JP7201867B1 - METHOD FOR INTRODUCING TENSION AND METHOD FOR PRODUCING PRESTRESSED CONCRETE STRUCTURE - Google Patents

METHOD FOR INTRODUCING TENSION AND METHOD FOR PRODUCING PRESTRESSED CONCRETE STRUCTURE Download PDF

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Abstract

【課題】防錆処理が不要で、簡易で安価な構成でコンクリート構造物に対してポストテンション方式によりプレストレス応力を導入して定着可能な緊張材の定着構造、緊張力導入方法及びプレストレストコンクリート構造物の製造方法を提供する。【解決手段】コンクリート構造物へプレストレスを導入するためのポストテンション方式の緊張材の定着構造において、コンクリート構造物に形成され、端面同士を貫通する挿通孔と、挿通孔に挿通された緊張材T1と、挿通孔の緊張材の周りに充填されたグラウト材G1と、を備え、グラウト材が充填される前に緊張された緊張材の緊張力を、グラウト材の圧縮強度が、所定の圧縮強度が発現された状態で解放されることにより、グラウト材と緊張材との間に作用する付着抵抗応力によりコンクリート構造物へ緊張力を伝達し、定着してプレストレスを導入する。【選択図】図2Kind Code: A1 A tendon anchoring structure, a tension introducing method, and a prestressed concrete structure that can be anchored by applying prestress stress to a concrete structure by a post-tensioning method with a simple and inexpensive configuration that does not require antirust treatment. Provide a method of manufacturing an object. SOLUTION: In a post-tension type tendon fixing structure for introducing prestress to a concrete structure, an insertion hole is formed in the concrete structure and penetrates end faces of the concrete structure, and the tendon is inserted through the insertion hole. T1 and a grout material G1 filled around the tendon in the insertion hole, and the tension of the tendon tensioned before the grout material is filled, the compressive strength of the grout material is a predetermined compression By being released in a state where the strength is developed, the tension force is transmitted to the concrete structure by the adhesion resistance stress acting between the grout material and the tendon, and is fixed to introduce prestress. [Selection drawing] Fig. 2

Description

本発明は、緊張力導入方法及びプレストレストコンクリート構造物の製造方法に関するものであり、詳しくは、従来のポストテンション用の定着装置を用いることなく、コンクリート構造物に対してポストテンション方式によりプレストレス応力を導入して定着可能な緊張力導入方法及びプレストレストコンクリート構造物の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for introducing tension force and a method for manufacturing a prestressed concrete structure, and more particularly, to a method for applying prestressing force to a concrete structure by a post-tension method without using a conventional fixing device for post-tensioning. It relates to a method for introducing tension force and a method for manufacturing a prestressed concrete structure.

従来、プレストレストコンクリート構造物への緊張力導入方法には、ポストテンション方式とプレテンション方式の2種類の方式がある。これらの2つの方式は、それぞれ長所と短所があるため、プレストレストコンクリート構造物の施工条件や設計条件に応じて、いずれかの方式が採用されている。 Conventionally, there are two types of methods for introducing tension force into prestressed concrete structures: a post-tension method and a pre-tension method. Since these two methods each have advantages and disadvantages, either method is adopted according to the construction conditions and design conditions of prestressed concrete structures.

プレテンション方式では、工場生産が有利であるために、緊張反力装置や蒸気養生設備を装備して、効率的な緊張作業が可能であり、コンクリート構造物の緊張端部に個別の定着装置や緊張装置を設ける必要がない。また、プレテンション方式は、PCグラウト作業が不必要など、経済的にプレストレストコンクリート構造物の部材を製造できるメリットがある。一方、プレテンション方式は、工場生産が基本であるために、大型橋梁のようなコンクリート部材長が長くなる場合やコンクリート部材相互を接合する必要がある場合には、採用されることが困難である。従って、そのような施工条件の場合は、ポストテンション方式が採用されることになる。 In the pretension method, since factory production is advantageous, it is possible to install a tension reaction force device and steam curing equipment to enable efficient tensioning work. No tensioning device is required. In addition, the pretension method has the advantage of being able to economically manufacture the members of the prestressed concrete structure, such as eliminating the need for PC grouting. On the other hand, since the pretension method is basically factory-produced, it is difficult to adopt it in cases where the length of concrete members is long, such as in large-scale bridges, or where it is necessary to join concrete members together. . Therefore, in the case of such construction conditions, the post-tension method is adopted.

一方、ポストテンション方式では、基本的に建設現場において緊張作業をするために、コンクリート部材長の制限はなく、コンクリート部材間を接合するためにコンクリート構造物の全長にわたり緊張力を導入することが可能である。しかし、対象とするコンクリート構造物の緊張端部、及び定着端部において導入した緊張力をコンクリート構造物に定着するための定着装置が必要である。定着装置は種々のものが採用されているものの、一般的には高価である上、使用材料が鋼製であるために、防錆処理装置を設けるなどの防錆対策が必要である。なお、従来のポストテンション方式では、コンクリート構造物に定着装置を介して緊張力を導入した後に、緊張材の防錆目的でシース管内の緊張材の周りにPCグラウト材を充填し、PCグラウト材の強度発現のために養生を行う。 On the other hand, in the post-tension method, since tension work is basically performed at the construction site, there is no limit to the length of the concrete members, and it is possible to introduce tension over the entire length of the concrete structure to join the concrete members. is. However, there is a need for a tensioning end of the target concrete structure and an anchoring device for anchoring the tension introduced at the anchoring end to the concrete structure. Although various types of fixing devices are used, they are generally expensive and are made of steel. In the conventional post-tension system, after tension is introduced into the concrete structure through a fixing device, PC grout material is filled around the tendon in the sheath pipe for the purpose of rust prevention of the tendon, and the PC grout material Curing is performed for strength expression.

従来、ポストテンション方式による緊張力導入方法は、コンクリート橋梁などのプレストレストコンクリート構造物の建設では、不可欠の緊張工法である。しかし、ポストテンション方式によるプレストレストコンクリート構造物の緊張端部において、定着装置が高価であり、防錆処理が必要であるという問題点を解決し、定着装置のコスト削減に関する技術的な提案を行った例は見当たらない。 Conventionally, the post-tension method is an indispensable tensioning method in the construction of prestressed concrete structures such as concrete bridges. However, at the tension end of the prestressed concrete structure by the post-tension method, the fixing device is expensive and needs anti-corrosion treatment. I can't find an example.

例えば、特許文献1には、プレテンション方式とポストテンション方式のそれぞれの利点を活用できるようなプレストレストコンクリート構造とその製造方法が開示されている。つまり、プレテンション方式の部材長が短い場合の効率的な製造方式による経済的な製造方式の利点を活用して製造した、プレテンションブロック1と、現場での緊張施工が優位となるポストテンション方式により現場接合を前提としたポストテンションブロック2とを、ポストテンション方式により一体化するプレストレストコンクリート部材の構造及び施工方法が提案されている(特許文献1の明細書の段落[0009]~[0019]、図面の図1~図10参照)。 For example, Patent Literature 1 discloses a prestressed concrete structure and a method of manufacturing the same that can utilize the respective advantages of the pretension method and the posttension method. In other words, the pretension block 1 manufactured by utilizing the advantages of the economical manufacturing method by the efficient manufacturing method when the length of the member of the pretension method is short, and the post tension method in which the tension construction at the site is superior. has proposed a structure and construction method for a prestressed concrete member that integrates a post tension block 2, which is assumed to be joined on site, by a post tension method (paragraphs [0009] to [0019] of the specification of Patent Document 1. , see FIGS. 1-10 of the drawings).

しかしながら、特許文献1のプレストレストコンクリート部材の構造及び施工方法は、プレテンション方式及びポストテンション方式のいずれの場合に対しても、従来とは異なる緊張の定着方法に関する提案を示すものはなく、それぞれの方式において従来の定着方法を踏襲しているに過ぎなかった。このため、前述のプレテンション方式やポストテンション方式による緊張力導入方法の問題点を解決できるものではなかった。 However, the structure and construction method of the prestressed concrete member of Patent Document 1 does not propose a tension fixing method different from the conventional one for either the pretension method or the post tension method. In the method, it merely followed the conventional fixing method. For this reason, it was not possible to solve the problems of the tension introduction method by the pre-tension method or the post-tension method.

また、特許文献2には、高強度鉄筋をプレテンション緊張材として使用した際に、プレテンション緊張材の所要定着長を従来の定着長よりも短縮する技術が開示されている。具体的には、特許文献2には、高強度鉄筋からなるプレテンション緊張材の端部側の母材の周りに母材直径の1.5倍以上の大きい突形状の瘤(突起物)を形成したプレテンション緊張材及びその緊張材を用いてコンクリートにプレテンションを導入する方法が開示されている(特許文献2の明細書の段落[0046]~[0086]、図面の図7~図10等参照)。 Further, Patent Literature 2 discloses a technique for shortening the required fixing length of a pretension tendon when using a high-strength reinforcing bar as a pretension tendon compared to the conventional fixing length. Specifically, in Patent Document 2, a protruding bump (protrusion) having a diameter of 1.5 times or more of the base material is provided around the base material on the end side of the pretension tendon made of high-strength reinforcing bars. Disclosed is a formed pretension tendon and a method of introducing pretension into concrete using the pretension tendon (paragraphs [0046] to [0086] of the specification of Patent Document 2, FIGS. 7 to 10 of the drawings etc.).

特許文献2に記載のコンクリートにプレテンションを導入する方法は、プレテンション緊張材の瘤による支圧と、端部でのコンクリートとの付着によって、コンクリートにプレテンションを導入するものであり、周囲のコンクリートに対して付着力及び支圧力を期待して、定着長を短縮することはできるとされている。しかし、特許文献2に記載の瘤(突起物)を形成したプレテンション緊張材を用いてコンクリートにプレテンションを導入する方法は、従来のプレテンション方式の導入方法の延長線の考え方に過ぎず、定着長を短縮する効果に止まり、前述のプレテンション方式やポストテンション方式による緊張力導入方法の問題点を解決できるものではなかった。 The method of introducing pretension into concrete described in Patent Document 2 is to introduce pretension into concrete by bearing pressure by the nodules of the pretension tendon and adhesion to the concrete at the ends. It is said that the fixing length can be shortened in anticipation of adhesion and bearing force to concrete. However, the method of introducing pretension into concrete using a pretension tendon having bumps (projections) described in Patent Document 2 is merely an extension of the conventional pretension system introduction method. It is limited to the effect of shortening the fixing length, and cannot solve the problems of the above-described tension introduction methods using the pre-tension method and the post-tension method.

さらに、特許文献3には、PC鋼材400の軸方向(長手方向)に沿って組み合わせられる、スリーブ100とクサビ200とキャップ300とを備え、このスリーブ100は、
外筒面120において、キャップ側に雄ねじ部122を備え、キャップ300は、雄ねじ部122に螺合する雌ねじ部312を備えるとともに、クサビ200に当接する当接端面314を備えるプレストレス導入治具及びそれを用いたプレテンション方式のプレストレスト導入方法が開示されている(特許文献3の明細書の段落[0016]~[0035]、図面の図7~図10等参照)。
Furthermore, Patent Document 3 includes a sleeve 100, a wedge 200, and a cap 300 that are combined along the axial direction (longitudinal direction) of the PC steel material 400, and the sleeve 100 is
In the outer cylindrical surface 120, the male threaded portion 122 is provided on the cap side, and the cap 300 is provided with a female threaded portion 312 that screws into the male threaded portion 122, and a prestress introduction jig provided with a contact end surface 314 that contacts the wedge 200; A pretension-type prestress introducing method using it has been disclosed (see paragraphs [0016] to [0035] of the specification of Patent Document 3, FIGS. 7 to 10 of the drawings, etc.).

特許文献3に記載のプレストレスト導入方法は、特許文献2に記載のコンクリートにプレテンションを導入する方法と類似する技術であり、プレテンション方式によりプレストレストコンクリート部材を製作する際に、クサビ機構を適用した小型の治具を使用して、定着長を短縮することを目的とするものである。このため、特許文献3に記載のプレテンション方式のプレストレスト導入方法は、特許文献2に記載のコンクリートにプレテンションを導入する方法と同様に、前述のプレテンション方式やポストテンション方式による緊張力導入方法の問題点を解決できるものではなかった。また、特許文献3に記載のプレストレスト導入方法の緊張材の適用対象は、PC鋼ストランドであった。 The prestress introduction method described in Patent Document 3 is a technique similar to the method of introducing pretension to concrete described in Patent Document 2, and a wedge mechanism is applied when manufacturing a prestressed concrete member by the pretension method. The object is to shorten the fixing length by using a small-sized jig. For this reason, the method for introducing prestress by the pretension method described in Patent Document 3 is similar to the method for introducing pretension to concrete described in Patent Document 2, and the tension force introduction method by the pretension method or the post tension method described above. It was not something that could solve the problem of Moreover, the application target of the tendon of the prestress introduction method described in Patent Document 3 was the PC steel strand.

特開2016-8441号公報JP 2016-8441 A 特開2017-203357号公報JP 2017-203357 A 特開2019-181704号公報JP 2019-181704 A

そこで、本発明は、前述した問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、従来の高価で維持管理費が必要なポストテンション用の定着装置を用いることなく、防錆処理が不要で、且つ、簡易で安価な構成でコンクリート構造物に対してポストテンション方式によりプレストレス応力を導入して定着可能な緊張力導入方法及びプレストレストコンクリート構造物の製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been devised in view of the above-described problems, and its object is to provide a rust-preventing fixing device that does not require a conventional fixing device for post-tensioning, which is expensive and requires maintenance costs. To provide a tension introducing method and a method for manufacturing a prestressed concrete structure which require no treatment and can introduce and fix prestress stress to a concrete structure by a post-tension method with a simple and inexpensive configuration. be.

