JP2008535707A - 分節プレストレストコンクリート・ガーダのセグメント及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、分節プレストレストコンクリート・ガーダのセグメント及びその製造方法に係り、特に接合部で発生する構造的脆弱性が改善された分節プレストレストコンクリート・ガーダのセグメント及びその製造方法に関する。互いに連結されて分節プレストレストコンクリート・ガーダを形成するセグメントの製造方法において、一端部が他のセグメントの端部と接合されるための剪断キーを有し、他端部がセグメント本体と接合される接合ブロックを製作する段階と、接合ブロックをセグメント本体製作用型枠の端部として使用し、そのセグメント本体製作用型枠にコンクリートを打設して養生させてセグメント本体を製作する段階とを含み、セグメント本体の製作段階で、接合ブロックがセグメント本体の端部に接合されて固定されることにより、セグメントがなされるようにしたことを特徴とする分節プレストレストコンクリートの・ガーダ・セグメント及びその製造方法である。

Description

本発明は、分節プレストレストコンクリート（ＰＳＣ：PreStressed Concrete）ガーダのセグメント及びその製造方法に係り、特に接合部で発生する構造的脆弱性が改善された分節プレストレストコンクリート・ガーダのセグメント及びその製造方法に関する。

分節プレストレストコンクリート・ガーダとは、１つのガーダをいくつかのセグメントに分け、工場や製作場で製作した後、ガーダの使用現場でセグメントを接合し、ガーダの長手方向のテンドンを緊張させて製作された一切のプレストレストコンクリート・ガーダをいう。

分節プレストレストコンクリート・ガーダのセグメント接合方法には、現場でセグメントを一定の間隔をおいて配して鉄筋繋ぎを行った後、コンクリート、モルタル、グラウトなどを打設して接合する現場打設接合方法と、エポキシなどの接着剤をセグメント接合面に薄く塗布して接合する方法とがある。接着剤なしにテンドンの緊張力だけでセグメントを密着させて接合する接触式接合方法もある。

現場打設接合方法は、接合部に別途のコンクリート、モルタル、グラウトなどを打設するために、接合されるセグメントの断面形状が一致する必要はないが、接合されるセグメント間に鉄筋を配筋する作業と、コンクリート打設及び養生が要求されるので、作業が複雑であって工期が長引くという問題点がある。

一方、接触式接合方法は、図１及び図２に図示されているように、現場でコンクリートを打設したり養生する過程なしに、あらかじめ製作されたセグメント１を、剪断キー２を有する接合部を利用してその接合部を互いに合わせ付ける方式で接合し、ガーダ９を製作する方式なので、現場打設接合方法に比べて工期がはるかに短くなるという長所があり、コスト面でも経済的である。しかし、接触式接合方法の場合、接合される両側のセグメント１の断面形状が互いに一致せねばならないという問題点がある。また、セグメント１接合部の形状が、剪断キー２、ガイドキー、テンドンダクトなどと複雑な形状であるのにかかわらず、接合されるセグメント１の互いに対応する剪断キー２などの凹凸部分が完全に一致したり、薄い接着剤の厚み内の精度で一致しなければならないので、セグメント１の製作が非常にやっかいであるという問題点がある。その上、接合部では、長手方向の補強鉄筋が不連続となっており、製作誤差、接着剤の不適な配合及び塗布などによって接合部に応力集中が発生し、構造的に非常に脆弱であるという問題点もある。

それ以外に、既存のセグメント１の製作用型枠が高価であるために、セグメント１の長さを標準化していくつかの標準長のガーダまたはセグメント１のみを製作する方法を使用したので、多様な長さのセグメント１またはガーダ９を製作し難かった。

前記問題点をを解決するために、本発明がなそうとする技術的課題は、接合部の構造的脆弱性を改善できる分節プレストレストコンクリート・ガーダのセグメントと、その製造方法とを提供するところにある。本発明の分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントの製造方法は、互いに連結されて分節プレストレストコンクリート・ガーダを形成するセグメントの製造方法において、一端部が他のセグメントの端部と接合されるための剪断キーを有し、他端部がセグメント本体と接合される接合ブロックを製作する段階と、前記接合ブロックを前記セグメント本体製作用型枠の端部として使用し、そのセグメント本体製作用型枠にコンクリートを打設して養生させて前記セグメント本体を製作する段階とを含み、前記セグメント本体の製作段階で、前記接合ブロックが前記セグメント本体の端部に接合されて固定されることにより、前記セグメントがなされるようにしたことを特徴とする。

