(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレテンション工法によるプレストレストコンクリートの定着部の構造において、
ＰＣ鋼材の緊張に対する抵抗力を保持する定着部を繊維補強セメント系複合材料により構成し、
定着部に接する一般部を前記繊維補強セメント系複合材料より強度の低い普通コンクリートで構成し、
ＰＣ鋼材にあらかじめ引張力を与えておき、
定着部と一般部との接合面に仕切材を配置して両コンクリートの打設範囲を遮断し、
それぞれのコンクリートを打設した直後、仕切材を撤去して打継ぎ目を無くすように両者を一体化して構成してあることを特徴とする、
プレストレストコンクリートの定着部の構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレストレストコンクリートの定着部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＣ工法（プレストレストコンクリート工法）とは、コンクリート構造物に載荷する死荷重および活荷重によりコンクリートに生ずる引張応力度を打ち消すようにあらかじめＰＣ鋼材によってコンクリートに圧縮力を導入して、施工する方法をいう。
ＰＣ鋼材にプレストレスを導入する方法や定着のための機構には様々ある。
【０００３】
従来のプレストレストコンクリートａを構築するための方法として、たとえばポストテンション工法により鋼線等のＰＣ鋼材ｅに緊張を与える方法がある（図４に示す）。これは、普通コンクリートｂの硬化後、打設した普通コンクリートｂの内部に配置するシース管ｆ内のＰＣ鋼材ｅに引っ張り力を与え、その端部を定着具ｄに固定し、支圧器具ｇを介してその反力を普通コンクリートｂに伝達して圧縮力を与える方法である。
この反力に対する普通コンクリートｂの補強として、らせん筋ｃ３等を反力が影響を及ぼす範囲において配置する。
また、プレテンション工法による緊張の導入法においては、ポストテンション工法による定着の機構と異なり、コンクリートとＰＣ鋼材ｅとの付着をもって定着とするため、ＰＣ鋼材ｅの定着長が長く必要となってくる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来のプレストレストコンクリートの定着部の構造にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞ポストテンション工法によってＰＣ鋼材を定着するためには、緊張したＰＣ鋼材の端部を定着具に固定し、その反力を支圧器具を介して構造物に伝達する方法による。
このため、支圧器具等の材料、手間および時間が必要となる。
＜ロ＞また、ポストテンション工法では、コンクリートに及ぼされた反力に耐えるための補強として、らせん筋等の補強材を配置する。
これにより、材料費がかかり、また、配筋の増加に伴い組立てが煩雑となりコンクリートの打設が困難となる。その結果、品質を損なう可能性もある。
＜ハ＞プレテンション工法によって張力を導入する場合、コンクリートとＰＣ鋼材との付着力によって定着するため、ＰＣ鋼材の定着長が長く必要となる。
そのため、定着効率が悪くなり、太径のＰＣ鋼材の定着が困難である。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、ＰＣ鋼材の定着において支圧器具、らせん筋等の材料が不要である経済的なプレストレストコンクリートの定着部の構造を提供することを目的とする。
また、定着部寸法、ＰＣ鋼材の定着間距離を小さくすることができ、プレテンション工法の定着長を短くすることが出来るため経済的で、施工性に優れたプレストレストコンクリートの定着部の構造を提供することを目的とする。
特に、コンクリートの打設が容易であることで、優れた品質を達成できるプレストレストコンクリートの定着部の構造を提供することを目的としている。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明のプレテンション工法によるプレストレストコンクリートの定着部の構造は、ＰＣ鋼材の緊張に対する抵抗力を保持する定着部を繊維補強セメント系複合材料により構成し、定着部に接する一般部を前記繊維補強セメント系複合材料より強度の低い普通コンクリートで構成し、ＰＣ鋼材にあらかじめ引張力を与えておき、定着部と一般部との接合面に仕切材を配置して両コンクリートの打設範囲を遮断し、それぞれのコンクリートを打設した直後、仕切材を撤去して両者を一体化して打継ぎ目を無くすように両者を一体化して構成してあることを特徴としたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態１】
