(57)【要約】【課題】ＰＣケーブルの応力を適正に保持した状態でプレストレスト・コンクリート構造物を構成するコンクリートにケーブルを定着させることができるＰＣケーブルの緊張力管理方法を提供する。【解決手段】緊張力管理方法は、ＰＣケーブル１０のに緊張力を作用させる緊張過程においてケーブル１０の各測定箇所における外周面に赤外線サーモグラフィ２６を近接または当接させ、ケーブル１０の測定箇所の温度を測定する温度測定工程と、温度測定工程によって測定した温度からケーブル１０の測定箇所の実測応力を算出する実測応力算出工程と、実測応力算出工程によって算出した実測応力が設計上の必要応力以上となったときに、ＰＣケーブル１０をコンクリート１３に定着させるＰＣ鋼材定着工程とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレストレスト・コンクリート構造物の構築過程でＰＣ鋼材の緊張力を管理する緊張力管理方法であって、
前記緊張力管理方法が、前記ＰＣ鋼材に緊張力を作用させる緊張過程において該ＰＣ鋼材の所定の箇所における外周面に温度測定器の測定部を近接または当接させ、前記ＰＣ鋼材の所定の箇所の温度を測定する温度測定工程と、前記温度測定工程によって測定した温度とＰＣ鋼材の応力との関係から前記ＰＣ鋼材の所定の箇所の実測応力を算出する実測応力算出工程と、前記実測応力算出工程によって算出した実測応力が全ての所定の箇所で設計上の必要応力以上となったときに、ＰＣ鋼材を前記コンクリート構造物に定着させるＰＣ鋼材定着工程とを含むことを特徴とする緊張力管理方法。
【請求項２】
前記プレストレスト・コンクリート構造物の構築過程では、前記緊張力管理方法が、前記温度測定器の測定部を挿入するホースを前記シース管の周壁に連結するホース連結工程を含み、前記温度測定工程では、前記温度測定器の測定部を前記ホースに挿入しつつ該ホースから前記シース管に挿入し、前記温度測定器の測定部を前記ＰＣ鋼材の外周面に近接または当接させて該ＰＣ鋼材の温度を測定する請求項１に記載の緊張力管理方法。
【請求項３】
前記温度測定工程では、前記緊張過程の直前に前記ＰＣ鋼材の各所定の箇所における外周面の温度初期値を測定した後、前記ＰＣ鋼材に作用させる緊張力を次第に増加させつつ該ＰＣ鋼材の各所定の箇所における外周面の温度変化値を測定し、前記実測応力算出工程では、各温度変化値から該ＰＣ鋼材の各所定の箇所における実測応力をケルビンの法則に基づく関係式：Δσ＝ΔＴ／−κＴ、
Δσ：ＰＣ鋼材の主応力（ＭＰａ）
ΔＴ：ＰＣ鋼材の熱弾性効果による温度変動（Ｋ）
κ：ＰＣ鋼材の熱弾性係数（ｍ２／Ｎ）
Ｔ：ＰＣ鋼材の材料の絶対温度（Ｋ）
を用いて算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の緊張力管理方法。
【請求項４】
前記緊張力管理方法が、前記温度変化値から算出した実測応力が前記設計上の必要応力となった第１状態と、前記ＰＣ鋼材の緊張端における緊張力測定値および該ＰＣ鋼材の伸び量測定値が設定緊張力作用時の想定値にいずれも到達した第２状態とのうちの１つの状態に該当したときに、前記ＰＣ鋼材に作用させる緊張力の増加を一時停止する緊張力増加停止工程と、前記緊張力増加停止工程を実施した後、前記第１状態および前記第２状態の両者を具備しているかどうかを確認し、前記第１状態および前記第２状態の両者を具備していないときには、前記ＰＣ鋼材に作用させる緊張力の増加を再開する緊張力増加再開工程とを含み、前記第２状態に該当しないときは前記ＰＣ鋼材の緊張端における緊張力測定値および伸び量測定値が設定緊張力作用時の想定値にいずれも到達するまで、前記ＰＣ鋼材に作用させる緊張力を増加させ、または、前記第１状態に該当しないときは、前記第１状態に到達するまで、前記ＰＣ鋼材の緊張端における緊張力測定値および伸び量測定値が許容範囲内であることを確認しながら徐々に緊張力を増加させ、前記第１状態および前記第２状態の両者を具備したときに前記ＰＣ鋼材を前記コンクリート構造物に定着させる請求項１ないし請求項３いずれか１項に記載の緊張力管理方法。
