JP3629997B2 - プレキャストセグメントの出来形修正方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレキャストセグメント工法で構築されるPC(プレストレストコンクリート)構造物、例えば橋梁の上部工や下部工などにおけるセグメント配列状態を修正する出来形修正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プレキャストセグメント工法は、予め構造躯体を分割してセグメントとして製作しておき、このプレキャストセグメントを現場で組立て、最後にプレストレッシングにより一体化を図って構造体を構築するものである。
【0003】
図11に示すのは、橋梁の橋桁の架設におけるプレキャストセグメント工法の例であり、橋桁を橋軸方向に分割したプレキャストセグメント1を製作ヤードで予め製作しておき、これをトレーラー等で架設現場まで運搬し、スパンバイスパン架設工法では、架設ガーダー2からハンガーにより吊り下げて順次接合し、1径間(スパン)分(あるいは2径間分)のセグメント1をPC鋼材により一度に緊張して圧縮力を与えている。片持張出架設工法では、エレクションノーズ3(あるいは架設ガーダー)を用い、柱頭部の左右両側においてセグメント1を順次引き寄せ鋼棒で接合して張り出し架設し、所定数のセグメント1が架設されるとPC鋼材で緊張して一体化している。
【0004】
このようなプレキャストセグメント工法においては、セグメント1が製作ヤード等の型枠により製作されるため、構築される構造体の出来形はセグメント1の製作精度によるところが大きい。また、一般に、セグメントの組立の段階においては、セグメント1は全て製作されているケースが多いため、セグメントの形状を変更することで出来形を補正することができない場合が多い。
【0005】
そのため、セグメント組立現場で構造体の出来形が管理限界値を越えると予測された場合には、出来形の修正を行っている。セグメントの組立の際には、一般にセグメント接合面に構造用接着剤(エポキシ樹脂系)を塗布しており、セグメント接合面には接着剤層が介在している。そこで、従来においては、図10(a) に示すように、前記接着剤10の間に数mm厚の目地材50を挿入して出来形を修正している。
【0006】
従来の目地材50の材料としては、図10(c) に示すような金属製の織金網が使用されており、図10(b) に示すように、下方向へ修正する場合には上床版1aに取付け、上方向へ修正する場合には下床版1bに取付け、右方向に修正する場合には左側に取付け、左方向に修正する場合には右側に取付けている。なお、接合に際しては、既設セグメントと新設セグメントの接合面に接着剤10を塗布し、いずれか一方の接着剤10に目地材50を貼り付け、新設セグメントを引き寄せ、引き寄せ鋼棒で接合を行う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来においては、接着剤間に金属製の目地材を挿入配置するため、硬化後の接着剤層に硬度の異なる異物が介在することになり、応力伝達の点において局部的な応力集中が生じやすい問題がある。また、目地材が金属製であるため、腐蝕しやすく、耐久性・耐用年数に問題がある。
【0008】
本発明は、前述のような問題点を解消すべくなされたもので、その目的は、プレキャストセグメント工法のセグメントの出来形を修正するに際し、従来の金属製目地材によるセグメントの接合部における局部的な応力集中を無くすことができると共に、腐蝕による耐久性の低下を解消することのできるプレキャストセグメントの出来形修正方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1のプレキャストセグメントの出来形修正方法は、予め構造躯体を分割してセグメントとして製作しておき、施工位置に搬入された各セグメントをセグメント接合面に接着剤を塗布して接合組立てし、最後にこれらセグメントをPC鋼材で一体化するプレキャストセグメント工法において、セグメント同士を接着剤で接合する前に、一方のセグメントの接合面に塗布した接着剤の表面に、前記接着剤と同一または同等の樹脂で予め製作され硬化した板状の目地材を貼り付け、セグメント同士を緊張接合することでセグメントの出来形を修正することを特徴とする(請求項1)。
