JP2016169586A - プレキャストセグメント、その積層構造及び減勢柱 - Google Patents

プレキャストセグメント、その積層構造及び減勢柱 Download PDF

Info

Publication number
JP2016169586A
JP2016169586A JP2015104128A JP2015104128A JP2016169586A JP 2016169586 A JP2016169586 A JP 2016169586A JP 2015104128 A JP2015104128 A JP 2015104128A JP 2015104128 A JP2015104128 A JP 2015104128A JP 2016169586 A JP2016169586 A JP 2016169586A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
segment
precast
tenon
laminated
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015104128A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6067058B2 (ja
Inventor
宋裕祺
Yu-Chi Sung
張國鎮
Kuo-Chun Chang
林冠禎
Kuan-Chen Lin
洪曉慧
Hsiao-Hui Hung
江奇融
Chi-Rung Jiang
▲らい▼明俊
Ming-Chun Lai
Original Assignee
財團法人國家實驗研究院National Applied Research Laboratories
National Applied Research Laboratories
財團法人國家實驗研究院National Applied Research Laboratories
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to TW104107995A priority Critical patent/TWI604105B/zh
Priority to TW104107995 priority
Application filed by 財團法人國家實驗研究院National Applied Research Laboratories, National Applied Research Laboratories, 財團法人國家實驗研究院National Applied Research Laboratories filed Critical 財團法人國家實驗研究院National Applied Research Laboratories
Publication of JP2016169586A publication Critical patent/JP2016169586A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6067058B2 publication Critical patent/JP6067058B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, or groups of buildings, or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake, extreme climate
    • E04H9/02Buildings, or groups of buildings, or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake, extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/025Structures with concrete columns
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/02Piers; Abutments ; Protecting same against drifting ice
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/20Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members
    • E04C3/22Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members built-up by elements jointed in line
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/30Columns; Pillars; Struts
    • E04C3/34Columns; Pillars; Struts of concrete other stone-like material, with or without permanent form elements, with or without internal or external reinforcement, e.g. metal coverings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/06Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of high bending resistance, i.e. of essentially three-dimensional extent, e.g. lattice girders
    • E04C5/0645Shear reinforcements, e.g. shearheads for floor slabs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/08Members specially adapted to be used in prestressed constructions

Abstract

【課題】従来より短い工期で施工ができ、セグメントの製作効率が向上し、環境負荷の低減に配慮し、同時に過度なプレストレスを避けることができるというプレキャストセグメント、積層構造及び減勢柱を提供する。【解決手段】積層構造に適用できるプレキャストセグメント21に関するものであり、該プレキャストセグメントは、第1表面、第1表面に対向する第2表面、複数の貫通孔211、及び複数の雌雄係合部を含む。貫通孔211は、第1表面と第2表面が連通するように第1表面から第2表面まで貫通する。雌雄係合部はホゾ217と係合孔214とを有する。該ホゾは、雄係合部として第1表面または第2表面から突出する。該係合孔は雌係合部として第1表面と第2表面のうち、該ホゾと対向する表面に設けられる。以上の構造によって、雌雄係合部の係合で、該プレキャストセグメントを組合せることにより、橋脚を組み立てる。【選択図】図5

