JP3445555B2 - Ｐｃケーブルの定着装置 - 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、プレストレストコ
ンクリート構造物に使用されるＰＣケーブルの定着装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＰＣケーブル（以下、単にケーブルと言
う）を緊張・定着して、その支持力をコンクリート部材
に伝える技術としては、次の２種類が知られている。

【０００３】図6：コンクリート部材100の表面部にアン
カープレート101を配置し、アンカープレート101の上に
アンカーディスク102を配置する。そして、このアンカ
ーディスク102にウェッジ103を介在してケーブル104の
端部を保持する。

【０００４】図7：アンカープレートの代わりに、コン
クリート部材の中に埋込む鋳物性のリブキャストアンカ
ー110を用い、リブキャストアンカー110の開口部（コン
クリート部材の表面側）にアンカーディスク111を配置
する。そして、このアンカーディスク111にウェッジ112
を介在してケーブル113の端部を保持する。

【０００５】近年、ケーブルの容量が大きくなり、支持
力が大きくなってきたため、定着具も大きいものが使用
されるようになっている。しかし、作業性、経済性の観
点からケーブルの定着装置はできるだけ小さい物が望ま
しい。そのため、支持カをコンクリート部材に分散して
伝えるようになっているリブキャストアンカーを使用す
ることが多くなっている。

【０００６】このリブキャストアンカーは、ケーブルの
支持カをコンクリート部材に分散して伝えるために外周
に大きな主リブが形成され、主リブの背後にも小さな補
助リブが付いているものが多い。しかし、経済性のため
にコンクリート部材をより小さくすることが検討されて
いる。その場合、ケーブルを定着するのに必要なコンク
リートの最小断面がさらに小さくなることも望まれてい
る。

【０００７】この最小断面の極小化手段としては、リブ
キャストアンカーの周囲にスパイラル筋を配置すること
が挙げられる。アンカーヘッドからリブキャストアンカ
ーに伝えられた支持力は、コンクリート部材で支持され
る。その際、リブキャストアンカー周辺のコンクリート
部材には割裂応力が作用し、このコンクリート部材表面
部にクラックが入ることがある。その対策の一つとし
て、コンクリート部材断面を大きくすればよいが、経済
性に劣るため、リブキャストアンカーの周囲にスパイラ
ル筋を配置して、割裂応力を拘束することが行われるこ
とが多い。

【０００８】一方、リブキャストアンカーを用いた定着
装置において、ケーブルの支持力を保持するアンカーデ
ィスクをコンクリート部材内に収納できるようにするた
めには、その収納スペースとなる空間を作る必要があ
る。また、この空間は、コンクリートを打設・硬化後、
ケーブルを緊張するための緊張機器の配置スペースでも
あり、ケーブルを緊張・定着後は、防食のためにモルタ
ルが充填される。この空間を形成する箱抜き作業には、
次の技術が利用されていた。

【０００９】図8：リブキャストアンカー110の開口部に
鋼製型枠120を連結し、この鋼製型枠120の開口縁部に木
製型枠130を連結して、コンクリート部材の表面部を形
成する。

【００１０】図9：図8における鋼製型枠の代わりに木製
枠140を用いる。

【００１１】図10：図8における鋼製型枠120、図9にお
ける木製枠140の代わりに鋼製またはプラスチック製の
ポケットフォーマ150を用いる。

【００１２】図11：コンクリート打設後に、ポケットフ
ォーマ150を抜き易くするために、ポケットフォーマを
コンクリート表面側に向かって広がったテーパ状に形成
する。

【００１３】図12：箱抜きの型枠部分160をリブキャス
トアンカー170と一体にして、型枠やポケットフォーマ
の取付・取外しの作業を省略した定着具もある（実公昭
58-38093号公報）。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のリブキ
ャストアンカーを用いた従来技術では次のような問題が
あった。