本発明は、互いに連結されて分節プレストレストコンクリート・ガーダを形成するセグメントの製造方法において、一端部が他のセグメントの端部と接合されるための剪断キーを有し、他端部がセグメント本体と接合される接合ブロックを製作する段階と、前記接合ブロックを前記セグメント本体製作用型枠の端部として使用し、そのセグメント本体製作用型枠にコンクリートを打設して養生させて前記セグメント本体を製作する段階とを含み、前記セグメント本体の製作段階で、前記接合ブロックが前記セグメント本体の端部に接合されて固定されることにより、前記セグメントがなされるようにしたことを特徴とする分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントの製造方法を提供する。

また本発明の他の形態によれば、互いに連結されて分節プレストレストコンクリート・ガーダを形成するセグメントにおいて、一端部が他のセグメントの端部と接合されるための剪断キーを有する接合ブロックと、前記接合ブロックを前記セグメント本体製作用型枠の端部として使用し、そのセグメント本体製作用型枠にコンクリートを打設して養生させて製作されたセグメント本体とを備え、前記セグメント本体の製作段階で、前記接合ブロックが前記セグメント本体の端部に接合されて固定されることを特徴とする分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントを提供する。

前記二種の発明において望ましくは、前記接合ブロックには鉄筋が埋設され、その鉄筋の一端部が前記接合ブロックの他端部の端面に対して突出しており、前記接合ブロックの他端部の端面に対して突出した鉄筋の端部は、前記セグメント本体に埋設されて固定される。

前記二種の発明において望ましくは、接合ブロックの強度は、セグメント本体の強度より大きい。

本発明により、接合部の構造的脆弱性を改善できる分節プレストレストコンクリート・ガーダのセグメントと、その製造方法とが提供される。本発明の分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントの製造方法は、互いに連結されて分節プレストレストコンクリート・ガーダを形成するセグメントの製造方法において、一端部が他のセグメントの端部と接合されるための剪断キーを有し、他端部がセグメント本体と接合される接合ブロックを製作する段階と、前記接合ブロックを前記セグメント本体製作用型枠の端部として使用し、そのセグメント本体製作用型枠にコンクリートを打設して養生させて前記セグメント本体を製作する段階とを含み、前記セグメント本体の製作段階で、前記接合ブロックが前記セグメント本体の端部に接合されて固定されることにより、前記セグメントがなされるようにしたことを特徴とする。

以下、添付図面を参照しつつ実施形態を介して本発明についてさらに詳細に説明する。

図３は、本発明の一実施形態によるセグメントを具備した分節プレストレストコンクリート・ガーダ１００の分離斜視図であり、図４は、図３に図示されたガーダの結合斜視図である。

図３及び図４を参照すれば、本実施形態のセグメント１０は、互いに連結されて分節プレストレストコンクリートガーダ１００を形成し、接合ブロック３０とセグメント本体４０とに大別される。図５Ａないし図５Ｃは、図３の接合ブロックの斜視図を示している。

前記接合ブロック３０の一端部には、他のセグメントと接合されるための剪断キー２０と、テンドンをその内部に収容するテンドンダクト５０を有する。この接合ブロック３０には、鉄筋９０が設けられている。前記鉄筋９０の一端部は、前記接合ブロック３０の他端部の端面に対して突出している。接合ブロック３０の断面には必要な場合、セグメントら間を鋼材を利用して互いに連結するための連結鋼材孔７０や、外部テンドンを使用する場合、そのテンドンが通過するための外部テンドン用孔８０が備えられることがある。

接合ブロック３０の断面形状は、後述するセグメント本体４０の断面形状と一致できるが、接合部の応力を減少させて剪断面積を拡大させるために、または接合のための緊張装置や接合部の引張り補強装置を設置するために、または接合部にクロスビーム連結するために、接合部断面がセグメント本体４０の断面より大きくて複雑な形状を有することも可能である。かような多様な形態の接合ブロック３０の実施形態は、図５Ａないし図５Ｃにはっきりと図示されており、図示された形態以外にも、本発明の技術的思想に背反しない限り、多様な形態に製作できる。

