特許 5921751 定着具補強構造及び定着具補強方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5921751

(24)【登録日】2016年4月22日

(45)【発行日】2016年5月24日

(54)【発明の名称】定着具補強構造及び定着具補強方法

(51)【国際特許分類】

   E04C 5/18 20060101AFI20160510BHJP

   E04G 21/12 20060101ALI20160510BHJP

【ＦＩ】

   E04C5/18

   E04G21/12 104C

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-198655(P2015-198655)

(22)【出願日】2015年10月6日

【審査請求日】2015年10月6日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000103769

【氏名又は名称】オリエンタル白石株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000192626

【氏名又は名称】神鋼鋼線工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(72)【発明者】

【氏名】立花 弘

(72)【発明者】

【氏名】服部 晃幸

(72)【発明者】

【氏名】岡 圭介

(72)【発明者】

【氏名】芳川 尚樹

(72)【発明者】

【氏名】福田 顕議

(72)【発明者】

【氏名】山家 芳大

【審査官】 佐藤 美紗子

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６１−２８２５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１４２７６１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｃ ５／０８

Ｅ０４Ｃ ５／１８

Ｅ０４Ｇ ２１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＰＣ構造物の定着具周りに作用する割裂引張応力に対抗するための定着具補強構造であって、
前記定着具を取り囲むように螺旋状のスパイラル筋が配置され、
このスパイラル筋は、１本の鉄筋から、外表面側の端部付近が、螺旋状の隣接する鉄筋同士の外周面が２周以上に亘り接触するように二重巻きとなったうえ、残りの部分が、螺旋状の隣接する鉄筋同士の外周面が離間するように形成されていること
を特徴とする定着具補強構造。

【請求項2】

前記スパイラル筋の巻き外径は、前記定着具の定着板の端部間の最大距離より大きいこと
を特徴とする請求項１に記載の定着具補強構造。

【請求項3】

前記スパイラル筋の巻き外径は、前記定着具の定着板の外径又は長辺距離の１．３倍以上１．５倍以下となっていること
を特徴とする請求項２に記載の定着具補強構造。

【請求項4】

ＰＣ構造物の定着具周りに作用する割裂引張応力に対抗するために補強する定着具補強方法であって、
１本の鉄筋から、外表面側の端部付近が、螺旋状の隣接する鉄筋同士の外周面が２周以上に亘り接触するように二重巻きとなったうえ、残りの部分が、螺旋状の隣接する鉄筋同士の外周面が離間するように形成されたスパイラル筋を、前記定着具を取り囲むように設置するスパイラル筋設置工程を有すること
を特徴とする定着具補強方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＰＣ（プレストレスコンクリート）構造物の定着具補強構造及び定着具補強方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ポストテンション方式でＰＣ（プレストレスコンクリート）構造物にプレストレスを付与する場合は、シース（管）内に挿通されたＰＣ鋼材などの緊張材を緊張し、緊張した緊張材の端部をアンカーヘッドで緊結する。そして、このアンカーヘッドを定着板とプレストレス力を伝達する襞が一体化された定着具で掛け止めてコンクリートに定着して、定着具を介して緊張材の緊張力を構造物のコンクリート部分に圧縮力として伝達して構造物にプレストレスを付与している。

【0003】

このように、コンクリート構造物にプレストレスを導入する場合、定着具付近のコンクリート部分には、定着具の定着板（支圧板）を介して大きな圧縮応力が作用するとともに、外部側が拡径した略円錐台状の定着具が緊張力で構造物内にめり込もうとする力により、圧縮応力と直交する方向に割裂引張応力が発生する。

【0004】

そのため、この定着具には、圧縮応力をコンクリートに均等に配分するための定着板を緊張材に対して直交するように備えるとともに、定着具付近のコンクリート内には、割裂引張応力に対抗するためのスパイラル筋やグリッド筋などの定着具補強筋を配筋して、定着具の近傍における割裂の発生を防止している。

