JP2011149244A - Construction method for thickening upper surface of floor slab - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、道路橋のコンクリート床版を補強するために、該コンクリート床版の上面を増厚する床版上面増厚工法に関するものである。 The present invention relates to a floor slab upper surface thickening method for thickening the upper surface of a concrete floor slab in order to reinforce the concrete floor slab of a road bridge.
道路橋のコンクリート床版は、重交通や過積載車両の通行等により疲労劣化しやすく、これが原因となって耐力が低下してしまうこととなる。 The concrete slabs of road bridges are subject to fatigue deterioration due to heavy traffic, traffic of overloaded vehicles, etc., and this causes a decrease in yield strength.
このようにして耐力が低下したコンクリート床版を補強して延命化を図るための方法の1つとして、従来より、コンクリート床版の上面を増厚する床版上面増厚工法が知られている。 As one of the methods for reinforcing the concrete floor slab with reduced proof stress and extending the life, a floor slab upper surface thickening method for increasing the upper surface of the concrete slab is conventionally known. .
この床版上面増厚工法としては、コンクリート床版の上面に形成されたアスファルト舗装を撤去して、その上面を目粗しした後、この目粗しされたコンクリート床版の上面に、鋼繊維補強コンクリートを増厚層として打設し、その後、この鋼繊維補強コンクリートの上面にアスファルト舗装を形成する方法が、従来より広く採用されている。 As the method of increasing the thickness of the upper surface of the slab, the asphalt pavement formed on the upper surface of the concrete slab is removed, and the upper surface of the concrete slab is roughened. A method of placing reinforced concrete as a thickened layer and then forming asphalt pavement on the upper surface of the steel fiber reinforced concrete has been widely used.
その際「特許文献1」には、目粗しされたコンクリート床版の上面に鋼繊維補強コンクリートを打設する代わりに、その上面に補強鉄筋の役割を兼ねた帯状鋼板を固定した状態でコンクリートを打設することにより増厚層の形成を行う床版上面増厚工法が記載されている。
In that case, in “
また「特許文献2」には、目粗しされたコンクリート床版の上面に鋼繊維補強コンクリートを打設する代わりに、その上面に樹脂モルタル層を、その中間層として繊維補強層を介在させた状態で形成することにより増厚層の形成を行う床版上面増厚工法が記載されている。 Further, in “Patent Document 2”, instead of placing the steel fiber reinforced concrete on the upper surface of the roughened concrete floor slab, a resin mortar layer is interposed on the upper surface, and a fiber reinforcing layer is interposed as an intermediate layer thereof. A floor slab upper surface thickening method for forming a thickened layer by forming in a state is described.
従来のように、コンクリート床版の上面に鋼繊維補強コンクリートを打設する床版上面増厚工法では、増厚層の最小施工厚が50mm程度となるため、コンクリート床版の自重が著しく増大してしまう、という問題がある。また、この床版上面増厚工法を凍結防止剤散布地域において適用した場合には、鋼繊維の腐食が懸念される、という問題がある。 As in the past, in the floor slab top surface thickening method in which steel fiber reinforced concrete is placed on the top surface of the concrete slab, the minimum construction thickness of the thickened layer is about 50 mm, so the concrete slab's own weight increases significantly. There is a problem that. Further, when this floor slab upper surface thickening method is applied in a region where the antifreezing agent is applied, there is a problem that corrosion of steel fibers is a concern.
この点、上記「特許文献1」に記載された床版上面増厚工法を採用した場合においても、同様の問題が生じてしまうこととなる。
In this respect, even when the floor slab upper surface thickening method described in "
一方、コンクリート床版の上面に樹脂モルタル層を増厚層として形成する床版上面増厚工法を採用した場合には、樹脂モルタルのヤング係数が、通常のコンクリートのヤング係数に対して1/10程度の値であり、かなり小さいことから、増厚層の部分に補強用構造部材としての機能を持たせることができない、という問題がある。 On the other hand, when the floor slab upper surface thickening method is used in which the resin mortar layer is formed as a thickened layer on the upper surface of the concrete slab, the Young's modulus of the resin mortar is 1/10 of the Young's modulus of ordinary concrete. Since it is a value of the order and is considerably small, there is a problem that the function of the structural member for reinforcement cannot be given to the portion of the thickening layer.
これに対し、上記「特許文献2」に記載された床版上面増厚工法を採用すれば、繊維補強層が中間層として介在している分だけ強度を高めることが可能となる。しかしながら、その反面、繊維補強層が中間層として介在している分だけ最小施工厚が厚くなってしまい、かつ施工コストが高くついてしまう、という問題がある。 On the other hand, if the floor slab upper surface thickening method described in the above-mentioned “Patent Document 2” is employed, the strength can be increased to the extent that the fiber reinforcing layer is interposed as an intermediate layer. However, on the other hand, there is a problem that the minimum construction thickness is increased as much as the fiber reinforcement layer is interposed as an intermediate layer, and the construction cost is increased.
