JP4604279B2

JP4604279B2 - コンクリート床板の構築方法

Info

Publication number: JP4604279B2
Application number: JP2005223610A
Authority: JP
Inventors: 幸一佐藤
Original assignee: 株式会社ピーエス三菱
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2025-08-02
Also published as: JP2007039926A

Description

本発明は、水底又は陸上の地盤に支持させた固定的な下部工上に床板を形成するコンクリート床板の構築方法に関する。

一般に、海上水面上に構築する桟橋や航空機用滑走路等の床板、或いは陸上の橋梁など、地盤に支持させた支柱とその上に設置した鋼桁等の桁からなる下部工上に床板を構築するには、例えば、プレキャストコンクリート版（以下ＰＣａＣ版と記す）の各辺部を桁上に、互いに突合せ配置に設置して多数並べることにより床板を構成させる工法や桁間に床板成形用の型枠板を設置し、この型枠板上及び桁上に場所打ちによりコンクリートを打設することにより床板を構成させる工法により行われている。

このＰＣａＣ版による工法では、ＰＣａＣ版の縁部を下部工の桁上に支持させて多数並べて設置するとともに、隣り合うＰＣａＣ版間の目地隙間に桁の上面に溶接等により突設させた多数のスタッドジベルが配置されるようにしておき、そのＰＣａＣ版間の空隙に目地コンクリートを打設することによって隣り合うＰＣａＣ版間を連続させるとともに、目地コンクリート内にスタッドジベルが埋め込まれることにより床板と桁とを一体化させるようになっている。

一方、場所打ちによる工法では、上述のＰＣａＣ版による工法と同様に、桁の上面より多数のスタッドジベルを立設させておき、このスタッドジベルが打設された場所打ちコンクリート内に埋め込まれることにより床板と桁とを一体化させるようになっている。

しかし、上述のスタッドジベルは、目地コンクリート又は床版コンクリート内に直接埋め込まれているため、プレストレスの導入や乾燥収縮等による変位を拘束することとなり、コンクリートのひび割れや桁にもプレストレスが導入される等、床板及び桁に多大な影響を及ぼすという問題があった。

そこで、スタッドジベルの根元部の周囲に空隙を設けたもの（例えば、特許文献１を参照）やスタッドジベルの根元部の周囲に遅延硬化性樹脂を被覆したもの（例えば、特許文献２を参照）のように、床板へのプレストレス導入や目地コンクリート又は床板コンクリートの乾燥収縮に対応して桁と床板との相対移動を許容できるようにした構造のものが開発されている。
特開昭６３−１９３５３号公報特開２００２−４４７５号公報

しかし、上述の従来技術の如くスタッドジベルの根元部の周囲に空隙を設けた場合、スタッドジベルとコンクリートとの付着が阻害され、ジベル材引きぬき方向の強度が確保できず、床板と桁との間の結合強度が十分にとれないおそれがあった。

一方、スタッドジベルの根元部の周囲に遅延硬化性樹脂を被覆した構造のものでは、遅延硬化性樹脂が硬化した後は、スタッドジベルとコンクリートとが一体化され、ジベル材引抜き方向の強度が確保されるが、スタッドジベルの周囲に厚く樹脂を塗布することができないことから、大きな変位に対応することができず、適用できる構造物の規模が制限され、空港滑走路等の大規模な鋼・コンクリート合成構造物への適用が困難であるという問題があった。

また、遅延硬化性樹脂を用いた構造には以下のような問題があった。

（イ）コンクリート床板施工開始後には、硬化時期の変更ができず、その後工程の変更等が生じた場合に対応することができない。

（ロ）必要な強度が発現するまでに比較的長い時間を要し、実際の強度と設定された強度との間に差が生じる可能性が高く、実際の強度が設定された強度より低い場合には、床板と桁とが一体化されず合成構造が成り立たない。また、想定より速く設定強度が発現してしまった場合には、想定以上にコンクリート床板の変位を拘束してしまい、負荷応力が合成桁に生じる。

