(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列された複数のコンクリート部材の対向する面に、緊張材を定着して反力を前記コンクリート部材に伝達するための緊張材定着体を形成する方法であって、
前記複数のコンクリート部材の対向する面とほぼ直角方向の直線に沿って、該複数のコンクリート部材のそれぞれに貫通孔を設ける工程と、
前記貫通孔と連続するように前記複数のコンクリート部材間に筒状部材を配置する工程と、
前記複数のコンクリート部材間に、前記筒状部材を埋め込むとともに、両側のコンクリート部材の対向する面と接合されるように定着体コンクリートを打設する工程と、
前記貫通孔及び筒状部材によって形成されたダクトに横締緊張材を挿通し、緊張力を導入する工程と、
前記ダクト内にグラウト材を充填し、硬化させて前記横締緊張材を定着体コンクリートと一体化する工程と、
前記複数のコンクリート部材の対向する面間の中央部で、前記定着体コンクリート及び横締緊張材を切断分離する工程とを有することを特徴とする緊張材定着体の形成方法。
【請求項２】
並列された複数のコンクリート部材の対向する面に、緊張材を定着して反力を前記コンクリート部材に伝達するための緊張材定着体を形成する方法であって、
前記複数のコンクリート部材の対向する面とほぼ直角方向の直線に沿って、該複数のコンクリート部材のそれぞれに貫通孔を設ける工程と、
該複数のコンクリート部材に設けられた貫通孔に連続した横締緊張材を挿通し、緊張力を導入する工程と、
前記複数のコンクリート部材間に、前記横締緊張材を埋め込み、両側のコンクリート部材の対向する面と接合されるように定着体コンクリートを打設し、前記横締緊張材と一体化する工程と、
前記定着体コンクリートが硬化した後に、前記複数のコンクリート部材の対向する面間の中央部で、該定着体コンクリート及び横締緊張材を切断分離する工程とを有することを特徴とする緊張材定着体の形成方法。
【請求項３】
前記定着体コンクリートを切断分離する工程は、該定着コンクリートに環状のワイヤソーを巻き回し、このワイヤソーに張力を導入しながら周回駆動して切断するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の緊張材定着体の形成方法。
【請求項４】
前記横締緊張材は、非金属繊維を束ねてロッド状にし、周面に節状又は螺旋状の凸部を設けたものを使用することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の緊張材定着体の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、橋梁等、既設のコンクリート部材が複数並列された構造物において、各コンクリート部材面から突出するようにコンクリートを打ち足して緊張材定着体を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレストレストコンクリート部材では、一般に緊張材はコンクリート部材内に配置され、この緊張材に導入された張力によってコンクリートにプレストレスが付与されている。しかし、コンクリートにプレストレスを導入するための緊張材がコンクリート部材外に配置されることもある。例えば、図１に示すようにプレテンション方式又はポストテンション方式で形成されたプレストレストコンクリート桁を橋脚間又は橋脚と橋台間に配置し、橋脚上で両側の桁を連結して連続桁とする場合に、桁外にいわゆるアウトケーブルとして緊張材が配置されることがある。これは、連続桁としたときに橋脚上で生じる大きな曲げモーメントに抵抗するための緊張材をコンクリート部材内に配置することができず、桁に沿ってアウトケーブルとして配置するものである。
また、既に供用されている橋梁において、桁を補強する必要が生じた場合に、桁外に緊張材を配置し、プレストレスを追加導入する場合もある。
【０００３】
このような場合に、緊張材の反力をコンクリート部材に伝達するための緊張材定着体を既存のコンクリート桁と一体となるように形成する必要がある。
このような緊張材定着体（定着ブラケット）の形成方法が特開平８−１５８３１５号公報に記載されている。この方法は、まず図６（ａ）に示すように、複数のコンクリート桁１０１に貫通孔を設け、これに挿通した緊張材１０２に張力を導入する。そして、図６（ｂ）に示すように、それぞれの桁の側面と接する位置にブロック状にコンクリート１０３を打設するとともに、上記張力が導入された緊張材１０２の一部を埋め込んで一体化する。コンクリート１０３が硬化した後、図６（ｃ）に示すように、打設したコンクリートの側面で突き出した緊張材１０２を切断する。これにより緊張材１０２の張力は硬化したコンクリートのブロックに伝達され、コンクリート桁１０１の側面に硬化したコンクリートのブロックすなわち緊張材定着体１０３を強く押し付けるように作用する。したがって、緊張材定着体は強固に桁と一体化されるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような緊張材定着体（定着ブラケット）の形成方法では、次のような問題点がある。
