JP3810759B2 - プレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造およびその施工方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造およびその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、既設の橋梁の落橋防止構造として、下部構造物と橋体とを、ブラケット等により連結して、橋体の変位制限する落橋防止構造が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１３７４１０号公報
【特許文献２】
特開平１０−１６８８２３号公報
【非特許文献１】
道路橋示方書（Ｖ耐震設計編） 社団法人日本道路協会発行、２００３年３月、Ｐ．２５８−２７１
【０００４】
地震時において最初から橋体の変位制限装置が機能する落橋防止構造では、橋体と下部構造物とに支持力あるいは移動制限支持力を発揮させる構造であるので、変位制限装置が地震時に損傷する恐れのある落橋防止構造である。これに対して、変位制限装置を設ける場合でも、桁かかり長を長くした上で、変位制限装置を機能させることも考えられ、例えば下部構造物の縁端を広げて桁かかり長を長くする縁端拡幅構造が知られている（非特許文献１参照）。
【０００５】
そして、現場打ちコンクリートによって、既設コンクリート製下部構造物の縁端を拡幅し前記の桁かかり長を長くする場合、既設コンクリート下部構造物の上部における配筋状態を調査した上で、既設コンクリート製下部構造物の上部に多数埋め込み配置されている鉄筋をよけるように多数の鉄筋定着用のアンカー用孔を削孔する必要があり、この作業が大変であると共に、新設の現場打ちコンクリートとの一体化を高めるために既設コンクリート製下部構造物の上部をはつる必要があり、さらに、新設の現場打ちコンクリートを打設するための大掛かりな型枠の設置作業等が必要とされ、このように、新設のコンクリート打ち継ぎ部の一体化および狭小空間での多数の鉄筋定着用のアンカー孔の削孔作業、型枠の配設やコンクリート打設等の作業が煩雑であると共に、高い品質を維持するために高度の管理が必要であると共に、現場施工性がそれほど高くなく、施工コストが高くなるという課題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の課題を解決し、既設コンクリート製下部構造物の上部に少ない数の横孔で済み、表層部のはつりはチッピング程度ですみ、さらに、新設の現場打ちコンクリートを打設するための大掛かりな型枠の設置作業等を必要とすることなく、作業が簡単であると共に、高い品質を維持するために高度の管理の必要がなく、現場施工性がよく、施工コストを低減することができるプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造およびその施工方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の従来の問題点を有利に解決するために、第１発明のプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造においては、既設下部構造物に横方向に間隔をおいて複数のアンカー用横孔を設け、桁支承用上面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックが既設下部構造物の上部側周面に配置され、前記各アンカー用横孔と横貫通孔とに渡って、中空ＰＣ鋼棒の内部に押込み用反力ＰＣ鋼棒を押込むことで緊張された前記中空ＰＣ鋼棒を備えたプレストレス力導入装置が挿入配置され、かつ、前記各アンカー用横孔内と、横貫通孔内にグラウトが充填・硬化され、かつ押込み用反力ＰＣ鋼棒の圧縮力が解放されて前記中空ＰＣ鋼棒により圧縮力が導入されて、前記既設下部構造物に桁支承部付プレキャストコンクリートブロックが一体化されて取付けられていることを特徴とする。
【０００８】
第２発明のプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造においては、既設下部構造物に横方向に間隔をおいて複数のアンカー用横孔を設け、桁支承用上面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックと、桁支承用上面および桁支承用縦側面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックとが、既設下部構造物の上部側周面に配置され、前記各アンカー用横孔と横貫通孔とに渡って、中空ＰＣ鋼棒の内部に押込み用反力ＰＣ鋼棒を押込むことで緊張された前記中空ＰＣ鋼棒を備えたプレストレス力導入装置が挿入配置され、かつ、前記各アンカー用横孔内と、横貫通孔内にグラウトが充填・硬化され、かつ押込み用反力ＰＣ鋼棒の圧縮力が解放されて前記中空ＰＣ鋼棒により圧縮力が導入されて、前記既設下部構造物に前記各桁支承部付プレキャストコンクリートブロックが一体化されて取付けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、第３発明では、第１または第２発明のプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造において、既設下部構造物における橋軸方向の側面に、桁支承用上面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックが取付けられ、橋軸直角方向の側面に、桁支承用上面および桁支承用縦側面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックが取付けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、第４発明のプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅施工方法においては、既設下部構造物に横方向に間隔をおいて複数のアンカー用横孔を設け、桁支承用上面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックを既設下部構造物の上部側周面に配置し、前記各アンカー用横孔と横貫通孔とに渡って、中空ＰＣ鋼棒の内部に押込み用反力ＰＣ鋼棒を押込むことで緊張された前記中空ＰＣ鋼棒を備えたプレストレス力導入装置を挿入配置した後、前記各アンカー用横孔内と、横貫通孔内にグラウトが充填・硬化され、その後、押込み用反力ＰＣ鋼棒の圧縮力が解放されて前記中空ＰＣ鋼棒により圧縮力を導入して、前記既設下部構造物に桁支承部付プレキャストコンクリートブロックを一体化して取付けることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、この発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１〜図７には、本発明のプレキャストブロックによるコンクリート製既設下部構造物の縁端拡幅構造の第１実施形態が示されている。図８には、下部構造物における橋軸方向の桁かかり長を長くするためのプレキャストブロックが示され、図９には、下部構造物における橋軸直角方向の桁かかり長を長くするためおよび変位制限機能を備えたプレキャストブロックが示され、前記各プレキャストブロックには、既設下部構造物の桁支承用上面とほぼ同レベルの桁支承用上面を備えている。図１１以降には、反力ＰＣ鋼材によるプレストレス力導入装置の形態が示されている。
【００１２】
先ず、本発明において使用する主要な部品について説明する。
図８（ａ），（ｂ）に示すプレキャストコンクリート製の桁支承部付プレキャストブロック５（５ａ）は、橋脚または橋台からなる鉄筋コンクリート製下部構造物１における橋軸方向の上部の前後面に取付けられるプレキャストブロックであり、上部に桁下面に近接して対向配置される桁支承上面３（３ａ）を備えており、かつ橋軸直角方向の両側面に目地部用内向き凹部１１が設けられ、かつその桁支承部付プレキャストブロック５ａの前面側の左右両側には、間隔をおいて後面側に貫通する反力ＰＣ鋼材によるプレストレス力導入装置を配置するための横貫通孔４が設けられている。
【００１３】
