JP4427168B2 - 大径ストランドケーブルの緊張工法および緊張装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２個の定着体の間で互いに平行に保持された複数ストランドの束からなるケーブルの各ストランドを、緊張手段を用いて個々に順次緊張することからなるタイプのケーブルの緊張方法、および、その緊張方法を実施可能とする装置に関する。
【０００２】
本発明による方法および装置は特に、斜張橋、吊り橋または、総合スポーツスタジアムなどの他の大型建造物の領域で使用可能であり、マルチストランドケーブルにより構成される吊り橋のケーブルまたはハンガーは、たとえば橋床、カバー部材または柱塔など、建造物の構造体の諸部材を支持または安定化するために使用される。
【０００３】
周知のように、マルチストランドケーブルの各ストランドを個々に順次緊張することからなる技術は、一般にはジャッキまたは油圧緊張ウィンチといった緊張手段が使用可能であれば、マルチストランドケーブルのストランド全体を同時に緊張することからなる技術よりも有利である。こうした緊張手段は、ケーブルのストランド全体を同時に緊張するのに必要な装置よりも小型かつ軽量であり、その出力も断然小さくてよい(フランス特許第２６５２８６６号参照)。
【０００４】
反対に、これもまたよく知られているが、ケーブルの各ストランドを個々に順次緊張することからなる技術を用いると、ケーブルの緊張プロセスが終わった時点で全てのストランドがケーブルの引張応力と同じ割合となるように、同じ緊張を各ストランドに付与することができないという難点がある。この難点は主に、ケーブルのストランドを緊張するたびに、先に緊張した一つまたは複数のストランドの緊張が変化することに起因する。このように緊張が変わるのは、それ自体、様々な原因がある。第一の原因は、ストランドを橋に定着する２個の定着体が、ストランドを緊張するにつれ、および／または、緊張したストランド数が増えるにつれて互いに接近することによるものであり、定着体のこうした接近は、それ自体が、ケーブル端部を定着する構造部材(橋床、柱塔など)の柔軟性による。緊張が変わる第二の原因は、ケーブルのストランドが、緊張されるたびに、先に緊張したストランドに加わる負荷の一部を引き受けるので、先に緊張したストランドの負荷が弱くなり、その緊張が弱まることに起因する。このような理由、また別の理由により、ストランドを順次緊張する場合、ケーブルの各ストランドに与えるべき緊張を予め決定したり、計算することは難しい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、緊張プロセスの終了時にケーブルのストランド全体に対して同じ緊張値が得られるように、マルチストランドケーブルのストランドを順次緊張するための方法と装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このために、本発明による緊張工法は、
ａ)一端が固定点に結合され、他端がケーブルの２個の定着体の一方を通って移動自在となるように、ケーブルに沿って、基準伸張部材を設置する工程と、
ｂ)第一のストランドの端部に、その緊張または伸張が所定値に達するまで引張力を及ぼすことにより前記第一のストランドを緊張し、前記第一のストランドの前記端部を定着する工程と、
ｃ)前記緊張された第一のストランドの前記端部が工程ｂ)の間に移動した第一の量を測定する工程と、
ｄ)基準伸張部材の前記自由端が工程ｂ)の間に移動した第二の量を測定する工程と、
ｅ)工程ｃ)とｄ)で測定した前記第一および第二の量の差に対応する所定量だけ第二のストランドの端部が移動するまで前記第二のストランドの端部に引張力を及ぼすことにより前記第二のストランドを緊張し、前記第二のストランドの前記端部を定着する工程と、
ｆ)基準伸張部材の前記自由端が工程ｅ)の間に移動した追加移動量を測定する工程と、
ｇ)工程ｅ)の間に前記第二のストランドの端部が移動した前記所定の移動量と、工程ｅ)の間に基準伸張部材の自由端が移動した前記追加移動量との差に対応する所定量だけ第三のストランドの端部が移動するまで前記第三のストランドの端部に引張力を及ぼすことにより前記第三のストランドを緊張し、前記第三のストランドの前記端部を定着する工程と、
ｈ)基準伸張部材の前記自由端が工程ｇ)の間に移動した追加量を測定する工程と、
ｉ)最後のストランドを緊張定着するまで以下同様に実施し、最後から二番目のストランドを緊張する間に引張られたこのストランドの端部の所定の移動量と、最後から二番目のストランドを緊張する間に基準伸張部材の自由端が移動した追加移動量との差に対応する所定量だけ引張端部が移動するまで最後のストランドに引張力を及ぼし、前記最後のストランドの前記端部を定着する工程とからなることを特徴とする。
【０００７】
本発明による緊張工法はさらに、以下の特徴を備えることができる。
【０００８】
−ｋ(ｎがケーブルのストランドの数であるとき２≦ｋ≦ｎ)番目のストランドの緊張定着のために、緊張するｋ番目のストランドの端部の移動に対して目標値Ｓkcを計算し、且つ、実際の移動を測定することによって、前記端部を引張り、その移動中に測定した実際の移動値と前記目標値とを比較し、前記測定した実際の値が前記目標値に到達したとき、ｋ番目のストランドを緊張することを停止し、同時にその端部を定着する。
【０００９】
−目標値Ｓkcは、Ｓ1が第一のストランドの第一の移動量であり、
が、１番目から(ｋ−１)番目のストランドを引張る間に基準伸張部材の前記自由端が移動した量の和であるとき、次の式により計算される。
−変形実施形態によれば、前記目標値Ｓkcは、ｅが、引張端部の定着時にｋ番目のストランドの収縮を考慮した所定の補正値であるとき、次の式により計算される。
−基準伸張部材としてケーブルのストランドの一本を用いることができる。この場合、基準伸張部材の役割をする前記ストランドを最後に緊張定着する。
【００１０】
本発明はまた、２個の定着体の間でマルチストランドケーブルを緊張する装置を提供し、この緊張装置は、ケーブルの各ストランドを個々に順次緊張するために各ストランドに順次適合可能な緊張手段を含み、
ａ)一端が固定点に結合され、他端がケーブルの２個の定着体の一方を通って移動自在となるように、前記ケーブルに沿って緊張ケーブルに結合される基準伸張部材と、
ｂ)ケーブルの各ストランドに順次適合可能であり、適合されるストランドの端部が前記緊張手段によって引張られるとき、前記ストランド端部の移動を毎回測定するための第一の移動センサと、
ｃ)第一の移動センサに接続され、少なくとも最初に引張られたストランドの端部の移動値を記憶するための第一の記憶手段と、
ｄ)基準伸張部材に結合され、その自由端の移動を、ケーブルのストランドが緊張定着されるたびに測定するための第二の移動センサと、
ｅ)第二の移動センサに接続され、前記第二のセンサによって測定された移動値を記憶するための第二の記憶手段と、
ｆ)前記第一の移動センサと前記第一および第二の記憶手段とに接続され、第一の移動センサによって測定された移動値が、ｋ(２≦ｋ≦ｎ)番目のストランドに対して、(ｋ−１)番目のストランドを緊張する間に(ｋ−１)番目のストランドの端部が移動する所定の移動値と、前記(ｋ−１)番目のストランドが緊張する間に基準伸張部材の自由端が移動する移動値との差に対応する所定の移動値に達するとき、ケーブルの前記ｋ番目の所定のストランドに及ぼされる引張りの停止を自動的に制御するための計算手段および制御手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明による緊張装置はさらに、以下の特徴を備えることができる。
−前記計算手段および制御手段は、
ａ)ｋ番目の前記ストランドを緊張する前に、緊張すべきｋ番目の前記ストランドの端部の移動目標値Ｓkcを計算し、Ｓ1が、最初に緊張された１番目のストランドの緊張終了時に第一の記憶手段に記憶された移動値であり、
が、１番目から(ｋ−１)番目のストランドを緊張する間に基準伸張部材の自由端が移動する移動値の和であるとき、前記目標値を以下の式によって計算する計算手段と、
ｂ)計算手段の出力に接続された第一の入力と、前記第一の移動センサに接続された第二の入力とを有し、緊張中にｋ番目のストランドの端部が移動する瞬間的な実際の移動値と前記目標値Ｓkcとを比較し、瞬間的な実際の移動値と前記目標値とが同じ場合は制御信号を供給するコンパレータと、
ｃ)コンパレータの出力に接続されて、コンパレータの制御信号に反応して緊張手段の停止を制御する制御手段とを含む。
【００１２】
−引張端部の定着時にストランドの収縮に対応する補正値ｅを前記計算手段に挿入するための入力手段をさらに含み、前記計算手段が、以下の式により前記目標値Ｓkcを計算する。
基準伸張部材は、緊張するケーブルのストランドのうちの一本から構成可能である。
【００１３】
本発明は、添付図に関して例として挙げた以下の説明を読めば、いっそう理解されるだろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
まず図１、２を参照すると、同一のマルチストランドケーブルに属する２本のストランドｔkとｔk-1とが示されており、ストランドは２個の定着体Ａ１とＡ２の間で緊張しなければならない。定着体Ａ１は、たとえば斜張橋の柱塔のヘッド部分に配置される高い定着体であり、定着体Ａ２は、斜張橋の橋床に配置される低い定着体である。図１および２では、既にストランドｔk-1が緊張され、両端で定着体の頭部またはアンカーヘッドＴＡ１、ＴＡ２にそれぞれ緊張定着されている。一方、ストランドｔkは、一端がアンカーヘッドＴＡ１に定着され、緊張ジャッキまたは油圧ウィンチ１がストランドｔkの他端に設置され、このストランドを緊張するためにアンカーヘッドＴＡ２で支持されている。移動センサ２または同様の他の測定装置が緊張ジャッキ１に結合されて作動時にその行程を測定し、あるいは、結局は同じことになるが、緊張ジャッキ１により引張られるストランドｔkの端部の移動値を測定する。
