JP3561833B2

JP3561833B2 - プレストレスを導入したプレキャストコンクリートセグメントの製造方法

Info

Publication number: JP3561833B2
Application number: JP10760899A
Authority: JP
Inventors: 幹夫原; 務角谷; 秀樹小松; 博之池田; 照己加藤; 圭一青木; 博幸油野
Original assignee: 株式会社日本ピーエス
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2019-04-15
Also published as: JP2000296516A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレテンション方式によってプレストレスを導入したプレキャストコンクリートセグメントの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のプレキャストコンクリートセグメントは、例えば高架橋の橋梁などに用いられるもので、一般には次のようにして一体ずつ製造されている。
【０００３】
即ち、図４及び図５に示すように、例えば高架橋の橋梁に用いられるコンクリートセグメント４１は、舗道用の天壁４１Ａの下部側に補強用のボックス壁４１Ｂを連設して成るもので、例えば油圧ジャッキ４２によるテンション手段４３を備えた門型のプレテンション装置４４を、コンクリートの打設ヤードに据え付ける一方、このコンクリート打設ヤードに、セグメントの底型枠４５を備えた架台４６と、左右の側型枠４７，４７と、天壁型枠４８，４８と、妻側の端面型枠４９，５０とを設置し、かつ、補強用の鉄筋カゴ５１をセットして、更に、中空部の成形型枠５２を設置する。
【０００４】
そして、プレストレス導入用のＰＣ鋼材５３をプレテンション装置４４にセットして、このＰＣ鋼材５３にプレテンションを付与すると共に、次いで、鉄筋カゴ５１ならびにＰＣ鋼材５３を埋め込むようにコンクリートを打設して、このコンクリートの硬化後に型枠を脱型し、かつ、プレテンション装置４４によるＰＣ鋼材５３のプレテンションを解除することで、プレストレスを導入したプレキャストコンクリートセグメントを製造している。
【０００５】
上記のコンクリートセグメントの製造に用いられる一方の端面型枠４９には、セグメント端面に例えば台形状の凹部ａを形成するための突出部４９ａが設けられ、他方の端面型枠５０には、セグメントどうしの連結状態で、上記の凹部ａに入り込む凸部いわゆる剪断キーｂを形成するための凹入部５０ａが設けられていて、隣り合わせに連結されるセグメント端面の凹凸部ａ，ｂを互いにマッチングさせることで、セグメント間の剪断強度を高める配慮が成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のコンクリートセグメントは、いわゆるバッチキャストの製造方法によることから、一体当たりのコンクリートセグメントの製造工期が長くかゝり、生産性の低さは否めないのであった。
【０００７】
ここで、コンクリートセグメントを連続的に製造する方法として、上記の方法でプレストレス導入のプレキャストコンクリートセグメントを製造して、次回以降は、既成形のコンクリートセグメントをコンクリート打設ヤードの隣に移動させ、この既成形のコンクリートセグメントを端面型枠にして、これに次工程で成形するコンクリートセグメントの成形型枠を連結し、かつ、鉄筋カゴならびにプレストレス導入用のＰＣ鋼材を配置して、ＰＣ鋼材にプレテンションを付与し、次いでコンクリートを打設して、このクリートの硬化後に、既成形のコンクリートセグメントの連結を解除する一方、次成形のコンクリートセグメントに対するＰＣ鋼材のプレテンションを解除して、この次成形のコンクリートセグメントにプレストレスを導入することを繰り返し行うことが考えられる。
【０００８】
上記の製造方法によれば、前工程での成形セグメントのコンクリート養生の間に、次工程のコンクリートセグメントの成形を開始するので、プレテンション方式によるプレストレス導入のプレキャストコンクリートセグメントを、狭いヤードでのショートなラインで連続的に且つ短工期で製造できると想定されたのであるが、この方法によって実際にセグメントを製造したところ、プレテンション方式であるが故に、隣り合うセグメント端面の凹凸部のマッチング面で不都合を生じることが判明したのである。
