(57)【要約】【課題】平面的に広がりのあるスラブや舗装版等において、交差する２方向にプレテンション方式でプレストレスを導入したプレキャストコンクリート製の部材提供する。【解決手段】平面的に交差するＰＣ緊張材のうちＹ方向のＰＣ緊張材３２はデビエータ３３を装着すると共に同時緊張ジャッキ３１に係止させ、Ｘ方向のＰＣ緊張材２２は同時緊張ジャッキ２１に係止させ、全ＰＣ緊張材を緊張してコンクリートを打設し、コンクリート硬化後、Ｘ方向のＰＣ緊張材２２のジャッキ２１を弛緩し、次いでＹ方向ＰＣ緊張材３２のジャッキ３１を弛緩してプレテンション方式のプレストレストコンクリート部材１０を製造する。【選択図】        図２
2005047233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面的に交差する２方向に、プレテンション方式でプレストレスが導入されたＰＣ緊張材がそれぞれ配設されていることを特徴とするプレストレストコンクリート部材。
【請求項２】
平面的に交差するＰＣ緊張材のうち一方向のＰＣ緊張材がコンクリート部材の小口及びジャッキの定着部に近接する部分にデビエータを装着すると共にＰＣ緊張材を同時緊張ジャッキに係止させ、全ＰＣ緊張材を緊張してコンクリートを打設し、コンクリート硬化後、デビエータを装着しないＰＣ緊張材のジャッキを先に弛緩し、次いでデビエータを装着したＰＣ緊張材のジャッキを弛緩して平面的に交差する２方向にプレストレスを導入することを特徴とするプレストレストコンクリート部材の製造方法。
【請求項３】
前記一方向に代え、全てのＰＣ鋼材にデビエータを装着し、弛緩は任意のジャッキから任意の順に行うことを特徴とする請求項２記載のプレストレストコンクリート部材の製造方法。
【請求項４】
前記一方向のＰＣ緊張材はデビエータを装着すると共に緊張力を保持可能な反力装置にＰＣ緊張材一本ごとに緊張、定着しておくことを特徴とする請求項２又は３記載のプレストレストコンクリート部材の製造方法。
【請求項５】
同時緊張ジャッキを用いず、反力装置を交差する２方向にそれぞれ設置することを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のプレストレストコンクリート部材の製造方法。
【請求項６】
前記デビエータを装着することなく、同時緊張ジャッキにより、全ＰＣ緊張材を緊張してコンクリートを打設し、コンクリート硬化後、ＰＣ緊張材の定着部及び部材の小口に近接する部分に過度の曲げが生じないように２方向の同時緊張ジャッキを交互に弛緩し、平面的に交差する２方向にプレストレスを導入することを特徴とする請求項２記載のプレストレストコンクリート部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプレストレストコンクリート部材及びその製造方法に関し、さらに詳しくは平面的な広がりを有し、２方向にプレテンション方式でストレスを導入したプレストレストコンクリート部材及びその製造方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
プラットフォームのスラブや舗装などにおいては、プレストレストコンクリート構造が多く用いられている。この場合、施工地点の用地の関係や施工期間または高品質確保などの観点から、あらかじめ部材を工場で製作し、現地まで運搬して架設されるプレキャスト部材として施工される事例が多い。そしてこのような工場では、主に経済性の面からＰＣ緊張材の定着体を必要としないプレテンション方式のプレストレストコンクリート部材が最も一般的に製造されている。
【０００３】
プレテンション方式のプレストレス導入では、同時緊張ジャッキを用いて、複数本の並列するＰＣ緊張材を同時緊張し、ＰＣ緊張材にプレストレスを与える。
【０００４】
図６はこれを示す側面図で、ジャッキ５２、反力アバット５３間にＰＣ緊張材５１を張設し、このＰＣ緊張材５１を囲む多数の型枠５５を配設し、ジャッキ５２を矢印５４方向に牽引してＰＣ緊張材５１を緊張し、型枠５５内にコンクリートを打設し、コンクリート硬化後、ジャッキ５２を弛緩させて、コンクリート部材５０にプレストレスを導入することで、同時に数体の部材５０を製造することが可能である。このような製造方法は、梁や桁のように比較的長尺な部材の長手方向に多くのＰＣ緊張材５１を配置した構造体の製造に適している。
【０００５】
