JP2002115370A - Ｐｃ鋼材接続用カップラー構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 施工性と接続の確実性に優れるPC鋼材接続用
カップラー構造を提供することにある。 【解決手段】 PC鋼材10、20を把持したオスコーン11、
21をメスコーン12、22にはめ込んで構成される一対の定
着部を連結するカップラー30を介して連結するPC鋼材接
続用カップラー構造である。カップラー30の外周はシー
ス50で覆われ、シース端面にシースキャップ60が装着さ
れるオスコーン21の端面にはメスコーン22からオスコー
ン21の抜けを防止する押え板23が配置される。シースキ
ャップ60は径方向の分割面で複数に分割自在に構成され
る。両定着部の間にスペーサ40を介在しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプレストレストコン
クリート工法に用いるPC鋼材接続用カップラー構造と、
このカップラー構造に用いるPC鋼材の端部構造およびシ
ースキャップに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】外ケーブル工法による橋梁などで、カッ
プラー構造によりPC鋼材の接続が行われる。図17は従来
のカップラー構造の部分断面図である。これは、既にコ
ンクリート内に埋設されたPC鋼材10の端部を定着する一
次施工側（図の左側）に二次施工側（図の右側）のPC鋼
材20を接続する構造である。

【０００３】一次施工側は、コンクリート構造物内に緊
張されたPC鋼材10が埋設され、このPC鋼材の端部をオス
コーン11とメスコーン12で保持してアンカープレート15
に定着している。

【０００４】二次施工側は、まず円筒状のカップラー30
と、シース50およびシースキャップ60をPC鋼材20の外周
に通しておく。続いて、PC鋼材20の端部に一次施工側と
同様にオスコーン21とメスコーン22を装着する。

【０００５】カップラー一端側の内面には雌ネジが形成
され、この雌ネジを一次施工側のメスコーン12の外周に
形成された雄ネジにねじ込む。カップラー他端側は内径
が小さく構成され、カップラー30のねじ込みに伴って二
次施工側のメスコーン22を一次施工側に押圧し、一次施
工側のPC鋼材10と二次施工側のPC鋼材20とが接続され
る。

【０００６】カップラー30の外周にシース50を配置し、
シース一端をアンカープレート15に当接し、他端（二次
施工側）にシースキャップ60をはめ込む。シースキャッ
プ60は中心にPC鋼材の挿通孔が形成されると共に樹脂充
填孔63を有する環状部材である。そして、シース50とア
ンカープレート15との間、シース50とシースキャップ60
との間およびシースキャップ60とPC鋼材20の樹脂被覆と
の間をシールして、樹脂充填孔63から樹脂を注入し、カ
ップラー30とシース50との間の空間に樹脂を充填する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のカップ
ラー構造では、現場作業が煩雑で、接続の確実性も不十
分な場合が考えられる。

【０００８】PC鋼材端部にオスコーンとメスコーンを装
着する作業はPC鋼材を接続する現場で行われている。通
常、オスコーンは複数に分割できる円錐状の金属片であ
り、メスコーンへの装着時に各金属片にずれができたり
すると、定着の確実性が損なわれる恐れがある。また、
カップラーを一次施工側のメスコーンにねじ込んだ後に
二次施工側のオスコーンがメスコーンから抜けることも
考えられ、接続が確実に行われたかどうかを確認できる
専用の付属部品も具備されていない。

【０００９】さらに、シースキャップは一体構造であ
り、予め二次施工側PC鋼材の外周にはめ込んでおいたも
のを一次施工側に手繰り寄せなければならず施工性に劣
る。

【００１０】従って、本発明の主目的は、施工性と接続
の確実性に優れるPC鋼材接続用カップラー構造を提供す
ることにある。また、本発明の他の目的は、このPC鋼材
接続用カップラー構造に用いるPC鋼材の端部構造および
シースキャップを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、PC鋼材端部に
オスコーンやメスコーンを予め組み合わせておくと共に
シースキャップを分割式とすることで上記の目的を達成
する。

【００１２】すなわち、本発明PC鋼材接続用カップラー
構造は、PC鋼材を把持したオスコーンをメスコーンには
め込んで構成される一対の定着部と、両定着部を連結す
るカップラーと、カップラーの外周を覆うシースと、シ
ース端面に装着されるシースキャップとを具えるPC鋼材
接続用カップラー構造である。ここで、オスコーンの端
面にはメスコーンからオスコーンの抜けを防止する押え
板を配置する。シースキャップは環状体で、複数の円弧
片に分割自在であることを特徴とする。さらに両定着部
の間にスペーサを介在しても良い。

