JP2009041227A - プレキャスト床版の接合構造及び接合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業効率を向上させることで急速施工を行えるようにして工期の短縮を図るようにし、また特殊な継手部材を用いることなく、安価な継手構造とした。
【解決手段】互いに接合されるプレキャスト床版１Ａ、１Ｂの接合構造は、各プレキャスト床版１の接合端面１ａに形成された切欠部１１と、切欠部１１の所定箇所において接合端面１ａに面して設けられた凹陥部１２と、ボルト孔１３を有していて凹陥部１２の接合端面１ａに配置された接合板１４と、接合板１４でボルト接合されたプレキャスト床版１Ａ、１Ｂの夫々の切欠部１１に嵌合した状態で接着剤１８によって固着されたコンクリート補強板１７とを備えている。コンクリート補強板１７を設置した後に、グラウト注入孔１７Ａから凹陥部１２にグラウト材１９を充填するようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば道路の路盤や橋梁の床版などを構築するためのプレキャスト床版の接合構造に関する。

従来、道路等の路盤や橋梁の床版には、鉄筋コンクリート製のプレキャスト床版が使用されている。とくに、都市部において線路や道路と立体交差する高架道路の高架部の工事にプレキャスト床版を設置する工事では、周辺の交通規制を行う必要があるうえ、その規制時間もなるべく短い期間に制限することが求められ、そのために工事の急速施工が要求されている現状がある。
プレキャスト床版を用いた道路の路盤や橋梁の床版の施工では、プレキャスト床版を敷設してから、隣接するプレキャスト床版同士を接合し、その上部が舗装される。このときのプレキャスト床版同士の接合方法としては、継手の構造によって異なり、例えば、場所打ちコンクリートによる接合方法、プレストレス鋼材（ＰＣ鋼棒など）によって緊張する接合方法が一般的であり、さらに、コッター式継手による接合方法（例えば、特許文献１参照）がある。

場所打ちコンクリートによる接合構造は、その接合面に切欠部を有するプレキャスト床版を用い、互いの切欠部を対向するようにしてプレキャスト床版を所定位置に配置した後、両プレキャスト床版の切欠部内で鉄筋を組み立てる。このとき、プレキャスト床版内に埋設される鉄筋を切欠部に露出させた継手構造のプレキャスト床版を用いる場合もある。そして、鉄筋を配置させた後、切欠部にコンクリートを打設することで両プレキャスト床版を連結接合する方法である。
また、プレストレス鋼材（ＰＣ鋼棒など）によって緊張する接合方法は、ＰＣ鋼棒を挿通させるためのシース管を製造時に予め備えたプレキャスト床版を配置し、プレキャスト床版同士の接合面にモルタルを充填し、両プレキャスト床版のシース管にＰＣ鋼棒を挿通させた後にＰＣ鋼棒を緊張し、シース管内にグラウトを充填させる方法である。
さらに、特許文献１のプレキャスト床版は、製造時に一方のプレキャスト床版の接合継手にコッターを備え、他方のプレキャスト床版の接合継手にコッター受金具を備えておき、プレキャスト床版を現場の所定箇所に設置し、両継手のコッターとコッター受金具とを接合し、その接合部にグラウトを充填する方法である。
特開２００１−１５９１０１号公報