一方、平面的な広がりのある版構造部材では、一般に直交する２方向にＰＣ緊張材が必要となるが、従来のプレテンション方式でプレストレスを付与した部材では一方向しかＰＣ緊張材を配置することができない。このような部材では、図７に示すように、一方のＰＣ緊張材５１にプレテンション方式でプレストレスを導入したコンクリート部材５０を製造し、他方向はポストテンション方式のＰＣ緊張材５７を用いて、別途プレストレスを導入する手法が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
しかしこのような手法では、ポストテンションに関わる工種や作業量が増大すること、定着体５６が必要なこと、グラウトの充填が不確実になるというリスクがあることなど、多くの技術的問題や経済的問題を抱えている。
【０００７】
またプレテンション方式のＰＣ鋼材を曲げ上げる技術も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平７−１０２５２９号公報
【特許文献２】特公昭４９−２２５３０号公報（第２−５頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、このような問題を抜本的に解決すべく、交差する２方向共にプレテンション方式でプレストレスを導入した部材及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、平面的に交差する２方向に、プレテンション方式でプレストレスが導入されたＰＣ緊張材がそれぞれ配設されていることを特徴とするプレストレストコンクリート部材である。
【００１０】
平面的に交差する２方向のＰＣ緊張材は通常は直角に交差するものがよいが、本発明の部材は、必ずしも直角に交差しているものに限らず、２方向のＰＣ緊張材の交差の態様が矩形状のネットを形成するもののみではなく、菱形状、平行四辺形状、台形状等のネットを形成するものでもよい。以下、本発明において交差するＰＣ緊張材の２つの方向をＸ方向、Ｙ方向と呼称することとする。
【００１１】
上記プレストレストコンクリート部材を好適に製造することができる本発明の製造方法は、平面的に交差するＰＣ緊張材のうち一方向のＰＣ緊張材がコンクリート部材の小口及びジャッキの定着部に近接する部分にデビエータを装着すると共にＰＣ緊張材を同時緊張ジャッキに係止させ、全ＰＣ緊張材を緊張してコンクリートを打設し、コンクリート硬化後、デビエータを装着しないＰＣ緊張材のジャッキを先に弛緩し、次いでデビエータを装着したＰＣ緊張材のジャッキを弛緩して平面的に交差する２方向にプレストレスを導入することを特徴とする。
【００１２】
例えば、Ｙ方向のＰＣ緊張材にデビエータを装着しておき、コンクリート硬化後、Ｘ方向のＰＣ緊張材のジャッキを弛緩させると、ＰＣ部材はＸ方向に縮小すると共に、部材全体がＸ方向に移動する。このとき、Ｙ方向のＰＣ緊張材はコンクリート部材の小口近傍及び定着部の近傍で曲げられる。この曲げを防止するために、Ｙ方向のＰＣ緊張材にはデビエータを設けておく。Ｘ方向のＰＣ緊張材を弛緩させた時、Ｙ方向のＰＣ緊張材がＺ字形に曲がり、上記部分で曲げを受けない。
【００１３】
前記一方向に代え、全てのＰＣ鋼材にデビエータを装着し、弛緩は任意のジャッキから任意の順に行うようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明では平面的に交差するＰＣ緊張材の例えばＸ方向のみ同時緊張ジャッキを用い、Ｙ方向はＰＣ緊張材の緊張力を保持可能な反力装置にＰＣ緊張材一本ごとに緊張、定着し、デビエータを装着しておくこととしてもよい。
【００１５】
さらに、比較的小さな部材では、同時緊張ジャッキを用いず、反力装置を交差する２方向に設置することとしてもよい。部材長が比較的短い場合は、部材の移動量が少ないため、ＰＣ緊張材の角変化も小さく、場合によってはデビエータを用いなくてもよい場合もある。
【００１６】
なお、平面的に交差するＰＣ緊張材のうち一方向のＰＣ緊張材がコンクリート部材の小口及びジャッキの定着部に近接する部分にデビエータを装着すると共にＰＣ緊張材を同時緊張ジャッキに係止させ、全ＰＣ緊張材を緊張してコンクリートを打設し、コンクリート硬化後、デビエータを装着しないＰＣ緊張材のジャッキを先に弛緩し、次いでデビエータを装着したＰＣ緊張材のジャッキを弛緩して平面的に交差する２方向にプレストレスを導入する前述の技術においても、前記デビエータを装着することなく、同時緊張ジャッキにより、全ＰＣ緊張材を緊張してコンクリートを打設し、コンクリート硬化後、ＰＣ緊張材の定着部及び部材の小口に近接する部分に過度の曲げが生じないように２方向の同時緊張ジャッキを交互に弛緩し、平面的に交差する２方向にプレストレスを導入することも可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、平面的に交差する２方向に、プレテンション方式でプレストレスが導入されたＰＣ緊張材がそれぞれ配設されているプレストレストコンクリート部材を提供することができ、このような部材を容易に製造することが可能になった。