【0010】
前記第1の出来形修正方法において、目地材の表面には凹凸を形成しておく(請求項2)。また、目地材の内部に補強材を配設しておく(請求項3)。これら凹凸および補強材は、それぞれ単独で用いてもよいし、併用してもよい。
【0011】
本発明の第2のプレキャストセグメントの出来形修正方法は、予め構造躯体を分割してセグメントとして製作しておき、施工位置に搬入された各セグメントをセグメント接合面に接着剤を塗布して接合組立てし、最後にこれらセグメントをPC鋼材で一体化するプレキャストセグメント工法において、セグメント同士を接着剤で接合する前に、前記接着剤と同一または同等の樹脂をセグメント接合面に塗布して硬化させることで目地材層を形成し、接合面に接着剤を塗布してセグメント同士を緊張接合することでセグメントの出来形を修正することを特徴とする(請求項4)。この場合、目地材層の材料には速硬性のものを使用するのが好ましい。
【0012】
前記第2の出来形修正方法において、目地材層の接合表面に凹凸を形成する(請求項5)。また、目地材層の内部に補強材を配設する(請求項6)。これら凹凸および補強材は、それぞれ単独で用いてもよいし、併用してもよい。
【0013】
以上のような構成において、セグメントを接合する構造用接着剤には、通常、エポキシ系樹脂が使用されており、セグメントの出来形が管理限界値を越えると予測される接合箇所に、前記接着剤と同一あるいは同等の材料により製作した目地材が接着剤間に挿入され、あるいは前記接着剤と同一あるいは同等の材料により一方のセグメント接合面に目地材層が形成され、既設のセグメントに対して新設セグメントが接着剤と引き寄せ鋼棒等により接合組立てされ、セグメントの出来形が修正され、最後に全セグメントがPC鋼材のプレストレッシングにより一体化される。
【0014】
目地材あるいは目地材層は、接着剤と硬度・強度等が同じで接着剤と一体化するので、従来の金属製の目地材のように応力伝達において局部的な応力集中が生じるのを解消することができる。また、目地材あるいは目地材層を構成するエポキシ系樹脂等は腐蝕しないため、耐久性・耐用年数の問題も解決することができる。
【0015】
目地材の両面あるいは目地材層の接着剤側の面に凹凸を設けることにより、せん断抵抗が増し、接合部に作用するせん断力に対して有利となる。また、目地材あるいは目地材層の内部に補強材を配設することにより、支圧抵抗が増し、支圧力を受けても割れにくくなる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する実施の形態に基づいて説明する。この実施形態は橋梁の上部工・下部工に本発明を適用した例である。図1は本発明の目地材を用いた第1の出来形修正方法を示したものであり、図2はその目地材の変形例を示したものである。図3は本発明の目地材層を用いた第2の出来形修正方法を示したものである。図4は第1の出来形修正方法を順に示したものである。図5は第2の出来形修正方法を順に示したものである。図6・図7・図8は本発明が適用される橋梁上部工のプレキャストセグメント工法の例を示したものである。図9は本発明が適用される橋梁下部工のプレキャストセグメント工法の例を示したものである。
【0017】
先ず、橋梁の上部工を施工するプレキャストセグメント工法としては、代表的なものとして次の3つを挙げることができる。
(1) スパンバイスパン架設工法
図6に示すのは、プレキャストセグメント1を架設ガーダー2で下から支持する例であり、製作ヤードで予め製作しトレーラー等で架設位置に搬入したセグメント1をクレーン等で架設ガーダー2上に順次吊り込み、1径間分の全セグメントを架設ガーダー2で支持して接合組立てし、1径間分を一括して架設し、この架設が終了すると、架設ガーダー2を移動させ、次の径間を架設する工法である。50m程度の中小径間長の橋梁に適用される。