なお、橋軸直角方向の両端部に配置される桁支承部付プレキャストブロック５ａにおける横貫通孔４は２点鎖線で示すように、上下に位置をずらして設けられており、後記のプレキャストブロック５（５ｂ）における横貫通孔４の延長線上で、既設下部構造物１側のアンカー用横孔での干渉をさけるように構成されている。また、前記の目地部用内向き凹部１２は、橋軸直角方向に隣り合うプレキャストブロック５ａにおける凹部間に目地用充填材が充填されて、一体性を高めるに構成されている。
【００１４】
図９に示すプレキャストコンクリート製の桁支承部付プレキャストブロック５ｂは、橋脚または橋台からなる鉄筋コンクリート製既設下部構造物１における橋軸直角方向の上部側面（図示の形態の場合）または橋軸方向の上部側面に取付けられるプレキャストブロックである。この桁支承部付プレキャストコンクリート５ｂは、本体が断面逆Ｌ字状のプレキャストブロックであり、橋軸直角方向の内側に、桁下面に近接して対向するように配置される桁支承用上面３（３ｂ）と、桁側面に間隔をおいて対向配置される桁支承用縦側面１２とからなる内向き段部１０が設けられ、桁支承用縦側面１２には、ゴム製等の緩衝材１３が図示省略のボルト等により固定されて地震時の桁の変位制限装置として緩衝支承するように構成され、かつプレキャストブロック５ｂの橋軸直角方向前面側の左右両側には、間隔をおいて後面側に貫通する反力ＰＣ鋼材によるプレストレス力導入装置８を配置するための横貫通孔４が設けられている。前記各プレキャストブロック５（５ａ，５ｂ）は、予め工場あるいは現場付近で製作し、現場に搬入する。
【００１５】
次に、本発明において使用する反力ＰＣ鋼材によるプレストレス力導入装置８の構造について、図１１以降を参照して説明する。
【００１６】
図１１（ａ）は、本発明において使用する一実施形態の中空ＰＣ鋼棒を使用したコンクリート用プレストレス力導入装置８の１ユニットの一部切欠側面図を示し、（ｂ）はその縦断側面図を示すものであって、鋼製中空ＰＣ鋼棒本体６ａの長手方向の一端部（前端部）外側に雄ねじ部２０を有すると共に、他端部（後端部）外側に雄ねじ部２１を有する中空ＰＣ鋼棒６における前記雄ねじ部２１に、前後両端部に雌ねじ孔２２、２３を有すると共に多角形の回動工具係合用外面２４を有する支承筒２５における前端部の雌ねじ孔２２が螺合連結されている。
【００１７】
前記支承筒２５の後端部の雌ねじ孔２３に、鋼製筒状の環状係止片からなるストッパー２６の前部雄ねじ部２７が螺合され、前記ストッパー２６の後端部外側には、回動工具係合用外面２８が形成され、前記ストッパー２６の前端部には、前記支承筒２５の内部に配置され、前端部に凹部２９を有する押圧係止片３０の後端面が係合され、前記押圧係止片３０の前端部の凹部２９には、中空ＰＣ鋼棒６内に他端側を除くほぼ全体が挿入され、かつ他端側が前記中空ＰＣ鋼棒６の他端部から突出するように配置されたノンプル用反力ＰＣ鋼棒７ａの後端部が嵌合されている。なお、前記のノンプルとは、引き抜かない方式で、換言すると据え置き方式の意味である。
【００１８】
この実施形態においては、１本もののノンプル用反力ＰＣ鋼棒７ａにより押込み鋼棒を構成しているが、他端側に短尺の撤去用反力ＰＣ鋼棒と前記ノンプル用反力ＰＣ鋼棒７ａよりも若干短尺なノンプル用反力ＰＣ鋼棒との２本により押し込み用反力ＰＣ鋼棒７を構成することも可能である。前記中空ＰＣ鋼棒６の前端部外側の雄ねじ２０に、雌ねじ部３１を有するナットからなるアンカー材３２が着脱自在に螺合固定され、前記ノンプル用反力ＰＣ鋼棒７の先端部は前記雌ねじ部３１に連結されている。前記アンカー材３２には雄ねじ部材４１が螺合固定され、前記雄ねじ部材４１により反力ＰＣ鋼棒７の先端部が支承されている。
【００１９】
図１１に示す状態は、図１３に示すような状態にプレストレス力導入装置８を、前部フレーム４３および後部フレーム４４を複数の連結ロッド４５で平行に結合し、後部フレーム４４側に油圧ジャッキ３４を備えた枠形フレーム３３に配置して、液圧ジャッキ３４を利用して、その可動ピストン３５の先端部に係合され、ストッパー２６の中央中空部に挿入される押し込み鋼棒３６により押圧係止片３０を前記中空ＰＣ鋼棒６に向かって移動するように押圧し、前記ノンプル（据置）用反力ＰＣ鋼棒７ａを中空ＰＣ鋼棒６内に押し込むように圧縮力を導入した後、その状態においてフリーになっている前記支承筒２５またはストッパー２６を前記押圧係止片３０に向かって接近する方向（図１１の右方向）に回転させて、前記ストッパー２６を前進移動して、ストッパー２６の前端部を押し込み係止片３０に係合させ、枠形フレーム３３から分離させた状態を示した図である。このようなプレストレス力導入装置８は特開２００１−２０７５９０号公報等により公知であり各種の形態の装置を使用することもできる。
【００２０】
次に、前記の桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ａ，５ｂおよびプレストレス力導入装置８を使用して、本発明のプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造および縁端拡幅方法について、図１〜図７を参照して説明する。
【００２１】
版桁等の桁３８は支承装置３９を介して橋脚または橋台等のコンクリート製既設下部構造物１に支承されている。前記コンクリート製既設下部構造物１の上部周側面における橋軸方向の前面または後面あるいはこれらの両面に、橋軸直角方向に間隔をおいて平行に橋軸方向に延長する複数のアンカー用横孔２を設ける。前記のアンカー用横孔２は桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５（５ａ）における横貫通孔４と合致するように設けられ、かつ既設下部構造物１における埋め込み鉄筋から外れた位置に設け、さらに桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ａにおける桁支承上面３（３ａ）が既設下部構造物１の上面と同レベルになる位置に設ける。
【００２２】
また、前記コンクリート製既設下部構造物１の上部における橋軸直角方向の前面または後面あるいはこれらの両面に、橋軸方向に間隔をおいて平行に橋軸直角方向に延長する複数のアンカー用横孔２を設ける。前記のアンカー用横孔２は桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５（５ｂ）における横貫通孔４と合致するように設けられ、かつ既設下部構造物１における埋め込み鉄筋から外れた位置に設け、さらに桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ｂにおける桁支承上面３（３ｂ）が既設下部構造物１の上面と同レベルになる位置に設ける。また、目地部に充填するグラウト１７との一体化を高めるために、コンクリート製既設下部構造物１の上部周側面における表層部のはつり（チッピング）を行なう。
【００２３】
前記のようにコンクリート製既設下部構造物１の上部に各アンカー用横孔２を削孔した後、既設下部構造物１における橋軸方向の前面側または後面側あるいはこれらの両面側等の上部周側面に、橋軸直角方向に目地間隔をおいて多数の桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ａを、図示省略の支保工等により支持して配置する。前記の桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ａにおける桁支承用上面３ａは既設の桁３７の下面に近接して対向するように配置される。
【００２４】
前記の目地間隙には、桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ａの下面を型枠兼支承部材１４を介して図示省略の仮支持梁部材および支保工により支持させて、アンカー用横孔２と横貫通孔４の中心軸線が一致するように所定の位置の配置すると共に、既設下部構造物１における橋軸直角方向の側面に桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ｂを前記と同様、図示省略の仮支持梁部材および支保工により支持させて、アンカー用横孔２と横貫通孔４の中心軸線が一致するように所定の位置に配置する。
【００２５】