【0005】

例えば、特許文献１には、定着具であるガイド１８の周りに、スパイラル筋３２が配筋された定着具補強構造が記載されている（特許文献１の図面の図１、図５等参照）。

【0006】

しかし、導入するプレストレスの大きさや条件によっては、特許文献１に記載の定着具補強構造に記載されているような、スパイラル筋３２だけでは、作用する割裂引張応力に対抗できず、ひび割れが進行してコンクリートが拘束できなくなり、破壊してしまうという問題があった。

【0007】

このため、比較的大きいプレストレスを導入するＰＣ構造物の定着具補強構造においては、スパイラル筋に加え、一般的には、予備鉄筋（用心鉄筋）としてさらに略矩形のフープ筋が配筋されている。しかし、そうすると定着具の周りに鉄筋が密に配筋され過ぎて、即ち、鉄筋比が高くなりすぎて、これらの鉄筋間をコンクリートの粗骨材が通過できずにジャンカなどの打設不良が生じるという問題があった。

【0008】

また、定着板が補強筋巻き径より小さく、適切な補強がなされている場合には靭性的な破壊性状を示す定着具補強構造となるが、定着板が補強筋巻き径程度に大きくて、かつ補強が過大である場合（鉄筋比が高過ぎる場合）には脆性的な破壊性状を示す定着具補強構造となり、設計強度を超える応力が作用した際に脆性破壊して危険であるという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１４−２１８８２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

そこで、本発明は、前述した問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、ＰＣ構造物の定着具周りのコンクリート部分に作用する割裂引張応力に対抗できるとともに、鉄筋比を適切として打設不良のおそれが少なく、優れた靭性を発揮することができる定着具補強構造及び定着具補強方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

第１発明に係る定着具補強構造は、ＰＣ構造物の定着具周りに作用する割裂引張応力に対抗するための定着具補強構造であって、前記定着具を取り囲むように螺旋状のスパイラル筋が配置され、このスパイラル筋は、１本の鉄筋から、外表面側の端部付近が、螺旋状の隣接する鉄筋同士の外周面が２周以上に亘り接触するように二重巻きとなったうえ、残りの部分が、螺旋状の隣接する鉄筋同士の外周面が離間するように形成されていることを特徴とする。

【0012】

第２発明に係る定着具補強構造は、第１発明において、前記スパイラル筋の巻き外径は、前記定着具の定着板の端部間の最大距離より大きいことを特徴とする。

【0013】

第３発明に係る定着具補強構造は、第２発明において、前記スパイラル筋の巻き外径は、前記定着具の定着板の外径又は長辺距離の１．３倍以上１．５倍以下となっていることを特徴とする。

【0014】

第４発明に係る定着具補強方法は、ＰＣ構造物の定着具周りに作用する割裂引張応力に対抗するために補強する定着具補強方法であって、１本の鉄筋から、外表面側の端部付近が、螺旋状の隣接する鉄筋同士の外周面が２周以上に亘り接触するように二重巻きとなったうえ、残りの部分が、螺旋状の隣接する鉄筋同士の外周面が離間するように形成されたスパイラル筋を、前記定着具を取り囲むように設置するスパイラル筋設置工程を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

第１発明〜第４発明によれば、外表面付近で高くなる割裂応力に対してスパイラル筋の二重巻きで効果的に対抗できるうえ、残りの部分が通常のスパイラル筋だけとなり、過剰鉄筋となることを防いで、打設不良のおそれが少なく、且つ、優れた靭性を発揮することができる。

【0016】

特に、第２発明によれば、前記作用効果に加え、スパイラル筋の巻き外径が、定着板より大きくなっているので、スパイラル筋で拘束できるコンクリートの範囲が大きくなり、さらに脆性破壊を効果的に防止することができる。

【0017】

特に、第３発明によれば、前記作用効果に加え、スパイラル筋の配筋位置が適切となり、即ち、定着具の外側且つ直近に、スパイラル筋が位置することとなり、定着具がＰＣ構造物の内側へめり込んで周りのコンクリートが外側に膨らむことによる割裂引張応力に対して有効に対抗することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る定着具補強構造を示す鉛直断面図である。

