JP6999484B2

JP6999484B2 - プレキャストコンクリート部材と接合部コンクリートとの接合方法及びその方法で使用される引張力伝達部材

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Publication number: JP6999484B2
Application number: JP2018080524A
Authority: JP
Inventors: 悦広尾崎; 正夫上野; 隆史岡安; 宜和高稻; 大樹日向; 佳き周
Original assignee: Kajima Corp; Shinko Wire Co Ltd
Current assignee: Kajima Corp; Kobelco Wire Co Ltd
Priority date: 2018-04-19
Filing date: 2018-04-19
Publication date: 2022-02-04
Anticipated expiration: 2038-04-19
Also published as: JP2019190035A

Description

本発明は内部に配置された緊張材の端部が端面から突出した梁部材等のプレキャストコンクリート部材を、柱部材等の支持部材の天端上に設置し、支持部材上に現場で打設される接合部コンクリートに接合するプレキャストコンクリート部材と接合部コンクリートとの接合方法、及びその方法で使用される引張力伝達部材に関するものである。

ＰＣ鋼材等の緊張材が内部に配置されたプレキャストコンクリート製の梁部材を隣接する柱部材間に架設し、例えば柱部材上で対向する梁部材間の接合部に現場打ちコンクリートを打設し、梁部材と接合部にプレストレスを付与するような場合、通常は接合部コンクリートの硬化後、接合部コンクリートと梁部材に緊張材を挿通させ、緊張材を緊張することが行われる（特許文献１、２参照）。

これらの方法ではポストテンション方式で接合部コンクリートにプレストレスを導入する関係で、緊張材に張力を付与するためのジャッキを柱部材上に設置する必要があるため（特許文献の段落００１１）、緊張材の緊張作業にはジャッキを支持するための架台の柱部材上への設置と回収の作業を伴い、緊張のための準備作業と後処理作業が大掛かりになる。

一方、内部に緊張材が配置されたプレキャストコンクリート部材（以下、ＰＣ部材）を端面間に距離を置き、端面から緊張材を突出させて配置すると共に、両緊張材を連結する等により互いに連係させ、緊張材に緊張力を付与した状態で、ＰＣ部材の端面間にコンクリートを打設する方法がある（特許文献３参照）。この方法ではコンクリートの強度発現後に緊張材の緊張力を解放させることによりコンクリートにＰＣ部材の軸方向にプレストレスが導入される（段落００３３）。

特許文献３の方法はプレテンション方式でのプレストレスの導入方法であるが、緊張材への緊張力付与の目的で対向するコンクリート部材間距離を拡大させる作業を必要としている。このことから、ＰＣ部材間にジャッキを設置することを必要とするため（段落００３０～００３２）、特許文献１、２と同様の準備作業と後処理作業が伴う。

これに対し、ＰＣ部材中に埋設され、ＰＣ部材の端面から突出し、接合部コンクリート中に配置される緊張材に緊張力を与えておいた状態で接合部コンクリートを打設し、接合部コンクリートの強度発現後、緊張材の緊張力を解放することにより接合部コンクリートにプレストレスを導入する方法がある（特許文献４参照）。

この方法ではＰＣ部材の端面から突出した緊張材の定着端部を、緊張力の解放時にＰＣ部材の端面（軸方向中間部）側へ移動可能に保持しておき、接合部コンクリートの強度発現後、緊張材の緊張力を解放し、定着端部をＰＣ部材の端面側へ移動させることで、プレテンション式に接合部コンクリートにプレストレスが導入される（段落００２７）。

特開平９－１０５１７３号公報（請求項１、段落０００７～００１８、図１～図５）特開平１０－１１５０００号公報（請求項２、段落０００６～００１５、図１、図２）特開２００７－２３９３０１号公報（請求項１、段落００２７～００３３、図４～図９）特開２０１６－１９４２２３号公報（請求項１、段落００１０～００３３、図１～図８）

但し、接合部コンクリートに導入されるプレストレスの方向は接合部コンクリート中に配置される緊張材の、ＰＣ部材の端面からの突出区間の長さ方向である。すなわち、プレストレスの導入区間は突出区間の先端の定着部からＰＣ部材の端面までの距離に応じた区間であるため、突出区間はＰＣ部材の軸方向には接合部コンクリートの中央部を横切り、接合部コンクリートの全長に亘るように配置されることが有効である（段落００２１、００４６）。

このために、接合部コンクリートの内部では支持部材上で対向する、または交差するＰＣ部材の各緊張材の定着部が互いに干渉（衝突）しないよう、各ＰＣ部材内に配置される緊張材の水平方向の位置を予め調整しておく必要がある（段落００７９、図１３）。またＰＣ部材の緊張材の定着部は対向する側のＰＣ部材の端面寄りに配置されるため、いずれかの緊張材の定着部と、直交方向の緊張材を含め、他の緊張材の突出区間との鉛直方向の納まりも調整する必要がある。

本発明は上記背景より、特許文献４での接合部コンクリート内で対向するＰＣ部材の緊張材同士の干渉を回避可能なプレキャストコンクリート部材と接合部コンクリートとの接合方法と、その方法で使用される引張力伝達部材を提案するものである。

