JP5342812B2

JP5342812B2 - Method for joining concrete members

Info

Publication number: JP5342812B2
Application number: JP2008151677A
Authority: JP
Inventors: 良弘田中
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2008-06-10
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2028-06-10
Also published as: JP2009299277A

Description

本発明は、コンクリート部材の接合方法に関するものである。 The present invention relates to a method for joining concrete members.

プレキャスト製のコンクリート部材を現地にて接合することで、コンクリート構造物の構築を早期かつ経済的に行う場合がある。
このような施工方法は、例えば、長径間のコンクリート橋梁やコンクリート床版の建設に使用される。 There are cases where the construction of a concrete structure is performed early and economically by joining precast concrete members on site.
Such a construction method is used, for example, for the construction of a concrete bridge or a concrete floor slab with a long diameter.

プレキャスト部材を利用した長径間構造物の構築方法としては、マッチキャストで個々に製作されたプレキャスト部材を、接合端面にエポキシ樹脂を塗布し、ポストテンション用の緊張材を介して、現地にて部材全長にわたってプレストレスを導入した状態で接合するのが一般的である。 As a construction method for long span structures using precast members, precast members individually manufactured by match cast are coated with epoxy resin on the joint end faces, and members are installed on-site via post tension tension materials. In general, joining is performed with prestress introduced over the entire length.

プレキャスト部材をポストテンション方式により接合する場合には、プレキャスト部材の端部に緊張力を導入する際の緊張反力が作用することになるので、プレキャスト部材の端部はマッシブに形成しておく必要がある。そのため、部材（構造物）の軽量化の妨げになるとともに、プレキャスト部材の製造コストが高価になっていた。
また、緊張力を導入するためのジャッキ等の締め付け装置を配置するスペースを確保する必要があった。 When joining the precast member by the post tension method, the tension reaction force when introducing the tension force acts on the end portion of the precast member, so it is necessary to form the end portion of the precast member massively. There is. This hinders weight reduction of the member (structure) and increases the manufacturing cost of the precast member.
In addition, it is necessary to secure a space for arranging a tightening device such as a jack for introducing tension.

また、プレキャスト部材同士の突合部をボルトナットやＰＣ鋼棒などの接合治具を使用して締め付ける場合には、緊張ジャッキ、インパクトレンチ、油圧トルクレンチなどの締め付け装置を使用することになるが、締め付け装置を配置するためのスペースを確保する必要があるため、接合治具の位置の設定が制限されてしまう。 In addition, when fastening the abutting part between the precast members using a joining jig such as a bolt nut or a PC steel bar, a fastening device such as a tension jack, impact wrench, hydraulic torque wrench, etc. will be used. Since it is necessary to secure a space for arranging the fastening device, setting of the position of the joining jig is limited.

また、従来の締め付け方法は、締め付け装置が大掛かりになるとともに、作業時間が長くなるため、早期施工の障害となっていた。 Moreover, the conventional fastening method has become an obstacle to early construction because the fastening device becomes large and the work time becomes long.

そのため、特許文献１には、形状記憶合金よりなり、低温で塑性変形された線状部材を、コンクリート構造物に形成された貫通孔に挿入し、この線状部材の両端に定着具を装着した後、線状部材を加温して塑性変形前の状態に復元させることでコンクリート構造物の内部にプレストレスを導入する施工方法が開示されている。 Therefore, in Patent Document 1, a linear member made of a shape memory alloy and plastically deformed at a low temperature is inserted into a through hole formed in a concrete structure, and fixing devices are attached to both ends of the linear member. Thereafter, a construction method is disclosed in which prestress is introduced into the concrete structure by heating the linear member to restore the state before plastic deformation.

特開昭５９−３４３６９号公報JP 59-34369 A

ところが、形状記憶合金は、ニッケルやチタンなどの非常に高価な材料を使用するため、緊張用のジャッキを省略することへの代価としては、不経済であった。
また、コンクリート構造物全体にわたってポストテンションによる緊張力を与える従来の接合方法では、一般部については材料が有する引張抵抗力を考慮して設計を行うことができるが、接合部では引張抵抗力を考慮することができないため、接合部ではフルプレストレスを導入する必要がある。そのため、一般部に対しては必要以上の緊張力が導入されることとなり、不経済であった。
ここで、フルプレストレスとは、設計断面力により接合断面に引張応力が発生しないようにプレストレスを導入することをいう。 However, since shape memory alloys use very expensive materials such as nickel and titanium, it has been uneconomical to replace the tension jack.
In addition, in the conventional joining method that gives tension force due to post-tension over the entire concrete structure, the general part can be designed in consideration of the tensile resistance force of the material, but the tensile resistance force is considered in the joint part. It is not possible to do this, so full prestress must be introduced at the joint. Therefore, more tension than necessary was introduced to the general department, which was uneconomical.
Here, full prestress refers to introducing prestress so that tensile stress is not generated in the joint cross section by the design cross-sectional force.

また、ポストテンションを実施するためには、プレキャスト部材の製造時に予めシース管を設置しておき、架設時には、シース管への緊張材の挿入、緊張材への緊張力の導入、シース管へのグラウト材の充填など、作業に手間を要するとともに、費用がかさむという問題点を有していた。 In order to perform post-tensioning, a sheath tube is set in advance when the precast member is manufactured, and when erected, a tension material is inserted into the sheath tube, tension force is introduced into the tension material, In addition to troublesome work such as filling of grout material, there was a problem that it was expensive.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、接合部に緊張力を導入した状態でコンクリート部材同士を簡易かつ安価に接合することを可能としたコンクリート部材の接合方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in order to solve such problems, and a method for joining concrete members capable of simply and inexpensively joining concrete members in a state where tension is introduced into the joints. It is an issue to provide.

