(57)【要約】  【課題】  圧縮ＰＣ鋼棒同士の接合部分における鉄筋との干渉の可能性を少なくすると共に、圧縮ＰＣ鋼棒同士を接合するための断面欠損を可能な限り少なくできるＰＣ鋼棒の接続構造及びプレストレストコンクート構造物を提供する。  【解決手段】  コンクリート部材の圧縮側に引張プレストレスを導入するために使用されるＰＣ鋼棒４，５の接続構造であって、複数のＰＣ鋼棒挿入管６，７がそれぞれ肉厚短管８の両端に挿入されて螺合され、複数のＰＣ鋼棒は、肉厚短管内の中間で先端面同士が当接するようにそれぞれＰＣ鋼棒挿入管内に挿通されており、ＰＣ鋼棒挿入管及び肉厚短管と複数のＰＣ鋼棒との隙間には防錆材が充填され、複数のＰＣ鋼棒に圧縮応力が導入されたときに先端面同士が密着して接合される。【選択図】  図２
2005282023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート部材の圧縮側に引張プレストレスを導入するために使用される複数のＰＣ鋼棒の接続構造であって、複数のＰＣ鋼棒挿入管がそれぞれ肉厚の短管両端に挿入されて接続され、複数のＰＣ鋼棒は、前記肉厚短管内の中間で先端面同士が当接するようにそれぞれＰＣ鋼棒挿入管内に挿通されており、前記ＰＣ鋼棒挿入管及び前記肉厚短管と前記複数のＰＣ鋼棒との隙間には防錆材が充填され、前記複数のＰＣ鋼棒に圧縮応力が導入されたときに先端面同士が密着して接合されるものであるＰＣ鋼棒の接続構造。
【請求項２】
前記肉厚の短管の内周面には、両端の所定位置に螺子山が形成され、該両端の螺子山間は凹凸が無い滑らかな面に形成され、前記ＰＣ鋼棒挿入管の内径は、前記肉厚の短管の内径とほぼ同じに形成されたものである請求項１に記載のＰＣ鋼棒の接続構造。
【請求項３】
コンクリート部材の圧縮側に配置される複数のＰＣ鋼棒挿入管が、肉厚の短管両端それぞれに挿入されて接続され、複数のＰＣ鋼棒は前記肉厚短管内の中間で先端面同士が当接するようにそれぞれＰＣ鋼棒挿入管内に挿通されており、前記ＰＣ鋼棒挿入管及び前記肉厚短管と前記複数のＰＣ鋼棒との隙間には防錆材が充填され、前記複数のＰＣ鋼棒に圧縮応力を導入して先端面同士を密着させて接合し、該複数のＰＣ鋼棒をコンクート部材に定着することにより引張プレストレスがコンクリート部材圧縮側に導入されたものであるプレストレストコンクート構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＣ鋼棒の接続構造及びプレストレストコンクート構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、バイプレストレッシング工法と呼ばれるコンクリート部材の補強工法が実施されている。すなわち、コンクリート部材の引張側にＰＣ鋼材を配置し、このＰＣ鋼材に引張応力を導入して定着し、これによりコンクリート部材に圧縮プレストレスを導入して補強する一方で、コンクリート部材の圧縮側にＰＣ鋼棒を配置し、このＰＣ鋼棒に圧縮応力を導入して定着し、これによりコンクリート部材に引張プレストレスを導入して補強するものである。
【０００３】
このようなバイプレストレッシング工法に関して、特許第１７２９０００号公報（特許文献１）では、コンクリート部材に圧縮プレストレスを導入するための鋼材として、熱処理またはストレッチングにより所定の機械的強度を付与した鋼材を使用し、引張プレストレスを導入するための鋼棒には熱処理により所定の機械的性質を付与した鋼棒を使用することを特徴とするバイプレストレッシング工法が記載されている。この特許文献１は、所定の機械的強度や機械的性質を有するＰＣ鋼材やＰＣ鋼棒を使用することにより、高品質のバイプレストレッシング工法を提供しようとするものである。
【０００４】
また上記以外にも、特許第１７３７４７２号公報（特許文献２）には、予め複数に分割して形成したプレキャストコンク−トブロックを横方向に直列に並べて配置した後に、隣り合うコンクートブロックのシース管に挿通した圧縮ＰＣ鋼棒同士をカップラーにより接続し、かつ隣り合うコンクートブロックに挿通した引張ＰＣ鋼材を緊張して定着し、その後に、圧縮ＰＣ鋼棒を押し込み定着することによりＰＣ桁を製造する方法が記載されている。圧縮ＰＣ鋼棒同士を接続するカップラーは、シース管の大径部分すなわちカップラーシース内に収容されるか、あるいは、コンクートブロックの端部に形成された圧縮鋼棒接続用凹部に収容される。
【０００５】