【図2】同上の定着具補強構造のトランペットシースを、グラウト排出口を上にして管軸に直交する方向に見た正面図である。

【図3】同上のトランペットシースを定着具側から管軸方法に見た左側面図である。

【図4】同上のトランペットシースを管軸に直交するグラウト排出口側から見た平面図である。

【図5】図１の定着具補強構造の定着具本体を管軸に直交する方向に見た正面図である。

【図6】同上の定着具本体を外表面側から管軸に沿って見た左側面図である。

【図7】同上の定着具本体を内部側から管軸に沿って見た右側面図である。

【図8】タイプ１の定着具を埋設した試験体の載荷試験によるひび割れ状況を従来と本発明で比較して示す写真である。

【図9】タイプ２の定着具を埋設した試験体の載荷試験によるひび割れ状況を従来と本発明で比較して示す写真である。

【図10】タイプ１の定着具を埋設した試験体のめり込み量の計測値を従来と本発明で比較して示すグラフである。

【図11】タイプ２の定着具を埋設した試験体のめり込み量の計測値を従来と本発明で比較して示すグラフである。

【図12】スパイラル筋の上段から３段目（３周目：一般部分の１周目）に取り付けたひずみゲージの計測結果を示すグラフである。

【図13】スパイラル筋の最上段（二重巻き部分）に取り付けたひずみゲージの計測結果を示すグラフである。

【図14】本発明の実施形態に係る定着具補強方法の各工程を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明に係る定着具補強構造を実施するための一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0020】

先ず、図１〜図１３を用いて、本発明の実施形態に係る定着具補強構造について説明する。プレキャスト製のＰＣ構造物Ａにポストテンション方式でプレストレスを付与する場合の定着具に適用したものを例示して説明する。

【0021】

本実施形態に係る定着具補強構造１は、図１に示すように、ＰＣ構造物Ａに埋設された中空筒状のシース（管）２と、このシース２内に挿通されてＰＣ構造物Ａにプレストレスを付与する緊張材３と、この緊張材３の緊張力をＰＣ構造物Ａのコンクリート部分に伝達して緊張材３の端部を定着する定着具４と、定着具４を取り囲むように配置され螺旋状のスパイラル筋５などから構成されている。

【0022】

（シース）
シース２は、図１に示すように、シース２の一般部である複数のスパイラルシース２０（１つのみ図示）と、これらのスパイラルシース２０同士を連結するジョイントシース２１と、シース２の外表面側の端部に配置され、グラウト排出口２４を備えたトランペットシース２２などから構成されている。このシース２は、ＰＣ構造物Ａ内に緊張材３を挿通することのできるスペースを確保する機能を有している。そして、このシース２内には、後述の緊張材３の防錆のため経時硬化材であるグラウトが注入・充填される。

【0023】

このスパイラルシース２０は、厚さ0.25〜0.6ｍｍ程度の薄鋼板の帯鋼から略筒状に巻き付け成形された軽量巻管であり、剛性を高めるため、ビードやリブが螺旋状に形成されていてもよい。勿論、このスパイラルシース２０は、普通鋼板に限られず、亜鉛メッキ鋼板やステンレス鋼板から形成してもよく、高密度ポリエチレン管など樹脂製としてもよい。

【0024】

ジョイントシース２１は、スパイラルシース２０同士を連結するため、スパイラルシース２０に外嵌する径からなる管材であり、スパイラルシース２０と同等の材質から形成されている。

【0025】

トランペットシース２２は、図２〜図４に示すように、冷間圧延鋼板（SPCC）などの１ｍｍ厚程度の薄鋼板から円筒状に加工された筒状本体２３を備え、この筒状本体２３にそれより小径の筒状のグラウト排出口２４（又は注入口）が直交して連通するように形成されており、ジョイントシース２１を介してスパイラルシース２０と定着具４とを連結・接続する接続継手としての機能を有している。