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、二つのコンクリート部材を、互いの端面同士を向き合わせた状態で隙間を設けて配置するとともに前記隙間に充填材を充填する工程と、前記充填材に所定の強度が発現するまで養生した後、予め高温に加熱された接合治具を前記二つのコンクリート部材の突合せ部に跨って配設するとともに前記コンクリート部材同士を締め付け固定する工程と、を備えるコンクリート部材の接合方法であって、前記接合治具の温度収縮により前記二つのコンクリート部材の突合せ部にプレストレスを導入することを特徴としている。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1, the two concrete members, comprising the steps of filling the filling material into the gap while arranged with a gap in a state of combined faces end faces of each other , After curing until a predetermined strength is developed in the filler , a step of disposing a joining jig heated to a high temperature in advance across the abutting portion of the two concrete members and fastening and fixing the concrete members together A pre-stress is introduced into the abutting portion of the two concrete members by shrinkage of the temperature of the joining jig.

また、請求項２に記載の発明は、二つのコンクリート部材の端面に、エポキシ系樹脂あるいはアクリル系樹脂の接着剤を塗布する工程と、前記二つのコンクリート部材を、互いの端面同士を突き合わせた状態で配置する工程と、常温の第一接合治具を前記二つコンクリート部材の突合せ部に跨って配設するとともに前記コンクリート部材同士を締め付け固定して、前記二つのコンクリート部材同士の突合せ面から余分な前記接着剤をはみ出させる工程と、予め高温に加熱された第二接合治具を前記二つコンクリート部材の突合せ部に跨って配設するとともに前記コンクリート部材同士を締め付け固定する工程と、前記第二接合治具を冷却する工程と、前記第一接合治具を加熱し、再度前記コンクリート部材同士を締め付け固定する工程と、前記第一接合治具を冷却する工程と、を備えるコンクリート部材の接合方法であって、前記第一接合治具および第二接合治具の温度収縮により、前記二つのコンクリート部材の突合せ部にプレストレスを導入することを特徴としている。 The invention according to claim 2 is a state in which the end surfaces of the two concrete members are in contact with each other, and the step of applying an epoxy resin or acrylic resin adhesive to the end surfaces of the two concrete members. And placing the first joining jig at room temperature across the abutting portions of the two concrete members and tightening and fixing the concrete members to each other from the abutting surfaces of the two concrete members A step of protruding the adhesive, a step of disposing a second joining jig heated to a high temperature in advance across the abutting portion of the two concrete members, and fastening and fixing the concrete members to each other; A step of cooling the two joining jigs, a step of heating the first joining jig and fastening the concrete members together again, A step of cooling the first joining jig, and a method of joining the concrete members, wherein the pre-stress is applied to the abutting portions of the two concrete members due to temperature shrinkage of the first joining jig and the second joining jig. It is characterized by introducing.

かかるコンクリート部材の接合方法によれば、特別な締め付け装置を要することなく、接合治具の温度収縮により接合部にプレストレスが導入されるため、接合を簡易かつ安価に行うことが可能となる。
ここで、常温とは、加熱することも冷却することもない自然の温度をいい、また、高温とは、接合治具が膨張する程度の温度であって、例えば鋼材であれば２００℃〜４００℃程度をいう。 According to such a method for joining concrete members, since a prestress is introduced into the joint portion by the temperature contraction of the joining jig without requiring a special fastening device, the joining can be performed easily and inexpensively.
Here, the normal temperature refers to a natural temperature that neither heats nor cools, and the high temperature is a temperature at which the joining jig expands. Refers to about ℃.

なお、前記コンクリート部材の接合方法におけるコンクリート部材が、セメントと、ポゾラン系反応粒子と、最大骨材粒径が２．５ｍｍ以下の骨材と、高性能減水剤と、水と、を混入して得られるセメント系マトリックスに、直径が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、長さが１０ｍｍ〜３０ｍｍの形状を有する繊維を容積比で１％〜４％混入して得られる繊維補強コンクリートの硬化体であってもよい。 In addition, the concrete member in the joining method of the concrete member is mixed with cement, pozzolanic reaction particles, aggregate having a maximum aggregate particle size of 2.5 mm or less, a high-performance water reducing agent, and water. It is a cured product of fiber reinforced concrete obtained by mixing 1 to 4% by volume of fibers having a shape with a diameter of 0.1 mm to 0.3 mm and a length of 10 mm to 30 mm in the obtained cementitious matrix. May be.

さらに、前記コンクリート部材の接合方法におけるコンクリート部材は、プレテンション部材であってもよい。 Further, the concrete member in the method for joining concrete members may be a pretension member.

本発明のコンクリート部材の接合方法によれば、安価かつ容易に接合部にプレストレス（緊張力）を導入した状態でのコンクリート部材同士の接合を行うことが可能となる。 According to the method for joining concrete members of the present invention, it is possible to join concrete members in a state where prestress (tensile force) is introduced into the joint portion easily and inexpensively.

本発明の補強方法の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。 A preferred embodiment of the reinforcing method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are used for the same elements, and duplicate descriptions are omitted.

＜第１の実施の形態＞
第１の実施の形態では、図１に示すように、二つのプレテンション部材（コンクリート部材）１，１を、互いの端面同士を突き合わせた状態で接合治具２を介して接合するコンクリート部材の接合方法について説明する。 <First Embodiment>
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, two pretension members (concrete members) 1, 1 are bonded to each other via a joining jig 2 in a state where the end faces of each other are butted together. A joining method will be described.

