(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に配置された接続板と、両接続板間に配置された複数本の接続棒材とを備え、各接続棒材の両端部が、それぞれ対応する接続板に対し、同心円上に等間隔で取り付けられており、プレストレスコンクリート柱体の成形時に、型枠内に設置された鉄筋籠と、緊張機により牽引される緊張ロッドとの間に介在して接続可能であることを特徴とする緊張用接続具。
【請求項２】
一方の接続板が緊張ロッドと連結可能で、他方の接続板が、鉄筋籠の緊張ロッド側の端部に取り付けられた緊張板と連結可能であることを特徴とする請求項１に記載の緊張用接続冶具。
【請求項３】
両端に配置された接続板と、両接続板間に配置された複数本の接続棒材とを備え、各接続棒材の両端部が、それぞれ対応する接続板に対し、同心円上に等間隔で取り付けられており、プレストレスコンクリート柱体の複数本取り成形時に、直列方向に間隔をあけて下枠内に設置された複数の鉄筋籠間に介在して接続可能であることを特徴とする緊張用接続具。
【請求項４】
接続板一方と他方が、相隣接する鉄筋籠の相対向する側の端部にそれぞれ取り付けられた緊張板にそれぞれ連結可能であることを特徴とする請求項３に記載の緊張用接続具。
【請求項５】
複数の緊張用接続具同士が直列に連結可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の緊張用接続具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば建造物の支持に用いられるプレストレスコンクリート杭など、鉄筋籠に緊張力を作用させた状態で遠心成形されるプレストレスコンクリート柱体の製造時に、緊張力を鉄筋籠に伝えるために使用される緊張用接続具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プレストレスコンクリート柱体の製造は、芯材となる鉄筋籠を下型枠内に設置し、鉄筋籠の一端に取り付けられた端板を、下型枠の一端を封止する固定板に係止すると共に、鉄筋籠の他端に取り付けられた端板を緊張板に係止し、下型枠の他端を封止する固定板を貫通して挿設された太径の棒材である緊張ロッドを、緊張板を介して鉄筋籠の他端に連結し、下型枠内に生コンクリートを充填した後、上型枠を閉じ、緊張ロッドを型外の緊張機で牽引し、緊張ロッドを係止ナットなどで牽引位置に止め、鉄筋籠を緊張させた状態で遠心成形した後、蒸気養生することで行われている。
【０００３】
従来、上記プレストレスコンクリート柱体の製造において、長さの異なるプレストレスコンクリート柱体の製造に対応するため、長さの異なる緊張ロッドを継ぎ足したり外したりして長さ調節することが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、１つの型枠で複数のプレストレスコンクリート柱体を一度に成形する、プレストレスコンクリート柱体の複数本取り成形時には、直列方向に間隔をあけて下枠内に設置された複数の鉄筋籠間を、緊張機に接続される緊張ロッドとは別の緊張ロッドで接続することが一般に行われている。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２４８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記緊張ロッドを鉄筋籠に連結して行われる従来の成形では、得られるプレストレスコンクリート柱体の表面に、微細なクラックを生じる場合がある。このクラックは、得られるプレストレスコンクリート柱体の強度に悪影響を及ぼすほどのものではないが、外観上好ましいものではない。また、この微細なクラックは、プレストレスコンクリート柱体の中でも、軸部と、該軸部より大径の節部とを有するプレストレスコンクリート杭（節杭）の節部の付け根付近に生じやすい。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、プレストレスコンクリート柱体の成形において、表面に生じやすい微細なクラックの発生を防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このために本発明の第１は、両端に配置された接続板と、両接続板間に配置された複数本の接続棒材とを備え、各接続棒材の両端部が、それぞれ対応する接続板に対し、同心円上に等間隔で取り付けられており、プレストレスコンクリート柱体の成形時に、型枠内に設置された鉄筋籠と、緊張機により牽引される緊張ロッドとの間に介在して接続可能であることを特徴とする緊張用接続具を提供するものである。
【０００９】
