JP2006169730A

JP2006169730A - コンクリート橋桁とその成形方法

Info

Publication number: JP2006169730A
Application number: JP2004359805A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Saeki; 信昭佐伯
Original assignee: Oriental Construction Co
Current assignee: Oriental Construction Co
Priority date: 2004-12-13
Filing date: 2004-12-13
Publication date: 2006-06-29

Abstract

【課題】重量を軽減し、メンテナンスの省力化、工期の短縮化を図り、大荷重によるせん断耐力の大きいセグメントによるコンクリート橋桁を成形する。
【解決手段】嵌合凹部３を上部に有したＰＰウエブ部材１と、プレキャスト梁部材４とを個別に製作し、ＰＰウエブ部材１を所定の位置にセットした後、コンクリートを打設し下床版２を構築し、端部をＰＰウエブ部材の外側に突出させるようにしてプレキャスト梁部材４を嵌合凹部３に嵌合し一体化してセグメント５を構築し、セグメント５を橋軸方向に連結したうえ、プレキャスト梁部材４を介してウエブ部材１の上部に型枠兼用のＰＣ床版を敷設しコンクリートを打設して上床版を構築してコンクリート橋桁を形成する。
【選択図】図６

Description

本発明は、工場または製作ヤード等において製作され、橋梁の架設現場で連結されてコンクリート橋桁となるプレキャストセグメントを用いたコンクリート橋桁とその成形方法に関する。

近年橋梁の広幅員化に伴い橋桁が大型化しており、このため橋桁上部工の重量が増大し、それに伴って上部工も大型化してきている。そのため橋梁全体がコストアップとなり、不経済となっている。また、下部工が大型化するとこれの運搬・架設にかかる機器も大型化せざるを得ないと同時に、道路を使っての運搬には制限があり、その制限をクリアするためにも橋桁の軽量化が求められている。

その解決策の一つとして、上部工の軽量化が盛んに行われている。その代表例が波形鋼板ウエブを用いた箱桁であるが、ウエブが鋼製であるため防錆に費用をかけなければならないという欠点がある。また、波形鋼板ウエブに代えたマッチキャスト方式によるプレキャストコンクリートウエブ（ＲＣウエブ）を利用したＰＣ橋が知られている（例えば、特許第３４４２３１９号）。この先行技術に係るコンクリート橋桁には、プレキャスト製プレストレスコンクリートウエブが上床版と下床版に連結されてなるコンクリート製の箱桁が示されている。
特許第３４４２３１９号

従来のコンクリートセグメントは、重量が重くなり運搬およびブロック数が増加し、工期が長くなる問題がある。この重量を軽くする手段として、波形鋼板ウエブを用いた箱桁の場合、該波形鋼板ウエブが錆びることがあり、防錆に費用を架けなければならないなどメンテナンスに問題があった。この波形鋼板ウエブに代えたマッチキャスト方式によるＲＣウエブ
を用いた箱桁では、波形鋼板ウエブの欠点が改良されている。しかし、道路幅の広幅員化に伴い上床版（橋梁）が大型化し、その重量が大きい橋桁では、ウエブには、その大きな上からのせん断力に耐える耐力を確保することが求められる。波形鋼板ウエブは性能的に上部からのせん断力に耐える点で有利であるが、コストが高いという問題とやはり防錆の問題が残ることから、ＰＣウエブが選択される場合がある。ＰＣウエブを選択した場合は、上部からの荷重によるせん断力に十分に耐える構造が望ましく、前記の従来技術では、プレキャスト製プレストレスコンクリートウエブを用いた箱桁が開示されているが、上方からの大荷重に耐え、かつ、セグメントの構成の簡潔化、工期の短縮という点からは、改良の余地が残されていた。

本発明は前記欠点を改良したもので、コンクリートセグメントの重量を軽減し、メンテナンスの省力化、工期の短縮化のため、ウエブにプレテン方式プレキャストウエブを用い、かつこれにプレキャスト梁部材を組み合わせて構成したセグメントによるコンクリート橋桁とその成形方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は継手のように構成する。

第１の発明は、上床版および下床版とこれらを連結する複数のウエブとで箱型断面を形成するセグメントを橋軸方向に連結するコンクリート橋桁の成形方法において、嵌合凹部を上部に有したプレテンションプレキャストウエブ部材（ＰＰウエブ部材）とプレキャスト梁部材とを個別に製作し、前記ＰＰウエブ部材を所定の位置にセットした後、コンクリートを打設して下床版を構築し、前記嵌合凹部に、端部をＰＰウエブ部材の外側に突出させるようにして前記プレキャスト梁部材を嵌合し一体化してセグメントを構成し、該セグメントを橋軸方向にプレストレスを導入して連結したうえ、プレキャスト梁部材を介してウエブ部材の上部に型枠兼用のＰＣ床版を敷設しコンクリートを打設して上床版を構築することを特徴とする。

