JP2000296516A - プレストレスを導入したプレキャストコンクリートセグメントの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレストレス導入のプレキャストコンクリー
トセグメントを狭いヤードで連続的に且つ短工期で、し
かも、隣り合う端面の凹凸部のマッチングを容易に可能
にして製造できる方法を提供する。 【解決手段】 既成形のコンクリートセグメント１を端
面型枠にして、これに端面の凹凸部ａ，ｂを嵌合させて
連結するコンクリートセグメント１を成形し、この後、
既成形のセグメント１を分離してプレストレスを導入す
る一方、次成形のセグメント１とプレテンション装置１
０とを一体にした状態で、これと既成形のセグメントに
用いたプレテンション装置１０とを、セグメント製造ラ
イン方向で入れ替えるサイクルを繰り返して、プレスト
レス導入のプレキャストコンクリートセグメント１を製
造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレテンション方
式によってプレストレスを導入したプレキャストコンク
リートセグメントの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のプレキャストコンクリートセグメ
ントは、例えば高架橋の橋梁などに用いられるもので、
一般には次のようにして一体ずつ製造されている。

【０００３】即ち、図４及び図５に示すように、例えば
高架橋の橋梁に用いられるコンクリートセグメント４１
は、舗道用の天壁４１Ａの下部側に補強用のボックス壁
４１Ｂを連設して成るもので、例えば油圧ジャッキ４２
によるテンション手段４３を備えた門型のプレテンショ
ン装置４４を、コンクリートの打設ヤードに据え付ける
一方、このコンクリート打設ヤードに、セグメントの底
型枠４５を備えた架台４６と、左右の側型枠４７，４７
と、天壁型枠４８，４８と、妻側の端面型枠４９，５０
とを設置し、かつ、補強用の鉄筋カゴ５１をセットし
て、更に、中空部の成形型枠５２を設置する。

【０００４】そして、プレストレス導入用のＰＣ鋼材５
３をプレテンション装置４４にセットして、このＰＣ鋼
材５３にプレテンションを付与すると共に、次いで、鉄
筋カゴ５１ならびにＰＣ鋼材５３を埋め込むようにコン
クリートを打設して、このコンクリートの硬化後に型枠
を脱型し、かつ、プレテンション装置４４によるＰＣ鋼
材５３のプレテンションを解除することで、プレストレ
スを導入したプレキャストコンクリートセグメントを製
造している。

【０００５】上記のコンクリートセグメントの製造に用
いられる一方の端面型枠４９には、セグメント端面に例
えば台形状の凹部ａを形成するための突出部４９ａが設
けられ、他方の端面型枠５０には、セグメントどうしの
連結状態で、上記の凹部ａに入り込む凸部いわゆる剪断
キーｂを形成するための凹入部５０ａが設けられてい
て、隣り合わせに連結されるセグメント端面の凹凸部
ａ，ｂを互いにマッチングさせることで、セグメント間
の剪断強度を高める配慮が成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のコン
クリートセグメントは、いわゆるバッチキャストの製造
方法によることから、一体当たりのコンクリートセグメ
ントの製造工期が長くかゝり、生産性の低さは否めない
のであった。

【０００７】ここで、コンクリートセグメントを連続的
に製造する方法として、上記の方法でプレストレス導入
のプレキャストコンクリートセグメントを製造して、次
回以降は、既成形のコンクリートセグメントをコンクリ
ート打設ヤードの隣に移動させ、この既成形のコンクリ
ートセグメントを端面型枠にして、これに次工程で成形
するコンクリートセグメントの成形型枠を連結し、か
つ、鉄筋カゴならびにプレストレス導入用のＰＣ鋼材を
配置して、ＰＣ鋼材にプレテンションを付与し、次いで
コンクリートを打設して、このクリートの硬化後に、既
成形のコンクリートセグメントの連結を解除する一方、
次成形のコンクリートセグメントに対するＰＣ鋼材のプ
レテンションを解除して、この次成形のコンクリートセ
グメントにプレストレスを導入することを繰り返し行う
ことが考えられる。

