特許第6669503号(P6669503)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6669503
(24)【登録日】2020年3月2日
(45)【発行日】2020年3月18日
(54)【発明の名称】PC鋼撚線の定着部構造及びウェッジ体
(51)【国際特許分類】
   E04G 21/12 20060101AFI20200309BHJP
   E04C 5/12 20060101ALI20200309BHJP
   G01L 5/04 20060101ALI20200309BHJP
   G01L 1/24 20060101ALI20200309BHJP
【FI】
   E04G21/12 104C
   E04C5/12
   G01L5/04 Z
   G01L1/24 A
【請求項の数】6
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2016-5352(P2016-5352)
(22)【出願日】2016年1月14日
(65)【公開番号】特開2017-125352(P2017-125352A)
(43)【公開日】2017年7月20日
【審査請求日】2018年10月3日
(73)【特許権者】
【識別番号】000001373
【氏名又は名称】鹿島建設株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】390021119
【氏名又は名称】ヒエン電工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100122781
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 寛
(72)【発明者】
【氏名】山野辺 慎一
(72)【発明者】
【氏名】曽我部 直樹
(72)【発明者】
【氏名】今井 道男
(72)【発明者】
【氏名】山本 徹
(72)【発明者】
【氏名】及川 雅司
(72)【発明者】
【氏名】山田 眞人
(72)【発明者】
【氏名】松原 喜之
(72)【発明者】
【氏名】中上 晋志
(72)【発明者】
【氏名】千桐 一芳
(72)【発明者】
【氏名】小林 俊之
【審査官】 兼丸 弘道
(56)【参考文献】
【文献】 特開2000−046527(JP,A)
【文献】 特開平08−189139(JP,A)
【文献】 特開2009−108535(JP,A)
【文献】 米国特許第06322281(US,B1)
【文献】 特開平07−248439(JP,A)
【文献】 実開昭51−148956(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04G 21/12
E04C 5/12
G01L 1/24
G01L 5/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のPC鋼素線が撚られて形成され螺旋状の撚り目を有するPC鋼撚線と、前記撚り目に設置された光ファイバと、を有する光ファイバ付PC鋼撚線を被定着部に定着させる光ファイバ付PC鋼撚線の定着部構造であって、
前記被定着部に当接すると共に前記光ファイバ付PC鋼撚線を挿通させるベース部と、
前記ベース部の後方に設置されると共に前記光ファイバ付PC鋼撚線を挿通させるソケット部と、
前記ソケット部の内壁面と前記光ファイバ付PC鋼撚線との間に後方から挿入されるウェッジ部と、を備え、
前記ウェッジ部の内壁面には、前記撚り目に沿って延在するように前記光ファイバと対応する位置に設けられ前記光ファイバの逃げとして機能する凹条部が形成されている、PC鋼撚線の定着部構造。
【請求項2】
前記ウェッジ部の前記内壁面のうち前記凹条部が形成されていない部分が、前記PC鋼撚線を径方向に圧迫することで、前記光ファイバ付PC鋼撚線を前記被定着部に定着させる、請求項1に記載のPC鋼撚線の定着部構造。
【請求項3】
前記ウェッジ部は、テーパ形状をなすと共に前記光ファイバ付PC鋼撚線に接触する前記内壁面を含むウェッジ体を有し、
前記凹条部は、前記ウェッジ体の前記内壁面に形成された溝である、請求項1又は2に記載のPC鋼撚線の定着部構造。
【請求項4】
前記ウェッジ部は、テーパ形状をなすウェッジ体と、前記ウェッジ体と前記光ファイバ付PC鋼撚線との間に介挿された円筒状部材と、を有し、
前記凹条部は、前記円筒状部材に形成された前記撚り目に沿うスリットである、請求項1又は2に記載のPC鋼撚線の定着部構造。
【請求項5】
前記光ファイバ付PC鋼撚線の周方向における前記凹条部の幅は、前記周方向における前記光ファイバの幅以上の幅である、請求項1〜の何れか一項に記載のPC鋼撚線の定着部構造。
【請求項6】
