JP2019002164A

JP2019002164A - プレキャスト床版の接合構造

Info

Publication number: JP2019002164A
Application number: JP2017115973A
Authority: JP
Inventors: 泰一郎川森; Taiichiro Kawamori
Original assignee: IHI Infrastructure Systems Co Ltd
Current assignee: IHI Infrastructure Systems Co Ltd
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2019-01-10

Abstract

【課題】継手鉄筋のループ状部分によって床版厚を無用に増大させることのないプレキャスト床版の接合構造を提供する。【解決手段】継手鉄筋２２の上側鉄筋部２２ａと下側鉄筋部２２ｂとを互いに床版端面Ｓの幅方向に位置がずれるように配置してループ部２２ｃを斜めに形成したので、上側鉄筋部２２ａと下側鉄筋部２２ｂの上下方向の間隔Ｈ2 をループ部２２ｃの直径Ｄよりも小さくすることができる。これにより、従来のようにループ部を縦向きにした場合に比べ、床版厚がループ部分によって必要以上に大きくなることがなく、床版厚を設計条件通りの寸法にすることができる。従って、プレキャスト床版２０の重量による主桁１０への負荷や床版本体２１のコンクリート使用量を無用に増大させることがないという利点がある。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば高架橋、アーチ橋、吊り橋の各種橋梁またはトンネルに用いられるプレキャスト床版の接合構造に関するものである。

従来、例えば一般道、高速道路、鉄道、人道等に用いられる各種橋梁においては、工場等で製作されたコンクリート製の複数のプレキャスト床版を主桁上に橋軸方向に配列し、プレキャスト床版同士を接合することにより床版全体を構築するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

プレキャスト床版には橋軸方向に延びる複数の継手鉄筋が端部側を床版本体の接合端面から延出するように設けられ、各継手鉄筋の端部側が床版本体間の間詰め部内に位置するようにプレキャスト床版を配置するとともに、橋軸直角方向に延びる複数の補強鉄筋を間詰め部内の各継手鉄筋に結束した後、間詰め部内にコンクリートを充填するようにしている。

また、前記継手鉄筋としては、床版本体の上側に配置される鉄筋と下側に配置される鉄筋が床版本体の端面から延出してループ状に連続したものも知られている（例えば、特許文献２参照）。この従来例では、互いに隣り合うプレキャスト床版のうち一方のプレキャスト床版側の継手鉄筋と他方のプレキャスト床版側の継手鉄筋とを互いにループ状部分が橋軸直角方向に交互に位置するように配置し、各ループ状部分の内側に橋軸直角方向に延びる補強鉄筋を配置している。

特開２００９−２６４０４０号公報特許第５３３７１２２号公報

しかしながら、前記ループ状部分は鉄筋を曲げて形成しているため、上側の鉄筋と下側の鉄筋との間隔はループ状部分の直径と等しくなり、しかもループ状部分の直径を小さくするには鉄筋の曲げ強度上の限度がある。このため、床版の設計条件では上側の鉄筋と下側の鉄筋との間隔がループ状部分の直径よりも小さくなる場合でも、ループ状部分の直径に合わせなければならず、床版厚が必要以上に大きくなる。これにより、床版の重量による主桁への負荷や床版本体のコンクリート使用量を無用に増大させるという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、継手鉄筋のループ状部分によって床版厚を無用に増大させることのないプレキャスト床版の接合構造を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、上側鉄筋部と下側鉄筋部がループ状部分を介して連続するように形成された複数の継手鉄筋を、互いにプレキャスト床版の端面の幅方向に間隔をおいて床版端面から延出するように設けるとともに、プレキャスト床版の端面間に間詰め材を充填することにより、複数のプレキャスト床版同士を接合するようにしたプレキャスト床版の接合構造において、前記継手鉄筋の上側鉄筋部と下側鉄筋部とを互いに床版端面の幅方向に位置がずれるように配置してループ状部分を斜めに形成している。

