JP2021195788A - 橋脚構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鉛直方向の接合部を減少させることで、工期を短縮できるとともに施工コストを低減できる橋脚構築方法を提供する。【解決手段】コンクリート製の複数のプレキャストブロックを一体的に接合することでプレキャスト橋脚１を構築する橋脚構築方法であって、橋脚断面を複数に分割したプレキャスト柱部材３を製作する工程と、複数のプレキャスト柱部材３の上下端部のうち少なくとも一方を平板形状の１つのプレキャスト連結部材４に継手部材によって接合する工程と、を有する橋脚構築方法を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、橋脚構築方法に関する。

従来、橋梁の橋桁、橋脚などのコンクリート構造物では、プレキャスト化することにより品質の向上や労働力不足の解消といった生産性を高めることが行われている。とくに、橋脚の場合には、プレキャスト部材の重量や寸法が大きくなることから、ハーフプレキャスト工法が提案されている。
一方、部材断面が比較的小さなラーメン高架橋では、柱や梁全体をプレキャスト化したプレキャスト柱部材やプレキャスト梁部材を接合するプレキャスト工法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開平１１−２４７１０９号公報 特開２０１７−９５９１５号公報

しかしながら、橋脚に採用される従来のプレキャスト工法では、以下のような問題があった。
すなわち、断面の大きな橋脚をプレキャスト工法により構築する場合には、運搬重量の制約を受けることから、橋脚を縦方向に複数に分割したプレキャスト部材とし、これら分割したプレキャスト部材を施工現場で積み上げて一体化することにより構築している。そのため、鉛直方向の接合箇所が増え、継手数も多くなることから、施工現場で行う接合作業に多大な手間と時間がかかり工期が長くなるという問題があった。
また、この場合には、コストの大きな継手の本数が増えて施工コストが増大することから、その点で改善の余地があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、鉛直方向の接合部を減少させることで、工期を短縮できるとともに施工コストを低減できる橋脚構築方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る橋脚構築方法は、コンクリート製の複数のプレキャストブロックを一体的に接合することでプレキャスト橋脚を構築する橋脚構築方法であって、橋脚断面を複数に分割したプレキャスト柱部材を製作する工程と、複数の前記プレキャスト柱部材の上下端部のうち少なくとも一方を平板形状の１つのプレキャスト連結部材に継手部材によって接合する工程と、を有することを特徴としている。

本発明では、橋脚断面を複数に分割したプレキャスト柱部材におけるそれぞれの上下端部が１つのプレキャスト連結部材によって継手部材によって一体的に接合される。このように、プレキャスト柱部材が橋脚断面を複数に分割した形状となるので、１つのプレキャスト柱部材当たりの長さ（高さ）を長くできることから、鉛直方向の接合数を減少させることができる。
そのため、鉛直方向の継手数を減らして施工現場で行う接合作業にかかる手間や時間を低減することができ、工期の短縮を図ることができる。また、継手部材の使用本数を減らすことができるので、施工コストの増大を抑えることができる。

また、本発明に係る橋脚構築方法は、前記プレキャスト柱部材は、上下に複数段に分割され、最下段の複数の前記プレキャスト柱部材は、それぞれの下端部が基礎上に接合され、上端部が前記プレキャスト連結部材に接合され、最下段より上方の各段に配置される複数の前記プレキャスト柱部材は、それぞれの上端部及び下端部が前記プレキャスト連結部材に接合されることを特徴としてもよい。

この場合には、橋脚の高さが高い場合であっても、プレキャスト柱部材が上下方向に複数段に分割し、各段のプレキャスト柱部材をプレキャスト連結部材によって接合する構造にすることで、鉛直方向の接合数を最小限に抑えることができる。

また、本発明に係る橋脚構築方法は、前記プレキャスト柱部材は、埋設された鉛直方向の鉄筋が上下の接合面より突出して設けられ、前記プレキャスト連結部材の接合面には、モルタル充填継手が設けられ、前記プレキャスト柱部材と前記プレキャスト連結部材の接合時には、前記プレキャスト柱部材の突出する前記鉄筋が前記モルタル充填継手に挿入されてモルタルが充填されることを特徴としてもよい。