しかしながら、従来のプレキャスト床版の接合方法では、以下のような問題があった。
場所打ちコンクリートによる接合方法の場合、現場でプレキャスト床版を配置した後の作業では、鉄筋組立およびコンクリート打設を行った後、コンクリート養生が必要となり、現場における施工手間が多いといった欠点があった。しかも、コンクリート養生中は、設置したプレキャスト床版上に工事車両などを通過させることができないことから、次の作業工程に影響を及ぼし、作業効率が低下するといった問題があった。
そして、ＰＣ鋼棒によって緊張する接合方法では、ＰＣ鋼棒の挿通作業、緊張作業、そしてシース管内へのグラウト注入作業といった現場で実施する作業工程が多く、作業に手間がかかり、工期の短縮を十分に達成できないという欠点があった。
また、特許文献１は、プレキャスト床版を設置した後の現場における作業が、コッター継手の接合とグラウト充填の作業のみであり、上述した場所打ちコンクリートによる接合や、ＰＣ鋼材を緊張する接合方法と比べて作業効率は向上されるが、継手に特殊で高価なコッター継手を用いたものであり、その部材にかかるコストが大きいといった問題があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、作業効率を向上させることで急速施工を行えるようにして工期の短縮を図るようにしたプレキャスト床版の接合構造を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、特殊な継手部材を用いることなく、安価な継手構造としたプレキャスト床版の接合構造を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係るプレキャスト床版の接合構造は、互いに接合されるプレキャスト床版の接合構造であって、プレキャスト床版の接合端面に形成された切欠部と、切欠部の所定箇所において接合端面に面して設けられた凹陥部と、ボルト孔を有していて凹陥部の接合端面に配置された接合板と、接合板においてボルト接合されたプレキャスト床版の夫々の切欠部に、嵌合した状態で固定された補強板とを備えていることを特徴としている。
本発明によれば、プレキャスト床版同士の凹陥部を対向させ、その両凹陥部（接合板）においてボルトで固定した後、切欠部に補強板を嵌合させるだけの作業により隣接するプレキャスト床版同士を接合することができる。そのため、補強板の設置後にプレキャスト床版上に工事車両などを通行させることができる構造であるため、次の作業工程が行なえると共に、従来のようにコンクリート充填後の養生期間が不要となることから、作業の効率化を図ることができる。
また、プレキャスト床版の相互間を接合するボルトはピン構造をなしてヒンジの作用を機能させるため、プレキャスト床版同士にせん断力のみが伝達され、曲げ応力が伝達されない構造となる。さらに、補強板は、接合される両プレキャスト床版に固定されているため、曲げを吸収することができる。このように、ボルトの上方に補強板を載置させることで、曲げによるボルトの折れやプレキャスト床版に生じるずれ（段差）が抑制され、プレキャスト床版上の舗装に損傷を与えないようにすることができる。

また、本発明に係るプレキャスト床版の接合構造では、補強板は、切欠部に接着剤によって固着されていることが好ましい。
本発明によれば、補強板は接着剤によってプレキャスト床版に固着されているため、補強板が浮き上がることが防止され、プレキャスト床版の上面に段差が生じないようにすることができる。

また、本発明に係るプレキャスト床版の接合構造では、補強板は、鋼繊維材料を混入したコンクリートであることが好ましい。
本発明によれば、補強板は、その上部を走行する車両の輪荷重がかかったときに、曲げによるひび割れを分散させることができ、舗装に損傷を与えないようにすることができる。

また、本発明に係るプレキャスト床版の接合方法では、プレキャスト床版同士を、プレキャスト床版の接合端面に形成された凹陥部を対向させて配置してから凹陥部でボルト接合し、接合されたそれぞれのプレキャスト床版の接合端面に形成された切欠部に、補強板を嵌合させるようにして固定した後、凹陥部に充填材を充填するようにしたことを特徴としている。
本発明によれば、切欠部に補強板を設置した後に、適宜なタイミングで例えば補強板に形成した充填孔を用いて凹陥部内に充填材を充填することができる。

本発明のプレキャスト床版の接合構造によれば、補強板を切欠部に取り付けた後、直ぐにプレキャスト床版上に工事車両などを通行させることができる。そのため、従来の場所打ちコンクリートによる接合方法と比較して、コンクリート養生の作業工程が不要となり、次の作業工程を行なえるようになって作業効率を向上させることができ、急速施工が行えることから工期の短縮が図れる。したがって、道路の立体交差における高架工事などのように、例えば都市部などで交通規制を行って施工するような急速施工が要求される工事に採用することができる。
そして、本プレキャスト床版の継手部（切欠部、凹陥部）の構造は、特殊で高価な継手部材を使用しないボルト接合による継手構造であることから、施工費の低減を図ることができる。
また、本発明のプレキャスト床版の接合方法によれば、切欠部に補強板を設置した後に、適宜なタイミングで凹陥部内に充填材を充填することができる。そのため、この充填作業を他の作業に影響しないときに施工することができることから、作業効率を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態によるプレキャスト床版の接合構造について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態によるプレキャスト床版の接合構造を示す平面図、図２はプレキャスト床版を示す斜視図、図３はプレキャスト床版の接合部の図であって、（ａ）は図１に示すＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図１に示すＢ−Ｂ線断面図、図４は図１に示す接合されたプレキャスト床版の接合部のＣ−Ｃ線断面図である。

