(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にシースがＰＣ鋼材の曲げ上げ区間および曲げ下げ区間において曲線状に配設されるＰＣ構造物において、
シースの曲線始点部、曲線中間部および曲線終点部に、シースに挿通するＰＣ鋼材をシース図心に固定するスペーサーを配置し、
前記スペーサーは、中心軸と同心状のＰＣ鋼材挿通孔が中央に形成され、かつ前記ＰＣ鋼材挿通孔の周囲には、ＰＣ鋼材と強く接触する上下部分に対応する箇所を除くようにしてスペーサーの軸方向に延長するグラウト通過部が設けられていること
を特徴とするＰＣ構造物のシース曲線部におけるＰＣ鋼材保護構造。
【請求項２】
前記スペーサーの外周側には支承用突起が十字状となるように４つ形成され、そのうち厚みのある支承用突起は上下部分に配置され、各支承用突起の先端は前記シースの内壁と面接触するような湾曲面に形成され、各支承用突起の間にはグラウト通過部がスペーサーの軸方向に延長する切り欠き状に形成され、さらに軸方向両端の外周部分は曲線状に面取りされてなること
を特徴とする請求項１記載のＰＣ構造物のシース曲線部におけるＰＣ鋼材保護構造。
【請求項３】
前記スペーサーは、外径が前記シースの内径より若干小径の円柱状に形成され、前記ＰＣ鋼材挿通孔の外側には、複数のグラウト通過部がスペーサーの軸方向に延長するように、かつ上下部分に対応する箇所を除くように開孔されてなること
を特徴とする請求項１記載のＰＣ構造物のシース曲線部におけるＰＣ鋼材保護構造。
【請求項４】
前記スペーサーは、軸方向中心から上下に２分割可能であり、かかる分割面には、連結時の位置合わせ用の段差が設けられてなること
を特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項記載のＰＣ構造物のシース曲線部におけるＰＣ鋼材保護構造。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項記載のＰＣ構造物のシース曲線部におけるＰＣ鋼材保護構造において、予め所定長さに切断されたＰＣ鋼材のシースの曲線始点部、曲線中間部および曲線終点部に対応する箇所にそれぞれスペーサーを固定した後、ＰＣ鋼材をシース内に挿入することを特徴とするＰＣ鋼材配置方法。
【請求項６】
請求項１〜４の何れか１項記載のＰＣ構造物のシース曲線部におけるＰＣ鋼材保護構造において、シースの曲線始点部、曲線中間部および曲線終点部を、スライドさせて取り外し可能なジョイントシースで形成し、シースを連結状態にしてＰＣ鋼材をシース内に挿入した後、ジョイントシースをスライドさせて、シースの曲線始点部、曲線中間部および曲線終点部にスペーサーを固定することを特徴とするＰＣ鋼材配置方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプレストレスコンクリート（以下、ＰＣとする）構造物のシース曲線部において、ＰＣ鋼材の図心とシース図心とを一致させるＰＣ鋼材保護構造およびＰＣ鋼材配置方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＣを製造する工法の一つとして、ポストテンション工法が従来から知られている。このポストテンション工法では、まず、金属管等のシースを型枠内に配置し、シース内にＰＣ鋼材を挿通する。次に、型枠内にコンクリートを充填して、型枠内のコンクリートが硬化した後に、ＰＣ鋼材を緊張させてプレストレスを導入するものである。ポストテンション工法はコンクリートの硬化後にＰＣ鋼材を緊張させるため、現場での施工に適した工法である。
【０００３】
特に、橋梁などのＰＣ構造物では、中央部上側には圧縮力、中央部下側には引張力が作用する一方で、中間支点部（橋脚部）上側には引張力、同下側には圧縮力が作用する。そのため、ポストテンション工法によるＰＣ構造物では、ＰＣ鋼材を効率よく利用するために、中央部におけるＰＣ鋼材図心は構造物断面図心より下側に、中間支点上ではＰＣ鋼材図心は構造物断面図心より上側になる状態で配置される。