図３に図示されているように、前記セグメント本体４０は、前記接合ブロック３０と接合されてセグメント１０をなす部分である。セグメントの製造方法は、図６に図示されている。このセグメント本体４０は、前記接合ブロック３０をセグメント本体４０製作用の型枠６０の端部として使用し、すなわち前記接合ブロック３０をセグメント本体４０製作用型枠６０の端部に配し、そのセグメント本体４０製作用型枠６０にコンクリートを打設して養生して製作される。

前記接合ブロック３０の他端部に対し露出された鉄筋９０は、前記セグメント本体４０製作用型枠６０にコンクリートを打設するとき、そのセグメント本体４０用コンクリートに埋設されることによって、セグメント本体４０に固定される。

一方、前記接合ブロック３０の強度は、前記セグメント本体４０の強度より大きく形成することが望ましい。前記接合ブロック３０の強度が前記セグメント本体４０の強度より大きく形成される場合、長手方向の鉄筋の断絶または接合部の誤差に起因する応力集中などによって接合部で発生する構造的脆弱性が、接合ブロック３０とセグメント本体４０とをいずれも同強度のコンクリートで製作する場合に比べ、改善される。これと関連し、現在一般的にセグメントの製作に使われるコンクリートの圧縮強度３５ＭＰａ〜５５ＭＰａより高強度である１００ＭＰａ〜２００ＭＰａのコンクリートがすでに商用化されているが、前記接合ブロック３０の強度をセグメント本体４０の強度より大きく製作しようとする場合には、セグメント本体４０の材料として前記３５ＭＰａ〜５５ＭＰａのコンクリートを使用し、接合ブロック３０の材料としては前記高強度コンクリート（１００ＭＰａ〜２００ＭＰａの圧縮強度を有するコンクリート）を使用できる。

以下では、前述の分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメント１０を製造するための方法の一実施形態について説明する。

まず接合ブロック３０を、別途の型枠を利用し、一端部に他のセグメント１０と接合されるための剪断キー２０を有し、その他端部には、前記接合ブロック３０に埋設された鉄筋９０の一端部が突出しているように製作する。

このように、セグメント１０の接合部を別途の接合ブロック３０の形態で製作する場合、接合ブロック３０はセグメント１０に比べて小さく、他のセグメント１０と接合されるための剪断キー２０を有する断面を下方にしてコンクリートを打設できるために、複雑な形状の接合部であっても、精密につくることができる。すなわち、剪断キー２０を有する断面が型枠の横面に配されてコンクリートが打設される場合、コンクリートにもある程度の流動性があるにもかかわらず、コンクリート中に粒子が大きい砂や砂利が含まれており、押しなべて充填されない場合が発生するが、剪断キー２０を有する断面が下方に配されてコンクリートを打設する場合には、断面形状が複雑な場合にも、重力によりコンクリートが押しなべて充填されるので、剪断キー２０を有する断面が型枠の横面に配されてコンクリートが打設される場合に比べ、さらに精密な製作が可能である。また、互いに連結される一対の接合ブロック３０を製作するとき、マッチキャスティング方式、すなわちいずれか１つの接合ブロック３０をまず製作し、他の１つの接合ブロック３０の製作時、前記あらかじめ製作されたいずれか１つの接合ブロック３０を型枠６０の一部として使用する方式で製作が可能であるので、一対の接合ブロック３０をさらに簡便に製作できる。一方、一対の接合ブロック３０を、マッチキャスティング方式の代わりに、それぞれ他の型枠を使用して製作する場合にも、接合ブロック３０は、セグメント１０に比べて重さが非常に軽いために、接合ブロック３０の接合精度テストをセグメント１０の接合精密テストより容易に実施でき、セグメント１０の製作後、接合部誤差による全体セグメント１０の再製作による損失を事前に予防できる。

前記接合ブロック３０が製作されれば、この接合ブロック３０をセグメント本体４０用型枠６０の端部に配し、そのセグメント本体４０用型枠６０の端部として使用されてコンクリートを打設する。これにより、前記接合ブロック３０に対して突出している鉄筋９０の一部が、前記セグメント本体４０を形成するために打設されるコンクリートに埋設されることとなる。

