(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の鋼からなる素線を撚り合わせた鋼より線に緊張力を導入した状態で構造部材に定着する定着具であって、
前記鋼より線が挿通される貫通孔を有し、前記鋼より線の緊張力が伝達されるとともに、伝達された緊張力を前記構造部材に作用させる外部拘束部材と、
前記貫通孔の内周面と該貫通孔に挿通された前記鋼より線との間に介挿され、前記鋼より線が前記外部拘束部材から抜け出さないように拘束するくさびと、を有し、
前記貫通孔は、軸線と直角方向の断面における内周面の形状が円形で、前記鋼より線の定着される端部側から該鋼より線が伸びた方向に向かって内径が連続的に縮小される部分を備え、
前記くさびは、前記鋼より線の外周部に撚り合わされた外接素線の数と同数の小くさび体を備え、
該小くさび体のそれぞれは、軸線方向に断面の寸法が縮小された形状を有し、隣り合う２つの前記外接素線の双方に当接されて、該外接素線の撚りの方向に沿って配置されるとともに、前記外部拘束部材が備える前記貫通孔の内周面と接するように介挿されるものであることを特徴とする定着具。
【請求項２】
前記くさびが備える前記小くさび体のそれぞれは、前記鋼より線に当接されたときの該鋼より線の軸線と直角方向の断面形状がほぼ円形であることを特徴とする請求項１に記載の定着具。
【請求項３】
前記くさびが備える前記小くさび体のそれぞれは、前記鋼より線の２つの前記外接素線のそれぞれに対して当接される２つの平坦な面又は２つの前記外接素線のそれぞれに当接される２つの凹状の曲面を備えるものであり、前記外部拘束部材の前記貫通孔の内周面と当接される部分は、前記貫通孔の内周面より大きな曲率の曲面となっていることを特徴とする請求項１に記載の定着具。
【請求項４】
前記くさびが備える前記小くさび体のそれぞれは、前記外接素線の撚りの方向に沿った螺旋状に曲げ加工されていることを特徴とする請求項１，請求項２又は請求項３に記載の定着具。
【請求項５】
前記外部拘束部材の外周面はほぼ円筒曲面となっており、該円筒曲面に雄ねじが形成され、ナットが螺合されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の定着具。
【請求項６】
前記外部拘束部材は、前記構造部材の少なくとも一部の部材と一体に形成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の定着具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本の鋼からなる素線を撚り合わせた鋼より線を、緊張力が導入された状態で構造部材に定着する定着具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート部材にプレストレスを導入するための緊張材として、鋼からなる複数の素線を撚り合わせた鋼より線が多く用いられる。プレストレスの導入に際しては、ジャッキによって鋼より線に緊張力を導入し、この状態で両端部をコンクリート部材に反力が作用するように定着される。鋼より線を定着するための定着具には、くさびを用いるものが広く知られており、例えば特許文献１又は特許文献２に記載されるものがある。
【０００３】
特許文献１又は特許文献２に記載されている定着具は、図１４に示すように、ほぼ円筒状のスリーブ１０２とくさび１０３と支圧板１０４とで構成されている。
スリーブ１０２は軸線方向に鋼より線１０１が挿通される貫通孔を有し、この貫通孔は断面形状が円形で、鋼より線１０１の端部側から鋼より線が伸長される方向に向かって内径が縮小するものとなっている。そして、このスリーブ１０２の内周面と貫通孔に挿通された鋼より線１０１の外周面との間にくさび１０３が介挿されるものである。
【０００４】
くさび１０３は、外周面が貫通孔の内径が縮小されるのに対応して径が縮小される円錐曲面となっており、内周面は鋼より線１０１と当接されるように円筒曲面となっている。そして、周方向に配列される複数の部分に分割されている（図１４では３分割）。このように分割されたくさび１０３の外周面がスリーブ１０２の内周面に当接されるとともに内周面が鋼より線１０１に当接され、鋼より線１０１とともにスリーブ１０２に引き込まれると、スリーブ１０２に拘束されてくさび１０３が鋼より線１０１の外周面に強く押しつけられ、鋼より線１０１がスリーブ１０２から抜け出されないように拘束されるものである。
また、くさび１０３の鋼より線１０１と当接される内周面には周方向に連続する凸部（図示しない）が軸線方向に多数設けられており、この凸部の先端は鋭利に尖った形状となっている。これにより、鋼より線１０１に強く押しつけられたときに、凸部の先端が鋼より線１０１に食い込み、鋼より線１０１を強固に保持するものとなっている。