従って、スラブや舗装版など平面的な広がりを有するプレストレストコンクリート部材をプレキャスト部材として用い、現場施工手間を大幅に削減した施工が短期間にできるようになった。従って、このような工事をすぐれた品質で安価に施工することができ、貢献するところが大である。
【００１８】
また、従来のように一方向にプレテンション方式でプレストレスを導入したプレキャスト版に後にこれと交差する方向にポストテンション方式でプレストレスを導入する技術に比べて、シース、定着具等を必要とせず、ＰＣ緊張材の挿通、緊張、定着、グラウチング等の作業時間が全く不要となり、作業工期の短縮、信頼性の向上等、種々のすぐれた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施例の部材１０の一部を示す模式的斜視図である。部材１０を仮想破断面１３、１４で破断してコンクリートを除去した状態を示すもので、Ｘ方向ＰＣ緊張材１１及びＹ方向ＰＣ緊張材１２が露出して見えている。これらのＸ方向及びＹ方向のＰＣ緊張材は、いずれもプレテンション方式でプレストレスが導入されており、コンクリート中に埋設されている。Ｘ方向とＹ方向とは直角に交差しているものを示しているが、交差角が９０度以外の角度で交差していてもよい。また、部材１０の平面的な形状によっては、各方向のＰＣ緊張材が必ずしも平行でなくてもよい。
【００２１】
図１の実施例では、部材１０の製造時にＸ方向及びＹ方向のＰＣ緊張材１１、１２がプレテンション方式でプレストレスが導入されており、Ｘ方向及びＹ方向の強度が極めて大きく、スラブ補強版等に適している。
【００２２】
次に、２方向にプレテンション方式でプレストレスを導入した部材の典型的な製造方法の数例を示す。
【００２３】
一般のプレテンション部材ではＰＣ緊張材の配置方向とコンクリート部材の移動方向は一致しているため、ＰＣ緊張材やその定着装置に曲げが生じることなく安全にプレストレスの導入ができる。しかし本発明の部材１０では、製造時にＰＣ緊張材を弛緩させるときに、平面的に交差する２方向のＰＣ緊張材の軸方向と移動方向が異なるため、弛緩時にＰＣ緊張材の定着部や部材の小口附近に曲げが生じることになる。
【００２４】
その対策としては、Ｘ方向ジャッキはＹ方向に移動可能、Ｙ方向ジャッキはＸ方向に移動可能とし、各ジャッキの移動量を制御しながらＸ方向及びＹ方向ジャッキを同時に弛緩させる手段が考えられる。そのような手段をとってもよいが、そのような装置では、メカニズムが複雑となり多大な設備費が必要となる。
【００２５】
本発明方法は複雑な制御技術等を用いることなく、簡易な手段によって本発明のプレストレストコンクリート部材を製造する技術を提供するものである。例えば、デビエータをＸ方向又はＹ方向のどちらか一方向又は両方に装着する。
【００２６】
図２は３列のＸ方向ジャッキ２１及び３列のＹ方向ジャッキ３１を用いて、プレテンション方式のプレストレストコンクリート部材１０を製造する装置の斜視図である。この例では、Ｘ方向及びＹ方向の両方向のＰＣ緊張材を緊張するために、従来から用いられている既往の同時緊張ジャッキを、両方共用いた例を示している。
【００２７】
Ｘ方向ジャッキ２１と反力装置２３との間にＰＣ緊張材２２を張設し、Ｘ方向ジャッキ２１は矢印２４で示すようにＰＣ緊張材２２を緊張、弛緩する。一方、Ｙ方向ジャッキ３１は反力装置３４との間にＰＣ緊張材３２を張設し、デビエータ３３を装着し、矢印３５に示すようにＰＣ緊張材３２を緊張、弛緩する。
【００２８】
３列のＸ方向ジャッキのＰＣ緊張材２２とＹ方向ジャッキのＰＣ緊張材３２との交差した部分に部材１０を製造する型枠を取付ける。Ｘ方向、Ｙ方向の両方向共、緊張端に設けたＸ方向ジャッキ２１、Ｙ方向ジャッキ３１でＰＣ緊張材を緊張する。コンクリートを打設して所定の養生が完了した後、これらのジャッキ２１、３１を弛緩することにより部材１０にプレストレスが導入される。この際、コンクリート部材１０の弾性変形やＰＣ緊張材余長部（部材間や部材とジャッキ間のＰＣ緊張材）の伸びの解放などによりコンクリート部材がＸ方向及びＹ方向に移動する。
【００２９】