Description

本発明はプレキャストセグメント、積層構造及び減勢柱に関するものであり、組合せることによる組立に適用できる。
従来の橋梁架設工法として固定式支保工架設工法が採用されている。その従来の工法は、簡単な施工でクレーンなどの大型の機械を用いた架設を有することがないというメリットがあるものの、工期が長く、大量のサポート部材が必要であるため、環境への配慮が不十分だというデメリットがある。近年環境保護の思想が世界に広がっている中、橋梁架設の施工が環境に対する影響は注目を集めている。それによって、今はプレキャスト方式が研究され、環境に対する影響を減少させることが期待できる。
図1は従来のセグメント式の橋脚を示す斜視図である。図1に示すように、橋脚は数個のプレキャストセグメント13からなる。プレキャストセグメント13は、あらかじめ工場や現場ヤードで分割して製作されたプレキャスト部材で、架橋地点で接合される。従来のセグメント式の橋脚は、基礎11、複数のプレキャストセグメント13、頂部セグメント15、複数の高張力鋼索17、及びアンカー19を有する。高張力鋼索17は、その一端が基礎11の底部に固定され、プレキャストセグメント13と頂部セグメント15とを貫通する。頂部から突出する高張力鋼索17の他端にはプレストレスが与えられ、アンカー19で固定される。
ところで、図1に示すように、従来のセグメント式の橋脚の各セグメント層は一つのプレキャストセグメント13しかない。その故、プレキャストセグメント13の製作にあたって、橋脚の形とサイズをあらかじめ考慮しなければならない。つまり橋脚の断面形状と一致する大型のプレキャストセグメント13を作らなければならない。これによって施工の効率に悪影響を与えかねない。橋脚の断面面積が大きめな場合は、大型のプレキャストセグメントを作る必要がある。これによってセグメントの運搬と接合は、クレーンなどの大型の機械に頼らなければならなくなるため、施工の効率が低下する。それに、従来のプレキャストセグメントには、ポストテンション方式が採用されるため、軸力でセグメント間の摩擦力を維持し、外力による剪断応力に抵抗し、復元力を提供する。しかし、これで橋脚は応力を受ける前に大きな軸力を受け、良い靱性が期待できないだけでなく、プレキャストセグメント自身も過度な応力を受ける可能性がある。
従来の課題を顧みて、従来の工法より短い工期で施工ができ、セグメントの製作効率が向上し、環境負荷の低減に配慮し、同時に過度なプレストレスを避けることができる、という新しい橋梁架設工法が必要となる。
本発明は、組合せることによる組立に適用できるプレキャストセグメントを提供する。工場や現場ヤードであらかじめ統一仕様のセグメントを製作し、所定の橋脚の断面面積に合わせて、統一仕様のセグメントを適当の数量で組み合わせることだけで、必要とされる断面面積のセグメント層を作ることができる。それにより、従来橋脚の断面と一致する大型のセグメントの製作工程は必要なくなる。それに、隣接のプレキャストセグメントは係合固定で積み重なるため、横方向の移動を制限することが可能になり、従来のように過度なプレストレスを与えなくて済む。
そこで、本発明はプレキャストセグメントを提供する。プレキャストセグメントは、第1表面、第1表面に対向する第2表面、複数の貫通孔、及び複数の雌雄係合部を含む。貫通孔は、第1表面と第2表面が連通するように第1表面から第2表面まで貫通する。
雌雄係合部はホゾと係合孔とを有する。ホゾは、雄係合部として第1表面または第2表面から突出する。係合孔は雌係合部として第1表面と第2表面のうち、ホゾと対向する表面に設けられている。
よって、本発明は統一仕様のセグメントを組み合わせることで、所定の断面面積を有する柱体を製作できる。セグメントは工場や現場ヤードで統一仕様で作られるため、セグメントの生産効率を上げることができ、生産にかかる費用も軽減され、時間的と経済的なメリットが得られる。それに環境負荷の低減にも配慮し、施工品質も向上できる。なお、本発明のプレキャストセグメントは、対向する両面に複数のホゾと係合孔が設けられ、上下隣接のプレキャストセグメントは係合固定で結合されるため、ホゾで外力による剪断応力に抵抗し、横方向の移動を制限することが可能になり、耐震性能を高めることができる。
本発明は、プレキャストセグメントのサイズと形状は特に制限がなく、組合せることで柱体を組み立てることができるものであればよい。例えばプレキャストセグメントの断面は矩形であってもいいが、それに限らない。プレキャストセグメントは鉄筋コンクリート(RC)であってもよく、つまりホゾと係合孔はプレキャストセグメントと一体化で成形される。それによって、ホゾと係合孔の応力の受け方は、プレキャストセグメントのと一致する。また、プレキャストセグメントに非RCのホゾと係合孔を設置してもよい。例えば、プレキャストセグメントの対向する両面に、非RCの係合孔とホゾとして、それぞれ複数の凹入部材と突出部材を設置する。凹入部材はプレキャストセグメントの第1表面に開口部を有し、第2表面に向かって延伸する。突出部材は、直接にプレキャストセグメントの第2表面に設置してもいいが、組立の際にプレキャストセグメントの第2表面から突出するように第2表面に螺設してもいい。また、凹入部材の開口部周辺から延伸部を設置してもよい。延伸部にシアコネクターを設置することによって、凹入部材がより安定的にセグメントに固定される。上述した凹入部材、延伸部、シアコネクター、及び突出部材の材料に特別な制限はないが、鋼製のものが望ましい。例えば、本発明の実施形態の一つは鋼製のホゾを採用し、鋼製の凹入部材で係合孔が形成される。
本発明では、ホゾと係合孔との数量は限定されなく、実際の需要に応じて種々変更することができる。例えば、本発明の実施例の一つとして、2つのホゾと2つの係合孔とをプレキャストセグメントに設置し、そのプレキャストセグメントを一つの基本ユニットにする。ホゾと係合孔の数量は実施例で示した数量に限らず、プレキャストセグメントに2つ以上のホゾと係合孔を設置してもよい。また、ホゾと係合孔は、プレキャストセグメントの対向する両面に設置することが望ましい。統一仕様のプレキャストセグメント同士がホゾと係合孔とで結合できるように、ホゾと係合孔は相補的な突出と凹入を有することが望ましい。詳しく説明すると、係合孔の内径とホゾの外径が一致し、係合孔の深さはホゾの突出部分の長さと一致し、または若干深いことが望ましい。それによってプレキャストセグメントのホゾは相対する係合孔に安定的に係合される。係合孔とホゾの断面形状は限定されなく、例として円形、矩形、多辺形などであってもよい。