複数のPC鋼素線が撚られて形成され螺旋状の撚り目を有するPC鋼撚線と、前記撚り目に設置された光ファイバと、を有する光ファイバ付PC鋼撚線を被定着部に定着させるPC鋼撚線の定着部構造に用いられるウェッジ体であって、
前記PC鋼撚線の定着部構造は、
前記被定着部に当接すると共に前記光ファイバ付PC鋼撚線を挿通させるベース部と、
前記ベース部の後方に設置されると共に前記光ファイバ付PC鋼撚線を挿通させるソケット部と、を備え、
前記ウェッジ体は、前記ソケット部の内壁面と前記光ファイバ付PC鋼撚線との間に後方から挿入され、前記ウェッジ体の内壁面には、前記撚り目に沿って延在するように前記光ファイバと対応する位置に設けられ前記光ファイバの逃げとして機能する溝が形成されている、ウェッジ体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、PC鋼撚線の定着部構造及びウェッジ体に関し、特に光ファイバ付PC鋼撚線の定着部構造、及び光ファイバ付PC鋼撚線の定着部構造に用いられるウェッジ体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、各種構造物(橋梁、建物、法面等)の引張材や緊張材等に用いられるPC鋼撚線に光ファイバを取り付けた光ファイバ付PC鋼撚線によって、当該PC鋼撚線の張力を計測することが行われている。このような光ファイバ付PC鋼撚線に関する技術として、例えば特許文献1に記載された緊張部材が知られている。この緊張部材は、中空体と、中空体の内部に収納された光ファイバと、中空体の外周を取り囲むように撚り合わされ緊張力を負担する複数の緊張素線と、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第5604760号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般的に、PC鋼撚線は、例えばウェッジ部(楔機構)等によって被定着部に定着され、当該ウェッジ部を介して緊張力等を伝達する。そのため、ウェッジ部の位置までPC鋼撚線の張力を計測できるように、光ファイバ付PC鋼撚線を定着することが望まれる。
【0005】
ところで、複数のPC鋼素線が撚られて形成され螺旋状の撚り目を有するPC鋼撚線に光ファイバを取り付ける場合、撚り目に光ファイバを設置することがある。この場合、ウェッジ部の位置までPC鋼撚線の張力を計測するためには、ウェッジ部の内壁面とPC鋼撚線との間に光ファイバを通すこととなり、ウェッジ部の内壁面とPC鋼撚線とに挟まれて光ファイバが損傷する可能性がある。その結果、PC鋼撚線の張力の計測誤差が生じるおそれがある。
【0006】
そこで、本発明は、PC鋼撚線の張力の計測誤差を抑制可能なPC鋼撚線の定着部構造及びウェッジ体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】
【0007】
本発明に係るPC鋼撚線の定着部構造は、複数のPC鋼素線が撚られて形成され螺旋状の撚り目を有するPC鋼撚線と、撚り目に設置された光ファイバと、を有する光ファイバ付PC鋼撚線を被定着部に定着させる光ファイバ付PC鋼撚線の定着部構造であって、被定着部に当接すると共に光ファイバ付PC鋼撚線を挿通させるベース部と、ベース部の後方に設置されると共に光ファイバ付PC鋼撚線を挿通させるソケット部と、ソケット部の内壁面と光ファイバ付PC鋼撚線との間に後方から挿入されるウェッジ部と、を備え、ウェッジ部の内壁面には、撚り目に沿って延在する凹条部が形成されている。
【0008】
このPC鋼撚線の定着部構造では、光ファイバ付PC鋼撚線がソケット部に挿通され、ソケット部の内壁面と光ファイバ付PC鋼撚線との間に後方からウェッジ部が挿入されることで、ソケット部及びウェッジ部により光ファイバ付PC鋼撚線が強固に把持され、ベース部を介して光ファイバ付PC鋼撚線が被定着部に定着される。この構造では、光ファイバ付PC鋼撚線が、ウェッジ部の内壁面によって径方向に強く圧迫される。ここで、光ファイバ付PC鋼撚線の光ファイバは、PC鋼撚線の撚り目に設置されている。これに対しウェッジ部の内壁面には、撚り目に沿って延在する凹条部が形成されている。よって、凹条部が光ファイバの逃げとして機能し、ウェッジ部の内壁面からの圧迫力が光ファイバに直接作用することを回避することができる。従って、ウェッジ部の内壁面とPC鋼撚線とに挟まれて光ファイバが損傷することを抑制できる。その結果、PC鋼撚線の張力の計測誤差を抑制することが可能となる。
【0009】
また、PC鋼撚線の定着部構造では、ウェッジ部は、テーパ形状をなすと共に光ファイバ付PC鋼撚線に接触する内壁面を含むウェッジ体を有し、凹条部は、ウェッジ体の内壁面に形成された溝であってもよい。この場合、この溝によって凹条部を容易に形成することができる。