図１に示すように、本実施の形態によるプレキャスト床版１は、道路などの路盤や橋梁の床版の構築に採用され、道路を走行する車両の進行方向に順次連続して配列されている。
本プレキャスト床版１は、予め工場などで製造される鉄筋コンクリート製のプレキャストであり、平面視略長方形の箱形状をなし、所定の位置に敷設された状態で、互いに接合されるプレキャスト床版１、１の継手部１０、１０で接合されている。ここで、この箇所を接合部Ｔとする。また、継手部１０は、プレキャスト床版１の長辺側の接合端面１ａに設けられている。なお、プレキャスト床版１は、必要に応じて、接合される一方のプレキャスト床版を符号１Ａとし、他方を符号１Ｂとして以下説明する。

図２及び図３（ａ）に示すように、プレキャスト床版１の継手部１０は、接合端面１ａにおいてプレキャスト床版１の長手方向に連続する切欠部１１を有している。切欠部１１には、略水平方向に延在する切欠底面１１ａが形成され、その切欠底面１１ａの所定位置に接合端面１ａに面した箱抜き形状をなす凹陥部１２、１２が形成されている。なお、各凹陥部１２、１２の上方は開口になっている。
そして、各凹陥部１２の接合面側には、ボルト孔１３が形成されていてプレキャスト床版１の接合端面１ａと面一になるように配された接合板１４が固着されている。
なお、接合板１４の上端１４ａの高さは、切欠部１１の切欠底面１１ａの高さより低い位置、つまり切欠底面１１ａより上方に突出しない位置とされる。

図３（ａ）に示すように、接合部Ｔは、隣接するプレキャスト床版１Ａ、１Ｂ同士の接合時には、双方の継手部１０、１０（接合板１４、１４のボルト孔１３、１３）同士を対向させて配置し、同軸に配されたボルト孔１３、１３においてボルト１５とナット１６でプレキャスト床版１Ａ、１Ｂ同士を接合し、両切欠部１１、１１の切欠底面１１ａ、１１ａ上にコンクリート補強板１７（補強板）を載置するようにして嵌合させた構造をなしている（図４参照）。

そして、コンクリート補強板１７は、切欠部１１の切欠底面１１ａに塗布された接着剤１８によって接合されている（図３（ａ）及び（ｂ）参照）。
また、コンクリート補強板１７が設置された状態において凹陥部１２の空隙（凹陥部１２とコンクリート補強板１７との間の隙間）には、グラウト材１９（充填材）が充填されている。そして、コンクリート補強板１７の所定の位置には、グラウト材１９を注入するためのグラウト注入孔１７Ａ（充填孔）が形成されている。

図１及び図３（ａ）に示すように、コンクリート補強板１７は、プレキャスト床版１の長辺寸法と同じ長さを有する長方形の平板形状をなしている。そして、コンクリート補強板１７の材料としては、一般的なコンクリートと比較して曲げに強い材料が用いられ、例えばダクタル（登録商標）などの鋼繊維（高強度繊維）を混入したコンクリートが採用される。すなわち、コンクリート補強板１７は、図３（ａ）におけるコンクリート補強板１７上に車両の輪荷重がかかったときに、せん断力や、コンクリート補強板１７の両端１７ａ、１７ａを支点としたときの曲げに対して十分な強度を有するものとされる。

また、図３（ａ）、（ｂ）に示す接着剤１８としては、エポキシ樹脂接着剤などが採用される。
この接着剤１８は、プレキャスト床版１に対してコンクリート補強板１７を固着する目的で使用され、プレキャスト床版１上に施工される舗装（図示省略）を施工する際に、コンクリート補強板１７が浮き上がり、プレキャスト床版１Ａ、１Ｂの上面に段差が生じないようにするものである。
また、床版上を走行する車両の輪荷重がかかったときに、曲げにより接合部の上部に生じる目開きをコンクリート補強板１７の複数のひび割れへ分散させる効果を奏する。

次に、接合されたプレキャスト床版１Ａ、１Ｂの継手部１０の作用について図面に基づいて説明する。
図１及び図３（ａ）に示すように、プレキャスト床版１Ａ、１Ｂの継手部１０、１０は、接合板１４、１４においてボルト１５とナット１６を固定する構造であり、このボルト１５はピン構造を形成してヒンジの作用を機能させるものである。そのため、プレキャスト床版１Ａ、１Ｂの相互間では、ボルト１５の接合箇所でせん断力のみが伝達され、曲げ応力は伝達されない構造となる。
さらに、図１に示すように、コンクリート補強板１７は、両プレキャスト床版１Ａ、１Ｂに固着しているため、継手部１０に作用する曲げを吸収する作用をなしている。
このように、ボルト１５の上方にコンクリート補強板１７を載置させることで、プレキャスト床版１Ａ、１Ｂ同士の接合部Ｔに曲げ応力が作用したときに、プレキャスト床版１の目開きをコンクリート補強板１７の複数のひび割れへ分散することができるうえ、ボルト１５の折れやプレキャスト床版１Ａ、１Ｂに生じるずれ（段差）が抑制され、プレキャスト床版１上の舗装（図示省略）に損傷を与えないようにすることができる。