本発明では、プレキャストセグメントのホゾに対応する位置で貫通孔を貫通形成する。貫通孔の一端はホゾを貫通し、他端は係合孔となる。本発明の実施例の一つとして、RCのホゾと係合孔を採用する。貫通孔がホゾを貫通するため、後で設置する力受け部材またはプレストレス部材はプレキャストセグメント間の係合部分に貫通設置する。或いは、プレキャストセグメントにおいてホゾと係合孔が設置されていない位置で貫通孔を貫通形成する。即ち、貫通孔はホゾを貫通しないという構成であってもいい。また、プレキャストセグメントの貫通孔の数量と位置は特に限定されなく、実際の需要によって変更可能である。複数のプレキャストセグメントで橋脚を組み立てるとき、所定数量の力受け部材(例えば、連続鉄筋)とプレストレス部材(例えば、プレストレス鋼索)が所定の位置に貫設することができればよい。
上述したように、本発明はプレキャストセグメントの積層構造を提供する。その積層構造は柱体となる複数のセグメント層を含む。第N層のセグメント層にあるプレキャストセグメントは、第N−1層のセグメント層にある2つ以上のプレキャストセグメントに、複数の雌雄係合部によって結合する。Nは2以上の整数である。雌雄係合部はホゾと係合孔とを含み、隣接したプレキャストセグメントはホゾと係合孔の係合によって結合する。なお、上述した積層構造を力受け部材とプレストレス部材と組み合わせることで、エネルギー減勢性能と復元力のある減勢柱にすることが可能である。そこで、本発明は積層構造を有する減勢柱を提供する。減勢柱は、柱体となる複数のセグメント層と、複数の力受け部材と、複数のプレストレス部材とを有する。第N層のセグメント層にあるプレキャストセグメントは、第N−1層のセグメント層にある2つ以上のプレキャストセグメントに、複数の雌雄係合部によって結合する。Nは2以上の整数である。雌雄係合部はホゾと係合孔とを含み、隣接したプレキャストセグメントはホゾと係合孔の係合によって結合する。複数の力受け部材は積層の方向でセグメント層に貫設される。複数のプレストレス部材は積層の方向でセグメント層に貫設される。力受け部材の強度と減勢性能、及びプレストレス部材の復元力によって、プレキャストセグメントのホゾは外力による剪断力に抵抗することができる。その故、減勢柱に少しのプレストレスに与えるだけで済み、過度なプレストレスで柱体に過大な軸方向の圧力を受けさせるという従来の工法による課題を解決する。
本発明は、それぞれのセグメント層は複数のプレキャストセグメントを含むことが望ましい。複数のプレキャストセグメントは所定の断面積に合わせてXY平面に配列され、一つのセグメント層になる。複数のセグメント層は係合によってZ軸方向で所定高度の柱体となる。例えば、複数のプレキャストセグメントを矩形のセグメント層として組み合わせる。プレキャストセグメントの第1表面にある係合孔と、もうひとつのプレキャストセグメントの第2表面にあるホゾが係合することによって、複数のセグメント層を有する柱体となる。また、上下のセグメント層のプレキャストセグメントは違った配列で重なり、中空の柱体あるいは中実の柱体となる。それによって、上下のプレキャストセグメントに対して横方向の移動を制限することが可能になる。例えば、プレキャストセグメントを二種類の配列方式で奇数層のセグメント層と偶数層のセグメント層として組み合わせる。即ち、奇数層のセグメント層は一種類の配列方式であり、偶数層のセグメント層は別の種類の配列方式である。したがって、隣接したセグメント層にあるプレキャストセグメントは違った配列方向で重なる。一つのプレキャストセグメントは、下の少なくとも2つのプレキャストセグメントと重なり、安定した柱体となる。セグメント層の数量、セグメント層の高さ、一つのセグメント層に含まれたプレキャストセグメントの数量と配列方式、及びセグメント層の断面面積と形状は特に制限がなく、必要に応じて種々変更することができる。
本発明では、力受け部材とプレストレス部材の数量は特に制限がなく、必要に応じて適切な数量に変更することができる。力受け部材とプレストレス部材を柱体の外周部に近いところに設置することによって、耐震性能を高めることができる。力受け部材は連続鉄筋であることが望ましい。コンクリートと鉄筋とが一体となった鉄筋コンクリートは、構造の強度と減勢性能に貢献できる。プレストレス部材はプレストレス鋼索であることが望ましい。コンクリートを注入せず、コンクリート付着なしのプレストレス鋼索に小さなプレストレスを与えるだけで、柱体が変形した後の復元力を提供する。
したがって、本発明は橋脚の組立に適用できる。セグメントを組合せることによって、基礎と、柱本体と、頂部セグメントとを有する橋脚を組み立てることができる。基礎と頂部セグメントの間に設置された柱本体は複数のセグメント層からなる。セグメント層は力受け部材とプレストレス部材によって結合し、全体として減勢性能と復元力を有する橋脚となる。
上述したように、本発明は組合せることによる組立の概念を用い、新型の橋脚施工工法を提供する。セグメントのモジュール化により鋼板の製作コストを抑えるだけでなく、セグメントの製作効率を上げることができる。プレキャストセグメントは小型の統一仕様に作られるため、運搬と架設の利便性向上が図られ、橋梁の建設とメンテナンスに使う工事の時間を短縮することができ、災害時の救難活動で一刻も早く橋梁を建設することが可能になる。また、プレキャストセグメントはホゾの係合によって剪断応力に抵抗し、小さなプレストレスだけで柱体が変形した後の復元力を提供する。柱体が変形した際に鋼索に大きな軸力が発生するが、柱体が復元された時に軸力は減少するため、セグメント式の橋脚が変形する前に過大な軸方向の圧力を受けるという従来の工法による課題を解決する。本発明で提供した柱体構造は、その耐震性能は従来の耐震橋脚に類似するが、より良い復元力を持つため、地震エリアに設置される橋脚構造として応用できる。
従来のセグメント式の橋脚を示す斜視図。 実施例1においてプレキャストセグメントを示す斜視図。 図2のA−A’線断面構造図。 実施例1においてセグメント式の橋脚を示す斜視図。 図4に対応した分解斜視図。 図4に対応した一部分解斜視図。 実施例1においてプレキャストセグメントの配列方式を示す図。 実施例1においてプレキャストセグメントの配列方式を示す図。 実施例2においてプレキャストセグメントを示す斜視図。 図9のB−B’線断面構造図。 実施例2においてプレキャストセグメントの配列方式を示す図。 実施例2においてプレキャストセグメントの配列方式を示す図。 実施例3においてプレキャストセグメントを示す斜視図。 図13のC−C’線断面構造図。
以下、具体的な実施例に基づいて本発明の実施形態を説明する。当業者はこの明細書の記載によって本発明のメリットと効果を理解することができる。以下の図面は簡略化した図面であり、部材の数量と、形状と、サイズとは必要に応じて種々変更することができ、実際の構造は図面より複雑な場合もある。また、複数の実施例を組合せ、必要に応じて種々変更することができる。
