定着具
【課題】 防錆塗料の塗布をすることなく、定着具の防錆を図ることができる。
【解決手段】 緊張材（９４）の復元力を用いてコンクリート躯体にプレストレスを与え、後打ちのコンクリートで覆われる定着具（１０１）であって、緊張材の端部に固定されるスリーブ（９２）と、緊張材が貫通し、復元力をスリーブから受けてコンクリート躯体に伝達する支圧板（２）と、スリーブに取り付けられ、コンクリートの後打ちの前における、スリーブおよび支圧板のすべての露出面を覆うキャップ（１）と、を有する。
【解決手段】 緊張材（９４）の復元力を用いてコンクリート躯体にプレストレスを与え、後打ちのコンクリートで覆われる定着具（１０１）であって、緊張材の端部に固定されるスリーブ（９２）と、緊張材が貫通し、復元力をスリーブから受けてコンクリート躯体に伝達する支圧板（２）と、スリーブに取り付けられ、コンクリートの後打ちの前における、スリーブおよび支圧板のすべての露出面を覆うキャップ（１）と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緊張材を用いてコンクリート躯体にプレストレスを与える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート躯体の一端から他端にかけて鋼材を配置し、鋼材を緊張させることにより、躯体全体に圧縮力を与えるプレストレスト・コンクリート（以下ＰＣと称する）、およびＰＣ工法が知られている。
【０００３】
ここで図８、図９を参照しつつ、従来のＰＣ鋼材の定着具の構成を説明する。図８は従来の定着具およびＰＣ鋼材の構成を示す図であり、図９は従来の定着具の断面（Ａ，Ｂ）を示す模式図である。
【０００４】
緊張材であるＰＣ鋼材９４を保護するシース９０の一端には、支圧板９１が固定されている。支圧板９１のシース９０との当接面とは反対側の面には、スリーブ９２が配置されている。スリーブ９２は、ウェッジ９３が挿入される溝部９２ａを有している。
【０００５】
ウェッジ９３は、ＰＣ鋼材９４が貫通する溝部９３ａを有している。ここで、溝部９３ａにＰＣ鋼材９４が挿入されたウェッジ９３を、スリーブ９２の溝部９２ａに挿入することで、ＰＣ鋼材９４を固定することができる。そして、ＰＣ鋼材９４を緊張させることにより、支圧板９１を介してプレストレスト・コンクリート９５（コンクリート躯体）に圧縮力を与えることができる。
【０００６】
支圧板９１は、ＰＣ鋼材９４の緊張力（ＰＣ鋼材９４の復元力）をコンクリート９５に付与するための機能を有している。また、支圧板９１は、ＰＣ鋼材９４を貫通させるための貫通孔９１ａを有しており、貫通孔９１ａの一端（コンクリート９５と当接する端）には、芯出しスペーサ９６が設けられている。芯出しスペーサ９６は、ＰＣ鋼材９４を貫通させるための貫通孔９６ａを有しており、この貫通孔９６ａの内周面は、ＰＣ鋼材９４の外周面に接触するようになっている。
【０００７】
ＰＣ鋼材の緊張後にはＰＣ鋼材の余長が切断され、定着具にキャップ８０が取り付けられる。また関連のある技術として、以下の文献が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３７９１４１５号公報
【特許文献２】特許第３９２１２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＰＣ鋼材の緊張完了後から地覆コンクリートや後打ちコンクリートを打設するまでの期間、少なくとも図８、図９に示すような状態となる。この状態はスリーブ９２の一部（キャップ８０が覆われていない部分）や支圧板９１が外部に露出しているため、この露出部の防錆を図るために防錆塗料を塗布するという作業が発生する。この塗布作業は定着具の設置数の増加に応じて煩雑な作業となる。
【００１０】
本実施形態は、上述の問題を解決するためになされるものであり、作業の省力化を図るとともに、地球環境負荷の低減に寄与する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、緊張材の復元力を用いてコンクリート躯体にプレストレスを与え、後打ちのコンクリートで覆われる定着具であって、緊張材の端部に固定されるスリーブと、緊張材が貫通し、復元力をスリーブから受けてコンクリート躯体に伝達する支圧板と、スリーブに取り付けられ、コンクリートの後打ちの前における、スリーブおよび支圧板のすべての露出面を覆うキャップと、を有する。
【００１２】
支圧板には、スリーブの側を向く傾斜面を設けることができる。具体的には、緊張材に沿ってスリーブから離れるほど、径が連続的に増加するテーパ面を、支圧板に形成することができる。これにより、支圧板は、スリーブから受ける力をコンクリート躯体に効率良く伝達させることができる。
【００１３】
支圧板には、端面でスリーブと接触する円筒部を設けることができる。円筒部を設けることにより、コンクリートを後打ちする前の状態において、支圧板を覆うコンクリートの厚さを確保することができる。ここで、緊張材が延びる方向における支圧板の両端において、径が互いに異なる円筒部を設けることができる。
【００１４】
キャップの素材としては、再生材を用いることができる。キャップおよびスリーブの間には、充填材を充填することができる。充填材を用いることにより、スリーブなどの防錆を向上させることができる。スリーブと対向するキャップの内壁面から突出する突起部を設ければ、充填材を充填しやすくなる。
【００１５】
緊張材が延びる方向に、突起部を延ばすことができる。ここで、キャップの内壁面からの突起部の突出量は、スリーブに対するキャップの挿入口に向かって減少させることができる。これにより、キャップをスリーブに取り付けやすくすることができるとともに、スリーブに対してキャップを固定しやすくすることができる。緊張材は、１つのＰＣ鋼より線によって構成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
