(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
緊張されたPC鋼材の周囲に配置される流体が、PC鋼材の長手方向の一方の領域から他方の領域へと移動することを規制する止水構造であって、
一方の領域側に位置する第１の剛性体と、
他方の領域側に位置する第２の剛性体と、
前記第１の剛性体と第２の剛性体との間に挟みこまれる止水用弾性体と、
前記第１の剛性体、第２の剛性体および止水用弾性体を貫通すると共に、両剛性体を締め付けて前記止水用弾性体を圧縮する締付軸と、
前記止水用弾性体の外周に、前記第１の剛性体および第２の剛性体と別個に設けられる部材であって、圧縮されることで変形した止水用弾性体の径方向への広がりを規制する外周押え部と、
を具え、
前記止水用弾性体は、
挿通するPC鋼材の外径よりも小さい直径を有する挿通孔と、
挿通孔から挿通孔の外周に延びるスリットと、
を有することを特徴とする止水構造。
【請求項２】
前記スリットは、スリットを挟んで対向する面が密着する切り込み状であることを特徴とする請求項１に記載の止水構造。
【請求項３】
緊張されたPC鋼材の周囲に配置される流体が、PC鋼材の長手方向の一方の領域から他方の領域へと移動することを規制する止水方法であって、
前記PC鋼材を挿通する挿通孔であって、そのPC鋼材の外径よりも小さい直径を有する挿通孔、および、挿通孔から挿通孔の外周に延びるスリットを有する止水用弾性体を用意する工程と、
第１の剛性体と第２の剛性体を用意する工程と、
前記２つの剛性体とは別体の外周押え部を用意する工程と、
前記第１の剛性体と第２の剛性体との間に前記止水用弾性体が配置され、これらの部材をPC鋼材が貫通した状態とする工程と、
前記第１の剛性体と第２の剛性体と止水用弾性体に締付軸を貫通させて、前記外周押え部で止水用弾性体の径方向への広がりを規制しつつ、締付軸により両剛性体の間で止水用弾性体を圧縮する工程と、を備え、
この弾性体を境にしてPC鋼材の長手方向における一方の領域から他方の領域への流体の移動を規制することを特徴とする止水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラウンドアンカーなどの緊張材（PC鋼材）を用いた構造物における止水用弾性体とそれを用いた止水構造ならびに止水方法に関する。特に、緊張材を用いた構造物内に配置される各緊張材と緊張材の定着具との隙間からグラウトなどの流体が移動することを規制する止水用弾性体とそれを用いた止水構造ならびに止水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
PC鋼材などの緊張材を用いた構造物は、その構築過程において止水性を要求される。緊張材を用いた構造物において止水性の要求される部分としては、例えば、グラウンドアンカーの定着部や橋梁用サドルの出口部などが挙げられる。
【０００３】
グラウンドアンカーの定着部における止水構造としては、特許文献1に記載のものが挙げられる。図3は、上記定着部における止水構造の概略図である。定着部は、アンカープレート240・アンカーヘッド220・ウェッジ210からなる。緊張されたPC鋼材270はアンカーヘッド220の挿通孔に挿通され、ウェッジ210により把持されることで、ウェッジ210・アンカーヘッド220・アンカープレート240を介して緊張力を法面に伝達する。さらに、PC鋼材270が配置された削孔280内にはグラウトが充填されている。また、止水構造は、アンカーヘッド220・弾性体200・鋼製の円板250・締付機構（ネジ260）からなり、弾性体200および鋼製の円板250には、アンカーヘッド220と同様にPC鋼材270を挿通する挿通孔が設けられている。具体的には、アンカーヘッド220と剛性の円板250との間に弾性体200を挟みこみ、ネジ260の締め付けにより弾性体200をPC鋼材270の長手方向に圧縮することによって、弾性体200の挿通孔の直径が小さくなるようにしている。このように挿通孔の直径を内周方向に縮めることにより、弾性体200の挿通孔において、PC鋼材270と弾性体200とが密着して、削孔280内に充填されたグラウトが削孔280からPC鋼材270とアンカーヘッド220の間などを通ってアンカーヘッド220の表面側に漏れないようにしている。
【０００４】
橋梁用サドルの出口部における止水構造としては、特許文献２に記載のものが挙げられる。図4は、上記出口部における止水構造の概略図である。止水構造は、鋼管310の端部からスペーサ320・留め板330・弾性体300・押え板350の順に当接して締付機構（ネジ360）により一体に形成されており、留め板330内に設けられた樹脂充填部に充填された樹脂340により、鋼管310内に配置されたグラウトの漏れを防止している。止水構造の各部材にはPC鋼材370を挿通する挿通孔があり、ネジ360の締め付けにより弾性体300が圧縮・変形してPC鋼材370と弾性体300とが密着して、PC鋼材370と弾性体300との間に形成される隙間を埋める。このように、特許文献２では、弾性体300の変形によりPC鋼材370と弾性体300との隙間を封止することで留め板330とPC鋼材370との間から樹脂340が漏れることを防止し、さらに、留め板330内に樹脂340を充填することで押え板350とPC鋼材370との隙間から鋼管310内のグラウトが漏れることを防止している。