【0026】

この筒状本体２３は、図２、図４に示すように、定着具４側の管端の管径が小さく、他端の管径が大きく成形されているとともに、この筒状本体２３には、ロール加工等により断面半円の帯状に拡径されたビード（２５，２６）が２本形成されている。

【0027】

図１等に示すように、これらの２本のビードのうち外表面側となる定着具４側のビード２５は、定着具４に挿入された際に、定着具４の管端に当接し、他方のビード２６は、ジョイントシース２１内に嵌め込まれた際に、ジョイントシース２１の管端に当接する位置に形成されており、所定の位置にトランペットシース２２が嵌め止められるようになっている。

【0028】

その上、図３、図４等に示すように、この筒状本体２３の外周面には、後述の定着具４の係止溝に係止される半球状の２つの係止突起２７が突設されており、これら２つの係止突起２７が、定着具４の係止溝に嵌め込まれることにより、定着具４の係止溝にトランペットシース２２が係止され、装着される（図１参照）。

【0029】

（緊張材）
本実施形態に係る緊張材３は、JIS G 3536（ＰＣ鋼線及びＰＣ鋼より線）の規格を満たすＰＣ鋼線又はＰＣ鋼より線である（図１参照）。勿論、この緊張材としては、炭素鋼などのキルド鋼を熱間圧延して、その後ストレッチング等により仕上げられた高強度鋼（構造用鋼）からなるJIS G 3109（ＰＣ鋼棒）の規格を満たすＰＣ鋼棒を適用することも考えられるし、鋼材ではなく、炭素繊維などプレストレスの緊張力に耐え得る所望の強度を有する線材又は索条も適用することも可能と思われる。

【0030】

（定着具）
本実施形態に係る定着具４は、図１に示すように、緊張材３の端部を挿通して緊結するアンカーヘッド４０と、このアンカーヘッド４０を受ける定着板（支圧板）を有する定着具本体４１などから構成され、ＰＣ構造物Ａの外表面付近に埋設されて緊張材３の緊張力をＰＣ構造物Ａのコンクリート部分に伝達して緊張材３の端部を定着する機能を有している。

【0031】

アンカーヘッド４０は、定着ブロックともいい、緊張材３の端部を挿通する複数の挿通孔が穿設された偏平な円柱状の鋼材であり、緊張ジャッキで緊張した緊張材３の端部を楔により所定の位置に掛け止める機能を有している。

【0032】

定着具本体４１は、図５〜図７に示すように、支圧側となるＰＣ構造物Ａの外表面側の端部が定着板（支圧板）の機能を有するリング状の定着板部４２となっており、この定着板部４２と連続してＰＣ構造物の内面側に行くに従って縮径する中空円錐台状（カップ状）の楔部４３と、が一体成形された部材である。

【0033】

勿論、この定着具本体４１は、必要な強度があれば材質等は特に限定されないが、複雑な形状を容易に形成できる点から金属から鋳造された鋳造物（キャスティング：Casting）が好ましく、強度の点から、例えば、引張り強さ４５０Ｎ／ｍｍ²以上の球状黒鉛鋳鉄品（ダクタイル鋳鉄：Ferrum Casting Ductile）（ＦＣＤ４５０）であることが好ましい。

【0034】

この定着板部４２は、図６に示すように、正面視で外径が長さＬとなったリング状の部位であり、その側面には、型枠に定着具４をボルト固定する際に使用する一対のボルト用溝４４が突設されている。また、定着板部４２の正面には、グラウト注入の際のグラウトの通水溝であるスリット４５が形成されている。この本実施形態に係る定着板部４２は、その外径Ｌが１３８ｍｍ又は１６６ｍｍとなっている。

【0035】

なお、ジャッキを使って緊張作業を行う際、アンカーヘッド４０の周辺にはジャッキを設置するための空間を作る必要があり、この空間は緊張作業終了後、アンカーヘッド４０を外気から保護するためグラウトにより充填される。この時、トランペットシース２２に取り付けたグラウトホースからシース内に充填されたグラウトが、スリット４５を通ってアンカーヘッド４０の周囲に回り込むことで、充填される仕組みになっている。

