JP4683939B2

JP4683939B2 - 定着用支圧板およびｐｃ部材

Info

Publication number: JP4683939B2
Application number: JP2005019494A
Authority: JP
Inventors: 友義中條; 憲英上前田
Original assignee: 株式会社安部日鋼工業
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2025-01-27
Also published as: JP2006207220A

Description

本発明は、プレストレストコンクリート（以下「ＰＣ」という）からなるＰＣ部材およびＰＣ部材に用いられる定着用支圧板に関し、主にＰＣ枕木に用いられるものである。

例えば図４に図示するように、ＰＣ枕木はコンクリートからなる枕木本体１０の軸方向にＰＣ鋼棒などのＰＣ鋼材１１を挿通し、このＰＣ鋼材１１をジャッキ等で緊張した後、その両端側の端部１１ａを枕木本体１０の端部に定着用の支圧板１２と定着ナット１３で定着することにより形成されている。

この場合の支圧板１２は、ＰＣ鋼材１１の端部１１ａに螺合された定着ナット１３を強く締め付けることによりＰＣ鋼材１１に導入された緊張力を枕木本体１０にプレストレス（圧縮力）として導入する働きをするものである。

従来、この種の支圧板１２は鋼板から形成され、多くの場合、枕木本体１０の端部に形成された凹部１０ａ内に設置され、後から充填されたモルタル１４等によって埋め込まれている。
特開２００１−２７９６０２号公報特開２００３−３２６５１３号公報

しかし、上記したような構成では、永年の経過とともに凹部１０ａ内に雨水などが浸入して支圧板１２が錆び付くと、錆びがＰＣ枕木１０の表面に染み出して汚れるだけでなく、錆びが原因でＰＣ枕木１０の端部にキレツが発生し、構造的な致命傷を招くおそれがあった。

特に支圧板１２は、大きい方が枕木本体１０に大きなプレストレスを導入できて好ましいが、支圧板１２が大きくなるほど縁端部のコンクリートのかぶり厚ｔが薄くなり、上記した問題が発生しやすい。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、上記したような錆び付き等の問題発生を防止し、かつきわめて効率的にプレストレスを導入でき、非常に強度の大きいＰＣ部材を製造できる定着用支圧板およびＰＣ部材を提供することを目的とする。

請求項１記載の定着用支圧板は、コンクリート部材本体の端部にＰＣ鋼材の端部を定着するための定着用支圧板において、前記コンクリート部材本体の端部に取り付けられた高強度モルタルからなる支圧板本体と当該支圧板本体の外側面側に埋設された座金とから構成され、前記支圧板本体は内側面側に凹部を有し、当該凹部中央に前記ＰＣ鋼材を挿通する貫通孔を有し、前記座金は前記支圧板本体の外側面側の表層部に周縁部を包み込むように埋設されてなることを特徴とするものである。

本発明は特に、定着用支圧板を高強度モルタルからなる支圧板本体とその外側面側に取り付けられた座金とからなる二重構造とすることで、座金の錆び付きに伴う汚れ発生などの問題を未然に防止できるようにしたものである。

また、ＰＣ鋼材端部の定着部（定着用ヘッドまたは定着用ナット）の不陸が座金の塑性変形によって緩和されることで、ＰＣ鋼材の緊張に伴う圧縮力が支圧板に均等にかかり、これによりコンクリート部材に必要量のプレストレスを断面全体に均等に導入できるようにしたものである。

この場合の高強度モルタルは、高性能減水剤の高性能化により製造が可能になったもので、水結合材比２０％以下の低水結合材比においても練混ぜおよび施工が可能で、圧縮強度１５０Ｎ／ｍｍ^２、割裂引張強度９Ｎ／ｍｍ^２を超える高強度を有する超高強度のモルタルを製造することができる。

また、当該高強度モルタルの使用（配合）材料には、結合材として例えば高ビーライトとシリカフュームとのプレミックス材、繊維補強材としてスチールファイバー、細骨材として浜岡産の細骨材、そして混和剤としてポリカルボン酸系の混和剤を使用することができる。