【００１３】また、本発明は上記カップラー構造に用い
られる構成部材をも特徴とするものである。

【００１４】すなわち、本発明PC鋼材の端部構造は、PC
鋼材と、PC鋼材の端部が挿通されるメスコーンと、PC鋼
材の端部を把持してメスコーンにはめ込まれるオスコー
ンと、オスコーンの端面に配置されてメスコーンからオ
スコーンの抜けを防止する押え板とを具えることを特徴
とする。

【００１５】また、本発明シースキャップは、PC鋼材接
続用のシースの端面に装着される環状体で、複数の円弧
片に分割自在であることを特徴とする。

【００１６】このシースキャップにおいて、隣接する円
弧片の接合面には、互いに係合する凸部と凹部とを具え
ることが好ましい。凸部と凹部の係合により、ずれを生
じることなく確実かつ容易にシースキャップの円弧片を
組み合わせることができる。凸部と凹部は棒状突起と嵌
合孔などの他、波型面でも構わない。

【００１７】予め工場などでオスコーンとメスコーンと
をPC鋼材の端部に確実に組み合わせ、押え板によりオス
コーンの抜けを防止することで、接続現場における定着
部の装着作業を省略できる。

【００１８】押え板はPC鋼材の接続前、接続後のいずれ
においてもオスコーンがメスコーンから抜け出ることを
防止し、確実な定着構造を実現できる。

【００１９】カップラー内において一次施工側・二次施
工側の定着部の間にスペーサを介在させた場合は、オス
コーンの抜け防止にも寄与する。また、スペーサはカッ
プラー内における空間を減少させることで、空間内に残
留する空気（酸素）を減少させて耐食特性を向上させ
る。

【００２０】従来のシースキャップでは予め鋼材を通し
ておく必要があったが、シースキャップを分割構造にす
ることで、一次施工側と二次施工側のPC鋼材を接続した
後にPC鋼材の外周側から簡単に装着することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。 （カップラー構造の概略）図１は本発明カップラー構造
の部分断面図である。このカップラー構造は、既にコン
クリート内に埋設されたPC鋼材10の端部を定着する一次
施工側（図の左側）に二次施工側（図の右側）のPC鋼材
20をカップラー30を用いて接続する構造である。

【００２２】（一次施工側）一次施工側は、コンクリー
ト構造物内に緊張されたPC鋼材10が埋設され、このPC鋼
材の端部にオスコーン11とメスコーン12を装着した定着
部がアンカープレート15に定着されている。

【００２３】一次施工側のオスコーン11とメスコーン12
の部分断面図を図２に示す。オスコーン11は複数に分割
可能な円錐状の金属片で、軸方向にPC鋼材がはめ込まれ
る溝が形成されている。

【００２４】メスコーン12は、円錐状に組み合わせてPC
鋼材を把持したオスコーン11が挿入される円錐孔を有す
る筒状体である。このメスコーン12の外周面には後述す
るカップラー30がねじ込まれる雄ネジ12Aが形成されて
いる。

【００２５】アンカープレート15は、図３に示すよう
に、コンクリート構造物の端面に配置される矩形板15A
の表面にガイド筒15Bを溶接したものである。

【００２６】PC鋼材10には、例えば複数の素線を撚り合
わせた撚り線上にエポキシ樹脂を被覆し、さらにポリエ
チレンで被覆したもの（例えば住友電工製：アフターボ
ンド「登録商標」）が利用できる。ポリエチレン樹脂の
表面は凹凸状に成形されているため、コンクリートとの
高い付着強度が得られる。後述する二次施工側のPC鋼材
20は、このPC鋼材10と同一である。

【００２７】（二次施工側）二次施工側もオスコーン21
とメスコーン22をPC鋼材20の端部に装着した定着部を有
する。この定着部は現場ではなく、予め工場などで組み
立てられる。単にオスコーン21でPC鋼材20を把持してメ
スコーン22にはめ込んだだけでは、PC鋼材20の搬送中な
どにオスコーン21が抜け落ちることが考えられる。そこ
で、図４に示すように、オスコーン21の端面に押え板23
を設け、この押さえ板23をメスコーン22にボルト24で固
定することで、オスコーン21の抜け落ちを防止してい
る。

【００２８】押え板23は環状の金属板で、外径がオスコ
ーン21の最大外径よりも大きく、内径がオスコーン21の
最大外径よりも小さい。この押え板23をオスコーン21の
端面に同軸状に配置すると、オスコーン21よりも外周側
に押え板がはみ出す。このはみ出した個所にボルト貫通
孔を設けておき、メスコーン22の端面にもボルトネジ孔
を形成しておいてボルト24のねじ込みを行えば、押え板
23をメスコーン22に固定してオスコーン21の抜けを確実
に防止することができる。オスコーン21のPC鋼材20への
装着・メスコーン22へのはめ込みは全て工場内で適正な
品質管理の下で行われるため、メスコーン22に対してオ
スコーン21のずれが起こると言った不具合は解消でき
る。

