JP5203277B2 - プレキャスト床版のパネル間継手 - Google Patents

Description

本発明はプレキャスト床版のパネル間継手に関し、主としてプレキャスト床版が用いられる道路橋などの橋梁に適用される。

道路橋の床版には、場所打ち鉄筋コンクリート床版、プレキャストコンクリート床版（以下、プレキャスト床版）、合成床版などが用いられている。このうち、場所打ち鉄筋コンクリート床版は安価な形式であるものの、型枠、配筋などの作業を全て現場で行うため工期が長くなる等の問題がある。

このため、近年、工期の短縮化等を目的に工場製作された部材を用いるプレキャスト床版（図４）や合成床版などの適用例が増え、特にプレキャスト床版は工場製作する部材にプレテンションによってプレストレスを導入することが容易なことから、床版支間（主桁間隔）が大きい場合にも適用が可能なため、合理的な橋梁形式として採用が増えている少数主桁橋に適した床版形式でもある。

プレキャスト床版を連続合成桁に適用する場合には、中間支点付近の床版に引張力が作用して床版コンクリートがひび割れる恐れがあるため、橋軸方向にＰＣケーブルを配してポストテンションによりプレストレスを導入したり、ジャッキアップダウン工法によって、中間支点付近の床版にプレストレスを導入する等の対策が取られている。

しかしながら、いずれの対策でも、中間支点上の床版にプレストレスを計画通りに導入するには、緻密な設計計算や綿密な施工管理が要求される。また、コンクリートのクリープや乾燥収縮などの影響によって、長期的に橋軸方向プレストレスが低下して橋梁の安全性が損なわれる恐れもある。

さらには、橋梁が長期の供用を経て床版が損傷した場合に、橋軸方向プレストレスの存在を前提とした構造系では損傷した床版を取り替えることが困難であるという大きな問題がある。

一方、プレキャスト床版を連続合成桁に適用する場合の設計法としては、「ひび割れ幅制御設計」も考えられる。この設計法は床版コンクリートにひび割れの発生を許すものの、ひび割れ幅を許容値以内に収めることで、床版コンクリートのひび割れが橋梁の耐久性や安全性に影響しないようにするものであり、橋軸方向プレストレスを必要としない。

このため、ひび割れ幅制御設計を用いる場合は、床版に橋軸方向プレストレスを導入しないので施工が容易になるとともに、橋梁が長期の供用を経て床版が損傷した場合でも、損傷した床版パネルを部分的に取り替えることも可能であるというメリットがある。

しかし、ひび割れ幅制御設計でひび割れ幅を小さく保つために、床版の配力鉄筋の鉄筋量を比較的大きくする必要があり、特に主桁が長支間の場合には、ひび割れ幅制御に必要な鉄筋量が過大になりプレキャスト床版では配筋が困難になることがある。

ところで、プレキャスト床版を用いた道路橋の場合、プレキャスト床版は、図４に図示するように平行に架け渡された複数の主桁１の上に橋軸直角方向に複数架け渡され、橋軸方向に隣接するプレキャスト床版２，２は互いに接合され、かつそれぞれ主桁１に固定されている。

また、プレキャスト床版２は、橋軸方向と直交する方向に長軸を有する矩形版状に成形され、かつ主桁１と接する部分にハンチ１ｂが形成され、さらに各プレキャスト床版２の各接合端面は凹曲面状に形成されている。

図５（ａ），（ｂ）は、橋軸方向に隣接するプレキャスト床版２のパネル間継手部を示し、図において、プレキャスト床版２，２間の各継手部に真上に開口する断面ほぼＵ字状の継手空間３が橋軸直角方向に連続して設けられている。また、各プレキャスト床版２の接合端面に複数のループ鉄筋４が配筋されている。

ループ鉄筋４は、プレキャスト床版２内の上端配力筋４ａと下端配力筋４ｂの端部が延長し、継手空間３内で円弧状に連続して形成され、かつ継手空間３内に橋軸直角方向に交互に配筋されている。