【0018】
(2) 一方向前進張出架設工法
図7に示すように、ピロン4と斜材ケーブル5による補助工法(ピロン工法)とエレクションノーズ3を使用し、起点から終点に向かって一方向にセグメント1を張出し架設する工法である。
【0019】
(3) 片持張出架設工法
図8に示すように、架設ガーダー2やエレクションノーズ3を用い、柱頭部から両側に向かってセグメント1を片持ちで張り出し架設する工法である。比較的大規模径間長の橋梁に適用される。
【0020】
次に、橋梁の下部工を施工するプレキャストセグメント工法に関しては、現在のところ具体的な施行法は確立されていないが、図9に1例を示す。この例では、橋脚を複数に分割してセグメントとして製作しておき、このプレキャストセグメント1をタワークレーンにより積み上げる。
【0021】
以上のようなプレキャストセグメント工法において、セグメントの接合組立手順は基本的には次のような手順となる。即ち、図4に示すように、▲1▼既設セグメント1’および新設セグメント1の接合面に接着剤10を塗布する。▲2▼上部工では新設セグメント1を既設側へ引き寄せ、PC鋼棒(総ねじPC鋼棒など)で緊張接合する。下部工ではセグメント1を積み上げる。▲3▼全セグメントをPC鋼材(上部工では内ケーブルや外ケーブル)12で緊張し一体化する。
【0022】
本発明においては、従来の金属製の目地材に代えて、図1に示すように、前記接着剤10と同一あるいは同等の材質からなる目地材13を使用してセグメント1の出来形の修正を行う。接着剤10には、通常、エポキシ系樹脂が使用されており、エポキシ系樹脂で目地材13を製作するのが好ましい。なお、接着剤10と目地材13の材質は一致させるのが好ましいが、接着剤10と異なる材質でも硬化後に接着剤10と同等の性質(強度や硬度など)を有する樹脂を使用することも可能である。
【0023】
また、目地材13は、板状であればよく、平面視形状は図示の四角形に限定されることはなく、円形やその他の形状でもよい。側面視形状も楔形などの種々の形状とすることができる。
【0024】
以上のような目地材13を成形用型枠等を用いて予め製作しておき、橋梁の上部工の場合、橋桁の出来形が管理限界値を越えると予測されるセグメント接合箇所に対して、次のような手順でセグメントの接合組立を行う。
【0025】
(1) 図4に示すように、既設セグメント1’および新設セグメント1の接合面にそれぞれ接着剤10を塗布した後、一方の接着剤10の表面に目地材13を貼り付ける(図1(c) 参照)。なお、セグメント1の接合面には、上床版1aおよび下床版1bにスラブキーが、ウェブ1cにせん断キーが設けられ、また上床版1aおよび下床版1bに引き寄せ鋼棒およびPC鋼材(内ケーブル)が配置されるため(図示省略)、これらを避けて目地材13を配設する。
【0026】
(2) 新設セグメント1を既設側へ引き寄せ、PC鋼棒で緊張接合する。硬化した接着剤層11の内部に目地材13が一体的に埋設され、セグメント1の出来形が修正される。出来形の修正方法は従来と同様であり、図1(c) に示すように目地材13を配置して修正を行う。なお、目地材13は厚み等の異なるものを使用し、あるいは複数枚積層することにより、修正量を調整することができる。
【0027】
(3) セグメント1の出来形が修正されて全セグメントが配列されると、全セグメントをPC鋼材(上部工では内ケーブル、外ケーブル)12で緊張し一体化する。本発明の目地材13は接着剤10と同等の材質(硬度や強度)で一体化しているため、応力の伝達の点で局部的な応力集中の心配が解消される。また、接着剤と同様に腐蝕の心配もなく、耐久性・耐用年数の問題も解決することができる。
【0028】
次に、図2に示すのは、本発明の目地材13の変形例であり、図2(a) に示すように、目地材13の表裏面に凹凸14を付けても良い。この凹凸14により接着剤10との付着力が増大し、接着剤10と目地材13の接着面のせん断抵抗が増し、結合部に作用するせん断力に対して有利となる。なお、この凹凸14は、目地材13の型枠成形時等に容易に形成することができる。