（ハ）コンクリート床板内に埋め込まれる構造の為、樹脂の硬化状況を直接確認することができない。

そこで本発明は、上述の従来技術の問題を鑑み、コンクリートの乾燥収縮や、ＰＣ緊張材の緊張によるプレストレスの導入による変位よる影響を少ないものとすることができるコンクリート床板の構築方法の提供を目的とする。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、互いに平行配置に並べた桁の上面よりジベル材を突設させ、前記桁上にコンクリートを打設し、前記桁と床板とを一体化させるコンクリート床板の構築方法において、前記コンクリートを打設する際に、前記ジベル材の周囲及び上方を囲む配置に隙間形成用カバーを埋め込んでコンクリートを打設し、該コンクリートの硬化後に、該コンクリート内に埋め込まれた前記隙間形成用カバー内に無収縮モルタルを充填することにより床板と桁とを一体化させるコンクリート床板の構築方法であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１の構成に加え、多数のプレキャストコンクリート版を、その縁部を下部工の桁上に支持させ、互いに目地隙間を隔てた配置に並べて敷設し、該目地隙間内に前記桁の上面よりジベル材を突設させ、前記目地隙間に前記隙間形成用カバーを前記ジベル材の周囲及び上方を囲む配置に埋め込んでコンクリートを打設することにより、隣り合う上記プレキャストコンクリート版間を連続させ、前記コンクリートの硬化後に、該コンクリート内に埋め込まれた前記隙間形成用カバー内に無収縮モルタルを充填することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成に加え、ジベル材は、桁上面に立設させたスタッドジベルをもって構成し、該スタッドジベルが並べて配置されたジベル列の周囲及び上方を囲む配置に隙間形成用カバーを埋め込むことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２の構成に加え、ジベル材は、移動許容用孔を有する板状ジベルであり、該移動許容用孔を通して前記板状ジベルと交差させた補強棒材の両端部を前記板状ジベル外側に配置された隙間形成用カバーの外側に突出させ、該突出した棒材端部をカバー外側面に固定した後、コンクリートを打設することを特徴とする。

本発明に係るコンクリート床板の構築方法は、互いに平行配置に並べた桁の上面よりジベル材を突設させ、前記桁上にコンクリートを打設し、前記桁と床板とを一体化させるコンクリート床板の構築方法において、前記コンクリートを打設する際に、前記ジベル材の周囲及び上方を囲む配置に隙間形成用カバーを埋め込んでコンクリートを打設し、該コンクリートの硬化後に、該コンクリート内に埋め込まれた前記隙間形成用カバー内に無収縮モルタルを充填することにより床板と桁とを一体化させることによって、隙間形成用カバー内に無収縮モルタルを充填するまでは、桁と床板との相対移動が可能となり、乾燥収縮やプレストレス導入に伴う変位を下部工に大きな影響を与えることなく吸収させることができる。

また、ジベル材の周りに大きな隙間を形成できる為、空港滑走路等の大規模な構造物にも好適に対応することができる。

更に、隙間形成用カバー内の充填に無収縮モルタルを用いることにより、以下のような効果が得られる。

（イ）モルタル注入時期を適宜変更することができ、作業工程の変更等に好適に対応することができる。

（ロ）硬化に必要な時間が数時間から数日と短いことから、設定通りに下部工（桁）と床板との一体化（合成）がなされる。

（ハ）注入管を通して注入するので直接硬化状況を確認することができる。

（ニ）主材料が一般的なセメント及び細骨材であり経済的である。

（ホ）無機系材料であるので、有機系材料の樹脂とは異なり取り扱いが容易である。

また、多数のプレキャストコンクリート版を、その縁部を下部工の桁上に支持させ、互いに目地隙間を隔てた配置に並べて敷設し、該目地隙間内に前記桁の上面よりジベル材を突設させ、前記目地隙間に前記隙間形成用カバーを前記ジベル材の周囲及び上方を囲む配置に埋め込んでコンクリートを打設することにより、隣り合う上記プレキャストコンクリート版間を連続させ、前記コンクリートの硬化後に、該コンクリート内に埋め込まれた前記隙間形成用カバー内に無収縮モルタルを充填することによって、隙間形成用カバー内に無収縮モルタルを充填するまでは、桁とＰＣａＣ版との相対移動が可能となり、製造間もないＰＣａＣ版を使用した際の初期の短期間に生じる大きい乾燥収縮やプレストレス導入に伴う収縮を下部工に大きな影響を与えることなく吸収させることができる。

また、ジベル材は、桁上面に立設させたスタッドジベルをもって構成し、該スタッドジベルが並べて配置されたジベル列の周囲及び上方を囲む配置に隙間形成用カバーを埋め込むことによって、移動可能範囲を広く取ることができ、空港滑走路等の大規模構造物に好適に適応することができ、複数のスタッドジベルに対し一つの隙間形成用カバーで対応するため作業が容易である。