【０００５】
支圧板１０４は中心部分に鋼より線１０１が挿通される貫通孔を有し、その周囲にスリーブ１０２が突き当てられるものである。そして、鋼より線１０１の緊張力がくさび１０３及びスリーブ１０２を介して伝達され、コンクリートの構造部材１０５に鋼より線１０１を定着するものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２０９５０２号公報
【特許文献２】特開平８−２１０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術には、次のような改善が望まれる課題がある。
従来のくさびとスリーブとを用いた定着具では、図１５に示すようにくさび１０３が鋼より線１０１に対して中心方向に強く押し付けられ、図１６に示すようにくさび１０３の内周面に設けられた凸部１０３ａが鋼より線１０１の表面を削るように食い込んで強く保持する。このため、鋼より線１０１の断面には欠損が生じる。このような欠損は、鋼より線１０１に繰り返し変動する負荷が作用すると疲労破壊の原因となることが考えられる。
【０００８】
また、鋼より線１０１は複数の素線を撚り合わせているが素線の径には製造時の誤差があり、外周部にある外接素線の径が異なると、図１５に示すようにくさび１０３が周囲から押し付けられたときにくさび１０３の押し付ける力（図１５中に矢印で示す）に差が生じる。そして、押し付ける力が小さくなる小径の素線に対しては抜け出さないように保持する力が小さくなり、素線間で軸方向のずれが生じる。このようにくさび１０３で定着端を保持したときに一部の素線のみが緊張力によって構造部材側に大きく引き込まれると、素線間で応力差が生じることになる。
【０００９】
一方、従来の定着具としては、図１７に示すように鋼からなる筒状部材１１２の内側に鋼より線１１１を挿入して外側から強く圧縮して付着させるものが知られている。筒状部材１１２の外周面には雄ねじを形成し、これにナット１１３を螺合して支圧板１１４に突き当て、定着するものである。しかし、鋼の筒状部材１１２を鋼より線１１１に圧着する作業は大きな設備が必要で、予め工場等によって行う必要がある。このため、鋼より線の両端に上記筒状部材を圧着すると、現場で鋼より線１１１の長さを調整することができない。また、片方の端部に上記筒状部材を圧着した場合には、鋼より線の長さを現場で調整することはできるが、片方の端部に従来のくさびによる定着具を使用する必要がある。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、鋼より線を大きく傷付けることなく、くさびによって素線のそれぞれを均等に近い力で保持して定着することができる定着具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、  複数本の鋼からなる素線を撚り合わせた鋼より線に緊張力を導入した状態で構造部材に定着する定着具であって、  前記鋼より線が挿通される貫通孔を有し、前記鋼より線の緊張力が伝達されるとともに、伝達された緊張力を前記構造部材に作用させる外部拘束部材と、  前記貫通孔の内周面と該貫通孔に挿通された前記鋼より線との間に介挿され、前記鋼より線が前記外部拘束部材から抜け出さないように拘束するくさびと、を有し、  前記貫通孔は、軸線と直角方向の断面における内周面の形状が円形で、前記鋼より線の定着される端部側から該鋼より線が伸びた方向に向かって内径が連続的に縮小される部分を備え、  前記くさびは、前記鋼より線の外周部に撚り合わされた外接素線の数と同数の小くさび体を備え、  該小くさび体のそれぞれは、軸線方向に断面の寸法が縮小された形状を有し、隣り合う２つの前記外接素線の双方に当接されて、該外接素線の撚りの方向に沿って配置されるとともに、前記外部拘束部材が備える前記貫通孔の内周面と接するように介挿されるものであることを特徴とする定着具を提供する。
【００１２】
この定着具では、小くさび体が外部拘束部材の貫通孔内で、軸線方向に縮小する貫通孔の内周面と鋼より線の外周面との間に介挿され、鋼より線が貫通孔から抜け出すのを拘束する。そして、小くさび体は、隣り合う２つの素線に押し付けられて、接触範囲が大きくなっているので、鋼より線との間で滑りにくく、鋼より線を傷つけて食い込ませなくても鋼より線との間の滑りを抑えることができる。
【００１３】
また、外周部に撚り合わされた外接素線と同数の小くさび体のそれぞれが隣り合う素線の双方と当接されるので、図３に示すように外部拘束部材から小くさび体に作用する鋼より線の中心方向への力は、２つの外接素線に分配されて作用する。このとき、小くさび体から外接素線に作用する力は、鋼より線の中心方向へ向かう成分と鋼より線の周方向への成分とを含んでおり、すべての外接素線には周方向に突っ張るように押し合う力が作用する。この力は周方向に均衡し、外接素線の一部が小径となっていると外接素線のそれぞれが周方向に微小に変位して均衡する。したがって、それぞれの外接素線に作用する拘束力はほぼ均等となり、定着時に鋼より線が伸長する方向に引き込まれる量に差が生じるのが抑制される。