これにより、継手鉄筋の上側鉄筋部と下側鉄筋部が互いに床版端面の幅方向に位置がずれるように配置されてループ部が斜めに形成されることから、上側鉄筋部と下側鉄筋部の上下方向の間隔がループ部の直径よりも小さくなる。

本発明によれば、上側鉄筋部と下側鉄筋部の上下方向の間隔をループ部の直径よりも小さくすることができるので、従来のようにループ部を縦向きにした場合に比べ、床版厚がループ部分によって必要以上に大きくなることがなく、床版厚を設計条件通りの寸法にすることができる。従って、プレキャスト床版の重量による主桁への負荷や床版本体のコンクリート使用量を無用に増大させることがないという利点がある。また、上側鉄筋部と下側鉄筋部の上下方向の間隔よりもループ部の直径を大きくすることができるので、その分だけループ部による支圧力を高めることができ、接合強度を向上させることができる。これにより、継手鉄筋２２の本数を減らしても十分な接合強度を確保することができることから、継手鉄筋の使用本数削減による軽量化及び低コスト化を図ることもできる。更に、ループ状の継手鉄筋を用いる点では従来と同様であるので、従来から用いられているループ状継手の接合性能（支圧力の高さ等）をそのまま発揮することができる。即ち、新規な継手構造を用いる場合のように新たな載荷試験や実証実験を必要としないので、実用化に際して極めて有利である。

本発明の第一実施形態を示すプレキャスト床版の正面端面図プレキャスト床版の接合部分を示す側面断面図プレキャスト床版の要部端面図継手部材の側面図継手鉄筋の斜視図床版架設工程を示す概略側面図プレキャスト床版の接合工程を示す側面断面図プレキャスト床版の接合工程を示す側面断面図プレキャスト床版の接合工程を示す要部端面図プレキャスト床版の接合工程を示す斜視図プレキャスト床版の接合工程を示す斜視図補強鉄筋の挿入工程を示すプレキャスト床版の要部端面図継手鉄筋を示すプレキャスト床版の要部端面図継手鉄筋の変形例を示すプレキャスト床版の要部端面図

図１乃至図１０は本発明の一実施形態を示すもので、例えば一般道や高速道路等に用いられる高架橋の架設に用いられるプレキャスト床版の接合構造を示すものである。

本実施形態では、主桁１０上にプレキャスト床版２０が橋軸方向に並べて配列され、プレキャスト床版２０同士は以下の接合構造によって互いに接合される。

主桁１０は、ウエブ１１の上端及び下端にそれぞれ上フランジ１２及び下フランジ１３を有する鋼桁からなり、互いに橋軸直角方向に間隔をおいて複数列に配置されている。

プレキャスト床版２０は、例えば工場や製造ヤードで製作され、施工現場に搬送されて主桁１０上に設置される。プレキャスト床版２０は、コンクリート製の床版本体２１の橋軸方向端面Ｓから橋軸方向に延出する複数の継手鉄筋２２を有し、各継手鉄筋２２は異形棒鋼をループ状に屈曲することによって形成されている。

