(57)【要約】【課題】構造体の略全体にプレストレスが働き高い曲げ耐力を有し、しかも安価なプレストレストコンクリート構造体及びその製造方法の提供。【解決手段】プレテンション方式によりプレストレスを導入したコンクリート構造体１１であって、プレストレスを導入したＰＣ引張材１２がコンクリートに付着してなるプレストレストコンクリート構造体において、コンクリートに付着したＰＣ引張材１２の端部を、コンクリート構造体１１の端部にＰＣ引張材の戻り力に抗して定着させる定着具１５を備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレテンション方式によりプレストレスを導入したコンクリート構造体であって、前記プレストレスを導入したＰＣ引張材がコンクリートに付着してなるプレストレストコンクリート構造体において、
前記コンクリートに付着したＰＣ引張材の端部を、前記コンクリート構造体の端部に前記ＰＣ引張材の戻り力に抗して定着させる定着具を備えたことを特徴としてなるプレストレストコンクリート構造体。
【請求項２】
コンクリート構造体は、端部にＰＣ引張材が定着される定着板を底部に有する定着用凹部を備えた請求項１に記載のプレストレストコンクリート構造体。
【請求項３】
一対の支圧板間にＰＣ引張材を緊張させた状態に支持させ、その状態で前記支圧板間にコンクリートを打設し、該コンクリートを固化養生させてコンクリート構造体を成型した後、前記支圧板を除去して前記コンクリート構造体に前記ＰＣ引張材によるプレストレスを導入するとともに、前記コンクリート構造体の端部に前記ＰＣ引張材の端部を定着させることを特徴としてなるプレストレストコンクリート構造体の製造方法。
【請求項４】
支圧板を除去した後、再度ＰＣ引張材を緊張させた状態で前記ＰＣ引張材の端部をコンクリート構造体の端部に定着させる請求項３に記載のプレストレストコンクリート構造体の製造方法。
【請求項５】
コンクリート構造体の端部に、ＰＣ引張材が定着される定着板を底部に備える定着用凹部を形成する請求項３又は４に記載のプレストレストコンクリート構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にＰＣ杭体やＰＣ橋桁用ブロック等のプレストレストコンクリート構造体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＰＣ杭体やＰＣ橋桁用ブロック等のプレストレストコンクリート構造体（以下、ＰＣ構造体と記す）は、緊張したＰＣ引張材の圧縮力（戻り力）によりプレストレスが導入され、高い曲げ破壊耐力を得るようになっており、このプレストレスを導入する方法としてプレテンション方式とポストテンション方式とがある。
【０００３】
プレテンション方式のＰＣ構造体は、一対の支圧板間に多数のＰＣ引張材を緊張させた状態に支持させ、その状態で両支圧板間にコンクリートを打設し、コンクリートを固化養生させてコンクリート構造体を成型した後、両支圧板を除去してコンクリート構造体に前記ＰＣ引張材によるプレストレスを導入するものであり、例えば、図９に示すＰＣ杭体１は、円筒形に形成されたコンクリート杭体２の肉厚部に、外周面と同心配置に多数のＰＣ引張材３，３…が埋設されており、このＰＣ引張材３によりプレテンション方式のプレストレスが導入されている（特許文献１を参照）。
【０００４】
一方、ポストテンション方式のＰＣ構造体は、例えば、図１０に示す構造体のように、コンクリート構造体４を内部にシース５を挿通させて成形し、そのシース５内にＰＣ引張材６を通して引張し、ＰＣ引張材６を緊張させた状態でその両端をコンクリート構造体４に定着させることによってプレストレスを導入し、その後に必要に応じてシース５内にグラウト等を充填する。
【０００５】
このプレテンション方式のＰＣ構造体とポストテンション方式のＰＣ構造体とを比較すると、ＰＣ引張材を挿通させるためのシースを設けたり、ボンドタイプのものではシース内にグラウトを充填したりと工程が多く、また部品点数も多いため製造費が嵩むポストテンション方式によるＰＣ構造体に比べ、プレテンション方式のＰＣ構造体は、安価に製造できるという利点がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０３−００９８０８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のプレテンション方式のＰＣ構造体では、その端部でＰＣ引張材がコンクリートと剥離してしまい、図１１に示すようにプレストレス量は、コンクリート構造体の端部に向かって徐々に減少し、最端部では殆どプレストレスが消失してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の技術の状況を鑑み、構造体の略全体にプレストレスが働き高い曲げ耐力を有し、しかも安価なプレストレストコンクリート構造体及びその製造方法の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１の発明は、プレテンション方式によりプレストレスを導入したコンクリート構造体であって、前記プレストレスを導入したＰＣ引張材がコンクリートに付着してなるプレストレストコンクリート構造体において、前記コンクリートに付着したＰＣ引張材の端部を、前記コンクリート構造体の端部に前記ＰＣ引張材の戻り力に抗して定着させる定着具を備えたことを特徴とする。
