JP2017036554A - プレキャスト床版の場所打ち継手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】継手構造部分の厚さを小さくし、継手鉄筋の定着用頭部に対する応力集中に対しても亀裂発生を抑制できる構造とする。【解決手段】継手側面２０ａ，２０ｂを互いに対向させて並べたプレキャスト床版２０間の継手用間隔Ｌ内に、各プレキャスト床版から多数の継手鉄筋２０Ａ，２０Ｂを突出させ、その両プレキャスト床版から突出させた継手鉄筋を一定長さだけオーバーラップさせ、該継手鉄筋を埋め込んで継手用間隔Ｌ内に場所打ちコンクリート２３を打設する継手構造であって、プレキャスト床版の継手側面の上側から突出させた上側継手鉄筋２０Ａと、同継手側面の下側から突出させた下側継手鉄筋２０Ｂとを有し、上下側の両継手鉄筋の突出端部に該継手鉄筋の鉄筋径より大きい径の定着用頭部２２を備え、上下側の両継手鉄筋の何れか一方又は両方にプレキャスト床版の厚さ方向の中央側に折り曲げた湾曲部２４を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、高架道路や橋梁あるいはその他の構築物のスラブを、プレキャスト床版を連結することによって形成する際に使用するプレキャスト床版の場所打ち継手構造に関する。

従来、この種のプレキャスト床版の連結構造としては、図８、図９に示すループ鉄筋を使用したループ継手と称されている連結構造がある（例えば特許文献１）。これは、プレキャスト床版本体１の継手側面３ａ，３ｂからＵ字型に湾曲させたループ鉄筋４ａ，４ｂの折り返し湾曲部分を突出させたプレキャスト版１を使用し、継手部分において両プレキャスト床版本体１，１からのループ鉄筋４ａ，４ｂの水平方向側位置をずらせておき、一方のプレキャスト床版本体１のループ鉄筋４ａ，４ａ間に他方のプレキャスト床版本体１のループ鉄筋４ｂ，４ｂを互い違いに挿入させることにより、これらをプレキャスト床版本体１，１間の継手用間隔Ｌ内で水平方向に互い違いに該継手用間隔Ｌ方向と直交する方向に並べて互いにオーバーラップさせ、その各ループ内に連続させた状態に挿入した補強鉄筋５を所定の位置に配置した後、継手用間隔Ｌ内に場所打ちコクンリート６を打設してプレキャスト床版本体１，１間を一体化させている。

また、プレキャスト床版本体１の継手側面３ａ，３ｂには、その下縁側に突出させた張出部(通称「あご」)２，２を一体に形成しておき、プレキャスト床版本体１，１の設置した際に、継手用間隔Ｌの底部を両張出部２，２によって閉鎖させることによって継手部分底部の型枠施工を不要としている。尚、図中符号７は両張出部２，２間の目地を閉鎖するパッキンである。

この他図１０、図１１に示すように、前述したループ鉄筋を使用せずに、直線状の連結用鉄筋１０ａ，１０ｂを使用し、それぞれの先端に連結用鉄筋の径より大径の定着用頭部１１を形成しておき、これをプレキャスト床版本体１の各継手側面３ａ，３ｂにおいて、その上縁側及び下縁側にそれぞれ水平方向に所定の間隔を隔てて多数突設させておき、継手用間隔Ｌ内で、両プレキャスト床版本体１，１の連結用鉄筋１０ａ，１０ｂを互い違いに配置させて水平方向にオーバーラップさせ、補強鉄筋５を所定の位置に配置した後、継手用間隔Ｌ内に場所打ちコンクリート６を打設する構造のものがある(例えば特許文献２)。

特開２００９−２６４０４０号公報 特開２０１０−２０６７７６号公報

前述した図８、図９(特許文献１)に示した従来のループ継手は、ループ鉄筋の曲率半径をある程度以上にする必要があるため、床版の厚さが、その強度上から決定される必要な厚さより厚くなってしまうという問題があった。