防錆塗料の塗布をすることなく、定着具の防錆を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態の定着具の一例を示す斜視図である。
【図２】実施形態の定着具がコンクリート躯体に設置されるときの構成の一例を示す断面図である。
【図３】実施形態の定着具を用いるときの荷重分布の一例を示す図である。
【図４】従来の支圧板の形状と実施形態の支圧板の形状例を示す図である。
【図５】実施形態の定着具のバリエーション例を示す図である。
【図６】実施形態の定着具の空隙部に充填材を充填させる例を示す図である。
【図７】実施形態の態様を橋梁に適用するときの一例を示す外観模式図である。
【図８】従来の定着具がコンクリート躯体に設置されるときの構成を示す図である。
【図９】従来の定着具の断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は本実施形態の定着具の一例を示す外観斜視図であり、図２は本実施形態の定着具およびＰＣ鋼材がコンクリート躯体に設置されている状態の一例を示す図である。定着具１０１は、キャップ１、支圧板２を有する。定着具１０１の構成は、以下に説明する事項以外については従来と同様である。
【００１９】
キャップ１は、ポリエチレン等の合成樹脂を素材として用いられ、また再生材（樹脂）を用いることもできる。再生材を用いるときには、再生材の使用割合は、例えば、３０％程度とすることができるが、使用割合は適宜設定できる。また、本実施形態では、芯出しスペーサ９６の素材としては、合成樹脂を用いることができ、再生材（樹脂）を用いることもできる。
【００２０】
キャップ１は、図９で示したスリーブ９２、ウェッジ９３や、ＰＣ鋼材（例えば、ＰＣ鋼より線）９４の最端部の各部位が外部に露出しないように、その全面を覆う形状をしている。キャップ１は、スリーブ９２、ウェッジ９３およびＰＣ鋼材９４の端部に沿った形状に形成されている。キャップ１は、フランジ１ａを有する。フランジ１ａは、キャップ１の外周面から、キャップ１の外側に向かって突出している。
【００２１】
支圧板２は、鋼、鉄等の硬材を素材としており、円錐台の形状である円錐台部２Ｂを有する。支圧板２は、円錐台部２Ｂの径の小さい側がコンクリート９５の表面側になるように、また、円錐台部２Ｂの径の大きい側がコンクリート９５の内部側になるように埋設され、円錐台部２Ｂが外部に露出しないように設置される（図２参照）。円錐台部２Ｂの斜面は、スリーブ９２の側（図２の左側）を向いている。
【００２２】
また、支圧板２は、円筒部２Ａおよび円筒部２Ｃを有する。円筒部２Ａは、円錐台部２Ｂの径の小さい側と一体的に形成されており、円筒部２Ａの厚さ（図２の左右方向の長さ）は、円錐台部２Ｂの厚さ（図２の左右方向の長さ）よりも薄い。円筒部２Ｃは、円錐台部２Ｂの径の大きい側と一体的に形成されており、円筒部２Ｃの厚さ（図２の左右方向の長さ）は、円錐台部２Ｂの厚さよりも薄い。
【００２３】
本実施形態において、円筒部２Ａの先端面は、コンクリート９５の表面と段差がほとんど無い状態（面一状態）であるが、態様を限定するものではなく、支圧板２の全面がコンクリート９５に埋まる状態でもよい。
【００２４】
ここで、円筒部２Ａを有する構成の利点について説明する。本実施形態の支圧板２では、円錐台部２Ｂに対して、コンクリート９５の表面側に円筒部２Ａがある構成としている。ここで例えば、円筒部２Ａを省略し、円錐台部２Ｂの径の小さい部分とコンクリート９５の表面とが面一状態とする場合、コンクリート９５の表面から、コンクリート９５の内部に向かって、円錐台部２Ｂの斜面が延びることとなる。
【００２５】
この場合、コンクリート９５の表面と円錐台部２Ｂの斜面とで成る角度が鋭角であるため、支圧板２（円錐台部２Ｂの斜面）とコンクリート９５の表面との間におけるコンクリート厚が薄くなり、円錐台部２Ｂの斜面に沿って設けられたコンクリートが剥がれ落ちるおそれがある。この剥がれを抑止するため、本実施形態の支圧板２では、コンクリート９５の表面近傍に円筒部２Ａを設け、円筒部２Ａの側壁面とコンクリート９５の表面との成す角度が略垂直を成すように配置される。一方、円筒部２Ｃを設けると、鋳型を用いて支圧板２を成形するときに、支圧板２を成形し易くなる。なお、円筒部２Ｃは、省略することもできる。
【００２６】
このようなキャップ１、支圧板２を有する定着具１０１によって、スリーブ９２、ウェッジ９３、ＰＣ鋼材９４の露出部が無くなり、施工中の防錆を図ることができる。そのため、防錆のための塗装が不要となり、現場での作業省力化を図ることができる。
【００２７】
次に、図３の荷重分布の一例を参照しつつ、支圧板２の形状についてさらに説明する。図３に示すように、支圧板２は、スリーブ９２から受けた荷重をコンクリート９５に伝達する。支圧板２およびスリーブ９２の接触面に掛かる荷重Ｐ１の方向は、ＰＣ鋼材９４の軸方向（図３の左右方向）である。また、コンクリート９５に作用する荷重Ｐ２も、荷重Ｐ１と同一方向とする必要がある。荷重Ｐ１から荷重Ｐ２に変化するときの分布を考慮して、支圧板２の形状を決定することができる。
【００２８】
本実施形態では、上述したように、支圧板２が円錐台部２Ｂを有している。円錐台部２Ｂは、荷重Ｐ１から荷重Ｐ２に変化するときの荷重の伝達経路に沿った形状に形成されている。ここで、円錐台部２Ｂは、上述した斜面を有している。また、荷重Ｐ２の作用する領域は、荷重Ｐ１の作用する領域よりも大きい。このため、荷重の伝達経路は、円錐台部２Ｂの外形に沿った経路となり、円錐台部２Ｂを用いて、コンクリート９５に効率良く荷重を与えることができる。
【００２９】
図４に従来の支圧板９１（図４の（Ａ），（Ｂ）参照）および本実施形態の支圧板２（図４の（Ｃ）参照）の平面図、および中心線Ａ−Ａでの断面図をそれぞれ示す。従来の支圧板９１は、図４（Ａ）、図４（Ｂ）の平面図に示すように四角形の平面形状をしているが、荷重をかける場合、各四角形状の角の部位にかかる荷重は微小となる。よって本実施形態の支圧板２は、図４（Ｃ）の平面図に示すように、平面形状を角の部位を取り除いた円形とし、また上記図３を用いて説明した理由により円錐台形とする。