以下図面を参照しながら本発明のプレストレストコンクリートの定着部の構造の実施の形態について説明する。
【０００８】
＜イ＞プレストレストコンクリート
プレストレストコンクリート１は、コンクリートと、ＰＣ鋼材４とより構成され、コンクリートで構成される部分は、定着部２と一般部３に分けられる。
定着部２とは、ＰＣ鋼材４の緊張に対する抵抗力を保持する部分であって、繊維補強セメント系複合材料を打設する。この定着部２には、主筋、フープ筋等の補強鉄筋を必要としないが、使用することもできる。
また、一般部３はこの定着部２に接する部分であって、普通コンクリートが打設される。
ここで、ＰＣ鋼材４とは、ＰＣ鋼より線、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線および鋼材等であって、どれを利用しても良い。
プレストレスの導入法としては、ポストテンション工法およびプレテンション工法等の方法によることができる。
また、繊維補強セメント系複合材料および普通コンクリートを同時に打設してもまた、一般的な打ち継ぎによる方法でも良い。
プレストレストコンクリート１の施工例として、たとえば図２のように橋梁の床版９の一部として構成したり、下床版上に導入部１１を設けて施工することができる。
【０００９】
＜ロ＞定着部
定着部２は、ＰＣ鋼材４の緊張に対する抵抗力を保持する部分であって、繊維補強セメント系複合材料で構成される。繊維補強セメント系複合材料内部にシース管８を配置して、その内側にはＰＣ鋼材４を配置し、定着具７１によって定着することもできる。
このとき、繊維補強セメント系複合材料は、定着具７１による反力の定着台として支圧板７２を介して反力を受ける部分となる。
また、繊維補強セメント系複合材料内に直接ＰＣ鋼材４を配置し、付着させ、定着することができる。
【００１０】
＜ハ＞繊維補強セメント系複合材料
繊維補強セメント系複合材料は、圧縮強度、曲げ強度、引張強度等において高い性能を示し、また普通コンクリート、ＰＣ鋼材４等との付着性が優れている。繊維補強セメント系複合材料には、例えば、セメントと珪石の粉末、シリカフューム、珪砂、高性能減水剤に水を単位推量（出来上がりコンクリート容積１ｍ３当たり）として１８０ｋｇ程度（水／セメントの比率が２０〜２２％程度）を加えた高強度セメント系マトリックスに直径が０．１〜０．３ｍｍで、長さが８〜１２ｍｍ、引張り降伏応力度が２５００〜２８００Ｎ／ｍｍ２の超高強度鋼繊維を容積で２％程度混入して得られる圧縮強度２００〜２２０ＭＰａ、曲げ強度４０〜４５ＭＰａ、付着強度１５〜９０ＭＰａ、透気係数２．５×１０−１８ｍ２、弾性係数５５ＧＰａの特性を持つ繊維補強セメント系複合材料が使用できる。
この超高強度鋼繊維には、金属繊維や有機繊維等の種類を使用してもよく、また、含有しないこともできる。
尚、繊維補強セメント系複合材料の構成としては、かならずしも上記のような構成による必要はない。
また、繊維補強セメント系複合材料を使用することによって、定着部２を無筋とすることができる。また、キャスティングタイプの定着器具を必要とせず、支圧板７２のみでＰＣ鋼材４からの反力を受けることができる。
【００１１】
＜ニ＞一般部
一般部３は、定着部２に接する部分であって、通常普通コンクリートが打設される。
なお、普通コンクリートの他にも公知の繊維補強コンクリート等を使用することもできる。
一般部３は、定着部２ほど耐力を必要としない。このため、定着部２の繊維補居セメント系複合材料より強度の低い普通コンクリートによって構成することができる。
一般部３にも定着部２同様、主筋、フープ筋等の補強鉄筋を配置することを要しないが、必要に応じて使用することはできる。
このように構成することにより、材料費を削減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態２】
定着部２を構成する繊維補強セメント系複合材料の構造は、発明の実施の形態１では配筋がなされない無筋構造であるが、必要に応じて配筋することはできる。