継手鉄筋２２は、床版本体２１の厚さ方向上側に配置される直線状の上側鉄筋部２２ａと、床版本体２１の厚さ方向下側に配置される直線状の下側鉄筋部２２ｂと、上側鉄筋部２２ａと下側鉄筋部２２ｂとの間にループ状（半円状）に延びるループ部２２ｃとからなり、上側鉄筋部２２ａと下側鉄筋部２２ｂとを互いに橋軸直角方向（床版本体２１の幅方向）に位置がずれるように配置してループ部２２ｃを斜めに形成している。この場合、図４に示すように上側鉄筋部２２ａ及び下側鉄筋部２２ｂがそれぞれ設けられる配筋位置Ｐ1 が床版端面Ｓの幅方向に等間隔で配置されるとともに、上側鉄筋部２２ａと下側鉄筋部２２ｂは１つ配筋位置Ｐをおいて互いにループ部２２ｃを介して連続するように形成されている。尚、床版端面Ｓの幅方向の配筋位置Ｐ1 の間隔は上下方向の配筋位置Ｐ2 の間隔と等しくてもよいし、異なっていてもよい。また、床版本体２１の厚さＨ1 は、各継手鉄筋２２の上側鉄筋部２２ａと下側鉄筋部２２ｂの上下方向の間隔Ｈ2 によって決まり、間隔Ｈ2 はループ部２２ｃの直径Ｄに依存するが、ループ部２２ｃは斜めに形成されているため、上側鉄筋部２２ａと下側鉄筋部２２ｂの上下方向の間隔Ｈ2 がループ部２２ｃの直径Ｄよりも小さくなる。

前記プレキャスト床版２０を架設する場合は、プレキャスト床版２０を施工現場に搬送し、図６に示すようにクレーン車Ａによって吊り上げて主桁１０上に載置する。その際、隣り合うプレキャスト床版２０は橋軸方向端面Ｓ間に間隔を有するように配置され、これらの床版端面Ｓの間には、各プレキャスト床版２０の床版端面Ｓから延出する各継手鉄筋２２が配置される。その際、一方のプレキャスト床版２０側の各継手鉄筋２２と他方のプレキャスト床版２０側の各継手鉄筋２２は互いに橋軸直角方向に交互に位置するように配置される。また、互いに隣り合う継手鉄筋２２は、図４に示すように上側鉄筋部２２ａと下側鉄筋部２２ｂが床版端面Ｓの幅方向同一の配筋位置Ｐ1 に配置されるため、図９(a) に示すように一方のプレキャスト床版２０に対して他方のプレキャスト床版２０を床版端面Ｓの幅方向一方に所定の偏位量αだけずらした状態で一方のプレキャスト床版２０側の各継手鉄筋２２間に他方のプレキャスト床版２０側の各継手鉄筋２２を上方から配置した後、図９(b) に示すように他方のプレキャスト床版２０を橋軸直角方向他方に偏位量αだけ移動させることにより、各継手鉄筋２２を互いに接触させることなく他方のプレキャスト床版２０を設置することができる。この場合、偏位量αを継手鉄筋２２の直径ｄよりも大きくすることにより、他方のプレキャスト床版２０を垂直に下降させても継手鉄筋２２同士が接触することはない。

また、各プレキャスト床版２０の橋軸方向端面Ｓ間には橋軸直角方向に延びる複数の補強鉄筋２３が設けられ、各補強鉄筋２３は各継手鉄筋２２の上側と下側、及び継手鉄筋２２の内側にそれぞれ橋軸方向に間隔をおいて複数本ずつ配置される。この場合、図１２(a)に示すように橋軸直角方向一部の区間Ｙに配置される継手鉄筋２２を上側鉄筋部２２ａの高さ位置が区間Ｙ以外の継手鉄筋２２を上側鉄筋部２２ａの高さ位置よりもβだけ低くなるように形成すれば、図１２(b) に示すように区間Ｙの継手鉄筋２２の上側鉄筋部２２ａと区間Ｙ以外の継手鉄筋２２の上側鉄筋部２２ａとの間から補強鉄筋２３を橋軸直角方向に挿入することができる。

次に、図２に示すようにプレキャスト床版２０の橋軸方向端面間に速硬性のコンクリートやモルタルからなる間詰め材２０ａを充填する。これにより、各継手鉄筋２２と間詰め材２０ａとの間に生ずる付着力及び支圧力によって橋軸方向の引張強度が得られ、各プレキャスト床版２０同士が接合される。その際、図２の白抜き矢印に示すように、支圧力Ｆが継手鉄筋２２のループ部２２ｃに生ずる。尚、互いに対向する床版端面Ｓは、テーパ状に傾斜した傾斜面であってもよく、或いは端面の下端側が顎状に張り出すように形成されたものであってもよい。

