WO2007148695A1 - 耐荷材とその製造方法及びこれに用いる製造装置 - Google Patents

耐荷材とその製造方法及びこれに用いる製造装置 Download PDF

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WO2007148695A1
WO2007148695A1 PCT/JP2007/062334 JP2007062334W WO2007148695A1 WO 2007148695 A1 WO2007148695 A1 WO 2007148695A1 JP 2007062334 W JP2007062334 W JP 2007062334W WO 2007148695 A1 WO2007148695 A1 WO 2007148695A1
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WO
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steel pipe
steel
load
bearing
force
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/062334
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shoichi Inoue
Tomohiro Fujii
Yoichi Nishita
Michiaki Yamamoto
Isao Kamiishi
Original Assignee
Protec Engineering, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority claimed from JP2006171998A external-priority patent/JP2008002125A/ja
Priority claimed from JP2006308454A external-priority patent/JP4176123B2/ja
Application filed by Protec Engineering, Inc. filed Critical Protec Engineering, Inc.
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/30—Columns; Pillars; Struts
    • E04C3/32—Columns; Pillars; Struts of metal

Definitions

  • the present invention relates to a load-bearing material that is used for a pillar or beam of a structure subjected to a compressive force or a tensile force, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus used therefor.
  • guard fences that are shielded by a net made of wire that has been stopped (for example, Patent Document 1), guard fences that are provided with multiple stages of concrete made of metal between the columns, In a guard fence post that stands up at an interval and stretches around a protective net, the lower end of the pillar is placed on the slope, and the anchor provided on the slope and the lower part of the pillar are connected by an installation rope.
  • Protective fences using struts positioned and positioned e.g., Patent Document 2
  • suspension fence-type protective fences such as Patent Document 3
  • the anchor and the upper and lower parts of the support are connected by an installation rope.
  • a steel pipe is used for the support column.
  • a retaining wall formed on a slope, a main structural member that can penetrates the retaining wall and is inserted into a natural mountain and projects from the retaining wall in a cantilever manner, and the retaining wall tension
  • a protective structure for example, Patent Document 4 constituted by a floor slab provided between the main structural members that come out, and a steel pipe is used as the main structural material.
  • steel pipes are used as members of protective structures, and in order to increase the strength of the steel pipes, PC steel materials are arranged inside and filled steel pipes filled with concrete (for example, patent documents) 5) is used.
  • Patent Document 1 JP-A-6-173221
  • Patent Document 2 JP 2000-248515 A (paragraph 0013)
  • Patent Document 3 JP-A-8-184014
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-323416
  • Patent Document 5 Utility Model Registration No. 2547494 Disclosure of the invention
  • an object of the present invention is to provide a load-bearing material capable of improving the strength of a steel pipe that receives a compressive force or a tensile force in the length direction by an external force, and also provides a compression during compression.
  • the purpose of the present invention is to provide a load-bearing material manufacturing method capable of preventing buckling of the member, a load-bearing material, and a manufacturing apparatus used in the manufacturing method, and to efficiently compress the compression member.
  • An object is to provide a load-bearing material having excellent strength.
  • the invention of claim 1 includes a steel pipe and a compression member that is disposed on the steel pipe and compresses a tensile force in the length direction of the steel pipe.
  • the invention of claim 2 includes a steel pipe and a tension member that is disposed on the steel pipe and applies a compressive force in the length direction of the steel pipe.
  • the invention of claim 3 is provided with a supporting pressure part that forms a pair with the steel pipe at intervals in the length direction, and the compression member has an elastic restoring force in a direction to widen the interval between the supporting pressure parts. It has.
  • the invention according to claim 4 is provided with a supporting pressure portion that is paired with the steel pipe with an interval in the length direction, and the tension member has an elastic restoring force in a direction to narrow the interval between the supporting pressure portions. It has.
  • the compression member is arranged on one side of the cross section of the steel pipe, and a compression force is applied to the other side of the cross section of the steel pipe by a tension member.
  • the invention of claim 6 includes a positioning member for positioning a position in the steel pipe of the compression member.
  • the compression member is compressed in the length direction, and both end sides of the compressed compression member are placed on the supporting pressure. Establish in the department It is a manufacturing method.
  • the invention of claim 8 is the method of manufacturing a load-bearing material according to claim 4, wherein the tension member is pulled in the length direction to be tensioned, and both end sides of the tension member being stretched are connected to the bearing part. It is something that will become established.
  • the compression member is arranged on one side of the cross section of the steel pipe, a compression force is applied to the other side of the cross section of the steel pipe by a tension member, and the tensile force and the compression force are applied.
  • the invention of claim 10 is a load-resistant load in which a compressive force is applied to the compression member disposed in the steel pipe, and a tensile force is applied in the length direction of the steel pipe by an elastic restoring force in the extension direction of the compression member.
  • the compression member is an unbonded PC steel material, and after the filler is partially filled in the cross section in the steel pipe and the PC steel material is restrained by the filler, the PC steel material is This is a manufacturing method in which a compressive force is applied.
  • the invention of claim 11 is a manufacturing method in which the PC steel material is disposed on one side of the cross section of the steel pipe, and a compressive force is applied to the other side of the cross section of the steel pipe by a tensile member.
  • the invention according to claim 12 is provided with a supporting pressure part that is paired with the steel pipe with an interval in the length direction, and the PC steel material has an elastic restoring force in a direction to widen the interval between the supporting pressure parts. It is a manufacturing method having
  • a pipe body having a diameter smaller than that of the steel pipe is disposed between the bearing portions, the PC steel material is inserted into the pipe body, and the filler is filled in the pipe body.
  • the PC steel material is restrained by the filler.
  • the invention of claim 14 is a manufacturing method in which a tensile load is applied in a length direction of the steel pipe, and then a cement-based filler is filled in the steel pipe.
  • the invention of claim 15 is a manufacturing method in which an end of the PC steel material is pushed inward by extension of the expansion / contraction means, and the steel pipe is pulled outward by the extension to apply the compression force to the PC steel material. Is the method.
  • the invention of claim 16 is a load bearing material manufactured by the method for manufacturing a load bearing material.
  • the invention of claim 17 is directed to a load-bearing material manufacturing apparatus used in the load-bearing material manufacturing method.
  • An extension means that is arranged on the end side of the PC steel material and applies the compressive force by pushing the PC steel material inward by an extension operation; and a tensioner that pulls the steel pipe outward by the extension operation of the extension means.
  • a load-bearing material manufacturing apparatus e.g., a load-bearing material manufacturing apparatus.
  • a compressive force can be applied in the length direction of the steel pipe by an elastic restoring force that narrows the space between the bearing portions.
  • the compression member is positioned by the positioning member, so that the compression member is free from buckling.
  • a tensile force can be introduced into the steel pipe by the elastic restoring force of the member.
  • the elastic restoring force of the compression member is set to a force in the direction of expanding the pressure-bearing portion.
  • the tensile force is introduced in the length direction of the steel pipe.
  • the elastic restoring force of the tension member is set to a force in a direction of narrowing between the pressure-supporting portions by fixing both ends of the tension member that has been tensioned to the pressure-bearing portions.
  • the compressive force is introduced along the length of the steel pipe.
  • a tensile force can be applied in the length direction of the steel pipe by the elastic restoring force of the PC steel material that spreads between the bearing portions.
  • the PC steel material can be positioned substantially straight by inserting the PC steel material into the tubular body arranged in the steel pipe, and the filler material that restrains the PC steel material
  • the outer tube can prevent buckling of the PC steel during compression.
  • the end of the PC steel material is pushed inward, and the steel pipe is pulled outward in the opposite direction to apply the compression force to the PC steel rod. Since the effective pre-stress can be increased by reducing the size, PC steel can be efficiently compressed.
  • the elastic region is a large load-bearing material.
  • the load bearing material 1 includes a steel pipe 2 and a steel rod 3 as a compression member that applies a tensile force in the length direction of the steel pipe 2.
  • bearing plates 4 and 4 as bearing portions are provided at both ends of the steel pipe 2, and these bearing plates 4 and 4 are fixed to one side of the inner peripheral surface of the steel tube 2 by welding or the like.
  • the bearing plate 4 has an arc portion 8 corresponding to the inner peripheral surface of the steel pipe 2, and the arc portion 8 is fixed to the inner peripheral surface of the steel pipe by welding or the like.
  • both ends of the steel bar 3 are fixed to the bearing plates 4 and 4, and a tensile force in the length direction is introduced into the steel pipe 1.
  • the bearing plates 4 and 4 are provided with through holes 5 and 5 through which the steel rod 3 is inserted.
  • female screw portions 6 are formed on both ends of the steel rod 3, and a nut body 7 is screwed into the female screw portion 6.
  • the steel bar 3 is disposed in the steel pipe 2 by an inner body 11, and the inner body 11 has a pair of sheath pipes 12, 12A and a plurality of spaces provided at intervals in the length direction. It consists of sa 13, 13....
  • the pair of sheathed pipes 12 and 12 are opposed to each other in the steel pipe 2 and are located close to the inner surface of the steel pipe 2, and the spacer 13 has a ring plate shape that fits inside the steel pipe 2.
  • a through-hole 13 for inserting the sheath tube 12 is provided, and the sheath tube 12 is fixed in the through-hole 13.
  • the bearing plates 4 and 4 are fixed to both sides of the steel pipe 2.
  • the inner body 11 may be fixed to the inner surface of the steel pipe 2 or may not be fixed, but the positions of the insertion hole 5 of the bearing plate 4 and one sheath pipe 12 of the inner body 11 are aligned. Keep it.
  • the steel rod 3 is inserted into the sheath tube 12 from the through-hole 5 on one side in the length direction of the steel tube 2, and the other steel rod 3 having the other side force in the length direction of the sheath tube 12 is also generated.
  • the nut body 7 is screwed between the sheath tube 12 and the bearing plate 4, and the other end of the steel bar 3 is turned outward from the through hole 5 on the other side in the longitudinal direction while turning the nut body 7.
  • the nut body 7 is screwed into the end 3T between the bearing plate 4 and the sheath tube 12 as shown in FIG.
  • one end 3T is arranged so as to protrude outside the bearing plate 4.
  • the other end of the steel bar 3 is also outside the bearing plate 4 on the other side. Protrudes to the side.
  • the both end side forces of the steel bar 3 also apply a compressive force in the length direction. Then, when one end 3T is pushed in by a dimension K by the compressive force indicated by the white arrow in FIG. 6 and a gap K is generated between the bearing plate 4 and the nut body 7, the nut body 7 is brought closer to the bearing plate 4. The other end side is similarly operated. As shown in FIG. 7, the steel rod 3 is compressed, and both ends are fixed to the bearing plates 4 and 4 by the nut bodies 7 and 7.
  • a tensile force for stretching the steel pipe 2 in the length direction can be applied by the elastic restoring force of the steel bar 3 compressed in the length direction.
  • the steel pipe 2 and the steel rod 3 as a compression member that is disposed on the steel pipe 2 and applies a tensile force in the length direction of the steel pipe 2 are provided. Therefore, when a compressive force in the length direction is applied to the steel pipe 2 by the bending moment, the tensile strength of the steel bar 3 opposes this compressive force, whereby the load-bearing material 1 that is resistant to the load is obtained.
  • the bearing plates 4, 4 as the bearing portions that are paired with the steel pipe 2 at intervals in the length direction, and the compression member Has an elastic restoring force in the direction to widen the space between the bearing plates 4, 4, so a tensile force can be applied in the length direction of the steel pipe 2 by the elastic restoring force to widen the bearing plates 4, 4. .
  • the present embodiment includes the interior body 11 that is a positioning member for positioning the position in the steel pipe 2 of the steel rod 3 that is the compression member. Even if a compressive force is applied to the steel rod 2, it is positioned by the interior body 11, so that a tensile force is introduced into the steel pipe 2 by the elastic restoring force of the compressed steel rod 3 that does not cause buckling of the steel rod 3. be able to.
  • FIGS. 9 to 10 show Embodiment 2 of the present invention.
  • the same reference numerals are assigned to the same parts as in Embodiment 1 and the detailed description thereof is omitted.
  • the other sheath tube Corresponding to 12A, support plates 4 and 4 are provided on both sides of the steel pipe 2 in the longitudinal direction, and a PC steel material 15 as a tensile member is inserted into the other sheath tube 13 from the through hole 13 of the support plate 4 and this PC
  • the both ends are fixed by the fixing tools 16 and 16, and after fixing, the tensile force is released so that the support plates 4 and 4 are separated.
  • the axial force applied to the steel pipe 2 can be set to ⁇ 0 by setting so that the tensile force by the steel bar 3 and the compressive force by the PC steel material 15 are balanced.
  • the PC steel material 15 is made of a PC steel rod or a PC steel wire. If the PC steel material 15 is a PC steel rod, a nut body as a fixing tool is screwed to both ends of the PC steel rod, and the PC steel material 15 If the steel material 15 is a PC steel wire, a wedge-type fixing tool can be used.
  • the bearing plates 4, 4 as the bearing portions that are paired with the steel pipe 2 at intervals in the length direction, and PC steel as the tensile member. Since the rod 15 has an elastic restoring force in the direction of narrowing the interval between the bearing plates 4, 4, a compressive force can be applied in the length direction of the steel pipe 2 by the inertia restoring force that narrows the space between the bearing plates 4, 4. .
  • the steel rod 3 as the compression member is disposed on one side of the cross section of the steel pipe 2, and the PC as the tensile member is provided on the other side of the cross section of the steel pipe 2. Since the tensile force as compressive force was applied by the steel material 15, the tensile force of the steel bar 3 and the tensile force of the PC steel material 15 against the compressive force on one side of the cross section and the tensile force on the other side of the cross section generated by the bending moment. And counter.