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、コンクリート床版としての必要な強度を確保した上で、増厚層の最小施工厚を薄くすることができ、かつ凍結防止剤散布地域でも腐食の懸念をなくすことができる床版上面増厚工法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and can secure the necessary strength as a concrete slab, and can reduce the minimum construction thickness of the thickening layer, and also an antifreeze agent. The object of the present invention is to provide a method for increasing the thickness of the upper surface of a slab that can eliminate the concern of corrosion even in a spraying area.
本願発明は、目粗しされたコンクリート床版の上面に形成される増厚層の構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。 The present invention is intended to achieve the above object by devising the structure of the thickening layer formed on the upper surface of the roughened concrete slab.
すなわち、本願発明に係る床版上面増厚工法は、
道路橋のコンクリート床版を補強するために、該コンクリート床版の上面を増厚する床版上面増厚工法において、
上記コンクリート床版の上面を目粗しした後、この目粗しされたコンクリート床版の上面に、該コンクリート床版を構成しているコンクリートのヤング係数に対して1/3以上の値のヤング係数を有する高弾性の樹脂モルタルで増厚層を形成する、ことを特徴とするものである。
That is, the floor slab upper surface thickening method according to the present invention is:
In the floor slab upper surface thickening method to increase the upper surface of the concrete floor slab in order to reinforce the concrete floor slab of the road bridge,
After roughening the upper surface of the concrete floor slab, the upper surface of the roughened concrete floor slab is a Young whose value is 1/3 or more of the Young's modulus of the concrete constituting the concrete floor slab. The thickening layer is formed of a highly elastic resin mortar having a coefficient.
本願発明に係る床版上面増厚工法による上面増厚施工の適用対象となる「コンクリート床版の上面」の範囲は特に限定されるものではなく、その全領域であってもよいし、その一部領域であってもよい。 The range of the “upper surface of the concrete floor slab” to which the upper surface thickening work is applied by the floor slab upper surface thickening method according to the present invention is not particularly limited, and may be the entire region or one of them. It may be a partial area.
上記「高弾性の樹脂モルタル」は、樹脂モルタルであって、そのヤング係数が、コンクリート床版を構成しているコンクリートのヤング係数に対して1/3以上の値に設定されたものであれば、その具体的な組成については特に限定されるものではない。 The above “highly elastic resin mortar” is a resin mortar whose Young's modulus is set to a value of 1/3 or more of the Young's modulus of the concrete constituting the concrete floor slab. The specific composition is not particularly limited.
上記構成に示すように、本願発明に係る床版上面増厚工法においては、目粗しされたコンクリート床版の上面に、該コンクリート床版を構成しているコンクリートのヤング係数に対して1/3以上の値のヤング係数を有する高弾性の樹脂モルタルで増厚層を形成するようになっているので、増厚層の最小施工厚を比較的薄く設定した場合においても、所要の強度を確保することができる。そしてこれにより、増厚層が形成されたコンクリート床版において、その曲げ応力度の低減を図ることができる。しかも、この高弾性の樹脂モルタルで形成された増厚層は、遮塩性に優れているので、凍結防止剤散布地域でもコンクリート床版の内部の鉄筋等の腐食の懸念をなくすことができる。 As shown in the above configuration, in the floor slab upper surface thickening method according to the present invention, on the upper surface of the roughened concrete slab, the ratio of the Young's modulus of the concrete constituting the concrete slab is 1 / Since the thickening layer is formed with a highly elastic resin mortar with a Young's modulus of 3 or more, the required strength is ensured even when the minimum construction thickness of the thickening layer is set relatively thin. can do. And thereby, in the concrete floor slab in which the thickening layer was formed, the bending stress degree can be reduced. Moreover, since the thickened layer formed of this highly elastic resin mortar is excellent in salt barrier properties, it is possible to eliminate the concern about corrosion of reinforcing bars and the like inside the concrete slab even in the area where the antifreezing agent is applied.
このように本願発明によれば、コンクリート床版としての必要な強度を確保した上で、増厚層の最小施工厚を薄くすることができ、かつ凍結防止剤散布地域でも腐食の懸念をなくすことができる。 As described above, according to the present invention, the minimum construction thickness of the thickening layer can be reduced while ensuring the necessary strength as a concrete slab, and the concern of corrosion can be eliminated even in the region where the antifreezing agent is applied. Can do.
しかも、高弾性の樹脂モルタルはコンクリートとの付着特性にも優れているので、アンカー等を必要とせずに、増厚層とコンクリート床版との面的な一体性を確保することができる。そしてこれにより、増厚層を形成するための施工コストを低く抑えることができる。また、増厚層が形成されたコンクリート床版において、界面剪断力の局部集中が生じてしまうのを未然に防止することができる。さらに、アンカー等を設置するための掘削によってコンクリート床版の内部の鉄筋が損傷してしまうといったおそれをなくすことができる。 In addition, since the highly elastic resin mortar has excellent adhesion properties with concrete, it is possible to ensure the surface integrity of the thickened layer and the concrete slab without the need for an anchor or the like. And thereby, the construction cost for forming the thickened layer can be kept low. Moreover, it is possible to prevent the local concentration of the interfacial shear force from occurring in the concrete slab in which the thickened layer is formed. Further, it is possible to eliminate the risk that the rebar inside the concrete slab will be damaged by excavation for installing an anchor or the like.
