JP2013002238A - 橋脚の構築方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】橋脚の周方向に複数に分割されて橋脚の外周面を形成するプレキャストコンクリートからなるプレキャスト外型枠16,18と、橋脚の中空となった内周面を形成するプレキャスト内型枠17,19とを間隔をおいて対向させ、これらをトラス部材21で連結した型枠ユニットを形成する。プレキャスト外型枠及びプレキャスト内型枠には帯鉄筋13,14と、これらを連結する中間帯鉄筋15の両端部を埋め込んでおく。橋脚の既に形成された部分の上に型枠ユニットを載置し、橋脚の隅角部2aを除外して周方向に複数を配列する。隅角部には型枠ユニットから突き出した帯鉄筋13a,14aの延長線に沿ってU字鉄筋24を差し入れて配置する。
【選択図】図8
Description
この橋脚の構築方法は、断面が中空となった橋脚を構築するものであり、プレキャストコンクリートからなる内型枠及び外型枠を使用して、所定の高さごとにこれらの間にコンクリートを打設するものである。上記内型枠及び外型枠は橋脚の周方向に複数に分割されており、それぞれには主鉄筋を拘束する帯鉄筋を埋め込むとともに主鉄筋が仮支持されている。そして、これら内型枠及び外型枠を橋脚の基礎上又は橋脚の既に形成された部分の上で、周方向にほぼ連続するように配列する。隣接した内型枠又は外型枠に取り付けられた帯鉄筋は、隣接する内型枠間又は外型枠間で接続するとともに、仮支持された主鉄筋を下方の施工済みの橋脚又は基礎から突き出した主鉄筋に接合する。その後、内型枠及び外型枠で囲まれた空間内にコンクリートを打設し、内型枠、外型枠、主鉄筋、帯鉄筋を一体とする。コンクリートの硬化後、この硬化した橋脚の上部に、同様に内型枠及び外型枠を配列し、帯鉄筋及び主鉄筋を接合する工程、コンクリートを打設する工程を繰り返し、橋脚を上方に立ち上げて構築するものとなっている。
また、隅角部を開放した状態に型枠ユニットを配列し、この開放された位置から隅角部の帯鉄筋をほぼ水平に差し入れて型枠ユニット中の帯鉄筋に接続することができる。したがって、帯鉄筋の配置を効率よく行うことができるとともに、帯鉄筋の接合箇所を低減することが可能となる。
図1は、本願発明に係る方法により構築された橋脚を備える橋梁の一例を示す概略側面図及び立断面図であり、図2は、図1に示す橋脚の平断面図である。
この橋梁は、コンクリートの橋桁1を2つの橋脚2及び2つの橋台3によって支持する3径間のラーメン橋である。
この橋脚2の断面内の外周面に沿った位置及び内周面に沿った位置には上下方向に主鉄筋11,12が配列され、外周面に沿った位置に配列された主鉄筋11の外側つまり外周面側には、水平方向の帯鉄筋13が上下方向に所定の間隔を設けて配置されている。また、内周面に沿った位置に配置された主鉄筋12の内周面側にも帯鉄筋14が配置されている。これらの帯鉄筋13,14は、橋脚2に大きな曲げモーメントが発生し、主鉄筋11,12に降伏点応力に近い引張応力又は降伏点応力を超える引張応力が生じた後に圧縮応力が作用したときに、主鉄筋11,12が座屈してコンクリート部材の表面から膨らみ出すのを拘束するものとして配置されている。そして、外周面に沿って配置された帯鉄筋13と内周面に沿って配置された帯鉄筋14とに両端部が係止され、帯鉄筋がコンクリート部材の表面側に押し出されるのを拘束する中間帯鉄筋15が、水平方向に所定の間隔で、上下方向に配列された帯鉄筋13,14の全てに対して配置されている。
ほぼ長方形となった断面の長辺部分に用いられるプレキャストコンクリートの型枠及び短辺部分に用いられるプレキャストコンクリートの型枠は、外周面を形成するプレキャスト外型枠16,18と内周面を形成するプレキャスト内型枠17,19とが、鋼製のトラス部材21によって連結され、それぞれAタイプの型枠ユニットUA又はBタイプの型枠ユニットUBとなっている。これらの型枠ユニットは吊り上げたときにも鋼製のトラス部材21によってプレキャスト外型枠とプレキャスト内型枠との相対的な変位が抑制されるものとなっており、一体にした状態で吊り上げて所定の位置に設置することができるものである。