【００２９】（カップラー）カップラー30は、一次施工
側の定着部と二次施工側の定着部を覆って連結するもの
で、一端側の内周に雌ネジ31を有し、他端側に内径が小
さい小径部32を具える筒状体である（図５）。この雌ネ
ジ31は一次施工側メスコーンの雄ネジ12Aに対応する。
他端側の小径部32はPC鋼材20の外径よりも大きく、メス
コーン22の外径よりも小さい内径に形成されている。こ
のようなカップラー30は、二次施工側のPC鋼材20に予め
はめ込んでおく。

【００３０】（スペーサ）一次施工側と二次施工側の定
着部の間にはスペーサ40が配置される。このスペーサ40
は一次施工側のオスコーン11と二次施工側のボルト24と
の間に挟み込まれるサイズの円筒部材である（図６）。
ゴムなどの弾性材料で構成することが好ましい。本例で
はスペーサ40を用いたが、このスペーサ40がなくともカ
ップラー構造として何ら支障なく機能する。

【００３１】（シース）カップラー30の外周には円筒状
のシース50がはめ込まれる。このシース50とカップラー
30との隙間には、後に樹脂が充填されるため、樹脂の充
填状況が外から見えやすいように透明または半透明の材
料で構成することが好ましい。本例では透明のポリエチ
レンを用いたが、塩化ビニルを用いることもできる。

【００３２】また、シース50には樹脂の排出孔51が設け
られている（図７）。シース用透明材料としてアクリル
樹脂などの利用も考えられるが、アクリル樹脂はポリエ
チレン樹脂に比べて可撓性に乏しく、排出孔51の形成時
にクラックを生じ易い。さらに、後述するシースキャッ
プ60と同一材料である方が両者の接着が行いやすい。

【００３３】（シースキャップ）シース50の端部（二次
施工側）にはシースキャップ60がはめ込まれる。このシ
ースキャップ60は、一端側にシースへの接合部61、他端
側にPC鋼材の挿通部62が突出されている環状部材である
（図８）。さらに樹脂充填孔63も具えられている。本例
では、このシースキャップ60を２つの円弧片にわかれる
分割式とした。一方の円弧片の接合面に一対の棒状突起
64を有し、他方の円弧片の接合面には前記棒状突起64が
はめ込まれる一対の嵌合孔65を有する。棒状突起64を嵌
合孔65にはめ込むことで、容易かつ確実に円弧片を組み
合わせて環状のシースキャップ60を構成できる。本例で
はポリエチレンでシースキャップを構成したが、塩化ビ
ニルなどを用いることもできる。

【００３４】（カップラー構造の組み立て手順） (1)緊張および定着を実施した一次施工側定着部の余長
をメスコーン12の端面から適切な長さ（例えば30mm）に
切断する（図９）。切断にはグラインダーを用いる。

【００３５】(2)二次施工側のPC鋼材20にはカップラー3
0が予めはめ込まれると共に端部にオスコーンとメスコ
ーンを装着して押え板で固定したものを用意する。この
PC鋼材の外周にはシース50もはめ込んでおく。

【００３６】(3)このカップラー30の内部にスペーサ40
を挿入し、カップラーの雌ネジ31を一次施工側メスコー
ンの雄ネジ12Aにねじ込む（図10）。このねじ込みによ
り、カップラー小径部32の内端面は二次施工側メスコー
ン22の端面を押圧し、一次施工側オスコーン11の端面と
二次施工側ボルト24との間でスペーサ40を圧縮する。

【００３７】(4)シース一端の外周に接着剤を塗布する
（図11）。そして、アンカープレートのガイド筒15Bに
シース一端を差し込んで、シース50とガイド筒15Bをテ
ープ70で接続する（図12）。このとき、樹脂の排出孔51
が上方に向くようにシース50の向きを配置する。

【００３８】(5)シース他端の外周とシースキャップ60
における接合部内面とに接着剤を塗布する（図13）。PC
鋼材の外周からシースキャップ60の２つの円弧片を組み
合せ、接合面の棒状突起を嵌合孔にはめ込んでシースキ
ャップ60をシース他端に取り付ける。シースキャップ60
は樹脂充填孔63が下方に位置するように装着する。

【００３９】(6)続いてシース50とシースキャップの接
合部61との間にテープ72を巻く。さらに、シースキャッ
プ60におけるPC鋼材の挿通部62とPC鋼材20のポリエチレ
ン樹脂被覆との隙間にはシール材74を充填後、テープ75
を巻く（図14）。