請求項に記載のプレストレス応力導入方法は、緊張材を緊張した緊張力を解放してコンクリート構造物へポストテンション方式でプレストレスを導入する緊張力導入方法であって、前記コンクリート構造物に形成され、端面同士を貫通する挿通孔に緊張材を挿入する緊張材挿通工程と、前記緊張材挿通工程で挿通した前記緊張材を緊張ジャッキにより緊張して所定の緊張力を付与する緊張材緊張工程と、前記緊張材緊張工程で緊張した前記緊張材の前記挿通孔の周りにグラウト材を充填するグラウト材充填工程と、前記グラウト材充填工程で充填したグラウト材が所定の圧縮強度が発現した後、前記緊張材の緊張力を解放する緊張力解放工程と、備え、前記緊張力解放工程では、油圧トルクレンチで前記緊張材の緊張力の解放速度を制御しながら前記コンクリート構造物へプレストレスを導入することを特徴とする。 The prestress stress introduction method according to claim 1 is a tension force introduction method for introducing prestress to a concrete structure by a post-tension method by releasing the tension applied to the tendon, wherein the concrete structure is A tendon inserting step of inserting a tendon into an insertion hole that is formed and penetrates between end faces, and a tendon tensioning of applying a predetermined tension by tightening the tendon inserted in the tendon inserting step with a tension jack a grout material filling process of filling grout material around the insertion hole of the tendon tensioned in the tendon tensioning process; and a predetermined compressive strength of the grout material filled in the grout material filling process. Then, a tension release step of releasing the tension of the tendon, and in the tension release step, prestressing the concrete structure while controlling the release speed of the tension of the tendon with a hydraulic torque wrench. is characterized by introducing

請求項に記載のプレストレス応力導入方法は、請求項に記載のプレストレス応力導入方法において、前記緊張力解放工程は、前記グラウト材の圧縮強度fgmが、式(1)を満たす所定の圧縮強度を発現した後に行うことを特徴とする。
gm ≧ 0.5・f' ck・・・・・(1)
ここで、fgm:グラウト材の圧縮強度(N/mm2
' ck:コンクリート構造物の設計圧縮基準強度(N/mm2
The prestress stress introduction method according to claim 2 is the prestress stress introduction method according to claim 1 , wherein the tension releasing step is performed so that the compressive strength f gm of the grout material satisfies formula (1). It is characterized by performing after developing the compressive strength of.
f gm ≥ 0.5 f'ck ( 1)
Here, f gm : Compressive strength of grout material (N/mm 2 )
f ' ck : Design compression standard strength of concrete structure (N/mm 2 )

請求項に記載のコンクリート構造物の製造方法は、請求項に記載のプレストレス応力導入方法において、前記緊張力解放工程では、前記緊張材の緊張力の解放速度が平均付着応力度の時間変化率K65が、式(4)を満足するように解放することを特徴とする。
65 ≦ 0.0897・fgm 2/3 - 0.8219・・・・・(4)
ここで、 K65 :平均付着応力度の時間変化率(N/mm2/sec)
65 = τ65/Tr
τ65 = 0.7Pu/(65πφ2)
r:緊張力の最速解放時における解放時間(sec)
τ65 :標準定着長(=65φ)における平均付着応力度(N/mm2
u:緊張材の引張荷重(PC鋼ストランドの場合の呼称)
又は保証破断荷重(連続繊維補強材の場合の呼称)(N)
φ:緊張材の直径(mm)
The method for manufacturing a concrete structure according to claim 3 is characterized in that, in the method for introducing prestress stress according to claim 2 , in the tension release step, the tension release speed of the tendon is equal to the average bond stress degree. The rate of change K 65 is characterized by release to satisfy equation (4).
K65≦ 0.0897fgm2 / 3-0.8219 (4)
Here, K 65 : time rate of change of average bond stress (N/mm 2 /sec)
K65 = τ65 / Tr
τ 65 = 0.7P u /(65πφ 2 )
T r : Release time at the time of the fastest release of tension (sec)
τ 65 : Average adhesion stress (N/mm 2 ) at standard fixing length (= 65φ)
P u : Tensile load of tendon (name for PC steel strand)
Or guaranteed breaking load (name in case of continuous fiber reinforcement) (N)
φ: Diameter of tendon (mm)

請求項に記載のプレストレストコンクリート構造物の製造方法は、コンクリート構造物へポストテンション方式でプレストレスを導入してプレストレストコンクリート構造物を製造するプレストレストコンクリート構造物の製造方法であって、請求項又はに記載の緊張力導入方法により、前記緊張材の緊張力の解放速度を制御しながら前記コンクリート構造物へプレストレスを導入することを特徴とする。 A method for manufacturing a prestressed concrete structure according to claim 4 is a method for manufacturing a prestressed concrete structure by introducing prestress to the concrete structure by a post - tension method to manufacture the prestressed concrete structure. or 3 , wherein the prestress is introduced into the concrete structure while controlling the releasing speed of the tension of the tendon.

請求項1~に記載の発明によれば、緊張ざれた緊張材の緊張力が、グラウト材の付着抵抗応力を介してコンリート構造物に伝達されて、その結果、プレストレスが導入されている。つまり、プレテンション方式とポストテンション方式のそれぞれの利点を活用でき、従来の高価で維持管理費が必要なポストテンション用の定着装置(金属製で精密な機械加工が要求される装置である従来のポストテンション方式の定着具)を用いる必要がない。このため、請求項1~に記載の発明によれば、防錆処理が不要となるだけでなく、コンクリート部材長が長大化する場合や、またコンクリート部材相互を接合する必要がある場合でも、簡易で安価な構成でコンクリート構造物に対してポストテンション方式によるプレストレス応力の導入と定着が可能となる。 According to the inventions of claims 1 to 4 , the tension force of the taut tendon is transmitted to the concrete structure via the adhesion resistance stress of the grout material, and as a result, prestress is introduced. . In other words, the advantages of both the pretension method and the posttension method can be utilized, and the posttension fixing device, which is expensive and requires maintenance costs (the conventional device, which is made of metal and requires precise machining There is no need to use a post-tensioning fixture). For this reason, according to the inventions of claims 1 to 4 , not only does rust prevention treatment become unnecessary, but even when the length of the concrete members is increased or when it is necessary to join the concrete members together, With a simple and inexpensive structure, it is possible to introduce and fix prestress stress to concrete structures by the post-tension method.

図1は、導入された緊張材の緊張力が解放された際に、解放緊張力がコンクリートへ伝達される付着せん断応力の伝達経路を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the transmission path of the bond shear stress through which the released tension is transmitted to concrete when the tension of the tendon that has been introduced is released. 図2は、本発明の第1実施形態に係る緊張力導入方法における、緊張力解放の施工方法を示す説明図であり、(a)が断面図、(b)が(a)のA矢視図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a tension release construction method in the tension force introduction method according to the first embodiment of the present invention, (a) is a cross-sectional view, and (b) is an A arrow view of (a) It is a diagram. 図3は、本発明の第2実施形態に係る緊張力導入方法における、緊張力解放の施工方法を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a construction method for tension release in the tension introduction method according to the second embodiment of the present invention. 図4は、緊張材の緊張力の解放を、切断モードで実施した際の、解放緊張力によりコンクリート端部から9φの位置のコンクリート表面に発生するひずみの時間的変化を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the temporal change in the strain generated on the concrete surface at a position 9φ from the end of the concrete due to the released tension when the tension of the tendon is released in the cutting mode. 図5は、緊張材の緊張力の解放を、ジャッキ/トルクレンチモードで実施した際の、解放緊張力によりコンクリート端部から9φの位置のコンクリート表面に発生するひずみの時間的変化を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the temporal change in the strain generated on the concrete surface at a position 9φ from the end of the concrete due to the released tension when the tension of the tendon is released in the jack/torque wrench mode. is. 図6は、切断モード時の緊張端部からの無次元距離(L/φ)に対するプレストレス有効率(EPR)の関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing prestress effectiveness ratio (EPR) versus dimensionless distance from taut end (L/φ) in cutting mode. 図7は、ジャッキ/トルクレンチモード時の緊張端部からの無次元距離(L/φ)に対するプレストレス有効率(EPR)の関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relation of prestress effective ratio (EPR) to dimensionless distance from taut end (L/φ) in jack/torque wrench mode. 図8は、ジャッキ/トルクレンチモード時のグラウト材の圧縮強度の2/3乗と付着応力時間変化率K65の関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the 2/3 power of the compressive strength of the grout material in the jack/torque wrench mode and the bond stress time rate of change K65 . 図9は、切断モード時のグラウト材の圧縮強度の2/3乗と付着応力時間変化率K65関係を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the 2/3 power of the compressive strength of the grout material in the cutting mode and the bond stress time change rate K65 .

以下、本発明に係るポストテンション方式によるプレストレストコンクリート構造物を実施するための一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment for implementing the prestressed concrete structure by the post-tension system which concerns on this invention is described in detail, referring drawings.

<PC鋼ストランドによるポストテンション方式による定着方法の問題点>
PC鋼ストランドを緊張材として適用したポストテンション方式によるプレストレス工法は、元来、ドイツ、フランスなどにおいて開発、・普及した工法である。日本においては、例えばVSL工法、フレシネ工法、エスイー工法などとして技術導入され、実用化されてきた歴史がある。現存する日本のプレストレストコンクリート構造の多くは、基本的には、これらの工法を基本として建設されてきた。しかし、従来のPC鋼ストランドによるポストテンション方式による定着装置(定着具)には問題がある。
<Problem of fixing method by post-tension method using PC steel strand>
The post-tension prestressing method, which uses PC steel strands as tendons, was originally developed and popularized in Germany and France. In Japan, for example, the VSL method, the Freycinet method, the SE method, etc. have been introduced and put into practical use. Many of the existing prestressed concrete structures in Japan have been basically constructed based on these construction methods. However, there is a problem with the post-tension fixing device (fixer) using the conventional PC steel strand.

PC鋼ストランドの定着工法としては、大別して、クサビ式定着工法とネジ式定着工法に区分される。クサビ定着工法とは、クサビ効果によりPC鋼ストランドを任意の位置でグリップして定着する工法であり、ネジ式定着工法とは、緊張材をスリーブに圧着することにより定着し、スリーブにねじ加工してロックボルトにより任意の位置で支圧板に定着する工法である。ポストテンション方式によるプレストレスの定着には、固定端部と緊張端部があるが、基本的に、上記の二つの定着装置を適用している。 Fixing methods for PC steel strands are roughly divided into wedge fixing methods and screw fixing methods. The wedge fixing method is a method of gripping and fixing the PC steel strand at any position by the wedge effect, and the screw fixing method is fixing by crimping the prestressing tendon to the sleeve and threading the sleeve. It is a method of fixing to the bearing plate at an arbitrary position using a lock bolt. There are a fixed end portion and a tension end portion for prestress fixing by the post-tension method, and basically the above two fixing devices are applied.

緊張材としてPC鋼ストランド(複数本のPC鋼線を撚り合わせたもの)を適用した場合の固定端部の定着方法としては、クサビ、アンカーヘッド、支圧板、スパイラル筋(またはグリッド筋)から構成されるクサビ定着方式による固定端部の緊張材を定着する方法が一般的である。また、圧着グリップなる鋼製スリーブを緊張材に圧着して定着した、簡易の定着具を使用して支圧板に定着する例もある。 When a PC steel strand (multiple PC steel wires are twisted together) is applied as a prestressing tendon, the fixing method of the fixed end consists of a wedge, an anchor head, a bearing plate, and a spiral bar (or grid bar). A common method is to fix the tendon at the fixed end by a wedge fixing method. There is also an example of fixing to the bearing plate using a simple fixture in which a steel sleeve called a crimping grip is crimped and fixed to the tendon.

一方、緊張端部の定着方法は、緊張ジャッキにより緊張した後に、クサビ式定着工法あるいはネジ式定着工法のいずれかの工法が採用されて、緊張端部のコンクリートに定着する。クサビ式定着工法は、定着時にクサビのセットロスが発生して、若干の緊張力ロスが発生することがある。一方、ねじ式定着工法は、そのリスクはないが、定着装置の製作コストが若干高い。 On the other hand, the tensioned ends are fixed to the concrete by either the wedge fixing method or the screw fixing method after tensioning with a tensioning jack. In the wedge-type fixing method, set loss of the wedge may occur at the time of fixing, resulting in a slight tension loss. On the other hand, the screw-type fixing method has no risk, but the manufacturing cost of the fixing device is slightly high.

いずれにしても、PC鋼ストランドを緊張材として適用した場合のポストテンション方式の定着方法は、鋼製で精密加工が要求されるクサビ式定着工法、あるいはネジ式定着工法による定着装置(又は定着治具)が適用されている。 In any case, the fixing method of the post-tension method when PC steel strand is applied as a prestressing tendon is a wedge-type fixing method that is made of steel and requires precision processing, or a fixing device (or fixing device) that uses a screw-type fixing method. equipment) is applied.