請求項１に記載のプレキャストコンクリート部材と接合部コンクリートとの接合方法は、内部に緊張材が配置され、この緊張材の軸方向の端部が端面から突出したプレキャストコンクリート部材を、このプレキャストコンクリート部材の軸方向両端部に位置する支持部材の天端上に設置し、前記プレキャストコンクリート部材の軸方向の端面から突出した前記緊張材の定着端部を前記支持部材上に現場で打設される接合部コンクリート中に埋設する方法であり、
前記緊張材の全長の内、少なくとも前記プレキャストコンクリート部材の端面から突出した突出区間の周面と前記接合部コンクリートとの付着が切れ、前記定着端部は前記緊張材の引張力を前記接合部コンクリートに伝達する機能を有しており、
前記支持部材の天端上に、前記緊張材に生じる引張力を前記接合部コンクリート内で負担する引張力伝達部材を載置する工程と、
前記プレキャストコンクリート部材の軸方向端部を前記支持部材の天端上に載置する工程とを含み、
前記定着端部と前記引張力伝達部材を前記緊張材の引張力の作用の向きに互いに係合させた状態で前記支持部材上に前記接合部コンクリートを打設し、前記定着端部を前記接合部コンクリート中に埋設し、前記プレキャストコンクリート部材を前記接合部コンクリートに接合することを構成要件とする。

プレキャストコンクリート部材（以下、本項目中、ＰＣ部材）は主に梁部材や桁部材であるが、必ずしも水平部材とは限らない。支持部材は主に柱部材であり、杭を含む。支持部材はプレキャストコンクリート部材であるか、現場打ちコンクリート造であるか、あるいは複合（合成）構造であるかを問わない。「ＰＣ部材の軸方向両端部に位置する支持部材」とは、ＰＣ部材の軸方向両端部の位置に設置（立設）された支持部材の意味である。「接合部コンクリート」は支持部材の天端上のＰＣ部材と支持部材との接合部に打設（充填）されるコンクリートである。

ＰＣ部材は支持部材の天端上にはＰＣ部材の軸方向に対向して設置される場合（部位）と、対向せずに設置される場合（部位）がある。支持部材が柱部材の場合、隅柱であれば、支持部材上には二方向のＰＣ部材が対向せずに設置され、側柱であれば、支持部材上には一方向のＰＣ部材が対向して設置され、他の方向のＰＣ部材は対向せずに設置される。支持部材が一方向の壁体を構成するような場合で、壁体の端部に配置される支持部材上には一方向のＰＣ部材が対向せず、一方向片側にのみ設置されることになる。いずれの場合にもＰＣ部材の緊張材からの引張力は支持部材上に載置され、接合部コンクリート中に埋設される引張力伝達部材に伝達されるため、ＰＣ部材は必ずしも支持部材上で対向して設置される必要はない。

請求項１における「内部に緊張材が配置され」とは、図８に示すように緊張材３がＰＣ部材１内でＰＣ部材１の軸方向に沿い、懸垂曲線状に、または直線状等に配置されることである。「緊張材の全長の内、少なくともＰＣ部材の端面から突出した突出区間の周面と接合部コンクリートとの付着が切れ」とは、緊張材３のＰＣ部材１内に配置される区間では緊張材３の周面とＰＣ部材１のコンクリートとの付着が切れる場合（請求項３）、付着が切れない場合があることを言う。

「突出区間３１」は図１に示すようにＰＣ部材１の端面から突出し、接合部コンクリート４中に埋設される区間を指し、「定着端部３２」を含む。緊張材３には主にＰＣ鋼材が使用されるが、繊維強化プラスチック等、張力の導入が可能な材料も使用される。ＰＣ鋼材の場合で、緊張材３の全長の付着が切れる場合、アンボンドＰＣ鋼材、プレグラウトＰＣ鋼材が使用される。

「緊張材の軸方向の端部が端面から突出したＰＣ部材」とは、緊張材３の端部が接合部コンクリート４中に埋設され、接合部コンクリート４の強度発現と共に定着されるよう、緊張材３の端部がＰＣ部材１の軸方向の端面から突出した状態でＰＣ部材１が製作されることを言う。緊張材３の端部は請求項１での定着端部３２である。緊張材３の少なくともＰＣ部材１の端面から突出した突出区間３１の周面は「コンクリートに付着しない」が、「定着端部３２」は接合部コンクリート４中に埋設されることによりそのまま定着されるため、実質的には突出区間３１の内、定着端部３２を除いた区間の周面が接合部コンクリート４には付着しない状態にある。突出区間３１の周面がコンクリートに付着しない理由は、接合部コンクリート４の強度発現（硬化）後にも緊張材３の突出区間３１を含む区間に緊張力を導入できる状態にするためである。突出区間３１にのみ緊張力を導入することもある。

「定着端部３２」は接合部コンクリート４中に定着されるため、定着（アンカー）プレートや圧着グリップ等の定着体が接続された部分（区間）であり、定着体の形態は緊張材３の種類に応じて決められる。請求項１における「定着端部は引張力を接合部コンクリートに伝達する機能を有し」とは、定着体が接続された部分（区間）のいずれかの部分で引張力伝達部材５のいずれかの部分に緊張材３の引張力の作用の向きに係合したときに、緊張材３の引張力（緊張力を含む）を引張力伝達部材５に伝達する能力を持つことを言う。引張力伝達部材５には定着端部３２が直接、係合する場合と、定着端部３２に一体的に形成される、または図２に示すように固定状態で接続される伝達材３３が係合する場合がある。引張力伝達部材５がＰＣ部材１の軸方向を向く引張材５２と引張材５２の軸方向両側に定着材５３を有する場合（請求項５）、定着端部３２（伝達材３３）は定着材５３に係合する。

「緊張材の引張力」はＰＣ部材１に予め、または接合部コンクリート４のコンクリート打設前にプレストレスを導入する場合の緊張力の他、例えば平常時に緊張材３に緊張力が導入されていない場合で、地震の作用時にＰＣ部材１と接合部コンクリート４を分離（肌別れ）させようとする水平力が作用したときに緊張材３に生じる引張力も含む。

