JPH09221915A - プレストレス導入ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 施工現場での簡易な操作によりコンクリート
部材にプレストレスを導入することができ、またプレス
トレス部材をコンクリート部材に定着させるための支圧
板を省略することができ、さらにコンクリート部材中に
容易に配設することができるプレストレス導入ユニット
を提供すること。 【解決手段】 コンクリート部材に圧縮応力を導入する
プレストレス導入ユニット２０であって、一端はその内
部に全螺子ボルト２２を螺合し、他端は開放した筒状の
鋼棒２１と、該筒状鋼棒の内部に挿設して圧縮力を導入
した鋼棒２４と、該鋼棒に導入された圧縮力を保持する
と共に、この圧縮力を前記筒状鋼棒に引張力として伝達
する着脱自在の緊張保持手段２５，２６，２７とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンクリート部材に
圧縮応力を導入するためのプレストレス導入ユニットに
関する。

【０００２】

【従来の技術】プレキャスト構造物において、従来、柱
梁等のコンクリート部材を連結するために連結部にプレ
ストレスを導入することがあり、この場合、接合するコ
ンクリート部材には予めシース管等を埋設して貫通孔を
形成し、施工現場でコンクリート部材を連結して貫通孔
にＰＣ鋼材を挿通し、ＰＣ鋼材の端部を支圧板、ナット
及びワッシャーにより定着するとともに、ナットをジャ
ッキ等の緊張機で締めてプレストレスを導入する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のＰＣ鋼材で
は、緊張力を導入するための全ての作業を施工現場にお
いて行わなければならないので、この緊張力導入作業に
使用するジャッキ等の緊張力導入装置が大掛かりにな
り、足場等の狭い作業空間では取扱いが困難であり、さ
らに、クレーン等の揚重機を使用しなければ施工現場で
の移動もできないといった問題点がある。

【０００４】また、上記従来のＰＣ鋼材では、場合によ
っては、支圧板を配置するために切欠きを形成すること
がある。しかしながら、切欠きは構造上の断面欠損とな
り、コンクリート部材の構造耐力を低下させるという問
題点がある。

【０００５】本発明は、上記従来の連結構造の問題点を
解決せんとしたものであり、その目的は、施工現場での
簡易な操作によりコンクリート部材にプレストレスを導
入することができるプレストレス導入ユニットを提供す
ることにある。

【０００６】また本発明の別の目的は、プレストレス部
材をコンクリート部材に定着させるための支圧板を一部
省略することができるプレストレス導入ユニットを提供
することにある。

【０００７】さらに本発明の別の目的は、コンクリート
部材に形成する貫通孔を小径にできるとともに、貫通孔
内に容易に配設することができるプレストレス導入ユニ
ットを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的に鑑
みてなされたものであり、その要旨は、コンクリート部
材に圧縮応力を導入するプレストレス導入ユニットであ
って、一端はその内周に螺子山を形成して全螺子ボルト
を螺合し、他端は開放した筒状の鋼棒と、該筒状鋼棒の
内部に挿設して圧縮力を導入した鋼棒と、該鋼棒に導入
された圧縮力を保持すると共に、この圧縮力を前記筒状
鋼棒に引張力として伝達する着脱自在の緊張保持手段と
を備えたプレストレス導入ユニットにある。

【０００９】本発明のプレストレス導入ユニットにおい
て、前記全螺子ボルトは、筒状鋼棒の一端に螺合した際
に筒状鋼棒の外形から突出する箇所の無い形状に形成す
れば良い。かような形状の全螺子ボルトによって筒状鋼
棒の一端を封止すれば、筒状鋼棒をコンクリート部材の
貫通孔に挿通する際に障害にならず、貫通孔を筒状鋼棒
の径以上に形成して必要以上に大径にする必要がなくな
る。また前記全螺子ボルトは、筒状鋼棒内に挿設した鋼
棒から押圧力を受けても筒状鋼棒から抜けることの無い
ように、螺子山が形成されていれば良い。すなわち、鋼
棒は、その一端が全螺子ボルトに当接するように筒状鋼
棒内に挿設され、他端から押圧されて圧縮応力が導入さ
れ、この時、全螺子ボルトは鋼棒により筒状鋼棒から抜
ける方向に押圧力を受ける。したがって、全螺子ボルト
は、かような押圧力に対抗して筒状鋼棒から抜けること
の無いように形成すれば良い。

