JP3289755B2 - 筒状構造物の構築方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば高さ３０〜５０
ｍの橋脚の基礎、プレキャストケーソン、プレキャスト
プレストレストコンクリートウエル（ＰＣウエル）等の
ように、マッチキャスト方式のプレキャストコンクリー
トブロックを積重する大口径の筒状構造物の構築方法に
関する。

【０００２】本発明は、一段のブロックを複数個のピー
スに分割するような大口径のプレキャストコンクリート
ブロックを接合構築する場合にとくに好適に利用するこ
とができる。

【０００３】

【従来の技術】近年、コンクリート構造物を構築する場
合に、場所打ちコンクリートと並行して、部材の製造が
行えるプレキャストコンクリートブロック工法の採用が
ますます増大してきている。プレキャストブロック工法
は部材を時間的、空間的制約なく予め製作しておくこと
による工期短縮、及び設備の完備した工場等で製作され
ることによる品質の向上等の要請に適応するものであ
る。これは、土木構造物の分野においても例外ではな
く、橋梁、道路、トンネル覆工等広範囲に利用されてい
る。

【０００４】プレキャストコンクリートブロックをＰＣ
鋼材で緊結する工法においては、先行製作ブロックの端
面を後行製作ブロックの端面の型枠として次々とコンク
リートを打設して端面が一致するブロックをいわゆるマ
ッチキャスト方式によって製作し、組立時の接合面を精
度よく構築する方法が行われている。接合面が精度よく
形成されていないとプレストレスを導入した時の接合面
の不整合部に局部応力集中が生じブロックにひび割れが
生じる問題があるからである。以下本発明においてマッ
チキャスト方式によって製作されたプレキャストコンク
リートブロックをマッチキャストコンクリートブロック
と呼ぶ。

【０００５】さらに、大きな構造物では単にブロック連
設方向に分割したマッチキャストコンクリートブロック
を製作するだけではなく、それらの連設方向の単位ブロ
ックも更に複数個のピースに分割してプレキャスト化さ
れ、作業性の向上を図る必要性があり、そのための問題
点も生じる。例えば筒状構造物やＰＣウエルを例にとる
と、従来水平方向に輪切りしてマッチキャスト方式でプ
レキャスト化したコンクリートブロックを積重して構築
していた。さらに大口径なＰＣウエル等になると単に水
平輪切りしただけではブロックの重量、サイズが過大に
なり、運搬や組立に要する重機、トラックが大型とな
り、経済性が損なわれる結果となるため、水平分割に加
え垂直にも複数個のピースに分割したプレキャストコン
クリートブロックを製造することとなる。このようなマ
ッチキャストコンクリートブロックは、構造物の構築位
置に現場打ちコンクリートで製作した基礎コンクリート
又は地中に打込んだＰＣウエルの刃口コンクリート（以
下これらをベースコンクリートと総称する）の上に載置
して組み立てられる。

【０００６】ベースコンクリートはマッチキャストでは
なく現場施工のものであるから、数個に分割した各ピー
スを個々に所定の位置に設置することは非常に難しく、
またベースコンクリート上面はコテ均し仕上げのため、
その上に設置するための水平及び平面的位置出しが現場
における簡易的な方法ではブロック製作時のマッチキャ
スト接合面と同等の精度を再現することが難しい。