【０００８】上記の製造方法によれば、前工程での成形
セグメントのコンクリート養生の間に、次工程のコンク
リートセグメントの成形を開始するので、プレテンショ
ン方式によるプレストレス導入のプレキャストコンクリ
ートセグメントを、狭いヤードでのショートなラインで
連続的に且つ短工期で製造できると想定されたのである
が、この方法によって実際にセグメントを製造したとこ
ろ、プレテンション方式であるが故に、隣り合うセグメ
ント端面の凹凸部のマッチング面で不都合を生じること
が判明したのである。

【０００９】即ち、ＰＣ鋼材のプレテンションを解除し
て、コンクリートセグメントにプレストレスを導入する
と、そのプレストレスの導入によってコンクリートセグ
メントが縮むことから、セグメント端面の凹凸部のピッ
チがプレストレス導入前のピッチよりも若干小さくな
る。

【００１０】しかるに、端面型枠に用いる既成形のコン
クリートセグメントにおいては、既にプレストレスが導
入されて、セグメント端面の凹凸部のピッチが若干小さ
くなった一定の状態になっており、この凹部または凸部
を備えたセグメント端面を型枠にして、次のコンクリー
トセグメントを成形すると、当該コンクリートセグメン
トにプレストレスを導入した際、このセグメント端面の
凹凸部のピッチが、端面型枠として用いたセグメント
（先行して成形されたセグメント）の凹凸部のピッチよ
りも若干小さくなり、剪断キーに亀裂が入るなど、セグ
メント端面のマッチング面で不都合を生じるのである。

【００１１】本発明は、かゝる実情に鑑みて成されたも
のであって、その目的は、隣り合うセグメントの凹凸部
のマッチングを容易に可能としたコンクリートセグメン
トの製造方法を提供する点にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、隣り合う端面の凹凸部を互いに嵌合させ
て連結するプレストレス導入のプレキャストコンクリー
トセグメントの製造方法として、前工程で成形した既成
形のコンクリートセグメントを端面型枠にして、これに
次工程で成形するコンクリートセグメントの成形型枠を
連結すると共に、次成形のコンクリートセグメントに埋
設するＰＣ鋼材にプレテンションを付与し、かつ、コン
クリートを打設して、このコンクリートの硬化後に、既
成形のコンクリートセグメントの連結を解除すると共
に、このセグメントに埋設のＰＣ鋼材のプレテンション
を解除して、既成形のコンクリートセグメントにプレス
トレスを導入する一方、次成形のコンクリートセグメン
トにプレテンション装置を一体化させた状態で、このコ
ンクリートセグメントと既成形のコンクリートセグメン
トに対するプレストレス導入装置とを、セグメントの製
造ライン方向で前後に入れ替えて、この入れ替えたセグ
メントの端面に次工程で成形するセグメントの成形型枠
を連結する前に、上記の次成形セグメントの端面型枠を
脱型するサイクルを繰り返すことを特徴としている。上
記のＰＣ鋼材としては、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼より線、ＰＣ
鋼棒のいずれであってもよい。

【００１３】上記の方法によれば、プレストレス導入前
の既成形のコンクリートセグメントを端面型枠にして、
これの端面の凹部または凸部に合わせて次工程のコンク
リートセグメントを成形し、かつ、既成形のコンクリー
トセグメントの連結を解除して後に、この既成形のコン
クリートセグメントにプレストレスを導入させるので、
既成形のコンクリートセグメントと、これに隣り合わせ
て連結する次成形のコンクリートセグメントとでは、セ
グメント端面の凹凸部のピッチが常に一致するようにな
り、セグメント端面の適正なマッチングが達成される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図３はプレキャストコンク
リートセグメント１の製造設備を示し、このコンクリー
トセグメント１は、例えば高架橋の橋梁などに用いられ
るもので、舗道用の天壁１Ａの下部側に補強用のボック
ス壁１Ｂを連設して成る。