【００１５】リブキャストアンカーと箱抜きの型枠部
分とが独立した構成（図8〜11）では、箱抜きの型枠や
ポケットフォーマの取付・取外しの作業が必要になる。
その上、箱抜きの型枠やポケットフォーマは、ケーブル
の定着装置の数に合せて作る必要があり、ケーブル定着
後は取り外すにも関わらず、大量に用意しなければなら
ない。

【００１６】リブキャストアンカーと箱抜きの型枠部
分とを一体にした構成（図12）では、単に箱抜き部分の
型枠の付け外し作業が省略できるだけである。また、型
枠側壁部分が円筒状になっており、次に述べる箱抜き部
分のモルタル脱落という問題がある。

【００１７】箱抜き部分のモルタルが脱落して、ケー
ブル定着部の防食ができなくなることがある。従来の箱
抜き部分は円筒状またはコンクリート部材の表面側に向
かって広がったテーパ状であるため、箱抜き部分のモル
タルが硬化後、コンクリート部材が振動したりすると、
そのモルタルが脱落することがあるためである。

【００１８】スパイラル筋による割裂応力の拘束が十
分にできず、クラックを生じてケーブル定着部の防食が
十分できないことがある。スパイラル筋の割裂応力に対
する効果を上げるためには、スパイラル筋の中心軸がリ
ブキャストアンカーの中心軸と一致し、リブキャストア
ンカーの外周において均等な距離にスパイラル筋を配置
することが望ましい。通常、スパイラル筋とリブキャス
トアンカーとの位置決めは、リブキャストアンカーの周
辺に配置されている配力筋にスパイラル筋を結束するこ
と等により行なっている。しかし、配力筋の位置によっ
ては、スパイラル筋を適切に位置決めすることができな
かったり、結束の不備等により、コンクリート打設時、
位置ずれすることがあった。この位置ずれがあれば、割
裂応力の拘束が十分にできず、定着部周辺にクラックが
発生する。

【００１９】従って、本発明の主目的は、定着部周辺の
クラックの発生や箱抜き部分のモルタルの脱落を抑制し
て、防食性の維持に優れるＰＣケーブルの定着装置を提
供することにある。

【００２０】また、本発明の他の目的は、箱抜き作業を
容易にすると共に、ＰＣケーブルを定着するために必要
なコンクリート部材の最小断面をより小さくすることが
できるＰＣケーブルの定着装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明定着装置は、ＰＣ
ケーブルの端部を定着する基体や箱抜き用側壁部の形状
を工夫することで上記の目的を達成する。

【００２２】まず、基体の形状を改善した本発明定着装
置は、ＰＣケーブルの端部を筒状の基体を用いてコンク
リート部材に定着するＰＣケーブルの定着装置であっ
て、前記基体は、その外周に配置される補強筋を基体か
ら実質的に均等な位置に配置するガイドを具えることを
特徴とする。

【００２３】ここで、基体の具体例としては、従来のリ
ブキャストアンカーが挙げられる。一例としては、一端
が太径で、他端が細径の鋳物製筒状体で、その外周には
ケーブル緊張・定着後の支持力をコンクリートに伝達す
るためのリブが少なくとも一つ形成されたものである。
リブの数は単数でも複数でもよいが、大きさの異なる複
数のリブを設けることが好適である。ケーブルを定着し
た際、太径の一端側がコンクリート部材の表面側に位置
する。

【００２４】また、補強筋の一例としてはらせん状に形
成されたスパイラル筋が挙げられる。補強筋の形態は、
基体の周囲におけるコンクリート部材に発生する割裂応
力を拘束できれば特に限定されない。環状の鉄筋を軸方
向に複数並列し、これらを軸方向の直線状鉄筋により連
結したものでもよい。