【０００５】
【特許文献１】特公平３−３０６４４号公報
【特許文献２】特許第３４９２６１２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、上記の特許文献に記載のような従来の止水構造では、止水構造にPC鋼材を容易に配置でき、且つ、止水構造とPC鋼材との間に隙間が生じないように密着させることができなかった。
【０００７】
止水構造に用いる止水用弾性体をPC鋼材に密着させようとすると、止水用弾性体に設ける挿通孔の直径は小さいほうが好ましい。しかし、止水用弾性体に設ける挿通孔の直径を、PC鋼材の外径よりも小さく形成した場合、PC鋼材を挿通孔に挿通するときに、小さい挿通孔を押し広げるようにPC鋼材を挿通することになり、挿通性が悪くなる。
【０００８】
一方、止水用弾性体へのPC鋼材の挿通性を向上させるために、止水用弾性体に設ける挿通孔の直径をPC鋼材の外径よりも大きくすることが考えられる。しかし、挿通孔の直径を大きく形成した場合、止水用弾性体へのPC鋼材の挿通性は向上するが、挿通孔とPC鋼材との間に隙間が出来て、両者の密着性が低下する。
【０００９】
特許文献１の構成では、挿通孔の直径をPC鋼材の外径よりも大きくして挿通性を確保するとともに、止水用弾性体をアンカーヘッドと鋼製の円板との間で圧縮・変形させることにより止水性を向上させている。しかし、特許文献１の構成では、弾性体を圧縮・変形させても、PC鋼材の外径と挿通孔との間にもともと存在する全ての隙間を埋めて、PC鋼材と弾性体の密着性を確保することができない場合がある。
【００１０】
特許文献２の構成では、挿通孔の直径をPC鋼材の外径よりも大きくすることで生じる欠点を補うため、止水構造において弾性体を用いることに加えて、樹脂を用いることにより止水性を確保している。しかし、特許文献２の構成では部品点数が多く、また、複数の部品を配置して弾性体を圧縮した後、樹脂の充填を行なうなどの工程が余分に必要となるため作業性が悪い。加えて、特許文献２の構成を特許文献１のようなアンカープレートに適用しようとすると、グラウト注入部とは別に、アンカープレートやアンカーヘッドに樹脂充填孔を設けたり、アンカーヘッド自体に樹脂充填部を形成しなければならない。これらのことは、アンカーヘッドを複雑形状に成形しなければならず、また、アンカーヘッドの強度が低下するなどの問題がある。アンカーヘッドは、橋梁用サドルの出口部と異なり、PC鋼材の緊張力を直接支持する部材なので、上記のように強度が低下するような構成には事実上できない。
【００１１】
従って、本発明の主目的は、弾性体の挿通孔にPC鋼材を挿通し易く、且つ止水性に優れた止水用弾性体を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の別の目的は、PC鋼材を使用したあらゆる構造物に適用可能な汎用性の高い止水構造ならびに止水方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、弾性体にPC鋼材の外径よりも径の小さな挿通孔と、この挿通孔から挿通孔の外周に延びるスリットを設けることで上記の目的を達成する。
【００１４】
本発明止水用弾性体は、緊張されたPC鋼材の周囲に配置される流体が、PC鋼材の長手方向の一方の領域から他方の領域へと移動することを規制する止水用弾性体であって、PC鋼材を挿通する挿通孔と、この挿通孔から挿通孔の外周に延びるスリットとを有し、前記挿通孔の直径は、この挿通孔に挿通するPC鋼材の外径以下であることを特徴とする。
【００１５】
本発明止水用弾性体は、グラウンドアンカーなどの定着部はもちろん、橋梁用サドルの出口部においても適用できる。
【００１６】
以下、まず初めに、本発明の止水用弾性体を、次にこの止水用弾性体を用いた止水構造と止水方法を説明する。
【００１７】
弾性体の材質は、PC鋼材を挿通することができる程度に変形可能で、且つ、弾性体の変形によりPC鋼材を内径方向に強く押圧することができるものであれば良い。例えば、天然ゴムやエチレンプロピレンゴムなどが挙げられる。代表的には、EPT-SEALER（日東電工株式会社の登録商標）が好適に利用できる。
【００１８】
弾性体の形状は限定されないが、円盤状とするとPC鋼材を挿通・配置するパイプや鋼管などの断面形状と整合性がとれるので好ましい。特に、厚さの均一な円板状に形成すると、後述するようにこの弾性体を圧縮するときに均一に圧縮・変形させることができる。どのような形状であっても、弾性体が弾性体に挿通されたPC鋼材を外周側から押圧して、弾性体とPC鋼材との間に隙間が出来ないようにする。
【００１９】
以上のような弾性体には、PC鋼材を挿通する少なくとも１つの挿通孔と挿通孔から外方に伸びる少なくとも１つのスリットが設けられている。
【００２０】
