(57)【要約】  【課題】  コンクリート部材や鋼製部材のような構造部材にプレストレスを導入してこれを補強する上で、緊張材の両端部を除く中間部をコンクリート部材の表面に密着させた状態を維持しながら、コンクリート部材への切欠きの形成を不要にし、併せて鋼製部材への適用を可能にする。  【解決手段】  構造部材１の表面に固定され、緊張材７の端部が定着される両側の固定装置３、３と、緊張材７の緊張方向を向いて緊張材７端部の定着具８と固定装置３を挿通し、定着具８に接続される定着用棒材４を有する定着装置２において、背面側で緊張材７に接触し、緊張材７の固定装置３までの区間を構造部材１の表面に対して傾斜させる中央部側偏向具５を少なくとも緊張材７の中央部寄りにおいて構造部材１の表面に固定する。  更に表面側で緊張材７に接触する端部側偏向具６を中央部側偏向具５と固定装置３との間において構造部材１の表面に固定する。【選択図】      図１
2005240406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強すべき構造部材の表面に沿って配置され、挿通孔を有する定着具が端部に一体化した緊張材を構造部材の表面に定着させる装置であり、挿通孔を有し、緊張材端部の定着具の位置において構造部材の表面に固定される固定装置と、緊張材の緊張方向を向いて緊張材端部の定着具と固定装置の各挿通孔を挿通し、定着具に接続される定着用棒材と、緊張材の両端部を除く中間部において構造部材の表面に固定され、背面側で緊張材に接触し、緊張材の前記中間部から固定装置までの区間を構造部材の表面に対して傾斜させる少なくとも１個の中央部側偏向具からなる構造部材補強用緊張材の定着装置。
【請求項２】
２個の中央部側偏向具を有し、中央部側偏向具は緊張材の両端部を除く中間部の２箇所に配置される請求項１記載の構造部材補強用緊張材の定着装置。
【請求項３】
中央部側偏向具の背面に低摩擦材が接着されている請求項１、もしくは請求項２記載の構造部材補強用緊張材の定着装置。
【請求項４】
中央部側偏向具と固定装置との間において構造部材の表面に固定され、表面側で緊張材に接触し、緊張材の中央部側偏向具から固定装置までの区間を構造部材の表面に平行に修正する端部側偏向具を有する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の構造部材補強用緊張材の定着装置。
【請求項５】
中央部側偏向具の背面と端部側偏向具の表面に低摩擦材が接着されている請求項４記載の構造部材補強用緊張材の定着装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の定着装置を用いた緊張材の定着構造であり、緊張材を緊張した状態で、定着具と固定装置の各挿通孔を挿通する定着用棒材を定着具と固定装置に接続し、少なくとも緊張材が構造部材の表面に対して傾斜した区間の背面と構造部材の表面との間に充填材を充填し、緊張材の、構造部材の表面に対して傾斜した区間を構造部材に付着させてある構造部材補強用緊張材の定着構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はコンクリート部材や鋼製部材のような構造部材にプレストレスを導入してこれを補強するために使用される緊張材を緊張後に構造部材に定着させる構造部材補強用緊張材の定着装置及び定着構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば既存の橋桁や床版、あるいは建物の梁等のコンクリート部材を引張力に対して補強する方法として鉄筋等の鋼材をコンクリート部材に添わせて配置した上で、コンクリートやモルタル等を増打ちし、鋼材をコンクリートやモルタル等の中に埋設する方法等があるが、この方法ではコンクリート等を増打ちすることで、既存のコンクリート部材のコンクリートとの間の付着が十分でない場合があるため、後打ちのコンクリートやモルタルが補強材の剥離に引きずられて剥離する可能性がある。
【０００３】
これに対し、ＦＲＰシートをコンクリート部材に接着して緊張する方法によれば、コンクリート等の増打ちがないため、コンクリートの剥離の問題は生じず、ひび割れ発生後の閉合効果が期待できる他、導入する緊張力の調整によりコンクリート部材断面における応力状態を意図的に改変できる利点と、既存のコンクリート部材の原形を損なわずに済む利点がある。
【０００４】
そこで、出願人らはＦＲＰシート等を用いる方法と同様のプレストレス導入効果を発揮しながら、コンクリートの剥離の問題を解決する緊張材と（特許文献１参照）、このコンクリート部材に添って配置される緊張材に適した緊張装置を先に提案している（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開2002-97746号公報