また、ループ継手では、ループ鉄筋４ａ，４ｂの閉鎖されたループ内に継手用間隔Ｌ方向と直交する向きの補強鉄筋５を挿入する必要があるため、その挿入作業のためのスペースを橋体の幅員方向の外側に設ける必要があり、プレキャスト床版外に、鉄筋挿入のための作業スペースを必要とするという問題があった。

これに対し、図１０、図１１に示した先端に定着用頭部１１を形成した直線状の連結用鉄筋を使用した継手構造では、補強鉄筋をプレキャスト床版の設置前に予め挿入しておくことができるため、プレキャスト床版の橋梁幅員方向外に、補強鉄筋挿入用のスペースを必要としないが、継手用間隔Ｌが、鉄筋径の１５倍必要となっており、ループ継手に比べて大きい継手用間隔を必要とし、このため、継手間隔の下側を閉鎖する張出部(あご)を一体成形したプレキャスト床版が使用できず、継手用間隔Ｌの下側を閉鎖するための型枠工が必要であり、作業工数が多くなるという問題があった。

更に図４(ｂ)に示すように、定着用頭部部分のコンクリート被り厚ｂが一定以上必要であり、また、被り厚の必要性を満たしても、定着用頭部に図中の継手用間隔Ｌ方向(橋軸方向)の引っ張り荷重が作用した際に、定着用頭部に応力が集中すると、その応力が荷重方向に対して４５度に広がりつつ伝達されるため、この応力伝達長ｃが短いと、定着用頭部からコンクリート表面側の場所打ちコンクリートに亀裂が発生しやすくなる。これを防止するためにも被り厚ｂを大きくする必要が生じ、継手部分の厚さを小さくできないととともに、継手鉄筋自体のコンクリート被り厚ａが必要以上に厚くなるという問題があった。

本発明はこのような従来の問題に鑑み、継手構造部分の厚さを小さくし且つ継手鉄筋先端の定着用頭部部分のコンクリート被り厚を大きくでき、継手鉄筋の定着用頭部に対する応力集中に対しても亀裂発生を抑制でき、更に張出部付のプレキャスト床版が使用出来て施工性の良いプレキャスト床版の場所打ち継手構造の提供を目的としたものである。

前述した従来の問題を解決するための本発明の第一の特徴は、継手側面を互いに対向させて並べたプレキャスト床版間に継手用間隔を設け、該間隔内に、各プレキャスト床版から多数の継手鉄筋を突出させ、その両プレキャスト床版から突出させた継手鉄筋を一定長さだけオーバーラップさせ、該継手鉄筋を埋め込んで前記継手用間隔内に場所打ちコンクリートを打設したプレキャスト床版の場所打ち継手構造において、前記各継手鉄筋は、前記プレキャスト床版の継手側面の上側から突出させた上側継手鉄筋と、同継手側面の下側から突出させた下側継手鉄筋とを有し、前記上下側の両継手鉄筋の突出端部に該継手鉄筋の鉄筋径より大きい径の定着用頭部を備え、前記上下側の両継手鉄筋の何れか一方又は両方に、前記プレキャスト床版の厚さ方向の中央側に折り曲げた湾曲部を備えたことにある。

本発明の第二の特徴は、前記第一の特徴に加え、前記プレキャスト床版は、継手側面の下縁側に突出させた張出部を備え、該張出部を互いに突合せ配置にして該プレキャスト床版を敷設し、その突合せ配置の張出部によって前記継手用間隔の底部を閉鎖させ、前記下側継手鉄筋を前記プレキャスト床版の厚さ方向の中央側に湾曲させることにより、前記定着用頭部と張出部上面との間隔を場所打ちコンクリート打設に必要な間隔を持たせたことにある。

本発明の第三の特徴は、前記第二の特徴に加え、前記各プレキャスト床版の張出部は、その上面を張出先端側の厚さが薄くなる方向に傾斜させていることにある。

本発明の第四の特徴は、前記第三の特徴に加え、前記各プレキャスト床版の張出部の上面と、該プレキャスト床版の継手側面上側との間を凹状に湾曲させた曲面によって連続させていることにある。