弾性体に設けられる挿通孔の直径は、PC鋼材の外径以下にする。挿通孔の直径をPC鋼材の外径よりも小さくすることで、PC鋼材を挿通孔に挿通する際、PC鋼材が弾性体の挿通孔を押し広げる構成となすことができるので、PC鋼材と弾性体との密着性が高まり止水性が向上する。具体的には、PC鋼材の外径をDとした場合、挿通孔の直径を0.2D以上1.0D以下とすると良い。このPC鋼材の外径Dは、PC鋼材が裸のPC鋼材の場合は、その外径をDとし、樹脂被覆したPC鋼材の場合は、樹脂被覆層の外径をDとし、さらに裸のPC鋼材または樹脂被覆PC鋼材の外周にシースを有するアンボンドPC鋼材の場合は、シースの外径をDとする。挿通孔の直径は、PC鋼材の挿通性と止水性を考慮にいれて、好ましくは0.5D以上1.0D未満、より好ましくは0.7D以上0.8D以下である。挿通孔の直径が0.2D未満だと後述するスリットを弾性体に設けても弾性体の挿通孔にPC鋼材を挿通することが困難になる。また、挿通孔の直径が1.0D超だと、弾性体がPC鋼材の外周を内径方向に押圧して、PC鋼材と弾性体との十分な密着性を確保することができない。
【００２１】
スリットは、PC鋼材を弾性体の挿通孔に挿通し易い程度に挿通孔の径方向外方に延びるように形成すれば良い。弾性体の挿通孔から挿通孔の径方向外方に延びるスリットを設けることで、前述したように挿通孔の直径がPC鋼材の外径よりも小さくてもPC鋼材を挿通孔に挿通し易くなる。
【００２２】
スリットは、PC鋼材を挿通孔に挿通し易く、且つ、弾性体の変形によりスリットに隙間ができない程度に形成する。具体的には、PC鋼材の外径をDとした場合、スリットの外端を通る円の直径を1.0D以上3.0D以下とすると良い。スリットの外端を通る円の直径は、PC鋼材の挿通孔への挿通性と弾性体の止水性を考慮に入れて、好ましくは1.0D超2.0D以下、より好ましくは1.2D〜1.5Dである。スリットの外端を通る円の直径が1.0D未満だとPC鋼材を弾性体の挿通孔に挿通することが困難になる。また、前記直径が3.0D超だと、十分な止水性を確保することが困難である。
【００２３】
スリットの形状は特に限定されない。スリットの形状は切り欠き状であっても良いし、切り込み状であっても良いが、切り込み状であると切り込みを挟んで対向する面が実質的に密着するので、PC鋼材を挿通孔に配置したときに隙間が出来にくい。また、スリットは、挿通孔から放射状に延びていても良いし、挿通孔の接線方向に延びていても良いが、放射状に延びているとスリットを挟んで対向する面が均等に変形し易いためPC鋼材を挿通孔に配置し易い。スリットの形状を挿通孔から放射状に延びる直線状の切り込みに形成すると、PC鋼材を挿通孔に挿通し易く、且つスリットの間に隙間が出来難いため好ましい。
【００２４】
スリットを設ける数は単数であっても、複数であっても良い。特に、複数のスリットを挿通孔の周方向に均等配置するとPC鋼材を挿通孔に挿通するときに挿通孔が均等に変形するので、PC鋼材の挿通性が良くなる。スリットの数が2〜12であると、PC鋼材の挿通性が良く、且つ、弾性体の止水性が良い。好ましくは、スリットの数は、4〜8である。スリットの数が1つだと、PC鋼材を挿通孔に挿通したときに挿通孔が歪に変形して止水性が低下する。挿通孔が12超だと、弾性体の強度が低下して裂けたりする。また、止水用弾性体の製造工程において、手間がかかり、コストが高くなる。
【００２５】
このような弾性体は、後述するように第１の剛性体と第２の剛性体との間で圧縮・変形させることにより、PC鋼材をPC鋼材の外周側からより強く押圧することができる。また、弾性体が圧縮・変形されると、スリットも押しつぶされるので、スリットを挟んで対向する面の間に隙間が出来にくくなる。このように弾性体を圧縮することにより、セメントミルクなどの粘性の低い流体であっても、止水用弾性体を境にして流体が一方の領域から他方の領域に移動することを規制することができる。
【００２６】
弾性体を圧縮する構成としては、例えば、締付機構により弾性体を挟み込む2つの剛性体を互いに接近する方向に締め付けることが挙げられる。締付機構は、弾性体と弾性体を挟み込む2つの剛性体に貫通孔を形成して、弾性体と2つの剛性体を貫通するように締付軸を配置することが好ましい。締付軸を配置する構成とすると、弾性体や剛性体の外周に締付機構がはみ出すことなく弾性体を圧縮することができるので、PC構造物を構成する他の構成部材（例えば、グラウンドアンカーの定着部においてはアンカープレート）の配置の邪魔にならない。
【００２７】
締付軸は、弾性体を挟み込む2つの剛性体の少なくとも一方を締め付ける方向に駆動することができるものであれば良い。締付軸としては、代表的には、ネジを用いることが挙げられる。締付軸にネジを用いる場合、例えば、弾性体と弾性体を挟み込む２つの剛性体に貫通孔を形成して、弾性体と２つの剛性体を貫通するようにネジを配置してネジの螺合により締め付ける。もちろん、剛性体にネジ孔を形成して、剛性体自身をネジの螺合する部材としてもよい。
【００２８】
上記のような止水用弾性体を用いて止水構造を形成する。止水構造は、具体的には、一方の領域側に位置する第1の剛性体と、他方の領域側に位置する第２の剛性体と、第1の剛性体と第２の剛性体との間に挟みこまれて圧縮される止水用弾性体を具える。そして、止水用弾性体は、第１の剛性体と第２の剛性体とを締め付ける締付機構により、これら２つの剛性体の間で圧縮・変形される。このような圧縮・変形により止水用弾性体が、PC鋼材をPC鋼材の外周方向から押圧する。弾性体の圧縮・変形により弾性体に設けられたスリットも押しつぶされ、挿通孔近傍における隙間がほぼなくなるので、PC鋼材の長手方向に流体が移動することを規制することができる。このような構成を有する止水構造は、PC鋼材を用いた構造物において、流体の移動を規制することができる。