プレテンション部材１は、Ｉ型断面の桁材であって、Ｉ型断面の本体部１０と、本体部１０の端部近傍の側面に凸状に形成されたブラケット部１１を備えている。
このブラケット部１１には、プレテンション部材１同士を連結する際に使用するボルト２０を挿通するための挿通孔１２，１２，…が、複数形成されている。
ボルト孔１２は、ブラケット部１１に予め埋設されたシース管４により形成されている。 The pretensioning member 1 is a girder having an I-shaped cross section, and includes a main body portion 10 having an I-shaped cross section and a bracket portion 11 formed in a convex shape on a side surface near the end of the main body portion 10.
In the bracket portion 11, a plurality of insertion holes 12, 12,... For inserting bolts 20 used when connecting the pretension members 1 to each other are formed.
The bolt hole 12 is formed by a sheath tube 4 embedded in the bracket portion 11 in advance.

プレテンション部材１は、セメントと、ポゾラン系反応粒子と、最大骨材粒径が２．５ｍｍ以下の骨材と、高性能減水剤と、水と、を混入して得られるセメント系マトリックスに、直径が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、長さが１０ｍｍ〜３０ｍｍの形状を有する繊維を容積比で１％〜４％混入して得られる繊維補強コンクリートの硬化体を主体として構成されている。
ここで、ポゾラン系反応粒子としては、例えばシリカフュームやフライアッシュ、高炉スラグ等が採用可能である。かかる繊維補強コンクリートによれば、硬化後の圧縮強度が１５０〜２００Ｎ／ｍｍ^２、曲げ引張強度が２５〜４５Ｎ／ｍｍ^２、割裂引張強度が１０〜２５Ｎ／ｍｍ^２のコンクリート体が形成される。 The pretension member 1 is a cement-based matrix obtained by mixing cement, pozzolanic reactive particles, aggregate having a maximum aggregate particle size of 2.5 mm or less, a high-performance water reducing agent, and water. It is mainly composed of a hardened body of fiber reinforced concrete obtained by mixing fibers having a diameter of 0.1 mm to 0.3 mm and a length of 10 mm to 30 mm in a volume ratio of 1% to 4%.
Here, as the pozzolanic reaction particles, for example, silica fume, fly ash, blast furnace slag, or the like can be used. According to the fiber reinforced concrete, the compressive strength after curing 150~200N / mm ^2, bending tensile strength 25~45N / mm ^2, split Tensile strength concrete of 10~25N / mm ² are formed.

本体部１０には複数本の緊張材３０が埋設されており、圧縮力が導入されている。
緊張材３０には、プレテンション部材１の端面から所定の間隔を有した位置に、それぞれ定着装置３１が固定されている。なお、定着装置３１は必要に応じて配設すればよく、省略してもよい。 A plurality of tendons 30 are embedded in the main body 10 and a compressive force is introduced.
Fixing devices 31 are fixed to the tension members 30 at positions having a predetermined distance from the end face of the pretension member 1. The fixing device 31 may be provided as necessary and may be omitted.

本実施形態では、緊張材３０として、鋼製の緊張ケーブルを使用するものとするが、緊張材３０を構成する材料は限定されるものではなく、例えば炭素繊維やアラミド繊維を使用するなど、適宜公知の材料から選定して採用すればよい。
また、本実施形態では、プレストレスが予め導入されたプレテンション部材１同士を接合する場合について説明するが、当該コンクリート部材の接合方法により接合される部材はプレテンション部材に限定されるものではなく、各種コンクリート部材が採用可能である。 In the present embodiment, a steel tension cable is used as the tension member 30, but the material constituting the tension member 30 is not limited. For example, carbon fiber or aramid fiber is used as appropriate. What is necessary is just to select and employ | adopt from a well-known material.
Moreover, although this embodiment demonstrates the case where the pre-stress member 1 into which the pre-stress was introduced previously is joined, the member joined by the joining method of the said concrete member is not limited to a pre-tension member. Various concrete members can be used.

接合治具２は、図２に示すように、接合線材（軸部２１）と定着固定部（頭部２２）とからなるボルト２０と、定着可動部であるナット２３と、により構成されている。なお、接合治具２は、熱による線膨張率が大きく高強度な材料であれば、限定されるものではなく、例えば、普通鋼材や高強度鋼材の丸鋼や異形鋼棒、あるいはＰＣ鋼線等、適宜公知の接合治具の中から選択して採用することが可能である。 As shown in FIG. 2, the joining jig 2 includes a bolt 20 composed of a joining wire (shaft portion 21) and a fixing fixing portion (head portion 22), and a nut 23 that is a fixing movable portion. . The joining jig 2 is not limited as long as it has a high thermal linear expansion coefficient and a high strength material. For example, a round steel or a deformed steel bar of a normal steel material or a high strength steel material, or a PC steel wire It is possible to select and use a known joining jig as appropriate.

なお、本実施形態では、ボルト孔１２の頭部２２およびナット２３に対応する箇所に、予め支圧板１３を配置しておくが、支圧板１３は省略してもよい。 In the present embodiment, the support plate 13 is disposed in advance at locations corresponding to the head portion 22 and the nut 23 of the bolt hole 12, but the support plate 13 may be omitted.