【請求項５】
前記温度測定器が、先端に前記測定部を備えた可撓性のスコープを有する内視鏡型温度測定器である請求項１ないし請求項４いずれか１項に記載の緊張力管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレストレスト・コンクリート構造物の構築過程でＰＣ鋼材の緊張力を管理する緊張力管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレストレスト・コンクリート構造物の施工においてＰＣ鋼材の緊張力管理は、ＰＣ鋼材の緊張端（端部）に設置された油圧ジャッキを作動させて、これに接続されたポンプ圧測定器に表示された圧力（油圧ジャッキによる緊張力）を確認しつつ、油圧ジャッキによる緊張力を次第に増加させ、ポンプ圧が設定圧の範囲に入ったときに、油圧ジャッキを停止させ、ＰＣ鋼材の緊張端を定着具によってコンクリートに固定することで行われる。
【０００３】
一般的に、ＰＣ鋼材の緊張端で確認されるプレストレス力と構造物の各設計断面に導入されるプレストレス力との間には、ＰＣ鋼材とシースの間の摩擦や引張装置内部の摩擦、およびくさび定着時におけるＰＣ鋼材の引き込まれ等が要因となって差異が生じ、後者は前者より小さくなる傾向がある。実構造物においてはこれらの要因によるプレストレス減少量にばらつきがあり、実際の減少量が想定よりも大きい場合、ＰＣ鋼材の緊張端におけるポンプ圧測定器のみによる緊張力管理では、設計断面のプレストレス力の不足に気付くことなく定着することが懸念される。
【０００４】
ＰＣ鋼材の緊張力管理は、油圧ジャッキの緊張力およびＰＣ鋼材の伸び量によって行うことを原則としているが、ＰＣ鋼材の緊張時にはその設計断面におけるプレストレス力確保が重要であり、近年では、両緊張端のＰＣ鋼材引張力と伸びとからダクト内のＰＣ鋼材引張力の分布を推定することにより、設計断面に作用するプレストレス力を間接的に管理する等の対応が必要とされてきている。そのような緊張力管理がコンクリート橋施工便覧（社団法人日本道路協会）に記載されている（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】コンクリート橋施工便覧（社団法人日本道路協会）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＰＣ鋼材は長尺物であり、構築するプレストレスト・コンクリート構造物の設計上考慮すべき荷重作用状況に対応して、ＰＣ鋼材を直線的ではなく上下方向や左右方向へ湾曲させた状態で設置する場合が多い。例えば、ＰＣ鋼材をコンクリートの撓みを生じさせる力と逆方向の力が生じるように設置する。ＰＣ鋼材の緊張端で緊張力を作用させた場合、ＰＣ鋼材の中間部では接触するシースの内壁との摩擦によって緊張力が減少するため、各設計断面で必要な緊張力は摩擦の影響を考慮して設定される。しかし、実構造物の摩擦係数にはばらつきがあり、ＰＣ鋼材の緊張端で測定した油圧ジャッキのポンプ圧が設定圧の範囲内になったとしても、緊張端を除くＰＣ鋼材の残余の箇所で設計上の必要応力に達しているとは限らない。
【０００７】
ＰＣ鋼材の残余の箇所の応力が設計上の必要応力に達したことを確認するには、ＰＣ鋼材に作用させる緊張力を増加させる過程でＰＣ鋼材の所定の箇所の応力を測定すればよいが、ＰＣ鋼材はその緊張端を除く全体がシース管に挿通されているため、直接測定する手段がない。
【０００８】
本発明の目的は、ＰＣ鋼材の緊張端および残余の箇所の応力を適正に保持した状態でＰＣ鋼材をコンクリート構造物に定着させることができるＰＣケーブルの緊張力管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決の本発明の前提は、プレストレスト・コンクリート構造物の構築過程でＰＣ鋼材の緊張力を管理する緊張力管理方法である。
【００１０】
