JPS6068906A - コンクリ−ト構造物のひび割れ防止方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コンクリート構造物のひび割れ防止方法とそ
の装置に係り、更に詳しくはコンクリートの型枠内にあ
らかじめ配筋装置を配置し、この型枠内にコンクリート
を打設し、打設の際のコンクリート水利熱で緊張装置の
鋼棒を加熱した後、緊張装置の反発材に反発力を与える
ことにより緊張装置の支圧板を介して打設コンクリート
にプレストレスを与え、次いで打設コンクリートの温度
降下による鋼棒の冷却収縮でコンクリート構造物の内部
に新たな圧縮応力を与えてコンクリート構造物自体のひ
び割れを防止する方法とそれに供される緊張装置に関す
る。

従来、コンクリート構造物における引張強度の増大及び
ひび割れ防止等の手段としてプレテンション方式若しく
はボストテンション方式など多くのプレストレス導入方
法が用いられていた。

更に、プレストレス導入の方法として、鋼棒自体を加熱
しその鋼棒の冷却に伴なう収縮によってコンクリート部
材に圧縮応力を与える方法が特公昭４Ｂ−［１２Ｂ２号
により開示されている。

また先端と後端のブロック間に鋼棒を張設してそこに膨
張性コンクリートを打設することによって、プレストレ
スを導入する方法も、特開昭４８−２２５０９号によっ
てすでに明らかとなっている。

しかしこれらの方法は、鋼棒を加熱する処理や鋼棒自体
を型枠内に設置することがむずかしく、また加熱した鋼
棒にコンクリートを打設することはコンクリートの水利
熱による温度上昇を助長することになり、ひび割れ防止
の観点からは最良の策であるとは言えない。

又、後者に於いては先端と後端のブロック間に膨張コン
クリートを打設する為、温度収縮する様な構造物では短
期間で収縮過程に移行する為十分な効果を発揮出来ない
等問題を呈していた。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みコンクリートを打設
する際に生ずるコンクリートの水利熱によって鋼棒を加
熱し、更に緊張装置による圧縮応力がいわゆるプレスト
レスを与え、次いで打設コンクリ−１・の温度降下によ
る鋼棒の冷却収縮でコンクリート構造物の内部に圧縮応
力を与えてひび割れを防止せんとするものである。

特に本発明は、既設コンクリ−１・の構造物、例えば床
上に打ち継ぎ設けられるマツシブな構造物である壁体な
どに生ずるひび割れ防止に効力を発揮するものである。

すなわち既設のコンクリート構造物上に壁体等のコンク
リートを打設する際、打設コンクリ−１・の水和熱によ
って温度上昇をするが、この打設時ではコンクリートの
弾性係数が小さく、又塑性的変形所謂クリープが大きい
為に発生する応力は小さい。しかし打設されたコンクリ
ートが次第に冷却してゆき、温度が降下してコンクリー
トが収縮すると既設コンクリート構造物による当該マツ
シソなコンクリ−１・構造物の打ち継ぎ面より上方にお
いては、既設コンクリート構造物の拘束力が当該コンク
リート構造物に引張応力として作用する。

この結果当該コンクリート構造物の引張強度を超えて」
二記引張応力が働けば、当該コンクリート構造物にはひ
び割れが生ずることになる。

又実験的にも当該コンクリート構造物の表面部に生ずる
引張応力より中心部に生ずる引張応力か大きい為、中心
部でのひび割れ発生が多くなっている。

そこで本発明では緊張装置による一次のプレストレス導
入と、更に鋼棒の冷却収縮による二次のプレストレス導
入とで打継ぎ面より上方での引張応力に抵抗させて、こ
れら既設コンクリート構造物上に打設されたコンクリー
ト構造物のひび割れを防止せんとするものである。

以下、図面に基づき本発明に係るひび割れ防止方法とこ
のひび割れ防止方法に用いられる緊張装置について詳細
に説明する。

第１図は、既設コンクリート構造物ｌ、例えばコンクリ
ート床の」二に新たなコンクリート構造物２である壁体
が立設された状態を示す説明図である。

通常既設コンクリ−１・構造物ｌの上には所定の型枠が
建込まれ、その型枠内に鉄筋が組立てられ、そして所要
のワーカビリチーを有するコンクリートが打設される。

鉄筋が組立てられる際に緊張装置３を第１図で示すよう
にコンクリート構造物２の縦方向に複数個並設する。緊
張装置３の並設数はコンクリート構造物２の高さや断面
寸法等によって定められる。