図３に、定着部２に配筋をしたプレストレストコンクリートの構造を示す。
ここで、配筋する鉄筋の種類は、主筋５２やフープ筋５１等であって、必要に応じて、設計上必要な径及び必要な本数分を所定の位置に配筋できる。
【００１３】
【実施例】
以下図面を参照しながらプレストレストコンクリートの構築方法について説明する。
【００１４】
＜イ＞ポストテンション工法による構築
この工法は、プレストレスの導入方法のひとつで、打設した繊維補強セメント系複合材料および普通コンクリートの硬化後に、繊維補強セメント系複合材料を定着台としてシース管８内に配置したＰＣ鋼材４に引張力を与え、定着具７１により固定し、これを支圧板７２を介して繊維補強セメント系複合材料に定着させプレストレスを与える方法である。尚、シース管８を使用せずに構築することもできる。
このとき、定着具７１の受ける反力をより小さい面積の支圧板７２でまかなう事ができる。これは、繊維補強セメント系複合材料に対して加わる集中した反力に充分に抵抗できる構造となっているためである。
【００１５】
＜ロ＞プレテンション工法による構築
この工法による、プレストレスの導入方法は、繊維補強セメント系複合材料および普通コンクリートの打ち込み前にＰＣ鋼材４に引張力を与えておき、両コンクリートの硬化後にＰＣ鋼材４を切断することによって、プレストレストコンクリート１を構築する方法である。
ＰＣ鋼材４のコンクリートとの付着により、プレストレスを与える方法である。この結果、繊維補強セメント系複合材料の付着性および圧縮強度等の性質から、定着長を短くすることができる。また、付着により定着できるＰＣ鋼材４の径も従来より大きくすることができる。
【００１６】
＜ハ＞接合部の構築
コンクリートの打設方法として、繊維補強セメント系複合材料と普通コンクリートとの接合面である接合端面６に仕切材等を配置して両コンクリートの打設範囲を遮断し、それぞれのコンクリートを打設した直後、仕切材を撤去して両者を一体化させる同時打設による方法によることができる。
また、ラス網等を使用する一般的な打ち継ぎによる方法で行うこともできる。この場合、打ち継ぎ面となるコンクリート面の緩んだ骨材やレイタンスは取り除き、充分に給水させた後にセメントペースト又はモルタルを塗り、その直後に繊維補強セメント系複合材料を打設して十分に締め固めても良い。
【００１７】
繊維補強セメント系複合材料の養生方法として、常温養生、高温養生等特に制約は受けない。
また、養生を行う場所として工場・製作ヤード養生、現場養生等の制約も特に受けず、設計上必要な方法によって行うことができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明のプレストレストコンクリートの定着部の構造は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞ポストテンション工法によってプレストレストコンクリートを構築する場合、ＰＣ鋼材の緊張に対する補強のための支圧器具およびらせん筋等の材料を不要とできコスト削減に繋がる。
また、らせん筋等の設置に伴う煩雑な組立てが不要となり、施工性、作業安全性が向上し、工期の短縮にもなる。
さらに、構造が単純化することでコンクリート打設が容易となり、より確実に品質を確保することができる。
＜ロ＞プレテンション工法によって張力を導入する場合、付着力の大きい繊維補強セメント系複合材料を使用するため定着長を短くすることができ、また定着できるＰＣ鋼材の径も大きくすることができ、コスト削減にも繋がり、利用範囲も拡がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプレストレストコンクリートの定着部の無筋構造の実施例の説明図。
【図２】プレストレストコンクリートの実施例の説明図。
【図３】実施の形態２のプレストレストコンクリートの定着部の配筋構造の実施例の説明図。
【図４】従来のプレストレストコンクリートの定着部の構造の説明図。
【符号の説明】
１・・・プレストレストコンクリート
２・・・定着部
３・・・一般部
４・・・ＰＣ鋼材
【図１】
0003848557.tif 000002
【図２】
0003848557.tif 000003
【図３】
0003848557.tif 000004
【図４】
0003848557.tif 000005