【００１０】
このように構成することによって、ＰＣ引張材がコンクリート構造体の全体に亘ってコンクリートに付着した状態で保持され、コンクリート構造体のほぼ全体に均一のプレストレスを導入することができ、高い曲げ耐力を得ることができる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加え、コンクリート構造体が、端部にＰＣ引張材が定着される定着板を底部に有する定着用凹部を備えたことを特徴とする。
【００１２】
このように構成することにより、ＰＣ緊張材の定着部分がコンクリート構造体の端面より突出することがなく、構造体同士の接合等を好適に行うことができる。
【００１３】
請求項３の発明は、一対の支圧板間にＰＣ引張材を緊張させた状態に支持させ、その状態で前記支圧板間にコンクリートを打設し、該コンクリートを固化養生させてコンクリート構造体を成型した後、前記支圧板を除去して前記コンクリート構造体に前記ＰＣ引張材によるプレストレスを導入するとともに、前記コンクリート構造体の端部に前記ＰＣ引張材の端部を定着させることを特徴とする。
【００１４】
このように構成することによって、ＰＣ引張材がコンクリート構造体の全体に亘ってコンクリートに付着した状態で保持され、コンクリート構造体のほぼ全体に均一のプレストレスを導入することができ、高い曲げ耐力を得ることができる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項３の構成に加え、支圧板を除去した後、再度ＰＣ引張材を緊張させた状態で前記ＰＣ引張材の端部をコンクリート構造体の端部に定着させることを特徴とする。
【００１６】
このように構成することによって、ＰＣ引張材に好適な引張力を付与することができ、良好なプレストレス導入を図ることができる。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項３又は４の構成に加え、コンクリート構造体の端部に、ＰＣ引張材が定着される定着板を底部に備える定着用凹部を形成することを特徴とする。
【００１８】
このように構成することによって、ＰＣ緊張材の定着部分がコンクリート構造体の端面より突出することがなく、構造体同士の接合等を好適に行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るプレストレストコンクリート構造体の実施の形態を図について説明する。
【００２０】
図１はプレストレストコンクリート構造体の一例を示し、符号１０はＰＣブロックである。
【００２１】
このＰＣブロック１０は、コンクリートブロック１１の長手方向全長に亘ってＰＣ引張材１２が埋設され、このＰＣ引張材１２によりコンクリートブロック１１に対してプレテンション方式のプレストレスを導入している。
【００２２】
コンクリートブロック１１の端部には、ＰＣ引張材１２の配置に合わせて定着用凹部１３，１３…が設けられ、ＰＣ引張材１２の端部は、定着用凹部１３の底面を構成する定着板１４に対し、定着具１５により定着されている。
【００２３】
定着具１５は、図２に示すように、楔１６によってＰＣ引張材１２の端部を挟持することによりＰＣ引張材１２を定着させる。
【００２４】
ＰＣ引張材１２は、図３に示すように、７本撚りの防錆ＰＣストランドであって、単素線１２ａ，１２ａ…が撚り合わされ、その内部には防錆材が充填され、外周には防錆被覆が施されている。
【００２５】
尚、ＰＣ引張材１２には、上述の７本撚り防錆ＰＣストランドの他、１９本撚り等の多数本撚りのＰＣストランドを用いても良く、その他のＰＣ鋼棒等を用いても良い。
【００２６】
また、このＰＣ引張材１２の外周面には、コンクリートとの付着強度を強化するために、螺旋状に線材を巻き付ける等して凹凸を設けてもよい。
【００２７】
このＰＣブロック１０では、ＰＣ引張材１２がコンクリートに付着されてその戻り力（圧縮力）によりコンクリートブロック１１に対し、プレテンション方式のプレストレスを導入するとともに、そのＰＣ引張材１２の端部がコンクリートブロック１１の端部に定着されてＰＣ引張材１２の抜けを防ぎ、プレストレスがプレストレスコンクリート構造体全体にほぼ満遍なく導入されるようにしている。