本発明では、プレキャスト連結部材の接合面のモルタル充填継手にプレキャスト柱部材の接合面から突出する鉄筋を挿入させ、さらにモルタル充填継手にモルタルを充填するといった簡単な方法により接合することができる。この場合、予めモルタル充填継手を挿入される鉄筋に対応する位置に設けておくことで、モルタル充填継手に鉄筋を挿入すれば、プレキャスト柱部材とプレキャスト連結部材とを相対的に位置決めできる。そのため、接合時の位置合わせにかかる作業を容易に行うことができ、施工効率を向上させることができる。

また、本発明に係る橋脚構築方法は、複数の前記プレキャスト柱部材は、横方向に間隔をあけて配置されていることを特徴としてもよい。

この場合には、横方向に隣り合う複数のプレキャスト柱部材同士の間に隙間が形成されているので、プレキャスト柱部材の接合時の継手部材の接合作業を行うスペースを確保することができ、施工が容易になるという利点がある。

本発明の橋脚構築方法によれば、鉛直方向の接合部を減少させることで、工期を短縮できるとともに施工コストを低減できる。

本発明の実施形態による橋脚構築方法で構築されるプレキャスト橋脚を示す側面図である。 図１に示すプレキャスト橋脚の複数のプレキャストブロックを一体に接合する前の状態を示す斜視図である。 図２のプレキャスト橋脚の側面図である。 各段の複数のプレキャスト柱部材を上方から見た平面図である。 プレキャスト連結部材を上方から見た平面図である。 基礎を上方から見た平面図である。

以下、本発明の実施形態による橋脚構築方法について、図面に基づいて説明する。

本実施形態による橋脚構築方法は、図１乃至図３に示すように、コンクリート製の複数のプレキャストブロック（後述するプレキャスト柱部材３及びプレキャスト連結部材４）を一体的に接合することでプレキャスト橋脚１を構築するための施工方法である。プレキャスト柱部材３及びプレキャスト連結部材４は、工場等で製作され、施工現場に搬入されて組み立てられる。

本実施形態のプレキャスト橋脚１は、基礎２と、基礎２上に立設され橋脚断面を複数（ここでは４つ）に分割したプレキャスト柱部材３と、４本のプレキャスト柱部材３の上下端部のうち少なくとも一方に接合する平板形状の１つのプレキャスト連結部材４と、を備えている（図４及び図５参照）。さらに、横方向に分割された４本のプレキャスト柱部材３は、上下方向に複数段（ここでは２段）に分割されている。なお、プレキャスト橋脚１の上端には、図示しない橋桁が接合される。
プレキャスト柱部材３及びプレキャスト連結部材４は、コンクリートとこれに埋設された鉄筋が一体化されることによって構成されている。

基礎２は、図３及び図６に示すように、上方から見た平面視で矩形の箱型に形成され、少なくとも一部が地中に埋設されている。基礎２の上面２ａには、下段Ｔ１の４本のプレキャスト柱部材３の下端面の第１接合面３ａが上方から載置され継手部によって接合された状態で立設されている。

図３に示すように、基礎２の上面２ａには、埋め込みアンカー２２によって固定された管状のスリーブ継手部材２３がプレキャスト柱部材３の鉄筋３１に対応する位置でコンクリートに埋設されている。スリーブ継手部材２３は、基礎２の上面２ａに開口している。このスリーブ継手部材２３にはプレキャスト柱部材３の下端面の第１接合面３ａから下方に突出する鉄筋３１の下端部３１ａが挿入され、そのスリーブ継手部材２３の内側にモルタルが充填されて接合される。

４本のプレキャスト柱部材３は、プレキャスト橋脚１として構築された状態で、横方向に縦横２列で互いに一定の間隔をあけて配列されている。各プレキャスト柱部材３は、断面正方形であり、周方向全周にわたって所定間隔をあけて上下方向に延びた複数本の主筋である鉄筋３１が埋設されている。

下から１段目の下段Ｔ１に配置される４本のプレキャスト柱部材３（３Ａ）は、それぞれの下端の第１接合面３ａが基礎２の上面２ａに立設するように接合され、上端の第２接合面３ｂが第１プレキャスト連結部材４Ａの下面側の接合面４ａに接合されている（図４参照）。