【０００７】また、ベースコンクリート上に載置する最
下段のプレキャストコンクリートブロックはベースコン
クリートとの接合面が垂直分割した結果自由度が増える
ことと、ベースコンクリートとの接合面についてはマッ
チキャスト方式によるブロック製作が不可能なため、接
合面が不整合となり、この接合面を十分に精度よく合致
させることは困難であり、従って接続用ＰＣ鋼材に緊張
力を導入するとき、この接合面に部分的に局部応力が発
生し、プレキャストブロックに縦ひび割れを生じる問題
があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】プレキャストコンクリ
ートブロックの積重による筒状構造物のプレストレスト
コンクリート構造物の構築方法では、接合コンクリート
面に不陸を生ずると局部集中応力を生ずるので接合コン
クリートブロック面はマッチキャストにしなければなら
ない。このため以下の問題がある。 （１）プレキャストコンクリートブロックがマッチキャ
スト方式で製作されているため、構造物の構築時におい
て製作時と全く同様な位置関係を合わせて設置をする必
要がある。この位置にずれを生じると、マッチキャスト
面が合致しなくなる。 （２）最下段のプレキャストコンクリートブロックは、
ベースコンクリート上に設置されるため、分割された各
ピースの設置位置や設置高さの調整が非常に難しい。 （３）マッチキャスト面が合致せず水平継目部に隙間が
生じた場合、縦方向の緊張によりコンクリートブロック
に縦ひび割れが生じる。 （４）プレキャストブロック工法は、省力化を目的とし
ているため、各ピースの構築は煩雑な調整等を必要とし
ない簡易な方法が望まれる。

【０００９】本発明の目的は、マッチキャスト方式のコ
ンクリートブロックを積重して大型筒状構造物を構築す
る場合に、ベースコンクリート上に最下段のブロックを
最も適正に組み立てることによって、上方のマッチキャ
ストコンクリートブロックの接合面が正しく面接触する
ようにし、コンクリートブロックに縦ひび割れを生じな
いようにする技術を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、マッチキャス
トコンクリートブロックを積重して筒状のプレストレス
トコンクリート構造物を構築するに当り、最下段のコン
クリートブロックは上面をマッチキャスト面とし、その
上方のブロックは上下面をマッチキャスト面としてお
き、ベースコンクリートを現場打ちし、該ベースコンク
リート上面に仮支承を配設し、該仮支承上に最下段コン
クリートブロックを載置し、該最下段コンクリートブロ
ック上に１又は複数のマッチキャストコンクリートブロ
ックを載せ、これらのコンクリートブロックを仮締めＰ
Ｃ鋼棒で上下に縫合わせて上面がマッチキャストコンク
リート面をもつ基準ブロックを組立て、この基準ブロッ
クをベースコンクリート上に固定し、次いで基準ブロッ
クより上方のマッチキャストコンクリートブロックを積
重することを特徴とする筒状構造物の構築方法である。

【００１１】前記マッチキャストコンクリートブロック
が縦に複数分割されたブロックの場合、本発明方法は特
に有用である。なお、上記基準ブロックはベースコンク
リート上面で組み立てる。前記ベースコンクリート上面
に可撓性仮支承を配設し、可撓性仮支承上で前記下底部
の複数段ブロックを組み合わせて基準ブロックを作成す
る。

【００１２】本構築方法は、最初に基準となる平面（マ
ッチキャスト面）を精度よく形成するために、以下の手
順で実施するものである。 （イ）ベースコンクリート上面にライナープレートを置
き、レベリングを行い、その上に可撓性仮支承を載せ、
最下段のコンクリートブロックのピースを円形に組み合
わせて可撓性仮支承上に設置して１段目リングを形成す
る。 （ロ）最下段直上ブロックを前記一段目リング上のガイ
ドキーを利用して所定の位置に設置して２段目リングと
し、１、２段目リングを仮設用鋼棒にて緊結し、基準ブ
ロックを形成する。

【００１３】可撓性仮支承はゴム、可撓性プラスチック
ス、サンドバッグ、バックジャッキ、流体圧ジャッキ、
空気ばね、鋼製スプリングの群から選ばれた１又は複数
の機材器具とする。これらは基準ブロックとなるコンク
リートブロックの鉛直荷重を支持し、かつ、水平方向に
も移動可能であって、複数のピースをリング状に組み合
わせるとき複数個相互の不整合面を矯正するもので、縦
横に弾塑性変形可能なものである。ゴム又は可撓性プラ
スチックス等の塊状体、砂を袋体に入れたサンドバッ
グ、加圧流体を袋体に注入したバッグジャッキ、流体圧
作動ジャッキ、空気ばね、鋼製スプリング等を用いるこ
とができる。

