(57)【要約】【目的】緊張材にストレスを安全かつ適正に負荷することができると共に、工事現場などで種々の寸法や形態の施工体に対応して型枠を適宜組み合わせることができる汎用性を有し、施工性やメンテナンス性に優れたプレストレストコンクリート構造体の製造装置を提供する。【解決手段】平行配置された一対のチャック台１１、１２間に張力が負荷された緊張材Ｂが渡設されると共にその台間に生コンクリートが注入硬化されるプレストレストコンクリート構造体の製造装置１０であって、チャック台１１、１２間に組み立て自在に渡設される一対の反力ビーム部材１３ａ〜１３ｈと、反力ビーム部材１３ａ〜１３ｈの基端にジャッキ受部材１４ａを介して着脱自在に取り付けられその伸縮するシリンダ軸の先端がチャック台１１、１２に当接されるジャッキ部材１４と、を有するように構成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行配置された一対のチャック台間に張力が負荷された緊張材が渡設されると共にその台間に生コンクリートが注入硬化されるプレストレストコンクリート構造体の製造装置であって、
前記チャック台間に組み立て自在に渡設される一対の反力ビーム部材と、前記反力ビーム部材の基端にジャッキ受部材を介して着脱自在に取り付けられその伸縮するシリンダ軸の先端が前記チャック台に当接されるジャッキ部材と、を有することを特徴とするプレストレストコンクリート構造体の製造装置。
【請求項２】
前記ジャッキ受部材にその一端側が回動自在に軸支され、回動された他端側が前記チャック台に形成されたガイド溝に嵌合されて前記シリンダ軸の伸縮方向にスライド自在に保持されるガイド部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載のプレストレストコンクリート構造体の製造装置。
【請求項３】
前記反力ビーム部材が所定長さに設定された複数の分割ビーム部材からなり、前記分割ビーム部材を組み合わせて結合してその全長が設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレストレストコンクリート構造体の製造装置。
【請求項４】
前記チャック台の下端面に地盤との接触抵抗を軽減するスライド部材が配置されていることを特徴とする請求項１〜３の内いずれか１項に記載のプレストレストコンクリート構造体の製造装置。
【請求項５】
前記ジャッキ受部材が前記ビーム部材の基端に嵌合部を介して着脱自在に配置されていることを特徴とする請求項１〜４の内いずれか１項に記載のプレストレストコンクリート構造体の製造装置。
【請求項６】
前記反力ビーム部材がその断面が円形又は矩形に形成され、これら複数の反力ビーム部材をビーム結合部材を介して上下方向に多段結合させたことを特徴とする請求項１〜５の内いずれか１項に記載のプレストレストコンクリート構造体の製造装置。
【請求項７】
前記ビーム結合部材の下端面側に地盤との高さを調節するレベル調整部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜６の内いずれか１項に記載のプレストレストコンクリート構造体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレストレストコンクリート構造体を製造するための作業性や安全性に優れたコンクリート構造体の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、土木、建築工事においては、就業者の高齢化や熟練労働者の減少等に伴って人材確保対策等の多くの問題を抱えている。こうした状況を背景にコンクリート二次製品の大型化やプレキャストプレハブ化が進行しており、工事の省力化と工期短縮化、高品質化、安全性向上等から新技術の開発が要求されている。
【０００３】
一方、コンクリートは圧縮力には強いが、引張力に対しては極めて弱いという性質がある。そこで、引張力が生じる部分に予め圧縮応力を与えておき、ひび割れなどが生じないようにしたプレストレストコンクリートが用いられている。このプレストレストコンクリート構造体は、以下のような利点を備えている。