図４は従来例の断面図であり、接続端部に螺子が切られた一対の圧縮ＰＣ鋼棒５１，５２が、内周に螺子を有するカップラー５３に螺合され、このカップラー５３が、比較的大きな内径のカップラーシース５４内に収容され、カップラーシース５４の両端に絞りシース５５が接続されている。現場打ちコンクートによりプレストレストコンクート部材を形成する場合には、このように接続した圧縮ＰＣ鋼棒５１，５２を型枠上に配設し、ここにコンクートを打設して所定強度以上に固化したら、これら圧縮ＰＣ鋼棒５１，５２に圧縮応力を導入して定着し、シース５５の両端からグラウト材を注入し、排気孔５６からグラウト材が出てきた時点でグラウト注入作業が停止され、プレストレストコンクート部材が形成される。
【０００６】
【特許文献１】特許第１７２９０００号公報
【特許文献２】特許第１７３７４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２や図４の従来例では、圧縮ＰＣ鋼棒を押し込んで圧縮力を導入するときに、カップラー部分が材軸方向に若干移動するので、カップラーシースは径方向のみならず、材軸方向にも在る程度の長さが必要になる。そのため、カップラーシースが鉄筋と干渉する可能性が大きくなり、カップラーシースの配置が制約されるという難点がある。また特許文献２のコンクートブロックの端部に形成された圧縮鋼棒接続用凹部は、強度的には問題が無いものではあるが、コンクート構造では一般的に断面欠損を可能な限り少なくしたいものであり、コンクートブロックの製作時に型枠を設置したりする手間も煩雑であるという難点がある。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、圧縮ＰＣ鋼棒同士の接合部分におけるＰＣ鋼棒挿入管と鉄筋との干渉の可能性を少なくすると共に、圧縮ＰＣ鋼棒同士を接合するための断面欠損を可能な限り少なくできるＰＣ鋼棒の接続構造及びプレストレストコンクート構造物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明では、コンクリート部材の圧縮側に引張プレストレスを導入するために使用される複数のＰＣ鋼棒の接続構造であって、複数のＰＣ鋼棒挿入管がそれぞれ肉厚の短管両端に挿入されて接続され、複数のＰＣ鋼棒は、前記肉厚短管内の中間で先端面同士が当接するようにそれぞれＰＣ鋼棒挿入管内に挿通されており、前記ＰＣ鋼棒挿入管及び前記肉厚短管と前記複数のＰＣ鋼棒との隙間には防錆材が充填され、前記複数のＰＣ鋼棒に圧縮応力が導入されたときに先端面同士が密着して接合されるものであるＰＣ鋼棒の接続構造が提供される。
上述のように、本発明では、押し込まれたＰＣ鋼棒の先端同士が短管の中間位置で密着して接合されるものであるため、肉厚の短管は、ＰＣ鋼棒の先端が挿入可能かつ移動可能な内径に形成されたものであれば良く、従来技術のようにＰＣ鋼棒挿入管内にカップラーを収容する必要はない。したがって、ＰＣ鋼棒の先端接合部、すなわち肉厚の短管は、従来のカップラーシースと比較して外径寸法も長さも小さなものにできる。またＰＣ鋼棒挿入管や短管と鉄筋との干渉の可能性も少なくできる。
【００１０】
また前記肉厚の短管の内周面には、両端の所定位置に螺子山を形成し、該両端の螺子山間は凹凸が無い滑らかな面に形成し、前記ＰＣ鋼棒挿入管の内径は、前記肉厚の短管の内径とほぼ同じに形成することができる。このような構成により、肉厚の短管は両端がＰＣ鋼棒挿入管に螺合され得るものとなり、肉厚の短管とＰＣ鋼棒挿入管との接合部分や、肉厚の短管それ自体を、内径や外径寸法が小さなものにできる。
【００１１】
本発明では、コンクリート部材の圧縮側に配置される複数のＰＣ鋼棒挿入管が、肉厚の短管両端それぞれに挿入されて接続され、複数のＰＣ鋼棒は前記肉厚短管内の中間で先端面同士が当接するようにそれぞれＰＣ鋼棒挿入管内に挿通されており、前記ＰＣ鋼棒挿入管及び前記肉厚短管と前記複数のＰＣ鋼棒との隙間には防錆材が充填され、前記複数のＰＣ鋼棒に圧縮応力を導入して先端面同士を密着させて接合し、該複数のＰＣ鋼棒をコンクート部材に定着することにより引張プレストレスがコンクリート部材圧縮側に導入されたものであるプレストレストコンクート構造物が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、ＰＣ鋼棒の先端同士が肉厚短管の中間で圧着接合されるものであるため、圧縮鋼棒接続用凹部をコンクート部材に設ける必要がなく、また肉厚短管は、従来のカップラーシースよりも外径寸法や長さを格段に小さくすることができるので、ＰＣ鋼棒同士の接合部分におけるＰＣ鋼棒挿入管や肉厚短管と鉄筋との干渉の可能性を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１はバイプレストレッシングコンクート部材の簡略断面図である。
