(57)【要約】【課題】  構成が簡単で、かつ軽量で、一人の作業者により容易に操作できるＰＣ鋼棒の緊張装置を提供する。【解決手段】  このＰＣ鋼棒の緊張装置は、ＰＣ鋼棒３１が突出するコンクリート構造物３０の端面に押し当てられる第１の支持体２と、ＰＣ鋼棒３１の突出部に着脱可能に取付けられる第２の支持体３と、これら各支持体に連結されて両支持体の間隔を変更する平行リンク機構４と、そのリンク角度を変更する操作機構５とを備える。平行リンク機構４は、両支持体２，３の間に位置する第１および第２の中間部材６，７と、各支持体２，３と中間部材６，７との間にそれぞれ回動自在に連結されたリンク部材８〜１１とを有する。操作部材５は、平行リンク機構４の両中間部材６，７を連結した中間連結部材１２と、その中間部材６，７との連結部位を変えるねじ結合部１３とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の端面から突出するＰＣ鋼棒に対して所定の張力を与えるＰＣ鋼棒の緊張装置であって、
前記ＰＣ鋼棒が突出する前記コンクリート構造物の端面に押し当てられる第１の支持体と、前記ＰＣ鋼棒の突出部に着脱可能に取付けられる第２の支持体と、前記第１の支持体および第２の支持体に連結されてこれら第１の支持体と第２の支持体との間隔を変更する平行リンク機構と、
この平行リンク機構のリンク角度を変更する操作機構とを備え、
前記平行リンク機構は、前記第１の支持体と第２の支持体の間に位置する第１および第２の中間部材と、前記第１の支持体と第１の中間部材の間、第１の支持体と第２の中間部材の間、前記第２の支持体と第１の中間部材の間、および第２の支持体と第２の中間部材との間にそれぞれ回動自在に連結された第１ないし第４のリンク部材とを有し、
前記操作部材は、前記平行リンク機構の前記第１の中間部材と第２の中間部材とを連結した中間連結部材と、互いに螺合した雄ねじ部および雌ねじ部を有しこれら雄ねじ部と雌ねじ部の相対回転により前記中間連結部材の第１または第２の中間部材との連結部位を変えるねじ結合部とを有する、ＰＣ鋼棒の緊張装置。
【請求項２】
請求項１において、前記操作機構の前記中間連結部材は、一端が前記第２の中間部材に固定され、他端が前記第１の中間部材に形成された挿通孔に挿通されて、前記ねじ結合部の前記雄ねじ部とされ、前記雌ねじ部は、前記中間連結部材の前記雄ねじ部における前記第１の中間部材から第２の中間部材と反対側に突出した部分に螺合したナットであるＰＣ鋼棒の緊張装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記ＰＣ鋼棒の前記コンクリート構造物の端面からの突出部が雄ねじ部とされ、この雄ねじ部に、前記コンクリート構造物の端面を押し付けるナットが設けられ、前記第１の支持体は、前記ＰＣ鋼棒が挿通される挿通孔を有し前記平行リンク機構が連結されるリンク連結体部と、このリンク連結体部から延びて前記ナットに非接触で跨がり先端が前記コンクリート構造物の端面に当接する脚部とを有するＰＣ鋼棒の緊張装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリート構造物の端面から突出するＰＣ鋼棒に対して所定の張力を与えるＰＣ鋼棒の緊張装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の端面から突出するＰＣ鋼棒に所定の張力を付与するのに、従来は油圧ジャッキを用いるのが一般的である（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−２１３０８３号公報
【特許文献１】特開平８−３１９７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、油圧ジャッキを用いてＰＣ鋼棒に張力を与えるのでは、取り扱う装置が重く、操作も複雑になり、一人の作業者では簡単に操作できないという問題がある。
【０００４】
