JP4661709B2 - 版状構造体、これを用いたトンネル用セグメント、床版及び鉄筋コンクリート橋脚 - Google Patents
版状構造体、これを用いたトンネル用セグメント、床版及び鉄筋コンクリート橋脚 Download PDFInfo
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Description
特許文献1のトンネル用セグメントは、
(1)溶接量が多い。
(2)鋼板をほぼ扇形に切り出して溶接するか、ほぼ扇形の鋳鉄を別途製作して周方向壁 を形成しなければならない。
(3)コンクリート打設時の荷重に耐え得る剛性を確保するために、トンネル周方向に沿 った周壁を構成する背板又はスキンプレートに多数の補剛材を設けなければならな い。
(4)これら(1)〜(3)により製作コストが増嵩し、製作時間が長くかかる。
(1)コンクリート製であるため、橋脚断面方向の拘束力が弱い。
(2)外形枠の製造時に、別途型枠が必要である。
(3)コンクリートを繊維補強するため、繊維混入用の専用機械が必要である。
(4)上記(1)〜(3)により、橋脚の帯筋を多く設置しなければならず、また、製作コストも増嵩する。
また、本発明に係るトンネル用セグメントは、上記いずれかの版状構造体をウエブ回りに円弧状に形成して用いたものである。
また、本発明に係る鉄筋コンクリート橋脚は、上記いずれかの版状構造体をプレキャスト型枠に用いたものである。
また、本発明に係るトンネル用セグメントは、上記の版状構造体を用いたので、上記と同様の効果を得ることができる。
また、本発明に係る鉄筋コンクリート橋脚は、上記の版状構造体をプレキャスト型枠に適用したので、上記の効果が得られるばかりでなく、橋脚断面方向の拘束力が強いため帯筋の設置量を減らすことができ、また、別途型枠を設ける必要がないので、コストをより低減することができる。
図1は本発明の実施の形態1に係る版状構造体の斜視説明図、図2は図1の側面図である。
図において、1は版状構造体で、両側に配設された形鋼であるH形鋼2a,2b(以下、単に2と記すことがある)の間に、1本又は複数本(図には2本の場合が示してある)の形鋼であるI形鋼3a,3b(以下、単に3と記すことがある)が配設され、それぞれ対向するフランジ面が当接されて平行に配設されている。
7はH形鋼2a,2b及びI形鋼3a,3bのフランジに設けた鋼棒挿通穴4に挿通された鉄筋(以下、鋼棒という)、8はI形鋼3a,3bのウエブ上の長手方向において、鋼棒7上にこれと直交して所定の間隔で配筋された複数の鉄筋、10はH形鋼2a,2bとI形鋼3a,3bのウエブの上面に打設されたコンクリートである。なお、鉄筋8は、例えばI形鋼3a,3bのウエブが低い場合などには省略してもよい。
先ず、2本のI形鋼3a,3bを平行に配設して対向するフランジを当接し、ついで、その両側にH形鋼2a,2bを平行に配設してその一方のフランジをI形鋼3a,3bのフランジに当接する。このとき、H形鋼2a,2b及びI形鋼3a,3bのフランジに設けた鋼棒挿通穴4とボルト挿通穴5を、それぞれ同一線上に位置させる。
図4は本発明の実施の形態2に係る版状構造体の斜視説明図、図5は図4の側面図である。なお、実施の形態1と同じ部分及びこれに相当する部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、実施の形態1において、当接したH形鋼2a,2bとI形鋼3a,3bのフランジ、及びI形鋼3a,3bのフランジを固定するボルト6を省略し、鋼棒7に上記フランジを固定する機能を持たせたものである。
いで、図8(b)に示すように、鋼棒7を鋼棒挿通穴4の小径部42側に移動し、各ねじ部71の座金72間(又はナット73間)のすき間を各フランジの小径部42に位置させる。
最後に、H形鋼2a,2bの外側フランジと、H形鋼2a,2b及びI形鋼3a,3bのウエブとによって形成された領域の上面にコンクリート10を打設すれば、版状構造体1の製造が終了する。
本例においては、H形鋼2a,2bとI形鋼3a,3bのフランジに設けた鋼棒挿通穴4を、中央部が高く(幅広)両側が低い(幅狭)ほぼ山形状に形成したもので、中央部を鋼棒7に設けた座金72(又はナット73)が通過しうる高さとし、両側を鋼棒7に設けたねじ部71の外径とほぼ等しいか又はこれより若干高く形成し、隣接する2本の鋼棒7に対して1個の鋼棒挿通穴4を設けたものである。
また、鋼棒7に設けた座金72(又はナット73)が通過する大きい穴と、フランジを結合する小さい穴とを連結して鋼棒挿通穴4を形成したので、座金72とナット73(又はナット73)を取付けたままで鋼棒7を挿通し、フランジを結合することができるため、施工性を向上することができる。
図10は本発明の実施の形態3に係るトンネル用セグメントの施工状態を示す説明図である。
本実施の形態は、実施の形態1又は2に係る版状構造体1を用いたトンネル用セグメント(以下、上記の版状構造体1を用いたトンネル用セグメントを符号11で示す)に関するものである。