【００１５】
図１と２ではまた、基準伸張部材ｔrefを示した。基準伸張部材は、ケーブルに沿うようにケーブルに結合され、一端が固定点に連結され、他端はケーブルの長手方向に移動自在である。基準伸張部材ｔrefは、好ましくは、ケーブルのストランドの一本から構成される。この場合、基準ストランドｔrefの一端は、たとえばアンカーヘッドＴＡ１に定着可能であり、他端は、他方のアンカーヘッドＴＡ２の一つの孔を通って移動自在である。第二の移動センサ３または同様の他の測定装置は、基準ストランドｔrefの自由端に結合されて、この端部の移動を測定し、すなわち、ケーブルのストランドが緊張ジャッキ１により緊張されるたびに、この端部がアンカーヘッドＴＡ２から「出る」量を測定する。
【００１６】
図１、２ではさらに、少なくともケーブルのストランドの一連の緊張操作の始めに、好ましくは一連の緊張操作が続く間ずっと、ケーブルを支持する役割をする支持部材ｔpを示した。支持部材ｔpもまた、好ましくはケーブルのストランドの一本から構成することができる。この場合、支持ストランドｔpは、第一に定着体Ａ１、Ａ２の間に設置され、その端部が、２個のアンカーヘッドＴＡ１、ＴＡ２に定着される。
【００１７】
図１、２では、各ストランドの端部が、ケーブルの他のストランドとは別のアンカーヘッドＴＡ１、ＴＡ２に定着されて示されているが、これは単に図の便宜上、そのようにされているのであって、アンカーヘッドＴＡ１は、実際にはケーブルのストランドの数に少なくとも等しい孔数を含む単一のアンカーヘッドから構成される。同様に、図１、２に示された各アンカーヘッドＴＡ２は、実際には、ケーブルのストランド数に少なくとも等しい孔数を含む単一のアンカーヘッドから構成される。
【００１８】
後で詳しく説明するように、ストランドｔk-1を緊張した後で、その伸びΔＬならびに基準ストランドｔrefの自由端がアンカーヘッドＴＡ２から出る量ｄk-1(図１)を知ることができる(この量は移動センサ３によって得られる)。
【００１９】
ストランドｔkの緊張終了時(図２)に、基準ストランドｔrefの自由端は量ｄkだけアンカーヘッドＴＡ２から出る。後述するように、ストランドｔk-1の伸びは今や［ΔＬ−(ｄk−ｄk-1)］に等しい。ストランドｔkとｔk-1で同じ伸びを得るためには、後述するように、緊張ジャッキ１によって引張られるストランドｔkの端部が(移動センサ２により測定された)量Ｓkだけ移動するまでストランドｔkを引張る。この量は、ΔＬ1が、最初にケーブルを緊張し、この最初の緊張後に測定したケーブルの伸びであって、ｄ1が、最初のストランドの緊張後に基準ストランドｔrefの自由端がアンカーヘッドＴＡ２から出る量であるとき、ΔＬ1−(ｄk-1−ｄ1)に等しい。
【００２０】
本発明による方法を実施するためには、２個の定着体Ａ１、Ａ２の間で測定した、ケーブルの各ストランドの曲線の長さが、ケーブルのストランド全体に対して同じになるようにしなければならない。これは、ケーブルのストランド全体を共通の外皮内、好適にはケーブルのストランドを互いに平行に維持できるマルチ管路ガイドが内部にある外皮内に配置されるときに得られる。このような外皮はたとえば、同じ出願人の名義で１９９９年５月５日に出願されたフランス特許出願第９９．０２７９９号に記載されている。外皮は、図１に一点鎖線４で概略的に示されている。本発明による方法を実施するにはまた、各ストランドの温度がケーブル内で同じであると仮定する。これは、上記の外皮を使用すれば満足のいく近似値で得られる。
【００２１】
次に、ケーブルのストランドの緊張プロセスについて詳しく説明する。以下の説明では、次のような表記を用いるものとする。
【００２２】
−ｔ1、ｔ2、ｔ3．．．ｔk-1、ｔk、．．．ｔn-1、ｔnは、ｎが、ケーブルのストランドの総数、ｋが２≦ｋ≦ｎの数であるとき、ケーブルのストランドを緊張される順番に示す。
【００２３】
−Ｌ0は、ストランドｔ1を緊張する前に基準ストランドｔrefと第一のストランドｔ1の(２個の定着体Ａ１、Ａ２の間で測定された)曲線の長さを示す。
【００２４】
−Ｎ01は、ケーブルのストランドの緊張プロセスの始めに第一のストランドｔ1に与えられる最初の緊張を示す。
【００２５】
−Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、．．．は、それぞれストランドｔ1、ｔ2、ｔ3、．．．を緊張後に(２個の定着体Ａ１、Ａ２の間で測定された)ストランドの曲線の長さを示し、この時点で外皮４に既に設置した全てのストランドは同じ曲線長さを有しているものとする。
【００２６】
−Ｌ01、Ｌ02、Ｌ03は、前記ストランドの緊張後、アンカーヘッドＴＡ１、ＴＡ２に定着された２個の区間で区切られるものとみなした、ストランドｔ1、ｔ2、ｔ3の無負荷の長さ(緊張がゼロである)を示す。
【００２７】
−△Ｌi,jは、ストランドｔjの緊張後のストランドｔiの伸びを示す。
【００２８】
−Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3、．．．Ｓk-1、Ｓk、．．．Ｓnは、所定の瞬間に緊張ジャッキ１により引張られたストランドｔ1、ｔ2、ｔ3．．．ｔk-1、ｔk、．．．ｔn-1、ｔnの端部の基準点の移動値(移動センサ２により測定された)を示す。
【００２９】
−ａ1、ａ2、ａ3、．．．ａk-1、ａk、．．．ａnは、それぞれストランドｔ1、ｔ2、ｔ3．．．ｔk-1、ｔk、．．．ｔn-1、ｔnの緊張後に基準ストランドｔrefの自由端の基準点の移動値(移動センサ３により測定された)を示す。(図１、２では
２個の定着体Ａ１、Ａ２の間でｎ本のストランドｔ1、．．．ｔnからなるケーブルを緊張するために、最初に、２個の定着体Ａ１、Ａ２の間にケーブルの外皮４を設置する。このため、有利には、支持ストランドｔpのようなケーブルのストランドの一本を使用できる。この場合、最初に支持ストランドｔpを外皮４に通し、次いでアンカーヘッドＴＡ２の孔の一つにこの支持ストランドの一端を通し、これを、たとえば円錐キーを用いて従来と同様にこの孔に定着する。次に、支持ストランドｔpの他端をアンカーヘッドＴＡ１の対応する孔に通してこの孔に定着する。
【００３０】
次いで、基準部材としてケーブルの別のストランドｔrefを使用する場合、アンカーヘッドＴＡ２の孔の一つを介して、アンカーヘッドの一端が、アンカーヘッドＴＡ１の対応する孔に到達するまでこのストランドを外皮４に通し、一方で、基準ストランドｔrefの後端は、アンカーヘッドＴＡ２の対応する孔を通して移動自在とする。その場合、基準ストランドｔrefの後端に移動センサ３を設置し、アンカーヘッドＴＡ２に対するその移動を測定する。
【００３１】
その後、アンカーヘッドＴＡ２の孔の一つ、外皮４、およびアンカーヘッドＴＡ１の対応する孔にストランドｔ1を通してから、アンカーヘッドＴＡ１にヘッド端部を定着する。次いで、移動センサ２を備えた緊張ジャッキ１をストランドｔ1の後端に設置する。このとき、２本のストランドｔrefとｔ1は、同じ曲線長さＬ0(図３)を有し、２個の移動センサ２、３はリセットされる。
【００３２】
次に、緊張ジャッキ１を用いて、緊張が所定値Ｎ01に達するまでストランドｔ1を緊張する。この値は、ケーブルの緊張プロセスの終わりに、ケーブルすなわちケーブルの全てのストランドｔ1〜ｔnにおいて所望の緊張を得るようにストランドｔ1に加える緊張である。ストランドｔ1の緊張の、こうした所定の初期値Ｎ01は、当業者が周知である方法により計算される。別の実施形態としては、ストランドｔ1に所望の初期緊張を与えるために、たとえば既知の方法で計算される所定の伸びに達するまでストランドを緊張することができる。更に別の実施形態によれば、ストランドｔ1の長さを正確に測定した後で、アンカーヘッドＴＡ１、ＴＡ２の間で得るべきストランド長さを示すことにより緊張を行うことも可能であり、この長さは、たとえばストランド１に事前に付けられた適切なマークにより示すことができる。
【００３３】
ストランドｔ1は、所望の初期緊張Ｎ01だけ緊張した後で、アンカーヘッドＴＡ２の点５(図４)に定着する。図４に示したように、ストランドｔ1を緊張する間、基準ストランドｔrefの自由端６は量ａ1だけ移動し、一方でストランドｔ1の端７は量Ｓ1だけ移動した。量Ｓ1とａ1は、移動センサ２、３によりそれぞれ測定される。緊張Ｎ01を及ぼしたストランドｔ1の伸びΔＬ1,1は、次の式によって得られる。
ΔＬ1,1＝Ｓ1−ａ1 (１)
この結果は直感的であるが、以下のように証明することができる。基準ストランドｔrefが決して緊張されず、その全長が変化しないものと考える場合、以下のように示すことができる。
Ｌ0＝Ｌ1＋ａ1 (２)
一方で、ストランドｔ1を考慮すると、２個のアンカーヘッドＴＡ１、ＴＡ２の間の曲線長さＬ1は、次の式(３)によって与えられる。
Ｌ1＝Ｌ01＋ΔＬ1,1 (３)
ここで、Ｌ01は、２個の定着ヘッドＴＡ１、ＴＡ２の間のストランドｔ1の無負荷の長さであり、ΔＬ1は、緊張Ｎ01を及ぼした伸びである。二つの式(２)、(３)を組み合わせることにより、次の式が得られる。
Ｌ0＝Ｌ01＋ΔＬ1,1＋ａ1 (４)
ストランドｔ1の無負荷の長さが変わらないので、以下のように示すことができる。
Ｌ0＝Ｓ1＋Ｌ01 (５)
式(４)と(５)を組み合わせることにより、次の式(６)が得られる。
Ｓ1＝ΔＬ1,1＋ａ1 (６)
この式(６)はさらに、上記の式(１)のように示すこともできる。従って、量Ｓ1とａ1はそれぞれ移動センサ２、３によって測定可能であるので、初期の緊張Ｎ01を及ぼされるストランドｔ1の伸びΔＬ1,1をそこから容易に導き出せる。
【００３４】
