JP5149853B2 - Construction method of track girder, box girder and box girder for straddle type monorail - Google Patents
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Description
本発明は、跨座式モノレール用軌道桁、箱桁および箱桁の構築方法に関する。 The present invention relates to a straddle-type monorail track girder, a box girder, and a method for constructing a box girder.
特許文献1には、固座式モノレールの軌道桁に適した閉断面形状の箱桁であって、複数の逆U字状セグメントを橋軸方向に連設して構成した桁本体と、逆U字状セグメントの開口部を塞ぐ複数の平板状セグメントとを具備した箱桁が開示されている。
箱桁の長スパン化を図る場合には、箱桁の桁高を大きくして断面性能(断面二次モーメント)を高める必要がある。特許文献1の箱桁において、桁高を大きくする場合には、逆U字状セグメントの桁高を大きくする必要があるところ、このようにすると、逆U字状セグメントの単位長さ当りの重量が大きくなるので、その運搬や取回しに支障をきたす場合がある。
In order to increase the span of the box girder, it is necessary to increase the girder height of the box girder to improve the cross-sectional performance (cross-sectional secondary moment). In the box girder of
なお、箱桁を跨座式モノレール用軌道桁として利用する場合には、箱桁の上面(走行面)や側面(案内面、安定面)を高い精度で成形する必要があるところ、カーブ区間においては、カーブ区間の平面線形に合わせて箱桁全体を湾曲させつつ、箱桁の上面(走行面)に片勾配を設ける必要がある。寸法精度の高い箱桁を得るためには、型枠の寸法精度を高める必要があるところ、桁高が大きい場合には、高い寸法精度を保ちつつ、型枠の剛性を高める必要があるので、型枠製作に要するコストが増大する虞がある。 In addition, when using a box girder as a straddle-type monorail track girder, it is necessary to form the upper surface (running surface) and side surfaces (guide surface, stable surface) of the box girder with high accuracy. It is necessary to provide a single slope on the upper surface (running surface) of the box beam while curving the entire box beam in accordance with the planar alignment of the curve section. In order to obtain a box girder with high dimensional accuracy, it is necessary to increase the dimensional accuracy of the mold, but when the girder height is large, it is necessary to increase the rigidity of the mold while maintaining high dimensional accuracy. There is a possibility that the cost required for the production of the formwork increases.
また、特許文献1に開示された箱桁の構築方法は、隣り合う橋脚間に設けた支保工(ベント)上で逆U字状セグメントと平板状セグメントとを一体化する、というものであるが、この構築方法では、箱桁の構築作業が終了するまで、支保工を撤去することができないので、既設交通路の上空に箱桁を構築するような場合には、既設交通路に対する交通規制が長期間に及ぶ虞がある。
Moreover, the construction method of the box girder disclosed in
このような観点から、本発明は、カーブ区間を構成するコンクリート製の跨座式モノレール用軌道桁であって、桁高が大きいような場合であっても、容易且つ安価に製造することが可能な跨座式モノレール用軌道桁を提供することを第一の課題とする。
また、本発明は、コンクリート製の箱桁であって、桁高が大きいような場合であっても、運搬や取回しに制約が生じ難い構成の箱桁を提供することを第二の課題とし、さらには、箱桁を架設する際に必要となる支保工を早期に撤去することが可能な箱桁の構築方法を提供することを第三の課題とする。
From this point of view, the present invention is a concrete straddle-type monorail track girder that forms a curve section, and can be easily and inexpensively manufactured even when the girder height is large. It is a first problem to provide a straddle-type monorail track girder.
In addition, the present invention provides a box girder made of concrete that has a configuration in which restrictions on transportation and handling are unlikely to occur even when the girder height is large. In addition, a third object is to provide a method for constructing a box girder that can quickly remove a supporting work required when the box girder is erected.
第一の課題を解決する第一の発明は、カーブ区間を構成する跨座式モノレール用軌道桁であって、橋軸方向に連設された複数の下セグメントを具備したコンクリート製の下部桁と、橋軸方向に連設された複数の上セグメントを具備したコンクリート製の上部桁と、を備え、前記下セグメントは、対向して配置された左右一対の平板状の下ウェブと、前記両下ウェブ同士を繋ぐ下板部とを有し、前記上セグメントは、前記両下ウェブ上に配置された左右一対の曲板状の上ウェブと、前記両上ウェブの上端部同士を繋ぐ上板部とを有し、前記下部桁は、前記カーブ区間の平面線形を多直線近似した折れ線状となるように屈折しており、前記上部桁は、前記カーブ区間の平面線形に沿った弧状となるように湾曲している、ことを特徴とする。 A first invention that solves the first problem is a straddle-type monorail track girder that constitutes a curved section, and includes a concrete lower girder having a plurality of lower segments arranged in a bridge axis direction. A concrete upper girder having a plurality of upper segments arranged in a bridge axis direction, and the lower segment includes a pair of left and right flat plate-shaped lower webs arranged opposite to each other, A lower plate portion connecting the webs, and the upper segment is a pair of left and right curved upper webs arranged on the lower webs, and an upper plate portion connecting the upper ends of the upper webs. The lower girder is refracted so as to be a polygonal line that approximates the plane alignment of the curve section in a multi-line approximation, and the upper girder is arc-shaped along the plane alignment of the curve section. It is characterized by being curved.
要するに、第一の発明は、折れ線状を呈する下部桁と弧状を呈する上部桁とを組み合わせて形成した閉断面形状の跨座式モノレール用軌道桁である。 In short, the first invention is a straddle-type monorail track girder having a closed cross section formed by combining a lower girder having a polygonal line shape and a top girder having an arc shape.
