JP3610828B2

JP3610828B2 - 高強度軽量合成桁橋及びその構築方法

Info

Publication number: JP3610828B2
Application number: JP16013099A
Authority: JP
Inventors: 紀昭西澤; 清六深山; 浩志渡辺; 清和品川
Original assignee: ピーシー橋梁株式会社
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2019-06-07
Also published as: JP2000345515A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は合成桁橋及びその構築方法に関し、特に高強度軽量合成桁橋及びその構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
昭和３８年に名神高速道路が開通して以来、我が国の高速道路整備は急速に進み、現在７０００ｋｍを越える供用延長距離となり、我が国の重要な社会基盤となっている。一方、建設事業に係わる技術労働者の附則やコスト縮減に対する要望から、橋梁においても合理的で経済的な橋梁建設が求められるようになってきた。コンクリート橋においては、鋼部材を組み合わせた複合橋梁によって合理化を進める動きが活発になってきているが、維持管理、コンクリート部材と鋼部材の接合部及びねじり剛性等に問題を残している。
従来のプレストレストコンクリート橋は、橋の構築現場において、型枠及び鉄筋を組み立てた後、場所打ちによりコンクリートを打設・養生し、プレストレスト導入して構築されている。しかしながら、構造物全体がコンクリートであるため、自重が非常に大きく、そして、ウェブ部に鉛直鋼棒を建て込む必要があった。
また、従来のプレストレストコンクリート箱桁橋としては、他に．ウェブに鋼板を用いた波形鋼板ウェブ橋や、ウェブにトラスを用いた鋼管合成トラス橋等があった。
しかしながら、前記従来の各種橋においては、鋼板の維持管理が難しく、また鋼コンクリートの接合部に欠陥が生じ易い問題があり、かつねじり剛性が不足する問題があった。
本発明は、前記プレストレストコンクリート橋が持つ問題点と鋼コンクリート橋が持つ問題点の両方を一挙に解決する新規な技術を提供するものである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を下記構成によって解決するものである。
（１）プレキャストプレストレストコンクリート板よりなるウェブとその上下に固設されて前記ウェブと一体化された場所打ちコンクリート製フランジとからなる合成桁を備えてなることを特徴とする高強度軽量合成桁橋。
（２）合成桁が箱桁であることを特徴とする前項１記載の高強度軽量合成桁橋。
（３）合成桁橋の合成桁の製作において、まず下床版型枠を組立て、次いでそれにプレキャストプレストレストコンクリート板製ウェブを建て込み、さらに前記ウェブの上部に上床版型枠を組み立て、しかる後上下床版型枠にコンクリートを打設し、前記ウェブと上下場所打ちコンクリートフランジとが一体化された合成桁を製作することを特徴とする高強度軽量合成桁橋の構築方法。
【０００４】
【発明の実施の形態】
本発明においては、合成桁橋の合成桁を構築する際に、そのウェブをプレキャストプレストレストコンクリート板（以下、「プレキャストＰＣ板」と云う）で構成する。
図１は箱桁橋の側面図（ａ）及び断面図（ｂ）を示し、プレストレストコンクリート箱桁１０が、河川中央に立設された橋脚１と岸に配設された橋台２との間に架設されている。
本発明に係る合成桁の一例である箱桁１０は図１（ｂ）図に示すごとく、上床版３（上部の場所打ちコンクリート製フランジ）と下床版４（下部の場所打ちコンクリート製フランジ）の間に建て込まれたプレキャストＰＣ板５とからなっている。
なお、８はＰＣケーブル、９はデビエータである。
プレキャストＰＣ板には超高強度コンクリート（７０Ｎ／ｍｍ²以上）を用いることが好ましいが、この超高強度コンクリートの製造は、例えばセメントにシリカフュームを混入し、さらにＷ／Ｃを３０％程度とするセメントモルタル原料を型枠内に投入し、養生・硬化して行うことができる。
例えば材令２８日強度：σck＝１００Ｎ／ｍｍ²を発現するシリカフュームコンクリートの配合例を以下に示す。
単位セメント量（ｋｇ／ｍ³）：５２７，
単位水量（ｋｇ／ｍ³）：１４５，Ｗ／Ｃ（％）：２７．５，
シリカフューム量：セメント量の１０％（外割），
ｓ／ａ（％）：３９．０
（混和剤として、高性能ＡＥ減水剤添加）
【０００５】
また、橋梁のせん断力の大きい部位（例えば、支点部付近）に用いるプレキャスト板にはプレテンション方式のプレストレスを導入して、プレキャストＰＣ板を構成することが好ましい。
なお、せん断力の比較的小さい部位（例えば、支間中央部）に用いるプレキャスト板にはトラス補強鋼材を埋め込み、せん断力を確保するようにしてもよい。