【００１４】
さらに、小くさび体は、鋼より線の外周部において隣り合う外接素線の間の凹状となった部分に配置されるので、鋼より線が挿通される外部拘束部材の内径を小さくすることができる。また、これにともない外部拘束部材の外径を小さくすることも可能となる。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の定着具において、  前記くさびが備える前記小くさび体のそれぞれは、前記鋼より線に当接されたときの該鋼より線の軸線と直角方向の断面形状がほぼ円形であるものとする。
【００１６】
この定着具では、小くさび体を簡単な加工で製作することができるとともに、鋼より線を有効に拘束することができる。
【００１７】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の定着具において、  前記くさびが備える前記小くさび体のそれぞれは、前記鋼より線の２つの前記外接素線のそれぞれに対して当接される２つの平坦な面又は２つの前記外接素線のそれぞれに当接される２つの凹状の曲面を備えるものであり、前記外部拘束部材の前記貫通孔の内周面と当接される部分は、前記貫通孔の内周面より大きな曲率の曲面となっているものとする。
【００１８】
この定着具では、小くさび体と鋼より線の接触面積が大きくなり、鋼より線との間では滑りが生じにくく、外部拘束部材の内周面との間では滑りやすくなり、鋼より線を確実に定着することが可能となる。
【００１９】
請求項４に係る発明は、請求項１、請求項２又は請求項３に記載の定着具において、  
前記くさびが備える前記小くさび体のそれぞれは、前記外接素線の撚りの方向に沿った螺
旋状に曲げ加工されているものとする。
【００２０】
この定着具では、小くさび体を隣り合う２つの外接素線の双方に当接して外部拘束部材の貫通孔内に介挿する作業が容易となる。
【００２１】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の定着具において、  前記外部拘束部材の外周面はほぼ円筒曲面となっており、該円筒曲面に雄ねじが形成され、ナットが螺合されているものとする。
【００２２】
この定着具では、鋼より線の緊張力がナットを介して構造部材に伝達される。したがって、構造部材の端面から定着具が突出する長さを抑えることができる。
また、外部拘束部材の雄ねじに螺合された部材を介して鋼より線に緊張力を付与することができる。これにより、ジャッキで緊張力を付与した後、鋼より線を定着するときにくさびが外部拘束部材内に引き込まれる、いわゆる「セット量」が生じるのを回避することができる。
【００２３】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の定着具において、  前記外部拘束部材は、前記構造部材の少なくとも一部の部材と一体に形成されたものとする。
【００２４】
この定着具では、構造部材又は構造部材の一部を外部拘束部材として用いて、定着部分の構造を簡単なものにすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように本発明の定着具では、鋼より線の外接素線のそれぞれにほぼ均等な拘束力を付与して定着することができる。また、鋼より線に大きな断面欠損を生じることなく鋼より線を定着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態である定着具の断面図及び正面図である。
【図２】図１に示す定着具の外部拘束部材及び小くさび体の側面図及び正面図である。
【図３】図１に示す定着具で鋼より線が定着された状態を示す横断面図である。
【図４】図１に示す定着具のくさびの作用を示す横断面図である。
【図５】鋼より線に緊張力を導入し、図１に示す定着具を用いてコンクリート部材に定着する工程を示す概略図である。
【図６】本発明の第２の実施形態である定着具の断面図及び正面図である。
【図７】鋼より線に緊張力を導入し、図６に示す定着具を用いてコンクリート部材に定着する工程を示す概略図である。
【図８】本発明の第３の実施形態である定着具の断面図及び正面図である。
【図９】鋼より線に緊張力を導入し、図８に示す定着具を用いてコンクリート部材に定着する工程を示す概略図である。
【図１０】複数の施工ブロックに分割して形成したコンクリート部材に、本発明の定着具を用いてプレストレスを導入する例を示す概略図である。
