JP6408397B2

JP6408397B2 - Ｐｃ鋼棒ユニットの緊縮力測定装置

Info

Publication number: JP6408397B2
Application number: JP2015031769A
Authority: JP
Inventors: 重信濱中
Original assignee: 株式会社近畿開発
Priority date: 2015-02-20
Filing date: 2015-02-20
Publication date: 2018-10-17
Anticipated expiration: 2035-02-20
Also published as: JP2016153747A

Description

本発明はＰＣ鋼棒ユニットの緊縮力測定装置に関し、特に緊縮したＰＣ鋼棒ユニットによって適切な大きさのプレストレスを導入できるようにした装置に関する。

コンクリート製の柱や梁などのコンクリート構造体に、ＰＣ鋼棒ユニットによってプレストレスを導入し、柱や梁の強度アップを図るようにしたＮＡＰＰ工法が実用化されている。

このＰＣ鋼棒ユニットでは筒状の中空ＰＣ鋼棒内に反力ＰＣ鋼棒を挿入し、反力ＰＣ鋼棒を圧縮して中空ＰＣ鋼棒に引張り力を作用させ、反力ＰＣ鋼棒が元の長さに戻らないようにすることによって中空ＰＣ鋼棒を引張り状態に保持し、コンクリート構造体の穴に中空ＰＣ鋼棒を差し込んでその周囲にコンクリートを打設し、コンクリートの固化後に反力ＰＣ鋼棒の保持を解放することによって中空ＰＣ鋼棒の引っ張りを解除し、コンクリート構造体にプレストレスを導入することが行われている（特許文献１）。

従来、一対のフレームの間をロッドで連結し、一方のフレームにはアダプターとナットによって中空ＰＣ鋼棒を係止し、中空ＰＣ鋼棒内には反力ＰＣ鋼棒を挿入して反力ＰＣ鋼棒の一端をストッパーによって抜け止めし、中空ＰＣ鋼棒の他端には筒体を螺合させ、筒体内には係止片を内蔵してナットによって抜け止めし、係止片を反力ＰＣ鋼棒に押し当て、他方のフレームに設けたハンドルの回転によって係止片を前進させて反力ＰＣ鋼棒を圧縮し、筒体を螺進させて係止片をナットによってロックし、反力ＰＣ鋼棒によって中空ＰＣ鋼棒に引っ張り力を作用させた状態に保持するようにしたＰＣ鋼棒ユニットの緊縮装置が知られている（特許文献２）。

また、中空ＰＣ鋼棒に鋼棒を挿通し、鋼棒の両端部に雄ねじを形成するとともに、中空ＰＣ鋼棒の両端部に雄ねじを形成し、中空ＰＣ鋼棒の雄ねじに支圧板及び保持筒を螺合させ、鋼棒端部の雄ねじに雌ねじ部材を螺合させる一方、保持筒の他端部に蓋を取付け、支圧板に筒状の支持部材を取付け、支持部材内にジャッキを係止し、ジャッキの可動部を鋼棒の先端に係止させて伸長させることによって中空ＰＣ鋼棒に引っ張り力を作用させた後、保持筒を螺進させて蓋と雌ねじ部材を当接させ、その状態で支持部材及びジャッキを取外して中空ＰＣ鋼棒に引っ張り力を作用させた状態に保持するようにしたＰＣ鋼棒ユニットの緊縮装置が知られている（特許文献３）。

特許第５５５１５２７号公報特許第２６７８１５８号公報特許第２５７９５７７号公報

しかし、特許文献２、３記載のＰＣ鋼棒ユニットの緊縮装置では緊縮したＰＣ鋼棒ユニットによってどの程度の大きさのプレストレスを導入できるのかが分からず、コンクリート構造物に対するプレストレスが過大となったり不足したりすることがあった。

本発明はかかる問題点に鑑み、緊縮したＰＣ鋼棒ユニットによって適切な大きさのプレストレスを導入できるようにしたＰＣ鋼棒ユニットの緊縮力測定装置を提供することを課題とする。

