JP3462923B2 - 多層型繊維複合ケーブルの端末定着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木分野等で構造物の
緊張材やコンクリート補強材等として使用される繊維複
合ケーブルのうち、撚り線タイプの多層型構造に好適な
多層型繊維複合ケーブルの端末定着方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】多層型繊維複合ケーブルは、炭素繊維や
ポリアミド繊維、ガラス繊維等の繊維束にエポキシ樹脂
等の熱硬化性樹脂を含浸して収束したストランドで形成
され、７本のストランドａを撚り合わせて形成した１×
７構造の単層型繊維複合ケーブル（図３Ａ参照）を芯層
１として、芯層の周囲に１２本のストランドｂを撚り合
わせて外層２を形成した１×１９構造の２層型繊維複合
ケーブル（図３Ｂ参照）や、２層型繊維複合ケーブルの
周囲にさらに１８本のストランドｃを撚り合わせて外層
３を形成した１×３７構造の３層型ケーブル（図３Ｃ参
照）等になつている。これらの多層型繊維複合ケーブル
は、単層型ケーブルに比べ破断荷重の高い大容量ケーブ
ルになつて、ワイヤケーブル等に比べ著しく軽量化され
て優れた耐食性を有する。

【０００３】また、多層型繊維複合ケーブルの端末定着
には、ケーブル端末部をそのまま金属スリーブに挿入し
て、この間に樹脂接着剤（熱硬化性樹脂）を注入して固
着した定着方法や、ケーブル端末部の各ストランドを解
撚してスリーブに挿入し、ストランドの相互間にも樹脂
接着剤を注入して固着し定着荷重を高めた定着方法が開
発されている（実開平３−１２０５９８号公報等）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の多層型繊維複合
ケーブルの端末定着方法において、前記のケーブル端末
部をそのままスリーブに挿入する定着方法は、この定着
荷重には限界があり比較的に低荷重でケーブル端末部が
抜け出る恐れがあるなどの課題がある。また、前記の各
ストランドを解撚してスリーブに挿入する定着方法は、
全体のストランドを解撚する必要があり各層及び各スト
ランドの相互間隔、即ち樹脂接着剤の充填にバラツキが
でき易く定着荷重を十分に発揮できない、端末定着部
（スリーブ）の外径が大きくなるなどの課題がある。

【０００５】本発明の目的とする処は、外層ストランド
の解撚、スペーサー (スペーサーの肉厚d１と外層のス
トランド径ｄｏとの比ｄ１／ｄｏを０．７±０．２範囲
に形成) の介装、樹脂接着剤又は膨脹接着剤の注入、ケ
ーブル端末部にスリーブの嵌装及び固着により、端末定
着部の形成が容易となりスペーサーの楔効果とあいまつ
てケーブル端末部の定着荷重が効果的に高められ、ま
た、端末定着部が著しくコンパクト化されるなど、端末
定着性能、信頼性が著しく向上された多層型繊維複合ケ
ーブルの端末定着方法を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記のような課
題を解決するために、多層型繊維複合ケーブルにおける
ケーブル端末部の外層の各ストランドを解撚して、スペ
ーサーの肉厚d１と外層のストランド径ｄｏとの比ｄ１
／ｄｏを０．７±０．２の範囲に形成してなるリング状
のスペーサーを前記の解撚されたストランドの下側に挿
入してスペーサーの上側に撚り戻して、前記の撚り戻し
前又は後のストランドの隙間及びスペーサーとの間に樹
脂接着剤を注入するとともに、ケーブル端末部にスリー
ブを嵌装して固着することを特徴とする多層型繊維複合
ケーブルの端末定着方法を提示するにある。

【０００７】また、前記の多層型繊維複合ケーブルの端
末定着方法において、前記の樹脂接着剤に代えて膨脹接
着剤を注入し、スリーブ内にケーブル端末部を固着する
ことに特徴を有し、さらには、前記のスペーサーを合成
樹脂によつて形成するとともに、スペーサーをケーブル
最端末から少なくとも１撚りピツチ以内に配置すること
に特徴を有する。