<実施例1>
本発明の実施例1について、先ず図2、図3を用いて説明する。図2は実施例1においてプレキャストセグメントを示す斜視図である。図3は図2のA−A’線断面構造図である。プレキャストセグメント21は、第1表面21aと、第1表面21aに対向する第2表面21bと、複数の貫通孔211、及び複数の雌雄係合部212を有する。貫通孔211は、第1表面21aと第2表面21bが連通するように第1表面21aから第2表面21bまで貫通する。
雌雄係合部212は係合孔214とホゾ217とを有する。係合孔214は雌係合部として第1表面21aに設けられている。ホゾ217は雄係合部として第2表面21bから突出するように第2表面21bに設けられている。この実施例で、プレキャストセグメント21は鉄筋コンクリート(RC)である。貫通孔211は、プレキャストセグメント21と一体化したホゾ217に対応している。貫通孔211は、力受け部材とプレストレス部材が貫設できるように、その一端はホゾ217を貫通し、他端は第1表面21aで係合孔214として形成される。ここで貫通孔211がホゾ217を貫通する部分を第一部A1とし、貫通孔211がセグメントを貫通している部分を第二部A2及び第三部A3とする。貫通孔211の第三部A3は係合孔214である。図3に示すように、第一部A1と第二部A2の内径は第三部A3の内径より小さい。第三部A3は係合孔214であるため、第三部A3の内径はホゾ217の外径と一致する。第三部A3の深さH1はホゾ217の突出した高さH2とほぼ一致すること望ましい。また、係合孔214の深さH1はホゾ217の高さH2よりやや大きくてもいい。統一仕様のプレキャストセグメント同士はホゾ217と係合孔214との係合で結合し、振動による剪断応力に抵抗することができる。簡単に言うと、係合孔214とホゾ217は相補的な凹入と突出を有することが望ましい。係合孔214とホゾ217は緊密に係合し、振動による横方向の移動を制限することが可能になる。また、係合孔214とホゾ217の断面形状は円形に限らず、正方形、六角形などであってもよい。
続いて、図4〜図6を用いて説明する。図4は実施例1においてセグメント式の橋脚を示す斜視図である。図5は図4に対応した分解斜視図であり、図6は図4に対応した一部分解斜視図である。Z軸方向で第1セグメント層S1、第2セグメント層S2、第3セグメント層S3、第4セグメント層S4、第5セグメント層S5、及び第6セグメント層S6を基礎30の上で積み重ねる。力受け部材23とプレストレス部材25はZ軸方向で第1〜第6セグメント層S1〜S6に貫設され、構造全体が中実の柱状である減勢柱20となる。第6セグメント層S6の上に頂部セグメント22を設置し、本実施例のセグメント式の橋脚を完成させる。第1〜第6セグメント層S1〜S6は図2、図3に示されたプレキャストセグメント21からなり、頂部セグメント22の表面にもホゾ227がある。そのホゾ227の形状はプレキャストセグメントのホゾ217のと同じく、力受け部材23とプレストレス部材25が貫設できるように貫通孔(図示せず)が設けられている。この実施例に示した6層の構造はただ一例を示しただけであり、層の数は必要に応じて種々変更することができる。
図4と図5に示すように、基礎30は減勢柱20をサポートする土台であり、基礎30の断面面積は第1〜第6セグメント層S1〜S6の断面面積より大きい。基礎30は係合孔304を有し、係合孔304の形状はプレキャストセグメント21にあるホゾ217の形状に対応し、ホゾ217は係合孔304に係合される。それと同時に、図5と図6に示すように、第2〜第6セグメント層S2〜S6にあるプレキャストセグメント21のホゾ217は、それぞれ下のセグメント層にある2つのプレキャストセグメント21の係合孔214に係合される。頂部セグメント22のホゾ227は第6セグメント層S6にあるすべてのプレキャストセグメント21の係合孔214に係合されることによって、頂部セグメント22は安定的に減勢柱20の頂部に固定される。上のセグメント層にあるプレキャストセグメント21は、下のセグメント層にある2つのプレキャストセグメント21にまたがっているため、プレキャストセグメント21の横方向の移動を制限することができる。
続いて、図7と図8を用いて説明する。図7は実施例1において第1セグメント層S1、第3セグメント層S3、及び第5セグメント層S5にあるプレキャストセグメント21の配列方式を示す図である。図8は実施例1において第2セグメント層S2、第4セグメント層S4、及び第6セグメント層S6にあるプレキャストセグメント21の配列方式を示す図である。「
」は貫通孔内に力受け部材23が設けられていることを示す符号である。「◎」は貫通孔内にプレストレス部材25が設けられていることを示す符号である。「○」は貫通孔内に力受け部材23とプレストレス部材25のいずれも設けられていないことを示す符号である。図5〜図8に示すように、本実施例において第1セグメント層S1〜第6セグメント層S6はそれぞれ8個のプレキャストセグメント21を有する。力受け部材23とプレストレス部材25はそれぞれ外周のプレキャストセグメント21の貫通孔211に貫設されている。即ち、力受け部材23とプレストレス部材25は、第1セグメント層S1〜第6セグメント層S6がZ軸方向で重なるように、基礎30の係合孔304と頂部セグメント22のホゾ227に貫設されている。力受け部材23は連続鉄筋であることが望ましい。コンクリートと鉄筋とが一体となった鉄筋コンクリートは、構造の強度と減勢性能に貢献できる。プレストレス部材25は小さなプレストレスが与えられたプレストレス鋼索であり、その一端はプレストレスアンカー(図示せず)で基礎30に固定される。柱体の頂部にあるプレストレス部材25の他端はプレストレスが与えられた後、図4と図5に示すように、アンカー26で固定される。コンクリートを注入しないことで、柱体が変形した後の復元力が得られる。この実施例において、図2〜図8に示したプレキャストセグメントのホゾと係合孔と貫通孔との数量と位置、セグメント層の数量、セグメント層にあるプレキャストセグメントの数量と配列方式、及び力受け部材とプレストレス部材の設置方法は、図面に示したものに限らず、必要に応じて種々変更することができる。
<実施例2>