（１）高強度コンクリート［設計強度：５０．０Ｎ／ｍｍ２］を用いた設計によって耐久力を増大させることができる。
（２）弾力性が大きく復原性が強いので衝撃荷重及び繰リ返し荷重に対する抵抗性を大きくできる。
（３）コンクリートの圧縮強度を有効に利用できるので、部材断面積を鉄筋コンクリートに比べて小さくでき製品を軽量化して基礎工事が容易になる。
【０００４】
このようなプレストレストコンクリート構造体を製造するための製造装置に関連して、例えば以下のような技術のものが開示されている。
【０００５】
特許文献１には、梁用型枠の内部、長手方向に鉄筋を配設し、該鉄筋にプレストレスを導入する梁用プレストレスト型枠において、梁鉄筋を配設した後、梁鉄筋の下方から梁用プレストレスト型枠を持ち上げ、梁用プレストレスト型枠内に梁鉄筋を収容した状態で梁用プレストレスト型枠の両端部近傍のみを下方より支持して固定し、梁用プレストレスト型枠内にコンクリートを打設するようにした梁の構築工法が記載されている。
【０００６】
特許文献２には、ポストテンション方式でコンクリートにプレストレスを導入するための緊張ジャッキであって、ラム中心部にラム軸に沿う貫通孔を有し、ＰＣ緊張材の定着体を収納可能な拡径部を、前記貫通孔の一部に設けるようにした緊張ジャッキが記載されている。
【０００７】
特許文献３には、緊張材用の定着部分を囲繞するように一端側が開口された筒体からなる分割施工用グラウトキャップであって、該筒体に、グラウト材注入手段と、緊張材挿通孔と、該緊張材挿通孔に緊張材を挿通させた後に隙間を封止する封止手段と、当該筒体を定着部分に固定する固定手段とが設けられるようにした分割施工用グラウトキャップが記載されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−２７００７２号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平１１−７９７００号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開２００１−２９５４１２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術は以下のような問題点があった。
（ａ）特許文献１〜３に記載の技術では、ジャッキなどを用いて緊張材にストレスを負荷する際に、全体を支持する型枠自体が歪んだり、ジャッキと施工体との当接位置がずれたりして安定性や安全性に欠け、緊張材に適正かつ均一にストレスを負荷しにくいという課題があった。
（ｂ）型枠を適正に組み合わせてプレストレストコンクリート構造体を施工できないため汎用性に欠け、工事現場や工場などで種々の寸法や形態のプレストレストコンクリート構造体を効率的に施工できないという課題があった。
（ｃ）特に、特許文献２に記載の緊張ジャッキでは、緊張材を挿通させる貫通孔をラム軸に形成させるために構造が複雑となり、プレストレストコンクリート構造体の施工性やメンテナンス性に欠けるという課題があった。
（ｄ）特許文献３に記載のものでは、緊張材用の定着部分を囲繞するように一端側が開口された筒体にグラウト材注入手段を設けるので、生コンクリートなどの注入位置が限定され汎用性に欠け、道路、橋、水路蓋等の様々な形態の施工体に対応させることが困難であるという課題があった。
【００１２】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたもので、緊張材にストレスを安全かつ適正に負荷することができると共に、工事現場や工場などで種々の寸法や形態の施工体に対応して型枠を適宜組み合わせることができる汎用性を有し、施工性やメンテナンス性に優れたプレストレストコンクリート構造体の製造装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）前記従来の課題を解決する本発明のプレストレストコンクリート構造体の製造装置は、平行配置された一対のチャック台間に張力が負荷された緊張材が渡設されると共にその台間に生コンクリートが注入硬化されるプレストレストコンクリート構造体の製造装置であって、前記チャック台間に組み立て自在に渡設される一対の反力ビーム部材と、前記反力ビーム部材の基端にジャッキ受部材を介して着脱自在に取り付けられその伸縮するシリンダ軸の先端が前記チャック台に当接されるジャッキ部材と、を有して構成されている。