(57)【要約】      （修正有）【課題】できるだけ短く、かつＰＣ鋼撚り線の緊張力に対して素線間のすべりを抑制することができる圧着定着構造とその形成方法とを提供する。【解決手段】ＰＣ鋼撚り線１０の端部を構造物に定着する圧着定着構造である。この定着構造は、複数の素線を撚り合わせたＰＣ鋼撚り線１０と、ＰＣ鋼撚り線の外周に装着されるインサートと、インサートの外周に装着されてＰＣ鋼撚り線を圧縮して定着する圧着スリーブ２０と、前記ＰＣ鋼撚り線の素線間に配されて、これら素線間の摩擦力を増大させる固体粒子とを有する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＣ鋼撚り線の端部を構造物に定着する圧着定着構造であって、
この定着構造は、
複数の素線を撚り合わせたＰＣ鋼撚り線と、
ＰＣ鋼撚り線の外周に装着されるインサートと、
インサートの外周に装着されてＰＣ鋼撚り線を圧縮して定着する圧着スリーブと、
前記ＰＣ鋼撚り線の素線間に配されて、これら素線間の摩擦力を増大させる固体粒子とを有することを特徴とするＰＣ鋼撚り線の圧着定着構造。
【請求項２】
複数の素線をより合わせたＰＣ鋼撚り線の端部における撚りを一旦開く工程と、
撚りが開かれた素線に流体を付着させ、さらに固体粒子を流体の付着された箇所に付着させる工程と、
開かれた撚りを戻したＰＣ鋼撚り線の端部にインサートおよび圧着スリーブを装着して圧着する工程とを有することを特徴とする圧着定着構造の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＣ鋼撚り線の圧着定着構造とその形成方法に関するものである。特に、橋梁の横締めケーブルや建築の梁のケーブル等に使用されるＰＣ鋼撚り線の圧着定着構造において、ＰＣ鋼撚り線を構成する素線間のすべりを抑制できる固定定着構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プレストレストコンクリート構造物におけるＰＣ鋼撚り線の定着構造として、圧着スリーブを用いたものが知られている。これは、図５に示すように、コンクリート１００中に配したＰＣ鋼撚り線１０に、硬い金属製の金網やコイルばねからなるインサートを取り付けた後、それらが納まる大きさの内径を持つ円筒形の鋼製圧着スリーブ２０を装着してダイスで圧着加工したものである。通常、圧着加工した圧着スリーブ２０をアンカープレート３０で支圧をとって使用する（例えば特許文献１参照および特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実公昭５８−５３８７９号公報
【０００４】
【特許文献２】
実開平６−１８５２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の定着構造では、短い圧着スリーブにて素線のすべりが生じない定着構造を形成することが難しかった。
【０００６】
一般に、ＰＣ鋼撚り線では７本撚りおよび１９本撚りが多く利用される。特に１９本撚りの場合、素線が３層（例えば中心線１本、内層線９本、外層線９本）で構成されている。
【０００７】
外層の素線は直接圧着スリーブの内周とＰＣ鋼撚り線の表面間において、金網やコイルばねによって大きな摩擦力が働き、ＰＣ鋼撚り線の緊張力に対して十分な保持力を有する。一方、内層や中心線の素線は、圧着スリーブの圧縮により外層の素線で押しつけられた状態となり、素線同士の摩擦力で保持されるようになる。
【０００８】
そのため、スリーブの圧縮に伴う素線間の押し付け力が弱いと、ＰＣ鋼撚り線に緊張力をかけたとき、所定の荷重に達するまでに内層線が外層線よりすべり込み、圧着スリーブから抜けたりする。
【０００９】
緊張力に耐え得るようにするには、素線間の押し付け力を大きくし、素線同士の摩擦力を上げる必要がある。圧着スリーブに用いる鋼材は、通常、経済性と強度の関係等からＪＩＳ  Ｇ  ４０５１機械構造用の炭素鋼鋼材のＳ３５Ｃ、Ｓ４５Ｃ、Ｓ５５Ｃを用いることが多い。圧着加工するときの加工度は大きく採ると押しつけ力は上がるが、上記鋼材の場合、一般に約３０％以上の加工度を採ると、鋼材内部にクラックが入ったり、材質に変状が起こり、それ以上の加工度を与えるのは好ましくない。
【００１０】
