JP3737024B2 - プレストレストコンクリートおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【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およびその製造方法に係わり、特に鋼線を取り囲んで注入されるグラウト材の健全性を確保することを可能にした技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、たとえば、プレストレストコンクリートを作製する際には、特に、ポストテンション工法による場合、図４ないし図８に示すように、つぎの手順で行っている。
１） 鉄筋１の組み立て（図４参照）
２） 組み立てられた鉄筋１の所定位置にシース２を配設（図４参照）
３） 前記シース２内にＰＣ鋼材３を挿入（図５参照）
４） 型枠４を架設し、この型枠４内にコンクリート５を打設（図５参照）
５） 前記コンクリート５の硬化後に、ジャッキによって前記ＰＣ鋼材３を緊張するとともに、定着具６によって前記ＰＣ鋼材３を定着（図６参照）
６） 前記シース２内にグラウト材７を注入（図７参照）
７） ジャッキの除去
以上の手順によって、図８に示すように、前記コンクリート５に、矢印で示すように、プレストレスを与えるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の工法にあっては、打設されたコンクリート５にプレストレスを与えることはできるが、前記グラウト材７にはプレストレスが与えられておらず、これに伴い、プレストレストコンクリートに曲げ等の繰り返し荷重が作用した場合に、前記ＰＣ鋼材５とグラウト材７との間に相対移動が生じ、これに伴って、前記グラウト材７に割れが生じ、あるいは、このグラウト材７が粉化するといった現象が生じることがある。
このような不具合が生じると、プレストレストコンクリートの物理特性が変化してしまうことが想定される。
そして、前記グラウト材７の片側の前記コンクリート５にひび割れが生じた場合、このひび割れが、前記グラウト材７を介して他方へ伝播してしまい、前記ひび割れが、コンクリート５全体に広がってしまう。
また、プレストレスを与えた後にあっては、前記定着具６をコンクリート５に装着したままにする必要があるが、この定着具６は高額であり、また、たとえば、前記プレストレストコンクリートが梁である場合にあっては、前記ＰＣ鋼材３を１０ないし２０本設けなければならないために、費用が嵩むといった不具合が生じる。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、プレストレスを与える鋼材を取り囲んで設けられるグラウト材の割れや粉化を防止して、物理特性の変化の少ないプレストレストコンクリートおよびその製造方法を提供することを主目的とし、また、定着具の再利用を可能にして製造コストの低減を図ることのできるプレストレストコンクリートおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のプレストレストコンクリートは、前述した目的を達成するために、所定形状に組み上げられた鉄筋およびこの鉄筋の所定位置に配設された管状のシースを覆って打設されたコンクリートと、前記シース内に配設されたＰＣ鋼材と、前記シース内に注入されたグラウト材とを備え、前記シース内にＰＣ鋼材を挿入してグラウト材を注入した後、前記コンクリートがプレストレスを与えるのに十分な強度を発現した時点において、定着具を介し、前記ＰＣ鋼材を緊張して前記コンクリートにプレストレスを与え、前記グラウト材が硬化して前記ＰＣ鋼材とシースに付着し、前記コンクリートに与えられているプレストレスを保持した状態で、前記定着具を取り外すことにより、前記グラウト材とＰＣ鋼材との付着力を利用し、前記グラウト材にプレストレスを与え、そのグラウト材へのプレストレスと前記コンクリートへのプレストレスを保持してなることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載のプレストレストコンクリートの製造方法は、所定形状に組み上げられた鉄筋の所定位置に管状のシースを配設し、前記シース内にＰＣ鋼材を挿入してグラウト材を注入するとともに、前記鉄筋を覆ってコンクリートを打設した後、前記コンクリートがプレストレスを与えるのに十分な強度を発現した時点において、定着具を介し、前記ＰＣ鋼材を緊張して前記コンクリートにプレストレスを与え、前記グラウト材が硬化して前記ＰＣ鋼材とシースに付着し、前記コンクリートに与えられているプレストレスを保持した状態で、前記定着具を取り外し、前記グラウト材とＰＣ鋼材との付着力を利用し、前記グラウト材にプレストレスを与え、そのグラウト材へのプレストレスと前記コンクリートへのプレストレスを保持することを特徴とする。