下から２段目（下段Ｔ１の１段上）の上段Ｔ２に配置される４本のプレキャスト柱部材３（３Ｂ）は、それぞれの下端の第１接合面３ａが第１プレキャスト連結部材４Ａの上面側の接合面４ｂに接合され、上端の第２接合面３ｂが第２プレキャスト連結部材４Ｂの下面側の接合面４ａに接合されている（図５参照）。

プレキャスト連結部材４は、下段Ｔ１及び上段Ｔ２に設けられる４本のプレキャスト柱部材３のすべての上端又は下端の接合面に架設した状態で接合する。
プレキャスト連結部材４の上下の接合面４ａ、４ｂには、上から見て接合されるプレキャスト柱部材３の鉛直方向の鉄筋３１に対応する位置にモルタル充填継手４１が設けられている。

接合部分の継手部は、プレキャスト柱部材３とプレキャスト連結部材４の接合時には、プレキャスト柱部材３の突出する鉄筋３１がモルタル充填継手４１に挿入されてモルタルが充填される。

次に、上述したプレキャスト橋脚１の施工方法について、図面に基づいて具体的に説明する。
先ず、橋脚断面を複数に分割したプレキャスト柱部材３と、複数のプレキャスト柱部材３を接合するためのプレキャスト連結部材４と、を例えば工場などで製作し、施工現場に搬入する。

図２に示すように、施工現場では、クレーン等によって下段Ｔ１のプレキャスト柱部材３を基礎２の上方に吊り上げて、プレキャスト柱部材３の第１接合面３ａを基礎２の上面２ａに当接させて配置する。このとき、基礎２のスリーブ継手部材２３内にプレキャスト柱部材３の第１接合面３ａから下方に突出する下端部３１ａを挿入する。
次に、例えばプレキャスト柱部材３のコンクリートに予め形成された注入孔（図示省略）からスリーブ継手部材２３へモルタルを注入して充填する。そして、充填したモルタルを養生して、モルタルを硬化させることによって継手部が形成される。

次に、下段Ｔ１の４本のプレキャスト柱部材３は、それぞれの下端部が基礎２上に接合され、上端部がプレキャスト連結部材４に接合される。そして、上段Ｔ２に配置される４本のプレキャスト柱部材３は、それぞれの上端部及び下端部がプレキャスト連結部材４に接合される。

プレキャスト柱部材３は、埋設された鉛直方向の鉄筋３１が上下の接合面３ａ、３ｂより突出して設けられ、プレキャスト連結部材４の接合面には、モルタル充填継手４１（図３参照）が設けられる。プレキャスト柱部材３とプレキャスト連結部材４の接合時には、プレキャスト柱部材３の突出する鉄筋の下端部３１ａ及び上端部３１ｂがモルタル充填継手４１に挿入されてモルタルが充填される。

次に、上述した橋脚構築方法の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態では、図１及び図２に示すように、橋脚断面を複数に分割したプレキャスト柱部材３におけるそれぞれの上下端部が１つのプレキャスト連結部材４によって継手部材によって一体的に接合される。このように、プレキャスト柱部材３が橋脚断面を複数に分割した形状となるので、１つのプレキャスト柱部材４当たりの長さ（高さ）を長くできることから、鉛直方向の接合数を減少させることができる。
そのため、鉛直方向の継手数を減らして施工現場で行う接合作業にかかる手間や時間を低減することができ、工期の短縮を図ることができる。また、継手部材（モルタル充填継手４１）の使用本数を減らすことができるので、施工コストの増大を抑えることができる。

また、本実施形態では、プレキャスト橋脚１の高さが高い場合であっても、プレキャスト柱部材３が下段Ｔ１と上段Ｔ２に分割し、各段Ｔ１、Ｔ２のプレキャスト柱部材３Ａ、３Ｂをプレキャスト連結部材４によって接合する構造にすることで、鉛直方向の接合数を最小限に抑えることができる。