次いで、ストランドｔ2をアンカーヘッドＴＡ２の孔と外皮４に通し、そのヘッド端部を既知の方法でアンカーヘッドＴＡ１に定着する。緊張ジャッキ１と、適切にリセットした測定センサ２をケーブルのストランドｔ1から外し、図５に示したようにストランドｔ2の後端８に設置する。このとき、全てのストランドｔref、ｔ1、ｔ2の曲線長さは同じＬ1である。
【００３５】
その後で、緊張ジャッキ１によりストランドｔ2の後端８を引張って緊張し、このストランドをアンカーヘッドＴＡ２に定着する(図６)。ストランドｔ2を緊張および定着した後で、ストランドは曲線長さＬ2になり、ストランドｔ2の端８は(移動センサ２により測定される)量Ｓ2だけ移動し、基準ストランドｔrefの自由端における二点６、９は、双方とも、アンカーヘッドＴＡ２に対して量ａ2だけ移動する(ａ２は、移動センサ３により測定される)。
【００３６】
ストランドｔ2を緊張するとき、ストランドｔ1の伸びは、ΔＬ1,1からΔＬ1,2になり、これは次の式によって与えられる。
ΔＬ1,2＝ΔＬ1,1−ａ2 (７)
実際に、基準ストランドｔrefが緊張されていないとみなすと、その全長は、図５、３ｄに示した二つの状態において同じになる。従って、以下のように表すことができる。
Ｌ1＝Ｌ2＋ａ2 (８)
一方で、ストランドｔ1を考慮すると、その長さＬ1(図４、３ｃ)は、上記の式(３)によって得られ、ストランドｔ2を緊張した後の長さＬ2(図６)は、以下の式によって得られる。
Ｌ2＝Ｌ02＋ΔＬ1,2 (９)
式(３)、(８)、(９)を組み合わせると、以下が得られる。
Ｌ02＋ΔＬ1,2＋ａ2＝Ｌ01＋ΔＬ1,1 (１０)
ところで、ストランドｔ1の両端は、それぞれアンカーヘッドＴＡ１、ＴＡ２に定着されているので、２個のアンカーヘッド間のストランドｔ1の無負荷の長さは、図５の状態から図６の状態に移っても変化しない。そのため、Ｌ02はＬ01に等しくなり、式(１０)は次のようになる。
ΔＬ1,2＋ａ2＝ΔＬ1,1 (１１)
または、上記の式(７)と同じ形になる。従って、ストランドｔ2を緊張した後、ストランドｔ1の新たな伸びΔＬ1,2は、ΔＬ1,1とａ2の差に等しい。ストランドｔ2を緊張した後でストランドｔ1、ｔ2の伸びを同じにしたい場合は、このストランドｔ2をΔＬ1,2に等しい量ΔＬ2,2だけ伸張しなければならない。さて、ストランドｔ1と式(１)に関して既に行った証明に従って、ストランドｔ2を緊張するときの伸びΔＬ2,2は、式(１)と同様の式によって示される。すなわち
ΔＬ2,2＝Ｓ2−ａ2 (１２)
式(７)と(１２)を組み合わせ、式(１)を考慮し、所望の条件ΔＬ2,2＝ΔＬ1,2を設定すると、以下の式が得られる。
Ｓ2＝ΔＬ1,1＝Ｓ1−ａ1 (１３)
結論として、ストランドｔ2をΔＬ2,2＝ΔＬ1,2だけ伸張するために、すなわちストランドｔ1に等しい伸びを与えるためには、ジャッキの行程Ｓ2を差Ｓ1−ａ1に等しくしなければならない。量Ｓ1、ａ1はそれぞれ、ストランドｔ1の緊張プロセス中に移動センサ２、３により既に測定済みであるので、量Ｓ2は容易に計算可能であり、後述するようなジャッキ１の動作を制御するために用いることができる。
【００３７】
ストランドｔ2を緊張し、上記の方法で定着した後で、ストランドｔ3をアンカーヘッドＴＡ２と外皮４に通し、そのヘッド端部を従来の方法でアンカーヘッドＴＡ１の対応する孔に定着する。次いで緊張ジャッキ１と、適切にリセットした移動センサ２をケーブルのストランドｔ2から除去し、図７に示したようにアンカーヘッドＴＡ２でストランドｔ3の後端１１に設置する。このとき全てのストランドｔref、ｔ1、ｔ2、ｔ3の曲線長さＬ2は同じである。
【００３８】
次いで、緊張ジャッキ１によりストランドｔ3の端１１を引張ることによって緊張し、アンカーヘッドＴＡ２の対応する孔にこれを定着する。ストランドｔ3を緊張してアンカーヘッドＴＡ２に定着する操作の終了時に、その後端１１を(移動センサ２により測定される)量Ｓ3だけ移動し、基準ストランドｔrefの自由端における点１２がアンカーヘッドＴＡ２に対して(移動センサ３により測定される)量ａ3だけ移動し、全てのストランドが、図８に示したように同じ曲線長さＬ3を有する。
【００３９】
ストランドｔ2の緊張について先に述べた原理と同じ原理に従って、ストランドｔ3の緊張後、ストランドｔ1、ｔ2によって得られた伸びと同じ伸びをストランドｔ3に与えるには、ストランドｔ3を量ΔＬ3,3だけ伸張しなければならない。この量は、上記の式(７)と同様の以下の式によって与えられる。すなわち
ΔＬ3,3＝ΔＬ1,3＝ΔＬ1,2−ａ3(１４)
式(７)と(１４)を組み合わせることにより、以下が得られる。
ΔＬ3,3＝ΔＬ1,3＝ΔＬ1,1−ａ2−ａ3 (１５)
ところで、ストランドｔ1、ｔ2について既に証明したように、ストランドｔ3の伸びもまた式(１)と(１２)と同様の式によって与えられる。すなわち
ΔＬ3,3＝Ｓ3−ａ3 (１６)
式(１５)と(１６)を組み合わせ、式(１)と(１３)を考慮することにより、以下が得られる。
Ｓ3＝ΔＬ1,1−ａ2＝Ｓ1−ａ1−ａ2＝Ｓ2−ａ2 (１７)
この式(１７)はさらに次のように表すこともできる。
結論として、ストランドｔ3にストランドｔ1、ｔ2とおなじ伸びを与えるには、ジャッキの行程Ｓ3を差Ｓ2−ａ2と等しくするか、あるいはストランドｔ1、ｔ2の緊張中に基準ストランドｔrefの自由な後端が移動する移動の和ａiをＳ1から引いたものに等しくしなければならない。
【００４０】
一般に、ケーブルの任意のストランドｔkを緊張するには、ストランドｔ2とｔ3に関する上記の緊張と同様に行う。より詳しくは、ストランドｔkの緊張時に、ストランドｔkの緊張後に、先に緊張したストランドｔ1〜ｔk-1の伸びと等しい伸びを与えるには、このストランドｔkに伸びΔＬk,kを与えなければならない。この伸びは、式(７)および(１４)と同様の式によって示される。すなわち
ΔＬk,k＝ΔＬ1,k＝ΔＬ1,k-1−ａk (１９)
ところで、これを繰り返すことによって、量ΔＬ1,k-1は、次の式によって求められる。
従って、式(１９)と(２０)を組み合わせることにより、以下が得られる。
さらに、ストランドｔkの伸びΔＬk,k自体が式(１)、(１２)と同様の式によって与えられる。すなわち
ΔＬk,k＝Ｓk−ａk (２２)
式(２１)と(２２)を比較し、式(１)を考慮することにより、先に緊張したケーブルの他のストランドｔ1〜ｔk-1と同じ伸びをストランドｔkに与えるには、ジャッキの行程Ｓkを次の式によって与えられるものにしなければならない。
この式は、次のように表すこともできる。
Ｓk＝Ｓk-1−ａk-1 (２４)
量Ｓ1とａ1または量Ｓk-1とａk-1は分かっているので(移動センサ２、３を用いて計算およびまたは測定済みである)、先に緊張したストランドｔ1〜ｔk-1と同じ伸びをストランドｔkに与えるためのジャッキ１の行程Ｓkは容易に計算して知ることができ、複数のストランドの緊張やストランドｔkの伸びを測定する必要はない。従って、ストランドｔkを緊張するためのジャッキ１の動作は、後で詳しく説明するように容易に自動化することができる。
【００４１】
ケーブルの緊張は、ケーブルの後続ストランドそれぞれに対して、ストランドｔ2〜ｔkについて先に述べたのと同じ方法でストランドｔnまで続行される。ケーブルのストランドのうちの２本を支持ストランドｔpおよび基準ストランドｔrefとしてそれぞれ使用した場合、支持ストランドｔpを最後から二番めに緊張し(ストランドｔn-1)、基準ストランドｔrefを最後に緊張する(ストランドｔn)。この場合、近似法による計算が意にかなうものであれば、基準ストランド即ち最終ストランドｔnを、緊張した先行ストランドｔn-1に与えた伸びと同じ伸びΔＬn-1だけ伸張することができる。そうでない場合には、最後に緊張した基準ストランドの緊張により引き起こされる複数の先行ストランドの伸びの損失を測定もしくは計算し、そこから導いた前記伸びΔＬn-1だけ伸張される。緊張した全てのストランドは定着体の間で長さが同じであり、その伸びが同じにされたことに留意できる。その結果、ストランドの軸方向の応力は、弾性率が同じであるとき同じになる。
【００４２】
この事実は、各ストランドの断面とは無関係であるので、ケーブルのストランドの断面を不均質にすることも可能である。
【００４３】
ケーブルが多数のストランドを含んでいる場合、第一のストランドｔ1を緊張する瞬間と最終ストランドｔnを緊張する瞬間との間に何時間も経過することがある。この双方の瞬間の間にストランドの温度が大幅に変化し、そのためにケーブルの緊張プロセスの最初にストランドに与えられた緊張と伸びが、前記プロセスの終わりに同じ値ではなくなることがある(実際には、この問題が起こるのは、緊張される瞬間にストランドの温度が分散する場合だけである)。この場合には、基準ストランドの役割をする最終ストランドｔnを緊張する前に、伸び、及び、ストランドの緊張を再調整しなければならない。このために、基準ストランドｔrefまたは最終ストランドｔnを緊張前に、緊張サイクルを再開してストランドｔ1〜ｔnを順次再緊張し、ストランドの伸び、及び、最終緊張を均等にする。この第二の緊張サイクルは、比較的速く実施可能である。何故ならストランドは、ケーブルの外皮に通す必要がなく、ストランドを再緊張するために実施すべき移動量Ｓiは、一般に比較的少ないからである。第二の緊張サイクルの後で、基準ストランドとして使用された最終ストランドｔnを緊張し、上記と同様に定着する。
【００４４】