本発明に係るＰＣ鋼棒ユニットの緊縮力測定装置は、少なくとも後端部分の外周面に雄ねじが形成された中空ＰＣ鋼棒、該中空ＰＣ鋼棒内に後端部を残して差し込まれたＰＣ鋼棒製の反力芯金と、上記中空ＰＣ鋼棒の先端に固定され上記反力芯金の先端が当接される芯金ストッパー、中央の貫通穴に上記中空ＰＣ鋼棒が挿通又は螺合され上記中空ＰＣ鋼棒を支持する止圧板、上記中空ＰＣ鋼棒の雄ねじに螺合され上記止圧板を位置決めする弛止めナット、上記中空ＰＣ鋼棒の雄ねじに螺合され内部に雌ねじが形成された筒状ナット、該筒状ナット内に挿入され上記反力芯金の後端と当接され得る押圧板、及び上記押圧板の背後にて上記筒状ナットの雌ねじに螺合され中央に挿通穴が形成され上記筒状ナットの回転によって上記押圧板と当接され得るストッパー板から構成されるＰＣ鋼棒ユニットと、所定の加圧力及び伸びでもって緊縮されるべき上記ＰＣ鋼棒ユニットがセットされる装置ベースと、上記ＰＣ鋼棒ユニットのストッパー板の挿通穴に廻り止めされて挿通されて上記押圧板を押圧し得る継ぎロッドと、装置ベースの一端側に移動可能に設けられ、上記ＰＣ鋼棒ユニットの止圧板を受ける移動受圧板と、上記装置ベースの他端側に固定された固定受圧板と、該固定受圧板に取付けられ、可動子によって上記継ぎロッドを加圧するとともに加圧及び伸びの大きさを表示する圧縮試験機と、を備えたことを特徴とする。

本発明の特徴の１つは圧縮試験機によってＰＣ鋼棒ユニットの反力芯金を圧縮してそのときの加圧力及び伸びを表示するようにした点にある。

これにより、ＰＣ鋼棒ユニットを所定の緊縮力でもって正確に緊縮することができ、コンクリート構造体に適切な大きさのプレストレスを導入することができることとなる。

また、本発明の第２の特徴はＰＣ鋼棒ユニットを、中空ＰＣ鋼棒、反力芯金、芯金ストッパー、止圧板、弛止めナット、筒状ナット、押圧板及び芯金ストッパーから構成するようにした点にある。

これにより、継ぎロッドによって押圧板を押して反力芯金を圧縮した後、筒状ナットを回転させることによって芯金ストッパーを螺進させて押圧板に当接させ、これによって反力芯金を緊縮圧縮状態に保持できるので、緊縮したＰＣ鋼棒ユニットを敷設場所に設置してコンクリートを打設し、コンクリート硬化後に、反力芯金、弛止めナット、筒状ナット、押圧板及びストッパー板を回収することができ、部材を有効利用することができる。

また、本発明の他の特徴は移動受圧板と固定受圧板を対向して設け、固定受圧板に圧縮試験機を、移動受圧板に止圧板を設け、ＰＣ鋼棒ユニットの後端部分側において反力芯金を圧縮するようにしたので、移動受圧板を移動させることによって任意の長さのＰＣ鋼棒ユニットに適用でき、その実用性は大きい。

本発明に係るＰＣ鋼棒ユニットの緊縮力測定装置の好ましい実施形態を模式的に示す図である。上記実施形態における継ぎロッドを示す図である。上記実施形態におけるＰＣ鋼棒ユニットの構造の１例を示す図である。上記実施形態における移動受圧板を示す図である。上記実施形態におけるストッパー板及び押圧板を示す図である。上記実施形態における緊縮動作を模式的に示す図である。上記実施形態における加圧力と伸びの関係を示す図である。

以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図７は本発明に係るＰＣ鋼棒ユニットの緊縮力測定装置の好ましい実施形態を示す。図において、ＰＣ鋼棒ユニット１０は中空ＰＣ鋼棒１１、ＰＣ鋼棒製の反力芯金１２、芯金ストッパー１８、止圧板１３、弛止めナット１４、筒状ナット１５、押圧板１６及びストッパー板１７から構成されている。

中空ＰＣ鋼棒１１は高張力鋼を用いてパイプ状に製造され、その外周面には長さ方向全長にわたって雄ねじが転造によって形成され、内周面には雄ねじの転造時に雌ねじ状の凹凸が長さ方向の全長にわたって形成されている。

