説明

PC鋼棒の飛出し防止機構付き定着構造

【課題】 PC構造物の表面に鋼板やアラミド繊維シートなどの部材を付加することなく、破断したPC鋼棒の飛出しを確実に防止して、コンクリートの破片の落下を防ぐことができるPC鋼棒の定着構造を提供する。
【解決手段】 PC鋼棒1の固定端側及び緊張端側において、アンカーグロッケ2のようなアンカー部材の外周部に径方向外側に突出した帯状凸部10を設けると共に、緊張端側にはアンカー部材に固定したアンカーボルト11によりPC鋼棒端面に対向して飛出防止板12を固定し、固定端側にはアンカー部材の固定端側に当接する固定ナット6と共に、PC鋼棒1に螺合し且つアンカー部材の緊張端側に当接する飛出防止ナット14を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プレストレストコンクリート(PC)鋼棒の定着構造に関し、特にPC鋼棒破断時における飛出し防止機構を備えたPC鋼棒の定着構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般にPC構造物では、PC鋼棒端部をアンカー部材の貫通部に挿入して緊張し、そのPC鋼棒端部に固定ナットを螺合してアンカー部材に当接させることによって、緊張したPC鋼棒を構造物内に固定する定着構造がとられている。PC鋼棒を緊張固定するためのアンカー部材としては、支承板と呼ばれる簡単な板状のものから、特開平6−158782号公報に記載された支承板とアンカーリングを一体化させたアンカーグロッケなど、各種のもの知られている。
【0003】
例えば、上記特開平6−158782号公報には、図3に示すように、アンカー部材として、アンカーグロッケ2を用いたPC鋼棒1の定着構造が記載されている。アンカーグロッケ2は複数のリブを介して支承板3とアンカーリング4とを一体化したものであり、支承板3の中央部にPC鋼棒1が挿入される貫通部を具えている。支承板3とアンカーリング4の間には開口部5が形成されているため、この開口部5から支承板3とアンカーリング4の背面側に確実にコンクリートを回り込ませることができる。
【0004】
このPC鋼棒の定着構造の場合、アンカーグロッケ2の支承板3に挿入されたPC鋼棒1の端部に固定ナット6を螺合し、その固定ナット6を支承板3に当接させながら締めてPC鋼棒1を緊張する。アンカーグロッケ2は、管状のグロッケンジョイント7を介して、PC鋼棒1のシース8に接続されている。また、グロッケンジョイント7の側部にはグラウトホースの接続部9が設けてあり、シース8内に注入したグラウトが接続部9から排出されることで、シース8内にグラウトが満たされたことを確認するようになっている。
【0005】
従来、このような定着構造においては、グラウトの注入時にシース内に気泡が残った場合や、グラウト材そのものに問題があった場合などに十分な防錆力が得られず、PC鋼棒の腐食が進行して破断にいたることがある。また、アンカーなどに利用した場合には、地盤の動きによりPC鋼棒の緊張が増し、設計以上の張力となってPC鋼棒が破断することもある。その際、PC鋼棒は緊張されているため、破断したPC鋼棒は構造物表面から飛出し、コンクリートの破片を周囲に落下させる危険があった。
【特許文献1】特開平6−158782号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記したように緊張したPC鋼棒が破断した場合、破断した箇所には再度PC鋼棒を配置し、緊張して固定することが行われる。しかし、PC鋼棒の飛出しによってコンクリート片が落下すると、人や車などに対して不測の事態を招く恐れがある。そのため、PC鋼棒端部が位置する箇所の構造物表面に鋼板を配置し、その上にアラミド繊維シートなどをエポキシ樹脂のような接着剤で貼り付けることによって、PC鋼棒の破断飛出しによるコンクリート片の落下を防止する対策がとられていた。
【0007】