前記前提における本発明の特徴は、緊張力管理方法が、ＰＣ鋼材に緊張力を作用させる緊張過程において該ＰＣ鋼材の所定の箇所における外周面に温度測定器の測定部を近接または当接させ、ＰＣ鋼材の所定の箇所の温度を測定する温度測定工程と、温度測定工程によって測定した温度とＰＣ鋼材の応力との関係からＰＣ鋼材の所定の箇所の実測応力を算出する実測応力算出工程と、実測応力算出工程によって算出した実測応力が全ての所定の箇所で設計上の必要応力以上になったときに、ＰＣ鋼材をコンクリート構造物に定着させるＰＣ鋼材定着工程とを含むことにある。
【００１１】
本発明の一例として、プレストレスト・コンクリート構造物の構築過程では、緊張力管理方法が、温度測定器の測定部を挿入するホースをシース管の周壁に連結するホース連結工程を含み、温度測定工程では、温度測定器の測定部をホースに挿入しつつそのホースからシース管に挿入し、温度測定器の測定部をＰＣ鋼材の外周面に近接または当接させてそのＰＣ鋼材の温度を測定する。
【００１２】
本発明の他の一例として、温度測定工程では、緊張過程の直前にＰＣ鋼材の各所定の箇所における外周面の温度初期値を測定した後、ＰＣ鋼材に作用させる緊張力を次第に増加させつつそのＰＣ鋼材の各所定の箇所における外周面の温度変化値を測定し、実測応力算出工程では、各温度変化値からＰＣ鋼材の各所定の箇所における実測応力をケルビンの法則に基づく関係式：Δσ＝ΔＴ／−κＴ、
Δσ：ＰＣ鋼材の主応力（ＭＰａ）
ΔＴ：ＰＣ鋼材の熱弾性効果による温度変動（Ｋ）
κ：ＰＣ鋼材の熱弾性係数（ｍ２／Ｎ）
Ｔ：ＰＣ鋼材の材料の絶対温度（Ｋ）
を用いて算出する。
【００１３】
本発明の他の一例としては、緊張力管理方法が、温度変化値から算出した実測応力が設計上の必要応力となった第１状態と、前記ＰＣ鋼材の緊張端における緊張力測定値および該ＰＣ鋼材の伸び量測定値が設定緊張力作用時の想定値にいずれも到達した第２状態とのうちの１つの状態に該当したときに、ＰＣ鋼材に作用させる緊張力の増加を一時停止する緊張力増加停止工程と、緊張力増加停止工程を実施した後、第１状態および第２状態の両者を具備しているかどうかを確認し、第１状態および第２状態の両者を具備していないときには、ＰＣ鋼材に作用させる緊張力の増加を再開する緊張力増加再開工程とを含み、第２状態に該当しないときはＰＣ鋼材の緊張端における緊張力測定値および伸び量測定値が設定緊張力作用時の想定値にいずれも到達するまで、ＰＣ鋼材に作用させる緊張力を増加させ、または、第１状態に該当しないときは、第１状態に到達するまで、前記ＰＣ鋼材の緊張端における緊張力測定値および伸び量測定値が許容範囲内であることを確認しながら徐々に緊張力を増加させ、第１状態および第２状態を具備したときにＰＣ鋼材をコンクリート構造物に定着させる。
【００１４】
本発明の他の一例として、温度測定器には、先端に測定部を備えた可撓性のスコープを有する内視鏡型温度測定器を使用する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかる緊張力管理方法によれば、ＰＣ鋼材に緊張力を作用させる緊張過程においてＰＣ鋼材の所定の箇所の温度（変化）を測定し、測定した温度（変化）からＰＣ鋼材の所定の箇所の実測応力を算出するとともに、実測応力が設計上の必要応力以上になった状態でＰＣ鋼材をコンクリート構造物に定着させるから、ＰＣ鋼材の緊張端および残余の箇所において設計上必要とされるプレストレス力をコンクリート構造物に与えることができる。本発明の緊張力管理方法は、ＰＣ鋼材の長さ方向における任意の箇所の温度を測定することができるとともに、測定した温度によってそれら箇所の実測応力を算出することができるから、ＰＣ鋼材の任意の箇所における実測応力とその箇所の設計上の必要応力とを比較することができ、任意の箇所の実測応力を必要応力以上確保した状態でＰＣ鋼材をコンクリート構造物に定着させることができる。
【００１６】