【００２９】
さらに、止水用弾性体が圧縮・変形されるときに、止水用弾性体の外周方向への広がりを規制する外周押え部を有することが好ましい。このような外周押え部は、第1の剛性体および第２の剛性体の少なくとも一方に設けても良いし、上記剛性体とは別部材としても良い。外周押え部を設けることにより、弾性体が第１の剛性体と第２の剛性体との間で圧縮・変形されたときに、弾性体が外縁方向に広がるように変形することを抑制することができる。すなわち、弾性体に加えられた圧縮による応力が弾性体の内部に向かい、弾性体の挿通孔において、より強い力でPC鋼材を押圧することができる。
【００３０】
以上、説明したような本発明止水構造は、緊張材を用いたあらゆる構造物における止水構造に適用できる。例えば、本発明止水構造を図3に示すようなグラウンドアンカーの定着部に適用した場合、第１の剛性体としてアンカーヘッド220、第２の剛性体として金属性の円板250を使用することが挙げられる。具体的には、削孔内に配置したPC鋼材270の端部に金属性の円板250・本発明止水用弾性体・アンカーヘッド220の順に配置して、アンカーヘッド220をアンカープレート240に当接する。次に、PC鋼材270を緊張して、ウェッジ210によりPC鋼材270を固定した後、各構成部材（アンカーヘッド220、弾性体、金属性の円板250）に設けたネジ孔にネジ260を貫通して、締め付けにより弾性体を圧縮・変形させる。この圧縮・変形により、止水用弾性体がPC鋼材270を内径方向に押圧するので、止水用弾性体の挿通孔とPC鋼材270との間の隙間をほぼなくすることができる。従って、止水用弾性体を境にしてPC鋼材270の長手方向に流体が移動することを規制することができる。最後に、削孔280内にグラウトを充填してPC鋼材270の定着を確実にする。弾性体は複数配置しても良いし、アンカーヘッド220または金属性の円板250と弾性体との間に単数または複数の剛性体を挟んでも良いし、弾性体と剛性体を交互に配置して止水構造の両端部に剛性体を配置しても良い。
【００３１】
また、本発明止水構造を図4に示すような橋梁用サドルの出口部に適用した場合、例えば、第1の剛性体としてプラスチック性のスペーサ320を、第２の剛性体として金属性の押え板350を使用することが挙げられる。上記のようになすことで、上記スペーサ320と押え板350との間で弾性体を圧縮・変形させることで、止水用弾性体において十分な止水性を確保することができるので、留め板330および樹脂340を省略することができる。具体的には、サドルの出口部に配置され、PC鋼材370を収納する鋼管310の端部にスペーサ320を係合し、続いて弾性体、押え板350を配置し、締付機構360により弾性体を圧縮・変形させる。この圧縮・変形により止水用弾性体とPC鋼材370とが密着するので、止水用弾性体の挿通孔とPC鋼材370との間の隙間をほぼなくすることができる。このような止水構造によると、止水用弾性体を境にしてPC鋼材370の長手方向に流体が移動することを抑制することができる。最後に、鋼管内にグラウトを注入してPC鋼材の定着を確実にする。なお、前述した定着部における止水構造のように、剛性体と弾性体を複数配置しても良い。
【発明の効果】
【００３２】
本発明止水用弾性体によれば、弾性体の挿通孔の直径がPC鋼材の外径よりも小さいため、PC鋼材が弾性体の挿通孔を押し広げる構成となすことができるので弾性体がPC鋼材を内径方向に押圧することができ、その結果、止水性を向上することができる。つまり、本発明止水用弾性体を境にしてPC鋼材の長手方向に流体が移動することを規制することができる。
【００３３】
また、本発明止水用弾性体によれば、弾性体の挿通孔にスリットが設けられていることにより、弾性体の挿通孔の直径がPC鋼材の外径よりも小さくてもPC鋼材を挿通孔に挿通し易い。
【００３４】
さらに、本発明止水構造および止水方法によれば、止水用弾性体を２つの剛性体で挟み込んで圧縮・変形させることにより、弾性体がPC鋼材を内径方向に強く押圧することができる。その結果、PC鋼材を使用した構造物における止水性を要求される箇所の止水を確実に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
＜実施例１＞
本実施例においては、橋梁の桁部分の補強を行なうPC鋼材の定着部における本発明止水構造および止水方法を図1および図２に基づいて説明する。前記定着部は、その構成の中に止水構造を有するように構成した。
【００３６】
[全体構成]
橋梁の桁内部に設けられるPC鋼材の定着部は、PC鋼材の緊張力を橋梁の桁部分に伝達するための構成である。図2に示すように、スペーサ17により互いに離間された各PC鋼材11（図2においては、代表して一本だけ図示する）は緊張され、ウェッジ12により把持される。緊張されたPC鋼材11の緊張力は、PC鋼材11を把持するウェッジ12・ウェッジ12を嵌め込む嵌合孔13THaを有するアンカーディスク13・アンカーディスクに当接する支圧リング14・支圧リング14に当接するベアリングプレート18を介して橋梁の桁部分に伝達される。本例においては、上記構成に加えて、筒状に形成された支圧リング14の内部に止水用弾性体1・第１の鋼板15・第２の鋼板16を有する止水構造を形成して定着部とした。