この発明の目的は、構成が簡単かつ軽量で、一人の作業者により容易に操作できるＰＣ鋼棒の緊張装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明のＰＣ鋼棒の緊張装置は、コンクリート構造物の端面から突出するＰＣ鋼棒に対して張力を与えるＰＣ鋼棒の緊張装置であって、前記ＰＣ鋼棒が突出する前記コンクリート構造物の端面に押し当てられる第１の支持体と、前記ＰＣ鋼棒の突出部に着脱可能に取付けられる第２の支持体と、前記第１の支持体および第２の支持体に連結されてこれら第１の支持体と第２の支持体との間隔を変更する平行リンク機構と、この平行リンク機構のリンク角度を変更する操作機構とを備え、前記平行リンク機構は、前記第１の支持体と第２の支持体の間に位置する第１および第２の中間部材と、前記第１の支持体と第１の中間部材の間、第１の支持体と第２の中間部材の間、前記第２の支持体と第１の中間部材の間、および第２の支持体と第２の中間部材との間にそれぞれ回動自在に連結された第１ないし第４のリンク部材とを有し、前記操作部材は、前記平行リンク機構の前記第１の中間部材と第２の中間部材とを連結した中間連結部材と、互いに螺合した雄ねじ部および雌ねじ部を有しこれら雄ねじ部と雌ねじ部の相対回転により前記中間連結部材の第１または第２の中間部材との連結部位を変えるねじ結合部とを有する。
この構成によると、操作機構のねじ結合部の雄ねじ部と雌ねじ部を相対回転させることで、平行リンク機構のリンク角度を小さくして行くと、第１の支持体と第２の支持体との間隔が広がり、ＰＣ鋼棒が引っ張られて伸び所定の張力が与えられる。このように、平行リンク機構と、回転を直線動作に変換するねじ結合部を有する操作機構とを備えるため、油圧ジャッキ等のような油圧源等が不要であり、構成が簡単でかつ軽量で、一人の作業者により容易に操作することができる。
【０００６】
この発明において、前記操作機構の前記中間連結部材は、一端が前記第２の中間部材に固定され、他端が前記第１の中間部材に形成された挿通孔に挿通されて、前記ねじ結合部の前記雄ねじ部とされ、前記雌ねじ部は、前記中間連結部材の前記雄ねじ部における前記第１の中間部材から第２の中間部材と反対側に突出した部分に螺合したナットであっても良い。
【０００７】
この発明において、前記ＰＣ鋼棒の前記コンクリート構造物の端面からの突出部が雄ねじ部とされ、この雄ねじ部に、前記コンクリート構造物の端面を押し付けるナットが設けられ、前記第１の支持体は、前記ＰＣ鋼棒が挿通される挿通孔を有し前記平行リンク機構が連結されるリンク連結体部と、このリンク連結体部から延びて前記ナットに非接触で跨がり先端が前記コンクリート構造物の端面に当接する脚部とを有するものとしても良い。
この構成の場合、ナットの端面が前記脚部の基端面に当接するまで、緊張装置における操作機構を操作することで、ＰＣ鋼棒へ所定の張力付与を完了させることができるので、操作時のトルク管理が容易となる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のＰＣ鋼棒の緊張装置は、コンクリート構造物の端面から突出するＰＣ鋼棒に対して張力を与えるＰＣ鋼棒の緊張装置であって、前記ＰＣ鋼棒が突出する前記コンクリート構造物の端面に押し当てられる第１の支持体と、前記ＰＣ鋼棒の突出部に着脱可能に取付けられる第２の支持体と、前記第１の支持体および第２の支持体に連結されてこれら第１の支持体と第２の支持体との間隔を変更する平行リンク機構と、この平行リンク機構のリンク角度を変更する操作機構とを備え、前記平行リンク機構は、前記第１の支持体と第２の支持体の間に位置する第１および第２の中間部材と、前記第１の支持体と第１の中間部材の間、第１の支持体と第２の中間部材の間、前記第２の支持体と第１の中間部材の間、および第２の支持体と第２の中間部材との間にそれぞれ回動自在に連結された第１ないし第４のリンク部材とを有し、前記操作部材は、前記平行リンク機構の前記第１の中間部材と第２の中間部材とを連結した中間連結部材と、互いに螺合した雄ねじ部および雌ねじ部を有しこれら雄ねじ部と雌ねじ部の相対回転により前記中間連結部材の第１または第２の中間部材との連結部位を変えるねじ結合部とを有するものとしたため、構成が簡単で、かつ軽量で、一人の作業者により容易に操作できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明の一実施形態を図１ないし図３と共に説明する。この実施形態のＰＣ鋼棒の緊張装置１は、コンクリート構造物３０の端面から突出するＰＣ鋼棒３１に対して所定の張力を与えるものである。コンクリート構造物３０には、コンクリート打設時にパイプ状の鞘部材３２と、その中に挿入された前記ＰＣ鋼棒３１とが一体に埋設され、このＰＣ鋼棒３１の一端部がコンクリート構造物３０の端面から突出する。ＰＣ鋼棒３１の他端には図示しないアンカー部材が一体に設けられ、コンクリート構造物３０中に埋設されている。