【0010】
また、PC鋼撚線の定着部構造では、ウェッジ部は、テーパ形状をなすウェッジ体と、ウェッジ体と光ファイバ付PC鋼撚線との間に介挿された円筒状部材と、を有し、凹条部は、円筒状部材に形成された撚り目に沿うスリットであってもよい。この場合、この円筒状部材によって凹条部を容易に形成することができる。
【0011】
また、PC鋼撚線の定着部構造では、光ファイバ付PC鋼撚線の周方向における凹条部の幅は、周方向における光ファイバの幅以上の幅であることが好ましい。この場合、光ファイバに対するウェッジ体の内壁面の接触が回避され、光ファイバが損傷することを好適に抑制できる。
【0012】
また、本発明は、ウェッジ体の発明としても捉えることができ、このウェッジ体は、複数のPC鋼素線が撚られて形成され螺旋状の撚り目を有するPC鋼撚線と、撚り目に設置された光ファイバと、を有する光ファイバ付PC鋼撚線を被定着部に定着させるPC鋼撚線の定着部構造に用いられるウェッジ体であって、PC鋼撚線の定着部構造は、被定着部に当接すると共に光ファイバ付PC鋼撚線を挿通させるベース部と、ベース部の後方に設置されると共に光ファイバ付PC鋼撚線を挿通させるソケット部と、を備え、ウェッジ体は、ソケット部の内壁面と光ファイバ付PC鋼撚線との間に後方から挿入され、ウェッジ体の内壁面には、撚り目に沿って延在する溝が形成されている。
【0013】
このウェッジ体は、ソケット部の内壁面と、ソケット部に挿通された光ファイバ付PC鋼撚線との間に後方から挿入される。これにより、ソケット部及びウェッジ体により光ファイバ付PC鋼撚線が強固に把持され、ベース部を介して光ファイバ付PC鋼撚線が被定着部に定着される。このウェッジ体は、光ファイバ付PC鋼撚線を、ウェッジ体の内壁面によって径方向に強く圧迫する。ここで、光ファイバ付PC鋼撚線の光ファイバは、PC鋼撚線の撚り目に設置されている。これに対しウェッジ体の内壁面には、撚り目に沿って延在する溝が形成されている。よって、溝が光ファイバの逃げとして機能し、ウェッジ体の内壁面からの圧迫力が光ファイバに直接作用することを回避することができる。従って、ウェッジ部の内壁面とPC鋼撚線とに挟まれて光ファイバが損傷することを抑制できる。その結果、PC鋼撚線の張力の計測誤差を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、PC鋼撚線の張力の計測誤差を抑制可能なPC鋼撚線の定着部構造及びウェッジ体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1図1は、本発明の第1実施形態に係るPC鋼撚線の定着部構造が適用されたグラウンドアンカーの全体構成を示す図である。
図2図2(a)は、光ファイバ付PC鋼撚線の斜視図である。図2(b)は、光ファイバの一例を示す斜視図である。
図3図3は、図1のPC鋼撚線の定着部構造の要部を示す一部断面図である。
図4図4は、第1実施形態に係るソケット部及びウェッジ部を示す分解斜視図である。
図5図5は、図4のウェッジ体に形成された溝を示す斜視図である。
図6図6は、第2実施形態に係るソケット部、ウェッジ部及び円筒状部材を示す分解斜視図である。
図7図7(a)は、円筒状部材及び当該円筒状部材によって形成されたスリットを示す斜視図である。図7(b)は、円筒状部材の展開図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係るPC鋼撚線の定着部構造及びウェッジ体の実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いる場合があり、重複する説明は省略する。以下の説明において、「前方」、「後方」、「前端」、「後端」などの前後の概念を持つ語を用いる場合には、図1における紙面上方を後方、図1における紙面下方を前方とする。
【0017】
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係るPC鋼撚線の定着部構造を有するグラウンドアンカーの全体構成を示す図である。図2(a)は、光ファイバ付PC鋼撚線の斜視図である。図2(b)は、光ファイバの一例を示す斜視図である。本実施形態に係るPC鋼撚線の定着部構造100は、例えば、ダム及び斜面等において、岩盤R上に設けられた擁壁等の構造物である被定着部101を岩盤R側に押し付けて力学的な安定性を確保するためのグラウンドアンカー50に適用される。なお、グラウンドアンカー50を構成する複数のPC鋼撚線は、必ずしも全てが光ファイバ付PC鋼撚線1である必要はなく、一部のPC鋼撚線に光ファイバが取り付けられていなくてもよい。以下の説明では、「光ファイバ付PC鋼撚線1」及び「光ファイバが取り付けられていない一部のPC鋼撚線」をまとめて「PC鋼撚線1,3」と略記することがある。