【００１４】

【作用】本発明は、水平継手部がマッチキャスト方式で
製作された筒状構造物の構築方法、例えば大口径ＰＣウ
エルの構築方法に関するものである。また、このプレキ
ャスト部材は円筒型の一段のブロックが数個のピースに
分割されており、構築時それらのピースが互い違いに鉛
直接合線をずらして積層される。 （ａ）ベースコンクリートに接合する最下段ブロックを
含め数段分のプレキャストブロックを仮結合して基準ブ
ロックとする。 （ｂ）ベースコンクリートと基準ブロックとの接合面に
無収縮モルタルを施工して固定し、均一に応力伝達がで
きるようにする。 （ｃ）基準ブロック上面に再現されたマッチキャスト面
上に上方のブロックを積重してゆき、筒状構造物を構築
する。

【００１５】本発明により、ベースコンクリート上に載
せる最下段のコンクリートブロックを設置する時の高さ
の調整が、可撓性仮支承例えばゴムの伸縮又はサンドバ
ック内の砂量の調整により容易に行うことができる。次
に、ガイドキーを利用して最下段直上のコンクリートブ
ロックを設置する時、最下段のコンクリートブロックの
平面位置の誤差が矯正される。この誤差は可撓性仮支承
の剪断変形により吸収される。この複数段のブロックを
ＰＣ鋼棒で緊結することにより、剛性の高い基準ブロッ
クを形成することができる。そして、精度のよいマッチ
キャスト面が形成されれば、プレキャスト方式のプレキ
ャストコンクリートブロックの積重により、その後の構
築はガイドキーのみを利用した単純作業となる。

【００１６】

【実施例】橋脚の基礎部分をマッチキャスト方式のプレ
キャストブロックを用いたＰＣウエル工法によって施工
した。プレキャストブロックは水平ブロックをさらに縦
目地によって４ピースに分割してマッチキャスト方式で
工場製作した。１段のプレキャストコンクリートブロッ
クの仕様は次の通りである。

【００１７】 外径 ９．０ｍ 内径 ７．２ｍ 肉厚 ０．９ｍ 高さ １．０ｍ １段のブロックの重量 約６０トン ４分割したピースの重量 約１５トン 図１は実施例のプレキャストコンクリートブロックの平
面図である。この図は、基準ブロック用のもので、仮固
定用ＰＣ鋼棒用孔４を備えている。基準ブロック用のも
の以外は、この仮固定用ＰＣ鋼棒用孔４がない。また図
１には、可撓性仮支承２１の設置位置をハッチングを施
して示しているが、これもブロックそのものの部分では
ない。

【００１８】プレキャストブロック１は４個のピース２
に分割されている。プレキャストブロック１は、上下面
がマッチキャスト方式で製作されている。接続用ＰＣ鋼
材用孔３は上下に貫通しており、構造体に応力を導入し
てプレストレスト構造物とするためのものである。仮固
定用ＰＣ鋼棒用孔４は最下段ブロック及びその直上のブ
ロックに設けられており、基準ブロック組立用のもので
ある。ガイドキー５は上面に突出しており、上方のプレ
キャストブロックの下面に設けられたガイドキー凹部７
に嵌入してマッチキャスト面を合わせる。