PC鋼ストランドによるポストテンション方式による定着方法の問題点としては、これらの固定端部や緊張端部の定着装置は、鋼製の精密加工された高価な製品であり、ポストテンション方式による全体施工費用のなかで多くの割合を占めていることとが挙げられる。 The problem with the post-tension fixing method using PC steel strands is that the fixing devices for these fixed ends and tension ends are expensive precision-machined steel products, and the overall construction cost of the post-tension method. It is mentioned that it occupies a large proportion of

また、PC鋼ストランドによるポストテンション方式による定着方法の別な問題点としては、緊張端部や固定端部における定着治具(定着具)は、鋼製であるために防錆対策として定着具全体をオイルシールなる装置、もしくは防錆された蓋材で定着具を覆う、もしくは定着具全体をコンクリートによりあと打ちする等により保護する必要がある点である。そのオイルシールの装置費用が高価であるばかりか、封入オイルの維持管理費用が発生するという問題点がある。 Another problem with the fixing method by the post-tension method using PC steel strands is that the fixing jig (fixing tool) at the tension end and the fixed end is made of steel, so the fixing tool as a whole is not rust-proof. It is necessary to protect the fixing device by covering the fixing device with an oil seal device or a rust-proof cover material, or by post-casting the entire fixing device with concrete. There is a problem that not only is the equipment cost of the oil seal expensive, but also the maintenance cost of the sealed oil is incurred.

ポストテンション方式では、コンクリート強度発現後のコンクリート構造体に対して緊張力を導入するために、緊張定着が終了した段階で、コンクリート構造物にはプレストレス応力が導入される。その後、PC鋼ストランドを挿入したシース管との隙間には、PCグラウト(グラウト材)が充填される。PCグラウト充填の主目的は、PC鋼ストランドの防錆である。つまり、基本的に緊張力の定着は、コンクリート構造体の両端部に設けたポストテンション方式のための定着装置の定着性能に期待されている。 In the post-tension method, a pre-stress stress is introduced into the concrete structure at the stage when tension fixing is completed in order to introduce tension force into the concrete structure after the concrete strength has been developed. After that, the gap between the sheath pipe into which the PC steel strand is inserted is filled with PC grout (grout material). The main purpose of PC grout filling is to prevent corrosion of PC steel strands. In other words, the fixation of the tension force is basically expected from the fixation performance of the post-tension-type fixing devices provided at both ends of the concrete structure.

<連続繊維補強材によるポストテンション方式による定着方法とその問題点>
次に、連続繊維補強材によるポストテンション方式による定着方法とその問題点について説明する。
<Fixing Method by Post-Tension Method Using Continuous Fiber Reinforcing Material and Its Problems>
Next, a post-tension fixing method using a continuous fiber reinforcing material and its problems will be described.

連続繊維補強材は、炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維などの連続繊維を数万本束ね、これにエポキシ樹脂やビニルエステル樹脂などの熱硬化性樹脂又はポリカーボネート,ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂を含浸し硬化させたものである。複数本の連続繊維を束にし、複数本の連続繊維束を撚り合わせることによって連続繊維補強材を構成してもよい。 Continuous fiber reinforcing material is made by bundling tens of thousands of continuous fibers such as carbon fiber, aramid fiber, and glass fiber, and then adding thermosetting resin such as epoxy resin and vinyl ester resin, or thermoplastic resin such as polycarbonate and polyvinyl chloride. It is impregnated and cured. The continuous fiber reinforcing material may be configured by bundling a plurality of continuous fibers and twisting the plurality of continuous fiber bundles.

連続繊維補強材の材料開発は、日本が先進国である。連続繊維補強材とPC鋼ストランドを緊張定着装置の観点から比較した場合、最も大きな相違点は、連続繊維補強材は緊張方向には高強度であるが、横方向には変形しやすく、低強度である点である。従って、PC鋼ストランドと同じように、クサビ定着や圧着定着は不可能である。現在、膨張材スリーブにより連続繊維補強材に定着する工法は、最も適用されている定着方法である。 Japan is a leading country in the development of materials for continuous fiber reinforcement. When comparing the continuous fiber reinforcement and the PC steel strand from the viewpoint of the tension fixing device, the biggest difference is that the continuous fiber reinforcement has high strength in the tension direction, but is easily deformed in the transverse direction and has low strength. This is the point. Therefore, as with PC steel strands, wedge or crimp anchoring is not possible. At present, the method of fixing to the continuous fiber reinforcing material by the expansive material sleeve is the most applied fixing method.

緊張材として連続繊維補強材を適用した場合の固定端部の定着方法は、膨張材スリーブにより固定端部の緊張材を定着して支圧板により端部コンクリートに定着する方法が一般的である。PC鋼ストランドの場合との相違は、前述のクサビ+テーパ付きスリーブの定着方法の代わりに、膨張材スリーブによる定着装置を適用していることである。 When a continuous fiber reinforcing material is applied as a tendon, the fixing method of the fixed end is generally a method of fixing the tendon at the fixed end with an expansive material sleeve and fixing it to the end concrete with a bearing plate. The difference from the PC steel strand is that instead of the wedge+tapered sleeve anchoring method described above, an expansive material sleeve anchoring device is applied.

一方、緊張材として連続繊維補強材を適用した場合の緊張端部の定着方法は、緊張側において緊張後にコンクリート構造体端部に設けられた支圧板に緊張力を定着する方法が、一般的に多く適用されている。この方法では、膨張材スリーブの外側にロックナットを装着して、最終的にロックナットを介して緊張力を支圧板に伝達する。そのため、スリーブの外側にはねじ切りをして、ロックナットが機能できるようにしている。また、膨張材スリーブを緊張ジャッキにより緊張するために、緊張側端部にはテンションバーをねじ込むことができるネジ穴を設けておく。センターホールジャッキによりテンションバーを介して、膨張材スリーブに緊張力を与え、所定の緊張力に達したら、予め膨張材スリーブに装着したロックナットを支圧板に締め付けて、緊張力は支圧板に伝達され、コンクリート構造物に緊張応力が発生する。その後、シース内にPCグラウトを充填し、強度発現したら一連の緊張作業は終了する。 On the other hand, in the case of applying a continuous fiber reinforcement as a tendon, the method of fixing the tension end is generally to fix the tension on the bearing plate provided at the end of the concrete structure after tensioning on the tension side. applied a lot. In this method, a lock nut is mounted on the outside of the expander sleeve to ultimately transmit tension to the bearing plate through the lock nut. Therefore, the sleeve is threaded on the outside to allow the locknut to function. In addition, a threaded hole into which a tension bar can be screwed is provided on the tension side end in order to tension the expansion material sleeve by the tension jack. Tension is applied to the expansion material sleeve through the tension bar by the center hole jack, and when the predetermined tension is reached, the lock nut attached to the expansion material sleeve in advance is tightened to the bearing plate, and the tension is transmitted to the bearing plate. and tension stress is generated in the concrete structure. After that, the sheath is filled with PC grout, and when the strength is developed, a series of tensioning work is completed.

連続繊維補強材によるポストテンション方式の問題点1として、現状の膨張材スリーブのロックナットを介して、支圧板に緊張力を定着する方法では、緊張するコンクリート構造物の長さに制限が生ずることが挙げられる。一般的に連続繊維補強材の緊張時の緊張力は、保証破断荷重の70%以下とすることが設計で定められている。つまり、使用する連続繊維補強材の直径に関係なく、緊張時の連続繊維補強材の引張歪は、11,000μ~12,000μとなり、緊張部材の長さがL=10mの場合には、緊張による伸び量ΔL=110mm~120mmとなる。一方、膨脹材スリーブは製品工場において緊張材の固定された位置に設置する必要がある。そのために連続繊維補強材の必要長が切断されて、かつ所定の位置に膨張材スリーブが設置された状態で出荷される。膨張材スリーブの長さは、長くても300~400mmが一般的であるので、定着時のハンドリングを考慮すると、コンクリート構造体の長さは、15m~20m程度に制限される可能性がある。 Problem 1 of the post-tension method using continuous fiber reinforcement is that the length of the concrete structure to be tensioned is limited by the method of fixing the tension force to the bearing plate via the lock nut of the expansion material sleeve. is mentioned. In general, the design stipulates that the tensile strength of the continuous fiber reinforcing material when tensioned should be 70% or less of the guaranteed breaking load. In other words, regardless of the diameter of the continuous fiber reinforcement used, the tensile strain of the continuous fiber reinforcement under tension is 11,000μ to 12,000μ. The amount of elongation ΔL is 110 mm to 120 mm. Inflator sleeves, on the other hand, must be installed at a fixed location on the tendons at the factory. For this reason, the continuous fiber reinforcement is cut to the required length and shipped with the expansion material sleeve installed in place. Since the length of the expansive material sleeve is generally 300 to 400 mm at the longest, the length of the concrete structure may be limited to about 15 m to 20 m in consideration of handling during fixing.

連続繊維補強材によるポストテンション方式の問題点2としては、一般的にロックナットを装着する膨張材スリーブ外径は、シース管径よりも大きくなることが多い。つまり、緊張開始時には膨張材スリーブの支圧板側の端部は、支圧板よりも外側にある。そのために、緊張後にロックナットを支圧板に固定した際には、緊張端部から膨張材スリーブが300~400mm突出することとなる。従来のPC鋼ストランドの端部定着においても、アンカーヘッドが端部よりも突出することがある。一般的には、緊張端部から緊張管理に重要な役割を果たす部材が、突出することは望ましいことではない。従って、管理用の保護カバー装置や防錆装置の装備が必要である。 Problem 2 of the post-tension system using continuous fiber reinforcing material is that the outer diameter of the expander sleeve to which the lock nut is generally attached is often larger than the sheath pipe diameter. That is, at the start of tensioning, the end of the expansion material sleeve on the side of the bearing plate is outside the bearing plate. Therefore, when the lock nut is fixed to the bearing plate after tensioning, the expansion sleeve protrudes 300 to 400 mm from the tensioned end. Even in conventional PC steel strand end anchoring, the anchor head may protrude beyond the end. In general, it is not desirable to have members that play an important role in strain management protruding from the strain end. Therefore, it is necessary to install a protective cover device and a rust preventive device for management.

連続繊維補強材によるポストテンション方式問題点3は、膨張材スリーブが、膨張性のセメント系材料を充填して水和反応中の膨張量を制御して商品化されている点である。そのために、工場のおける温度・湿度管理などの品質管理が要求され、工場生産に限定されている。緊張を対象とする構造物は、コンクリート構造物であり、例えば橋梁では30m~50mの規模が多くあり、仮に橋梁の施工長さに0.5%の誤差が発生した場合、150mm~250mmの長さの誤差が発生することになる。 Problem 3 of the post-tension system with continuous fiber reinforcement is that the expansion material sleeve is commercialized by filling it with an expandable cementitious material to control the amount of expansion during the hydration reaction. For this reason, quality control such as temperature and humidity control in the factory is required, and it is limited to factory production. Structures subject to tension are concrete structures. For example, many bridges have a scale of 30m to 50m. error will occur.

また、プレキャスト製品をジョイントする場合では、プレキャスト製品の製品精度は非常に高いが、ジョイント部では現場作業であるために、誤差が蓄積される可能性もある。このような、緊張する対象構造物の長さに誤差が発生した場合に、工場において膨張材スリーブの事前生産は困難となる。なお、従来のPC鋼ストランドでは、基本的にクサビ定着であるために、緊張材の切断は現地で行い、また、定着位置は任意の位置でクサビ定着が可能であるために、上記のような課題は発生しない。 Also, in the case of joining precast products, although the precision of the precast products is very high, there is a possibility that errors will be accumulated in the joint part because the work is done on site. Such inaccuracies in the length of the target structure to be strained make it difficult to pre-manufacture the expansion sleeves at the factory. In addition, since conventional PC steel strands are basically fixed by wedges, the tendon is cut on site, and the fixing position can be fixed by wedges at any position. No issues arise.

<本発明の手段、構成、技術、原理>
次に、本発明の課題を解決するための手段、構成、技術、課題解決原理について説明する。
<Means, configuration, technology and principle of the present invention>
Next, the means, configuration, technique, and problem-solving principle for solving the problems of the present invention will be described.

現在、ポストテンション方式でコンクリートにプレストレスを導入する緊張材としては、素線材質がピアノ線を用いたPC鋼ストランド、あるいは素線の材質が炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維などを用いた連続繊維補強材である。 Currently, prestressing tendons that introduce prestress to concrete by the post-tension method are PC steel strands using piano wire, or continuous wires using carbon fiber, aramid fiber, glass fiber, etc. It is a fiber reinforcement.

これらの緊張材を適用して、従来のポストテンション方式による定着方法は、PC鋼ストランドではクサビ定着が基本であり、連続繊維補強材では膨張材スリーブが基本であった。いずれの緊張材においても、金属製の定着装置がプレストレストコンクリート構造物の両端部に存在することが必要であった。そのために、定着装置が高価であり、防錆上の維持管理費用が必要であった。このような現状に対して、本発明の緊張材の定着方法は、現場施工上の制約が少なく、緊張装置や緊張施工コストの大幅な低減が可能である。 Using these prestressing tendons, conventional post-tension fixing methods are based on wedge fixing for PC steel strands and expansion material sleeves for continuous fiber reinforcing materials. In any tendon, it was necessary to have metal anchorage devices at both ends of the prestressed concrete structure. For this reason, the fixing device is expensive, and maintenance costs are required for rust prevention. In contrast to the current situation, the method of fixing tendon according to the present invention has few restrictions on site construction, and can greatly reduce the cost of tensioning devices and tensioning construction.