  • the PC steel material 15 as a tension member is pulled in the length direction to be tensioned. Since both ends of the strained PC steel material 15 are fixed to the bearing plates 4 and 4 as the bearing members, the elastic restoring force of the PC steel material 15 acts as a force in a direction to narrow the space between the bearing plates 4 and 4, and the steel pipe Compressive force is introduced in the length direction of 2.
  • the steel rod 3 as the compression member is disposed on one side of the cross section of the steel pipe 2, and the PC as the tensile member is provided on the other side of the cross section of the steel pipe 2.
  • the tensile force as compressive force is applied by the steel material 15 and the tensile force and the tensile force are set to be substantially the same, so that the axial force in the length direction is balanced and the axial force is generated in the length direction of the steel pipe 2. There is no.
  • FIGS. 11 to 13 show Embodiment 3 of the present invention.
  • the same reference numerals are given to the same parts as those in the above-described embodiments, and detailed description thereof is omitted.
  • the inner body 11 of the material 1B has the sheath pipes 12B, 12C, 12D on the right side in FIG. 11 and the sheath pipe on the left side in FIG. 12B ′, 12C ′, and 12D ′ are arranged, that is, the sheath pipes 12B, 12C, 12D, 12A, 12D ′, 12C ′, and 12B ′ are arranged in the clockwise direction from the sheath pipe 12.
  • the bearing pipes 12 12B, 12C, 12D, 12A, 12D ', 12C' and 12 corresponding to the sheath pipes 12 have the through holes 8 on both sides in the longitudinal direction of the steel pipe 2, respectively.
  • the bearing plate 4A, 4A is provided, and this bearing plate 4A is in the form of a plate, and the arc 8 on the outside of the bearing plate 4A is fixed to the inner peripheral surface of the steel pipe 2 by welding or the like. Between adjacent pressure bearing plates 4A, 4A, an edge cut portion 17 is provided.
  • the steel material 15 is selectively inserted, the steel rod 3 gives a tensile force to spread between the bearing plates 4A, 4A, and the PC steel material 15 gives a tension force to narrow the space between the bearing plates 4A, 4A, and the steel pipe Tensile force and tension force can be applied to any of the two circumferential positions.
  • a PC steel material 15 is inserted into the sheath tubes 12B 12 and 12B to apply tension between the corresponding bearing plates 4A and 4A, and the sheath tubes 12B 12 and 12B 12D ', 12A, 12D located on the opposite side is given a tensile force that inserts the steel bar 3 and spreads between the corresponding bearing plates 4A, 4A.
  • the load-bearing material 1B can be used with the tension region where the tensile force is applied as the sheath tube 12 side and the compression region where the compression force is applied as the sheath tube 12A side.
  • the length is set at an arbitrary position on the cross section of the steel pipe 2 in accordance with the use state.
  • Directional tension and tension can be introduced.
  • FIGS. 14 to 16 show Embodiment 4 of the present invention, in which the same reference numerals are given to the same portions as those in the above-described embodiments, and detailed description thereof is omitted.
  • This figure shows an avalanche prevention fence that uses the load bearing material 1 of Example 1 as a support.
  • the avalanche prevention fence 21 that receives this snow pressure is almost perpendicular to the slope 22 of the mountain Y where it is installed, and the load resistance as a support.
  • the load-bearing materials 1, 1 ... are erected on the slope 22 at predetermined intervals.
  • the steel rod 3 is set to the mountain side Y, and the load-bearing material 1 is approximately 2 in total length.
  • One half is buried and fixed below the slope 22.
  • the upper ends of the load-bearing materials 1 are connected by a connecting member 23 having a force such as a steel material.
  • T is the valley side.
  • the load-bearing material 1 is built in a vertical hole drilled in the slope 22 without using a foundation.
  • the rope members 24, 24 ... in the transverse direction are provided in multiple stages between the load-bearing materials 1, 1, and the net body 25 is stretched between the load-bearing materials 1, 1 ...
  • the material 24 and the net 25 constitute a protective surface 26, and this protective surface 26 corresponds to the mountain side Y.
  • a vertical spacing holder 27 is provided between the load-bearing materials 1 and 1, and this spacing holder 27 becomes a flat bar isotropic force, and is clipped on the rope members 24, 24. Etc., and the distance between the upper and lower multi-stage rope members 24, 24 ... is maintained.
  • a holding rope material 31 is provided, and the proximal end of the holding rope material 31 is connected and fixed to an anchor 32 fixed to the slope 22.
  • the front end of the holding member 31 is connected and fixed to the connecting portion 33 at the upper center of the load-bearing material 1.
  • the alternate long and short dash line indicates the bending moment generated in the load bearing material 1 when the load F due to snow S is applied to the protective surface 26.
  • a bending moment that moves is generated, and a bending moment is generated in the portion between the connecting portion 33 of the load bearing material 1 and the slope 22 where the peak side of the load bearing material 1 is a compression region and the trough side is a tension region.
  • the compressive force is applied to the portion between the connecting portion 33 and the slope 22 of the load bearing material 1 by the vertical component force fv of the load F.
  • the load bearing material 1 has a peak side as a tensile region and a valley side as a compression region. Bending moment is generated.
  • the load-bearing materials 1, 1 ... which are the pillars, are erected at intervals, and the avalanche is provided with a protective surface 26 corresponding to the mountain side Y between the load-bearing materials 1, 1, ...
  • the load-bearing material 1 is composed of a steel pipe 2 with a tensile force introduced in the length direction. Therefore, a tensile force is introduced in advance into the compression region of the column 1 when a snow load is applied to the protective surface 26. By placing it, a strut that is resistant to loads can be obtained.
  • the load bearing material 1 and the slope 22 on the mountain side Y of the load bearing material 1 are connected by the retaining loop material 31 in this embodiment, and the tensile force is applied on the mountain side Y of the cross section of the steel pipe 2.
  • a compressive force is applied to the mountain side Y below the connecting position of the retaining rope material 31 of the load bearing material 1, A strut 1 that is strong against loads can be obtained by the opposing tensile force.
  • the steel pipe 2 is provided as a compression member that is disposed on the steel pipe 2 and applies a tensile force in the longitudinal direction of the steel pipe 2, and is spaced apart in the length direction.
  • Supporting pressure plates 4 and 4 that form a pair of bearings are provided, and the steel rod 3 has an elastic restoring force in the direction that widens the space between the bearing plates 4 and 4, so that the elastic restoring force that spreads between the bearing plates 4 and 4 Thus, a tensile force can be applied in the length direction of the steel pipe 2.
  • the connecting member 23 holds the gap between the adjacent load-bearing materials 1, 1.
  • the strength is improved by the portal structure composed of the support columns 1 and 1 and the connecting member 23.
  • FIG. 17 shows Embodiment 5 of the present invention, in which the same reference numerals are given to the same portions as those in the above-described embodiments, and detailed description thereof is omitted.
  • This figure shows an avalanche prevention fence that uses the load-bearing material 1A of Example 2 as a support, and this avalanche prevention fence 21 is composed of a holding rope material 31, an anchor 32, and a connecting portion. Except for the point where 33 is not provided and the steel rod 3 is placed on the trough side T of the 2 cross section of the steel pipe to give a tensile force, and the PC steel 15 is placed on the peak side Y of the 2 cross section of the steel pipe to give a compressive force.
  • the configuration is the same as in Example 4 above.
  • a compressive force is applied in advance to the peak side (one side) of the load bearing material 1 and a tensile force is applied in advance to the valley side of the load bearing material 1A.
  • the compressive force and the tensile force of the steel bar 3 act effectively on the PC steel material 15 against the bending moment, and the strength can be improved.
  • the PC steel 15 may apply only the compressive force to the steel pipe 2 without applying the tensile force by the steel bar 3.
  • the load bearing member 101 includes a steel pipe 102 and an unbonded PC steel rod 103 which is a compression member that applies a tensile force in the length direction of the steel pipe 102.
  • bearing plates 104 and 104 ′ which are bearing portions, are provided at both ends of the steel tube 102, respectively, and the bearing plates 104 and 104 are also formed as plate members in the radial direction of the steel tube 102, and are welded to the steel tube. It is fixed to one side of the inner peripheral surface of 102.
  • the bearing plates 104, 104 are provided with reinforcing ribs 105, 105 on both sides in the width direction, are substantially U-shaped in cross section, and arc portions 106, 105 corresponding to the inner peripheral surface of the steel pipe 102 at both ends in the length direction. 106, and the arc portion 106 and the edge of the reinforcing rib 105 are fixed to the inner peripheral surface of the steel pipe 102 by welding or the like. Then, in a state where the PC steel rod 103 is compressed in the length direction, both ends of the steel rod 103 are fixed to the bearing plates 104 and 104, and a tensile force in the length direction is introduced into the steel pipe 101.
  • the bearing plates 104 and 104 are provided with through holes 107 and 107 ′ through which the PC steel rod 103 is inserted, on one side of the cross section of the steel pipe 102.
  • the bearing plates 104 and 104 are provided with through holes 107A and 107A ′ through which the PC steel material 108, which is a tensile member, passes through the other side of the cross section of the steel pipe 102. It should be noted that the bearing pressure on the other side from the through hole 107 107A 'of the bearing plate 104' on one side The through holes 107 and 107A of the plate 104 are formed large.
  • the steel rod 103 is disposed in the steel pipe 102 by an inner body 111, and the inner body 111 includes a plurality of sheath pipes 112, 112A, which form a pair of pipes, spaced apart in the length direction.
  • the pair of sheathed pipes 112 and 112A are opposed to each other in the steel pipe 102 and are located close to the inner surface of the steel pipe 102, and the spacer 113 has a disk shape corresponding to the inner diameter of the steel pipe 102. None, provided with a through hole 114 through which the sheath tube 112 is inserted, and the sheath tube 112 is fixed in the insertion hole 114.
  • the spacer 113 is formed with notches 115, 115 around the circumference between the sheath tubes 112, 112A, and a cement-based filler described later passes through the notch 115.
  • the sheath tube 112 through which the PC steel rod 103 is inserted has a space between its end portion, which is shorter than the space between the pressure bearing plates 104 and 104 on both sides, and the pressure bearing plate 104.
  • the inner diameter of the sheath tube 112 is, for example, about 70 mm, the outer diameter of the PC steel rod 103 is about 36 mm, and the length of the sheath tube 112 is provided on the inner periphery of the sheath tube 112.
  • a plurality of spacers 116 are provided at predetermined intervals. As shown in FIG. 23, the spacer 116 is provided with a plurality of arc plates 117, 117, 117 on the inner periphery of the sheath tube 112, and inner ends 117A, 117A, 117A of the arc plates 117, 117, 117.
  • the diameter of the imaginary circle passing through substantially corresponds to the outer diameter of the PC steel rod 103.
  • the diameter of the imaginary circle is set slightly larger than the outer diameter of the PC steel rod 103. In the state where the PC steel rod 103 is inserted, there is a gap between the inner ends 117A and 117A, and the filler described later can pass through this gap.
  • Female screw portions 118 are formed at both ends of the PC steel rod 103, and nut bodies 119, 119A are screwed into the female screw portions 118, and these nut bodies 119, 119A are provided with a bearing plate 104. Screwed into the outside and inside.
  • An anchor plate 130 is disposed between the nut body 119A and the bearing plates 104, 104 ′.
  • the manufacturing apparatus 121 includes a jack 122 that is an expansion / contraction means, and the jack 122 expands and contracts by fluid pressure such as hydraulic pressure, and has a main body 123 on the base end side and an expansion / contraction section 124 that moves forward and backward with respect to the main body 123.
  • the jack 122 expands and contracts by the advancement and retraction of the extendable part 124.
  • the main body 123 Is provided with a frame body 125 that receives a reaction force from the main body 123 when the jack 122 is extended, and a pair of connecting rods 126 and 126 that are connected to the frame body 125 to connect the bearing plate 104 and the frame body 125
  • the connecting rods 126 and 126 are located on both sides of the jack 122, and the leading ends of the connecting rods 126 and 126 are inserted into the connecting holes 120 and 120, and nuts 127 are screwed into the screw portions at the tips.
  • the ends of the connecting rods 126 and 126 are inserted into the frame body 125, and the nut 127A is screwed into the screw portion at the end of the connecting rod 126 and connected.
  • an insertion hole 128 for inserting the end of the PC steel rod 103 is provided at the tip of the expandable portion 124, and the male screw portion 118 of the PC steel rod 103 is in a position where it abuts on the expandable portion 124.
  • a pressing nut 129 is screwed onto the screw.
  • the bearing plates 104 and 104 ′ are fixed to both sides of the steel pipe 102.
  • the inner body 111 may or may not be fixed to the inner surface of the steel pipe 102, but the through holes 107, 107A, 107 ', 107A' of the bearing plate 104, lOf and the inner body 111 The positions of the sheath tubes 112 and 112A are aligned.
  • the PC steel rod 103 is inserted into the sheath tube 112 from the through hole 107 'on the other side in the length direction of the steel tube 102 (right side in Fig. 18).
  • the nut body 19A is screwed between the sheath tube 12 and the bearing plate 4 at one end 103A, which is the end of the PC steel bar 103 protruding from the side, and the one end 103A of the steel bar 103 is rotated while turning the nut body 19A.
  • the nut body 119 is screwed into the other end 103B, whereby the other end 103B of the PC steel rod 103 is fixed to the bearing plate 104 on the other end side by the nut bodies 119, 119A.
  • one end 103A of the PC steel rod 103 also protrudes to the outside of the one side support plate 104, and the nut bodies 119 and 119A are screwed into the male screw portion 118 at positions away from the support plate 104.