本例においては、地盤に掘削された断面円形のトンネルの内壁に沿って、実施の形態1又は2に係る複数の版状構造体1を、図12に示すように、打設したコンクリート10を内側(トンネル側)にしてリング状に接合し、トンネル周方向壁を形成する。そして、このリング状の周方向壁をトンネル軸方向に順次接合してトンネル周壁を構成したものである。
このようなセグメント11は、フランジに鋼棒挿通穴4(又は鋼棒挿通穴4とボルト挿通穴5)が設けられた版状構造体1を構成するH形鋼2a,2b及びI形鋼3a,3bを、あらかじめウエブ回りに半径rの円弧状に曲げ加工しておき、前述の手順により製造する。なお、この場合、コンクリート10はH形鋼2a,2bの外側のフランジとH形鋼2a,2bとI形鋼3a,3bで形成された領域の下面(円弧状の内周側)に打設する。
このように構成しても、図11のセグメント11とほぼ同様の効果を得ることができる。
図14は本発明の形態4に係る床版の施工状態を示す説明図である。
本実施の形態は、図14(a)に示すように、実施の形態1又は2にかかる版状構造体1を橋梁の床版(以下、上記の版状構造体1を用いた床版を符号21で示す)に用いたものである。
図15は本発明の実施の形態5に係る鉄筋コンクリート橋脚の説明図である。
図15において、31は地盤に埋設された基礎杭36上に打設されたフーチング37上に設けた下部構造である鉄筋コンクリート橋脚で、その上部には上部構造である梁部38が設けられている。本実施の形態は、上記のような鉄筋コンクリート橋脚31に、実施の形態1又は2に係る版状構造体1を、プレキャスト型枠として適用したものである。
そして、鉄筋32を含む版状構造体1a〜1dで囲まれた領域にコンクリート35を打設する。
以下、同様にして順次上方に版状構造体1a〜1dを設置してコンクリート35を打設し、一体化して積層することにより鉄筋コンクリート橋脚31が造成される。
[実施例1]
実施の形態3の図11に係るトンネル用セグメント11は、実施の形態2に係る版状構造体1を用いたもので、形鋼2a,2bは、ウエブ高さ:250mm、フランジ幅:250mm、ウエブ板厚:9mm、フランジ板厚:14mm、長さ4mのものを用い、I形鋼3a,3bは、ウエブ高さ:800mm、フランジ幅:250mm、ウエブ板厚:14mm、フランジ板厚:22mmで、長さ4mのものを用いた。
最後に、H形鋼2a,2bの外側フランジと、H形鋼2a,2bとI形鋼3a,3bのウエブで形成された領域に、H形鋼2a,2bのフランジの上端部から40mm上方までコンクリート10を打設した。このようにして、図11に示すセグメント11を製造した。
実施の形態4に係る床版21は、実施例1のセグメント11と同じ諸元のH形鋼2a,2bとI形鋼3a,3bを用い、その長さをそれぞれ12mとした。また、D22の鋼棒7を使用して実施の形態4の手順により版状構造体1、したがって床版21を製造した。なお、鉄筋8にはD16のものを用いた。
実施の形態5に係る鉄筋コンクリート橋脚に用いる版状構造体1は、実施例1のセグメント11と同じ諸元のH形鋼2a,2b、I形鋼3a,3b及び鋼棒7、鉄筋8を用い、その長さを3mとして、実施の形態5の手順により版状構造体1を製造した。
Claims (7)
- 複数のI形鋼、又は2本のH形鋼とその間に配置された1若しくは複数のI形鋼をフランジを対向させて並設し、前記対向するフランジどうしをボルトで固定すると共に、フランジが固定されたI形鋼どうし又はH形鋼とI形鋼のウエブの両側においてフランジに鉄筋を貫通させ、前記I形鋼、又はH形鋼とI形鋼のウエブの一方の側にコンクリートを打設して構成したことを特徴とする版状構造体。
- 複数のI形鋼、又は2本のH形鋼とその間に配置された1若しくは複数のI形鋼をフランジを対向させて並設し、前記対向するフランジの位置に対応して設けられたねじ部にそれぞれナットを対向して螺合した鉄筋を前記I形鋼どうし又はH形鋼とI形鋼のウエブの両側においてフランジを貫通させて前記対向するフランジを前記ナットによりそれぞれ固定し、前記I形鋼、又はH形鋼とI形鋼のウエブの一方の側にコンクリートを打設して構成したことを特徴とする版状構造体。
- 前記I形鋼又はH形鋼とI形鋼のフランジに、前記ナットを備えた鉄筋を貫通する穴と前記ナットにより対向するフランジを固定する穴とを設け、これら両穴を連通させたことを特徴とする請求項2記載の版状構造体。
- 前記請求項1〜3のいずれか一項記載の版状構造体を用いたことを特徴とするトンネル用セグメント。
- 前記請求項1〜3のいずれか一項記載の版状構造体をウエブ周りに円弧状に形成して用いたことを特徴とするトンネル用セグメント。
- 前記請求項1〜3のいずれか一項記載の版状構造体を用いたことを特徴とする床版。
- 前記請求項1〜3のいずれか一項記載の版状構造体をプレキャスト型枠に用いたことを特徴とする鉄筋コンクリート橋脚。
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