【特許文献２】特開2003-328561号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２の緊張装置はコンクリート部材に固定される固定装置と、固定装置に固定される反力フレームと、反力フレームに反力を取りながら緊張材に張力を導入するジャッキから構成されるが、ここでは緊張材の端部以外の部分（中間部）をコンクリート部材の表面に密着させるために、基本的に固定装置の配置位置に切欠きを形成することを必要としている。緊張材の中間部をコンクリート部材の表面に密着させることは、コンクリート等を増打ちすることなく、接着剤を用いて緊張材をコンクリート部材に付着させる上で必要となる。
【０００６】
緊張材の中間部をコンクリート部材の表面に対して増打ちされるコンクリートやモルタル中に配置する場合等には必ずしも固定装置のための切欠きを形成する必要はないが、その場合には増打ちされたコンクリート等が補強材の剥離に引きずられて剥離する可能性を残すことになる。
【０００７】
既存のコンクリート部材に切欠きを形成するにはコンクリートを表面側から斫ることが必要になるが、コンクリートのかぶり厚が十分でなければ、切欠きを形成する結果として鉄筋の耐久性と、コンクリートとの間の付着力に影響し、コンクリート部材の強度や剛性の低下を招く可能性がある。
【０００８】
仮に既存の状態でかぶり厚が十分であっても、切欠きを形成し、これに緊張装置の一部を埋め込んだときに切欠き表面までに十分なかぶり厚が確保されなければ、結果的にかぶり厚が十分でない場合と同等であるため、コンクリート部材の強度や剛性の低下を招く可能性を残すことになり、切欠きを形成することができなくなる。
【０００９】
上記したコンクリート等の増打ちによる剥離を回避するにはコンクリート部材の表面に溝を形成した上でコンクリート等を充填しなければならないが、かぶり厚が十分でなければ溝を形成することもできないため、その場合、コンクリート部材に切欠きを形成することなく固定装置をコンクリート部材に固定せざるを得ず、結果として固定装置間に張架される緊張材の中間部を増打ちされるコンクリート等中に埋設せざるを得ないことになる。
【００１０】
この発明は上記背景より、緊張材の中間部をコンクリート部材の表面に密着させた状態を維持しながら、コンクリート部材への切欠きの形成を要しない緊張材の定着装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１ではコンクリート部材や鋼製部材等の構造部材の表面に固定され、緊張材の端部が定着される両側の固定装置の間の少なくとも１箇所に中央部側偏向具を配置することにより、緊張材の中間部をコンクリート部材の表面に密着させた状態を維持しながら、コンクリート部材への切欠きの形成を不要にする。
【００１２】
定着装置は、挿通孔を有し、緊張材の端部に一体化した定着具の位置において構造部材の表面に固定される固定装置と、同じく挿通孔を有し、緊張材の緊張方向を向いて緊張材の端部に一体化した定着具と固定装置の各挿通孔を挿通し、定着具に接続される定着用棒材と、緊張材の両端部を除く中間部において構造部材の表面に固定され、背面側で緊張材に接触し、緊張材の中間部から固定装置までの区間を構造部材の表面に対して傾斜させる中央部側偏向具から構成される。
【００１３】
緊張材の中央部寄りの構造部材に少なくとも１個の中央部側偏向具が固定され、その背面に緊張材が接触することで、緊張材は中央部側偏向具から固定装置までの区間に亘り、構造部材の表面に対して傾斜して架設される。緊張材の中間部は中央部側偏向具の位置において（中央部側偏向具が１個の場合）、または緊張材の中央部側偏向具から固定装置までの区間以外の区間において（中央部側偏向具が複数個の場合）構造部材の表面に密着し得る状態に置かれる。
【００１４】
緊張材が中央部側偏向具から固定装置までに亘り、傾斜して架設されることで、中央部側偏向具の位置において緊張材を構造部材に密着させながらも（中央部側偏向具が１個の場合）、または緊張材の中央部側偏向具から固定装置までの区間以外の区間を構造部材に密着させながらも（中央部側偏向具が複数個の場合）、緊張材が定着される固定装置の位置で緊張材と構造部材の表面との間に距離を確保することができるため、固定装置を構造部材の表面に接触させた状態で固定することができ、構造部材がコンクリート部材である場合に、構造部材に切欠きを形成する必要がなくなる。
【００１５】
この結果、構造部材が既存のコンクリート部材であり、かぶり厚が十分でない場合に鉄筋の耐久性や付着力に影響することがないため、構造部材の耐力と剛性を低下させることがなくなり、切欠きを形成することが不可能な鋼製部材に対しても固定装置をボルト等を用いて固定することが可能になる。
【００１６】