また、この高弾性の樹脂モルタルで形成された増厚層は、防水性にも優れているので、コンクリート床版の内部への浸透水の浸入を効果的に遮断することができる。 Moreover, since the thickened layer formed of this highly elastic resin mortar is also excellent in waterproofness, the penetration of permeated water into the concrete slab can be effectively blocked.
上記構成において、増厚層の厚さは特に限定されるものではなく、必要とする強度に応じて任意の厚さに設定することが可能であるが、その際、この増厚層を5〜35mmの厚さで形成することが好ましい。これは、増厚層の厚さが5mm未満では、上面増厚施工による強度向上を十分に図ることが困難となり、かつ、増厚層の形成する際の作業性が悪くなり、一方、増厚層の厚さが35mmを超えると、増厚層の形成によるコンクリート床版の重量増大が大きくなり、かつ、増厚層を形成するのに重ね塗りが必要となるため作業性およびコスト面で不利になることによるものである。なお、このような観点から、増厚層を10〜30mmの厚さで形成することがより好ましい。 In the above configuration, the thickness of the thickening layer is not particularly limited, and can be set to an arbitrary thickness according to the required strength. It is preferable to form with a thickness of 35 mm. This is because if the thickness of the thickening layer is less than 5 mm, it is difficult to sufficiently improve the strength by thickening the top surface, and the workability when forming the thickening layer is deteriorated. If the thickness of the layer exceeds 35 mm, the increase in the weight of the concrete slab due to the formation of the thickening layer becomes large, and overcoating is required to form the thickening layer, which is disadvantageous in terms of workability and cost. Is by becoming. From such a viewpoint, it is more preferable to form the thickening layer with a thickness of 10 to 30 mm.
上記構成において、増厚層を、コンクリート床版の上面における一部領域にのみ形成するようにすれば、上面増厚施工に伴って必要となる交通規制を最小限に抑えることができる。また、コンクリート床版がプレストレストコンクリートで構成されている場合には,上面増厚施工の適用範囲を小さくすることにより、コンクリート床版に導入されたプレストレスへの影響を最小限に抑えることができる。 In the above configuration, if the thickened layer is formed only in a partial region on the upper surface of the concrete floor slab, the traffic regulation required for the thickening of the upper surface can be minimized. In addition, when the concrete slab is composed of prestressed concrete, the effect on the prestress introduced into the concrete slab can be minimized by reducing the application range of the thickening of the upper surface. .
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本願発明の一実施形態に係る床版上面増厚工法の適用対象となる道路橋を、その橋軸直交面に沿った断面で示す図である。 FIG. 1 is a view showing a road bridge to which a floor slab upper surface thickening method according to an embodiment of the present invention is applied, in a cross section along a plane orthogonal to the bridge axis.
その際、同図(a)は、本実施形態に係る床版上面増厚工法による上面増厚施工を施す前の道路橋10Aを示しており、同図(b)は、この上面増厚施工を施した後の道路橋10Bを示している。
In that case, the figure (a) has shown the
同図(a)に示すように、上面増厚施工前の道路橋10Aは、橋軸直交方向に所定間隔をおいて配置された複数の主桁12の上端面に、これらを跨ぐようにしてコンクリート床版14が配置された構成となっている。
As shown in FIG. 4A, the
この道路橋10Aのコンクリート床版14は、その上面14aが水平面に沿って延びるように形成されており、この上面14aの橋軸直交方向両端部には地覆14bが形成されている。
The
このコンクリート床版14の上面14aは、2車線分の幅員を有している。そして、このコンクリート床版14の上面14aには、アスファルト舗装16が形成されている。
The
本実施形態においては、このような既設の道路橋10Aに対して、将来における交通量の増大に対応するため(例えば、規制緩和により設計輪荷重が増大した場合における耐力向上を図るため)、コンクリート床版14の上面14aの全面補強として、その全領域に対して上面増厚施工を行うようになっている。
In the present embodiment, in order to cope with an increase in traffic volume in the future for such an existing
同図(b)に示すように、上面増厚施工後の道路橋10Bにおいては、コンクリート床版14の上面14aに、その全領域にわたって高弾性の樹脂モルタルからなる増厚層20が形成されている。
As shown in FIG. 2B, in the
この増厚層20は、5〜35mmの厚さ(例えば20mm程度の厚さ)で形成されている。この増厚層20を構成する高弾性の樹脂モルタルは、エポキシ樹脂等の合成樹脂に砂等の骨材を混入した材料であって、通常の樹脂モルタルに比して骨材の配合比率を高めることにより、そのヤング係数が、コンクリート床版14を構成しているコンクリートのヤング係数(通常は30kN/mm2程度)に対して、1/3以上(例えば1/2程度)の値になるように調製したものである。
The thickening
そして、この上面増厚施工後の道路橋10Bにおいては、増厚層20の上面に、新たなアスファルト舗装26が形成されている。
And in the
図2は、本実施形態による上面増厚施工の工程を詳細に示す、図1の要部詳細図であって、同図(a)は、図1(a)のIIa部詳細図であり、同図(d)は、図1(b)のIId部詳細図である。 FIG. 2 is a detailed view of the main part of FIG. 1 showing in detail the process of thickening the upper surface according to the present embodiment, wherein FIG. 2 (a) is a detailed view of the IIa part of FIG. FIG. 4D is a detailed view of the IId portion of FIG.