定着端部３２（伝達材３３）は支持部材２の天端上に載置された引張力伝達部材５に、接合部コンクリート４の打設前に緊張材３の引張力の作用の向きに係合し、緊張材３に導入されている場合の緊張力、または上記したＰＣ部材１と接合部コンクリート４の接合後の地震時等に緊張材３に生じる引張力を引張力伝達部材５に伝達する。

ＰＣ部材１と接合部コンクリート４とは、引張力伝達部材５を支持部材２上に載置する工程と、ＰＣ部材１の軸方向端部（突出区間）を支持部材２上に載置する工程と、ＰＣ部材１の緊張材３の定着端部３２を引張力伝達部材５に係合させた状態で接合部コンクリート４を打設する工程を経て接合される（請求項１）。請求項１における上記複数の「工程とを含み」とは、これら複数の工程の順序を問わない趣旨である。接合部コンクリート４の打設後、強度発現により定着端部３２が接合部コンクリート４中に埋設、定着される。

接合部コンクリート４の強度発現時点では、緊張材３に緊張力が導入されている場合と導入されていない場合があり、緊張力が導入されている場合には、緊張材３の全長に導入される場合と、突出区間３１にのみ導入される場合の他、ＰＣ部材１内の区間にのみ導入される場合がある。緊張材３に緊張力が導入されていない場合、緊張材３の突出区間３１には上記のように地震時に引張力が生じ、この引張力が分離したＰＣ部材１と接合コンクリート４を復元させ、密着させる働きをする。請求項１では緊張材３に緊張力を導入せずに、定着端部３２（伝達材３３）を引張力伝達部材５（定着材５３）に係合させることもある。

ＰＣ部材１内の区間にのみ導入される緊張力はＰＣ部材１にプレストレスを付与し、緊張材３の全長に導入される緊張力の内、ＰＣ部材１内の区間に導入される緊張力もＰＣ部材１にプレストレスを付与する。突出区間３１の緊張力はＰＣ部材１内の区間の緊張力を引張力伝達部材５に伝達し、ＰＣ部材１を接合部コンクリート４に圧着接合する働きをする。

以上のようにＰＣ部材１と接合部コンクリート４とは、ＰＣ部材１の端面から突出した緊張材３の定着端部３２と、接合部コンクリート４中に埋設される引張力伝達部材５（定着材５３）との係合により緊張材３の引張力を引張力伝達部材５に圧縮力として伝達可能な状態で接合される。このため、図２に示すように定着端部３２が接合部コンクリート４内を横切るように定着端部３２を配置する必要がなく、定着端部３２をその緊張材３が突出したＰＣ部材１の端面に近い位置に配置すればよくなる。この結果、接合部コンクリート４内で対向する方向の、または交差する方向の緊張材３の定着端部３２、３２同士を干渉させる必要がなくなり、各方向の緊張材３の定着端部３２、３２間の水平方向の位置を調整する必要がなくなる。またいずれかの方向の緊張材３の定着端部３２と、直交方向の緊張材３を含め、他の緊張材３の定着端部３２との鉛直方向の納まりを調整する必要もなくなる。

加えてＰＣ部材１の緊張材３と接合部コンクリート４との、引張力を伝達可能な状態での接合、あるいは定着端部３２の接合部コンクリート４中での定着が緊張材３の定着端部３２と引張力伝達部材５の係合のみで済むことで、例えば支持部材２上で対向するＰＣ部材１、１の端部から突出する緊張材３、３の端部同士を専用の接続具で連結する場合より接合、あるいは連結のために要する費用が抑えられる。

突出区間３１にのみ導入される場合の緊張力は例えばＰＣ部材１の区間内の緊張材３をＰＣ部材１のコンクリートに付着させながら、突出区間３１の、ＰＣ部材１の端面、もしくはその付近に位置する部分を端面に定着させ、定着部分から先の突出区間３１を緊張することにより導入される（請求項２）。請求項２における「接合部コンクリートの打設前の時点で緊張材に緊張力を導入し」とは、緊張材３への緊張力の導入の時期がＰＣ部材１の支持部材２上への載置前であるか、載置後であるかを問わないことの意味である。突出区間３１をＰＣ部材１の端面に定着させるだけの場合、突出区間３１のＰＣ部材１端面への定着部分から先端側の定着端部３２までの突出区間３１には緊張力は入らない。

突出区間３１にのみ緊張力を導入することは、ＰＣ部材１の端面に突出区間３１のＰＣ部材１の端面部分を定着させた状態で突出区間３１を緊張し、そのまま定着端部３２（伝達材３３）を引張力伝達部材５（定着材５３）に係合させることにより可能になる。突出区間３１を含めた緊張材３の全長に緊張力を導入する場合、緊張材３のＰＣ部材１の内部に位置する区間の周面とＰＣ部材１との付着を切っておき、突出区間３１をＰＣ部材１の端面に（仮）定着させた状態で定着端部３２（伝達材３３）と引張力伝達部材５（定着材５３）を係合させた後、ＰＣ部材１の端面に定着されている突出区間３１の定着を解除する方法もある（請求項３）。