【００３０】
図４（Ｃ）の例は図４（Ａ）で示した正方形の角を取り除いた形状であるが、これにより、例えば、重量を約６．４ｋｇから約３．０ｋｇに削減することができる。尚、図４（Ｃ）に示すように、本実施形態では支圧板２の平面形状を略真円（円筒部２Ｃの一部の裾が直線となっているため、厳密には真円ではないが）としているが、図４（Ｂ）のように長方形をベースとした楕円形としてもよい。また図４に記載されている寸法や重量はあくまで一例であり、態様を限定するものではない。
【００３１】
このような形状とすることで、素材の使用量を削減することができ、支圧板２の製造に際してＣＯ２排出量の削減を図ることができる。
【００３２】
次に、本実施形態のキャップの形状について説明する。図５（Ａ）に従来のキャップ８０の形状を示し、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に本実施形態のキャップの例を示す。
【００３３】
従来のキャップ８０は、図５（Ａ）に示したようにスリーブ９２の一部や支圧板９１が外気にさらされるため、当該露出箇所には防錆塗料を塗布する必要がある。本実施形態のキャップは、図５（Ｂ）に示すキャップ１Ａのように、スリーブ９２およびウェッジ９３、ＰＣ鋼材９４の最端部の全体を覆う形状であり、且つ支圧板２がコンクリート９５に埋設されているため（図５には不図示）、鋼材が露出しなくなり防錆のための塗装が不要となる。
【００３４】
また、図５（Ｂ）において、スリーブ９２の一端面は、支圧板２における円筒部２Ａの先端面と接触している。スリーブ９２および円筒部２Ａの接触部分において、円筒部２Ａの径は、スリーブ９２の径よりも大きい。キャップ１Ａのフランジ１ａは、円筒部２Ａのうち、スリーブ９２よりも外側に位置する領域（円筒部２Ａの一部）と接触しており、この領域を覆っている。本実施形態では、キャップ１Ａにフランジ１ａを設けているが、フランジ１ａを省略することもできる。フランジ１ａを省略した場合には、円筒部２Ａのうち、スリーブ９２からはみ出した領域を、キャップ１Ａが覆っていればよい。
【００３５】
図５（Ｂ）の形状では、スリーブ９２の外壁面とキャップ１Ａの内壁面との当接部分１１ａの面積が大きくなるため、スリーブ９２およびキャップ１Ａの間の摩擦抵抗により、キャップ１Ａをスリーブ９２に装着し難いことがある。このことから、キャップの形状を図５（Ｃ）に示すようにしてもよい。図５（Ｃ）に示すキャップ１Ｂでは、内壁面の複数箇所に、部分的にリブ５（突起部）が設けられており、スリーブ９２を覆い易くしている。リブ５を設ける場合、リブ５の変形によって、スリーブ９２の形状変化（たとえば温度変化、使用時の膨らみ、製品の製造誤差等）を吸収することができ、キャップ１Ｂをスリーブ９２に固定しやすくなり、キャップ１Ｂの脱落を防ぐことができる。
【００３６】
リブ５は、キャップ１Ｂの内壁面から内側に向かって突出しており、リブ５の突出量は、キャップ１Ｂの開口部に向かうにつれて短くなる。すなわち、突出量Ｔ２よりも突出量Ｔ１の方が短い。リブ５は、キャップ１Ｂの開口部まで延びていない。キャップ１Ｂの開口部の径は、スリーブ９２の径よりも大きく、キャップ１Ｂの開口部には、リブ５が形成されていないため、キャップ１Ｂをスリーブ９２に容易に装着することができる。
【００３７】
スリーブ９２に沿ってキャップ１Ｂを挿入すると、スリーブ９２の外壁面にリブ５の先端が接触する。リブ５の先端がスリーブ９２の外壁面に接触した状態において、キャップ１Ｂを押し込むと、リブ５の先端がスリーブ９２の外壁面と密接することにより、キャップ１Ｂをスリーブ９２に固定することができる。上述したように、リブ５の突出量は、キャップ１Ｂの開口部から離れるにつれて大きくなるため、キャップ１Ｂをスリーブ９２に押し込むにつれて、スリーブ９２の外壁面にリブ５が密接し易くなる。リブ５は、樹脂で形成されているため、スリーブ９２の外形に応じて、リブ５を変形させることができる。
【００３８】
本実施形態では、キャップ１Ｂの内壁面において、図５（Ｃ）に示す位置にリブ５を設けているが、リブ５を設ける位置やリブ５の数は、適宜設定することができる。本実施形態では、図５（Ｃ）に示すように、リブ５が、ＰＣ鋼材９４の延びる方向に延びているが、これに限るものではない。すなわち、キャップ１Ｂの内壁面から内側に向かって突出していればよい。
【００３９】
図６は、その他の実施形態を示すものであり、本実施形態のキャップ内に樹脂を充填させる例を示している。図６（Ａ）は、図５（Ｂ）で示したキャップ１Ａの内部に、充填材６を充填させる例である。充填材６としては、例えば、アクリル系やエポキシ系の樹脂を用いることができる。このように充填材６を使用することで防錆の効果が向上する。またアフターボンドＰＣ鋼材等、ＰＣ鋼材に樹脂が塗布されている場合、初期段階ではこの塗布された樹脂の流動性が高い。充填材６を使用することで、ＰＣ鋼材に塗布された樹脂の垂れ落ちを防止することができる。
【００４０】
図６（Ｂ）は、図５（Ｃ）で示したキャップ１Ｂの内部に充填材６を充填させる例である。キャップ１Ａを用いた場合は、図６（Ａ）に示すようにキャップ１Ａの内壁面とスリーブ９２の外壁面とが密着しているため空隙が形成され難い。よって充填材６がスリーブ９２の周りにまで到達させにくい。キャップ１Ｂを用いた場合は、図６（Ｂ）に示すようにリブ５があり、キャップ１Ｂの内壁面（リブ５を除く面）とスリーブ９２との間に空隙が形成され、充填材６を充填した際にその隙間に充填材６が入り込み、防錆効果が高まる。
【００４１】
キャップ１Ａ，１Ｂの内側に充填材６を充填させる方法としては、例えば、まず、キャップ１Ａ，１Ｂをスリーブ９２に取り付ける前に、キャップ１Ａ，１Ｂに充填材６を収納しておく。そして、キャップ１Ａ，１Ｂをスリーブ９２に押し込めば、スリーブ９２の外周に充填材６を位置させることができる。