図9は実施例2においてプレキャストセグメントを示す斜視図である。図9に示すように、プレキャストセグメント41は第1表面41aと、第1表面41aに対向する第2表面41bと、複数の貫通孔411、及び複数の雌雄係合部412を含む。雌雄係合部412は係合孔414とホゾ417とを有する。係合孔414は雌係合部として第1表面41aに設けられている。ホゾ417は雄係合部として第2表面41bから突出するように第2表面41bに設けられている。貫通孔411は、第1表面41aから第2表面41bまで貫通し、係合孔414とホゾ417とは別に設けられる(即ち、貫通孔411はホゾ417を貫通しない)。この実施例において、プレキャストセグメント41に雌雄係合部として非RCの係合孔414とホゾ417を設置する。なお、この実施例の変化例として、プレキャストセグメント41に鉄筋コンクリート(RC)形式の係合孔414とホゾ417を設置してもいい。つまり係合孔414とホゾ417はプレキャストセグメント41と一体化で成形される。以下は非RCの係合孔414とホゾ417を用いて説明する。
図10は図9のB−B’線断面構造図である。図10に示すように、係合孔414は、第1表面41aに凹入部材413を設置することによって設けられている。凹入部材413は第1表面41aに開口部41cを有し、第1表面41aから第2表面41bに向かって深さH1まで延伸する。ホゾ417は第2表面41bからH2の高さで突出し、その一端はセグメントの本体に固定される。係合孔414の内径はホゾ417の外径と一致し、係合孔414の深さH1はホゾ417の突出部分の高さH2とほぼ一致する。あるいは、係合孔414の深さH1は突出部分の高さH2よりやや大きい。それによってホゾ417は相対する係合孔414に安定的に係合され、振動による剪断応力に抵抗することが可能になる。また、凹入部材413の開口部41cの周辺から延伸部415を設置する。延伸部415にシアコネクター416を設置することによって、凹入部材413をより安定的にセグメントに固定する。この実施例において、上述した凹入部材413、延伸部415、シアコネクター416、及びホゾ417は鋼製のものが望ましい。例えば、係合孔414は鋼製の凹入部材からなり、ホゾ417は鋼棒である。以上に挙げたものは一例に過ぎず、必要に応じて種々変更することができる。
図9、図10に示したプレキャストセグメント41で、複数のセグメント層を有する柱体を組み立てる。図11と図12は実施例2においてプレキャストセグメントの二種類の配列方式を示す図である。「
」は貫通孔内に力受け部材43が設けられていることを示す符号である。「◎」は貫通孔内にプレストレス部材45が設けられていることを示す符号である。「○」は貫通孔内に力受け部材とプレストレス部材のいずれも設けられていないことを示す符号である。「●」はホゾ417を示す符号である。奇数層のセグメント層(第1層、第3層、第5層、及び第7層等)は図11に示したXY平面での配列方式であり、偶数層のセグメント層(第2層、第4層、及び第6層等)は図12に示したXY平面での配列方式である。また、それとは逆の方式でも構わない。つまり、偶数層のセグメント層(第2層、第4層、及び第6層等)は図11に示したXY平面での配列方式であり、奇数層のセグメント層(第1層、第3層、第5層、及び第7層等)は図12に示したXY平面での配列方式であるという構成でも構わない。偶数層のセグメント層41にあるホゾ417は、下の奇数層のセグメント層41にある係合孔414に係合され、構造全体が中空の柱体となる。上下隣接したセグメント層のプレキャストセグメントは違った配列方向で重なるため、より強固な結合力が得られる。また、図11、12に示すように、力受け部材43とプレストレス部材45は、すべてのセグメント層が重なるようにプレキャストセグメント41にある貫通孔411に貫設されている。力受け部材43は連続鉄筋であり、コンクリートと鉄筋とが一体となった鉄筋コンクリートは、構造の強度と減勢性能に貢献できる。柱体が変形した後の復元力を提供できるように、プレストレス部材25には小さなプレストレスを与え、コンクリートを注入しない。図9〜12に示したプレキャストセグメントにあるホゾ、係合孔、及び貫通孔の数量と位置、セグメントの数量と配列方式、並びにプレストレス鋼索と連続鉄筋の設置方法は特に制限がなく、必要に応じて種々変更することができる。
<実施例3>
図13は実施例3においてプレキャストセグメントを示す斜視図である。図14は図13のC−C’線断面構造図である。この実施例において、プレキャストセグメント51は実施例2に示したプレキャストセグメント41とほぼ同じであるが、実施例3でホゾ517は組み立てる際に別の方式でプレキャストセグメント51の第2表面51bに固定される。ホゾ517は下にあるプレキャストセグメント(図示せず)の係合孔に係合される。
詳しく説明すると、図14に示すように、プレキャストセグメント51の第1表面51aと第2表面51bに凹入部材513が設けられている。プレキャストセグメント51を組み立てる際に、ホゾ517はねじ山で(図示せず)プレキャストセグメント51の第2表面51bにある凹入部材513に固定される。この実施例において、プレキャストセグメント51の第1表面51aにある凹入部材513は係合孔514となり、第2表面51bにある凹入部材513にはホゾ517が固定されている。実施例3のプレキャストセグメント51とその他の部分(即ち貫通孔511、延伸部515、及びシアコネクター516)は実施例2に示したものとほぼ同じであるため、それらについての説明は省略する。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その他種々の変更が可能である。特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限り、種々の実施の形態を含むことは言うまでもない。
本発明では新型の柱体施工工法が開発された。以上の実施例をまとめて言うと、本発明は橋脚に適用できるだけでなく、建築物の柱体にも適用できる。モジュール化、便利性、施工の効率、環境への配慮等には大きなメリットがある。
11、30 基礎
13、21、41、51 プレキャストセグメント
15、22 頂部セグメント
17 高張力鋼索
19、26 アンカー
20 減勢柱
21a、41a、51a 第1表面
21b、41b、51b 第2表面
211、411、511 貫通孔
212、412 雌雄係合部
214、224、304、414、514 係合孔
217、227、417、517 ホゾ
23、43 力受け部材
25、45 プレストレス部材
41C 開口部
413、513 凹入部材
415、515 延伸部
416、516 シアコネクター
A1 第一部
A2 第二部
A3 第三部
H1 深さ
H2 高さ
S1 第1セグメント層
S2 第2セグメント層
S3 第3セグメント層
S4 第4セグメント層
S5 第5セグメント層
S6 第6セグメント層