跨座式モノレール用軌道桁の側面全体をカーブの平面線形に合わせて湾曲させる場合には、桁高が大きくなるにつれて製作の難易度や製作コストが高くなる虞があるが、第一の発明では、上セグメントの側面のみを湾曲させればよいので、桁高が大きいような場合であっても、容易且つ安価に製造することが可能になる。すなわち、第一の発明では、下セグメントの下ウェブを曲板状とせず、曲板状の場合よりも容易に成形し得る平板状としているので、下セグメントの製造に要するコストを抑えることが可能となる。なお、「平板状」とは、曲面状の側面を含んでいないことを意味する。したがって、本発明においては、平面視直線状の下ウェブのみならず、平面視折れ線状の下ウェブも「平板状の下ウェブ」に含まれるものとする。 When the entire side surface of the straddle-type monorail track girder is curved in accordance with the planar alignment of the curve, there is a risk that the difficulty and production cost of the production will increase as the girder height increases. Since only the side surface of the upper segment needs to be curved, it is possible to manufacture easily and inexpensively even when the digit height is large. That is, in the first invention, since the lower web of the lower segment does not have a curved plate shape, but has a flat plate shape that can be molded more easily than the curved plate shape, the cost required for manufacturing the lower segment can be suppressed. It becomes. Note that “flat plate” means that it does not include a curved side surface. Accordingly, in the present invention, not only the lower web that is linear in a plan view but also the lower web that is a broken line in a plan view is included in the “flat lower web”.
第二の課題を解決する第二の発明は、橋軸方向に連設された複数の下セグメントを具備したコンクリート製の下部桁と、橋軸方向に連設された複数の上セグメントを具備したコンクリート製の上部桁と、を備えた箱桁であって、前記下セグメントは、対向して配置された左右一対の下ウェブと、前記下ウェブの上端部に植設された下継手と、前記下ウェブ同士を繋ぐ下板部とを有し、前記上セグメントは、前記両下ウェブ上に配置された左右一対の上ウェブと、前記上ウェブの下端部に植設された上継手と、前記上ウェブ同士を繋ぐ上板部とを有し、前記下ウェブと前記上ウェブとの間に介在させた充填材に、前記下継手と前記上継手とが埋設されている、ことを特徴とする。 A second invention that solves the second problem includes a concrete lower girder having a plurality of lower segments arranged in the direction of the bridge axis, and a plurality of upper segments arranged in the direction of the bridge axis. A box girder comprising a concrete upper girder, wherein the lower segment includes a pair of left and right lower webs arranged to face each other, a lower joint planted at an upper end of the lower web, and A lower plate portion that connects the lower webs, and the upper segment includes a pair of left and right upper webs arranged on the lower webs, an upper joint planted at a lower end of the upper web, and An upper plate portion that connects the upper webs, and the lower joint and the upper joint are embedded in a filler interposed between the lower web and the upper web. .
要するに、第二の発明は、上面が開口した形状の下部桁に下面が開口した形状の上部桁を覆い被せることで形成した箱桁である。このようにすると、下部桁と上部桁とに分けない場合に比べて、各セグメントの単位長さ当りの重量が小さくなるので、箱桁の桁高が大きいような場合であっても、各セグメントの運搬や取回しに制約が生じ難くなる。 In short, the second invention is a box girder formed by covering an upper girder having a lower surface opened on a lower girder having an upper surface opened. In this way, the weight per unit length of each segment is smaller than when the lower girder and upper girder are not divided, so even if the box girder height is large, each segment There are no restrictions on the transportation and handling.
また、第二の発明は、下セグメントの下継手と上セグメントの上継手とを、下ウェブと上ウェブとの間に介在させた充填材に埋設したところにも特徴がある。このようにすると、下セグメントと上セグメントとの間に働く橋軸方向のせん断力を効率よく伝達することができるので、箱桁に作用する外力に対して下部桁と上部桁とが一体となって抵抗するようになる。 The second invention is also characterized in that the lower joint of the lower segment and the upper joint of the upper segment are embedded in a filler interposed between the lower web and the upper web. In this way, the shearing force in the direction of the bridge axis acting between the lower segment and the upper segment can be transmitted efficiently, so that the lower and upper girders are integrated with the external force acting on the box girder. To resist.
前記下ウェブの上端部に凹溝部を形成し、前記凹溝部に前記充填材を充填してもよい。このようにすると、下ウェブと充填材とが物理的に噛み合うようになるので、橋軸直角方向に作用する外力に対しても高い抵抗力を発揮するようになる。また、充填材を充填する際の型枠を省略あるいは簡略化することが可能になる。 A concave groove may be formed at the upper end of the lower web, and the concave groove may be filled with the filler. If it does in this way, since a lower web and a filler will mesh | engage physically, it will come to exhibit high resistance with respect to the external force which acts on a bridge axis perpendicular direction. In addition, it is possible to omit or simplify the form for filling the filler.
第三の課題を解決する第三の発明は、下部桁と上部桁とを具備した箱桁を構築する方法であって、橋軸方向に隣り合う橋脚間に支保工を構築する仮設構築工程と、前記支保工を利用して、上面が開口した下セグメントを橋軸方向に複数連設する下セグメント設置工程と、複数の前記下セグメントにプレストレスを導入して下部桁を構築する下セグメント一体化工程と、前記支保工を撤去する仮設撤去工程と、前記下部桁の上において、下面が開口した上セグメントを橋軸方向に複数連設する上セグメント設置工程と、前記下セグメントと前記上セグメントとを接合する接合工程と、を具備することを特徴とする。 A third invention for solving the third problem is a method for constructing a box girder having a lower girder and an upper girder, and a temporary construction step for constructing a support work between adjacent piers in the bridge axis direction. , Using the support structure, a lower segment installation step of connecting a plurality of lower segments having an open upper surface in a bridge axis direction, and a lower segment integrated to construct a lower girder by introducing prestress into the plurality of lower segments A temporary removal step for removing the support work, an upper segment installation step for connecting a plurality of upper segments having an open bottom surface in the bridge axis direction on the lower girder, the lower segment and the upper segment And a joining step for joining together.