さらに説明すると、図３に点線で示すように、橋軸直角方向に隣合う各プレキャストコンクリートブロック５ａの橋軸直角方向の端部下面は、橋軸方向に延長する目地部型枠を兼ねた木製板状等の型枠兼支承部材１４に載置されてこれを介して図示省略の仮支持梁部材および支保工により適宜支持され、橋軸直角方向に隣合う各桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ａの端部縦目地間にわたって、前記型枠兼支承部材１４上に木製板状の目地部縦型枠１５が立設されて目地部がふさがれ、またコンクリート製既設下部構造物１と各プレキャストコンクリートブロック５ａとの目地部の下部には、図４（ｂ）に点線で示すように木製板状等の隅部底部型枠１６が介在されて図示省略の仮支持梁部材および支保工により支持されて、後記のプレストレス力導入装置８をセットした後、前記目地間隙に無収縮モルタル等のグラウト１７が充填される。
【００２６】
また、コンクリート製既設下部構造物１の橋軸直角方向両端部に目地間隙を介して配置される一つの桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５（５ｂ）における桁支承用上面３（３ｂ）は桁３７の橋軸直角方向端部下面に近接して対向するように配置され、また桁支承用縦側面１２および緩衝材１３は桁３７の橋軸直角方向の側面に間隔をおいて対向するように配置され、地震時において桁３７が橋軸直角方向に移動したときに変位制限装置として機能し桁を緩衝支承するように構成されている。前記桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５（５ｂ）とコンクリート製既設下部構造物１との目地間隙用の型枠として、図３に点線で示すように、前記と同様板状の隅部底部型枠１６を介して図示省略の仮支持梁部材および支保工により支持され、また前記底部型枠１６に立設される目地部縦型枠１５によりふさがれた状態で、後記のプレストレス力導入装置８をセットした後、前記目地間隙に無収縮モルタル等のグラウト１７が充填される。
【００２７】
橋脚等のコンクリート製既設下部構造物１の橋軸直角方向の両端部に橋軸方向に目地間隙を介して複数のプレキャストコンクリートブロック５ｂを配置する場合には、前記ブロック５ｂ間における橋軸方向の端部下面は、前記と同様木製板状の型枠兼支承部材を介在させて仮支持梁材および支保工により支持され、またプレキャストコンクリートブロック５ｂ間の橋軸方向の端部外側面間に前記型枠兼支承部材上に立設される木製板状の目地部縦型枠によりふさがれた状態で、後記のプレストレス力導入装置８をセットした後、前記目地部間隙に無収縮モルタル等のグラウト１７が充填される。
【００２８】
前記のように、コンクリート製既設下部構造物１の橋軸方向の前面または後面あるいは前後両面にプレキャストコンクリートブロック５ａを配置すると共に、橋軸直角方向の両端部にプレキャストコンクリートブロック５ｂを配置し、目地部型枠を設置した後、前記アンカー用横孔２と横貫通孔４に渡ってプレストレス力導入装置８を挿入配置する。前記のアンカー用横孔２と横貫通孔４の直径寸法はプレストレス力導入装置８の外径寸法よりも大きく設定され、プレストレス力導入装置８の奥部にグラウト１７を充填可能なようにされ、また、前記プレストレス力導入装置８のストッパ２６が、プレキャストコンクリートブロック５ａ端面から外部に突出した状態に配置される。そのため前記プレストレス力導入装置８の長さは適宜設定される。
【００２９】
前記プレストレス力導入装置８を各アンカー用横孔２および横貫通孔４に渡って挿入設置した後、前記各目地部間隙に無収縮モルタル等のグラウト１７を充填すると共に、前記プレストレス力導入装置８における雄ねじ部２１にねじ込まれているアンカー材３７を埋め込むように、前記アンカー用横孔２および横貫通孔４に無収縮モルタル等のグラウト１７を充填する。
【００３０】
前記グラウト１７が所定の強度を発揮した後、プレストレス力導入装置８におけるストッパ２６を電動式レンチ等の回動工具により後退するように回転させることにより、反力ＰＣ鋼棒７の圧縮力が開放され、反対に、中空ＰＣ鋼棒６とグラウト１７との付着およびグラウト１７とコンクリート製既設下部構造物１および各ブロック５ａ，５ｂの付着によって、中空ＰＣ鋼棒６の短縮が阻まれ、これにより相対的にコンクリート製既設下部構造物１および各ブロック５ａ，５ｂが接近する方向に圧縮のプレストレスが導入され、コンクリート製既設下部構造物１と各ブロック５ａ，５ｂとが強固に接合され一体化される。中空ＰＣ鋼棒６とグラウト１７との付着が十分であれば、アンカー材３２とアンカー部材３７、原理的には省略することもできる。なお、前記のストッパ２６および支承筒２５は取り外し、反力ＰＣ鋼棒７は取り外すことも可能であるが、反力ＰＣ鋼棒７を残地させるノンプル用反力ＰＣ鋼棒７とすることも可能である。
【００３１】
反力ＰＣ鋼棒７を残地させる場合、前記支承筒２５を中空ＰＣ鋼棒６から取り外し、グラウト１７の硬化した後に硬化し、中空ＰＣ鋼棒６とノンプル用反力ＰＣ鋼棒７の一体性を高め、接合されたブロック５ａ，５ｂの終局耐力を向上させるため、適宜遅延剤を硬化型接着剤に混合させてなる経時硬化型の合成樹脂製接着剤からなる接着兼用防錆材が中空ＰＣ鋼棒６の端部開口部から予めあるいは適宜の時期に注入充填される。
【００３２】
その後、前記支承筒２５を取り外した後、ノンプル用反力ＰＣ鋼棒７を回収することなく、前記中空ＰＣ鋼棒６内に据え置き、防錆を兼ねる経時硬化製樹脂等の接着兼用防錆材４０の硬化により中空ＰＣ鋼棒６とノンプル用ＰＣ鋼棒７の一体化を図る。その後、横貫通孔４の端部に跡埋めモルタル５９を充填し中空ＰＣ鋼棒６および反力ＰＣ鋼棒７の防錆を図る。
【００３３】
（第２実施形態）
図１０は、本発明の他の実施形態を示すものであって、この形態では、橋脚等のコンクリート製既設下部構造物１に適用した場合で、コンクリート製既設下部構造物１の上部に、橋軸方向に貫通したアンカー用横孔２が設けられ、前記既設下部構造物１に橋軸方向両側にプレキャストコンクリート製ブロック５ａを目地間隙を介して前記アンカー用横孔２と同心状に横貫通孔４が位置するように配置され、かつ前記の横貫通孔４の端部は拡径した支承用凹溝１８に接続するようにされ、プレストレス力導入装置８における中空ＰＣ鋼棒６を前記支承用凹溝１８に渡って挿入設置した後、支圧プレート１９を介してアンカー材３２および３７を配置するように組立て、押込み用反力ＰＣ鋼棒７に押込み力を外側の中空ＰＣ鋼棒６に緊張力を導入したプレストレス力導入装置８の場合である。
【００３４】
この場合には、目地部におけるグラウト１７が硬化して所定の強度を発現した後、ストッパ２６および支承筒２５を取り外し、支承用凹溝１８内に跡埋めモルタル５９を充填すればよい。
【００３５】
その他の構成については、前記実施形態と同様であるので、同様である部分については、前記実施形態と同じ符号を付してその構造および施工手順の説明を省略する。
【００３６】
なお、本発明において使用するプレストレス力導入装置８の変形形態として、図１２に示すような形態でもよい。この形態は、ノンプル方式で使用される押込み用反力ＰＣ鋼棒７を中空ＰＣ鋼棒６よりも突出する長さにしておき、かつ前記押込み用反力ＰＣ鋼棒６両端部を予めねじ切り加工して、先端部に雄ねじ部４６および後端部に雄ねじ部４７を形成し、また先端部をアンカー材３２に螺合固定し、既設下部構造物およびコンクリートブロック５ａ（５ｂ）への無収縮モルタル等のグラウト１７を介してプレストレス導入後、後端側の突出した部分を利用して、中空ＰＣ鋼棒１の外径よりも大きい内径の透孔を有するアンカープレート４９を中空ＰＣ鋼棒６に嵌設すると共に無収縮モルタル等のグラウト１７の端部支承部に当接させ、ワッシャー５０、反力ＰＣ鋼棒定着用ナット５１を取付けている。
【００３７】
その後、図１２（ａ）に示すように、押し込み用反力ＰＣ鋼棒７の後端部雄ねじ部４７にカップラー５２を介して引張用螺杆５３を直列に連結し、脚部５５を有し周側面部が一部開放されている間隔保持部材５４を前記引張用螺杆５３に嵌設すると共に、脚部５５をアンカープレート４９に取付け、前記引張用螺杆５３にセンターホールジャッキ５６を嵌設し、前記引張用螺杆５３の後端部にナット５７を螺合させると共に、可動ピストン５８に係合させる。
【００３８】