【0029】
図2(b) に示すように、目地材13の内部に縦横方向の補強用繊維材15を埋設してもよい。この補強用繊維材15を入れることにより、目地材13に対する支圧に対して有利になり、PC鋼材による緊張等で支圧力を受けても目地材13が割れにくくなる。なお、この補強用繊維材15には、一般的な繊維強化プラスチックと同様に、カーボン繊維やガラス繊維など種々の材質・形状の繊維材を使用することができる。
【0030】
また、凹凸14および補強用繊維材15はそれぞれ単独で用いてもよいし、併用してもよい。併用した場合には、目地材13のせん断力と支圧力が増大することによる相乗効果が期待できる。
【0031】
次に、図3に示すのは、前述の目地材13を用いる代わりに、接着剤10と同一あるいは同等の材質からなる目地材層16を用いて出来形を修正する方法である。この目地材層16の場合も、目地材13と同様に、接着剤10と同じエボキシ系樹脂や同等の樹脂を用いるが、現場で塗布・硬化させるため、速硬性のものを用いるのが好ましい。
【0032】
以上のような目地材層16を橋梁の上部工に適用する場合、橋桁の出来形が管理限界値を越えると予測されるセグメント接合箇所に対して、次のような手順でセグメントの接合組立を行う。
【0033】
(1) 図5に示すように、既設セグメント1’の接合面に速硬性のエポキシ系樹脂等をくさび形状に塗布し、目地材層16を形成する。なお、この場合も、スラブキー・せん断キー等を避けて目地材層16を形成する。
【0034】
(2) 目地材層16の速硬性のエポキシ系樹脂等が硬化すると、新設セグメント1の接合面に接着剤10を塗布し、新設セグメント1を既設側へ引き寄せ、PC鋼棒で緊張接合する。目地材層16と接着剤10が一体化し、セグメント1の出来形が修正される。目地材層16は修正方向に応じて上床版、下床版、あるいは左右の片側に偏在させ、くさび状に形成することで修正を行う。なお、目地材層16の厚みやくさびの傾斜を変えることにより、修正量を調整することができる。
【0035】
(3) セグメント1の出来形が修正されて全セグメントが配列されると、全セグメントをPC鋼材(上部工では内ケーブル、外ケーブル)12で緊張し一体化する。この場合も、目地材層16は接着剤10と同等の材質(硬度や強度)で一体化しているため、応力の伝達の点で局部的な応力集中の心配が解消され、また接着剤と同様に腐蝕の心配もなく、耐久性・耐用年数の問題も解決することができる。
【0036】
また、この目地材層16の場合も、目地材13の場合と同様に、目地材層16が硬化する前に、その接合表面に凹凸14を適宜の手段で形成し、せん断抵抗を増大させることもでき、また目地材層16の内部に補強用繊維材15を埋設し、支圧力を増大させることもできる。
【0037】
なお、以上は、橋梁の上部工の場合について説明したが、橋梁の下部工の場合にも同様に行うことができる。即ち、橋脚の出来形が管理限界値を越えると予測されるセグメントの接合箇所に対して、下部の既設セグメント1’の上面の接着剤の上に目地材13を配置し、あるいは既設セグメント1’の上面に目地材層16を形成し、この上に新設セグメント1を積み上げて出来形を修正し、全セグメントが積み上げられると、PC鋼材で緊張して一体化する。
【0038】
また、以上は橋梁の上部工・下部工について説明したが、その他のプレキャストセグメント工法においてセグメントの出来形を修正する場合にも本発明を適用できることはいうまでもない。
【0039】
【発明の効果】
前述のとおり、本発明は、プレキャストセグメント工法において、セグメント同士を接着剤で接合する前に、前記接着剤と同一または同等の材料で予め製作した目地材をセグメント接合面の接着剤間に挿入配設し、あるいは前記接着剤と同一または同等の材料によりセグメント接合面に目地材層を形成し、セグメントの出来形を修正するようにしたため、次のような効果を得ることができる。
【0040】
