JPWO2015083214A1 - ロープの端末定着方法および端末定着具付きロープ、ロープの端末定着方法に用いる端末金具 - Google Patents

Abstract

施工現場でも簡便に用いることができ、剪断荷重を生じさせにくく、確実にロープの抜けを防止することができるロープの端末定着方法を提供する。ロープの端末定着方法は次の工程を備える。近位開口、遠位開口およびこれらの開口をつなぐ貫通孔を有する筒状の端末金具を用意する。近位開口から貫通孔にロープの端末を挿入し、遠位開口から延出したロープの端末の一部を解き、ロープのコア素線に拡径用部材を固定する。ロープの端末を貫通孔に戻す。スエージ加工により、端末金具の軸方向に延びる一定幅の部分を周方向外方から圧締し、貫通孔内にロープを縮径するように拘束する突出部を形成する。拡径用部材が、上記突出部の遠位開口側に位置する端部と協働し、コア素線以外の周囲素線を挟み込むようにして拘束する。また、かかる方法によって端末定着具が取り付けられた端末定着具付きロープを提供する。

Description

本発明は、ロープの端末定着方法および端末定着具付きロープに関する。特に、施工の現場でも容易に実施可能なロープの端末定着方法、およびかかる方法により端末定着具が取り付けられた端末定着具付きロープ、ロープの端末定着方法に用いる端末金具に関する。

一般にロープは、船舶の係留や車両の連結等に汎用されている。また、特に炭素繊維複合材ケーブル等の高強度繊維複合材ケーブルの撚線ロープは、高強度、軽量、高耐食性、非磁性等の特徴を有することから、例えば腐食環境下でのプレストレストコンクリート橋や桟橋等のコンクリート構造物の補強材、高耐食性グラウンドアンカーの引っ張り材、撓みの小さい架空送電線の補強心材、非磁性コンクリート構造物（例えば、リニアモーターカーのガイドウェイ）の補強材等として用いられている。

これらのロープを上述等の用途に使用するためには、ロープの端末を連結に適したように端末定着具を用いて加工する必要がある。

しかし、ロープによっては、ロープに引っ張り荷重が加わったときに、ロープの細径化により、端末定着具との締結力が弱まって端末定着具から抜けてしまうことがあった。また、高強度繊維複合材ケーブルの場合は、軸方向の引っ張りに対してはＰＣ鋼撚線並みの高強度を有するが、直径方向の局部的な剪断力や表面の傷等に対しては弱いという特性がある。このため、ロープに端末定着具を取り付ける際に、通常のＰＣ鋼撚線の定着法として採用され得る、くさびを直接かませて定着させるといった方法では、剪断破壊による切断が生じやすく、高い定着効率が得られない。

これらの対策として、例えば本出願人の出願に係る特許出願公開公報（特許文献１）と、同じく本出願人の所有に係る特許（特許文献２）において提案されているロープの端末定着方法がある。これらはいずれも施工の現場で用いるのに適した定着方法である。

特許文献１の定着方法は、筒状金具の筒孔にロープの端末を挿入後、筒状金具に形成された少なくとも１つの山形の太径部をスエージ加工により筒孔側に反転突出させ、それによって、筒状金具とロープとの接触面積を大きくしながらロープを固定するものである。特許文献２の定着方法は、高強度繊維複合材ケーブル端末の加工に際し、局部的な応力の集中が発生しないよう膨張材充填ソケットを用いるものである。具体的には、ケーブル挿通孔と、ケーブル挿通孔の周囲に充填材通過用孔とを設けた間仕切り材をケーブルの端末に外嵌し、次いでこのケーブルをスリーブ内に、間仕切り材がスリーブの長手方向の中央に位置するように挿入し、次いでスリーブの両端に止水具を取り付ける。次いで、セメント等の膨張性充填材を、間仕切り材の充填材通過用孔を通じてスリーブ内全体に充填するように注入し、その後膨張性充填材を養生して膨張性充填材の膨張圧による摩擦でケーブル端末を定着しようとするものである。

特開２０１０−７０８８２号公報 特許第４２８８１２２号公報

しかし、特許文献１の定着方法の場合、ロープとしてゴム等の高伸度で、引っ張り時の断面積変化率の大きいロープが使用され、過大な引っ張り荷重が加えられたとき、ロープが端末定着具から抜け出てしまう危険性もあり得る。改善の余地のある点である。