要するに、第三の発明は、先行設置した下部桁を架設桁として利用して上セグメントを設置するところに特徴がある。本発明によれば、下部桁を架設する際に使用した支保工を上部桁の設置前に撤去することが可能となる。 In short, the third invention is characterized in that the upper segment is installed by using the previously installed lower girder as the installation girder. According to the present invention, it is possible to remove the support used when installing the lower girder before installing the upper girder.
本発明に係る跨座式モノレール用軌道桁によれば、桁高が大きいような場合であっても、容易且つ安価に製造することが可能になる。 The straddle-type monorail track girder according to the present invention can be easily and inexpensively manufactured even when the girder height is large.
本発明に係る箱桁によれば、桁高が大きいような場合であっても、各セグメントの運搬や取回しに制約が生じ難くなる。 According to the box girder according to the present invention, even when the girder height is large, it is difficult for the segments to be transported and handled.
本発明に係る箱桁の構築方法によれば、箱桁を架設する際に必要となる支保工を早期に撤去することが可能となる。 According to the method for constructing a box girder according to the present invention, it becomes possible to quickly remove a supporting work required when the box girder is installed.
図1の(a)に示すように、本発明の実施形態に係る箱桁Kは、断面U字状を呈する下部桁1と断面逆U字状を呈する上部桁2とを組み合わせて形成した閉断面形状の跨座式モノレール用軌道桁(走行桁)である。本実施形態の箱桁Kは、カーブ区間を構成するものであり、カーブ区間の平面線形に合わせた形状を具備している。なお、箱桁Kの幅寸法は、モノレール車両の走行輪の幅寸法等によって規定されているため、箱桁Kの断面二次モーメントを高めるためには、箱桁Kの幅寸法を一定に保ちつつ、箱桁Kの桁高を大きくする必要がある。
As shown in FIG. 1A, a box girder K according to an embodiment of the present invention is a closed girder formed by combining a
箱桁Kの上面は、モノレール車両の走行輪が走行する走行面となる。箱桁Kの側面には、断面台形状の取付溝Dが橋軸方向に連続して形成されている。取付溝Dには、図示せぬ電車線(モノレール車両へ電力を供給するための架線)が取り付けられる。箱桁Kの側面のうち、取付溝Dの上側に位置する側面は、モノレール車両の案内輪(図示略)が走行する案内面となり、取付溝Dの下側に位置する側面は、モノレール車両の安定輪(図示略)が走行する安定面となる。 The upper surface of the box girder K is a traveling surface on which traveling wheels of the monorail vehicle travel. On the side surface of the box girder K, a trapezoidal mounting groove D is formed continuously in the bridge axis direction. An unillustrated train line (an overhead line for supplying electric power to the monorail vehicle) is attached to the attachment groove D. Of the side surfaces of the box girder K, the side surface positioned above the mounting groove D is a guide surface on which the guide wheels (not shown) of the monorail vehicle travel, and the side surface positioned below the mounting groove D is the surface of the monorail vehicle. It becomes a stable surface on which a stable wheel (not shown) travels.
箱桁Kは、橋軸方向に隣り合う橋脚P,Pに架設されたコンクリート製の下部桁1と、下部桁1上に配置されたコンクリート製の上部桁2と、下部桁1と上部桁2との間に介設された充填材3(図2の(a)参照)を具備している。
The box girder K is composed of a concrete
下部桁1は、橋軸方向に連設された複数の下セグメント10,10,…を具備していて、図1の(b)に示すように、カーブ区間の平面線形を多直線近似した折れ線状となるように下セグメント10,10の繋ぎ目において屈折している。
The
上部桁2は、橋軸方向に連設された複数の上セグメント20,20,…を具備していて、図1の(c)に示すように、カーブ区間の平面線形に沿った弧状となるように湾曲している。
The
図2の(a)および図3に示すように、下セグメント10は、上面が開口した開断面形状(断面逆U字状)を呈するプレキャストコンクリート部材である。具体的に、下セグメント10は、対向して配置された左右一対の下ウェブ11,11と、各下ウェブ11の上端部に植設された下継手12,12,…と、下ウェブ11,11を繋ぐ下板部13と、下セグメント10の内空部を仕切る隔壁14,14,…とを具備している。
As shown in FIGS. 2A and 3, the
下ウェブ11は、平板状を呈していて、下ウェブ11の側面は、折れ曲がりの無い平面に成形されている。すなわち、下ウェブ11は、平面視直線状を呈している。下ウェブ11の上端部には、凹溝部11aが形成されている。凹溝部11aは、断面U字状を呈していて、上向きに開口している。凹溝部11aには、充填材3が充填される。凹溝部11aには、上ウェブ21の上継手22が挿入されるが、上ウェブ21がカーブ区間の平面線形に合わせて湾曲しているのに対し、凹溝部11aは直線状を呈しているので、凹溝部11aの開口幅は、上ウェブ21の厚さ寸法よりも大きくしておくことが望ましい。
The
下継手12の下半部は、凹溝部11aの底部(下ウェブ11の上端部)に埋設されていて、下継手12の上半部は、凹溝部11aの底面から上方に向って突出している。下継手12の上端は、凹溝部11の側壁の上端よりも下側に位置している。下継手12としては、スタッドボルト、ループ鉄筋、フックを形成した鉄筋、アンカープレート付きの鉄筋などを用いることができ、特に制限はないが、本実施形態のものは、下ウェブ11の厚さ方向(左右方向)に対向配置された左右一対の鋼板からなる。図2の(b)にも示すように、本実施形態では、複数の下継手12,12,…が橋軸方向に間隔をあけて配置されている。下継手12を構成する鋼板には、その厚さ方向に貫通する透孔12a,12a,…が形成されている。透孔12aを設けると、コンクリートおよび充填材3との付着強度が高まるので、定着筋などを省略あるいは簡略化することが可能となる。
The lower half portion of the lower joint 12 is embedded in the bottom portion of the