(1) 目地材あるいは目地材層は、接着剤と硬度・強度等が同じで接着剤と一体化するので、従来の金属製の目地材のように応力伝達において局部的な応力集中が生じるのを解消することができ、プレキャストセグメント構造物の出来形を修正することができる。
【0041】
(2) 目地材あるいは目地材層を構成するエポキシ系樹脂等は腐蝕しないため、耐久性・耐用年数の問題も解決することができ、耐久性のあるプレキャストセグメント構造物が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の目地材を用いた第1の出来形修正方法であり、(a) は目地材の正面図、(b) は橋梁の側面図、(c) は上部工のセグメント接合面の正面図である。
【図2】本発明の第1の出来形修正方法で使用する目地材の変形例を示す正面図および断面図である。
【図3】本発明の目地材層を用いた第2の出来形修正方法を示すセグメントの側面図である。
【図4】本発明の第1の出来形修正方法を工程順に示す側面図である。
【図5】本発明の第2の出来形修正方法を工程順に示す側面図である。
【図6】本発明の出来形修正方法が適用される橋梁上部工のスパンバイスパン架設工法を示す側面図である。
【図7】本発明の出来形修正方法が適用される橋梁上部工の一方向前進張出し架設工法を示す斜視図である。
【図8】本発明の出来形修正方法が適用される橋梁上部工の片持ち張出し架設工法を示す側面図である。
【図9】本発明の出来形修正方法が適用される橋梁下部工のプレキャストセグメント工法を示す斜視図である。
【図10】従来における橋梁上部工の出来形修正方法であり、(a) は橋梁の側面図、(b) は上部工のセグメント接合面の正面図、(c) は従来の金属製の目地材の正面図である。
【図11】橋梁上部工のプレキャスキトセグメント工法の例を示す側面図および断面図である。
【符号の説明】
1……プレキャストセグメント
1a…上床版
1b…下床版
1c…ウェブ
2……架設ガーダー
3……エレクションノーズ
4……ピロン
5……斜材ケーブル
10……接着剤
11……接着剤層
12……PC鋼材
13……本発明の目地材
14……凹凸
15……補強用繊維材
16……目地材層
50……従来の金属製目地材
Claims (6)
- 予め構造躯体を分割してセグメントとして製作しておき、施工位置に搬入された各セグメントをセグメント接合面に接着剤を塗布して接合組立てし、最後にこれらセグメントをPC鋼材で一体化するプレキャストセグメント工法において、セグメント同士を接着剤で接合する前に、一方のセグメントの接合面に塗布した接着剤の表面に、前記接着剤と同一または同等の樹脂で予め製作され硬化した板状の目地材を貼り付け、セグメント同士を緊張接合することでセグメントの出来形を修正することを特徴とするプレキャストセグメントの出来形修正方法。
- 目地材の表面に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のプレキャストセグメントの出来形修正方法。
- 目地材の内部に補強材が配設されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプレキャストセグメントの出来形修正方法。
- 予め構造躯体を分割してセグメントとして製作しておき、施工位置に搬入された各セグメントをセグメント接合面に接着剤を塗布して接合組立てし、最後にこれらセグメントをPC鋼材で一体化するプレキャストセグメント工法において、セグメント同士を接着剤で接合する前に、前記接着剤と同一または同等の樹脂をセグメント接合面に塗布して硬化させることで目地材層を形成し、接合面に接着剤を塗布してセグメント同士を緊張接合することでセグメントの出来形を修正することを特徴とするプレキャストセグメントの出来形修正方法。
- 目地材層の接合表面に凹凸を形成することを特徴とする請求項4に記載のプレキャストセグメントの出来形修正方法。
- 目地材層の内部に補強材を配設することを特徴とする請求項4または請求項5に記載のプレキャストセグメントの出来形修正方法。
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