JP2005180005A

JP2005180005A - コンクリート製箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブとそれを用いたコンクリート箱桁橋。

Info

Publication number: JP2005180005A
Application number: JP2003421833A
Authority: JP
Inventors: Noboru Abe; 登阿部
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】耐久性が高く、維持管理費及び製作コスト、施工コストが比較的安価で、美的景観に優れたコンクリート製箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブとそれを用いたコンクリート箱桁橋を提供することを目的とする。
【解決手段】コンクリート箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブにおいて、橋軸方向に所定間隔をおいて上下方向に伸びるＰＣ鋼材が複数配置され、前記ＰＣ鋼材は上下方向にプレストレストが付与されており、一方の面が横断面で橋軸方向に山部と谷部が交互に連続する曲線状面であり、他方の面が平面であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート製箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブとそれを用いたコンクリート製箱桁橋に関する。

従来、上床版と下床版をウェブで連結した箱桁橋として、ウェブを場所打ち工法によるポストテンション型のＲＣウェブとしたものや、両面を平面とし上下方向にプレストレストが付与されたプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブとしたものや、鋼製波形板をウェブとしたものが開発されている。
特開２００２−２２０８１２号公報特開平７−１８９４２５号公報

場所打ち工法によるポストテンション型のＲＣウェブの場合、ＰＣ鋼材挿入用縦ダクトを予めウェブ内に配置し、コンクリートを打設し、その後にＰＣ鋼材をダクトに挿入してＲＣウェブの上下方向の端部を定着金具で定着する作業や、ダクトに充填材を充填する作業が必要であり、狭い作業空間内での作業が困難であるという問題と、充填材と鋼材の付着状態を確認することができず、十分強度の高いウェブとするのが困難であるという問題を有するものであった。
また、両面が平面のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブの場合、橋軸方向の伸縮変形性能が不十分であるという問題と、表面が平面状であり光により陰影がなく単調であるため、美的景観上の問題を有し、平面であるため汚れが目立つという問題を有するものであった。
鋼製波形ウェブの場合、橋軸方向に連接のための溶接作業等が必要となり、狭い作業空間での溶接作業で溶接不良が発生しやすく、さらに鋼製であるため防錆処理を頻繁に行う必要があり、メンテナンス費用が嵩むという問題と、上下床版がコンクリート製である場合、材質の相違による硬さの違いにより接合部に大きな応力が作用し接合部が損傷する可能性が大きくなるという問題を有するものであった。

本発明は、従来技術の持つ課題を解決した、耐久性が高く、維持管理費及び製作コスト、施工コストが比較的安価で、美的景観に優れたコンクリート製箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブとそれを用いたコンクリート製箱桁橋を提供することを目的とする。

本第１発明は、コンクリート製箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブにおいて、橋軸方向に所定間隔をおいて上下方向に伸びるＰＣ鋼材が複数配置され、前記ＰＣ鋼材は上下方向にプレストレストが付与されており、一方の面が橋軸方向に山部と谷部が交互に連続する曲面であり、他方の面が平面であることを特徴とする。

本第２発明は、本第１発明のコンクリート製箱桁端のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブにおいて、前記曲面の山部頂点位置に橋軸方向の接合部を形成することを特徴とする。

本第３発明は、本第１又は第２発明のコンクリート製箱桁端のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブにおいて、前記橋軸方向に山部と谷部が交互に連続する曲面の波長（山部と谷部との間隔）、波形（山部と谷部の形状）の少なくともいずれかを設置箇所に応じて変化させることを特徴とする。

本第４発明は、本第１〜第３発明のいずれか１つの発明のコンクリート製箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブにおいて、前記コンクリート製箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブの上下端部にコンクリート製上下床版との接合部を形成し、前記接合部の側面に凹部と凸部を交互に形成したことを特徴とする。

本第５発明は、コンクリート製箱桁橋において、本第１〜第４発明のいずれか１つの発明のコンクリート箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブの曲面を外側方向に向け橋軸方向に複数連接し、その上部及び下部にコンクリート製の上床版及び下床版を一体に連結したことを特徴とする。