【００４２】
最後に、本実施形態の態様をプレストレスト・コンクリート構造物である橋梁の横締めケーブルに適用させる例について説明する。図７に本実施形態の態様を適用させた橋梁１００の外観模式図を示す。図７に示す状態は、定着具１０１が後打ちコンクリートによって覆われる前の状態を示している。橋桁幅方向（Ｘ軸方向）には、複数のＰＣ鋼材が橋桁の一端から他端にかけて設置される。各ＰＣ鋼材の両端部には、それぞれ本実施形態の定着具１０１が取り付けられ、ＰＣ鋼材の緊張（ＰＣ鋼材の復元力）によって橋梁内側、橋桁幅方向に圧縮力が与えられる。
【００４３】
以上に説明したように、本実施形態ではシングルストランド（１本の緊張材）にも適用することができ、コンクリート躯体に圧縮力を与えることができる。図７に示す状態において、定着具１０１は、後打ちコンクリートによって覆われる。図７に示す構造では、橋桁幅方向に沿ってＰＣ鋼材を配置し、ＰＣ鋼材の両端部に定着具１０１を配置しているが、これに限るものではない。すなわち、コンクリートにプレストレスを与える構造体であれば、本発明の定着具を用いることができる。例えば、橋梁の長手方向（図７のＹ方向）に沿ってＰＣ鋼材を配置した場合において、このＰＣ鋼材の両端部に定着具を配置することができる。また、ビルの梁にプレストレスを導入するときに、本発明の定着具を用いることができる。
【００４４】
本実施形態では、コンクリート９５に埋設される支圧板２を用いているが、これに限るものではない。具体的には、図４（Ａ）や図４（Ｂ）で説明した支圧板９１を用いることもできる。この場合には、支圧板９１がコンクリート９５の外面に配置されるが、キャップ１によって支圧板９１を覆うようにすればよい。
【００４５】
「円錐台」は、上面、下面ともに真円によって構成される円錐台、および、上面、下面のいずれか一方または両方の形状が楕円である楕円錐台を概念上含むものとする。
【００４６】
以上、本実施形態の態様を適用させることで、作業の省力化を図ることができ、防錆塗料の塗布を行うことなく防錆の効果を得ることができる。またキャップや芯出しスペーサに再生材を用いたり、支圧板を立方体から略円錐台の形状にする等、荷重分布に影響を及ぼさない部位を除去したりすることで、地球環境負荷の低減に寄与することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１、１Ａ、１Ｂ：キャップ
２：支圧板
２Ａ、２Ｃ：支圧板の円筒部
２Ｂ：支圧板の円錐台部
５：リブ
６：充填材
９０：シース
９２：スリーブ
９３：ウェッジ
９４：ＰＣ鋼材
９５：コンクリート
９６：芯出しスペーサ
１００：橋梁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緊張材を用いてコンクリート躯体にプレストレスを与える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート躯体の一端から他端にかけて鋼材を配置し、鋼材を緊張させることにより、躯体全体に圧縮力を与えるプレストレスト・コンクリート（以下ＰＣと称する）、およびＰＣ工法が知られている。
【０００３】
ここで図８、図９を参照しつつ、従来のＰＣ鋼材の定着具の構成を説明する。図８は従来の定着具およびＰＣ鋼材の構成を示す図であり、図９は従来の定着具の断面（Ａ，Ｂ）を示す模式図である。
【０００４】
緊張材であるＰＣ鋼材９４を保護するシース９０の一端には、支圧板９１が固定されている。支圧板９１のシース９０との当接面とは反対側の面には、スリーブ９２が配置されている。スリーブ９２は、ウェッジ９３が挿入される溝部９２ａを有している。
【０００５】
ウェッジ９３は、ＰＣ鋼材９４が貫通する溝部９３ａを有している。ここで、溝部９３ａにＰＣ鋼材９４が挿入されたウェッジ９３を、スリーブ９２の溝部９２ａに挿入することで、ＰＣ鋼材９４を固定することができる。そして、ＰＣ鋼材９４を緊張させることにより、支圧板９１を介してプレストレスト・コンクリート９５（コンクリート躯体）に圧縮力を与えることができる。
【０００６】
支圧板９１は、ＰＣ鋼材９４の緊張力（ＰＣ鋼材９４の復元力）をコンクリート９５に付与するための機能を有している。また、支圧板９１は、ＰＣ鋼材９４を貫通させるための貫通孔９１ａを有しており、貫通孔９１ａの一端（コンクリート９５と当接する端）には、芯出しスペーサ９６が設けられている。芯出しスペーサ９６は、ＰＣ鋼材９４を貫通させるための貫通孔９６ａを有しており、この貫通孔９６ａの内周面は、ＰＣ鋼材９４の外周面に接触するようになっている。
【０００７】
ＰＣ鋼材の緊張後にはＰＣ鋼材の余長が切断され、定着具にキャップ８０が取り付けられる。また関連のある技術として、以下の文献が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３７９１４１５号公報
【特許文献２】特許第３９２１２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＰＣ鋼材の緊張完了後から地覆コンクリートや後打ちコンクリートを打設するまでの期間、少なくとも図８、図９に示すような状態となる。この状態はスリーブ９２の一部（キャップ８０が覆われていない部分）や支圧板９１が外部に露出しているため、この露出部の防錆を図るために防錆塗料を塗布するという作業が発生する。この塗布作業は定着具の設置数の増加に応じて煩雑な作業となる。
【００１０】
本実施形態は、上述の問題を解決するためになされるものであり、作業の省力化を図るとともに、地球環境負荷の低減に寄与する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、緊張材の復元力を用いてコンクリート躯体にプレストレスを与え、後打ちのコンクリートで覆われる定着具であって、緊張材の端部に固定されるスリーブと、緊張材が貫通し、復元力をスリーブから受けてコンクリート躯体に伝達する支圧板と、スリーブに取り付けられ、コンクリートの後打ちの前における、スリーブおよび支圧板のすべての露出面を覆うキャップと、を有する。