本発明は前記第一の特徴のように、前記各継手鉄筋は、前記プレキャスト床版の継手側面の上側から突出させた上側継手鉄筋と、同継手側面の下側から突出させた下側継手鉄筋とを有し、前記上下側の両継手鉄筋の突出端部に該継手鉄筋の鉄筋径より大きい径の定着用頭部を備え、前記上下側の両継手鉄筋の何れか一方又は両方に、前記プレキャスト床版の厚さ方向の中央側に折り曲げた湾曲部を備えたことにより、上下側継手鉄筋コンクリート被り厚を必要最小限としても、頭部部分のコンクリート被り厚を十分にとることができるとともに、定着用頭部からの場所打ちコンクリートに対する応力伝達長を大きくとることができ、被りコンクリートの剥落が防止され、その結果プレキャスト床版を薄くでき、且つ安全率を高いものとできる。

また、上下側の継手鉄筋は、ループ状ではなく、直線状又は湾曲した状態の棒状であるため、互いに連結しようとするプレキャスト床版を所定の位置に設置する前に予め上下側の継手鉄筋に直交する配置の補強鉄筋を特段の工夫をすることもなく上下の継手鉄筋間に仮置きしておくことができ、形成される床版の側部に補強鉄筋差し込みのためのスペースが無くても容易に施工可能となる。

本発明は第二の特徴のように、前記プレキャスト床版は、継手側面の下縁側に突出させた張出部を備え、該張出部を互いに突合せ配置にして該プレキャスト床版を敷設し、その突合せ配置の張出部によって前記継手用間隔の底部を閉鎖させ、前記下側継手鉄筋を前記プレキャスト床版の厚さ方向の中央側に湾曲させて、前記定着用頭部と張出部上面との間隔を場所打ちコンクリート打設に必要な間隔を持たせたことにより、継手部分の場所打ちコンクリート打設のための型枠工が不要となり、しかも、下側継手鉄筋の先端が張出部の上側に位置することとなり、下側継手鉄筋のプレキャスト床版におけるコンクリート被り厚を小さくしても、耐引張力に対して十分な強度を持たせることが可能となり、全体して薄型のプレキャスト床版の使用が可能となる。

本発明は前記第三の特徴のように、前記各プレキャスト床版の張出部は、その上面を張出先端側の厚さが薄くなる方向に傾斜させたことにより、継手部分の場所打ちコンクリートの最大厚さをより大きくでき、定着用頭部付の下側継手鉄筋に引張力が作用した際に、これに対向する場所打ちコンクリートによる支圧力を大きくすることができる。

本発明は前記第四の特徴のように、前記各プレキャスト床版の張出部の上面と、該プレキャスト床版の継手側面上側との間を凹状に湾曲させた曲面によって連続させていることにより、張出部の根元部分の曲げ耐力が大きくなり、搬送中や架設中における損傷を少なくできる。

本発明の第一実施例における場所打ちコンクリート打設前の状態を示す部分平面図である。 同上の場所打ちコンクリート打設後の状態を示す断面図である。 (ａ)〜(ｅ)同は、本発明に使用できる定着用頭部の別々の具体例を示す部分縦断側面図である。 本発明と図１０図１１に示した従来例におけるコンクリート被り厚及び定着用頭部のコンクリートに対する応力伝達長を比較したものであり、(ａ)は本発明を、(ｂ)は従来例を示している。 本発明の第二実施例における場所打ちコンクリート打設前の状態を示す部分平面図である。 同上の場所打ちコンクリート打設後の状態を示す断面図である。 本発明の第三実施例における場所打ちコンクリート打設後の状態を示す断面図である。 従来のループ継手構造における場所打ちコンクリート打設前の状態を示す部分平面図である。 同上の場所打ちコンクリート打設後の状態を示す断面図である。 従来の定着用頭部付の継手鉄筋を使用した継手構造における場所打ちコンクリート打設前の状態を示す部分平面図である。 同上の場所打ちコンクリート打設後の状態を示す断面図である。

次に、図面に示した実施例に基づいて本発明の実施形態を説明する。

図１及び図２は、本発明の第一実施例を示しており、継手を構成する場所打ちコンクリート打設前の継手部分を示している。互いに連結しようとするプレキャスト床版２０，２０は、それらの互いに継手側面２０ａ，２０ｂを所定の継手用間隔Ｌが形成されるように例えば橋軸方向に間隔を隔てて設置されている。