【０００４】
また、設計計算書ではＰＣ鋼材の図心はシースの図心と一致するように設計されているが、ＰＣ鋼材を屈折して配置することができないため、ＰＣ鋼材の曲げ上げ区間および曲げ下げ区間においてＰＣ鋼材は曲線状に配置される。このＰＣ鋼材の曲線半径は、弾性変形によって自然に曲線が形成される程度の半径で設計される。
【０００５】
そしてポストテンション工法では、ＰＣ鋼材の耐腐食性の向上およびＰＣ鋼材とコンクリート構造体との一体性を確保する見地から、シース内にグラウトを充填することが行われている。シース内にグラウトを充填する場合、ＰＣ鋼材の耐腐食性の向上およびＰＣ鋼材とコンクリート構造体との一体性確保という目的からすれば、グラウトはシース内に空隙を残すことなく、またシースの周囲のグラウト厚が等しくなるように充填されるのが望ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現場ではＰＣ鋼材を緊張することで、ＰＣ鋼材の図心はＰＣ鋼材の中央部ではシース図心よりも上側に配置され［図４ａおよびｃ参照］、中間支点部ではシース図心よりも下側に配置される［図４ａおよびｄ参照］。したがって、設計計算書ではＰＣ鋼材の図心はシースの図心とほぼ一致するように設計されているが、現実のＰＣ鋼材図心は設計値より導入プレストレスが小さくなる方向に偏心して配置される。すなわち、現実のＰＣ構造物断面に付与されるプレストレス量は計算値よりも少なくなり、その分付与されるプレストレスは計算値に対して不足することになる。
【０００７】
以上のようにＰＣ鋼材が配置される結果、シース内に配置されたＰＣ鋼材の周囲に充填されるグラウト厚は偏った状態で充填され、シースとＰＣ鋼材とが接触してしまう。この場合には、ＰＣ鋼材とコンクリート構造物との一体性確保が困難になる。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためにされたものであり、ＰＣ鋼材を効率よく配置しつつ、ＰＣ構造物内の中央部および中間支点部に配置されるＰＣ鋼材図心とシース図心とを一致させることにより、現場でのＰＣ鋼材の配置誤差によるプレストレスの不足を解消するとともに、ＰＣ鋼材の周囲に均等にグラウトを充填することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、内部にシースがＰＣ鋼材の曲げ上げ区間および曲げ下げ区間において曲線状に配設されるＰＣ構造物において、シースの曲線始点部、曲線中間部および曲線終点部に、シースに挿通するＰＣ鋼材をシース図心に固定するスペーサーを配置し、前記スペーサーは、中心軸と同心状のＰＣ鋼材挿通孔が中央に形成され、かつ前記ＰＣ鋼材挿通孔の周囲には、ＰＣ鋼材と強く接触する上下部分に対応する箇所を除くようにしてスペーサーの軸方向に延長するグラウト通過部が設けられている。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記スペーサーの外周側には支承用突起が十字状となるように４つ形成され、そのうち厚みのある支承用突起は上下部分に配置され、各支承用突起の先端は前記シースの内壁と面接触するような湾曲面に形成され、各支承用突起の間にはグラウト通過部がスペーサーの軸方向に延長する切り欠き状に形成され、さらに軸方向両端の外周部分は曲線状に面取りされてなる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記スペーサーは、外径が前記シースの内径より若干小径の円柱状に形成され、前記ＰＣ鋼材挿通孔の外側には、複数のグラウト通過部がスペーサーの軸方向に延長するように、かつ上下部分に対応する箇所を除くように開孔されてなる。