第２の発明は、ＰＰウエブ部材の下部に現場打ちコンクリートにより下床版が一体に設けられると共に、両端がウエブ部材の外側に突出するプレキャスト梁部材が、前記ウエブ部材上部の嵌合凹部に嵌合し一体化してセグメントが構成され、該セグメントが橋軸方向にプレストレスを導入して連結されると共に、前記プレキャスト梁部材を介してＰＰウエブ部材の上部に配設されたＰＣ床版の上に現場打ちコンクリートによる上床版が構築されているコンクリート橋桁を特徴とする。

道路幅が広幅員で多径間のＰＣ箱桁橋を構築する場合、橋桁のウエブ部材が受ける重量が大きく、このためウエブ部材の強度を向上するため、ウエブ部材自体の重量が大きくなり、かつ、工期も長期化するが、本発明によると、セグメント重量を軽減するため箱桁の構造をＵ型断面とし、かつ、ウエブ部材をプレテンションPC構造のプレキャスト部材とすることでウエブ厚を薄くし、橋全体の重量を軽減したもので、これにより箱桁セグメントの製作においては、より単純化した製作工程と工期の短縮と製品の高品質化が図られており、全体工費を低減することができる。しかも、上床版を現場打ちコンクリート施工するための支持リブとして、プレキャスト梁部材を設けたことで型枠を容易に構築することができ、かつ、プレキャスト梁部材は、現場へ搬送してウエブ部材と組立て一体化が可能であるから、該梁部材の製作の効率化、ウエブ部材との一体化施工の効率化が可能である。さらに、プレキャスト梁部材とウエブ部材を組み合わせることにより、ウエブ部材は上部の大きな荷重を確実に受けることができる。

以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。

図１は、本発明に係るコンクリート橋桁用セグメントの各部を分解して示す斜視図、図２（ａ）（ｂ）は、プレテンションプレキャストウエブ（以下、ＰＰウエブ部材という）とプレキャスト梁部材の結合工程を示す斜視図、図３〜図５は、コンクリート橋桁用セグメントの製作工程を示す正面説明図、図６は、上床版の構築前におけるセグメント本体を橋軸方向に連結した態様の斜視図である。

図１、図２、図５、図６によって本発明の概要を説明すると、予め工場又はヤードで製作されたＰＰウエブ部材１の下部に下床版２の現場打ちコンクリートを打設し、さらにＰＰウエブ部材１の上端縁の形成された嵌合凹部３にプレキャスト梁部材４を嵌合して一体化してセグメント５が構成され、該セグメント５を図６に示すように橋軸方向に複数結合して、プレキャスト梁部材４を介してＰＰウエブ部材１の上部にＰＣ床版７を配置し、その上に上床版８（図５に示す）のコンクリートを現場で打設して、箱形（Ｕ型）断面のコンクリート橋桁が構成され、外ケーブルによりプレストレスが導入されて完成される。

図３〜図５を参照して、セグメント５の製作工程を説明する。図３（ａ）の第１工程では、工場またはヤードで予め成形したＰＰウエブ部材１をセグメント用の型枠装置（図示省略）に配置して図のようにセットする。ＰＰウエブ部材１は、所定の厚みと長さと高さを有し、上端縁からは両側に向けて鉄筋８の上部継ぎ鉄筋８ａが突出しており、また、下部継ぎ鉄筋８ｂが、平行に配置するＰＰウエブ部材１の対向する内側面から上下２段に突出している。また、ＰＰウエブ部材１の内側で、かつ橋軸方向の両端部の上下位置にはボルト挿通孔１０を有する継ぎ手ブロック１１が、ＰＰウエブ部材１の橋軸方向の端縁と揃うように設けられている。ＰＰウエブ部材１の上部に形成された嵌合凹部３にも継ぎ鉄筋１２が突出している（詳細は図１、図２参照）。

図３（ｂ）の第２工程では、下床版用鉄筋１３とＰＰウエブ部材１から突出する下部継ぎ鉄筋８ｂを継ぎ、鉄筋を埋設するようにコンクリートを打設して下床版２を構築する。このとき下部の継ぎ手ブロック１１は下床版２の上面に位置している。本発明では、下床版２はマッチキャスト方式で構築し、ＰＰウエブ部材１の下部を下床版２に埋設する方法を採用している。なお、ＰＰウエブ部材１を下床版の側枠代わりとして下端までとすることも可能である。

図４（ａ）に示す第３工程では、ＰＰウエブ部材１の嵌合凹部３にプレキャスト梁部材４を嵌合する。そして図１、図２に示すように、プレキャスト梁部材４の外面と嵌合凹部３の内面に突出する継ぎ鉄筋１２を継ぎ、嵌合凹部３の隙間に目詰めモルタルを充填してＰＰウエブ部材１と一体化してセグメント５を構築する。