この場合、定着の解除の仕方としては緊張材３の全長、またはＰＣ部材１内の区間に緊張力を導入した状態で、例えば図１－（ｂ）、図７に示すようにＰＣ部材１内に離脱可能に埋設される被定着材７に突出区間３１のＰＣ部材１の端面部分を仮定着させ、定着端部３２（伝達材３３）を引張力伝達部材５（定着材５３）に係合させた後、被定着材７をＰＣ部材１から離脱させる方法がある。この場合、被定着材７の離脱の時期が接合部コンクリートの打設前であるか、打設後であるかは問われない。突出区間３１の付着は切れているから、被定着材７の離脱の時期は接合部コンクリート４の硬化（強度発現）後であることもある。

被定着材７を離脱させる方法は一切、問われない。「被定着材７の離脱」は「定着の解除」の一例であるから、「定着の解除」の方法も問われない。例えば突出区間３１をＰＣ部材１端面に定着させる定着具６と、定着具６のＰＣ部材１側が係止し、定着具６のＰＣ部材１側への移動を阻止する被係止材８との間に、緊張材３の緊張力を圧縮力として負担し、次第に収縮（クリープ）するような材料を被定着材７として介在させる方法もある。この方法も「定着の解除」の一例に当たる。

請求項３では定着の解除（被定着材７の離脱）の結果、突出区間３１は接合部コンクリート４には付着しないことで、接合部コンクリート４の打設後にも緊張材３の緊張力に応じ、被定着材７があった分、ＰＣ部材１内に引き込まれようとする。定着端部３２はＰＣ部材１の端面側へ移動しようとする引張力を受けるため、突出区間３１の緊張力が定着端部３１を介して引張力伝達部材５に伝達される。定着端部３２が突出区間３１の移動に伴って受ける引張力分、定着端部３２と引張力伝達部材５（定着材５３）との間の接触圧力が増大する。

ＰＣ部材１内に位置する区間を含め、緊張材３に緊張力を導入する場合、突出区間３１をＰＣ部材１端面に定着せずに、定着端部３２（伝達材３３）を引張力伝達部材５（定着材５３）に係合させ、緊張材３の緊張力を直接、引張力伝達部材５に伝達することもある（請求項４）。この場合、緊張材３への緊張力導入の時期は接合部コンクリート４の打設前と打設後の強度発現後がある。緊張材３への緊張力は引張力伝達部材５に係合した定着端部３２の反対側の端部から導入される。定着端部３２の反対側の端部はＰＣ部材１の端面から突出する場合と図１に示すように端面寄りの上面から突出する場合がある。

接合部コンクリート４の打設前に緊張材３に緊張力を導入する場合、引張力伝達部材５がＰＣ部材１の端面側へ移動しようとする力を受けることになるが、引張力伝達部材５をＰＣ部材１の端面に係止させておくか、支持部材２の天端に固定しておく等、引張力伝達部材５の移動を拘束しておくことで、移動は阻止される。ＰＣ部材１の軸方向両側の接合部コンクリート４の強度発現後に緊張力を導入する場合、図１に示すように緊張材３の接合部コンクリート４側と反対側の端部をＰＣ部材１の他方の端面寄りの上面に突出させておくことで、緊張力が導入される。

引張力伝達部材５は具体的にはＰＣ部材１の軸方向を向く引張材５２と引張材５２の軸方向両側に、緊張材３の定着端部３２が係合し得る定着材５３を有する、複数本の引張力伝達材５１を備える（請求項５）。支持部材２の天端上では、少なくとも２本の引張力伝達材５１、５１が対になり、１本の緊張材３の突出区間３１の幅方向両側に並列して配置され、２本の引張力伝達材５１の両定着材５３、５３に１本の緊張材３の定着端部３２が係合する（請求項５）。定着材５３は引張材５２に接続される場合と、引張材５２に一体的に形成される場合がある。

「係合し得る」とは、支持部材２上でＰＣ部材１が対向して設置されず、一方向片側にのみ設置される場合に、その一方向片側のＰＣ部材１の緊張材３の定着端部３２がその側（一方側）の定着材５３に係合し、他方側の定着材５３には定着端部３２が係合しない状態になることを含む意味である。その場合の他方側の定着材５３は接合部コンクリート４中に埋設され、定着されることで、一方側の定着材５３に伝達される定着端部３２からの引張力を支圧力として接合部コンクリート４に伝達し、定着状態を維持するアンカーとして機能する。

この場合、引張力伝達部材５が２本の引張力伝達材５１、５１から構成され、２本の引張力伝達材５１、５１の両定着材６３、５３に１本の緊張材３の定着端部３２が係合することで、緊張材３の引張力が幅方向両側の引張力伝達材５１、５１に分散し、均等に負担される。この結果、１本の緊張材３の引張力が１本の引張力伝達材５１に伝達される場合より定着端部３２の係合状態での安定性が増すため、緊張材３に緊張力が導入された場合の緊張力の引張力伝達部材５への伝達効率も向上する。

引張力伝達部材５は支持部材２上に載置されるＰＣ部材１の軸方向に応じ、ＰＣ部材１の軸方向を向いて少なくとも一方向を向く。支持部材２上にＰＣ部材１、１が二方向を向いて載置される場合には引張力伝達部材５も二方向の引張力伝達材５１、５１から組み立てられる。引張力伝達材５１に緊張材３の引張力が接合部コンクリート４の強度発現前から伝達される場合には、前記のように引張力伝達部材５が支持部材２上で移動しないよう、支持部材２に、または緊張材３が埋設されたＰＣ部材１に拘束される。