【００１２】
支圧板には、スリーブの側を向く傾斜面を設けることができる。具体的には、緊張材に沿ってスリーブから離れるほど、径が連続的に増加するテーパ面を、支圧板に形成することができる。これにより、支圧板は、スリーブから受ける力をコンクリート躯体に効率良く伝達させることができる。
【００１３】
支圧板には、端面でスリーブと接触する円筒部を設けることができる。円筒部を設けることにより、コンクリートを後打ちする前の状態において、支圧板を覆うコンクリートの厚さを確保することができる。ここで、緊張材が延びる方向における支圧板の両端において、径が互いに異なる円筒部を設けることができる。
【００１４】
キャップの素材としては、再生材を用いることができる。キャップおよびスリーブの間には、充填材を充填することができる。充填材を用いることにより、スリーブなどの防錆を向上させることができる。スリーブと対向するキャップの内壁面から突出する突起部を設ければ、充填材を充填しやすくなる。
【００１５】
緊張材が延びる方向に、突起部を延ばすことができる。ここで、キャップの内壁面からの突起部の突出量は、スリーブに対するキャップの挿入口に向かって減少させることができる。これにより、キャップをスリーブに取り付けやすくすることができるとともに、スリーブに対してキャップを固定しやすくすることができる。緊張材は、１つのＰＣ鋼より線によって構成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
防錆塗料の塗布をすることなく、定着具の防錆を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態の定着具の一例を示す斜視図である。
【図２】実施形態の定着具がコンクリート躯体に設置されるときの構成の一例を示す断面図である。
【図３】実施形態の定着具を用いるときの荷重分布の一例を示す図である。
【図４】従来の支圧板の形状と実施形態の支圧板の形状例を示す図である。
【図５】実施形態の定着具のバリエーション例を示す図である。
【図６】実施形態の定着具の空隙部に充填材を充填させる例を示す図である。
【図７】実施形態の態様を橋梁に適用するときの一例を示す外観模式図である。
【図８】従来の定着具がコンクリート躯体に設置されるときの構成を示す図である。
【図９】従来の定着具の断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は本実施形態の定着具の一例を示す外観斜視図であり、図２は本実施形態の定着具およびＰＣ鋼材がコンクリート躯体に設置されている状態の一例を示す図である。定着具１０１は、キャップ１、支圧板２を有する。定着具１０１の構成は、以下に説明する事項以外については従来と同様である。
【００１９】
キャップ１は、ポリエチレン等の合成樹脂を素材として用いられ、また再生材（樹脂）を用いることもできる。再生材を用いるときには、再生材の使用割合は、例えば、３０％程度とすることができるが、使用割合は適宜設定できる。また、本実施形態では、芯出しスペーサ９６の素材としては、合成樹脂を用いることができ、再生材（樹脂）を用いることもできる。
【００２０】
キャップ１は、図９で示したスリーブ９２、ウェッジ９３や、ＰＣ鋼材（例えば、ＰＣ鋼より線）９４の最端部の各部位が外部に露出しないように、その全面を覆う形状をしている。キャップ１は、スリーブ９２、ウェッジ９３およびＰＣ鋼材９４の端部に沿った形状に形成されている。キャップ１は、フランジ１ａを有する。フランジ１ａは、キャップ１の外周面から、キャップ１の外側に向かって突出している。
【００２１】
支圧板２は、鋼、鉄等の硬材を素材としており、円錐台の形状である円錐台部２Ｂを有する。支圧板２は、円錐台部２Ｂの径の小さい側がコンクリート９５の表面側になるように、また、円錐台部２Ｂの径の大きい側がコンクリート９５の内部側になるように埋設され、円錐台部２Ｂが外部に露出しないように設置される（図２参照）。円錐台部２Ｂの斜面は、スリーブ９２の側（図２の左側）を向いている。
【００２２】
また、支圧板２は、円筒部２Ａおよび円筒部２Ｃを有する。円筒部２Ａは、円錐台部２Ｂの径の小さい側と一体的に形成されており、円筒部２Ａの厚さ（図２の左右方向の長さ）は、円錐台部２Ｂの厚さ（図２の左右方向の長さ）よりも薄い。円筒部２Ｃは、円錐台部２Ｂの径の大きい側と一体的に形成されており、円筒部２Ｃの厚さ（図２の左右方向の長さ）は、円錐台部２Ｂの厚さよりも薄い。
【００２３】
本実施形態において、円筒部２Ａの先端面は、コンクリート９５の表面と段差がほとんど無い状態（面一状態）であるが、態様を限定するものではなく、支圧板２の全面がコンクリート９５に埋まる状態でもよい。
【００２４】
ここで、円筒部２Ａを有する構成の利点について説明する。本実施形態の支圧板２では、円錐台部２Ｂに対して、コンクリート９５の表面側に円筒部２Ａがある構成としている。ここで例えば、円筒部２Ａを省略し、円錐台部２Ｂの径の小さい部分とコンクリート９５の表面とが面一状態とする場合、コンクリート９５の表面から、コンクリート９５の内部に向かって、円錐台部２Ｂの斜面が延びることとなる。
【００２５】
この場合、コンクリート９５の表面と円錐台部２Ｂの斜面とで成る角度が鋭角であるため、支圧板２（円錐台部２Ｂの斜面）とコンクリート９５の表面との間におけるコンクリート厚が薄くなり、円錐台部２Ｂの斜面に沿って設けられたコンクリートが剥がれ落ちるおそれがある。この剥がれを抑止するため、本実施形態の支圧板２では、コンクリート９５の表面近傍に円筒部２Ａを設け、円筒部２Ａの側壁面とコンクリート９５の表面との成す角度が略垂直を成すように配置される。一方、円筒部２Ｃを設けると、鋳型を用いて支圧板２を成形するときに、支圧板２を成形し易くなる。なお、円筒部２Ｃは、省略することもできる。