プレテンション部材１，１は、図２（ｂ）に示すように、接合治具２を利用して接合されている。プレテンション部材１，１を接合するには、接合部１１，１１のボルト孔１２，１２にボルト２０の軸部２１を挿通して、ボルト２０を接合部１１，１１に跨って配設し、その後、一方のボルト孔１２から突出した軸部２１をナット２３で締め付ければよい。 The pretension members 1 and 1 are joined using a joining jig 2 as shown in FIG. In order to join the pretension members 1, 1, the shaft portion 21 of the bolt 20 is inserted into the bolt holes 12, 12 of the joint portions 11, 11, and the bolt 20 is disposed across the joint portions 11, 11, Thereafter, the shaft portion 21 protruding from the one bolt hole 12 may be tightened with the nut 23.

また、プレテンション部材１同士は、突合部に介設されたグラウトや繊維補強コンクリート等からなる充填材３を介して接合されている。 Further, the pretension members 1 are joined to each other through a filler 3 made of grout, fiber reinforced concrete, or the like interposed in the abutting portion.

次に、第１の実施の形態に係るコンクリート部材の接合方法について、詳細に説明する。
本実施形態のコンクリート部材の接合方法は配置工程と、締付工程と、を備えている。 Next, the concrete member joining method according to the first embodiment will be described in detail.
The method for joining concrete members of the present embodiment includes an arrangement step and a tightening step.

配置工程は、プレテンション部材１，１を互いの端面同士を突き合わせた状態で配置する工程である。 An arrangement | positioning process is a process of arrange | positioning the pretension members 1 and 1 in the state which mutually faced each other.

まず、プレテンション部材１，１を、互いに隙間を設けて配置した状態で固定し、この隙間の周囲に型枠をセットする。
続いて、隙間に充填材３を充填し、所定の強度が発現するまで養生する。 First, the pretension members 1 and 1 are fixed in a state where they are arranged with a gap between them, and a mold is set around the gap.
Subsequently, the gap 3 is filled with the filler 3 and cured until a predetermined strength is developed.

締付工程は、配置工程において充填された充填材３に所定の強度が発現した後、予め高温に加熱された接合治具２をプレテンション部材１，１のブラケット１１，１１に跨って配設するとともに締め付け固定する工程である。 In the tightening process, after a predetermined strength is developed in the filler 3 filled in the arrangement process, the joining jig 2 heated to a high temperature in advance is disposed across the brackets 11 and 11 of the pretension members 1 and 1. And tightening and fixing.

接合治具２の加熱は、図３に示すように、加熱器Ｂにより行う。
加熱器Ｂは、ガスバーナ、石油バーナ、電気ヒータ等の公知の機器からなる加熱器本体Ｂ１と、加熱器本体Ｂ１を内装する箱型の外殻部材Ｂ２を備えて構成されている。外殻部材Ｂ２には、加熱器本体Ｂ１から所定長離れた位置に、網Ｂ３が固定されている。 The joining jig 2 is heated by a heater B as shown in FIG.
The heater B includes a heater body B1 made of a known device such as a gas burner, an oil burner, and an electric heater, and a box-shaped outer shell member B2 that houses the heater body B1. A net B3 is fixed to the outer shell member B2 at a position away from the heater body B1 by a predetermined length.

接合治具２の加熱は、網Ｂ３に接合治具２を載置した状態で、加熱器本体Ｂ１を稼動させて、軸部２１が一様な温度となるように、赤外線放射温度計Ｂ４等により測定しながら行う。例えば、５００℃まで測定が可能な赤外線放射温度計Ｂ４を使用する場合は、その測定誤差が上下３℃以内の温度管理を行うことができる。
また、高温（例えば２００℃〜４００℃）に加温された接合治具２の取り扱いは、耐熱繊維により編まれた耐熱手袋を使用するのが望ましい。 The heating of the joining jig 2 is performed with the infrared radiation thermometer B4 or the like so that the heater body B1 is operated in a state where the joining jig 2 is placed on the net B3 so that the shaft portion 21 has a uniform temperature. Perform while measuring. For example, when the infrared radiation thermometer B4 capable of measuring up to 500 ° C. is used, the temperature management can be performed so that the measurement error is within 3 ° C. above and below.
Moreover, it is desirable to use heat-resistant gloves knitted with heat-resistant fibers for handling the bonding jig 2 heated to a high temperature (for example, 200 ° C. to 400 ° C.).

接合治具２は、加熱後、すぐにボルト孔１２に配置し、ナット２３を螺合することにより締着する。つまり、ボルト２０は、加熱基準温度ｔ_０（例えば２００℃〜４００℃）以上になるまで加熱した後、その温度が加熱基準温度ｔ_０（例えば２００℃〜４００℃）以下に下がる前にボルト孔１２に配置して、ナット２３を螺合して締着する。 The joining jig 2 is placed in the bolt hole 12 immediately after heating, and is fastened by screwing the nut 23. That is, the bolt 20 is heated until the heating reference temperature t ₀ (for example, 200 ° C. to 400 ° C.) or higher is reached, and then the bolt hole is formed before the temperature falls below the heating reference temperature t ₀ (for example, 200 ° C. to 400 ° C.). 12, the nut 23 is screwed and fastened.

接合治具２の締付は、スパナ等の一般的な工具を利用してナット２３を締め付けることにより行う。 The joining jig 2 is tightened by tightening the nut 23 using a general tool such as a spanner.

そして、接合治具２が冷却されることにより、接合治具の温度収縮し、二つのプレテンション部材１，１の突合部にプレストレスが導入される。ここで、接合治具２の冷却方法は限定されるものではなく、例えば、自然冷却、水を散水することによる水冷却、冷風を吹き付けることにより空気冷却等、適宜公知の冷却方法により行えばよい。 When the joining jig 2 is cooled, the temperature of the joining jig contracts, and prestress is introduced into the abutting portions of the two pretension members 1 and 1. Here, the cooling method of the joining jig 2 is not limited. For example, it may be appropriately performed by a known cooling method such as natural cooling, water cooling by sprinkling water, air cooling by blowing cold air, or the like. .