【００３７】
本例における止水構造は、具体的には、止水用弾性体1と、弾性体1を挟むように配置される第１の鋼板15・第２の鋼板16と、鋼板15・16で弾性体1を締め付けるための締付機構（締付ネジ20b）により構成される。弾性体1は、鋼板15・16によって締め付けられることにより、圧縮・変形して、弾性体1の挿通孔2に挿通されたPC鋼材11を外周から押圧する。すなわち、弾性体1の挿通孔2において、弾性体1とPC鋼材11とが強く密着して、両者の間に隙間が出来ないようにすることで、止水用弾性体1を境にして一方の領域から他方の領域に流体が移動することを規制する。
【００３８】
[PC鋼材]
本実施例では、PC鋼材11として7本の素線を撚り合わせてより線とし、その外周にエポキシ被覆を施したストランドを使用した。
【００３９】
[止水用弾性体]
図1に示すように、止水用弾性体1は、円板状で、均一な厚さを有するものを使用した。この弾性体1の外径は、後述する支圧リング14の内径にほぼ一致する。また、上記弾性体1の材料は、EPT-SEALER（日東電工株式会社の登録商標）とした。
【００４０】
このような止水用弾性体1には、図1に示すように、上述したストランドを挿通することができる挿通孔2およびこの挿通孔2から挿通孔2の径方向外方に延びるスリット3を形成した。
【００４１】
弾性体1には、PC鋼材を56本挿通することができるように56個の挿通孔2を形成し、各挿通孔2を円板の中心を挟んで対称となる位置に配置した。上述のように、挿通孔を円板の中心を挟んで対称となるように配置すると、挿通孔2にPC鋼材を配置した際に生じる弾性体1の変形具合が偏って、各挿通孔2によってPC鋼材を内周方向に締め付ける力に差が生じることを防止することができる。
【００４２】
挿通孔2の直径は、挿通孔2に挿通するPC鋼材の被覆を含めた外径よりも小さく形成した。このようになすことで、弾性体1がPC鋼材をPC鋼材の外周からPC鋼材の中心に向かって押圧することになるので、PC鋼材の各素線の間に形成されるより溝にも弾性体1が十分密着する。従って、前記より溝を含むPC鋼材と弾性体1との間に隙間が生じ難い。
【００４３】
スリット3は、挿通孔2から挿通孔2の外方に放射状に延びる直線状の切り込み状に形成した。スリット3を放射状に形成することにより、PC鋼材を挿通孔2に挿通するときにスリット3を挟んで対向する弾性体の面が均一に押し広げられ易いので、PC鋼材の挿通性が良くなる。また、スリット3を直線状の切り込み状に形成することで、スリット3を挟んで対向する弾性体の面を実質的に密着させることができるので、PC鋼材を挿通孔2に挿通した後もスリット3において隙間が生じ難い。
【００４４】
スリット3の切り込みの長さは、挿通孔2からスリット3の外端までの距離が全てのスリット3において同一になるように形成し、且つ、スリット3の外端を通る円（図1（C）の点線を参照）の直径が、挿通するPC鋼材の外径よりも大きくなるようにした。全てのスリット3の長さを同一とすると、弾性体1が変形するときに生じる応力が一のスリットに集中して弾性体1が裂けてしまうことを抑制することができる。また、挿通孔2の中心からスリット3の外端までの距離が、PC鋼材の外径よりも大きいので、弾性体1へのPC鋼材の挿通性が良い。
【００４５】
スリット3は、一の挿通孔2あたり6本とし、各スリット3が周方向に均等に並ぶように配置した。スリット3を周方向に均等に配置すると、PC鋼材を挿通孔2に挿通するとき、弾性体1を挿通孔2から同心状に均等に変形させることができるので、PC鋼材の挿通性を良くすることができる。
【００４６】
さらに、止水用弾性体1には3つの貫通孔4を設けた。貫通孔4は、円板の中心部に一つ、円板の縁部近傍において円板の中心を挟んで対称となる位置に2つ設けた。貫通孔4を設けることで、図2に示すように弾性体1を挟んで配置される2つの鋼板15・16を締め付けて弾性体1を圧縮するための締付ネジ20bを貫通することができる。止水用弾性体1に貫通孔4を設けるとともに締付機構に締付ネジ20bを使用すると、弾性体1の外周に締付機構が突出することなく弾性体1を締め付けることができる。その他、締付ネジ20を使用すると、止水構造と止水構造に用いる部材以外の他の部材（本例においてはアンカーディスク13）とを連結することができるので、各部材の位置決めが容易になる。
【００４７】
[第１の鋼板および第２の鋼板]
円形の第１の鋼板15と第２の鋼板16は、同一の材料により、同一の外径を有するように形成した。鋼板15,16の外径は、後述する支圧リング14の内径よりも若干小さく形成した。このようになすことにより、鋼板15,16を支圧リング14内に配置し易い。また、前述したように止水用弾性体1の外径が支圧リング14の内径にほぼ一致するように形成されているので、鋼板15,16の外径と止水用弾性体1の外径は、ほぼ一致する。従って、鋼板15,16を締め付けたときに、鋼板15,16の間に挟まれる止水用弾性体1をほぼ全面に亘って圧縮することができる。なお、本例においては設けていないが、鋼板15,16には止水用弾性体1の外周を覆って、弾性体1の外周方向への広がりを規制する外周押え部を別途形成しても良い。