緊張材が中央部側偏向具から固定装置までの区間で傾斜することで、その区間で緊張材が構造部材から分離し、緊張材の緊張力によるプレストレスが構造部材に連続して伝達されないことになるが、傾斜による分離は請求項６に記載のように少なくとも緊張材が構造部材の表面に対して傾斜した区間の背面と構造部材の表面との間に接着剤やモルタル等の充填材を充填し、緊張材を構造部材に付着させることにより回避されるため、構造部材にプレストレスを連続して導入する効果は維持される。
【００１７】
請求項４、もしくは請求項５に記載の、端部側偏向具を有する定着装置を用いた場合は、緊張材が構造部材表面に平行になる端部側偏向具から固定装置までの区間にもその距離に応じて接着剤やモルタル等の充填材が充填され、構造部材に付着させられる。
【００１８】
前記した緊張材の中央部側偏向具の位置、または緊張材が構造部材の表面に対して傾斜した区間以外の区間は構造部材の表面に密着し得る状態にあることから、傾斜した区間と同様に緊張材と構造部材表面との間に接着剤やモルタル等の充填材を充填することにより、定着具が一体化した両端部を除く区間の全長に亘って緊張材を構造部材表面に密着させた状態で付着させることができるため、コンクリートやモルタルを増打ちして緊張材を構造部材に付着させる場合の剥離の問題は回避される。
【００１９】
両側の固定装置の間の１箇所にのみ中央部側偏向具を配置した場合には、中央部側偏向具の両側の区間が傾斜し、その区間で緊張材が構造部材から分離することになるが、この場合も請求項６のように分離した区間の背面と構造部材の表面との間に接着剤やモルタル等の充填材を充填し、緊張材を構造部材に付着させることにより分離状態は解消される。
【００２０】
特に請求項２に記載のように２個の中央部側偏向具を緊張材の両端部を除く中間部の２箇所に配置した場合には、２個の中央部側偏向具間の区間を構造部材の表面に平行にした状態で構造部材の表面に密着させることができるため、その区間を接着剤等の充填材を用いて構造部材表面に付着させることができ、結果としてコンクリートやモルタルの増打ちが不要になり、増打ちによる剥離の問題が回避される。
【００２１】
緊張材を中央部側偏向具のみによって傾斜させる場合、緊張材が固定装置の位置でも傾斜したままであるため、緊張装置（ジャッキ）によって導入される緊張力が僅かに損失する可能性がある。
【００２２】
これに対しては請求項４に記載のように緊張材の固定装置寄りに、表面側で緊張材に接触し、緊張材の固定装置までの区間を構造部材の表面に平行に修正する端部側偏向具を構造部材の表面に固定すれば、中央部側偏向具から端部側偏向具まで傾斜した緊張材の、端部側偏向具から固定装置までの区間を構造部材表面に平行にすることができるため、固定装置の位置での傾斜による緊張力の損失を回避することが可能になる。
【００２３】
また請求項１、請求項２において緊張材が偏向させられる中央部側偏向具との接触部分で緊張材に導入されるべき緊張力が摩擦力によって損失する可能がある場合には請求項３に記載のように中央部側偏向具の背面に低摩擦材を接着させることにより摩擦力による緊張力の損失が低減される。
【００２４】
同様に請求項４において緊張材が偏向させられる中央部側偏向具と端部側偏向具との接触部分で緊張材に導入されるべき緊張力が摩擦力によって損失する可能がある場合には請求項５に記載のように中央部側偏向具の背面と端部側偏向具の表面に低摩擦材が接着させられる。
【００２５】
請求項１、請求項２では緊張材が中央部側偏向具によって傾斜（偏向）させられることにより、請求項４では緊張材が中央部側偏向具と端部側偏向具によって傾斜（偏向）させられることにより、緊張力の導入方向に対して傾斜することよる緊張力の損失が考えられるが、表１に示す実験結果から、偏向による緊張力の損失量は微小で、構造部材へのプレストレスの導入に影響のない範囲内に納まることが確認されている。
【００２６】
【表１】
2005240406.tif 000003
【００２７】
表１中、偏向角度０°は緊張材７に偏向がない場合を、偏向角度0.68°は図１に示すように中央部側偏向具５のみによって緊張材７を偏向させた請求項１、請求項２の場合で、図１中のL1が2370mm、h1が28mmの場合を、偏向角度0.89°は図２に示すように中央部側偏向具５と端部側偏向具６によって緊張材７を偏向させた請求項４の場合で、図２中のL2が1800mm、h2が28mmの場合を示す。
【００２８】
請求項１、請求項２の場合、図１に示すように中央部側偏向具５によって偏向させられる緊張材７の偏向角度は中央部側偏向具５から、緊張力が与えられる側の固定装置３までの距離L1と、構造部材１表面からその固定装置３に定着される定着具８の、緊張材７の露出位置までの距離h1によって決まる。
【００２９】