この中空ＰＣ鋼棒１１の先端開口は芯金ストッパー１８が螺合によって固定され、又中空ＰＣ鋼棒１１内には後端側から反力芯金１２が差し込まれて芯金ストッパー１８に当接され、反力芯金１２の後端部が中空ＰＣ鋼棒１１の後端から突出されている。なお、中空ＰＣ鋼棒１１及び反力芯金１２は途中で連結ナット１１Ａ及び連結リング１２Ａによって連結されることによって任意の長さに設定されることができる。

また、中空ＰＣ鋼棒１１は止圧板１３の挿通穴（中空ＰＣ鋼棒１１の雄ねじに螺合するねじ穴であってもよい）に挿通されるとともに、その背後の中空ＰＣ鋼棒１１の雄ねじには弛止めナット１４が螺合され、弛止めナット１４は止圧板１３を位置決めし弛み止めするようになっている。

中空ＰＣ鋼棒１１の後端側部分には筒状ナット１５が設けられている。この筒状ナット１５の内周面には段部が形成されるとともに雌ねじが形成され、筒状ナット１５の前段の雌ねじは中空ＰＣ鋼棒１１の雄ねじが螺合され、又筒状ナット１５の後段内には反力芯金１２の後端と当接する押圧板１６が移動自在に内蔵されるとともに、その背後には押圧板１６と当接し得るストッパー板１７が螺合されている。

ストッパー板１７の中央には断面四角形状の継ぎロッド２４が挿通される四角形状の挿通穴１７Ａが形成されるとともに、押圧板１６の中央には継ぎロッド２４が嵌まり込む四角形の凹所１６Ａが形成されている。なお、凹所１６Ａは必ずしも設ける必要はない。

他方、床面には装置ベース２０及びサポータ２５が設置され、装置ベース２０の一端側には固定盤２７が固定され、固定盤２７には移動受圧板２５が固定盤２７に対してスライド可能で固定可能に取付けられている。この移動受圧板２５は凹溝状の受け部２５Ａが形成され、該受け部２５Ａには中空ＰＣ鋼棒１１が嵌め込まれ、移動受圧板２５の前方の中空ＰＣ鋼棒１１の部分はサポータ２５によって水平に保持され、又移動受圧板２５には止圧板１３が当接され、弛止めナット１４とともに止圧板１３を挟持して弛み止めするようになっている。

装置ベース２０の他端側には固定受圧板２１が固定され、固定受圧板２１には圧縮試験機２２が固定され、圧縮試験機２２は表示器２２Ａ、２２Ｂに加圧力及び伸びを表示するようになっている一方、圧縮試験機２２の可動子２３には継ぎロッド２４が着脱可能に取付けられるようになっている。

次に、ＰＣ鋼棒ユニット１０の緊縮方法について説明する。まず、図３に示されるように、中空ＰＣ鋼棒１１の先端開口を芯金ストッパー１８で封鎖し、この中空ＰＣ鋼棒１１内に反力芯金１２を後端部を残して芯金ストッパー１８に当たるまで差し込むとともに、中空ＰＣ鋼棒１１の途中まで止圧板１３を外挿（又は螺合）し、弛止めナット１４を螺進させた後、中空ＰＣ鋼棒１１の後端部分の雄ねじに筒状ナット１５を螺合させ、この筒状ナット１５内に押圧板１６を挿入するとともに、筒状ナット１５を回転させてストッパー板１７を螺進させ、押圧板１６を反力芯金１２の後端に当接させ、ＰＣ鋼棒ユニット１０を組み立てる。

装置ベース２０では図１に示されるように、移動受圧板２５の受け部２５ＡにＰＣ鋼棒ユニット１０の中空ＰＣ鋼棒１１を嵌め込むとともに、中空ＰＣ鋼棒１１の先端側の部分をサポータ２６で受けて水平に保持し、又止圧板１３を弛止めナット１４と移動受圧板２５との間で挟み込んで固定する。

こうして準備が済むと、移動受圧板２５を適切な位置に移動させ、継ぎロッド２４をストッパー板１７の挿通穴１７Ａに挿通させ、押圧板１６の凹所１６Ａに嵌合させた後、移動受圧板２５を固定盤２７に固定し、圧縮試験機２２を作動させ、可動子２３を前進させる。