下板部13は、平板状を呈している。本実施形態の下板部13は、下セグメント10の下端部に配置されていて、左右の下ウェブ11,11と一体成形されている。なお、下板部13を、図示の位置よりも上方に配置し、下セグメント10を断面H字状に成形してもよい。
The
隔壁14は、平板状の壁体であり、下セグメント10のねじり剛性を高めるとともに、下緊張材41または上緊張材42の偏向部(デビエータ)として機能する。隔壁14は、下セグメント10の内空部を仕切るように配置されていて、下セグメント10の内空部において左右の下ウェブ11,11を繋いでいる。図2の(a)に示すように、隔壁14には、複数の貫通孔14a,14a,…が形成されている。貫通孔14aには、下緊張材41または上緊張材42が挿通される。なお、本実施形態では、一つの下セグメント10の内空部に複数の隔壁14,14,…が並設されているが(図3参照)、隔壁14の数を限定する趣旨ではない。
The
図1の(b)に示すように、下部桁1の長手方向の端部に配置される下セグメント10には、中実部15が形成されている。中実部15は、ソリッドなブロック状を呈する部位であって、支承S(図1の(a)参照)に対応する位置(支承Sの真上)に形成されている。中実部15には、下緊張材41の端部が定着される。
As shown in FIG. 1B, a
上セグメント20は、図2の(a)および図3に示すように、下面が開口した開断面形状(断面逆U字状)を呈するプレキャストコンクリート部材である。具体的に、上セグメント20は、対向して配置された左右一対の上ウェブ21,21と、各上ウェブ21の下端部に植設された上継手22,22,…と、上ウェブ21,21の上端部同士を繋ぐ上板部23と、上セグメント20の内空部を仕切る隔壁24,24,…とを具備している。
The
上ウェブ21は、曲板状を呈している。上ウェブ21の側面は、曲面状を呈していて、カーブ区間の平面線形に沿って湾曲している。上ウェブ21は、下セグメント10の下ウェブ11上に配置されていて、充填材3(図2の(a)参照)を介して下ウェブ11と接合される。
The
上継手22の上半部は、上ウェブ21の下端部に埋設されていて、上継手22の下半部は、上ウェブ21の下端面から下方に向って突出している。上継手22の突出部分(下半部)は、下セグメント10の凹溝部11aに挿入される。上継手22としては、スタッドボルト、ループ鉄筋、フックを形成した鉄筋、アンカープレート付きの鉄筋などを用いることができ、特に制限はないが、本実施形態のものは、上ウェブ21の厚さ方向(左右方向)に対向配置された左右一対の鋼板からなる。図2の(b)にも示すように、本実施形態では、複数の上継手22,22,…が橋軸方向に間隔をあけて配置されている。上継手22を構成する鋼板には、その厚さ方向に貫通する透孔22a,22a,…が形成されている。透孔22aを設けると、コンクリートおよび充填材3との付着強度が高まるので、定着筋などを省略あるいは簡略化することが可能となる。なお、下継手12と上継手22とを上ウェブ21の厚さ方向に重ね合わせてもよいが、本実施形態では、橋軸方向に隣り合う下継手12,12の間に上継手22を位置させている。
The upper half portion of the upper joint 22 is embedded in the lower end portion of the
上板部23は、平板状を呈している。本実施形態の上板部23は、上セグメント20の上端部に配置されていて、左右の上ウェブ21,21と一体成形されている。なお、上板部23の上面は、カーブの曲率に対応した片勾配で傾斜している。
The
隔壁24は、平板状の壁体であり、上セグメント20のねじり剛性を高めている。隔壁24は、上セグメント20の内空部を仕切るように配置されていて、上セグメント20の内空部において左右の上ウェブ21,21を繋いでいる。隔壁24を上緊張材42の偏向部(デビエータ)としても利用する場合には、上緊張材42を挿通可能な貫通孔を隔壁24に形成する。なお、本実施形態では、一つの上セグメント20の内空部に複数の隔壁24,24,…が並設されているが、隔壁24の数を限定する趣旨ではない。
The
図1の(c)に示すように、上部桁2の長手方向の端部に配置される上セグメント20には、中実部25が形成されている。中実部25は、ソリッドなブロック状を呈する部位であって、支承S(図1の(a)参照)に対応する位置に形成されている。中実部25には、上緊張材42の端部が定着される。
As shown in FIG. 1C, a
下セグメント10および上セグメント20は、超高強度繊維補強コンクリートにて形成されている。
The
超高強度繊維補強コンクリートとしては、その硬化体の圧縮強度が150〜200N/mm2の範囲にあり、曲げ引張強度が25〜45N/mm2の範囲にあり、かつ、割裂引張強度が10〜25N/mm2の範囲にあるものを用いることが望ましい。このような超高強度の超高強度繊維補強コンクリートは、通常の超高強度繊維補強コンクリートよりも弾性係数が高いことから(例えばE=50〜55kN/mm2程度)、下セグメント10または上セグメント20の断面積(断面二次モーメント)を大きくせずとも、曲げ剛性を高めることができる。また、混入した繊維により引張力に対する引張抵抗力を期待できるので、鉄筋を省略してウェブ等の厚さを小さくすることができる。
The ultra high strength fiber reinforced concrete, in the range compressive strength of 150~200N / mm 2 of the cured body, flexural tensile strength is in the range of 25~45N / mm 2, and split
なお、前記したような強度を有する超高強度繊維補強コンクリートは、例えば、セメントとポゾラン系反応粒子と最大粒径2.5mm以下の骨材とを含む紛体に高性能減水剤と水とを混入して得られるセメント系マトリックスに、直径が0.1〜0.3mmで長さが10〜30mmの形状を有する繊維を1〜4容積%混入することで得ることができる。ここで、ポゾラン系反応粒子とは、例えば、シリカフューム、フライアッシュ、高炉スラグのほか、カオリンの誘導体から選定した化合物、沈降シリカ、火山灰、シリカゾル等からなる粒子のことである。また、繊維の材質に特に制限はないが、コンクリートとの付着性や材料調達の容易さなどを勘案すると、鋼製とすることが望ましい。 The ultra-high-strength fiber reinforced concrete having the above-described strength is, for example, a high-performance water reducing agent and water mixed in a powder containing cement, a pozzolanic reaction particle, and an aggregate having a maximum particle size of 2.5 mm or less. It can be obtained by mixing 1 to 4% by volume of fibers having a shape with a diameter of 0.1 to 0.3 mm and a length of 10 to 30 mm in the cement matrix obtained. Here, the pozzolanic reaction particles are particles made of, for example, silica fume, fly ash, blast furnace slag, a compound selected from kaolin derivatives, precipitated silica, volcanic ash, silica sol, and the like. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in the material of a fiber, Considering the adhesiveness with concrete, the ease of material procurement, etc., it is desirable to use steel.