【０００８】

【作用】スペーサーの肉厚d１と外層のストランド径ｄ
ｏとの比ｄ１／ｄｏを０．７±０．２の範囲に形成して
なるリング状のスペーサーが、多層型繊維複合ケーブル
におけるケーブル端末部の外側の解撚された各ストラン
ドの下側に挿入されてスペーサーの上側に撚り戻しさ
れ、前記の撚り戻しの前又は後のストランドの隙間及び
スペーサーとの間に樹脂接着剤を注入するとともに、ケ
ーブル端末部にスリーブを嵌装して固着することによ
り、多層型繊維複合ケーブルにおいて、各ストランドの
間隔が所望値に程良く形成され、スペーサーが精度良く
挿入配置され、ストランドの強度が格別に損傷されない
で、ストランド間の隙間やスペーサーとの間に注入され
た樹脂接着剤に格別なバラツキが生じないで均等に効果
的に充填されるなど、スペーサーのくさび効果とあいま
って総合的に定着力即ち定着荷重が効果的に高められて
優れた端末定着性能、信頼性が得られる。また、端末定
着部が著しくコンパクト化(大幅な長さ短縮や縮径)され
る。

【０００９】また、前記の樹脂接着剤に代えて膨脹接着
剤を注入することにより、膨脹接着剤が硬化時に各スト
ランド間で適度に膨脹されて、接着剤の充填精度がさら
に高められて、各ストランド及びスリーブの固着力つま
り定着荷重、信頼性がさらに高められる。さらに、スペ
ーサーを合成樹脂として、接着剤の注入、定着性がさら
に高められ、スペーサーをケーブル最端末から１撚りピ
ツチ以内に配置することにより、スリーブの抜脱が防止
されて固着力がさらに高められるなど、総合的に端末定
着性能、信頼性がさらに高められている。

【００１０】

【実施例】図１に本発明の一実施例、図２にスペーサー
の各実施例を示す。図中１は炭素繊維等の繊維束に樹脂
接着剤を含浸したストランドａを７本撚り合わせて形成
された芯層、２は同様な１２本のストランドｂを撚り合
わせて形成された外層、５は芯層と外層で形成された多
層型繊維複合ケーブル、５ａは多層型繊維複合ケーブル
のケーブル端末部、６は芯層と外層の間に挿入される第
１実施例のリング状のスペーサー、１６は同様に層間に
挿入される第２実施例のリング状のスペーサー、７はス
ペーサー１６の外周に形成された外側の各ストランドｂ
の嵌合用凹部、８はケーブル端末部に嵌装して一体的に
固着されるスリーブ、ｄｏは外層の各ストランドの直
径、ｄ１はスペーサーの肉厚である。

【００１１】図示の第１実施例は、多層型繊維複合ケー
ブル５におけるケーブル端末部５aの外層２bの各ストラ
ンド６（又は１６）を解撚して、スペーサーの肉厚d１
と外層のストランド径ｄｏとの比ｄ１／ｄｏを０．７±
０．２の範囲に形成してなるリング状のスペーサー６
（又は１６）が、前記の解撚されたストランドbの下側
に挿入されてスペーサーの上側に撚り戻しされ、前記の
撚り戻しの前又は後のス トランドaの隙間及びスペーサ
ーとの間に樹脂接着剤を注入するとともに、ケーブル端
末部５ａにスリーブ８を嵌装して固着することを特徴と
する多層型繊維複合ケーブルの端末定着方法になってい
る。

【００１２】また、第２実施例は、前記の多層型繊維複
合ケーブルの端末定着方法において、前記の樹脂接着剤
に代えて膨脹接着剤を注入し、スリーブ８内にケーブル
端末部５aを固着することを特徴とする多層型繊維複合
ケーブルの端末定着方法になっている。