本発明の一方の面を橋軸方向に山部と谷部が交互に連続する曲面に形成し、他方の面を平面とする構成により、曲面の谷部の断面２次モーメントが山部の断面２次モーメントに対して減少し、橋軸方向の引張り、圧縮に対して伸縮変形性能（アコーデオン効果）を発揮できる。
一方の面が橋軸方向に山部と谷部が交互に連続する曲面で他方の面が平面であるため、波形の型枠を工場の地面に水平に設置し、補強筋を配筋しコンクリートを打設し上面を鏝等でフラットにならすだけで製作できるので製作時間、製作コストを大幅に低減することができ、他方の面が平面であるため輸送コストの低減化を図ることができる。
曲面の山部頂点位置に橋軸方向の接合部を形成する構成により、接合部の剪断キーの断面積を大きくすることができ、橋幅方向のせん断力に対する抵抗力が増加する。
上下端部にコンクリート製上下床版との接合部を形成し、前記接合部の側面に凹部と凸部を交互に形成する構成により、コンクリート製上下床版を現場打ちで構築する場合、上下床版との定着性が向上し、継手筋の量を削減でき、接合部分の配筋作業が容易になる。
橋軸方向に山部と谷部が交互に連続する曲面の波長（山部と谷部の間隔）、波形（山部と谷部の形状）の少なくともいずれかを設置箇所に応じて変化させる構成により、都市部、田園等の周囲の景観に合わせたコンクリート製箱桁橋の外側面とすることができる。
外側面を橋軸方向に山部と谷部が交互に連続する曲面とすることにより、風雨による曲面の洗浄効果が平面形状に比較して大きいため、外側に露出する曲面の美観が保たれる。

本発明の実施の形態を図により説明する。図１、図２は、本発明のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２を用いたコンクリート製箱桁橋１の斜視図と平面図及び一部横断面図である。
コンクリート製箱桁橋１は、コンクリート製上床版３とコンクリート製下床版４がプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２で一体に連結されて構成される。コンクリート製上下床版３、４は、プレキャストコンクリート製であっても、場所打ちコンクリート製であってもよい。図１に示されるように、場所打ち工法により構築されるコンクリート製上床版３及びコンクリート製下床版４が硬化し所定の強度が発現された後、内ケーブル（または緊張用ＰＣ鋼材）５、箱桁内の外ケーブル６により、１ユニット又は２ユニットのコンクリート製箱桁を橋軸方向に緊張してプレストレストを付与して定着する。図中７は、コンクリート製箱桁の内部に形成される外ケーブル偏向用隔壁７である。プレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２は、その一面が橋軸方向に山部１８と谷部１９が交互に連続するサインカーブのような曲面８であり、他方の面が平面９となっており、曲面８をコンクリート製箱桁の外側方向に向け、平面９をコンクリート製箱桁の内側方向に向くように配置し、つまり、曲面８がコンクリート製箱桁橋１の外部から見える位置に配置する。プレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２の橋軸方向の接合部２０は、曲面８の山部１８の頂点位置とする。山部１８頂点位置は橋軸方向の接続部２０の断面積が最大となるところでせん断キーの断面積を最大とすることができる。橋軸方向の接合は、よく知られた接合端部に形成した凹凸部を係合させて接合する。

図３は、本発明のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２の一実施形態の縦断面図である。この実施形態は上下コンクリート製床版３、４を場所打ちコンクリート製としたものである。プレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２の上端部には、場所打ち工法で構築されるコンクリート製上床版３との接合のための上部膨出部１０が形成され、下端部には場所打ち工法で構築されるコンクリート製下床版４との接合のための下部膨出部１１が形成される。上下部膨出部１０、１１は、コンクリート製上下床版３、４との接合部の強度を高めるためである。プレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２は、縦鉄筋１２、横鉄筋１３、フープ筋１４等の補強筋が内部に組み込まれ、上部膨出部１０からコンクリート製上床版３との継手筋１５が突出し、下部膨出部１１からコンクリート製下床版４との継手筋１６が突出している。また、プレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２には、上下方向に伸びるＰＣ鋼材１７が配置され、ＰＣ鋼材１７にはプレストレストが付与されている。この実施形態においては、場所打ち工法により構築されるコンクリート製上下床版３、４との接合のための上下膨出部１０、１１を形成しているが、他の補強手段を講じれば上下膨出部１０、１１を形成しなくてもよい。そうすることにより、一方の面が曲面８で他方の面が平面９の板状部材となり、工場で製作する場合、曲面８を形成する型枠を地面に水平に設置し、内部に配筋した後コンクリートを打設し、上面を鏝等でフラットに均すことで平面９を形成できるため、製作コストが安価になり、運搬も容易となる。また、コンクリート製上下床版３、４がプレキャストコンクリート製の場合には、プレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２の上下端部にコンクリート製上下床版３、４との接続手段を設ける。