特許文献２の定着方法では、セメント等の膨張性充填材を用いるため、スリーブ内に確実に充填材が充填されているか判断する必要があり、また、充填の後に充填材が硬化し強度が発現するまでに時間（少なくとも数時間）を要する。そのようなことから、膨張性充填材の充填から充填材の硬化、強度の発現まで、充填材の量や温度や養生について精密な管理を必要とし、そのため施工にあたっては高度な技量が求められ、必ずしもロープの端末加工が簡便とはいえないことがある。そのため、改善の余地もあるであろう。

本発明は、上述のような問題点に鑑みなされたもので、ロープの材質を問わず、施工の現場においても、簡易な作業で、高い定着効率、定着効果を実現し、しかも定着効果を即時に発現させることができ、また剪断破壊による切断を生じさせにくいロープの端末定着方法を提供することを目的とする。

また、本発明の別の目的は、かかる定着方法によってロープに端末定着具が取り付けられた端末定着具付きロープを提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、ロープの端末定着方法であって、近位端に形成された近位開口、遠位端に形成された遠位開口、および前記近位開口と前記遠位開口とを連通させる貫通孔を有する筒状の端末金具を用意する工程と、前記近位開口から前記貫通孔にロープの端末を挿入し、前記遠位開口から前記ロープの端末の一部を延出させる工程と、前記ロープの端末を拡径させる工程と、前記ロープの端末を前記貫通孔に戻す工程と、前記端末金具を周方向外方から圧締して、前記貫通孔の径を、前記拡径されたロープの端末の最大径よりも径小に形成するとともに、前記ロープの外周面に圧接して前記ロープを前記貫通孔内に拘束する突出部を貫通孔の内面に形成する工程と,を備える、ロープの端末定着方法が提供される。

ロープの端末を拡径させる工程において、前記ロープの端末を解き、前記ロープを構成するストランド又は素線に拡径用部材を固定することができる。

前記のロープの端末の拡径は、ロープを構成する複数の素線またはストランドの外周に、例えば、素線の貫通孔を有し、外周にテーパー面を備えたくさび状の拡径用部材を装着する等の方法により実現することができる。また別の方法としては、ロープの端末のロープ外周にリング状の部材を装着することも考えられる。ロープの端末の拡径の方法はこれらに限定されることはない。

前記端末金具を周方向外方から圧締する方法としては、例えば、スエージ加工が好適であるが、これに限定されるものではない。また圧締は、ロープへの負荷が均等になるように、定着金具の全周にわたり均一な圧力をかけるようにして行うことが最も望ましいが、偏った圧力をかける場合や、端末金具の一部にのみ圧力をかける場合を排除するものではない。

前記圧締によって径小となる端末金具の外径の減少分が、ほぼそのまま、前記貫通孔内に前記突出部として反転突出することが望ましい。この場合、前記端末金具は、前記遠位端側に配置された基準径部と、前記近位端側に配置され、前記基準径部と連続して形成された大径部とを有し、前記大径部は端末金具の軸方向における一定幅の部分であり、前記突出部は、端末金具を周方向外方から圧締することで前記大径部が前記貫通孔内に反転突出して形成されるようにすることが可能である。

前記端末金具に対する周方向外方からの圧締を、前記大径部が前記基準径部とほぼ同一の径となるまで行うことで、ロープを構成する周囲素線または周囲ストランドを破壊しない範囲で十分な拘束力が得られる前記突出部を形成可能とすることが好ましい。

前記貫通孔の前記遠位開口側に、前記突出部が形成されて径小となる内面から、前記突出部が形成されずに径大となる前記遠位開口側端部の内面までの間に、テーパー面が形成されることが好ましい。この場合、前記大径部の端部をテーパー状の傾斜面に形成すれば、これを反転突出させた突出部の端部にテーパー面を形成することが可能である。また、ロープの端末の拡径のために、外周にテーパー面を備えたくさび状の拡径用部材を装着した場合、この拡径用部材は、前記突出部の前記端部に対向する側に、前記テーパー面と対応する相補型のテーパー面を有していることが好ましい。このようにすれば、両方のテーパー面の間に挟持されるロープの素線との間に、大きな接触面積または摩擦力を確保することができる。

本発明の定着方法においては、前記ロープは心ストランド(コアストランド)の周りに複数の側ストランド(周囲ストランド)が撚り合わされて形成されたものとすることができる。