請求項４の場合は図２に示すように中央部側偏向具５から端部側偏向具６までの距離L2と、構造部材１表面から端部側偏向具６表面までの距離h2と中央部側偏向具５背面までの距離h3の差（h2−h3）によって決まるが、前記L1とL2はおよそ千mm〜数千mmであるのに対し、h1とh2−h3は10mm〜数10mmで、極端に小さいため、偏向角度をプレストレスの導入に影響のない範囲内である１°未満に納めることが可能である。
【００３０】
偏向角度が１°のときの緊張力の損失量は、緊張材に与えられる緊張力がＴＭPa（Ｎ/mm2）としてＴ（１−cos1°）であるから、緊張力の1.5×10−4程度で、偏向角度が１°未満であれば、計算上も損失量がプレストレスに影響のない範囲に留まることが分かる。
【００３１】
緊張材は固定装置に対しては請求項６に記載のように緊張された状態で、定着具と固定装置の各挿通孔を挿通する定着用棒材を定着具と固定装置に接続することにより定着される。
【００３２】
固定装置以外の部分、すなわち少なくとも緊張材が構造部材の表面に対して傾斜した区間は緊張材の背面と構造部材の表面との間に接着剤等の充填材が充填されることにより構造部材に付着し、構造部材との一体性が確保される。前記のように緊張材が構造部材表面に平行になる端部側偏向具から固定装置までの区間にも必要により接着剤等の充填材が充填される。
【００３３】
中央部側偏向具から固定装置までの区間以外で構造部材表面に平行になる中央部側偏向具の位置、または緊張材の中央部側偏向具から固定装置までの区間以外の区間は構造部材の表面に密着し得る状態にあるため、接着剤等の充填材によって構造部材表面に付着させられる。
【００３４】
緊張材と構造部材との一体性が確保されることで、緊張材に導入される緊張力が損失されることなく構造部材に、緊張材の架設区間で連続してプレストレスとして作用する。また構造部材表面へのコンクリート等の増打ちが不要になることで、コールドジョイントによる剥離の発生も回避される。
【発明の効果】
【００３５】
請求項１では緊張材の端部が定着される両側の固定装置の間の少なくとも１箇所に背面側で緊張材に接触する中央部側偏向具を配置することで、緊張材を中央部側偏向具から固定装置までの区間に亘り、構造部材の表面に対して傾斜させて架設し、緊張材が定着される固定装置の位置で緊張材と構造部材の表面との間に距離を確保することができるため、固定装置を構造部材の表面に接触させた状態で固定することができ、構造部材がコンクリート部材である場合に、構造部材に切欠きを形成する必要がなくなる。
【００３６】
この結果、構造部材が既存のコンクリート部材である場合に鉄筋の耐久性と付着力に影響することがないため、構造部材の耐力と剛性を低下させることがなくなり、切欠きを形成することが不可能な鋼製部材に対しても定着装置を固定することが可能になる。
【００３７】
請求項２では中央部側偏向具を緊張材の両端部を除く中間部の２箇所に配置することで、傾斜した区間以外の区間を構造部材の表面に平行にした状態でその表面に密着させることができ、その傾斜した区間以外の区間を接着剤等を用いて構造部材表面に付着させることができるため、コンクリートやモルタルの増打ちが不要になり、増打ちによる剥離の問題を回避することができる。
【００３８】
請求項３では中央部側偏向具の背面に低摩擦材を接着させるため、緊張材と中央部側偏向具との接触部分における摩擦力による緊張力の損失を低減することができる。
【００３９】
請求項４では緊張材の固定装置寄りに、表面側で緊張材に接触し、緊張材の固定装置までの区間を構造部材の表面に平行に修正する端部側偏向具を構造部材に固定することで、中央部側偏向具から端部側偏向具まで傾斜した緊張材の、端部側偏向具から固定装置までの区間を構造部材表面に平行にすることができるため、緊張材が固定装置の位置で傾斜することによる緊張力の損失を回避することができる。
【００４０】
請求項５では中央部側偏向具の背面と端部側偏向具の表面に低摩擦材を接着させるため、緊張材と中央部側偏向具及び端部側偏向具との接触部分における摩擦力による緊張力の損失を低減することができる。
【００４１】
請求項６では固定装置以外の部分において緊張材の背面と構造部材の表面との間に充填材を充填して構造部材に緊張材を付着させ、構造部材との一体性を確保するため、緊張材に導入される緊張力を損失させることなく構造部材に緊張材の架設区間で連続してプレストレスとして作用させることができる。また構造部材表面へのコンクリート等の増打ちが不要になることで、コールドジョイントによる剥離の発生も回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