この上面増厚施工は、次のような工程で行われるようになっている。 This upper surface thickening construction is performed in the following steps.
まず、同図(a)に示す既設の道路橋10Aにおけるコンクリート床版14の上面14aから、アスファルト舗装16を撤去する。その際、このアスファルト舗装16の撤去は、コンクリート床版14の上面14aの全領域に対して行う。
First, the
次に、同図(b)に示すように、アスファルト舗装16が撤去されたコンクリート床版14の上面14aを目粗しする。この目粗しは、ウォータージェット等により行う。なお、この目粗しにより、コンクリート床版14は、その厚さが多少(例えば5mm程度)減少することとなる。
Next, as shown in FIG. 2B, the
そして、同図(c)に示すように、この目粗しされたコンクリート床版14の上面14aに、高弾性の樹脂モルタルからなる増厚層20を所定の厚さt(例えばt=20mm程度)で形成する。この増厚層20の形成は、コンクリート床版14の上面14aの全領域に対して行う。また、この増厚層20の形成は、目粗しされたコンクリート床版14の上面14aにプライマーを塗布した後、コテ仕上げまたは転圧等によって高弾性の樹脂モルタルを一定厚で形成することにより行う。
Then, as shown in FIG. 3C, a thickened
その後、同図(d)に示すように、この増厚層20の上面に、防水工を施した後、新たなアスファルト舗装26を形成する。このアスファルト舗装26の形成は、コンクリート床版14の上面14aの全領域に対して行う。
Thereafter, as shown in FIG. 4D, a
次に、本実施形態の作用効果について説明する。 Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
本実施形態に係る床版上面増厚工法においては、目粗しされたコンクリート床版14の上面14aに、該コンクリート床版14を構成しているコンクリートのヤング係数に対して1/3以上の値のヤング係数を有する高弾性の樹脂モルタルで増厚層20を形成するようになっているので、増厚層20の最小施工厚を比較的薄く設定した場合においても、所要の強度を確保することができる。そしてこれにより、曲げ応力度の低減を図ることができる。しかも、この高弾性の樹脂モルタルで形成された増厚層20は、遮塩性に優れているので、凍結防止剤散布地域でもコンクリート床版14の内部の鉄筋等の腐食の懸念をなくすことができる。
In the floor slab upper surface thickening method according to this embodiment, the
このように本実施形態によれば、コンクリート床版14としての必要な強度を確保した上で、増厚層20の最小施工厚を薄くすることができ、かつ凍結防止剤散布地域でも腐食の懸念をなくすことができる。
As described above, according to the present embodiment, the minimum construction thickness of the thickening
しかも、高弾性の樹脂モルタルはコンクリートとの付着特性にも優れているので、アンカー等を必要とせずに、増厚層20とコンクリート床版14との面的な一体性を確保することができる。そしてこれにより、増厚層20を形成するための施工コストを低く抑えることができる。また、増厚層20が形成されたコンクリート床版14において、界面剪断力の局部集中が生じてしまうのを未然に防止することができる。さらに、アンカー等を設置するための掘削によってコンクリート床版14の内部の鉄筋が損傷してしまうといったおそれをなくすことができる。
Moreover, since the highly elastic resin mortar is also excellent in adhesion properties with concrete, it is possible to ensure the surface integrity of the thickened
また、この高弾性の樹脂モルタルで形成された増厚層20は、防水性にも優れているので、コンクリート床版14の内部への浸透水の浸入を効果的に遮断することができる。
Moreover, since the thickened
その際、本実施形態においては、増厚層20を5〜35mmの厚さで形成するようになっているので、増厚層20の形成によるコンクリート床版14の重量増大を十分小さく抑えた上で、増厚層20を形成する際の作業性を低下させることなく、所要の強度を確保することができる。
At this time, in the present embodiment, the thickening
なお、上面増厚施工後の道路橋10Bにおいて、そのアスファルト舗装26を上面増厚施工前の道路橋10Aにおけるアスファルト舗装16と同程度の厚さで形成したとすると、このアスファルト舗装26の上面の位置は、目粗し後の増厚層20の厚さ増大分だけ、上面増厚施工前の道路橋10Aにおけるアスファルト舗装16の上面の位置よりも上方側に変位することとなるが、増厚層20の厚さは5〜35mmと薄いので、地覆14b等についてはそのままの高さで支障なく使用することができる。
If the
次に、本実施形態の作用効果を確認するために行った試験の内容について説明する。 Next, the contents of a test conducted to confirm the operational effects of the present embodiment will be described.