【００１０】また本発明のプレストレス導入ユニットに
おいて、前記筒状の鋼棒の他端外周には所定長にわたり
螺子山を形成しても良く、この螺子山は、筒状の鋼棒を
コンクリート部材の貫通孔に挿通・配置した際に、貫通
孔内に達する程度まで形成すれば良い。かように螺子山
を形成すれば、この筒状鋼棒の外表面に付着するコンク
リートや、または後詰めグラウト材としてのモルタルと
の付着性能を向上することができる。この付着性能の向
上により、筒状鋼棒からその外周のコンクリート部材に
圧縮応力を導入した時にも、筒状鋼棒のみが抜けてしま
う現象を防止することもできる。したがって、コンクリ
ート部材における配設ダクトの内部に筒状鋼棒を挿嵌
し、該配設ダクトの内部にモルタルやコンクリート等の
グラウトを充填するだけで定着が可能になり、従来、Ｐ
Ｃ鋼材の両端に設けていた支圧板の一方は省略すること
ができる。

【００１１】本発明のプレストレス導入ユニットにおい
て、前記鋼棒は、筒状鋼棒の内部に収容されて圧縮力を
受け、この圧縮力によって前記筒状鋼棒に引張力を導入
することができるものであれば良い。

【００１２】本発明のプレストレス導入ユニットにおい
て、前記緊張保持部材は、前記筒状鋼棒の内部に挿設し
た鋼棒に圧縮力が導入された場合、この圧縮された鋼棒
の復元力を筒状鋼棒に伝達し、これにより筒状鋼棒に引
張力を導入することができる部材であれば良く、例え
ば、筒状鋼棒の開放された一端の外周面に螺子山を刻設
し、この螺子山に螺合し、ジャッキ装置などによって前
記鋼棒を押圧しながら、筒状鋼棒を緊張し保持し得るナ
ット、ボルト等適当なものを用いることができる。

【００１３】この態様によれば、本発明のプレストレス
導入ユニットは、施工現場で緊張保持部材をはずして、
筒状鋼棒に導入された引張力を解除すれば、コンクリー
ト部材には簡易に圧縮応力を導入することができる。ま
た、少なくとも一対のコンクリート部材を定着させる際
に該プレストレス導入ユニットを用いれば、筒状鋼棒全
体にグラウト材やコンクリートを付着させて強固に一体
化することができて、各コンクリート部材にプレストレ
スを導入して容易に定着させることができる。

【００１４】本発明のプレストレス導入ユニットにおい
て、コンクリート部材とは、少なくともコンクリート、
グラウト及びモルタルの何れかを含んで形成された部材
をいい、例えば、建築物の柱、梁あるいは床版、橋梁に
おける桁や床版、舗装における床版またはポンツーンが
ある。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
ここで、図１乃至図３は、本発明のプレストレス導入ユ
ニットの構成および製作手順を説明するための断面図で
あり、図４は本発明のプレストレス導入ユニットの断面
図である。

【００１６】図４において、プレストレス導入ユニット
２０は、一端の外周に外螺子２１ａを螺刻し、他端の内
周に内螺子２１ｃを螺刻して形成した筒状鋼棒としての
中空鋼棒２１と、この中空鋼棒２１の内螺子２１ｃに螺
合した全螺子ボルト２２と、前記中空鋼棒２１の内部に
挿入して圧縮力を導入した中実鋼棒２４と、該中実鋼棒
２４に導入された圧縮力を保持すると共に、この圧縮力
を中空鋼棒２４に引張力として伝達する着脱自在の緊張
保持手段（カップラー２５、介在部材２６及び中空ボル
ト２７）とを主要部として備える。

【００１７】前記中空鋼棒２１は、コンクリート部材へ
プレストレスとしての圧縮応力を導入するために、コン
クリート部材中に配設されたシース管等の内部に埋設さ
れるものである。また前記中実鋼棒２４は、中空鋼棒２
１へ引張力を導入する際に反力をとるため使用されるも
のである。