ＰＣ部材が設置される支持部材上でＰＣ部材の端面から突出した緊張材の定着端部を接合部コンクリート中に埋設される引張力伝達部材に引張力を伝達可能な状態に係合させ、接合部コンクリートを打設してＰＣ部材と接合部コンクリートを接合するため、定着端部が接合部コンクリート内を横切るように定着端部を配置する必要がなく、定着端部をＰＣ部材の端面に近い位置に配置すればよい。この結果、接合部コンクリート内で対向する方向の、または交差する方向の緊張材の定着端部同士を干渉させる必要がなくなり、各方向の緊張材の定着端部間の水平方向の位置を調整する必要がなくなる。

支持部材上に対向するＰＣ部材の端部と引張力伝達部材を設置したときの様子を示した立面図であり、（ａ）は緊張材の突出区間をＰＣ部材の端面に定着しない場合、（ｂ）は定着した場合である。（ａ）は支持部材の天端上に引張力伝達部材と対向するＰＣ部材の端部を載置し、定着端部と引張力伝達部材を係合させたときの、接合部コンクリート打設前の様子を示した平面図、（ｂ）は（ａ）のｘ－ｘ線矢視図（断面図）である。（ａ）は支持部材上に引張力伝達部材を先行して設置した場合の、引張力伝達部材の設置状態を示した平面図、（ｂ）は（ａ）のｘ－ｘ線矢視図である。（ａ）は引張力伝達部材の設置後、二方向に対向するＰＣ部材の内、各方向の一方のＰＣ部材を設置したときの様子を示した平面図、（ｂ）は対向する他方のＰＣ部材を設置したときの（ａ）のｘ－ｘ線矢視図である。（ａ）は二方向に対向するＰＣ部材を設置したときの様子を示した平面図、（ｂ）は（ａ）のｘ－ｘ線矢視図である。（ａ）は支持部材上に二方向に対向するＰＣ部材を先行して設置した場合の、ＰＣ部材の設置状態を示した平面図、（ｂ）は（ａ）のｘ－ｘ線矢視図である。（ａ）は接合部コンクリートの打設前にＰＣ部材の端面に定着されている突出区間の定着を解除する方法の一例を示した縦断面図、（ｂ）はＰＣ部材での（ａ）の位置を示した縦断面図である。図７に示す突出区間の定着の解除のための部品を備えたＰＣ部材と緊張材の緊張の様子を示した縦断面図である。

図１－（ａ）、（ｂ）は内部に緊張材３が配置され、緊張材３の軸方向の端部が端面から突出したプレキャストコンクリート部材（以下、ＰＣ部材）１を、ＰＣ部材１の軸方向両端部の位置に設置（立設）された柱部材等の支持部材２の天端上に設置し、支持部材２上に現場で打設される接合部コンクリート４に接合する方法の施工要領を示す。ＰＣ部材１の軸方向の端面からは緊張材３が突出し、その端部の定着端部３２を支持部材２の天端上に載置される引張力伝達部材５に係合させた状態で接合部コンクリート４が打設され、定着端部３２を含む緊張材３の突出区間３１と引張力伝達部材５が接合部コンクリート４中に埋設される。

緊張材３には緊張力が導入されることがあるため、主にＰＣ鋼材が使用されるが、繊維強化プラスチック等、緊張力の導入が可能な材料も使用される。ＰＣ鋼材の場合、ＰＣ部材１のコンクリート、または接合部コンクリート４との付着が切れる区間にはアンボンドＰＣ鋼材の他、図７－（ａ）に示す、予め緊張材３の周囲にシース３４が塗布等されたプレグラウトＰＣ鋼材が使用される。図１－（ａ）は緊張材３の突出区間３１をＰＣ部材１の端面に定着しない場合、（ｂ）は図７、図８に示すように定着した場合である。

緊張材３の全長の内、少なくともＰＣ部材１の端面から突出した突出区間３１の周面と接合部コンクリート４との付着が切れる。コンクリートとの付着が切れる区間は突出区間３１のみの場合と、突出区間３１とＰＣ部材１内の区間を合わせた全長の場合がある。突出区間３１のみの付着が切れる場合、緊張力は突出区間３１に導入される。緊張材３の全長の付着が切れる場合、基本的には緊張力は緊張材３の全長に導入されるが、図１－（ｂ）のように突出区間３１をＰＣ部材１の端面に定着した場合には、突出区間３１には緊張力を導入せずに、ＰＣ部材１内の区間にのみ緊張力を導入することもできる。

緊張材３は１本のＰＣ部材１の軸方向両端面間に配置されるとは限らず、図１に示すように緊張材３の一方の定着端部３２を端面から支持部材２上へ突出させ、他方の端部をＰＣ部材１の上面に突出させ、上面に定着することもある。この場合、図１－（ａ）に示すように支持部材２上の定着端部３２を引張力伝達部材５に係合させた後に、緊張材３の他方の端部側から緊張材３に緊張力を導入し、ＰＣ部材１の上面に定着することができるため、突出区間３１を含む緊張材３の全長に緊張力を導入することができる。（ｂ）に示すように突出区間３１をＰＣ部材１の端面に定着、または仮定着させておく場合には、緊張材３のＰＣ部材１内の区間にのみ、緊張力を導入することができる。

定着端部３２は緊張材３に生じる、緊張力を含む引張力を接合部コンクリート４に伝達する機能を備える。「引張力を伝達する定着端部３２の機能」は、定着端部３２が支持部材２の天端上に載置される引張力伝達部材５に緊張材３に生じる引張力の作用の向きに係合することで、緊張材３の引張力を引張力伝達部材５に伝達する能力のことを言う。「緊張材３に生じる引張力」は緊張材３に平常時に生じていない引張力で、地震時等にＰＣ部材１と接合部コンクリート４との間に両者が分離しようとする力を受けたときに緊張材３に生じる引張力を言う。