ＰＣ鋼材を挿通するシース管の周壁に温度測定器の測定部を挿入するホースを連結するホース連結工程を含み、温度測定器の測定部をホースに挿入しつつそのホースからシース管に挿入し、温度測定器の測定部をＰＣ鋼材の外周面に近接または当接させてＰＣ鋼材の温度を測定する緊張力管理方法によって、ＰＣ鋼材の緊張端のみならず所定の箇所の温度を直接測定することができる。
【００１７】
温度測定工程において、ＰＣ鋼材に緊張力を作用させる前のＰＣ鋼材の温度初期値を測定した後、ＰＣ鋼材に作用させる緊張力を次第に増加させつつＰＣ鋼材の各所定の箇所における外周面の温度変化値を測定し、各温度変化値をケルビンの法則に基づく関係式：Δσ＝ΔＴ／−κＴ、
Δσ：ＰＣ鋼材の主応力（ＭＰａ）
ΔＴ：ＰＣ鋼材の熱弾性効果による温度変動（Ｋ）
κ：ＰＣ鋼材の熱弾性係数（ｍ２／Ｎ）
Ｔ：ＰＣ鋼材の材料の絶対温度（Ｋ）
に代入することによって、該ＰＣ鋼材の各所定の箇所における実測応力を簡易に算出することができる。
【００１８】
本発明による緊張力管理方法が、温度変化値から算出した実測応力が設計上の必要応力となった第１状態と、前記ＰＣ鋼材の緊張端における緊張力測定値および該ＰＣ鋼材の伸び量測定値が設定緊張力作用時の想定値にいずれも到達した第２状態とのうちの１つの状態に該当したときに、ＰＣ鋼材に作用させる緊張力の増加を一時停止する緊張力増加停止工程と、緊張力増加停止工程を実施した後、前記第１状態および前記第２状態の両者を具備しているかどうかを確認し、前記第１状態および前記第２状態の両者を具備していないときには、ＰＣ鋼材に作用させる緊張力の増加を再開する緊張力増加再開工程とを含むことによって、ＰＣ鋼材に作用させる緊張力の増加を一時停止した時点で、ＰＣ鋼材の全ての所定の箇所について、第１状態への到達状況を確認することができ、ＰＣ鋼材をコンクリート構造物に定着する前の途中段階で、本発明に基づくＰＣ鋼材の緊張計画面からも安全確認を行うことが可能になる。さらに、第２状態に該当しないときは前記ＰＣ鋼材の緊張端における緊張力測定値および伸び量測定値が設定緊張力作用時の想定値にいずれも到達するまで、前記ＰＣ鋼材に作用させる緊張力を増加させ、または、前記第１状態に該当しないときは、第１状態に到達するまで、ＰＣ鋼材の緊張端における緊張力測定値および伸び量が許容範囲内であることを確認しながら徐々にＰＣ鋼材に作用させる緊張力を増加させ、第１および第２状態の両者を具備したときにＰＣ鋼材を前記コンクリート構造物に定着させるから、安全かつ確実にコンクリート構造物にプレストレス力を導入することができる。
【００１９】
温度測定器が先端に測定部を備えた可撓性のスコープを有する内視鏡型温度測定器である緊張力管理方法は、ＰＣ鋼材がコンクリート構造物中のシース内部にあるため、その温度測定箇所へ測定者が温度測定器を把持して直接測定できないような場合でも、シース管の周壁に連結されたホースにスコープを挿入することで、測定部をＰＣ鋼材の所定の箇所へ容易に近接または当接させることができ、スコープを介してシース管に挿通されたＰＣ鋼材の任意の箇所における温度を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ＰＣケーブルを設置した橋梁の一例を示す図。
【図２】橋梁の構築過程におけるＰＣケーブル周辺の資材配置例を示す図。
【図３】図２から続く橋梁の構築過程でコンクリート打設後の状況図。
【図４】本発明による実施例の構成を示す説明図。
【図５】本発明による温度測定工程の一例を示す説明図。
【図６】ＰＣケーブル定着直後の橋梁の縦断面図。
【図７】図６から続くグラウトを充填後の橋梁の縦断図。
【図８】本発明による他の実施例の構成を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