【００１９】図１２、図１３はガイドキーの例を示すも
ので、アンカー８を設けた金物からなるガイドキー５、
ガイドキー凹部７を例示している。図２、図３は、本発
明の最も主要な部分の説明図でベースコンクリート１１
の上に最下段ブロック１０ａと最下段直上ブロック１０
ｂによって基準ブロック１０を形成し、これをベースコ
ンクリート１１上に適正に載置することによって、基準
ブロック１０より上方のマッチキャストブロックを容易
に積重施工できるようにした。図３はこの基準ブロック
１０をベースコンクリート１１上にライナープレート２
６及び可撓性仮支承２１を載せ、その上にブロックを並
べ調整しながら、ＰＣ鋼棒１２でブロック１０ａ，１０
ｂを仮締めし、基準ブロックを形成する概念を示してい
る。このようにして形成された基準ブロックをジャッキ
で調整しながらベースコンクリート１１上に固定する。
図４はベースコンクリートが地盤に打ち込まれた刃口コ
ンクリート上に現場打ちされたものでそのベースコンク
リート１１の上に基準ブロック１０が載せられ、その上
方にマッチキャストのプレキャストブロック１が積重さ
れている。基準ブロック１０はＰＣ鋼棒１２によって緊
結されている。筒状構造物にプレストレスを導入するＰ
Ｃ鋼材１３はベースコンクリート１１、基準ブロック１
０、積重ブロック１のすべてを上下に貫通して設けられ
ている。

【００２０】図５〜図１１は、基準ブロック１０の組立
工程を示すものである。図５は、ベースコンクリート１
１上にゴム、サンドバッグなどの可撓性仮支承２１を載
せ、その上に最下段ブロック１０ａを載せた状態を示し
ている。可撓性仮支承２１の配置は、図１にハッチング
を施して例示したように、ピース２の分割面６（縦目
地）の部分及び外周部に配置されている。図１１は可撓
性仮支承２１がライナ２６によって高さを調整すること
を示している。

【００２１】次に、図５に示すように最下段直上ブロッ
ク１０ｂを最下段ブロック１０ａ上に分割面（縦目地）
６を１／８周ずらして載せる。このとき、ガイドキー５
とガイドキー凹部７を合わせる。ブロック１０ａ、１０
ｂのくい違いは例えば矢印２２に示すように最下段ブロ
ック１０ａが可撓性仮支承２１を変形させて移動し図６
に示すように一致させる。図７、図８は最下段ブロック
１０ａの隣接ブロックの上下目違い２３が修正される状
況を示している。

【００２２】このようにして可撓性仮支承２１上で調整
された基準ブロック１０はＰＣ鋼棒１２で緊結され一体
化される。一体化された基準ブロック１０は図９、図１
０に示すように多数のジャッキ２４に受け代え、矢印２
５に示すように上昇させて可撓性仮支承２１を取り除き
次いで全体の配置位置、水平度等を調整し、周囲に型枠
を取付け無収縮モルタルを充填して正規位置に固定す
る。

【００２３】基準ブロック１０が固定された後は、図４
に示すようにマッチキャストブロックをその上方に積重
し、ＰＣ鋼材１３で緊結する。本実施例は、１段のブロ
ックを４ピースに分割したが、ピースの分割数はサイ
ズ、重量、作業性を考慮して任意の数とすればよく、基
準ブロック化する段数についても２段以上任意の段数と
すればよい。

【００２４】本発明の全体施工工程を示すと次のとおり
である。 （ａ）用地の整地、圧入アンカーの施工と合わせて、刃
口ブロック１１の現場施工を行う。一方工場においてマ
ッチキャスト方式でプレキャストコンクリートブロック
の製作を行う。 （ｂ）刃口ブロックが完成したら、工場よりプレキャス
トブロックを現地搬入する。 （ｃ）刃口ブロック部上端面の所定位置にライナープレ
ート２６を置きレベリングを行いその上にゴム沓（可撓
性仮支承）を設置する。 （ｄ）ゴム沓上に、最下段のブロックを４分割したピー
ス４個を載置する。 （ｅ）その上に最下段直上のブロックの４個のピースを
垂直接合面が互いに１／８周ずれた状態にガイドキーを
使用して積み重ねる。 （ｆ）最下段及びその直上のブロックに仮固定用ＰＣ鋼
棒を挿通、緊張し２段のブロックを緊結矯正して基準ブ
ロックを形成する。このときゴム沓の剪断変形を利用す
る。最下段及びその直上のブロックの接合面はもちろん
マッチキャスト面である。 （ｇ）基準ブロックが完成したら、基準ブロックと刃口
ブロック間にジャッキを装入して、レベル調整を行い、
接合用ＰＣ鋼棒を挿入し、刃口ブロックと基準ブロック
との接合面に無収縮モルタルを充填し固定する。 （ｈ）基準ブロックの上面はマッチキャスト面であるか
ら、これにより上方に上部に積重されるブロックについ
てはスムースに接合可能となる。以後は、公知の方法で
ブロックの積重、ウエルの圧入を行い橋脚の基礎工を完
成する。