しかしながら、PC構造物表面に鋼板やアラミド繊維シートなどを貼り付ける従来の対策では、その取り付け作業が極めて面倒であるうえ、構造物の外観上も好ましくなかった。また、鋼板が薄すぎる場合や腐食した場合、あるいはPC鋼棒の飛出しエネルギーが大きすぎる場合には、PC鋼棒の飛出しを抑えきれず、コンクリートの破片が周囲に落下することを防止できなかった。
【0008】
本発明は、このような従来の事情に鑑み、PC構造物の表面に外観を損なうような鋼板やアラミド繊維シートなどの部材を付加することなく、破断したPC鋼棒の飛出しを確実に防止して、コンクリートの破片の落下を防ぐことができるPC鋼棒の飛出し防止機構付き定着構造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】
【0009】
上記目的を達成するため、本発明は、PC鋼棒が挿入される貫通部を有するアンカー部材と、PC鋼棒に螺合し且つアンカー部材に当接する固定ナットとで、PC鋼棒端部を固定する定着構造において、
(1)PC鋼棒の固定端側及び緊張端側の各アンカー部材の外周部に、それぞれ径方向外側に突出して設けた帯状凸部と、
(2)PC鋼棒の緊張端側において、アンカー部材に固定したアンカーボルトにPC鋼棒端面に対向して固定された飛出防止板と、
(3)PC鋼棒の固定端側において、アンカー部材の固定端側に当接する前記固定ナットと共に、PC鋼棒に螺合し且つアンカー部材の緊張端側に当接する飛出防止ナットとを、
備えることを特徴とするPC鋼棒の飛出し防止機構付き定着構造を提供するものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、腐食などにより破断したPC鋼棒の飛出しを確実に防止し、コンクリートの破片の落下を防ぐことができる。しかも、本発明によるPC鋼棒の飛出し防止機構付き定着構造は、従来と同様の方法により簡単に施行することができるうえ、鋼板やアラミド繊維シートなどを表面に取り付ける必要がないので、PC構造物の外観を損なうこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明によるPC鋼棒の飛出し防止機構付き定着構造は、(1)固定端側及び緊張端側の各アンカー部材に外側に突出して設けた帯状凸部と、(2)緊張端側においてPC鋼棒端面に対向してアンカーボルトに固定された飛出防止板と、(3)固定端側において通常の固定ナットと共に、PC鋼棒に螺合し且つアンカー部材の緊張端側に当接する飛出防止ナットを備えている。上記アンカー部材としては、通常の支承板のほか、支承板とアンカーリングを一体化させたアンカーグロッケなど、従来から知られているものを使用することができる。
【0012】
上記した(1)〜(3)の構成により、共用後にPC鋼棒が万一判断した場合にも、緊張端側からのPC鋼棒の飛出しを飛出防止板で防ぐと共に、固定端側からのPC鋼棒の飛出しは固定ナットと飛出防止ナットのダブルナットによって防止する。その際、破断したPC鋼棒の飛出しエネルギーは緊張端側及び固定端側のアンカー部材に伝達されるが、これらのアンカー部材の外周部には径方向外側に突出した帯状凸部が設けてあるため、飛出しエネルギーは帯状凸部からコンクリート躯体に逃がされ、PC鋼棒の飛出し及びコンクリート片の落下を有効に防止することができる。
【0013】
緊張端側に設ける飛出防止板は、アンカー部材に固定されて軸方向に伸びるアンカーボルトに支持され、PC鋼棒の端面に対向して固定されている。飛出防止板とPC鋼棒端面とは、直接当接していてもよいし多少離間していてもよいが、両者の間にゴムなどの緩衝部材を挟んで当接していることが好ましい。尚、この飛出防止板を緊張端側のみに設けるのは、飛出防止板を保持するアンカーボルトの長さ分だけ緊張力を付与するPC鋼棒の長さが短くなるため、固定端側にも設置することでプレストレス力不足となる事態を避けるためである。
【0014】