【０００９】
即ち、ＰＣ鋼材のプレテンションを解除して、コンクリートセグメントにプレストレスを導入すると、そのプレストレスの導入によってコンクリートセグメントが縮むことから、セグメント端面の凹凸部のピッチがプレストレス導入前のピッチよりも若干小さくなる。
【００１０】
しかるに、端面型枠に用いる既成形のコンクリートセグメントにおいては、既にプレストレスが導入されて、セグメント端面の凹凸部のピッチが若干小さくなった一定の状態になっており、この凹部または凸部を備えたセグメント端面を型枠にして、次のコンクリートセグメントを成形すると、当該コンクリートセグメントにプレストレスを導入した際、このセグメント端面の凹凸部のピッチが、端面型枠として用いたセグメント（先行して成形されたセグメント）の凹凸部のピッチよりも若干小さくなり、剪断キーに亀裂が入るなど、セグメント端面のマッチング面で不都合を生じるのである。
【００１１】
本発明は、かゝる実情に鑑みて成されたものであって、その目的は、隣り合うセグメントの凹凸部のマッチングを容易に可能としたコンクリートセグメントの製造方法を提供する点にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、隣り合う端面の凹凸部を互いに嵌合させて連結するプレストレス導入のプレキャストコンクリートセグメントの製造方法として、前工程で成形した既成形のコンクリートセグメントを端面型枠にして、これに次工程で成形するコンクリートセグメントの成形型枠を連結すると共に、次成形のコンクリートセグメントに埋設するＰＣ鋼材にプレテンションを付与し、かつ、コンクリートを打設して、このコンクリートの硬化後に、既成形のコンクリートセグメントの連結を解除すると共に、このセグメントに埋設のＰＣ鋼材のプレテンションを解除して、既成形のコンクリートセグメントにプレストレスを導入する一方、次成形のコンクリートセグメントにプレテンション装置を一体化させた状態で、このコンクリートセグメントと既成形のコンクリートセグメントに対するプレストレス導入装置とを、セグメントの製造ライン方向で前後に入れ替えて、この入れ替えたセグメントの端面に次工程で成形するセグメントの成形型枠を連結する前に、上記の次成形セグメントの端面型枠を脱型するサイクルを繰り返すことを特徴としている。上記のＰＣ鋼材としては、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼より線、ＰＣ鋼棒のいずれであってもよい。
【００１３】
上記の方法によれば、プレストレス導入前の既成形のコンクリートセグメントを端面型枠にして、これの端面の凹部または凸部に合わせて次工程のコンクリートセグメントを成形し、かつ、既成形のコンクリートセグメントの連結を解除して後に、この既成形のコンクリートセグメントにプレストレスを導入させるので、既成形のコンクリートセグメントと、これに隣り合わせて連結する次成形のコンクリートセグメントとでは、セグメント端面の凹凸部のピッチが常に一致するようになり、セグメント端面の適正なマッチングが達成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３はプレキャストコンクリートセグメント１の製造設備を示し、このコンクリートセグメント１は、例えば高架橋の橋梁などに用いられるもので、舗道用の天壁１Ａの下部側に補強用のボックス壁１Ｂを連設して成る。
【００１５】
上記の設備によって製造されるコンクリートセグメント１には、後述するように、プレテンション方式によってプレストレスが導入されるが、ポストテンション方式によってプレストレスを導入させる形態をとることも可能である。
【００１６】
図１〜図３において、図中の２は外枠用の底型枠３を備えた架台で、セグメントの製造ライン方向で入れ替え可能に３台を用意している。
【００１７】
４は製造ライン方向に延びるレール５，５に沿って移動可能な底型枠移動用台車で、底型枠支持架台２の持ち上げジャッキ６を備えており、かつ、底型枠支持架台２を持ち上げた状態で、コンクリート打設ヤードＡと、その隣の型枠構成ヤードＢと、セグメント搬出の待機ヤードＣの三位置わたって移動可能に構成されている。