図３はデビエータを図２のようにＹ方向に設置した場合の説明図である。部材１０内に張設されたＰＣ緊張材３２の部材１０から外部に露出した部分に２個のデビエータ３３を設ける。部材１０側のデビエータ３３は、Ｘ方向のＰＣ緊張材を弛緩したときコンクリート部材と共に移動するようにしておく。このため、例えばデビエータは型枠に固着しておくとよい。
【００３０】
図３に示すように図２のＸ方向ジャッキ２１を弛緩させたとき部材１０が移動量３７だけＸ方向へ移動する。このとき、Ｙ方向ＰＣ緊張材３２はデビエータ３３によって、部材小口部及びＹ方向ジャッキ３１の定着部近接する部分に曲げが生じない。Ｘ方向ＰＣ緊張材の弛緩後、Ｙ方向ＰＣ緊張材を弛緩すると、部材１０はＸ方向及びＹ方向の２方向にプレストレスが導入される。
【００３１】
なお、Ｙ方向のＰＣ緊張材をジャッキで緊張する際に、図３に示すように、デビエータによってＺ字型にＰＣ緊張材を予め曲げておき、ジャッキの弛緩時に上記とは逆方向に移動させるようにしてもよい。
【００３２】
図２では、Ｘ方向のジャッキ２１及び反力装置２３が３セット配設されており、Ｙ方向ジャッキ３１及び反力装置３４間のＰＣ緊張材３２には、それぞれ両端近傍にのみデビエータ３３を配設した例を示しているが、必要に応じて、ＰＣ緊張材３２の中間部にもデビエータを配設すると、３セットのＸ方向のジャッキ２１の弛緩を別々に行うことができるので好都合である。
【００３３】
なお、デビエータをＸ方向及びＹ方向の両方のＰＣ緊張材２２、３２に装着しておくと、ジャッキの弛緩をどの順番で行っても良いこととなる。
【００３４】
なお、図２に示した例でも、デビエータの装着を省略し、コンクリート硬化後、ＰＣ緊張材の定着部及び部材の小口に近接する部分に過度の曲げが生じないように、Ｘ方向ジャッキ２１及びＹ方向ジャッキ３１を交互に徐々に弛緩することによって、本発明の平面的に交差する２方向にプレストレスを導入したプレストレストコンクリート部材を製造することができる。
【００３５】
図４は、Ｘ方向のみ同時緊張ジャッキ２１と反力装置２３を用いてＰＣ緊張材２２を緊張し、Ｙ方向はＰＣ緊張材３２の緊張力を保持可能な反力装置４１、４２にＰＣ緊張材３２を一本ごとに緊張ジャッキ４３、緊張ジャッキ操作部４４によって、緊張、定着したものである。図４ではデビエータを示していないが、この場合でも、デビエータ３３を設けることによって、図３で説明したのと同様に作用させ、本発明のプレストレストコンクリート部材を製造することができる。
【００３６】
図５は、同時緊張ジャッキを用いず、図４のＹ方向と同様な反力装置４１、４２をＸ方向及びＹ方向の２方向に設置し緊張材２２、３２を緊張機４３、その緊張機操作部４４で緊張定着したものである。部材１０の長さが比較的短い場合は、プレストレス導入時の部材１０の移動量が少ないために、ＰＣ緊張材２２、３２の角変化も小さく、場合によってはデビエータが不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例の部材の模式的斜視図である。
【図２】製造方法を示す実施例の模式的斜視図である。
【図３】デビエータを示す説明図である。
【図４】製造方法を示す実施例の模式的斜視図である。
【図５】製造方法を示す実施例の模式的斜視図である。
【図６】従来技術の説明図である。
【図７】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０    部材
１１    Ｘ方向ＰＣ緊張材
１２    Ｙ方向ＰＣ緊張材
１３、１４    仮想破断面
２１    Ｘ方向ジャッキ
２２    Ｘ方向ＰＣ緊張材
２３、３４    反力装置
２４、３５    矢印
３１    Ｙ方向ジャッキ
３２    Ｙ方向ＰＣ緊張材
３３    デビエータ
３７    移動量
４１、４２    反力装置
４３    緊張ジャッキ
４４    緊張ジャッキ操作部
５０    部材
５１    ＰＣ緊張材
５２    ジャッキ
５３    反力アバット
５４    矢印
５５    型枠
５６    定着具
５７    ポストテンション方式のＰＣ緊張材
【図１】
2005047233.tif 000003
【図２】
2005047233.tif 000004
【図３】
2005047233.tif 000005
【図４】
2005047233.tif 000006
【図５】
2005047233.tif 000007
【図６】
2005047233.tif 000008
【図７】
2005047233.tif 000009