【００１８】前記全螺子ボルト２２は、中空鋼棒２１の
内螺子２１ｃに螺合可能な螺子山２２ａを、その外周全
長に渡って螺刻して形成する。なお、全螺子ボルト２２
としては、ボルト頭を設けないボルトを使用する。

【００１９】前記カップラー２５は、中空鋼棒２１の外
螺子２１ａに螺合可能な螺子山２５ｂを、先端部内周に
形成すると共に、後端部内周には中空ボルト２７が螺合
可能な螺子山２５ａを形成する。また前記介在部材２６
はカップラー２５内に挿嵌可能な寸法に形成し、カップ
ラー２５内嵌挿時には中実鋼棒２４に当接するように配
置する。さらに前記中空ボルト２７は、その外周に、カ
ップラー２５の螺子山２５ａと螺合可能な螺子山２７ａ
を形成する。

【００２０】図４に示した上記構成のプレストレス導入
ユニット２０では、工場等において中空鋼棒２１に予め
引張力が導入されている。すなわち、図１及び図２に示
したように、最初に中空鋼棒２１の内螺子２１ｃに全螺
子ボルト２２を半分程度の長さまで螺合すると共に、外
螺子２１ａにはナット２３を螺合する。次いで、図３に
示したように中空鋼棒２１内に中実鋼棒２４を挿入する
と共に、カップラー２５を外螺子２１ａに螺合してナッ
ト２３に当接させ、さらに、このカップラー２５内に介
在部材２６を挿嵌し、この介在部材２６に当接するまで
中空ナット２７ａをカップラー２５に螺合する。そし
て、ナット２３を何らかの固定手段（図示せず）で固定
してこれを矢印Ｑ方向の反力とし、ジャッキ装置等によ
り介在部材２６を介して中実鋼棒２４に矢印Ｐ方向の押
圧力を加え、中実鋼棒２４を中空鋼棒２１内に押し込
む。この時、中実鋼棒２４は圧縮されて長さが短縮し、
一方、中空鋼棒２１は中実鋼棒２４とは逆に、中実鋼棒
２４へ付加された圧縮力を全螺子ボルト２２を介して引
張力として受けて伸長し、これにより介在部材２６と中
空ナット２７との間には隙間が生じる。この隙間を埋め
るように、介在部材２６に当接するまで中空ナット２７
を更に螺合すると、中空鋼棒２１は引張力が導入されて
伸長した状態で、又、中実鋼棒２４は圧縮力が導入され
て短縮した状態で固定される。以上のように形成された
プレストレス導入ユニット２０は、中空鋼棒２１をコン
クリート部材に定着した後、トルクレンチ等で中空ナッ
ト２７を外せば、伸長状態の中空鋼棒２１に収縮する方
向の応力が作用するため、この応力によって当該コンク
リート部材に圧縮応力を導入することができる。

【００２１】次に、図５を参照してプレストレス導入ユ
ニット２０をコンクリート部材に配設する方法について
説明する。図５において、コンクリート部材としてのプ
レキャスト柱４０とプレキャスト梁４２には、予め、シ
ース管等によって貫通孔が形成されている。最初にプレ
ストレス導入ユニット２０に支圧板３２を通し、全螺子
ボルト２２の方から貫通孔に挿通させて、全螺子ボルト
２２をプレキャスト梁４２の貫通孔から突出させる。そ
して、突出した全螺子ボルト２２に支圧板３０を通して
ナット３１を螺合する。なお、図５においてナット３１
の径は貫通孔の径と同程度に描かれているものの、ナッ
ト３１は貫通孔よりも小径のものを用い、支圧板３０に
はグラウト注入孔が形成されたものを用いる。

【００２２】次いで、支圧板３０グラウト注入孔から、
プレキャスト柱４０とプレキャスト梁４２との貫通孔に
グラウト材４３を注入し、グラウト材４３が硬化した後
に、トルクレンチ等で中空ナット２７を外せば、伸長状
態の中空鋼棒２１に収縮する方向の応力が作用するた
め、この応力によって当該コンクリート部材に圧縮応力
を導入することができる。なお、図５においてプレキャ
ストの柱梁４０，４２の目地４１には適宜グラウト材を
注入する。