【００２５】ガイドは、補強筋を基体の外周に実質的に
均等に配置できる構成であれば良い。例えば、スパイラ
ル筋のガイドとしては、スパイラル筋と基体とを同軸上
に配置するよう、スパイラル筋の少なくとも２箇所を支
持する支持部が好適である。特に、一方の支持部をスパ
イラル筋の貫通孔とし、他の支持部をスパイラル筋の位
置決め用凹部とすれば、貫通孔にスパイラル筋を通して
回転させることで、容易に基体とスパイラル筋との位置
決めができる。この凹部は、基体における貫通孔とは反
対側、つまり貫通孔の位置からスパイラル筋が0.5＋n周
（nは整数）した位置に設ければよい。また、凹部の形
状はスパイラル筋の外周形状に対応させればよく、半円
状の溝などが最適である。このようなガイドは、基体と
一体に鋳造して形成することが好ましい。

【００２６】さらに、この構成において、基体に箱抜き
用側壁部を一体化してもよい。一体となった箱抜き用側
壁部の周辺も補強する必要があるときは、スパイラル筋
を貫通孔に通してから回転させ、箱抜き用側壁部の外側
にまで配筋すればよい。

【００２７】このように、基体自体に補助筋のガイドを
設けることで、基体に対して補助筋を適切な位置に配置
することが容易に行える。そのため、基体周辺に発生す
るコンクリート部材の割裂応力を拘束してクラックの発
生を抑制し、コンクリート部材の防食性を高めることが
できる。

【００２８】次に、箱抜き用側壁部について改善を施し
た本発明定着装置は、ＰＣケーブルの端部をコンクリー
ト部材に定着する筒状の基体と、基体と一体の箱抜き用
側壁部とを具えるＰＣケーブルの定着装置であって、次
の構成の少なくとも一つを具えることを特徴とする。 箱抜き用側壁部の外周に凸部を形成する。 箱抜き用側壁部がテーパー状に形成されている。 箱抜き用側壁部の内周に凸部を形成する。

【００２９】上記の構成〜のうち、はテーパーの
方向がコンクリート部材の表面側に向かって広がってい
る構成-1と、逆に狭まっている構成-2の双方が含ま
れる。

【００３０】構成と構成-1は、ケーブル緊張・定着
後の支持力を分散してコンクリート部材に伝達させるこ
とで、基体周囲のクラックの発生を抑制し、ケーブル定
着に必要なコンクリートの最小断面積をより小さくす
る。ケーブルを緊張・定着したとき、定着部分のコンク
リートを健全な状態に保つために必要なコンクリートの
最小断面積をできるだけ小さくするには、ケーブルの緊
張・定着後の支持力をできるだけ分散させることが効果
的である。従来のリブキャストアンカーにおいても、前
方の主リブと後方の補助リブがあり、支持力を分散する
ようにはなっている。そこで、基体と一体になった箱抜
き用側壁部にも支持力を分担させるようにすれば、定着
部のコンクリート断面をさらに小さくできる効果が期待
できる。

【００３１】箱抜き用側壁部の外周に形成される凸部
は、環状の突起を軸方向に複数並列したり、螺旋状の突
起を形成することが好適である。もちろん、これらのよ
うに線状の突起でなく、点状の突起を規則的または不規
則的に多数配列することでも構わない。凸部の突出程度
や数は、ケーブルの緊張・定着後の支持力を箱抜き用側
壁部にも分担できる程度に適宜選択すればよい。

【００３２】箱抜き用側壁部を、コンクリート部材の表
面側に向かって広がっているテーパー状とすることで
も、同様に支持力の分担を行って定着部のコンクリート
断面をさらに小さくできる。箱抜き用側壁部をテーパー
状にすると、ケーブルの緊張・定着後、基体が沈み込も
うとするとき、箱抜き用側壁部にも支持力が伝わり、テ
ーパー部分に分力が働くことで、支持力がさらに分散さ
れるからである。テーパー角度（中心軸に対する箱抜き
用側壁の角度）は、上記の支持力分担効果が十分に得ら
れ、不必要に箱抜き用側壁部の開口径が大きくならない
程度に選択すればよい。