ジベル材は、移動許容用孔を有する板状ジベルであり、該移動許容用孔を通して前記板状ジベルと交差させた補強棒材の両端部を前記板状ジベル外側に配置された隙間形成用カバーの外側に突出させ、該突出した棒材端部をカバー外側面に固定した後、コンクリートを打設することにより、無収縮モルタル注入後は、床板と桁とが高強度で結合される。

次に、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。

図１、図２は本発明方法によって構築されるコンクリート床板の一例の概略を示しており、図において、Ａはプレストレストコンクリート構造の床板、Ｂは該床板Ａを支持した下部工を示している。

下部工Ｂは、鋼製の桁（以下鋼桁と記す）１，１…が間隔をおいて並べて配置されている。

床板Ａは、多数のプレキャストコンクリート版（以下ＰＣａＣ版と記す）２，２…を各々の縁部を鋼桁１に支持させて前後左右に並べて敷設させている。

この各ＰＣａＣ版２，２間には、目地コンクリート３が打設され、縦横方向に連続して挿通したＰＣ緊張材４，４…を緊張させることにより、目地コンクリート３を介在させた状態で各ＰＣａＣ版２，２間を一体化させると同時に床板Ａにプレストレスを導入させている。

また、鋼桁１の上面には、図３，図４に示すように、スタッドジベル５，５…が突設され、このスタッドジベル５が無収縮モルタル６及び隙間形成用カバー７を介して目地コンクリート３と一体となるように埋め込まれることにより、下部工Ｂを構成する鋼桁１と床板Ａとが一体化されている。

このスタッドジベル５，５…は、隣り合うＰＣａＣ版間方向に一列に並べて立設されたスタッドジベル列８を構成し、このスタッドジベル列８，８…が桁長手方向に間隔をおいて互いに平行配置に並べて設置されている。

隙間形成用カバー７は、長方形状の側板と、両側板の両端を閉鎖する配置の端板と、天板とからなる下面が開口した容器状に形成され、ジベル材、即ちスタッドジベル列８の周囲及び上方を囲むように配置されている。

この隙間形成用カバー７は、側板、端板及び天板に付着強化用凹凸部９，９…を有している。

また、この隙間形成用カバー７には、無収縮モルタル６を注入する為の注入管１０及び吸引管１１とがカバー７内と連通する配置に備えられている。

次に、上述のコンクリート床板の構築方法について説明する。

１．下部工の構築
まず、床板設置個所に下部工Ｂを構築する。この下部工Ｂは例えば、海底又は陸上の地盤に支持させた支柱２０と、その支柱２０上に支持させた鋼桁１，１…とをもって構成する。鋼桁１，１…は、互いに間隔おいて平行に並べて設置し、各鋼桁１の上面にてＰＣａＣ版２，２…を突合せた配置に各ＰＣａＣ版が隣り合うように設置できるようにする。

２．ＰＣａＣ版の設置
ＰＣａＣ版２，２…を下部工Ｂの鋼桁１，１間に架け渡した配置に水平方向に多数並べて設置する。各ＰＣａＣ版２，２…は、隣り合うものとの高さの調整を行った後、その縁部を鋼桁１の上面に沓ａ，ａを介在させて支持させる。

この沓ａは、例えば内部にコンクリートを充填可能にした伸縮性のある袋状或いは箱状の容器を使用し、高さ調整後のＰＣａＣ版２と鋼桁１との間隙に対応して厚さを調整できるものを使用している。

また、互いに隣り合って設置されるＰＣａＣ版２，２の縁部を、目地隙間２１を隔てて互いに対向する配置とする。

３．ジベル材の設置
図５に示すように、桁長手方向と直交する方向に隣り合うＰＣａＣ版２，２間の目地隙間２１、即ち桁１上に配置された目地隙間２１内には、スタッドジベル５，５…を鋼桁１の上面にＰＣａＣ版２，２間方向に一列に並べて突設してスタッドジベル列８となし、各スタッドジベル列８，８…を桁長手方向に互いに間隔をおいて平行に並べて立設する。

各スタッドジベル５，５…の立設は、頭部付の鉄筋を鋼桁１の上面に溶接することによって立設させる。

尚、このジベル材の設置は、鋼桁１を加工する工場において予め設置しておいても良く、鋼桁１の架設後、現場において立設させても良く、更に現場での立設作業は、鋼桁１上へのＰＣａＣ版２設置の前後を問わない。