【００１５】上記の設備によって製造されるコンクリー
トセグメント１には、後述するように、プレテンション
方式によってプレストレスが導入されるが、ポストテン
ション方式によってプレストレスを導入させる形態をと
ることも可能である。

【００１６】図１〜図３において、図中の２は外枠用の
底型枠３を備えた架台で、セグメントの製造ライン方向
で入れ替え可能に３台を用意している。

【００１７】４は製造ライン方向に延びるレール５，５
に沿って移動可能な底型枠移動用台車で、底型枠支持架
台２の持ち上げジャッキ６を備えており、かつ、底型枠
支持架台２を持ち上げた状態で、コンクリート打設ヤー
ドＡと、その隣の型枠構成ヤードＢと、セグメント搬出
の待機ヤードＣの三位置わたって移動可能に構成されて
いる。

【００１８】７，７は外枠用の左右の側型枠、８，８は
左右の天壁型枠で、それぞれ支持架台９，９に設けられ
て、コンクリートの打設ヤードＡに常設されている。

【００１９】１０，１０はプレストレス導入用のプレテ
ンション装置で、各ヤードＡ〜Ｃに対応させて配置され
た左右の架台９，９を跨ぐように、セグメントの製造ラ
イン方向で二組が設置され、かつ、上部にフック１１，
１１を備えて、例えば門型クレーン等によって個々に吊
り下げられて、セグメントの製造ライン方向で前後に入
れ替え可能に構成されている。

【００２０】この二組のプレテンション装置１０，１０
は同じ構成であって、コンクリート打設ヤードＡと型枠
構成ヤードＢのそれぞれに対応させて、左右両側にフレ
ーム１２，１２を設置し、かつ、各フレーム１２，１２
にレール１３，１３を設ける一方、このレール１３に沿
って移動可能な左右のボックスフレーム１４，１４にわ
たって、連結ピン１５，１５を介して２本の突っ張りフ
レーム１６を枢着し、更に、左右のボックスフレーム１
４，１４の上部側と突っ張りフレーム１６の両端側とに
わたって、これら三者を固定するためのネジ式ジャッキ
１７，１７を取り外し可能に設けている。

【００２１】そして、一方のボックスフレーム１４の上
下部側に、ＰＣ鋼材固定手段１８，１９を設けると共
に、他方のボックスフレーム１４の上下部側には、ＰＣ
鋼材テンション手段２０，２１を設けて、上部側のＰＣ
鋼材固定手段１８とテンション手段２０とにわたって、
ボックスフレーム１４，１４の立ち調整用のＰＣ鋼材２
２を張設する一方、下部側のＰＣ鋼材固定手段１９とテ
ンション手段２１とにわたっては、セグメント成形後に
コンクリートセグメント１にプレストレスを導入するた
めのＰＣ鋼材（例えば、ＰＣ鋼線）２３を連結するよう
にしている。

【００２２】尚、上部側ならびに下部側のＰＣ鋼材テン
ション手段２０，２１は、詳細な図示を省略するが、複
数本のＰＣ鋼材２３の固定部材と、この固定部材をテン
ション方向に移動させるジャッキとから成る。

【００２３】次に、プレストレスを導入したプレキャス
トコンクリートセグメント１の製造方法の一手順につい
て説明する。

【００２４】先ず、底型枠３と左右の側型枠７，７と天
壁型枠８，８、及び、妻側の端面型枠２６，２７と左右
の端部型枠２８，２８を、コンクリートの打設ヤードＡ
に配置すると共に、鉄筋カゴ２９をセットし、かつ、片
持ちアーム３０を備えた内枠支持装置３１を待機ヤード
Ｄから打設ヤードＡ側に移動させて、これの片持ちアー
ム３０のセグメント成形部位を外れた箇所を、支持架台
３２を介してジャッキ３３により支持し、かつ、片持ち
アーム３０に備えた中空部成形用の折り畳み型枠３４を
拡げて、所定の中空部成形姿勢に設置する。