同様に留意しなければならないのは、ケーブルのストランドを緊張後にアンカーヘッドＴＡ２に定着するたびに、関与するストランドをアンカーヘッドＴＡ２の対応する孔に定着する役目をする円錐キーが、このストランドを瞬間的に停止させないことである。その結果として、ストランドは完全にブロックされる前に、やや収縮するので、伸び、及び、緊張を損失する。こうしたストランドの収縮または伸びの損失は、アンカーヘッドＴＡ２の対応する円錐孔に円錐キーを入れることに対応する。円錐キーをアンカーヘッドの孔に入れる挿入値を無視できない、すなわちストランドの緊張精度に与える影響を無視できない場合、伸張損失、従って定着時にストランドに引き起こされる緊張損失を補正しなければならないことがある。これは、緊張ジャッキの計算された行程値Ｓkに所定の補正値ｅを加え、先に緊張した複数ストランドと同じ伸びをストランドｔkに与えることによって得られる。この場合、行程Ｓkは、以下の二つの式のいずれかによって計算可能である。
Ｓk＝Ｓk-1−ａk-1＋ｅ (２６)
所定の補正値ｅは、たとえば、本発明による方法を実施するために使用されるものと同じストランドを用いて予め定着機材に関して試験中に行われた計算およびまたは測定により決定することができる。一般に補正値ｅは、約数ミリメートルである。
【００４５】
次に、図４を参照することにより、本発明による方法を実施するための装置について説明する。図４では、定着ヘッドＴＡ２を通るケーブルのストランドｔkに結合された緊張ジャッキ１および測定センサ２を再び示している。また、基準ストランドｔrefに結合された移動センサ３を同様に示している。
【００４６】
移動センサ２の出力は、第一のメモリ１３と、コンパレータ１４の負の入力とに接続されている。本発明による方法を式(２３)または(２５)を用いて実施する場合、メモリ１３は、値Ｓ1を保存するように構成される。本発明による方法を式(２４)または(２６)を用いて実施する場合、メモリ１３は、移動センサ２により測定されたＳkの全ての連続値(ｋ＝１からｋ＝ｎ−１まで)を保存するように構成される。前者の場合、メモリ１３は値Ｓ1を保存するだけで十分であるが、しかしながら、この最初の場合でも移動センサ２によって測定されたＳkの全ての値を保存するように構成することができる。これは、後日の制御または統計のために有効である。メモリ１３は計算機１５に接続されており、本発明による方法を式(２３)または(２５)を用いて実施する場合には値Ｓ1を、式(２４)または(２６)を用いて実施する場合には値Ｓk-1を計算機に送る。
【００４７】
移動センサ３は、第二のメモリ１６に接続され、ケーブルの緊張プロセスが展開するにつれて、移動センサ３により測定された全ての値ａi(ｉ＝１〜ｉ＝ｎ−１)を保存する。メモリ１６は、計算機１５に接続されており、ストランドｔkを緊張するために、本発明による方法を式(２３)または(２５)によって実施する場合は全ての値ａi(ｉ＝１〜ｉ＝ｋ−１)を、式(２４)または(２６)を用いて実施する場合には値ａk-1を計算機に送る。
【００４８】
ケーブルのストランドの定着時にアンカーヘッドの対応する円錐孔に円錐キーを挿入することにより緊張損失を補正しなければならない場合、所定の補正値ｅもまた計算機１５に送る。この補正値ｅは、たとえばキーボードを用いてユーザにより入力され、計算機１５のメモリに記憶することができる。
【００４９】
計算機１５は、供給された値に基づいて、本発明による方法を実施するために選択された式(２３)、(２４)、(２５)または(２６)を使用することにより、目標値Ｓkcを計算する。移動センサ３が、値ａiの累積和、すなわちａiの和(ｉ＝１〜ｉ＝ｋ−１)を各瞬間に直接供給するタイプのセンサである場合、メモリ１６は、ａiの和(ｉ＝１〜ｉ＝ｋ−１)を直接計算機１５に供給するように構成することができるので、計算機１５で実施する計算は簡略化される。
【００５０】
計算機１５により計算される目標値Ｓkcは、コンパレータ１４の正の入力に送られ、コンパレータは、移動センサ２により同じ瞬間に測定された実際の値Ｓkrと目標値とを比較する。コンパレータ１４の出力は、レギュレータ１７の入力に接続されており、レギュレータの出力は、緊張ジャッキ１に油圧接続された自動ポンプ群１８を制御して、加圧した油圧流体を供給する。好ましくは、レギュレータ１７は、緊張ジャッキ１の制御においてあらゆる振動または他の不安定性を回避するためにＰＩＤ型レギュレータ(積分微分比例レギュレータ)である。かくして、計算機１５が計算した目標値Ｓkcにジャッキ１の行程(実際値Ｓkr)が達したことをコンパレータ１４が検出すると、レギュレータ１７および自動ポンプ群１８を介して緊張ジャッキ１が停止される。
【００５１】
２個のメモリ１３、１６および計算機１５は、プログラマブルオートマットまたはマイクロコンピュータの一部であってもよい。２個のメモリ１３、１６は、その場合、プログラマブルオートマットまたはマイクロコンピュータのＲＡＭのメモリゾーンから構成可能であり、計算機１５は、プログラマブルオートマットまたはマイクロコンピュータのマイクロプロセッサから構成可能である。コンパレータ１４の機能はまた、プログラマブルオートマットまたはマイクロコンピュータの適切にプログラムされたマイクロプロセッサによっても果たすことができる。
【００５２】
もちろん、以上に説明した本発明の実施形態は全く一例として挙げたものに過ぎず、限定的なものではなく、当業者は本発明の範囲を逸脱せずに多数の変形実施例を行うことが可能である。従って、特に、基準部材としてケーブルのストランドの一本を用いる代わりに、補助ケーブルまたは補助糸を、ケーブルの外皮４または、ケーブルに沿って延在するようにケーブルの外皮４に連結される固有の外皮に通して使用することができる。
【００５３】
さらに、ケーブルのストランドを緊張する前に定着体Ａ１、Ａ２の間にケーブルの外皮４２を設置し、ケーブルのストランドを緊張する操作中に前記外装を支持するために、支持ストランドとしてケーブルのストランドの一本を使用することが好ましいが、絶対に必要不可欠というわけではない。実際、ケーブルの外装４は、他の公知技術によって設置および支持することが可能である。
【００５４】
また、上記の方法では、ケーブルの先行ストランドｔk-1を緊張定着した後でケーブルの各ストランドｔkを外皮４に通しているが、ケーブルのストランドを一本ずつ緊張する前に全てのストランドを外皮４に通すことも検討できるし、あるいは、ケーブルのストランドをグループごとに通し、各グループのストランドを一本ずつ順次緊張することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ケーブルのストランドの一連の緊張操作において、ケーブルの順序ｋ≧２の任意のストランド緊張前の初期状態に対応する、本発明による方法の一般原理図である。
【図２】ｋ番目のストランド緊張後の最終状態に対応する、本発明による方法の一般的な原理図である。
【図３】本発明による方法の連続工程を示す図である。
【図４】本発明による方法の連続工程を示す図である。
【図５】本発明による方法の連続工程を示す図である。
【図６】本発明による方法の連続工程を示す図である。
【図７】本発明による方法の連続工程を示す図である。
【図８】本発明による方法の連続工程を示す図である。
【図９】本発明による装置の実施形態を示す機能図である。
【符号の説明】
１ 緊張手段
２ 第一の移動センサ
３ 第二の移動センサ
１３ 第一の記憶手段
１４ 制御手段またはコンパレータ
１５ 計算手段または計算機
１６ 第二の記憶手段またはメモリ
１７ 制御手段またはレギュレータ
Ａ１、Ａ２ 定着体
ｔk ストランド
ｔref 基準伸張部材
ＴＡ１ 固定点
ｔ1 第一のストランド
ｔp 支持部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、２個の定着体の間で互いに平行に保持された複数ストランドの束からなるケーブルの各ストランドを、緊張手段を用いて個々に順次緊張することからなるタイプのケーブルの緊張方法、および、その緊張方法を実施可能とする装置に関する。
【０００２】
本発明による方法および装置は特に、斜張橋、吊り橋または、総合スポーツスタジアムなどの他の大型建造物の領域で使用可能であり、マルチストランドケーブルにより構成される吊り橋のケーブルまたはハンガーは、たとえば橋床、カバー部材または柱塔など、建造物の構造体の諸部材を支持または安定化するために使用される。
【０００３】
周知のように、マルチストランドケーブルの各ストランドを個々に順次緊張することからなる技術は、一般にはジャッキまたは油圧緊張ウィンチといった緊張手段が使用可能であれば、マルチストランドケーブルのストランド全体を同時に緊張することからなる技術よりも有利である。こうした緊張手段は、ケーブルのストランド全体を同時に緊張するのに必要な装置よりも小型かつ軽量であり、その出力も断然小さくてよい(フランス特許第２６５２８６６号参照)。
【０００４】
反対に、これもまたよく知られているが、ケーブルの各ストランドを個々に順次緊張することからなる技術を用いると、ケーブルの緊張プロセスが終わった時点で全てのストランドがケーブルの引張応力と同じ割合となるように、同じ緊張を各ストランドに付与することができないという難点がある。この難点は主に、ケーブルのストランドを緊張するたびに、先に緊張した一つまたは複数のストランドの緊張が変化することに起因する。このように緊張が変わるのは、それ自体、様々な原因がある。第一の原因は、ストランドを橋に定着する２個の定着体が、ストランドを緊張するにつれ、および／または、緊張したストランド数が増えるにつれて互いに接近することによるものであり、定着体のこうした接近は、それ自体が、ケーブル端部を定着する構造部材(橋床、柱塔など)の柔軟性による。緊張が変わる第二の原因は、ケーブルのストランドが、緊張されるたびに、先に緊張したストランドに加わる負荷の一部を引き受けるので、先に緊張したストランドの負荷が弱くなり、その緊張が弱まることに起因する。このような理由、また別の理由により、ストランドを順次緊張する場合、ケーブルの各ストランドに与えるべき緊張を予め決定したり、計算することは難しい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、緊張プロセスの終了時にケーブルのストランド全体に対して同じ緊張値が得られるように、マルチストランドケーブルのストランドを順次緊張するための方法と装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このために、本発明による緊張工法は、