両プレキャスト床版２０，２０の継手側面２０ａ，２０ｂには、それぞれ厚さ方向高さ位置の上側から突出させた上側継手鉄筋２１Ａと同下側から突出させた下側継手鉄筋２１Ｂが互いに対をなし、これらが水平方向に所定の間隔を隔てて多数突出されている。

上下側継手鉄筋２１Ａ，２１Ｂは、プレキャスト床版２０，２０の互いに対向する継手側面２０ａ，２０ｂにおいて、半ピッチずつ水平方向に位置をずらせて突設され、両プレキャスト床版２０，２０を所定位置に設置した際に、一方の継手側面２０ａの継手鉄筋２１Ａ，２１Ｂが、他方の継手側面２０ｂの継手鉄筋２１Ａ，２１Ｂ間の中央位置に挿入されるようになっており、これによって継手用間隔Ｌ内において両継手側面２０ａ，２０ｂからの継手鉄筋が所定の長さだけ継手用間隔Ｌ方向に直交する方向にオーバーラップさせた状態となっている。

各継手鉄筋２１Ａ，２１Ｂの先端には、それぞれ鉄筋本体部分の直径より大きい径の定着用頭部２２が一体に設けられている。この定着用頭部２２は、継手鉄筋２１Ａ，２１Ｂが継手用間隔Ｌ内で、場所打ちコンクリート２３内に埋め込まれた際に、そのコンクリート２３に対して定着するためのものであり、継手鉄筋に対して引っ張り力が作用した際に、定着用頭部２２によって鉄筋の軸方向の荷重をコンクリートに伝達することによって滑りを生じさせないための定着体である。

この定着用頭部２２としては、図３(ａ)に示すように、継手鉄筋２１Ａ,２１Ｂに対して鋼製のスリーブ２５を嵌め合せ、これを外周面から加圧することによって縮径させた圧着グリップ型のもの、図３(ｂ)に示すように、頭部用金属ブロック２６を摩擦溶接によって継手鉄筋２１Ａ,２１Ｂ先端に一体化させたもの、図３(ｃ)に示すように、継手鉄筋２１Ａ,２１Ｂの先端を高周波加熱その他の方法によって継手鉄筋２１Ａ,２１Ｂの先端を軟化させ、これを軸方向に圧縮して端部を大径化加工した定着用頭部２２を形成したものであってもよい。

更に図３(ｄ)に示すように継手鉄筋２１Ａ,２１Ｂに螺旋凸条２８を形成した螺旋付棒鋼を使用し、これに嵌り合うネジ穴が形成されたスリーブ２９を嵌め合せたナット式のもの、図３(ｅ)に示すように継手鉄筋２１Ａ,２１Ｂの端部にネジ加工を施し、これにナット２７を螺合させたナット式のものであってもよく、更には図３(ｆ)に示すように継手鉄筋２１Ａ,２１Ｂの先端を縦割りにし、これをＹ字状に変形させたＹ字型加工部３０によるもの等、各種の構造が使用できる。

両プレキャスト床版２０，２０の上側継手鉄筋２１Ａの下側、及び同下側継手鉄筋２１Ｂの上側に、これらに跨って直交する配置、即ち継手用間隔Ｌ方向と直交する向きの補強鉄筋３１を結束して配置し、両プレキャスト床版２０，２０の上側継手鉄筋２１Ａ，２１Ａ......間及び下側継手鉄筋２１Ｂ，２１Ｂ......間を一体化させて連結している。

この補強鉄筋３１の挿入は、予め上下側の継手鉄筋２１Ａ,２１Ｂの間において、継手側面２０ａ,２０ｂ側に片寄せた状態であらかじめ設置しておき、この状態で両プレキャスト床版２０，２０を所定配置に設置した後、各補強鉄筋３１を所定の固定位置に移動させて結束する。この他、プレキャスト床版２０の敷設位置の側部に十分なスペースがある場合には両プレキャスト床版２０，２０を所定位置に設置した後、上下側の継手鉄筋２１Ａ,２１Ｂ間に補強鉄筋３１を挿入してもよい。