また、本発明の第２は、両端に配置された接続板と、両接続板間に配置された複数本の接続棒材とを備え、各接続棒材の両端部が、それぞれ対応する接続板に対し、同心円上に等間隔で取り付けられており、プレストレスコンクリート柱体の複数本取り成形時に、直列方向に間隔をあけて下枠内に設置された複数の鉄筋籠間に介在して接続可能であることを特徴とする緊張用接続具を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
前記表面のクラックの発生原因は必ずしも明らかではないが、緊張ロッドが太径で剛性の高い強固な棒材で構成されていることや、緊張力を伝える位置が１点だけになっていることに起因していると推測される。
【００１１】
例えば、緊張機による牽引時には、鉄筋籠を含むコンクリート柱体と緊張ロッドが伸長すると共に、型枠は圧縮されて収縮する一方、脱型時に緊張力を解除すると、鉄筋籠を含むコンクリート柱体と緊張ロッドが収縮し、型枠は伸長する。蒸気養生時には、蒸気熱が、型枠、緊張ロッド、コンクリート、鉄筋籠に時間差をもって伝わり、それぞれ熱膨張すると共に、脱型後の次の成形時に十分冷却されているかどうかで、次の蒸気熱による各部の熱膨張状態のバランスも変化する。太径で剛性の高い強固な棒材である緊張ロッドを直接緊張板に連結した場合、上記伸長および収縮状態におけるバランスが悪く、前記微細なクラックの発生原因になっているのではないかと推測される。また、緊張ロッドの位置が金型の中心軸の位置からずれることで、遠心成形時に振動を生じ、それが鉄筋籠やコンクリートに伝播することも原因として考えられる。
【００１２】
本発明の緊張用接続具は、両端の接続板間を同心円上に配置した複数本の接続棒材で接続したもので、周面が、等間隔に配置された複数本の接続棒材で構成された円筒状をなすものとなっている。１本１本の接続棒材は、従来の緊張ロッドに比して格段に細いものとすることができ、しかも緊張力を伝える位置を各接続棒材の位置に分散させることができる。このため、上記伸長および収縮状態におけるバランスをとりやすく、得られるプレストレスコンクリート柱体の表面へのクラックの発生を防止することができる。また、各接続棒材は比較的細径のもので済み、重量もさほど大きなもとする必要がないことから、多少中心位置からずれても、大きな重量バランスの崩れを生じにくい。従って、偏心に基づく振動の発生も少なく、これもクラックの発生防止に有効に作用していると考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１〜図５に基づいて本発明の一例を説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一例に係る緊張用接続具を備えたプレストレスコンクリート柱体製造装置の一例を示す一部切欠平面図、図２は、図１に示される緊張用接続具の拡大断面図、図３は、接続板の正面図、図４は、一方の接続板（図２の右側）周りの分解断面図、図５は、他方の接続板（図２の左側）周りの分解断面図である。
【００１５】
図１において、１は、上型枠２と下型枠３とを備えた型枠で、その両端は、下型枠３の両端部に固定された固定板４，５で封止されている。
【００１６】
型枠１内には、両端に端板６，６が取り付けられた鉄筋籠７が設置されている。鉄筋籠７は、所定長さの複数本の主筋（図示されていない）を円形に配置し、その外周にフープ筋（図示されていない）を巻き付けて結合することで籠状に構成したものとなっている。各主筋の両端部は、通常、ヘッディング加工され、端板６，６にそれぞれ形成されたひょうたん形の締結孔（図示されていない）に挿入されて係合されている。つまり、締結孔は、大小２つの孔を連ねたひょうたん形をなしており、ヘッディング加工された主筋の端部を大きい孔に差し込んで小さい孔へとずらすことで、小さい孔の周囲にヘッディング加工で形成された頭部が引っ掛かって係止されている。
【００１７】
両端板６，６には、鉄筋籠７の軸方向に突出して緊張ボルト８，８が取り付けられている。図１中左側の端板６から突出している緊張ボルト８は、型枠１の固定板４に形成されたひょうたん形の係合孔（図示されていない）に、前記ヘッディング加工された主筋の端部と締結孔との係合と同様にして係合されている。また、図１中右側の端板６から突出している緊張ボルト８は、緊張板９に形成されたひょうたん形の係合孔（図示されていない）と、やはり前記ヘッディング加工された主筋の端部と締結孔との係合と同様にして係合されている。
【００１８】