【0018】
図1に示されるように、グラウンドアンカー50は、岩盤R及び被定着部101に削孔された孔103の内部に設けられている。孔103は、岩盤R及び被定着部101に例えば直径90〜165mmで削孔される。グラウンドアンカー50では、PC鋼撚線1,3の前端側が例えば20〜100m程度の長さで孔103に挿入されており、PC鋼撚線1,3の後端側が例えば150〜350mm程度の長さで被定着面101aから後方に突出している。
【0019】
グラウンドアンカー50は、PC鋼撚線の定着部構造100を含む頭部51と、アンカー自由長部52と、アンカー体長部55と、複数のPC鋼撚線と、を備える。頭部51は、被定着部101の被定着面101aにおける孔103の開口部に設けられている。頭部51は、PC鋼撚線の定着部構造100によってPC鋼撚線1,3の後端部を被定着部101に定着させる。頭部51では、PC鋼撚線1,3に所定の緊張力が加えられた後、その緊張力を保持するようにPC鋼撚線1,3の後端部が被定着部101に定着される。PC鋼撚線の定着部構造100の詳細については、後述する。
【0020】
アンカー自由長部52は、被定着面101aから前方側のグラウンドアンカー50においてPC鋼撚線1,3が定着されていない部分である。アンカー自由長部52では、頭部51とアンカー体長部55とを結ぶようにPC鋼撚線1,3が延在する。アンカー自由長部52は、被定着部101の孔103内に設けられた押え板53及び配列板54を有する。押え板53は、PC鋼撚線1,3が挿通され、被定着面101aと配列板54との間で孔103を密閉する。配列板54には、PC鋼撚線1,3が挿通されている。配列板54は、当該配列板54よりも後方においてPC鋼撚線1,3が互いに略平行となるようにPC鋼撚線1,3を整列させる。
【0021】
アンカー体長部55は、グラウンドアンカー50においてPC鋼撚線1,3の前端部を定着する部分である。アンカー体長部55は、アンカー自由長部52から連続して延在するPC鋼撚線1,3の前端部を定着するための耐荷体56を有する。アンカー体長部55では、複数の耐荷体56が直列的に設けられている。耐荷体56は、PC鋼撚線1,3に沿って所定のピッチ(例えば1.5mごと)で配置されている。耐荷体56の個数は、例えばPC鋼撚線1,3の設置本数を2で割った個数である。PC鋼撚線1,3の設置本数は、特に限定されないが、偶数の設置本数(ここでは4本)であってもよい。
【0022】
耐荷体56は、PC鋼撚線1,3の前端部が配置される耐荷体本体57と、耐荷体本体57の後方でPC鋼撚線1,3を取り巻くように設けられる補強筋58と、を有する。
耐荷体本体57は、例えばアルミ合金等の鋳造により形成された柱状の部材である。耐荷体本体57には、当該耐荷体本体57によって定着されるPC鋼撚線1,3を固定するための固定部と、当該耐荷体本体57によって定着されないPC鋼撚線1,3を挿通可能な貫通孔と、が設けられている。耐荷体本体57には、例えば2つの固定部が設けられ、PC鋼撚線1,3の設置本数よりも2だけ少ない数の貫通孔が設けられている。
【0023】
アンカー体長部55の最前端以外の耐荷体本体57では、当該耐荷体本体57によって定着されるPC鋼撚線1,3が固定部に固定されると共に、当該耐荷体本体57の前方側に延長されるPC鋼撚線1,3が貫通孔に挿通される。アンカー体長部55の最前端の耐荷体本体57では、当該耐荷体本体57によって定着されるPC鋼撚線1,3が固定部に固定される。
【0024】
補強筋58は、それぞれの耐荷体本体57の後方に設けられた金属製のバネ状部材である。補強筋58は、それぞれの耐荷体本体57の後方の充填材5内において三次元的に延在し、その周囲の充填材5の強度を補強する。
【0025】
アンカー自由長部52における孔103には、押え板53よりも前方側において充填材5が充填されている。アンカー体長部55における孔103には、アンカー自由長部52から連続して充填材5が充填されている。充填材5は、例えばセメントミルク及びモルタル等であり、PC鋼撚線1,3を孔103に定着させるために孔103に充填されて硬化される。
【0026】
図2に示されるように、光ファイバ付PC鋼撚線1は、PC鋼撚線3と、PC鋼撚線3の表面に取り付けられた光ファイバ部材20と、を有する。PC鋼撚線3は、例えばストランド鋼材からなる同一径の複数本(本実施形態では7本)のPC鋼素線4が撚られて形成された撚線である。PC鋼撚線3の表面には、互いに隣接する2本のPC鋼素線4,4同士の間の谷間として、PC鋼撚線3の撚り目3aが形成されている。この谷間は、PC鋼撚線3の表面においてPC鋼撚線3の軸線Aに平行に延びる母線に対して所定の角度で傾斜しており、軸線Aを中心とした螺旋状に延在する。つまり、PC鋼撚線3は、螺旋状の撚り目3aを有する。PC鋼撚線3の表面には、腐食防止等のための被覆(シース)が設けられている。