【００４８】
鋼板15・16には、止水用弾性体1に設けられている挿通孔2と対応する位置に貫通孔15THa・16THaが設けられている。さらに、鋼板15および16には、それぞれ弾性体1の貫通孔4に対応する位置に締付ネジ貫通孔15THbおよびネジ孔16THbが設けられている。第２の鋼板16は、第２の鋼板16のネジ孔16THbに螺合する締付ネジ20bの締め付けによりアンカーディスク13方向に移動して、第１の鋼板15と第２の鋼板16との間に挟みこまれた止水用弾性体1を圧縮することができる。
【００４９】
[締付機構]
本例においては、締付機構として、締付ネジ20bを使用した。締付ネジ20bを、後述するアンカーディスク13・第１の鋼板15・止水用弾性体1の貫通孔13THb・15THb・4に貫通させ、第２の鋼板16に設けられたネジ孔16THbに螺合した。また、第２の鋼板16には中心に一つ、縁部に二つのネジ孔16THbが設けられているので、中心のネジ孔16THbに螺合する締付ネジ20bを締め付けたときに、第２の鋼板16が中心の締付ネジ20bを中心に回転することを他の締付ネジ20bが防止する。すなわち、中心に位置する締付ネジ20bが空転することはない。
【００５０】
以上、説明したような弾性体1・鋼板15,16・締付機構（締付ネジ20b）を組み合わせて構築した止水構造に加えて以下の構成を用いることにより定着部を形成した。
【００５１】
[スペーサ]
スペーサ17は円板状に形成し、一定間隔をあけて複数の挿通孔17THaを設けた。スペーサ17は、定着部においてPC鋼材11同士を離間して配置させる部材であり、スペーサ17に設けられた挿通孔17THaにPC鋼材11を挿通することで、PC鋼材11同士を一定間隔で離間させることができる。スペーサ17の外径は、後述するベアリングプレート18の貫通孔18THよりも小さく形成した。また、スペーサ17に、止水用弾性体1の貫通孔4に対応する位置に締付ネジ貫通孔17THbを設けた。貫通孔17THbの内径は、締付ネジ20bの外径よりも大きく形成し、締付ネジ20bの突出部分を内部に逃がすことができるようになっている。
【００５２】
[ウェッジ]
ウェッジ12は、円錐筒状に形成し、その内部にPC鋼材11を配置できるようにした。また、ウェッジ12は、横断面が円弧状の3つの分割片をくみ合わせて構成した。ウェッジ12を3つの分割片に形成することで、分割片を組み合わせて円錐筒状にしたときに、所定の範囲内で内径を変化させることができる。従って、ウェッジ12の内部にPC鋼材11を配置したときに、ウェッジ12の内径を縮める方向に変化させることで、PC鋼材11を把持することができる。もちろん、分割片は2つであっても良いし、3つより多くても良い。
【００５３】
[アンカーディスク]
アンカーディスク13は、円板状に形成し、ウェッジ12を嵌め込む嵌合孔13THaを有している。嵌合孔13THaは、ウェッジ12の形状に合わせたテーパ部とテーパ部に連続して径の一定な挿通部からなり、PC鋼材11が挿通される挿通孔を兼ねている。挿通部の径はPC鋼材11の外径よりも大きい。また、アンカーディスク13に、嵌合孔13THaの間に点在するように複数のグラウト通路13ioを形成した。グラウト通路13ioの役割については後述する。
【００５４】
ウェッジ12を嵌め込む面と対向するアンカーディスク13の面には、後述する支圧リング14のフランジ部14Aにより形成される円形の凹部に係合して支圧リング14と位置合わせ可能にする円形の凸部13Aが形成されている。さらに、アンカーディスク13の外縁付近には、その周方向に後述する係合ネジ20cを貫通可能な係合ネジ貫通孔13THcを有している。
【００５５】
[支圧リング]
支圧リング14は両端が開口した円筒状である。支圧リング14の一方の端面には、内周方向に突出するフランジ部14Aが設けられている。このフランジ部14Aにより、支圧リング14内に配置される第１の鋼板15がアンカーディスク13方向に移動することを規制することができる。すなわち、第１の鋼板15がフランジ部14Aに当て止めされるので、締付ネジ20bの締め付けにより第２の鋼板16がアンカーディスク13方向に移動したときに、鋼板15,16に挟まれた弾性体1を圧縮することができる。
【００５６】
支圧リング14の内径は、すでに述べたように、第１の鋼板15・止水用弾性体1・第２の鋼板16の外径とほぼ一致している。このような内径とすることで、支圧リング14を止水用弾性体1が外径方向に広がることを防止する外周押え部とすることができるので、弾性体1の変形により生じる圧力を弾性体1がPC鋼材11に密着するように作用させることができる。すなわち、止水用弾性体1がPC鋼材11をPC鋼材の外周から強く押圧することができる。また、支圧リング14内に鋼板15,16・止水用弾性体1を配置したときに、第２の鋼板16のスペーサ17側端面が支圧リング14から突出しないようすることで、支圧リング14をベアリングプレート18に配置し易いようにした。
【００５７】
さらに、支圧リング14には、アンカーディスク13の係合ネジ貫通孔13THcと対応する位置に係合ネジ用のネジ孔14THcを形成して、係合ネジ20cを貫通することができるようにした。加えて、フランジ部14Aには、支圧リング14の外周側からフランジ部14Aにより形成される凹部に向かってグラウトを充填することができるようにグラウト注入口14iを形成した。