【0036】

また、定着板部としてリング状のものを例示したが、定着板部は、矩形のものや、六角形や八角形など多角形状であっても構わない。その場合は、定着板部の外径の長さＬに相当する長さは、定着板として有効な幅（長さ）となる多角形状の長辺距離（端面の最も離れた距離）が所定の長さＬであればよい。

【0037】

また、楔部４３には、中空円錐台状（カップ状）の外表面から突出してＰＣ構造物Ａのコンクリート部分に食い込むリブ（襞）４６が形成されているとともに、楔部４３の端部近傍の内周面には、前述のトランペットシース２２の係止突起２７を係止するリング状の係止溝４７が形成されている。

【0038】

このように、リング状の係止溝４７と半球状の係止突起２７で係合する構成であるため、トランペットシース２２の定着具４への係合は、定着具４へトランペットシース２２を掛け止めた状態でトランペットシース２２が回転自在となっている。このため、トランペットシース２２が抜け落ちない状態でグラウト排出口２４の位置調整が可能となり、作業性が極めて良好である。

【0039】

（スパイラル筋）
本実施形態に係るスパイラル筋５は、図１に示すように、SD295A（Ｄ１３又はＤ１６）の１本の異形鋼棒から、スパイラルの巻きの径を所定の外径Ｇ且つ異形鋼棒の棒径（鉄筋径）と同等のピッチで二重巻きした後、所定の外径Ｇ且つ所定のピッチｐで螺旋状に隣接する鉄筋同士の外周面が離間するように曲げ加工されて成形されている。ここで、二重巻きとは、螺旋状の隣接する異形鋼棒（鉄筋）同士の外周面が２周以上に亘り接触、又は略接触するように近接して曲げ加工されていることを指すものとする。なお、ピッチｐは、本実施形態では、５０ｍｍとしている。

【0040】

本実施形態に係るスパイラル筋５の巻き外径Ｇは、２００ｍｍ又は２４０ｍｍであり、定着板部４２の外径Ｌ（１３８ｍｍ又は１６６ｍｍ）の１．４５倍程度となっている。このため、定着板部４２のボルト用溝４４よりさらに外側且つ定着板部４２の直近に、スパイラル筋５が位置することとなり、定着板部４２に押圧されてＰＣ構造物Ａの内側へめり込むコンクリートの外側にスパイラル筋５が配筋されていることとなる。そのため、楔状のものがめり込んで周りのコンクリートが外側に膨らむことによる割裂引張応力に対してスパイラル筋５が有効に作用して対抗できるものと考えられる。

【0041】

ところで、本実施形態に係るスパイラル筋５の巻き外径Ｇは、定着板部４２の外径Ｌ（１３８ｍｍ又は１６６ｍｍ）の１．４５倍程度となっているが、定着板部４２のボルト用溝４４よりさらに外側且つ定着板部４２の直近に、スパイラル筋５が位置すればよいので、本発明に係るスパイラル筋の巻き外径は、定着板部の外径又は長辺距離の１．３倍以上１．５倍以下となっていればよいと考えられる。

【0042】

また、前述のように、スパイラル筋５の巻き径を通常より大きくしたことにより、定着具本体４１を止め付けるボルト用溝４４やアンカーに干渉することなくスパイラル筋５を配筋することができることとなった。このため、本実施形態に係る定着具補強構造１では、定着板部４２の至近距離にスパイラル筋５が配筋されている。これにより、定着具補強構造１は、さらに割裂引張応力に対して有効に対抗することができる。

【0043】

［定着具補強構造１の作用効果］
以上説明した実施形態に係る定着具補強構造１によれば、外表面付近で高くなる割裂応力に対してスパイラル筋の二重巻き部分で効果的に対抗できるうえ、残りの部分が通常のスパイラル筋だけとなり、過剰鉄筋となることを防いで、打設不良のおそれが少なく、且つ、優れた靭性を発揮することができる。