【００２６】
このようなキャップ１、支圧板２を有する定着具１０１によって、スリーブ９２、ウェッジ９３、ＰＣ鋼材９４の露出部が無くなり、施工中の防錆を図ることができる。そのため、防錆のための塗装が不要となり、現場での作業省力化を図ることができる。
【００２７】
次に、図３の荷重分布の一例を参照しつつ、支圧板２の形状についてさらに説明する。図３に示すように、支圧板２は、スリーブ９２から受けた荷重をコンクリート９５に伝達する。支圧板２およびスリーブ９２の接触面に掛かる荷重Ｐ１の方向は、ＰＣ鋼材９４の軸方向（図３の左右方向）である。また、コンクリート９５に作用する荷重Ｐ２も、荷重Ｐ１と同一方向とする必要がある。荷重Ｐ１から荷重Ｐ２に変化するときの分布を考慮して、支圧板２の形状を決定することができる。
【００２８】
本実施形態では、上述したように、支圧板２が円錐台部２Ｂを有している。円錐台部２Ｂは、荷重Ｐ１から荷重Ｐ２に変化するときの荷重の伝達経路に沿った形状に形成されている。ここで、円錐台部２Ｂは、上述した斜面を有している。また、荷重Ｐ２の作用する領域は、荷重Ｐ１の作用する領域よりも大きい。このため、荷重の伝達経路は、円錐台部２Ｂの外形に沿った経路となり、円錐台部２Ｂを用いて、コンクリート９５に効率良く荷重を与えることができる。
【００２９】
図４に従来の支圧板９１（図４の（Ａ），（Ｂ）参照）および本実施形態の支圧板２（図４の（Ｃ）参照）の平面図、および中心線Ａ−Ａでの断面図をそれぞれ示す。従来の支圧板９１は、図４（Ａ）、図４（Ｂ）の平面図に示すように四角形の平面形状をしているが、荷重をかける場合、各四角形状の角の部位にかかる荷重は微小となる。よって本実施形態の支圧板２は、図４（Ｃ）の平面図に示すように、平面形状を角の部位を取り除いた円形とし、また上記図３を用いて説明した理由により円錐台形とする。
【００３０】
図４（Ｃ）の例は図４（Ａ）で示した正方形の角を取り除いた形状であるが、これにより、例えば、重量を約６．４ｋｇから約３．０ｋｇに削減することができる。尚、図４（Ｃ）に示すように、本実施形態では支圧板２の平面形状を略真円（円筒部２Ｃの一部の裾が直線となっているため、厳密には真円ではないが）としているが、図４（Ｂ）のように長方形をベースとした楕円形としてもよい。また図４に記載されている寸法や重量はあくまで一例であり、態様を限定するものではない。
【００３１】
このような形状とすることで、素材の使用量を削減することができ、支圧板２の製造に際してＣＯ２排出量の削減を図ることができる。
【００３２】
次に、本実施形態のキャップの形状について説明する。図５（Ａ）に従来のキャップ８０の形状を示し、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に本実施形態のキャップの例を示す。
【００３３】
従来のキャップ８０は、図５（Ａ）に示したようにスリーブ９２の一部や支圧板９１が外気にさらされるため、当該露出箇所には防錆塗料を塗布する必要がある。本実施形態のキャップは、図５（Ｂ）に示すキャップ１Ａのように、スリーブ９２およびウェッジ９３、ＰＣ鋼材９４の最端部の全体を覆う形状であり、且つ支圧板２がコンクリート９５に埋設されているため（図５には不図示）、鋼材が露出しなくなり防錆のための塗装が不要となる。
【００３４】
また、図５（Ｂ）において、スリーブ９２の一端面は、支圧板２における円筒部２Ａの先端面と接触している。スリーブ９２および円筒部２Ａの接触部分において、円筒部２Ａの径は、スリーブ９２の径よりも大きい。キャップ１Ａのフランジ１ａは、円筒部２Ａのうち、スリーブ９２よりも外側に位置する領域（円筒部２Ａの一部）と接触しており、この領域を覆っている。本実施形態では、キャップ１Ａにフランジ１ａを設けているが、フランジ１ａを省略することもできる。フランジ１ａを省略した場合には、円筒部２Ａのうち、スリーブ９２からはみ出した領域を、キャップ１Ａが覆っていればよい。
【００３５】
図５（Ｂ）の形状では、スリーブ９２の外壁面とキャップ１Ａの内壁面との当接部分１１ａの面積が大きくなるため、スリーブ９２およびキャップ１Ａの間の摩擦抵抗により、キャップ１Ａをスリーブ９２に装着し難いことがある。このことから、キャップの形状を図５（Ｃ）に示すようにしてもよい。図５（Ｃ）に示すキャップ１Ｂでは、内壁面の複数箇所に、部分的にリブ５（突起部）が設けられており、スリーブ９２を覆い易くしている。リブ５を設ける場合、リブ５の変形によって、スリーブ９２の形状変化（たとえば温度変化、使用時の膨らみ、製品の製造誤差等）を吸収することができ、キャップ１Ｂをスリーブ９２に固定しやすくなり、キャップ１Ｂの脱落を防ぐことができる。
【００３６】
リブ５は、キャップ１Ｂの内壁面から内側に向かって突出しており、リブ５の突出量は、キャップ１Ｂの開口部に向かうにつれて短くなる。すなわち、突出量Ｔ２よりも突出量Ｔ１の方が短い。リブ５は、キャップ１Ｂの開口部まで延びていない。キャップ１Ｂの開口部の径は、スリーブ９２の径よりも大きく、キャップ１Ｂの開口部には、リブ５が形成されていないため、キャップ１Ｂをスリーブ９２に容易に装着することができる。
【００３７】
スリーブ９２に沿ってキャップ１Ｂを挿入すると、スリーブ９２の外壁面にリブ５の先端が接触する。リブ５の先端がスリーブ９２の外壁面に接触した状態において、キャップ１Ｂを押し込むと、リブ５の先端がスリーブ９２の外壁面と密接することにより、キャップ１Ｂをスリーブ９２に固定することができる。上述したように、リブ５の突出量は、キャップ１Ｂの開口部から離れるにつれて大きくなるため、キャップ１Ｂをスリーブ９２に押し込むにつれて、スリーブ９２の外壁面にリブ５が密接し易くなる。リブ５は、樹脂で形成されているため、スリーブ９２の外形に応じて、リブ５を変形させることができる。