【００１０】
前記緊張装置１は、ＰＣ鋼棒３１が突出する前記コンクリート構造物３０の端面に押し当てられる第１の支持体２と、ＰＣ鋼棒３１のコンクリート構造物３０からの突出部３１ａに着脱可能に取付けられる第２の支持体３と、平行リンク機構４と、この平行リンク機構４のリンク角度を変更する操作機構５とを備える。平行リンク機構４は、第１の支持体２および第２の支持体３に連結されて、これら第１の支持体２と第２の支持体３との間隔を変更する機構である。
【００１１】
前記平行リンク機構４は、第１の支持体２と第２の支持体３の間に位置する第１および第２の中間部材６，７と、第１の支持体２と第１の中間部材６の間、第１の支持体２と第２の中間部材７の間、第２の支持体３と第１の中間部材６の間、および第２の支持体３と第２の中間部材７との間にそれぞれ回動自在に連結された第１ないし第４のリンク部材８〜１１とを有する。
【００１２】
前記操作部材５は、平行リンク機構４の第１の中間部材６と第２の中間部材７とを連結した中間連結部材１２、およびこの中間連結部材１２の第１の中間部材６との連結部位を変えるねじ結合部１３を有する。中間連結部材１２は、一端が第２の中間部材７に固定され、他端が第１の中間部材６に形成された挿通孔６ａに挿通される雄ねじ部１２ａとされている。この雄ねじ部１２ａにおける第１の中間部材６から第２の中間部材７と反対側に突出した部分に、雌ねじ部となるナット１４が螺合される。このナット１４と、中間連結部材１２の雄ねじ部１２ａとにより、前記操作部材５が構成されている。ナット１４には、その回転操作のための回転レバー１５が設けられている。なお、この操作部材５は、中間連結部材１２の一端が第２の中間部材７に固定される部分で構成しても良い。中間連結部材１２の中間部は、ＰＣ鋼棒３１の突出部３１ａが十分な余裕空間を持って貫通するリング状部１２ｂとされ、これにより中間連結部材１２がＰＣ鋼棒３２の突出部３１ａと干渉しないようにされている。なお、リング状部１２ｂは、ＰＣ鋼棒３１の軸方向に向く円環状であるが、図では見易いように斜めに図示してある。
【００１３】
ＰＣ鋼棒３１のコンクリート構造物３０の端面からの突出部３１ａは雄ねじ部とされ、この雄ねじ部に、コンクリート構造物３０の端面を押し付けるナット１６が螺合される。第１の支持体２は、ＰＣ鋼棒３１の突出部３１ａが挿通される挿通孔１７ａを有し前記平行リンク機構４が連結されるリンク連結体部１７と、このリンク連結体部１７から延びて前記ナット１６に非接触で跨がり先端が前記コンクリート構造物３０の端面に当接する断面コ字状の脚部１８とを有する。
【００１４】
第２の支持体３は、ＰＣ鋼棒３１の突出部３１ａが挿通される挿通孔３ａを有し、雄ねじ部とされたＰＣ鋼棒３１の突出部３１ａの前記第２の支持体３よりも先端側に螺合されるナット１９に当接することで、ＰＣ鋼棒３１の突出部３１ａに着脱可能に取付けられる。
【００１５】
図１（Ａ）は前記緊張装置１によりＰＣ鋼棒３１に所定の張力を与える前の状態を、図１（Ｂ）は張力を与えた後の状態をそれぞれ示す。なお、図１（Ｂ）では、ＰＣ鋼棒３１に張力を与えることにより、コンクリート構造物３０の端面から離れた位置に移動したナット１６を、コンクリート構造物３０の端面を押し付ける位置まで回転させて移動させている。
図１（Ａ）の状態から、操作機構５の雌ねじ部であるナット１４を、中間連結部材１２の雄ねじ部１２ａに対して相対回転させることで、平行リンク機構４のリンク角度を図１（Ｂ）のように小さくして行くと、第１の支持体２と第２の支持体３との間隔が広がり、これによりＰＣ鋼棒３１が引っ張られて伸び（伸び量をＬで示す）所定の張力が与えられる。このとき、ナット１６は、ＰＣ鋼棒３１の延びに従って、同図に鎖線で示すようにコンクリート構造物３０の端面から離れる。所定の張力が付与されると、前記ナット１６を、コンクリート構造物３０の端面に押し付けることにより、張力付与作業が完了する。