図４は、図３のＡ−Ａ線の断面図であり、図５は、図３のＢ−Ｂ線の断面図である。プレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２の一方の面は、橋軸方向に山部１８と谷部１９が交互に連続するサインカーブ状の曲面８となっており、他方の面は平面９となっている。橋軸方向の谷部１９の断面２次モーメントが山部１８の断面２次モーメントに比較し減少しているので、橋軸方向の引張り圧縮力に対して伸縮変形性能（アコーデオン効果）を発揮できる。プレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２の橋軸方向の接合部２０は、山部１８の頂点の位置にすると、接合断面積が最大となり、せん断キーの断面積を十分に確保でき、橋幅方向のせん断力に対する耐久性が向上する。橋軸方向の接合部２０には、上下方向に凹凸を形成し、互いの接合部２０の凹凸を係合させる公知の接合手段を用いてもよい。

図６は、プレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２とコンクリート製上床版３、コンクリート製下床版４とを一体に接合した状態を示す図である。プレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２の曲面８が外側方向を向くように配置し、上部膨出部１０及び下部膨出部１１をコンクリート製上床版３及びコンクリート製下床版４の構築位置に位置合わせした後、型枠を設置し、上下部膨出部１０、１１から突出する継手筋１５、１６とコンクリート製上下床版３、４の補強鉄筋２１、２２と連結し、コンクリートを打設し、硬化させてコンクリート製上下床版３，４を構築し、コンクリート製上床版３の上面にアスファルト舗装等の表面舗装２３を形成する。コンクリート製上下床版３、４がプレキャストコンクリート製の場合、プレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２とプレキャストコンクリート製の上下床版３、４を接合手段により一体に連結して構築する。

図７は、プレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２の上端部のコンクリート製上床版３との接合部である上部膨出部１０の両側面と、下端部のコンクリート製下床版４との接合部である下部膨出部１１の１方の側面に凹部２４と凸部２５を交互に形成した実施形態を示すものである。この凹部２４と凸部２５は、コンクリート製上下床版３，４を現場打ちで構築する場合、プレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ２の上下部膨出部１０、１１とコンクリート製上下床版３、４との定着性を向上させるためのものであり、凹部２４と凸部２５を形成することにより、両者の定着性が向上し継手筋１５、１６の量を削減することができ、両者の接合部分での配筋作業が容易になる。凹部２４と凸部２５の形状は製作の容易なものであればどのような形状であってもよい。

このようにして構築されるコンクリート製箱桁橋１は、ウェブ部分の外側が曲面８となっているので、平面の場合と比較し、光による陰影が生じ美的景観に優れており、都市部、田園という周囲の景観に応じて、曲面８の波長（山部と谷部の間隔）、波形（山部と谷部の形状）の少なくともいずれかを変えることにより周囲景観とマッチするものとすることができる。また、風雨に晒されるウェブの表面が曲面８となっているため、風雨による曲面８の洗浄効果が発揮される。

本発明の一実施形態を示す図である。本発明の一実施形態を示す図である。本発明の一実施形態を示す図である。本発明の一実施形態を示す図である。本発明の一実施形態を示す図である。本発明の一実施形態を示す図である。本発明の一実施形態を示す図である。

符号の説明

１：コンクリート製箱桁橋
２：プレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ
３：コンクリート製上床版
４：コンクリート製下床版
５：内ケーブル
６：外ケーブル
７：外ケーブル偏向壁
８：曲面
９：平面
１０：上部膨出部
１１：下部膨出部
１２：縦鉄筋
１３：横鉄筋
１４：フープ筋
１５：上部膨出部の継手筋
１６：下部膨出部の継手筋
１７：ＰＣ鋼材
１８：山部
１９：谷部
２０：橋軸方向の接合部
２１：コンクリート製上床版の補強鉄筋
２２：コンクリート製下症版の補強鉄筋
２３：表面舗装
２４：凹部
２５：凸部

Claims

コンクリート製箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブにおいて、橋軸方向に所定間隔をおいて上下方向に伸びるＰＣ鋼材が複数配置され、前記ＰＣ鋼材は上下方向にプレストレストが付与されており、一方の面が橋軸方向に山部と谷部が交互に連続する曲面であり、他方の面が平面であることを特徴とするコンクリート製箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ。
前記曲面の山部頂点位置に橋軸方向の接合部を形成することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート製箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ。
前記橋軸方向に山部と谷部が交互に連続する曲面の波長、波形の少なくともいずれかを設置箇所に応じて変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート製箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ。
前記コンクリート製箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブの上下端部にコンクリート製上下床版との接合部を形成し、前記接合部の側面に凹部と凸部を交互を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンクリート製箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブ。
前記請求項１〜４のいずれか１項に記載されたコンクリート製箱桁橋のプレキャストプレストレストコンクリート製ウェブの曲面を外側方向に向け橋軸方向に複数連接し、その上部及び下部にコンクリート製の上床版及び下床版を一体に連結したことを特徴とするコンクリート箱桁橋。