緊張板９には、本発明に係る緊張用接続具１０を介して緊張ロッド１１が接続されている。つまり、緊張板９と緊張ロッド１１の間に緊張用接続具１０が介在されている。緊張ロッド１１は、一端が緊張用接続具１０に接続され、他端側が固定板５をスライド可能に貫通して、型枠１の外方へ突出している。緊張ロッド１１は、外方への突出側が緊張機（図示されていない）に接続されて軸方向に牽引されるもので、この緊張ロッド１１の牽引により鉄筋籠７を緊張させることができるようになっている。緊張ロッド１１の外部への突出部分には、係止ナット１２が螺合されており、緊張ロッド１１を緊張機で牽引した状態で、この係止ナット１２を固定板５に当接する位置までねじ込むことで、緊張ロッド１１の牽引による鉄筋籠７の緊張状態を、緊張ロッド１１と緊張機の接続を解除した後も維持できるようになっている。
【００１９】
プレストレスコンクリート柱体は、上記のように、鉄筋籠７、緊張用接続具１０および緊張ロッド１１を下型枠３内に設置して接続し、両端板６，６間にコンクリートを充填し、下型枠３上に上型枠２を被せて締結した後、緊張ロッド１１を緊張機で牽引して、鉄筋籠７を緊張させた状態で係止ナット１２で止め、遠心成形機で成形して蒸気養生することで製造することができる。本発明に係る緊張用接続具１０は、鉄筋籠７およびコンクリートに加わる伸長および収縮力のバランスを向上させ、得られるプレストレスコンクリート柱体の品質を向上させることができるもので、以下にさらに説明する。
【００２０】
図２〜図５に示されるように、緊張用接続具１０は、左右の円盤状の接続板１３，１４と、両接続板１３，１４間に取り付けられた接続棒材１５とを備えたものとなっている。
【００２１】
図２中左側の接続板１３は、図３および図４にも示されるように、外側中心部に、緊張板９（図１参照）の中心部に設けられた雌ネジ部（図示されていない）に螺合される接続雄ネジ部１６が突出したもので、周縁部の同心円上の位置に、周方向に等間隔で係止溝１７が形成されたものとなっている。また、図２中右側の接続板１４は、図３および図５にも示されるように、中心部に、緊張ロッド１１（図１参照）の内端側が螺合される接続雌ネジ部１８が貫通したもので、周縁部の同心円上の位置に、上記他方の接続板１３と同様に、周方向に等間隔で係止溝１７が形成されたものとなっている。
【００２２】
係止溝１７は、接続板１３，１４の周縁を、接続板１３，１４の中心軸方向に横断して形成された断面Ｕ字形の小溝部１７ａと、接続板１３，１４の外面側から接続板１３，１４の肉厚の中間部まで削孔することで形成された大溝部１７ｂとから構成されている。小溝部１７ａは、接続棒材１５が嵌まり合うものとなっている。また、大溝部１７ｂは、接続棒材１５の端部に取り付けられた係止管材１９が嵌まり合うもので、断面Ｕ字形の小溝部１７ａ底部の湾曲と同一中心で、小溝部１７ａ底部の曲率半径より大きな半径の削孔により形成されたものとなっている。
【００２３】
接続棒材１５は、それぞれ両端がヘッディング加工されたもので、端部に係止管材１９が嵌め込まれている。係止管材１９の外端側には内径を拡大させた座部２０が形成されており、この座部２０に、ヘッディング加工により形成された接続棒材１５端部の頭部２１が係止されている。
【００２４】
上記係止管材１９が取り付けられた接続棒材１５の端部を係止溝１７に嵌め込むと、係止管材１９の内側の端面が、小溝部１７ａと大溝部１７ｂ間の段差部分に係止された状態で、両接続板１３，１４間に接続棒材１５を取り付けることができる。また、係止溝１７は、両接続板１３，１４の同心円上に周方向に等間隔で形成されていることから、各接続棒材１５の端部を、それぞれ対応する両接続板１３，１４の係止溝１７に嵌め込むことで、接続棒材１５は同心円上に等間隔で取り付けられるものとなっている。また、両接続板１３，１４の外面側には、係止管材１９が取り付けられた接続棒材１５の端部が係止溝１７から外れ出るのを防止するために、接続板１３，１４の接続雄ネジ部１６および接続雌ネジ部１８に対応する開口部２２，２２を有するドーナツ形の押え板２３，２３が取り付けられている。
【００２５】
接続棒材１５が位置する同心円の直径は、鉄筋籠７およびコンクリートに加わる伸長および収縮力を均等に分散させて伝えやすくするために、籠状鉄筋７の直径の１／２以上で、籠状鉄筋７の直径と同等以下の範囲であることが好ましい。また、接続棒材１５は、籠状鉄筋７の主筋とほぼ同等の太さでほぼ同等の本数であることが好ましい。具体的には主筋の直径の±２０％以内の直径で±２本以内の本数とし、接続棒材１５と主筋の強さを近似したものとすることが好ましい。このようにすることによって、緊張用接続具１０の伸長および収縮の挙動を鉄筋籠の挙動に近付けることができ、全体のバランスがとりやすくなる。
【００２６】
接続棒材１５の長さは、図１の使用態様においては、緊張ロッド１１と緊張板９間をつなぐことができる範囲で選択すれば足る。また、図１においては、１台の緊張用接続具１０で緊張ロッド１１と緊張板９間をつないでいるが、例えば接続板１３の接続雄ネジ部１６を接続板１４の接続雌ネジ部１８に螺合できるようにしておき、複数台の緊張用接続具１０を直列に連結して緊張ロッド１１と緊張板９間をつなぐようにすることもできる。
