JP2005127000A - プレキャストコンクリート部材継手およびプレキャストコンクリート部材の接合構造 - Google Patents
プレキャストコンクリート部材継手およびプレキャストコンクリート部材の接合構造 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】プレキャストコンクリート部材継手12が、一方のプレキャストコンクリート部材10に設けられる継手板13と、他方のプレキャストコンクリート部材11に埋設されるインサート継手14とを備え、インサート継手14のねじ孔20の入口部に、大径の大径孔20aが形成され、ボルト15の基端部に、大径孔20aに嵌合する大径軸部15bが形成されているので、この大径軸部15bの軸断面積でせん断力を伝達でき、よって、ボルト15の強度区分やボルト径を大きくすることなく、せん断耐力を向上させることができる。
【選択図】図1
Description
セグメントの一例としてのRCセグメントは、トンネルの内面形状に対応して湾曲する弓形断面のプレキャストコンクリート部材であって、二次覆工省略型として使用されているものがある。
すなわちまず、セグメント継手1は、ボルトボックス2aを備えた継手板2と、インサート継手3とボルト4とを備えている。
そして、一方のセグメント5の接合面5aに設けられた凹部5bに、継手板2およびボルトボックス2aが設られており、他方のセグメント6の接合面6aにインサート継手3が埋設されている。セグメント5,6どうしは、それらの接合面5a,6aどうしを当接した状態で、継手板2に形成されたボルト挿通孔にボルト4を挿通するとともに、インサート継手3に形成されたねじ孔にねじ込むことによって、接合されている。
また、前記凹部5bに設けられたボルトボックス2aを備えた継手板2はセグメント5に設けられた鉄筋7,7によって支持されており、インサート継手3にはせん断補強筋8が溶接されている。そして、このようなセグメントどうしの接合構造では、せん断力をボルトのねじ部の有効断面積で伝達している。
なお、上記のようなセグメント継手1は、セグメントをリング状に接合する際や、セグメントをリング状に接合してなるセグメントリングどうを接合する際に使用される。図5に示す構造は、セグメント継手1をセグメントリングどうを接合する際に使用したものを示している。この場合、セグメント継手1は、リング継手と称されている。
しかし、図5に示すセグメント継手および接合構造においては、せん断力をボルトのねじ部の有効断面積で伝達しているため、耐力不足が生じる場合がある。この場合、ボルトに求められるせん断耐力が小さいため、ねじ部の有効断面積で不足した場合は、ボルトの強度区分を上げることによって対応しているが、これにも限界ある。また、ボルト径を大きくすることによりねじ部の有効断面積を大きくすることも考えられるが、これに伴いボルト頭部も大きくなるため、ボルトボックスを大きくする必要がある。ボルトボックスは、セグメントのコンクリート部の断面欠損となるため、ボルトボックスが大きくなると強度上好ましくないという問題がある。
一方のプレキャストコンクリート部材10に、その接合面10aとほぼ面一となるように設けられ、ボルト15の挿通孔13bが形成された継手板13と、
他方のプレキャストコンクリート部材11に埋設され、前記挿通孔13bに挿通されたボルト15がねじ込まれるねじ孔20が接合面11aに開口して形成されたインサート継手14とを備え、
前記インサート継手14のねじ孔20の入口部には、このねじ孔20より大径の大径孔20aが形成されており、
前記ボルト15の基端部には、該ボルト15のねじ部15aより大径でかつ前記大径孔20aに嵌合する大径軸部15bが形成されていることを特徴とする。
この際、ボルトの大径軸部がインサート継手のねじ孔の大径孔に嵌合しているので、この大径軸部の軸断面積でせん断力を伝達でき、よって、ボルトの強度区分やボルト径を大きくすることなく、せん断耐力を向上させることができる。
一方の前記プレキャストコンクリート部材10の接合面10aと、他方の前記プレキャストコンクリート部材11の接合面11bとが互いに当接しており、
一方の前記セプレキャストコンクリート部材10には、前記プレキャストコンクリート部材継手12の継手板13が前記接合面10aとほぼ面一となるように設けられており、
他方のプレキャストコンクリート部材11には、前記プレキャストコンクリート部材継手12のインサート継手14が、ねじ孔20を接合面11aに開口するようにして埋設されており、
前記継手板13の挿通孔13bにはボルト15が挿通されており、このボルト15の大径軸部15bが前記ねじ孔20の入口部に形成された大径孔20aに嵌合されるとともに、ボルト15のねじ部15aが前記ねじ孔20にねじ込まれていることを特徴とする。
互いに接合されるプレキャストコンクリート部材10,11はセグメントリング10,11であり、
前記他方のプレキャストコンクリート部材11であるセグメントリング11には、せん断補強筋21が前記インサート継手14の周囲に、複数配筋されるとともに、セグメントリング11の主鉄筋25に係止または固定した状態で設けられていることを特徴とする。