この実施例の継手構造では、図１、図２に示すように上側継手鉄筋２１Ａは、全体が直線状を為し、プレキャスト床版２０の上面と平行に配置されて継手用間隔Ｌ方向に向けて突出されている。これに対し、下側継手鉄筋２１Ｂは、プレキャスト床版２０の継手側面２０ａ，２０ｂから突出している根元部分は、前記上側継手鉄筋２１Ａと同じ向きとなっているが、先端側が上向き、即ちプレキャスト床版２０の厚さ方向の中央側に折り曲げた湾曲部２４を有している。

このように下側継手鉄筋２１Ｂをプレキャスト床版２０の厚さ方向の中央側に湾曲させることにより、その先端の定着用頭部２２位置のコンクリート被り厚が、湾曲させた分だけ大きくなる。このため下側継手鉄筋２１Ｂをプレキャスト床版２０の底面のコンクリート被り厚の限界位置に配置したとしても、定着用頭部２２の後端部の被り厚は、必要厚さを確保できる。

このように継手鉄筋を変形させることにより、図４(ａ)に示すように下側継手鉄筋２１Ｂのコンクリート被り厚ａ１を、必要最小限としても、定着用頭部部分のコンクリート被り厚ｂ１を十分にとることができるとともに、定着用頭部２２からの場所打ちコンクリート２３に対する応力伝達長ｃ１を大きくとることができて、プレキャスト床版２０を薄くしても、安全率の高い継手構造とできる。

上述した継手構造では、場所打ちコンクリート２３の打設前に、継手用間隔Ｌ下に型枠３２を設置し、しかる後場所打ちコンクリート２３を打設して継手を形成する。

本発明は上述の他、図５、図６に示すように継手側面２０ａ,２０ｂの下縁側に対向するプレキャスト床版２０に向けて張出部３５を突設した構造の継手構造にあっても適用することができる。尚、図において前述した第一実施例と同じ部分には同じ符号を付してその重複説明を省略する。

この場合、張出部３５の上面は、継手側面２０ａ,２０ｂに向けて厚さが先細状となった傾斜面３５ａとなっており、その傾斜面３５ａと継手側面２０ａ,２０ｂが上半部分の縦向き面３５ｂとの間を一定の曲率を持たせた曲面３５ｃとなっている。この張出部３５を両プレキャスト床版２０，２０間において、その先端間に止水パッキン３６を介在させて突合せることによって継手用間隔Ｌの下側を張出部３５，３５で閉鎖している。これによって前述した図２に示した実施例のような場所打ちコンクリート２３打設のための型枠３２を設置しなくてもよいようになっている。

張出部３５，３５上の継手用間隔Ｌには、前述した例と同様に互いに向き合った継手側面２０ａ,２０ｂから突出された上側継手鉄筋２１Ａ及び下側継手鉄筋２１Ｂが、同様の配置に両プレキャスト床版２０，２０から突出させたもの同士を所定長さだけオーバーラップさせた配置としている。

上側継手鉄筋２１Ａは、前述の例と同様にプレキャスト床版２０の上面と平行に突出され、下側継手鉄筋２１Ｂの先端側が、プレキャスト床版２０の厚さ方向の中央側に湾曲されている。

このように上向き側に湾曲した下側継手鉄筋２１Ｂの先端の定着用頭部２２が、図６に示すように、傾斜面３５ａの上面及び曲面３５ｃ又は縦向き面３５ｂから、一定の場所打ちコンクリート被り厚を持たせた状態としている。

上側継手鉄筋２１Ａの下側、及び下側継手鉄筋２１Ｂの上側には補強鉄筋３１，３１......が結束され、これによって前述と同様に、両プレキャスト床版２０，２０の上側継手鉄筋２１Ａ，２１Ａ......間及び下側継手鉄筋２１Ｂ，２１Ｂ......間を連結している。