請求項４の発明は、請求項１〜３のうち何れか１項記載の発明において、前記スペーサーは、軸方向中心から上下に２分割可能であり、かかる分割面には、連結時の位置合わせ用の段差が設けられてなる。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１項記載の発明に関し、予め所定長さに切断されたＰＣ鋼材のシースの曲線始点部、曲線中間部および曲線終点部に対応する箇所にそれぞれスペーサーを固定した後、ＰＣ鋼材をシース内に挿入することを特徴とするＰＣ鋼材配置方法である。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１〜４の何れか１項記載の発明に関し、シースの曲線始点部、曲線中間部および曲線終点部を、スライドさせて取り外し可能なジョイントシースで形成し、シースを連結状態にしてＰＣ鋼材をシース内に挿入した後、ジョイントシースをスライドさせて、シースの曲線始点部、曲線中間部および曲線終点部にスペーサーを固定することを特徴とするＰＣ鋼材配置方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１ａは本発明の概要を示した縦断面図である。本発明は、例えば橋梁の橋桁など、内部にシース１が曲線状に配設されるＰＣ構造物２に適用されるＰＣ鋼材保護構造である。
【００１４】
本発明では、シース１が曲線状に配置されている中央部Ｒ１、Ｒ２および中間支点部Ｒ３において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のそれぞれの曲線始点部ｒ１、曲線中間部ｒ２および曲線終点部ｒ３に、ＰＣ鋼材３をシース図心に固定するスペーサー４を配置する。その結果、図１ｂから図１ｄに示すように、ＰＣ鋼材図心とシース図心とがほぼ一致するようになる。なお、曲線中間部ｒ２に配置するスペーサー４は、図１ａのＲ２のように２個以上配置するようにしてもよい。
【００１５】
本発明のＰＣ鋼材保護構造において、スペーサー４を固定する手順などはＰＣ鋼材３のシース１内への挿入方法によって異なる。以下、実施例によって各ＰＣ鋼材配置方法を具体的に説明する。
【００１６】
【実施例１】
実施例１は、予めＰＣ鋼材３におけるシース１の曲線始点部ｒ１、曲線中間部ｒ２および曲線終点部ｒ３に対応する箇所にそれぞれスペーサー４を事前に固定した後、ＰＣ鋼材３をシース１内に挿入する方法である。
【００１７】
図２は、実施例１のＰＣ鋼材配置方法で用いられるスペーサー４を示した図である。実施例１で用いられるスペーサー４は限定するものではないが、特にＭＣナイロン（モノマー・キャスティング・ナイロン）で形成されるのが好ましい。また、実施例１のスペーサー４の周方向断面形状は、内周側がＰＣ鋼材挿通孔４ａとなる円筒部分の外周側に、支承用突起４ｂが十字状となるように４つ形成されている。各支承用突起４ｂの先端はシース１の内壁と面接触するような湾曲面に形成される。実施例１では、厚みのある支承用突起４ｂが、スペーサー４とＰＣ鋼材３とが強く接触するスペーサー４の上下部分に配置され、スペーサー４のＰＣ鋼材支圧強度が確保される。一方、各支承用突起４ｂの間には、グラウト通過部４ｃがスペーサー４の軸方向に延長する切り欠き状に形成される。
【００１８】
また実施例１のスペーサー４の周方向断面形状は、十字状の支承用突起４ｂがシース１の内径より若干小径の円の中に収まるように設定され、スペーサー４をシース１内に挿入可能なようになっている。なお、シース１へのスペーサー４の挿入を容易にするためと、スペーサー４がシース１のジョイント部分に引っかかることを防ぐため、スペーサー４の軸方向両端の外周部分は曲線状に面取りされている。
【００１９】
さらに実施例１のスペーサー４は、ＰＣ鋼材３にスペーサー４を容易に取付けることができるように、対向した２つの同形状の部品をボルト５およびナット６で連結して構成され、軸方向中心から２分割できるようになっている。スペーサー４の分割面は２つの支承用突起４ｂの中心を横断している。そして、スペーサー４には分割された支承用突起４ｂを縦断するように、左右にそれぞれボルト孔が開孔されている。なお、スペーサー４の分割面には段差４ｄが設けられており、スペーサー４の連結時の位置合わせが容易となっている。
