JP2021017782A

JP2021017782A - プレキャストｐｃ床版の製造方法

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Publication number: JP2021017782A
Application number: JP2019135470A
Authority: JP
Inventors: 裕俊齋藤; Hirotoshi Saito; 信司水正; Shinji Mizumasa
Original assignee: Nippon High Strength Concrete Co Ltd
Current assignee: Nippon High Strength Concrete Co Ltd
Priority date: 2019-07-23
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2021-02-15
Anticipated expiration: 2039-07-23
Also published as: JP6644933B1

Abstract

【課題】作業量やコストを従来よりも減少させることができ、品質面や安全性を向上させることのできるプレキャストＰＣ床版の製造方法を提供する。【解決手段】プレテンション方式のプレキャストＰＣ床版１の製造方法において、プレキャストＰＣ床版１の端部から所定間隔おいた位置に、床版表面位置まで続き、ＰＣ鋼材２を露出させる箱抜き部４を設ける。箱抜き部４と床版１の端部までは、ＰＣ鋼材２と打設したコンクリート３の付着を切ったアンボンド区間を設け、コンクリート３の養生後、ＰＣ鋼材２に導入した緊張力を解除することで、床版１のコンクリート３にプレストレスを導入する。その後、ＰＣ鋼材２の箱抜き部内に露出した部分を切断し、箱抜き部４を充填材５により閉塞する。ＰＣ鋼材２の緊張力を解除すると、箱抜き部４に露出しているＰＣ鋼材２は確実に緊張力が解除され、箱抜き部４内でＰＣ鋼材２を安全に切断することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、プレテンション方式でプレストレスを導入するプレキャストＰＣ床版の製造方法に関するものであり、例えば橋梁用のプレキャストＰＣ床版や建築物用のプレキャストＰＣ床版の製造に利用される。

例えば、高速道路など道路橋においては、従来の鉄筋コンクリート床版の老朽化が進行しており、より耐久性の高いプレストレストコンクリート床版への取替が検討されている。その場合、プレキャストＰＣ床版が使用されることが多い。

図３は、プレテンション方式でプレストレスを導入する場合に従来一般的に行われているプレキャストＰＣ床版１の製造方法を示したものであり、ＰＣ鋼材２のかぶりを確保するため、図３(a)に示すように床版端部に切欠き部１１を設けている。

ＰＣ鋼材２を緊張した状態で、型枠へのコンクリート３の打設および養生を行った後、ＰＣ鋼材２を切欠き部１１で切断し、この切欠き部１１に充填材１２を後打ちし、全ての切欠き部１１に対して充填確認検査を実施している。

この他、プレテンション方式によるプレストレスの導入に関して、例えば特許文献１、特許文献２記載の発明がある。

特許文献１には、少なくとも３箇所で支持するコンクリートの連続構造体の製造方法であって、構造体の上縁側に負の曲げモーメント抵抗用の緊張材を直線配置し、配置する緊張材はコンクリートへ付着する付着部と、付着しないアンボンド部とを設け、付着部は主に負の曲げモーメントが発生する区間に配置し、付着しないアンボンド部は、負の曲げモーメントが発生しない区間に配置し、緊張材に、プレテンション工法によってプレストレスを導入し、構造体のコンクリートの養生後に、緊張した後の緊張材を、中間に位置する支間において、負の曲げモーメントが発生しない区間のアンボンド部で切断して行う、コンクリート連続構造体の製造方法が開示されている。

特許文献２には、プレストレス力の加えられたプレテンション式ＰＣ部材の緊張材を、部材中間所要点において切断することによって、あるいは緊張された緊張材の所要区間にコンクリート打設を行う前にあらかじめアスファルトなどの滑り剤を塗布して置くことによって、この部のプレストレス力を解除させあるいはプレストレス力を生じないようにすることを特徴とするプレテンション式ＰＣ部材のプレストレス力調整方法が開示されている。

特開２００８−１２７９５４号公報特公昭４０−０２８４１９号公報

従来、一般的に行われている図３の方式の場合、床版端部に設けた切欠き部に充填材を後打ちするための型枠が必要となり、作業量やコストが増加する。また、充填材を後打ちする際には、目視確認ができないため、充填不良が懸念される。脱型後は、床版端部の後打ち部が露出するため、後打ち部の充填材が剥落するリスクも考えられる。