下セグメント10を製造するには、まず、前記した各種材料を混練してなるフレッシュな状態の超高強度繊維補強コンクリートを、下セグメント10の内面を成形する内型枠と外面を成形する外型枠との間に打設する。本実施形態においては、閉断面になっている部位(中空部)が存在していないので、内型枠と外型枠との間に超高強度繊維補強コンクリートを打設しても、内型枠に浮力が発生することがない。内型枠に浮力が発生しなければ、浮力が発生する場合(閉断面形状の中空部が存在しているような場合)に比べて、内型枠やこれを固定するための治具等を軽構造にすることが可能となる。なお、下セグメント10は、マッチキャストにて製作することが好ましい。
In order to manufacture the
ちなみに、前記した超高強度繊維補強コンクリートは、自己充填性が高いので、バイブレータ等による締め固めを省略するか、あるいは、小規模なものにすることができる。バイブレータ等による締め固めが簡略化されれば、内型枠や外型枠にかかる負荷が小さなものになるので、下セグメント10に高い寸法精度が要求される場合であっても、内型枠や外型枠を軽構造にすることができ、ひいては、その製造コストの上昇を抑えることが可能となる。
Incidentally, the above-described ultra-high-strength fiber reinforced concrete has a high self-filling property, so that compaction by a vibrator or the like can be omitted or the scale can be reduced. If compaction by a vibrator or the like is simplified, the load applied to the inner mold frame and the outer mold frame becomes small. Therefore, even when high dimensional accuracy is required for the
超高強度繊維補強コンクリートが脱型強度に達したならば、内型枠と外型枠を脱型する。超高強度繊維補強コンクリートは、硬化する過程で自己収縮するので、閉断面形状の中空部が存在している場合には、内型枠に作用する大きな拘束力によって、その脱型作業が困難なものになるが、本実施形態では、下セグメント10が断面U字状を呈しているので、内型枠の脱型作業が容易になり、内型枠を容易に使い回すことが可能となる。
When the ultra high strength fiber reinforced concrete reaches the demolding strength, the inner mold frame and the outer mold frame are demolded. Ultra-high-strength fiber reinforced concrete self-shrinks in the process of curing, so if there is a hollow part with a closed cross-sectional shape, it is difficult to remove it due to the large restraining force acting on the inner mold. However, in this embodiment, since the
内型枠と外型枠を脱型したならば、熱養生を行う。熱養生を行うと、セメント中の遊離石灰とポゾラン系反応粒子のシリカやアルミナが結合して安定的で硬い物質が早期に形成され、セメント系マトリックスの組織が緻密になるので、その後の乾燥収縮がなくなり、乾燥ひび割れ等が発生し難くなる。 If the inner and outer molds are removed, heat curing is performed. When heat curing is performed, the free lime in the cement and the silica and alumina of the pozzolanic reaction particles combine to form a stable and hard substance at an early stage, and the cement matrix structure becomes denser. , And dry cracks are less likely to occur.
上セグメント20は、下セグメント10と同様の手順により製造することができるので、製造手順の説明は省略する。
Since the
次に、図4乃至図6を参照して、箱桁Kの構築方法を説明する。
箱桁Kの構築方法は、図4に示すように、橋脚P,P間に構築した支保工(ベント)B,Bを利用して下部桁1を構築し、図5に示すように、支保工B,Bを撤去した後、下部桁1を架設桁として上部桁2を構築する、というものである。
Next, a method for constructing the box girder K will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 4, the construction method of the box girder K is to construct the
箱桁Kの構築方法をより詳細に説明する。
図4の(a)に示すように、まず、橋軸方向に隣り合う橋脚P,P間に支保工(ベント)B,Bを構築する(仮設構築工程)。
The construction method of the box girder K will be described in more detail.
As shown to (a) of FIG. 4, first, support construction (vent) B and B is constructed | assembled between the bridge piers P and P adjacent to a bridge axis direction (temporary construction process).