一方、固定端側には、通常の固定ナットがアンカー部材の固定端側に当接することにより、PC鋼棒を緊張すると同時に固定している。しかし、この固定ナットだけではPC鋼棒の飛出しを防止できないため、本発明では固定端側のPC鋼棒に螺合し且つアンカー部材の緊張端側に当接する飛出防止ナットを更に設け、固定ナットと飛出防止ナットのダブルナットの作用によってPC鋼棒の飛出しを防止する。尚、この飛出防止ナットは固定ナットの反対側でPC鋼棒に螺合する必要があるので、緊張端側に配置するとPC鋼棒の緊張ができなくなる。
【0015】
また、緊張端側及び固定端側の両アンカー部材に設ける帯状凸部は、それぞれのアンカー部材の外周部に沿って軸方向に直角に配置し、且つ径方向外側に突出して形成する。PC鋼棒の飛出しエネルギーは、アンカー部材から斜め方向にコンクリート躯体に伝達される。従って、アンカー部材から径方向外側に突出して設ける帯状凸部は、PC鋼棒の各端部側の側面を傾斜面とすること、好ましくはPC鋼棒の軸に直角な方向に対して25°〜35°の範囲とすることによって、コンクリート躯体による飛出しエネルギーの吸収を最大限に大きくすることができる。尚、帯状凸部の高さは、PC鋼棒及びアンカー部材の直径にもよるが、一般的には3〜7mm程度で十分である。
【実施例】
【0016】
本発明によるPC鋼棒の飛出し防止機構付き定着構造の好ましい具体例について、緊張端側を示す図1及び固定端側を示す図2を参照して説明する。このPC鋼棒の定着構造では、固定端側及び緊張端側のアンカー部材として、アンカーグロッケ2を使用している。このアンカーグロッケ2は、支承板3とアンカーリング4とが3つリブにより一体化された鋳鉄製のもので、支承板3の中央にPC鋼棒1が挿入される貫通部を具えている。支承板3とアンカーリング4の間には開口部5が3箇所形成され、これらの開口部5により支承板3とアンカーリング4の背面側にコンクリートを回り込ませることができる。
【0017】
アンカーグロッケ2の支承板3の中央に設けた貫通部は、固定ナット6のテーパー状の座面に適合する逆テーパー状の傾斜面と、これに繋がる筒状の貫通孔とで構成され、この貫通孔にPC鋼棒1が挿入される。支承板3の貫通孔に挿入したPC鋼棒1の端部に固定ナット6を螺合して締め付けることで、その固定ナット6のテーパー状の座面が支承板3の逆テーパー状の傾斜面に当接して、PC鋼棒1に緊張力を伝えるようになっている。
【0018】
また、アンカーグロッケ2のアンカーリング4には、図1〜2に示すように固定端側及び緊張端側とも、その外周部の縁に沿って帯状凸部10が径方向外側に突出して設けてある。この帯状凸部10のPC鋼棒端部側の側面は、PC鋼棒1の軸に直角な方向に対して30°の傾斜面となっている。また、帯状凸部10の高さは、PC鋼棒1の直径が32mm及びアンカーリング4の直径が180mmのとき、5mmに設定してある。
【0019】
緊張端側のアンカーグロッケ2には、図1に示すように、PC鋼棒1の軸方向に伸びる3本のアンカーボルト11が支承板3に固定され、このアンカーボルト11にPC鋼棒1の端面に対向して飛出防止板12を支持固定するようになっている。尚、この飛出防止板12は鋼材(S45C)からなり、厚さ9mmである。また、PC鋼棒1の端面と飛出防止板12の間には、ゴムなどの緩衝部材13を介在させることができる。一方、固定端側のアンカーグロッケ2には、図2に示すように、固定端側に当接する上記固定ナット6と共に、PC鋼棒1に螺合して支承板3の緊張端側に当接する飛出防止ナット13が設けてある。
【0020】
上記した緊張端側及び固定端側の各アンカーグロッケ2は、従来と同様に、グロッケンジョイント7を介してPC鋼棒1のシース8に接合される。例えば、グロッケンジョイント7とアンカーグロッケ2の接合は、グロッケンジョイント7の一端に設けた凸状の爪部を支承板3の貫通部に設けた溝部に係合することで行う。一方、グロッケンジョイント7とシース8の接合は、グロッケンジョイント7の他端部の外周面に形成した螺旋凸部をシース8の内周面に設けた螺旋凹部と螺合することによって行われる。尚、グロッケンジョイント7の側部には、グラウトホースの接続部9が設けてある。