この状態でセンターホールジャッキ５６を伸長させて、引張用螺杆５３を介して押し込み用反力ＰＣ鋼棒７を図１２の左方向に引張すると、反力ＰＣ鋼棒定着用ナット５１がアンカープレート４９から離れるので、前記反力ＰＣ鋼棒定着用ナット５１をアンカープレート４９に接近する方向に回転させて、アンカープレート４９に締め付けることにより、押込み用反力ＰＣ鋼棒７を緊張できる構造としたものである。なお、押込み用反力ＰＣ鋼棒７を緊張した後は、センターホールジャッキ５６を開放して、ナット５７，引張用螺杆５３，間隔保持部材５４，カップラー５２を撤去し、跡埋めモルタル５９を横貫通孔４の端部に充填する（図１２ｂの状態）。前記実施形態の場合もこのような構造に変更することができる。
【００３９】
その他の構成および操作施工手順については、前記実施形態と同様であるので、同様な部分については同様な符号を付して説明を省略する。
【００４０】
本発明を実施する場合、横桁を備えているような桁構造によっては、図９に示すような桁支承用上面および桁支承用縦側面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ｂを、既設下部構造物の橋軸方向の上部側面に取付けるようにしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によると次のような効果を奏する。
（１）プレキャストコンクリート製ブロックを使用すると共にプレストレス力導入装置を使用するので、コンクリート製既設下部構造物とプレキャストコンクリート製ブロックとを確実に一体化することができ、耐久性も向上させることができる。
【００４２】
（２）また、従来のように既設コンクリート製下部構造物の上部に多数埋め込み配置されている鉄筋をよけるように多数の鉄筋定着用のアンカー用孔を削孔する必要がなく、少ない横孔で済み、表層部のはつりはチッピング程度ですむため、環境にやさしい工法となり騒音も少なくすることができる。さらに、新設の現場打ちコンクリートを打設するための大掛かりな型枠の設置作業等を必要とすることなく、目地部の簡単な型枠ですむので、現場作業が簡単で現場作業の省力化ができると共に工期の短縮が図ることができ、また、予め工場製作の中空ＰＣ鋼棒等を配置するため、高い品質を維持するために高度の管理の必要がなく、現場施工性がよく、施工コストを低減することができる。
【００４３】
（３）コンクリート製既設下部構造物とプレキャストコンクリート製ブロックとは、従来のようにアンカーボルトで定着されることなく、所定長の中空ＰＣ鋼棒を配置するため、高品質な定着構造および定着工法とすることができる。
（４）プレキャストコンクリート製ブロックを使用するため、美観がよくなると共に高い耐久性を保持することができる。
【００４４】
各桁支承部付プレキャストコンクリートブロックは、桁支承用上面を備えているので、桁かかり長を長くすることができ、桁支承用上面および桁支承用縦側面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックを既設下部構造物に取付けると、既設下部構造物の縁端を拡幅できると共に、桁支承用縦側面により地震時の桁の変位制限装置として機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造を示す一部縦断側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の一部縦断正面図である。
【図４】本発明の第１施形態に係るプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造を示すものであって、（ａ）は橋台端部付近を示す側面図であり、（ｂ）は橋脚部付近の縦断側面図である。
【図５】下部構造物の橋軸直角方向の端部にプレキャストブロックを配置固定して既設下部構造物の縁端部を拡幅している構造を示す縦断正面図である。
【図６】下部構造物の橋軸方向の端部にプレキャストコンクリートブロックを配置固定して、既設下部構造物の縁端部を拡幅している状態を示す横断平面図である。
【図７】図６の一部を拡大して示す横断平面図である。
【図８】本発明において下部構造物の橋軸方向の端部に配置するプレキャストコンクリートブロックを示すものであって、（ａ）正面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】本発明において下部構造物の橋軸直角方向の端部に配置するプレキャストコンクリートブロックを示すものであって、（ａ）正面図、（ｂ）は拡大断面図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第２実施形態に係るプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造を示す一部縦断側面図、（ｂ）はその一部を拡大して示す一部切欠縦断側面図である。
【図１１】本発明において使用するプレストレス力導入装置の一形態を示すものであって、（ａ）は一部切欠側面図、（ｂ）は一部切欠縦断側面図である。
【図１２】本発明において使用可能なプレストレス力導入装置の他の形態を示すものであって、（ａ）および（ｂ）は縦断側面図である。
【図１３】油圧ジャッキを備えた枠形フレームにプレストレス力導入装置をセットして中空ＰＣ鋼棒に緊張力を導入する場合の一形態を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１ 既設下部構造物
２ アンカー用横孔
３ 桁支承用上面
４ 横貫通孔
５ 桁支承部付プレキャストコンクリートブロック
５ａ 桁支承部付プレキャストコンクリートブロック
５ｂ 桁支承部付プレキャストコンクリートブロック
６ 中空ＰＣ鋼棒
７ 押込み用反力ＰＣ鋼棒
８ プレストレス力導入装置
９ 無収縮モルタル
１０ 内向き段部
１１ 目地部用内向き凹部
１２ 桁支承用縦側面
１３ 緩衝材
１４ 型枠兼支承部材
１５ 目地部縦型枠
１６ 隅部底部型枠
１７ グラウト
１８ 支承用凹溝
２０ 雄ねじ部
２１ 雄ねじ部
２２ 雌ねじ孔
２３ 雌ねじ孔
２４ 回動工具係合用外面
２５ 支承筒
２６ ストッパ
２７ 前部雄ねじ部
２８ 回動工具係合用外面
２９ 凹部
３０ 押圧係止片
３１ 雌ねじ部
３２ アンカー材
３３ 枠形フレーム
３４ 液圧ジャッキ
３５ 可動ピストン
３６ 押込み鋼棒
３７ アンカー材
３８ 桁
３９ 支承装置
４０ 接着兼用防錆材
４１ 雄ねじ部材
４３ 前部フレーム
４４ 後部フレーム
４５ 連結ロッド
４６ 雄ねじ部
４７ 雄ねじ部
４９ アンカープレート
５０ ワッシャ
５１ 反力ＰＣ鋼棒定着用ナット
５２ カップラー
５３ 引張用螺杆
５４ 間隔保持部材
５５ 脚部
５６ センターホールジャッキ
５７ ナット
５８ 可動ピストン
５９ 跡埋めモルタル
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造およびその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、既設の橋梁の落橋防止構造として、下部構造物と橋体とを、ブラケット等により連結して、橋体の変位制限する落橋防止構造が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１３７４１０号公報
【特許文献２】
特開平１０−１６８８２３号公報
【非特許文献１】
道路橋示方書（Ｖ耐震設計編） 社団法人日本道路協会発行、２００３年３月、Ｐ．２５８−２７１
【０００４】
地震時において最初から橋体の変位制限装置が機能する落橋防止構造では、橋体と下部構造物とに支持力あるいは移動制限支持力を発揮させる構造であるので、変位制限装置が地震時に損傷する恐れのある落橋防止構造である。これに対して、変位制限装置を設ける場合でも、桁かかり長を長くした上で、変位制限装置を機能させることも考えられ、例えば下部構造物の縁端を広げて桁かかり長を長くする縁端拡幅構造が知られている（非特許文献１参照）。
【０００５】