【００１３】第３実施例は、前記の多層型繊維複合ケー
ブルの端末定着方法において、前記のスペーサー６（又
は１６）は合成樹脂によつて形成され、スペーサー６
（又は１６）をケーブル最端末から少なくとも１撚りピ
ツチ以内に配置することを特徴とする多層型繊維複合ケ
ーブルの端末定着方法になっている。

【００１４】さらに詳述すると、図示の多層型繊維複合
ケーブル５は、炭素繊維あるいはポリアミド繊維又はガ
ラス繊維等の繊維束にエポキシ樹脂等の樹脂接着剤（熱
硬化性樹脂）を含浸して形成したストランドａ，ｂで構
成され、７本のストランドａを撚り合わせて形成した芯
層１及び芯層に１２本のストランドｂを撚り合わせて形
成した外層２からなる２層型構造になつている。

【００１５】スペーサー６，１６は、好ましくは塩化ビ
ニール等の軟質や軟硬質等の合成樹脂でリング状の短い
円筒状に形成されて、内径をケーブル端末部５ａの芯層
１の外径に対応せしめ、スペーサーの肉厚d１と外層２
のストランド径ｄｏとの比ｄ１／ｄｏが０．７±０．２
の範囲に形成されている。このスペーサー６，１６は、
芯層１と外層２との外層の各ストランドaとｂの間に挿
入され、各ストランドaと間と各ストランドbとの間に挿
入されて、各ストランドaとbの間に適度の隙間（例えば
２〜３ｍｍ程度スペーサー)が形成されるともに各スト
ランドbの相互間にも適度の隙間が形成される。また、
スペーサー６（図２Ａ，Ｂ参照）は、内、外周面に格別
の凹凸を設けていない第１実施例であつて、外層２の各
ストランドｂが相互かつ芯層１のストランドａに対し所
望の間隔を置き配置される。スペーサー１６（図２Ｃ，
Ｄ参照）は、外層２のストランドｂ数に対応した凹部７
を外周面に適度の間隔を置き設けて、各ストランドｂの
隙間形成の精度がさらに高められている。

【００１６】スリーブ８は、強度３０ｋｇｆ／ｍｍ2 以
上を有する炭素鋼あるいは合金鋼による鋼管や耐食性に
優れたステンレス鋼管、さらに軽量な繊維強化プラスチ
ック等による管材等で適宜の径及び長さに形成されて、
スペーサー６，１６を挿入してもエポキシ樹脂等の樹脂
接着剤（熱硬化性樹脂）や膨脹接着剤の注入を可能にす
るように、ケーブル端末部５ａの芯層１の外径に対応さ
せて対応させた内径を有し、このケーブル端末部５ａの
芯層１と解撚された外層２の各ストランドｂとの間にス
ペーサー６，１６を挿入して、スリーブ８を嵌装して注
入された接着剤で固着される。必要に応じスリーブ８の
嵌装後に適度の圧縮率（＝圧縮後のスリーブ径／圧縮前
のスリーブ径＝９３〜９５％）で圧縮して定着力をさら
に高めることも可能である。

【００１７】樹脂接着剤としては、繊維複合ケーブル
と、鋼管や繊維強化プラスチック等の管材とのいずれと
も接着性が良く、硬化後の収縮率が比較的に少ないエポ
キシ樹脂等の熱硬化性樹脂が適用される。また、膨脹接
着剤に代えて、例えば反応して体積が膨脹するセメント
系膨脹材も適用され、生石灰、仮焼ドロマイト等の系統
の膨脹材又はこれらの混合材を適用することも可能であ
る。前記の接着剤はスペーサー６，１６の嵌装後にもケ
ーブル端末部５ａに注入可能である。