(1)輪荷重走行試験
この輪荷重走行試験は、コンクリート床版14の上面14aに増厚層20を形成した場合において、この増厚層20を構成する補強材の輪荷重疲労による剥離抵抗性を検証することを目的として実施したものである。
(1) Wheel load running test In this wheel load running test, when the thickened
この輪荷重走行試験には、表1に示すような特性を有する3種類の補強材A、B、Cを用いた。 In this wheel load running test, three types of reinforcing materials A, B, and C having the characteristics shown in Table 1 were used.
同表に示すように、これら3種類の補強材A、B、Cとしては、コンクリート床版14を構成しているコンクリートのヤング係数(通常は30kN/mm2程度)に対して1/3以上の値のヤング係数を有する高弾性の樹脂モルタルを用いた。具体的には、これら各補強材A、B、Cを構成する高弾性の樹脂モルタルとして、10kN/mm2以上のヤング係数を有するものを用いた。
As shown in the table, these three types of reinforcing materials A, B, and C are 1/3 or more with respect to the Young's modulus (usually about 30 kN / mm 2 ) of the concrete constituting the
すなわち、補強材Aは、2液混合型エポキシ樹脂に骨材として珪砂およびコランダムを混入した材料であって、その樹脂骨材比を1:6に設定した。この補強材Aの圧縮強度は57kN/mm2であり、そのヤング係数は13kN/mm2である。 That is, the reinforcing material A is a material in which silica sand and corundum are mixed as an aggregate in a two-component mixed epoxy resin, and the resin aggregate ratio is set to 1: 6. The compressive strength of the reinforcing material A is 57 kN / mm 2 , and its Young's modulus is 13 kN / mm 2 .
補強材Bは、2液混合型エポキシ樹脂に骨材として珪砂ブレンドを混入した材料であって、その樹脂骨材比を1:3.5に設定した。この補強材Bの圧縮強度は90kN/mm2であり、そのヤング係数は17kN/mm2である。 The reinforcing material B is a material in which a silica sand blend is mixed as an aggregate in a two-component mixed epoxy resin, and the resin aggregate ratio is set to 1: 3.5. Compressive strength of the reinforcement B is 90 kN / mm 2, the Young's modulus is 17 kN / mm 2.
補強材Cは、2液混合型エポキシ樹脂に骨材としてセラミック粉体を混入した材料であって、その樹脂骨材比を1:5に設定した。この補強材Cの圧縮強度は110kN/mm2であり、そのヤング係数は19kN/mm2である。 The reinforcing material C is a material in which ceramic powder is mixed as an aggregate in a two-component mixed epoxy resin, and the resin aggregate ratio is set to 1: 5. Compressive strength of the reinforcement C is 110kN / mm 2, the Young's modulus is 19kN / mm 2.
図3は、この輪荷重走行試験に用いた試験体50を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a
この試験体50は、橋軸方向に延びるコンクリート床版54の上面54aを、その複数箇所において目粗しした後、これら各箇所に3種類の補強材A、B、Cを増厚層として形成した構成となっている。
In this
その際、これら各補強材A、B、Cは、それぞれ10mmと30mmの2種類の厚さで、元の上面54aの位置と面一となるように形成した。同図においては、これらを、A(10)、A(30)、B(10)、B(30)、C(10)、C(30)で示す。
At that time, each of these reinforcing materials A, B, and C was formed so as to be flush with the position of the original
これら6種類の補強材A(10)、A(30)、B(10)、B(30)、C(10)、C(30)は、橋軸直交方向に細長く延びる矩形状に形成されており、橋軸方向に所定間隔をおいて、この順番で直列に配置した。その際,補強材B(30)と補強材C(10)間に、コンクリート床版54の上面54aに補強材が形成されていない領域として健全床版Dを設定した。
These six kinds of reinforcing materials A (10), A (30), B (10), B (30), C (10), and C (30) are formed in a rectangular shape extending in the direction perpendicular to the bridge axis. And arranged in series in this order at a predetermined interval in the bridge axis direction. At that time, the healthy floor slab D was set as a region where the reinforcing material was not formed on the
なお、補強材Aは、骨材成分が多いため、これを増厚層として形成する際、コテ仕上げは困難で、転圧機による仕上げが必要であった。補強材Bは、粘性はあるものの、コテ仕上げによる施工が可能であった。補強材Cは、粘性が高く、これを増厚層として形成する際のコテ仕上げには電気コテが必要であった。 In addition, since the reinforcing material A has many aggregate components, when forming this as a thickening layer, a trowel finish was difficult and the finishing by the compactor was required. Although the reinforcing material B was viscous, it could be constructed with a trowel finish. The reinforcing material C has a high viscosity, and an electric iron is necessary for finishing the iron when forming the reinforcing material C as a thickened layer.