すると、図６の（ａ）（ｂ）に示されるように、継ぎロッド２４が押圧板１６を加圧して反力芯金１２を圧縮し、継ぎロッド２４が所定の長さだけ伸びると、圧縮試験機２２を停止させ、筒状ナット１５を回転させ、図６の（ｃ）に示されるように、ストッパー板１７を押圧板１６に押し付ける位置まで螺進させる。

次に、移動受圧板２５の固定を弛めて移動受圧板２５を前進させ、継ぎロッド２４を押圧板１６の凹所１６Ａに嵌入させた後、圧縮試験機２２を再び作動させ、反力芯金１２を圧縮する。

このとき、継ぎロッド２４の伸び量は図７のＣに示されるように連続的に増加し、加圧力は図７のＡ、Ｂに示されるように段階的に増加して総加圧力はＤ＋Ｅとなり、反力芯金１２の圧縮状態、したがってＰＣ鋼棒ユニット１０の緊縮力を正確に知ることができるので、所定の緊縮力に達したときに圧縮試験機２２の動作を停止し、筒状ナット１５を回転させ、ストッパー板１７を螺進させて押圧板１６に押し付けると、反力芯金１２は圧縮状態を保持させるので、後は弛止めナット１４を弛めてＰＣ鋼棒ユニット１０を移動受圧板２５から取り外せば、所定の大きさに緊縮されたＰＣ鋼棒ユニット１０を得ることができる。

以上のように、ＰＣ鋼棒ユニット１０を所定の緊縮力でもって正確に緊縮することができ、コンクリート構造体に適切な大きさのプレストレスを導入することができる。

１０ＰＣ鋼棒ユニット
１１中空ＰＣ鋼棒
１２反力芯金
１３止圧板
１４弛止めナット
１５筒状ナット
１６押圧板
１７ストッパー板
１７Ａ挿通穴
２０装置ベース
２１固定受圧板
２２圧縮試験機
２３可動子
２４継ぎロッド
２５移動受圧板

Claims

少なくとも後端部分の外周面に雄ねじが形成された中空ＰＣ鋼棒（１１）、該中空ＰＣ鋼棒（１１）内に後端部を残して差し込まれたＰＣ鋼棒製の反力芯金（１２）と、上記中空ＰＣ鋼棒（１１）の先端に固定され上記反力芯金（１２）の先端が当接される芯金ストッパー（１８）、中央の貫通穴（１３Ａ）に上記中空ＰＣ鋼棒（１１）が挿通又は螺合され上記中空ＰＣ鋼棒（１１）を支持する止圧板（１３）、上記中空ＰＣ鋼棒（１１）の雄ねじに螺合され上記止圧板（１３）を位置決めする弛止めナット（１４）、上記中空ＰＣ鋼棒（１１）の雄ねじに螺合され内部に雌ねじが形成された筒状ナット（１５）、該筒状ナット（１５）内に挿入され上記反力芯金（１２）の後端と当接され得る押圧板（１６）、及び上記押圧板（１６）の背後にて上記筒状ナット（１５）の雌ねじに螺合され中央に挿通穴（１７Ａ）が形成され上記筒状ナット（１５）の回転によって上記押圧板（１６）と当接され得るストッパー板（１７）から構成されるＰＣ鋼棒ユニット（１０）と、
所定の加圧力及び伸びでもって緊縮されるべき上記ＰＣ鋼棒ユニット（１０）がセットされる装置ベース（２０）と、
上記ＰＣ鋼棒ユニット（１０）のストッパー板（１７）の挿通穴（１７Ａ）に廻り止めされて挿通されて上記押圧板（１６）を押圧し得る継ぎロッド（２４）と、
装置ベース（２０）の一端側に移動可能に設けられ、上記ＰＣ鋼棒ユニット（１０）の止圧板（１３）を受ける移動受圧板（２５）と、
上記装置ベース（２０）の他端側に固定された固定受圧板（２１）と、
該固定受圧板（２１）に取付けられ、可動子（２３）によって上記継ぎロッド（２４）を加圧するとともに加圧及び伸びの大きさを表示する圧縮試験機（２２）と、
を備えたことを特徴とするＰＣ鋼棒ユニットの緊縮力測定装置。
上記中空ＰＣ鋼棒（１１）は長さ方向全長にわたって雄ねじが形成されている請求項１記載のＰＣ鋼棒ユニットの緊縮力測定装置。