添付の図面を参照し、本発明にかかるＰＣ鋼材の緊張力管理方法を説明する。なお、図１は、ＰＣケーブル１０（ＰＣ鋼材）を設置した橋梁１１の一例を示す図である。図２は、橋梁１１の構築過程におけるＰＣケーブル１０周辺の資材配置例を示す図であり、図３は、図２から続く橋梁１１の構築過程でコンクリート打設後の状況図である。以下では、ポストテンション方式によって橋梁１１を構築する場合を説明するが、本発明は、橋梁の構築に限らずあらゆるプレストレスト・コンクリート構造物に適用可能である。一般に、ＰＣ鋼材の緊張力管理では、当該構造物の構築過程において複数本のＰＣケーブル１０の緊張力を個別に管理する。
【００２２】
ＰＣケーブル１０は、橋梁１１の幅方向へ所定寸法離間させ、橋梁１１の長さ方向へ伸ばして適所に複数本配置される（図１）。ポストテンション方式では、型枠１２内にコンクリート１３を打設後にＰＣケーブル１０の緊張端１４に油圧ジャッキ１５を設置して、ＰＣケーブル１０の緊張が行われる（図２、図３、図４参照）。
【００２３】
通常、コンクリート打設に先立つ型枠１２の組み立ての際に、構造用部材の鉄筋２１の他、ＰＣケーブル１０を挿通するためのシース管１６およびＰＣケーブル定着後に行うグラウト充填用のグラウトホース１７があらかじめ配置される。グラウトホース１７は、その基端部が各シース管１６の複数の箇所でその周壁に連結されるので、ＰＣケーブルの外周面に温度測定器を近接または当接させてＰＣケーブルの温度を測定するのにも利用できる（図２）。もし、グラウトホース１７以外の位置でもＰＣケーブル１０の温度測定を行う必要があるならば、グラウトホース１７を配置するときに、当該配置と同様にして、各シース管１６の周壁に新設ホース１８の基端部を連結しておけばよい。そうすれば、コンクリート１３を打設した後に行われるＰＣケーブル１０の緊張では、グラウトホース１７や新設ホース１８の上端がコンクリート１３から上方へ露出しているので、ＰＣケーブル１０の温度を測定する場合には、温度測定器を当該上端から挿入することによって、温度測定器の測定部をＰＣケーブルの外周面に近接または当接させることができる（図３、図４）。なお、グラウトホース１７や新設ホース１８は、合成樹脂製のものを用いるとよい。
【００２４】
図４は、本発明による実施例の構成を示す説明図であり、図５は、本発明による温度測定工程の一例を示す説明図である。
【００２５】
橋梁１１の構築に先立ち、橋梁１１の自重や上載荷重、地震荷重および風荷重等の荷重作用状況を考慮して、橋梁１１の所定の箇所で導入すべきプレストレス力が設計で求められる。これに対応して、各ＰＣケーブル１０の緊張の際に、その複数箇所（所定の箇所）について、設計上の必要応力をあらかじめ緊張方法やＰＣケーブル１０の配置状況等による影響を考慮した構造解析によって算出しておき、コンピュータ２０のハードディスクに、前記ＰＣケーブルの緊張力管理の際に各所定の箇所で設計上で必要とされる応力の値を、緊張端における油圧ジャッキの想定緊張力やＰＣケーブルの想定伸び量とともに、入力、記憶させておく。すなわち、設計断面におけるＰＣケーブル１０の引張力Ｐx（Ｎ）をＰx＝Ｐi・ｅ−(μa＋λｘ)で求め、複数回に分けて緊張を行う場合のＰＣケーブル１０の引張応力度の減少量Δσp（Ｎ／ｍｍ２）およびＰＣケーブル１０のセットの影響による引張力の減少量ΔＰ（Ｎ）を、それぞれ、Δσp＝１／２ｎ・σｃpｇ・Ｎ−１／ＮおよびΔＰ＝Ｅp・Ａp・Δｌ／ｌによって算出、補正しておくのである。ここに、Ｐiは、油圧ジャッキ１５による引張力（Ｎ）、μ、ａ、λは、それぞれＰＣケーブル１０の角変化１rad当たりの摩擦係数、角変化（rad）、単位長さ当たりの摩擦係数、ｘは、緊張端１４から設計断面までの長さ（ｍ）、σｃpｇは、ＰＣケーブル１０の図心位置におけるコンクリート１３の緊張時発生応力度（Ｎ／ｍｍ２）、Ｎは、緊張回数、ｌ、Δｌは、ＰＣケーブル１０の長さ（ｍｍ）とセット量（ｍｍ）であり、Ｅp（Ｎ／ｍｍ２）、Ａp（ｍｍ２）、ｎは、それぞれ、ＰＣケーブル１０のヤング係数、断面積、コンクリート１３に対するヤング係数比である。
【００２６】
ＰＣケーブル１０の複数箇所の各必要応力は、ＰＣケーブル１０を特定するケーブル識別子、ケーブル１０における温度測定箇所を特定する測定箇所識別子、各サーモグラフィ２６を特定するサーモグラフィ識別子とともに、それら識別子に関連付けた状態でコンピュータ２０のハードディスクに格納される。