ａ)一端が固定点に結合され、他端がケーブルの２個の定着体の一方を通って移動自在となるように、ケーブルに沿って、基準伸張部材を設置する工程と、
ｂ)第一のストランドの端部に、その緊張または伸張が所定値に達するまで引張力を及ぼすことにより前記第一のストランドを緊張し、前記第一のストランドの前記端部を定着する工程と、
ｃ)前記緊張された第一のストランドの前記端部が工程ｂ)の間に移動した第一の量を測定する工程と、
ｄ)基準伸張部材の前記自由端が工程ｂ)の間に移動した第二の量を測定する工程と、
ｅ)工程ｃ)とｄ)で測定した前記第一および第二の量の差に対応する所定量だけ第二のストランドの端部が移動するまで前記第二のストランドの端部に引張力を及ぼすことにより前記第二のストランドを緊張し、前記第二のストランドの前記端部を定着する工程と、
ｆ)基準伸張部材の前記自由端が工程ｅ)の間に移動した追加移動量を測定する工程と、
ｇ)工程ｅ)の間に前記第二のストランドの端部が移動した前記所定の移動量と、工程ｅ)の間に基準伸張部材の自由端が移動した前記追加移動量との差に対応する所定量だけ第三のストランドの端部が移動するまで前記第三のストランドの端部に引張力を及ぼすことにより前記第三のストランドを緊張し、前記第三のストランドの前記端部を定着する工程と、
ｈ)基準伸張部材の前記自由端が工程ｇ)の間に移動した追加量を測定する工程と、
ｉ)最後のストランドを緊張定着するまで以下同様に実施し、最後から二番目のストランドを緊張する間に引張られたこのストランドの端部の所定の移動量と、最後から二番目のストランドを緊張する間に基準伸張部材の自由端が移動した追加移動量との差に対応する所定量だけ引張端部が移動するまで最後のストランドに引張力を及ぼし、前記最後のストランドの前記端部を定着する工程とからなることを特徴とする。
【０００７】
本発明による緊張工法はさらに、以下の特徴を備えることができる。
【０００８】
−ｋ(ｎがケーブルのストランドの数であるとき２≦ｋ≦ｎ)番目のストランドの緊張定着のために、緊張するｋ番目のストランドの端部の移動に対して目標値Ｓkcを計算し、且つ、実際の移動を測定することによって、前記端部を引張り、その移動中に測定した実際の移動値と前記目標値とを比較し、前記測定した実際の値が前記目標値に到達したとき、ｋ番目のストランドを緊張することを停止し、同時にその端部を定着する。
【０００９】
−目標値Ｓkcは、Ｓ1が第一のストランドの第一の移動量であり、
【００１０】
本発明はまた、２個の定着体の間でマルチストランドケーブルを緊張する装置を提供し、この緊張装置は、ケーブルの各ストランドを個々に順次緊張するために各ストランドに順次適合可能な緊張手段を含み、
ａ)一端が固定点に結合され、他端がケーブルの２個の定着体の一方を通って移動自在となるように、前記ケーブルに沿って緊張ケーブルに結合される基準伸張部材と、
ｂ)ケーブルの各ストランドに順次適合可能であり、適合されるストランドの端部が前記緊張手段によって引張られるとき、前記ストランド端部の移動を毎回測定するための第一の移動センサと、
ｃ)第一の移動センサに接続され、少なくとも最初に引張られたストランドの端部の移動値を記憶するための第一の記憶手段と、
ｄ)基準伸張部材に結合され、その自由端の移動を、ケーブルのストランドが緊張定着されるたびに測定するための第二の移動センサと、
ｅ)第二の移動センサに接続され、前記第二のセンサによって測定された移動値を記憶するための第二の記憶手段と、
ｆ)前記第一の移動センサと前記第一および第二の記憶手段とに接続され、第一の移動センサによって測定された移動値が、ｋ(２≦ｋ≦ｎ)番目のストランドに対して、(ｋ−１)番目のストランドを緊張する間に(ｋ−１)番目のストランドの端部が移動する所定の移動値と、前記(ｋ−１)番目のストランドが緊張する間に基準伸張部材の自由端が移動する移動値との差に対応する所定の移動値に達するとき、ケーブルの前記ｋ番目の所定のストランドに及ぼされる引張りの停止を自動的に制御するための計算手段および制御手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明による緊張装置はさらに、以下の特徴を備えることができる。
−前記計算手段および制御手段は、
ａ)ｋ番目の前記ストランドを緊張する前に、緊張すべきｋ番目の前記ストランドの端部の移動目標値Ｓkcを計算し、Ｓ1が、最初に緊張された１番目のストランドの緊張終了時に第一の記憶手段に記憶された移動値であり、
ｃ)コンパレータの出力に接続されて、コンパレータの制御信号に反応して緊張手段の停止を制御する制御手段とを含む。
【００１２】
−引張端部の定着時にストランドの収縮に対応する補正値ｅを前記計算手段に挿入するための入力手段をさらに含み、前記計算手段が、以下の式により前記目標値Ｓkcを計算する。
【００１３】
本発明は、添付図に関して例として挙げた以下の説明を読めば、いっそう理解されるだろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
まず図１、２を参照すると、同一のマルチストランドケーブルに属する２本のストランドｔkとｔk-1とが示されており、ストランドは２個の定着体Ａ１とＡ２の間で緊張しなければならない。定着体Ａ１は、たとえば斜張橋の柱塔のヘッド部分に配置される高い定着体であり、定着体Ａ２は、斜張橋の橋床に配置される低い定着体である。図１および２では、既にストランドｔk-1が緊張され、両端で定着体の頭部またはアンカーヘッドＴＡ１、ＴＡ２にそれぞれ緊張定着されている。一方、ストランドｔkは、一端がアンカーヘッドＴＡ１に定着され、緊張ジャッキまたは油圧ウィンチ１がストランドｔkの他端に設置され、このストランドを緊張するためにアンカーヘッドＴＡ２で支持されている。移動センサ２または同様の他の測定装置が緊張ジャッキ１に結合されて作動時にその行程を測定し、あるいは、結局は同じことになるが、緊張ジャッキ１により引張られるストランドｔkの端部の移動値を測定する。
【００１５】
図１と２ではまた、基準伸張部材ｔrefを示した。基準伸張部材は、ケーブルに沿うようにケーブルに結合され、一端が固定点に連結され、他端はケーブルの長手方向に移動自在である。基準伸張部材ｔrefは、好ましくは、ケーブルのストランドの一本から構成される。この場合、基準ストランドｔrefの一端は、たとえばアンカーヘッドＴＡ１に定着可能であり、他端は、他方のアンカーヘッドＴＡ２の一つの孔を通って移動自在である。第二の移動センサ３または同様の他の測定装置は、基準ストランドｔrefの自由端に結合されて、この端部の移動を測定し、すなわち、ケーブルのストランドが緊張ジャッキ１により緊張されるたびに、この端部がアンカーヘッドＴＡ２から「出る」量を測定する。
【００１６】
図１、２ではさらに、少なくともケーブルのストランドの一連の緊張操作の始めに、好ましくは一連の緊張操作が続く間ずっと、ケーブルを支持する役割をする支持部材ｔpを示した。支持部材ｔpもまた、好ましくはケーブルのストランドの一本から構成することができる。この場合、支持ストランドｔpは、第一に定着体Ａ１、Ａ２の間に設置され、その端部が、２個のアンカーヘッドＴＡ１、ＴＡ２に定着される。
【００１７】
図１、２では、各ストランドの端部が、ケーブルの他のストランドとは別のアンカーヘッドＴＡ１、ＴＡ２に定着されて示されているが、これは単に図の便宜上、そのようにされているのであって、アンカーヘッドＴＡ１は、実際にはケーブルのストランドの数に少なくとも等しい孔数を含む単一のアンカーヘッドから構成される。同様に、図１、２に示された各アンカーヘッドＴＡ２は、実際には、ケーブルのストランド数に少なくとも等しい孔数を含む単一のアンカーヘッドから構成される。
【００１８】
後で詳しく説明するように、ストランドｔk-1を緊張した後で、その伸びΔＬならびに基準ストランドｔrefの自由端がアンカーヘッドＴＡ２から出る量ｄk-1(図１)を知ることができる(この量は移動センサ３によって得られる)。
【００１９】
ストランドｔkの緊張終了時(図２)に、基準ストランドｔrefの自由端は量ｄkだけアンカーヘッドＴＡ２から出る。後述するように、ストランドｔk-1の伸びは今や［ΔＬ−(ｄk−ｄk-1)］に等しい。ストランドｔkとｔk-1で同じ伸びを得るためには、後述するように、緊張ジャッキ１によって引張られるストランドｔkの端部が(移動センサ２により測定された)量Ｓkだけ移動するまでストランドｔkを引張る。この量は、ΔＬ1が、最初にケーブルを緊張し、この最初の緊張後に測定したケーブルの伸びであって、ｄ1が、最初のストランドの緊張後に基準ストランドｔrefの自由端がアンカーヘッドＴＡ２から出る量であるとき、ΔＬ1−(ｄk-1−ｄ1)に等しい。
【００２０】
本発明による方法を実施するためには、２個の定着体Ａ１、Ａ２の間で測定した、ケーブルの各ストランドの曲線の長さが、ケーブルのストランド全体に対して同じになるようにしなければならない。これは、ケーブルのストランド全体を共通の外皮内、好適にはケーブルのストランドを互いに平行に維持できるマルチ管路ガイドが内部にある外皮内に配置されるときに得られる。このような外皮はたとえば、同じ出願人の名義で１９９９年５月５日に出願されたフランス特許出願第９９．０２７９９号に記載されている。外皮は、図１に一点鎖線４で概略的に示されている。本発明による方法を実施するにはまた、各ストランドの温度がケーブル内で同じであると仮定する。これは、上記の外皮を使用すれば満足のいく近似値で得られる。