【図１１】本発明の定着具であって、１９本よりの鋼より線に適用した例を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の定着具であって、くさびの断面形状が異なる例を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態である定着具の断面図である。
【図１４】従来の定着具を示す断面図及び正面図である。
【図１５】図１４に示す定着具よって定着された鋼より線に作用する力を示す拡大図である。
【図１６】図１４に示す定着具のくさびと鋼より線との接触部分を示す拡大断面図である。
【図１７】従来の定着具の他の例を示す断面図及び正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態である定着具の断面図及び正面図である。また、図２は図１に示す定着具の外部拘束部材及び小くさび体の側面図及び正面図であり、図３は図１に示す定着具で鋼より線が定着された状態を示す横断面図である。
この定着具は、鋼より線１が挿通される貫通孔を備えた外部拘束部材２と、外部拘束部材２に設けられた貫通孔の内周面と鋼より線１との間に介挿されるくさび３と、外部拘束部材２の外周面に螺合されるナット４と、ナット４を介して伝達された鋼より線の緊張力を構造部材のコンクリート６に伝達する支圧板５とで主要部が構成されている。
【００２８】
外部拘束部材２は、外形がほぼ円筒状となっており、その軸線方向に鋼より線１を挿通する貫通孔２ａが設けられている。貫通孔２ａは、断面の形状が円形となっており、鋼より線１の端側から長さ方向の中央部側に向かって貫通孔２ａの内径が直線的に縮小するものとなっている。この内径が変化する範囲は、外部拘束部材２の軸線方向における全長にわたるものであってもよいし、鋼より線１の長さ方向における中央側には縮小された内径が変化しない部分があってもよい。
また、この外部拘束部材２の外周面には雄ねじが形成されており、鋼より線１の端側からナット４をねじ合わせることができるものとなっている。
【００２９】
くさび３は、複数の小くさび体３ａからなるものであり、鋼より線の外接素線１ａの数と同数の小くさび体３ａを有するものである。この実施の形態では鋼より線１として１本の軸素線１ｂと６本の外接素線１ａとを撚り合わせた７本撚りとなっているので、６つの小くさび体３ａを備える。
小くさび体３ａのそれぞれは、図２に示すように断面が円形となっており、軸線方向に向かって外径が縮小する棒状の部材である。そして、鋼より線１の撚りの程度に応じて緩やかに湾曲するように曲げ加工が施されている。なお、小くさび体３ａは曲げ加工が施されずに、外部拘束部材２と鋼より線１との間で弾性変形により湾曲するものであってもよい。
【００３０】
上記小くさび体３ａは、図１（ｂ）に示すように、鋼より線の外接素線１ａが周方向に配列された間の凹部で隣り合う２本の外接素線１ａと当接するように配置される。そして、外径の大きい端を鋼より線１の端側に向けて外部拘束部材２の貫通孔２ａの内周面とも接し、鋼より線１と外部拘束部材２との間に介挿されるものである。このように介挿された小くさび体３ａは、図１（ａ）に示すように外接素線１ａの撚りの方向にしたがって螺旋状に配置され、図３（ａ）に示すように小くさび体３ａの外径が大きい部分及び図３（ｂ）に示すように小くさび体３ａの外径が小さい部分のいずれにおいても隣り合う２つの外接素線１ａの双方に当接するともに貫通孔２ａの内周面にも当接されるものとなっている。つまり、貫通孔２ａの内径の変化及び小くさび体３ａの外径の変化は、貫通孔２ａの内周面と鋼より線１との間に小くさび体３ａが介挿された範囲のほぼ全域で、小くさび体３ａが隣り合う２本の外接素線１ａと貫通孔２ａの内周面との３点に当接され、くさびとして機能することによって鋼より線１の端部が外部拘束部材２の貫通孔２ａから抜け出さないように拘束するものとなっている。
【００３１】
ナット４は、外部拘束部材２の外周面に形成された雄ねじと螺合されるものであり、支圧板５に当接されて外部拘束部材２から伝達される鋼より線１の緊張力を支圧板５に作用させるものである。
支圧板５は、中心付近に鋼より線１及び外部拘束部材２が挿通される円孔を有する鋼板材であり、構造部材のコンクリート６に当接されて鋼より線１の緊張力をコンクリート６に作用させる。
【００３２】