既存のコンクリート部材（例えば桁）の寸法が大きく、並列されたコンクリート部材の間隔も大きい場合には、緊張材定着体のコンクリートを打設するための型枠をコンクリート部材間で組み立て、それぞれのコンクリート部材について独立するように定着体用のコンクリートを打設することができる。しかし、プレテンション方式で造られた桁のように桁高が小さく、多数の桁が小さな間隔で配列されている場合には、桁間に作業スペースが充分でなく、それぞれの桁について定着ブロック用の型枠を組み立てることができない場合がある。また、多数の桁について、それぞれ独立した緊張材定着体についてコンクリートを打設すると作業工数が増加し、効率が悪くなる。
【０００５】
本願に係る発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のコンクリート部材の間隔が狭い場合にも、それぞれの部材から突出するようにブロック状の緊張材定着体を効率よく形成し、コンクリート部材と強固に一体化することができる緊張材定着体の形成方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、    並列された複数のコンクリート部材の対向する面に、緊張材を定着して反力を前記コンクリート部材に伝達するための緊張材定着体を形成する方法であって、  前記複数のコンクリート部材の対向する面とほぼ直角方向の直線に沿って、該複数のコンクリート部材のそれぞれに貫通孔を設ける工程と、  前記貫通孔と連続するように前記複数のコンクリート部材間に筒状部材を配置する工程と、  前記複数のコンクリート部材間に、前記筒状部材を埋め込むとともに、両側のコンクリート部材の対向する面と接合されるように定着体コンクリートを打設する工程と、  前記貫通孔及び筒状部材によって形成されたダクトに横締緊張材を挿通し、緊張力を導入する工程と、  前記ダクト内にグラウト材を充填し、硬化させて前記横締緊張材を定着体コンクリートと一体化する工程と、  前記複数のコンクリート部材の対向する面間の中央部で、前記定着体コンクリート及び横締緊張材を切断分離する工程とを有する緊張材定着体の形成方法を提供するものである。
【０００７】
このような緊張材定着体の形成方法では、定着体となるコンクリートをコンクリート部材間で両側のコンクリート部材と接合されるように打設するので、型枠はコンクリート部材毎に分離して組み立てる必要がなく、部材間隔が狭い場合にも型枠の組み立てが可能となる。また、両側の部材に固着される定着体のコンクリートを一括して打設することができ、作業効率が向上する。
【０００８】
コンクリート部材間に打設された定着体コンクリートが硬化した後には、横締緊張材をダクトに挿通し、緊張力が導入される。このとき、複数のコンクリート部材は、これらの間に打設された定着体コンクリートで連結された状態となっており、上記コンクリート部材に反力を受けさせて緊張力を導入しても、コンクリート部材が横方向の曲げモーメント等によって破壊するようなことはなく、横方向に補強を行う必要がない。
【０００９】
また、横締緊張材への張力の導入及びダクト内へのグラウトの注入によって、定着体コンクリートと横締緊張材とが一体化された後、定着体コンクリートと緊張材とをコンクリート部材間の中央部で切断することにより、切断端部付近で緊張力が付着力によって定着体コンクリートに伝達され、この力が切断された定着体コンクリートを既存のコンクリート部材面に強く押しつけるように作用する。これにより、切断された定着体コンクリートは、それぞれ両側のコンクリート部材に強固に固定される。
【００１０】
なお、このとき横締緊張材の緊張力は定着体コンクリートとの付着力によって該定着体コンクリートに伝達されるので、付着力の大きい緊張材を用いるのが望ましい。また、切断された緊張材は、それぞれの長さが短く、有効に定着体コンクリートをコンクリート部材面に押し付けるためには伸び量の大きな材料が望ましい。このため、請求項４に記載のような、非金属繊維を束ねてロッド状にし、周面に節状又は螺旋状の凸部を有するものを用いるのが望ましい。
【００１１】
非金属繊維は、例えばアラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維等である。これらは、炭素繊維の一部を除き、一般にＰＣ鋼材に比べて弾性係数が小さく、緊張力を導入したときに大きな伸びが生じるので、短くても有効にプレストレスが導入される。また、上記非金属繊維の束を合成樹脂で固めてロッド状にすることにより周面に節状又は螺旋状の凸部を容易に形成することができる。このような凸部が形成されていることにより、コンクリートとの付着力が著しく向上する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、    並列された複数のコンクリート部材の対向する面に、緊張材を定着して反力を前記コンクリート部材に伝達するための緊張材定着体を形成する方法であって、  前記複数のコンクリート部材の対向する面とほぼ直角方向の直線に沿って、該複数のコンクリート部材のそれぞれに貫通孔を設ける工程と、  該複数のコンクリート部材に設けられた貫通孔に連続した横締緊張材を挿通し、緊張力を導入する工程と、  前記複数のコンクリート部材間に、前記横締緊張材を埋め込み、両側のコンクリート部材の対向する面と接合されるように定着体コンクリートを打設し、前記横締緊張材と一体化する工程と、  前記定着体コンクリートが硬化した後に、前記複数のコンクリート部材の対向する面間の中央部で、該定着体コンクリート及び横締緊張材を切断分離する工程とを有する緊張材定着体の形成方法を提供するものである。