【００１８】図示の多層型繊維複合ケーブル５におい
て、このケーブル端末部５ａの外層２の各ストランドｂ
を解撚し、この芯層１にスペーサー６又は１６を嵌装し
て、このスペーサーの上側に解撚された各ストランドｂ
が撚り戻しされて、芯層１と外層２との層間及び外層の
各ストランドｂの相互間にも適度の隙間が形成され、前
記の各ストランドｂの撚り戻し前又は後に樹脂接着剤が
注入され、このケーブル端末部５ａにスリーブ８を嵌装
すると、前記の樹脂接着剤がスリーブ８内で硬化されて
一体化される。必要に応じスリーブ８をプレス等で圧縮
してケーブル端末部５ａに固着せしめて端末定着部とし
て容易に形成される。

【００１９】 前記の端末定着部において、前記構成の
リング状のスペーサー６，１６は、芯層１と外層２との
間に容易に介装されて、外層２の各ストランドｂが強制
的に離間されて層間及びそのストランドの相互間に所要
の適度の隙間が精度良く形成されて樹脂接着剤の注入精
度が高められる。前記構成からなるスペーサー６，１６
は、ストランドbを格別に痛めることなく即ち強度低下
を持たらすことなく、硬化樹脂とともにケーブル端末部
５ａが効果的に補強固着されて一体化される。従って、
スペーサー６,１６によるくさび効果とあいまってスリ
ーブ８の固着力が効果的に高められて、樹脂接着剤の注
入などのバラツキが少なく安定した優れた端末定着性
能、信頼性が発揮される。スペーサー１６の場合はスト
ランドｂ相互の隙間形成や接着剤の注入精度がさらに高
められる。

【００２０】また、樹脂接着剤に代えて膨脹接着剤を注
入すると、この膨脹接着剤が硬化時に膨脹して接着剤の
充填、接着精度がさらに高められて端末定着の信頼性が
高められる。さらに、スペーサー６，１６を合成樹脂製
にすると、各ストランドa、ｂとスリーブ８とがさらに
効果的に接着されて一体化される。スペーサーをケーブ
ル最端末から少なくとも１撚りピツチ以内に配置にする
ことにより、スリーブ８の抜脱が阻止されてクサビ効果
等が効果的に発揮されるなど、総合的に端末定着性能、
信頼性がさらに高められる。

【００２１】表１に示す試料は、１×１９（２５．０mm
φ）構造の２層型炭素繊維複合ケーブルにおいて、この
ケーブル端末部をそのまま金属スリーブに挿入して、熱
硬化性のエポキシ樹脂と膨脹材を注入して固着した端末
定着部を従来例１に、ケーブル端末の全体のストランド
を解撚して金属スリーブ内に挿入して、エポキシ樹脂と
膨脹材を注入して固着した端末定着部を従来例２とし
（実開平3-120598) 、さらに、ケーブル端末部の外層の
ストランドのみを解撚して層間に前記構成のようなリン
グ状の合成樹脂スペーサー６を挿入し、エポキシ樹脂と
膨脹材を注入し金属スリーブを嵌装した端末定着部を実
施例１とし、また、合成樹脂スペーサー１６を介装して
形成した端末定着部を実施例２として、これら各試料の
金属スリーブの外周に設けたネジにナツトを螺合し定着
して、引張試験機で各試料の定着荷重を測定して表１の
ような評価が得られた。

【００２２】

【表１】

【００２３】表示から明らかなように、本発明の実施例
１及び実施例２の端末定着部は、従来例１及び従来例２
に比べスリーブ８の外径及び長さが著しく小さく形成さ
れても定着荷重が著しく高められている。定着荷重の耐
久性についてもなんら問題なく、端末定着部を著しくコ
ンパクトに形成しても定着荷重が著しく高められて、総
合的に従来品よりも著しく優れた端末定着部になってい
る。また、表示の他にも多数の試料を製造して同様な評
価を得ている。図示の実施例は２層型繊維複合ケーブル
になつているが、３層型繊維複合ケーブルやさらに多層
型繊維複合ケーブルにも適用されて同様な作用、効果が
得られることも確認されている。