また、圧着スリーブを長くすれば圧着長が長くでき、加工すると押しつけ力は上がるが、定着構造がかなり長くなる。そのため、構造物に定着構造を埋設したとき、プレストレスが加わる位置が構造物の内部側になる。プレストレスはできるだけ構造物の外側から導入した方がよい。さらに、定着構造をコンクリート中に埋設しないで使用するとき、図６に示すように、この定着構造を箱抜き部４０に収納するが、定着構造が長ければ箱抜き部４０の深さが大きくなり、構造物として断面欠損が大きくなる。
【００１１】
従って、本発明の主目的は、できるだけ短く、かつＰＣ鋼撚り線の緊張力に対して素線間のすべりを抑制することができる圧着定着構造とその形成方法とを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＰＣ鋼撚り線の素線間に固体粒子を配することで上記の目的を達成する。
【００１３】
すなわち、本発明ＰＣ鋼撚り線の圧着定着構造は、ＰＣ鋼撚り線の端部を構造物に定着する圧着定着構造である。この定着構造は、複数の素線を撚り合わせたＰＣ鋼撚り線と、ＰＣ鋼撚り線の外周に装着されるインサートと、インサートの外周に装着されてＰＣ鋼撚り線を圧縮して定着する圧着スリーブと、前記ＰＣ鋼撚り線の素線間に配されて、これら素線間の摩擦力を増大させる固体粒子とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明圧着定着構造の形成方法は、次の工程を有することを特徴とする。
複数の素線をより合わせたＰＣ鋼撚り線の端部における撚りを一旦開く工程。
撚りが開かれた素線に流体を付着させ、さらに固体粒子を流体の付着された箇所に付着させる工程。
開かれた撚りを戻したＰＣ鋼撚り線の端部にインサートおよび圧着スリーブを装着して圧着する工程。
ＰＣ鋼撚り線の素線に固体粒子を付着させることで、素線間の摩擦を大きくし、素線間のすべりを抑制する。それにより、圧着スリーブを長くすることなく、ＰＣ鋼撚り線の緊張力に対して十分な保持力を有する定着構造を得ることができる。
【００１５】
固体粒子としては、十分な硬度を有する硬質の無機粒子が好適である。特に、砥石に用いられる砥粒が好ましい。砥粒としては、炭化物、酸化物、硼化物、ダイヤモンドなどが利用される。中でも、炭化ケイ素、酸化アルミニウムが望ましい。炭化ケイ素の具体例としては、Ｔｈｅ  Ｃａｒｂｏｒｕｎｄｕｍ  Ｃｏｍｐａｎｙの商品名：カーボランダムが挙げられる。
【００１６】
固体粒子の大きさはＪＩＳ  Ｒ  ６００１で定める研削砥石用研磨材の粗粒に分類されるものが好適である。粗粒に分類される砥粒を用いると、素線間のすべりを抑制するのに効果的な摩擦力を生じさせることができる。
【００１７】
固体粒子の付着には、素線と固体粒子の接着性を向上させる流体を用いることが好ましい。この流体には、液体の樹脂や液体又は粘性流体の接着剤などを用いることもできるが、圧着スリーブで圧着後は素線間に固体粒子が保持されるため、圧着作業を行う一時の間のみ固体粒子を付着できるもので十分である。従って、水で素線表面を濡らし、その濡れた箇所に固体粒子を付着させる程度でも構わない。
【００１８】
なお、インサートおよび圧着スリーブは、従来と同様のものが利用できる。インサートは圧着スリーブとＰＣ鋼撚り線との間に介在されて、両者の付着力を向上させるためのもので、コイルばねや筒型の網状体が利用できる。圧着スリーブは、通常、ＰＣ鋼撚り線の外周に装着したインサートを収納できる内径を持った円筒部材である。一般に鋼製の圧着スリーブが用いられることが多い。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明定着構造を次の手順にて形成した。
まず、本発明定着構造で定着されるＰＣ鋼撚り線の断面を図１に示す。このＰＣ鋼撚り線１０は、１本の中心線１１、９本の内層線１２および９本の外層線１３から構成され、外径が２１．８ｍｍである。内層線１２のみ径が小さく、中心線１１と外層線１３とは同径である。
【００２０】
このＰＣ鋼撚り線１０の端部の撚りを一旦開く。撚りを開く長さは、少なくとも後述する圧着スリーブで圧縮される長さに対応した長さとする。撚りの開かれた各素線に水を散布し、素線表面を濡らす。この表面の濡れた素線に炭化ケイ素粒子を付着させる。本例では、Ｔｈｅ  Ｃａｒｂｏｒｕｎｄｕｍ  Ｃｏｍｐａｎｙの商品名「カーボランダム」：ＪＩＳ  Ｒ  ６００１での粒度番号Ｆ２０を用いた。続いて、炭化ケイ素粒子を付着させた素線の撚りを元に戻す。
【００２１】
次に、炭化ケイ素粒子を付着させた箇所の外周に円筒状の金網（インサート）を取り付ける。その後、金網の外周に鋼製の圧着スリーブをはめ込み、ダイスを用いて同スリーブの圧縮を行う。