請求項１に記載の発明の定着装置２は図１に示すように挿通孔3cを有し、補強すべき構造部材１の表面に固定される固定装置３と、構造部材１の表面に沿って配置され、挿通孔8bを有する定着具８が端部に一体化した緊張材７の緊張方向を向いてその定着具８と固定装置３の各挿通孔3c、8bを挿通し、定着具８に接続される定着用棒材４と、緊張材７の両端部を除く中間部において構造部材１の表面に固定され、背面側で緊張材７に接触し、緊張材７の中間部から固定装置３までの区間を構造部材１の表面に対して傾斜させる少なくとも１個の中央部側偏向具５から構成される。固定装置２は緊張材７端部の定着具８の位置において構造部材１に固定される。
【００４３】
請求項２に記載の発明の定着装置２は特に中央部側偏向具５を緊張材７の両端部を除く中間部の２箇所に配置し、緊張材７を２箇所の中央部側偏向具５、５間において構造部材１の表面に平行に架設できるようにした場合である。
【００４４】
請求項４に記載の発明の定着装置２は図２に示すように請求項１、もしくは請求項２の定着装置２に加え、緊張材７の固定装置３寄りにおいて構造部材１の表面に固定され、表面側で緊張材７に接触し、緊張材７の、中央部側偏向具５から固定装置３までの区間を構造部材１の表面に平行に修正する端部側偏向具６から構成される。
【００４５】
構造部材１の表面とは構造部材１に対して緊張材７が配置される側の面を言い、図示するような構造部材１の下面の他、側面や上面を含む。また請求項１及び請求項２と請求項４において緊張材７が接触する中央部側偏向具５の背面とは構造部材１の表面側の面を言い、請求項４において緊張材７が接触する端部側偏向具６の表面とは構造部材１の表面とは反対側の面を言う。
【００４６】
構造部材１は橋桁や床版、あるいは建物の梁等、主として材軸方向にプレストレスが導入されることにより曲げモーメントに対して補強される、ＳＲＣを含む鉄筋コンクリート造、もしくはプレキャストコンクリート製、あるいは鋼製の部材であり、既存の場合と新設の場合がある。
【００４７】
中央部側偏向具５と端部側偏向具６には10mm〜数10mm程度の板厚のフラットバーやプレート（鋼板）等の板が使用され、緊張材７との接触面の内、緊張材７を偏向させる部分は緊張材７への局部的な応力の作用を回避するために緊張材７の曲率が緩やかに変化するよう、緊張材７側が凸の曲面状に形成される。緊張材７との接触面における摩擦力が緊張力に影響する可能がある場合には緊張材７との接触面にステンレススチールや四フッ化エチレンシート等のような低摩擦材5a、6aが接着され、緊張力の損失が回避される（請求項３、請求項５）。
【００４８】
中央部側偏向具５と端部側偏向具６は構造部材１の表面に密着した状態で固定され、新設のコンクリート部材の場合にはアンカーボルト等により、鋼製部材の場合にはボルト等により固定され、既存のコンクリート部材の場合にはあと施工アンカーの要領でアンカーボルト等により、既存の鋼製部材の場合にはボルトの溶接等によって固定される。
【００４９】
中央部側偏向具５は緊張材７の両側の定着具８、８を除く区間の任意の位置に配置され、端部側偏向具６は中央部側偏向具５と、緊張力が与えられる側の定着具８との間の任意の位置に配置される。
【００５０】
緊張材７の両側の定着具８、８の内、構造部材１に先行して定着される側の定着具８が定着される固定装置３は緊張装置（ジャッキ10）が装着されることがなく、緊張装置が装着される固定装置３より軽微な構造でよいことから、図１、図２では構造部材１に先行して定着される側（右側）の定着具８を受ける固定装置３を、緊張力が与えられる側（左側）の定着具８を受ける固定装置３より薄肉にし、緊張材７の、定着具８からの露出位置を構造部材１の表面に接近させているが、両側の固定装置３、３の厚さが同一で、緊張材７の、定着具８からの露出位置が構造部材１の表面から同一距離となる場合もある。
【００５１】
また図１では両側の固定装置３、３間に１個の中央部側偏向具５を配置し、図２では中央部側偏向具５と端部側偏向具６を１個ずつ配置しているが、両側の固定装置３、３の厚さが同一の場合には、中央部側偏向具５と端部側偏向具６を緊張材７の長さ方向の中心に関して対称に、２個ずつ配置することもある。
【００５２】
緊張材７には鉄筋やフラットバー、またはＰＣ鋼材の他、ガラスやグラファイト、アラミド、金属の繊維に樹脂材料を含浸させ、硬化させて棒状、もしくは板状、あるいは帯状に成形された繊維強化材料が使用される。
【００５３】
定着具８は図５に示すように緊張材７の端部を包囲した状態で、定着具８内部にエポキシ樹脂系その他の接着剤や、無収縮性その他のモルタル等の充填材９が充填されることにより付着力によって緊張材７に一体化する。緊張材７が鋼材の場合には充填材９に代え、楔定着やナット定着方式により楔やナットで緊張材７に一体化する場合もある。
【００５４】
定着具８は図５、図９−(b)に示すように緊張材７を挟んだ両側に、固定装置３を挿通する定着用棒材４に定着具８自身を定着するための固定ナット8cが係止する被係止部8a、8aを有する形をし、各被係止部8aに、定着用棒材４がその軸方向に自由に移動自在に挿通する挿通孔8bが形成される。