また、せん断補強筋がインサート継手の周囲に、複数配筋されるとともに、セグメントリングの主鉄筋に係止または固定した状態で設けられており、従来のように、インサート継手に溶接していないので、インサート継手に溶接ひずみが生じることがなく、よって、インサート継手の精度(位置精度や寸法精度)を容易に確保できる。
前記せん断補強筋21は、第1せん断補強筋22と第2せん断補強筋23とから構成され、
前記第1せん断補強筋22は、略コ字状に形成されており、複数が同一の向きで束ねられた状態で配筋されており、
前記第2せん断補強筋23は、略U字状のU字筋23aとこのU字筋23aの両端部に互いに平行にかつU字筋23aと直交するように形成された平行筋23b,23bとから構成され、前記インサート継手14の周囲に二つ配筋されており、
前記両第2せん断補強筋23,23は、それらのU字筋23a,23a内に前記インサート継手14が配置され、かつ、U字筋23a,23aどうしがその開口を互いに対向させて配置され、平行筋23b,23bがセグメントリングの平行離間して配筋された主鉄筋25,25に直交した状態で配筋されていることを特徴とする。
また、二つの第2せん断補強筋は、それらのU字筋内にインサート継手が配置され、かつ、U字筋どうしがその開口を互いに対向させて配置され、平行筋がセグメントリングに平行離間して配筋された主鉄筋に直交した状態で配筋されているので、インサート継手の周囲に容易に配筋できるとともに、セグメントリングの主鉄筋にも係止または固定した状態で配筋でき、よって、第2せん断補強筋を所定の位置に容易かつ確実に配筋できる。
したがって、第1せん断補強筋と第2せん断補強筋とから構成されるせん断補強筋を所定の位置に容易かつ確実にしかも効果的に配筋できる。
この際、ボルトの大径軸部がインサート継手のねじ孔の大径孔に嵌合しているので、この大径軸部の軸断面積でせん断力を伝達でき、よって、ボルトの強度区分やボルト径を大きくすることなく、せん断耐力を向上させることができる。
また、せん断補強筋を、インサート継手に溶接することなく、インサート継手の周囲に、複数配筋するとともに、セグメントリングの主鉄筋に係止または固定した状態で設けているので、インサート継手に溶接ひずみが生じることがなく、よって、インサート継手の精度(位置精度や寸法精度)を容易に確保できる。
したがって、第1せん断補強筋と第2せん断補強筋とから構成されるせん断補強筋を所定の位置に容易かつ確実にしかも効果的に配筋できる。
図1は本発明に係るプレキャストコンクリート部材継手を用いてプレキャストコンクリート部材どうしを接合した状態を示す要部の断面図である。
図1において、互い接合するプレキャストコンクリート部材10,11は、セグメントリング10,11である。また、これらセグメントリング10,11を接合する際に使用されるプレキャストコンクリート部材継手12は、リング継手12である。
なお、セグメントリング10,11は、トンネル内面の形状に対応して湾曲した形成されたセグメントを複数周方向にリング状に接合して組み立てることによって形成され、それらのセグメントリングが軸方向に多数接続されてトンネルの全面を覆工するためのものである。
継手板13は矩形板状のものであり、その表面は一方のセグメントリング10の接合面10aと面一となるようにして、凹所10bに設けられている。また、継手板13にはボルトを挿通する挿通孔13bが形成されている。
なお、凹部10bは接合面10aの所定の箇所を切り欠いて形成されたものであり、接合面10aに複数所定間隔で形成され、各凹部10bにそれぞれ継手板13が設けられている。ボルトボックス13aは継手板13の背面側に形成されたものであり、このボルトボックス13aにレンチ等の工具を差し込んでボルト15を締め込むようになっている。また、ボルトボックス13aはセグメントリング10に設けられた鉄筋17,17によって支持されており、これによって継手板13は凹部10bに固定されている。
このような構成のインサート継手14は、他方のセグメントリング11に、前記ねじ孔20の入口部の大径孔20aが接合面11aに開口するようにして埋設されている。
継手板13の挿通孔13bにはボルト15が挿通されており、このボルト15の大径軸部15bがインサート継手14のねじ孔20の入口部に形成された大径孔20aに嵌合されるともに、ねじ部15aがねじ孔20にねじ込まれている。これによって、継手板13とインサート継手14とが連結され、セグメントリング10,11が接合されている。
このように、ボルト15の大径軸部15bがインサート継手14のねじ孔20の大径孔20aに嵌合しているので、この大径軸部15bの軸断面積でせん断力を伝達でき、よって、ボルト15の強度区分やボルト径を大きくすることなく、せん断耐力を向上させることができる。
前記せん断補強筋21は、第1せん断補強筋22と第2せん断補強筋23との2種類で構成されている。