Claims (24)

  1. プレキャストセグメントであって、第1表面、前記第1表面に対向する第2表面、複数の貫通孔、及び複数の雌雄係合部を有し、前記貫通孔は前記第1表面と前記第2表面が連通するように前記第1表面から前記第2表面まで貫通し、前記雌雄係合部はホゾと係合孔とを有し、前記ホゾは雄係合部として前記第1表面または前記第2表面から突出し、前記係合孔は雌係合部として前記第1表面と前記第2表面のうち、前記ホゾと対向する表面に設けられていることを特徴とするプレキャストセグメント。
  2. 前記ホゾと前記係合孔は相補的な突出と凹入を有することを特徴とする請求項1記載のプレキャストセグメント。
  3. 前記ホゾは鉄筋コンクリートで成形されることを特徴とする請求項1記載のプレキャストセグメント。
  4. 少なくとも1つの前記貫通孔は前記ホゾに対応し、前記貫通孔の一端は前記ホゾを貫通し、他端は前記係合孔となることを特徴とする請求項3に記載のプレキャストセグメント。
  5. 前記ホゾは鋼棒であることを特徴とする請求項1に記載のプレキャストセグメント。
  6. 前記係合孔は鋼製の凹入部材からなることを特徴とする請求項5に記載のプレキャストセグメント。
  7. プレキャストセグメントの積層構造であって、柱体となる複数のセグメント層を有し、第N層のセグメント層にあるプレキャストセグメントは、複数の雌雄係合部によって第N−1層のセグメント層にある2つ以上のプレキャストセグメントに結合し、Nは2以上の整数であり、前記雌雄係合部はホゾと係合孔とを含み、隣接した前記プレキャストセグメントは前記ホゾと前記係合孔の係合によって結合することを特徴とするプレキャストセグメントの積層構造。
  8. 前記ホゾと前記係合孔は相補的な突出と凹入を有することを特徴とする請求項7に記載のプレキャストセグメントの積層構造。
  9. 前記セグメント層が重なり、中実の柱体あるいは中空の柱体となることを特徴とする請求項7に記載のプレキャストセグメントの積層構造。
  10. 前記セグメント層は複数の請求項1に記載のプレキャストセグメントを有することを特徴とする請求項7に記載のプレキャストセグメントの積層構造。
  11. 前記ホゾは鉄筋コンクリートで成形されることを特徴とする請求項10に記載のプレキャストセグメントの積層構造。
  12. 少なくとも1つの前記貫通孔は前記ホゾに対応し、前記貫通孔の一端は前記ホゾを貫通し、他端は前記係合孔となることを特徴とする請求項11に記載のプレキャストセグメントの積層構造。
  13. 前記ホゾは鋼棒であることを特徴とする請求項10に記載のプレキャストセグメントの積層構造。
  14. 前記係合孔は鋼製の凹入部材からなることを特徴とする請求項13に記載のプレキャストセグメントの積層構造。
  15. 積層構造を有する減勢柱であって、
    柱体となる複数のセグメント層と、複数の力受け部材と、複数のプレストレス部材を有し、第N層のセグメント層にあるプレキャストセグメントは、複数の雌雄係合部によって第N−1層のセグメント層にある2つ以上のプレキャストセグメントに結合し、Nは2以上の整数であり、前記雌雄係合部はホゾと係合孔とを含み、隣接した前記プレキャストセグメントは前記ホゾと前記係合孔の係合によって結合し、
    前記力受け部材は前記セグメント層の積層方向で前記セグメント層に貫設され、
    前記プレストレス部材は前記セグメント層の積層方向で前記セグメント層に貫設されることを特徴とする積層構造を有する減勢柱。
  16. 前記ホゾと前記係合孔は相補的な突出と凹入を有することを特徴とする請求項15に記載の積層構造を有する減勢柱。
  17. 前記セグメント層が重なり、中実の柱体あるいは中空の柱体となることを特徴とする請求項15に記載の積層構造を有する減勢柱。
  18. 前記力受け部材は連続鉄筋であることを特徴とする請求項15に記載の積層構造を有する減勢柱。
  19. 前記プレストレス部材はプレストレス鋼索であることを特徴とする請求項15に記載の積層構造を有する減勢柱。
  20. 前記セグメント層は複数の請求項1に記載のプレキャストセグメントを有し、前記力受け部材と前記プレストレス部材は前記貫通孔に貫設されることを特徴とする請求項15に記載の積層構造を有する減勢柱。
  21. 前記ホゾは鉄筋コンクリートで成形されることを特徴とする請求項20に記載の積層構造を有する減勢柱。
  22. 少なくとも1つの前記貫通孔は前記ホゾに対応し、前記貫通孔の一端は前記ホゾを貫通し、他端は前記係合孔となることを特徴とする請求項21に記載の積層構造を有する減勢柱。
  23. 前記ホゾは鋼棒であることを特徴とする請求項20に記載の積層構造を有する減勢柱。
  24. 前記係合孔は鋼製の凹入部材からなることを特徴とする請求項23に記載の積層構造を有する減勢柱。
JP2015104128A 2015-03-13 2015-05-22 プレキャストセグメント、その積層構造及び減勢柱 Active JP6067058B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104107995A TWI604105B (zh) 2015-03-13 2015-03-13 具有積木式堆疊結構之消能柱
TW104107995 2015-03-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016169586A true JP2016169586A (ja) 2016-09-23
JP6067058B2 JP6067058B2 (ja) 2017-01-25