【００３３】箱抜き用側壁部をテーパー状にし、かつ凸
部を設けると、定着部のコンクリート断面をより一層小
さくできる効果も期待できる。

【００３４】構成-2と構成は、箱抜き用側壁部の内
部に充填されるモルタルの脱落を防止する。ケーブルを
緊張・定着後は、防食のために箱抜き部分をモルタルな
どで充填する。このモルタルは硬化時、乾燥収縮するた
めに、箱抜き用側壁部の内周とモルタルとの間にわずか
に隙間ができることがある。特に、このような状況でコ
ンクリート部材が振動したりすると、箱抜き部分のモル
タルが脱落して、ケーブル定着部の防食ができなくなる
ことがある。そこで、箱抜き用側壁部の内側に凸部を設
けたり、側壁部のテーパーをコンクリート端面に向かっ
て狭くなるようにすることによってモルタルの脱落を防
止できる。

【００３５】この凸部の形状には、箱抜き用側壁部の外
周に形成される凸部と同様に環状、螺旋状、点状などが
挙げられ、突出程度や数もモルタルの脱落を抑制できる
程度であればよい。また、側壁部のテーパーの角度も、
モルタルの脱落を抑制できる程度であればよい。

【００３６】さらに、上記構成、-1、-2、にお
いて、箱抜き用側壁の開口縁部に、型枠と連結するため
のボルトがはめこまれる挿入部を有することが好まし
い。これにより、コンクリート部材の形成を容易に行え
る。ボルトの挿入部は、円孔でもＵ型の切欠でもよい。

【００３７】そして、上記構成、-1、-2、のい
ずれにおいても、基体と箱抜き用側壁部とが一体化され
ているため、箱抜き用の型枠を取付・取外しする必要が
なく、作業性を改善できる。基体と箱抜き用側壁部は、
両者を鋳造などにより当初から一体に成形する場合はも
ちろん、基体と箱抜き用側壁部とを別々に造っておき、
ボルトとナット等の連結手段で結合する場合も含む。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。 （実施例１）図１は本発明定着装置に用いる定着具10の
縦断面図である。図２は図１の定着具10でＰＣケーブル
90を定着した状態を示す断面図である。

【００３９】この定着具10は、リブキャストアンカー11
（基体）と箱抜き用側壁部12とが一体化された鋳物製の
筒状体である。

【００４０】リブキャストアンカー11は、箱抜き用側壁
部側（前方）の内径が大きく、その反対側（後方）の内
径が小さく構成されている。また、同アンカー11の外周
には、軸方向のほぼ中間位置に主リブ13が、後方開口縁
に補助リブ14が設けられている。

【００４１】そして、同アンカー11の外周には、スパイ
ラル筋20のガイドとなる貫通孔15と半円溝16が形成され
ている。貫通孔15の内径および半円溝16の円弧径はスパ
イラル筋20の外径よりも若干大きい。半円溝16は、貫通
孔15からスパイラル筋20の半周相当分離れた位置に設け
られている。そのため、スパイラル筋20を貫通孔15に挿
入して回転させると、半円溝上にスパイラル筋20が支持
されることになり、リブキャストアンカー11とスパイラ
ル筋20は同軸に配置される。その結果、リブキャストア
ンカー11の外周に生じるコンクリート部材30(図２)の割
裂応力を効果的に拘束でき、クラックの発生を抑制して
防食性の高い定着構造を得ることができる。

【００４２】箱抜き用側壁部12は、軸方向にほぼ一様な
径の円筒状である。その外周には螺旋状（環状）凸部17
が形成されている。箱抜き用側壁部12からリブキャスト
アンカー11にかけては、内径が小さくなる段部18を有
し、この段部18にアンカーディスク40を設置する。アン
カーディスク40には円錐孔41が形成され、この円錐孔41
にＰＣケーブル90を挟み込んだ円錐状のウェッジ50が挿
入される。箱抜き用側壁部12の前方開口縁には型枠との
連結ボルトを挿入するためのＵ型切欠60が形成されてい
る。