(本発明の課題を解決するための手段)
本発明による緊張材の定着メカニズムを簡単に言及する。緊張材に所定の緊張力を導入し、仮設の定着装置により緊張状態を保持した状態とし、プレストレスを導入しようとするコンクリート構造物のコンクリートと緊張材との隙間にPCグラウト(グラウト材)を充填する。PCグラウトが本発明の圧縮強度に達したら、本発明の油圧トルクレンチ、あるいは緊張ジャッキを適用して緊張端部、あるいは固定端部のロックナットを、所定の平均付着応力度の時間変化率を満足する状態を維持しながら、緊張力を解放する。これにより、PCグラウトと緊張材との間に発生する所定の付着抵抗応力度を期待することが可能となり、緊張材全長にわたり緊張材の定着効果を維持することが可能となる。その結果、コンクリート構造物に所定のプレストレスが導入される。
(Means for solving the problems of the present invention)
A brief reference is made to the tendon anchorage mechanism according to the present invention. A predetermined tension is introduced into the tendon, the tensioned state is maintained by a temporary fixing device, and PC grout (grout material) is placed in the gap between the concrete and the tendon of the concrete structure to which prestress is to be introduced. to fill. Once the PC grout reaches the compressive strength of the present invention, the hydraulic torque wrench or tension jack of the present invention is applied to tighten the lock nut on the tension end or the fixed end to a predetermined rate of change in average bond stress over time. Release tension while maintaining a state of contentment. As a result, it is possible to expect a predetermined degree of adhesion resistance stress generated between the PC grout and the tendon, and it is possible to maintain the fixation effect of the tendon over the entire length of the tendon. As a result, a certain prestress is introduced into the concrete structure.

本発明による定着方法が従来の定着方法と大きく異なる特徴は、本発明では従来のクサビ定着や膨張材スリーブなどの定着装置を使用していない。つまり、本発明によるポストテンション方式のプレストレスコンクリート構造物は、緊張固定端部や緊張端部に、金属製の定着装置が存在しない。そのために、緊張端部定着装置の防錆装置や維持管理の必要がない。緊張端部や固定端部に定着装置が不要である緊張方式として、プレテンション方式がある。しかし、本発明はプレテンション方式によるプレストレストコンクリート構造物とは、根本的に異なる。 The feature of the fixing method according to the present invention that is greatly different from the conventional fixing method is that the present invention does not use conventional fixing devices such as wedge fixing and expansive material sleeves. In other words, the post-tensioned prestressed concrete structure according to the present invention does not have a metal fixing device at the tension fixing end or the tension end. As such, there is no need for a rust preventive device or maintenance of the taut end anchor. A pre-tensioning method is available as a tensioning method that does not require a fixing device at the tensioning end or the fixed end. However, the present invention is fundamentally different from the prestressed concrete structure by the pretension method.

プレテンション方式では、緊張材に予め緊張力を導入した状態でコンクリート打設し、コンクリート強度が所定の強度に達したら、緊張力を解放してプレストレスを導入する工法である。プレテンション方式は、その製作プロセスからPC工場で製作するのが前提である。従って、製作された製品は、運搬制約から部材長や大きさの制限が発生する。 In the pretension method, concrete is placed in a state in which tension is applied to tendons in advance, and when the strength of the concrete reaches a predetermined level, the tension is released and prestress is introduced. The pretension method is based on the premise that the PC is manufactured in a PC factory because of its manufacturing process. Therefore, the manufactured product is subject to restrictions on member length and size due to transportation restrictions.

これに対して、ポストテンション方式では、施工現場で長大橋梁などにプレストレスを導入することが可能である。また、コンクリート部材相互の現場接合をポストテンション方式で実施することも可能である。 On the other hand, in the post-tension method, it is possible to apply pre-stress to a long bridge at the construction site. It is also possible to perform on-site joining of concrete members to each other by post-tensioning.

本発明は、基本的にポストテンション方式の緊張材の定着方法であり、施工現場で大型のプレストレストコンクリート構造物を施工することができる。 The present invention is basically a post-tension tendon fixing method, and can construct a large prestressed concrete structure at a construction site.

[本発明の実施形態に係る緊張材の定着構造]
本発明は、ポストテンション方式の緊張工法である。しかし、定着構造(定着機構)はプレテンション方式ではないかとの考えもあるが、本発明の実施形態に係る緊張材の定着構造は、基本的にはプレテンション方式とは似て非なるものである。
[Fixation structure of tendons according to the embodiment of the present invention]
The present invention is a post-tensioning tensioning method. However, although there is an idea that the fixing structure (fixing mechanism) is a pretension system, the tendon fixing structure according to the embodiment of the present invention is basically similar to, but different from, the pretension system. be.

本発明は、基本的には緊張力を解放することにより、緊張材とPCグラウトとの相互に発生する付着抵抗力により緊張力が緊張材周辺のコンクリート構造物に伝達されて、所定のプレストレスがコンクリート構造物全体に導入される発明である。定性的に記述した、上記の説明では、例えばプレテンション方式の技術で公開された公知の事実でないか、との意見もあるかと思われる。しかし、本発明はこれまでの公知の事実の組合せではなく、理論的にも公知の技術では得られない考え方を構築している。 In the present invention, the tension is basically released, and the tension is transmitted to the concrete structure around the tendon by the adhesion resistance force generated between the tendon and the PC grout, resulting in a predetermined prestress. is an invention introduced into the entire concrete structure. Some may argue that the qualitative description given above is a publicly known fact disclosed, for example, in the pretension technique. However, the present invention is not a combination of the known facts so far, but also theoretically constructs a concept that cannot be obtained with the known technology.

(1)緊張材からコンクリートまでの緊張力の伝達
緊張材を緊張後、緊張材とコンクリートとの隙間にPCグラウト(グラウト材)を充填し、これが所定の圧縮強度に達したら、緊張材の緊張力を解放する際に、緊張力がどのような経路で伝達されるかのメカニズムは、本発明を考えるうえで重要なポイントである。図1に、本発明の実施形態に係る緊張材の定着機構である緊張力の解放により、緊張材からコンクリートまでの緊張力の伝達経路を示す。図1は、緊張材からコンクリートまでの緊張力の伝達経路を示す模式図である。
(1) Transmission of tension force from tendon to concrete After tensioning the tendon, fill the gap between the tendon and concrete with PC grout (grout material). The mechanism of how tension is transmitted when the force is released is an important point in considering the present invention. FIG. 1 shows the transmission path of the tension from the tendon to the concrete by releasing the tension, which is the fixing mechanism of the tendon according to the embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic diagram showing a transmission path of tension from a tendon to concrete.

緊張材T1の表面からコンクリート本体(コンクリート構造物CS)までの緊張力の伝達を考察する。緊張力が解放されることにより発生する解放力は、
1)まず緊張材T1の表面と、その表面に接するPCグラウトG1(グラウト材)の表面との間に発生する付着せん断応力により伝達される。
Consider the transmission of tension from the surface of tendon T1 to the concrete body (concrete structure CS). The release force generated by releasing the tension force is
1) First, it is transmitted by the adhesive shear stress generated between the surface of tendon T1 and the surface of PC grout G1 (grout material) in contact with that surface.

2)付着せん断応力は、薄いPCグラウトG1層内部では、PCグラウト材料自身の内部のせん断応力として発生して、そのせん断抵抗応力はPCグラウトG1の外周に接しているコンクリート本体(コンクリート構造物CS)へと伝達される。 2) The adhesion shear stress is generated as the shear stress inside the PC grout material itself inside the thin PC grout G1 layer, and the shear resistance stress is generated in the concrete body (concrete structure CS ).

3)PCグラウトG1からのせん断力は、PCグラウトG1外周とコンクリート本体(コンクリート構造物CS)の内周に接する表面で、付着せん断抵抗により伝達される。なお、PCグラウトG1とコンクリート本体(コンクリート構造物CS)との間には、シース管S1が存在する場合がある。その場合は、PCグラウトG1層外周と薄肉のシース管の内面、薄肉のシース管の外周とコンクリート本体(コンクリート構造物CS)の内周に接する表面において、付着せん断応力が伝達される。 3) The shearing force from the PC grout G1 is transmitted by adhesion shear resistance on the surfaces in contact with the outer circumference of the PC grout G1 and the inner circumference of the concrete body (concrete structure CS). A sheath pipe S1 may exist between the PC grout G1 and the concrete body (concrete structure CS). In that case, the adhesion shear stress is transmitted to the surfaces in contact with the outer circumference of the PC grout G1 layer and the inner surface of the thin sheath pipe, and the outer circumference of the thin sheath pipe and the inner circumference of the concrete body (concrete structure CS).

(2)緊張力の解放に影響する要因分析
上記に示した解放力の伝達経路を念頭に、緊張力の解放に影響する要因を分析する。まず、問題となるのは、PCグラウト層内部に発生する、せん断の内部応力である。PCグラウトのせん断抵抗応力及びPCグラウトと緊張材やコンクリート間の付着せん断抵抗応力は、いずれもPCグラウトの圧縮強度に依存する。つまり、緊張力を解放する際には、PCグラウトの圧縮強度が一定の基準強度を維持されている必要がある。
(2) Analysis of Factors Affecting Release of Tension Bearing in mind the transmission path of the release force shown above, analyze the factors that affect the release of tension. First, the problem is the internal shear stress generated inside the PC grout layer. Both the shear resistance stress of PC grout and the bond shear resistance stress between PC grout and tendon or concrete depend on the compressive strength of PC grout. In other words, when the tension force is released, the compressive strength of the PC grout must be maintained at a constant reference strength.

次に、緊張材の表面とPCグラウトの表面との間の付着せん断抵抗、及びPCグラウト外周とコンクリート本体の内周表面間あるいは、シース管がある場合は、PCグラウト外周とシース管の内周表面間)での付着せん断抵抗を比較する。両者の付着せん断抵抗面積を比較した場合、PCグラウト外周とコンクリート本体の内周表面積(あるいは、シース管の内周面積)は、緊張材表面とPCグラウトとの内周表面積と比較して、前者の方が一般的には1.5~2.0倍程度大きい。つまり、緊張力の解放時には、緊張材表面とPCグラウトの内周面における付着せん断抵抗応力がクリティカルとなる。 Next, the adhesion shear resistance between the surface of the tendon and the surface of the PC grout, and between the outer circumference of the PC grout and the inner circumference of the concrete body, or if there is a sheath pipe, the outer circumference of the PC grout and the inner circumference of the sheath pipe surface-to-surface) to compare the adhesive shear resistance. When comparing the adhesion shear resistance areas of both, the inner peripheral surface area of the outer circumference of the PC grout and the concrete body (or the inner peripheral surface area of the sheath pipe) is compared to the inner peripheral surface area of the tendon surface and the PC grout. is generally about 1.5 to 2.0 times larger. That is, when the tension is released, the adhesion shear resistance stress on the surface of the tendon and the inner peripheral surface of the PC grout becomes critical.

付着せん断抵抗応力に影響する要因として、まず、第1に上記のPCグラウトの圧縮強度が影響する。同時に、緊張力を解放する際の付着せん断抵抗応力の時間変化率が大きな影響要因であると考える。具体的には、付着せん断抵抗応力の時間変化率が非常に大きい場合として、緊張力が作用している緊張材を切断した場合がある。緊張材の直径の大きさにも依存するものの、1本の緊張材を切断するのに、1秒から2秒で切断して緊張力を解放することが可能である。そのような場合には、クリティカルとなる緊張材表面とPCグラウト内周面における付着せん断抵抗応力の時間変化率が非常に大きくなり、結果、付着せん断衝撃力が発生するために両者間のせん断伝達効率は大幅に低減する。つまり、そのような場合には、付着せん断衝撃力が発生して緊張力のほんの一部しかコンクリート本体にせん断伝達されないために、コンクリート本体に十分なプレストレスを導入することができなくなる。 As a factor affecting the bond shear resistance stress, firstly, the compressive strength of the PC grout mentioned above has an effect. At the same time, we think that the time rate of change of the bond shear resistance stress when the tension force is released is a major influencing factor. Specifically, as a case where the time rate of change of the bond shear resistance stress is very large, there is a case where the tendon on which the tension force is acting is cut. Depending on the diameter of the tendon, it is possible to cut and release the tension in 1 to 2 seconds to cut a single tendon. In such a case, the time rate of change of bond shear resistance stress on the tendon surface and PC grout inner peripheral surface, which is critical, becomes very large, and as a result, bond shear impact force is generated. Efficiency is greatly reduced. That is, in such a case, since the bond shear impact force is generated and only a small part of the tension force is shear-transmitted to the concrete body, it becomes impossible to introduce sufficient prestress to the concrete body.

しかし、本発明では、上記の定性的な説明により示した緊張力を解放するための、いくつかの定量的な条件を追求することにより、本発明の目的であるコンクリート構造物に所定のプレストレス応力を導入することが可能となり、ポストテンション方式のコンクリート構造物が実現するに至った。 However, in the present invention, by pursuing several quantitative conditions for releasing the tension indicated by the above qualitative explanation, the concrete structure, which is the object of the present invention, is subjected to a predetermined prestress. It became possible to introduce stress, and a post-tension concrete structure was realized.

本実施形態に係る定着機構を実現するためには、以下に示す2つの条件を満足する必要がある。 In order to realize the fixing mechanism according to this embodiment, it is necessary to satisfy the following two conditions.

(PCグラウトの圧縮強度)
PCグラウト(グラウト材)の圧縮強度は、緊張材とPCグラウトとの付着せん断応力度の強度に直接関係するために、本実施形態に係る定着機構を成立されるための重要な条件となる。PCグラウトの圧縮強度の表現は、圧縮強度の絶対値ではなくプレストレスを導入するコンクリート構造物の設計圧縮強度との相対関係で示すのが良い。
(Compressive strength of PC grout)
The compressive strength of the PC grout (grout material) is directly related to the strength of the bond shear stress between the tendon and the PC grout, so it is an important condition for establishing the fixing mechanism according to the present embodiment. It is better to express the compressive strength of PC grout not by the absolute value of the compressive strength but by the relative relationship with the design compressive strength of the concrete structure to which prestress is introduced.

具体的には、プレストレストコンクリート構造物のコンクリート設計基準強度=f’ckとして、緊張力を解放する時のPCグラウトの圧縮強度:fgmとすると、式(1)の条件を満足することが必要である。
gm ≧0.5・f’ck ・・・・・・・・・(1)
なお、この条件式は、基本的に種々の検証実験データから考察したものである。
Specifically, assuming that the concrete design standard strength of the prestressed concrete structure is f' ck and the compressive strength of the PC grout when the tension is released is f gm , it is necessary to satisfy the condition of formula (1). is.
ƒgm ≧0.5・f'ck (1)
This conditional expression is basically considered from various verification experiment data.

(付着せん断応力度の時間変化率と付着せん断応力の関係)
本実施形態に係る緊張力の定着機構は、基本的に緊張材とPCグラウト間の付着せん断抵抗の特性に大きく影響される。付着せん断抵抗の特性には、PCグラウトの圧縮強度の他に、付着せん断抵抗応力の時間変化率が大きな影響要因となる。
(Relationship between time rate of change of bond shear stress and bond shear stress)
The tension fixing mechanism according to the present embodiment is basically greatly influenced by the characteristics of the adhesion shear resistance between the tendon and the PC grout. In addition to the compressive strength of PC grout, the time rate of change of the bond shear resistance stress is a major influencing factor for the bond shear resistance characteristics.

付着せん断抵抗応力の時間変化率の記述方法として、緊張材料の直径、あるいは緊張力の大きさ、またPCグラウト強度などの違いによる影響を反映できる関係式を求める必要がある。また、緊張材解放時の定着性能の影響要因の一つに、解放時のPCグラウトの圧縮強度と、それに関係する緊張材とPCグラウトの付着せん断応力度の性能がある。 As a method of describing the time rate of change of the bond shear resistance stress, it is necessary to obtain a relational expression that can reflect the influence of differences in the diameter of the tensioned material, the magnitude of the tension force, and the strength of the PC grout. Also, one of the factors affecting the fixing performance when the tendon is released is the compressive strength of the PC grout when it is released, and the related performance of the bond shear stress between the tendon and the PC grout.

一方、解放時の緊張材に作用する付着応力度に関しては、緊張材の直径や緊張力を考慮して、緊張端部、あるいは固定端部からの長さ65φを、「定着長」として考え、その定着長において平均的に抵抗する平均付着応力度(=τ65)を定義する。定着長を65φの長さに採用した理由は、道路橋示方書・同解説(III コンクリート橋・コンクリート部材編)平成29年11月、日本道路協会発行、p101に示されている、「プレテンション部材では、・・・・定着長については、φ15.2までのPC鋼より線の場合、その直径の65倍としてよい。(図-解5.3.4)」の記述を参考としている。 On the other hand, regarding the degree of adhesion stress acting on the tendon when released, considering the diameter and tension of the tendon, the length 65φ from the tension end or the fixed end is considered as the "fixation length". Define the average bond stress degree (=τ 65 ) resisting on average at that settlement length. The reason why the fixing length was set to 65φ is shown in the specifications for road bridges and commentary (III Concrete bridges and concrete members), published by the Japan Road Association, p101, November 2017, "Pretension As for the members, the fixing length may be 65 times the diameter of the PC steel stranded wire up to φ15.2.

また、プレストレス導入終了時には、最大緊張力としては、緊張直後の荷重として0.7Puが採用されている。ここで、Puとは緊張材の引張荷重(PC鋼ストランドの場合の呼称)、あるいは保証破断荷重(連続繊維補強材の場合の呼称)である。従って、平均付着応力度(τ65)は、以下の式(2)で示される。
τ65 = 0.7Pu/(65πφ2) ・・・・・・・・(2)
Also, at the end of prestress introduction, 0.7 P u is adopted as the load immediately after tension as the maximum tension. Here, P u is the tensile load of the tendon (designated for PC steel strands) or the guaranteed breaking load (designated for continuous fiber reinforcements). Therefore, the average bond stress (τ 65 ) is given by the following equation (2).
τ 65 = 0.7P u /(65πφ 2 ) (2)

次に、解放時の標準定着長65φにおける平均付着応力度の時間変化率(=K65)を以下の式(3)で定義する。
65 = τ65/Tr ・・・・・・・・・・・・・(3)
ここで、Tr=緊張力解放時間 (sec)
Next, the time rate of change (=K 65 ) of the average bond stress degree at the standard fixing length of 65φ at the time of release is defined by the following equation (3).
K65 = τ65 / Tr (3)
where, Tr = tension release time (sec)

なお、緊張力解放時間Trは、緊張力を解放してから終了するまでのすべての合計時間を表していない。緊張力の解放により、コンクリート構造物に発生する圧縮ひずみは、場所と時間の関数である。式(3)で定義する緊張力解放時間Trは、一連の解放作業中に発生する、最速解放時おける解放時間と定義している。 Note that the tension release time Tr does not represent the total time from the release of the tension to the end. The compressive strain that occurs in concrete structures due to tension release is a function of location and time. The tension force release time Tr defined by Equation (3) is defined as the release time at the fastest release occurring during a series of release operations.

平均付着応力度の時間変化率(=K65)とは、65φの定着長における、緊張力に対する平均付着応力度の、最速解放時における解放時間に対する平均付着応力度の時間変化率を示している。例えば、平均付着応力度の時間変化率(=K65)が大きい場合は、解放時間が短いために、緊張力を伝達するための付着せん断応力度が衝撃的に変化するために、結果、コンクリート本体にプレストレスを導入することができなくなる。 The rate of change over time of the average bond stress (=K 65 ) indicates the rate of change over time of the average bond stress with respect to the tension force and the release time at the fastest release at the fixing length of 65φ. . For example, when the time rate of change of the average bond stress (=K 65 ) is large, the release time is short, and the bond shear stress for transmitting the tension changes impulsively. Prestress cannot be introduced into the body.

鉄筋はじめ緊張材などの補強材に作用する付着抵抗応力は、コンクリート圧縮強度の2/3乗に比例することが知られている。本実施形態においては、この関係を取り入れて、平均付着応力度の時間変化率(=K65)とPCグラウト圧縮強度:fgmとの関係を構築する。つまり、式(4)に示すような、PCグラウトの圧縮強度:fgmを影響要因として考慮した、解放時の標準定着長65φにおける平均付着応力度の時間変化率(=K65)の実験式が表現できる。
65 ≦ A×fgm 2/3 + B ・・・・・・・・・・(4)
It is known that the adhesion resistance stress acting on reinforcing materials such as reinforcing bars and tendons is proportional to the 2/3 power of concrete compressive strength. In the present embodiment, this relationship is taken into account to construct the relationship between the time rate of change of the average bond stress (=K 65 ) and the PC grout compressive strength: f gm . That is, as shown in formula (4), the compressive strength of PC grout: f gm is considered as an influencing factor, and the time rate of change of the average bond stress degree at the standard anchoring length of 65 φ at the time of release (= K 65 ) is an empirical formula. can be expressed.
K65≦A×fgm2 / 3 +B (4)

式(4)は、A,Bが実験定数であり、緊張力の解放実験にから求めることができる。その結果の実験式は、本発明により所定のプレストレスの導入が可能か、不可能かの限界状態を表現することが可能となる。 Equation (4) has experimental constants A and B, which can be obtained from tension release experiments. The resulting empirical formula makes it possible to express the limit state of whether or not it is possible to introduce a predetermined prestress according to the present invention.

[第1実施形態に係る緊張力導入方法]
次に、本発明の実施形態に係る定着機構を達成することが可能な、つまり本発明の基本概念を満足できるように緊張力を解放してコンクリート構造物へポストテンション方式でプレストレスを導入する本発明の第1実施形態に係る緊張力導入方法について説明する。
[Method for introducing tension force according to the first embodiment]
Next, the anchoring mechanism according to the embodiment of the present invention can achieve, i.e., introduce pre-stress to the concrete structure in a post-tension manner releasing the tension so as to satisfy the basic concept of the present invention. A tension introduction method according to the first embodiment of the present invention will be described.

第1実施形態に係る緊張力導入方法では、従来のポストテンション方式の緊張力導入方法と同様に、コンクリート構造物CSに形成され、コンクリート構造物CSの側面である端面同士を、例えば、横方向に貫通する挿通孔に緊張材T1を挿入する緊張材挿通工程を行う。本実施形態では、挿通孔の作成方法としては、例えば、コンクリート構造物CSにポリエチレン製シース管を埋設して形成する方法や、鋼製シース管を埋設してコンクリート打設後に除去する方法などがある。 In the tensioning force introduction method according to the first embodiment, as in the conventional post-tensioning method of tensioning force introduction method, the end faces, which are the sides of the concrete structure CS, are formed in the concrete structure CS, for example, in the lateral direction. A tendon inserting step of inserting the tendon T1 into the insertion hole penetrating through is performed. In the present embodiment, as a method for forming the insertion hole, for example, a method of embedding a polyethylene sheath pipe in the concrete structure CS, a method of embedding a steel sheath pipe and removing it after concrete is placed, and the like. be.

その後、緊張材挿通工程で挿通した緊張材T1を緊張ジャッキにより緊張して、コンクリート構造物CSに所定の緊張力を付与する緊張材緊張工程を行う。 After that, a tendon tightening step is performed in which the tendon T1 inserted in the tendon inserting step is tightened by a tension jack to apply a predetermined tension to the concrete structure CS.

そして、緊張材緊張工程で緊張した緊張材T1の周りにグラウト材であるPCグラウトG1を充填するグラウト材充填工程を行い、PCグラウトの圧縮強度fgmが前記式(1)の条件を満足するように養生する。 Then, a grout material filling step is performed in which PC grout G1, which is a grout material, is filled around the tendon T1 strained in the tendon tensioning step, and the compressive strength f gm of the PC grout satisfies the condition of the above formula (1). Take care of yourself.

グラウト材充填工程で充填したPCグラウトの圧縮強度fgmが前記式(1)の条件を満たす所定の圧縮強度が発現した後、本実施形態に係る緊張力導入方法の特徴部分となる緊張材T1の緊張力を解放する緊張力解放工程を行う。 After the compressive strength f gm of the PC grout filled in the grout material filling step develops a predetermined compressive strength that satisfies the condition of the above formula (1), the tendon T1 which is a characteristic part of the tension introduction method according to the present embodiment perform a tension release step to release the tension of

図2は、本発明の第1実施形態に係る緊張力導入方法の緊張力解放の施工方法を示す説明図であり、(a)が断面図、(b)が(a)のA矢視図である。第1実施形態に係る緊張力導入方法の緊張力解放工程では、図2に示すように、油圧トルクレンチ2を使用して緊張力解放の解放速度を制御する。本実施形態に係る緊張力導入方法は、基本概念で示したように、前記式(4)を満足するように、平均付着応力度の時間変化率(=K65)を維持することにより効率的に緊張力を解放することができる。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing a tension release construction method of the tension introduction method according to the first embodiment of the present invention, (a) is a cross-sectional view, and (b) is a view in the direction of arrow A in (a). is. In the tension release step of the tension introduction method according to the first embodiment, as shown in FIG. 2, the hydraulic torque wrench 2 is used to control the release speed of the tension release. As shown in the basic concept, the tension force introduction method according to the present embodiment is efficient by maintaining the time rate of change of the average bond stress degree (=K 65 ) so as to satisfy the above formula (4). can release tension.

具体的な緊張力の解放方法としてコンクリート構造物CSへ緊張力を導入する本実施形態に係る緊張力導入方法は、油圧トルクレンチ2を使用することにより、望ましい平均付着応力度の時間変化率(=K65)を容易に維持することが可能である。しかも、油圧トルクレンチはスイッチを入れるだけの単純作業で、特別の技量が必要なく、短時間に、誰が施工しても確実に解放できる施工方法である。 The tension force introduction method according to the present embodiment, in which tension force is introduced into the concrete structure CS as a specific tension release method, uses the hydraulic torque wrench 2 to reduce the time rate of change of the desired average bond stress degree ( = K 65 ) can be easily maintained. In addition, the hydraulic torque wrench is a simple operation that requires only turning on a switch, does not require special skills, and is a construction method that can be done by anyone in a short period of time without fail.

施工事例の一例として、緊張端部において緊張力を解放する本実施形態に係る緊張力導入方法を図2に示す。図2の施工事例は、緊張端部における、緊張力解放の施工方法を示している。固定端部における施工方法では同様の施工方法を用いるために、割愛する。 As an example of construction, FIG. 2 shows a method of introducing tension according to the present embodiment for releasing the tension at the tension end. The construction example of FIG. 2 shows the tension release construction method at the tension end. Since the same construction method is used for the construction method for the fixed end portion, the explanation is omitted.

(1)施工ステップ1(緊張材緊張工程)
図2を用いて、緊張材緊張工程からグラウト材充填工程までの施工方法を説明する。なお、図3は、もともと第2実施形態に係る緊張力導入方法の説明図であるが、第1実施形態の緊張材緊張工程の説明図と同一であるので、これを代用する。まず、緊張材緊張工程では、緊張ジャッキ10による緊張方法としては、膨張材スリーブ3(又はマンションスリーブ)に設けた内ネジを介してテンションバー11と接続し、テンションバーをセンターホールの緊張ジャッキ10によりラムチェアー4を反力に所定の緊張力まで緊張する。
(1) Construction step 1 (strand tensioning process)
The construction method from the tendon tensioning step to the grout filling step will be described with reference to FIG. Although FIG. 3 is originally an explanatory diagram of the tension introduction method according to the second embodiment, it is the same as the explanatory diagram of the tendon tensioning process of the first embodiment, so this will be used instead. First, in the tendon tensioning process, as a tensioning method using the tensioning jack 10, the expansion material sleeve 3 (or the mansion sleeve) is connected to the tension bar 11 via the inner screw provided, and the tensioning bar is connected to the tensioning jack 10 of the center hole. The ram chair 4 is tensioned to a predetermined tension force by the reaction force.

緊張ジャッキ10を使用して所定の緊張力を導入した後に、膨張材スリーブ3(連続繊維補強材の場合)又はマンションタイプのスリーブ(PC鋼ストランドの場合)に設けているロックナット5を回転させることにより緊張力の反力をラムチェアー4に置き換える。この状態では、テンションバー11や緊張ジャッキ10を撤去することができる。 After the tensioning jack 10 is used to introduce the desired tension, the locknut 5 on the expander sleeve 3 (for continuous fiber reinforcement) or mansion-type sleeve (for PC steel strands) is turned. By doing so, the reaction force of the tension force is replaced by the ram chair 4. In this state, the tension bar 11 and tension jack 10 can be removed.

(2)施工ステップ2(グラウト材充填工程)
緊張反力をラムチェアー4にとらせた状態では、コンクリート構造物CSにプレストレスが導入された状態となっている。この状態で、シース管S1と緊張材T1の隙間に、PCグラウトG1を充填し、養生後に前記式(1)の条件を満たす所定の圧縮強度を得る。
(2) Construction step 2 (grout filling process)
In the state where the tension reaction force is taken by the ram chair 4, prestress is introduced into the concrete structure CS. In this state, the gap between the sheath tube S1 and the tendon T1 is filled with the PC grout G1, and after curing, a predetermined compressive strength satisfying the condition of the above formula (1) is obtained.

(3)施工ステップ3(緊張力解放工程)
次に、図2を用いて緊張力を解放する施工ステップである緊張力解放工程について詳細に説明する。図2には、緊張反力がロックナット5とラムチェアー4を介してコンクリート構造物CSに伝達されている状況が示されている。なお、この緊張力解放工程が本発明の実施形態に係る緊張力導入方法の重要なポイントである。本実施形態に係る緊張力導入方法では、まず、油圧トルクレンチ2をセットして、予め支圧板6に設けた反力体7から、反力を取れるようにする。支圧板6に対して反力体7をセットする目的は、油圧トルクレンチ2を作動してロックナット5を解放する際に、緊張材T1に働いている緊張力の解放時に、そのロックナット5に係合している油圧トルクレンチ2に発生する解放のトルク反力R1として、支圧板6からの反力を受けるためである。
(3) Construction step 3 (tension release process)
Next, the tension releasing process, which is the construction step for releasing the tension, will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 shows a situation in which the tension reaction force is transmitted to the concrete structure CS via the locknut 5 and the ram chair 4. As shown in FIG. It should be noted that this tension release step is an important point of the tension introduction method according to the embodiment of the present invention. In the tensioning force introduction method according to the present embodiment, first, the hydraulic torque wrench 2 is set so that the reaction force can be taken from the reaction force body 7 provided on the bearing plate 6 in advance. The purpose of setting the reaction force body 7 against the bearing plate 6 is to release the lock nut 5 by actuating the hydraulic torque wrench 2 and releasing the tension acting on the tendon T1. This is because the reaction force from the bearing plate 6 is received as the releasing torque reaction force R1 generated in the hydraulic torque wrench 2 engaged with the .

ロックナット5のネジを解放する際に作用している抵抗力は、1)緊張反力に伴う膨張材スリーブ3の外ネジとロックナット5の内ネジに作用する緊張力に依存する摩擦力、及び、2)ラムチェアー4上面とロックナット5との接触面に作用する緊張反力に伴う摩擦力、の合計である。従って、緊張作業まえの段階で、上記、膨張材スリーブ3とロックナット5とのネジ部、及びラムチェアー4とロックナット5の接触面には、予め、例えばモリブデン成分の潤滑剤を塗布しておくのが望ましい。 The resistance force acting when the lock nut 5 is unscrewed is: 1) a frictional force dependent on the tension force acting on the outer thread of the expansion material sleeve 3 and the inner thread of the lock nut 5 due to the tension reaction force; and 2) the frictional force associated with the tension reaction force acting on the contact surface between the upper surface of the ram chair 4 and the lock nut 5 . Therefore, prior to the tensioning operation, a lubricating agent containing, for example, molybdenum is applied in advance to the threaded portion between the expansion material sleeve 3 and the lock nut 5 and the contact surface between the ram chair 4 and the lock nut 5. It is desirable to keep

油圧トルクレンチ2をセットする際には、もう一つの反力体8が必要である。その理由は、上記で説明したように、ロックナット5を解放することにより上記1)の膨張材スリーブ3の外ネジとロックナット5の内ネジに作用する緊張力に依存する摩擦力が作用するために、膨張材スリーブ3全体を供回り方向に回転させる回転トルク反力R2が発生する。この回転トルク反力R2が緊張材T1を捩じる結果となる。緊張材T1に捩じりを与えることは、緊張材に損傷を与えるので、緊張力解放作業としては非常に危険作業となる。その対策として、膨張材スリーブ3の回転を防止するための反力体7を支圧板6からとることが必要となる。この反力体7に作用する回転トルク反力R2の向きは、図2に示すように、油圧トルクレンチ2による回転トルク反力R1とは逆となるので、支圧板6から設ける同じ反力体7を利用できる。 When setting the hydraulic torque wrench 2, another reaction body 8 is required. The reason for this is that, as explained above, when the lock nut 5 is released, a frictional force that depends on the tension acting on the outer thread of the expansion member sleeve 3 and the inner thread of the lock nut 5 in 1) acts. Therefore, a rotational torque reaction force R2 is generated that rotates the entire expansion material sleeve 3 in the co-rotating direction. This rotational torque reaction force R2 results in twisting the tendon T1. Giving a twist to the tendon T1 damages the tendon, so it is a very dangerous work as tension releasing work. As a countermeasure, it is necessary to remove the reaction force body 7 for preventing the expansion material sleeve 3 from rotating from the bearing plate 6 . As shown in FIG. 2, the direction of the rotational torque reaction force R2 acting on the reaction force 7 is opposite to the direction of the rotational torque reaction force R1 by the hydraulic torque wrench 2. 7 are available.

上記の膨張材スリーブ3が回転することを防止するための反力体8の取り方の一例としては、膨張材スリーブ3の外周に外ネジをねじ切り切削して、これにハードロックナット9のような供回り防止の固定ナットをセットし、これよりスパナ形状の反力体8により反力を取る方法がある。別の方法としては、膨張材スリーブの一部に六角ナット形状ではなく、二面の平行面を設けて、これにスパナをかけて反力体7に伝達する方法もある。 As an example of how to take the reaction force body 8 to prevent the expansion material sleeve 3 from rotating, an external thread is cut on the outer circumference of the expansion material sleeve 3 and a hard lock nut 9 or the like is attached to it. There is a method of setting a fixed nut to prevent co-rotation, and from this a reaction force is taken by a spanner-shaped reaction force body 8 . As another method, a part of the expansion material sleeve may be provided with two parallel surfaces instead of the hexagonal nut shape, and a wrench may be applied to the two parallel surfaces to transmit the force to the reaction force body 7 .

本実施形態に係る緊張力導入方法では、自重で5kg程度の軽量な油圧トルクレンチ2を使用するので、現場作業で装置のセット、撤去作業が容易となる。また、油圧トルクレンチ2の操作の特徴として、一回のスイッチでロックナット5の回転角度が一定角度、回転した後に自動的に止まるので、スイッチの押す時間間隔を制御するだけで、平均付着応力度の時間変化率を容易に制御できる。本実施形態に係る緊張力導入方法は、緊張の1カ所当たりの緊張力の解放に、約1~2分で完了する。 In the method of introducing tension force according to the present embodiment, a lightweight hydraulic torque wrench 2 with its own weight of about 5 kg is used, so that it is easy to set and remove the device on site. In addition, as a feature of the operation of the hydraulic torque wrench 2, since the rotation angle of the lock nut 5 is automatically stopped after rotating by a certain angle with one switch, the average adhesion stress can be reduced simply by controlling the time interval for pressing the switch. You can easily control the rate of change over time. The tension introduction method according to the present embodiment completes the release of the tension per location in about 1 to 2 minutes.

[第2実施形態に係る緊張力導入方法]
次に、図3を用いて、本発明の第2実施形態に係る緊張力導入方法について説明する。図3は、本発明の第2実施形態に係る緊張力導入方法の緊張力解放の施工方法を示す説明図である。本実施形態に係る緊張力導入方法は、緊張ジャッキ10を利用して緊張力を本発明で提示した基本構想を満足するように解放することにより得られる解放力を、PCグラウトG1の付着性能を利用して、コンクリート構造物CSに対してプレストレスを導入する方法である。第1実施形態では、油圧トルクレンチ2を利用して緊張力解放の解放速度を制御したが、本第2実施形態では、緊張ジャッキ10を利用して緊張力解放の解放速度を制御する。
[Tension introduction method according to the second embodiment]
Next, a tension introduction method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method for releasing tension in the method for introducing tension according to the second embodiment of the present invention. The tensioning force introduction method according to the present embodiment uses the tensioning jack 10 to release the tensioning force so as to satisfy the basic concept presented in the present invention. This is a method of introducing prestress to the concrete structure CS by utilizing the In the first embodiment, the hydraulic torque wrench 2 is used to control the release speed of tension release, but in the second embodiment, the tension jack 10 is used to control the release speed of tension release.

(1)施工ステップ1(緊張材緊張工程)
第2実施形態に係る緊張力導入方法の緊張材緊張工程を、図3を参照して説明する。まず、緊張ジャッキ10による緊張方法としては、膨張材スリーブ3に設けた外内ネジを介してテンションバー11と接続し、テンションバー11をセンターホールの緊張ジャッキ10によりラムチェアー4を反力に所定の緊張力まで緊張する。
(1) Construction step 1 (strand tensioning process)
The tendon tensioning process of the tensioning force introduction method according to the second embodiment will be described with reference to FIG. First, as a method of tensioning by the tension jack 10, the expansion material sleeve 3 is connected to the tension bar 11 via the external and internal screws provided, and the tension bar 11 is connected to the tension jack 10 of the center hole to the ram chair 4 with a predetermined reaction force. to tense tension.

緊張ジャッキ10を使用して所定の緊張力を導入した後に、膨張材スリーブ3(連続繊維補強材の場合)又はマンションタイプのスリーブ(PC鋼ストランドの場合)に設けているロックナット5を回転させることにより緊張力の反力をラムチェアー4に置き換える。 After the tensioning jack 10 is used to introduce the desired tension, the locknut 5 on the expander sleeve 3 (for continuous fiber reinforcement) or mansion-type sleeve (for PC steel strands) is turned. By doing so, the reaction force of the tension force is replaced by the ram chair 4.

(2)施工ステップ2(グラウト材充填工程)
緊張反力をラムチェアー4にとらせた状態では、コンクリート構造物CSにプレストレスが導入された状態となっている。この状態で、シース管S1と緊張材T1の隙間に、PCグラウトG1を充填し、養生後に前記式(1)の条件を満たす所定の圧縮強度を得る。
(2) Construction step 2 (grout filling process)
In the state where the tension reaction force is taken by the ram chair 4, prestress is introduced into the concrete structure CS. In this state, the gap between the sheath tube S1 and the tendon T1 is filled with the PC grout G1, and after curing, a predetermined compressive strength satisfying the condition of the above formula (1) is obtained.

(3)施工ステップ3(緊張力解放工程)
次に、緊張力を解放する施工ステップである緊張力解放工程について詳細に説明する。第2実施形態に係る緊張力導入方法では、油圧トルクレンチ2を利用しないで、緊張時に使用した緊張ジャッキ10を利用する。まず膨張材(マンション)スリーブ3に設けた内ネジにテンションバー11を接合し、緊張時に使用した緊張ジャッキ10のセンターホールに通してジャッキラム12の先端で鋼製クサビ/スリーブ13によりテンションバー11を固定する。
(3) Construction step 3 (tension release process)
Next, the tension releasing process, which is the construction step for releasing the tension, will be described in detail. In the tensioning force introduction method according to the second embodiment, the tensioning jack 10 used at the time of tensioning is used without using the hydraulic torque wrench 2 . First, the tension bar 11 is joined to the internal thread provided in the expansive material (mansion) sleeve 3, passed through the center hole of the tension jack 10 used when tensioning, and the tension bar 11 is tightened by the steel wedge/sleeve 13 at the tip of the jack ram 12. fixed.

緊張ジャッキ10の先端に予め設けたロードセル14により、施工ステップ1の緊張材緊張工程で実施した緊張力の90~95%の緊張力を緊張材に与える。なお、緊張力を95%以上与えると、施工管理値を超過する過大緊張力となり、その結果、緊張材T1の表面とPCグラウトG1との間で緊張定着とは逆向きの付着応力が発生する。そのために、許容の付着せん断応力を超過する可能性があり、その結果、緊張力を導入することが不可能となる。 A load cell 14 provided in advance at the tip of the tension jack 10 applies a tension of 90 to 95% of the tension applied in the tendon tensioning process of construction step 1 to the tendon. If the tension is applied by 95% or more, it becomes an excessive tension that exceeds the construction control value, and as a result, adhesion stress in the opposite direction to tension fixation occurs between the surface of the tendon T1 and the PC grout G1. . Because of this, the permissible bond shear stress may be exceeded, making it impossible to introduce tension.

上記の結果、ロックナット5を緩めることが可能となりで、緊張ジャッキ10による緊張力解放をすることが可能となる。第2実施形態に係る緊張力導入方法では、解放時の平均付着応力度の時間変化率の制御が必要である。つまり、本実施形態に係る緊張力導入方法では、緊張ジャッキ10のリリース油圧を管理しながら徐々に解放力を与える。 As a result of the above, the lock nut 5 can be loosened, and the tension force by the tension jack 10 can be released. In the method of introducing tension force according to the second embodiment, it is necessary to control the time rate of change of the average bond stress degree at the time of release. That is, in the tensioning force introducing method according to the present embodiment, the releasing force is gradually applied while controlling the release hydraulic pressure of the tensioning jack 10 .

(4)施工ステップ4
施工ステップ3の方法により、本発明で提示した式(1)と式(4)の制約条件下で、緊張力を解放することにより、少なくてもプレテンション方式によりプレストレス導入と同等以上の定着効果をもって、プレストレス導入が可能となる。施工ステップ4としては、図2あるいは図3に示されているコンクリート緊張端部に準備されたすべての部品を撤去する。緊張材T1はコンクリート構造物CSの緊張端面で切断して、コンクリート端部の表面処理を行う。
(4) Construction step 4
By the method of construction step 3, by releasing the tension force under the constraint conditions of the formulas (1) and (4) presented in the present invention, at least the pretension method can be used to achieve a fixation that is equal to or greater than the introduction of prestress. Effectively, prestress introduction becomes possible. As construction step 4, remove all parts prepared for the concrete stressed end shown in FIG. 2 or FIG. The tendon T1 is cut at the tensioned end face of the concrete structure CS, and the concrete ends are surface-treated.

<実物大検証実験>
次に、本発明のポストテンション定着メカニズムの理論展開が正しいかどうかを検証するために行った実物大検証実験について説明する。
<Full-scale verification experiment>
Next, a full-scale verification experiment conducted to verify whether or not the theoretical development of the post-tension fixing mechanism of the present invention is correct will be described.

(実大実験の概要)
(1)実験供試体と使用材料
実験供試体の概要:1)断面形状×長さ=B×H×L=220×210×2500mm、2)緊張材=代表的な連続繊維補強材に属する、炭素繊維を使用した連続炭素繊維補強材(CFCCと称する)、CFCC直径φ=17.2mm、断面積=151.1mm2、保証破断荷重Pu=385kN、弾性係数=150kN/mm2、3)PEシース:内径φ38ポリエチレンシース、4)PCグラウト:超低粘性無収縮型PCグラウト、5)コンクリート:設計基準強度=60N/mm2、6)コンクリート歪測定=緊張端部より歪ゲージ(ゲージ長60mm)をコンクリート表面に長手方向に沿って貼り付ける。
(Overview of full-scale experiment)
(1) Experimental specimens and materials used Overview of experimental specimens: 1) Cross-sectional shape × length = B × H × L = 220 × 210 × 2500 mm, 2) tendons = representative continuous fiber reinforcements, Continuous carbon fiber reinforcing material (referred to as CFCC) using carbon fiber, CFCC diameter φ = 17.2 mm, cross-sectional area = 151.1 mm 2 , guaranteed breaking load Pu = 385 kN, elastic modulus = 150 kN/mm 2 , 3) PE Sheath: inner diameter φ38 polyethylene sheath, 4) PC grout: ultra-low viscosity non-shrinking PC grout, 5) concrete: design standard strength = 60 N/mm 2 , 6) concrete strain measurement = strain gauge from tension end (gauge length 60 mm) ) on the concrete surface along the longitudinal direction.

(2)実験水準
1)緊張力の解放モード:緊張材の切断、油圧トルクレンチによる解放、ジャッキによる解放である。
2)緊張力は、すべてのケースで0.7Pu=269.5kNを与えたので、平均付着応力度(τ65)=4.463N/mm2(一定)となる。
3)PCグラウトの圧縮強度は、解放時の定着効果に影響するので、fgm=22.8~110N/mm2の範囲で変化させた。
4)コンクリートの圧縮強度は、設計基準強度(60N/mm2)に基づき製作した。
(2) Experimental level 1) Tension release mode: cutting of tendon, release by hydraulic torque wrench, release by jack.
2) Since the tension force was 0.7 Pu=269.5 kN in all cases, the average bond stress (τ 65 )=4.463 N/mm 2 (constant).
3) Since the compressive strength of PC grout affects the fixing effect when released, it was varied in the range of f gm =22.8 to 110 N/mm 2 .
4) The compressive strength of concrete was manufactured based on the design standard strength (60 N/mm 2 ).

(3)プレストレス有効率(EPR:Effective Prestressing Ratio)
本発明によりポストテンション・コンクリート構造体に所定のプレストレスが有効に導入されているかを判断する上で、プレストレス有効率の定義が重要である。
プレストレス有効率(EPR)は、式(5)により定義される。
EPR = εp2/εp1×100 (%)・・・(5)
(3) Effective Prestressing Ratio (EPR)
The definition of the prestress effective rate is important for judging whether or not the predetermined prestress is effectively introduced into the post-tensioned concrete structure according to the present invention.
Prestress Effectiveness Ratio (EPR) is defined by equation (5).
EPR= εp2 / εp1 ×100 (%) (5)

ここで、εp1は解放直前のコンクリート歪、εp2は解放直後のコンクリート歪
上記のEPRは、ひずみの有効率でもあり、同時にプレストレス応力の有効率でもある。例えば、有効率(EPR)が100%の場合は、その位置における導入プレストレ応力は、緊張材の解放力をPCグラウト定着により100%プレストレス応力として導入されていると評価されることを意味している。
Here, ε p1 is the concrete strain immediately before release, and ε p2 is the concrete strain immediately after release. For example, if the effective rate (EPR) is 100%, it means that the prestressing stress introduced at that position is evaluated as 100% prestressing stress due to the PC grout fixing. ing.

(4)平均付着応力度の時間変化率K65の実験データからの求め方
式(3)で示されたK65の定義式は、解放時の標準定着長65φにおける平均付着応力度の時間変化率を定義している。しかし、実際の実験データでは、解放時における時間変化率K65が一定とならない。従って、実験データ処理においては、閾値が安全側になるように、時間変化率の上限値を取り出して、データ処理を行う。具体的は、解放の最速時間において、線形的に変化する部分を実験データとして取り出して、この状態が緊張力解放時の最初から最後まで継続するものと仮定する。つまり、このデータ処理方法により、現象を安全側に評価するので、この結果から得られる実験評価式も安全側に評価されると考えてよい。
(4) Determination method of average bond stress rate of change over time K65 from experimental data defines a rate. However, in actual experimental data, the time change rate K65 at the time of release is not constant. Therefore, in experimental data processing, the upper limit of the rate of change with time is taken out and data processing is performed so that the threshold is on the safe side. Specifically, the part that changes linearly at the fastest release time is taken out as experimental data, and it is assumed that this state continues from the beginning to the end when the tension force is released. In other words, since this data processing method evaluates the phenomenon on the safe side, it can be considered that the experimental evaluation formula obtained from this result is also evaluated on the safe side.

図4は、切断モードで緊張力を解放した場合の、典型的な経過時間とコンクリートひずみの変化を示す。コンクリート歪の測定位置は、ひずみ変動が大きい緊張端部から9φの位置とした。図4より、切断モード時の時間変化率K65は以下の式(7)により求められる。
時間変化率 K65=τmax/ T max ・・・・・・・・・・・・(6)
ここで、εpは緊張直後のコンクリートひずみであり、また
τmax=τ65(ε2-ε1)/εp なので、式(6)は、最終的に式(7)となる。
時間変化率 K65=τ65(ε2-ε1)/(εp・Tmax)・・・・(7)
FIG. 4 shows the typical elapsed time versus concrete strain variation for tension release in cutting mode. Concrete strain was measured at a position 9φ from the tensioned end where strain variation was large. From FIG. 4, the time change rate K65 in the cutting mode is obtained by the following equation (7).
Rate of change over time K 65 = τ max / T max (6)
Here, ε p is the concrete strain immediately after tensioning, and since τ max6521 )/ε p , equation (6) finally becomes equation (7).
Time rate of change K 65 = τ 652 - ε 1 )/(ε p ·T max ) (7)

図5は、ジャッキ/トルクレンチモードで緊張力を解放した場合の、典型的な経過時間とコンクリートひずみの変化を示す。緊張力の解放の方法にもよるが、一般的には経過時間とコンクリート歪の関係は折れ線グラフとなる。安全側に実験評価式とするために、最速解放時のひずみ変化(ε2-ε1)が最終の開放ひずみ(ε3)まで持続すると仮定して、切断モード時の時間変化率K65は以下の式(9)により求められる。
時間変化率 K65=τmax/ T total ・・・・・・・・・・・(8)
ここで、T max=T total(ε2-ε1)/ε3 なので、式(8)は、最終的に
時間変化率 K65=τ65(ε2-ε1)/(ε3・Tmax)・・・・(9)
FIG. 5 shows the typical elapsed time versus concrete strain change for tension release in jack/torque wrench mode. Although it depends on the tension release method, the relationship between elapsed time and concrete strain is generally represented by a line graph. In order to use the experimental evaluation formula on the safe side, assuming that the strain change at the fastest release (ε 2 - ε 1 ) continues to the final release strain (ε 3 ), the time rate of change K 65 in the cutting mode is It is obtained by the following formula (9).
Rate of change over time K 65 = τ max / T total (8)
Here, since T max =T total21 )/ε 3 , equation (8) finally becomes
Time rate of change K 65 = τ 652 - ε 1 )/(ε 3 T max ) (9)

(5)実験供試体の変動要因
緊張力の実大解放実験において、実験は、切断による解放=10ケース、油圧トルクレンチによる解放=6ケース、ジャッキによる解放=8ケースである。
(5) Variation Factors of Experimental Specimen In the full-scale tension release experiment, the experiments were release by cutting = 10 cases, release by hydraulic torque wrench = 6 cases, and release by jack = 8 cases.

表1に切断モード解放、及び表2にジャッキ/トルクレンチモード解放による実験条件、PCグラウトの実験時圧縮強度、コンクリートの弾性係数、その他の実験データ示す。また、最後の実験時の緊張端部に一番近い歪データの時間履歴から、最速解放ひずみと解放時間を求め、そして最後にこれらのデータから、最速解放時の付着応力時間変化率を算定した。 Table 1 shows the release of the cutting mode, and Table 2 shows the experimental conditions for releasing the jack/torque wrench mode, the compressive strength of PC grout during the experiment, the elastic modulus of concrete, and other experimental data. Also, from the time history of the strain data closest to the tension end in the last experiment, the fastest release strain and release time were obtained, and finally from these data, the bond stress time change rate at the fastest release was calculated. .

Figure 0007201867000002
Figure 0007201867000002

Figure 0007201867000003
Figure 0007201867000003

(6)緊張力の解放モードに依存するプレストレス有効率(EPR)
図6及び図7に、切断モード時及びジャッキ/トルクレンチモード時における、緊張端部からの無次元距離(L/φ)に対するプレストレス有効率(EPR)の関係図を示す。図中の凡例は、表1、表2の実験番号である。
(6) prestress effectiveness rate (EPR) depending on tension release mode
6 and 7 show relationship diagrams of the prestress effective ratio (EPR) to the dimensionless distance from the taut end (L/φ) in the cutting mode and the jack/torque wrench mode. The legends in the figure are the experiment numbers in Tables 1 and 2.

これらの図から、切断モード時の場合、緊張端部から距離65φ近傍位置において有効率95%を達成することは困難であることがわかる。その中で、連続繊維補強材の素線を選択して切断した実験ケース4-9は比較的、良好なEPSを示している。このケースの切断方法は、CFCCの素線を1本ずつ切断する方法を取り、平均付着応力度の時間変化率(=K65)を少しでも大きく取った結果である。 From these figures, it can be seen that in the cutting mode, it is difficult to achieve an effective rate of 95% at a position near the distance of 65φ from the strained end. Among them, Experimental Case 4-9, in which strands of the continuous fiber reinforcing material are selected and cut, shows relatively good EPS. The cutting method in this case is the result of cutting the CFCC strands one by one and increasing the time rate of change (=K 65 ) of the average bond stress as much as possible.

一方、図5に示すジャッキ/トルクレンチの解放モードでは、PCグラウトの圧縮強度が低いもので30.1N/mm2のケースも含まれているが、緊張端部からの距離65φではEPRが95%以上を確保している。 On the other hand, in the release mode of the jack/torque wrench shown in FIG . % or more.