支保工B,Bを構築したならば、支保工B,Bを利用して、複数の下セグメント10,10,…を橋軸方向に連設する(下セグメント設置工程)。下セグメント10の設置方法等に制限はないが、例えば、クレーン等の揚重機械を利用して下セグメント10を吊り上げ、吊り上げた下セグメント10の端面を先行設置した他の下セグメント10の端面に突き合わせつつ、隣り合う支保工B,B間(あるいは、橋脚Pと支保工Bとの間)に下セグメント10を吊り下ろせばよい。
If the support works B and B are constructed, a plurality of
下セグメント10,10,…を連設したならば、図4の(b)に示すように、複数の下セグメント10,10,…にプレストレスを導入する(下セグメント一体化工程)。プレストレスを付与すると、橋軸方向に並べた複数の下セグメント10,10,…が一体化され、仮受け不要な状態の下部桁1が形成される。プレストレスの導入方法等に制限はないが、例えば、複数の下セグメント10,10,…を橋軸方向に貫くように下緊張材41を配索し、下緊張材41に緊張力(引張力)を付与した状態で、下部桁1の橋軸方向の端面(図1の(b)に示す中実部15の端面)に定着すればよい。なお、下緊張材41は、PC鋼より線などのPC鋼材からなる。本実施形態では、外ケーブル方式を採用しているが、内ケーブル方式を採用しても差し支えない。
When the
下セグメント10,10,…は、ドライジョイント方式またはウェットジョイント方式により一体化する。ドライジョイント方式とは、下セグメント10の接合端面にエポキシ樹脂等を塗布したうえで他の下セグメント10の接合端面に密着させ、複数の下セグメント10,10,…に対してポストテンション方式でプレストレスを導入することで、下セグメント10,10,…を接合する接合方式のことである。また、ウェットジョイント方式とは、数センチ程度の隙間をあけた状態で複数の下セグメント10,10,…を連設するとともに、下セグメント10,10,…を貫通するように下緊張材41を配索しておき、隙間を取り囲むように設置した型枠内にセメント系充填材を充填し、当該充填材が所定強度に達した後に、ポストテンション方式でプレストレスを導入することで、下セグメント10,10を接合する接合方式のことである。
The
下部桁1を一体化したならば、支保工B,Bを撤去する(仮設撤去工程)。支保工B,Bを撤去した後は、既設交通路に対する交通規制を解除することができる。
If the
続いて、図5の(a)に示すように、下部桁1上において、複数の上セグメント20,20,…を橋軸方向に連設する(上セグメント設置工程)。上セグメント20の設置方法等に制限はないが、例えば、クレーン等の揚重機械を利用して上セグメント20を吊り上げ、その端面を隣接する他の上セグメント20の端面に突き合わせつつ、下部桁1上に配置すればよい。
Subsequently, as shown in FIG. 5A, a plurality of
図6に示すように、上セグメント20は、下セグメント10に付設した高さ調整装置5に載置する。本実施形態では、下セグメント10の側面に取り付けた下ブラケット51に高さ調整装置5を設置しておき、上セグメント20の側面に取り付けた上ブラケット52を高さ調整装置5に載置する。なお、次工程において、上セグメント20を橋軸方向にスライド移動させる必要があるので、高さ調整装置5と上ブラケット52との間には、潤滑剤やフッ素樹脂シートなどの摩擦低減材料を介在させておく。
As shown in FIG. 6, the
高さ調整装置5に上セグメント20を支持させたならば、高さ調整装置5を利用して上セグメント20の高さ位置を調整する。なお、図示した高さ調整装置5は、油圧ジャッキあるいはジャーナルジャッキからなるが、高さ調整装置5の構成を限定する趣旨ではない。図示は省略するが、ボルト・ナットを利用して高さ調整装置を構成してもよい。
If the
図5の(b)に示すように、下部桁1上に複数の上セグメント20,20,…を連設したならば、橋軸方向に隣り合う上セグメント20,20を仮接合する。
As shown in FIG. 5B, when a plurality of
なお、仮接合のための締付力は、図7に示すように、上セグメント20,20の境界部分に設けた引寄せ装置6を用いて導入する。引寄せ装置6の構成は限定されるものではないが、図7に示した引寄せ装置6は、隣り合う上セグメント20,20のそれぞれに取り付けられるアンカー治具61,61と、アンカー治具61,61を貫通する棒材62と、一方のアンカー治具61側に配置されるセンターホールジャッキ63とを備えて構成されている。
The tightening force for temporary joining is introduced by using a
上セグメント20,20,…を仮接合したならば、下セグメント10と上セグメント20とを接合する(接合工程)。本実施形態では、図2の(a)に示すように、下セグメント10の凹溝部11aに超高強度繊維補強コンクリートからなる充填材3を充填し、充填材3が所定の強度に達するまで養生することで、下セグメント10と上セグメント20とを接合する。なお、超高強度繊維補強コンクリートに代えて、無収縮モルタル、レジンモルタル、高流動コンクリートなどを充填材3としても差し支えない。
When the
充填材3が所定の強度に達したならば、図6に示した高さ調整装置5、両ブラケット51,52、図7に示した引寄せ装置6を取り外したうえで、図5の(c)に示すように、複数の上セグメント20,20,…にプレストレスを導入する(上セグメント一体化工程)。また、必要に応じて、下部桁1にプレストレスを追加導入する。
When the
本実施形態では、下桁部1の長手方向の中央部と上部桁2の長手方向の両端部とを貫くように上緊張材42を配索し、上緊張材42に緊張力(引張力)を付与した状態で、上部桁2の橋軸方向の端面(図1の(c)に示す中実部25の端面)に上緊張材42の端部を定着している。このようにすると、下部桁1および上部桁2の両方にプレストレスを付与することができる。なお、本実施形態では、上部桁2の一端部から下部桁1の長手方向の中央部を通って上部桁2の他端部に至るように上緊張材42を配索した場合を例示したが、上部桁2のみを橋軸方向に貫くように上緊張材42を配索しても差し支えない。
In the present embodiment, the
ちなみに、上緊張材42は、上セグメント20を下部桁1上に配置する際に配索しておくとよい。
Incidentally, the
上セグメント20,20,…にプレストレスを導入すると、これらが一体化して上桁部2となり、箱桁Kが完成する。
When prestress is introduced into the
以上説明した箱桁Kによれば、下セグメント10および上セグメント20の単位長さ当りの重量が小さくなるので、箱桁Kの桁高が大きいような場合であっても、各セグメント10,20の運搬や取回しに制約が生じ難くなる。
According to the box girder K described above, since the weight per unit length of the
また、下セグメント10の下継手12と上セグメント20の上継手22とを、下ウェブ11と上ウェブ21との間に介在させた充填材3に埋設したので、下セグメント10と上セグメント20との間に働く橋軸方向のせん断力を効率よく伝達することができる。つまり、箱桁Kによれば、箱桁Kに作用する外力に対して下部桁1と上部桁2とが一体となって抵抗するようになる。