【００４３】また、図２に示すように、定着具10の後方
にはトランペットシース70が配置されている。トランペ
ットシース70を通った複数のケーブル90はリブキャスト
アンカー11を経てケーブル端部をアンカーディスク40に
放射状に配列する。ここでは、ＰＣケーブル90は１本し
か示していない。トランペットシース70にはグラウト注
入孔71が設けられている。

【００４４】箱抜き用側壁部12の外周に螺旋状凸部17を
設けることにより、ケーブルの緊張・定着後、リブキャ
ストアンカー11が沈み込もうとするとき、箱抜き用側壁
部12にも定着荷重がかかる。その結果、ケーブル緊張・
定着後の支持力を分散してコンクリート部材に伝えるこ
とができ、ケーブルの定着に必要なコンクリートの最小
断面をより小さくすることができる。

【００４５】（実施例２)図３は本発明定着装置に用い
る定着具の縦断面図である。この定着具が図１の定着具
と異なる点は、箱抜き用側壁部12の形状を、一端（前方
側）が太径で、他端（後方側）が細径のテーパー状とし
たことである。他の構成は図１の定着具と同様である。

【００４６】箱抜き用側壁部12をテーパー状にすると、
ケーブルの緊張・定着後、リブキャストアンカーが沈み
込もうとするとき、箱抜き用側壁部12にも支持力が伝わ
り、テーパー部分に分力が働くことで、支持力がさらに
分散される。その結果、ケーブルの定着に必要なコンク
リートの最小断面をより小さくすることができる。

【００４７】（実施例３）図４は本発明定着装置に用い
る定着具の縦断面図である。この装置が図１の定着具と
異なる点は、箱抜き用側壁部12の内周に螺旋状凸部19設
けたことである。他の構成は図１の定着具と同様であ
る。

【００４８】箱抜き用側壁部の内周空間には、ケーブル
を緊張・定着後にモルタルが充填される。そのため、箱
抜き用側壁部の内周に螺旋状凸部19が形成されていれ
ば、モルタルとの摩擦力を高めてその脱落を抑制し、防
食性の高い定着部を構成することができる。

【００４９】（実施例４）図５は本発明定着装置に用い
る定着具の縦断面図である。この定着具が図３の定着具
と異なる点は、箱抜き用側壁部12のテーパーが前方側に
向かって狭くなっていることである。他の構成は図３の
定着具と同様である。

【００５０】この構成でも、箱抜き用側壁部12の開口部
側が内部側よりも狭くなっているため、実施例３と同様
にモルタルの脱落を抑制することができる。

【００５１】（試験例１）φ12.7mm×12本のＰＣケーブ
ルを用いて、コンクリート部材の載荷試験を行った。定
着装置によるＰＣケーブルの定着状態は、図２に示した
ものと基本的には共通している。試験に用いた定着具は
次の３つである。

【００５２】（A）リブキャストアンカーに箱抜き用側
壁部が円筒状でかつ外周に凸部のついたもの（実施例
１：図１） （B）リブキャストアンカーに箱抜き用側壁部がコンク
リート端面に向って広がったテーパー状（テーパー角10
°）になったもの（実施例２：図３） （C）リブキャストアンカーに箱抜き用側壁部が円筒状
で、外周に凸部のついてないもの（比較例）

【００５３】これらの定着具を用いて、コンクリート断
面に特定の荷重をかけたときの表面のクラックが0.1mm
以内におさまるための最小断面積を求めた。試験条件は
次の通りである。 ・試験スケール φ12.7mm×12本 ・最大緊張荷重 1650kN ・スパイラル筋 線径：φ16mm、らせん外径：φ219mm スパイラルピッチ：50mm 巻き数：５巻 ・コンクリート強度（荷重導入時） 48N/mm² ・健全性判定時のクラック幅 0.1mm以下