４．隙間形成用カバーの設置
スタッドジベル列８毎に下面が開口した容器状の隙間形成用カバー７を被せ、スタッドジベル列８の周囲及び上方を囲み、スタッドジベル列８の周囲に移動用隙間を形成し、後述するＰＣ緊張材４の緊張やその後のコンクリートの乾燥収縮によって、各ＰＣａＣ版２とそれを支持している鋼桁１との間に生じる相対移動を許容させる。

５．目地コンクリートの打設
次いで、各ＰＣａＣ版２，２間の目地隙間２１内に、スタッドジベル列８の周囲及び上方を囲む配置に隙間形成用カバー７を埋め込んだ状態で、隙間形成用カバー７内を除いた目地隙間２１内に目地コンクリート３を打設する。

６．連結用のＰＣ緊張材の緊張
上記目地コンクリートの硬化後、各ＰＣ緊張材４，４…の緊張を行い、これによって、各ＰＣａＣ版２，２…が一体化されて連続した目地のない床板Ａが形成される。

このようにして、多数のＰＣａＣ版２，２…を連続させて一体化させ、所定の長さ例えば５００ｍ〜数ｋｍといった所望の長さの連続床板を形成している間に、床板Ａのコンクリート乾燥収縮が進行するが、この乾燥収縮による移動は、隙間形成用カバー７を被せることによりジベル材の周囲に移動用隙間が形成されているため、床板Ａは鋼桁１上を滑動し、鋼桁１には大きな歪を生じさせない。

７．床板と桁との一体化
上述のようにして一定長さの連続した床板Ａを形成した後、隙間形成用カバー７内と連通した注入管１０を通して無収縮モルタル６を注入し、隙間形成用カバー７内を無収縮モルタル６で充填する。

そして、無収縮モルタル６が硬化することにより、無収縮モルタル６とスタッドジベル５とが一体化され、また、無収縮モルタル６と隙間形成用カバー７とが一体化される。

これにより、無収縮モルタル６と目地コンクリート３とが隙間形成用カバー７を介して一体化されるので、床板Ａと桁１，１…とが一体化される。

この床板Ａと鋼桁１との一体化作業は、ＰＣａＣ版２製造後に一定の期間が経過し、コンクリート乾燥収縮が一定以上進行し、その後の収縮が鋼桁１に大きな影響を及ぼさない状態となった後に行うことが好ましい。

尚、上述の実施例では、ジベル材としてスタッドジベル５，５…を用いた例について説明したが、図６、図７に示すように、板状ジベル３０を用いても良い。尚、上述の実施例と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。

この板状ジベル３０は、桁長手方向に沿って立設され、桁長手方向に間隔をおいて複数の移動許容用孔３１，３１…が形成されている。

これに対応する隙間形成用カバー３２は、両側板、両端板及び天板とからなる下面が開口した容器状に形成され、両側板には、移動許容用孔３１，３１…の位置に合わせてボルト挿通孔３３，３３が形成されている。

この板状ジベル３０を用いた際には、目地コンクリート３の打設に先立ち、板状ジベル３０に隙間形成用カバー３２を被せ、ボルト挿通孔３３及び移動許容用孔３１に両端にねじ部が形成されたボルト３４を通す。

これによりボルト３４は、移動許容用孔３１を通して板状ジベル３０と交差し、その両端部が板状ジベル３０の外側に配置された隙間形成用カバー３２（側板）の外側に突出する。

そして、突出したボルト３４の端部をカバー３２外側面にナット３５，３５を締め付けて固定した後、目地コンクリート３を打設する。

このようにすることによって、ボルト径に対し移動許容用孔３１の内径が十分に大きく形成されているので、乾燥収縮等による移動において、床板Ａは所定の範囲、即ち、ボルトが移動許容用孔３１の内縁に当接する位置まで鋼桁１上を滑動することができ、鋼桁１には大きな歪を生じさせないようになっている。

また、上述した実施例において、ＰＣａＣ版は、上述の形態に限定されず、長方形の他、正方形であってもよく、また、予めプレストレスを導入したＰＣ構造の他、プレストレスが導入されないＲＣ構造であってもよい。