これによって、プレストレストコンクリート構造体の製造装置を構成する各チャック台、反力ビーム部材、ジャッキ部材をそれぞれ分解して工事現場などに運搬でき、工事現場の施工条件に応じて所定の配置に組み立てることができ、プレストレストコンクリート構造体の施工を効率的に行うことができる。こうして、汎用性と施工性に優れたプレストレストコンクリート構造体の製造装置を提供できる。
（２）本発明は、前記（１）において、前記ジャッキ受部材にその一端側が回動自在に軸支され、回動された他端側が前記チャック台に形成されたガイド溝に嵌合されて前記シリンダ軸の伸縮方向にスライド自在に保持されるガイド部材を備えたことにも特徴を有している。このガイド部材によって、チャック台間に渡設された緊張材に安定した状態でストレスを負荷することが容易となり、現場施工を安全かつ効率的に行うことができる。
（３）本発明は前記（１）又は（２）において、前記反力ビーム部材が所定長さに設定された複数の分割ビーム部材からなり、前記分割ビーム部材を組み合わせて結合してその全長が設定されることにも特徴を有する。これによって、工事現場などで種々の寸法や形態の施工体に対応して型枠を適宜組み合わせることが容易にでき、土木建設工事における施工性やメンテナンス性をさらに高めることができる。
（４）本発明は前記（１）〜（３）において、前記チャック台の下端面に地盤との接触抵抗を軽減するスライド部材が配置されていることにも特徴を有している。これによって、施工体の左右両側に配置されるジャッキ部材のシリンダ軸を伸縮させる操作を円滑に行うことができ、左右均等にストレスを負荷することができ、品質安定性に優れたプレストレストコンクリート構造体を製造できる。
（５）本発明は前記（１）〜（４）において、前記ジャッキ受部材が前記ビーム部材の基端に嵌合部を介して着脱自在に配置されるようにしてもよい。これによって、反力ビーム部材の着脱や組み合わせ設定の操作を容易にして、プレストレストコンクリート構造体を製造する際の生産性を向上させることができる。
（６）本発明は前記（１）〜（５）において、前記反力ビーム部材がその断面が円形又は矩形に形成され、これら複数の反力ビーム部材をビーム結合部材を介して上下方向に多段結合させたことにも特徴を有する。これによって、施工体のサイズや緊張材への負荷の大きさに応じて、所定の段数に設定して、プレストレストコンクリート構造体を効率的に製造することができる。
（７）本発明は前記（１）〜（６）において、前記ビーム結合部材の下端面側に地盤との高さを調節するレベル調整部材が設けられているようにしてもよい。これによって、現場施工などにおいて、プレストレストコンクリート構造体を製造する基盤や地盤に段差や凹凸などがある場合でも、施工体を水平状態に保持することが容易にでき、均一なストレスを緊張材に負荷して品質安定性に優れたプレストレストコンクリート構造体を作製することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態に係るプレストレストコンクリート構造体の製造装置の平面図であり、図２はその正面図であり、図３はその要部拡大斜視図である。
【００１５】
図１〜図３において、１０は実施の形態１のプレストレストコンクリート構造体の製造装置、１１、１２はその内側に打設された生コンクリート材施工体Ａが型枠などを介して配置されピアノ線などの緊張材Ｂが渡設される一対のチャック台、１３ａ〜１３ｄ、１３ｅ〜１３ｈはそれぞれチャック台１１、１２間に上下２段で組み合わされて渡設される長短長さの異なる反力ビーム部材（分割ビーム部材）、１４は反力ビーム部材１３ａ〜１３ｄの右方の基端にジャッキ受部材１４ａを介して取り付けられその伸縮するシリンダ軸１４ｂの先端がチャック台１２に当接されるジャッキ部材、１５はジャッキ受部材１４ａの軸部１４ｃにその一端側が回動自在に軸支され他端側がチャック台１２に形成されたガイド溝１２ａに嵌合してスライド自在に保持される角棒状のガイド部材、１６はガイド溝１２ａに嵌合されたガイド部材１５の先端側をスライド可能に又はボルト１６ａを介して固定して保持するためのガイド部材係止部、１７はチャック台１２の下端面に地盤との接触抵抗を軽減するための平滑面を備えた平板状のスライド部材、１８は上下２段に結合するためのビーム結合部材、１９は反力ビーム部材１３ａ〜１３ｈ同士をその長さ方向に連結するためのその基端側に設けられたフランジ部材である。