【００５８】
[ベアリングプレート]
ベアリングプレート18は、矩形板状に形成した。ベアリングプレート18には、スペーサ17の外径よりも径の大きな貫通孔18THを有している。また、貫通孔18THの外周方向近傍には支圧リング14のネジ孔14THcに対応する位置に係合ネジ用ネジ穴18Hcが設けられている。ネジ穴18Hcには、アンカーディスク13・支圧リング14・ベアリングプレート18を一体に係合するための係合ネジ20cの端部が螺合される。従って、PC鋼材11の緊張力は、ウェッジ12・アンカーディスク13・支圧リング14・ベアリングプレート18を介して橋梁の桁本体に伝達される。
【００５９】
[PC構造物の定着部における止水構造]
定着部における止水構造を構築するために、まず、PC鋼材11がベアリングプレート18の貫通孔18THを貫通するようにベアリングプレート18を配置した。一方、ダミーボルトを第１の鋼板15・止水用弾性体1の順に、両部材の貫通孔15THb・4に貫通させ、第２の鋼板16のネジ孔16THbに螺合させた。次に、スペーサ17に設けられているスペーサ係合ネジ挿通孔17THdにスペーサ係合ネジ20dを挿通し、さらに、このネジ20dを第２の鋼板16のネジ穴16Hdに螺合して、スペーサ17を第２の鋼板16に取り付け、第１の鋼板15・止水用弾性体1・第２の鋼板16・スペーサ17を一体化した。このようになすことで第1の鋼板15の挿通孔15THa・止水用弾性体1の挿通孔2・第２の鋼板16の挿通孔16THa・スペーサ17の挿通孔17THaが直線上に並んで一連長の挿通孔となる。この一連長の挿通孔にPC鋼材11を挿通し、さらに、第１の鋼板15・止水用弾性体1・第２の鋼板16の外周を覆うように支圧リング14を配置した。このとき、第１の鋼板15は、支圧リング14のフランジ部14Aに当て止めされてフランジ部14A方向への移動を規制される。また、支圧リング14のフランジ部14Aと第１の鋼板15との間に支圧リング用パッキン14Pを配置し、この部分の止水性を向上させた。そして、六角穴付ボルト（後に係合ネジ20cに置換される）で支圧リング14をベアリングプレート18に取り付けた。支圧リング14をベアリングプレート18に取り付けたときに、スペーサ17は、貫通孔18TH内に収まっている。
【００６０】
次に、支圧リング14のフランジ部14Aにより形成された凹部にアンカーディスク13の凸部13Aを嵌め込むようにアンカーディスク13を配置した。このとき、アンカーディスク13の嵌合孔13THaにPC鋼材11を挿通した。そして、支圧リング14に配置した六角穴付ボルトを係合ネジ20cに置換して、アンカーディスク13から支圧リング14、ベアリングプレート18を一体化した。その後、弾性体1・鋼板15,16を一体化していたダミーボルトを一本ずつ締付ネジ20bに置換した。締付ネジ20bは、弾性体1を圧縮してしまわない程度に締め付けた。
【００６１】
続いて、PC鋼材11を緊張し、PC鋼材11の端部をウェッジ12により把持するように配置した後、ウェッジ12をアンカーディスク13の嵌合孔13THaに嵌め込んだ。PC鋼材11の緊張力は、ウェッジ12からアンカーディスク13・支圧リング14・ベアリングプレート19を介して橋梁の桁部分に伝達される。
【００６２】
PC鋼材11の緊張をウェッジ12により定着した後、締付ネジ20bを締め付けた。締付ネジ20bのネジ頭はアンカーディスク13に当て止められているので（図2を参照）、締付ネジ20bを締め付けると、第２の鋼板16がアンカーディスク13方向に移動する。一方で、第１の鋼板15は、支圧リング14のフランジ部14Aにより移動を規制されているので、2枚の鋼板15,16に挟まれる止水用弾性体1は圧縮され、変形する。この圧縮・変形により、止水用弾性体1の挿通孔2において、弾性体1をPC鋼材11にさらに強く押圧させることができる。このとき、止水用弾性体1がPC鋼材11と密着しているので、後述するキャップ19内に充填されるグラウトが、前記止水用弾性体1を境にして鋼板16側に漏れることを抑制することができる。
【００６３】
最後に、キャップ19をアンカーディスク13の端部に留めネジ19Sを用いて取り付け、定着部の内部にグラウトを充填した。また、キャップ19とアンカーディスク13との間にはキャップ用パッキン19Pを配置してグラウトが漏れないようにしている。グラウトの充填は、支圧リング14に設けたグラウト注入口14iからグラウトを注入することにより行なった。注入されたグラウトは、まず始めに支圧リング14とアンカーディスク13との間に充填され、次に、アンカーディスク13に設けられたグラウト通路13ioを通ってキャップ19に充填される。そして、グラウトの充填は、グラウトがキャップ19を満たし、グラウト排出口19oからあふれた時点で終了とする。
【００６４】