【００２５】そして、プレテンション装置１０の上部側
のＰＣ鋼材固定手段１８とテンション手段２０とにわた
って、複数本の立ち調整用のＰＣ鋼材２２を張設する一
方、プレテンション装置１０の下部側のＰＣ鋼材固定手
段１９とテンション手段２１とにわたっては、セグメン
ト天壁１Ａの厚さ中央に位置させるように、プレストレ
ス導入用の複数本のＰＣ鋼材２３を、端部型枠２８，２
８を貫通させて張設し、かつ、ネジ式ジャッキ１７，１
７の連結を解除して、ボックスフレーム１４，１４の立
ちを調整しつつ、両ＰＣ鋼材２２，２３を緊張させて、
プレストレス導入用のＰＣ鋼材２３に所定のプレテンシ
ョンを付与するのである。

【００２６】次に、鉄筋カゴ２９ならびにＰＣ鋼材２３
を埋め込むようにコンクリートを打設して、このコンク
リートが硬化し、所定のコンクリート強度が発現した時
点で、中空部成形用の型枠３４を折り畳んでジャッキ３
３を収縮させ、かつ、ジャッキ支持架台３２を撤去（次
回以降のセグメント１の成形には不要である。）して、
内枠支持装置３１を待機ヤードＤに退避させる一方、妻
側の端面型枠２６，２７を取り外し、更に、左右の側型
枠７，７と天壁型枠８，８とを切り離して、底型枠移動
用台車４に備えたジャッキ６により、底型枠３を備えた
架台２ごと成形セグメント１を持ち上げ、かつ、門型ク
レーン等によってプレテンション装置１０を吊り上げ
て、成形セグメント１とプレテンション装置１０とを一
体にした状態で、これを隣の型枠構成ヤードＢに移動さ
せる。

【００２７】そして、台車４のジャッキ６を収縮させて
架台２をベース３５上に着座させ、かつ、この間に、別
途、底型枠３を備えた空の架台２と、もう一組のプレテ
ンション装置１０とを、門型クレーン等によってコンク
リートの打設ヤードＡに入れ換えるのである。

【００２８】今後も含めて、プレテンション装置１０を
移動させる際には、ＰＣ鋼材２２，２３に無理な負荷が
掛からないように、左右のボックスフレーム１４，１４
と突っ張りフレーム１６とにわたってネジ式ジャッキ１
７，１７を連結し、かつ、セグメント１の例えば天壁１
Ａとフレーム１６との間に、フレーム１６の上下の振れ
止め用スペーサーＳを介在させるものとする。

【００２９】尚、妻側の一方の端面型枠２６には、セグ
メント端面に例えば台形状の凹部ａを形成するための突
出部２６ａが設けられ、他方の端面型枠２７には、セグ
メントどうしの連結状態で、上記の凹部ａに入り込む凸
部いわゆる剪断キーｂを形成するための凹入部２７ａが
設けられていて、隣り合わせに連結されるセグメント端
面の凹凸部ａ，ｂを互いにマッチングさせることで、セ
グメント間の剪断強度を高めるように配慮している。

【００３０】次に、上記のようにした製造された既成形
のコンクリートセグメント１を、それの一方の妻側端面
１ａを妻側型枠２６に代わる端面型枠として用いて、コ
ンクリートの打設ヤードＡ側において、次工程で成形す
るコンクリートセグメント１の成形型枠（上記の空架台
２に備えた底型枠３と、左右の側型枠７，７と天壁型枠
８，８、及び、他方の端面型枠２７と端部型枠２８，２
８、更に、内枠支持装置３１が備える中空部成形用の折
り畳み型枠３４）を、既成形のコンクリートセグメント
１の妻側端面１ａに連結し、かつ、内枠支持装置３１が
備える片持ちアーム３０の遊端側を、ジャッキ３３を介
して既成形のコンクリートセグメント１により支持す
る。