【００２７】
また、コンピュータ２０の演算機能を利用し、赤外線サーモグラフィ２６によって測定されたＰＣケーブル１０の温度変化値（温度）からケーブル１０の実測応力を算出できるよう、ＰＣケーブル１０の各温度測定箇所の初期温度Ｔ（Ｋ）、緊張に測定される温度変化値ΔＴ（Ｋ）の測定結果から、実測応力Δσ（ＭＰａ）をΔσ＝ΔＴ／−κＴ瞬時に算出できるよう、あらかじめプログラミングしておく。ただし、κは、ＰＣケーブル１０の熱弾性係数（ｍ２／Ｎ）であり、使用するＰＣケーブル１０の材質等によって決まる定数である。
【００２８】
ＰＣケーブルの緊張作業は、各ＰＣケーブル１０の緊張端１４に、ポンプ圧測定器（図示せず）と油圧ジャッキ１５を設置し、赤外線サーモグラフィ２６を必要箇所に設置した状態で行われる（図４）。なお、赤外線サーモグラフィ２６は、コントロールユニット２４と測定温度表示部１９を備えたデータロガーへ可撓性の接続ケーブル２５で接続されている。
【００２９】
ＰＣケーブル１０の緊張作業では、まず、作業員が、赤外線サーモグラフィ２６をグラウトホース１７や新設ホース１８の内部に挿入して、該赤外線サーモグラフィ２６をＰＣケーブル１０の外周面２７に近接または当接させた状態で、前記作業員もしくは別の作業員が油圧ジャッキ１５を稼働させＰＣケーブル１０の緊張端１４に対して徐々に緊張力を作用させる。その際、温度測定工程で、赤外線サーモグラフィ２６によって検知されるＰＣケーブル１０の各所定箇所における初期温度Ｔや温度変化値ΔＴが、接続ケーブル２５からコントロールユニット２４を経由してコンピュータ２０に送信され、実測応力算出工程で、コンピュータ２０によってＰＣケーブル１０の各所定箇所における実測応力が算出された後、各ＰＣケーブル１０の測定箇所の識別情報、測定日時（年月日および時間）とともに、コンピュータ２０のハードディスクに格納される。勿論、コントロールユニット２４の記憶部にも記憶されるので、作業員が測定温度表示部１９上でＰＣケーブル１０の各所定箇所における実測応力の値を確認することができる（図５）。
【００３０】
したがって、ＰＣケーブル１０に作用させる緊張力を増加させてゆく過程で、ＰＣケーブル１０の全ての所定の箇所における実測応力が設計上の必要応力に達し、油圧ジャッキ位置における想定緊張力および想定伸び量になったことが確認された段階で、橋梁１１を構成するコンクリート１３にケーブル１０を定着させれば、設計上必要とされるプレストレス力を橋梁１１に与えることが可能になる。
【００３１】
設計上必要とされるプレストレス力を橋梁１１に与えられたかどうかは、通常の場合、ＰＣケーブル１０の定着後、該ＰＣケーブル１０が挿通されるシース管１６内に対して実施されるグラウト充填のため、あらかじめ配置されるグラウトホース１７とシース管１６の周壁との連結部を温度測定箇所とし、該ＰＣケーブル１０の実測応力と設計上の必要応力とを比較すればよい。しかし、前記グラウト充填の箇所以外の箇所で、ＰＣケーブル１０の実測応力と設計上の必要応力とを比較する必要がある場合には、前述のとおり、コンクリート打設に先立つ型枠１２の組み立ての際に、グラウトホース１７と同様にして、ＰＣケーブル１０の温度測定用のみを目的とする新設ホース１８を、必要に応じて、シース管１６の周壁と所定の箇所で連結しておけばよい。
【００３２】
なお、ＰＣケーブル１０の各測定箇所における実測応力を算出する方法として、本実施例に示すとおり、ケルビンの法則に基づく関係式を用いることによって、温度測定工程によって得られた温度変化値から、直接的かつ簡易にＰＣケーブル１０の実測応力を求めることができるという利点がある。
【００３３】