【0044】

また、実施形態に係る定着具補強構造１によれば、スパイラル筋５の巻き外径Ｇが、定着板部４２より大きくなっているので、スパイラル筋５で拘束できるコンクリートの範囲が大きくなり、さらに脆性破壊を効果的に防止することができる。

【0045】

その上、実施形態に係る定着具補強構造１によれば、定着具４の外側且つ直近に、スパイラル筋５が配筋されているため、定着具４がＰＣ構造物Ａの内側へめり込んで周りのコンクリートが外側に膨らむことによる割裂引張応力に対して有効に対抗することができる。

【0046】

［効果確認実験］
次に、本願発明の効果を確認するために行った効果確認実験について説明する。本実験では、表１に示すように、大きさの違う２種類の定着具と、２種類の定着具に応じたスパイラル筋を２種類、計４つ用意して４つの試験体を作成し、大きさに応じた荷重を載荷してひび割れ状況を目視するとともに、定着具の試験体へのめり込み量を測定した。

【0047】

【表1】

【0048】

なお、タイプ１の定着具は、前述の定着板部の外径Ｌが１３８ｍｍ、定着具本体の全長が１４５ｍｍであり、タイプ２の定着具は、定着板部の外径Ｌが１６６ｍｍ、定着具本体の全長１６０ｍｍとなっている。

【0049】

また、スパイラル筋（１），（３）は、従来のスパイラル筋を想定しており、スパイラル筋（１）が、Ｄ１３の異形鋼棒を５０ｍｍピッチで４回巻いたスパイラル筋であり、スパイラル筋（３）が、Ｄ１６の異形鋼棒を５０ｍｍピッチで５回巻いたスパイラル筋である。

【0050】

そして、スパイラル筋（２），（４）は、前述の本発明の実施形態に係るスパイラル筋であり、スパイラル筋（２）が、Ｄ１３の異形鋼棒を前述のように二重巻きしたうえ、５０ｍｍピッチで４回巻いたスパイラル筋であり、スパイラル筋（４）が、二重巻きしたうえ、Ｄ１６の異形鋼棒を５０ｍｍピッチで５回巻いたスパイラル筋である。

【0051】

試験体の形状は、縦長な直方体形状とし、スパイラル筋と周囲４面とのかぶり厚さは、均等に１０ｍｍとして作成した。

【0052】

図８は、タイプ１の定着具を埋設した試験体のひび割れ状況をスパイラル筋（１），（２）で比較した写真であり、最大ひび割れ幅は、目視により最大と思われる部分を測定したものである。図９は、タイプ２の定着具を埋設した試験体のものをスパイラル筋（３），（４）で比較したものである。また、図１０は、タイプ１の定着具を埋設した試験体のめり込み量を測定したグラフであり、図１１は、タイプ２の定着具を埋設した試験体のものである。

【0053】

図８〜図１１から明らかなように、本発明の実施形態に係るスパイラル筋（２），（４）を使用した試験体は、ひび割れは生じるものの有害なものではなく、めり込み量も１．０ｍｍ以下である。これは、スパイラル筋の巻き径を前述のように、定着具の径の１．４５倍とすることで、定着具の取り付け具である係止爪より大きくし、定着具をすっぽり覆い、支圧面により近い位置までスパイラル筋を近接配置できたことが割裂応力に対抗できた要因と考えられる。

【0054】

一方、スパイラル筋（１）を使用した試験体は、最大ひび割れ幅が２．００ｍｍ、最大めり込み量が２．５３ｍｍに達しており破壊寸前である。また、スパイラル筋（３）を使用した試験体は、最大めり込み量が４．１１ｍｍに達し、明らかに割裂破壊に至っている。これは、試験体の表面に発生するひび割れの進展を抑える鉄筋が不足しているからと考えられる。