そして、現場打ちコンクリートによって、既設コンクリート製下部構造物の縁端を拡幅し前記の桁かかり長を長くする場合、既設コンクリート下部構造物の上部における配筋状態を調査した上で、既設コンクリート製下部構造物の上部に多数埋め込み配置されている鉄筋をよけるように多数の鉄筋定着用のアンカー用孔を削孔する必要があり、この作業が大変であると共に、新設の現場打ちコンクリートとの一体化を高めるために既設コンクリート製下部構造物の上部をはつる必要があり、さらに、新設の現場打ちコンクリートを打設するための大掛かりな型枠の設置作業等が必要とされ、このように、新設のコンクリート打ち継ぎ部の一体化および狭小空間での多数の鉄筋定着用のアンカー孔の削孔作業、型枠の配設やコンクリート打設等の作業が煩雑であると共に、高い品質を維持するために高度の管理が必要であると共に、現場施工性がそれほど高くなく、施工コストが高くなるという課題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の課題を解決し、既設コンクリート製下部構造物の上部に少ない数の横孔で済み、表層部のはつりはチッピング程度ですみ、さらに、新設の現場打ちコンクリートを打設するための大掛かりな型枠の設置作業等を必要とすることなく、作業が簡単であると共に、高い品質を維持するために高度の管理の必要がなく、現場施工性がよく、施工コストを低減することができるプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造およびその施工方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の従来の問題点を有利に解決するために、第１発明のプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造においては、既設下部構造物に横方向に間隔をおいて複数のアンカー用横孔を設け、桁支承用上面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックが既設下部構造物の上部側周面に配置され、前記各アンカー用横孔と横貫通孔とに渡って、中空ＰＣ鋼棒の内部に押込み用反力ＰＣ鋼棒を押込むことで緊張された前記中空ＰＣ鋼棒を備えたプレストレス力導入装置が挿入配置され、かつ、前記各アンカー用横孔内と、横貫通孔内にグラウトが充填・硬化され、かつ押込み用反力ＰＣ鋼棒の圧縮力が解放されて前記中空ＰＣ鋼棒により圧縮力が導入されて、前記既設下部構造物に桁支承部付プレキャストコンクリートブロックが一体化されて取付けられていることを特徴とする。
【０００８】
第２発明のプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造においては、既設下部構造物に横方向に間隔をおいて複数のアンカー用横孔を設け、桁支承用上面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックと、桁支承用上面および桁支承用縦側面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックとが、既設下部構造物の上部側周面に配置され、前記各アンカー用横孔と横貫通孔とに渡って、中空ＰＣ鋼棒の内部に押込み用反力ＰＣ鋼棒を押込むことで緊張された前記中空ＰＣ鋼棒を備えたプレストレス力導入装置が挿入配置され、かつ、前記各アンカー用横孔内と、横貫通孔内にグラウトが充填・硬化され、かつ押込み用反力ＰＣ鋼棒の圧縮力が解放されて前記中空ＰＣ鋼棒により圧縮力が導入されて、前記既設下部構造物に前記各桁支承部付プレキャストコンクリートブロックが一体化されて取付けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、第３発明では、第１または第２発明のプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造において、既設下部構造物における橋軸方向の側面に、桁支承用上面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックが取付けられ、橋軸直角方向の側面に、桁支承用上面および桁支承用縦側面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックが取付けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、第４発明のプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅施工方法においては、既設下部構造物に横方向に間隔をおいて複数のアンカー用横孔を設け、桁支承用上面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックを既設下部構造物の上部側周面に配置し、前記各アンカー用横孔と横貫通孔とに渡って、中空ＰＣ鋼棒の内部に押込み用反力ＰＣ鋼棒を押込むことで緊張された前記中空ＰＣ鋼棒を備えたプレストレス力導入装置を挿入配置した後、前記各アンカー用横孔内と、横貫通孔内にグラウトが充填・硬化され、その後、押込み用反力ＰＣ鋼棒の圧縮力が解放されて前記中空ＰＣ鋼棒により圧縮力を導入して、前記既設下部構造物に桁支承部付プレキャストコンクリートブロックを一体化して取付けることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、この発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１〜図７には、本発明のプレキャストブロックによるコンクリート製既設下部構造物の縁端拡幅構造の第１実施形態が示されている。図８には、下部構造物における橋軸方向の桁かかり長を長くするためのプレキャストブロックが示され、図９には、下部構造物における橋軸直角方向の桁かかり長を長くするためおよび変位制限機能を備えたプレキャストブロックが示され、前記各プレキャストブロックには、既設下部構造物の桁支承用上面とほぼ同レベルの桁支承用上面を備えている。図１１以降には、反力ＰＣ鋼材によるプレストレス力導入装置の形態が示されている。
【００１２】
先ず、本発明において使用する主要な部品について説明する。
図８（ａ），（ｂ）に示すプレキャストコンクリート製の桁支承部付プレキャストブロック５（５ａ）は、橋脚または橋台からなる鉄筋コンクリート製下部構造物１における橋軸方向の上部の前後面に取付けられるプレキャストブロックであり、上部に桁下面に近接して対向配置される桁支承上面３（３ａ）を備えており、かつ橋軸直角方向の両側面に目地部用内向き凹部１１が設けられ、かつその桁支承部付プレキャストブロック５ａの前面側の左右両側には、間隔をおいて後面側に貫通する反力ＰＣ鋼材によるプレストレス力導入装置を配置するための横貫通孔４が設けられている。
【００１３】
なお、橋軸直角方向の両端部に配置される桁支承部付プレキャストブロック５ａにおける横貫通孔４は２点鎖線で示すように、上下に位置をずらして設けられており、後記のプレキャストブロック５（５ｂ）における横貫通孔４の延長線上で、既設下部構造物１側のアンカー用横孔での干渉をさけるように構成されている。また、前記の目地部用内向き凹部１２は、橋軸直角方向に隣り合うプレキャストブロック５ａにおける凹部間に目地用充填材が充填されて、一体性を高めるに構成されている。
【００１４】
図９に示すプレキャストコンクリート製の桁支承部付プレキャストブロック５ｂは、橋脚または橋台からなる鉄筋コンクリート製既設下部構造物１における橋軸直角方向の上部側面（図示の形態の場合）または橋軸方向の上部側面に取付けられるプレキャストブロックである。この桁支承部付プレキャストコンクリート５ｂは、本体が断面逆Ｌ字状のプレキャストブロックであり、橋軸直角方向の内側に、桁下面に近接して対向するように配置される桁支承用上面３（３ｂ）と、桁側面に間隔をおいて対向配置される桁支承用縦側面１２とからなる内向き段部１０が設けられ、桁支承用縦側面１２には、ゴム製等の緩衝材１３が図示省略のボルト等により固定されて地震時の桁の変位制限装置として緩衝支承するように構成され、かつプレキャストブロック５ｂの橋軸直角方向前面側の左右両側には、間隔をおいて後面側に貫通する反力ＰＣ鋼材によるプレストレス力導入装置８を配置するための横貫通孔４が設けられている。前記各プレキャストブロック５（５ａ，５ｂ）は、予め工場あるいは現場付近で製作し、現場に搬入する。
【００１５】
次に、本発明において使用する反力ＰＣ鋼材によるプレストレス力導入装置８の構造について、図１１以降を参照して説明する。
【００１６】