【００４０】(7)塗布した接着剤および充填したシール
材74が硬化したことを確認後、樹脂充填孔63にビニルホ
ース80を介してポンプノズル81を接続し、シース内に樹
脂を注入する（図15）。このとき、樹脂の充填状況は透
明のシース50の外部から確認できる。

【００４１】(8)シース50とカップラー30との隙間が完
全に樹脂で充填され、排出孔51から樹脂が排出されたこ
とを確認する。下方の充填孔63から樹脂注入を行い、上
方の排出孔51より樹脂をあふれさせることで、内部の気
体を排出させやすくし、確実に樹脂の充填を行う。

【００４２】(9)ビニルホース80の結束を行うと共に、
排出孔用栓82をセットし、テープで押え処理する（図1
6）。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明カップラー
構造によれば、オスコーンでPC鋼材を把持してメスコー
ンにはめ込む作業を工場において行っておくことで、現
場作業を省略でき、確実なカップラー構造を実現でき
る。

【００４４】また、押え板、ゴムスペーサーを取り付け
ることでオスコーンが外れない構造を実現できる。

【００４５】さらに、シースキャップを分割式にするこ
とで、一次施工側と二次施工側のPC鋼材を接続した後に
PC鋼材の外周側から簡単に装着することができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明カップラー構造の部分断面図である。

【図２】一次施工側オスコーンとメスコーンの部分断面
図である。

【図３】（A）はアンカープレートの平面図、（B）はそ
の部分断面図である。

【図４】二次施工側オスコーンとメスコーンの部分断面
図である。

【図５】（A）はカップラーの部分断面図、（B）はその
端面図である。

【図６】（A）はスペーサの端面図、（B）はその部分断
面図である。

【図７】シースの部分断面図である。

【図８】（A）はシースキャップの端面図、（B）はその
部分断面図である。

【図９】一次施工側PC鋼材の端部を示す説明図である。

【図１０】カップラの一次施工側への装着状態を示す説
明図である。

【図１１】アンカープレートにシースを装着する際の説
明図である。

【図１２】アンカープレートにシースを装着してテーピ
ングした状態の説明図である。

【図１３】シースにシースキャップを装着する際の説明
図である。

【図１４】シースにシースキャップを装着してテーピン
グした状態の説明図である。

【図１５】シースキャップにポンプノズルを接続した状
態を示す説明図である。

【図１６】樹脂充填完了後のカップラー構造の説明図で
ある。

【図１７】従来のカップラー構造の部分断面図である。

【符号の説明】

10 PC鋼材 11 オスコーン 12 メスコーン 12A 雄ネジ 15 アンカープレート 15A 矩形板 15B ガイド筒 20 PC鋼材 21 オスコーン 22 メスコーン 23 押え板 24 ボルト 30 カップラー 31 雌ネジ 32 小径部 40 スペーサ 50 シース 51 排出孔 60 シースキャップ 61 接合部 62 挿通部 63 樹脂充填孔 64 棒状突起 65 嵌合孔 70 テープ 72 テープ 74 シール材 75 テープ 80 ビニルホース 81 ポンプノズル 82 排出孔用栓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 崎中 稔 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 仁木 敏彦 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 2E164 AA02 AA31 DA01 DA23 3J039 AA01 BB01 CA01 DA01 DA03 DA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 PC鋼材を把持したオスコーンをメスコー
   ンにはめ込んで構成される一対の定着部と、両定着部を
   連結するカップラーと、カップラーの外周を覆うシース
   と、シース端面に装着されるシースキャップとを具える
   PC鋼材接続用カップラー構造であって、 前記オスコーンの端面にはメスコーンからオスコーンの
   抜けを防止する押え板が配置され、 前記シースキャップは環状体で、複数の円弧片に分割自
   在であることを特徴とするPC鋼材接続用カップラー構
   造。
2. 【請求項２】 さらに両定着部の間にスペーサが介在さ
   れることを特徴とする請求項１に記載のPC鋼材接続用カ
   ップラー構造。
3. 【請求項３】 PC鋼材と、 PC鋼材の端部が挿通されるメスコーンと、 PC鋼材の端部を把持してメスコーンにはめ込まれるオス
   コーンと、 オスコーンの端面に配置されてメスコーンからオスコー
   ンの抜けを防止する押え板とを具えることを特徴とする
   PC鋼材の端部構造。
4. 【請求項４】 PC鋼材接続用のシースの端面に装着され
   るシースキャップであって、 前記シースキャップは環状体で、複数の円弧片に分割自
   在であることを特徴とするPC鋼材接続用のシースキャッ
   プ。
5. 【請求項５】 隣接する円弧片の接合面に、互いに係合
   する凸部と凹部とを具えることを特徴とする請求項４に
   記載のPC鋼材接続用のシースキャップ。