次に、このように構成されるプレキャスト床版１Ａ、１Ｂの接合方法につて、図面に基づいて説明する。
まず、図１及び図３（ａ）に示すように、プレキャスト床版１Ａ、１Ｂを所定の位置に配置し、それぞれの継手部１０の凹陥部１２において、ボルト１５とナット１６で接合する。その後、各切欠部１１の切欠底面１１ａに接着剤１８を塗布し、その上にコンクリート補強板１７を載せるようにして両切欠部１１、１１に嵌合させる。このとき、コンクリート補強板１７は、接着剤１８によってプレキャスト床版１に固着されているため、浮き上がるようなことがなく、プレキャスト床版１の上面に生じる段差をなくすことができる。

さらに、切欠部１１にコンクリート補強板１７を設置した後に、コンクリート補強板１７に形成したグラウト注入孔１７Ａから凹陥部１２内にグラウト材１９を充填する。なお、このときの充填のタイミングは適宜であり、他の作業に影響のないときに行うことが好ましいとされる。
これにより、隣接するプレキャスト床版１Ａ、１Ｂ同士の接合作業が完了することになる。

上述したように実施の形態によるプレキャスト床版の接合構造では、コンクリート補強板１７を切欠部１１に取り付けた後、直ぐにプレキャスト床版１上に工事車両などを通行させることができる。そのため、従来の場所打ちコンクリートによる接合方法と比較して、コンクリート養生の作業工程が不要となり、次の作業工程を行なえるようになって作業効率を向上させることができ、急速施工が行えることから工期の短縮が図れる。したがって、道路の立体交差における高架工事などのように、例えば都市部などで交通規制を行って施工するような急速施工が要求される工事に採用することができる。
また、本プレキャスト床版１の継手部１０の構造は、特殊で高価な継手部材を使用しないボルト１５とナット１６を使用した継手構造であることから、施工費の低減を図ることができる。
また、本発明のプレキャスト床版の接合方法によれば、切欠部１１にコンクリート補強板１７を設置した後に、適宜なタイミングで凹陥部１２内にグラウト材１９を充填することができる。そのため、この充填作業を他の作業に影響しないときに施工することができることから、作業効率を向上させることができる。

以上、本発明によるプレキャスト床版の接合構造及び接合方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明の実施の形態によるプレキャスト床版の接合構造を示す平面図である。 プレキャスト床版を示す斜視図である。 プレキャスト床版の接合部の図であって、（ａ）は図１に示すＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図１に示すＢ−Ｂ線断面図である。 図１に示す接合されたプレキャスト床版の接合部のＣ−Ｃ線断面図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ プレキャスト床版
１０ 継手部
１１ 切欠部
１１ａ 切欠底面
１２ 凹陥部
１３ ボルト孔
１４ 接合板
１５ ボルト
１６ ナット
１７ コンクリート補強板（補強板）
１７Ａ グラウト注入孔（充填孔）
１８ 接着剤
１９ グラウト材（充填材）

Claims (4)

1. 互いに接合されるプレキャスト床版の接合構造であって、
   前記プレキャスト床版の接合端面に形成された切欠部と、
   前記切欠部の所定箇所において前記接合端面に面して設けられた凹陥部と、
   ボルト孔を有していて前記凹陥部の接合端面に配置された接合板と、
   前記接合板においてボルト接合された前記プレキャスト床版の夫々の前記切欠部に、嵌合した状態で固定された補強板と、
   を備えていることを特徴とするプレキャスト床版の接合構造。
2. 前記補強板は、前記切欠部に接着剤によって固着されていることを特徴とする請求項１に記載のプレキャスト床版の接合構造。
3. 前記補強板は、鋼繊維材料を混入したコンクリートであることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレキャスト床版の接合構造。
4. プレキャスト床版同士を、該プレキャスト床版の接合端面に形成された凹陥部を対向させて配置してから前記凹陥部でボルト接合し、
   接合されたそれぞれの前記プレキャスト床版の前記接合端面に形成された切欠部に、補強板を嵌合させるようにして固定した後、
   前記凹陥部に充填材を充填するようにしたことを特徴とするプレキャスト床版の接合方法。

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