前記ロープはコア素線の周りに複数の周囲素線が撚り合わされて形成された炭素繊維複合材ケーブルを含む高強度繊維複合材ケーブルとすることができる。

端末定着具付きロープは、上記の端末定着方法によって端末定着具が取り付けられたものとすることができる。

本発明の端末金具においては、ロープの端末定着のために用いられる筒状の端末金具であって、貫通孔を有し遠位端側に配置された基準径部と、貫通孔を有し近位端側に配置され、前記基準径部よりも肉厚であって、基準径部と連続して形成された大径部とを有しており、
端末の拡径されたロープの端部が基準径部の内側に配置されている状態で、大径部が周方向外方から圧締された際に、大径部における貫通孔の径が、拡径されたロープの端末の最大径よりも径小になり、ロープの外周面を圧接して貫通孔内にロープを拘束する突出物が形成されるようになっている端末金具とすることができる。

本発明によれば、ロープが端末金具の貫通孔に挿通された状態で、端末金具の軸方向に延びる一定幅の部分を周方向外方から圧締して、ロープを縮径するように拘束する突出部を貫通孔内に形成し、突出部の表面（内周面）全体によってロープを拘束する。よって、ロープに対する局所的な応力の集中を防止しながら、ロープのより簡便で確実な抜けの防止を実現することができる。

また、本発明によれば、ストランド又は素線に結合された拡径用部材が、圧締作業が完了すると、貫通孔の内面が、ロープを構成するストランド又は素線に圧接してロープを拘束するので、ロープに対してアンカー効果を及ぼすことができる。よって、信頼性の高いロープの抜け止め効果を得ることができる。

さらに、本発明によれば、セメント等の膨張性充填材を使用しないので、作業現場で膨張性充填材の量や温度等について精密な管理を行う必要がない。したがって、作業者の技能を問うこともなく、また、充填剤の硬化等を待つ必要もないので、作業時間を大幅に短縮でき、作業効率の向上を図ることができる。

本発明の他の目的および利点は、以下の説明、添付図面、および添付した特許請求の範囲の記載から明らかとなろう。

本発明の実施の形態による端末定着方法に用いる端末金具を示す側面図であり、ロープの端末が端末金具に挿入される前の状態を示す図である。 端末金具にロープの端末が挿通され、ロープの端末の先端部が解撚され、コア素線に拡径用部材が固定された状態を示す図である。 コア素線に拡径用部材が固定されたロープの端末を端末金具に戻した状態を示す図である。 ロープの端末が戻された端末金具がスエージ加工に付されて、端末金具の大径部が端末金具の基準径部と同じ径となるように圧締された状態を示す図である。 スエージ加工により端末金具の大径部が貫通孔内に反転突出して突出部を形成し、突出部がロープの端末を拘束するとともに、拡径用部材が突出部の端部に中心素線以外の周囲素線を押し付けている状態を示す一部切欠き図である。 図１と類似の図であり、ロープの端末が端末金具に挿入される前のロープ、端末金具および拡径用部材を拡大して示す図である。 図１Ｅの遠位側を一部拡大して示す断面図である。 ネジシャフトが端末金具に連結される前の状態を示す一部切欠き図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

本明細書においてロープとは、材質の如何を問わず、複数の素線を引き揃えまたは撚り合わせて形成されたものを含む。また、複数の素線を撚り合わせてストランドを形成し、これらの複数のストランドを撚り合わせて形成されたロープを含む。

また、１本の素線、または複数の素線を撚り合わせて１本の素線としたものに樹脂を含浸させて複合材とし、これらの複合材からなる素線を複数本撚り合わせてロープとしたものを含む。複合体の表面には撚合前に繊維でブレード状に被覆したり、樹脂で被覆したり、繊維を巻きつけたりして、ラッピング処理を施してもよい。

ロープの具体例には、例えば、ゴム、ナイロン、テトロンで例示される合成繊維等の高伸度繊維からなるロープ、あるいは炭素繊維、アラミド繊維または炭化珪素繊維等の高強度低伸度繊維に、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂またはポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させ、このようにして形成された複合材を素線として複数本撚り合わせてなる高強度繊維複合材ケーブル等が挙げられる。

なお、高強度繊維複合材ケーブルは、例えば腐食環境下でのプレストレストコンクリート橋や桟橋等のコンクリート構造物の補強材、高耐食性グラウンドアンカーの引っ張り材、撓みの小さい架空送電線の補強心材、非磁性コンクリート構造物（例えば、リニアモーターカーのガイドウェイ）の補強材等の用途に好適に用いられる。以下には、高強度繊維複合材ケーブルの１つである炭素繊維複合材ケーブル（ＣＦＣＣ(登録商標)）を例にとって、本実施の形態に係るロープの端末定着方法について説明する。