【００２１】
次に、ケーブルのストランドの緊張プロセスについて詳しく説明する。以下の説明では、次のような表記を用いるものとする。
【００２２】
−ｔ1、ｔ2、ｔ3．．．ｔk-1、ｔk、．．．ｔn-1、ｔnは、ｎが、ケーブルのストランドの総数、ｋが２≦ｋ≦ｎの数であるとき、ケーブルのストランドを緊張される順番に示す。
【００２３】
−Ｌ0は、ストランドｔ1を緊張する前に基準ストランドｔrefと第一のストランドｔ1の(２個の定着体Ａ１、Ａ２の間で測定された)曲線の長さを示す。
【００２４】
−Ｎ01は、ケーブルのストランドの緊張プロセスの始めに第一のストランドｔ1に与えられる最初の緊張を示す。
【００２５】
−Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、．．．は、それぞれストランドｔ1、ｔ2、ｔ3、．．．を緊張後に(２個の定着体Ａ１、Ａ２の間で測定された)ストランドの曲線の長さを示し、この時点で外皮４に既に設置した全てのストランドは同じ曲線長さを有しているものとする。
【００２６】
−Ｌ01、Ｌ02、Ｌ03は、前記ストランドの緊張後、アンカーヘッドＴＡ１、ＴＡ２に定着された２個の区間で区切られるものとみなした、ストランドｔ1、ｔ2、ｔ3の無負荷の長さ(緊張がゼロである)を示す。
【００２７】
−△Ｌi,jは、ストランドｔjの緊張後のストランドｔiの伸びを示す。
【００２８】
−Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3、．．．Ｓk-1、Ｓk、．．．Ｓnは、所定の瞬間に緊張ジャッキ１により引張られたストランドｔ1、ｔ2、ｔ3．．．ｔk-1、ｔk、．．．ｔn-1、ｔnの端部の基準点の移動値(移動センサ２により測定された)を示す。
【００２９】
−ａ1、ａ2、ａ3、．．．ａk-1、ａk、．．．ａnは、それぞれストランドｔ1、ｔ2、ｔ3．．．ｔk-1、ｔk、．．．ｔn-1、ｔnの緊張後に基準ストランドｔrefの自由端の基準点の移動値(移動センサ３により測定された)を示す。(図１、２では
【００３０】
次いで、基準部材としてケーブルの別のストランドｔrefを使用する場合、アンカーヘッドＴＡ２の孔の一つを介して、アンカーヘッドの一端が、アンカーヘッドＴＡ１の対応する孔に到達するまでこのストランドを外皮４に通し、一方で、基準ストランドｔrefの後端は、アンカーヘッドＴＡ２の対応する孔を通して移動自在とする。その場合、基準ストランドｔrefの後端に移動センサ３を設置し、アンカーヘッドＴＡ２に対するその移動を測定する。
【００３１】
その後、アンカーヘッドＴＡ２の孔の一つ、外皮４、およびアンカーヘッドＴＡ１の対応する孔にストランドｔ1を通してから、アンカーヘッドＴＡ１にヘッド端部を定着する。次いで、移動センサ２を備えた緊張ジャッキ１をストランドｔ1の後端に設置する。このとき、２本のストランドｔrefとｔ1は、同じ曲線長さＬ0(図３)を有し、２個の移動センサ２、３はリセットされる。
【００３２】
次に、緊張ジャッキ１を用いて、緊張が所定値Ｎ01に達するまでストランドｔ1を緊張する。この値は、ケーブルの緊張プロセスの終わりに、ケーブルすなわちケーブルの全てのストランドｔ1〜ｔnにおいて所望の緊張を得るようにストランドｔ1に加える緊張である。ストランドｔ1の緊張の、こうした所定の初期値Ｎ01は、当業者が周知である方法により計算される。別の実施形態としては、ストランドｔ1に所望の初期緊張を与えるために、たとえば既知の方法で計算される所定の伸びに達するまでストランドを緊張することができる。更に別の実施形態によれば、ストランドｔ1の長さを正確に測定した後で、アンカーヘッドＴＡ１、ＴＡ２の間で得るべきストランド長さを示すことにより緊張を行うことも可能であり、この長さは、たとえばストランド１に事前に付けられた適切なマークにより示すことができる。
【００３３】
ストランドｔ1は、所望の初期緊張Ｎ01だけ緊張した後で、アンカーヘッドＴＡ２の点５(図４)に定着する。図４に示したように、ストランドｔ1を緊張する間、基準ストランドｔrefの自由端６は量ａ1だけ移動し、一方でストランドｔ1の端７は量Ｓ1だけ移動した。量Ｓ1とａ1は、移動センサ２、３によりそれぞれ測定される。緊張Ｎ01を及ぼしたストランドｔ1の伸びΔＬ1,1は、次の式によって得られる。
ΔＬ1,1＝Ｓ1−ａ1 (１)
この結果は直感的であるが、以下のように証明することができる。基準ストランドｔrefが決して緊張されず、その全長が変化しないものと考える場合、以下のように示すことができる。
Ｌ0＝Ｌ1＋ａ1 (２)
一方で、ストランドｔ1を考慮すると、２個のアンカーヘッドＴＡ１、ＴＡ２の間の曲線長さＬ1は、次の式(３)によって与えられる。
Ｌ1＝Ｌ01＋ΔＬ1,1 (３)
ここで、Ｌ01は、２個の定着ヘッドＴＡ１、ＴＡ２の間のストランドｔ1の無負荷の長さであり、ΔＬ1は、緊張Ｎ01を及ぼした伸びである。二つの式(２)、(３)を組み合わせることにより、次の式が得られる。
Ｌ0＝Ｌ01＋ΔＬ1,1＋ａ1 (４)
ストランドｔ1の無負荷の長さが変わらないので、以下のように示すことができる。
Ｌ0＝Ｓ1＋Ｌ01 (５)
式(４)と(５)を組み合わせることにより、次の式(６)が得られる。
Ｓ1＝ΔＬ1,1＋ａ1 (６)
この式(６)はさらに、上記の式(１)のように示すこともできる。従って、量Ｓ1とａ1はそれぞれ移動センサ２、３によって測定可能であるので、初期の緊張Ｎ01を及ぼされるストランドｔ1の伸びΔＬ1,1をそこから容易に導き出せる。
【００３４】
次いで、ストランドｔ2をアンカーヘッドＴＡ２の孔と外皮４に通し、そのヘッド端部を既知の方法でアンカーヘッドＴＡ１に定着する。緊張ジャッキ１と、適切にリセットした測定センサ２をケーブルのストランドｔ1から外し、図５に示したようにストランドｔ2の後端８に設置する。このとき、全てのストランドｔref、ｔ1、ｔ2の曲線長さは同じＬ1である。
【００３５】
その後で、緊張ジャッキ１によりストランドｔ2の後端８を引張って緊張し、このストランドをアンカーヘッドＴＡ２に定着する(図６)。ストランドｔ2を緊張および定着した後で、ストランドは曲線長さＬ2になり、ストランドｔ2の端８は(移動センサ２により測定される)量Ｓ2だけ移動し、基準ストランドｔrefの自由端における二点６、９は、双方とも、アンカーヘッドＴＡ２に対して量ａ2だけ移動する(ａ２は、移動センサ３により測定される)。
【００３６】
ストランドｔ2を緊張するとき、ストランドｔ1の伸びは、ΔＬ1,1からΔＬ1,2になり、これは次の式によって与えられる。
ΔＬ1,2＝ΔＬ1,1−ａ2 (７)
実際に、基準ストランドｔrefが緊張されていないとみなすと、その全長は、図５、３ｄに示した二つの状態において同じになる。従って、以下のように表すことができる。
Ｌ1＝Ｌ2＋ａ2 (８)
一方で、ストランドｔ1を考慮すると、その長さＬ1(図４、３ｃ)は、上記の式(３)によって得られ、ストランドｔ2を緊張した後の長さＬ2(図６)は、以下の式によって得られる。
Ｌ2＝Ｌ02＋ΔＬ1,2 (９)
式(３)、(８)、(９)を組み合わせると、以下が得られる。
Ｌ02＋ΔＬ1,2＋ａ2＝Ｌ01＋ΔＬ1,1 (１０)
ところで、ストランドｔ1の両端は、それぞれアンカーヘッドＴＡ１、ＴＡ２に定着されているので、２個のアンカーヘッド間のストランドｔ1の無負荷の長さは、図５の状態から図６の状態に移っても変化しない。そのため、Ｌ02はＬ01に等しくなり、式(１０)は次のようになる。
ΔＬ1,2＋ａ2＝ΔＬ1,1 (１１)
または、上記の式(７)と同じ形になる。従って、ストランドｔ2を緊張した後、ストランドｔ1の新たな伸びΔＬ1,2は、ΔＬ1,1とａ2の差に等しい。ストランドｔ2を緊張した後でストランドｔ1、ｔ2の伸びを同じにしたい場合は、このストランドｔ2をΔＬ1,2に等しい量ΔＬ2,2だけ伸張しなければならない。さて、ストランドｔ1と式(１)に関して既に行った証明に従って、ストランドｔ2を緊張するときの伸びΔＬ2,2は、式(１)と同様の式によって示される。すなわち
ΔＬ2,2＝Ｓ2−ａ2 (１２)
式(７)と(１２)を組み合わせ、式(１)を考慮し、所望の条件ΔＬ2,2＝ΔＬ1,2を設定すると、以下の式が得られる。
Ｓ2＝ΔＬ1,1＝Ｓ1−ａ1 (１３)
結論として、ストランドｔ2をΔＬ2,2＝ΔＬ1,2だけ伸張するために、すなわちストランドｔ1に等しい伸びを与えるためには、ジャッキの行程Ｓ2を差Ｓ1−ａ1に等しくしなければならない。量Ｓ1、ａ1はそれぞれ、ストランドｔ1の緊張プロセス中に移動センサ２、３により既に測定済みであるので、量Ｓ2は容易に計算可能であり、後述するようなジャッキ１の動作を制御するために用いることができる。
【００３７】
ストランドｔ2を緊張し、上記の方法で定着した後で、ストランドｔ3をアンカーヘッドＴＡ２と外皮４に通し、そのヘッド端部を従来の方法でアンカーヘッドＴＡ１の対応する孔に定着する。次いで緊張ジャッキ１と、適切にリセットした移動センサ２をケーブルのストランドｔ2から除去し、図７に示したようにアンカーヘッドＴＡ２でストランドｔ3の後端１１に設置する。このとき全てのストランドｔref、ｔ1、ｔ2、ｔ3の曲線長さＬ2は同じである。
【００３８】
次いで、緊張ジャッキ１によりストランドｔ3の端１１を引張ることによって緊張し、アンカーヘッドＴＡ２の対応する孔にこれを定着する。ストランドｔ3を緊張してアンカーヘッドＴＡ２に定着する操作の終了時に、その後端１１を(移動センサ２により測定される)量Ｓ3だけ移動し、基準ストランドｔrefの自由端における点１２がアンカーヘッドＴＡ２に対して(移動センサ３により測定される)量ａ3だけ移動し、全てのストランドが、図８に示したように同じ曲線長さＬ3を有する。
【００３９】