Family

ID=56886504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015104128A Active JP6067058B2 (ja) 2015-03-13 2015-05-22 プレキャストセグメント、その積層構造及び減勢柱

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9777499B2 (ja)
JP (1) JP6067058B2 (ja)
CN (1) CN106192728A (ja)
TW (1) TWI604105B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108487048A (zh) * 2018-04-13 2018-09-04 福州大学 一种钢管混凝土柱-软钢消能部件组合箱形截面高墩结构

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107460793B (zh) * 2017-08-10 2019-08-02 中建空列(北京)工程设计研究院有限公司 悬挂空铁拼装化区间结构体系及其施工方法
AU2018213970B2 (en) * 2018-08-06 2020-09-03 Plithos Renewables Pty Ltd A novel method for constructing modular poles.
CN110847018B (zh) * 2019-11-12 2021-03-02 山东交通学院 一种装配式混凝土桥墩及其施工方法
CN111041978B (en) * 2019-12-11 2021-03-30 郑州第二市政建设集团有限公司 Anti-seismic pier column structure
CN111005307A (zh) * 2019-12-17 2020-04-14 中国矿业大学 一种快捷砌筑钢筋混凝土墩柱及其施工方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5948553A (en) * 1982-09-10 1984-03-19 Yoshifumi Takahashi Block including pipe for use with tenon, tenon bore and reinforcing material
JPH059999A (ja) * 1991-06-28 1993-01-19 Shimizu Corp コンクリートブロツクおよびその施工方法
JPH06341112A (ja) * 1993-06-02 1994-12-13 Mitsui Constr Co Ltd 橋脚施工方法
JP2003328375A (ja) * 2002-05-16 2003-11-19 San Buresu:Kk 擁壁の小口壁
JP2004270400A (ja) * 2003-03-12 2004-09-30 Jfe Engineering Kk 柱脚構造及びプレキャストセグメント
JP2007132054A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd 柱状構造物