図１１（ａ）は、本発明において使用する一実施形態の中空ＰＣ鋼棒を使用したコンクリート用プレストレス力導入装置８の１ユニットの一部切欠側面図を示し、（ｂ）はその縦断側面図を示すものであって、鋼製中空ＰＣ鋼棒本体６ａの長手方向の一端部（前端部）外側に雄ねじ部２０を有すると共に、他端部（後端部）外側に雄ねじ部２１を有する中空ＰＣ鋼棒６における前記雄ねじ部２１に、前後両端部に雌ねじ孔２２、２３を有すると共に多角形の回動工具係合用外面２４を有する支承筒２５における前端部の雌ねじ孔２２が螺合連結されている。
【００１７】
前記支承筒２５の後端部の雌ねじ孔２３に、鋼製筒状の環状係止片からなるストッパー２６の前部雄ねじ部２７が螺合され、前記ストッパー２６の後端部外側には、回動工具係合用外面２８が形成され、前記ストッパー２６の前端部には、前記支承筒２５の内部に配置され、前端部に凹部２９を有する押圧係止片３０の後端面が係合され、前記押圧係止片３０の前端部の凹部２９には、中空ＰＣ鋼棒６内に他端側を除くほぼ全体が挿入され、かつ他端側が前記中空ＰＣ鋼棒６の他端部から突出するように配置されたノンプル用反力ＰＣ鋼棒７ａの後端部が嵌合されている。なお、前記のノンプルとは、引き抜かない方式で、換言すると据え置き方式の意味である。
【００１８】
この実施形態においては、１本もののノンプル用反力ＰＣ鋼棒７ａにより押込み鋼棒を構成しているが、他端側に短尺の撤去用反力ＰＣ鋼棒と前記ノンプル用反力ＰＣ鋼棒７ａよりも若干短尺なノンプル用反力ＰＣ鋼棒との２本により押し込み用反力ＰＣ鋼棒７を構成することも可能である。前記中空ＰＣ鋼棒６の前端部外側の雄ねじ２０に、雌ねじ部３１を有するナットからなるアンカー材３２が着脱自在に螺合固定され、前記ノンプル用反力ＰＣ鋼棒７の先端部は前記雌ねじ部３１に連結されている。前記アンカー材３２には雄ねじ部材４１が螺合固定され、前記雄ねじ部材４１により反力ＰＣ鋼棒７の先端部が支承されている。
【００１９】
図１１に示す状態は、図１３に示すような状態にプレストレス力導入装置８を、前部フレーム４３および後部フレーム４４を複数の連結ロッド４５で平行に結合し、後部フレーム４４側に油圧ジャッキ３４を備えた枠形フレーム３３に配置して、液圧ジャッキ３４を利用して、その可動ピストン３５の先端部に係合され、ストッパー２６の中央中空部に挿入される押し込み鋼棒３６により押圧係止片３０を前記中空ＰＣ鋼棒６に向かって移動するように押圧し、前記ノンプル（据置）用反力ＰＣ鋼棒７ａを中空ＰＣ鋼棒６内に押し込むように圧縮力を導入した後、その状態においてフリーになっている前記支承筒２５またはストッパー２６を前記押圧係止片３０に向かって接近する方向（図１１の右方向）に回転させて、前記ストッパー２６を前進移動して、ストッパー２６の前端部を押し込み係止片３０に係合させ、枠形フレーム３３から分離させた状態を示した図である。このようなプレストレス力導入装置８は特開２００１−２０７５９０号公報等により公知であり各種の形態の装置を使用することもできる。
【００２０】
次に、前記の桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ａ，５ｂおよびプレストレス力導入装置８を使用して、本発明のプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造および縁端拡幅方法について、図１〜図７を参照して説明する。
【００２１】
版桁等の桁３８は支承装置３９を介して橋脚または橋台等のコンクリート製既設下部構造物１に支承されている。前記コンクリート製既設下部構造物１の上部周側面における橋軸方向の前面または後面あるいはこれらの両面に、橋軸直角方向に間隔をおいて平行に橋軸方向に延長する複数のアンカー用横孔２を設ける。前記のアンカー用横孔２は桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５（５ａ）における横貫通孔４と合致するように設けられ、かつ既設下部構造物１における埋め込み鉄筋から外れた位置に設け、さらに桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ａにおける桁支承上面３（３ａ）が既設下部構造物１の上面と同レベルになる位置に設ける。
【００２２】
また、前記コンクリート製既設下部構造物１の上部における橋軸直角方向の前面または後面あるいはこれらの両面に、橋軸方向に間隔をおいて平行に橋軸直角方向に延長する複数のアンカー用横孔２を設ける。前記のアンカー用横孔２は桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５（５ｂ）における横貫通孔４と合致するように設けられ、かつ既設下部構造物１における埋め込み鉄筋から外れた位置に設け、さらに桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ｂにおける桁支承上面３（３ｂ）が既設下部構造物１の上面と同レベルになる位置に設ける。また、目地部に充填するグラウト１７との一体化を高めるために、コンクリート製既設下部構造物１の上部周側面における表層部のはつり（チッピング）を行なう。
【００２３】
前記のようにコンクリート製既設下部構造物１の上部に各アンカー用横孔２を削孔した後、既設下部構造物１における橋軸方向の前面側または後面側あるいはこれらの両面側等の上部周側面に、橋軸直角方向に目地間隔をおいて多数の桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ａを、図示省略の支保工等により支持して配置する。前記の桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ａにおける桁支承用上面３ａは既設の桁３７の下面に近接して対向するように配置される。
【００２４】
前記の目地間隙には、桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ａの下面を型枠兼支承部材１４を介して図示省略の仮支持梁部材および支保工により支持させて、アンカー用横孔２と横貫通孔４の中心軸線が一致するように所定の位置の配置すると共に、既設下部構造物１における橋軸直角方向の側面に桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ｂを前記と同様、図示省略の仮支持梁部材および支保工により支持させて、アンカー用横孔２と横貫通孔４の中心軸線が一致するように所定の位置に配置する。
【００２５】
さらに説明すると、図３に点線で示すように、橋軸直角方向に隣合う各プレキャストコンクリートブロック５ａの橋軸直角方向の端部下面は、橋軸方向に延長する目地部型枠を兼ねた木製板状等の型枠兼支承部材１４に載置されてこれを介して図示省略の仮支持梁部材および支保工により適宜支持され、橋軸直角方向に隣合う各桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ａの端部縦目地間にわたって、前記型枠兼支承部材１４上に木製板状の目地部縦型枠１５が立設されて目地部がふさがれ、またコンクリート製既設下部構造物１と各プレキャストコンクリートブロック５ａとの目地部の下部には、図４（ｂ）に点線で示すように木製板状等の隅部底部型枠１６が介在されて図示省略の仮支持梁部材および支保工により支持されて、後記のプレストレス力導入装置８をセットした後、前記目地間隙に無収縮モルタル等のグラウト１７が充填される。
【００２６】
また、コンクリート製既設下部構造物１の橋軸直角方向両端部に目地間隙を介して配置される一つの桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５（５ｂ）における桁支承用上面３（３ｂ）は桁３７の橋軸直角方向端部下面に近接して対向するように配置され、また桁支承用縦側面１２および緩衝材１３は桁３７の橋軸直角方向の側面に間隔をおいて対向するように配置され、地震時において桁３７が橋軸直角方向に移動したときに変位制限装置として機能し桁を緩衝支承するように構成されている。前記桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５（５ｂ）とコンクリート製既設下部構造物１との目地間隙用の型枠として、図３に点線で示すように、前記と同様板状の隅部底部型枠１６を介して図示省略の仮支持梁部材および支保工により支持され、また前記底部型枠１６に立設される目地部縦型枠１５によりふさがれた状態で、後記のプレストレス力導入装置８をセットした後、前記目地間隙に無収縮モルタル等のグラウト１７が充填される。
