JPH0442511B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は、プレストレストコンクリート（以
下「PC」という）構造物におけるプレストレス
導入用緊張材の定着方法、特に緊張材として繊維
強化合成樹脂（以下「FRP」という）製緊張材
を使用した該緊張材の定着方法に関する。

ここで、FRP製緊張材とは、直径数ミクロン
の単繊維を複数本引き揃えて束状にした繊維ロー
ビングに合成樹脂を含浸付着させ、これを成形用
ダイスにより引抜き、加熱硬化させてロツド状に
した、いわゆるFRPロツドである。

〔従来の技術〕

近年、PC構造物へのプレストレス導入用の緊
張材として、FRP製緊張材の使用が試みられて
いる。

このFRP製緊張材は、例えば高磁界、海洋環
境、腐食環境などでの使用を可能とする利点を有
することから、これら特殊な条件下においてその
使用が試みられているが、コンクリート構造物に
プレストレスを導入するFRP製緊張材に緊張力
を保持するべく該緊張材の定着方法に問題があ
り、未だに成功を収めていないのが実情である。

それは、鋼棒の場合における定着機構、すなわ
ちFRP製緊張材に螺子溝を加工し、該螺子溝に
ナツトを螺合する機構を用いることは、該緊張
材に螺子溝を加工する際、該緊張材外周の一方向
繊維が切断されて緊張材の耐引張強度が大幅に低
下すること、また、仮に繊維を切断することな
く螺子溝の加工ができたとしても、該螺子部に作
用するせん断力に弱いこと、などの理由から従来
の補強鋼材用の定着機構をそのまま利用すること
ができないことによる。

しかして、上述したFRP製緊張材の利点に鑑
み、該緊張材の定着方法が種々提案されていると
ころである。

第１図にその一例を示す（実公昭53−44821
号）。

図において、１はコンクリート構造物であり、
該コンクリート構造物１には長手方向に貫通孔２
が設けられている。３はガラス繊維強化プラスチ
ツク製ロツド（FRP製緊張材）である。４はプ
ラスチツク製筒体であり、該筒体４は一端に至る
ほど縮径された円錐孔５を有し、筒壁には樹脂注
入孔６ならびに排気孔７が設けられている。８は
筒体４の一端に当接される蓋体、９は筒体４の他
端とコンクリート構造物１との間に介装されるス
ペーサ板であり、何れもロツド挿通孔を有し、そ
の孔径はロツド２の外径にほぼ等しくされてい
る。

Ｐは筒体４内に充填硬化された熱硬化製合成樹
脂であり、充分な張力で緊張された状態のロツド
２を定着している。

上述した構成からなる従来技術においては、ロ
ツド３に導入されたプレストレス力は硬化した熱
硬化製合成樹脂Ｐのロツド３に対する接着力およ
び該樹脂Ｐと筒体４の円錐孔５との楔作用により
保持されるものである。

しかしながら、トツド３に対する熱硬化性合成
樹脂Ｐと筒体４の円錐孔５との間の楔作用は、ロ
ツド３と該ロツド３の外周面に充填硬化せしめら
れた熱硬化性合成樹脂Ｐとの間に強固な接着力が
得られてはじめてその効果が発揮されるものであ
る。

しかるに、ロツド３と該ロツド３の外周面に充
填硬化せしめられた熱硬化性合成樹脂Ｐとの間に
は、両者の樹脂どおし（すなわちロツド２を構成
する樹脂と充填硬化せしめられた熱硬化性合成樹
脂Ｐと）の融着による一体化は起らず、単なる接
着となる。このため、両者間に強固な接合力は得
られ難く、換言すればロツド３に大きな緊張力を
保持することができず、自らその使用範囲が限定
されるという欠点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上述した欠点を克服すべくなされたも
ので、上記従来技術における楔作用を有効に利用
したFRP製緊張材の定着方法を提供するもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明のFRP製緊張材の定着方法
は、PC構造物において、FRP製PC用緊張材の端
部外周面に、樹脂加工された補強繊維をそれぞれ
端部に向つて先太りとなるように緊密に捲回しか
つ硬化させて形成した円錐台状の係合部を予め一
体に形成し、該緊張材を該円錐台状の係合部と該
係合部に係合する他部材との間の楔作用により該
緊張材に緊張力を保持させて定着することを特徴
とするものである。