ストランドｔ2の緊張について先に述べた原理と同じ原理に従って、ストランドｔ3の緊張後、ストランドｔ1、ｔ2によって得られた伸びと同じ伸びをストランドｔ3に与えるには、ストランドｔ3を量ΔＬ3,3だけ伸張しなければならない。この量は、上記の式(７)と同様の以下の式によって与えられる。すなわち
ΔＬ3,3＝ΔＬ1,3＝ΔＬ1,2−ａ3(１４)
式(７)と(１４)を組み合わせることにより、以下が得られる。
ΔＬ3,3＝ΔＬ1,3＝ΔＬ1,1−ａ2−ａ3 (１５)
ところで、ストランドｔ1、ｔ2について既に証明したように、ストランドｔ3の伸びもまた式(１)と(１２)と同様の式によって与えられる。すなわち
ΔＬ3,3＝Ｓ3−ａ3 (１６)
式(１５)と(１６)を組み合わせ、式(１)と(１３)を考慮することにより、以下が得られる。
Ｓ3＝ΔＬ1,1−ａ2＝Ｓ1−ａ1−ａ2＝Ｓ2−ａ2 (１７)
この式(１７)はさらに次のように表すこともできる。
【００４０】
一般に、ケーブルの任意のストランドｔkを緊張するには、ストランドｔ2とｔ3に関する上記の緊張と同様に行う。より詳しくは、ストランドｔkの緊張時に、ストランドｔkの緊張後に、先に緊張したストランドｔ1〜ｔk-1の伸びと等しい伸びを与えるには、このストランドｔkに伸びΔＬk,kを与えなければならない。この伸びは、式(７)および(１４)と同様の式によって示される。すなわち
ΔＬk,k＝ΔＬ1,k＝ΔＬ1,k-1−ａk (１９)
ところで、これを繰り返すことによって、量ΔＬ1,k-1は、次の式によって求められる。
ΔＬk,k＝Ｓk−ａk (２２)
式(２１)と(２２)を比較し、式(１)を考慮することにより、先に緊張したケーブルの他のストランドｔ1〜ｔk-1と同じ伸びをストランドｔkに与えるには、ジャッキの行程Ｓkを次の式によって与えられるものにしなければならない。
Ｓk＝Ｓk-1−ａk-1 (２４)
量Ｓ1とａ1または量Ｓk-1とａk-1は分かっているので(移動センサ２、３を用いて計算およびまたは測定済みである)、先に緊張したストランドｔ1〜ｔk-1と同じ伸びをストランドｔkに与えるためのジャッキ１の行程Ｓkは容易に計算して知ることができ、複数のストランドの緊張やストランドｔkの伸びを測定する必要はない。従って、ストランドｔkを緊張するためのジャッキ１の動作は、後で詳しく説明するように容易に自動化することができる。
【００４１】
ケーブルの緊張は、ケーブルの後続ストランドそれぞれに対して、ストランドｔ2〜ｔkについて先に述べたのと同じ方法でストランドｔnまで続行される。ケーブルのストランドのうちの２本を支持ストランドｔpおよび基準ストランドｔrefとしてそれぞれ使用した場合、支持ストランドｔpを最後から二番めに緊張し(ストランドｔn-1)、基準ストランドｔrefを最後に緊張する(ストランドｔn)。この場合、近似法による計算が意にかなうものであれば、基準ストランド即ち最終ストランドｔnを、緊張した先行ストランドｔn-1に与えた伸びと同じ伸びΔＬn-1だけ伸張することができる。そうでない場合には、最後に緊張した基準ストランドの緊張により引き起こされる複数の先行ストランドの伸びの損失を測定もしくは計算し、そこから導いた前記伸びΔＬn-1だけ伸張される。緊張した全てのストランドは定着体の間で長さが同じであり、その伸びが同じにされたことに留意できる。その結果、ストランドの軸方向の応力は、弾性率が同じであるとき同じになる。
【００４２】
この事実は、各ストランドの断面とは無関係であるので、ケーブルのストランドの断面を不均質にすることも可能である。
【００４３】
ケーブルが多数のストランドを含んでいる場合、第一のストランドｔ1を緊張する瞬間と最終ストランドｔnを緊張する瞬間との間に何時間も経過することがある。この双方の瞬間の間にストランドの温度が大幅に変化し、そのためにケーブルの緊張プロセスの最初にストランドに与えられた緊張と伸びが、前記プロセスの終わりに同じ値ではなくなることがある(実際には、この問題が起こるのは、緊張される瞬間にストランドの温度が分散する場合だけである)。この場合には、基準ストランドの役割をする最終ストランドｔnを緊張する前に、伸び、及び、ストランドの緊張を再調整しなければならない。このために、基準ストランドｔrefまたは最終ストランドｔnを緊張前に、緊張サイクルを再開してストランドｔ1〜ｔnを順次再緊張し、ストランドの伸び、及び、最終緊張を均等にする。この第二の緊張サイクルは、比較的速く実施可能である。何故ならストランドは、ケーブルの外皮に通す必要がなく、ストランドを再緊張するために実施すべき移動量Ｓiは、一般に比較的少ないからである。第二の緊張サイクルの後で、基準ストランドとして使用された最終ストランドｔnを緊張し、上記と同様に定着する。
【００４４】
同様に留意しなければならないのは、ケーブルのストランドを緊張後にアンカーヘッドＴＡ２に定着するたびに、関与するストランドをアンカーヘッドＴＡ２の対応する孔に定着する役目をする円錐キーが、このストランドを瞬間的に停止させないことである。その結果として、ストランドは完全にブロックされる前に、やや収縮するので、伸び、及び、緊張を損失する。こうしたストランドの収縮または伸びの損失は、アンカーヘッドＴＡ２の対応する円錐孔に円錐キーを入れることに対応する。円錐キーをアンカーヘッドの孔に入れる挿入値を無視できない、すなわちストランドの緊張精度に与える影響を無視できない場合、伸張損失、従って定着時にストランドに引き起こされる緊張損失を補正しなければならないことがある。これは、緊張ジャッキの計算された行程値Ｓkに所定の補正値ｅを加え、先に緊張した複数ストランドと同じ伸びをストランドｔkに与えることによって得られる。この場合、行程Ｓkは、以下の二つの式のいずれかによって計算可能である。
所定の補正値ｅは、たとえば、本発明による方法を実施するために使用されるものと同じストランドを用いて予め定着機材に関して試験中に行われた計算およびまたは測定により決定することができる。一般に補正値ｅは、約数ミリメートルである。
【００４５】
次に、図４を参照することにより、本発明による方法を実施するための装置について説明する。図４では、定着ヘッドＴＡ２を通るケーブルのストランドｔkに結合された緊張ジャッキ１および測定センサ２を再び示している。また、基準ストランドｔrefに結合された移動センサ３を同様に示している。
【００４６】
移動センサ２の出力は、第一のメモリ１３と、コンパレータ１４の負の入力とに接続されている。本発明による方法を式(２３)または(２５)を用いて実施する場合、メモリ１３は、値Ｓ1を保存するように構成される。本発明による方法を式(２４)または(２６)を用いて実施する場合、メモリ１３は、移動センサ２により測定されたＳkの全ての連続値(ｋ＝１からｋ＝ｎ−１まで)を保存するように構成される。前者の場合、メモリ１３は値Ｓ1を保存するだけで十分であるが、しかしながら、この最初の場合でも移動センサ２によって測定されたＳkの全ての値を保存するように構成することができる。これは、後日の制御または統計のために有効である。メモリ１３は計算機１５に接続されており、本発明による方法を式(２３)または(２５)を用いて実施する場合には値Ｓ1を、式(２４)または(２６)を用いて実施する場合には値Ｓk-1を計算機に送る。
【００４７】
移動センサ３は、第二のメモリ１６に接続され、ケーブルの緊張プロセスが展開するにつれて、移動センサ３により測定された全ての値ａi(ｉ＝１〜ｉ＝ｎ−１)を保存する。メモリ１６は、計算機１５に接続されており、ストランドｔkを緊張するために、本発明による方法を式(２３)または(２５)によって実施する場合は全ての値ａi(ｉ＝１〜ｉ＝ｋ−１)を、式(２４)または(２６)を用いて実施する場合には値ａk-1を計算機に送る。
【００４８】
ケーブルのストランドの定着時にアンカーヘッドの対応する円錐孔に円錐キーを挿入することにより緊張損失を補正しなければならない場合、所定の補正値ｅもまた計算機１５に送る。この補正値ｅは、たとえばキーボードを用いてユーザにより入力され、計算機１５のメモリに記憶することができる。
【００４９】
計算機１５は、供給された値に基づいて、本発明による方法を実施するために選択された式(２３)、(２４)、(２５)または(２６)を使用することにより、目標値Ｓkcを計算する。移動センサ３が、値ａiの累積和、すなわちａiの和(ｉ＝１〜ｉ＝ｋ−１)を各瞬間に直接供給するタイプのセンサである場合、メモリ１６は、ａiの和(ｉ＝１〜ｉ＝ｋ−１)を直接計算機１５に供給するように構成することができるので、計算機１５で実施する計算は簡略化される。
【００５０】
計算機１５により計算される目標値Ｓkcは、コンパレータ１４の正の入力に送られ、コンパレータは、移動センサ２により同じ瞬間に測定された実際の値Ｓkrと目標値とを比較する。コンパレータ１４の出力は、レギュレータ１７の入力に接続されており、レギュレータの出力は、緊張ジャッキ１に油圧接続された自動ポンプ群１８を制御して、加圧した油圧流体を供給する。好ましくは、レギュレータ１７は、緊張ジャッキ１の制御においてあらゆる振動または他の不安定性を回避するためにＰＩＤ型レギュレータ(積分微分比例レギュレータ)である。かくして、計算機１５が計算した目標値Ｓkcにジャッキ１の行程(実際値Ｓkr)が達したことをコンパレータ１４が検出すると、レギュレータ１７および自動ポンプ群１８を介して緊張ジャッキ１が停止される。
【００５１】
２個のメモリ１３、１６および計算機１５は、プログラマブルオートマットまたはマイクロコンピュータの一部であってもよい。２個のメモリ１３、１６は、その場合、プログラマブルオートマットまたはマイクロコンピュータのＲＡＭのメモリゾーンから構成可能であり、計算機１５は、プログラマブルオートマットまたはマイクロコンピュータのマイクロプロセッサから構成可能である。コンパレータ１４の機能はまた、プログラマブルオートマットまたはマイクロコンピュータの適切にプログラムされたマイクロプロセッサによっても果たすことができる。