【００５５】
被係止部8a、8aは緊張材７に張力を導入するジャッキ10の緊張力が直接作用する定着用棒材４に螺合する固定ナット8c、8cを介してジャッキ10からの緊張力を受けるため、両側の被係止部8a、8aの形状は緊張材７の中心に関して対称に形成され、両挿通孔8b、8bは緊張材７の中心に関して対称位置に配置される。
【００５６】
緊張材７は図４に示すように両端部に一体化した定着具８において定着装置２を構成する固定装置３に定着され、緊張材７の、定着具８を除いた少なくとも一部の区間（以下緊張材７の中間部）は例えば図６に示すようにエポキシ樹脂系その他の接着剤12やモルタル、あるいは接着剤を配合したモルタル等により構造部材１の表面に付着させられる。図面では緊張材７を構造部材１の下面側に配置しているため、構造部材１の表面は下面となっているが、構造部材１の部位によっては側面や上面の場合もある。
【００５７】
図７は後述のように平板状、あるいは帯状に形成された緊張材７の中間部におけるサグの発生を抑制する目的で構造部材１に定着されるアンカーボルト状の拘束材13と拘束プレート14によって緊張材７の中間部を保持した場合を示す。図６のように接着剤12等により緊張材７を構造部材１に付着させる場合には必ずしも拘束材13と拘束プレート14を用いる必要はないが、接着剤12等による付着を補うために用いることもある。図７−(a)は緊張材７の軸方向に直交する断面を、(b)は(a)に直交する断面を示す。
【００５８】
拘束材13は構造部材１が既存のコンクリート部材の場合は、あと施工アンカーの要領で削孔し、孔内にモルタルや接着剤等の充填材19を充填した後に挿入され、新設の場合は予め形成された孔に直接、もしくは孔に埋め込まれた袋ナット等の埋込み金具に挿入され、充填材19によって定着される。鋼製部材の構造部材１には例えば構造部材１を貫通するボルトによって定着される。
【００５９】
固定装置３は図８−(b)に示すように定着用棒材４が挿通して接続される接続部3aと、その両側の、構造部材１に定着される定着部3b、3bの３部分からなり、(a)に示すようにコンクリート部材の構造部材１に対しては例えばあと施工アンカーの要領で削孔し、その孔内に充填材19を充填した後、定着部3b、3bを貫通するアンカーボルト15を挿入し、定着させることにより固定される。鋼製部材の構造部材１には例えば構造部材１と定着部3bを貫通するボルトによって固定される。既存のコンクリート部材を削孔する際には鉄筋を露出させないために、レーダー等を用いて鉄筋の位置を正確に把握することが行われる。
【００６０】
固定装置３の接続部3aには複数本の定着用棒材４が緊張材７の緊張方向に挿通するための挿通孔3c、3cが形成され、この挿通孔3c、3cに定着用棒材４、４が自由に移動自在に挿通する。
【００６１】
定着用棒材４の、定着具８の反対側にはジャッキ10による緊張材７の緊張後に定着用棒材４を固定装置３の接続部3aに定着させるための定着ナット4aが螺合している。定着用棒材４には固定装置３の接続部3aの挿通孔3cに挿通可能な断面の棒鋼等が使用され、少なくとも定着ナット4aの部分と、前記固定ナット8cの部分にねじが切られたねじ部4bが形成される。
【００６２】
固定装置３の定着部3bにはアンカーボルト15が挿通するボルト孔3dと、ジャッキ固定ブロック11を固定装置３に固定するためのボルト等のねじ16が挿通するねじ孔3eが明けられる。固定装置３は緊張材７の中心に関して対称な形をし、定着用棒材４は緊張材７の中心に関して均等に配置される。
【００６３】
固定装置３の定着部3bにはまた、緊張材７にサグが発生したときの定着用棒材４の撓みを防止するために付加的に使用される変形拘束板17を固定するためのボルト等のねじ18が挿通するねじ孔3fが明けられる。
【００６４】
緊張材７への張力導入作業は前記の通り、両端に一体化している定着具８、８の内、一方の定着具８をその位置に固定された固定装置３に定着させた状態で、以下の要領でジャッキ10を用いて他方の定着具８を引っ張ることにより行われる。
【００６５】
図８に示すように固定装置３をアンカーボルト15により構造部材１に固定した状態で、図９に示すように定着用棒材４、４を定着具８の挿通孔8b、8bに挿通させることにより定着具８が定着用棒材４、４に装着され、被係止部8aの緊張材７側から固定ナット8c、8cを定着用棒材４、４のねじ部3b、3bに螺合させることにより定着具８が定着用棒材４、４に接続される。
【００６６】
前記のように定着用棒材４の、少なくとも図９のときの固定ナット8cの部分と定着ナット4aの部分にねじ部4bが形成されており、固定ナット8cは図９の状態ではねじ部4bに螺合し、ジャッキ10による緊張力の導入時に定着用棒材４及び定着具８と共に固定装置３の接続部3a側へ移動可能な状態にあり、定着ナット4aは定着用棒材４に螺合したままジャッキ10によって定着用棒材４の移動と共に移動する。