本発明において、FRP製PC用緊張材の端部外
周面に捲回される補強繊維とは、端繊維を複数本
引き揃えて束状にした繊維ロービング、撚りをか
けてなるヤーンを原糸に用い布状に織り、または
編み上げた繊維クロス（リボン、テープを含む）
などをいう。

そして、上記構成において、円錐台状の係合部
は、上記繊維ロービングに合成樹脂を含浸付着さ
せ、かつ乾燥させて形成した樹脂加工繊維ロービ
ングに張力を加えながら該緊張材の外周面に緊密
に捲回し、かつ硬化させて形成する、いわゆるフ
イラメントワインデイング法、あるいは上記繊維
クロスに合成樹脂を含浸付着させ、かつ乾燥させ
て形成した樹脂加工繊維クロスに張力を加えなが
ら該緊張材の外周面に緊密に捲回し、かつ硬化さ
せて形成する方法が採られる。

ここで、前者のフイラメントワインデイング法
によつて形成した円錐台状の係合部について、よ
り具体的に説明する。

硬化剤を配合した熱硬化性合成樹脂を含浸付着
した補強繊維ロービングを成形用ダイスを通して
引抜いて形成した半硬化状態の予備成形ロツド
（緊張材）を用意する。一方、硬化剤を配合した
熱硬化性合成樹脂を含浸付着した補強繊維ロービ
ングを乾燥して形成した半硬化状態の樹脂加工補
強繊維ロービングを用意する。

この樹脂加工された繊維ロービングを予め張力
を加えられた予備成形ロツドの端部外周面に端部
に向つてそれぞれ先太りとなるように該ロービン
グに張力を加えながら緊密に捲回して円錐台状の
係合部を形成したのち、炉内で該ロツドと円錐台
状の係合部とを加熱・硬化せしめ両者を一体化さ
せるものである。

このように形成されたFRP製ロツドと円錐台
状の係合部とは、該FRPを構成する樹脂と係合
部を構成する樹脂とが融着一体化され、両者間の
接合強度はより強固となり、円錐台状係合部の楔
作用が有効に発揮され、該緊張材に大きな緊張力
を保持させることができる。

また、繊維クロスを使用して形成した円錐台状
の係合部も同様の硬化を発揮する。

本発明において、FRP用の合成樹脂としては
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリ
ルフタレート樹脂などの熱硬化性合成樹脂が使用
され、また、FRP用の補強繊維としてはガラス
繊維、炭素繊維、セラミツク繊維、芳香族ポリア
ミド繊維（商品名「ケブラー（Kevlar）」）など
の長繊維が使用される。

また、円錐台状の係合部を形成する補強繊維お
よび該繊維に含浸付着せしめられる合成樹脂は、
上記と同様の補強繊維および熱硬化性合成樹脂が
使用される。

〔発明の効果〕

本発明の上記構成からなるFRP製PC緊張材を
使用した該PC緊張材の定着方法は以下の特有の
作用効果を有する。

FRP製PC用緊張材と該緊張材の端部外周面
に形成された円錐台状の係合部とは両者を構成
する合成樹脂どおしの融着一体化により、当該
部位の接合強度はより強固となり、円錐台状係
合部の楔作用が有効に発揮される。

上記により、該緊張材には大きな緊張力が
保持せしめられ、コンクリート構造物に大きな
プレストレスを導入することができる。

プレテンシヨン方式用およびポストテンシヨ
ン方式用の定着に使用することができる。

〔実施例〕 以下、本発明を第２図ないし第５図に示す実施
例に基づいて説明する。

第２図はFRP製PC用緊張材１０の全体を示し、
該PC用緊張材１０はFRP製ロツド２０と該ロツ
ド２０の端部外周面にそれぞれ端部に向つて先太
りとなる円錐台状の係合部３０とからなる。

第３図は該PC用緊張材１０の端部の要部を示
し、該FRP製ロツド２０の端部外周面にフイラ
メントワインデイング法により円錐台状の係合部
３０を一体に形成したFRP製PC用緊張材１０を
示すものである。

すなわち、該FRP製PC用緊張材１０は、硬化
剤を配合した熱硬化性合成樹脂を含浸付着した補
強繊維ロービングを成形用ダイスを通して引抜い
て成形した半硬化状態の予備成形ロツドに予め張
力を与え、該ロツドの端部外周面に、樹脂加工さ
れた半硬化状態に予備成形ロービングをそれぞれ
端部に向つて先太りとなるように該ロービングに
張力をくわえながら円周巻き（パラレル）により
緊密に捲回して円錐台状の係合部を形成したの
ち、炉内で加熱・硬化させて該係合部を一体に形
成したものである。