【００２７】
橋脚等のコンクリート製既設下部構造物１の橋軸直角方向の両端部に橋軸方向に目地間隙を介して複数のプレキャストコンクリートブロック５ｂを配置する場合には、前記ブロック５ｂ間における橋軸方向の端部下面は、前記と同様木製板状の型枠兼支承部材を介在させて仮支持梁材および支保工により支持され、またプレキャストコンクリートブロック５ｂ間の橋軸方向の端部外側面間に前記型枠兼支承部材上に立設される木製板状の目地部縦型枠によりふさがれた状態で、後記のプレストレス力導入装置８をセットした後、前記目地部間隙に無収縮モルタル等のグラウト１７が充填される。
【００２８】
前記のように、コンクリート製既設下部構造物１の橋軸方向の前面または後面あるいは前後両面にプレキャストコンクリートブロック５ａを配置すると共に、橋軸直角方向の両端部にプレキャストコンクリートブロック５ｂを配置し、目地部型枠を設置した後、前記アンカー用横孔２と横貫通孔４に渡ってプレストレス力導入装置８を挿入配置する。前記のアンカー用横孔２と横貫通孔４の直径寸法はプレストレス力導入装置８の外径寸法よりも大きく設定され、プレストレス力導入装置８の奥部にグラウト１７を充填可能なようにされ、また、前記プレストレス力導入装置８のストッパ２６が、プレキャストコンクリートブロック５ａ端面から外部に突出した状態に配置される。そのため前記プレストレス力導入装置８の長さは適宜設定される。
【００２９】
前記プレストレス力導入装置８を各アンカー用横孔２および横貫通孔４に渡って挿入設置した後、前記各目地部間隙に無収縮モルタル等のグラウト１７を充填すると共に、前記プレストレス力導入装置８における雄ねじ部２１にねじ込まれているアンカー材３７を埋め込むように、前記アンカー用横孔２および横貫通孔４に無収縮モルタル等のグラウト１７を充填する。
【００３０】
前記グラウト１７が所定の強度を発揮した後、プレストレス力導入装置８におけるストッパ２６を電動式レンチ等の回動工具により後退するように回転させることにより、反力ＰＣ鋼棒７の圧縮力が開放され、反対に、中空ＰＣ鋼棒６とグラウト１７との付着およびグラウト１７とコンクリート製既設下部構造物１および各ブロック５ａ，５ｂの付着によって、中空ＰＣ鋼棒６の短縮が阻まれ、これにより相対的にコンクリート製既設下部構造物１および各ブロック５ａ，５ｂが接近する方向に圧縮のプレストレスが導入され、コンクリート製既設下部構造物１と各ブロック５ａ，５ｂとが強固に接合され一体化される。中空ＰＣ鋼棒６とグラウト１７との付着が十分であれば、アンカー材３２とアンカー部材３７、原理的には省略することもできる。なお、前記のストッパ２６および支承筒２５は取り外し、反力ＰＣ鋼棒７は取り外すことも可能であるが、反力ＰＣ鋼棒７を残地させるノンプル用反力ＰＣ鋼棒７とすることも可能である。
【００３１】
反力ＰＣ鋼棒７を残地させる場合、前記支承筒２５を中空ＰＣ鋼棒６から取り外し、グラウト１７の硬化した後に硬化し、中空ＰＣ鋼棒６とノンプル用反力ＰＣ鋼棒７の一体性を高め、接合されたブロック５ａ，５ｂの終局耐力を向上させるため、適宜遅延剤を硬化型接着剤に混合させてなる経時硬化型の合成樹脂製接着剤からなる接着兼用防錆材が中空ＰＣ鋼棒６の端部開口部から予めあるいは適宜の時期に注入充填される。
【００３２】
その後、前記支承筒２５を取り外した後、ノンプル用反力ＰＣ鋼棒７を回収することなく、前記中空ＰＣ鋼棒６内に据え置き、防錆を兼ねる経時硬化製樹脂等の接着兼用防錆材４０の硬化により中空ＰＣ鋼棒６とノンプル用ＰＣ鋼棒７の一体化を図る。その後、横貫通孔４の端部に跡埋めモルタル５９を充填し中空ＰＣ鋼棒６および反力ＰＣ鋼棒７の防錆を図る。
【００３３】
（第２実施形態）
図１０は、本発明の他の実施形態を示すものであって、この形態では、橋脚等のコンクリート製既設下部構造物１に適用した場合で、コンクリート製既設下部構造物１の上部に、橋軸方向に貫通したアンカー用横孔２が設けられ、前記既設下部構造物１に橋軸方向両側にプレキャストコンクリート製ブロック５ａを目地間隙を介して前記アンカー用横孔２と同心状に横貫通孔４が位置するように配置され、かつ前記の横貫通孔４の端部は拡径した支承用凹溝１８に接続するようにされ、プレストレス力導入装置８における中空ＰＣ鋼棒６を前記支承用凹溝１８に渡って挿入設置した後、支圧プレート１９を介してアンカー材３２および３７を配置するように組立て、押込み用反力ＰＣ鋼棒７に押込み力を外側の中空ＰＣ鋼棒６に緊張力を導入したプレストレス力導入装置８の場合である。
【００３４】
この場合には、目地部におけるグラウト１７が硬化して所定の強度を発現した後、ストッパ２６および支承筒２５を取り外し、支承用凹溝１８内に跡埋めモルタル５９を充填すればよい。
【００３５】
その他の構成については、前記実施形態と同様であるので、同様である部分については、前記実施形態と同じ符号を付してその構造および施工手順の説明を省略する。
【００３６】
なお、本発明において使用するプレストレス力導入装置８の変形形態として、図１２に示すような形態でもよい。この形態は、ノンプル方式で使用される押込み用反力ＰＣ鋼棒７を中空ＰＣ鋼棒６よりも突出する長さにしておき、かつ前記押込み用反力ＰＣ鋼棒６両端部を予めねじ切り加工して、先端部に雄ねじ部４６および後端部に雄ねじ部４７を形成し、また先端部をアンカー材３２に螺合固定し、既設下部構造物およびコンクリートブロック５ａ（５ｂ）への無収縮モルタル等のグラウト１７を介してプレストレス導入後、後端側の突出した部分を利用して、中空ＰＣ鋼棒１の外径よりも大きい内径の透孔を有するアンカープレート４９を中空ＰＣ鋼棒６に嵌設すると共に無収縮モルタル等のグラウト１７の端部支承部に当接させ、ワッシャー５０、反力ＰＣ鋼棒定着用ナット５１を取付けている。
【００３７】
その後、図１２（ａ）に示すように、押し込み用反力ＰＣ鋼棒７の後端部雄ねじ部４７にカップラー５２を介して引張用螺杆５３を直列に連結し、脚部５５を有し周側面部が一部開放されている間隔保持部材５４を前記引張用螺杆５３に嵌設すると共に、脚部５５をアンカープレート４９に取付け、前記引張用螺杆５３にセンターホールジャッキ５６を嵌設し、前記引張用螺杆５３の後端部にナット５７を螺合させると共に、可動ピストン５８に係合させる。
【００３８】
この状態でセンターホールジャッキ５６を伸長させて、引張用螺杆５３を介して押し込み用反力ＰＣ鋼棒７を図１２の左方向に引張すると、反力ＰＣ鋼棒定着用ナット５１がアンカープレート４９から離れるので、前記反力ＰＣ鋼棒定着用ナット５１をアンカープレート４９に接近する方向に回転させて、アンカープレート４９に締め付けることにより、押込み用反力ＰＣ鋼棒７を緊張できる構造としたものである。なお、押込み用反力ＰＣ鋼棒７を緊張した後は、センターホールジャッキ５６を開放して、ナット５７，引張用螺杆５３，間隔保持部材５４，カップラー５２を撤去し、跡埋めモルタル５９を横貫通孔４の端部に充填する（図１２ｂの状態）。前記実施形態の場合もこのような構造に変更することができる。
【００３９】
その他の構成および操作施工手順については、前記実施形態と同様であるので、同様な部分については同様な符号を付して説明を省略する。
【００４０】
本発明を実施する場合、横桁を備えているような桁構造によっては、図９に示すような桁支承用上面および桁支承用縦側面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロック５ｂを、既設下部構造物の橋軸方向の上部側面に取付けるようにしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によると次のような効果を奏する。
（１）プレキャストコンクリート製ブロックを使用すると共にプレストレス力導入装置を使用するので、コンクリート製既設下部構造物とプレキャストコンクリート製ブロックとを確実に一体化することができ、耐久性も向上させることができる。
【００４２】