  • the spacer 116 positions the PC steel rod 103 at the three points of the inner ends 117A, 117A, and 117A, the PC steel rod 103 is disposed straight in the sheath tube 112, and the filler 131 Is filled in the entire length of the sheath tube 112 through the gap between the adjacent circular arc plates 117, 117 and the outer periphery of the PC steel rod 103, The substantially entire length of the steel rod 103 is covered with the filler 131 around the entire circumference.
  • the male screw portion 118 of the one end 103A of the PC steel rod 103 is pressed against the expansion / contraction portion 124 at a position where it abuts the expansion / contraction portion 124.
  • the nut 129 is screwed, the end of the PC steel rod 103 is inserted into the insertion hole 128, and the pressing nut 129 is brought into contact with the expansion / contraction part 124.
  • the leading ends of the connecting rods 126, 126 are inserted into the connecting holes 120, 120, and nuts 127 are screwed into the screw portions 118 at the leading ends to be connected.
  • the nut body 119 is positioned away from the bearing plate 104 so that the PC steel rod 103 can be pushed in.
  • the manufacturing apparatus 121 is arranged on the one end 103A side of the PC steel bar 103, but at the same time, the manufacturing apparatus 121 is arranged on the other end 103B side of the PC steel bar 103, Compress the PC bar 3 almost simultaneously.
  • the PC steel rod 103 is arranged straight by the spacers 116, 116, and is constrained by the filler 131 filled between the PC steel rod 103 and the pipe body 112.
  • the PC steel rod 103 without buckling can be compressed.
  • the nut bodies 119 and 119A on the other end side are turned to a position where they abut against the bearing plate 104, and then the jack 122 is contracted.
  • the nut 127 is removed from the connecting rod 126 to release the connection between the connecting rod 126 and the bearing plate 104, and the jack 122 is removed from the end of the PC steel rod 103.
  • the elastic restoring force of the PC steel bar 103 in the extending direction generates a force to expand the bearing plates 104, 104 'on both sides by the nut bodies 119A, 119A on both sides, and the cross section of the steel pipe 102 is uniform.
  • a tensile force can be introduced that stretches the side in the length direction.
  • the PC steel material 108 as a tensile member is inserted into the other sheath tube 112A from the passage 107A of the bearing plate 104, and the PC steel material 108 is tensioned by applying a tensile force that pulls both ends outward. Fix both ends with fixing tools 132 and 132, and release the tensile force after fixing. Thus, a compressive force is applied between the pressure bearing plates 104 and 104.
  • the axial force applied to the steel pipe 102 can be set to ⁇ 0 by setting so that the tensile force by the PC steel rod 103 and the compressive force by the PC steel material 108 are balanced.
  • An anchor plate 130 is disposed between the fixing tool 132 and the pressure plate 104, 104 ′.
  • the PC steel material 108 is made of a PC steel rod or PC steel wire. If the PC steel material 108 is a PC steel rod, a nut body as a fixing tool is screwed to both ends of the PC steel rod, If the PC steel 108 is a PC steel wire, a wedge-type fixing tool can be used.
  • the cement-based filler 133 is further introduced into the steel pipe 102.
  • the elastic region of the load bearing material 101 is expanded.
  • non-shrinkage cement milk 133A which is a corrosion-proof filler, is filled, and the fixing part PC Corrosion protection of both ends of steel bar 102, both ends of PC steel 108, nut bodies 119, 19A and fixing tool 132 is attempted.
  • the cement filler 133 is filled in the steel pipe 102 between the pipe spacers 113 on both ends.
  • the steel pipe 102 used in the test is a general structural carbon steel pipe having an outer diameter of 457.2 mm and a thickness of 12.7 mm.
  • the PC steel bar 3 used in the test is an SBPR930 / 108 0 (resistance to 930 N / mm 2 or more, tensile strength: 1030 N / mm 2 or more), and an unpound PC steel bar with a diameter of 36 mm.
  • PC steel 8 used in the test is SBPR
  • 930/1080 ( ⁇ Ka 930N / mm 2 or more, tensile strength: 1030N / mm 2 or more), is a PC steel rod having a diameter of 36mm.
  • the center interval between the sheath tubes 112 and 112A used in the test is 300 mm, and the center of the steel tube 102 is located at the center.
  • the test product (A) is the steel pipe 102.
  • the test product (B) is a steel tube 102 filled with concrete.
  • test product (C) concrete is filled in the steel pipe 102, the PC steel bar 103 and the PC steel material 108 are passed through, and the steel pipe 102 is not introduced with the tensile force by the PC steel bar 103, and the steel pipe 102 is supplied with the PC steel material 108. Therefore, the compression force is not introduced.
  • test product (D) a tensile force was introduced into the steel pipe 102 by the PC steel rod 103, and a compressive force was introduced into the steel pipe 102 by the PC steel material 108.
  • test product (E) tensile force is introduced to steel pipe 102 by PC steel rod 103.
  • the steel pipe 102 is filled with concrete by introducing a compressive force by the PC steel material 108.
  • Fig. 2 shows the relationship between the moment M and the curvature ⁇ of the test products (A) to (E).
  • a compressive force is applied to the compression member disposed in the steel pipe 102, and the length of the steel pipe is determined by the elastic restoring force in the extension direction of the compression member.
  • the compression member is a PC steel rod 103 which is an unbonded PC steel material, and the filler 131 is partially filled in the cross section in the steel pipe 102. After the PC steel rod 103 is restrained by the filler 131, the compressive force is held on the PC steel rod 103. Therefore, buckling occurs when the unbonded PC steel rod 103 is wrapped and restrained by the filler 131. The PC steel rod 103 can be compressed.
  • the PC steel rod 103 is disposed on one side of the cross section of the steel pipe 102, and the PC steel material 108 serving as a tensile member is provided on the other side of the cross section of the steel pipe 102. Since a compressive force is applied, if a tensile force in the length direction is further applied to the steel pipe 102 due to the bending moment, the compressive force of the PC steel material 108 opposes this tensile force. can get. In other words, the bow I tension of the PC steel rod 103 and the tension force of the PC steel 108 are opposed to the compressive force on one side of the cross section and the bow I tension on the other side of the cross section generated by the bending moment.
  • the bearing plates 104, 104 'as the bearing portions that are paired with the steel pipe 102 at intervals in the length direction are provided, and the PC Since the steel rod 103 has an elastic restoring force in the direction of widening the interval between the bearing plates 104, 104 ′, the length of the steel pipe 102 is increased by the elastic restoring force of the PC steel rod 103 that spreads between the bearing plates 104, 104 ′. The tensile force can be adjusted in the direction.
  • the sheath pipe 112 which is a pipe body having a smaller diameter than the steel pipe 102, is disposed between the bearing plates 104, 104 serving as the bearing section, and this sheath is provided. Since the PC steel rod 103, which is a PC steel material, is inserted into the pipe 112 and the sheath material 112 is filled with the filler 131, and the PC steel rod 103 is restrained by the filler 131, the pipe body 112 disposed on the steel pipe 102 is used.
  • the PC steel rod 103 By passing the PC steel rod 103 through the PC steel rod 103, the PC steel rod 103 can be positioned substantially straight, and the filler 131 surrounding and constraining the PC steel rod 103 and the outer sheath tube 112 are used during compression. The buckling of the PC steel rod 103 can be prevented.
  • the spacer 116 for positioning the PC steel rod 103 which is the PC steel material, is provided in the sheath tube 112, which is the tube body. Positioning can be performed.
  • the steel pipe 102 after applying tensile force in the length direction of the steel pipe 102, the steel pipe 102 is filled with the cement-based filler 133.
  • the cross-sectional area of the steel pipe 102 and the filler 133 is increased, and a large introduction force is required, which makes manufacture difficult.
  • a large tensile force can be applied and obtained.
  • the elastic region of the load bearing material 101 is expanded.
  • the end of the PC steel rod 103 which is the PC steel material
  • the extension of the jack 122 which is the expansion / contraction means
  • the steel pipe 102 by the extension. Since the compression force is applied to the PC steel rod 103 by pulling outward, the end of the PC steel rod 103 is pushed inward, and the steel pipe 102 is pulled outward in the opposite direction to the PC steel rod 103. Since the compression force is applied, the effective prestress with a small set loss can be increased, so that the PC steel rod 103 can be efficiently compressed.
  • the load-bearing material manufacturing method is manufactured by the load-bearing material manufacturing method, and preferably the steel pipe 102 is filled with the cement-based filler 133.
  • the load-bearing material 101 is large in area.
  • the PC steel material outside the bearing plate 104 serving as the bearing portion is used in the load bearing material manufacturing apparatus used in the load bearing material manufacturing method.
  • the jack 122 is an expansion / contraction means that is arranged on the end side of the PC steel rod 103 and pushes the PC steel rod 103 inward by an extension operation to reduce the compression force, and the support plate 104 side of the steel pipe 102 by the extension operation of the jack 122 Since the connecting rod 126, which is the tension member that pulls the outer side of the jack, is provided, the extension of the jack 122 adds a force that pushes the PC steel rod 103 inward, and at the same time, the force that pulls the bearing plate 104 side outward due to the reaction force. Therefore, since the effective prestress with a small set loss can be increased, the PC steel rod 103 can be efficiently compressed by the operation of the jack 22.
  • the jack 122 pushes the PC steel rod 103, and the reaction force received by the jack 122 by pushing the PC steel rod 103 is connected to the bearing plate 104 side serving as the bearing section by the connecting rod 126 serving as a tension member. It is used as a pulling force. Therefore, it is not necessary to fix the main body 123 side of the jack 122 to the wall or the like in order to receive the reaction force.
  • the internal body 111 as the positioning member for positioning the position in the steel pipe 102 of the PC steel rod 103 as the compression member is provided, even if a compression force is applied to the PC steel rod 103, Since it is positioned by the interior body 111, buckling of the steel rod 103 can be prevented, and tensile force can be introduced into the steel pipe 102 by the elastic restoring force of the compressed PC steel rod 103.
  • the PC steel material 108 as a tensile member is pulled and tightened in the length direction, and both end sides of the tensioned PC steel material 108 are fixed to the bearing plates 104 and 104 as the bearing portion.
  • the elastic restoring force force of the PC steel material 108 acts as a force in the direction of narrowing the space between the bearing plates 104 and 104 ′, and a compressive force can be introduced in the length direction of the steel pipe 102.
  • a PC steel rod 103 which is a compression member, is arranged on one side of the cross section of the steel pipe 102, and a tensile force, which is a compression force, is applied to the other side of the cross section of the steel pipe 102 by a PC steel material 108, and the tensile force and the tension are applied. Since the forces are set to be substantially the same, the axial force in the length direction is balanced, and no axial force is generated in the length direction of the steel pipe 102.
  • FIG. 30 shows a seventh embodiment of the present invention.
  • the filler 131 for restraining the PC steel rod 103 is filled to half or less of the cross section of the steel tube 102 and cured. That is, the upper surface 131A of the filler 131 is less than or equal to one half of the cross-sectional height of the steel pipe 102, preferably less than or equal to one third, and the PC steel rod 103 and the upper surface 131A have a predetermined dimension.
  • the predetermined dimensions are such that when a compressive force is applied to the PC steel rod 103, the filler 131 between the PC steel rod 103 and the upper surface 131A is not damaged.
  • the PC steel rod 103 is wrapped with the filler 131, and the same operations and effects as the above-described embodiments are obtained.
  • FIG. 31 shows an eighth embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are given to the same parts as in the sixth embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
  • the seventh embodiment will be described.
  • a spacer 116A is provided on the inner surface of the PC steel rod 103 on the inner surface of the steel pipe 102.
  • the spacer 116A is formed in a plate shape at a predetermined interval in the length direction of the steel pipe 102. It is arranged.
  • the spacer 1 16A has a positioning hole 134 formed by the circular arc plates 117, 117, 117 and having the same shape as the hole.
  • the positioning hole 134 has a diameter of a virtual circle passing through the inner ends 117A, 117A, and 117A of the three arcs substantially corresponding to the outer diameter of the PC steel rod 103.
  • the diameter is set slightly larger than the outer diameter of the PC steel rod 103.
  • the PC steel rod 103 is passed through the plurality of spacers 116A, 116A, and arranged straight, and in this state, the filler 131 is filled and the PC steel rod 103 is filled in the filler 131. Buried.
  • the PC steel rod 103 is wrapped with the filler 131, and the same operations and effects as the above-described embodiments are obtained.
  • FIGS. 32 to 33 show Embodiment 9 of the present invention.
  • the same reference numerals are assigned to the same parts as in Embodiment 6 and the detailed description thereof is omitted.
  • 101 without using the sheath tube 112, a filling space forming member 141 is used, and the filling space forming member 141 has a bottomed cross-sectional shape having an upper opening 143 between the edges 14 2 and 142, U-shaped steel, angle steel, semi-circular steel pipes, etc. are exemplified, and by filling the edges 142, 142 to the inner surface of the steel pipe 102 by welding or the like, a filling space 144 is formed between the inner surface of the steel pipe 102. Is.
  • the filler 131 is filled in the filling space 144, and after the filler 131 is hardened, the unpound PC steel rod 103 is placed. Even if a force compressing in the length direction is applied, the PC steel rod 103 is restrained in the positioning state by the filler 131, so that both ends of the compressed PC steel rod 103 are prevented from buckling. It is possible to apply a tensile force to one side of the cross section of the steel pipe 102 by fixing it to 4,104 mm.
  • the PC steel rod 103 is wrapped with the filler 31, and the same effect as the above embodiments can be obtained.
  • FIG. 34 shows an embodiment 10 of the present invention.
  • the same reference numerals are given to the same parts as those in the embodiment 6, and detailed description thereof will be omitted.
  • a spacer 116A of the PC steel rod 103 is provided in the filling space 144.
  • the spacer 116A has a plate shape and is arranged at predetermined intervals in the length direction of the steel pipe 102. .