【００１３】
このような緊張材定着体の形成方法では、横締緊張材に緊張力を導入した後、この緊張材を直接に埋め込むように定着体のコンクリートが打設され、一体化される。したがって、横締緊張材に緊張力を導入するときに、その反力を負担させる架台又は枠体が必要となるものの、請求項１に記載の方法と異なり、コンクリートの打設に先だって筒状部材を埋め込んでおく必要がない。また、この筒状部材中にグラウトを施す必要がなく作業工数を減少させることができる。
【００１４】
定着体を形成するためのコンクリートが硬化した後、コンクリート部材間で一体となった定着体コンクリート及び緊張材を切断することにより、請求項１に記載の方法と同様に、定着体コンクリートが各コンクリート部材に締め付けられ強固に固着される。
【００１５】
また、この方法でも請求項４に記載の横締緊張材を用いることにより、請求項１について説明したのと同様の効果が得られ、定着体コンクリートを既存のコンクリート部材に有効に締め付けて強固に固着することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の緊張材定着体の形成方法において、  前記定着体コンクリートを切断分離する工程は、該定着コンクリートに環状のワイヤソーを巻き回し、このワイヤソーに張力を導入しながら周回駆動して切断するものとする。
このような方法では、コンクリート部材の間隔が狭い場合でも、ワイヤソーを巻き回すことができれば定着体を容易かつ効率よく切断することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願発明に係る緊張材定着体の形成方法を適用することができるプレストレストコンクリート橋の概略側面図である。
この橋は、橋台１，４と橋脚２，３との間及び橋脚２と橋脚３との間に、プレテンション方式で製作されたプレストレストコンクリート桁５をそれぞれ複数本架け渡し、橋脚２，３上で両側支間の桁５を連結して三径間連続桁としたものである。上記桁５を橋脚２，３上で連結するために、図２（ａ）に示すように、コンクリート部材外にケーブル６を配置し、このケーブル６に導入された緊張力で桁連結部にプレストレスを導入して一体化する。
【００１８】
上記ケーブル６を、緊張力が導入された状態でプレストレストコンクリート桁５に定着するために、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示されるような緊張材定着体７が設けられる。
この緊張材定着体７は、プレストレストコンクリート桁５の側面すなわちウエブ部分から両側に突出するように打ち足されたコンクリートのブロック状部材であり、横締緊張材８で桁と直角方向に締め付けられ、桁５に強固に固着されている。ケーブル６はこの緊張材定着体７に設けられた貫通孔に挿通され、緊張材定着体７の端面に定着プレート９を介して定着されている。上記横締緊張材８としては、アラミド繊維を束ね、合成樹脂でロッド状に形成したものが用いられている。
【００１９】
次に、上記緊張材定着体７の形成方法を図に基づいて説明する。なお、この緊張材定着体の形成方法は請求項１、請求項３又は請求項４に記載の発明の一実施形態である。
まず、図３（ａ）に示すようにプレストレストコンクリート桁５のウエブ部分に、軸線と直角方向に貫通孔１１を穿設する。この貫通孔１１はすべての桁に設けられ、各桁の貫通孔が同一の直線上に位置するものとする。
【００２０】
次に、図３（ｂ）に示すように定着体コンクリート１４を打設するための型枠１２を組み立てるととともに、各桁間に貫通孔と連続するようにシース１３を配置する。このシース１３は帯状の鋼薄板を螺旋状に接合して筒状にしたものである。
【００２１】
上記型枠１２は桁間で連続して設けられており、この型枠内に打設した定着体コンクリートは両側の桁の側面と密接し、桁間を連結する部材となる。また、桁に設けられた貫通孔１１と連続するようにシース１３が配置されているので、この部分は横方向に貫通するダクトとなる。なお、打設したコンクリートの上面と上床版との間には隙間１５が残るようにしておく。
【００２２】
打設した定着体コンクリート１４が硬化した後、図３（ｃ）に示すように、上記ダクトに横締緊張材８を挿通し、一方の端部又は両方の端部にジャッキ（図示しない）を装着して緊張力を導入する。そして、この横締緊張材８の端部を定着体コンクリート１４に定着する。緊張材は、アラミド繊維を束ね合成樹脂でロッド状にしたものであり、外周面には紐状体が螺旋状に巻き付けられ、合成樹脂で一体かされている。この紐状体が巻き付けられた部分が螺旋状の凸部となり、コンクリートとの付着力を向上させる。
【００２３】
上記横締緊張材へ緊張力を導入した後、ダクト内にはグラウトを注入し、硬化させて付着力により緊張材８と定着体コンクリート１４とを一体化する。そして、緊張材の緊張端又は定着端では、コンクリートから突出している緊張材を切断し、両端の定着具１７を除去する。また、桁間の中央部では、図３（ｄ）に示すように定着体コンクリート１４を緊張材８とともに切断する。