図１Ａ〜１Ｅを参照すると、炭素繊維複合材ケーブル１は、本実施の形態において、炭素繊維にエポキシ樹脂を含浸させて複合材を形成し、この複合体の表面にラッピング繊維を巻き付けて素線とし、その素線を複数本撚り合わせて形成したものである。

炭素繊維複合材ケーブル１は、図２から明らかなように、７本の素線を撚り合わせた７本撚線であり、中心に位置するコア素線２と、その周りに巻き付けられた６つの周囲素線３とを有している。しかし、炭素繊維複合材１は、７本以外の好適な数の撚線から形成してもよく、例えば１９本撚線または３７本撚線であってもよい。１９本撚線の場合は、炭素繊維複合材ケーブルは、通常、コア素線と、その周りに撚合された６つの第１の周囲素線と、第１の周囲素線の周りにさらに撚合された１２本の第２の周囲素線を含み、３７本撚線の場合は、上記１２本の第２の周囲素線の周りにさらに撚合された１８本の第３の周囲素線を含む。図中、５は以下により詳細に説明する端末金具であり、符号３１は、くさび状の拡径用部材を示す。端末金具５と拡径用部材３１とにより、炭素繊維複合材ケーブル１の端末定着具が構成される。

端末金具５は全体として筒状であり、近位端７および遠位端９にそれぞれ近位開口１５および遠位開口１７が形成され、軸方向に延びる貫通孔（筒孔）１１がこれらの開口１５、１７を連通させている。端末金具５は、本実施の形態において、端末金具の遠位端９側に基準径部２３を有し、近位端７側に、基準径部２３に連続して形成された大径部１９を有している。大径部１９は、側面視で台形であり、平坦な外周面２０と、外周面の軸方向の両端からそれぞれ反対向きに縮径しながら傾斜して基準径部２３に結合するテーパー部２１を有している。貫通孔１１は全長にわたって同一の径を有している。

したがって、大径部１９は、基準径部２３よりも肉厚である。大径部１９の径は、後述するスエージ加工量、使用する炭素繊維複合材ケーブルの径等によって適切な厚みに設定される。これについては引っ張り試験の結果を参照しながら後述する。また、大径部１９の長さと炭素繊維複合材ケーブルの径との関係についても試験を実施しているので、これについても後述する。

端末金具５は、通常、スエージ加工で塑性変形する鉄鋼系、ステンレス系、アルミニュウム系等の金属から形成される。

ロープの端末の拡径に用いられる拡径用部材３１は、本実施の形態においては、ほぼ円錐体であり、底面３３と、底面から先端に向けて延びる先端が丸められた円錐面３５と、軸方向に延びる貫通孔３７とを有するくさび状である。貫通孔３７は、炭素繊維複合材ケーブル１のコア素線２と同一またはそれよりも若干大きい径を有するのが好ましい。

前記拡径用部材３１の外形は、図示の例では円錐体であるが、適宜半球形や先端が丸められた円柱形等とすることもできる。拡径用部材３１は、また、半割の貫通孔を有する半割の拡径用部材で構成し、使用時にこれらの半割の拡径用部材を結合するようにしてもよい。拡径用部材３１は、通常、鉄鋼系、ステンレス系、アルミニュウム系等の金属から形成されるが、例えば硬質合成樹脂等の他の材料で形成してもよい。

次に、本実施の形態によって炭素繊維複合材ケーブルに端末定着具を締結する具体的な方法について説明する。

まず、図１Ａにおいて、端末金具５の近位開口１５から貫通孔１１に炭素繊維複合材ケーブル１の端末を挿入し、遠位開口１７からケーブル１の先端部を延出させる。この作業は作業者が手袋をはめた手によって行うことができる。このとき、貫通孔１１は、軸方向の全長にわたって同一の径を有するので、ケーブル１の挿通を容易にする。

次いで、図１Ｂにおいて、端末金具５の遠位開口１７から延出した炭素繊維複合材ケーブル１の端末の先端部を解撚して、周囲素線３（図２）に囲まれたコア素線２を露出させる。これも手で行うことができる。そして、拡径用部材３１をその貫通孔３７によって円錐部３５の先端側からコア素線２に打ち込み、外嵌させ、固定させる。この作業は、専用の治具（図示せず）を用いて行えばよい。その際、拡径用部材３１を固定させるために必要に応じて接着剤等を用いることもできる。