前述のように橋軸方向に配列された複数のプレキャスト床版２０が間詰め材２０ａと各継手鉄筋２２により接合され、床版全体が形成される。そして、床版本体２１の幅方向両側には壁高欄２０ｂが設けられ、床版上面にはアスファルト２０ｃによって路面が形成される。

このように、本実施形態によれば、継手鉄筋２２の上側鉄筋部２２ａと下側鉄筋部２２ｂとを互いに床版端面Ｓの幅方向に位置がずれるように配置してループ部２２ｃを斜めに形成したので、上側鉄筋部２２ａと下側鉄筋部２２ｂの上下方向の間隔Ｈ2 をループ部２２ｃの直径Ｄよりも小さくすることができる。これにより、従来のようにループ部を縦向きにした場合に比べ、床版厚がループ部分によって必要以上に大きくなることがなく、床版厚を設計条件通りの寸法にすることができる。従って、プレキャスト床版２０の重量による主桁１０への負荷や床版本体２１のコンクリート使用量を無用に増大させることがないという利点がある。

また、上側鉄筋部２２ａと下側鉄筋部２２ｂの上下方向の間隔Ｈ2 よりもループ部２２ｃの直径Ｄを大きくすることができるので、その分だけループ部２２ｃによる支圧力を高めることができ、接合強度を向上させることができる。これにより、継手鉄筋２２の本数を減らしても十分な接合強度を確保することができることから、継手鉄筋２２の使用本数削減による軽量化及び低コスト化を図ることもできる。

更に、ループ状の継手鉄筋２２を用いる点では従来と同様であるので、従来から用いられているループ状継手の接合性能（支圧力の高さ等）をそのまま発揮することができる。即ち、新規な継手構造を用いる場合のように新たな載荷試験や実証実験を必要としないので、実用化に際して極めて有利である。

また、上側鉄筋部２２ａ及び下側鉄筋部２２ｂがそれぞれ配置される配筋位置Ｐ1 を床版端面Ｓの幅方向に等間隔で配列するとともに、上側鉄筋部２２ａと下側鉄筋部２２ｂとを１つの配筋位置Ｐ1 だけずらして互いにループ部２２ｃで連続するように形成したので、図１３に示すように配筋位置Ｐ1 にループ部を垂直にして配置されていた従来の継手鉄筋２２′と同じ継手鉄筋２２を斜めに配置することにより、上側鉄筋部２２ａと下側鉄筋部２２ｂとの間隔Ｈ2 を小さくすることができる。これにより、大幅な設計変更をすることなく床版厚を小さくすることができ、既存のプレキャスト床版の薄型化を容易に行うことができる。

また、互いに橋軸方向に隣り合うプレキャスト床版２０のうち一方のプレキャスト床版２０側の継手鉄筋２２と他方のプレキャスト床版２０側の継手鉄筋２２とを互いに床版端面Ｓの幅方向に交互に位置するように配置したので、プレキャスト床版２０の橋軸方向端面間の距離を短くすることができ、間詰め材２０ａの使用量を少なくすることができる。

更に、一方のプレキャスト床版２０側の継手鉄筋２２の内側と他方のプレキャスト床版２０側の継手鉄筋２２の内側に床版端面Ｓの幅方向に延びる補強鉄筋２３を設けたので、補強鉄筋２３によっても接合強度を高めることができる。