【００２３】図５では、プレストレス導入ユニット２０
の配設方法を説明するために、簡略な図にて説明した
が、これを更に詳細に示すと図６(a)(b)のようになる。
また図７に示したように本発明のプレストレス導入ユニ
ット２０は、目地５１を介して対向するように配置され
たプレキャスト梁５０ａ，５０ｂどうしを連結する際に
も使用でき、さらに図８に示したように本発明のプレス
トレス導入ユニット２０は、目地５６を介して端面を突
合せて配置したプレキャスト柱５５ａ，５５ｂどうしを
連結する際にも使用できる。

【００２４】なお、図５に示したように、中空鋼棒２１
の外螺子２１ａは、中空鋼棒２１を貫通孔に挿通した
際、外螺子２１ａ部分が貫通孔内までに延びてグラウト
材が付着できる程度の長さまで形成する。かような螺子
山を設ければシース管内に注入されたグラウト材と中空
鋼棒２１表面との付着力が向上するため、コンクリート
部材に中空鋼棒２１を定着する際の一方の支圧板３２の
みは省略することが可能になる。

【００２５】

【発明の効果】本発明のプレストレス導入ユニットは、
筒状鋼棒の一端内部に全螺子ボルトを螺合して閉鎖し、
他端は開放した状態に形成し、そして、この筒状鋼棒の
内部に鋼棒を挿設して鋼棒に圧縮力を導入し、この圧縮
状態を緊張保持手段で保持すると共に、筒状鋼棒に引張
力として伝達するように形成したので、施工現場では、
コンクリート部材にプレストレス導入ユニットを定着し
た後、緊張保持手段を外すだけで筒状鋼棒から周囲のコ
ンクリート部材にプレストレスとして圧縮応力を導入す
ることができる。したがって、プレストレス導入のため
の装置を軽量化して取扱いや移動を容易にすることがで
きる。

【００２６】また本発明のプレストレス導入ユニットで
は、筒状鋼棒の一端内部に全螺子ボルトを螺合して固定
したので、この端部が筒状鋼棒の外周よりも大径になる
ことが無く、コンクリート部材中に形成する貫通孔の内
径を、筒状鋼棒の外径よりも若干大きめに形成するだけ
で良い。したがって、構造上の断面欠損となる貫通孔を
小さくすることができ、コンクリート部材の構造耐力を
向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプレストレス導入ユニットの構成を説
明するための断面図である。

【図２】本発明のプレストレス導入ユニットの構成を説
明するための断面図である。

【図３】本発明のプレストレス導入ユニットの筒状鋼棒
に引張応力を導入する際の断面図である。

【図４】図３における筒状鋼棒に引張応力を導入した後
のプレストレス導入ユニットの断面図である。

【図５】二つのプレキャスト部材を連結するために配設
されたプレストレス導入ユニットの断面配置図である。

【図６】柱と梁を連結するために配設したプレストレス
導入ユニットの断面図である。

【図７】梁と梁を連結するために配設したプレストレス
導入ユニットの断面図である。

【図８】柱と柱を連結するために配設したプレストレス
導入ユニットの断面図である。

【符号の説明】

２０ プレストレス導入ユニット ２１ 中空鋼棒（筒状の鋼棒） ２２ 全螺子ボルト ２４ 中空鋼棒（鋼棒） ２５ カップラー（緊張保持手段） ２６ 介在部材（緊張保持手段） ２７ 中空ボルト（緊張保持手段） ２１ａ 外螺子（螺子山） ２１ｃ 内螺子（螺子山）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート部材に圧縮応力を導入する
   プレストレス導入ユニットであって、 一端はその内周に螺子山を形成して全螺子ボルトを螺合
   し、他端は開放した筒状の鋼棒と、該筒状鋼棒の内部に
   挿設して圧縮力を導入した鋼棒と、該鋼棒に導入された
   圧縮力を保持すると共に、この圧縮力を前記筒状鋼棒に
   引張力として伝達する着脱自在の緊張保持手段とを備え
   たプレストレス導入ユニット。