まず、トラス部材21を型枠ユニットUA,UBの製作台31上に設置する。そして、プレキャスト外型枠16,18及びプレキャスト内型枠17,19に埋め込む帯鉄筋13,14を配置する。帯鉄筋13,14は水平方向に配置し、上下方向に複数の帯鉄筋を所定の間隔で型枠ユニットUA,UBの高さ方向のほぼ全域に配列する。これらの帯鉄筋13,14はほぼ鉛直方向に組み立て筋を適切な間隔で設け、これらに支持させる。また、トラス部材21に支持させても良い。
帯鉄筋13,14が配置されると、プレキャスト外型枠16,18に埋め込む帯鉄筋13とプレキャスト内型枠17,19に埋め込む帯鉄筋14とに両端を係止し、中間帯鉄筋15を水平に配置する。この中間帯鉄筋15は、軸線がプレキャスト外型枠16,18及びプレキャスト内型枠17,19とほぼ垂直となるように対向する位置間で帯鉄筋13,14に係止する。そして、上下方向に配列した帯鉄筋13,14の全てについて同じ位置に設けて上下に複数を配列する。また、これらの中間帯鉄筋15を水平方向に所定の間隔で複数の位置に設け、橋脚の完成時には帯鉄筋13,14がコンクリート部材の表面側に押し出されるのを拘束できるものとする。
なお、Cタイプの型枠ユニットUCについては、第1のプレキャスト型枠20aと第2のプレキャスト型枠20bに埋め込む帯鉄筋23の配置、中間帯鉄筋15の配置、内側及び外側の型枠の形成及びコンクリートの打設を同様に行って、Cタイプの型枠ユニットUCを製作することができる。
基礎となるケーソン4又はフーチング5を形成し、橋脚2の主鉄筋11,12の下端部を上記ケーソン4又はフーチング5に埋め込んで上方に突き出しておく。この主鉄筋11,12が立ち上げられた部分に橋脚2の下端部の第1の施工区分を構築する。図1(b)に示す橋脚2の下部のコンクリート部材厚が拡大された部分2bつまり内周面にテーパが設けられた部分は、構築現場において鉄筋の組み立て及び型枠の組み立てを行って、コンクリートを打設する。つまり、主鉄筋11,12の周囲を囲む帯鉄筋13及び内周面に沿った帯鉄筋14を配置するとともに中間帯鉄筋15を配置する。そして、外周面を形成するための外型枠、内周面を形成するための内型枠及び隔壁を形成するための型枠を設置して、これらの型枠に囲まれた範囲にコンクリートを打設する。
また、プレキャスト外型枠16及びプレキャスト内型枠17の双方について端面の位置を隅角部2aと近い位置に設定し、上下に複数が配置された帯鉄筋13,14の全てについて継ぎ手が同じ位置となるようにすることもできる。このようにプレキャスト外型枠16及びプレキャスト内型枠17の端面の位置を隅角部2aと近い位置に設定することにより、橋脚の構築現場で組み立てる型枠の面積を少なくすることができる。
その後、これらの型枠内、プレキャスト外型枠16,18とプレキャスト内型枠17,19の間、及び隔壁の2つのプレキャスト型枠20a,20b間にコンクリートを打設し、露出している帯鉄筋13,14、中間帯鉄筋15、主鉄筋11,12及びトラス部材21等を埋め込むとともにプレキャスト型枠16,17,18,19,20と密着させる。このコンクリートが硬化することにより、必要な鉄筋が埋め込まれるとともにプレキャストコンクリートの型枠と一体となった橋脚の一施工区分が形成される。これを順次に繰り返し、上方に施工区分毎に橋脚を立ち上げる。橋脚の最上部のコンクリート部材厚が拡大された部分及び中実部分2cは下端部と同様に橋脚の構築現場で鉄筋及び型枠を組み立て、コンクリートを打設して形成する。このようにして完成した橋脚上に橋桁が構築される。
例えば、プレキャスト外型枠16とプレキャスト内型枠17とを連結するためのトラス部材21に設けるアンカーは、図10に示すように帯鉄筋13,14の上下方向のピッチに合わせて設けておき、型枠ユニットを形成するときに帯鉄筋13,14をこれらのアンカー21eに支持させて配置することができる。また、これらのアンカー21eの先端部は上方に曲折したものを用いることもできる。これにより帯鉄筋13,14の配置を効率よく行うことができる。
図12に示す例では、L字状に曲げ加工がなされたL字鉄筋28と、一端がフック状に曲げ加工されたフック付き鉄筋29を用いるものである。また、隅角部2aで隣り合う一方の型枠ユニットUAが有するプレキャスト外型枠16の帯鉄筋13とプレキャスト内型枠17の帯鉄筋14とは、図8に示す実施の形態と同様に、水平方向に所定長を付き出しておく。他方の型枠ユニットUBが有するプレキャスト外型枠18の帯鉄筋13は、端面から所定長を突き出しておき、プレキャスト内型枠19の帯鉄筋14は、橋脚の隣り合う側面2d付近まで伸長して先端にフック状の曲げ加工を施しておく。