また、上述の実施例では、多数のＰＣａＣ版を並べて敷設し、各ＰＣａＣ版間に目地コンクリートを打設することにより床板を構築した例について説明したが、例えば、図８に示すように、桁１上に場所打ちコンクリート４０を打設することにより床板を構築するようにしてもよく、その場合には、桁１，１間に床板成形用の型枠板を設置するとともに、コンクリート４０打設前にジベル材８に隙間形成用カバー７を被せておき、該隙間形成用カバー７をジベル材の周囲及び上方を囲む配置に埋め込んで型枠板上及び桁上に床板コンクリート４０を打設し、コンクリート硬化後に隙間形成用カバー７内に注入管１０を通して無収縮モルタル６を注入し、床板と桁とを一体化させる。尚、上述の実施例と同一の部分には、同一符号を付して説明を省略する。

更に、鋼桁１の上面に遅延硬化性接着剤を塗布しておき、その上に前述した目地コンクリート３又は場所打ちコンクリート４０を打設するようにしてもよい。この遅延硬化性接着剤は、塗布後一定時間、即ち上述の目地コンクリート又は場所打ちコンクリートの打設から、養生、プレストレス導入まで、或いはその後、無収縮モルタルを打設し、床板と桁とが一体化されるまでの間は硬化せず、床板Ａにプレストレスを導入する際やコンクリートが乾燥収縮する際に、床板Ａが鋼桁１上を滑動し、鋼桁１に大きな歪を生じさせないようにし、一定時間が経過し、コンクリート乾燥収縮等による収縮が鋼桁１に大きな影響を及ぼさない状態となった後には、硬化して接着性を発揮し、鋼桁と床板とを強固に固定するものである。

尚、この場合、隙間形成用カバー７を設置する前に、鋼桁１上面全体に遅延硬化性接着剤を塗布してもよく、隙間形成用カバー７を設置した後、鋼桁１上面の隙間形成用カバー７を除いた部分に遅延硬化性接着剤を塗布するようにしてもよい。

本発明方法によって構築される床板の一例を示す平面図である。同上の側面図である。同上のＰＣａＣ版間接合部を示す拡大断面図である。同上の目地コンクリート部を示す部分拡大断面図である。本発明方法におけるコンクリート打設前の状態の概略を示す部分平面図である。本発明方法の他の実施例により構築される床板の部分拡大縦断面図である。同上のＣ−Ｃ線断面図である。本発明方法の他の実施例により構築される床板の部分拡大断面図である。

符号の説明

Ａ床板
Ｂ下部工
１鋼桁
２ＰＣａＣ版
３目地コンクリート
４ＰＣ緊張材
５スタッドジベル
６無収縮モルタル
７隙間形成用カバー
８スタッドジベル列
９付着強化用凹凸部
１０注入管
１１吸引管
２０支柱
２１目地隙間
３０板状ジベル
３１移動許容用孔
３２隙間形成用カバー
３３ボルト挿通孔
３４ボルト
３５ナット
４０床板コンクリート

Claims

互いに平行配置に並べた桁の上面よりジベル材を突設させ、前記桁上にコンクリートを打設し、前記桁と床板とを一体化させるコンクリート床板の構築方法において、
前記コンクリートを打設する際に、前記ジベル材の周囲及び上方を囲む配置に隙間形成用カバーを埋め込んでコンクリートを打設し、該コンクリートの硬化後に、該コンクリート内に埋め込まれた前記隙間形成用カバー内に無収縮モルタルを充填することにより床板と桁とを一体化させることを特徴としてなるコンクリート床板の構築方法。
多数のプレキャストコンクリート版を、その縁部を下部工の桁上に支持させ、互いに目地隙間を隔てた配置に並べて敷設し、該目地隙間内に前記桁の上面よりジベル材を突設させ、前記目地隙間に前記隙間形成用カバーを前記ジベル材の周囲及び上方を囲む配置に埋め込んでコンクリートを打設することにより、隣り合う上記プレキャストコンクリート版間を連続させ、前記コンクリートの硬化後に、該コンクリート内に埋め込まれた前記隙間形成用カバー内に無収縮モルタルを充填する請求項１に記載のコンクリート床板の構築方法。
ジベル材は、桁上面に立設させたスタッドジベルをもって構成し、該スタッドジベルが並べて配置されたジベル列の周囲及び上方を囲む配置に隙間形成用カバーを埋め込む請求項１又は２に記載のコンクリート床板の構築方法。
ジベル材は、移動許容用孔を有する板状ジベルであり、該移動許容用孔を通して前記板状ジベルと交差させた補強棒材の両端部を前記板状ジベル外側に配置された隙間形成用カバーの外側に突出させ、該突出した棒材端部をカバー外側面に固定した後、コンクリートを打設する請求項１又は２に記載のコンクリート床板の構築方法。