かような状態で適正時間が経過すれば、前記セグメント本体４０用型枠６０に打設されたコンクリートが、前記接合ブロック３０に接合された状態で養生されつつ、前記セグメント本体４０を形成することとなる。従って、セグメント本体４０の製造が完了すれば、そのセグメント本体４０には、前記接合ブロック３０が接合されている。一方、かような過程で、前記セグメント本体４０用コンクリートに埋設された鉄筋が前記セグメント本体４０内に固定されつつ、前記セグメント本体４０と接合ブロック３０との接合強度を補強し、接合ブロック３０とセグメント本体４０との間で生じうる構造的脆弱性を改善する効果がある。

一方、セグメント本体４０の断面と接合ブロック３０の断面との形状が同じ場合には、図７に図示されているように、接合ブロック３０のうち少なくとも１つの接合ブロックの位置を変更させて設けることにより、同じ型枠６０を使用して多様な長さのセグメント１０を製作できる。多様な長さのセグメントを製作できる型枠６０を作るためには、端部型枠が長手方向に移動できなければならないが、端部型枠が移動することによってテンドンの座標が変化するために、テンドンダクト孔の位置を変化させることができなければならない。ところで、端部型枠を鉄製で製作する場合には、端部型枠に設けられるダクト孔の位置を変更し難く、それぞれの長さに合う端部型枠を別途に製作しなければならないが、接合ブロック３０が個別的に製作されるために、変更されるテンドンの座標を考慮してテンドンダクトを設けることが可能である。従って、接合ブロック３０を型枠の端部として使用すれば、多様な長さのセグメント１０の製作が可能である。

以上、望ましい実施形態を基にして、発明について説明したが、本発明がこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想を外れない範疇内で、多様な形態のセグメント及びその製造方法として具体化が可能である。

本発明は、分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントの製作に適用可能である。

従来の分節プレストレストコンクリート・ガーダの分離斜視図である。 図１に図示されたガーダの結合斜視図である。 本発明の一実施形態によるセグメントを具備した分節プレストレストコンクリート・ガーダの分離斜視図である。 図３に図示されたガーダの結合斜視図である。 図３に図示されたセグメントの接合ブロックの実施形態の斜視図である。 図３に図示されたセグメントの接合ブロックの実施形態の斜視図である。 図３に図示されたセグメントの接合ブロックの実施形態の斜視図である。 本発明の一実施形態によるセグメントの製造方法について説明するための図面である。 本発明の一実施形態によるセグメントの製造方法について説明するための図面である。

Claims (6)

1. 互いに連結されて分節プレストレストコンクリート・ガーダを形成するセグメントの製造方法において、
   一端部が他のセグメントの端部と接合されるための剪断キーを有し、他端部がセグメント本体と接合される接合ブロックを製作する段階と、
   前記接合ブロックを前記セグメント本体製作用型枠の端部として使用し、そのセグメント本体製作用型枠にコンクリートを打設して養生させて前記セグメント本体を製作する段階とを含み、
   前記セグメント本体の製作段階で、前記接合ブロックが前記セグメント本体の端部に接合されて固定されることにより、前記セグメントがなされるようにしたことを特徴とする分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントの製造方法。
2. 前記接合ブロックには鉄筋が埋設され、その鉄筋の一端部が前記接合ブロックの他端部の端面に対して突出しており、
   前記接合ブロックの他端部の端面に対して突出した鉄筋の端部は、前記セグメント本体に埋設されて固定されることを特徴とする請求項１に記載の分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントの製造方法。
3. 接合ブロックの強度は、セグメント本体の強度より大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントの製造方法。
4. 互いに連結されて分節プレストレストコンクリート・ガーダを形成するセグメントにおいて、
   一端部が他のセグメントの端部と接合されるための剪断キーを持つ接合ブロックと、
   前記接合ブロックを前記セグメント本体製作用型枠の端部として使用し、そのセグメント本体製作用型枠にコンクリートを打設して養生させて製作されたセグメント本体とを備え、
   前記セグメント本体の製作段階で、前記接合ブロックが前記セグメント本体の端部に接合されて固定されることを特徴とする分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメント。
5. 前記接合ブロックには鉄筋が埋設され、その鉄筋の一端部が前記接合ブロックの他端部の端面に対して突出しており、
   前記接合ブロックの他端部の端面に対して突出した鉄筋の端部は、前記セグメント本体に埋設されて固定されることを特徴とする請求項４に記載の分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメント。
6. 接合ブロックの強度は、セグメント本体の強度より大きいことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメント。

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