第４工程では、セグメント５を架設機やクレーン等で吊上げて設置場所に架設して図６に示すように橋軸方向に複数連結する。セグメント５を橋軸方向に連結するには、架設現地でセグメント５を橋軸方向に突き合わせ、下床版２の接合端面に接着材を塗布して接着し、かつ、隣接するセグメント５のＰＰウエブ部材１間に形成された隙間１４に目詰め用の無収縮モルタル１５を打設してＰＰウエブ部材１とプレキャスト梁部材４をウェットジョイント方式で一体化する。さらに、ＰＰウエブ部材１の継ぎ手ブロック１１のボルト挿通孔１０に連結ボルト１６を通し、ナットを締結することで隣接するセグメント同士を仮止めし、後工程で架設時の主ケーブル（外ケーブル）緊張により橋体一体化が図られる構成である。

複数のセグメント５を連結した後、図４（ｂ）に示す第５工程では、架設機を移動させ上床版の施工に移る。上床版の施工に際しては、橋桁架設位置で接合し隣り合う前記セグメント５のプレキャスト梁部材４間にＰＣ床版７を架け渡して敷き並べ、このＰＣ床版７を型枠として、その上に橋軸方向に連続した上床版用鉄筋１７を組立てコンクリートを打設して上床版１８を打設してコンクリート橋桁が構築される。ＰＣ床版７の代わりに型枠を用いて上床版のコンクリート打設するときもある。

前記のようにして、ＰＰウエブ部材１と下床版２は、無筋部目地を有したセグメント構造であるが、上床版１８は、連続性のある合成床版構造とすることができる。複数のセグメント５に上床版１８を構築した後、外ケーブルを緊張し定着することで、橋軸方向に隣接する各セグメント５は一体化され一つの橋桁となる。

本発明のＰＰウエブ部材１は、工場でアバット又は簡易プレテンション導入装置の中でＰＣ鋼材を緊張しコンクリートを打設して製作されるので薄肉のウエブ部材を構築でき軽量化を図れるとともに、１セグメントを長くすることが可能となり、工期短縮を図ることができる。さらに、プレキャスト梁部材４を予め製作しておいて、現場において簡単な設置作業でプレキャスト梁部材４をＰＰウエブ部材１に一体化できるので、広幅員対応型のセグメントを効率的に製作できることである。このように本発明は、特に、広幅員の多径間橋梁にその効果を最も発揮する。

本発明に係るコンクリート橋桁用セグメントの各部を分解して示す斜視図である。（ａ）（ｂ）は、ＰＰウエブ部材とプレキャスト梁部材の結合工程を示す斜視図である。（ａ）（ｂ）は、コンクリート橋桁用セグメントの製作工程を示す正面説明図である。（ａ）（ｂ）は、コンクリート橋桁用セグメントの製作工程を示す正面説明図である。コンクリート橋桁用セグメントの製作工程を示す正面説明図である。上床版の構築前にセグメントを橋軸方向に連結した態様の斜視図である。

符号の説明

１プレテンションプレキャストウエブ部材（ＰＰウエブ部材）
２下床版
３嵌合凹部
４プレキャスト梁部材
５セグメント
７ＰＣ床版
８鉄筋
８ａ上部継ぎ鉄筋
８ｂ下部継ぎ鉄筋
１０ボルト挿通孔
１１継手ブロック
１２継ぎ鉄筋
１３下床版用鉄筋
１４隙間
１５目詰め用の無収縮モルタル
１６連結ボルト
１７上床版用鉄筋
１８上床版

Claims

上床版および下床版とこれらを連結する複数のウエブとで箱型断面を形成するセグメントを橋軸方向に連結するコンクリート橋桁の成形方法において、嵌合凹部を上部に有したプレテンションプレキャストウエブ部材（ＰＰウエブ部材）とプレキャスト梁部材とを個別に製作し、前記ＰＰウエブ部材を所定の位置にセットした後、コンクリートを打設して下床版を構築し、前記嵌合凹部に、端部をＰＰウエブ部材の外側に突出させるようにして前記プレキャスト梁部材を嵌合し一体化してセグメントを構成し、該セグメントを橋軸方向にプレストレスを導入して連結したうえ、プレキャスト梁部材を介してウエブ部材の上部に型枠兼用のＰＣ床版を敷設しコンクリートを打設して上床版を構築することを特徴とするコンクリート橋桁の成形方法。
ＰＰウエブ部材の下部に現場打ちコンクリートにより下床版が一体に設けられると共に、両端がウエブ部材の外側に突出するプレキャスト梁部材が、前記ウエブ部材上部の嵌合凹部に嵌合し一体化してセグメントが構成され、該セグメントが橋軸方向にプレストレスを導入して連結されると共に、前記プレキャスト梁部材を介してＰＰウエブ部材の上部に配設されたＰＣ床版の上に現場打ちコンクリートによる上床版が構築されていることを特徴とするコンクリート橋桁。