【００２８】
このＰＣブロック１０の製造は、図４に示すように、まず、一対の支圧板２０，２０を対向させて設置し、その支圧板２０，２０間にコンクリート打設用の型枠２１を設置する。
【００２９】
次に、支圧板２０，２０及び型枠２１を貫通させてＰＣ引張材１２を挿通させ、その両端をそれぞれジャッキ２２，２２に取り付け、支圧板２０，２０に反力を取ってジャッキ２２でＰＣ引張材１２を引張し、ＰＣ引張材１２を緊張させる。
【００３０】
この状態で型枠２１内にコンクリートを打設し、その後、必要な養生固化を行いコンクリートブロック１１を成型する。
【００３１】
次に、支圧板２０，２０間でＰＣ引張材１２を緊張させたまま、コンクリートブロック１１を脱型する。
【００３２】
そして、ＰＣ引張材１２をコンクリートブロック１１の端部、即ち、定着用凹部１３の定着板１４に対し、楔等の定着具１５によって定着させる。
【００３３】
ＰＣ引張材１２の定着が完了したら、ジャッキ２２，２２を動作させて緊張を徐々に緩めるとともに、支圧板２０，２０を除去し、コンクリートブロック１１に対してプレテンション方式のプレストレスを導入する。
【００３４】
そして、最後にＰＣ引張材の端部の余剰部分を切断して、ＰＣブロック１０が完成する。
【００３５】
次に本発明に係るプレストレストコンクリート構造体の他の実施例について説明する。尚、上述の実施例と同一のものには、同一符号を付して説明を省略する。
【００３６】
図５はプレストレストコンクリート構造体の一例を示し、符号３０はＰＣ杭体である。
【００３７】
ＰＣ杭体３０は、コンクリートにより中空筒状に形成されたコンクリート杭体３１の肉厚部に、外周面と同心配置に多数のＰＣ引張材１２，１２…が埋設され、このＰＣ引張材１２によりコンクリート杭体３１に対してプレテンション方式のプレストレスを導入している。
【００３８】
コンクリート抗体３１の端部には、ＰＣ引張材１２，１２…の配置に合わせて定着用凹部１３，１３…が設けられ、ＰＣ引張材１２の端部は、定着用凹部１３の底面を構成する定着板１４に対し、定着具１５により定着されている。
【００３９】
コンクリート杭体１１の端部には、その両端部を補強する端板（はかま）３２，３２が一体的に組み合わされ、この端板３２には、コンクリート杭体３１と一体的に組み合わされることによって定着用凹部１３を形成する凹部が形成されている。
【００４０】
定着具１５は、上述の実施例と同様に、楔１６によってＰＣ引張材１２の端部を挟持することによりＰＣ引張材１２を定着させる。
【００４１】
ＰＣ引張材１２は、上述の実施例と同様に、７本撚りの防錆ＰＣストランドを使用し、この防錆ＰＣストランドの外周には、線材等を巻き付けて凹凸を形成する。
【００４２】
尚、図中符号３３は、ＰＣ引張材の円形配置の外側に螺旋状に配置されて、ＰＣ引張材１２と籠状に組み合わされた横拘束筋である。
【００４３】
このＰＣ杭体３０の製造は、以下のように行う。
【００４４】
まず、予め横拘束筋３３の内側にＰＣ引張材１２，１２…を周方向に間隔を隔てた平行配置に支持させて籠状に組合せ、その状態で横拘束筋３３及びＰＣ引張材１２，１２…を遠心成形用型枠４０内に挿入する。
【００４５】
各ＰＣ引張材１２，１２…は、図６に示すように、両端をそれぞれＰＣ杭体の両端部を補強する端板（はかま）３２に貫通させており、型枠４０の一端側には、固定支圧板４１が固定され、これに各ＰＣ引張材１２，１２…の一方の端部を貫通させ、それを圧縮方向に対して楔等の抜け止め具４２により抜け止めしている。
【００４６】
型枠４０の他端側内には、引張用支圧板４３が軸方向に移動自在に挿入され、これに各ＰＣ引張材１２，１２…の他端側を貫通させ、圧縮方向に対して楔等の定着具４４により抜け止めしている。
【００４７】
引張用支圧板４３は、中心部に引張用軸ボルト４５の一端が固定されており、その他端が型枠４０の他端側端部に支持させた固定支圧板４６に貫通され、ジャッキ４７により固定支圧板４６に反力を取って引張させるようになっている。
【００４８】
このようにして各部材を型枠４０に組み付けた後、ジャッキ４７によって引張して各ＰＣ引張材１２，１２…を同時に緊張し、所定の緊張の後、引張用軸ボルト４５に螺嵌してナット４８を固定支圧板側に移動させて戻り止めし、ジャッキ４７を取り外す。
【００４９】
この状態で遠心成形によりコンクリートを打設してコンクリート構造体（コンクリート杭体）１１を形成し、次いで必要な養生を行ってコンクリートを固化させ、所望のコンクリート強度に達した後、支圧板４１，４３を除去して脱型する。
【００５０】
この脱型に際し、ナット４８を緩め、各ＰＣ引張材１２，１２…の緊張定着を解くことにより、コンクリート杭体１１に対し、プレテンション方式によるプレストレスが導入される。