【００２０】
以下、実施例１のＰＣ鋼材配置方法を順を追って説明する。
【００２１】
（Ａ１）まずＰＣ構造物２の型枠内に鉄筋を組み立ててシース１を配置する。そして、ＰＣ構造物２のプレストレス導入作業に必要となる所定長さで切断された複数のＰＣ鋼材３を束ねる。
【００２２】
（Ａ２）次に、束ねたＰＣ鋼材３におけるシース１の曲線始点部ｒ１、曲線中間部ｒ２および曲線終点部ｒ３に対応する箇所にそれぞれスペーサー４を固定する。スペーサー４はＰＣ鋼材３の端部からスライドさせて配置してもよいが、前記のような２つ割のスペーサー４をボルト締めでＰＣ鋼材３に取付ける方が施工性が向上するため好ましい。
【００２３】
（Ａ３）そして、スペーサー４を固定したＰＣ鋼材３をシース１内に挿入する。具体的には、ＰＣ鋼材３が小型の場合には、スペーサー４を固定したＰＣ鋼材３をシース１の入口側から出口側まで手動で押し込む。また、ＰＣ鋼材３が中型の場合には、ケーブルグリップまたはケーブル引き込み具にリードロープを取付けて、スペーサー４を固定したＰＣ鋼材３をシース１の出口側からウインチで牽引して引き込む。
【００２４】
（Ａ４）その後、型枠内のシース１の外側にコンクリート７を打設する。そして、型枠内のコンクリート７が硬化した後に、型枠外側に配置したジャッキなどの緊張力導入手段によってＰＣ鋼材３に緊張力を導入する。本発明では、シース１の曲線始点部ｒ１、曲線中間部ｒ２および曲線終点部ｒ３に配置されたスペーサー４によって、ＰＣ鋼材３の図心はシース１の図心とほぼ一致する。そのため、設計計算書通りにＰＣ鋼材３の偏心量をとることができ、プレストレスが計算値に対して不足することはない。
【００２５】
（Ａ５）ＰＣ構造物２の両端部に配置した定着具８でＰＣ鋼材３を定着させた後、シース１内にグラウト９を充填してＰＣ構造物２が完成する。本発明ではＰＣ鋼材３は図心がシース１の図心とほぼ一致するように配置され、かつグラウト９はスペーサー４のグラウト通過部４ｃを通って円滑に充填される。そのため、ＰＣ鋼材３はシース１の内壁と接触することなく、シース１内のグラウト９はＰＣ鋼材３の周りに均等厚に充填され、ＰＣ鋼材３とコンクリート構造体を一体化させることができ、ＰＣ構造物２の耐久性を向上させることができる。
【００２６】
【実施例２】
実施例２は、ＰＣ鋼材３をシース１内に挿入した後、曲線始点部ｒ１、曲線中間部ｒ２および曲線終点部ｒ３にスペーサー４を事後的に固定する方法である。なお、実施例２で実施例１と同一の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
【００２７】
図３は、実施例２のＰＣ鋼材配置方法で用いられるスペーサー４を示した図である。実施例２で用いられるスペーサー４は限定するものではないが、特にＭＣナイロン（モノマー・キャスティング・ナイロン）で形成されるのが好ましい。実施例２のスペーサー４の全体形状は、外径がシース１の内径より若干小径の円柱状に形成され、スペーサー４をシース１内に挿入可能なようになっている。スペーサー４の中央には、スペーサー４の中心軸上にＰＣ鋼材挿通孔４ａが同心状に開孔されている。
【００２８】
また、スペーサー４のＰＣ鋼材挿通孔４ａの外側には、複数のグラウト通過部４ｃがスペーサー４の軸方向に延長するように開孔されている。スペーサー４のＰＣ鋼材支圧強度を確保するため、グラウト通過部４ｃはスペーサー４とＰＣ鋼材３とが強く接触する上下部分に対応する箇所を除くように開孔されている。
【００２９】
さらに実施例２のスペーサー４は、ＰＣ鋼材３にスペーサー４を容易に取付けることができるように、対向した２つの同形状の部品を連結して構成され、軸方向中心から２分割できるようになっている。なお、スペーサー４の分割面には段差４ｄが設けられており、スペーサー４の連結時の位置合わせが容易となっている。
【００３０】