ＰＣ部材１と接合部コンクリート４は以下の複数の工程を経て互いに接合される。すなわち、引張力伝達部材５を支持部材２上に載置する工程と、ＰＣ部材１の軸方向端部を支持部材２上に載置する工程と、図２に示すように緊張材３の定着端部３２を引張力伝達部材５に互いに係合させた状態で接合部コンクリート４を打設する工程とを経てＰＣ部材１と接合部コンクリート４が接合される。図２～図５中、支持部材２上の外側の鎖線は接合部コンクリート４の打設領域を示すが、ＰＣ部材１の軸方向の端面の位置でもある。図２～図５ではＰＣ部材１を省略している。

複数の工程の順序は問われず、並行して進められることもある。図２は柱部材である支持部材２上で水平二方向に梁部材であるＰＣ部材１、１が対向して設置される場合の支持部材２の天端上に設置された引張力伝達部材５に、ＰＣ部材１の端面から突出した緊張材３の定着端部３２が係合したときの様子を示す。支持部材２上のＰＣ部材１は一方向にのみ対向して設置される場合の他、一方向の片側にのみ設置される場合もあるが、以下では主に図２に示す接合例を説明する。

図３～図５は支持部材２の天端上に引張力伝達部材５を先行して載置した場合の施工手順例を示す。図３は支持部材２上に引張力伝達部材５を載置したときの状況を示す。

引張力伝達部材５は図３に示すようにＰＣ部材１の軸方向を向く引張材５２と引張材５２の軸方向両側に、緊張材３の定着端部３２が係合し得る定着材５３を有する、複数本の引張力伝達材５１を備える。言い換えれば、引張力伝達部材５は少なくとも２本の引張力伝達材５１、５１から構成され、１本の引張力伝達材５１が引張材５２とその両側に配置されたプレート状等の定着材５３、５３を有する。

引張力伝達部材５を構成する２本以上の引張力伝達材５１は、ＰＣ部材１の幅方向に並列する緊張材３、３の内、１本の緊張材３単位では少なくともＰＣ部材１の幅方向に並列する複数本の引張力伝達材５１から成立する。後述のように緊張材３がＰＣ部材１の成方向（高さ方向）にも並列して配置される場合には、引張力伝達材５１はＰＣ部材１の幅方向に並列しながら、高さ方向にも複数本、配列することもある。この他、図２～図５に示すようにＰＣ部材１、１が支持部材２上で二方向に載置される場合には、支持部材２上で二方向に交差する複数本の引張力伝達材５１から引張力伝達部材５が組み立てられることもある。

図示するように１本のＰＣ部材１の端面から突出する緊張材３がＰＣ部材１の成方向（高さ方向）に複数本、配置される場合には、それに対応し、引張力伝達材５１も高さ方向に少なくとも緊張材３の配置本数分、複数段、配置される。図２以下では１本の緊張材３からの引張力を高さ方向にも分散させて引張力伝達部材５に伝達できるよう、１本の緊張材３に付き、その緊張材３を上下から挟み込む２本の引張力伝達材５１、５１を配置し、組み合わせている。

この場合、図３－（ｂ）に示すように高さ方向に間隔を置いて配置され、平面上、重なる複数本の引張力伝達材５１、５１に定着材５３が跨り、定着材５３は高さ方向に配置される複数本の引張力伝達材５１を互いに連結する働きをする。図面では特に、緊張材３を高さ方向に２本、配置していることに伴い、各緊張材３の上下に引張力伝達材５１、５１を配置し、平面上、重なる位置に４本の引張力伝達材５１を配置している。この同一位置で重なる４本の引張力伝達材５１を１個（１枚）の定着材５３に挿通させ、４本の引張力伝達材５１を一本化させている。

支持部材２の天端上では、前記のように複数本の引張力伝達材５１の内、少なくとも２本の引張力伝達材５１、５１が対になって１本の緊張材３の突出区間３１の幅方向両側に配置されるように載置され、２本の引張力伝達材５１、５１の両定着材５３、５３に１本の緊張材３の定着端部３２が係合する。引張力伝達材５１の定着材５３に緊張材３の定着端部３２が緊張材３の引張力の作用の向きに係合することで、引張力伝達材５１は接合部コンクリート４内では緊張材３の引張力を負担し、接合部コンクリート４に伝達する役目を果たす。

定着材５３は例えば雄ねじの切られた引張材５２が定着材５３を挿通し、図示するように定着材５３のＰＣ部材１側から引張材５２に螺合するナット５４で引張材５２に、ＰＣ部材１側への移動を拘束されることにより、もしくは引張材５２が定着材５３に螺入することにより引張材５２に固定状態で接続される。または引張材５２の製作時に引張材５２の一部として節状に成型されることにより一体的に形成される。図３～図５では支持部材２上への引張力伝達部材５とＰＣ部材１の載置後に、引張材５２の軸方向に定着材５３の位置を調整できるよう、定着材５３のＰＣ部材１側にナット５４を螺合させている。「定着材５３のＰＣ部材１側」は、定着材５３に係合する定着端部３２を有する緊張材３が配置されたＰＣ部材１側を指す。

図３～図５では各ＰＣ部材１の端面から、幅方向に並列する２本の緊張材３、３が突出していることに対応し、支持部材２上に３本の引張力伝達材５１を並列させて配置している。各引張力伝達材５１は独立して支持部材２上に設置されてもよいが、設置時に隣接する引張力伝達材５１、５１間の間隔の調整等の作業を要することから、図面では二方向の全引張力伝達材５１を連結し、支持部材２上の引張力伝達部材５を１個のユニットとして組み立てている。