【００６７】
図６のように接着剤12等を用いて緊張材７の中間部を構造部材１に付着させる場合には、定着具８に定着用棒材４を挿通させた状態で、緊張材７に接着剤12等が塗布される。
【００６８】
定着具８の定着用棒材４への装着後、図10に示すように固定装置３の定着部3bのねじ孔3eに螺入するボルト等のねじ16によりジャッキ固定ブロック11が固定装置３に固定され、続いて図11に示すようにジャッキ固定ブロック11にジャッキ10が装着される。ジャッキ10はジャッキ固定ブロック11に関して定着具８の反対側に配置される。
【００６９】
ジャッキ10は図11〜図13に示すように小径部10ｂを有する軸部10ａと、軸部10ａに対して伸縮する伸縮部10ｃからなり、伸縮部10ｃに、定着用棒材４の定着ナット4a側の端部寄りに螺合する緊張ナット4cに緊張材７の反対側へ係止する係止部10ｄが形成される。
【００７０】
ジャッキ固定ブロック11は図15に示すように固定装置３の定着部3bに重なる取付部11ａと、ジャッキ10の軸部10ａが緊張材７側へ係止し、ジャッキ10の反力を負担する反力受け部11ｂからなり、反力受け部11ｂに、軸部10ａの小径部10ｂが挿入され、軸部10ａを安定させて保持するための挿入部11ｃが形成される。ジャッキ固定ブロック11は反力受け部11ｂで受けたジャッキ10の反力を固定装置３に伝達し、アンカーボルト15を通じて構造部材１に伝達する。
【００７１】
緊張ナット4cは図11に示すように定着ナット4aに関して緊張材７の反対側に位置し、ジャッキ10は小径部10ｂがジャッキ固定ブロック11の挿入部11ｃに挿入させられ、係止部10ｄが緊張ナット4cに、緊張材７の反対側へ係止し、緊張ナット4cと定着ナット4aに挟まれた状態でジャッキ固定ブロック11に装着される。
【００７２】
ジャッキ10の係止部10ｄは定着用棒材４を緊張ナット4c側へ押し出すときの安定性確保のために、定着用棒材４が挿通する貫通孔10ｅを有し、貫通孔5eを定着用棒材４が移動自在に貫通する。
【００７３】
ジャッキ10をジャッキ固定ブロック11に装着した状態で、図12に示すようにジャッキ固定ブロック11の反力受け部11ｂで反力を取りながら、伸縮部10ｃを伸長させ、緊張ナット4cを緊張材７の反対側へ押し出すことにより緊張材７に張力が導入される。
【００７４】
緊張材７に所定の張力が導入されたことが確認された後、図13に示すように定着ナット4aを固定装置３の接続部3aに緊結することにより定着用棒材４が固定装置３に定着させられ、同時に緊張材７の固定装置３への定着が一旦完了する。
【００７５】
引き続き、緊張材７に張力を与える場合には、定着ナット4aの緊結によって定着用棒材４を固定装置３に定着させたまま、更に伸縮部10ｃを伸長させ、係止部10ｄで定着用棒材４を緊張ナット4c側へ押し出すことにより緊張材７に対する盛り替え緊張が行われる。
【００７６】
この場合、緊張材７への張力導入終了後、固定装置３から分離している定着ナット4aを再度緊結することにより緊張材７の固定装置３への定着が完了し、定着用棒材４、４と固定装置３を介して定着具８が構造部材１に定着される。
【００７７】
定着具８の定着完了後、図14に示すようにジャッキ10とジャッキ固定ブロック11が撤去される。定着具８は定着用棒材４と固定装置３によって構造部材１への定着状態を維持するため、定着用棒材４と固定装置３には防錆処理が施される。更に必要に応じ、図３−(b)に示すように定着用棒材４と固定装置３、及び定着具８には防錆のために保護カバー20が被せられる。保護カバー20を被せる場合には保護カバー20内にモルタル等を充填することによっても定着用棒材４と固定装置３の防錆処理が施される。
【００７８】
図12は緊張材７の全長が長いことによるサグの発生によって定着用棒材４に撓みが生ずる可能性がある場合に備え、定着用棒材４に接続されている定着具８の下面に接触し、定着用棒材４の曲げ変形を拘束する変形拘束板17を固定装置３の定着部3bに着脱自在に接続し、緊張材７のサグの発生による定着用棒材４の撓みを防止する場合を示している。変形拘束板17は前記の通り、固定装置３の定着部3bに形成されているねじ孔3fに螺入するボルト等のねじ18によって定着部3bに着脱自在に接続される。
【００７９】
変形拘束板17は緊張材７のサグの発生による定着用棒材４の曲げ変形を防止する目的で使用されるが、定着具８の下面に接触することによる摩擦力によってジャッキ10の緊張力に影響を与える可能性があることから、ジャッキ10による緊張材７の緊張開始後にサグが解消されたときには回収される。
【００８０】