本発明の請求項３に記載のプレストレストコンクリートの製造方法は、所定形状に組み上げられた鉄筋の所定位置に管状のシースを配設し、前記シース内にＰＣ鋼材を挿入し、このシース内に、前記コンクリートがプレストレスを与えるのに十分な強度を発現する時間よりも長い硬化時間を有するグラウト材を注入するとともに、前記鉄筋を覆ってコンクリートを打設した後、前記コンクリートがプレストレスを与えるのに十分な強度を発現した時点において、定着具を介し、前記ＰＣ鋼材を緊張して前記コンクリートにプレストレスを与え、前記グラウト材が硬化して前記ＰＣ鋼材とシースに付着し、前記コンクリートに与えられているプレストレスを保持した状態で、前記定着具を取り外し、前記グラウト材とＰＣ鋼材との付着力を利用し、前記グラウト材にプレストレスを与え、そのグラウト材へのプレストレスと前記コンクリートへのプレストレスを保持することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図１ないし図３を参照して説明する。これらの図に示す実施形態は、プレストレストコンクリートを示し、まず、このプレストレストコンクリートの製造方法について説明する。
まず、所定形状に組み上げられた鉄筋１０の所定位置に管状のシース１１を配設するとともに、その内部にＰＣ鋼材１２を挿入する（図１参照）。
ついで、前記シース１１内にグラウト材１７を注入した後に、前記鉄筋１０を覆って型枠１３を設置し、この型枠１３内にコンクリート１４を打設し、このコンクリート１４がプレストレスを与えるのに十分な強度を発現した時点において、このコンクリート１４と前記ＰＣ鋼材１２の端部に、定着具１５を介してジャッキ１６を設置し、このジャッキ１６によって前記ＰＣ鋼材１２を緊張する（図２参照）。
ついで、前記グラウト材１７が硬化した後に前記ＰＣ鋼材１２の緊張を解除し、前記定着具１５およびジャッキ１６を取り外す。
【０００７】
このようにして製造されたプレストレストコンクリートは、緊張されたＰＣ鋼材１２の張力が、このＰＣ鋼材１２を覆って設けられた硬化状態にあるグラウト材１７と前記ＰＣ鋼材１２との付着力により前記グラウト材１７に作用して、このグラウト材１７に必要なプレストレスが与えられる。
【０００８】
そして、前記グラウト材１７が硬化して、前記ＰＣ鋼材１２とグラウト材１７が付着した状態で、前記ＰＣ鋼材１２の緊張を解除することから、このＰＣ鋼材１２に取り付けられている定着具１５を取り外しても、前述したプレストレスが保持される。
これによって、プレストレストコンクリートに曲げ等の繰り返し荷重が作用した場合にあっても、前記ＰＣ鋼材１２とともに前記グラウト材１７が伸縮し、これに伴って、前記グラウト材１７のひび割れや粉化が防止される。
したがって、前記グラウト材１７、ひいては、前記プレストレストコンクリートの物理特性の劣化を抑制することができる。
また、プレストレストコンクリートにひび割れが生じた場合にあっても、このひび割れの進行が、前記グラウト材１７において阻止され、これによって、プレストレストコンクリート全幅にわたってひび割れが形成されることが防止され、この点からも、プレストレストコンクリートの物理特性の劣化を抑制することができる。
そして、前記定着具１５が取り外し可能であることから、前記定着具１５を他のＰＣ鋼材１２の緊張作業に繰り返し用いることができる。
また、前記定着具１５は、前述したようなプレストレスを与える程度にその定着力を緩めた後に、前記ＰＣ鋼材１２を保持するように取り付けておくことも可能である。
このような処置により、仮に、前記ＰＣ鋼材１２とグラウト材１７との間に相対移動が生じるような状況が生じたとしても、前記定着具１５によって前記相対移動を防止することができる。
【０００９】
なお、前記実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法、あるいは、製造行程のステップ等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。
たとえば、所定形状に組み上げられた鉄筋１０の所定位置に管状のシース１１を配設するとともに、このシース１１内にＰＣ鋼材１２を挿入し、このシース１１内に、前記鉄筋を覆うように打設されるコンクリート１４がプレストレスを与えるのに十分な強度を発現する時間よりも長い硬化時間を有するグラウト材１７を注入し、ついで、前記鉄筋およびシース１１を覆ってコンクリート１４を打設し、このコンクリート１４がプレストレスを与えるのに十分な強度を発現した時点において前記ＰＣ鋼材１２を緊張し、さらに、前記グラウト材１７が硬化した後に前記ＰＣ鋼材１２の緊張を解除することによってプレストレストコンクリートを製造することもできる。