ところで、橋梁１１の計画によっては、ＰＣケーブル１０の配置形状や配置本数等の状況から、ＰＣケーブル１０の複雑な角変化に伴う摩擦の影響や、緊張回数が多くなることによるセット量の影響等によって、設計上の必要応力以上となるかどうかを確認すべき所定の測定箇所をさらに多く設けねばならない場合がある。こうした場合、ＰＣケーブル１０の全ての所定の箇所について、その実測応力が設計上で必要な応力となる以前に、油圧ジャッキ位置におけるＰＣケーブル１０の緊張力および伸び量が想定値に到達し、実測応力のみに着目した緊張力管理方法では、前記想定値に到達後も油圧ジャッキ１５が継続して稼働することで、ＰＣケーブルに過大な緊張力を作用させてしまわないとも限らない。プレストレスト・コンクリート構造物では、供用状態におけるＰＣケーブルの引張力に余裕を持たせて設計されるので、本来は、ＰＣケーブル１０の緊張力および伸び量が想定値を超過したからといって問題になることはまずない。しかし、だからといって、ＰＣケーブル１０の全ての所定の箇所で、実測応力が設計上で必要応力以上になるまで、ＰＣケーブル１０に作用させる緊張力を増加し続けるのは、安全確保上、望ましいことではない。
【００３４】
そこで、作業員は、測定温度表示部１９を視認し、ＰＣケーブル１０の各箇所の実測応力と設計上の必要応力とを比較するとともに、ＰＣケーブル１０の緊張端１４における緊張力および伸び量について、両者の各測定値と各想定値とを比較しながら、緊張作業を行う。ＰＣケーブル１０の各箇所の実測応力と設計上の必要応力との比較では、コントロールユニット２４上から、必要に応じて前記識別子を入力すれば、すでに記録された実測応力を含む必要情報を瞬時に表示させることができる。そして、温度変化値から算出した実測応力が設計上の必要応力となった第１状態と、ＰＣケーブル１０の緊張端１４における緊張力測定値および伸び量測定値が想定値に到達した第２状態とのうちの１つの状態に該当した場合、油圧ジャッキ１５の稼働を停止させ、ＰＣケーブル１０に作用させる緊張力の増加を一時停止する（緊張力増加停止工程）。このとき、第１状態に該当していれば、油圧ジャッキ１５の稼働を再開させ、第２状態に該当するまで、ＰＣケーブル１０に作用させる緊張力を徐々に増加（緊張力増加再開工程）させ、第１状態および第２状態の両者を具備した状態で橋梁１１を構成するコンクリート１３にＰＣケーブル１０を定着（ＰＣ鋼材定着工程）させれば、設計上必要とされるプレストレス力を橋梁１１に安全確実に与えることができる。前記緊張力増加停止工程で、第１状態に該当すると同時に、第２状態にも該当していれば、前記緊張力増加再開工程を要さず、ＰＣケーブルの定着が可能なことはいうまでもない。図６は、ＰＣケーブル定着直後の橋梁の縦断面図である。
【００３５】
前記緊張力増加停止工程で、第１状態には該当せず、第２状態に該当した場合、作業員は、ＰＣケーブル１０に作用させる緊張力の増加を一時停止した後、ＰＣケーブル１０における所定の箇所のうち、第１状態に到達していない箇所で設計上の必要応力に対する実測応力の不足分を把握する。ここで、その後の緊張力管理の際に特に視認を要する実測応力の測定箇所について、前記識別子を確認しておくとよい。前記実測応力の不足分から、ＰＣケーブル１０の緊張端における緊張力および伸び量が、それぞれ想定値に対してどの程度超過するか各予測値を見きわめたうえで、当該各予測値が橋梁１１の供用状態におけるＰＣケーブル１０の設計上の許容範囲内であることを確認し、油圧ジャッキ１５の稼働を再開させ、ＰＣケーブル１０に作用させる緊張力の増加を再開（緊張力増加再開工程）し、コントロールユニット２４上から前記識別子を入力して、ＰＣケーブル１０の全ての所定の箇所で第１状態に該当するまで、ＰＣケーブル１０の緊張端における緊張力測定値および伸び量測定値が前記許容範囲内であることを確認しながら徐々に緊張力を増加させ、第１状態と第２状態との両者を具備した状態で、ケーブル１０をコンクリートに定着させる（ＰＣ鋼材定着工程）。そうすれば、設計上必要とされるプレストレス力を橋梁１１に安全確実に与えることができる（図６）。なお、前記許容範囲は、本緊張力管理に先立ち、事前に数値シミュレーションなどによって、適宜求めておくことができる。
【００３６】