このような定着具では、外部拘束部材２によって小くさび体３ａのそれぞれに鋼より線１の中心方向への拘束力が作用する。そして、図３に示すように、この拘束力は小くさび体３ａから隣り合う２つの外接素線１ａに分割されて作用し、外接素線１ａのそれぞれは当接される２つの小くさび体３ａから作用する力の合力で軸素線１ｂに押し付けられる。したがって、同数の外接素線１ａと小くさび体３ａとには周方向に押し合う力が作用して周方向に均衡した状態となる。このように均衡した力によって各外接素線１ａと小くさび体３ａとが互いに押し付けられ、各外接素線１ａに作用する軸線方向の拘束力は、図１４に示すような従来の定着具に比べて均等に近いものとなる。また、図４に示すように外接素線１ａの径に製作誤差があって一部の外接素線１ａ’の径が小さい場合には、周方向に押し合う力によって外接素線１ａに微小量の変位が周方向に生じ、各外接素線１ａ，１ａ’を拘束する力が均等に近い状態となる。また、このように外接素線の径に差があるときには小くさび体３ａの外部拘束部材２への押し込み量を変えて、外接素線１ａの周方向への力が均衡しやすくすることもできる。
このように各外接素線１ａに作用する拘束力が均されることにより、緊張された鋼より線１を定着したときにコンクリート部材側に引き込まれる量が外接素線間で大きく異なることはなく、外接素線間で大きな応力差が生じるのが抑えられる。
【００３３】
次に、緊張力が導入された鋼より線を上記のような定着具を用いてコンクリート部材に定着する工程について説明する。
図５（ａ）に示すように、シース８を埋め込むことによって形成されたダクト内に鋼より線１を挿通する。このとき、鋼より線１の緊張時の伸び量を推定して、外部拘束部材２及びくさび３をコンクリート部材の定着端面よりコンクリート部材側に装着しておく。外部拘束部材２とくさび３の装着は、外部拘束部材２に鋼より線１を挿通してこれらの間にくさび３を操作者の手で押し込む程度でよい。また、支圧板５及びナット４に鋼より線を挿通しておく。一方、鋼より線の多端（図示しない）は、同じ定着具又は鋼より線を定着することができる他の定着具でコンクリート部材に定着する。また、ジャッキを装着して同時に緊張するものでもよい。
【００３４】
緊張力の導入は、鋼より線１の端部にジャッキ（図示しない）を装着し、支圧板５を介してコンクリート部材６に反力を作用させて鋼より線１を矢印Ａの方向に引張することにより行う。また、ジャッキの反力は直接又はジャッキチェア等を介してコンクリートに作用させるものであってもよい。緊張力の導入にともなって鋼より線１には伸びが生じ、図５（ｂ）に示すように外部拘束部材２が支圧板５から突き出した位置に引き出され、ナット４を螺合する。
なお、外部拘束部材２及びくさび３は予めナット４を外部拘束部材２に螺合した状態で支圧板５より突き出した位置に装着しておき、緊張力導入で鋼より線１に伸びが生じるのにしたがって、ほぼ同じ位置が維持されるように押し込んでもよい。
【００３５】
ジャッキによって鋼より線１に導入すべき緊張力又はこれよりやや小さい緊張力が導入された状態でナット４を回転し、支圧板５に当接させるととともに、くさび３を外部拘束部材２に対して強く押し込む。この操作は、操作者が押し込み部材７を用いて押し込むものであってもよいが、ジャッキにくさびを押し込む機能を備えておくのが望ましい。
【００３６】
くさび３を押し込んだ後、ジャッキの圧力を低減すると、図５（ｃ）に示すように緊張力が導入された鋼より線１には弾性反発力が矢印Ｂに示す方向に作用しており、矢印Ｃで示すようにくさび３は鋼より線１とともに外部拘束部材２内に引き込まれる。これにともない内径が縮小する外部拘束部材２の貫通孔に拘束され、くさび３が鋼より線１に強く押し付けられて鋼より線１と外部拘束部材２とが固定される。このとき、くさび３と鋼より線１とが外部拘束部材２に引き込まれる移動量つまりセット量によって鋼より線１の緊張力は低減される。
【００３７】
その後、ジャッキによって再緊張し、最終的に導入すべき緊張力で緊張すると、図５（ｄ）に示すようにナット４は支圧板５から離れて鋼より線１が引き出される。このナット４を再び回転して支圧板５に当接させた後、ジャッキの圧力を低減する。このときにはくさび３は既に強く外部拘束部材２内に押しこまれており、くさび３は外部拘束部材２にほとんど引き込まることなく、図５（ｅ）に示すように鋼より線１が定着される。
【００３８】
図６は、本発明の第２の実施形態である定着具の断面図及び正面図である。
この定着具は、図１に示す定着具と同様に、外部拘束部材１２と、くさび１３と、ナット１４と、支圧板１５とで構成されており、くさび１３と、ナット１４と、支圧板１５とは図１に示す定着具と同じものが使われている。外部拘束部材１２は図１に示す定着具より軸線方向の寸法が大きくなっており、貫通孔の内径が軸線方向に向かって縮小される部分１２ａと、そのコンクリート部材側に貫通孔の内径が同じ部分１２ｂとを備えている。内径が縮小される部分１２ａの内周面の傾斜は図１に示す定着具と同じとなっている。
外周面に形成された雄ねじは、外部拘束部材１２の軸線方向の寸法が大きくなっていることにともない長い範囲に形成され、ナット４を広い範囲に移動させることができるものとなっている。
【００３９】
このような定着具では、次のように鋼より線１を緊張し、定着することができる。