この試験体50においては、そのコンクリート床版54として、鉄筋コンクリートに対して複数のPC鋼棒52によるプレストレスが導入されたPC床版を用いた。その際、複数のPC鋼棒52は、橋軸方向に所定間隔をおいて橋軸直交方向に延びるように配置した。
In this
図4は、この輪荷重走行試験に用いた試験装置60を、図3のIV−IV線断面の位置において示す図である。
FIG. 4 is a view showing the
同図に示すように、この試験装置60においては、橋軸直交方向に所定間隔をおいて配置された橋軸方向に延びる1対の鋼材62が、橋軸方向に所定間隔をおいて配置された橋軸直交方向に延びる複数の鋼材64に載置されている。また、これら1対の鋼材62に架け渡されるようにして、試験体50が水平に配置されている。そして、この試験体50の上面における橋軸直交方向中央領域(図3において1対の2点鎖線で示す領域)を、輪荷重走行試験機70が橋軸方向に往復走行するようになっている。その際、この輪荷重走行試験機70は、試験体50の上方に配置された上部レール66に吊下げ支持された状態で走行するようになっている。
As shown in the figure, in this
この試験装置60においては、その輪荷重走行試験機70として、現実の支圧条件を再現できるゴムタイヤ自走方式のものを用いた。図1(b)に示す実際の道路橋10Bにおいては、コンクリート床版14の上面14aに敷設されたアスファルト舗装26の影響により、支圧が緩和されることとなるが、この影響を排除したより厳しい条件下での試験とするため、アスファルト舗装を敷設しないで、試験体50の上面50aに直接輪荷重走行試験機70のゴムタイヤ72を載せて走行させた。
In the
この輪荷重走行試験の具体的な内容およびその試験結果は、以下のとおりである。 The specific contents of the wheel load running test and the test results are as follows.
すなわち、この輪荷重走行試験においては、輪荷重100kNで10万回走行させたが、打音検査、歪み計測等の結果から、剥離やひび割れ等の異常は検知されなかった。このため、輪荷重を120kNに上昇させて1万回の走行を追加実施し、さらに輪荷重を140kNに上昇させて4万回の走行を追加実施し、計15万回の走行による疲労試験を実施した。 That is, in this wheel load running test, the vehicle was run 100,000 times with a wheel load of 100 kN, but no abnormalities such as peeling and cracking were detected from the results of hammering inspection, strain measurement, and the like. For this reason, the wheel load is increased to 120 kN and 10,000 runs are added, and the wheel load is increased to 140 kN and 40,000 runs are added, and fatigue tests are performed for a total of 150,000 runs. Carried out.
この輪荷重走行試験の途中で輪荷重走行を数回停止し、静的に載荷試験を実施した。その際、コンクリート床版54の上面54aと、その内部に配置された鉄筋の上側および下側との、計3箇所に設置した歪み計で、歪みを計測した。
During the wheel load running test, the wheel load running was stopped several times and the loading test was carried out statically. At that time, the strain was measured with strain gauges installed at a total of three locations, that is, the
図5は、これら3箇所に設置された歪み計で計測した結果をグラフで示す図である。その際、同図(a)は、走行前の歪みを計測した結果を示すグラフであり、同図(b)は、15万回走行後の歪みを計測した結果を示すグラフである。 FIG. 5 is a graph showing the results of measurement with strain gauges installed at these three locations. In that case, the same figure (a) is a graph which shows the result of having measured the distortion before a run, and the same figure (b) is the graph which shows the result of having measured the distortion after 150,000 times of run.
同図からも明らかなように、15万回走行後も、歪み分布には、走行前とほとんど変化が生じていない。この結果から、疲労によって増厚層形成後の構造性能が損なわれないことを確認することができた。 As is clear from the figure, even after traveling 150,000 times, the strain distribution has hardly changed from that before traveling. From this result, it was confirmed that the structural performance after forming the thickened layer was not impaired by fatigue.
また、この輪荷重走行試験が終了した後、各補強材A、B、Cに切り込みを入れ、この状態で、付着試験(建研式40×40mm)を実施した。
Moreover, after this wheel load running test was completed, the reinforcing materials A, B, and C were cut, and in this state, an adhesion test (
この付着試験の結果を表2に示す。 The results of this adhesion test are shown in Table 2.
同表からも明らかなように、3種類の補強材A、B、Cのいずれにおいても、輪荷重走行試験前はもちろんのこと輪荷重走行試験後においても剥離が全く生じないことを確認することができた。 As is clear from the table, in any of the three types of reinforcements A, B, and C, make sure that no separation occurs at all after the wheel load running test as well as before the wheel load running test. I was able to.
(2)防水工との接着性試験
この接着性試験は、コンクリート床版14の上面14aに形成された増厚層20と、この増厚層20とアスファルト舗装26との間に施される防水工との接着性について検証することを目的として実施したものである。
(2) Adhesion test with waterproofer This adhesion test is carried out by the thickening
図6は、この接着性試験の様子を示す側断面図である。 FIG. 6 is a side sectional view showing the state of the adhesion test.
同図に示すように、この接着性試験は、上記輪荷重走行試験が終了した試験体50に対して、防水工58およびアスファルト舗装56を施した後、所定幅で切り出した試験体片50Aを用意し、この試験体片50Aに対して、そのコンクリート床版54の上面54aに形成された補強材A、B、Cとアスファルト舗装56との間に剪断力を作用させて、剪断強度を測定した。
As shown in the figure, this adhesion test is performed by applying a
この接着性試験の結果を表3に示す。 The results of this adhesion test are shown in Table 3.