なお、拡径用部材３１が半割の拡径用部材で構成される場合は、素線２の両側方から嵌め込み、固定すればよい。なお、他の実施の形態において、炭素繊維複合材ケーブル１が、例えば１９本撚線または３７本撚線で構成される場合は、コア素線として、中心に位置する素線と、それを取り囲む第１の周囲素線（６本）または第２の周囲素線（１２本）とを選択し、それらの複数の素線の周りに拡径用部材３１を固定することもできる。

コア素線２に拡径用部材３１を打ち込んだら、図１Ｃに示すように、炭素繊維複合材ケーブル１の端末を端末金具５の貫通孔１１内に押し戻す。これも専用の治具（図示せず）を用いて行えばよい。拡径用部材３１は、その円錐部３５の円錐面上に６本の周囲素線３が周方向に配列された状態で押し込まれる。拡径用部材３１を押し込む位置は、端末金具５の大径部１９のテーパー部（端末金具の遠位端９側のテーパー部）２１が基準径部２３と結合する地点の近傍とする。

次いで、図１Ｄ、１Ｅに示すように、端末金具５をスエージ加工に付し、大径部１９を周方向外方から圧締して貫通孔１１内に反転突出させ、貫通孔を縮径する突出部２５を形成する。突出部２５は、元の大径部１９に対応する形状を有し、突出部表面（内周面）２７と、突出部の軸方向の両端において、突出部表面２７からそれぞれ反対向きに拡径しながら傾斜して内周面（貫通孔１１を規定する内周面）１３に結合する突出テーパー部２９を備えている。

突出部２５は、突出部表面２７により、炭素繊維複合材ケーブル１をも縮径してこれを拘束する。これにより、端末金具５は、接着剤等を用いることなく、しっかりとケーブル１の端末に取り付けられる。

前記大径部１９の圧締量（スエージ量）は、大径部の径が基準径部２３の径とほぼ同一となるまで行うことにするのが便宜である。基準径部２３の径に対して大径部１９の径を設定することで、突出部２５が貫通孔１１内に反転突出する程度、ひいてはケーブル１に圧接する程度を容易に制御することが可能となる。すなわち、ロープが、コア素線の周りに複数の周囲素線が撚り合わされて形成された炭素繊維複合材ケーブル等の高強度繊維複合材ケーブルである場合でも、前記突出部が圧接する表面に、繊維の割れ等による損傷が生じない範囲において突出部を形成することが必要である。その目安となるものとして、基準径部２３と大径部１９を形成し、大径部１９が基準径部２３とほぼ同径となるまで圧締を行うと最も効率のよい突出部が形成される、という目視可能な基準を設ける。このようにすれば、ロープを破壊しない範囲で十分な拘束力が得られる効率的な加工が容易に実施可能となり、品質の向上および安定化を図るとともに、作業効率をも向上させることができる。

一方、炭素繊維複合材ケーブル１のコア素線２に打ち込み固定された拡径用部材３１は、貫通孔１１内で、突出部２５の遠位開口１７側の突出テーパー部２９に隣接して位置し、コア素線以外の６つの周囲素線３を突出テーパー部２９との間に挟み込む。周囲素線３が拡径用部材３１の円錐部３５上に周方向に配列された状態で、突出テーパー部２９に対し周囲素線を押し付ける。

このようにして、拡径用部材３１は、突出テーパー部２９とともに、ケーブル１を強固に固定し、拘束するアンカーの役割を果たす。これにより、ケーブル１は端末金具５からの抜けがより確実に阻止される。その際、本実施の形態によれば、突出テーパー部２９と、拡径用部材３１の円錐部３５とは、互いに相補型の傾斜した広い面積を有するので、それらの間に挟持される周囲素線３との間に大きな接触面積または摩擦力を確保しながら、アンカー効果を及ぼすことができる。

なお、突出テーパー部２９（および拡径用部材の円錐部）の傾斜角度は、使用するロープの伸び特性等に応じて設定されるが、通常、例えば水平に対し５度〜２５度の範囲が好ましい。５度以下では押圧効果が弱く、２５度以上では角部が形成されて剪断力の原因となるので好ましくない。したがって、そのような角度となるよう大径部１９のテーパー部２１の傾斜角度やスエージ量を考慮する必要がある。また、突出部表面２７および突出テーパー部２９の間の接点と、突出テーパー部２９および内周面１３の間の接点には、必要に応じて適度に丸みをつけてもよい。

また、もう１つの近位開口側に位置する突出テーパー部２９は、ケーブル１の端末金具５の口元での切れを防止する役割を有する。

本実施の形態で好適に用いることができるスエージ加工について若干説明を付加すると、スエージ加工は、上下半割の、中央に加工溝を有するダイスを用いて行われる。加工溝の径は端末金具５（基準径部２３）の外径とほぼ同一であり、加工溝の長さは端末金具５の長さとほぼ同一である。