  • the spacer 116A has a positioning hole 134 formed by the circular arc plates 117, 117, 117 and having the same shape as the hole.
  • the diameter of the virtual circle passing through the inner ends 117A, 117A, 117A of the three arcs substantially corresponds to the outer diameter of the PC steel rod 103.
  • the PC steel rod 103 is passed through the plurality of spacers 116A, 116A, and arranged straight, and in this state, the filler 131 is filled and the PC steel rod 103 is filled in the filler 131. Buried.
  • the PC steel rod 103 is wrapped with the filler 131, and the same operations and effects as the above-described embodiments are obtained.
  • FIGS. 35 to 36 show an embodiment 11 of the present invention.
  • the same reference numerals are given to the same parts as those in the embodiment 6, and the detailed description thereof is omitted.
  • the filling space forming member 141 is used, and the edges 14 2 and 142 of the filling space forming member 141 are temporarily fixed to the inner surface of the steel pipe 102, and the filling space is formed between the inner surface of the steel pipe 102. 144 is formed.
  • the filler 131 is filled in the filling space 144, and after the filler 131 is hardened, as shown in FIG.
  • the filling space forming member 141 is removed from the steel pipe 102. After this, even if a force that compresses the unpound PC steel rod 103 in the length direction is applied, the PC steel rod 103 is restrained in the positioning state by the filler 131, so that buckling does not occur.
  • the both ends of the compressed PC steel rod 103 are fixed to the bearing plates 104 and 104, and a tensile force can be applied to one side of the cross section of the steel pipe 102.
  • the PC steel rod 103 is wrapped with the filler 131, and the same operations and effects as in the above embodiments are obtained.
  • FIG. 37 shows a twelfth embodiment of the present invention, in which the same reference numerals are given to the same parts as in the sixth embodiment, and detailed description thereof is omitted.
  • a steel pipe having a square cross section is shown.
  • 102A is used, and the PC steel rod 103 and the PC steel material 10 8 are arranged corresponding to the center of the opposite sides of the steel pipe 102A. Even if the steel pipe 102A having a square cross section is used in this way, The same operations and effects as in the above embodiments are achieved.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.
  • a steel pipe having a circular cross section is shown, but a steel pipe having a square cross section may be used.
  • a compression member having a circular cross section is shown, but a square cross section may be used.
  • various means such as a fixing means for connecting and fixing the reinforcing bars of the retaining wall and the structural material, and a fixing means for fixing by the post-coating concrete can be used.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a load bearing material showing Example 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 3 is a front view of the bearing plate.
  • FIG. 4 The above is a side view of the steel bar and the interior body.
  • FIG. 5 Same as above, but is a front view of the interior body.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the steel pipe end side, showing the state before the steel rod is compressed.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the steel pipe end side, showing the state after the steel bar is compressed.
  • FIG. 8 is a schematic explanatory view of the load-bearing material.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a load bearing material showing Example 2 of the present invention.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the steel material end.
  • FIG. 11 is a perspective view of a load-bearing material with a part cut away, showing Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 12 Same as above, but is a front view of the interior material.
  • FIG. 13 is a front view of the steel pipe end.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of an avalanche protection fence using a load-bearing material showing a fourth embodiment of the present invention as a column.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of an avalanche protection fence using a load-bearing material as a support column showing Example 5 of the present invention.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a load bearing material showing Example 6 of the present invention.
  • FIG. 19 The above is a side view of the interior body.
  • FIG. 20 The same as above, showing a pressure bearing plate at one end, FIG. 20 (A) is a front view, and FIG. 20 (B) is a side view.
  • FIG. 21 shows the bearing plate on the other end side, FIG. 21 (A) is a front view, and FIG. 21 (B) is a side view.
  • FIG. 22 is a front view of the tube spacer.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of the tubular body with a PC steel rod threaded through the tubular body.
  • FIG. 24 is a longitudinal sectional view showing the usage state of the manufacturing apparatus for applying a compressive force to the PC steel bar.
  • FIG. 25 is a cross-sectional plan view showing the usage state of the manufacturing apparatus for applying a compressive force to the PC steel bar.
  • FIG. 26 The same as that of FIG.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view of the main part of the load-bearing material in which the steel pipe is filled with the filler.
  • FIG. 28 is a schematic explanatory view of the load-bearing material.
  • FIG. 29 is a graph showing the relationship between the moment M and the curvature ⁇ of the test products (A) to (E).
  • FIG. 30 is a cross-sectional view of a load bearing material showing Example 7 of the present invention.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view of a load bearing material showing Example 8 of the present invention.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view of a load bearing material showing Example 9 of the present invention.
  • FIG. 33 is a sectional view of the filling space forming member.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view of a load bearing material showing Example 10 of the present invention.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view of a load bearing material showing Example 11 of the present invention.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view of the load-bearing material from which the filling space forming member is removed.
  • FIG. 37 is a cross-sectional view of a load bearing material showing Example 12 of the present invention.
  • PC steel bar compressed member
  • 104 'bearing plate PC steel (tensile member)
  • Sheath tube tube
  • a Sheath tube tube

Landscapes

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Abstract