（２）また、従来のように既設コンクリート製下部構造物の上部に多数埋め込み配置されている鉄筋をよけるように多数の鉄筋定着用のアンカー用孔を削孔する必要がなく、少ない横孔で済み、表層部のはつりはチッピング程度ですむため、環境にやさしい工法となり騒音も少なくすることができる。さらに、新設の現場打ちコンクリートを打設するための大掛かりな型枠の設置作業等を必要とすることなく、目地部の簡単な型枠ですむので、現場作業が簡単で現場作業の省力化ができると共に工期の短縮が図ることができ、また、予め工場製作の中空ＰＣ鋼棒等を配置するため、高い品質を維持するために高度の管理の必要がなく、現場施工性がよく、施工コストを低減することができる。
【００４３】
（３）コンクリート製既設下部構造物とプレキャストコンクリート製ブロックとは、従来のようにアンカーボルトで定着されることなく、所定長の中空ＰＣ鋼棒を配置するため、高品質な定着構造および定着工法とすることができる。
（４）プレキャストコンクリート製ブロックを使用するため、美観がよくなると共に高い耐久性を保持することができる。
【００４４】
各桁支承部付プレキャストコンクリートブロックは、桁支承用上面を備えているので、桁かかり長を長くすることができ、桁支承用上面および桁支承用縦側面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックを既設下部構造物に取付けると、既設下部構造物の縁端を拡幅できると共に、桁支承用縦側面により地震時の桁の変位制限装置として機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造を示す一部縦断側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の一部縦断正面図である。
【図４】本発明の第１施形態に係るプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造を示すものであって、（ａ）は橋台端部付近を示す側面図であり、（ｂ）は橋脚部付近の縦断側面図である。
【図５】下部構造物の橋軸直角方向の端部にプレキャストブロックを配置固定して既設下部構造物の縁端部を拡幅している構造を示す縦断正面図である。
【図６】下部構造物の橋軸方向の端部にプレキャストコンクリートブロックを配置固定して、既設下部構造物の縁端部を拡幅している状態を示す横断平面図である。
【図７】図６の一部を拡大して示す横断平面図である。
【図８】本発明において下部構造物の橋軸方向の端部に配置するプレキャストコンクリートブロックを示すものであって、（ａ）正面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】本発明において下部構造物の橋軸直角方向の端部に配置するプレキャストコンクリートブロックを示すものであって、（ａ）正面図、（ｂ）は拡大断面図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第２実施形態に係るプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造を示す一部縦断側面図、（ｂ）はその一部を拡大して示す一部切欠縦断側面図である。
【図１１】本発明において使用するプレストレス力導入装置の一形態を示すものであって、（ａ）は一部切欠側面図、（ｂ）は一部切欠縦断側面図である。
【図１２】本発明において使用可能なプレストレス力導入装置の他の形態を示すものであって、（ａ）および（ｂ）は縦断側面図である。
【図１３】油圧ジャッキを備えた枠形フレームにプレストレス力導入装置をセットして中空ＰＣ鋼棒に緊張力を導入する場合の一形態を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１ 既設下部構造物
２ アンカー用横孔
３ 桁支承用上面
４ 横貫通孔
５ 桁支承部付プレキャストコンクリートブロック
５ａ 桁支承部付プレキャストコンクリートブロック
５ｂ 桁支承部付プレキャストコンクリートブロック
６ 中空ＰＣ鋼棒
７ 押込み用反力ＰＣ鋼棒
８ プレストレス力導入装置
９ 無収縮モルタル
１０ 内向き段部
１１ 目地部用内向き凹部
１２ 桁支承用縦側面
１３ 緩衝材
１４ 型枠兼支承部材
１５ 目地部縦型枠
１６ 隅部底部型枠
１７ グラウト
１８ 支承用凹溝
２０ 雄ねじ部
２１ 雄ねじ部
２２ 雌ねじ孔
２３ 雌ねじ孔
２４ 回動工具係合用外面
２５ 支承筒
２６ ストッパ
２７ 前部雄ねじ部
２８ 回動工具係合用外面
２９ 凹部
３０ 押圧係止片
３１ 雌ねじ部
３２ アンカー材
３３ 枠形フレーム
３４ 液圧ジャッキ
３５ 可動ピストン
３６ 押込み鋼棒
３７ アンカー材
３８ 桁
３９ 支承装置
４０ 接着兼用防錆材
４１ 雄ねじ部材
４３ 前部フレーム
４４ 後部フレーム
４５ 連結ロッド
４６ 雄ねじ部
４７ 雄ねじ部
４９ アンカープレート
５０ ワッシャ
５１ 反力ＰＣ鋼棒定着用ナット
５２ カップラー
５３ 引張用螺杆
５４ 間隔保持部材
５５ 脚部
５６ センターホールジャッキ
５７ ナット
５８ 可動ピストン
５９ 跡埋めモルタル
Claims (4)
- 既設下部構造物に横方向に間隔をおいて複数のアンカー用横孔を設け、桁支承用上面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックが既設下部構造物の上部側周面に配置され、前記各アンカー用横孔と横貫通孔とに渡って、中空ＰＣ鋼棒の内部に押込み用反力ＰＣ鋼棒を押込むことで緊張された前記中空ＰＣ鋼棒を備えたプレストレス力導入装置が挿入配置され、かつ、前記各アンカー用横孔内と、横貫通孔内にグラウトが充填・硬化され、かつ押込み用反力ＰＣ鋼棒の圧縮力が解放されて前記中空ＰＣ鋼棒により圧縮力が導入されて、前記既設下部構造物に桁支承部付プレキャストコンクリートブロックが一体化されて取付けられていることを特徴とするプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造。
- 既設下部構造物に横方向に間隔をおいて複数のアンカー用横孔を設け、桁支承用上面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックと、桁支承用上面および桁支承用縦側面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックとが、既設下部構造物の上部側周面に配置され、前記各アンカー用横孔と横貫通孔とに渡って、中空ＰＣ鋼棒の内部に押込み用反力ＰＣ鋼棒を押込むことで緊張された前記中空ＰＣ鋼棒を備えたプレストレス力導入装置が挿入配置され、かつ、前記各アンカー用横孔内と、横貫通孔内にグラウトが充填・硬化され、かつ押込み用反力ＰＣ鋼棒の圧縮力が解放されて前記中空ＰＣ鋼棒により圧縮力が導入されて、前記既設下部構造物に前記各桁支承部付プレキャストコンクリートブロックが一体化されて取付けられていることを特徴とするプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造。
- 既設下部構造物における橋軸方向の側面に、桁支承用上面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックが取付けられ、橋軸直角方向の側面に、桁支承用上面および桁支承用縦側面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックが取付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅構造。
- 既設下部構造物に横方向に間隔をおいて複数のアンカー用横孔を設け、桁支承用上面を備えていると共に中空ＰＣ鋼棒挿通用の横貫通孔を有する桁支承部付プレキャストコンクリートブロックを既設下部構造物の上部側周面に配置し、前記各アンカー用横孔と横貫通孔とに渡って、中空ＰＣ鋼棒の内部に押込み用反力ＰＣ鋼棒を押込むことで緊張された前記中空ＰＣ鋼棒を備えたプレストレス力導入装置を挿入配置した後、前記各アンカー用横孔内と、横貫通孔内にグラウトが充填・硬化され、その後、押込み用反力ＰＣ鋼棒の圧縮力が解放されて前記中空ＰＣ鋼棒により圧縮力を導入して、前記既設下部構造物に桁支承部付プレキャストコンクリートブロックを一体化して取付けることを特徴とするプレキャストブロックによる既設下部構造物の縁端拡幅施工方法。
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