JPS60203763A - プレストレストコンクリ−ト用緊張材の定着方法 - 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】 この発明は、プレストレストコンクリート（以下ｒＰｃ
Ｊ　という）構造物におけるプレスＩ・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ｒＦＲＰＪという）製材張材を使用した該緊張材の定
着方法に関する。

ここで、ＦＲＰ製緊製材張材、直径数ミクロンの単繊Ｍ
１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、加熱硬化させてロンド状にした、いわゆるＦＲＰロ
ッドである。

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製緊製材張材用が試みられている。

このＦＲＰ製緊張材は５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ＦＲ
Ｐ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ｒ−溝にナンドを螺合
する機構を用いることは、リノ該緊張材に螺ｆ−溝を加
」ニする際、該緊張材外周の一方向織ＭトがνＪ断され
て緊張材の耐引張強度が大幅に低ドすること、また、（
り仮に繊維を切断することなく螺子１１η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、ｌはコンクリート構造物であり。

該コンクリート構造物ｌには長手方向に貫通孔２か設け
られている。３はガラス繊維強化プラスチンク製ロッド
（ＦＲＰ製緊張材）である。４はプラスチ・ンク製筒体
であり、該筒体４は一端に全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ｌとの間に介装され
るスペーサ板であり、何れもロット挿通孔を有し、その
孔径はロッド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ッド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、ロット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のロッド３に対する接着力および該樹脂Ｐと筒体４の
円錐孔５との模作用により保持されるものである。

しかしなから、ロット３に対する熱硬化性合成樹脂Ｐと
筒体４の円錐孔５との間の模作用は、ロット３と、１に
ロット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しめてその効
果が発揮されるものである。

しかるに、ロット３と該ロッド３の外周面に充填硬化せ
しめられた熱硬化付合ＪＪｌｌ！、樹脂Ｐとの間には、
両者の樹脂どおしくすなわちロット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、弔なる接着となる。このため、両
者間に強固な接合力は１１）られ難く、換、；すればロ
ット３に大きな緊張力を保１１１することができず、１
１らその使用範囲が駆足されるという欠点がある。

本発明はＬ述した欠点を克服すべくなされたもので、１
−記従来技術における模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。

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、ＦＲＰｐＰＣ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って先太
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
台状の係合部と該保合部に係合する他部材との間の模作
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
＃ｌｌ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、単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」−げた繊維クロス（
リボン、テープを含む）などをいう。

そして、」−記構成において、円錐台状の保合部は、上
記繊維ロービングに合成樹脂を含浸イ＝ｊ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、いわゆるフィラメントワインディング法
、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。

ココで、曲名のフィラメントワインディング法によって
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刺着した補強
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ッド（緊張材）を用、Ｇ、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
れた予備成形ロッドの端部外周面に端部に向ってそれぞ
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保合部を形成したのち、炉内
で該ロッ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製ロッドと円錐台状の係合
部とは、該ＦＲＰを構成する樹脂と保合部を構成する樹
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、円錐台状係合部の模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
合部も同様の効果を発揮する。

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、Ｆ　Ｒ’
Ｐ用の補強繊維としてはガラス＃＆維、炭素繊維、セラ
ミック繊維、芳香族ポリアミド繊維（商品名「ケブラー
（Ｋｅマｆａｒ）Ｊ　）などの長繊維が使用される。

また、円錐台状の保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ｍ！Ｉおよび熱硬化性合成樹脂が使用される。

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

・真）　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
樹脂と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。

（カ」−記■により、１１に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。

（３）フレテンション方式用およびボストテンション方
式用の定着に使用することができる。

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Ｐ
Ｃ用緊張材１０はＦＲＰ製ロッド２０と該ロッド２０の
端部外周面にそれぞれ端部に向って先太りとなる円錐台
状の保合部３０とからなる。

第３図は該ＰＣ用緊張材ｉｏの端部の要部を示し、該Ｆ
ＲＰ製ロッド２０の端部外周面にフィラメントワインデ
ィ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ｌＯ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
態の予備成形ロッドに予め張力を与え、該ロッドの端部
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って先太りとなるように該ロー
ビングに張力を加えながら円周巻き（パラレル）により
緊密に捲回して円錐台状の保合部を形成したのち、炉内
で加熱＋１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は該円錐台状の保合部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）によっ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−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」−述したＦＲＰ製ＰＣ用緊張材１
０の定着方法を示すもので、第４図はプレテンション方
式、そして第５図はボストテンショ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口・ンドの外周１ｎｉに７ｙｉ
定の間隔をもって、それぞれ円錐台状の保合部３゜を一
体に有するＦＲＰ製ＰＣ用緊張材１０に該ロッドの端部
を把持して緊張力を与え、これを型枠（図示せず）内に
セットするとともに該型枠内にＩＩＡ′緊張材ＩＯの円
５１「台状係合部３ｏ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、ロフト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
ｉｏ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Ｓｌ。

Ｓ２内に端部外周面にそれぞれ円錐台状の保合部３０を
一体に有するＦＲＰ製ＰＣ用緊張材ｌＯ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と鎖孔６１の端部に螺子１＆６
２を備え、外面に螺子溝６３を備えた定着管６０を鎖孔
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６
０に内１ｎｉ螺子溝６２にテンションロッド７０を螺合
し、該テンションロッド７０を引張る。該テンションロ
フト７０により、該ロッＦ′７０に螺合した定着管６０
の内面円錐台状孔６１と鎖孔６１に係合する円錐台状係
合部３０を経て該緊張材ｌＯに緊張力がケーえられる。

そして、座金８０を介して該定着管６０の外面螺子溝６
３にナツト９０を螺合し、かつ締め（＝Ｊ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…１
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ｍ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、」＼し
、第２図は円ｔｆｔ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図はプレテンション方式における該緊
張材の定着方法を示す“断面図、第５図はボストテンシ
ョン方式における試材張材の定着力〃：を示す断面図で
ある。 ｉｏ・・・・・・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
ービング特許出願人 １１本国有鉄道 オイレス上業株式会社 代理人 弁理上　池［ＪＪ　仁士

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プレストレストコンクリ−１・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
   部に向っ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５１［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保合部に係合する
   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　、　ＰＪ　ｔｉｔ：台状の保合部は樹脂加工された
   補強繊Ｍ１０−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
   しめて形成しへ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