【００２５】なお、本例は円筒状構造物について述べた
が楕円、正方形、長方形、平行四辺形の筒状構造物につ
いて同様に行うことが可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、ベースコンクリートと
プレキャストブロックとの接合面が不整合なためにプレ
キャストブロックに生ずる割れ等を防止することができ
る。特に一段のブロックが複数分割されているような大
口径の筒状構造物では接合面の不整合の影響が大きいが
本発明によれば、基準ブロックを製作し、ベースコンク
リート上面にモルタル等を介して密着させ、それから上
方のマッチキャストブロックを積重するので、均等に応
力が分配されひび割れ等を生ずることが全くなくなっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】プレキャストブロックの平面図である。

【図２】本発明の工程の説明図である。

【図３】本発明の工程の説明図である。

【図４】本発明の工程の説明図である。

【図５】本発明の組立要領図である。

【図６】本発明の組立要領図である。

【図７】本発明の組立要領図である。

【図８】本発明の組立要領図である。

【図９】本発明のジャッキ配置概念図である。

【図１０】本発明のジャッキ配置例を示す平面図であ
る。

【図１１】本発明の接合部詳細図である。

【図１２】本発明のガイドキー詳細図である。

【図１３】本発明のガイドキー詳細図である。

【符号の説明】

１ プレキャストブロック ２ ピース ３ 接続用ＰＣ鋼材用孔 ４ 仮固定用ＰＣ鋼棒用孔 ５ ガイドキー ６ 分割面 ７ ガイドキー凹部 ８ アンカー １０ 基準ブロック １０ａ 最下段ブロック １０ｂ 最下段直上ブロック １１ ベースコンクリート １２ ＰＣ鋼棒 １３ ＰＣ鋼材 ２１ 可撓性仮支承 ２２ 矢印 ２３ 上下目違い ２４ ジャッキ ２５ 矢印 ２６ ライナプレート

フロントページの続き (72)発明者 中井 将博 東京都千代田区丸の内３丁目４番１号 株式会社ピー・エス内 (72)発明者 久保 欣也 東京都千代田区丸の内３丁目４番１号 株式会社ピー・エス内 (56)参考文献 特開 昭60−203737（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−185216（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−48909（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状のプレストレストコンクリート構造
   物を構築するに当り、最下段のコンクリートブロックは
   上面をマッチキャスト面とし、その上方のブロックは上
   下面をマッチキャスト面としておき、ベースコンクリー
   トを現場打ちし、該ベースコンクリート上面に仮支承を
   配設し、該仮支承上に最下段コンクリートブロックを載
   置し、該最下段コンクリートブロック上に１又は複数の
   マッチキャストコンクリートブロックを載せ、これらの
   コンクリートブロックを仮締めＰＣ鋼棒で縫合わせて上
   面がマッチキャスト面をもつ基準ブロックを組立て、該
   基準ブロックをベースコンクリート上に固定し、次いで
   該基準ブロックより上方のマッチキャストコンクリート
   ブロックを積重することを特徴とする筒状構造物の構築
   方法。
2. 【請求項２】 前記最下段コンクリートブロック及びそ
   の上方のマッチキャストコンクリートブロックは、縦に
   複数分割されたブロックである請求項１記載の筒状構造
   物の構築方法。