以上、本実施形態に係るコンクリート部材の接合方法によれば、接合治具２の温度収縮により大きな圧縮の接合力を得ることが可能となるため、二つのプレテンション部材１，１の突合せ部にプレストレスが導入された状態でプレテンション部材が接合される。
また、ブラケット１１，１１に挿通した接合治具２を利用してプレテンション部材１同士を圧着することにより、プレストレスの連続性が維持される。 As described above, according to the method for joining concrete members according to the present embodiment, it is possible to obtain a large compressive joining force due to the temperature shrinkage of the joining jig 2. The pretension member is joined in a state where the prestress is introduced.
Moreover, the prestress continuity is maintained by crimping the pretension members 1 using the joining jig 2 inserted through the brackets 11 and 11.

また、接合治具２の締付固定をスパナ等の一般的な工具を利用して行うのみで、プレストレスを導入することが可能なため、簡易かつ安価に作業を行うことができる。また、特別な締付装置を要することなく接合することが可能なため、スペースに制約がある場合であっても、所望の接合力を得ることができ、接合治具２の設置位置による設計の自由度が制限されることがない。 Further, since the prestress can be introduced only by tightening and fixing the joining jig 2 using a general tool such as a spanner, the work can be performed easily and inexpensively. Further, since it is possible to join without requiring a special tightening device, a desired joining force can be obtained even when there is a space limitation, and the design according to the installation position of the joining jig 2 can be obtained. The degree of freedom is not limited.

プレテンション部材１の突合面は、隙間なく接触しているため、接合治具２による収縮変形は、突合面のコンクリートを介してコンクリート部材相互にプレストレス量として蓄積される。 Since the abutting surfaces of the pretension member 1 are in contact with each other without any gap, the shrinkage deformation caused by the joining jig 2 is accumulated as a prestress amount between the concrete members via the concrete on the abutting surface.

コンクリートに高強度の繊維補強コンクリートを採用しているため、鉄筋による補強が不要となり、部材の薄肉化および軽量化が可能となる。また、セメント系マトリックスが保有する引張強度と繊維補強による架橋効果により、設計荷重に対して引張強度を期待した設計が可能となる。つまり、本体部１０においては、設計荷重により引張応力が発生しても抵抗が可能である。 Since high-strength fiber reinforced concrete is used for the concrete, reinforcement by reinforcing bars is not necessary, and the thickness and weight of the member can be reduced. In addition, the tensile strength possessed by the cement-based matrix and the cross-linking effect of fiber reinforcement enable design that expects tensile strength against the design load. That is, the main body 10 can resist even if a tensile stress is generated by a design load.

ここで、接合治具２として、鋼材ＳＣＭ４４０のＭ３０のボルトナットを使用した場合の温度収縮による接合力を試算する。
（１）接合治具の弾性係数＝２．１×１０^５Ｎ／ｍｍ^２
ＳＣＭ４４０の最小破断強度＝１０００Ｎ／ｍｍ^２
（２）線膨張係数＝１２×１０^−６／℃
（３）熱処理温度＝２００℃
（４）使用時の最高温度＝４０℃
（５）温度ひずみ
＝（２００−４０）℃×１２×１０^−６／℃＝１９２０×１０^−６
（６）接合線材に発生する引張応力
＝２．１×１０^５Ｎ／ｍｍ^２×１９２０×１０^−６＝４０３Ｎ／ｍｍ^２
（７）接合力＝（３．１４×３０^２／４）×４０３＝２８５ｋＮ
したがって、ボルト１本当たりの接合力は２８５ｋＮとなり、大きな接合力を有していることがわかる。 Here, as the joining jig 2, the joining force due to the temperature shrinkage when the M30 bolt and nut of the steel material SCM440 is used is estimated.
(1) Elastic modulus of joining jig = 2.1 × 10 ⁵ N / mm ²
Minimum breaking strength of SCM440 = 1000 N / mm ²
(2) Linear expansion coefficient = 12 × 10 ⁻⁶ / ° C.
(3) Heat treatment temperature = 200 ° C.
(4) Maximum temperature during use = 40 ° C
(5) Temperature strain = (200-40) ° C. × 12 × 10 ⁻⁶ / ° C. = 1920 × 10 ⁻⁶
(6) Tensile stress generated in the bonding wire = 2.1 × 10 ⁵ N / mm ² × 1920 × 10 ⁻⁶ = 403 N / mm ²
(7) joining force ^{= (3.14 × 30 2/4} ) × 403 = 285kN
Therefore, it can be seen that the bonding force per bolt is 285 kN, which has a large bonding force.

＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態では、図４に示すように、二つのコンクリート部材１，１を、互いの端面同士を突き合わせた状態で接合治具２を介して接合するコンクリート部材の接合方法について説明する。 <Second Embodiment>
In 2nd Embodiment, as shown in FIG. 4, the joining method of the concrete member which joins the two concrete members 1 and 1 via the joining jig 2 in the state which mutually faced each other is demonstrated. .

コンクリート部材１は、コンクリート床版であって、版状の本体部１０と、本体部１０の一面側端部（図４において下面端部）に立設されたブラケット部１１とにより構成されている。 The concrete member 1 is a concrete floor slab, and is composed of a plate-like main body 10 and a bracket portion 11 erected on one end of the main body 10 (the lower surface end in FIG. 4). .