【0027】
光ファイバ部材20は、上記撚り目3aのうちの二つにそれぞれ設置され螺旋状に延在している。各光ファイバ部材20は、上記の谷間に埋め込まれるように設置され、互いに隣接するPC鋼素線4,4同士の間において当該隣接するPC鋼素線4,4に沿って螺旋状に延在するように設置されている。光ファイバ部材20は、その中央に埋め込まれた光ファイバ本体21と、光ファイバ本体21を包囲する樹脂製のフィラー22と、を有する。フィラー22は、例えばポリエチレン樹脂等からなる。光ファイバ本体21は、光ファイバ素線23と、当該光ファイバ素線23を覆う被覆24とを有する。被覆24は、例えばポリアミド系材料からなる。
【0028】
図3は、図1のPC鋼撚線の定着部構造の要部を示す一部断面図である。図3に示されるように、PC鋼撚線の定着部構造100は、被定着部101の被定着面101aに当接すると共にPC鋼撚線1,3を挿通させるベース部11と、ベース部11の後方に設置されると共にPC鋼撚線1,3を挿通させるソケット部13と、ソケット部13のテーパ孔13aの内壁面13sとPC鋼撚線1,3との間に配置されるウェッジ部16と、を備える。
【0029】
ベース部11は、PC鋼撚線1,3の緊張力を支持する支圧板である。ベース部11は、複数のPC鋼撚線1,3を挿通させる円形開口部11aを有する。ベース部11には、後述のキャップ部材14を取り付けるための複数のネジ穴が形成されている。ベース部11とソケット部13との間には、PC鋼撚線1,3を挿通させる貫通孔を有する円柱状のスペーサ部材12が介挿されている。スペーサ部材12の前面の直径は、円形開口部11aの直径よりも大径である。ソケット部13は、スペーサ部材12の後面に配置された円柱状の部材である。一例として、ソケット部13の前面の直径は、スペーサ部材12の後面の直径よりも小径である。
【0030】
スペーサ部材12及びソケット部13は、キャップ部材14によって覆われている。キャップ部材14は、ハット形状を有し、ベース部11のネジ穴にボルトBが螺合して固定される。キャップ部材14とベース部11との間には、Oリング14cが配置され、キャップ部材14とベース部11とによって密閉空間が画成される。この密閉空間は、孔103における押え板53よりも後方側の空間を含む。この密閉空間には、防錆油15が充填される。防錆油15は、注入口14aを介して注入される。キャップ部材14の頂部には、密閉空間内の空気を排出する排気口14bが設けられている。
【0031】
図4は、ソケット部及びウェッジ部を示す分解斜視図である。図4に示されるように、ソケット部13には、複数(ここでは4本)のPC鋼撚線1,3を挿通させるテーパ孔13aが形成されている。テーパ孔13aでは、その内壁面13sが前方に行くほど直径が小さくなるように形成された円錐面を成している。
【0032】
ウェッジ部16は、テーパ孔13aの内壁面13sとPC鋼撚線1,3との間に後方から挿入された状態(以下、単に「挿入状態」ともいう)において楔として機能する。ウェッジ部16は、中心に貫通孔を有する円錐台(テーパ形状)のウェッジ体17を有する。ウェッジ体17の外壁面は、テーパ孔13aの内壁面13sに対応する円錐面である。ウェッジ体17の内壁面17dは、PC鋼撚線1,3の外周面に対応する円柱面であり、PC鋼撚線1,3の外周面に密着する。ウェッジ体17は、一例として、周方向に3分割して形成される3つのウェッジ片17a,17b,17cを有する。
【0033】
図3に示されるように、挿入状態において、ウェッジ片17a〜17cは、PC鋼撚線1,3を周方向に囲むように等間隔に配置される。ウェッジ片17a〜17cの前端面17tは、ソケット部13の前面に略面一となる。ウェッジ片17a〜17cの後端は、ソケット部13の後面から後方に突出する。PC鋼撚線1,3の後端部は、ウェッジ片17a〜17cの後端面17uから更に後方に突出する。
【0034】
このウェッジ体17は、ソケット部13のテーパ孔13aの内壁面13sとソケット部13に挿通されたPC鋼撚線1,3との間に、後方から挿入される。ウェッジ体17は、ソケット部13とPC鋼撚線1,3との間で楔として機能する。具体的には、挿入状態においては、ソケット部13のテーパ孔13aの内壁面13sとソケット部13に挿通されたPC鋼撚線1,3とを、ウェッジ体17がそれぞれ押圧する。PC鋼撚線1,3に所定の緊張力が加えられると、ウェッジ体17がPC鋼撚線1,3を更に強く押圧するため、PC鋼撚線1,3が強固に把持される。これにより、PC鋼撚線1,3が緊張力を支持可能に被定着部101に定着される。このとき、このウェッジ体17は、ウェッジ体17の内壁面17dによってPC鋼撚線1,3を径方向に強く圧迫する。