【００１６】
付与張力につき説明する。前記操作機構５のナット１４を回転レバー１５で回転操作することで、第１の中間部材６と第２の中間部材７の間の間隔が短くなる。この間隔の短縮量から、ＰＣ鋼棒３１の伸び量Ｌを以下のように算出することができ、その伸び量ＬからＰＣ鋼棒３１に与えられる張力Ｆを求めることができる。これにより、ＰＣ鋼棒３１に与える張力をコントロールすることができる。
図２に示すように、前記平行リンク機構４における第１の中間部材６と第２の中間部材７の間の間隔の１／２をｈ、リンク部材８〜１１の長さをｆ、第１の支持体２と第２の支持体３の間のＰＣ鋼棒３１の長さの１／２をｄとし、前記操作により前記値ｈがΔｈだけ短くなったとした場合、ＰＣ鋼棒３１の伸び量Ｌは、
Ｌ＝√（ｆ2 −（ｈ−Δｈ）2 ）−ｄ  ……（１）
となる。ＰＣ鋼棒３１の全長をＬ’とすれば、
Ｌ／Ｌ’＝ε  ……（２）
σ＝ε・Ｅ    ……（３）
となる。ただし、ＥはＰＣ鋼棒３１のヤング係数（既知）である。これにより、ＰＣ鋼棒３１の張力Ｆを、
Ｆ＝σ・Ａ  ……（４）
として求めることができる。ただし、ＡはＰＣ鋼棒３１の断面積（既知）である。
【００１７】
また、このように算出されるＰＣ鋼棒３１の張力Ｆに基づいて、前記操作機構５による操作でのトルク管理を以下のように行うことができる。なお、以下の説明は、コンクリート構造物３０が例えばプレストレス基礎の場合を示す。
ＰＣ鋼棒３１に張力が与えられる前の状態での前記緊張装置１における第１の支持体２の部分での各寸法が図３（Ａ）の値であるとする。ＰＣ鋼棒３１に与える所要の張力がＦ１であると、その張力Ｆ１を受けるときの伸び量ｂ１は上記した演算（１）〜（４）から逆算して求めることができる。そこで、図３（Ｂ）のように、ＰＣ鋼棒３１が伸び量ｂ１だけ伸びた時に、ナット１６が第１の支持体２における脚部１８の基端面に当接するような、脚部１８の長さａ１の第１の支持体２を選択して使用する。この場合に、ナット１６の長さをｃとすると、このときの第１の支持体２の脚部１８の長さａ１は、
ａ１＝ｃ＋ｂ１  ……（５）
となる。すなわち、第１の支持体２として、長さ（ｃ＋ｂ１）の脚部１８を有するものを使用して、ナット１６の端面が前記脚部１８の基端面に当接するまで、緊張装置１における操作機構５の回転レバー１５を回すと、ＰＣ鋼棒３１へ所要の張力Ｆ１の付与が完了する。
【００１８】
このように、このＰＣ鋼棒の緊張装置１は、ＰＣ鋼棒３１が突出するコンクリート構造物３０の端面に押し当てられる第１の支持体２と、ＰＣ鋼棒３１の突出部に着脱可能に取付けられる第２の支持体３と、これらの各支持体２，３に連結されて両支持体２，３の間隔を変更する平行リンク機構４と、この平行リンク機構４のリンク角度を変更する操作機構５とで構成されているので、構成が簡単かつ軽量で、一人の作業者により容易に操作できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかるＰＣ鋼棒の緊張装置を使用してＰＣ鋼棒に張力を与える前の状態の説明図、（Ｂ）は張力を与えた後の状態の説明図である。
【図２】同緊張装置における平行リンク機構のリンク角度変化から張力を求める演算の説明図である。
【図３】同緊張装置の第１の支持体における脚部の長さとＰＣ鋼棒に与えられる張力の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…ＰＣ鋼棒の緊張装置
２…第１の支持体
３…第２の支持体
４…平行リンク機構
５…操作機構
６…第１の中間部材
６ａ…挿通孔
７…第２の中間部材
８〜１１…リンク部材
１２…中間連結部材
１２ａ…雄ねじ部
１３…ねじ結合部
１４…ナット（雌ねじ部）
１６…ナット
１７…リンク連結体部
１７ａ…挿通孔
１８…脚部
３０…コンクリート構造物
３１…ＰＣ鋼棒
３１ａ…突出部（雄ねじ部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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