【0055】

このように、本実験により、本発明に係るスパイラル筋のごとくＰＣ構造物の表面側を二重巻きとすることで、割裂応力に対して効果的に対抗できることが実証できた。また、補強筋はスパイラル筋だけであるため、二重巻き部分も周りからコンクリートを流し込むことが容易であり、打設不良のおそれも少ないと云える。

【0056】

また、本実験では、スパイラル筋が負担する応力を推定するため、スパイラル筋にひずみゲージを取り付け計測した。Ｓ−１、Ｓ−２はスパイラル筋上段から３段目（３周目）に取り付けたゲージの計測結果であり、Ｓ−３、Ｓ−４はスパイラル筋最上段（二重巻部分）に取り付けたゲージの計測結果である。

【0057】

図１２、図１３から最上段の二重巻き部分の鉄筋は、最終荷重（終局荷重）付近で降伏しており、一方で、３段目の鉄筋についてはまだ余力があることが分かる。つまり、鉄筋を二重巻きにしてもその部分で降伏しており、本実験により、スパイラル筋を二重巻きにした定着具周りの外表面付近が、割裂引張応力の集中する箇所であることが確認できたと云える。よって、本発明のように、プレストレスを与えたＰＣ構造物において割裂引張応力の負荷の高い部分である表面近傍にスパイラル筋を集中的に密に配置することは、割裂引張応力に対抗するうえで効果的である。

【0058】

［定着具補強方法］
次に、図１４を用いて、本発明の実施形態に係る定着具補強方法ついて説明する。本実施形態に係る定着具補強方法により、前述の定着具補強構造１を構築するので、同一構成は同一符号を付し説明を省略する。

【0059】

（定着具設置工程）
本実施形態に係る定着具補強方法では、図１４に示すように、先ず、前述の定着具４をコンクリートの型枠にセットする定着具設置工程を行う。定着具４の型枠への設置は、ボルト用溝４４を利用して定着具４を型枠に固定することにより行う。

【0060】

（スパイラル筋設置工程）
次に、本実施形態に係る定着具補強方法では、スパイラル筋５を定着具４の周りに設置するスパイラル筋設置工程を行う。割裂破壊の主要因である定着具のコンクリート構造物へのめり込みを防止するためには、支圧面であるアンカーヘッド４０の裏面（外表面の反対面）付近、即ち、ＰＣ構造物の外表面に最小かぶり厚さを取って、スパイラル筋５を定着板部４２に近接配置することが好ましく、本工程では、スパイラル筋５の二重巻き部分の外接面とＰＣ構造物Ａの外表面との距離が均等且つ正確に１０ｍｍとなるように設置する。

【0061】

また、このとき、前述のように、スパイラル筋５の巻き外径Ｇは、定着板部４２の外径Ｌより大きく、定着板部４２の外径Ｌの１．４５倍、即ち、Ｇ≒１．４５×Ｌとなっているので、定着板部４２のボルト用溝４４やその止付け具と干渉することなく、スパイラル筋５で定着板部４２の周りをスッポリ覆ってめり込もうとする定着板部４２にスパイラル筋５を近接して配置することができる。但し、１．３Ｌ≦Ｇ≦１．５Ｌであれば、定着板部４２のボルト用溝４４やその止付け具と干渉することなく、スパイラル筋５で定着板部４２の周りをスッポリ覆ってスパイラル筋５を定着板部４２に近接して配置することができることができるものと考えられる。

【0062】

（シース接続工程）
次に、本実施形態に係る定着具補強方法では、前述のスパイラルシース２０、ジョイントシース２１、トランペットシース２２などのシース２を定着具４に接続するシース接続工程を行う。本工程では、定着具４の係止溝４７に、係止突起２７を係合させてトランペットシース２２を定着具４に係止する。

【0063】

また、このとき、トランペットシース２２のビード２５が定着具４の管端に当接することにより、定着具４とトランペットシース２２の嵌め込み角度がズレていてもその角度が修正されるとともに、修正されると同時に係止溝４７に係止突起２７が嵌まり込み、トランペットシース２２が掛け止められて固定されることとなるため、トランペットシース２２の定着具４への接続が極めて容易で確実となる。