なお、本発明止水用弾性体は橋梁の桁内部の定着部における止水構造だけでなく、図3に示すグラウンドアンカー定着部や図4に示す橋梁用サドルの出口部においても容易に適用できる。具体的には、各図に示す止水用弾性体を本発明止水用弾性体に置換することによって、PC鋼材を挿通し易く、且つ、止水用弾性体を境にして、一方の領域から他方の領域に流体が移動することを効果的に抑制する止水構造とすることができる。特に、図4に示すような橋梁用サドルの出口部においては、留め板330を省略することができるので、部品点数を減らすことができるとともに、留め板330内に樹脂340を充填する手間も省くことができる。
【００６５】
＜試験例＞
次に、挿通孔の直径、スリットの数およびスリットの長さを変化させた止水用弾性体を用いて実施例1に示すような止水構造の模擬構造体を構築し、この模擬構造体の止水性を試験した。模擬構造体においては、PC鋼材の緊張・定着を行なっていない。
【００６６】
本試験例に使用する止水用弾性体には、PC鋼材が挿通される挿通孔の直径を0.1D・0.5D・1.0D、スリットの数を1・2・6・12、スリットの外端を通る円の直径を1.5D・2.0D・3.0Dに変化させた挿通孔を設けた（Dは直径）。上記の組み合わせを変化させた36の挿通孔を一の弾性体に設け、この弾性体に実施例1に用いたPC鋼材を実際に挿通し易いかどうかを調べた。また、PC鋼材を挿通後、弾性体を挟むように2つの鋼板を配置し、弾性体をこの2つの鋼板により実施例1において弾性体を締め付けたときの圧力に相当する圧力で圧縮した。もちろん、弾性体の外径方向への広がりを規制して、弾性体がPC鋼材を内周方向により強く押圧するようにした。そして、弾性体を境にして一方の領域にセメントミルクを充填して、PC鋼材との間からセメントミルクが漏れていないかどうかを、弾性体を境にした他方の領域から目視にて確認した。このとき、模擬構造体内のセメントミルクの圧力は、実際の施工時の圧力を想定して設定した。
【００６７】
試験の結果、挿通孔の直径が0.1Dであり、スリットの外端を通る円の直径が1.5Dのものは、挿通孔の直径が0.5D・1.0Dのものと比較してPC鋼材を挿通するのに時間がかかった。また、挿通孔の直径が0.1Dであり、スリットの外端を通る円の直径が2.0D・3.0Dのものは、比較的PC鋼材を挿通しやすかったが、スリットが裂けてしまった。
【００６８】
また、スリットの数が1つのときは、挿通孔の直径・スリットの外端を通る円の直径に関わらず、PC鋼材を挿通するときに挿通孔周辺の弾性体が歪に変形して、その部分からセメントミルクが漏れた。スリットの数が2以上のものは、挿通孔の直径が0.5D・1.0Dとスリットの外端を通る円の直径が1.5D・2.0D・3.0Dとの組み合わせのとき、挿通性・止水性ともに問題なかった。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明止水用弾性体は、PC鋼材を用いた構造物における止水構造および止水方法に好適に利用することができる。特に、橋梁の桁内部や、橋梁用サドルの出口部・グラウンドアンカーなどの定着部における止水構造および止水方法に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図1（A）は本発明止水用弾性体の正面図を、図1（B）は前記弾性体のA-A’断面図を、図1（C）は前記弾性体の挿通孔の拡大図を示す。
【図２】図2は、本発明止水用弾性体を用いた橋梁の桁内部におけるの定着部における止水構造の概略を示す部分断面図である。
【図３】図3は、従来のグラウンドアンカーの定着部における止水構造を示す概略図である。
【図４】図4は、従来の橋梁用サドルの出口部における止水構造を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７１】
1  止水用弾性体
2  挿通孔    3  スリット    4  貫通孔
11  PC鋼材    12  ウェッジ    13  アンカーディスク
14  支圧リング    15  第１の鋼板    16  第２の鋼板
17  スペーサ    18  ベアリングプレート
14A  フランジ部    13A  凸部    14P  支圧リング用パッキン
13THa  嵌合孔  15THa,16THa,17THa  貫通孔
13THb,15THb,17THb  締付ネジ貫通孔  16THb  ネジ孔
13THc  係合ネジ貫通孔  14THc  ネジ孔  18Hc  ネジ穴
17THd  スペーサ係合ネジ挿通孔  16Hd  ネジ穴  18TH  貫通孔
18TH  スペーサ貫通孔
20b  締付ネジ    20c  係合ネジ    20d  スペーサ係合ネジ
19  キャップ    19S  留めネジ    19P  キャップ用パッキン
14i  グラウト注入口    13io  グラウト通路    19o  グラウト排出口
200  弾性体  210  ウェッジ  220  アンカーヘッド
240  アンカープレート  250  鋼製の円板  260  ネジ
270  PC鋼材  280  削孔
300  弾性体  310  鋼管  320  スペーサ  330  留め板  340  樹脂
350  押え板  360  ネジ  370  PC鋼材
【図１】
0004445905.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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