また、特許文献１記載の発明の場合、コンクリート連続構造体の内部に配置したＰＣ鋼線を中間支間部で切断するために、コンクリートの存在しない切断用の箱抜空間を形成し、この箱抜空間の内部でＰＣ鋼線を切断する。切断前にジャッキの緊張は解除されているが、箱抜空間の内部のＰＣ鋼線には緊張力が残っており、特許文献１の段落００１４では「バーナーの火力によって、負曲げ抵抗用のＰＣ鋼線３１を徐々に加熱して切断すると、刃物で瞬時に切断する場合と比較して、ＰＣ鋼線３１の緊張力を徐々に開放することができ、安全である。」と記載されているものの、箱抜空間内の緊張状態にあるＰＣ鋼線を切断することによって、箱抜空間の断面に衝撃を与え、角部などからひび割れなどを引き起こすことが考えられる。

特許文献２記載の発明は、コンクリート中に埋設された鋼管あるいはシースによってＰＣ部材の側面に開口する通孔を設け、その部分で電気切断杆を挿入してＰＣ部材を切断しているが、ＰＣ部材は通孔位置では緊張状態にあるため、特許文献１記載の発明と同様に、切断時に切断位置周辺のコンクリートを損傷させる可能性が考えられる。

本発明は、上述のような従来技術における課題の解決を図ったものであり、作業量やコストを従来よりも減少させることができ、品質面や安全性を向上させることのできるプレキャストＰＣ床版の製造方法を提供することを目的としたものである。

本発明は、床版の一方向に並列する複数のＰＣ鋼材に緊張力を導入した状態で、型枠内にコンクリートを打設し、前記コンクリートの養生後に、前記ＰＣ鋼材に導入した緊張力を解除して、前記床版のコンクリートにプレストレスを導入するプレテンション方式のプレキャストＰＣ床版の製造方法において、前記プレキャストＰＣ床版の端部から所定間隔おいた位置に、床版の表面位置まで連続し、前記ＰＣ鋼材が露出する箱抜き部を設け、前記箱抜き部から前記床版の端部までは前記ＰＣ鋼材と打設したコンクリートの付着を切ったアンボンド区間を設け、前記コンクリートの養生後、前記ＰＣ鋼材に導入した緊張力を解除することで、前記床版のコンクリートにプレストレスを導入し、その後、前記ＰＣ鋼材の前記箱抜き部内に露出した部分を切断し、前記箱抜き部を充填材により閉塞することを特徴とするものである。

箱抜き部は、プレキャストＰＣ床版の端部から所定の間隔をおいた位置に、床版表面から鉛直方向にＰＣ鋼材が露出する深さまで設ける。また、箱抜き部から床版端部までのＰＣ鋼材はアンボンド区間とし、ＰＣ鋼材の外側にシースなどを設けてコンクリートとの付着を切っておく。

コンクリートを養生した後、ＰＣ鋼材に導入していた緊張力を解除して、床版のコンクリートにプレストレスを導入する。その後、箱抜き部内でＰＣ鋼材を切断し、切断したＰＣ鋼材を除去し、箱抜き部に充填材を注入して閉塞する。

箱抜き部から端部までにアンボンド区間を設け、緊張力を解除すると、ＰＣ鋼材の箱抜き部に露出している部分も確実に緊張力が解除されているため、箱抜き部内でＰＣ鋼材を切断しても衝撃がなく安全である。コンクリートにプレストレスを導入した後の端部のＰＣ鋼材の処理も容易であり、箱抜き形状のため、後打ちのための型枠を用意する必要もない。

箱抜き部に注入する充填材としては、例えば無収縮モルタルを使用することができる。箱抜き部に注入する充填材は、強度や耐久性などに問題がないものであれば特に限定されないが、無収縮モルタルを使用すれば箱抜き部内での収縮を抑え箱抜き部の内面に密着し、より安全である。

本願発明のプレキャストＰＣ床版の製造方法は、ＰＣ鋼材を切断するために箱抜き部を設けることによって、従来のプレキャストＰＣ床版の端部に設けていた切欠き部が不要となるため、後打ちするための型枠が不要となる。

箱抜き部に充填材を後打ちする際に目視確認できるため、充填不良のリスクが低減される。後打ち部の充填材が露出されず、箱抜き部に収まっているため、充填材が剥落するリスクがない。全体的にプレキャストＰＣ床版端部の処理が容易になり、作業量やコストを減少させることができる。