【００３８】
本実施形態では、キャップ１Ｂの内壁面において、図５（Ｃ）に示す位置にリブ５を設けているが、リブ５を設ける位置やリブ５の数は、適宜設定することができる。本実施形態では、図５（Ｃ）に示すように、リブ５が、ＰＣ鋼材９４の延びる方向に延びているが、これに限るものではない。すなわち、キャップ１Ｂの内壁面から内側に向かって突出していればよい。
【００３９】
図６は、その他の実施形態を示すものであり、本実施形態のキャップ内に樹脂を充填させる例を示している。図６（Ａ）は、図５（Ｂ）で示したキャップ１Ａの内部に、充填材６を充填させる例である。充填材６としては、例えば、アクリル系やエポキシ系の樹脂を用いることができる。このように充填材６を使用することで防錆の効果が向上する。またアフターボンドＰＣ鋼材等、ＰＣ鋼材に樹脂が塗布されている場合、初期段階ではこの塗布された樹脂の流動性が高い。充填材６を使用することで、ＰＣ鋼材に塗布された樹脂の垂れ落ちを防止することができる。
【００４０】
図６（Ｂ）は、図５（Ｃ）で示したキャップ１Ｂの内部に充填材６を充填させる例である。キャップ１Ａを用いた場合は、図６（Ａ）に示すようにキャップ１Ａの内壁面とスリーブ９２の外壁面とが密着しているため空隙が形成され難い。よって充填材６がスリーブ９２の周りにまで到達させにくい。キャップ１Ｂを用いた場合は、図６（Ｂ）に示すようにリブ５があり、キャップ１Ｂの内壁面（リブ５を除く面）とスリーブ９２との間に空隙が形成され、充填材６を充填した際にその隙間に充填材６が入り込み、防錆効果が高まる。
【００４１】
キャップ１Ａ，１Ｂの内側に充填材６を充填させる方法としては、例えば、まず、キャップ１Ａ，１Ｂをスリーブ９２に取り付ける前に、キャップ１Ａ，１Ｂに充填材６を収納しておく。そして、キャップ１Ａ，１Ｂをスリーブ９２に押し込めば、スリーブ９２の外周に充填材６を位置させることができる。
【００４２】
最後に、本実施形態の態様をプレストレスト・コンクリート構造物である橋梁の横締めケーブルに適用させる例について説明する。図７に本実施形態の態様を適用させた橋梁１００の外観模式図を示す。図７に示す状態は、定着具１０１が後打ちコンクリートによって覆われる前の状態を示している。橋桁幅方向（Ｘ軸方向）には、複数のＰＣ鋼材が橋桁の一端から他端にかけて設置される。各ＰＣ鋼材の両端部には、それぞれ本実施形態の定着具１０１が取り付けられ、ＰＣ鋼材の緊張（ＰＣ鋼材の復元力）によって橋梁内側、橋桁幅方向に圧縮力が与えられる。
【００４３】
以上に説明したように、本実施形態ではシングルストランド（１本の緊張材）にも適用することができ、コンクリート躯体に圧縮力を与えることができる。図７に示す状態において、定着具１０１は、後打ちコンクリートによって覆われる。図７に示す構造では、橋桁幅方向に沿ってＰＣ鋼材を配置し、ＰＣ鋼材の両端部に定着具１０１を配置しているが、これに限るものではない。すなわち、コンクリートにプレストレスを与える構造体であれば、本発明の定着具を用いることができる。例えば、橋梁の長手方向（図７のＹ方向）に沿ってＰＣ鋼材を配置した場合において、このＰＣ鋼材の両端部に定着具を配置することができる。また、ビルの梁にプレストレスを導入するときに、本発明の定着具を用いることができる。
【００４４】
本実施形態では、コンクリート９５に埋設される支圧板２を用いているが、これに限るものではない。具体的には、図４（Ａ）や図４（Ｂ）で説明した支圧板９１を用いることもできる。この場合には、支圧板９１がコンクリート９５の外面に配置されるが、キャップ１によって支圧板９１を覆うようにすればよい。
【００４５】
「円錐台」は、上面、下面ともに真円によって構成される円錐台、および、上面、下面のいずれか一方または両方の形状が楕円である楕円錐台を概念上含むものとする。
【００４６】
以上、本実施形態の態様を適用させることで、作業の省力化を図ることができ、防錆塗料の塗布を行うことなく防錆の効果を得ることができる。またキャップや芯出しスペーサに再生材を用いたり、支圧板を立方体から略円錐台の形状にする等、荷重分布に影響を及ぼさない部位を除去したりすることで、地球環境負荷の低減に寄与することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１、１Ａ、１Ｂ：キャップ
２：支圧板
２Ａ、２Ｃ：支圧板の円筒部
２Ｂ：支圧板の円錐台部
５：リブ
６：充填材
９０：シース
９２：スリーブ
９３：ウェッジ
９４：ＰＣ鋼材
９５：コンクリート
９６：芯出しスペーサ
１００：橋梁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
緊張材の復元力を用いてコンクリート躯体にプレストレスを与え、後打ちのコンクリートで覆われる定着具であって、
前記緊張材の端部に固定されるスリーブと、
前記緊張材が貫通し、前記復元力を前記スリーブから受けて前記コンクリート躯体に伝達する支圧板と、
前記スリーブに取り付けられ、コンクリートの前記後打ちの前における、前記スリーブおよび前記支圧板のすべての露出面を覆うキャップと、
を有することを特徴とする定着具。
【請求項２】
請求項１に記載の定着具において、
前記支圧板は、コンクリートの前記後打ちの前において、前記コンクリート躯体の内部に配置されており、前記スリーブの側を向く傾斜面を有することを特徴とする定着具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の定着具において、
前記支圧板は、コンクリートの前記後打ちの前において、前記コンクリート躯体の内部に配置されており、前記緊張材に沿って前記スリーブから離れるほど、径が連続的に増加するテーパ面を有することを特徴とする定着具。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の定着具において、