【０００６】
本発明に係る箱桁橋の箱桁は、例えば図２に示す製作工程図にしたがって、以下のようにして行われる。
▲１▼．下床版型枠を組み立てる工程、
▲２▼．その上に別途工場等で製作されたプレキャストＰＣ板を建て込む工程、
▲３▼．前記▲２▼のプレキャストＰＣ板の上端部に上床版型枠を配置して組み立てる工程、
▲４▼．下床版部及び上床版部に鉄筋を組み立てる工程、
▲５▼．前記下床版及び上床版にコンクリートを打設する工程、
▲６▼．前記打設コンクリートを養生する工程、
▲７▼．製作された箱桁にプレストレストを導入する工程、
▲８▼．前記ワーゲンを前方へ移動し、別の箱桁を製作するため前記▲１▼〜▲７▼工程を実施する準備をする工程。
【０００７】
また、本発明に係る箱桁の他の製作例は、図３に示す箱桁製作工程説明図にしたがって、以下ようにして行われる。
（１）下型枠６ａを配置し、それに鉄筋７を配筋する工程。
（２）前記（１）工程で得られた下型枠６ａに、プレキャストＰＣ板５を建て込む工程、
（３）前記（２）工程で建て込まれたプレキャストＰＣ板５の上端部に上型枠６ｂを建て込み、鉄筋７を配筋する工程。
（４）前記上型枠６ｂと下型枠６ａ内に未硬化コンクリートを打設し、養生する工程。
（５）下型６ａ、上型枠６ｂを取り外す工程。
【０００８】
図４はプレキャストＰＣ板５の上端部に鉄骨ジベル１１を突設した状態のものを示す平面図（ａ）、側面図（ｂ）、及び断面図（ｃ）である。
図５はプレキャストＰＣ板５の上端部に格子状に凹嵌部を設け、そこからジベル筋１２を突設した状態を示す平面図（ａ）、側面図（ｂ）、及び断面図（ｃ）である。
また、プレキャストＰＣ板のジベル筋には、高強度鉄筋を用いることが好ましい。
さらに、図６に示すものはプレキャストＰＣ板５の上部（及び下部）の膨出部５０に縦縞状に凹凸部を設けて、膨出部５０の表面積を大きくしたものである。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のごとき優れた作用効果が発揮される。
［１］ウェブに採用されるプレキャストＰＣ板は肉厚を小さくすることができるため、その自重を軽減することができ、その結果合成桁橋全体の軽量化が図れる。
［２］せん断力の大きい部位に用いるプレキャストＰＣ板には、プレテンション導入のものを使用できるため、鉛直鋼棒が不要となり、かつウェブ厚や桁高を増加させる必要がなく、またグラウトも不必要となる。
［３］ウェブの耐久性が飛躍的に向上するため、波形鋼板ウェブ橋、鋼橋に見られるようなウェブの再塗装等の維持管理費用も不要となる。
［４］プレキャストＰＣ板は波形鋼板より剛性が高く、ねじりモーメントが生じる曲線橋にも適用が可能となる。
［５］プレキャストＰＣ板を用いるため、波形鋼板を用いるよりも床版支間を小さくすることができ、床版厚を薄くすることができる。
［６］コンクリート製上床版（上部の場所打ちコンクリート製フランジ）とコンクリート製下床版（下部の場所打ちコンクリート製フランジ）の間に固着立設されるプレキャストＰＣ板は、従来の金属製である波形鋼板とは異なり、上・下床版と同系材料であるコンクリートであるため、相互の接合性が良く、かつ熱膨張係数も近似しており、温度変化に起因する損傷・破損が生じない。
［７］橋梁構築現場における構築作業時間が短縮できる。
［８］合成桁橋全体のの製作コストが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る箱桁橋の側面図（ａ）及び断面図（ｂ）を示す。
【図２】本発明に係る箱桁橋の構築工程図を示す。
【図３】本発明に係る箱桁橋の箱桁の製作工程説明図を示す。
【図４】本発明に係るプレキャストＰＣ板の上端部の構造図例を示す。
【図５】本発明に係るプレキャストＰＣ板の上端部の他の構造図例を示す。
【図６】本発明に係るプレキャストＰＣ板の上端部の他の構造図例を示す。
【符号の説明】
１：橋脚，２：橋台，３：上床版，
４：下床版，５：プレキャストＰＣ板，６ａ：下型枠，
６ｂ：上型枠，７：鉄筋，８：ＰＣケーブル，
９：デビエータ，１０：プレストレストコンクリート箱桁，
１１：鉄骨ジベル，
１２：ジベル筋，
５０：プレキャストＰＣ板上部の膨出部，

Claims

プレキャストプレストレストコンクリート板よりなるウェブとその上下に固設されて前記ウェブと一体化された場所打ちコンクリート製フランジとからなる合成桁を備えてなることを特徴とする高強度軽量合成桁橋。
合成桁が箱桁であることを特徴とする請求項１記載の高強度軽量合成桁橋。
合成桁橋の合成桁の製作において、まず下床版型枠を組立て、次いでそれにプレキャストプレストレストコンクリート板製ウェブを建て込み、さらに前記ウェブの上部に上床版型枠を組み立て、しかる後上下床版型枠にコンクリートを打設し、前記ウェブと上下場所打ちコンクリートフランジとが一体化された合成桁を製作することを特徴とする高強度軽量合成桁橋の構築方法。