一方の第2せん断補強筋23は、そのU字筋23a内にインサート継手14が配置されており、U字筋23aの開口は一方の主鉄筋(図2および図4では上側の主鉄筋)25側に開口している。そして、このU字筋23aの両端に形成された平行筋23b,23bは一方の主鉄筋25に係止または固定されている。
他方の第2せん断補強筋23は、そのU字筋23a内にインサート継手14が配置されており、U字筋23aの開口は他方の主鉄筋(図2および図4では下側の主鉄筋)25側に開口している。そして、このU字筋23aの両端に形成された平行筋23b,23bは他方方の主鉄筋25に係止または固定されている。また、図4に示すように、この他方の第2せん断補強筋23は、一方の第1せん断補強筋23より右側に配筋されている、つまりインサート継手14の軸方向右側に配筋されている。
また、二つの第2せん断補強筋23,23は、それらのU字筋23a,23a内にインサート継手14が配置され、かつ、U字筋23a,23aどうしがその開口を互いに対向させて配置され、平行筋23b,23bがセグメントリング11に平行離間して配筋された主鉄筋25,25に直交した状態で配筋されているので、インサート継手14の周囲に容易に配筋できるとともに、セグメントリング11の主鉄筋25,25にも係止または固定した状態で配筋でき、よって、第2せん断補強筋23を所定の位置に容易かつ確実に配筋できる。
したがって、第1せん断補強筋22と第2せん断補強筋23とから構成されるせん断補強筋21を所定の位置に容易かつ確実にしかも効果的に配筋できる。
また、本発明に係るプレキャストコンクリート部材継手は、セグメントリングやセグメントどうしの接合に限らず、コンクリート構造物を構築する際に使用されるプレキャストコンクリート部材を接合するための継手としても使用できる。
10a,11a 接合面
12 リング継手(プレキャストコンクリート部材継手)
13 継手板
13b 挿通孔
14 インサート継手
15 ボルト
15a ねじ部
15b 大径軸部
20 ねじ孔
20a 大径孔
21 せん断補強筋
22 第1せん断補強筋
23 第2せん断補強筋
23a U字筋
23b,23b 平行筋
25 主鉄筋
Claims (4)
- セグメントやセグメントリング等のプレキャストコンクリート部材どうしを接合するためのプレキャストコンクリート部材継手であって、
一方のプレキャストコンクリート部材に、その接合面とほぼ面一となるように設けられ、ボルトの挿通孔が形成された継手板と、
他方のプレキャストコンクリート部材に埋設され、前記挿通孔に挿通されたボルトがねじ込まれるねじ孔が接合面に開口して形成されたインサート継手とを備え、
前記インサート継手のねじ孔の入口部には、このねじ孔より大径の大径孔が形成されており、
前記ボルトの基端部には、該ボルトのねじ部より大径でかつ前記大径孔に嵌合する大径軸部が形成されていることを特徴とするプレキャストコンクリート部材継手。 - 請求項1に記載のプレキャストコンクリート部材継手によって、プレキャストコンクリート部材どうしを接合したプレキャストコンクリート部材の接合構造であって、
一方の前記プレキャストコンクリート部材の接合面と、他方の前記プレキャストコンクリート部材の接合面とが互いに当接しており、
一方の前記セプレキャストコンクリート部材には、前記プレキャストコンクリート部材継手の継手板が前記接合面とほぼ面一となるように設けられており、
他方のプレキャストコンクリート部材には、前記プレキャストコンクリート部材継手のインサート継手が、ねじ孔を接合面に開口するようにして埋設されており、
前記継手板の挿通孔にはボルトが挿通されており、このボルトの大径軸部が前記ねじ孔の入口部に形成された大径孔に嵌合されるとともに、ボルトのねじ部が前記ねじ孔にねじ込まれていることを特徴とするプレキャストコンクリート部材の接合構造。 - 請求項2に記載のプレキャストコンクリート部材の接合構造において、
互いに接合されるプレキャストコンクリート部材はセグメントリングであり、
前記他方のプレキャストコンクリート部材であるセグメントリングには、せん断補強筋が前記インサート継手の周囲に、複数配筋されるとともに、セグメントリングの主鉄筋に係止または固定した状態で設けられていることを特徴とするプレキャストコンクリート部材の接合構造。 - 請求項3に記載のプレキャストコンクリート部材の接合構造において、
前記せん断補強筋は、第1せん断補強筋と第2せん断補強筋とから構成され、
前記第1せん断補強筋は、略コ字状に形成されており、複数が同一の向きで束ねられた状態で配筋されており、
前記第2せん断補強筋は、略U字状のU字筋とこのU字筋の両端部に互いに平行にかつU字筋と直交するように形成された平行筋とから構成され、前記インサート継手の周囲に二つ配筋されており、
前記両第2せん断補強筋は、それらのU字筋内に前記インサート継手が配置され、かつ、U字筋どうしがその開口を互いに対向させて配置され、平行筋がセグメントリングの平行離間して配筋された主鉄筋に直交した状態で配筋されていることを特徴とするプレキャストコンクリート部材の接合構造。
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