【００１６】
チャック台１１、１２は、例えば図３に示すように略矩形帯状の鋼板１２ｂを複数積層させて形成され、鋼板１２ｂ間にスペーサ部材１２ｃなどを介して所定の間隔が形成されている。これによってチャック台１１、１２を軽量化させると共に、横方向から押圧力に対する剛性を高めている。そして、この鋼板１２ｂの間隔に緊張材Ｂが挿通され、その両端側が緊張材係止具Ｄを介してチャック台１１、１２に固定されて、チャック台１１、１２間の距離を伸長させることで緊張材Ｂに所定の緊張力が負荷されるようにしている。
【００１７】
反力ビーム部材１３ａ〜１３ｈは、それぞれが約４００×４００ｍｍの矩形状断面を有して長さが例えば約１１ｍと約５ｍの円筒体や円柱体であって、鋼材製やコンクリート材製のものが適用できる。なお、反力ビーム部材としては角形断面やＨ型断面を有するものなども適用できる。こうして、それぞれ長さの異なる反力ビーム部材を準備しておき、これらを接合部材を介して連結することで全長を所定長さにして、プレストレストコンクリート構造体の製造装置１０に適用することができる。
【００１８】
ジャッキ部材１４はそのシリンダ軸１４ｂを油圧駆動あるいは機械駆動させるものが適用できる。ジャッキ部材１４は反力ビーム部材１３ａ〜１３ｄもしくは反力ビーム部材１３ｅ〜１３ｈの少なくとも片側端部に嵌合するジャッキ受部材１４ａを介して着脱自在に取り付けられるようになっている。なお、生コンクリート材施工体Ａの両側に配置される反力ビーム部材１３ａ〜１３ｈにはそれぞれロードセルやひずみゲージなどを取り付けることもできる。これによって、ジャッキ部材１４を介して負荷される反力の大きさをそれぞれ測定して、左右均等な反力が負荷されるようにしてもよい。
【００１９】
ガイド部材１５は、反力ビーム部材１３ａ〜１３ｄの端部に着脱自在に取り付けられるジャッキ受部材１４ａの軸部１４ｃにその基端が軸支される。一方、ガイド部材１５のその回動される他端側がチャック台１２の鋼板１２ｂ間に形成されたガイド溝１２ａにスライド可能に嵌合される。なお、ガイド溝１２ａに嵌合させたガイド部材１５の先端をスライド可能状態に保持するためのガイド部材係止部１６がボルト１６ａを介して着脱自在に取り付けられる。これによって、シリンダ軸１４ｂを進退させてチャック台１１、１２間の距離を調整する操作を安定かつ安全に行えるようにしている。
【００２０】
チャック台１２が載置される地盤などの設置面に置かれるスライド部材１７は鋼鉄板やステンレススチール板などの平滑なものや、車輪などを有した部材である。これによって、ジャッキ部材１４を作動させる際のチャック台１２の動きがスムーズに行えるようにしている。
【００２１】
ビーム結合部材１８は、反力ビーム部材１３ａ〜１３ｈを挿通させて上下２段などに結合させるためのスチール製などの部材であり、これによって、生コンクリート材施工体Ａの大きさや、緊張材Ｂによってプレストレストコンクリート構造体の施工体に負荷される緊張力の大きさに応じて、複数の反力ビーム部材１３ａ〜１３ｈを組み合わせて安定に保持させることができる。
【００２２】
図４に示すようにビーム結合部材１８は上下２段に配置された状態で反力ビーム部材１３ａ、１３ｂなどを結合するように構成され、ビーム結合部材１８の載置面側の螺合孔１８ａにボルト１８ｂなどを介してその地盤との高さが設定可能に設けられたレベル調整部材１８ｃと、吊り上げ用のワイヤなどを係止するための係止孔１８ｄを備えている。
【００２３】