具体的には各ＰＣ部材１の幅方向両側に位置する引張力伝達材５１が交差（直交）する方向の引張力伝達材５１と交差する部分、すなわち二方向の２本の引張力伝達材５１、５１が交差する部分に、二方向に接合用の片を有する山形鋼等の連結材５５を鉛直方向に向けて配置している。この連結材５５の各片に形成した挿通孔に二方向の引張力伝達材５１、５１を挿通させることで、二方向の引張力伝達材５１、５１を連係させている。ＰＣ部材１が図示するように二方向に対向する場合、連結材５５は４箇所に配置される。

上記のように引張力伝達材５１が高さ方向に複数本、配置される場合には、図３－（ｂ）に示すようにこの高さ方向に間隔を置いて配置され、平面上、重なる複数本の引張力伝達材５１を１本の連結材５５が連結することができる。但し、連結材５５は幅方向の外側に位置する二方向の引張力伝達材５１、５１を連結できるだけであるから、幅方向の中央に位置する引張力伝達材５１は例えばそれに交差する方向の引張力伝達材５１に結束線で結束される等により連結され、引張力伝達部材５として組み立てられる。

前記のように引張力伝達材５１は接合部コンクリート４内で緊張材３の引張力を負担しながら、接合部コンクリート４に伝達する機能を有するから、図３に示すように支持部材２の天端上に引張力伝達部材５を載置したとき、最下部に位置する引張力伝達材５１と天端との間に引張力伝達材５１の被り分の空隙を確保する必要がある。この関係で、引張力伝達部材５の載置時に最下部の引張力伝達材５１が天端から浮くよう、連結材５５の長さを複数段分の引張力伝達材５１の高さより大きくし、連結材５５の下端を天端に接触させることで、最下部の引張力伝達材５１と天端との間の空隙を確保している。この空隙確保の役目は定着材５３が果たすこともできる。

図３に示すように支持部材２の天端上に引張力伝達部材５を先行して載置した後、図４、図５に示すように支持部材２の天端上にＰＣ部材１の端部を載置し、図２に示すように緊張材３の定着端部３２を引張力伝達部材５の定着材５３に、緊張材３の引張力の作用の向きに係合させる。定着端部３２は図示するような圧着グリップ等の定着体が接続された部分（区間）を指し、この定着体の一部を定着材５３に係合させることもあるが、図面では定着体のＰＣ部材１側にプレート状の伝達材３３を接続（固定）し、この伝達材３３を定着材５３に係合させている。伝達材３３の定着端部３２への固定方法、あるいは形成方法は引張力伝達材５１の定着材５３と同様、問われない。図４－（ｂ）では（ａ）中の並列する緊張材３、３が支持部材２天端の中心を挟んで対向して配置されている様子を示している。

定着端部３２（伝達材３３）は定着材５３へは、緊張材３に緊張力を導入した状態で係合させられる場合と、緊張力の導入をせずに係合させられる場合がある。定着端部３２の定着材５３への係合時に緊張材３に緊張力が導入される場合には、係合時の時点から定着端部３２と定着材５３間に、緊張力の反力としての圧縮力が生じた状態にある。この場合、引張力伝達部材５が緊張材３からの緊張力を受けて緊張材３が突出したＰＣ部材１側へ移動する状態にあれば、引張力伝達部材５を支持部材２とＰＣ部材１のいずれかに係止させる等、引張力伝達部材５を拘束することが必要になる。図１－（ａ）に示すように緊張材３への緊張力の導入が接合部コンクリート４の強度発現後であれば、引張力伝達部材５の拘束は必要ではない。

定着端部３２の定着材５３への係合時に緊張材３に緊張力が導入されない場合には、地震時等にＰＣ部材１と接合部コンクリート４の境界面が分離しようとするときに緊張材３に引張力が生じ、この引張力が分離しようとした境界面を復元させる働きをする。係合時に緊張力が導入されている場合の緊張力も地震時等には同じように作用する。

支持部材２上へのＰＣ部材１の載置時に、同時に定着端部３２を定着材５３に係合させることができる場合を除き、定着材５３は図３～図５に示すように予め下部材２の外周寄り（ＰＣ部材１の端面側）へ移動させられており、ＰＣ部材１の載置後に図２に示すように定着端部３２側へ移動させられ、定着端部３２に係合させられる。

図２に示す状況で、支持部材２の天端上に接合部コンクリート４の打設領域を区画するせき板を組み立てると共に、せき板の内側に必要な配筋をした後、接合部コンクリート４が打設される。

図６は支持部材２の天端上に二方向、４本のＰＣ部材１を引張力伝達部材５に先行して載置した場合に、天端上に４本のＰＣ部材１の突出区間３１が配置された状況を示す。図６の状況からは二方向の突出区間３１の合間を縫うように引張力伝達部材５を支持部材２上に載置することで、図５に示す状況になる。その後、定着材５３を定着端部３２側へ移動させ、定着端部３２に係合させることにより図２に示すＰＣ部材１と引張力伝達部材５の設置が完了した状態になる。その後、接合部コンクリート４が打設される。

図７－（ａ）は緊張材３に緊張力を導入し、突出区間３１をＰＣ部材１の端面に定着（仮定着）させた場合に、緊張状態の緊張材３の定着端部３２を引張力伝達部材５の定着材５３に係合させた状態から、ＰＣ部材１の端面に定着されていた突出区間３１の定着を解除する場合の具体的な作業例を示す。