同表からも明らかなように、3種類の補強材A、B、Cのいずれにおいても、その剪断強度が規格値を満足していることを確認することができた。 As is apparent from the table, it was confirmed that the shear strength of the three types of reinforcing materials A, B, and C satisfied the standard value.
(3)耐火性能試験
この耐火性能試験は、コンクリート床版14の上面14aにおいて増厚層20が形成された部分の直上で万一火災が起こった場合、増厚層20を構成する高弾性の樹脂モルタルが有機成分を含んでいることから、その樹脂成分の溶け出しや引火による燃焼消失が懸念されるため、これらについて検証することを目的として実施したものである。
(3) Fire resistance test This fire resistance test is a highly elastic material that forms the thickened
この耐火性能試験は、ガスバーナにより試験体50のアスファルト舗装56の表面を30分間、600〜800℃で燃焼させた。その結果、補強材A、B、Cのいずれにおいても、その温度上昇は90℃にとどまり、樹脂の溶け出しや材料分離は生じなかった。
In this fire resistance test, the surface of the
この耐火性能試験を再現する温度解析シミュレーションを実施した結果、さらに燃焼を行って3時間経過した後も、補強材A、B、Cのいずれにおいても、その表面温度は300℃にとどまり、これら各補強材A、B、Cが燃焼する400〜500℃には到達しないことを確認することができた。 As a result of performing a temperature analysis simulation to reproduce this fire resistance performance test, the surface temperature of each of the reinforcing materials A, B, and C remains at 300 ° C. even after 3 hours have passed since the combustion was further performed. It could be confirmed that the reinforcing materials A, B, and C did not reach 400 to 500 ° C. where they burned.
以上(1)〜(3)の試験結果から、ヤング係数がコンクリート床版14を構成しているコンクリートのヤング係数に対して1/3以上の値に設定された高弾性の樹脂モルタル(例えば補強材A、B、Cのいずれか)で増厚層20を形成した上で、この増厚層20を10〜30mmの範囲内の厚さで形成した場合には、少なくとも本実施形態の作用効果が確実に得られることを確認することができた。上記試験結果からは、さらに、増厚層20を5〜35mmの範囲内の厚さで形成した場合においても、本実施形態の作用効果が得られることが容易に推認可能である。
From the test results of (1) to (3) above, a highly elastic resin mortar (for example, reinforcement) whose Young's modulus is set to a value of 1/3 or more of the Young's modulus of the concrete constituting the
なお、上記実施形態においては、増厚層20の上面に防水工を施した後、新たなアスファルト舗装26を形成するものとして説明したが、増厚層20は防水性に優れた高弾性の樹脂モルタルで形成されているので、上記防水工を省略することも可能であり、あるいは、上記防水工を目地部にのみ施すようにすることも可能である。
In the above embodiment, the upper layer of the thickening
次に、上記実施形態の変形例について説明する。 Next, a modification of the above embodiment will be described.
図7は、本変形例に係る床版上面増厚工法の適用対象となる道路橋を、その橋軸直交面に沿った断面で示す図である。 FIG. 7 is a view showing a road bridge to which the floor slab upper surface thickening method according to this modification is applied, in a cross section along the plane orthogonal to the bridge axis.
その際、同図(a)は、本変形例に係る床版上面増厚工法による上面増厚施工を施す前の道路橋110Aを示しており、同図(b)は、この上面増厚施工を施した後の道路橋110Bを示している。
In this case, FIG. 10A shows the
同図(a)に示すように、上面増厚施工前の道路橋110Aは、架設作業が完了する直前の道路橋であって、そのコンクリート床版14の上面14aの複数箇所(2箇所)に局部的な窪み14a1が生じた状態となっている。これらの窪み14a1は、コンクリート床版14の構築中に、施工の不具合等の理由によって生じ得るものである。このような窪み14a1が生じると、コンクリート床版14の厚さが部分的に不足するため、所定の床版厚が確保されなくなってしまうこととなる。
As shown in FIG. 5A, the
そこで、本変形例においては、この道路橋110Aのコンクリート床版14に対して、その上面14aに生じた窪み14a1に対応する複数箇所において、部分補強として上面増厚施工を行い、その耐力向上を図るようになっている。
Therefore, in this modified example, the
なお、この道路橋110Aを構成するコンクリート床版14および主桁12の基本的な構成は、上記実施形態の場合と同様である。
The basic structure of the
同図(b)に示すように、上面増厚施工後の道路橋110Bにおいては、コンクリート床版14の上面14aおける複数箇所に、高弾性の樹脂モルタルからなる増厚層120が部分的に形成されている。
As shown in FIG. 4B, in the
これら各箇所の増厚層120は、上記実施形態の増厚層20と同様、5〜35mmの厚さ(例えば20mm程度の厚さ)で形成されている。その際、この増厚層120を構成する高弾性の樹脂モルタルの組成は、上記実施形態の増厚層20の場合と同様である。
The thickening
図8は、本変形例による上面増厚施工の工程を詳細に示す、図7の要部詳細図であって、同図(a)は、図7(a)のVIIIa部詳細図であり、同図(c)は、図7(b)のVIIIc部詳細図である。 FIG. 8 is a detailed view of the main part of FIG. 7 showing in detail the process of thickening the upper surface according to this modification, wherein FIG. 8 (a) is a detailed view of the VIIIa part of FIG. FIG. 7C is a detailed view of the part VIIIc in FIG.