本実施形態では、コンクリート部材１を繊維補強コンクリートにより構成するが、コンクリート部材１は、繊維補強コンクリートに限定されるものではない。なお、繊維補強コンクリートの配合等は、第１の実施の形態で示したものと同様なため、詳細な説明は省略する。 In this embodiment, although the concrete member 1 is comprised by fiber reinforced concrete, the concrete member 1 is not limited to fiber reinforced concrete. In addition, since the mixing | blending of fiber reinforced concrete etc. are the same as that of what was shown in 1st Embodiment, detailed description is abbreviate | omitted.

ブラケット部１１は、本体部１０に一体に形成されており、所定の間隔により接合治具２を挿通するボルト孔１２が形成されている。
ボルト孔１２は、ブラケット部１１に予め埋設されたシース管４により形成されている。 The bracket portion 11 is formed integrally with the main body portion 10, and is formed with bolt holes 12 through which the joining jig 2 is inserted at a predetermined interval.
The bolt hole 12 is formed by a sheath tube 4 embedded in the bracket portion 11 in advance.

本実施形態のコンクリート部材１には、本体部１０に対して片面（図４において下面）にのみしかブラケット部１１が形成されていないため、突合面の図心が接合治具２よりも本体部１０側（図４において上側）に位置するため、ボルト孔１２を極力本体部１０側に配置することが望ましい。なお、接合治具２が中間部において本体部１０（図心）側に凸になるように、湾曲させた接合治具２（ボルト孔１２）を配置してもよい。 In the concrete member 1 of the present embodiment, the bracket portion 11 is formed only on one side (the lower surface in FIG. 4) with respect to the main body portion 10, so Since it is located on the 10 side (upper side in FIG. 4), it is desirable to arrange the bolt hole 12 on the main body 10 side as much as possible. In addition, you may arrange | position the curved joining jig 2 (bolt hole 12) so that the joining jig 2 may become convex to the main-body part 10 (centroid) side in an intermediate part.

接合治具２の構成は、第１の実施の形態で示したものと同様なため、詳細な説明は省略する。
ボルト孔１２の頭部２２およびナット２３に対応する箇所に、予め支圧板１３を配置しておくが、支圧板１３は省略してもよい。 Since the configuration of the joining jig 2 is the same as that shown in the first embodiment, a detailed description thereof is omitted.
Although the bearing plate 13 is disposed in advance at locations corresponding to the head portion 22 and the nut 23 of the bolt hole 12, the bearing plate 13 may be omitted.

コンクリート部材１，１は、図５に示すように、接合部１１，１１のボルト孔１２，１２を挿通することにより、両コンクリート部材１，１の接合部１１，１１に跨って配設された接合治具２を締め付けることにより接合されている。 As shown in FIG. 5, the concrete members 1, 1 are disposed across the joint portions 11, 11 of both the concrete members 1, 1 by inserting the bolt holes 12, 12 of the joint portions 11, 11. Joining is performed by fastening the joining jig 2.

また、コンクリート部材１同士は、図４および図５に示すように、突合せ面にエポキシ系樹脂あるいはアクリル系樹脂からなる接着剤３’が塗布された状態で接合されている。 Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the concrete members 1 are bonded together in a state where an adhesive 3 ′ made of an epoxy resin or an acrylic resin is applied to the abutting surfaces.

次に、本実施形態のコンクリート部材の接合方法について、詳細に説明する。
コンクリート部材の接合方法は接着剤塗布工程と、配置工程と、第一締付工程と、第二締付工程と、第一冷却工程と、第三締付工程と、第二冷却工程と、を備えている。 Next, the concrete member joining method of the present embodiment will be described in detail.
The method for joining the concrete members includes an adhesive application step, an arrangement step, a first fastening step, a second fastening step, a first cooling step, a third fastening step, and a second cooling step. I have.

接着剤塗布工程は、コンクリート部材１の端面（突合面）に接着剤３’を塗布する工程である。本実施形態では、ゴムへらなどを介して接着剤３’の塗布を行うが、接着剤３’の塗布方法は限定されるものではなく、適宜公知の手段により行えばよい。 The adhesive application step is a step of applying the adhesive 3 ′ to the end surface (butting surface) of the concrete member 1. In the present embodiment, the adhesive 3 ′ is applied through a rubber spatula or the like, but the application method of the adhesive 3 ′ is not limited and may be appropriately performed by known means.

配置工程は、コンクリート部材１，１を、互いの端面同士を突き合わせた状態で配置する工程である（図５参照）。 An arrangement | positioning process is a process of arrange | positioning the concrete members 1 and 1 in the state which mutually faced each other (refer FIG. 5).

第一締付工程は、図６（ａ）に示すように、常温の第一接合治具２ａ（ボルト）を二つコンクリート部材１，１の接合部１１，１１に跨って配設するとともにボルトにナットを螺合しコンクリート部材１，１同士を締め付け固定する工程である。 In the first tightening step, as shown in FIG. 6 (a), the first joining jig 2a (bolt) at room temperature is disposed across the joints 11, 11 of the two concrete members 1, 1 and the bolt. In this process, the nuts are screwed together to fasten and fix the concrete members 1 and 1 to each other.

本実施形態では、接合部１１に形成された複数のボルト孔１２，１２，…の１つおきに第一接合治具２ａを配設するものとする。 In this embodiment, the 1st joining jig 2a shall be arrange | positioned every other one of the some bolt holes 12, 12, ... formed in the junction part 11. As shown in FIG.