【００１８】
７，７は外枠用の左右の側型枠、８，８は左右の天壁型枠で、それぞれ支持架台９，９に設けられて、コンクリートの打設ヤードＡに常設されている。
【００１９】
１０，１０はプレストレス導入用のプレテンション装置で、各ヤードＡ〜Ｃに対応させて配置された左右の架台９，９を跨ぐように、セグメントの製造ライン方向で二組が設置され、かつ、上部にフック１１，１１を備えて、例えば門型クレーン等によって個々に吊り下げられて、セグメントの製造ライン方向で前後に入れ替え可能に構成されている。
【００２０】
この二組のプレテンション装置１０，１０は同じ構成であって、コンクリート打設ヤードＡと型枠構成ヤードＢのそれぞれに対応させて、左右両側にフレーム１２，１２を設置し、かつ、各フレーム１２，１２にレール１３，１３を設ける一方、このレール１３に沿って移動可能な左右のボックスフレーム１４，１４にわたって、連結ピン１５，１５を介して２本の突っ張りフレーム１６を枢着し、更に、左右のボックスフレーム１４，１４の上部側と突っ張りフレーム１６の両端側とにわたって、これら三者を固定するためのネジ式ジャッキ１７，１７を取り外し可能に設けている。
【００２１】
そして、一方のボックスフレーム１４の上下部側に、ＰＣ鋼材固定手段１８，１９を設けると共に、他方のボックスフレーム１４の上下部側には、ＰＣ鋼材テンション手段２０，２１を設けて、上部側のＰＣ鋼材固定手段１８とテンション手段２０とにわたって、ボックスフレーム１４，１４の立ち調整用のＰＣ鋼材２２を張設する一方、下部側のＰＣ鋼材固定手段１９とテンション手段２１とにわたっては、セグメント成形後にコンクリートセグメント１にプレストレスを導入するためのＰＣ鋼材（例えば、ＰＣ鋼線）２３を連結するようにしている。
【００２２】
尚、上部側ならびに下部側のＰＣ鋼材テンション手段２０，２１は、詳細な図示を省略するが、複数本のＰＣ鋼材２３の固定部材と、この固定部材をテンション方向に移動させるジャッキとから成る。
【００２３】
次に、プレストレスを導入したプレキャストコンクリートセグメント１の製造方法の一手順について説明する。
【００２４】
先ず、底型枠３と左右の側型枠７，７と天壁型枠８，８、及び、妻側の端面型枠２６，２７と左右の端部型枠２８，２８を、コンクリートの打設ヤードＡに配置すると共に、鉄筋カゴ２９をセットし、かつ、片持ちアーム３０を備えた内枠支持装置３１を待機ヤードＤから打設ヤードＡ側に移動させて、これの片持ちアーム３０のセグメント成形部位を外れた箇所を、支持架台３２を介してジャッキ３３により支持し、かつ、片持ちアーム３０に備えた中空部成形用の折り畳み型枠３４を拡げて、所定の中空部成形姿勢に設置する。
【００２５】
そして、プレテンション装置１０の上部側のＰＣ鋼材固定手段１８とテンション手段２０とにわたって、複数本の立ち調整用のＰＣ鋼材２２を張設する一方、プレテンション装置１０の下部側のＰＣ鋼材固定手段１９とテンション手段２１とにわたっては、セグメント天壁１Ａの厚さ中央に位置させるように、プレストレス導入用の複数本のＰＣ鋼材２３を、端部型枠２８，２８を貫通させて張設し、かつ、ネジ式ジャッキ１７，１７の連結を解除して、ボックスフレーム１４，１４の立ちを調整しつつ、両ＰＣ鋼材２２，２３を緊張させて、プレストレス導入用のＰＣ鋼材２３に所定のプレテンションを付与するのである。
【００２６】
次に、鉄筋カゴ２９ならびにＰＣ鋼材２３を埋め込むようにコンクリートを打設して、このコンクリートが硬化し、所定のコンクリート強度が発現した時点で、中空部成形用の型枠３４を折り畳んでジャッキ３３を収縮させ、かつ、ジャッキ支持架台３２を撤去（次回以降のセグメント１の成形には不要である。）して、内枠支持装置３１を待機ヤードＤに退避させる一方、妻側の端面型枠２６，２７を取り外し、更に、左右の側型枠７，７と天壁型枠８，８とを切り離して、底型枠移動用台車４に備えたジャッキ６により、底型枠３を備えた架台２ごと成形セグメント１を持ち上げ、かつ、門型クレーン等によってプレテンション装置１０を吊り上げて、成形セグメント１とプレテンション装置１０とを一体にした状態で、これを隣の型枠構成ヤードＢに移動させる。
【００２７】