【００５１】
次に、プレストレスの導入により圧縮力（戻り力）が働く各ＰＣ引張材１２，１２…の両端を定着具１５によって定着用凹部１３底部の定着板１４に定着させる。
【００５２】
尚、ＰＣ引張材１２の端部を定着させるに際し、図７に示すように、ＰＣ引張材１２の再緊張を行う。
【００５３】
コンクリート杭体３１の端面と固定用支圧板５０との間には、引張用支圧板５１が軸方向に移動自在に挿入され、これに各ＰＣ引張材１２，１２…の他端側を貫通させ、圧縮方向に対して楔等の定着具５２により抜け止めしている。
【００５４】
引張用支圧板５１は、中心部に引張用軸ボルト５３の一端が固定されており、ジャッキ５４により固定支圧板コンクリート杭体３１の端面に反力を取って引張させるようになっている。
【００５５】
これによりＰＣ引張材１２の両端部をコンクリート杭体３１の端面に反力をとってジャッキ５４により引張り、所望の引張力によって各ＰＣ引張材１２，１２…に再び緊張をさせた状態でその端部を定着板１４に定着具１５により定着させる。
【００５６】
ＰＣ引張材１２の定着が完了したら、ジャッキ５４を動作させて緊張を緩め、引張用支圧板より引張材１２を取り外す。
【００５７】
そして、ＰＣ引張材１２の端部をコンクリート杭体３１の端面から突出しない程度に切断し、ＰＣ杭体３０が完成する。
【００５８】
尚、本発明に係る構成は、上述したＰＣブロック１０、ＰＣ杭体３０の他、図８に示す長手方向に連接されて橋桁を構成する橋桁ブロック６０等、その他のプレストレストコンクリート構造体に適用することができる。
【００５９】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係るプレストレストコンクリート構造体は、ＰＣ引張材の端部をコンクリート構造体の端部に定着させるとともに、ＰＣ引張材がコンクリートに付着されていることによって、プレテンション方式によるプレストレスが構造体全体に導入され、高い曲げ破壊耐力を得ることができ、ＰＣ引張材を挿通させるシースを設けたり、そのシース内にグラウト等を充填したりする必要がないので、ポストテンション方式のプレストレストコンクリートより安価に製造することができる。
【００６０】
また、製造するに際し、ＰＣ引張材を定着させる前に再度緊張させることによって、ＰＣ引張材の引張力を好適に調整することができ、良好にプレストレスを導入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプレストレストコンクリート構造体の一例を示す断面図である。
【図２】同上のＰＣ構造体の端部構造を示す部分拡大断面図である。
【図３】図１中のＰＣ引張材の一例を示す断面図である。
【図４】同上のＰＣ構造体の製造方法の一例を示す断面図である。
【図５】本発明に係るプレストレストコンクリート構造体の他の一例を示す断面図である。
【図６】同上のＰＣ杭体の製造方法を示す断面図である。
【図７】同上のＰＣ引張材の再緊張の状態を示す断面図である。
【図８】本発明に係るプレストレストコンクリート構造体の他の一例を示す斜視図である。
【図９】従来のプレテンション方式によりプレストレスが導入されたプレストレストコンクリートを示す断面図である。
【図１０】同上のポストテンション方式によりプレストレスが導入されたプレストレストコンクリートを示す断面図である。
【図１１】従来のプレテンション方式によるプレストレストコンクリート構造体のプレストレスの分布を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  ＰＣブロック（プレストレストコンクリート構造体）
１１  コンクリートブロック（コンクリート構造体）
１２  ＰＣ引張材
１３  定着用凹部
１４  定着板
１５  定着具
１６  楔
２０  支圧板
２１  型枠
２２  ジャッキ
３０  ＰＣ杭体（プレストレストコンクリート構造体）
３１  コンクリート杭体
３２  端板（はかま）
３３  横拘束筋
４０  型枠
４１  固定支圧板
４２  抜け止め具
４３  引張用支圧板
４４  定着具
４５  引張用軸ボルト
４６  固定支圧板
４７  ジャッキ
４８  ナット
５０  固定用支圧板
５１  引張用支圧板
５２  定着具
５３  引張用軸ボルト
５４  ジャッキ
６０  橋桁ブロック
【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】
2004148768.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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