シース内に配置した鋼より線１は、外部拘束部材１２の貫通孔に挿通して端側からくさび１３を押し入れる。そして、図７（ａ）に示すようにコンクリート部材の端面に当接された支圧板１５の円孔に挿通するともに外部拘束部材１２にはナット１４をねじり合わせる。外部拘束部材１２から突出する鋼より線１の端部は、余長として所定の長さを確保して切断する。鋼より線１の他端（図示しない）は同様に緊張するか又はコンクリートに反力が作用するように定着しておく。
【００４０】
外部拘束部材１２の外周面に形成された雄ねじには、図７（ｂ）に示すように端部に雌ねじが形成された緊張用ロッド１７がねじり合わされる。そして、ジャッキ（図示しない）がこの緊張用ロッド１７を把持して矢印Ｄの方向へ緊張力を付与する。これにともない、鋼より線１には伸びが生じてナット１４とともにコンクリート部材６から引き出される。また、外部拘束部材１２を引き出すことによって鋼より線１はくさび１３とともに外部拘束部材１２の貫通孔内に引き入れられ、くさび１３が鋼より線１に強く押し付けられて外部拘束部材１２と鋼より線１とが固定される。
【００４１】
ジャッキにより鋼より線１に緊張力が導入されるとともに支圧板１５から離れたナット１４は、図７（ｃ）に示すように回転させてねじ込んでゆき、鋼より線１に所定の緊張力が導入された状態でナット１４を支圧板１５に当接させる。そして、ジャッキの圧力を低減すると、図７（ｄ）に示すように鋼より線１の緊張力はナット１４から支圧板１５に伝達され、支圧板１５からコンクリート部材６に作用して、鋼より線１がコンクリート部材６に定着される。
このように定着されると、鋼より線１に緊張力を導入する過程で鋼より線１が外部拘束部材１２内に引き込まれ、同時にくさび１３も外部拘束部材１２に引き込まれる。そして、くさび１３によって鋼より線１と外部拘束部材１２とが固着されるため、ジャッキの圧力を低減して定着具によって鋼より線を定着する時には、鋼より線１が外部拘束部材１２に引き込まれることはない。したがって、定着時にくさび１３が鋼より線１とともに変位して緊張力が低下してしまうセット量を解消することができる。
【００４２】
図８は、本発明の第３の実施形態である定着具の断面図及び正面図である。
この定着具は、外部拘束部材２２と、くさび２３と、外部拘束部材２２の雄ねじと螺合される支圧板２４とで構成されており、外部拘束部材２２とくさび２３とは図１に示す定着具と同じものが使われている。支圧板２４はナットを兼ねるものであり、中心部に設けられた円孔に雌ねじが形成され、外部拘束部材２２の外周面に形成された雄ねじとねじり合わせることができるものである。そして、コンクリート部材６の端面に当接するように配置され、くさび２３によって外部拘束部材２２に固定された鋼より線１から伝達された緊張力をコンクリート部材６に作用させることができるものとなっている。
【００４３】
このような定着具では、次のように鋼より線を緊張し、定着することができる。
シース８内に配置した鋼より線１は、図９（ａ）に示すように外部拘束部材２２の貫通孔に挿通するとともに、外部拘束部材２２の外周面の雄ねじに支圧板２４をねじり合わせる。支圧板２４はコンクリート部材６の端面と密着するように配置する。そして、外部拘束部材２２と鋼より線１の間には、鋼より線１の端側からくさび２３を押し入れる。そして、鋼より線１にジャッキ（図示しない）を装着し、図９（ｂ）に示すように矢印Ｅの方向に緊張力を導入する。このとき、くさび２３は鋼より線１とともに外部拘束部材２２から抜け脱そうとするが、鋼より線１ののびが生じるのにともなって外部拘束部材２２の貫通孔内に押し入れる。くさび２３は操作者が手で押し入れるものであってもよいし、ジャッキに装備された押入手段２５によって押し入れてもよい。
【００４４】
ジャッキによって鋼より線１に導入すべき緊張力又はこれよりやや小さい緊張力が導入された状態でくさび２３を外部拘束部材２２に対して強く押し込み、ジャッキの圧力を低減すると、図９（ｃ）に示すように緊張力が導入された鋼より線１は弾性反発力でくさび２３とともに外部拘束部材２２内に引き込まれる。このとき、くさび２３と鋼より線１とが外部拘束部材２２に引き込まれる移動量つまりセット量によって鋼より線１の緊張力が低減されている。
【００４５】
その後、図９（ｄ）に示すようにジャッキによって再緊張し、最終的に導入すべき緊張力で緊張するとともに、図９（ｅ）に示すように再度くさび２３を外部拘束部材２２に強く押し入れる。そして、ジャッキの圧力を低減すると、鋼より線１とともにくさび２３が外部拘束部材２２内に引き込まれる量は、最初にジャッキ圧力を低減した図５（ｃ）に示す状態より低減されており、小さなセット量で鋼より線１が定着される。
【００４６】