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2241169A (en) * 1937-12-08 1941-05-06 Yokes Otto Building construction
US2929236A (en) * 1955-03-29 1960-03-22 Steward Construction Company Building wall construction
FR2044973A5 (ja) * 1969-05-27 1971-02-26 Sonectro
US4473985A (en) * 1982-04-30 1984-10-02 Terence Hunt Building block
US4953280A (en) * 1987-06-03 1990-09-04 Gifford-Hill & Company, Inc. Method of manufacturing prestressed concrete culverts
AUPN033194A0 (en) * 1994-12-30 1995-01-27 Jannock Limited Dry stackable masonry unit and methods of manufacture and use
US6088987A (en) * 1995-12-21 2000-07-18 Simmons; Scott Modular building materials
US5615529A (en) * 1996-03-12 1997-04-01 Johnson; Jan C. Border blocks for tree and shrub decoration
US20070245673A1 (en) * 1997-09-08 2007-10-25 Dominic Cerrato Flexible interlocking wall system
US5987840A (en) * 1998-05-28 1999-11-23 Leppert; Jeffrey K. Self-aligning block
CA2345630A1 (en) * 1998-09-25 2000-04-06 Armin J. Altemus Bidirectionally interlocking, hollow brick
US6588168B2 (en) * 2001-04-17 2003-07-08 Donald L. Walters Construction blocks and structures therefrom
US6571525B2 (en) * 2001-08-01 2003-06-03 J. David Coleman Construction block
US6799405B2 (en) * 2003-01-06 2004-10-05 Del R. Gilbert Masonry unit and masonry system, and method of use
EP1740783A1 (en) * 2004-04-29 2007-01-10 Keystone Retaining Wall Systems, Inc. Wall block system
US7854573B2 (en) * 2005-05-11 2010-12-21 New Technology Resources, Inc. Landscaping products including continuous chamber mass confinement cells and methods of use thereof
US8061095B2 (en) * 2008-06-20 2011-11-22 Larry Bucheger Wall system
KR101036852B1 (ko) * 2008-07-21 2011-05-25 (주)대우건설 강재 덕트와 강관 및 철근을 구비하는 프리캐스트 콘크리트세그먼트로 조립된 psc 교각 및 이의 시공 방법
US8096808B2 (en) * 2008-08-06 2012-01-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Alternative steel and concrete target
US8464482B2 (en) * 2009-08-04 2013-06-18 Brice C. Raynor Sectioned precast deck footings/ piers
CN101956425A (zh) * 2010-09-13 2011-01-26 路明 积木式建筑系统、元件和组装方法
CN102905767B (zh) * 2011-01-31 2015-10-07 塑源(香港)有限公司 构件块及构件块紧固件
CA2778096A1 (en) * 2011-05-27 2012-11-27 Coobs Canada Ltd. Modular building blocks with interlocking reinforcement rods
EP2758611A2 (en) * 2011-08-09 2014-07-30 Tie-Cast Systems, Inc. Masonry reinforcement system
US8720130B2 (en) * 2011-08-19 2014-05-13 Mark R. Weber Leveling block for a wall construction system
BE1020597A3 (nl) * 2012-03-30 2014-01-07 Vandenbempt Patent Snelbouwsteen, evenals kunststof inzetstuk voor het vervaardigen van zulke snelbouwsteen.
CN203668815U (zh) * 2013-11-27 2014-06-25 江苏省交通科学研究院股份有限公司 一种混凝土预制节段拼装桥墩
CN203961051U (zh) * 2014-05-26 2014-11-26 湖南大学 一种预应力蝴蝶形砌块砌体剪力墙
CN104153287B (zh) * 2014-07-07 2016-03-23 上海应用技术学院 具有自复位能力的节段拼装混凝土框架桥墩系统及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5948553A (en) * 1982-09-10 1984-03-19 Yoshifumi Takahashi Block including pipe for use with tenon, tenon bore and reinforcing material
JPH059999A (ja) * 1991-06-28 1993-01-19 Shimizu Corp コンクリートブロツクおよびその施工方法
JPH06341112A (ja) * 1993-06-02 1994-12-13 Mitsui Constr Co Ltd 橋脚施工方法
JP2003328375A (ja) * 2002-05-16 2003-11-19 San Buresu:Kk 擁壁の小口壁
JP2004270400A (ja) * 2003-03-12 2004-09-30 Jfe Engineering Kk 柱脚構造及びプレキャストセグメント
JP2007132054A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd 柱状構造物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108487048A (zh) * 2018-04-13 2018-09-04 福州大学 一种钢管混凝土柱-软钢消能部件组合箱形截面高墩结构

Also Published As

Publication number Publication date
US9777499B2 (en) 2017-10-03
CN106192728A (zh) 2016-12-07
TWI604105B (zh) 2017-11-01
JP6067058B2 (ja) 2017-01-25
TW201632688A (zh) 2016-09-16
US20160265212A1 (en) 2016-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4721273B2 (ja) 鉄筋コンクリート造ラーメン構造の既存建物の耐震補強工法
CN102787681B (zh) 预制混凝土墙体的连接结构
EP2929182B1 (en) Wind turbine tower arrangement
JP4279739B2 (ja) 既存建物の耐震補強方法と耐震壁
KR100999020B1 (ko) 합성 피에이취씨 말뚝 및 합성 피에이취씨 말뚝 시공방법
KR100713692B1 (ko) 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 프리스트레스연결형 조립식교각 및 그 시공방법
KR101346814B1 (ko) 노후 철근콘크리트 보-기둥 구조물을 위하여 피씨부재를 활용한 리모델링 내진보강 접합구조 및 이를 이용한 건물 리모델링 시공 방법
JP3116896U (ja) 螺旋あばら筋と鉄骨との組立構造
KR100935096B1 (ko) 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(pps)석재 아치교 및 그의 시공방법
CN102108752B (zh) 消能减震型密肋复合墙板及其制作方法
JP5521014B2 (ja) 塔状構造物、及び塔状構造物の構築方法
JP2006045776A (ja) 耐震壁の構築方法
KR100938394B1 (ko) 관통홀이 형성된 강관이 매입된 중공 콘크리트 말뚝
JP6553442B2 (ja) 既設柱の補強構造および補強工法
JP5991132B2 (ja) 耐震補強構造および工法
CN106193334B (zh) 装配式钢结构梁贯通榫卯式节点结构及组装方法
CN103243814A (zh) 可恢复功能预制柱脚节点
JP2006104883A (ja) 免震建物
JP2005256341A (ja) 波形鋼板ウエブuコンポ橋
JP6058332B2 (ja) コンクリート柱の耐震補強構造及びコンクリート柱の耐震補強方法
JP2005054532A (ja) コンクリート構造物の補強構造、及びコンクリート構造物の補強方法
JP5946041B2 (ja) 柱梁接合構造、柱梁接合方法、およびプレキャストコンクリートの柱頭部材
JP2010156183A (ja) 柱壁部材、柱壁構造、柱壁構造を有する建物、及び柱壁部材製造方法
JP2000283019A (ja) コンクリート製風車支持タワー及びその構築方法
KR101184654B1 (ko) 강관 매립형 콘크리트 블록 일체식 지점부 시공방법

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160629

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161129

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6067058

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250