【課題】外部からの力により長さ方向に圧縮力を受ける鋼管の強度を向上することができる耐荷材を提供する。 【解決手段】鋼管２と、この鋼管２に配置され該鋼管２の長さ方向に引張力を加える鋼棒３とを備える。長さ方向に間隔を置いて鋼管２に対をなす支圧板４，４を設け、前記鋼棒３は、それら支圧板４，４の間隔を広げる方向の弾性復元力を有するから、支圧板４，４間を広げる弾性復元力により鋼管２の長さ方向に引張力を加えることができる。したがって、曲げモーメントによって鋼管２に長さ方向の圧縮力が加わると、この圧縮力に対して鋼棒３の引張力が対抗することにより、荷重に強い耐荷材１が得られる。

Description

耐荷材とその製造方法及びこれに用いる製造装置
技術分野
[0001] 本発明は、圧縮力や引張力を受ける構造物の支柱ゃ梁材等に用いる耐荷材とそ の製造方法及びこれに用いる製造装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、この種の防護構造物として、落石、雪崩防護構造物などでは、所定の間隔で 支柱を設け、各支柱の間に水平ロープ材を設け、各支柱間を水平ロープ材に掛止さ せたワイヤ製のネットで遮蔽した防護柵 (例えば特許文献 1)や、各支柱間にコンクリ 一ト製ゃ金属製などからなる横杆を多段に設けた防護柵や、斜面に所定の間隔を隔 てて立設され、防護ネットを張り巡らす防護柵用支柱において、支柱の下端が斜面 に載置され、斜面に設けたアンカーと前記支柱の下部の間が据付用ロープで接続さ れて位置決めされて ヽる支柱を用いる防護柵 (例えば特許文献 2)や、前記アンカー と支柱の上部及び下部との間を据付用ロープで接続した吊柵式の防護柵 (例えば特 許文献 3)などが知られており、前記支柱には鋼管が用いられている。
[0003] また、斜面に形成した擁壁と、前記擁壁を貫通して地山に挿入し、擁壁から突出す る部位を片持式に支持する主構部材と、前記擁壁力 張り出た主構部材間に設けた 床版とにより構成した防護構造物 (例えば特許文献 4)があり、前記主構造材には鋼 管が用いられている。
[0004] 上記のように防護構造物の部材には、鋼管が用いられており、さらに、その鋼管の 強度を増すため、内部に PC鋼材を配置し、コンクリートを充填した充填鋼管 (例えば 特許文献 5)が用いられて 、る。
特許文献 1：特開平 6— 173221号公報
特許文献 2：特開 2000 - 248515号公報 (段落 0013段）
特許文献 3 :特開平 8— 184014号公報
特許文献 4:特開 2001— 323416号公報
特許文献 5：実用新案登録第 2547494号公報 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 上記充填鋼管では、鋼管内の前側に PC鋼材を配置することにより、鋼管の前側に 加わる引張力に対抗することができる。
[0006] しかし、構造材として用いる鋼管には、引張力以外にも圧縮力が加わる場合があり 、従来のものでは、圧縮力に対抗する効果的な補強方法は開発されていな力つた。
[0007] そこで、本発明は、外部からの力により長さ方向に圧縮力や引張力を受ける鋼管の 強度を向上することができる耐荷材を提供することを目的とし、また、圧縮時の圧縮 部材の座屈を防止できる耐荷材の製造方法と耐荷材及びその製造方法に用いる製 造装置を提供することを目的とし、また、圧縮部材の圧縮作業を効率よく行うことを目 的とし、さらに、強度的に優れた耐荷材を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 請求項 1の発明は、鋼管と、この鋼管に配置され該鋼管の長さ方向に引張力をカロ える圧縮部材とを備えるものである。
[0009] また、請求項 2の発明は、鋼管と、この鋼管に配置され該鋼管の長さ方向に圧縮力 を加える引張部材とを備えるものである。
[0010] また、請求項 3の発明は、長さ方向に間隔を置いて前記鋼管に対をなす支圧部を 設け、前記圧縮部材は、それら支圧部の間隔を広げる方向の弾性復元力を有するも のである。
[0011] また、請求項 4の発明は、長さ方向に間隔を置いて前記鋼管に対をなす支圧部を 設け、前記引張部材は、それら支圧部の間隔を狭める方向の弾性復元力を有するも のである。
[0012] また、請求項 5の発明は、前記鋼管の断面一側に前記圧縮部材を配置し、前記鋼 管の断面他側に引張部材により圧縮力を付与したものである。
[0013] また、請求項 6の発明は、前記圧縮部材の鋼管内位置を位置決めする位置決め部 材を備えるものである。
[0014] また、請求項 7の発明は、請求項 3記載の耐荷材の製造方法にぉ 、て、前記圧縮 部材を長さ方向に圧縮し、この圧縮した圧縮部材の両端側を前記支圧部に定着する 製造方法である。
[0015] また、請求項 8の発明は、請求項 4記載の耐荷材の製造方法において、前記引張 部材を長さ方向に引張って緊張し、この緊張した引張部材の両端側を前記支圧部に 定着するものである。
[0016] また、請求項 9の発明は、前記鋼管の断面一側に前記圧縮部材を配置し、前記鋼 管の断面他側に引張部材により圧縮力を付与し、前記引張力と前記圧縮力を略同 一に設定する製造方法である。
[0017] また、請求項 10の発明は、鋼管内に配置された圧縮部材に圧縮力を加え、前記圧 縮部材の伸長方向の弾性復元力により該鋼管の長さ方向に引張力を加える耐荷材 の製造方法において、前記圧縮部材がアンボンド式の PC鋼材であり、前記鋼管内 の断面に部分的に充填材を充填して該充填材により前記 PC鋼材を拘束した後、前 記 PC鋼材に圧縮力を加える製造方法である。
[0018] また、請求項 11の発明は、前記鋼管の断面一側に前記 PC鋼材を配置し、前記鋼 管の断面他側に引張部材により圧縮力を付与する製造方法である。
[0019] また、請求項 12の発明は、長さ方向に間隔を置いて前記鋼管に対をなす支圧部を 設け、前記 PC鋼材は、それら支圧部の間隔を広げる方向の弾性復元力を有する製 造方法である。
[0020] また、請求項 13の発明は、前記支圧部の間に前記鋼管より小径な管体を配置し、 この管体に前記 PC鋼材を挿通すると共に前記管体内に前記充填材を充填して該充 填材により該 PC鋼材を拘束する製造方法である。
[0021] また、請求項 14の発明は、前記鋼管の長さ方向に引張力を加えた後、前記鋼管内 にセメント系充填材を充填する製造方法である。
[0022] また、請求項 15の発明は、伸縮手段の伸長により前記 PC鋼材の端部を内側に押 すと共に、前記伸長により前記鋼管を外側に引張って前記 PC鋼材に前記圧縮力を 加える製造方法である。
[0023] また、請求項 16の発明は、上記耐荷材の製造方法により製造された耐荷材である
[0024] また、請求項 17の発明は、上記耐荷材の製造方法に用いる耐荷材の製造装置に ぉ 、て、前記 PC鋼材の端部側に配置され伸長動作により前記 PC鋼材を内側に押 して前記圧縮力を加える伸縮手段と、この伸縮手段の伸長動作により前記鋼管を外 側に引張る引張手段とを備える耐荷材の製造装置である。
発明の効果
[0025] 請求項 1の構成によれば、曲げモーメントによって鋼管に長さ方向の圧縮力が加わ ると、この圧縮力に対して圧縮部材の引張力が対抗することにより、荷重に強い耐荷 材が得られる。
[0026] また、請求項 2の構成によれば、曲げモーメントによって鋼管に長さ方向の引張力 が加わると、この引張力に対して引張部材の圧縮力が対抗することにより、荷重に強 い耐荷材が得られる。
[0027] また、請求項 3の構成によれば、支圧部間を広げる弾性復元力により鋼管の長さ方 向に引張力を加えることができる。
[0028] また、請求項 4の構成によれば、支圧部間を狭める弾性復元力により鋼管の長さ方 向に圧縮力を加えることができる。
[0029] また、請求項 5の構成によれば、曲げモーメントにより発生する断面一側の圧縮力と 断面他側の弓 I張力とに対して、圧縮部材の引張力と引張部材の圧縮力とが対抗す る。
[0030] また、請求項 6の構成によれば、圧縮部材に圧縮力を加えても、位置決め部材によ り位置決めされているため、圧縮部材に座屈が発生することがなぐ圧縮された圧縮 部材の弾性復元力により鋼管に引張力を導入することができる。
[0031] また、請求項 7の構成によれば、圧縮した圧縮部材の両端側を支圧部に定着する ことにより、圧縮部材の弾性復元力が、支圧部間を広げる方向の力とした働き、鋼管 の長さ方向に引張力が導入される。
[0032] また、請求項 8の構成によれば、緊張した引張部材の両端側を支圧部に定着する ことにより、引張部材の弾性復元力が、支圧部間を狭める方向の力とした働き、鋼管 の長さ方向に圧縮力が導入される。
[0033] また、請求項 9の構成によれば、引張力と圧縮力とを略同一に設定することにより、 長さ方向の軸力が釣り合い、鋼管の長さ方向に軸力が発生することがない。 [0034] また、請求項 10の構成によれば、アンボンド式の PC鋼材を充填材により拘束する ことにより、座屈が発生することなぐ PC鋼材を圧縮することができる。また、圧縮後、 PC鋼材の弾性復元力により鋼管に引張力が導入され、鋼管に伸びを与えることがで きる。この場合、鋼管には充填材が部分的に設けられているから、鋼管全体に充填 材を設けた場合に比べて大きな伸びを得ることができる。
[0035] このように製造することにより、曲げモーメントによって鋼管に長さ方向の圧縮力が 加わると、この圧縮力に対して圧縮部材の引張力が対抗することにより、荷重に強い 耐荷材が得られる。
[0036] また、請求項 11の構成によれば、さらに、曲げモーメントによって鋼管に長さ方向の 引張力が加わると、この引張力に対して引張部材の圧縮力が対抗することにより、荷 重に強 ヽ耐荷材が得られる。
[0037] また、請求項 12の構成によれば、支圧部間を広げる PC鋼材の弾性復元力により 鋼管の長さ方向に引張力を加えることができる。
[0038] また、請求項 13の構成によれば、鋼管に配置された管体に PC鋼材を挿通すること により、 PC鋼材を略真っ直ぐに位置決めすることができ、 PC鋼材を拘束する充填材 とその外側の管体により、圧縮時における PC鋼材の座屈を防止することができる。
[0039] また、請求項 14の構成によれば、セメント系充填材の充填後に引張力を導入する には、鋼管及び充填材の断面積が大きくなり、大きな導入力が必要となり、製造が困 難となるが、セメント系充填材の充填前に鋼管に引張力を加えることにより、大きな引 張力を加えることができ、得られた耐荷材の弾性領域が広がる。
[0040] また、請求項 15の構成によれば、 PC鋼材の端部を内側に押すと共に、これとは逆 方向の外側に鋼管を引張って PC鋼棒に前記圧縮力を加えるため、セットロスが小さ ぐ有効プレストレスを大きくできるので、効率よく PC鋼材を圧縮することができる。
[0041] また、請求項 16の構成によれば、弾性領域が大きな耐荷材となる。
[0042] また、請求項 17の構成によれば、伸縮手段を伸長すると、 PC鋼材を内側に押す力 が加わり、同時にその反力により鋼管を外側に引く力が加わるため、セットロスが小さ ぐ有効プレストレスを大きくできるので、伸縮手段の動作により効率よく PC鋼材を圧 縮することができる。 発明を実施するための最良の形態
[0043] 以下、本発明の実施例について説明する。
実施例 1
[0044] 以下、本発明の実施例 1について、図 1〜図 8を参照して説明する。同図に示すよう に、耐荷材 1は、鋼管 2と、この鋼管 2の長さ方向に引張力を加える圧縮部材たる鋼 棒 3とを備える。また、前記鋼管 2の両端部に、それぞれ支圧部たる支圧板 4, 4を設 け、これら支圧板 4, 4は溶接などにより鋼管 2の内周面の一側に固着されている。そ の支圧板 4は、鋼管 2の内周面に対応する円弧部 8を有し、この円弧部 8を鋼管の内 周面に溶着などにより固着している。そして、前記鋼棒 3を長さ方向に圧縮した状態 で、該鋼棒 3の両端側を前記支圧板 4, 4に定着し、鋼管 1に長さ方向の引張力を導 入する。その支圧板 4, 4には前記鋼棒 3を挿通する揷通孔 5, 5が穿設されている。
[0045] また、前記鋼棒 3の両端側には雌螺子部 6が形成され、この雌螺子部 6にナット体 7 が螺合する。
[0046] 前記鋼棒 3は内装体 11により前記鋼管 2内に配置され、その内装体 11は、対をなす 鞘管 12, 12Aと、長さ方向に間隔をおいて設けた複数のスぺーサ 13, 13…とからなる 。前記対をなす鞘管 12, 12は、鋼管 2内の対向する位置で、鋼管 2の内面に近い位 置にあり、前記スぺーサ 13は、前記鋼管 2に内嵌するリング板状をなし、前記鞘管 12 を挿通する揷通孔 13を備え、この揷通孔 13において鞘管 12を固定している。
[0047] 次に、前記耐荷材 1における引張力の導入方法につき説明すると、まず、鋼管 2内 に内装体 11を挿入した後、鋼管 2の両側に支圧板 4, 4を固定する。この場合、内装 体 11を鋼管 2内面に固定してもよいし、あるいは固定しなくてもよいが、支圧板 4の挿 通孔 5と内装体 11の一方の鞘管 12との位置を合せておく。
[0048] まず、鋼管 2の長さ方向一側の揷通孔 5から、鋼棒 3を鞘管 12内に挿入し、この鞘 管 12の長さ方向他側力も出た鋼棒 3の他端に、鞘管 12と支圧板 4との間で、ナット体 7を螺合し、このナット体 7を回しながら鋼棒 3の他端を長さ方向他側の揷通孔 5から 外側に所定長さだけ突出させて、鋼棒 3の一端 3Tが揷通孔 5を挿通したら、その一 端 3Tに支圧板 4と鞘管 12との間でナット体 7を螺合し、図 6に示すように、一端 3Tが 支圧板 4の外側に突出するように配置する。尚、鋼棒 3の他端も他側の支圧板 4の外 側に突出する。
[0049] この後、鋼棒 3の両端側力も長さ方向の圧縮力を加える。そして、図 6の白抜き矢印 に示す圧縮力により一端 3Tを寸法 Kだけ押し込み、これにより支圧板 4とナット体 7と の間に隙間 Kが発生したら、ナット体 7を支圧板 4に近づける方向に回し、これを他端 側も同様に行い、図 7に示すように、鋼棒 3を圧縮した状態で、ナット体 7, 7により両 端を支圧板 4, 4に固定する。
[0050] したがって、長さ方向に圧縮された鋼棒 3の弾性復元力により、鋼管 2を長さ方向に 引き伸ばす引張力を加えることができる。
[0051] このように本実施例では、請求項 1に対応して、鋼管 2と、この鋼管 2に配置され該 鋼管 2の長さ方向に引張力を加える圧縮部材たる鋼棒 3とを備えるから、曲げモーメ ントによって鋼管 2に長さ方向の圧縮力が加わると、この圧縮力に対して鋼棒 3の引 張力が対抗することにより、荷重に強い耐荷材 1が得られる。
[0052] また、このように本実施例では、請求項 3に対応して、長さ方向に間隔を置いて鋼 管 2に対をなす支圧部たる支圧板 4, 4を設け、圧縮部材は、それら支圧板 4, 4の間 隔を広げる方向の弾性復元力を有するから、支圧板 4, 4間を広げる弾性復元力によ り鋼管 2の長さ方向に引張力を加えることができる。
[0053] また、このように本実施例では、請求項 5に対応して、前記圧縮部材たる鋼棒 3の鋼 管 2内位置を位置決めする位置決め部材たる内装体 11を備えるから、鋼棒 3に圧縮 力を加えても、内装体 11により位置決めされているため、鋼棒 3に座屈が発生するこ とがなぐ圧縮された鋼棒 3の弾性復元力により鋼管 2に引張力を導入することができ る。
[0054] また、このように本実施例では、請求項 7に対応して、請求項 3記載の耐荷材の製 造方法において、圧縮部材たる鋼棒 3を長さ方向に圧縮し、この圧縮した鋼棒 3の両 端側を支圧板 4, 4に定着するから、鋼棒 3の弾性復元力が、支圧板 4, 4間を広げる 方向の力とした働き、鋼管 2の長さ方向に引張力が導入される。
実施例 2