上述した各例は、下側継手鉄筋２１Ｂの先端側をプレキャスト床版２０の厚さ中央側、即ち上側に湾曲させた場合を示しているが、両プレキャスト床版２０，２０間の継手部分の上側に、継手鉄筋２１Ａ,２１Ｂの長さ方向の張力が働く構造、例えば、橋脚頭部上にこの継手構造部分が位置していて、連結後の床版の上半側に継手用間隔Ｌ方向の引張力が発生するような場合には、図７に示すように、上側継手鉄筋２１Ａの先端側をプレキャスト床版２０の厚さ方向の中央側、即ち下側に折り曲げた湾曲部２４を形成してもよい。

この場合には、上側継手鉄筋２１Ａのコンクリート被り厚を、必要最小限としても、定着用頭部部分のコンクリート被り厚を十分にとることができるとともに、定着用頭部２２からの場所打ちコンクリート２３に対する応力伝達長を大きくとることができて、プレキャスト床版２０を薄くしても、安全率の高い継手構造とできる。

これらの他本発明では、図には示してないが、あご無しのプレキャスト床版を使用し、上下側の継手鉄筋のそれぞれの先端部にプレキャスト床版の厚さ方向中央側に折り曲げた湾曲部を形成してもよく、更にあご付、即ち張出部付のプレキャスト床版を使用し、上下側の継手鉄筋のそれぞれの先端部にプレキャスト床版の厚さ方向中央側に折り曲げた湾曲部を形成してもよい。

２０ プレキャスト床版
２０ａ，２０ｂ 継手側面
２１Ａ 上側継手鉄筋
２１Ｂ 下側継手鉄筋
２２ 定着用頭部
２３ 場所打ちコンクリート
２４ 湾曲部
２５ スリーブ
２６ 頭部用金属ブロック
２７ ナット
２８ 螺旋凸条
２９ スリーブ
３０ Ｙ字型加工部
３２ 型枠
３１ 補強鉄筋
３５ 張出部
３５ａ 傾斜面
３５ｂ 縦向き面
３５ｃ 曲面
３６ 止水パッキン
ａ，ａ１ 下側継手鉄筋のコンクリート被り厚
ｂ，ｂ１ 定着用頭部部分のコンクリート被り厚
ｃ，ｃ１定着用頭部の場所打ちコンクリートに対する応力伝達長

Claims (4)

1. 継手側面を互いに対向させて並べたプレキャスト床版間に継手用間隔を設け、該間隔内に、各プレキャスト床版から多数の継手鉄筋を突出させ、その両プレキャスト床版から突出させた継手鉄筋を一定長さだけオーバーラップさせ、該継手鉄筋を埋め込んで前記継手用間隔内に場所打ちコンクリートを打設したプレキャスト床版の場所打ち継手構造において、
   前記各継手鉄筋は、前記プレキャスト床版の継手側面の上側から突出させた上側継手鉄筋と、同継手側面の下側から突出させた下側継手鉄筋とを有し、
   前記上下側の両継手鉄筋の突出端部に該継手鉄筋の鉄筋径より大きい径の定着用頭部を備え、
   前記上下側の両継手鉄筋の何れか一方又は両方に、前記プレキャスト床版の厚さ方向の中央側に折り曲げた湾曲部を備えたことを特徴とするプレキャスト床版の場所打ち継手構造。
2. 前記プレキャスト床版は、継手側面の下縁側に突出させた張出部を備え、該張出部を互いに突合せ配置にして該プレキャスト床版を敷設し、その突合せ配置の張出部によって前記継手用間隔の底部を閉鎖させ、
   前記下側継手鉄筋を前記プレキャスト床版の厚さ方向の中央側に湾曲させることにより、前記定着用頭部と張出部上面との間隔を場所打ちコンクリート打設に必要な間隔を持たせた請求項１に記載のプレキャスト床版の場所打ち継手構造。
3. 前記各プレキャスト床版の張出部は、その上面を張出先端側の厚さが薄くなる方向に傾斜させた請求項２に記載のプレキャスト床版の場所打ち継手構造。
4. 前記各プレキャスト床版の張出部の上面と、該プレキャスト床版の継手側面上側との間を凹状に湾曲させた曲面によって連続させている請求項３に記載のプレキャスト床版の場所打ち継手構造。

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