隅角部2aで隣り合う一方の型枠ユニットUAが有するプレキャスト外型枠16の帯鉄筋13とプレキャスト内型枠17の帯鉄筋14とは、図8に示す実施の形態と同様に、水平方向に所定長を付き出しておく。ただし、この例では型枠ユニットUAのプレキャスト外型枠16とプレキャスト内型枠17の端面16b,17bの位置が帯鉄筋13,14を配置する方向において揃えられた位置になっている。一方、型枠ユニットUBが有するプレキャスト外型枠18及びプレキャスト内型19から突き出した帯鉄筋13bは、図8に示す例と同様にU字状に曲げ加工されて連続するものとなっている。
なお、上記L字状鉄筋28及びフック付き鉄筋29,41,42と帯鉄筋との接続には機械継ぎ手を用いるのが、作業効率を向上させるために望ましい。
このように水平方向の鉄筋を配置しても、作業量を低減することができるともに、鉄筋の継ぎ手の箇所を少なくすることが可能となる。
図14に示す例は、図9に示す例と同様にAタイプの型枠ユニットUA’のプレキャスト内型枠17が途切れた部分に、隔壁の帯鉄筋と接続する鉄筋51を突き出しておく。ただし、この例ではAタイプの型枠ユニットUA’のプレキャスト内型枠17は、途切れた部分で隔壁の側面に沿った方向に曲折し、隔壁に沿った方向に所定長が突き出している。そしてこの突き出した端面から上記鉄筋51が突き出している。
一方、隔壁を形成するためのCタイプの型枠ユニットUCは、対向するように配置された2つのプレキャスト型枠20,20からそれぞれ帯鉄筋23が突き出し、これらがU字状に曲げ回されて連続している。このU字状となって突き出した帯鉄筋の先端部23aは、Aタイプの型枠ユニットUA’から突き出した上記鉄筋51の先端と重ならない位置に設定しておく。そして、Aタイプの型枠ユニットUA’から突き出した上記鉄筋51には、図14に示すように側方からフック付き鉄筋52を継ぎ手53によって接続する。このフック付き鉄筋52がU字状となった帯鉄筋と重ね合わされるとともにフック状に曲げ加工された部分が橋脚の構築現場で打設されたコンクリート内に埋め込まれることによって帯鉄筋23の引張力が伝達されるとともに鉛直方向の鉄筋の変位を拘束することができる。
このような構成で、ほぼ長方形となった橋脚断面の長辺部分と隔壁とが接合される部分に水平方向の鉄筋を配置しても、効率の良い作業を実現することができる。
11:外周面に沿った位置の主鉄筋、 12:内周面に沿った位置の主鉄筋、 13:外周面に沿った位置の帯鉄筋、 14:内周面に沿った位置の帯鉄筋、 15:中間帯鉄筋、 16:プレキャスト外型枠、 17:プレキャスト内型枠、 18プレキャスト外型枠、 19:プレキャスト内型枠、 20:隔壁部分のプレキャスト型枠、 21:トラス部材、 22:Aタイプの型枠ユニットから突き出した鉄筋、 23:隔壁部分に配置される帯鉄筋、 24:U字鉄筋、 25:継ぎ手、 26:連結鉄筋、 27:斜め部材、 28:L字鉄筋、 29:フック付き鉄筋、
31:製作台、 32:内側の型枠、 33:外側の型枠、
41,42:フック付き鉄筋、
51:隔壁の帯鉄筋と接続する鉄筋、 52:フック付き鉄筋、 53:継ぎ手、 54:継ぎ手、 55:フック付き鉄筋、 56:継ぎ手、
UA:Aタイプの型枠ユニット、 UB:Bタイプの型枠ユニット、 UC:Cタイプの型枠ユニット
Claims (5)
- プレキャストコンクリートにより形成された型枠を用い、現場で打設されたコンクリートと前記型枠とを一体として、断面形状が矩形で内部に空間を有する橋脚を構築する方法であって、
所定の高さを有し、橋脚の周方向に複数が配列されて前記橋脚の外周面を形成するプレキャストコンクリートからなるプレキャスト外型枠と、該プレキャスト外型枠と所定の間隔をあけて該プレキャスト外型枠と連結され、前記橋脚の中空となった内周面を形成するプレキャストコンクリートからなるプレキャスト内型枠と、前記プレキャスト外型枠及びプレキャスト内型枠のそれぞれに水平方向に埋設される複数の帯鉄筋と、前記プレキャスト外型枠に埋め込まれた帯鉄筋とプレキャスト内型枠に埋め込まれた帯鉄筋とを水平方向に連結する中間帯鉄筋と、を備えた型枠ユニットを製作しておき、