【００３１】そして、鉄筋カゴ２９ならびにプレストレ
ス導入用のＰＣ鋼材２３を配置して、プレテンション装
置１０によって、ＰＣ鋼材２３にプレテンションを付与
し、次いでコンクリートを打設し、かつ、このコンクリ
ートが型枠を要しない程度に硬化した時点で、底型枠支
持架台２を待機ヤードＣ側にやゝ移動させて、前工程で
成形した既成形コンクリートセグメント１の連結を解除
するのである。

【００３２】この後、既成形コンクリートセグメント１
が所定のコンクリート強度を発現した時点で、プレテン
ション装置１０によるＰＣ鋼材２３のプレテンションを
解除して、既成形のコンクリートセグメント１にプレス
トレスを導入し、かつ、架台２の下部に台車４を潜り込
ませて、既成形コンクリートセグメント１をジャッキア
ップし、この間に、セグメント搬出の待機ヤードＣに存
する別の空架台２を吊り上げ、これによって空になった
待機ヤードＣに向けて、既成形のコンクリートセグメン
ト１を乗せた台車４を移動させて、既成形のコンクリー
トセグメント１を待機ヤードＣにストックするのであ
る。

【００３３】一方、次工程で成形しているセグメントの
コンクリートが、型枠を必要としないコンクリート強度
を発現した時点で、妻側の端面型枠２７を取り外し、か
つ、中空部成形用の型枠３４を折り畳んで、内枠支持装
置３１を待機ヤードＤに退避させ、更に、左右の側型枠
７，７と天壁型枠８，８とを切り離して、底型枠移動用
台車４によって、成形セグメント１をプレテンション装
置１０と一体にした状態で、型枠構成ヤードＢに移動さ
せ、この間に、吊り下げ保持している別の空架台２をコ
ンクリートの打設ヤードＡに配置すると共に、前工程で
既成形のコンクリートセグメント１のＰＣ鋼材２３にプ
レテンションを付与していたプレテンション装置１０に
ついても、これを門型クレーン等によってコンクリート
打設ヤードＡに配置するのである。

【００３４】次回以降は、以上のサイクルを繰り返すこ
とで、即ち、前工程で成形した既成形のコンクリートセ
グメント１を端面型枠にして、これに次工程で成形する
コンクリートセグメント１の成形型枠を連結すると共
に、次成形のコンクリートセグメント１に埋設するＰＣ
鋼材２３に、プレテンション装置１０によってプレテン
ションを付与し、かつ、コンクリートを打設して、この
コンクリートの硬化後に、既成形のコンクリートセグメ
ント１の連結を解除すると共に、このセグメント１に埋
設のＰＣ鋼材２３のプレテンションを解除して、既成形
のコンクリートセグメント１にプレストレスを導入する
一方、次成形のコンクリートセグメント１にプレテンシ
ョン装置１０を一体化させた状態で、このコンクリート
セグメント１と既成形のコンクリートセグメント１に対
するプレストレス導入装置１０とを、セグメントの製造
ライン方向で前後に入れ替え、かつ、この入れ替えたセ
グメント１の端面に次工程で成形するセグメント１の成
形型枠を連結する前に、上記の次成形セグメント１の端
面型枠２７を脱型するサイクルを繰り返すことで、端面
に凹凸部ａ，ｂを備えたプレストレス導入のプレキャス
トコンクリートセグメント１を、狭いヤードＡ〜Ｃでの
ショートなラインで連続的に且つ短工期で製造すること
ができるのであり、図２では、第３回目のコンクリート
セグメント１の製造状況を示しているのである。

【００３５】上記のセグメント製造方法によれば、プレ
ストレス導入前の既成形のコンクリートセグメント１を
端面型枠にして、これの端面の凹部ａに合わせて次工程
のコンクリートセグメント１を成形し、かつ、既成形の
コンクリートセグメント１の連結を解除して後に、この
既成形のコンクリートセグメント１にプレストレスを導
入させるので、既成形のコンクリートセグメント１と、
これに隣り合わせて連結する次成形のコンクリートセグ
メント１とでは、セグメント端面の凹凸部ａ，ｂのピッ
チが常に一致するようになり、セグメント端面の適正な
マッチングが達成される。