【0035】
次に、光ファイバ付PC鋼撚線1の張力の計測誤差を抑制するための構成について、図3図5を参照して詳しく説明する。
【0036】
ウェッジ体17の内壁面17dには、PC鋼撚線3の撚り目3aに沿って延在する凹条部30が形成されている。具体的には、図5に示されるように、ウェッジ片17a〜17cの少なくとも1つ(ここではウェッジ片17a)には、その内壁面にPC鋼撚線3の撚り目3aに沿って延在する溝31が形成されている。ここで、ウェッジ体17の長さは、例えばPC鋼撚線3の外径の約3〜4倍である。PC鋼撚線3の撚り目3aのピッチは、例えばPC鋼撚線3の外径の約10倍である。この場合、ウェッジ片17a〜17cのうちのいずれか1つに溝31を形成することで、挿入状態において当該ウェッジ片の内壁面のみに光ファイバ部材20が対向させることができる。そこで、本実施形態では、一例として、ウェッジ片17aの内壁面17sに溝31を形成することで凹条部30を構成する。内壁面17sは、内壁面17dの一部を構成する円柱面である。
【0037】
溝31は、ウェッジ片17aの内壁面17sにおいてウェッジ体17の軸線Cに平行に延びる母線に対して所定の角度で傾斜しており、軸線Cを中心とした螺旋状に延在する。挿入状態においては、PC鋼撚線3の軸線Aと、ウェッジ体17の軸線Cと、は、略一致する。つまり、溝31は、挿入状態においてPC鋼撚線3の螺旋状の撚り目3aに沿って延在する。
【0038】
溝31は、ウェッジ体17の周方向(挿入状態での光ファイバ付PC鋼撚線1の周方向)における幅が、光ファイバ付PC鋼撚線1の周方向における光ファイバ部材20の幅以上の幅であるように形成されている。溝31は、ウェッジ体17の厚さ方向(挿入状態での光ファイバ付PC鋼撚線1の周方向)における深さが、光ファイバ部材20の外径以上の深さであるように形成されている。
【0039】
溝31は、テーパ孔13aの内壁面13sとPC鋼撚線1,3との間に後方からウェッジ体17を挿入する際、光ファイバ付PC鋼撚線1の光ファイバ部材20に沿わせられることにより、光ファイバ部材20の逃げとして機能する。換言すれば、ウェッジ体17の内壁面17dのうちの溝31が形成されていない部分が、PC鋼撚線1,3を径方向に圧迫することとなる。そのため、溝31では、ウェッジ体17の内壁面17dからの圧迫力を光ファイバ部材20に直接作用させることが回避される。
【0040】
以上説明したように、本実施形態に係るPC鋼撚線の定着部構造100では、光ファイバ付PC鋼撚線1がソケット部13に挿通され、ソケット部13のテーパ孔13aの内壁面13sと光ファイバ付PC鋼撚線1との間に後方からウェッジ体17が挿入されることで、ソケット部13及びウェッジ体17により光ファイバ付PC鋼撚線1が強固に把持され、ベース部11を介して光ファイバ付PC鋼撚線1が被定着部101に定着される。この構造では、光ファイバ付PC鋼撚線1が、ウェッジ体17の内壁面17dによって径方向に強く圧迫される。ここで、光ファイバ付PC鋼撚線1の光ファイバ部材20は、PC鋼撚線3の撚り目3aに設置されている。これに対しウェッジ片17aの内壁面17sには、撚り目3aに沿って延在する溝31が形成されている。よって、溝31が光ファイバ部材20の逃げとして機能し、ウェッジ体17の内壁面17dからの圧迫力が光ファイバ素線23に直接作用することを回避することができる。従って、ウェッジ体17の内壁面17dとPC鋼撚線3とに挟まれて光ファイバ素線23が損傷することを抑制できる。その結果、光ファイバ付PC鋼撚線1の張力の計測誤差を抑制することが可能となる。
【0041】
また、PC鋼撚線の定着部構造100では、ウェッジ体17は、テーパ形状をなすと共に光ファイバ付PC鋼撚線1に接触する内壁面17dを含むウェッジ体17を有し、凹条部30は、ウェッジ片17aの内壁面17sに形成された溝31である。これにより、この溝31によって凹条部30を容易に形成することができる。
【0042】
また、PC鋼撚線の定着部構造100では、光ファイバ付PC鋼撚線1の周方向における溝31の幅は、周方向における光ファイバ部材20の幅以上の幅であることが好ましい。これにより、光ファイバ部材20に対するウェッジ片17aの内壁面17sの接触が回避され、光ファイバ素線23が損傷することを好適に抑制できる。
【0043】