第２図は、第１図におけるＡ−Ａ線断面図である。

すなわちコンクリ−１・構造物２の略中央に緊張装置３
，３・・・を縦方向に複数個並設されてｌ、Ｘる状態を
示す。またコンクリート構造物２の一側面側からは、後
述する様に緊張装置３．３・・・を操作する為の操作孔
２１が各緊張装置３，３・・・に対応してそれぞれ設け
られている。

第３図は本発明に用いられる緊張装置３の一部を破断し
た説明図である。

この緊張装置３は円筒状ケース３１とその前面に数句け
られた支圧板３２と支圧板３３を他端に取着した鋼棒３
４からなり、鋼棒３４は長尺状のシース管３５内に挿通
されており、ケース３１内ではナラ）ｎｌを介して鋼棒
３４の端部にプレート３６が取着され、このプレート３
６と支圧板３２の間に反発材３７が内蔵される。

第３図の実施例では反発材３７としてコンクリート破砕
に用いられる膨張材３７ａが注入された状態を示してい
る。

次に、上記緊張装置を用いてコンクリ−１・構造物のひ
び割れを防＋Ｌする方法について順次説明する。

先ず、既に述べた様に、第１図で示す如く既設コンクリ
ート構造物ｌの上面に型枠（図示せず）を建込み、この
型枠内に所要の鉄筋を配筋し、且つ＃、筋若しくは型枠
の支持により緊張装置３をコンクリート構造物２に複数
個並設する。

このとき緊張装置３を第２図で示す様にコンクリート構
造物２の厚さ方向略中央縦方向に配置する。

上記の状態においてコンクリートを打設すると、この打
設の際にコンクリート水和熱で緊張装置３の鋼棒３４が
加熱され膨張する。

次いでこの打設後に緊張装置３，３・・・の鋼棒３４．
３４・・・を伸長させる為操作孔２１を介してケース３
１内に膨張材３７ａを注入する。すなわち１膨張材３７
ａは所定時間経過後その体積を膨張させるためプレート
３６を介して鋼棒３４を伸長させる。

しかしプレート３６はケース３１と一体となっていない
ため鋼棒３４の伸長は、とりもなおさずケース３１の前
面に設けられた支圧板３２と支圧板３３とでコンクリー
トを圧縮することになる。この結果、緊張装置３によっ
てコンクリート構造物２はプレストレスが与えられる。

その後次第に打設コンクリート構造物２の温度か降下し
ていくとともに、鋼棒３４も冷却して収縮することにな
る。この鋼棒３４の冷却収縮はコンクリート構造物２の
経時的変化に応じて二次のプレストレスを与えることに
なる。

したがって、拘束されたコンクリート構造物２に経時的
収縮が生じ引張応力が発生しても緊張装置３自体の一次
的プレストレスとコンクリート構造物２の冷却における
鋼棒３４の収縮における二次的プレストレス−とで既設
コンクリート構造物１の拘束力、所謂引張応力に抵抗す
ることとなり、コンクリート構造物２にはひび割れが生
じない。

特に第２図で示すように、緊張装置３をコンクリート構
造物２の厚さ方向に対して略中央縦方向に並設しである
ので、コンクリート構造物２の中心部の圧縮応力が増加
し、ひび割れ防止効果を向上させている。

又シース管３５は通常中空状のものが用いられるが、プ
レストレスを導入する際には打設コンクリート２はまだ
若材令時であるため付着力は少ない。

よって従来のボストテンシランの如く完全に縁切りする
必要がないので第４図に示す様に鋼棒３４の上部に塩ビ
材や金網からなる半管３８を止着させるだけでよい。こ
の場合打設コンクリート２と鋼棒３４の下部との間に遮
蔽物となるシース管がないので、従来の中空状シース管
よりも鋼棒３４は打設コンクリート２から熱伝達を多く
受け得る。更に鋼棒３４の下半分には打設コンクリート
２自体の沈降によって空隙３８も出来るので更に４７１
着力が少なくなり、プレストレスを十分に加えることが
できる。

尚、以上はシース管若しくはそれに類似するものによる
縁切りによって説明したが、本発明はこれに限定されず
、例えば鋼棒に防錆潤滑材を塗布してポリエチレン等の
シースに納めるアンボンドによる場合も考えられる。