以下、実施例２のＰＣ鋼材配置方法を順を追って説明する。
【００３１】
（Ｂ１）まず、ＰＣ構造物の型枠内に鉄筋を組み立ててシース１を配置する。このとき、スペーサー４の固定箇所［曲線始点部ｒ１、曲線中間部ｒ２および曲線終点部ｒ３］の手前でシース１を切断して一定間隔をあけておく。このスペーサー４の固定箇所には、他の部分のシース１よりも若干大径のジョイントシース１０をシース１にかぶせるようにしてシース１同士を連結する。そして、シース１とジョイントシース１０との継ぎ目はテープ１１で封止して固定しておく。
【００３２】
（Ｂ２）次に、連結されたシース１内にプッシングマシーンでＰＣ鋼材３を所定の本数だけ１本づつ高速で挿入する。
【００３３】
（Ｂ３）ＰＣ鋼材３の挿入完了後にシース１の継ぎ目のテープ１１を剥がして、ジョイントシース１０をスライドさせる。そして、スペーサー４の固定箇所でＰＣ鋼材３を束ねて、前記のような２つ割のスペーサー４をＰＣ鋼材３に固定する。スペーサー４の固定作業後にジョイントシース１０を元の位置に戻してテープ１１で封止してシース１を再度連結する。本工程を各スペーサー４の固定箇所で繰り返して行なう。なお、以下の工程は実施例１と同様であるので割愛する。
【００３４】
以上、本発明のＰＣ構造物のシース曲線部におけるＰＣ鋼材保護構造およびＰＣ鋼材配置方法を説明してきたが、本発明の技術的範囲は前記の記載に限定されることはない。例えば、本発明は図示の橋桁に限定されることなく、梁などのＰＣ構造物全般に広く適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明では、シースの曲線始点部、曲線中間部および曲線終点部に配置されたスペーサーによって、ＰＣ鋼材の図心はシースの図心とほぼ一致する。そのため、設計計算書通りにＰＣ鋼材の偏心量をとることができ、プレストレスが計算値に対して不足する事態が解消されるという効果を奏する。
【００３６】
また本発明では、本発明ではＰＣ鋼材は図心がシースの図心とほぼ一致するように配置され、かつグラウトはスペーサーのグラウト通過部を通って円滑に充填される。そのため、ＰＣ鋼材はシース内壁と接触することなく、シース内のグラウトはＰＣ鋼材の周りに均等厚に充填され、ＰＣ鋼材とコンクリート構造体を一体化させることができ、ＰＣ構造物の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の概要を示した縦断面図である。また、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｄ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図２】実施例１のＰＣ鋼材配置方法で用いられるスペーサーを示した平面図と側面図である。
【図３】実施例２のＰＣ鋼材配置方法で用いられるスペーサーを示した平面図と側面図である。
【図４】（ａ）は従来例の概要を示した縦断面図である。また、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｄ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
１    シース
２    ＰＣ構造物
３    ＰＣ鋼材
４    スペーサー
４ａ  ＰＣ鋼材挿通孔
４ｂ  支承用突起
４ｃ  グラウト通過部
４ｄ  段差
５    ボルト
６    ナット
７    コンクリート
８    定着具
９    グラウト
１０  ジョイントシース
１１  テープ
１２  橋台
１３  橋脚
Ｒ１、Ｒ２  中央部（シース曲線部）
Ｒ３  中間支点部（シース曲線部）
ｒ１  曲線始点部
ｒ２  曲線中間部
ｒ３  曲線終点部
【図１】
0003720781.tif 000002
【図２】
0003720781.tif 000003
【図３】
0003720781.tif 000004
【図４】
0003720781.tif 000005