【００５４】試験結果を表１に示す。この結果から明ら
かなように、実施例1、2はいずれも箱抜き用側壁部が定
着荷重を分担しており、クラックの発生を抑制できてい
ることがわかる。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明定着装置に
よれば、定着装置と補強筋とを容易かつ確実に同軸上に
配置でき、コンクリートの割裂応力を効果的に拘束し
て、クラックの発生を抑制できる。

【００５７】また、箱抜き用側壁部にも定着荷重を分担
させることで、定着部分のコンクリートを健全な状態に
保つために必要なコンクリートの最小断面積をできるだ
け小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（A）は箱抜き用側壁部の外周に凸部を有する
本発明定着装置に用いる定着具の端面図、（B）は縦断
面図である

【図２】図１の定着具でＰＣケーブルを定着した状態を
示す定着装置の断面図である。

【図３】テーパー状箱抜き用側壁部を持つ本発明定着装
置に用いる定着具の断面図である。

【図４】箱抜き用側壁部の内周に凸部を有する本発明定
着装置に用いる定着具の断面図である。

【図５】逆テーパー状箱抜き用側壁部を持つ本発明定着
装置に用いる定着具の断面図である。

【図６】アンカープレートを用いた従来の定着装置に用
いる定着具の断面図である。

【図７】リブキャストアンカーを用いた従来の定着装置
の断面図である。

【図８】鋼製の箱抜き用型枠を設けたリブキャストアン
カーの断面図である。

【図９】木製の箱抜き用型枠を設けたリブキャストアン
カーの断面図である。

【図１０】ポケットフォーマを用いたリブキャストアン
カーの断面図である。

【図１１】テーパー状の箱抜き用型枠を設けたリブキャ
ストアンカーの断面図である。

【図１２】箱抜き用型枠と一体化したリブキャストアン
カーの断面図である。

【符号の説明】

10 定着具 11 リブキャストアンカー 12 箱抜き用側壁部 13 主リブ 14 補助リブ 15 貫通孔 16 半円溝 17 螺旋状凸部 18 段部 19 螺旋状凸部 20 スパイラル筋 30 コンクリート部材 40 アンカーディスク 41 円錐孔 50 ウェッジ 60 Ｕ型切欠 70 トランペットシース 71 グラウト注入孔 90 ケーブル 100 コンクリート部材 101 アンカープレート 102 アンカーディスク 103 ウェッジ 104 ケーブル 110 リブキャストアンカー 111 アンカーディスク 112 ウェッジ 113 ケーブル 120 鋼製型枠 130 木製型枠 140 木製枠 150 ポケットフォーマ 160 型枠部分 170 リブキャストアンカー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 平５−49790（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04C 5/12 E02D 5/80

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＰＣケーブルの端部をコンクリート部材
   に定着する筒状の基体と、基体と一体の箱抜き用側壁部
   とを具えるＰＣケーブルの定着装置であって、 前記基体は、その外周に配置されるスパイラル筋からな
   る補強筋を基体から実質的に均等な位置に配置するガイ
   ドを具え、 前記ガイドは、スパイラル筋と基体とを同軸上に保持す
   るよう、スパイラル筋の少なくとも２箇所を支持する支
   持部を具え、 一つの支持部としてスパイラル筋の貫通孔を有し、他の
   支持部としてスパイラル筋のはめ込まれる凹部を有す る
   ことを特徴とするＰＣケーブルの定着装置。
2. 【請求項２】 前記箱抜き用側壁部の外周に凸部を形成
   したことを特徴とする請求項1記載のＰＣケーブルの定
   着装置。
3. 【請求項３】 前記箱抜き用側壁部がテーパー状に形成
   されたことを特徴とする請求項1記載のＰＣケーブルの
   定着装置。
4. 【請求項４】 前記箱抜き用側壁部の内周に凸部を形成
   したことを特徴とする請求項1記載のＰＣケーブルの定
   着装置。
5. 【請求項５】 前記箱抜き用側壁部の開口縁部に、型枠
   と連結するためのボルトがはめこまれる挿入部を有する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＰＣ
   ケーブルの定着装置。