そして、台車４のジャッキ６を収縮させて架台２をベース３５上に着座させ、かつ、この間に、別途、底型枠３を備えた空の架台２と、もう一組のプレテンション装置１０とを、門型クレーン等によってコンクリートの打設ヤードＡに入れ換えるのである。
【００２８】
今後も含めて、プレテンション装置１０を移動させる際には、ＰＣ鋼材２２，２３に無理な負荷が掛からないように、左右のボックスフレーム１４，１４と突っ張りフレーム１６とにわたってネジ式ジャッキ１７，１７を連結し、かつ、セグメント１の例えば天壁１Ａとフレーム１６との間に、フレーム１６の上下の振れ止め用スペーサーＳを介在させるものとする。
【００２９】
尚、妻側の一方の端面型枠２６には、セグメント端面に例えば台形状の凹部ａを形成するための突出部２６ａが設けられ、他方の端面型枠２７には、セグメントどうしの連結状態で、上記の凹部ａに入り込む凸部いわゆる剪断キーｂを形成するための凹入部２７ａが設けられていて、隣り合わせに連結されるセグメント端面の凹凸部ａ，ｂを互いにマッチングさせることで、セグメント間の剪断強度を高めるように配慮している。
【００３０】
次に、上記のようにした製造された既成形のコンクリートセグメント１を、それの一方の妻側端面１ａを妻側型枠２６に代わる端面型枠として用いて、コンクリートの打設ヤードＡ側において、次工程で成形するコンクリートセグメント１の成形型枠（上記の空架台２に備えた底型枠３と、左右の側型枠７，７と天壁型枠８，８、及び、他方の端面型枠２７と端部型枠２８，２８、更に、内枠支持装置３１が備える中空部成形用の折り畳み型枠３４）を、既成形のコンクリートセグメント１の妻側端面１ａに連結し、かつ、内枠支持装置３１が備える片持ちアーム３０の遊端側を、ジャッキ３３を介して既成形のコンクリートセグメント１により支持する。
【００３１】
そして、鉄筋カゴ２９ならびにプレストレス導入用のＰＣ鋼材２３を配置して、プレテンション装置１０によって、ＰＣ鋼材２３にプレテンションを付与し、次いでコンクリートを打設し、かつ、このコンクリートが型枠を要しない程度に硬化した時点で、底型枠支持架台２を待機ヤードＣ側にやゝ移動させて、前工程で成形した既成形コンクリートセグメント１の連結を解除するのである。
【００３２】
この後、既成形コンクリートセグメント１が所定のコンクリート強度を発現した時点で、プレテンション装置１０によるＰＣ鋼材２３のプレテンションを解除して、既成形のコンクリートセグメント１にプレストレスを導入し、かつ、架台２の下部に台車４を潜り込ませて、既成形コンクリートセグメント１をジャッキアップし、この間に、セグメント搬出の待機ヤードＣに存する別の空架台２を吊り上げ、これによって空になった待機ヤードＣに向けて、既成形のコンクリートセグメント１を乗せた台車４を移動させて、既成形のコンクリートセグメント１を待機ヤードＣにストックするのである。
【００３３】
一方、次工程で成形しているセグメントのコンクリートが、型枠を必要としないコンクリート強度を発現した時点で、妻側の端面型枠２７を取り外し、かつ、中空部成形用の型枠３４を折り畳んで、内枠支持装置３１を待機ヤードＤに退避させ、更に、左右の側型枠７，７と天壁型枠８，８とを切り離して、底型枠移動用台車４によって、成形セグメント１をプレテンション装置１０と一体にした状態で、型枠構成ヤードＢに移動させ、この間に、吊り下げ保持している別の空架台２をコンクリートの打設ヤードＡに配置すると共に、前工程で既成形のコンクリートセグメント１のＰＣ鋼材２３にプレテンションを付与していたプレテンション装置１０についても、これを門型クレーン等によってコンクリート打設ヤードＡに配置するのである。
【００３４】
次回以降は、以上のサイクルを繰り返すことで、即ち、前工程で成形した既成形のコンクリートセグメント１を端面型枠にして、これに次工程で成形するコンクリートセグメント１の成形型枠を連結すると共に、次成形のコンクリートセグメント１に埋設するＰＣ鋼材２３に、プレテンション装置１０によってプレテンションを付与し、かつ、コンクリートを打設して、このコンクリートの硬化後に、既成形のコンクリートセグメント１の連結を解除すると共に、このセグメント１に埋設のＰＣ鋼材２３のプレテンションを解除して、既成形のコンクリートセグメント１にプレストレスを導入する一方、次成形のコンクリートセグメント１にプレテンション装置１０を一体化させた状