【００２２】
ここで用いる圧着スリーブの縦断面形状を図２に示す。この図に示すように、圧着スリーブ２０は、Ｓ４５Ｃで構成され、一端側（ＰＣ鋼撚り線の先端側）の外径が先細り状になり、他端の内周に径の小さい小径部２１を有する筒状のものである。小径部にインサートの端面が突き当てられることにより、インサートが圧着スリーブから抜け出ることを防止する。
【００２３】
また、比較のため、同様のＰＣ鋼撚り線１０を用い、炭化ケイ素粒子を付着させることなく同様の圧着スリーブ２０で圧縮した定着構造も形成した。
【００２４】
まず、圧着スリーブ２０の長さは一定とし、圧着スリーブ２０の加工度を変えて定着構造を形成し、ＰＣ鋼撚り線１０に緊張力を付与して、破断荷重（又は抜け荷重）を測定し、規格破断荷重に対する比率（定着効率）を求めた。圧縮した際の加工度Ａは、圧縮前のスリーブの外径をＤ１、圧縮後のスリーブの外径をＤ２とするとき、Ａ＝（Ｄ１２−Ｄ２２）／Ｄ１２で表される。圧着スリーブの長さは１３５ｍｍ、圧縮後の圧着スリーブの外径は４４ｍｍで一定である。規格破断荷重は５７３ｋＮである。
【００２５】
加工度と定着効率の関係を図３のグラフに示す。このグラフにおいて、加工度２０％の圧縮前における圧着スリーブの外径は４９．２ｍｍ、同２８．４％における同外径は５２ｍｍ、同３５％における同外径は５４．６ｍｍである。また、各加工度と破断時における内層素線のすべり量（ｍｍ）を表１に示す。表１において、「スリーブから素線抜ける」と記載したものは、破断することなくスリーブから素線が抜けたことを示し、それ以外のものは全て破断に至ったことを示している。なお、すべり量が一定の数値幅で示されているのは素線が複数あり、素線によってすべり量が異なるためである。
【００２６】
【表１】
2004183325.tif 000002
【００２７】
これらグラフと表から明らかなように、本発明定着構造によれば定着効率が向上され、破断時における内層素線のすべり量も減少できていることがわかる。つまり、従来と同じ加工度では、より高い定着効率を得ることができ、従来よりも加工度を落としても、従来と同様の定着効率が得られることがわかる。
【００２８】
次に、圧着スリーブの加工度を一定にし、加工後の圧着スリーブの長さを変えて同様に定着効率を求め、さらに破断時の内層素線のすべり量を求めた。
【００２９】
圧着後の圧着スリーブの長さと定着効率の関係を図４のグラフに、圧着スリーブの長さと内層素線のすべり量の関係を表２に示す。表２においても、「スリーブから素線抜ける」と記載したものは、破断することなくスリーブから素線が抜けたことを示し、それ以外のものは全て破断に至ったことを示している。
【００３０】
【表２】
2004183325.tif 000003
【００３１】
これらグラフと表から明らかなように、本発明定着構造によれば定着効率が向上され、破断時における内層素線のすべり量も減少できていることがわかる。つまり、圧着スリーブが従来と同様の長さであれば、より高い定着効率が得られ、従来よりもスリーブを短くしても従来と同等の定着効率を得ることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明定着構造およびその形成方法によれば、固体粒子をＰＣ鋼撚り線の素線間に配することで、素線間の摩擦力を増大させ、圧着スリーブで定着構造を形成した場合に素線間のすべりを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明定着構造で定着されるＰＣ鋼撚り線の断面図である。
【図２】本発明定着構造に用いる圧着スリーブの縦断面図である。
【図３】加工度と定着効率の関係を示すグラフである。
【図４】圧着スリーブの長さと定着効率の関係を示すグラフである。
【図５】従来より用いられる定着構造の概略説明図である。
【図６】箱抜き部を形成した定着構造の概略説明図である。
【符号の説明】
１０    ＰＣ鋼撚り線
１１    中心線
１２    内層線
１３    外層線
２０    圧着スリーブ
２１    小径部
３０    アンカープレート
１００    コンクリート
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004183325.tif 000006
【図４】
2004183325.tif 000007
【図５】
2004183325.tif 000008
【図６】
2004183325.tif 000009