【００２４】

【発明の効果】本発明は前述のように構成され、多層型
繊維複合ケーブルにおいて、ケーブル端末部の外側スト
ランドの解撚、リング状のスペーサー(スペーサーの肉
厚d１と外層のストランド径ｄｏとの比ｄ１／ｄｏ＝を
０．７±０．２の範囲に形成)の層間介装、接着剤の注
入、スリーブへの嵌装の工程により、ケーブル端末部に
端末定着部が容易に成形され、スペーサーの肉厚d１と
外層のストランド径ｄｏと の比ｄ１／ｄｏ＝０．７±
０．２の範囲に形成されたリング状のスペーサーが、多
層型繊維複合ケーブルにおけるケーブル端末部の外側の
解撚された各ストランドの下側に挿入されてスペーサー
の上側に撚り戻しされ、外側の各ストランドが格別に損
傷されずストランドの強度が効果的に発揮され、各スト
ランドの間隔が精度良く形成され樹脂接着剤の注入が最
適となり、ケーブル端末部にスリーブを嵌装して固着す
ることにより、スペーサーのくさび効果が効果的に発揮
されて、定着荷重が効果的に高められてバラツキがない
優れた端末定着性能、信頼性が得られる。また、端末定
着部（スリーブ）が著しくコンパクト化(大幅な長さ短
縮や縮径)されるなど、その優れた端末定着性能、信頼
性が実験により確認されている。

【００２５】また、前記の樹脂接着剤に代えて膨脹接着
剤を注入することにより、各ストランド及びスリーブの
固着力つまり定着荷重、信頼性がさらに高められる。さ
らに、スペーサーを合成樹脂することにより、接着剤の
注入、定着力がさらに高められ、スペーサーをケーブル
最端末から１撚りピツチ以内に配置することにより、ス
リーブの抜脱などが効果的に防止されて、固着力がさら
に高められる。総合的に端末定着性能、信頼性がさらに
高められている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す側面図（Ａ）及びケーブ
ル端末部の横断面図（Ｂ）

【図２】スペーサーの第１実施例を示す正面図（Ａ）と
縦断面図（Ｂ）及び第２実施例を示す正面図（Ｃ）と縦
断面図（Ｄ）

【図３】単層型繊維複合ケーブルの断面図（Ａ）と２層
型繊維複合ケーブルの断面図（Ｂ）及び３層型繊維複合
ケーブルの断面図（Ｃ）である。

【符号の説明】

ａ，ｂ ストランド １ 芯層 ２ 外層 ５ 多層型繊維複合ケーブル ５ａ ケーブル端末部 ６，１６ スペーサー ８ スリーブ ｄｏ ストランド径 ｄ１ スペーサーの肉厚

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多層型繊維複合ケーブルにおけるケーブル
   端末部の外層の各ストランドを解撚して、スペーサーの
   肉厚d１と外層のストランド径ｄｏとの比ｄ１／ｄｏを
   ０．７±０．２の範囲に形成してなるリング状のスペー
   サーを前記の解撚されたストランドの下側に挿入してス
   ペーサーの上側に撚り戻して、前記の撚り戻しの前又は
   後のストランドの隙間及びスペーサーとの間に樹脂接着
   剤を注入するとともに、ケーブル端末部にスリーブを嵌
   装して固着することを特徴とする多層型繊維複合ケーブ
   ルの端末定着方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の多層型繊維複合ケーブル
   の端末定着方法において、前記の樹脂接着剤に代えて膨
   脹接着剤を注入し、スリーブ内にケーブル端末部を固着
   することを特徴とする多層型繊維複合ケーブルの端末定
   着方法。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の多層型繊維
   複合ケーブルの端末定着方法において、前記のスペーサ
   ーを合成樹脂によつて形成するとともに、スペーサーを
   ケーブル最端末から少なくとも１撚りピツチ以内に配置
   することを特徴とする多層型繊維複合ケーブルの端末定
   着方法。