[0055] 図 9〜図 10は、本発明の実施例 2を示し、上記実施例 1と同一部分に同一符号を 付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例の耐荷材 1Aでは、他方の鞘管 12Aに対応して、鋼管 2の長さ方向両側に支圧板 4, 4をそれぞれ設け、支圧板 4の 揷通孔 13から他方の鞘管 13に引張部材たる PC鋼材 15を挿入し、この PC鋼材 15の 両端側を外側に引張る引張力を加えて緊張した状態で、それら両端側を定着具 16, 16により定着し、定着後、前記引張力を解放することにより、支圧板 4, 4間に圧縮力 を付与する。この場合、前記鋼棒 3による引張力と前記 PC鋼材 15による圧縮力とが 釣り合うように設定することにより、鋼管 2に加わる軸方向の力を ±0にすることができ る。
[0056] 前記 PC鋼材 15は、 PC鋼棒や PC鋼線からなり、前記 PC鋼材 15が PC鋼棒であれ ば、定着具たるナット体を PC鋼棒の両端側に螺合し、前記 PC鋼材 15が PC鋼線であ れば、楔式の定着具を用いることができる。
[0057] このように本実施例においても、上記実施例 1と同様な作用 ·効果を奏する。
[0058] 力！]えて、このように本実施例では、請求項 2に対応して、鋼管 2と、この鋼管 2に配置 され該鋼管 2の長さ方向に圧縮力を加える引張部材たる PC鋼棒 15とを備えるから、 曲げモーメントによって鋼管 2に長さ方向の引張力が加わると、この引張力に対して P C鋼棒 15の圧縮力が対抗することにより、荷重に強い耐荷材が得られる。
[0059] このように本実施例では、請求項 4に対応して、長さ方向に間隔を置いて鋼管 2に 対をなす支圧部たる支圧板 4, 4を設け、引張部材たる PC鋼棒 15は、それら支圧板 4 , 4の間隔を狭める方向の弾性復元力を有するから、支圧板 4, 4間を狭める弹性復 元力により鋼管 2の長さ方向に圧縮力を加えることができる。
[0060] また、このように本実施例では、請求項 5に対応して、鋼管 2の断面一側に圧縮部 材たる鋼棒 3を配置し、鋼管 2の断面他側に引張部材たる PC鋼材 15により圧縮力た る緊張力を付与したから、曲げモーメントにより発生する断面一側の圧縮力と断面他 側の引張力とに対して、鋼棒 3の引張力と PC鋼材 15の緊張力とが対抗する。
[0061] また、このように本実施例では、請求項 8に対応して、請求項 4記載の耐荷材の製 造方法において、引張部材たる PC鋼材 15を長さ方向に引張って緊張し、この緊張し た PC鋼材 15の両端側を支圧部たる支圧板 4, 4に定着するから、 PC鋼材 15の弾性 復元力が、支圧板 4, 4間を狭める方向の力とした働き、鋼管 2の長さ方向に圧縮力 が導入される。 [0062] また、このように本実施例では、請求項 9に対応して、鋼管 2の断面一側に圧縮部 材たる鋼棒 3を配置し、鋼管 2の断面他側に引張部材たる PC鋼材 15により圧縮力た る緊張力を付与し、前記引張力と前記緊張力を略同一に設定するから、長さ方向の 軸力が釣り合い、鋼管 2の長さ方向に軸力が発生することがない。
実施例 3
[0063] 図 11〜図 13は、本発明の実施例 3を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号 を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、耐荷材 1Bの内装体 11 は、鞘管 12, 12Aの間で鋼管 2の内周面に等間隔で、図 11において右側に鞘管 12B , 12C, 12Dを配置し、図 11において左側に鞘管 12B', 12C', 12D'を配置し、すな わち鞘管 12から時計回り方向に、鞘管 12B, 12C, 12D, 12A, 12D', 12C', 12B'を 配置している。
[0064] また、それら鞘管 12, 12B, 12C, 12D, 12A, 12D', 12C', 12ΒΊこそれぞれ対応し て、前記鋼管 2の長さ方向両側に、前記揷通孔 8を有する支圧部たる支圧板 4A, 4 Aを設け、この支圧板 4Aは板片状をなし、その支圧板 4Aの外側の円弧部 8を鋼管 2 の内周面に溶着などにより固着し、円周方向に隣り合う支圧板 4A, 4Aの間には隙 間からなる縁切り部 17が設けられている。
[0065] そして、鋼管 2の内周面に略沿って等間隔に配置した複数の鞘管 12, 12B, 12C, 1 2D, 12A, 12D', 12C', 12ΒΊこ、前記鋼棒 3と PC鋼材 15を選択的に挿入し、その 鋼棒 3により支圧板 4A, 4Aの間を広げる引張力を付与し、その PC鋼材 15により支 圧板 4A, 4Aの間を狭める緊張力を付与し、鋼管 2の円周位置の任意に位置に引張 力と緊張力を付与することができる。
[0066] 例えば、図 13に示すように、鞘管 12B 12, 12Bには、 PC鋼材 15を挿入して対応 する支圧板 4A, 4A間に緊張力を付与し、鞘管 12B 12, 12Bの反対側に位置する 12D', 12A, 12Dには、鋼棒 3を挿入して対応する支圧板 4A, 4A間を広げる引張力 を付与し、耐荷材 1Bの使用状態において、外部からの荷重により引張力が加わる引 張領域を、鞘管 12側とし、圧縮力が加わる圧縮領域を、鞘管 12A側として耐荷材 1B を使用することができる。
[0067] このように本実施例では、使用状態に合せて、鋼管 2の断面の任意の位置に長さ 方向の引張力と緊張力とを導入することができる。
実施例 4
[0068] 図 14〜図 16は、本発明の実施例 4を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号 を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。同図は、実施例 1の耐荷材 1を支柱に 用いる雪崩予防柵を示し、この雪圧を受ける雪崩予防柵 21は、設置場所である山 Y の斜面 22にほぼ垂直に、支柱として前記耐荷材 1, 1…を立設し、これら耐荷材 1, 1 …は所定間隔を置いて斜面 22に複数立設され、この場合、前記鋼棒 3を山側 Yにし 、耐荷材 1全長の約 2分の 1を斜面 22の下部に埋設固定している。また、それら耐荷 材 1の上端間を、鋼材など力もなる連結部材 23により連結している。尚、図中、 Tは谷 側である。尚、前記耐荷材 1は、基礎を用いることなぐ斜面 22に穿孔した縦孔に建て 込まれる。
[0069] また、前記耐荷材 1, 1間に横方向のロープ材 24, 24…を多段に設けると共に、そ れら耐荷材 1, 1…の間に網体 25を張設し、前記ロープ材 24と網体 25とにより防護面 2 6を構成し、この防護面 26は山側 Yに対応する。また、耐荷材 1, 1間に位置して、縦 方向の間隔保持具 27を設け、この間隔保持具 27はフラットバー等力 なり、上下多段 に設けた前記ロープ材 24, 24…にクリップ 28などにより連結され、それら上下多段の ロープ材 24, 24…の間隔を保持する。
[0070] 前記耐荷材 1の中央上部と斜面 22との間には、控えロープ材 31が設けられ、この控 えロープ材 31の基端は、斜面 22に固定したアンカー 32に連結固定され、その控え口 ープ材 31の先端は、耐荷材 1の中央上部の連結部 33に連結固定されている。
[0071] 次に、前記構成につき、その作用を説明すると、斜面 22の積雪 Sにより防護面 26に は、斜面 22と略平行な方向の荷重 Fが加わる。図 16において、一点鎖線は、積雪 S による荷重 Fが防護面 26に加わったときの耐荷材 1に発生する曲げモーメントを示し 、耐荷材 1の連結部 33より上方の部分には、上端側が後に移動するような曲げモーメ ントが発生し、耐荷材 1の連結部 33と斜面 22との間の部分には、耐荷材 1の山側が圧 縮領域、谷側が引張領域となる曲げモーメントが発生する。さらに、荷重 Fの垂直方 向分力 fvにより、耐荷材 1の連結部 33と斜面 22との間の部分には、圧縮力が加わる。 尚、斜面 22より下部においては、耐荷材 1は、山側が引張領域、谷側が圧縮領域とな る曲げモーメントが発生する。
[0072] このような曲げモーメントが発生する耐荷材 1において、該耐荷材 1の山側（一側） に予め引張力を付与しているから、曲げモーメントに対して、鋼棒 3による引張力が 有効に作用し、強度を向上することができ、しかも、荷重の垂直方向分力 fvにより、耐 荷材 1の連結部 33と斜面 22との間の部分には軸方向の圧縮力が加わるから、この圧 縮力に対して、前記鋼棒 3による引張力が有効に作用する。
[0073] このように本実施例では、間隔をおいて支柱たる耐荷材 1, 1…を立設すると共に、 これら耐荷材 1, 1…間に山側 Yに対応する防護面 26を設けた雪崩予防柵において 、耐荷材 1は、長さ方向に引張力を導入した鋼管 2からなるから、防護面 26に積雪荷 重が加わった際の支柱 1の圧縮領域に、予め引張力を導入しておくことにより、荷重 に強い支柱が得られる。
[0074] また、このように本実施例では、耐荷材 1と該耐荷材 1の山側 Yの斜面 22とを控え口 ープ材 31により連結し、前記引張力を鋼管 2断面の山側 Yで長さ方向に導入したか ら、防護面 26に積雪荷重が加わると、耐荷材 1の控えロープ材 31の連結位置より下 部の山側 Yに圧縮力が加わるが、この圧縮力に対して前記引張力が対抗することに より、荷重に強い支柱 1が得られる。
[0075] また、このように本実施例では、鋼管 2に配置され該鋼管 2の長さ方向に引張力を 加える圧縮部材たる鋼棒 3を備え、長さ方向に間隔を置いて鋼管 2に対をなす支圧 部たる支圧板 4, 4を設け、鋼棒 3は、それら支圧板 4, 4の間隔を広げる方向の弾性 復元力を有するから、支圧板 4, 4間を広げる弾性復元力により鋼管 2の長さ方向に 引張力を加えることができる。
[0076] また、このように本実施例では、隣り合う支柱たる耐荷材 1, 1同士を連結部材 23に より連結したから、連結部材 23により隣り合う耐荷材 1, 1間に間隔が保持され、それ ら支柱 1, 1と連結部材 23とからなる門型構造により強度が向上する。
実施例 5
[0077] 図 17は、本発明の実施例 5を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、 その詳細な説明を省略して詳述する。同図は、実施例 2の耐荷材 1Aを支柱に用いる 雪崩予防柵を示し、この雪崩予防柵 21は、控えロープ材 31,アンカー 32及び連結部 33を備えない点と、鋼管 2断面の谷側 Tに鋼棒 3を配置して引張力を付与し、鋼管 2 断面の山側 Yに PC鋼材 15を配置して圧縮力を付与した点以外は、上記実施例 4と 同一構成である。
[0078] したがって、控えロープ材 31のないこの例の雪崩予防柵 21では、斜面 22の積雪 Sに より防護面 26に、斜面 22と略平行な方向の荷重 Fが加わると、耐荷材 1Aの上端を谷 側に倒す力が働き、耐荷材 1Aの耐荷材 1の谷側 Tが圧縮領域、山側 Yが引張領域 となる曲げモーメントが発生する。
[0079] このような曲げモーメントが発生する耐荷材 1Aにおいて、該耐荷材 1の山側（一側） に予め圧縮力を付与し、耐荷材 1Aの谷側に予め引張力を付与しているから、曲げ モーメントに対して、 PC鋼材 15に圧縮力と鋼棒 3の引張力が有効に作用し、強度を 向上することができる。
[0080] 尚、積雪条件によっては、鋼棒 3による引張力を付与せずに、 PC鋼材 15により鋼管 2に圧縮力のみを付与するようにしてもょ 、。
実施例 6
[0081] 以下、本発明の実施例 6について、図 18〜図 29を参照して説明する。同図に示す ように、耐荷材 101は、鋼管 102と、この鋼管 102の長さ方向に引張力を加える圧縮部 材たるアンボンド式の PC鋼棒 103とを備える。また、前記鋼管 102の両端部に、それ ぞれ支圧部たる支圧板 104, 104'を設け、これら支圧板 104, 104Ίま、鋼管 102の直 径方向の板材カもなり、溶接などにより鋼管 102の内周面の一側に固着されている。 それら支圧板 104, 104Ίま、その幅方向両側に、補強リブ 105, 105を有し、断面略コ 字形をなし、その長さ方向両端側に鋼管 102の内周面に対応する円弧部 106, 106を 有し、この円弧部 106と前記補強リブ 105の縁部を鋼管 102の内周面に溶接などにより 固着している。そして、前記 PC鋼棒 103を長さ方向に圧縮した状態で、該鋼棒 103の 両端側を前記支圧板 104, 104に定着し、鋼管 101に長さ方向の引張力を導入する。 その支圧板 104, 104には、鋼管 102の断面一側に位置して、前記 PC鋼棒 103を揷通 する揷通孔 107, 107'が穿設されている。また、前記支圧板 104, 104には、前記鋼管 102の断面他側に位置して、引張部材たる PC鋼材 108を揷通する揷通孔 107A, 107 A'が穿設されている。尚、一側の支圧板 104'の揷通孔 107 107A'より他側の支圧 板 104の揷通孔 107, 107Aは大きく形成されている。
[0082] 前記鋼棒 103は内装体 111により前記鋼管 102内に配置され、その内装体 111は、対 をなす管体たる鞘管 112, 112Aと、長さ方向に間隔をおいて設けた複数の管体用ス ぺーサ 113, 113· ··とからなる。前記対をなす鞘管 112, 112Aは、鋼管 102内の対向す る位置で、鋼管 102の内面に近い位置にあり、前記スぺーサ 113は、前記鋼管 102の 内径に対応した円板状をなし、前記鞘管 112を挿通する揷通孔 114を備え、この挿通 孔 114において鞘管 112を固定している。また、前記スぺーサ 113には、鞘管 112, 112 Aの間で、その円周に切欠き溝 115, 115が形成され、後述するセメント系充填材が前 記切欠き溝 115を通る。尚、前記 PC鋼棒 103を挿通する鞘管 112は、両側の支圧板 10 4, 104の間隔より短ぐその端部と支圧板 104との間に間隔が設けられている。
[0083] 前記鞘管 112の内径は、例えば 70mm程度であり、前記 PC鋼棒 103の外径は、 36 mm程度であり、鞘管 112の内周には、該鞘管 112の長さ方向に所定間隔を置いて複 数のスぺーサ 116が設けられている。このスぺーサ 116は、図 23に示すように、前記鞘 管 112の内周に複数の円弧板 117, 117, 117を設け、これら円弧板 117, 117, 117の内 端 117A, 117A, 117Aを通る仮想円の直径が前記 PC鋼棒 103の外径に略対応し、 実際には、前記仮想円の直径を PC鋼棒 103の外径より僅かに大きく設定している。 そして、 PC鋼棒 103を挿通した状態で、前記内端 117A, 117A間には隙間があり、こ こを後述した充填材が通ることができる。
[0084] 前記 PC鋼棒 103の両端には、雌螺子部 118がそれぞれ形成され、この雌螺子部 11 8にナット体 119, 119Aが螺合し、これらナット体 119, 119Aは支圧板 104を挟んだ外 側と内側に螺合される。尚、ナット体 119Aと支圧板 104, 104'との間にはアンカープレ ート 130が配置される。