態で、このコンクリートセグメント１と既成形のコンクリートセグメント１に対するプレストレス導入装置１０とを、セグメントの製造ライン方向で前後に入れ替え、かつ、この入れ替えたセグメント１の端面に次工程で成形するセグメント１の成形型枠を連結する前に、上記の次成形セグメント１の端面型枠２７を脱型するサイクルを繰り返すことで、端面に凹凸部ａ，ｂを備えたプレストレス導入のプレキャストコンクリートセグメント１を、狭いヤードＡ〜Ｃでのショートなラインで連続的に且つ短工期で製造することができるのであり、図２では、第３回目のコンクリートセグメント１の製造状況を示しているのである。
【００３５】
上記のセグメント製造方法によれば、プレストレス導入前の既成形のコンクリートセグメント１を端面型枠にして、これの端面の凹部ａに合わせて次工程のコンクリートセグメント１を成形し、かつ、既成形のコンクリートセグメント１の連結を解除して後に、この既成形のコンクリートセグメント１にプレストレスを導入させるので、既成形のコンクリートセグメント１と、これに隣り合わせて連結する次成形のコンクリートセグメント１とでは、セグメント端面の凹凸部ａ，ｂのピッチが常に一致するようになり、セグメント端面の適正なマッチングが達成される。
【００３６】
尚、妻側の一方の端面型枠２６に、台形状の凹部ａを形成するための突出部２６ａを設けているが、この一方の端面型枠２６に、凹部ａに入り込む凸部いわゆる剪断キーｂを形成するための凹入部を設け、かつ、他方の端面型枠２７に、凹部ａを形成するための突出部を設けてもよいのである。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、プレテンション方式によってプレストレスを導入したプレキャストコンクリートセグメントを製造するに際して、次工程で成形するセグメントの端面型枠に用いるところの既成形のコンクリートセグメントとして、プレストレス導入前のものに特定した点に特徴を有し、かゝるセグメントの製造方法によれば、最終的にプレテンションを解除して、コンクリートセグメントにプレストレスを導入させた状態では、隣り合わせに連結されるコンクリートセグメントの端面の凹凸部のピッチが常に一致するようになる。
【００３８】
従って、本発明によれば、プレテンション方式を採用しているにもかかわらず、プレストレスが導入されたプレキャストコンクリートセグメントを狭いヤードで連続的に且つ短工期で、しかも、隣り合う端面の凹凸部のマッチングを容易に可能にして製造できる方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】プレキャストコンクリートセグメントの製造設備を示す正面図である。
【図２】コンクリート打設ヤードのプレテンション装置を図１のＸ−Ｘ方向から見たセグメント製造設備の平面図である。
【図３】セグメント製造設備の側面図である。
【図４】従来例のセグメント製造設備の正面図である。
【図５】従来例のセグメント製造設備の平面図である。
【符号の説明】
１…コンクリートセグメント、３，７，８，２７，２８，３４…次工程のセグメント成形型枠、１０…プレテンション装置、２３…ＰＣ鋼材、ａ，ｂ…凹凸部。

Claims

隣り合う端面の凹凸部を互いに嵌合させて連結するプレキャストコンクリートセグメントの製造方法であって、前工程で成形した既成形のコンクリートセグメントを端面型枠にして、これに次工程で成形するコンクリートセグメントの成形型枠を連結すると共に、次成形のコンクリートセグメントに埋設するＰＣ鋼材にプレテンションを付与し、かつ、コンクリートを打設して、このコンクリートの硬化後に、既成形のコンクリートセグメントの連結を解除すると共に、このセグメントに埋設のＰＣ鋼材のプレテンションを解除して、既成形のコンクリートセグメントにプレストレスを導入する一方、次成形のコンクリートセグメントにプレテンション装置を一体化させた状態で、このコンクリートセグメントと既成形のコンクリートセグメントに対するプレストレス導入装置とを、セグメントの製造ライン方向で前後に入れ替えて、この入れ替えたセグメントの端面に次工程で成形するセグメントの成形型枠を連結する前に、上記の次成形セグメントの端面型枠を脱型するサイクルを繰り返すことを特徴とするプレキャストコンクリートセグメントの製造方法。