第一接合治具２ａにより締め付けることで、コンクリート部材１を互いに引き寄せられるため、突合面に塗布された接着剤３の厚みが不均一であったとしても、余分な接着剤３をはみ出させることが可能となる。はみ出した接着剤３は除去する。 By tightening with the first joining jig 2a, the concrete members 1 can be attracted to each other. Therefore, even if the thickness of the adhesive 3 applied to the abutting surface is not uniform, the excess adhesive 3 can protrude. It becomes possible. The protruding adhesive 3 is removed.

第二締付工程は、図６（ｂ）に示すように、予め高温に加熱された第二接合治具２ｂを二つコンクリート部材１，１の突合せ部に跨って配設するとともにコンクリート部材１同士を締め付け固定する工程である。 In the second tightening step, as shown in FIG. 6B, the second joining jig 2b heated to a high temperature in advance is disposed across the butted portions of the two concrete members 1 and 1, and the concrete member 1 This is a process of fastening and fixing each other.

本実施形態では、第一締付工程において配置された各第一接合治具２ａの間に第二接合治具２ｂを配設するものとする。 In this embodiment, the 2nd joining jig 2b shall be arrange | positioned between each 1st joining jig 2a arrange | positioned in a 1st clamping process.

第二接合治具２ｂは、図３に示すように、加熱器Ｂを介して加熱した後、温度が冷める前にボルト孔１２に配置し、締付固定する。つまり、第二接合治具２ｂ（ボルト２０）は、加熱基準温度ｔ_０（例えば２００℃〜４００℃）以上になるまで加熱した後、その温度が加熱基準温度ｔ_０（例えば２００℃〜４００℃）以下に下がる前にボルト孔１２に配置して、ナット２３を螺合して締着する。ここで、第二接合治具２ｂの加熱方法は、第１の実施の形態で示した接合治具２の加熱方法と同様なため、詳細な説明は省略する。 As shown in FIG. 3, the second joining jig 2 b is placed in the bolt hole 12 after being heated through the heater B and then cooled and fixed by tightening and fixing. In other words, the second joining jig 2b (bolt 20) is heated until the heating reference temperature t ₀ (for example, 200 ° C. to 400 ° C.) or higher is reached, and then the temperature is the heating reference temperature t ₀ (for example, 200 ° C. to 400 ° C.). ) Before being lowered below, it is arranged in the bolt hole 12, and the nut 23 is screwed and fastened. Here, the heating method of the second bonding jig 2b is the same as the heating method of the bonding jig 2 shown in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.

第一冷却工程は、第二接合治具２ｂを冷却する工程である。
第二接合治具２ｂの冷却は、散水等により、短時間に冷却する。第二接合治具２ｂは、冷却されることで収縮するため、コンクリート部材１の突合部にプレストレスを導入する。このとき、第二接合治具２ｂを、所定の冷却温度ｔ_１（例えば、気温＋５℃程度）以下になるまで冷却する。なお、第一冷却工程における第二接合治具２ｂの冷却温度ｔ_１は限定されるものではない。 The first cooling step is a step of cooling the second joining jig 2b.
The second joining jig 2b is cooled in a short time by watering or the like. Since the second joining jig 2b contracts when cooled, prestress is introduced into the abutting portion of the concrete member 1. At this time, the second bonding jig 2b, predetermined cooling temperature t _{1 (e.g.,} air temperature + 5 ° C. approximately) for cooled to below. The cooling temperature t ₁ of the second joining jig 2b in the first cooling step is not limited.

第三締付工程は、前記第一接合治具を加熱し、再度締め付け固定する工程である。
第一接合治具２ａは、図６（ｃ）および（ｄ）に示すように、一旦、ボルト孔１２から取り外し、加熱した後、再度ボルト１２孔に挿入する。
なお、第三締付工程における第一接合治具２ａの加熱方法および締付固定方法は、第二締付工程における第二接合治具２ｂの加熱方法および締付固定方法と同様なため、詳細な説明は省略する。また、第一接合治具２ａをボルト孔１２に取り付けたままの状態で加熱してもよい。 The third tightening step is a step of heating and fixing the first joining jig again.
As shown in FIGS. 6C and 6D, the first joining jig 2a is once removed from the bolt hole 12, heated, and then inserted into the bolt 12 hole again.
The heating method and the fastening method for the first joining jig 2a in the third fastening step are the same as the heating method and the fastening method for the second joining jig 2b in the second fastening step. The detailed explanation is omitted. Moreover, you may heat in the state which attached the 1st joining jig 2a to the bolt hole 12. FIG.

第二冷却工程は、第一接合治具を冷却する工程である。
第一接合治具２ａの冷却は、第一冷却工程における第二接合治具２ｂの冷却と同様の方法により行う。 The second cooling step is a step of cooling the first joining jig.
The first joining jig 2a is cooled by the same method as the cooling of the second joining jig 2b in the first cooling step.

なお、第二冷却工程の後工程として、さらに第二接合治具２ｂを加熱し、ナットを締め付けた後、冷却してもよい。これにより、一層のプレストレスを導入することが可能となる。この場合において、第二接合治具２ｂを、ボルト孔１２から取り外して加熱してもよいし、ボルト孔１２に取り付けたまま加熱してもよい。 In addition, you may cool, after heating the 2nd joining jig 2b as a post process of a 2nd cooling process, and tightening a nut. This makes it possible to introduce further prestress. In this case, the second joining jig 2b may be removed from the bolt hole 12 and heated, or may be heated while attached to the bolt hole 12.