また、支圧板本体の大きさ（支圧面積や厚さ等）は、使用される高強度モルタルの強度やコンクリート部材本体に導入されるプレストレスの大きさ、さらには座金の大きさ等によって適宜決定することができる。

また、支圧板本体の表層部に座金が埋設して取り付けられていることにより、たとえ座金が錆び付いたとしても、その錆びが支圧板本体の表面、さらにはコンクリート部材本体の表面に漏出してコンクリート部材本体の表面が汚れたり、あるいはコンクリート部材の端部に錆びが原因でキレツが発生する等の問題は起らない。また、支圧板本体と座金との接着を確実に行うことができる。

さらに、支圧板本体の内側面側に凹部が設けられ、当該凹部の中央部にＰＣ鋼材が挿通された貫通孔が設けられていることにより、凹部の周縁部が枕木本体の端面に確実に密着するため、支圧板本体に少々の反りや不陸などがあったとしても、コンクリート部材本体に所定量のプレストレスを確実に導入することができる。

請求項２記載のＰＣ部材は、コンクリート部材本体と当該コンクリート部材本体に挿通されたＰＣ鋼材と前記枕木本体の端部に取り付けられた定着用支圧板と当該定着用支圧板の外側面側に突出された前記ＰＣ鋼材の端部に螺合された定着用ナットを備えてなるＰＣ部材において、前記定着用支圧板は前記コンクリート部材の端部に取り付けられた高強度モルタルからなる支圧板本体と当該支圧板本体の外側面側に埋設された座金とから構成され、前記支圧板本体は内側面側に凹部を有し、当該凹部中央に前記ＰＣ鋼材を挿通する貫通孔を有し、前記座金は前記支圧板本体の外側面側の表層部に周縁部を包み込むように埋設されてなることを特徴とするものである。

本発明は、定着用支圧板を高強度モルタルからなる支圧板本体とその外側面側に取り付けられた座金とからなる二重構造とすることで、座金の錆び付きに伴う汚れ発生などの問題を未然に防止することができる。

また、ＰＣ鋼材端部の定着部（定着用ヘッドまたは定着用ナット）の不陸が座金の塑性変形によって緩和されるため、ＰＣ鋼材の緊張に伴う圧縮力が支圧板に均等にかかり、これによりコンクリート部材に必要量のプレストレスを均等に導入することができ、ＰＣ枕木などのＰＣ部材をきわめて効率的に製造することができる等の効果がある。

図１と図２は、本発明の一例を示し、図において、コンクリートからなる枕木本体１に複数のＰＣ鋼棒２が枕木本体１の軸方向に平行にかつ連続して挿通されている。

各ＰＣ鋼棒２は緊張され、かつその端部２ａ，２ａは枕木本体１の端部に設けられた凹部１ａ内に定着用支圧板３と定着用ナット４によってそれぞれ定着されている。

定着用支圧板３は支圧板本体５と複数の座金６，６とから形成されている。支圧板本体５は超高強度モルタルから長方形板状に形成され、その中心部より長辺方向寄り側に各ＰＣ鋼棒２の端部２ａがそれぞれ挿通された貫通孔５ａ，５ａが対称に形成されている。

また、支圧板本体５の外側面側（定着用ナット４が取り付けられている側の面）５ｂに、支圧板本体５より小径の座金６が各貫通孔５ａ，５ａに重ねて添え付けられている。さらに、内側面側（枕木本体１の端面と面する側の面）５ｃの各貫通孔５ａの周囲には凹曲面状の凹部５ｄが形成されている。

定着用ナット４は、各ＰＣ鋼棒２の端部２ａに形成された雄ネジ部（図省略）に螺合されている。また、定着用ナット４は定着用支圧板３とともに凹部１ａ内に後から充填されたモルタル７によって埋設されている。

このような構成において、各定着用ナット４を強く締め付けることにより、各ＰＣ鋼棒２に導入された緊張力は、定着用ナット４から定着用支圧板３の座金６、支圧板本体５へと圧縮力（プレストレス）となって順に伝達され、そして支圧板本体５から枕木本体１に伝達される。