【００３６】尚、妻側の一方の端面型枠２６に、台形状
の凹部ａを形成するための突出部２６ａを設けている
が、この一方の端面型枠２６に、凹部ａに入り込む凸部
いわゆる剪断キーｂを形成するための凹入部を設け、か
つ、他方の端面型枠２７に、凹部ａを形成するための突
出部を設けてもよいのである。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、プレテン
ション方式によってプレストレスを導入したプレキャス
トコンクリートセグメントを製造するに際して、次工程
で成形するセグメントの端面型枠に用いるところの既成
形のコンクリートセグメントとして、プレストレス導入
前のものに特定した点に特徴を有し、かゝるセグメント
の製造方法によれば、最終的にプレテンションを解除し
て、コンクリートセグメントにプレストレスを導入させ
た状態では、隣り合わせに連結されるコンクリートセグ
メントの端面の凹凸部のピッチが常に一致するようにな
る。

【００３８】従って、本発明によれば、プレテンション
方式を採用しているにもかかわらず、プレストレスが導
入されたプレキャストコンクリートセグメントを狭いヤ
ードで連続的に且つ短工期で、しかも、隣り合う端面の
凹凸部のマッチングを容易に可能にして製造できる方法
が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】プレキャストコンクリートセグメントの製造設
備を示す正面図である。

【図２】コンクリート打設ヤードのプレテンション装置
を図１のＸ−Ｘ方向から見たセグメント製造設備の平面
図である。

【図３】セグメント製造設備の側面図である。

【図４】従来例のセグメント製造設備の正面図である。

【図５】従来例のセグメント製造設備の平面図である。

【符号の説明】

１…コンクリートセグメント、３，７，８，２７，２
８，３４…次工程のセグメント成形型枠、１０…プレテ
ンション装置、２３…ＰＣ鋼材、ａ，ｂ…凹凸部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 秀樹 三重県四日市市伊倉１丁目２番14号 日本 道路公団名古屋建設局四日市工事事務所内 (72)発明者 池田 博之 名古屋市中区栄４丁目１番１号 日本道路 公団名古屋建設局内 (72)発明者 加藤 照己 三重県四日市市伊倉１丁目２番14号 日本 道路公団名古屋建設局四日市工事事務所内 (72)発明者 青木 圭一 東京都千代田区霞が関３丁目３番地２号 日本道路公団内 (72)発明者 油野 博幸 福井県敦賀市若泉３番地 株式会社日本ピ ーエス内 Ｆターム(参考） 2D059 BB37 CC03 GG55 4G053 AA00 BA00 CA26 DA01 EA17 EA44 EA50 EB01 EB02 4G058 GA01 GB01 GB02 GC01 GD00 GD13 GF12 GF17

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隣り合う端面の凹凸部を互いに嵌合させ
   て連結するプレキャストコンクリートセグメントの製造
   方法であって、前工程で成形した既成形のコンクリート
   セグメントを端面型枠にして、これに次工程で成形する
   コンクリートセグメントの成形型枠を連結すると共に、
   次成形のコンクリートセグメントに埋設するＰＣ鋼材に
   プレテンションを付与し、かつ、コンクリートを打設し
   て、このコンクリートの硬化後に、既成形のコンクリー
   トセグメントの連結を解除すると共に、このセグメント
   に埋設のＰＣ鋼材のプレテンションを解除して、既成形
   のコンクリートセグメントにプレストレスを導入する一
   方、次成形のコンクリートセグメントにプレテンション
   装置を一体化させた状態で、このコンクリートセグメン
   トと既成形のコンクリートセグメントに対するプレスト
   レス導入装置とを、セグメントの製造ライン方向で前後
   に入れ替えて、この入れ替えたセグメントの端面に次工
   程で成形するセグメントの成形型枠を連結する前に、上
   記の次成形セグメントの端面型枠を脱型するサイクルを
   繰り返すことを特徴とするプレキャストコンクリートセ
   グメントの製造方法。