【００２４】
定着体コンクリート１４の切断は、図４に示すように、ワイヤーソー２０を用いて行う。ワイヤーソー２０は、輪状となったワイヤーに切削材、例えば人造ダイヤモンドの粒子を付着させた切削部材２１と、この切削部材２１を周回させる駆動輪２２と、上記切削部材２１が所定の経路で周回するように案内する支持輪２３と、上記切削部材２１に常に張力が導入されるように該切削部材２１を外側に引っ張る移動輪２４とを有するものである。
【００２５】
上記定着体コンクリート１４の切断は、図４（ａ）に示すように切削部材２１を定着体コンクリート１４に巻き回すとともに、駆動輪２２、移動輪２４、支持輪２３に掛け回して周回駆動する。これにより、図４（ｂ）に示すように定着体コンクリート１４が徐々に切断され、これにともなって移動輪２４が支持レール２５に沿って移動し、切削部材２１は常に一定の張力が作用した状態で周回駆動される。そして、図４（ｃ）に示すように定着体コンクリート１４が桁間の中央部で切断分離される。
なお、定着体コンクリートの切断分離は、上記の他、ウォールソーを用いることもできる。
【００２６】
図５は、請求項２、請求３又は請求項４に記載の発明の一実施形態である緊張材定着体の形成方法を示す概略図である。
この方法は、プレストレストコンクリート桁５に貫通孔１１を穿設する工程は、図３に示す方法と同じであるが〔図５（ａ）〕、貫通孔１１を設けた後に、最も外側の桁の側部に反力支持枠３１を取り付け、この反力支持枠３１に反力を負担させて各桁の貫通孔に挿通した横締緊張材３８に張力を導入する〔図５（ｂ）〕。その後、図５（ｃ）に示すように、桁間及び最も外側の桁の側部に定着体コンクリート３３を打設し、コンクリートと緊張材との付着力により、これらを一体化する。
【００２７】
定着体コンクリート３３は桁間において両側の桁５を連結するように打設する。そして、コンクリートが硬化した後、桁間の中央部で切断する〔図５（ｄ）〕。定着体コンクリート３３の切断分離は、図３に示す方法と全く同様にして行うことができる。
このような方法では、桁間のスペースが狭い場合であっても、桁の両側部に強固な緊張材定着体を設けることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明に係る緊張材定着体の形成方法では、コンクリート部材間に、これらの対向面と連続するように定着体コンクリートを打設し、コンクリート部材間の中央部で切断分離するので、狭いスペースに各々のコンクリート部材毎に独立した緊張材定着体を効率よく形成することができる。
また、複数のコンクリート部材を貫通する横締緊張材に張力を導入した状態で上記定着体コンクリートと一体化し、コンクリート部材間で定着体コンクリートとともに横締緊張材を切断分離するので、少ない作業工数で各コンクリート部材に緊張材定着体を強固に締め付け固着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る緊張材定着体の形成方法を適用することができるプレストレストコンクリート橋の概略図である。
【図２】図１に示すプレストレストコンクリート橋に設けられた緊張材定着体の側面図、その拡大図及び断面図である。
【図３】請求項１、請求項３又は請求項４に記載の発明の一実施形態である緊張材定着体の形成方法を示す概略図である。
【図４】図３に示す緊張材定着体の形成方法における定着体コンクリートを切断する工程を示す概略図である。
【図５】請求項２、請求項３又は請求項４に記載の発明の一実施形態である緊張材定着体の形成方法を示す概略図である。
【図６】従来から知られているケーブル定着体の固定方法を示す概略図である。
【符号の説明】
１，４            橋台
２，３            橋脚
５                プレストレストコンクリート桁
６                ケーブル
７                緊張材定着体
８                横締緊張材
９                定着プレート
１１                貫通孔
１２                型枠
１３                シース
１４                定着体コンクリート
１５                隙間
１７                定着具
２０                ワイヤーソー
２１                切削部材
２２                駆動輪
２３                支持輪
２４                移動輪
２５                支持レール
３１                反力支持枠
３３                定着体コンクリート
３８                横締緊張材
【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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