【００２７】
図６は、本発明に係る緊張用接続具の他の例を示す断面図、図７は図６の緊張用接続具を用いた連結状態の一例を示す図である。図６において、図１〜図５と同じ符号は同じ部材を示す。
【００２８】
図６に示される緊張用接続具１０’は、左右共に接続雌ネジ部１８を有する接続板１４を用いたものとなっている点以外は、図１〜図５で説明した緊張用接続具１０と同様である。前述の緊張用接続具１０と、図６の緊張用接続具１０’を併用すると、図７に示すように、緊張用接続具１０と緊張用接続具１０’との間に緊張ロッド１１とは別の緊張ロッド２４を連結して、緊張ロッド１１と鉄筋籠７間を接続することができる。
【００２９】
次に、本発明に係る緊張用接続具の他の使用態様について、図８で説明する。
【００３０】
図８は、本発明の他の例に係る緊張用接続具を備えたプレストレスコンクリート柱体製造装置の一例を示す一部切欠平面図、図９は、図８に示される緊張用接続具の拡大断面図である。図８および図９において、図１〜図５と同じ符号は同じ部材を示す。
【００３１】
図８に示されるプレストレスコンクリート柱体製造装置は、プレストレスコンクリート柱体の複数本取りを行う場合のもので、１つの型枠１内に、間隔をあけて複数（図面上は２個）の鉄筋籠７，７が直列に設置されている。また、相隣接する鉄筋籠７，７の相対向する側の端部に取り付けられている緊張板６，６間に本発明に係る緊張用接続具１０”が取り付けられており、鉄筋籠７，７間を接続している。
【００３２】
緊張用接続具１０”は、図９に明示されるように、左右共に接続雄ネジ部１６を有する接続板１３を用いたものとなっている点以外は、図１〜図５で説明した緊張用接続具１０と同様である。つまり、緊張用接続具１０”は、各接続雄ネジ部１６を対向する緊張板６，６にそれぞれ設けられた雌ネジ部（図示されていない）に螺合させることで鉄筋籠７，７間を接続している。
【００３３】
このようにすることによって、鉄筋籠７，７間に加わる伸長および収縮力のバランスを緊張用接続具１０”によって向上させることができる。
【００３４】
図８において、図中右側の鉄筋籠７に接続された緊張板６に直接緊張ロッド１１が接続されているが、この緊張板６と緊張ロッド１１の間には、図１または図７で説明したようにして、緊張用接続具１０，１０’を介在させることが好ましい。さらには、図８において、鉄筋籠７，７間の間隔が大きい場合には、例えば緊張用接続具１０”／緊張用接続具１０’（図６参照）／緊張用接続具１０”の順で連結したり、緊張用接続具１０（図２参照）／緊張ロッド２４（図７参照）／緊張用接続具１０（図２参照）の順で接続することができる。
【００３５】
なお、図示した例においては、緊張板７や緊張ロッド１１，２４と緊張用接続具１０，１０’，１０”の接続手段として接続雄ネジ部１６と接続雌ネジ部１８を用いているが、これらの接続はねじ込み以外の手段を用いることができ、例えば適宜のカップリング装置を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一例に係る緊張用接続具を備えたプレストレスコンクリート柱体製造装置の一例を示す一部切欠平面図である。
【図２】図１に示される緊張用接続具の拡大断面図である。
【図３】接続板の正面図である。
【図４】一方の接続板（図２の右側）周りの分解断面図である。
【図５】他方の接続板（図２の左側）周りの分解断面図である。
【図６】本発明に係る緊張用接続具の他の例を示す断面図である。
【図７】図６の緊張用接続具を用いた連結状態の一例を示す図である。
【図８】本発明の他の例に係る緊張用接続具を備えたプレストレスコンクリート柱体製造装置の一例を示す一部切欠平面図である。
【図９】図８に示される緊張用接続具の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  型枠
２  上型枠
３  下型枠
４  固定板
５  固定板
６  端板
７  鉄筋籠
８  緊張ボルト
９  緊張板
１０  緊張用接続具
１０’  緊張用接続具
１０”  緊張用接続具
１１  緊張ロッド
１２  係止ナット
１３  接続板
１４  接続板
１５  接続棒材
１６  接続雄ネジ部
１７  係止溝
１７ａ  小溝部
１７ｂ  大溝部
１８  接続雌ネジ部
１９  係止管材
２０  座部
２１  頭部
２２  開口部
２３  押え板
２４  緊張ロッド
【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】
0004634919.tif 000008
【図８】
0004634919.tif 000009
【図９】
0004634919.tif 000010