突出区間３１の定着の解除は図８に示す、ＰＣ部材１内に離脱可能に配置されていた被定着材７をＰＣ部材１から離脱させることで可能になる。図７－（ｂ）はＰＣ部材１及び支持部材２と被定着材７の関係を示す。接合部コンクリート４内に位置する突出区間３１はシース３４に包囲されることで、コンクリートとの付着が切れているため、被定着材７のＰＣ部材１からの離脱の時期は問われず、接合部コンクリート４の打設前から接合部コンクリート４の強度発現後までの間のいずれかに行われる。

図７に示す例ではＰＣ部材１の端面からＰＣ部材１の内部へケースの配置等により形成された空洞１ａ内のＰＣ部材１本体側に被定着材７を配置し、接合部コンクリート４側に突出区間３１を定着する楔やナット等の定着具６を配置した状態で、空洞１ａ内に流動性を有するグリース等の充填材を充填し、定着具６周囲の空隙を埋めている。

ここでは被定着材７がＰＣ部材１の上面等からＰＣ部材１外へ抜け出せるよう、空洞１ａからＰＣ部材１の表面にまで連通する挿通孔１ｂを形成することにより空洞１ａ内とＰＣ部材１の表面側の空間を連続させ、被定着材７の例えば上方側に一体化した棒材をＰＣ部材１の表面に突出させている。被定着材７は接合部コンクリート４の打設前、または打設後にＰＣ部材１から離脱させられ、空洞１ａから不在になるため、空洞１ａ内には被定着材７の離脱後に定着具６が係止し、定着具６の移動を阻止する被係止材８が固定状態で配置されている。

被定着材７は突出区間３１に緊張力を導入した状態で、被定着材７に一体化した棒材がＰＣ部材１上に設置されたジャッキ９に把持され、引き抜かれることによりＰＣ部材１から離脱させられる。被定着材７の離脱に伴い、定着具６が被係止材８側へ移動するが、定着端部３２は引張力伝達部材５の定着材５３に係合していることで、定着具６に追従して移動することはないため、定着具６の移動距離分、突出区間３１は伸長し、この伸長分の緊張力が定着端部３２から引張力伝達部材５に伝達される。図８はＰＣ部材１から被定着材７の離脱による突出区間３１への緊張力の導入の様子を示している。この他、被定着材７は何らかの手段でＰＣ部材１から離脱させらればよく、流動性のあるグリース、粒状体等の材料も使用可能である。

１……プレキャストコンクリート部材（ＰＣ部材）、１ａ……空洞、
２……支持部材、
３……緊張材、３１……突出区間、３２……定着端部、３３……伝達材、３４……シース、
４……接合部コンクリート、
５……引張力伝達部材、５１……引張力伝達材、５２……引張材、５３……定着材、５４……ナット、５５……連結材、
６……定着具、７……被定着材、８……被係止材、
９……ジャッキ。

Claims

内部に緊張材が配置され、この緊張材の軸方向の端部が端面から突出したプレキャストコンクリート部材を、このプレキャストコンクリート部材の軸方向両端部に位置する支持部材の天端上に設置し、前記プレキャストコンクリート部材の軸方向の端面から突出した前記緊張材の定着端部を前記支持部材上に現場で打設される接合部コンクリート中に埋設する方法であり、
前記緊張材の全長の内、少なくとも前記プレキャストコンクリート部材の端面から突出した突出区間の周面と前記接合部コンクリートとの付着が切れ、前記定着端部は前記緊張材の引張力を前記接合部コンクリートに伝達する機能を有しており、
前記支持部材の天端上に、前記緊張材に生じる引張力を前記接合部コンクリート内で負担する引張力伝達部材を載置する工程と、
前記プレキャストコンクリート部材の軸方向端部を前記支持部材の天端上に載置する工程とを含み、
前記定着端部と前記引張力伝達部材を前記緊張材の引張力の作用の向きに互いに係合させた状態で前記支持部材上に前記接合部コンクリートを打設し、前記定着端部を前記接合部コンクリート中に埋設し、前記プレキャストコンクリート部材を前記接合部コンクリートに接合することを特徴とするプレキャストコンクリート部材と接合部コンクリートとの接合方法。
前記接合部コンクリートの打設前の時点で前記緊張材に緊張力を導入し、前記突出区間を前記プレキャストコンクリート部材の端面に定着させた状態で、前記定着端部と前記引張力伝達部材を係合させることを特徴とする請求項１に記載のプレキャストコンクリート部材と接合部コンクリートとの接合方法。
前記緊張材の前記プレキャストコンクリート部材の内部に位置する区間の周面と前記プレキャストコンクリート部材との付着が切れており、前記定着端部と前記引張力伝達部材を係合させた後、前記プレキャストコンクリート部材の端面に定着されている前記突出区間の定着を解除することを特徴とする請求項２に記載のプレキャストコンクリート部材と接合部コンクリートとの接合方法。
前記接合部コンクリートの打設前に前記緊張材に緊張力を導入した状態で、前記定着端部と前記引張力伝達部材を係合させることを特徴とする請求項１に記載のプレキャストコンクリート部材と接合部コンクリートとの接合方法。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の接合方法に使用される前記引張力伝達部材であり、前記プレキャストコンクリート部材の軸方向を向く引張材とこの引張材の軸方向両側に、前記緊張材の前記定着端部が係合し得る定着材を有する、複数本の引張力伝達材を備え、前記支持部材の天端上で、少なくとも２本の前記引張力伝達材が対になって１本の前記緊張材の前記突出区間の幅方向両側に配置され、２本の前記引張力伝達材の両定着材に１本の前記緊張材の前記定着端部が係合することを特徴とする引張力伝達部材。