緊張材７のサグの発生は図６に示すように緊張材７の中間部を接着剤12等によって構造部材１に付着させるか、図７に示すように拘束材13と拘束プレート14を併用して構造部材１に一体化させることによってある程度防止することができるため、これらの場合には変形拘束板17の回収時期を早めることができる。
【００８１】
図１は請求項１、もしくは請求項２の定着装置２を用いて緊張材７を定着させた場合、図２、図３は請求項４の定着装置２を用いて緊張材７を定着させた場合を示す。
【００８２】
請求項１、もしくは請求項２の場合、緊張材７は中央部側偏向具５から定着具８までの区間で構造部材１の表面に対して傾斜し、請求項４の場合には中央部側偏向具５から端部側偏向具６までの区間で傾斜する。
【００８３】
図３に示すように緊張材７の定着具８から露出した区間の、少なくとも緊張材７が構造部材１の表面に対して傾斜した区間の背面と構造部材１の表面との間には接着剤12やモルタル等の充填材が充填され、緊張材７は少なくともその区間で構造部材１の表面に付着させられる。図３では中央部側偏向具５から端部側偏向具６までの区間と、端部側偏向具６から固定装置３、または保護カバー20までの区間にも接着剤12等を充填しているが、端部側偏向具６から固定装置３、または保護カバー20までの区間の距離が小さい場合は接着剤12等の充填を省略することもある。
【００８４】
緊張材７の、中央部側偏向具５から固定装置３、または保護カバー20までの区間以外の区間は前記の通り、図６、図７に示すように接着剤12等によって構造部材１に付着させられる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】請求項１、もしくは請求項２の定着装置を用いて緊張材を構造部材に定着させた様子を示した立面図である。
【図２】請求項４の定着装置を用いて緊張材を構造部材に定着させた様子を示した立面図である。
【図３】(a)は図２の中央部側偏向具から固定装置までの区間を示した構造部材の底面図、(b)は(a)の立面図である。
【図４】定着具が一体化した緊張材と固定装置の関係を示した平面図である。
【図５】(a)は緊張材の端部に定着具を一体化させた様子を示した平面図、(b)は(a)の端面図である。
【図６】緊張材の中間部をコンクリート部材に接着剤を用いて付着させた様子を示した緊張材の軸方向に直交する断面図である。
【図７】(a)は板状、もしくは帯状の緊張材の中間部を拘束材と拘束プレートによってコンクリート部材に密着させた様子を示した軸方向に直交する断面図、(b)は(a)の直交方向断面図である。
【図８】(a)は固定装置をコンクリート部材に固定した様子を示した緊張材の軸方向に平行な断面図、(b)は(a)の見上げ図である。
【図９】(a)は固定装置を挿通している定着用棒材に定着具を接続した様子を示した緊張材の軸方向に平行な断面図、(b)は(a)の見上げ図である。
【図１０】(a)は固定装置にジャッキ固定ブロックを固定した様子を示した緊張材の軸方向に平行な断面図、(b)は(a)の見上げ図である。
【図１１】(a)はジャッキ固定ブロックにジャッキを装着した様子を示した緊張材の軸方向に平行な断面図、(b)は(a)の見上げ図である。
【図１２】(a)は固定装置に変形拘束板を接続し、ジャッキにより緊張材を緊張するときの様子を示した緊張材の軸方向に平行な断面図、(b)は(a)の見上げ図である。
【図１３】(a)は変形拘束板を回収し、緊張材を引き続き、緊張するときの様子を示した緊張材の軸方向に平行な断面図、(b)は(a)の見上げ図である。
【図１４】(a)は緊張材の緊張が完了したときの様子を示した緊張材の軸方向に平行な断面図、(b)は(a)の見上げ図である。
【図１５】固定装置にジャッキ固定ブロックと変形拘束板を装着した様子を示した仰観図である。
【符号の説明】
【００８６】
１……構造部材、２……定着装置、３……固定装置、3a……接続部、3b……定着部、3c……挿通孔、3d……ボルト孔、3e……ねじ孔、3f……ねじ孔、
４……定着用棒材、  4a……定着ナット、4b……ねじ部、4c……緊張ナット、
５……中央部側偏向具、5a……低摩擦材、６……端部側偏向具、6a……低摩擦材、
７……緊張材、８……定着材、8a……被係止部、8b……挿通孔、8c……定着ナット、９……充填材、
10……ジャッキ、10ａ……軸部、10ｂ……小径部、10ｃ……伸縮部、10ｄ……係止部、10ｅ……貫通孔、11……ジャッキ固定ブロック、11ａ……取付部、11ｂ……反力受け部、11ｃ……挿入部、
12……接着剤、13……拘束材、14……拘束プレート、15……アンカーボルト、16……ねじ（ジャッキ固定ブロック用）、17……変形拘束板、18……ねじ（変形拘束板用）、19……充填材、20……保護カバー。
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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