また、床版端部から所定の位置に箱抜き部を設け、箱抜き部から床版端部までアンボンド区間としていることで、ＰＣ鋼材への緊張力を解除した時に、箱抜き部に露出しているＰＣ鋼材の緊張力が確実に解除されるため、箱抜き部内でＰＣ鋼材を切断する際にも衝撃がなく、箱抜き部のコンクリートを損傷することもなく、安全に作業を行うことができる。ＰＣ鋼材を箱抜き部内で切断した後の処理も容易であり、床版端部からＰＣ鋼材とアンボンド部材を抜き、箱抜き部内に充填材を注入すればよい。

本発明のプレキャストＰＣ床版の製造方法におけるプレキャストＰＣ床版の一実施形態を概略的に示した斜視図である。図１の実施形態におけるプレキャストＰＣ床版の端部構造の概要を示しており、(a)はＰＣ鋼材を緊張して、コンクリートの打設・養生した状態の断面図、(b)はＰＣ鋼材の緊張を解除してプレストレスを導入した後に、ＰＣ鋼材を切断した状態の断面図、(c)はＰＣ鋼材を切断した後、端部のＰＣ鋼材とアンボンド部材を除去した状態の断面図、(d)は箱抜き部とアンボンド部材を除去した部分に充填材を注入した状態の断面図である。従来のプレテンション方式のプレキャストＰＣ床版の製造方法における端部構造の概要を示したもので、(a)はＰＣ鋼材を切断した後の断面図、(b)は切欠き部に充填材を注入した後の断面図である。

以下、本発明を添付した図面に基づいて説明する。なお、本願発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明のプレキャストＰＣ床版１の製造方法によって製造されるプレキャストＰＣ床版１の一実施形態を概略的に示したものである。プレキャストＰＣ床版１内にはＰＣ鋼材と鉄筋が配置されている（図示省略）。

プレキャストＰＣ床版１端部の側枠には、ＰＣ鋼材の端部を処理した跡があり、充填材５で埋められている。プレキャストＰＣ床版１表面の手前側と奥側の端部には、箱抜き部４が橋軸方向に複数並んでおり、それぞれの箱抜き部４に充填材５が注入されている。

図２は、図１の実施形態におけるプレキャストＰＣ床版１において、床版端部の構造を示した概要図である。図２(a)は、ＰＣ鋼材を緊張してコンクリートを打設し、養生した後の断面図である。プレキャストＰＣ床版１内には、ＰＣ鋼材２が上下に通っている。床版端部には、床版の表面から鉛直方向に、床版内を貫通しているＰＣ鋼材２が露出する深さまで箱抜き部４が設けられている。

箱抜き部４から床版端部までのＰＣ鋼材２外側にはシース６などを設け、ＰＣ鋼材２とコンクリート３とを縁切りし、アンボンド区間とする。アンボンドに用いられるものとしては、例えば、ポリエチレン製シースが挙げられ、その他にもＰＣ鋼材とコンクリートとの付着をなくすことができ、強度や耐久性に問題がないものであればよい。

図２(b)には、箱抜き部４に露出しているＰＣ鋼材２を切断した際の断面図を示した。ＰＣ鋼材２の緊張力を解除し、コンクリート３内にプレストレスを導入した後、箱抜き部４の中に切断機を挿入し、ＰＣ鋼材２を切断する。

床版端部から所定の位置に箱抜き部４を設け、箱抜き部４から床版端部までアンボンド区間としているため、ＰＣ鋼材２への緊張力を解除した時に、箱抜き部４に露出しているＰＣ鋼材２の緊張力が確実に解除されており、箱抜き部４内でＰＣ鋼材２を切断する際に衝撃がなく、安全である。

図２(c)は、ＰＣ鋼材２の端部とシース６を除去した後の断面図である。ＰＣ鋼材２を切断した後、箱抜き部４から床版端部にかけてのＰＣ鋼材２とシース６を除去する。ＰＣ鋼材２を切断した後、床版端部からＰＣ鋼材２とシース６を抜くだけの処理も容易である。

図２(d)は、箱抜き部４と箱抜き部４から床版端部までのシース６を抜いた部分に充填材５を注入した状態を示した断面図である。箱抜き部４から充填材５を後打ちすればよく、後打ちするための型枠も必要ない。

〔プレキャストＰＣ床版１の製造手順〕
本発明のプレキャストＰＣ床版１の製造方法における一実施例を、図２を参照して説明する。ただし、以下に説明する実施手順に限定されるものではない。