In addition, since the lower joint 12 of the
また、跨座式モノレール用軌道桁の側面全体をカーブの平面線形に合わせて湾曲させる場合には、桁高が大きくなるにつれて製作の難易度や製作コストが高くなる虞があるが、箱桁Kでは、上セグメント20のみを湾曲させればよいので、桁高が大きいような場合であっても、容易且つ安価に製造することが可能になる。すなわち、箱桁Kでは、下セグメント10の下ウェブ11を曲板状とせず、曲板状の場合よりも容易に成形し得る平板状としているので、下セグメント10の製造に要するコストを抑えることが可能となる。
In addition, when the entire side surface of the straddle-type monorail track girder is curved in accordance with the plane alignment of the curve, the difficulty and cost of production may increase as the girder height increases. Then, since only the
本実施形態では、下ウェブ11の上端部に凹溝部11aを形成し、凹溝部11aに充填材3を充填しているので、下ウェブ11と充填材3とが物理的に噛み合うようになり、ひいては、橋軸直角方向に作用する外力に対しても高い抵抗力を発揮するようになる。また、充填材3を充填する際の型枠を省略あるいは簡略化することが可能になる。
In this embodiment, since the
また、本実施形態の箱桁Kの構築方法によれば、下部桁1を架設する際に使用した支保工(ベント)B,Bを上部桁2の設置前に撤去することが可能になるので、既設交通路の上空に箱桁Kを構築するような場合であっても、既設交通路に対する交通規制を早期に解除することが可能になる。
Moreover, according to the construction method of the box girder K of the present embodiment, it becomes possible to remove the support works (vents) B, B used when the
また、箱桁Kによれば、上セグメント10および下セグメント20を開断面形状にしているので、内型枠の設置・脱型作業を簡易迅速に行うことが可能になる。すなわち、箱桁Kによれば、閉断面形状のセグメントを連設する場合に比べて、箱桁Kを簡易かつ迅速に製造することが可能となる。
Moreover, according to the box girder K, since the
箱桁Kによれば、隔壁14,24を上緊張材41と下緊張材42の偏向部(デビエータ)として利用しているので、その他の位置に設ける偏向部を省略あるいは削減することが可能になる。
According to the box girder K, the
なお、箱桁Kの長手方向の端部には、支点反力のほか、下緊張材41および上緊張材42を定着したことに伴う支圧力などが作用することになるが、下桁部1の両端部に中実部15,15を形成するとともに、上部桁2の両端部に中実部25,25を形成しているので、支点反力や支圧力を安定して受け止めることができる。
Note that, in addition to the fulcrum reaction force, a support pressure associated with fixing the
さらに、箱桁Kでは、緻密な組織が形成される超高強度繊維補強コンクリートで下セグメント10や上セグメント20を形成したので、塩害などが懸念される過酷な自然条件下においても、100年のオーダーで維持管理が不要となる。
Furthermore, in the box girder K, the
なお、跨座式モノレールの軌道桁においては、走行面だけでなく、案内面や安定面に対しても、高い寸法精度と平滑度が要求されるところ、本実施形態のように、自己充填製の高い超高強度繊維補強コンクリートにより上セグメント20を形成する場合には、型枠の寸法精度よび平滑度を高めるだけで、走行面等の寸法精度および平滑度を高めることが可能となる。
In the straddle-type monorail track girder, high dimensional accuracy and smoothness are required not only for the running surface but also for the guide surface and the stable surface. In the case where the
しかも、本実施形態においては、超高強度繊維補強コンクリートからなる上部桁2の上面が走行面となるので、その摩擦係数を0.6以上にすることができ、したがって、モノレール車両のスリップに対する安全性が高いものとなる。
Moreover, in the present embodiment, since the upper surface of the
また、従前のプレストレストコンクリート製軌道桁では、支点間距離を概ね20m以下に設定する必要があったが、箱桁Kによれば、90〜100(m)程度まで拡張することができる。軌道桁の支点間距離を大きくすることができれば、橋脚Pの本数を削減することができるので、工期や工費を削減することが可能となる。 Moreover, in the conventional prestressed concrete track girder, it was necessary to set the distance between fulcrums to about 20 m or less, but according to the box girder K, it can be expanded to about 90 to 100 (m). If the distance between the fulcrum of the track girder can be increased, the number of piers P can be reduced, so that the construction period and cost can be reduced.
本実施形態では、平面視直線状の下ウェブ11を具備する下セグメント10を使用し、下セグメント10,10の繋ぎ目において屈折させることで、平面視折れ線状の下部桁1を形成したが、平面視折れ線状の下ウェブを具備する下セグメントを使用することで、平面視折れ線状の下部桁を形成してもよい。
In the present embodiment, the
本実施形態では、跨座式モノレールの軌道として使用される箱桁Kを例示したが、一般的な鉄道橋や道路橋などに本発明に係る橋梁上部構造を適用しても勿論差し支えない。 In the present embodiment, the box girder K used as the track of the straddle-type monorail is illustrated, but it is needless to say that the bridge superstructure according to the present invention may be applied to a general railway bridge or a road bridge.