定着具２２を締め付けることによって、ＰＣケーブルをコンクリート１３に定着させた後、シース管１６の内部にグラウト２３を充填することで、プレストレスト・コンクリート構造が成立する。図７は、図６から続くグラウトを充填後の橋梁の縦断図である。
【００３７】
なお、前述のとおり、ＰＣケーブル１０の温度測定工程では、グラウトホース１７や新設ホース１８内へ赤外線サーモグラフィ２６を挿入し、その先端部をＰＣケーブル１０の外周面２７に近接または当接させた状態で温度測定を行うことから、先端に測定部を備えた可撓性のスコープを有する内視鏡型赤外線サーモグラフィ（内視鏡型温度測定器）とすることで、前記グラウトホース１７や新設ホース１８内へ、より一層自由かつ容易に挿入することができる。
【００３８】
図８は、本発明による他の実施例の構成を示す説明図である。本実施例は、プレテンション方式によって、プレストレスト・コンクリート構造のプレキャスト部材（図示せず）を製作する場合であり、主に工場内で緊張作業が行われる。ＰＣケーブル１０は、製作台２８上に設けられた反力台２９ａを貫通し、その緊張端１４ａが油圧ジャッキ１５に接続され、他の端部１４ｂが反力台２９ｂに固定されており、反力台２９aと反力台２９bの間に型枠（図示せず）が組み立てられている。また、ＰＣケーブル１０の外周面２７には、赤外線サーモグラフィの先端部２６（測定部）が近接または当接している。
【００３９】
図８に示す緊張力管理方法では、前述のポストテンションの場合と異なり、ＰＣケーブル１０の緊張作業がコンクリート打設前に行われるとともに、打設後のコンクリートと一体化させることから、ＰＣケーブル１０は、全長にわたってシース管１６に覆われることなく露出している。このため、温度測定工程では、赤外線サーモグラフィ等の温度測定器をＰＣケーブル１０の任意の測定箇所へ容易に近接または当接させることが可能である。したがって、温度測定器は内視鏡型のものである必要はない。さらに、温度測定工程に続く実応力測定工程およびＰＣ鋼材定着工程は、前述のポストテンション方式の場合と同様に実施されるが、ＰＣケーブル１０全体を直接目視できることから、緊張力管理方法がより安全確実なものとなる。なお、図８に示すプレテンション方式の場合では、ＰＣケーブル１０の定着は、反力台２９に固定した状態で、型枠内へＰＣケーブル１０の周囲を覆うようにコンクリートを打設し、コンクリート硬化後に型枠を外し、緊張作業に用いた油圧ジャッキ１５や反力台２９等を取り除いた後、コンクリート面に合わせてＰＣケーブル１０の両端部を切断することで完了する。
【００４０】
以上、ポストテンション方式およびプレテンション方式について、本発明による実施例を述べたが、本発明による緊張力管理方法は、ＰＣケーブルの全ての所定の箇所で設計上の必要応力を生じさせるように緊張力を与えてコンクリートに定着する方法であることから、油圧ジャッキ位置のＰＣケーブルの緊張力と伸び量によって緊張力管理を行う従来方法に比較して、プレストレスト・コンクリート構造物に対して確実にプレストレス力を導入することができるという格別の効果を有する。
【符号の説明】
【００４１】
１０    ＰＣケーブル（ＰＣ鋼材）
１１    橋梁（コンクリート構造物）
１２    型枠
１３    コンクリート
１４    緊張端（両端部）
１４ａ，ｂ    緊張端
１５    油圧ジャッキ
１６    シース管
１７    グラウトホース
１８    新設ホース
１９    測定温度表示部
２０    コンピュータ
２１    鉄筋
２２    定着具
２３    グラウト
２４    コントロールユニット
２５    接続ケーブル
２６    赤外線サーモグラフィ（温度測定器）
２７    外周面
２８    製作台
２９ａ，ｂ    反力台
【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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