前記橋脚の基礎又は前記橋脚の既に形成された部分の上に、立設された主鉄筋を前記プレキャスト外型枠と前記プレキャスト内型枠との間に挿通して前記型枠ユニットを載置し、該橋脚の隅角部を除外して周方向に複数の前記型枠ユニットを配列する工程と、
前記隅角部に水平方向の鉄筋を配置するとともに、該隅角部の型枠を現場で組み立てて、前記隅角部の前記型枠内及び前記プレキャスト外型枠とプレキャスト内型枠との間にコンクリートを打設する工程とを含み、
前記型枠ユニットを配列する工程と、前記隅角部の前記鉄筋を配置し、前記型枠を組み立てる工程と、前記コンクリートを打設する工程と、を繰り返して順次に上方に立ち上げることを特徴とする橋脚の構築方法。 - 前記隅角部を除外し、該隅角部の両側で隣り合うように配置された前記型枠ユニットの一方は、前記プレキャスト外型枠及び前記プレキャスト内型枠のほぼ鉛直となった端面から前記隅角部に向かってそれぞれ水平に帯鉄筋の端部を突出させておき、
他方の型枠ユニットは、前記プレキャスト外型枠及び前記プレキャスト内型枠のほぼ鉛直となった端面から前記隅角部に向かってそれぞれ水平に突き出し、前記隅角部でU字状に連続した帯鉄筋を有するものとし、
前記型枠ユニットの配列後に前記隅角部に配置する水平方向の鉄筋として、後端部がフック状に曲げ加工された2本の所定長のフック付き鉄筋を用い、前記一方の型枠ユニットの端面から突出した前記帯鉄筋の延長線に沿って該突出した帯鉄筋の端面に向かって前記フック付き鉄筋を先端から差し入れ、該フック付き鉄筋と前記一方の型枠ユニットから突出した前記帯鉄筋の端部とを接続し、
前記フック付き鉄筋のフック状に曲げ加工された部分を、前記隅角部に埋め込んで定着することを特徴とする請求項1に記載の橋脚の構築方法。 - 前記隅角部を除外し、該隅角部の両側で隣り合うように配置された前記型枠ユニットの一方は、前記プレキャスト外型枠及び前記プレキャスト内型枠のほぼ鉛直となった端面から前記隅角部に向かってそれぞれ水平に帯鉄筋の端部を突出させておき、
他方の型枠ユニットは、前記プレキャスト外型枠及び前記プレキャスト内型枠のほぼ鉛直となった端面から前記隅角部に向かってそれぞれ水平に突き出し、前記隅角部でU字状に連続した帯鉄筋を有するものとし、
前記型枠ユニットの配列後に前記隅角部に配置する水平方向の鉄筋として、U字状に曲げ加工されたU字鉄筋を用い、該U字鉄筋の曲げ加工された部分の両側のほぼ平行となった部分を、前記一方の型枠ユニットの端面から突出した前記帯鉄筋の延長線に沿って該突出した帯鉄筋の端面に向かって差し入れ、該U字鉄筋と前記一方の型枠ユニットから突出した前記帯鉄筋の端部とを接続し、
前記他方の型枠ユニットから突き出した前記帯鉄筋のU字状となるように曲げ回された部分と前記U字鉄筋の曲げ回された部分とで、前記隅角部に配置された前記主鉄筋を囲むことを特徴とする請求項1に記載の橋脚の構築方法。 - 前記プレキャスト外型枠と前記プレキャスト内型枠とは、鋼製のトラス部材によって所定の間隔で連結したものとし、
該トラス部材は、前記プレキャスト外型枠と前記プレキャスト内型枠とに密接し、鉛直方向に軸線を有する二つの弦材と、これらを斜め方向に連結する斜材と、前記二つの弦材のそれぞれに固着されるとともにプレキャスト外型枠又はプレキャスト内型枠のコンクリート中に埋め込まれる複数のアンカーを有し、
該アンカーは、上下方向に所定の間隔をおいて水平方向に配置される前記帯鉄筋の上下方向の間隔に合わせて設け、
前記型枠ユニットの製作時において、前記帯鉄筋は前記アンカーに支持させて配置することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の橋脚の構築方法。 - 前記中間帯鉄筋は、水平方向に所定の間隔で設けるとともに、それぞれの帯鉄筋に対して上下方向に配列して設け、両端部を前記プレキャスト外型枠及びプレキャスト内型枠に埋め込むものとし、
上下方向に配列した前記帯鉄筋の側面に、斜め方向に軸線を有する斜め部材を当接し、複数の前記中間帯鉄筋に対して結合し、
該斜め部材によって前記プレキャスト外型枠とプレキャスト内型枠との相対的な変位を拘束することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の橋脚の構築方法。
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