以上、本実施形態に係るコンクリート部材の接合方法によれば、接合治具２による緊張力の導入を、第一接合治具と第二接合治具とに分けて２段階で行うことで、突合面におけるあそびを早期に取り込むことが可能となり、緊張効率が向上する。 As described above, according to the method for joining concrete members according to the present embodiment, the introduction of the tension force by the joining jig 2 is divided into the first joining jig and the second joining jig and performed in two stages. The play on the surface can be taken in early, and the tension efficiency is improved.

コンクリート部材１の突合面は、隙間なく接触しているため、接合治具２による収縮変形は、突合面のコンクリートを介してコンクリート部材１相互にプレストレス量として蓄積される。 Since the abutting surfaces of the concrete members 1 are in contact with each other without any gaps, shrinkage deformation due to the joining jig 2 is accumulated as a prestress amount between the concrete members 1 through the concrete of the abutting surfaces.

接着剤３’として、エポキシ樹脂性のものを利用すれば、接合面における引張抵抗を設計的に期待できる。
また、接着剤３’を利用していることにより、接合作業を迅速に行うことが可能である。 If an adhesive having an epoxy resin property is used as the adhesive 3 ', the tensile resistance at the joint surface can be expected in design.
Further, by using the adhesive 3 ', it is possible to perform the joining work quickly.

この他、第２の実施の形態のコンクリート部材の接合方法による作用効果は、第１の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。 In addition, since the effect by the joining method of the concrete member of 2nd Embodiment is the same as the content shown in 1st Embodiment, detailed description is abbreviate | omitted.

以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能であることはいうまでもない。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that the above-described constituent elements can be appropriately changed in design without departing from the spirit of the present invention.

例えば、本発明のコンクリート部材の接合方法の対象となるコンクリート部材は、あらゆる長手方向で接合して構成される構造物に適用可能であり、箱型断面、Ｉ型断面の桁構造や床版構造等のほか、コンクリート部材を上下方向に接合した塔状構造物としても適用が可能である。
また、上下左右に接合した複合的な構造物とする場合にも、ボルト接合の要領で順次接合することができる。
For example, the concrete member that is the object of the method for joining concrete members of the present invention can be applied to structures constructed by joining in any longitudinal direction, such as a box-shaped cross section, an I-shaped cross-section girder structure or a floor slab structure. In addition to the above, it can also be applied as a tower-like structure in which concrete members are joined in the vertical direction.
Further, even when a composite structure is joined vertically and horizontally, it can be joined sequentially in the manner of bolt joining.

第１の実施の形態に係るコンクリート部材の接合方法を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the joining method of the concrete member which concerns on 1st Embodiment. （ａ）は図１に示すコンクリート部材の接合方法を示す平面図、（ｂ）は同拡大平面図である。(A) is a top view which shows the joining method of the concrete member shown in FIG. 1, (b) is the same enlarged plan view. 接合治具の加熱方法の概略を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the outline of the heating method of a joining jig. 第２の実施の形態に係るコンクリート部材の接合方法を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the joining method of the concrete member which concerns on 2nd Embodiment. 図４に示すコンクリート部材の接合方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the joining method of the concrete member shown in FIG. （ａ）〜（ｄ）は第２の実施の形態に係るコンクリート部材の接合方法の各作業工程を示す正面図である。(A)-(d) is a front view which shows each work process of the joining method of the concrete member which concerns on 2nd Embodiment.

Explanation of symbols

１コンクリート部材（プレテンション部材）
１０本体部
１１ブラケット部
１２ボルト孔
２接合治具
２ａ第一接合治具
２ｂ第二接合治具
３充填材
３’ 接着材 1 Concrete member (pre-tension member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Main body part 11 Bracket part 12 Bolt hole 2 Joining jig 2a 1st joining jig 2b 2nd joining jig 3 Filler 3 'Adhesive

Claims

Two concrete member, a step of filling a filler in the gap as well as disposed with a gap in a state of combined faces end faces of each other,
After curing until a predetermined strength is developed in the filler, a step of disposing a joining jig heated to a high temperature in advance across the abutting portions of the two concrete members and fixing the concrete members together; A method for joining concrete members comprising:
A method for joining concrete members, wherein pre-stress is introduced into a butt portion of the two concrete members due to temperature shrinkage of the joining jig.

Applying an epoxy resin or acrylic resin adhesive to the end faces of the two concrete members ;
The step of arranging the two concrete members in a state in which the end faces of each other face each other;
A first joining jig at room temperature is disposed across the abutting portions of the two concrete members and the concrete members are fastened and fixed so that excess adhesive is protruded from the abutting surfaces of the two concrete members. A process of
A step of disposing the second joining jig heated to a high temperature in advance across the butted portion of the two concrete members and fastening the concrete members together; and
Cooling the second joining jig;
Heating the first joining jig, and fastening and fixing the concrete members again;
A step of cooling the first joining jig, and a joining method of a concrete member comprising:
A method for joining concrete members, wherein prestress is introduced into a butt portion of the two concrete members due to temperature shrinkage of the first joining jig and the second joining jig.

The concrete member has a cement matrix obtained by mixing cement, a pozzolanic reaction particle, an aggregate having a maximum aggregate particle size of 2.5 mm or less, a high-performance water reducing agent, and water. Is a cured body of fiber reinforced concrete obtained by mixing fibers having a shape of 0.1 mm to 0.3 mm and a length of 10 mm to 30 mm in a volume ratio of 1% to 4%. The method for joining concrete members according to claim 1 or 2.

The said concrete member is a pretension member, The joining method of the concrete member as described in any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned.