JPH01272889A - 高強力低伸度繊維を用いた複合撚合体の端末定着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高強力低伸度繊維を用いた複合線条体またはそ
の撚合体の端末定着方法に関するものである。

〔従来の技術とその技術的課題〕

炭素繊維、ポリアラミド繊維等の高強力低伸度繊維を基
材とする線材やこれを複数本撚合した撚合体（ストラン
ドやロープ）は、比重が小さく、腐食が生じず、非磁性
で、強度が高いとともに、伸び変形が極めて小さい特性
を備えている。このことから、従来の鋼線、ワイヤロー
プなどに代わる資材として、たとえば、プレストレスコ
ンクリート用の補強材などへの活用が検討されている。

しかし、いずれの用途においても、問題となるのは端末
処理である。なんとなれば、確実な定着力を容易に得ら
れない限り、上記特性を発揮させることができず、実際
上使用出来ないからである。

従来、繊維ロープ類の端末処理方法としては、ロープに
アイスプライスを施したり、ロープを相互にスプライス
する方法がとられている。これらの方法は、慣用の柔軟
で解撚しやすいロープ構成の場合は適用できるが、高強
力低伸度繊維の複合線条体やこれを素線とする撚合体の
ように繊維の集合組織化に熱硬化性樹脂を使用したもの
については適用が困難であり、また、現場での作業性、
作業能率の面からも不適である。

一方、鋼線やワイヤロープにおいては、クサビ式ソケッ
ト形式や金属スリーブ圧着形式が汎用されている。こと
に前者のクサビ式ソケット形式は作業性の面等で優れて
いる６しかしながら、この方法を単純に高強力低伸度繊
維の複合線条体や撚合体の端末処理に適用した場合、コ
ーンやスリーブから加わる圧縮作用により、高強力低伸
度繊維の剪断切れ現象が生じて所定の定着力が得られな
いという問題があった。また、定着具と線条体や撚合体
の物性の相違から、引張り荷重がかかると線条体や撚合
体が縮径して定着具から抜けやすいという問題があった
。

本発明は前記問題点を解消するために創案されたもので
、その目的とするところは、高強力低伸度繊維を用いた
複合線条体またはこれを素線とする撚合体の端末を、現
場で容品にしかも確実に定着することができる方法を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明は、高強力低伸度繊維と
熱硬化性樹脂からなる複合線条体またはこれを素線とす
る撚合体を端末処理するに当り、予め端末部表面に直径
の約１０倍以上の範囲で緩衝層を設け、この緩衝層を複
数割りのコーンで挟み。

ソケットとでくさび止めする方法としたものである。

前記緩衝層としては、熱硬化性樹脂で端末部断面がほぼ
円筒状になるように隣接する線間またはストランド間の
空隙を一体に埋めるのが好適である。

本発明は、高強力低伸度繊維と熱硬化性樹脂からなる複
合線条体またはこれを素線とする撚合体をプレストレス
コンクリートの補強材として用いる場合に好適であるが
、それ以外の機械や設備の固定用あるいは操作用の索と
して使用する場合にも適用される。

〔実　施　例〕

以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図ないし第６図は本発明による端末定着方法の一実
施例を示している０図面において、１は複合線条体、２
はこの複合線条体１を素線とする撚合体、６はソケット
、７，７は分割型コーンである。ソケット６や分割型コ
ーン７．７は一般に金属製のものが用いられるが、エン
ジニアリングプラスチック製あるいは金属とプラスチッ
クの複合材等も適用可能である。

複合線条体１は、第２ａ図のように、炭素繊維、ポリア
ラミド繊維、炭化珪素繊維などの高強力低伸度特性を備
えた極細長繊維１ｏを多数本集束した芯体１ａに、エポ
キシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂
などの熱硬化性樹脂３を含浸させ、賦形ダイスで成形と
余剰樹脂を除去した後、芯体１ａの表面にタルク等の粉
末乾燥剤を塗布して表面を乾燥させ、その外周にポリエ
ステル、ナイロン等の合成繊維または高強力低伸度繊維
の繊維被覆４を施してなるものである。

撚合体２は、この実施例では７本の複合線条体１から構
成されており、前記のように粉末乾燥剤を塗布し、繊維
被覆４を施した７本の複合線条体１を撚合機に通して所
要ピッチと撚り方向で撚合し、次いで加熱しで含浸熱硬
化性樹脂３を硬化させたものである。なお、複合線条体
単体で使用する場合には、繊維被覆４を施した後、加熱
して含浸熱硬化性樹脂３を硬化させればよい。

このような撚合体２を端末処理するに際し、まず、撚合
体２の端末部に緩衝層５を形成する。緩衝層５は、圧縮
力が作用しても芯体１ａに剪断力をかかりに＜＜シかつ
後記するコーンとの接触面積を増すため、撚合体２の直
径の少なくとも１０倍以上の範囲にわたり形成すること
が必要である。

この実施例では、緩衝層５は熱硬化性樹脂からなってい
る。熱硬化性樹脂は加熱硬化型、常温硬化型のいずれで
もよく、任意の方法たとえば刷毛、スプレー、浸漬等に
より撚合体２の表面に塗布し、硬化させる。加熱硬化型
の場合には、樹脂を塗布した後、該部分をヒータやドラ
イヤで加熱すればよい。この場合、緩衝層５は、第３図
のように、隣接する素線１，１間の各谷間１１を埋め、
全体としてソリッドな円筒状断面となるようにすべきで
あり、外径寸法は、少なくとも各素線１，１で仮想構成
される撚合体直径Ｒと一致するがそれよりも若干大きく
、素線１の表面を適度に覆うことが好ましい。

なお、緩衝層５は、場合によっては熱硬化性樹脂のパイ
プ状ないしテープ状成形体や、第６図のような網状体（
テープを含む）を用いてもよい。網状体の場合は、ステ
ンレスなど耐腐食性の良好な金属の網、あるいはポリエ
ステル、ナイロン等の合成繊維または高強力低伸度繊維
を平織り、綾織りなどに編成したものが好適であり、撚
合体１の外周に密着状に巻装される。パイプ状ないしテ
ープ状成形体、網状体は単純な巻着でなく、熱硬化性樹
脂等により撚合体１に接着してもよい。また。

勿論、熱硬化性樹脂と併用して複合緩衝層ととしてもよ
い。

前記のような作業の後、緩衝層５を分割型コーン７．７
で挟持し、ソケット６に挿入してクサビ作用により定着
させるものである。

詳述すると、第４図のように、ソケット６は軸線方向に
半径ｒ１のテーパ孔６ｏが貫設されており１分割型コー
ン（実施例では２分割）７，７は、テーパ孔６０の中心
Ｐ□から所定の距離だけ偏心した位置Ｐ２、Ｐ２′　を
中心とする半径ｒ２のテーパー状外面７０と、前記テー
パ孔６ｏの中心Ｐ１を共通中心とする仮想半径ｒ、の弧
状内面７１とを備え、各分割型コーン７．７の端面７ａ
、７ａ間には偏心点Ｐ２とＰ２′の合計距離に相当する
ギャップｔが形成されている。

定着に際しては、第１図（ａ）のように分割型コーン７
．７をテーパ孔６０から抜取り、撚合体２の端末をテー
パ孔６０の小径側に導き、テーパ孔６０の大径側から外
部に引出す、そして、第１図（ｂ）のように、端末に形
成しである前記緩衝層５に分割型コーン７．７の各弧状
内面７１．７１を当接させる。この状態で第１図（ｃ）
のように分割型コーン７．７をテーパ孔６０の大径側か
らテーパ孔６０に押し込む。そして撚合体２の他端側か
ら引張る。

これにより分割型コーン７．７はテーパ孔６゜内に引き
込まれ、その軸線方向の移動によりギャップｔが減少し
、撚合体端末部は弧状内面７１゜７１により半径方向に
強力に締付けられる。このとき、分割型コーン７．７に
挟圧される部分に撚合体直径の少なくとも１０倍以上の
長さの緩衝層５が形成されており、その緩衝層５は撚合
体２を構成する素線１，１の谷間１１．１１を埋め、該
部分の断面が実質的にソリッドな円筒状となっている。

このため１分割型コーン７．７による挟圧力が直接芯体
１ａやこれによる素線１，１に作用しない。そのため、
高強力低伸度繊維の剪断切れが発生しない。しかも、緩
衝層５が素線１，１の谷間を埋めているため、素線１，
１の圧側が生じないとともに、弧状内面７１．７１との
接触面積が実質的に増加し、これらにより効率よく確実
に所要の定着力が得られる。

本発明の具体例を示すと以下の通りである。

炭素繊維の長繊維を集束し、これにエポキシ樹脂を含浸
し、賦形ダイスで成形後、タルクを塗布し、ポリエステ
ル繊維で編組した４、２■φの複合線条体を素線として
７本撚合し、次いでエポキシ樹脂を加熱硬化させて直径
１２．５＋ｕ＋φの撚合体を得た。

この撚合体の端末部に長さ約１６０ｍ＋＋＋にわたり、
エポキシ樹脂質の緩衝層を形成した。すなわち、主剤と
硬化剤を等量混合し、温度２５℃で攪拌したものを端末
部に塗布し、次いでドライヤにより９０℃で１時間乾燥
した。緩衝層は撚合体と一体化しており、素線の隣接す
るもの同志の谷間を埋め、該部分は約１２．６＋＋＋ｍ
φの円筒状となった。

前記端末部を大径部４０ｍｍ、小径部１３Ｉ１１１のテ
ーパ孔を有する長さ１５０ａ＋ｍの鋼製ソケットと、偏
心距離２ｍｍ、半径ｒ、　１８ｎ＋ｍ、仮想半径ｒ３６
ｆｆｌＩ１１、長さ１５０の２分割コーンを用いて定着
した。

得られた端末処理部の効率を引張り試験機で測定した。

その結果、撚合体の設計切断荷重１５，９６０ｋｇｆに
対し、１６，０４７ｋｇｆでソケットの口元部にて撚合
体は切断した。これに対し、緩衝層を設けない以外同じ
条件で定着した場合（比較例）は、１０，４００ｋｇｆ
（切断荷重の６５．２％）で切断してしまった。

なお１本発明の複合線条体１や撚合体２は図示するもの
に限定されない。たとえば、複合線条体１または撚合体
２の外周に熱硬化性樹脂の未硬化段階で繊維性のテープ
または紐状体からなる表面積増加材料を巻着してもよい
。

複合線条体１または撚合体２をプレストレスコンクリー
トの補強材として利用する場合、両端に緩衝層を形成し
ておき、たとえばボストテンション方式の場合には、予
め製作しておいてコンクリート材（たとえば桁）の孔に
補強材を挿通し、コンクリート材に当接した支圧板の背
後にソケットを配し、一端を固定する。そして他端にも
ソケットを配し、定着用ジヤツキを使って緊張しながら
分割コーンを押込めばよい。分割コーンと緩衝層は第１
図の手法により定着される。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によるときには、高強力低伸度繊維
と熱硬化性樹脂からなる複合線条体またはこれを素線と
する撚合体利用上のネックであった端末処理問題を解消
し、現場で簡単にしかも繊維に剪断切れを起こさせるこ
となく確実な定着力を得ることが出来、これにより高強
力、軽量、低伸度、耐食性等の特性をフルに発揮させる
ことができるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）　（ｄ）は本発明定着方
法を段階的に示す断面図、第２図は第１図（ａ）の■−
■線に沿う断面図、第２ａ図は第２図の一部拡大図、第
３図は第１図（ａ）の■−■線に沿う断面図、第４図は
第１図（Ｃ）のＩＶ−ＩＶ線に沿う拡大断面図、第５図
は第１図（ｄ）のｖ−ｖｇに沿う拡大断面図、第６図は
本発明の別の実施例を示す部分切欠側面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高強力低伸度繊維と熱硬化性樹脂からなる複合線
   条体またはこれを素線とする撚合体の端末を定着するに
   あたり、端末部表面に直径の約１０倍以上の範囲で緩衝
   層を設け、この緩衝層を複数割りのコーンで挟み、ソケ
   ットとによりクサビ止めすることを特徴とする複合線条
   体またはその撚合体の端末定着方法。
2. （２）緩衝層が熱硬化性樹脂からなり、該熱硬化性樹脂
   で隣接する線間またはストランド間の空隙が埋められ、
   定着すべき端末部がほぼ円筒状に構成されている特許請
   求の範囲第１項記載の複合線条体またはその撚合体の端
   末定着方法。
3. （３）高強力低伸度繊維と熱硬化性樹脂からなる複合線
   条体またはこれを素線とする撚合体がプレストレスコン
   クリートの補強材である複合線条体またはその集合体の
   端末定着方法。