このようにビーム結合部材１８にはレベル調整部材１８ｃが設けられているので、河川堤や農道などの工事現場においても、その施工条件に応じてコンクリート施工体の設定作業を容易に行え、汎用性と生産性に優れている。
【００２４】
フランジ部材１９は図５に示すように、反力ビーム部材１３ａ〜１３ｈの端部に設けられ、これらの反力ビーム部材１３ａ〜１３ｈをナット２０やボルト２１をフランジ部材１９に設けた締結孔１９ａに挿通して締結したり、取り外したりすることができるようにしている。
【００２５】
また、チャック台１１、１２、ジャッキ部材１４、ジャッキ受部材１４ａなども互いに容易に分解組み立てが可能に構成されている。
【００２６】
なお、反力ビーム部材１３ａ〜１３ｈは前記円筒状や角筒状といった筒状に限らず中実体であってもよく、また、その他に図６に示すようにＨ字状断面を有するＨ型鋼材１３ｉやコの字状断面を有する鋼材などを必要に応じて組み合わせて適用することもでき、これによって剛性に優れた型枠の軽量化を図ることができる。
【００２７】
続いて、以上のように構成された実施の形態のプレストレストコンクリート構造体の製造装置１０の使用方法について説明する。
【００２８】
まず、図７のように解体された状態のプレストレストコンクリート構造体の製造装置１０をトラックなどで施工現場に搬送する。
【００２９】
プレストレストコンクリート構造体の製造装置１０は、反力ビーム部材１３ａ〜１３ｈ同士を組み合わせて結合して適宜設定することができる。すなわち、プレストレストコンクリート構造体の製造装置１０は、図１などに示すように長短の反力ビーム部材１３ａ〜１３ｈを組み合わせて用いたり、図８に示すように同長さの反力ビーム部材１３ａ〜１３ｄだけで構成したりすることができる。
【００３０】
こうして、この施工現場における施工形態に対応して型枠を適宜組み合わせることが容易にでき、土木建設工事における施工性や生産性が高められる。
【００３１】
ここでは、図１などに示すように、生コンクリート材施工体Ａの型枠を施工基盤Ｃ上に載置して、施工基盤Ｃの縦横両側にそれぞれチャック台１１、１２及び、長短２種類の長さの反力ビーム部材（分割ビーム部材）１３ａ〜１３ｈを組み合わせて配置する。
【００３２】
このとき、ジャッキ受部材１４ａの嵌合部に反力ビーム部材１３ａ〜１３ｈのチャック台１１、１２の少なくとも一方側の端部を装着して固定しておく。
【００３３】
つぎに、緊張材Ｂの両端を左右のチャック台１１、１２に緊張材係止具Ｄを介して渡設する。
【００３４】
渡設された緊張材Ｂを保持させたまま、対となるジャッキ部材１４のシリンダ軸１４ｂを伸長させることによって、チャック台１１、１２間の距離を拡大させる。このとき、チャック台１２はスライド部材１７を介して地盤上に載置されているので、ジャッキ部材１４の操作を円滑に行うことができる。
【００３５】
以上のようにしてシリンダ軸１４ｂを伸長させ緊張材Ｂに所定の応力を負荷させた後、この状態で生コンクリート材施工体Ａの型枠中に生コンクリートを打設して硬化させ、所定の応力が負荷されたプレストレストコンクリート構造体を作製する。次に、図７に示すようにプレストレストコンクリート構造体の製造装置１０を解体して、これらの分解された部材をコンパクトに収納してトラックなどで次の施工場所などに運搬する。
【００３６】
このように、本実施の形態に係るプレストレストコンクリート構造体の製造装置１０によれば、各部材間を分割可能に構成されているので、工場や施工現場などの設置条件に応じて組み合わせて用いることができ、これらの分解された部材をコンパクトに収納して容易に運搬でき、施工におけるハンドリング性や機動性に優れている。
【００３７】
また、チャック台１１、１２間に渡設された緊張材Ｂにストレスを負荷する際にガイド部材１５を備えるので、品質安定性や安全性に優れたプレストレストコンクリート構造体を製造できる。さらに、地盤との接触抵抗を軽減するスライド部材１７がチャック台１２に配置されているので、生コンクリート施工体Ａの左右両側に配置されるジャッキ部材１４の伸縮操作を円滑に行うことができ、左右均等なストレスを緊張材Ｂに負荷することができる。
【００３８】