前記支圧板は、前記緊張材が貫通し、端面で前記スリーブと接触する円筒部を有することを特徴とする定着具。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の定着具において、
前記支圧板は、前記緊張材が延びる方向における両端において、径が互いに異なる円筒部を有することを特徴とする定着具。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着具において、
前記キャップは、素材に再生材が用いられることを特徴とする定着具。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着具において、
前記キャップおよび前記スリーブの間に充填される充填材を有することを特徴とする定着具。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の定着具において、
前記キャップは、前記スリーブと対向する内壁面から突出する突起部を有することを特徴とする定着具。
【請求項９】
請求項８に記載の定着具において、
前記突起部は、前記緊張材が延びる方向に延びていることを特徴とする定着具。
【請求項１０】
請求項９に記載の定着具において、
前記内壁面からの前記突起部の突出量は、前記スリーブに対する前記キャップの挿入口に向かって減少していることを特徴とする定着具。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の定着具において、
前記緊張材は、１つのＰＣ鋼より線によって構成されていることを特徴とする定着具。
【請求項１】
緊張材の復元力を用いてコンクリート躯体にプレストレスを与え、後打ちのコンクリートで覆われる定着具であって、
前記緊張材の端部に固定されるスリーブと、
前記緊張材が貫通し、前記復元力を前記スリーブから受けて前記コンクリート躯体に伝達する支圧板と、
前記スリーブに取り付けられ、コンクリートの前記後打ちの前における、前記スリーブおよび前記支圧板のすべての露出面を覆うキャップと、
を有することを特徴とする定着具。
【請求項２】
請求項１に記載の定着具において、
前記支圧板は、コンクリートの前記後打ちの前において、前記コンクリート躯体の内部に配置されており、前記スリーブの側を向く傾斜面を有することを特徴とする定着具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の定着具において、
前記支圧板は、コンクリートの前記後打ちの前において、前記コンクリート躯体の内部に配置されており、前記緊張材に沿って前記スリーブから離れるほど、径が連続的に増加するテーパ面を有することを特徴とする定着具。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の定着具において、
前記支圧板は、前記緊張材が貫通し、端面で前記スリーブと接触する円筒部を有することを特徴とする定着具。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の定着具において、
前記支圧板は、前記緊張材が延びる方向における両端において、径が互いに異なる円筒部を有することを特徴とする定着具。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着具において、
前記キャップは、素材に再生材が用いられることを特徴とする定着具。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着具において、
前記キャップおよび前記スリーブの間に充填される充填材を有することを特徴とする定着具。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の定着具において、
前記キャップは、前記スリーブと対向する内壁面から突出する突起部を有することを特徴とする定着具。
【請求項９】
請求項８に記載の定着具において、
前記突起部は、前記緊張材が延びる方向に延びていることを特徴とする定着具。
【請求項１０】
請求項９に記載の定着具において、
前記内壁面からの前記突起部の突出量は、前記スリーブに対する前記キャップの挿入口に向かって減少していることを特徴とする定着具。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の定着具において、
前記緊張材は、１つのＰＣ鋼より線によって構成されていることを特徴とする定着具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７１７３（Ｐ２０１３−７１７３Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３８９７８（Ｐ２０１１−１３８９７８）
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【特許番号】特許第４８６６４８９号（Ｐ４８６６４８９）
【特許公報発行日】平成２４年２月１日（２０１２．２．１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．アフターボンド
【出願人】（０００１６３１１０）極東鋼弦コンクリート振興株式会社 (29)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【特許番号】特許第４８６６４８９号（Ｐ４８６６４８９）
【特許公報発行日】平成２４年２月１日（２０１２．２．１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．アフターボンド
【出願人】（０００１６３１１０）極東鋼弦コンクリート振興株式会社 (29)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]