本実施形態に係るウェッジ体17は、ソケット部13のテーパ孔13aの内壁面13sと、ソケット部13に挿通された光ファイバ付PC鋼撚線1との間に後方から挿入される。これにより、ソケット部13及びウェッジ体17により光ファイバ付PC鋼撚線1が強固に把持され、ベース部11を介して光ファイバ付PC鋼撚線1が被定着部101に定着される。このウェッジ体17は、光ファイバ付PC鋼撚線1を、ウェッジ体17の内壁面17dによって径方向に強く圧迫する。ここで、光ファイバ付PC鋼撚線1の光ファイバ部材20は、PC鋼撚線3の撚り目3aに設置されている。これに対しウェッジ片17aの内壁面17sには、撚り目3aに沿って延在する溝31が形成されている。よって、溝31が光ファイバ部材20の逃げとして機能し、ウェッジ体17の内壁面17dからの圧迫力が光ファイバ素線23に直接作用することを回避することができる。従って、ウェッジ体17の内壁面17dとPC鋼撚線3とに挟まれて光ファイバ素線23が損傷することを抑制できる。その結果、光ファイバ付PC鋼撚線1の張力の計測誤差を抑制することが可能となる。
【0044】
なお、従来のPC鋼撚線の定着部構造では、ウェッジ体による光ファイバ部材の圧迫を避けようとする場合、ウェッジ体の内壁面とPC鋼撚線との間に光ファイバ部材を通さないように、ウェッジ体よりも前方側で光ファイバ付PC鋼撚線から光ファイバ部材を引き出して光ファイバ付PC鋼撚線を定着する必要がある。そうすると、ウェッジ体の位置までPC鋼撚線の張力を計測することができず、ウェッジ体の直近の歪データは取れない。本来は、ウェッジ体の直近が最もPC鋼撚線の不具合等が出易いため、ウェッジ体の直近部分こそ最もPC鋼撚線の張力を計測(つまり光ファイバ素線の歪を計測)することが望まれる部分である。これに対しPC鋼撚線の定着部構造100では、ウェッジ体17の17dとPC鋼撚線3との間に光ファイバ部材20を通して光ファイバ付PC鋼撚線1の端面から光ファイバ部材20を引き出すことができるので、ウェッジ体17の直近部分まで光ファイバ付PC鋼撚線1の張力を計測することが可能となる。
【0045】
なお、PC鋼撚線の定着部構造100では、1本の光ファイバ付PC鋼撚線1に2本の光ファイバ部材20を付けておき、この2本の光ファイバ部材20を光ファイバ付PC鋼撚線1の一端側の端面から引き出すと共に、光ファイバ部材20を当該一端側で互いに繋いで2倍の長さの往復の光ファイバ部材20とし、他端側にある2つの光ファイバ部材20の端部を所定の歪分析器につなぐ、ということがよく行われる。こうすると、1本の光ファイバ付PC鋼撚線1について光ファイバ素線23の歪を計測する際、往復分の歪データを取ることができる。このとき、上述のとおり2本の光ファイバ部材20を光ファイバ付PC鋼撚線1の一端側の端面から引き出すことができることから、上記一端側において光ファイバ素線23を互いに繋ぐ作業を容易に行うことができる。
【0046】
[第2実施形態]
図6及び図7を参照しつつ、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、光ファイバ部材20の逃げとして機能する凹条部30を形成するための構造が第1実施形態とは異なる。具体的には、図6に示されるように、ウェッジ部16は、テーパ形状をなすウェッジ体47と、ウェッジ体47とPC鋼撚線1,3との間に介装される円筒状部材48と、を有する。このウェッジ体47はウェッジ片47a〜47cを有する。ウェッジ片47a〜47cは、ウェッジ片17a〜17cと比べて、溝31が設けられていない点、及び、その厚みが円筒状部材48の厚み分だけ薄い点で異なる。それ以外はウェッジ体17と同様に構成されている。
【0047】
図7(a)は、円筒状部材及び当該円筒状部材によって形成されたスリットを示す斜視図である。図7(a)に示されるように、円筒状部材48は、円筒状部材48は、ウェッジ体47と同等の長さを有し、内壁面48a及び外壁面48bを有する。円筒状部材48の内壁面48aは、PC鋼撚線1,3の外周面に重ねられる。円筒状部材48の外壁面48bは、ウェッジ体47の内壁面47dに重ねられる。円筒状部材48の内壁面48aの表面は、ショットブラスト又はサンドブラスト等により粗面とされていることが好ましい。一例として、PC鋼撚線の外径の規格サイズとして、外径15.2mm及び外径15.7mmがあることから、円筒状部材48の外径d1は、15.7mmであり、円筒状部材48の内径d2は、15.2mmであることが好ましい。この場合、外径15.2mmのPC鋼撚線と、外径15.7mmのPC鋼撚線用のウェッジ体とを用いることができ、部材の入手性の点で有利である。また、円筒状部材48は、厚さ0.25mmの薄鋼板製とすることができる。
【0048】
円筒状部材48は、外縁48c、外縁48d、外縁48e及び外縁48fを有する。円筒状部材48には、外縁48d及び外縁48fに沿って延在するスリット32が形成されている。このスリット32は、PC鋼撚線3の撚り目3aに沿って延在する凹条部30を構成する。