本実施形態では、橋軸方向に間隔をあけて配置された橋脚P,P間に架設される単純梁形式の箱桁Kを例示したが、本発明に係る橋梁上部構造の構造形式を限定する趣旨ではない。本発明は、例えば、三つ以上の橋脚(橋台)に架設され、連続梁として設計される箱桁にも適用することもできる。 In the present embodiment, the box girder K in the form of a simple beam constructed between the piers P and P arranged at intervals in the bridge axis direction is illustrated, but the structural form of the bridge superstructure according to the present invention is limited. Not the purpose. The present invention can also be applied to, for example, a box girder constructed on three or more bridge piers (abutments) and designed as a continuous beam.
K 箱桁(跨座式モノレール用軌道桁)
1 下部桁
10 下セグメント
11 下ウェブ
11a 凹溝部
12 下継手
13 下板部
2 上部桁
20 上セグメント
21 上ウェブ
22 上継手
23 上板部
P 橋脚
B 支保工
K box girder (strand-type monorail track girder)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
橋軸方向に連設された複数の下セグメントを具備したコンクリート製の下部桁と、
橋軸方向に連設された複数の上セグメントを具備したコンクリート製の上部桁と、を備え、
前記下セグメントは、対向して配置された左右一対の平板状の下ウェブと、前記両下ウェブ同士を繋ぐ下板部とを有し、
前記上セグメントは、前記両下ウェブ上に配置された左右一対の曲板状の上ウェブと、前記両上ウェブの上端部同士を繋ぐ上板部とを有し、
前記下部桁は、前記カーブ区間の平面線形を多直線近似した折れ線状となるように屈折しており、
前記上部桁は、前記カーブ区間の平面線形に沿った弧状となるように湾曲している、ことを特徴とする跨座式モノレール用軌道桁。 A track girder for a straddle-type monorail that forms a curve section,
A concrete lower girder having a plurality of lower segments arranged continuously in the direction of the bridge axis;
A concrete upper girder having a plurality of upper segments arranged in a row in the direction of the bridge axis,
The lower segment has a pair of left and right flat plate-like lower webs arranged to face each other, and a lower plate portion that connects the lower webs,
The upper segment has a pair of left and right curved upper webs arranged on the lower webs, and an upper plate part connecting the upper ends of the upper webs,
The lower girder is refracted so as to be a polygonal line that approximates the plane alignment of the curve section to a polyline,
The straddle-type monorail track girder characterized in that the upper girder is curved so as to form an arc shape along a plane alignment of the curve section.
前記上セグメントは、前記上ウェブの下端部に植設された上継手を有し、
前記下ウェブと前記上ウェブとの間に介在させた充填材に、前記下継手と前記上継手とが埋設されている、ことを特徴とする請求項1に記載の跨座式モノレール用軌道桁。 The lower segment has a lower joint planted at the upper end of the lower web,
The upper segment has an upper joint planted at the lower end of the upper web,
The straddle-type monorail track girder according to claim 1, wherein the lower joint and the upper joint are embedded in a filler interposed between the lower web and the upper web. .
橋軸方向に連設された複数の上セグメントを具備したコンクリート製の上部桁と、を備えた箱桁であって、
前記下セグメントは、対向して配置された左右一対の下ウェブと、前記下ウェブの上端部に植設された下継手と、前記下ウェブ同士を繋ぐ下板部とを有し、
前記上セグメントは、前記両下ウェブ上に配置された左右一対の上ウェブと、前記上ウェブの下端部に植設された上継手と、前記上ウェブ同士を繋ぐ上板部とを有し、
前記下ウェブと前記上ウェブとの間に介在させた充填材に、前記下継手と前記上継手とが埋設されている、ことを特徴とする箱桁。 A concrete lower girder having a plurality of lower segments arranged continuously in the direction of the bridge axis;
A box girder having a concrete upper girder having a plurality of upper segments arranged in a row in a bridge axis direction,
The lower segment has a pair of left and right lower webs arranged to face each other, a lower joint planted on an upper end portion of the lower web, and a lower plate portion that connects the lower webs,
The upper segment has a pair of left and right upper webs arranged on both lower webs, an upper joint planted at the lower end of the upper web, and an upper plate portion that connects the upper webs,
A box girder characterized in that the lower joint and the upper joint are embedded in a filler interposed between the lower web and the upper web.
前記充填材が、前記凹溝部に充填されている、ことを特徴とする請求項3に記載の箱桁。 A concave groove is formed at the upper end of the lower web,
The box girder according to claim 3, wherein the filling material is filled in the concave groove portion.
前記支保工を利用して、上面が開口した下セグメントを橋軸方向に複数連設する下セグメント設置工程と、
複数の前記下セグメントにプレストレスを導入して下部桁を構築する下セグメント一体化工程と、
前記支保工を撤去する仮設撤去工程と、
前記下部桁上において、下面が開口した上セグメントを橋軸方向に複数連設する上セグメント設置工程と、
前記下セグメントと前記上セグメントとを接合する接合工程と、を具備することを特徴とする箱桁の構築方法。 A temporary construction process for constructing a support work between adjacent piers in the bridge axis direction;
Using the support construction, a lower segment installation step in which a plurality of lower segments having an upper surface opened in a bridge axis direction are provided,
A lower segment integration step of constructing a lower girder by introducing prestress into a plurality of the lower segments;
A temporary removal step of removing the support work;
On the lower girder, an upper segment installation step in which a plurality of upper segments whose lower surfaces are open are provided in the bridge axis direction, and
A box girder construction method comprising: a joining step of joining the lower segment and the upper segment.
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