒１０には圧縮力が加えら
れ、かつスリーブ１９とストランド１１の間に楔片２０
を圧入することにより、この楔片２０と六角ナット１５
とスペース１８を介して、緊張用ジャッキを取り去って
もストランド１１には緊張力が、中空鋼棒１０には圧縮
力が作用した状態が保持される。

【００１８】この状態で中空鋼棒１０を所定の位置（図
１の位置）にセットし、中空鋼棒１０の外側にコンクリ
ートを打設してコンクリート部材２３を構築する。この
とき、コンクリート部材２３には、所定の型枠を用い
て、前記六角ナット１５の位置する中空鋼棒１０の一端
部側にストレス解放側凹部２４を形成し、また、前記コ
ンプレッショングリップ１３の位置する側には水平底部
２５ａと外端昇り斜面２５ｂを有するストランド抜き取
り側凹部２５を形成する。

【００１９】前述のようにしてコンクリート部材２３を
構築し、コンクリートが硬化した後、ストレス解放側凹
部２４において、スパナ工具を用いて六角ナット１５を
回し図１の右側に移動させる。これにより六角ナット１
５とストランドスペーサ１６及び、スリーブ１９との圧
接状態が解除されてストランド１１の引張り緊張が解放
されると同時に、中空鋼棒１０の圧縮力も解放され、定
着板２２を介してコンクリート部材２３には引張力が作
用する。また、この状態で楔片２０とスリーブ１９と六
角ナット１５を取り外すことができる。

【００２０】その後、ストランド抜き取り側凹部２５側
にストランド１１を引張って中空鋼棒１０から引き抜
く。このとき、ストランド１１は自由に折曲げることが
できるので、このストランド１１をストランド抜き取り
側凹部２５の斜面２５ｂを利用して若干曲げながら円滑
に引き抜くことができる。

【００２１】ストランド１１を引き抜いた後、中空鋼棒
１０の両端には図示しない栓体を嵌着して密閉したう
え、前記ストレス解放側凹部２４とストランド抜き取り
側凹部２５には充填用コンクリートを充填し、コンクリ
ート部材２３の表面を平に修復する。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるとコ
ンクリート部材に引張プレストレスを与えるため、従来
の鋼棒に代えて中空鋼棒を使用し、中空鋼棒内にストラ
ンドを挿入し、このストランドを用いて中空鋼棒に圧縮
力を加え、コンクリート硬化後に圧縮力を解放するよう
にしたので、中空鋼棒を直線配置する場合は勿論、湾曲
配置した場合でも、この湾曲に沿って曲げられたストラ
ンドに円滑に引張力を与えることができ、それにより湾
曲した中空鋼棒に圧縮力を確実に与えてコンクリート部
材中に配設できるという効果がある。つまり、従来の鋼
棒では、湾曲配置の鋼棒に圧縮力を与えることが困難で
あったのが、本発明により可能となったものである。し
かも、中空鋼棒に圧縮力を与えることで、コンクリート
に引張ストレスを与えた後は、ストランドの緊張を解放
し、ストランド引き抜き側凹部から前記ストランドを曲
げながら中空鋼棒から円滑に引き抜くことができ、中空
鋼棒に圧縮力を与える作業を円滑に行なうことができる
という効果があり、さらに、ストランドは回収して再使
用できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る方法により圧縮プレ
ストレスを中空鋼棒に導入し、その外側にコンクリート
を打設した状態の断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１において、コンクリートを打設する前の状
態の中空鋼棒の断面図である。

【図４】図１において、ストランドに引張りストレスを
与える部材の拡大断面図である。

【図５】従来のコンクリート部材に引張りストレスを与
えた例を示す断面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 構造部材 ２ 引張ＰＣ鋼材 ３ シース ４ 押込ジャッキ収納凹部 ５ 圧縮ＰＣ鋼材 ６ 定着ナット収容用凹部 １０ 中空鋼棒 １１ ストランド １２ 先端部 １３ コンプレッショングリップ １４ 雄ネジ １５ 六角ナット １６ ストランドスペーサ １７ ネジ穴 １８ スペース １９ スリーブ ２０ 楔片 ２１ 雄ネジ ２２ 定着板 ２２ａ 定着ナット ２３ コンクリート部材 ２４ ストレス開放側凹部 ２５ ストランド抜き取り側凹部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレコンプレッション方式によりコンク
   リートに引張応力を与える方法であって、所定長の中空
   鋼棒にストランドを挿入して、このストランドの先端に
   固着するコンプレッショングリップが前記中空鋼棒の先
   端に係止して、当該ストランドの基端側への抜出を阻止
   し、中空鋼棒の基端へ螺着したナット部材に、当該中空
   鋼棒との間にスペースを形成したうえスリーブを係止さ
   せ、ストランドの基端を引張することにより中空鋼棒に
   圧縮力を与え、前記スリーブ内に配設の楔片によりスリ
   ーブ内を挿入するストランドの復帰を阻止したうえ、前
   記ナット部材の位置する中空鋼棒の一端部にストレス解
   放側凹部が形成され、前記コンプレッショングリップの
   位置する中空ＰＣ鋼棒の他端部にストランド抜き取り側
   凹部が形成されるようにして中空鋼棒の外側にコンクリ
   ートを打設し、コンクリート硬化後、ストランド抜き取
   り側凹部から前記ストランドを抜き取ることを特徴とす
   るプレコンプレッション方式によりコンクリートに引張
   り応力を与える方法。
2. 【請求項２】 前記中空鋼棒には、１ないし複数の定着
   ナットが設けられている構成を特徴とする請求項１に記
   載のプレコンプレッション方式によりコンクリートに引
   張り応力を与える方法。