なお、図１，図６及び図８に示す定着具は外部拘束部材の外周面に雄ねじを形成してナット又は支圧板を螺合するものであるが、外部拘束部材に雄ねじを形成することなく、図１４に示す定着具と同様に外部拘束部材のコンクリート部材側の端面を支圧板に突き当てて、緊張力を支圧板及びコンクリートに伝達するものであってもよい。
【００４７】
以上に説明した定着具は、いずれもコンクリート部材６の端部で鋼より線１を定着するものであったが、本発明の定着具は、コンクリート部材を複数の施工ブロックに分割してコンクリートの打設及びプレストレスの導入を行う時に有効に用いることができる。
コンクリート部材を複数の施工ブロックに分割して形成するときには、次のような工程によって施工することが考えられる。
図１０（ａ）に示すように先行する施工ブロック３１のコンクリートを打設し、このコンクリート内に配置された緊張材３３を緊張してプレストレスを導入する。そして緊張材の緊張した端部を定着具３４で定着した後、この端部に接続具３６で緊張材３５をさらに接続する。そして、後続の施工ブロック３２のコンクリートを打設後、緊張材３５に緊張力を導入し、定着具３７で定着する。
しかし、このように形成されるコンクリート部材３１，３２の緊張材３３，３５として鋼より線が用いられ、従来のくさびで定着されると鋼より線をくさびで把持する部分に断面の欠損が生じている。また、接続部でもくさびで接続端部を把持することになり、この部分でも断面の欠損が生じている。このようなコンクリート部材に繰り返し変動する負荷が作用し、鋼より線の応力度が変動すると、断面が欠損している部分の疲労破壊が懸念される。
【００４８】
これに対し、本発明に係る定着具を用いて次のように施工することにより、上記懸念が解消される。
図１０（ｂ）に示すように先行する施工ブロック４１のコンクリートを打設し、このコンクリート４１内に配置された鋼より線４３を緊張してプレストレスを導入する。このとき定着具４４として本発明の定着具を用いるとともに、鋼より線４３は後続の施工ブロック４２に配置することができる長さとしておく。そして、先行する施工ブロック４１にプレストレスを導入するときには、鋼より線４３にセンターホールジャッキを装着して鋼より線を緊張する。後続の施工ブロックに配置する鋼より線が長く、ジャッキを鋼より線に装着する作業が難しい場合には、鋼より線の中間部でも装着できる双胴ジャッキ４５を用いることができる。その後、図１０（ｃ）に示すように後続の施工ブロック４２のコンクリートを打設するともに、先行する施工ブロック４１から連続している鋼より線４３を緊張し、後続の施工ブロック４２にもプレストレスを導入して定着具４６で定着する。このように鋼より線４３及び本件発明の定着具４４，４６を用いることにより、鋼より線４３には全長にわたって大きな断面欠損が生じておらず、疲労破壊に対する高い安全性が維持される。
【００４９】
また、図１、図６及び図８に示す実施の形態は、いずれも鋼より線１がコンクリート部材６中に埋め込まれたシース８内に配置されているが、鋼より線として、コンクリートとの付着を防止する柔軟な被覆材層を有するアンボンド鋼より線や、緊張力の導入時の後に硬化するように硬化時間が調整された樹脂層を被覆したいわゆるアフターボンド鋼より線等を用い、これらの鋼より線の定着に使用することもできる。また、コンクリートや鋼等の部材に沿って部材外に配置されるいわゆるアウトケーブルの定着に用いることもできる。さらに、搭状の構造物から斜方向に桁を吊り支持する斜張橋の吊り材の定着や、鉛直方向に構造部材を吊り支持する吊り材の定着に用いることもできる。
【００５０】
一方、以上に説明した実施の形態で鋼より線は、１本の軸素線１ｂとその周囲に６本の外接素線１ａとを撚り合わせた７本より鋼より線を用いているが、図１１に示すように１本の軸素線１１ｃと、その周囲に撚り合わされた軸素線より径が小さい９本の内部素線１１ｂと、その外側に撚り合わされた９本の外接素線１１ａとで構成される１９本より鋼より線１１を用いることもできる。このような鋼より線１１を用いるときには、図１１に示すようにくさび５３として９つの小くさび体５３ａを有するものを用い、隣り合う２つの外接素線１１ａと外部拘束部材５２とに接触するように介挿される。
【００５１】
小くさび体は、以上の実施の形態において、断面が円形で軸線方向に向かって外径が縮小されるものを用いたが、このような形状に限定されるものではなく、例えば図１２に示すような小くさび体を用いることもできる。
図１２（ａ）に断面図が示される定着具では、くさび６３が備える小くさび体６３ａの形状が、２つの隣り合う外接素線１ａに接する部分にそれぞれ平坦な接触面が形成されたものとなっており、これらの面が所定の角度を形成している。また、外部拘束部材６２の内周面と接触する部分は凸状の曲面例えば円筒曲面となっており、その曲率は外部拘束部材６２の内周面より大きくして接触面積を小さくするようになっている。