反力ビーム部材１３ａ〜１３ｈが、複数の分割可能な反力ビーム部材１３ａ〜１３ｈをビーム結合部材１８を介して上下方向に多段結合させるので、施工体のサイズや緊張材Ｂへの負荷の大きさに応じて所定の段数に設定して、プレストレストコンクリート構造体を効率的に製造できる。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、製造装置を構成する各チャック台、反力ビーム部材、ジャッキ部材を分解して工事現場などに運搬でき、工事現場の施工条件に応じて所定の配置に組み立てることができ、プレストレストコンクリート構造体の施工を効率的に行うことができる。こうして、汎用性と施工性に優れたプレストレストコンクリート構造体の製造装置を提供できる。
【００４０】
請求項２に記載の発明によれば、ガイド部材を備えるので、チャック台間に渡設された緊張材に安定した状態でストレスを負荷することが容易となり、現場施工を安全かつ効率的に行うことができる。
【００４１】
請求項３に記載の発明によれば、工事現場などで種々の寸法や形態の施工体に対応して型枠を適宜組み合わせることが容易にでき、土木建設工事における施工性やメンテナンス性をさらに高めることができる。
【００４２】
請求項４に記載の発明によれば、施工体の左右両側に配置されるジャッキ部材のシリンダ軸を伸縮させる操作を円滑に行うことができ、左右均等にストレスを負荷することができ、品質安定性に優れたプレストレストコンクリート構造体を製造できる。
【００４３】
請求項５に記載の発明によれば、反力ビーム部材の着脱や組み合わせ設定の操作を容易にして、プレストレストコンクリート構造体を製造する際の生産性を向上させることができる。
【００４４】
請求項６に記載の発明によれば、施工体のサイズや緊張材への負荷の大きさに応じて、所定の段数に設定して、プレストレストコンクリート構造体を効率的に製造することができる。
【００４５】
請求項７に記載の発明によれば、プレストレストコンクリート構造体を製造する基盤や地盤に段差や凹凸などがある場合でも、施工体を水平状態に保持することが容易にでき、均一なストレスを緊張材に負荷して品質安定性に優れたプレストレストコンクリート構造体を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プレストレストコンクリート構造体の製造装置の平面図である。
【図２】その正面図である。
【図３】その要部拡大斜視図である。
【図４】（ａ）ビーム結合部材の正面図である。
（ｂ）その側面図である。
【図５】反力ビーム部材の結合状態を示す斜視図である。
【図６】反力ビーム部材の変容例の斜視図である。
【図７】製造装置の解体状態の説明図である。
【図８】製造装置の別の組み合わせ状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１０  プレストレストコンクリート構造体の製造装置
１１、１２  チャック台
１２ａ  ガイド溝
１２ｂ  鋼板
１２ｃ  スペーサ部材
１３ａ〜１３ｄ  反力ビーム部材（分割ビーム部材）
１３ｅ〜１３ｈ  反力ビーム部材（分割ビーム部材）
１３ｉ  Ｈ型鋼材
１４  ジャッキ部材
１４ａ  ジャッキ受部材
１４ｂ  シリンダ軸
１４ｃ  軸部
１５  ガイド部材
１６  ガイド部材係止部
１６ａ  ボルト
１７  スライド部材
１８  ビーム結合部材
１８ａ  螺合孔
１８ｂ  ボルト
１８ｃ  レベル調整部材
１８ｄ  係止孔
１９  フランジ部材
１９ａ  締結孔
２０  ナット
２１  ボルト
Ａ  生コンクリート材施工体
Ｂ  緊張材
Ｃ  施工基盤
Ｄ  緊張材係止具
【図１】
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【図２】
2004346630.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004346630.tif 000007
【図６】
2004346630.tif 000008
【図７】
2004346630.tif 000009
【図８】
2004346630.tif 000010