【0064】

その上、係止溝４７に係止突起２７が係止された状態で、トランペットシース２２を回転可能な構成であるため、トランペットシース２２が脱落しない状態でトランペットシース２２のグラウト排出口２４の位置を調整できるため、極めて作業性が良い。

【0065】

その後、トランペットシース２２にジョイントシース２１及びスパイラルシース２０を接続する。なお、このときも、トランペットシース２２のビード２６がジョイントシース２１の管端に当接することにより嵌め止められるため、ジョイントシース２１及びスパイラルシース２０のトランペットシース２２への接続も容易である。

【0066】

（コンクリート打設工程）
次に、本実施形態に係る定着具補強方法では、定着具４やスパイラル筋５などの周りにコンクリートを打設するコンクリート打設工程を行う。本工程では、設計強度に応じたコンクリートをバイブレータ等の振動装置を利用して空洞ができないように打設する。このとき、前述のように、スパイラル筋５には、二重巻き部分があるものの、その二重巻き部分と連続するスパイラルの一般部分のピッチが５０ｍｍであるため、粗骨材等もその一般部分から二重巻き部分に充分回り込めるためジャンカなどの打設不良のおそれも少ない。

【0067】

以上説明した本実施形態に係る定着具補強方法工程は、ＰＣ構造物がプレキャスト製の場合でも現場打ちの場合でも、工場で行うか現場で行うかの違いだけで共通しており、いずれの場合でも本発明を適用可能である。

【0068】

その後、緊張材３をシース２内に挿通し、ホールジャッキなどの緊張ジャッキで緊張材３を緊張してアンカーヘッド４０で固定することにより、コンクリートの所定強度発現後、ポストテンション方式でコンクリート構造物にプレストレスを導入すれば、ＰＣ構造物が完成することとなる。

【0069】

以上、本発明の実施形態に係る定着具補強構造及び定着具補強方法について詳細に説明したが、前述した又は図示した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

【0070】

特に、定着具の大きさ、シースの管径やスパイラル筋の巻き径等は、ＰＣ構造物の大きさや必要なプレストレスに応じた緊結材の太さに応じて適宜変更し得るものである。また、プレキャスト製のＰＣ構造物を例示して説明したが、ポストテンション方式であれば現場打ちのＰＣ構造物には適用可能であることは明らかである。

【符号の説明】

【0071】

１ ：定着具補強構造
２ ：シース
２０ ：スパイラルシース（シース）
２１ ：ジョイントシース（シース）
２２ ：トランペットシース（シース）
２３ ：筒状本体（トランペットシース）
２４ ：グラウト排出口（トランペットシース）
２５，２６ ：ビード（トランペットシース）
２７ ：係止突起（トランペットシース）
３ ：緊張材
４ ：定着具
４０ ：アンカーヘッド
４１ ：定着具本体
４２ ：定着板部
Ｌ ：定着板部の外径
４３ ：楔部
４４ ：ボルト用溝
４５ ：スリット
４６ ：リブ（襞）
４７ ：係止溝
５ ：スパイラル筋
Ｇ ：スパイラル筋の巻き外径
ｐ ：スパイラル筋のピッチ
Ａ ：ＰＣ構造物

【要約】

【課題】ＰＣ構造物の定着具周りのコンクリート部分に作用する割裂引張応力に対抗できるとともに、鉄筋比を適切として打設不良のおそれが少なく、優れた靭性を発揮することができる定着具補強構造及び定着具補強方法を提供する。
【解決手段】ＰＣ構造物Ａの定着具４周りに作用する割裂引張応力に対抗するための定着具補強構造１において、定着具４を取り囲むように螺旋状のスパイラル筋５を配置し、このスパイラル筋５を、１本の鉄筋から、外表面側の端部付近が、螺旋状の隣接する鉄筋同士の外周面が２周以上に亘り接触するように二重巻きとしたうえ、残りの部分が、螺旋状の隣接する鉄筋同士の外周面が離間するように形成する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図14】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】