この場合、床版端面Ｓの幅方向一部の区間Ｙにおける継手鉄筋２２を他の継手鉄筋２２よりも上側鉄筋部２２ａの上下方向の位置が低くなるように形成したので、区間Ｙの継手鉄筋２２の上側鉄筋部２２ａと区間Ｙ以外の継手鉄筋２２の上側鉄筋部２２ａとの間から補強鉄筋２３を橋軸直角方向に挿入することができる。例えば、区間Ｙを床版端面Ｓの幅方向中央に配置し、区間Ｙから床版端面Ｓの幅方向一方に向かって挿入した継手鉄筋２２を床版端面Ｓの幅方向他方に向かって移動するようにすれば、挿入作業時に床版本体２１の側方に突出する補強鉄筋２３の突出長さを、床版端面Ｓの幅方向末端の継手鉄筋２２から補強鉄筋２３を挿入する場合の半分の長さにすることができ、施工現場の周囲に障害物が存在する場合に極めて有利である。

尚、前記実施形態では、上側鉄筋部２２ａと下側鉄筋部２２ｂとを１つの配筋位置Ｐ1 だけずらしたものを示したが、図１４の変形例に示すように上側鉄筋部２２ａと下側鉄筋部２２ｂとを２つの配筋位置Ｐ1 だけずらしたり、或いは３つ以上ずらすようにしてもよい。

また、前記各実施形態では、橋軸方向に並べて配列されたプレキャスト床版２０同士を橋軸直角方向に接合するようにしたものを示したが、例えば既設の床版を半幅員ずつ取り替える場合など、プレキャスト床版同士を橋軸直角方向に接合する接合構造にも適用することができる。

更に、前記各実施形態では、プレキャスト床版２０をクレーン車Ａによって吊り上げて主桁１０上に載置するようにしたものを示したが、門型クレーン、ジャッキ、床版据付装置等を使用する場合もある。

また、前記実施形態では、一般道や高速道路の高架橋を示したが、本発明は、アーチ橋、吊り橋等、他の種類の橋梁やトンネルにおける床版の新設または取り替えに適用することができる。

１…合成桁、１０…主桁、２０…プレキャスト床版、２０ａ…間詰め材、２１…床版本体、２２…継手鉄筋、２２ａ…上側鉄筋部、２２ｂ…下側鉄筋部、２２ｃ…ループ部、２３…補強鉄筋、Ｐ1 ，Ｐ2 …配筋位置，Ｓ…床版端面Ｓ。

Claims

上側鉄筋部と下側鉄筋部がループ状部分を介して連続するように形成された複数の継手鉄筋を、互いにプレキャスト床版の端面の幅方向に間隔をおいて床版端面から延出するように設けるとともに、プレキャスト床版の端面間に間詰め材を充填することにより、複数のプレキャスト床版同士を接合するようにしたプレキャスト床版の接合構造において、
前記継手鉄筋の上側鉄筋部と下側鉄筋部とを互いに床版端面の幅方向に位置がずれるように配置してループ状部分を斜めに形成した
ことを特徴とするプレキャスト床版の接合構造。
前記上側鉄筋部及び下側鉄筋部がそれぞれ配置される配筋位置を床版端面の幅方向に等間隔で配列するとともに、
上側鉄筋部と下側鉄筋部とを１つまたは２つ以上の配筋位置だけずらして互いにループ状部分で連続するように形成した
ことを特徴とする請求項１記載のプレキャスト床版の接合構造。
互いに隣り合うプレキャスト床版のうち一方のプレキャスト床版側の継手鉄筋と他方のプレキャスト床版側の継手鉄筋とを互いに床版端面の幅方向に交互に位置するように配置した
ことを特徴とする請求項１または２記載のプレキャスト床版の接合構造。
前記一方のプレキャスト床版側の継手鉄筋の内側と他方のプレキャスト床版側の継手鉄筋の内側に床版端面の幅方向に延びる補強鉄筋を設けた
ことを特徴とする請求項３記載のプレキャスト床版の接合構造。
前記床版端面の幅方向一部の継手鉄筋を他の継手鉄筋よりも上側鉄筋部の上下方向の位置が低くなるように形成した
ことを特徴とする請求項４記載のプレキャスト床版の接合構造。