このような断面の寸法は、小くさび体６３ａの軸線方向に縮小されるものであるが、２つの平坦な接触面がなす角度および凸状の曲面の曲率は変更されず、平坦な接触面の幅及び外部拘束部材６２の内周面と接触する凸状の曲面の幅を変更して、断面を縮小するものとなっている。
なお、断面の寸法が縮小する態様は上記に限定されるものではなく、凸状の曲面の曲率を変更するものであってもよい。
【００５２】
一方、図１２（ｂ）に示す定着具のくさび７３は、小くさび体７３ａの２つの隣り合う外接素線１ａに接する部分に２つの凹状曲面が形成されている。つまり、外接素線１ａの外周面と同方向の曲率となった曲面を有し、その曲率は外接素線１ａの外周面の曲率よりやや小さくなっている。そして、小くさび体７３ａの軸線方向に上記曲率は変更されず、一定とされる。また、２つの曲面がなす角度も軸線方向に一定とされる。外部拘束部材７２の内周面と接触する部分は図１２（ａ）に示す定着具と同様に凸状の曲面となっており、この曲面の横断面における曲率も軸線方向に変更されることなく、断面積を縮小するものとなっている。
なお、外接素線１ａと接する凹状曲面は、断面における形状が円弧となる円筒曲面であることが望ましいが、断面形状が放物線、双曲線等となるものでもよい。
また、この小くさび体７３ａも、断面が縮小される態様は、図１２（ａ）に示される小くさび体６３ａと同様に、凸状の曲面の曲率が変更される態様等、他の形態を採用することもできる。
【００５３】
図１３は、本発明の第４の実施形態である定着具によって鋼より線が定着された状態を示す断面図である。
この定着具では、外部拘束部材が構造部材８２の一部と一体となっており、構造部材８２に内径が軸線方向に変化する貫通孔が設けられている。この貫通孔に鋼より線１を挿通し、この貫通孔の内周面と鋼より線１との間にくさび８３が介挿されるものとなっている。したがって、ナット及び支圧板は用いられていない。くさび８３は複数の小くさび体を有するものであり、図１に示す定着具と同じもの又は図１２に示すもの等を使用することができる。
【００５４】
鋼より線を定着するための貫通孔が設けられた構造部材８２は、例えば超高強度繊維補強コンクリート又は超高強度繊維補強モルタルで形成されたものとすることができる。これらは、特殊な混和剤、減水剤の使用により高い圧縮強度と引張強度とを実現したものであり、１８０Ｎ／ｍｍ2〜２００Ｎ／ｍｍ2程度の圧縮強度を得ることができる。このような超高強度繊維補強コンクリートとして、例えばサクセム（商標名）、ダクタル（商標名）等を用いることができる。また、鋼部材を用いることもできる。
【００５５】
上記のように鋼より線を定着するための貫通孔が設けられた構造部材８３は、図１３に示すように通常のコンクリート８４と組み合わせて一部のみに超高強度繊維補強コンクリートや鋼等の高強度部材を用いてもよいし、構造部材の全部を高強度部材とするものでもよい。また、貫通孔が設けられた２つの構造部材が離れた位置に配置し、これらの間に鋼より線を張架して構造部材に定着するものであってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１：鋼より線、    ２：外部拘束部材、    ３：くさび、    ３ａ：小くさび体、    ４：ナット、    ５：支圧板、    ６：コンクリート部材、    ７：押し込み部材、    ８：シース、    
１１：１９本撚りの鋼より線、    １１ａ：外接素線、    １１ｂ：内部素線、    １１ｃ：軸素線、    
１２：外部拘束部材、    １３：くさび、    １３ａ：小くさび体、    １４：ナット、    １５：支圧板、    １７：緊張用ロッド、    
２２：外部拘束部材、    ２３：くさび、    ２３ａ：小くさび体、    ２４：支圧板、    ２５：押し込み手段、    
３１：先行する施工ブロック、    ３２：後続の施工ブロック、    ３３，３５：鋼より線、    ３４，３７：定着具、    ３６：接続具、    
４１：先行する施工ブロック、    ４２：後続の施工ブロック、    ４３：鋼より線、    ４４，４６：定着具、    ４５：双胴ジャッキ、    
５２：外部拘束部材、    ５３：くさび、    ５３ａ：小くさび体、    ６２：外部拘束部材、    ６３：くさび、    ６３ａ：小くさび体、    ７２：外部拘束部材、    ７３：くさび、    ７３ａ：小くさび体、    ８２：構造部材、    ８３：くさび、    ８４：コンクリート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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