[0085] 次に、前記圧縮部材たる PC鋼棒 103を長さ方向に圧縮する方法について説明する 。一方の前記支圧板 104には、鋼管 102の断面一側に、張出し縁部 104A, 104Aを一 体に形成し、これら張出し縁部 104A, 104Aに、連結孔 120, 120を穿設する。製造装 置 121は、伸縮手段たるジャッキ 122を備え、このジャッキ 122は油圧などの流体圧に より伸縮し、基端側の本体 123と、この本体 123に対して進退する伸縮部 124とを有し、 この伸縮部 124の進退によりジャッキ 122が伸縮する。また、前記本体 123の基端側に は、ジャッキ 122の伸長時に本体 123から反力を受ける枠体 125を設け、この枠体 125 に連結部たる一対の連結杆 126, 126を設けて支圧板 104と枠体 125とを連結し、それ ら連結杆 126, 126はジャッキ 122を挟んだ両側に位置し、それら連結杆 126, 126の先 端を前記連結孔 120, 120に挿入し、その先端の螺子部にナット 127を螺合して連結し 、それら連結杆 126, 126の先端を枠体 125に挿入し、その先端の螺子部にナット 127 Aを螺合して連結している。また、前記伸縮部 124の先端には、前記 PC鋼棒 103の端 部を挿入する挿入孔 128が設けられており、前記伸縮部 124に当接する位置で前記 P C鋼棒 103の雄螺子部 118に押圧用ナット 129を螺合する。
[0086] まず、鋼管 102内に内装体 111を挿入した後、鋼管 102の両側に支圧板 104, 104'を 固定する。この場合、内装体 111を鋼管 102内面に固定してもよいし、あるいは固定し なくてもよいが、支圧板 104, lOfの揷通孔 107, 107A, 107', 107A'と内装体 111の 鞘管 112, 112Aとの位置を合せておく。
[0087] まず、鋼管 102の長さ方向他側（図 18中で右側）の揷通孔 107'から、 PC鋼棒 103を 鞘管 112内に挿入し、この鞘管 112の長さ方向一側から出た PC鋼棒 103の端部たる 一端 103Aに、鞘管 12と支圧板 4との間で、ナット体 19Aを螺合し、このナット体 19Aを 回しながら鋼棒 103の一端 103Aを長さ方向一端側の揷通孔 105から外側に所定長さ だけ突出させて、鋼棒 103の端部たる他端 103Bが揷通孔 107'を挿通したら (挿通孔 1 07'より内側に移動したら）、その他端 103Bに支圧板 104'と鞘管 112との間でナット体 119Aを螺合し、さらに、ナット体 119Aを回しながら、他端 103Bが支圧板 104の外側に 突出するように配置し、その他端 103Bにナット体 119を螺合し、これにより、 PC鋼棒 10 3の他端 103Bをナット体 119, 119Aにより他端側の支圧板 104Ίこ固定する。尚、 PC 鋼棒 103の一端 103Aも一側の支圧板 104の外側に突出し、ナット体 119, 119Aは、支 圧板 104と離れた位置で、雄螺子部 118に螺合しておく。このようにして鞘管 112内に PC鋼棒 103を揷通したら、鞘管 112内に、無収縮モルタルやセメントミルクなどの充填 材 131を充填し、充填材 131が硬化した後、 PC鋼棒 103に圧縮力を加える。この場合 、スぺーサ 116は、内端 117A, 117A, 117Aの 3点で PC鋼棒 103を位置決めしており 、鞘管 112内で PC鋼棒 103が真っ直ぐに配置され、また、充填材 131は、隣り合う円弧 板 117, 117と PC鋼棒 103の外周との間の隙間を通し鞘管 112の全長に充填され、 PC 鋼棒 103の略全周で略全長が充填材 131により覆われる。
[0088] 図 24〜図 25に示すように、 PC鋼棒 103に圧縮力を加える前に、前記伸縮部 124に 当接する位置で、前記 PC鋼棒 103の一端 103Aの雄螺子部 118に押圧用ナット 129を 螺合し、 PC鋼棒 103の端部を前記挿入孔 128に挿入し、伸縮部 124に押圧ナット 129 を当接する。この状態で、連結杆 126, 126の先端を前記連結孔 120, 120に挿入し、 その先端の螺子部 118にナット 127を螺合して連結する。尚、図 25に示すように、ナツ ト体 119を支圧板 104から離れた位置にして、 PC鋼棒 103を押し込み可能にしておく。
[0089] そして、鋼管 102内の充填材 131が硬化した後、ジャッキ 122を駆動して伸縮部 124を 伸長すると、図 25の白抜き矢印に示すように、伸縮部 124により押圧用ナット 129が押 されて PC鋼棒 103を長さ方向に圧縮する力が加わり、同時に伸縮部 124の伸長により 支圧板 104と枠体 125との間を広げようとする力が発生し、黒塗り矢印に示すように、 枠体 125に連結杆 126, 126によって連結された支圧板 104が外側に引張られることに より、セットロスが少なぐ PC鋼棒 103を効率よく圧縮することができる。尚、この例で は、 PC鋼棒 103の一端 103A側に製造装置 121を配置したが、同時に PC鋼棒 103の 他端 103B側に製造装置 121を配置し、両側の製造装置 21, 21により、略同時に PC 鋼棒 3を圧縮するようにしてもょ 、。
[0090] この場合、 PC鋼棒 103は、スぺーサ 116, 116…により真っ直ぐに配置され、且つ、 P C鋼棒 103と管体 112との間に充填した充填材 131により拘束されているため、座屈を 生じることなぐ PC鋼棒 103を圧縮することができる。そして、 PC鋼棒 103を長さ方向 に所定寸法だけ圧縮したら、この状態で、他端側のナット体 119, 119Aを支圧板 104 に当接する位置まで回して止め、この後、ジャッキ 122を収縮し、連結杆 126からナット 127を外して連結杆 126と支圧板 104との連結を解除し、 PC鋼棒 103の端部からジャッ キ 122を取外す。ジャッキ 122を収縮すると、 PC鋼棒 103の伸長方向の弾性復元力に より両側のナット体 119A, 119Aにより両側の支圧板 104, 104'を広げようとする力が 発生し、鋼管 102の断面一側を長さ方向に伸ばす引張力を導入することができる。
[0091] 一方、他方の鞘管 112Aに支圧板 104の揷通 107Aから引張部材たる PC鋼材 108を 挿入し、この PC鋼材 108の両端側を外側に引張る引張力を加えて緊張した状態で、 それら両端側を定着具 132, 132により定着し、定着後、前記引張力を解放することに より、支圧板 104, 104間に圧縮力を付与する。この場合、前記 PC鋼棒 103による引張 力と前記 PC鋼材 108による圧縮力とが釣り合うように設定することにより、鋼管 102に 加わる軸方向の力を ±0にすることができる。尚、定着具 132と支圧板 104, 104'との 間にはアンカープレート 130が配置される。
[0092] 前記 PC鋼材 108は、 PC鋼棒や PC鋼線からなり、前記 PC鋼材 108が PC鋼棒であ れば、定着具たるナット体を PC鋼棒の両端側に螺合し、前記 PC鋼材 108が PC鋼線 であれば、楔式の定着具を用いることができる。
[0093] 上述したように、 PC鋼棒 103により断面一側に引張力を導入し、 PC鋼材 108により 断面他側に圧縮力を導入した後、さらに、前記鋼管 102内にセメント系充填材 133を 充填することができる。そのセメント系充填材 33として、コンクリートが例示される。この ようにコンクリート充填前に、鋼管 102に引張力と圧縮力を導入することにより、耐荷材 101の弾性領域が広がる。また、図 27に示すように、鋼管 102の両端側の管用スぺー サ 113と鋼管 102の管端との間には、防蝕用充填材たる無収縮セメントミルク 133Aを 充填し、定着部たる PC鋼棒 102の両端， PC鋼材 108の両端，ナット体 119, 19A及び 定着具 132の防蝕を図る。尚、両端側の管用スぺーサ 113, 113間においては、鋼管 1 02内に前記セメント系充填材 133を充填する。
[0094] 以下、試験例について説明する。試験に用いた鋼管 102は、一般構造用炭素鋼鋼 管で、外径 457.2mm,厚さ 12.7mmである。試験に用いた PC鋼棒 3は、 SBPR930/108 0 (耐カ 930N/mm2以上，引張強さ： 1030N/mm2以上）、直径 36mmのアンポンド式 PC 鋼棒である。試験に用いた PC鋼材 8は、 SBPR
930/1080 (耐カ 930N/mm2以上，引張強さ： 1030N/mm2以上）、直径 36mmの PC鋼棒 である。試験に用いた鞘管 112, 112Aの中心間隔は、 300mmであり、この中央に鋼管 102の中心が位置する。試験品（A)は、前記鋼管 102である。試験品（B)は、鋼管 102 内にコンクリートを充填したものである。試験品（C)は、鋼管 102内にコンクリートを充 填し、 PC鋼棒 103と PC鋼材 108を揷通し、鋼管 102に PC鋼棒 103により引張力を導入 せず、鋼管 102に PC鋼材 108により圧縮力を導入していないものである。試験品（D) は、鋼管 102に PC鋼棒 103により引張力を導入し、鋼管 102に PC鋼材 108により圧縮 力を導入したものである。試験品 (E)は、鋼管 102に PC鋼棒 103により引張力を導入 し、鋼管 102に PC鋼材 108により圧縮力を導入し、コンクリートを充填したものである。 尚、 PC鋼棒 103により鋼管 102に引張力を導入する際、該 PC鋼棒 103を 500kNの圧 縮力をカ卩え、 PC鋼材 108により鋼管 102に引張力を導入する際、該 PC鋼材 103に 500 kNの引張力を加えた。
[0095] 上記試験品（A)〜（E)のモーメント Mと曲率 φの関係を実験より求めた結果を図 2
9に示す。また、それぞれの降伏モーメントを下記の表 1に示す。
[0096] [表 1]
Figure imgf000019_0001
[0097] 上記の表 1に示されるように、鋼管 102に PC鋼棒 103により引張力を導入し、鋼管 10 2に PC鋼材 108により圧縮力を導入し、コンクリートを充填した試験品（E)は他に比べ て極めて高!、降伏モーメントの値を得ることができ、耐カに優れることが分かる。
[0098] このように本実施例では、請求項 10に対応して、鋼管 102内に配置された圧縮部材 に圧縮力を加え、圧縮部材の伸長方向の弾性復元力により該鋼管の長さ方向に引 張力をカ卩える耐荷材の製造方法にぉ 、て、圧縮部材がアンボンド式の PC鋼材たる P C鋼棒 103であり、鋼管 102内の断面に部分的に充填材 131を充填して該充填材 131 により PC鋼棒 103を拘束した後、 PC鋼棒 103に圧縮力をカ卩えるから、アンボンド式の PC鋼棒 103を充填材 131により包んで拘束することにより、座屈が発生することなぐ P C鋼棒 103を圧縮することができる。また、圧縮後、 PC鋼棒 103の弾性復元力により鋼 管 102に引張力が導入され、鋼管 102に伸びを与えることができる。この場合、鋼管 10 2には充填材 131が部分的に設けられているから、鋼管 102全体に充填材を設けた場 合に比べて大きな伸びを得ることができる。
[0099] このように製造することにより、曲げモーメントによって鋼管 102に長さ方向の圧縮力 が加わると、この圧縮力に対して PC鋼棒 103の引張力が対抗することにより、荷重に 強 ヽ耐荷材 101が得られる。
[0100] また、このように本実施例では、請求項 11に対応して、鋼管 102の断面一側に PC 鋼棒 103を配置し、鋼管 102の断面他側に引張部材たる PC鋼材 108により圧縮力を 付与するから、さらに、曲げモーメントによって鋼管 102に長さ方向の引張力が加わる と、この引張力に対して PC鋼材 108の圧縮力が対抗することにより、荷重に強い耐荷 材 101が得られる。すなわち、曲げモーメントにより発生する断面一側の圧縮力と断面 他側の弓 I張力とに対して、 PC鋼棒 103の弓 I張力と PC鋼材 108の緊張力とが対抗する
[0101] また、このように本実施例では、請求項 12に対応して、長さ方向に間隔を置いて鋼 管 102に対をなす支圧部たる支圧板 104, 104'を設け、 PC鋼棒 103は、それら支圧板 104, 104'の間隔を広げる方向の弾性復元力を有するから、支圧板 104, 104'間を広 げる PC鋼棒 103の弾性復元力により鋼管 102の長さ方向に引張力をカ卩えることができ る。
[0102] また、このように本実施例では、請求項 13に対応して、支圧部たる支圧板 104, 104 の間に鋼管 102より小径な管体たる鞘管 112を配置し、この鞘管 112に PC鋼材たる P C鋼棒 103を挿通すると共に鞘管 112内に充填材 131を充填して該充填材 131により該 PC鋼棒 103を拘束するから、鋼管 102に配置された管体 112に PC鋼棒 103を揷通す ることにより、 PC鋼棒 103を略真っ直ぐに位置決めすることができ、 PC鋼棒 103を囲 んで拘束する充填材 131とその外側の鞘管 112により、圧縮時における PC鋼棒 103の 座屈を防止することができる。
[0103] また、実施例上の効果として、管体たる鞘管 112内に PC鋼材たる PC鋼棒 103を位 置決めするスぺーサ 116を設けたから、スぺーサにより管体内の PC鋼材の位置決め を行うことができる。
[0104] また、このように本実施例では、請求項 14に対応して、鋼管 102の長さ方向に引張 力を加えた後、鋼管 102内にセメント系充填材 133を充填するから、セメント系充填材 1 33の充填後に引張力を導入するには、鋼管 102及び充填材 133の断面積が大きくな り、大きな導入力が必要となり、製造が困難となるが、セメント系充填材 133の充填前 に鋼管 102に引張力を加えることにより、大きな引張力を加えることができ、得られた 耐荷材 101の弾性領域が広がる。
[0105] また、このように本実施例では、請求項 15に対応して、伸縮手段たるジャッキ 122の 伸長により PC鋼材たる PC鋼棒 103の端部を内側に押すと共に、前記伸長により鋼管 102を外側に引張って PC鋼棒 103に前記圧縮力をカ卩えるから、 PC鋼棒 103の端部を 内側に押すと共に、これとは逆方向の外側に鋼管 102を引張って PC鋼棒 103に前記 圧縮力を加えるため、セットロスが小さぐ有効プレストレスを大きくできるので、効率よ く PC鋼棒 103を圧縮することができる。
[0106] また、このように本実施例では、請求項 16に対応して、耐荷材の製造方法により製 造され、好ましくは鋼管 102内にセメント系充填材 133が充填されているから、弹性領 域が大きな耐荷材 101となる。
[0107] また、このように本実施例では、請求項 17に対応して、耐荷材の製造方法に用いる 耐荷材の製造装置にぉ 、て、支圧部たる支圧板 104より外側で PC鋼材たる PC鋼棒 103の端部側に配置され伸長動作により PC鋼棒 103を内側に押して前記圧縮力をカロ える伸縮手段たるジャッキ 122と、このジャッキ 122の伸長動作により鋼管 102の支圧板 104側を外側に引張る引張部材たる連結杆 126とを備えるから、ジャッキ 122を伸長す ると、 PC鋼棒 103を内側に押す力が加わり、同時にその反力により支圧板 104側を外 側に引く力が加わるため、セットロスが小さぐ有効プレストレスを大きくできるので、ジ ャツキ 22の動作により効率よく PC鋼棒 103を圧縮することができる。
[0108] このようにジャッキ 122は PC鋼棒 103を押し、且つ、 PC鋼棒 103を押すことによりジャ ツキ 122が受ける反力を引張部材たる連結杆 126により、支圧部たる支圧板 104側を引 張る力に用いている。したがって、反力を受けるためにジャッキ 122の本体 123側を壁 などに固定する必要もない。