図において、４０は該円錐台状の係合部３０を
構成する補強繊維ロービングである。なお、第３
図には円周巻き（パラレル）によつて形成した円
錐台状係合部３０を示したが、その他螺旋巻き、
ポーラー巻き、レベル（インプレーン）巻きなど
により形成することもできる。

第４図及び第５図は上述したFRP製PC用緊張
材１０の定着方法を示すもので、第４図はプレテ
ンシヨン方式、そして第５図はポストテンシヨン
方式における該緊張材１０の定着方法を示すもの
である。

第４図において、FRPロツドの外周面に所定
の間隔をもつて、それぞれ円錐台状の係合部３０
を一体に有するFRP製PC用緊張材１０に該ロツ
ドの端部を把持して緊張力を与え、これを型枠
（図示せず）内にセツトするとともに該型枠内に
該緊張材１０の円錐台状係合部３０を含んでコン
クリートを流し込む。コンクリートの硬化後、ロ
ツドの突出端部を切断することにより、該緊張材
１０は円錐台状の係合部３０とコンクリート構造
物５０との間の楔作用により、該緊張材１０に緊
張力が保持されて定着され、該コンクリート構造
物５０にはプレストレスが導入される。

第５図において、型枠内に配設されたシースＳ
１，Ｓ２内に端部外周面にそれぞれ円錐台状の係
合部３０を一体に有するFRP製PC用緊張材１０
を配置する。該緊張材１０の円錐台状係合部３０
に、内面に円錐台状の孔６１と該孔６１の端部に
螺子溝６２を備え、外面に螺子溝６３を備えた定
着管６０を該孔６１を係合させて配置する。次い
で、型枠内にコンクリートを流し込み、該コンク
リートの硬化後、該定着管６０に内面螺子溝６２
にテンシヨンロツド７０を螺合し、該テンシヨン
ロツド７０を引張る。該テンシヨンロツド７０に
より該ロツド７０に螺合した定着管６０の内面円
錐台状孔６１と該孔６１に係合する円錐台状係合
部３０を経て該緊張材１０に緊張力が与えられ
る。そして、座金８０を介して該定着管６０の外
面螺子溝６３にナツト９０を螺合し、且つ締め付
けることにより、該緊張材１０に与えられた緊張
力は該緊張材１０の円錐台状係合部３０と定着管
６０の内面孔６１との間の楔作用により保持さ
れ、コンクリート構造物５０にはプレストレスが
導入されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の繊維強化合成樹脂製緊張材の定
着方法を示す縦断面図、第２図以下は本発明の実
施例を示し、第２図は円錐台状係合部を一体に有
する繊維強化合成樹脂製緊張材を示す立体図、第
３図は該緊張材の一部縦断面図、第４図はプレテ
ンシヨン方式における該緊張材の定着方法を示す
断面図、第５図はポストテンシヨン方式における
該緊張材の定着方法を示す断面図である。 １０……繊維強化合成樹脂製緊張材、３０……
円錐台状係合部、４０……補強繊維ロービング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プレストレストコンクリート構造物におい
   て、繊維強化合成樹脂製プレストレストコンクリ
   ート用緊張材の端部外周面に、樹脂加工された補
   強繊維をそれぞれ端部に向つて先太りとなるよう
   に該補強繊維に張力を加えながら緊密に捲回しか
   つ硬化させて形成した円錐台状の係合部を予め一
   体に形成し、該緊張材を該円錐台状の係合部と該
   係合部に係合する他部材との間の楔作用により該
   緊張材に緊張力を保持させて定着せしめてなるこ
   とを特徴とするプレストレストコンクリート用緊
   張材の定着方法。 ２ 円錐台状の係合部は樹脂加工された補強繊維
   ロービングを該ロービングに張力を加えながら緊
   密に捲回しかつ硬化せしめて形成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のプレストレ
   ストコンクリート用緊張材の定着方法。 ３ 円錐台状の係合部は樹脂加工された補強繊維
   クロスを該クロスに張力を加えながら緊密に捲回
   しかつ硬化せしめて形勢したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載のプレストレストコン
   クリート用緊張材の定着方法。