この上面増厚施工は、次のような工程で行われるようになっている。 This upper surface thickening construction is performed in the following steps.
まず、同図(a)に示すように、上面14aの複数箇所に窪み14a1が生じたコンクリート床版14に対して、同図(b)に示すように、その上面14aを、窪み14a1が生じている複数箇所の各々において、窪み14a1の外周縁よりもやや広い範囲にわたって、窪み14a1の深さと略同じ深さまで水平に削った後、その底面14a2を目粗しする。この目粗しは、ウォータージェット等により行う。その際、コンクリート床版14の構築中にその上面14aに生じ得る窪み14a1は、さほど深いものとはならないので、コンクリート床版14の上面14aの削り量は、その削り量が最大となる底面14a2の外周縁においても、深さ5〜35mm程度に設定することが可能である。
First, as shown in FIG. 4A, a
その後、同図(c)に示すように、複数箇所において水平に削られて目粗しされたコンクリート床版14の底面14a2に、高弾性の樹脂モルタルからなる増厚層120をそれぞれ形成する。その際、この増厚層120の形成は、周囲のコンクリート床版14の上面14aと面一となる厚さ(すなわち5〜35mm程度)となるように行う。また、この増厚層120の形成は、目粗しされたコンクリート床版14の底面14a2にプライマーを塗布した後、コテ仕上げまたは転圧等によって高弾性の樹脂モルタルを一定厚で形成することにより行う。
Thereafter, as shown in FIG. 2C, the thickened
本変形例に係る床版上面増厚工法を採用した場合においても、上記実施形態の場合と同様、コンクリート床版14としての必要な強度を確保した上で、増厚層120の最小施工厚を薄くすることができ、かつ凍結防止剤散布地域でも腐食の懸念をなくすことができる。
Even when the floor slab upper surface thickening method according to this modification is adopted, the minimum construction thickness of the thickened
しかも本変形例のように、コンクリート床版14の上面14aにおける一部領域にのみ増厚層120を形成して、上面増厚施工の適用範囲を小さくすることにより、コンクリート床版14がプレストレストコンクリートで構成されている場合においては,このコンクリート床版14に導入されたプレストレスへの影響を最小限に抑えることができる。
Moreover, as in this modification, the thickened
なお、上記変形例においては、上面増厚施工の対象が架設作業完了直前の道路橋110Aである場合について説明したが、既設の道路橋に対して、そのコンクリート床版の上面における一部領域にのみ増厚層を形成することも可能である。そして、このようにした場合には、上面増厚施工に伴って必要となる交通規制を最小限に抑えることができる。
In addition, in the said modification, although the case where the object of upper surface thickening construction was the
上記実施形態および変形例においては、コンクリート床版14の上面14aが、2車線分の幅員を有している場合について説明したが、これ以外の場合においても、上記実施形態あるいは変形例と同様の上面増厚施工を行うことにより、これらと同様の作用効果を得ることができる。
In the said embodiment and modification, although the case where the
また、上記実施形態および変形例においては、上面増厚施工の対象となる道路橋10A、110Aが、複数の主桁12の上端面にコンクリート床版14が配置された上部構造を有しているものとして説明したが、これ以外の上部構造を有している場合にも適用可能である。
Moreover, in the said embodiment and modification,
なお、上記実施形態および変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。 In addition, the numerical value shown as a specification in the said embodiment and modification is only an example, and of course, you may set these to a different value suitably.
10A、10B、110A、110B 道路橋
12 主桁
14、54 コンクリート床版
14a、54a 上面
14a1 窪み
14a2 底面
14b 地覆
16、26、56 アスファルト舗装
20、120 増厚層
50 試験体
50A 試験体片
52 PC鋼棒
58 防水工
60 試験装置
62、64 鋼材
66 上部レール
70 輪荷重走行試験機
72 ゴムタイヤ
A、A(10)、A(30)、B、B(10)、B(30)、C、C(10)、C(30) 補強材
D 健全床版
10A, 10B, 110A,
Claims (3)
上記コンクリート床版の上面を目粗しした後、この目粗しされたコンクリート床版の上面に、該コンクリート床版を構成しているコンクリートのヤング係数に対して1/3以上の値のヤング係数を有する高弾性の樹脂モルタルで増厚層を形成する、ことを特徴とする床版上面増厚工法。 In the floor slab upper surface thickening method to increase the upper surface of the concrete floor slab in order to reinforce the concrete floor slab of the road bridge,
After roughening the upper surface of the concrete floor slab, the upper surface of the roughened concrete floor slab is a Young whose value is 1/3 or more of the Young's modulus of the concrete constituting the concrete floor slab. A method for increasing the thickness of an upper surface of a floor slab, comprising forming a thickened layer with a highly elastic resin mortar having a modulus.
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