【0049】
図7(b)は、円筒状部材の展開図である。図7(b)に示されるように、スリット32を両端部として(外縁48d及び外縁48fを両端部として)円筒状部材48を平面上に展開した板材の形状(以下、単に「展開した形状」ともいう)は、平行四辺形である。展開した形状において、底辺の長さL1、高さL2、鋭角の対角(外縁48c及び外縁48dがなす角、及び外縁48e及び外縁48fがなす角)の角度θは、スリット32をPC鋼撚線3の撚り目3aに沿って延在させるため、以下のようにして規定されることが好ましい。
【0050】
例えば7本のPC鋼素線4を有するPC鋼撚線3の外径が15.2mmの場合、PC鋼撚線3の外接円の周長は約47.75mmである。このPC鋼撚線3においては、PC鋼撚線の規格サイズとして、撚り目3aの長さ(撚りピッチ)は約200mmである。このことから、PC鋼撚線3の軸線に直交する平面と撚り目3aとの交差角は、底辺が47.75mmであり高さ200mmである平行四辺形の対角と略等しい角度として求めることができる。この対角の角度θは、下式(1)により、約76.6°である。
tan−1(47.75/200)=76.6 ・・・(1)
【0051】
展開した形状の平行四辺形は、底辺が47.75mmであり高さ200mmである平行四辺形に略相似な形状であって、スリット32を形成する形状であればよい。底辺の長さL1は、約45.75mmの所定係数倍から光ファイバ付PC鋼撚線1の周方向における光ファイバ部材20の幅以上の幅(ここでは2mm)を減算して得られる長さであり、高さL2は、約200mmの当該所定係数倍の長さである。なお,例えば7本のPC鋼素線4からなるPC鋼撚線3において各PC鋼素線4の外接円の直径が15.2mmの場合、円筒状部材48の内壁面48aを各PC鋼素線4と当接させるためには、底辺の長さL1は、約39.8mm以上であることが好ましい。
【0052】
このように構成された平行四辺形の板材を丸めることで円筒状部材48を形成することができ、スリット32が螺旋形状に、撚り目3aの撚りピッチと同じピッチで円筒状部材48の外周面上を撚り目3aに沿って延びることとなる。そして、ウェッジ体47と円筒状部材48を重ねることにより、ウェッジ体47の内壁面47dとスリット32の側面(外縁48d,48f)によって凹条部30が形成される。
【0053】
この凹条部30は、光ファイバ付PC鋼撚線1において光ファイバ部材20が延在する撚り目3aに合った位置とすることができる。また、この凹条部30の幅は、光ファイバ部材20の幅に応じたスリット32の幅(例えば2mm)である。このため、円筒状部材48と光ファイバ部材20とがPC鋼撚線3の周方向において接触することが回避される。すなわち、撚り目3aに沿うスリット32が光ファイバ部材20の逃げとして機能し、ウェッジ体47の内壁面47dからの圧迫力が円筒状部材48を介して光ファイバ素線23に直接作用することが回避される。その結果、第1実施形態と同様の作用効果が奏される。
【0054】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形したものであってもよい。
【0055】
例えば、本発明は、上記実施形態のような7本のPC鋼素線4を有するPC鋼撚線3に適用する場合に限定されず、例えば19本撚りのPC鋼撚線、あるいは他のPC鋼撚線にも同様に適用することができる。
【0056】
上記実施形態では、ソケット部13には、4つのテーパ孔13aが形成されていたが、テーパ孔13aの数はこれに限定されない。また、ウェッジ体17,47は、周方向に3分割して3つのウェッジ片に形成されていたが、ウェッジ体の分割数(1つのウェッジ体を構成するウェッジ片の個数)はこれに限定されない。また、光ファイバ付PC鋼撚線1には2本の光ファイバ部材20が取り付けられていたが、光ファイバ部材20の数はこれに限定されない。
【0057】
上記実施形態では、ベース部11及びソケット部13が別体であり、ソケット部13にテーパ孔13aが形成されていたが、ベース部11及びソケット部13が一体化された部材として構成され、当該部材にテーパ孔13aと同様のテーパ孔が直接形成されていてもよい。
【符号の説明】
【0058】
1…光ファイバ付PC鋼撚線、3…PC鋼撚線、3a…撚り目、4…PC鋼素線、11…ベース部、13…ソケット部、13s…内壁面、16…ウェッジ部、17…ウェッジ体、17d,17s…内壁面、20…光ファイバ部材(光ファイバ)、30…凹条部、31…溝、32…スリット、47…ウェッジ体、47d…内壁面、48…円筒状部材、100…PC鋼撚線の定着部構造、101…被定着部。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7