又、鋼棒３４に非磁性材料等線膨張係数の大きいものを
用いれば、冷却収縮によるプレストレス効果は増大する
。

緊張装置３のプレストレスを導入する方法としては、第
５図で示すようにケース３１内において鋼材３４の端部
にナラ）ｎ２を介してプレート３８を取付け、このプレ
ート３６とケース３１に一体的に設けられた固定プレー
ト４０の間にバネ材３７ｂを介装させ、固定プレート４
０に密接した状態でナラ）ｎ３を配置しておき、このナ
ラ）ｎ３を操作孔２１を通して外部に露出した鋼線４１
によって緩めてバネ材３？ｂの旧勢力を鋼棒３４に伝達
する。

これにより鋼ｊｉｒＳ３４に引張応力が与えられ、支持
板３２と３３の間に圧縮力が生じすなわちコンクリート
構造物２にプレストレスを与えることとなる。

そして最終的には型枠脱型後に操作孔２１からグラウト
を注入してケース３１内を充填するとともに操作孔２１
をも塞ぐ。

以上説明したように、本発明のコンクリート構造物のひ
ひ割れ防止方法とその装置は、コンクリート型枠内に緊
張装置を配置してコンクリ−１・を打設して打設の際の
コンクリート水和熱によって該緊張装置の鋼棒を加熱し
た後、緊張装置の反発材に反発力を与えることにより緊
張装置の支圧板を介して打設コンクリートにプレストレ
スを与える。

次いで打設コンクリートの経時的な温度降下による鋼材
の冷却収縮でコンクリート構造物の内部に新たなプレス
トレスが生せしめることによりひび割れを防止すること
ができる。

またこのひび割れ防止方法に用いられる緊張装置は、シ
ース内に挿通された鋼棒の一端をケース内に収納して、
このケース前面に設けられた支圧板と鋼材端部に止着さ
れたプレート間に反発材を内蔵することで鋼材の他端に
設けられた支圧板とでプレストレスを加えることができ
るものであるから、プレストレス導入の際に、別途圧締
機を必要とせず、極めて簡単に施工することができる。

また本ひび割れ防止装置は、型枠内にその緊張装置全体
が配設され打設コンクリートによって究極には埋設され
てしまうので、連続するコンクリート構造物の施工にお
いては各打設部分において前後する構造物とは関係なく
プレストレスを与えていくことができるので隣接する構
造物の施工にも支障を与えない。

このように、本発明のひび割れ防止方法とその装置は、
コンクリ−１・構造物の高さや巾、厚さ等によって緊張
装置そのものの能力、すなわち反発材の変位量、大きさ
、鋼棒の径等を計算して用いれば極めて効率良くひび割
れを防止するとともに制御も確実に行なうことが出来る
ので技術的に頗る効果の高いものであるといえる。

【図面の簡単な説明】

ｔ５１図は、コンクリート構造物内に緊張装置がｌ！ｌ
！置された状ｙＥを示す側面図、第２図は、第１図にお
けるＡ−Ａ線断面図、第３図は、本発明に用いられる緊
張装置の一部を破断した説明図、 第４図は、打設コンクリートと鋼棒の縁切り状態の他の
実施例を説明する断面図、 第５図は、緊張装置の他の緊張手段を説明する断面図で
ある。 ２・・・コンクリ−ｒ構造物、３・・・緊張装置。 ３１・・・ケース、　３２．３３・・・支圧板、３４・
・・鋼材。 ３５・・・シース管、３７・・・反発材、３７ａ・・・
膨張材。 ３７ｂ・・・バネ材。 出願人　株式会社熊谷組 代理人　弁理士　船　橋　國則

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コンクリート型枠内に緊張装置を配置してコンクリ
   ートを打設し、打設の際のコンクリート水利熱によって
   該緊張装置の鋼棒を加熱した後該緊張装置の反発材に反
   発力を与えることにより緊張装置の支圧板を介して打設
   コンクリート内に圧縮応力を加え、次いで打設コンクリ
   ートの温度効果による鋼棒の収縮でコンクリート内に圧
   縮応力を与えることを特徴とするひび割れ防止方法。 ２、前記緊張装置はコンクリート型枠内の略中央部に配
   置されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ひび割れ防止方法。 ３、シース内に挿通された鋼棒の一端をケース内に収納
   して、該ケース前面に設けられた支圧板と該鋼棒端部に
   取着されたプレートの間に反発材を内蔵させるとともに
   、鋼棒の他端にも支圧板を取着したことを特徴とする緊
   張装置。 ４、前記反発材は膨張材であることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の緊張装置。 ５、前記反発材はバネ材であることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の緊張装置。