【００５２】
もちろん、以上に説明した本発明の実施形態は全く一例として挙げたものに過ぎず、限定的なものではなく、当業者は本発明の範囲を逸脱せずに多数の変形実施例を行うことが可能である。従って、特に、基準部材としてケーブルのストランドの一本を用いる代わりに、補助ケーブルまたは補助糸を、ケーブルの外皮４または、ケーブルに沿って延在するようにケーブルの外皮４に連結される固有の外皮に通して使用することができる。
【００５３】
さらに、ケーブルのストランドを緊張する前に定着体Ａ１、Ａ２の間にケーブルの外皮４２を設置し、ケーブルのストランドを緊張する操作中に前記外装を支持するために、支持ストランドとしてケーブルのストランドの一本を使用することが好ましいが、絶対に必要不可欠というわけではない。実際、ケーブルの外装４は、他の公知技術によって設置および支持することが可能である。
【００５４】
また、上記の方法では、ケーブルの先行ストランドｔk-1を緊張定着した後でケーブルの各ストランドｔkを外皮４に通しているが、ケーブルのストランドを一本ずつ緊張する前に全てのストランドを外皮４に通すことも検討できるし、あるいは、ケーブルのストランドをグループごとに通し、各グループのストランドを一本ずつ順次緊張することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ケーブルのストランドの一連の緊張操作において、ケーブルの順序ｋ≧２の任意のストランド緊張前の初期状態に対応する、本発明による方法の一般原理図である。
【図２】ｋ番目のストランド緊張後の最終状態に対応する、本発明による方法の一般的な原理図である。
【図３】本発明による方法の連続工程を示す図である。
【図４】本発明による方法の連続工程を示す図である。
【図５】本発明による方法の連続工程を示す図である。
【図６】本発明による方法の連続工程を示す図である。
【図７】本発明による方法の連続工程を示す図である。
【図８】本発明による方法の連続工程を示す図である。
【図９】本発明による装置の実施形態を示す機能図である。
【符号の説明】
１ 緊張手段
２ 第一の移動センサ
３ 第二の移動センサ
１３ 第一の記憶手段
１４ 制御手段またはコンパレータ
１５ 計算手段または計算機
１６ 第二の記憶手段またはメモリ
１７ 制御手段またはレギュレータ
Ａ１、Ａ２ 定着体
ｔk ストランド
ｔref 基準伸張部材
ＴＡ１ 固定点
ｔ1 第一のストランド
ｔp 支持部材
Claims (9)
- ２個の定着体(Ａ１、Ａ２)の間で互いに平行に保持された複数ストランドの束からなるケーブルの各ストランド(ｔk)を、緊張手段(１)を用いて個々に順次緊張する方法であって、
ａ)一端が固定点(ＴＡ１)に結合され、他端がケーブルの２個の定着体(Ａ１、Ａ２)の一方(Ａ２)を通って移動自在となるように、ケーブルに沿って、基準伸張部材(ｔref)を設置する工程と、
ｂ)第一のストランド(ｔ1)の端部に、その緊張または伸張が所定値に達するまで引張力を及ぼすことにより前記第一のストランドを緊張し、前記第一のストランドの前記端部を定着する工程と、
ｃ)前記緊張された第一のストランド(ｔ1)の前記端部が工程ｂ)の間に移動した第一の量(Ｓ1)を測定する工程と、
ｄ)基準伸張部材(ｔref)の前記自由端が工程ｂ)の間に移動した第二の量(ａ1)を測定する工程と、
ｅ)工程ｃ)とｄ)で測定した前記第一および第二の量(Ｓ1とａ1)の差に対応する所定量(Ｓ2)だけ第二のストランド(ｔ2)の端部が移動するまで前記第二のストランドの端部に引張力を及ぼすことにより前記第二のストランドを緊張し、前記第二のストランドの前記端部を定着する工程と、
ｆ)基準伸張部材(ｔref)の前記自由端が工程ｅ)の間に移動した追加移動量(ａ2)を測定する工程と、
ｇ)工程ｅ)の間に前記第二のストランド(ｔ2)の端部が移動した前記所定の移動量(Ｓ2)と、工程ｅ)の間に基準伸張部材(ｔref)の自由端が移動した前記追加移動量(ａ2)との差に対応する所定量だけ第三のストランド(ｔ3)の端部が移動するまで前記第三のストランドの端部に引張力を及ぼすことにより前記第三のストランド(ｔ3)を緊張し、前記第三のストランド(ｔ3)の前記端部を定着する工程と、
ｈ)基準伸張部材(ｔref)の前記自由端が工程ｇ)の間に移動した追加量(ａ３)を測定する工程と、
ｉ)最後のストランド(ｔn)を緊張定着するまで以下同様に実施し、最後から二番目のストランド(ｔn-1)を緊張する間に引張られたこのストランドの端部の所定の移動量と、最後から二番目のストランド(ｔn-1)を緊張する間に基準伸張部材(ｔref)の自由端が移動した追加移動量との差に対応する所定量だけ引張端部が移動するまで最後のストランド(ｔn)に引張力を及ぼし、前記最後のストランド(ｔn)の前記端部を定着する工程とからなることを特徴とする大径ストランドケーブルの緊張工法。 - ｋ番目(ｎがケーブルのストランドの数であるとき２≦ｋ≦ｎ)のストランド(ｔk)の緊張定着のために、緊張するｋ番目のストランドの端部の移動に対して目標値(Ｓkc)を計算し、且つ、実際の移動(Ｓkr)を測定することによって、前記端部を引張り、その移動中に測定した実際の移動値(Ｓkr)と前記目標値(Ｓkc)とを比較し、前記測定した実際の値が前記目標値に到達したとき、ｋ番目のストランドを緊張することを停止し、同時にその端部を定着することを特徴とする請求項１に記載の緊張工法。
- 目標値(Ｓkc)は、Ｓ1が第一のストランドの第一の移動量であり、
が、１番目から(ｋ−１)番目のストランドを引張る間に基準伸張部材(ｔref)の前記自由端が移動した量の和であるとき、次の式
により計算されることを特徴とする請求項２に記載の緊張工法。 - 前記目標値(Ｓkc)は、ｅが、引張端部の定着時にｋ番目のストランドの収縮を考慮した所定の補正値であるとき、次の式
により計算されることを特徴とする請求項２に記載の緊張工法。 - 基準伸張部材(ｔref)として前記ケーブルのストランドの一本を用い、基準伸張部材の役割をする前記ストランド(ｔref)を最後に緊張定着することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の緊張工法。
- ２個の定着体(Ａ１、Ａ２)の間でマルチストランドケーブルを緊張する装置であって、ケーブルの各ストランド(ｔk)を個々に順次緊張するために各ストランドに順次適合可能な緊張手段(１)を含み、
ａ)一端が固定点(ＴＡ１)に結合され、他端がケーブルの２個の定着体(Ａ１、Ａ２)の一方(Ａ２)を通って移動自在となるように、前記ケーブルに沿って緊張ケーブルに結合される基準伸張部材(ｔref)と、
ｂ)ケーブルの各ストランドに順次適合可能であり、適合されるストランド(ｔk)の端部が前記緊張手段(１)によって引張られるとき、前記ストランド端部の移動を毎回測定するための第一の移動センサ(２)と、
ｃ)第一の移動センサ(２)に接続され、少なくとも最初に緊張されたストランド(ｔ1)の端部の移動値(Ｓ1)を記憶するための第一の記憶手段(１３)と、
ｄ)基準伸張部材(ｔref)に結合され、その自由端の移動を、ケーブルのストランド(ｔk)が緊張定着されるたびに測定するための第二の移動センサ(３)と、
ｅ)第二の移動センサ(３)に接続され、前記第二のセンサ(３)によって測定された移動値を記憶するための第二の記憶手段(１６)と、
ｆ)前記第一の移動センサ(２)と前記第一および第二の記憶手段(１３、１６)とに接続され、第一の移動センサ(２)によって測定された移動値(Ｓkr)が、ｋ(２≦ｋ≦ｎ)番目のストランド(ｔk)に対して、(ｋ−１)番目のストランド(ｔk-1)を緊張する間に(ｋ−１)番目のストランド(ｔk-1)の端部が移動する所定の移動値と、前記(ｋ−１)番目のストランドが緊張する間に基準伸張部材(ｔref)の自由端が移動する移動値との差に対応する所定の移動値(Ｓkc)に達するとき、ケーブルの前記ｋ番目の所定のストランドに及ぼされる引張りの停止を自動的に制御するための計算手段(１５)および制御手段(１４、１７)を含むことを特徴とする緊張装置。 - 前記計算手段(１５)および制御手段(１４、１７)は、
ａ)ｋ番目の前記ストランド(ｔk)を緊張する前に、緊張すべきｋ番目の前記ストランド(ｔk)の端部の移動のための目標値(Ｓkc)を計算し、Ｓ1が、最初に緊張された１番目のストランド(ｔ1)の緊張終了時に第一の記憶手段(１３)に記憶された移動値であり、
が、１番目から(ｋ−１)番目のストランドを緊張する間に基準伸張部材(ｔref)の自由端が移動する移動値の和であるとき、前記目標値を以下の式
によって計算する計算手段と、
ｂ)計算手段(１５)の出力に接続された第一の入力(＋)と、前記第一の移動センサ(２)に接続された第二の入力(−)とを有し、緊張中にｋ番目のストランド(ｔk)の端部が移動する瞬間的な実際の移動値(Ｓkr)と前記目標値(Ｓkc)とを比較し、瞬間的な実際の移動値と前記目標値とが同じ場合に制御信号を供給するコンパレータ(１４)と、
ｃ)コンパレータ(１４)の出力に接続されて、コンパレータの制御信号に反応して緊張手段(１)の停止を制御する制御手段(１７)とを含むことを特徴とする請求項６に記載の緊張装置。 - 引張端部の定着時にストランド(ｔk)の収縮に対応する補正値(ｅ)を前記計算手段(１５)に挿入するための入力手段をさらに含み、前記計算手段(１５)が、以下の式
により前記目標値(Ｓkc)を計算することを特徴とする請求項７に記載の緊張装置。 - 基準伸張部材(ｔref)は、緊張するケーブルのストランドのうちの一本であることを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の緊張装置。
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