加工溝に端末金具５をセットし、端末金具を回転させながら半割りダイスを上下させ、圧締、圧縮する。ダイス圧は、少なくとも圧縮当初は大径部１９にだけ加わり、基準径部２３には加わらない。大径部１９は、強烈な圧縮力を受けて貫通孔１１の中心方向に向かって塑性変形を始める。

複数回の圧縮工程を繰り返し、大径部１９の外径が基準径部２３の外径とほぼ同一となるようにする。複数回の圧縮は、加工溝の径が異なる複数の半割ダイスを用いて行っても、または径が異なる複数の加工溝を有する半割ダイスを用いて行ってもよい。

これにより、大径部１９が塑性変形により貫通孔１１内に反転し、全長にわたって径が同一であった貫通孔内に突出部２５が形成される。

一方、基準径部２３ではスエージ加工がほとんど行われず、したがって、突出部２５よりも遠位開口１７側の貫通孔１１の部分、すなわち基準径部２３に対応する位置の貫通孔１１の部分は、もとの径のままである。そのため、拡径用部材３１がそれとの間で周囲素線３を挟持する突出テーパー部２９が形成される。

本実施の形態では、端末金具５の大径部１９が平坦な外周面２０を有するとしたが、この外周面に凹凸を設け、反転形成される突出部表面２７に同様の凹凸を形成するようにして、ロープに対する摩擦力を高めるようにしてもよい。このことは、大径部１９のテーパー部２１（したがって、突出部２５の突出テーパー部２９）および拡径用部材３１の円錐部３５の双方または一方にも同様に当てはまる。但し、この場合、応力の集中が生じないように注意する必要がある。

また、大径部１９が側面視で台形であるとしたが、大径部の両端のテーパー部２１（したがって、突出テーパー部２９）は、互いに異なった傾斜角度を有してもよい。あるいはまた、大径部１９自体を省略し、この大径部の部分を基準径部２３で置き換え、端末金具５の全長を基準径部のみからなるようにしてもよい。

大径部１９を設け、これを圧締して突出部２５を形成することが好ましいが、基準径部の一部を圧締することによっても、突出テーパー部２９を有する突出部２５を貫通孔１１内に形成することができるからである。また、突出テーパー部２９についても、必ずしもテーパー状である必要はなく、拡径用部材３１との関係で適宜好適な形状を選択することができる。

このように、本発明によれば、端末金具の貫通孔内に突出形成された、軸方向に延びる一定幅の突出部により、ロープを周方向の外側から包み込むように拘束するので、ロープが直径方向の局部的な剪断力に弱い高強度繊維複合材ケーブル等の場合であっても、剪断荷重を作用させることなく、ロープをしっかりと固定し、抜けを防止することができる。

また、拡径用部材が貫通孔内に突出形成された突出部の端部と協働して、ロープに対しアンカー効果を及ぼすので、ロープはさらにしっかりと端末金具に締結される。同様に、ロープが引張り時の伸びが大きく断面積が変化しやすいゴム等の高弾性ロープの場合であっても、強固な抜け止め効果を発揮することができる。

さらに、セメント等の膨張性充填材を使用しないので、作業現場で膨張性充填材の量や温度等について精密な管理は不要である。そのため、本発明によれば、ロープの端末に簡便に定着具を取り付けることができるとともに、高い定着効率、定着効果、および定着効果の即時発現を得ることができ、そのために特に作業者の技量を選ぶこともない。また、作業時間を大幅に短縮でき、作業効率の向上を図ることができる。