(1) 型枠の清掃と準備
プレキャストＰＣ床版１の型枠の寸法や形状を確認する。型枠を清掃し、所定の位置に型枠を配置する。

(2) 鉄筋の配置
プレキャストＰＣ床版１の型枠内に鉄筋を配置し、固定する。

(3) 型枠とＰＣ鋼材２を配置
（2）で配置した鉄筋を固定し、ＰＣ鋼材２を配置する。鉄筋とＰＣ鋼材２を固定した後、プレキャストＰＣ床版１の型枠を組み立てる。また、プレキャストＰＣ床版１の端部から所定の間隔をおいた位置に、箱抜き部４を設けるためのブロックを配置する。

箱抜き部４を設けるためのブロックは、この後コンクリート３を打設した後に取り外せる物で、コンクリートに箱抜きの形状ができればよく、例えば発砲スチロールの外側に防水を施したものなどでもよい。

ＰＣ鋼材２は、箱抜き部４で露出される部分から床版端部までをアンボンド区間にするため、ＰＣ鋼材２外側にポリエチレン製シース６などを巻いて、コンクリート３とＰＣ鋼材２とを縁切りする。

(4) ＰＣ鋼材２を緊張
例えば、油圧ジャッキなどとＰＣ鋼材２の端部とを連結し、ＰＣ鋼材２に緊張力を導入する（図２(a)）。緊張力を導入するのは油圧ジャッキ以外のものでも、ＰＣ鋼材２に緊張力を導入できるものであればよい。

(5) コンクリート３打設
型枠内に所定の品質のコンクリート３を打設し、表面を整える。

(6) 養生
型枠の外側を養生設備で取り囲み、蒸気養生をする。蒸気養生の条件としては、例えば、５０℃の蒸気養生に５時間以上行うと品質が安定してよい。

(7) 脱型とプレストレス導入
養生を終えて養生設備を外した後に、ＰＣ鋼材２の緊張力を解除し、ＰＣ床版１のコンクリート３にプレストレスを導入する。ＰＣ床版１の型枠を外して、所定の位置で保管する。

(8) 箱抜き部４を設ける
プレキャストＰＣ床版１の端部から所定の位置に埋めておいたブロックを取り外し、ＰＣ鋼材２を露出させる箱抜き部４を形成して、ＰＣ鋼材２を切断するための箱抜き状の孔を作る。

(9) ＰＣ鋼材２の切断
箱抜き部４に、例えばプラズマ切断機のようなＰＣ鋼材２を切断できる機械を挿入し、ＰＣ鋼材２を切断する（図２(b)）。切断したＰＣ鋼材２とシース６を床版端部から抜く（図２(c)）。

(10) 箱抜き部４に充填材５注入
箱抜き部４から充填材５を注入し、箱抜き部４の内部を埋める（図２(d)）。充填材５は、強度や耐久性に問題がなければ特に限定されないが、例えば無収縮モルタルが好ましい。

１…プレキャストＰＣ床版、２…ＰＣ鋼材、３…コンクリート、４…箱抜き部、５…充填材、６…シース、
１１…切欠き部、１２…充填材

Claims

床版の一方向に並列する複数のＰＣ鋼材に緊張力を導入した状態で、型枠内にコンクリートを打設し、前記コンクリートの養生後に、前記ＰＣ鋼材に導入した緊張力を解除して、前記床版のコンクリートにプレストレスを導入するプレテンション方式のプレキャストＰＣ床版の製造方法において、前記プレキャストＰＣ床版の端部から所定間隔おいた位置に、床版の表面位置まで連続し、前記ＰＣ鋼材が露出する箱抜き部を設け、前記箱抜き部から前記床版の端部までは前記ＰＣ鋼材と打設したコンクリートの付着を切ったアンボンド区間を設け、前記コンクリートの養生後、前記ＰＣ鋼材に導入した緊張力を解除することで、前記床版のコンクリートにプレストレスを導入し、その後、前記ＰＣ鋼材の前記箱抜き部内に露出した部分を切断し、前記箱抜き部を充填材により閉塞することを特徴とするプレキャストＰＣ床版の製造方法。
請求項１記載のプレキャストＰＣ床版の製造方法において、前記充填材として無収縮モルタルを使用することを特徴とするプレキャストＰＣ床版の製造方法。