[0109] また、実施例上の効果として、前記圧縮部材たる PC鋼棒 103の鋼管 102内位置を 位置決めする位置決め部材たる内装体 111を備えるから、 PC鋼棒 103に圧縮力を加 えても、内装体 111により位置決めされているため、鋼棒 103に座屈を防止でき、圧縮 された PC鋼棒 103の弾性復元力により鋼管 102に引張力を導入することができる。ま た、耐荷材の製造方法において、引張部材たる PC鋼材 108を長さ方向に引張って緊 張し、この緊張した PC鋼材 108の両端側を支圧部たる支圧板 104, 104Ίこ定着する から、 PC鋼材 108の弾性復元力力 支圧板 104, 104'間を狭める方向の力とした働き 、鋼管 102の長さ方向に圧縮力を導入することができる。また、鋼管 102の断面一側に 圧縮部材たる PC鋼棒 103を配置し、鋼管 102の断面他側に引張部材たる PC鋼材 10 8により圧縮力たる緊張力を付与し、前記引張力と前記緊張力を略同一に設定する から、長さ方向の軸力が釣り合い、鋼管 102の長さ方向に軸力が発生することがない 実施例 7
[0110] 図 30は、本発明の実施例 7を示し、上記実施例 6と同一部分に同一符号を付し、そ の詳細な説明を省略して詳述すると、この例の耐荷材 101では、前記鞘管 112を用い ずに、 PC鋼棒 103を拘束する充填材 131を、鋼管 102の断面の 2分の 1以下に充填し 、硬化させる。すなわち、充填材 131の上面 131Aは、鋼管 102の断面高さの 2分の 1 以下であり、好ましくは 3分の 1以下で、且つ PC鋼棒 103と上面 131Aとの間が所定寸 法を備えており、所定寸法としては、 PC鋼棒 103に圧縮力を加えた際に、前記 PC鋼 棒 103と上面 131Aとの間の充填材 131が破損しない程度の寸法である。
[0111] したがって、アンポンド式の PC鋼棒 103を長さ方向に圧縮する力をカ卩えても、充填 材 131により PC鋼棒 103が位置決め状態で拘束されているため、座屈を起すことがな ぐその圧縮した PC鋼棒 103の両端を支圧板 104, 104Ίこ定着して鋼管 102の断面一 側に引張力を付与することができる。
[0112] この例では、鞘管 112などを用いずに充填材 131により PC鋼棒 103を位置決め拘束 するため、構造簡易となり、製造が容易となる。
[0113] このように本実施例においても、充填材 131により PC鋼棒 103を包み、上記各実施 例と同様な作用 ·効果を奏する。
実施例 8
[0114] 図 31は、本発明の実施例 8を示し、上記実施例 6と同一部分に同一符号を付し、そ の詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、実施例 7の耐荷材 101において、 鋼管 102の内面に PC鋼棒 103の内面にスぺーサ 116Aを設けており、このスぺーサ 11 6Aは板状をなし、鋼管 102の長さ方向に所定間隔毎に配置している。前記スぺーサ 1 16Aには、前記円弧板 117, 117, 117により形成され孔と同形の位置決め孔 134が穿 設されており、この位置決め孔 134は 3つの円弧の内端 117A, 117A, 117Aを通る仮 想円の直径が前記 PC鋼棒 103の外径に略対応し、実際には、前記仮想円の直径を PC鋼棒 103の外径より僅かに大きく設定して 、る。
[0115] したがって、複数のスぺーサ 116A, 116A…に PC鋼棒 103を揷通して真っ直ぐに配 置し、この状態で充填材 131を充填して該充填材 131内に前記 PC鋼棒 103を埋設す る。
[0116] このように本実施例においても、充填材 131により PC鋼棒 103を包み、上記各実施 例と同様な作用 ·効果を奏する。
実施例 9
[0117] 図 32〜図 33は、本発明の実施例 9を示し、上記実施例 6と同一部分に同一符号を 付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例の耐荷材 101では、前記鞘管 11 2を用いずに、充填空間形成部材 141を用い、この充填空間形成部材 141は、縁部 14 2, 142間に上部開口 143を有する有底な断面形状をなし、コ字形鋼，山形鋼や半円 鋼管などが例示され、前記縁部 142, 142を鋼管 102の内面に溶着などにより固定する ことにより、該鋼管 102の内面との間に充填空間 144を形成するものである。
[0118] そして、充填空間 144内に PC鋼棒 103を真っ直ぐに配置した後、該充填空間 144内 に充填材 131を充填し、充填材 131が硬化した後、アンポンド式の PC鋼棒 103を長さ 方向に圧縮する力を加えても、充填材 131により PC鋼棒 103が位置決め状態で拘束 されているため、座屈を起すことがなぐその圧縮した PC鋼棒 103の両端を支圧板 10 4, 104Ίこ定着して鋼管 102の断面一側に引張力を付与することができる。
[0119] このように本実施例においても、充填材 31により PC鋼棒 103を包み、上記各実施例 と同様な作用'効果を奏する。
実施例 10
[0120] 図 34は、本発明の実施例 10を示し、上記実施例 6と同一部分に同一符号を付し、 その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、実施例 8の耐荷材 101において 、充填空間 144内に PC鋼棒 103のスぺーサ 116Aを設けており、このスぺーサ 116Aは 板状をなし、鋼管 102の長さ方向に所定間隔毎に配置している。前記スぺーサ 116A には、前記円弧板 117, 117, 117により形成され孔と同形の位置決め孔 134が穿設さ れており、この位置決め孔 134は 3つの円弧の内端 117A, 117A, 117Aを通る仮想円 の直径が前記 PC鋼棒 103の外径に略対応し、実際には、前記仮想円の直径を PC 鋼棒 103の外径より僅かに大きく設定して 、る。
[0121] したがって、複数のスぺーサ 116A, 116A…に PC鋼棒 103を揷通して真っ直ぐに配 置し、この状態で充填材 131を充填して該充填材 131内に前記 PC鋼棒 103を埋設す る。
[0122] このように本実施例においても、充填材 131により PC鋼棒 103を包み、上記各実施 例と同様な作用 ·効果を奏する。
実施例 11
[0123] 図 35〜図 36は、本発明の実施例 11を示し、上記実施例 6と同一部分に同一符号 を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、実施例 8の耐荷材 101 において、前記充填空間形成部材 141を用い、この充填空間形成部材 141の縁部 14 2, 142を鋼管 102の内面に仮固定し、鋼管 102の内面との間に充填空間 144を形成す るものである。
[0124] そして、充填空間 144内に PC鋼棒 103を真っ直ぐに配置した後、該充填空間 144内 に充填材 131を充填し、充填材 131が硬化した後、図 36に示すように、前記充填空間 形成部材 141を鋼管 102から取り外す。この後、アンポンド式の PC鋼棒 103を長さ方 向に圧縮する力を加えても、充填材 131により PC鋼棒 103が位置決め状態で拘束さ れているため、座屈を起すことがなぐその圧縮した PC鋼棒 103の両端を支圧板 104 , 104Ίこ定着して鋼管 102の断面一側に引張力を付与することができる。
[0125] このように本実施例においても、充填材 131により PC鋼棒 103を包み、上記各実施 例と同様な作用 ·効果を奏する。
実施例 12
[0126] 図 37は、本発明の実施例 12を示し、上記実施例 6と同一部分に同一符号を付し、 その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、断面角形の鋼管 102Aを用いて おり、その鋼管 102Aの対向する辺の中央に対応して、前記 PC鋼棒 103と PC鋼材 10 8とを配置しており、このように断面角形の鋼管 102Aを用いても、上記各実施例と同 様な作用 ·効果を奏する。 [0127] なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなぐ種々の変形実施が可能 である。例えば、実施例では、断面円形の鋼管を示したが、断面角形の鋼管でもよい 。また、実施例では、断面円形の圧縮部材を示したが、断面角形でもよい。さらに、 固定手段としては、擁壁の鉄筋と構造材とを連結固定する固定手段や、後打ちコン クリートにより固定する固定手段などでもよぐ各種の手段を用いることができる。 図面の簡単な説明
[0128] [図 1]本発明の実施例 1を示す耐荷材の断面図である。
[図 2]同上、図 1の A— A線断面図である。
[図 3]同上、支圧板の正面図である。
[図 4]同上、鋼棒及び内装体の側面図である。
[図 5]同上、内装体の正面図である。
[図 6]同上、鋼管端部側の拡大断面図であり、鋼棒を圧縮する前の状態を示す。
[図 7]同上、鋼管端部側の拡大断面図であり、鋼棒を圧縮した後の状態を示す。
[図 8]同上、耐荷材の概略説明図である。
[図 9]本発明の実施例 2を示す耐荷材の断面図である。
[図 10]同上、鋼材端部の拡大断面図である。
[図 11]本発明の実施例 3を示す一部を切欠いた耐荷材の斜視図である。
[図 12]同上、内装材の正面図である。
[図 13]同上、鋼管端部の正面図である。
[図 14]本発明の実施例 4を示す耐荷材を支柱に用いた雪崩防護柵の断面図である
[図 15]同上、雪崩防護柵の正面図である。
[図 16]同上、耐荷材のモーメント図である。
[図 17]本発明の実施例 5を示す耐荷材を支柱に用いた雪崩防護柵の断面図である
[図 18]本発明の実施例 6を示す耐荷材の断面図である。
[図 19]同上、内装体の側面図である。
[図 20]同上、一端側の支圧板を示し、図 20 (A)は正面図、図 20 (B)は側面図である [図 21]同上、他端側の支圧板を示し、図 21 (A)は正面図、図 21 (B)は側面図である
[図 22]同上、管体用スぺーサの正面図である。
[図 23]同上、管体に PC鋼棒を揷通した状態の管体の断面図である。
[図 24]同上、 PC鋼棒に圧縮力を加える製造装置の使用状態を示す縦断面図である
[図 25]同上、 PC鋼棒に圧縮力を加える製造装置の使用状態を示す平断面図である
[図 26]同上、図 24の A— A線断面である。
[図 27]同上、鋼管に充填材を充填した耐荷材の要部の断面図である。
[図 28]同上、耐荷材の概略説明図である。
[図 29]同上、試験品（A)〜（E)のモーメント Mと曲率 φの関係を示すグラフ図である
[図 30]本発明の実施例 7を示す耐荷材の断面図である。
[図 31]本発明の実施例 8を示す耐荷材の断面図である。
[図 32]本発明の実施例 9を示す耐荷材の断面図である。
[図 33]同上、充填空間形成部材の断面図である。
[図 34]本発明の実施例 10を示す耐荷材の断面図である。
[図 35]本発明の実施例 11を示す耐荷材の断面図である。
[図 36]同上、充填空間形成部材を取り外した耐荷材の断面図である。
[図 37]本発明の実施例 12を示す耐荷材の断面図である。
符号の説明
1, 1A, 1B 而荷材
2 鋼管
3 鋼棒 (圧縮部材）
4, 4Α 支圧板 (支圧部）
11 内装体 (位置決め部材） PC鋼材 (引張部材) 定着部
耐荷材
耐荷材
鋼管
PC鋼棒 (圧縮部材), 104' 支圧板 PC鋼材（引張部材) 鞘管 (管体）A 鞘管 (管体） 管体用スぺーサ スぺーサ
製造装置
ジャッキ (伸縮手段) 連結杆
充填材
セメント系充填材

Claims

請求の範囲
[1] 鋼管と、この鋼管に配置され該鋼管の長さ方向に引張力を加える圧縮部材とを備え ることを特徴とする耐荷材。
[2] 鋼管と、この鋼管に配置され該鋼管の長さ方向に圧縮力を加える引張部材とを備え ることを特徴とする請求項 1記載の耐荷材。
[3] 長さ方向に間隔を置いて前記鋼管に対をなす支圧部を設け、前記圧縮部材は、そ れら支圧部の間隔を広げる方向の弾性復元力を有することを特徴とする請求項 1記 載の耐荷材。
[4] 長さ方向に間隔を置いて前記鋼管に対をなす支圧部を設け、前記引張部材は、そ れら支圧部の間隔を狭める方向の弾性復元力を有することを特徴とする請求項 2記 載の耐荷材。
[5] 前記鋼管の断面一側に前記圧縮部材を配置し、前記鋼管の断面他側に前記引張 部材により圧縮力を付与したことを特徴とする請求項 2記載の耐荷材。
[6] 前記圧縮部材の鋼管内位置を位置決めする位置決め部材を備えることを特徴とする 請求項 1又は 3記載の耐荷材。
[7] 請求項 3記載の耐荷材の製造方法にぉ 、て、前記圧縮部材を長さ方向に圧縮し、こ の圧縮した圧縮部材の両端側を前記支圧部に定着することを特徴とする耐荷材の製 造方法。
[8] 請求項 4記載の耐荷材の製造方法において、前記引張部材を長さ方向に引張って 緊張し、この緊張した引張部材の両端側を前記支圧部に定着することを特徴とする 耐荷材の製造方法。
[9] 前記鋼管の断面一側に前記圧縮部材を配置し、前記鋼管の断面他側に前記引張 部材により圧縮力を付与し、前記引張力と前記圧縮力を略同一に設定することを特 徴とする請求項 7記載の耐荷材の製造方法。
[10] 鋼管内に配置された圧縮部材に圧縮力を加え、前記圧縮部材の伸長方向の弾性復 元力により該鋼管の長さ方向に引張力を加える耐荷材の製造方法において、前記 圧縮部材がアンボンド式の PC鋼材であり、前記鋼管内の断面に部分的に充填材を 充填して該充填材により前記 PC鋼材を拘束した後、前記 PC鋼材に圧縮力を加える ことを特徴とする耐荷材の製造方法。
[11] 前記鋼管の断面一側に前記 PC鋼材を配置し、前記鋼管の断面他側に引張部材に より圧縮力を付与することを特徴とする請求項 10記載の耐荷材の製造方法。
[12] 長さ方向に間隔を置いて前記鋼管に対をなす支圧部を設け、前記 PC鋼材は、それ ら支圧部の間隔を広げる方向の弾性復元力を有することを特徴とする請求項 10又は
11記載の耐荷材の製造方法。
[13] 前記支圧部の間に前記鋼管より小径な管体を配置し、この管体に前記 PC鋼材を挿 通すると共に前記管体内に前記充填材を充填して該充填材により該 PC鋼材を拘束 することを特徴とする請求項 10〜 12のいずれか 1項に記載の耐荷材の製造方法。
[14] 前記鋼管の長さ方向に引張力を加えた後、前記鋼管内にセメント系充填材を充填す ることを特徴とする請求項 10〜 13のいずれか 1項に記載の耐荷材の製造方法。
[15] 伸縮手段の伸長により前記 PC鋼材の端部を内側に押すと共に、前記伸長により前 記鋼管を外側に引張って前記 PC鋼材に前記圧縮力を加えることを特徴とする請求 項 10又は 14のいずれか 1項に記載の耐荷材の製造方法。
[16] 請求項 10〜 15のいずれか 1項に記載の耐荷材の製造方法により製造されたことを 特徴とする耐荷材。
[17] 請求項 10〜16のいずれか 1項に記載の耐荷材の製造方法に用いる耐荷材の製造 装置にお 、て、前記 PC鋼材の端部側に配置され伸長動作により前記 PC鋼材を内 側に押して前記圧縮力を加える伸縮手段と、この伸縮手段の伸長動作により前記鋼 管を外側に引張る引張手段とを備えることを特徴とする耐荷材の製造装置。
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JP2006-171998 2006-06-21
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