バイプレストレッシングコンクート部材１では、例えば、図１のように、ＰＣ材挿入管２がコンクート部材１の引張側に埋設され、引張ＰＣ鋼材３がＰＣ材挿入管２に挿設されて緊張定着され、これにより圧縮プレストレスが導入されると共に、ＰＣ鋼棒４，５が挿通されたＰＣ鋼棒挿入管６，７が肉厚継手８により接続され、ＰＣ鋼棒４，５が押込定着されることにより引張プレストレスが導入されており、この圧縮側のＰＣ鋼棒接合部に本発明の接続構造は適用される。
図１では二本のＰＣ鋼棒４，５と二本のＰＣ鋼棒挿入管６，７が接続される例を図示したが、これ以外にも橋梁の桁に適用する例について説明する。ＰＣ鋼棒は運搬上の理由から最も長くても８ｍ程度のものが一般的であり、４０ｍ程度の桁支間を構築する場合には、８ｍのＰＣ鋼棒４本と短いＰＣ鋼棒１本とを接続して使用する必要がある。したがって、ＰＣ鋼棒は４箇所で接続され、これら各接続箇所で本発明の接続構造を適用することが可能である。
【００１４】
図２（ａ）（ｂ）はＰＣ鋼棒の接合前後の拡大断面図である。
あらかじめ内周面に防錆材が塗布されたＰＣ鋼棒挿入管６，７にはそれぞれＰＣ鋼棒４，５が挿通されており、ＰＣ鋼棒挿入管６，７の端部外周面には螺子山が形成されている。これらＰＣ鋼棒挿入管６，７はそれぞれ肉厚短管８の両端に挿入されて螺合され、ＰＣ鋼棒４，５は肉厚短管８内の中間で先端面同士が当接し、ＰＣ鋼棒４，５に圧縮応力が導入されてコンクート部材に定着されると、ＰＣ鋼棒４，５の先端面同士が圧着して一体に接合される。
【００１５】
図３は肉厚短管８の断面図である。この肉厚短管８は、内部でＰＣ鋼棒４，５の先端面同士が当接されて圧縮応力が導入されるものであるため、その横変形を拘束することができるように、ＰＣ鋼棒挿入管６，７よりも若干肉厚に鉄鋼やステンレス鋼などの金属材料から形成されている。肉厚短管８は、両端の内周部分８ａに螺子山が無い滑らかな面が形成され、その螺子山部分８ａよりも内側の内周部分８ｂに螺子山が形成され、これら螺子山部分８ｂで挟まれた区間８ｃの内周面は凹凸が無い滑らかな面に形成されている。また肉厚短管８の区間８ｃの内径と、ＰＣ鋼棒挿入管６，７の内径とは、これらに挿入されるＰＣ鋼棒４，５との隙間が１〜２ｍｍ程度になるように設定される。螺子山部分８ｂは、ここにＰＣ鋼棒挿入管６，７が螺合されたときに、ＰＣ鋼棒挿入管６，７の内周面と区間８ｃの内周面とが面一になって段差ができないような寸法に設定される。
【００１６】
したがって、本発明のＰＣ鋼棒の接続構造では、これら圧縮ＰＣ鋼棒４，５には、両端部を接合させるために従来のような螺子付きカップラーを螺合させる必要がなくなり、当然のこととして、カップラーを収納するためのカップラーシースも不要になった。故に、ＰＣ鋼棒４，５の先端接合部、すなわち肉厚短管８は、従来のカップラーシースと比較して外径も長さも小さなものを使用することができて、鉄筋との干渉の可能性も極めて小さなものに抑制される。
【００１７】
次に、本発明のＰＣ鋼棒の接続構造が適用されたプレストレストコンクート構造物について説明する。
例えば、橋梁の桁などのプレストレストコンクート構造物を現場打ちコンクートで構築する際には、内周面に防錆材が予め塗布されたＰＣ鋼棒挿入管にＰＣ鋼棒が挿設されたユニットを施工現場に搬入し、これらユニットを施工現場において肉厚短管で接続して型枠上に配設する。その他の材料、すなわちＰＣ鋼材挿入管、引張ＰＣ鋼材、鉄筋などを必要に応じて型枠上に配設した後に、コンクートを型枠上に打設し、コンクートが所定強度以上に固化したら、ＰＣ鋼棒に圧縮応力を導入する。ＰＣ鋼棒をコンクート部材に定着すれば、ＰＣ鋼棒の先端面同士が圧着されて一体に接合され、引張プレストレスがコンクリート部材の圧縮側に導入されてプレストレストコンクート構造物が構築される。なお、コンクリート部材の引張側に配設されたＰＣ鋼材には、適切なタイミングで引張応力が導入されて定着され、圧縮プレストレスがコンクリート部材の引張側に導入される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用するコンクート部材の簡略な断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）はＰＣ鋼棒の接合前後の拡大断面図である。
【図３】肉厚短管の断面図である。
【図４】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  コンクート部材
４  ＰＣ鋼棒
５  ＰＣ鋼棒
６  ＰＣ鋼棒挿入管
７  ＰＣ鋼棒挿入管
８  肉厚短管
【図１】
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【図２】
2005282023.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005282023.tif 000006