また、定着用ナット４から支圧板本体５への圧縮力の伝達は、支圧板本体５よりは小さいが、ある程度の支圧面積を有する座金６を介してなされるため、支圧板本体５が特に応力集中により簡単に破損してしまうようなことはない。

また、支圧板本体５の内側面側５ｃの各貫通孔５ａの周囲に凹曲面状の凹部５ｄが形成されていることで、凹部５ａの周縁部が枕木本体１の端面に確実に密着するため、支圧板本体５に少々の反りや不陸などがあったとしても、枕木本体１に所定量のプレストレスを確実に導入することができる。

図３（ａ）〜（ｅ）は、本発明の変形例を示し、座金６が支圧板本体５の外側面側５ｂの表層部に埋設されており、特に図３（ｃ）の例では、座金６はその外側面と支圧板本体５の外側面が面一となるように埋設され、図３（ｄ）の例では、座金６の一部が支圧板本体５の外側面側５ｂの表層部に埋設され、残りの部分は支圧板本体５の外側面から突出している。

そして、図３（ｅ）の例では、座金６は支圧板本体５の外側面側５ｂの表層部に完全に埋設され、かつその周縁部の外側面側の一部も支圧板本体５の表層部に包み込むように埋設されている。

座金６がこのように取り付けられていることで、座金６の剥落を防止することができるだけでなく、定着用支圧板３を非常にコンパクトに形成することができる。

また、座金６が錆び付いたとしても、支圧板本体５、さらには枕木本体１の表面に錆びが漏出しにくいため、錆びによるコンクリート部材表面の汚れやコンクリート部材端部のキレツ等を未然に防止することができる。

特に、図３（ｅ）の例の場合、座金６はその周縁部が支圧板本体５の表層部に包み込まれた状態に埋設されているので、錆びの漏出を完全に阻止することができる。

本発明は、必要量のプレストレスが導入されたＰＣ枕木などのＰＣ部材を容易に製造することができる。

ＰＣ鋼棒の端部が定着された状態を示すＰＣ枕木端部の一部破断側面図である。定着用支圧板を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ（ａ）におけるイ−イ線断面図、ロ−ロ線断面図である。定着用支圧板を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）におけるハ−ハ線断面図、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ（ａ）におけるニ−ニ線断面図である。ＰＣ鋼棒の端部が定着された状態を示す従来のＰＣ枕木端部の一部破断側面図である。

符号の説明

１枕木本体（コンクリート部材本体）
１ａ凹部
２ＰＣ鋼棒（ＰＣ鋼材）
２ａＰＣ鋼棒の端部
３定着用支圧板
４定着用ナット
５支圧板本体
５ａ貫通孔
５ｂ外側面側
５ｃ内側面側
５ｄ凹部
６座金
７モルタル

Claims

コンクリート部材本体の端部にＰＣ鋼材の端部を定着するための定着用支圧板において、前記コンクリート部材本体の端部に取り付けられた高強度モルタルからなる支圧板本体と当該支圧板本体の外側面側に埋設された座金とから構成され、前記支圧板本体は内側面側に凹部を有し、当該凹部中央に前記ＰＣ鋼材を挿通する貫通孔を有し、前記座金は前記支圧板本体の外側面側の表層部に周縁部を包み込むように埋設されてなることを特徴とする定着用支圧板。
コンクリート部材本体と当該コンクリート部材本体に挿通されたＰＣ鋼材と前記枕木本体の端部に取り付けられた定着用支圧板と当該定着用支圧板の外側面側に突出された前記ＰＣ鋼材の端部に螺合された定着用ナットを備えてなるＰＣ部材において、前記定着用支圧板は前記コンクリート部材本体の端部に取り付けられた高強度モルタルからなる支圧板本体と当該支圧板本体の外側面側に埋設された座金とから構成され、前記支圧板本体は内側面側に凹部を有し、当該凹部中央に前記ＰＣ鋼材を挿通する貫通孔を有し、前記座金は前記支圧板本体の外側面側の表層部に周縁部を包み込むように埋設されてなることを特徴とするＰＣ部材。