また、本実施形態では、プレキャスト連結部材４の接合面４ａ、４ｂのモルタル充填継手４１にプレキャスト柱部材３の接合面３ａ、３ｂから突出する鉄筋３１を挿入させ、さらにモルタル充填継手４１にモルタルを充填するといった簡単な方法により接合することができる。この場合、予めモルタル充填継手４１を挿入される鉄筋３１に対応する位置に設けておくことで、モルタル充填継手４１に鉄筋３１を挿入すれば、プレキャスト柱部材３とプレキャスト連結部材４とを相対的に位置決めできる。
そのため、接合時の位置合わせにかかる作業を容易に行うことができ、施工効率を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、横方向に隣り合う複数のプレキャスト柱部材３、３同士の間に隙間が形成されているので、プレキャスト柱部材３の接合時の継手部材の接合作業を行うスペースを確保することができ、施工が容易になるという利点がある。

上述のように本実施形態による橋脚構築方法では、鉛直方向の接合部を減少させることで、工期を短縮できるとともに施工コストを低減できる。

以上、本発明による橋脚構築方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本実施形態では、橋脚断面を４つに分割したプレキャスト柱部材３としているが、分割数は４つであることに限定されず、例えば２つあるいは３つであってもよい。
さらに、本実施形態では、上下２段でプレキャスト柱部材３を設けた構造としているが、上下２段であることに限定されることはなく、例えば橋脚を３段以上としてもよい。

また、本実施形態において、プレキャスト柱部材３は、上下に複数段に分割され、最下段の複数の前記プレキャスト柱部材３は、それぞれの下端部が基礎２上に接合され、上端部が前記プレキャスト連結部材４に接合され、最下段より上方の各段に配置される複数のプレキャスト柱部材３は、それぞれの上端部及び下端部がプレキャスト連結部材４に接合される橋脚構築方法としているが、これに限定されることはない。

また、本実施形態では、プレキャスト柱部材３が埋設された鉛直方向の鉄筋３１が上下の接合面より突出して設けられ、プレキャスト連結部材４の接合面には、モルタル充填継手４１が設けられ、プレキャスト柱部材３とプレキャスト連結部材４の接合時には、前記プレキャスト柱部材３の突出する鉄筋がモルタル充填継手４１に挿入されてモルタルが充填される継手構造を採用しているが、このような継手構造に限定されることはなく、他の構成の継手を用いるようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、各段における複数のプレキャスト柱部材３は、横方向に間隔をあけて配置された構成としているが、横方向に間隔を設けることなく、横方向に隣り合うプレキャスト柱部材３同士を接触させて配置する構成としてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１ プレキャスト橋脚
２ 基礎
２ａ 上面
３ プレキャスト柱部材
３ａ 第１接合面
３ｂ 第２接合面
４、４Ａ、４Ｂ プレキャスト連結部材
４ａ 接合面
２３ スリーブ継手部材
３１ 鉄筋
３１ａ 下端部
３１ｂ 上端部
４１ モルタル充填継手
Ｔ１ 下段
Ｔ２ 上段

Claims (4)

1. コンクリート製の複数のプレキャストブロックを一体的に接合することでプレキャスト橋脚を構築する橋脚構築方法であって、
   橋脚断面を複数に分割したプレキャスト柱部材を製作する工程と、
   複数の前記プレキャスト柱部材の上下端部のうち少なくとも一方を平板形状の１つのプレキャスト連結部材に継手部材によって接合する工程と、
   を有することを特徴とする橋脚構築方法。
2. 前記プレキャスト柱部材は、上下に複数段に分割され、
   最下段の複数の前記プレキャスト柱部材は、それぞれの下端部が基礎上に接合され、上端部が前記プレキャスト連結部材に接合され、
   最下段より上方の各段に配置される複数の前記プレキャスト柱部材は、それぞれの上端部及び下端部が前記プレキャスト連結部材に接合されることを特徴とする請求項１に記載の橋脚構築方法。
3. 前記プレキャスト柱部材は、埋設された鉛直方向の鉄筋が上下の接合面より突出して設けられ、
   前記プレキャスト連結部材の接合面には、モルタル充填継手が設けられ、
   前記プレキャスト柱部材と前記プレキャスト連結部材の接合時には、前記プレキャスト柱部材の突出する前記鉄筋が前記モルタル充填継手に挿入されてモルタルが充填されることを特徴とする請求項１又は２に記載の橋脚構築方法。
4. 複数の前記プレキャスト柱部材は、横方向に間隔をあけて配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の橋脚構築方法。
   

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