また、本発明は、下記の場合において適用(実施)が可能である。
圧縮力の付与されたコンクリートとしてプレストレストコンクリートが知られている。
かかるプレストレストコンクリートは、周知の如く、圧縮荷重のかけてあるコンクリート製品である。
コンクリートにかかる圧縮荷重をかける方法として、コンクリート体に対して長手方向に貫通孔を設け、該貫通孔にロープや鋼などの線材を挿通し、この線材を緊張させた後、線材の両端を、定着具を用いてコンクリート体の両端に定着させる手法がある。
上記の方法において、本発明における端末金具５付き炭素繊維複合材ケーブル１ (線材)を緊張させるにあたり、炭素繊維複合材ケーブル１の端部に取り付けられている端末金具５を油圧ジャッキ等で引っ張ることにより、炭素繊維複合材ケーブル１に緊張が付与される。
しかしながら、前記端末金具５は、コンクリート体から外方へ突出する長さが短いため、端末金具５の一部しか挟持することができず、油圧ジャッキ等により引っ張っても、挟持具の挟持力が弱いので、端末金具５から挟持具が外れやすく、炭素繊維複合材ケーブル１に緊張が付与されにくい場合がある。
そこで、炭素繊維複合材ケーブル１の端部に取り付けられている端末金具５を確実に挟持し、油圧ジャッキ等を使用しても、容易に炭素繊維複合材ケーブル１に緊張が付与できるように、本発明における端末金具５の基準径部２３の内面に螺子溝２３０を形成してもよい。
こうすれば、前記螺子溝２３０に螺合する螺子溝Ｓ１０付きネジシャフトＳを用いて、前記端末金具５とネジシャフトＳを連結すれば、前記コンクリート体から外方へ突出する長さが長くなるため、端末金具自体ではなく、ネジシャフトＳを油圧ジャッキ等で挟持できるため、挟持力が高まる。
したがって、このような構成とすれば、線材に緊張力を容易に付与させることができるので、作業効率の点で優れている。

本発明により端末処理がなされた炭素繊維複合材ケーブルについて行った引っ張り試験について以下に説明する。使用したロープは、炭素繊維にエポキシ樹脂を含浸させた７本撚線の炭素繊維複合材ケーブル（ＣＦＣＣ）であり、その両端に本発明による端末金具を取り付け、端末金具を引っ張り試験機に装着して、計２０本のケーブルについて引っ張り試験を行った。試験条件は次のとおりである。

（１）ＣＦＣＣ：φ１０．５ｍｍ、破断荷重（ロープ自体の破断荷重）１４１ｋＮ、有効断面積５７．８ｍｍ^２、破断時の伸び１．３％
（２）端末金具：保証荷重≧７０．５ｋＮ（ロープの破断荷重の５０％以上）
基準径部の長さ１００ｍｍ、基準径部の外径２４ｍｍ、大径部の長さ１８０ｍｍ、大径部の外径２４＋０．９７〜１．６４ｍｍ、全長２８０ｍｍ、内径（貫通孔の径）１１．２ｍｍ
（３）端末金具の材質：ＳＣＭ４１５

そして、端末金具の基準径部の外径を、上述のように２４ｍｍとし、大径部の外径（圧締前外径）を２４＋０．９７〜１．６４ｍｍの範囲で少しずつ変え、大径部の外径が基準径部の外径とほぼ同じになるまで、各端末金具につきスエージ加工を行った。引っ張り試験の結果を表１に示す。

なお、効率（％）は、
引っ張り時の破断荷重（ｋＮ）／ロープ自体の破断荷重（１４１ｋＮ）×１００
により求められる値である。

表１から明らかなように、Ｎｏ．１１〜２０の圧締前外径の場合には９０％以上の効率が確保できることが確認された。スエージ加工による保証効率については、９０％以上であれば充分と考えられる。Ｎｏ．１〜３では、ロープの引っ張り時、ロープは破断せず端末金具から引き抜かれてしまった。Ｎｏ．１９〜２０では、効率が下がり始めている。この辺が限界と考えられる。

さらに、端末金具の最適な長さを求めるため試験を行った。使用したロープは、上記試験と同様、炭素繊維にエポキシ樹脂を含浸させた７本撚線の炭素繊維複合材ケーブル（ＣＦＣＣ）である。ＣＦＣＣの両端に本発明による端末金具を取り付け、端末金具を引っ張り試験機に装着して、計１０本のケーブルについて引っ張り試験を行った。試験条件は次のとおりである。

（１）ＣＦＣＣ：φ１０．５ｍｍ、破断荷重（ロープ自体の破断荷重）１４１ｋＮ、有効断面積５７．８ｍｍ^２、破断時の伸び１．３％
（２）端末金具：基準径部の長さ６０ｍｍ、基準径部の外径２４ｍｍ、大径部の長さｄ（ロープの直径）×６〜１５倍ｍｍ、大径部の外径２５ｍｍ、全長６０＋ｄ×６〜１５倍ｍｍ、内径（貫通孔の径）１１．２ｍｍ
（３）端末金具材質：ＳＣＭ４１５

そして、端末金具の大径部の軸方向の長さを、ｄ（ロープの直径）×６〜１５倍ｍｍの範囲で少しずつ変えて、また、大径部の外径を一定として基準径部の外径とほぼ同じになるまで各端末金具につきスエージ加工を行った。引っ張り試験の結果を表２に示す。