図6及び図7の比較から、緊張力の解放を切断モードで実施した場合には、十分なプレストレス有効率(EPR)を達成できない。しかし、緊張力の解放をジャッキ/トルクレンチ解放モードで実施した場合には、コンクリート構造物の全長に渡り十分なプレストレス有効率(EPR)を達成することができることを示した。 A comparison of FIGS. 6 and 7 reveals that sufficient pre-stress effectiveness ratio (EPR) cannot be achieved when tension release is performed in cutting mode. However, it was shown that sufficient prestress effectiveness ratio (EPR) can be achieved over the entire length of the concrete structure when tension release is performed in the jack/torque wrench release mode.

(7)平均付着応力度の時間変化率(=K65)の限界条件
本発明の最も肝となる、緊張力を解放する際に限界となる定量的な限界条件式を導く必要がある。これまでの理論展開から、式(1)で示される必要強度のモルタル材を使用して、式(4)で示される、平均付着応力度の時間変化率(K65)とグラウト材の圧縮強度の2/3乗との関係を、満足するように緊張力を解放することにより、コンクリート構造物の全長に渡り十分な緊張応力が導入されると考える。
(7) Critical condition of time rate of change of average bond stress (=K 65 ) It is necessary to derive a quantitative critical conditional expression that becomes the limit when releasing the tension force, which is the most important part of the present invention. From the theoretical development so far, using the mortar material with the required strength shown by the formula (1), the time rate of change of the average bond stress (K 65 ) and the compressive strength of the grout material shown by the formula (4) It is considered that sufficient tension is introduced along the entire length of the concrete structure by releasing the tension in a manner that satisfies the relationship to the 2/3 power of .

表2に示された、モルタル材の圧縮強度の2/3乗と付着応力時間変化率(K65)との関係プロットを図8に示す。実験データの観察から、緊張力の定着を可能とできる限界領域は、式(4)で示され、その限界領域を示す実験データとして、A,BがそれぞれA=0.0897、B=-0.8219となった。図6に示す破線は、その境界線を示している。 FIG. 8 shows a plot of the relationship between the 2/3 power of the compressive strength of the mortar material shown in Table 2 and the time rate of change of adhesive stress (K 65 ). From the observation of the experimental data, the limit region where the tension can be fixed is shown by the formula (4), and as the experimental data showing the limit region, A and B are A = 0.0897 and B = -0 .8219. A dashed line shown in FIG. 6 indicates the boundary line.

また、図9に示されたすべてのデータは、表1の実験データをプロットしたものである。これらの実験データは、切断モードにより緊張力を解放したものであり、図6に示した無次元距離65におけるプレストレス有効率(EPR)の結果からも、十分なプレストレス有効率(EPR)を達成できるものではない。切断モードの実験データは、図9に示した式(4)の破線境界線よりも、すべて上にあり、式(4)の妥当性を証明している。 Also, all data shown in FIG. 9 are plots of the experimental data in Table 1. These experimental data are obtained by releasing the tension force in the cutting mode, and from the results of the prestress effective rate (EPR) at the dimensionless distance 65 shown in FIG. not achievable. The cutting mode experimental data are all above the dashed boundary line of equation (4) shown in FIG. 9, demonstrating the validity of equation (4).

<緊張材の種類による実験式の適応性>
実大実験による検証において、緊張材料として炭素繊維を連続繊維補強材として適用したCFCC(Carbon Fiber Composite Cable)を適用した。前述のように、緊張材料には従来から適用されている、PC鋼ストランドも実際の施工に多く適用されている。そこで、CFCCを使用して得られた検証実験データ及び式(1)や式(4)が、PC鋼ストランドの場合についても適用可能であるかについて、検討を行う。
<Applicability of empirical formula depending on the type of tendon>
In verification by a full-scale experiment, a CFCC (Carbon Fiber Composite Cable), in which carbon fiber is applied as a continuous fiber reinforcing material, was applied as a tensile material. As mentioned above, PC steel strands, which have been conventionally applied to tension materials, are also often applied to actual construction. Therefore, it will be examined whether the verification experimental data obtained using CFCC and formulas (1) and (4) are applicable to PC steel strands.

(検討対象の緊張材)
検証実験に適用したCFCCφ17.2の保証破断荷重Pu=385.0kNである。これとほぼ同等の引張荷重のPC鋼ストランドとしては、PCφ17.8があり、その引張荷重Pu=387.0kNである。この両者の張材を使用した場合の、異なる緊張定着長における平均付着応力度の比較を行う。
(Strands to be examined)
The guaranteed breaking load Pu of CFCCφ17.2 applied to the verification experiment is 385.0 kN. As a PC steel strand with a tensile load substantially equivalent to this, there is PCφ17.8, and its tensile load Pu is 387.0 kN. A comparison is made of the average bond strength at different strain anchorage lengths when using both upholstery materials.

(1)CFCCφ17.2及びPCφ17.8の物性値
CFCCφ17.2:直径=17.2mm、断面積Acf=151.1mm2、緊張導入力0.7Pu=269.5kN
PCφ17.8:直径=17.8mm、断面積APC=208.4mm2、緊張導入力0.7Pu=270.9kN
(1) Physical property values of CFCCφ17.2 and PCφ17.8 CFCCφ17.2: diameter = 17.2 mm, cross-sectional area A cf = 151.1 mm 2 , tension introduction force 0.7 Pu = 269.5 kN
PCφ17.8: diameter = 17.8 mm, cross-sectional area A PC = 208.4 mm 2 , tension introduction force 0.7 Pu = 270.9 kN

(2)緊張時の緊張材の引張応力
CFCCφ17.2の引張応力=1783.6N/mm2
PCφ17.8の引張応力=1300.0N/mm2
(2) Tensile stress of prestressing tendon Tensile stress of CFCCφ17.2 = 1783.6 N/mm 2
Tensile stress of PCφ17.8 = 1300.0 N/mm 2

(平均付着応力度の比較)
プレストレス導入時(緊張力=0.7Pu)において、緊張端部のからの緊張定着長をNφとした場合の、緊張定着長における平均付着応力度をτNとすると、式(10)により求められる。
τN=0.7Pu/(Nπφ2)・・・・・・・・(10)
(Comparison of average bond stress)
At the time of prestress introduction (tension = 0.7 Pu), when the tension anchorage length from the tension end is Nφ, and the average bond stress degree at the tension anchorage length is τ N , it is obtained by equation (10). be done.
τ N =0.7 P u /(Nπφ 2 ) (10)

ここで、N=65の場合において、Nφ=標準定着長となる。
式(10)によりCFCCφ17.2とPCφ17.8の定着長Nφにおける、プレストレス導入時の平均付着応力度を、表3に示す。
Here, when N=65, Nφ=standard fixing length.
Table 3 shows the average degree of adhesion stress at the time of prestress introduction at the fixing length Nφ of CFCCφ17.2 and PCφ17.8 according to the equation (10).

Figure 0007201867000004
Figure 0007201867000004

表3に示す平均付着応力度の比較から、PCφ17.8の平均付着応力度は、CFCCφ17.2の平均付着応力度よりも約6%程度小さいことがわかる。この両者の比較結果から、緊張材がPC鋼ストランドの場合の方が定着長における平均付着応力度が若干小さいため、CFCC緊張材を適用した式(4)より求められた実験定数は、設計的に安全側であることがわかる。 From the comparison of the average bond stresses shown in Table 3, it can be seen that the average bond stress of PCφ17.8 is about 6% smaller than the average bond stress of CFCCφ17.2. From the comparison results of these two, the average bond stress in the anchoring length is slightly smaller when the tendon is PC steel strand, so the experimental constant obtained from the equation (4) applying the CFCC tendon is the design is on the conservative side.

以上、本発明の実施形態に係る緊張材の定着構造、本発明の第1及び第2実施形態に係る緊張力導入方法について詳細に説明した。しかし、前述した又は図示した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。 The fixing structure of the tendon according to the embodiment of the present invention and the tension introducing method according to the first and second embodiments of the present invention have been described above in detail. However, the above-described or illustrated embodiments merely show one embodiment embodied in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed to be limited by these. It is.

2:油圧トルクレンチ
3:膨張材スリーブ
4:ラムチェアー
5:ロックナット
6:支圧板
7,8:反力体
9:ハードロックナット
10:緊張ジャッキ
11:テンションバー
12:ジャッキラム
13:鋼製クサビ/スリーブ
14:ロードセル
CS:コンクリート構造物(コンクリート本体)
S1:シース管(挿通孔)
T1:緊張材
G1:PCグラウト(グラウト材)
R1:油圧トルクレンチにより発生する回転トルク反力
R2:供回りにより発生する回転トルク反力
2: Hydraulic torque wrench 3: Expansion material sleeve 4: Ram chair 5: Lock nut 6: Support plate 7, 8: Reaction body 9: Hard lock nut 10: Tension jack 11: Tension bar 12: Jack ram 13: Steel Wedge/sleeve 14: Load cell CS: Concrete structure (concrete body)
S1: Sheath tube (through hole)
T1: tendon G1: PC grout (grout material)
R1: Rotational torque reaction generated by hydraulic torque wrench R2: Rotational torque reaction generated by co-rotation

Claims (4)

緊張材を緊張した緊張力を解放してコンクリート構造物へポストテンション方式でプレストレスを導入する緊張力導入方法であって、
前記コンクリート構造物に形成され、端面同士を貫通する挿通孔に緊張材を挿入する緊張材挿通工程と、
前記緊張材挿通工程で挿通した前記緊張材を緊張ジャッキにより緊張して所定の緊張力を付与する緊張材緊張工程と、
前記緊張材緊張工程で緊張した前記緊張材の前記挿通孔の周りにグラウト材を充填するグラウト材充填工程と、
前記グラウト材充填工程で充填したグラウト材が所定の圧縮強度が発現した後、前記緊張材の緊張力を解放する緊張力解放工程と、備え、
前記緊張力解放工程では、油圧トルクレンチで前記緊張材の緊張力の解放速度を制御しながら前記コンクリート構造物へプレストレスを導入すること
を特徴とする緊張力導入方法。
A tension introduction method for introducing prestress to a concrete structure by a post-tension method by releasing the tension of the tendon,
A tendon inserting step of inserting a tendon into an insertion hole formed in the concrete structure and penetrating between end faces;
a tendon tightening step of tensioning the tendon inserted in the tendon inserting step with a tension jack to apply a predetermined tension;
A grout material filling step of filling a grout material around the insertion hole of the tendon tensioned in the tendon tensioning step;
A tension release step of releasing the tension of the tendon after the grout material filled in the grout material filling step exhibits a predetermined compressive strength,
In the tension release step, a prestress is introduced to the concrete structure while controlling the tension release speed of the tendon with a hydraulic torque wrench.
前記緊張力解放工程は、前記グラウト材の圧縮強度fgmが、式(1)を満たす所定の圧縮強度が発現した後に行うこと
を特徴とする請求項に記載の緊張力導入方法。
gm ≧ 0.5・f' ck・・・・・(1)
ここで、fgm:グラウト材の圧縮強度(N/mm2
' ck:コンクリート構造物の設計圧縮基準強度(N/mm2
The tensioning force introduction method according to claim 1 , wherein the tensioning force releasing step is performed after the compressive strength f gm of the grout material develops a predetermined compressive strength that satisfies the formula (1).
f gm ≥ 0.5 f'ck ( 1)
Here, f gm : Compressive strength of grout material (N/mm 2 )
f ' ck : Design compression standard strength of concrete structure (N/mm 2 )
前記緊張力解放工程では、前記緊張材の緊張力の解放速度が平均付着応力度の時間変化率K65が、式(4)を満足するように解放すること
を特徴とする請求項に記載の緊張力導入方法。
65 ≦ 0.0897・fgm 2/3 - 0.8219・・・・・(4)
ここで、 K65 :平均付着応力度の時間変化率(N/mm2/sec)
65= τ65/Tr
τ65 = 0.7Pu/(65πφ2)
r:緊張力の最速解放時における解放時間(sec)
τ65 :標準定着長(=65φ)における平均付着応力度(N/mm2
u:緊張材の引張強度又は保証破断荷重(連続繊維補強材)(N)
φ:緊張材の直径(mm)
3. The tension release step is characterized in that the tension release speed of the tendon is released so that the time rate of change K65 of the average bond stress degree satisfies formula ( 4 ). tension force introduction method.
K65≦ 0.0897fgm2 / 3-0.8219 (4)
Here, K 65 : time rate of change of average bond stress (N/mm 2 /sec)
K65 = τ65 / Tr
τ 65 = 0.7P u /(65πφ 2 )
T r : Release time at the time of the fastest release of tension (sec)
τ 65 : Average adhesion stress (N/mm 2 ) at standard fixing length (= 65φ)
P u : Tensile strength or guaranteed breaking load of tendon (continuous fiber reinforcement) (N)
φ: Diameter of tendon (mm)
コンクリート構造物へポストテンション方式でプレストレスを導入してプレストレストコンクリート構造物を製造するプレストレストコンクリート構造物の製造方法であって、
請求項又はに記載の緊張力導入方法により、前記緊張材の緊張力の解放速度を制御しながら前記コンクリート構造物へプレストレスを導入すること
を特徴とするプレストレストコンクリート構造物の製造方法。
A method for manufacturing a prestressed concrete structure, wherein a prestress is introduced into the concrete structure by a post-tension method to manufacture the prestressed concrete structure,
A method for manufacturing a prestressed concrete structure, wherein a prestress is introduced into the concrete structure while controlling a releasing speed of the tension of the tendon by the tension introducing method according to claim 2 or 3 .
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