このような方法によっても、前記実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００１０】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、ＰＣ鋼材に与えられる張力を、このＰＣ鋼材を覆って設けられる硬化状態にあるグラウト材に、ＰＣ鋼材との付着力を利用して作用させ、これによってグラウト材にプレストレスを与えることができる。
これによって、プレストレストコンクリートに曲げ等の繰り返し荷重が作用した場合にあっても、前記ＰＣ鋼材とともに前記グラウト材が伸縮し、これに伴って、前記グラウト材のひび割れや粉化を防止することができる。
したがって、前記グラウト材、ひいては、前記プレストレストコンクリートの物理特性の劣化を抑制することができる。
また、ＰＣ鋼材の緊張に用いられる定着具を取り外しても、ＰＣ鋼材とグラウト材との付着力によって、前記グラウト材に作用するプレストレスを保持することができ、この結果、前記定着具の再使用を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態を示すもので、プレストレストコンクリートの製造工程を示す正面図である。
【図２】 本発明の一実施形態を示すもので、プレストレストコンクリートの製造工程を示す正面図である。
【図３】 本発明の一実施形態を示すもので、プレストレストコンクリートの製造工程を示す正面図である。
【図４】 従来におけるプレストレストコンクリートの製造方法を示す正面図である。
【図５】 従来におけるプレストレストコンクリートの製造方法を示す正面図である。
【図６】 従来におけるプレストレストコンクリートの製造方法を示す正面図である。
【図７】 従来におけるプレストレストコンクリートの製造方法を示す正面図である。
【図８】 従来におけるプレストレストコンクリートの製造方法を示す正面図である。
【符号の説明】
１ 鉄筋
２ シース
３ ＰＣ鋼材
４ 型枠
５ コンクリート
６ 定着具
７ グラウト材
１０ 鉄筋
１１ シース
１２ ＰＣ鋼材
１３ 型枠
１４ コンクリート
１５ 定着具
１６ ジャッキ
１７ グラウト材

Claims (3)

1. 所定形状に組み上げられた鉄筋およびこの鉄筋の所定位置に配設された管状のシースを覆って打設されたコンクリートと、前記シース内に配設されたＰＣ鋼材と、前記シース内に注入されたグラウト材とを備え、前記シース内にＰＣ鋼材を挿入してグラウト材を注入した後、前記コンクリートがプレストレスを与えるのに十分な強度を発現した時点において、定着具を介し、前記ＰＣ鋼材を緊張して前記コンクリートにプレストレスを与え、前記グラウト材が硬化して前記ＰＣ鋼材とシースに付着し、前記コンクリートに与えられているプレストレスを保持した状態で、前記定着具を取り外すことにより、前記グラウト材とＰＣ鋼材との付着力を利用し、前記グラウト材にプレストレスを与え、そのグラウト材へのプレストレスと前記コンクリートへのプレストレスを保持してなることを特徴とするプレストレストコンクリート。
2. 所定形状に組み上げられた鉄筋の所定位置に管状のシースを配設し、前記シース内にＰＣ鋼材を挿入してグラウト材を注入するとともに、前記鉄筋を覆ってコンクリートを打設した後、前記コンクリートがプレストレスを与えるのに十分な強度を発現した時点において、定着具を介し、前記ＰＣ鋼材を緊張して前記コンクリートにプレストレスを与え、前記グラウト材が硬化して前記ＰＣ鋼材とシースに付着し、前記コンクリートに与えられているプレストレスを保持した状態で、前記定着具を取り外し、前記グラウト材とＰＣ鋼材との付着力を利用し、前記グラウト材にプレストレスを与え、そのグラウト材へのプレストレスと前記コンクリートへのプレストレスを保持することを特徴とするプレストレストコンクリートの製造方法。
3. 所定形状に組み上げられた鉄筋の所定位置に管状のシースを配設し、前記シース内にＰＣ鋼材を挿入し、このシース内に、前記コンクリートがプレストレスを与えるのに十分な強度を発現する時間よりも長い硬化時間を有するグラウト材を注入するとともに、前記鉄筋を覆ってコンクリートを打設した後、前記コンクリートがプレストレスを与えるのに十分な強度を発現した時点において、定着具を介し、前記ＰＣ鋼材を緊張して前記コンクリートにプレストレスを与え、前記グラウト材が硬化して前記ＰＣ鋼材とシースに付着し、前記コンクリートに与えられているプレストレスを保持した状態で、前記定着具を取り外し、前記グラウト材とＰＣ鋼材との付着力を利用し、前記グラウト材にプレストレスを与え、そのグラウト材へのプレストレスと前記コンクリートへのプレストレスを保持することを特徴とするプレストレストコンクリートの製造方法。