【0021】
このPC鋼棒の定着構造を施行するにあたっては、図2に示すように、PC鋼棒1の固定端側の端部に飛出防止ナット14を螺合した後、アンカーグロッケ2を挿入し、更に固定ナット6を螺合して、アンカーグロッケ2の支承板3の固定端側に固定ナット6及び緊張端側に飛出防止ナット14を当接させる。一方、PC鋼棒1の緊張端側の端部には、図1に示すように、アンカーグロッケ2を挿入した後、固定ナット6のみを螺合しておく。
【0022】
この状態のPC鋼棒1をコンクリート躯体内に埋設し、型枠内に露出させた緊張端側の固定ナット6を更に螺合して締め付けることにより、PC鋼棒1に緊張力を加える作業は従来と同様である。PC鋼棒1の緊張後、露出している緊張端側のアンカーグロッケ2の支承板3に、3本のアンカーボルト11を螺合して固定する。3つの挿通孔を設けた飛出防止板12を各挿通孔にアンカーボルト11を挿通することで支持し、飛出防止板12とPC鋼棒1の端面との間にゴムの緩衝部材13を挟んだ状態で、飛出防止板12をナットでアンカーボルト11に固定する。その後、通常のごとくシース8内にグラウトを注入し、緊張端側の型枠を外してモルタルで埋め戻す。
【0023】
このようにして施行された本発明のPC鋼棒の定着構造では、PC鋼棒1が万一判断した場合でも、緊張端側に配置した飛出防止板12と、固定端側の固定ナット6及び飛出防止ナット14のダブルナットと、緊張端側及び固定端側の各アンカーグロッケ2に設けた帯状凸部10によって、PC鋼棒1の飛出しをなくすことができるため、コンクリート片の落下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明による定着構造の一具体例の緊張端側を示す概略の断面図である。
【図2】本発明による定着構造の一具体例の固定端側を示す概略の断面図である。
【図3】従来の定着構造の一例を示す概略の断面図である。
【符号の説明】
【0025】
1 PC鋼棒
2 アンカーグロッケ
3 支承板
4 アンカーリング
6 固定ナット
7 グロッケンジョイント
8 シース
10 帯状凸部
11 アンカーボルト
12 飛出防止板
13 緩衝部材
14 飛出防止ナット


【特許請求の範囲】
【請求項1】
PC鋼棒が挿入される貫通部を有するアンカー部材と、PC鋼棒に螺合し且つアンカー部材に当接する固定ナットとで、PC鋼棒端部を固定する定着構造において、
(1)PC鋼棒の固定端側及び緊張端側の各アンカー部材の外周部に、それぞれ径方向外側に突出して設けた帯状凸部と、
(2)PC鋼棒の緊張端側において、アンカー部材に固定したアンカーボルトにPC鋼棒端面に対向して固定された飛出防止板と、
(3)PC鋼棒の固定端側において、アンカー部材の固定端側に当接する前記固定ナットと共に、PC鋼棒に螺合し且つアンカー部材の緊張端側に当接する飛出防止ナットとを、
備えることを特徴とするPC鋼棒の飛出し防止機構付き定着構造。
【請求項2】
PC鋼棒が挿入される貫通部を有する支承板とアンカーリングとが一体化されてなるアンカーグロッケと、PC鋼棒に螺合し且つ支承板に当接する固定ナットとで、PC鋼棒端部を固定する定着構造において、
(1)PC鋼棒の固定端側及び緊張端側の各アンカーリングの外周部に、それぞれ径方向外側に突出して設けた帯状凸部と、
(2)PC鋼棒の緊張端側において、支承板に固定したアンカーボルトにPC鋼棒端面に対向して固定された飛出防止板と、
(3)PC鋼棒の固定端側において、アンカー部材の固定端側に当接する前記固定ナットと共に、PC鋼棒に螺合し且つ支承板の緊張端側に当接する飛出防止ナットとを、
備えることを特徴とするPC鋼棒の飛出し防止機構付き定着構造。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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