なお、効率（％）は、
引っ張り時の破断荷重（ｋＮ）／ロープ自体の破断荷重（１４１ｋＮ）×１００
により求めた。

表２から明らかなように、端末金具の長さ（大径部の長さ）がロープの直径の１０倍のところで、効率は８０％を超えた。Ｎｏ．５〜１０では、効率は９０％を超えている。端末金具の長さは、必要以上に長くする必要はないが、安全性、施工性、軽量化等を考慮して、試験結果より、ロープの１３倍とすることが望ましいと考えられる。

本発明の好ましい実施の形態を図示し説明したが、これは単に例示であり、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。本書の記載から、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく多くの変形例や改変例等が可能であるが、これらの変形例や改変例等は本発明の保護の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

１ ロープ
２ コア素線
３ 周囲素線
５ 端末金具
７ 近位端
９ 遠位端
１１ 貫通孔
１３ 内周面
１５ 近位開口
１７ 遠位開口
１９ 大径部
２０ 外周面
２１ テーパー部
２３ 基準径部
２５ 突出部
２７ 突出部表面
２９ 突出テーパー部
３１ 拡径用部材
３３ 底部
３５ 円錐部
３７ 貫通孔

Claims (9)

1. ロープの端末定着方法であって、
   近位端に形成された近位開口、遠位端に形成された遠位開口、および前記近位開口と前記遠位開口とを連通させる貫通孔を有する筒状の端末金具を用意する工程と、
   前記近位開口から前記貫通孔にロープの端末を挿入し、前記遠位開口から前記ロープの端末の一部を延出させる工程と、
   前記ロープの端末を拡径させる工程と、
   前記ロープの端末を前記貫通孔に戻す工程と、
   前記端末金具を周方向外方から圧締して、前記貫通孔の径を、前記拡径されたロープの端末の最大径よりも径小に形成するとともに、前記ロープの外周面に圧接して前記ロープを前記貫通孔内に拘束する突出部を貫通孔の内面に形成する工程と,を備える、ロープの端末定着方法。
2. ロープの端末を拡径させる工程において、前記ロープの端末を解き、前記ロープを構成するストランド又は素線に拡径用部材を固定する、請求項１に記載のロープの端末定着方法。
3. 請求項１又は２に記載の端末定着方法において、前記端末金具は、前記遠位端側に配置された基準径部と、前記近位端側に配置され、前記基準径部と連続して形成された大径部とを有し、前記大径部は端末金具の軸方向における一定幅の部分であり、前記突出部は、端末金具を周方向外方から圧締することで前記大径部が前記貫通孔内に反転突出して形成される、ロープの端末定着方法。
4. 請求項３に記載の端末定着方法において、前記端末金具に対する周方向外方からの圧締を、前記大径部が前記基準径部とほぼ同一の径となるまで行うことで、ロープを構成する周囲素線又は周囲ストランドを破壊しない範囲で十分な拘束力が得られる前記突出部を形成するように前記大径部の厚みが設定されている、ロープの端末定着方法。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の定着方法において、前記貫通孔の前記遠位開口側に、前記突出部が形成されて径小となる内面から、前記突出部が形成されずに径大となる前記遠位開口側端部の内面までの間に、テーパー面が形成される、ロープの端末定着方法。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の定着方法において、前記ロープは心ストランドの周りに複数の側ストランドが撚り合わされて形成されたものである、ロープの端末定着方法。
7. 請求項１から５のいずれか１項に記載の定着方法において、前記ロープはコア素線の周りに複数の周囲素線が撚り合わされて形成された炭素繊維複合材ケーブルを含む高強度繊維複合材ケーブルである、ロープの端末定着方法。
8. 端末定着具付きロープであって、請求項１から７のいずれか１項に記載の端末定着方法によって端末定着具が取り付けられた、端末定着具付きロープ。
9. ロープの端末定着のために用いられる筒状の端末金具であって、貫通孔を有し遠位端側に配置された基準径部と、貫通孔を有し近位端側に配置され、前記基準径部よりも肉厚であって、基準径部と連続して形成された大径部とを有しており、
   端末の拡径されたロープの端部が基準径部の内側に配置されている状態で、大径部が周方向外方から圧締された際に、大径部における貫通孔の径が、拡径されたロープの端末の最大径よりも径小になり、ロープの外周面を圧接して貫通孔内にロープを拘束する突出物が形成されるようになっている端末金具。

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