また、複数のループ内補強筋５がループ鉄筋４を橋軸直角方向に貫通した状態で配筋され、そして、継手空間３内に間詰コンクリート６が打設されている。

特開２００８−３０３５３８号公報 特開平８−２４６４１５号公報

しかし、ループ鉄筋は鉄筋を円弧状に曲げ加工して配筋する必要があり、その際、鉄筋の最小曲げ半径が規定されていることから、あまり太径の鉄筋を使用すると鉄筋を床版厚内に収めるのが困難になり、このため、一般に道路橋向けプレキャスト床版の配力筋として使用できる鉄筋は、Ｄ１９ 程度であった。

また、鉄筋径を太くせずに鉄筋量を大きくする方法としては、ループ鉄筋の配置本数を増やすことが考えられるものの、プレキャスト床版の接合端面に配筋されたループ鉄筋は、継手空間内に橋軸直角方向に交互に配筋されるため、鉄筋を過密に配置すると、鉄筋のあきｓが充分に確保できなくなり、間詰めコンクリートの充填性の問題が生じる。このため、プレキャスト床版の配力鉄筋の配筋間隔を小さくするのが難しくなる等の問題があった。

さらに、以上のような制約から、プレキャスト床版では配力鉄筋の鉄筋量を大きくとることができなくなり、ひび割れ幅制御設計で必要とされる鉄筋比（配力鉄筋の断面積と橋軸方向床版コンクリート断面積の比）を満足させることができなくなるという問題があった。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、プレキャスト床版のパネル間継手部にこれまでより太い径のループ鉄筋を配筋できるようにして、ひび割れ幅制御設計の適用領域を拡大し、これにより床版の施工と床版が損傷した際の補修を容易に行なえるようにプレキャスト床版のパネル間継手を提供することを目的とするものである。

請求項１記載のプレキャスト床版のパネル間継手は、互いに接合されるプレキャスト床版接合端部どうしが突き合わされることにより形成された継手空間に、前記プレキャスト床版に配筋された上端筋と下端筋の端部が延長されて前記継手空間内で円弧状に形成された複数のループ鉄筋が配筋され、さらに前記継手空間内にコンクリートが打設されているプレキャスト床版のパネル間継手において、前記プレキャスト床版の接合端部に下方に突出するハンチが設けられ、かつ前記下端筋の端部がハンチ内で曲げ下げられることで、曲げ下げ量に対応する分、前記ループ鉄筋の曲げ半径が拡径されてなることを特徴とするものである。

通常、道路橋に用いられるプレキャスト床版には、主桁と接する位置にハンチが設けられているため、この位置のハンチと同じ高さにパネル間接合端部のハンチを設けることで、既存のプレキャスト床版の版厚内でプレキャスト床版どうしを容易に接合することができる。なお、本発明が主に対象とする少数主桁橋では、ハンチの高さは、一般に床版厚の１／３程度である（例えば、床版厚２８０ｍｍのプレキャスト床版でハンチ高は１００ｍｍ程度）。

また、パネル間の継手部をハンチにより厚くしたことで、ループ鉄筋の下側鉄筋を曲げ下げることにより、鉄筋を曲げ下げた分ループ鉄筋の曲げ半径を大きくとることが可能になり、これによりループ鉄筋（床版の配力鉄筋と連続している）として、これまで使用できなかったＤ２２やＤ２５等の太径の鉄筋も使用することができる。

さらに、Ｄ２２やＤ２５等の太径の鉄筋を使用しても、ひび割れ幅制御設計が可能なため、床版の施工が容易になると共に橋梁が長期の供用を経て床版が損傷した場合でも損傷した床版パネルを部分的に取り替えることが可能になる。

請求項２記載のプレキャスト床版のパネル間継手は、請求項１記載のプレキャスト床版のパネル間継手において、ループ鉄筋はＤ２２またはＤ２５の鉄筋からなることを特徴するものである。

ループ鉄筋として、Ｄ２２またはＤ２５の鉄筋を利用できることで、一般に広く普及している既成のプレキャスト床版（例えば、床版厚２８０ｍｍのプレキャスト床版でハンチ高は１００ｍｍ程度）用いることが可能なため、これまでより版厚の厚いプレキャスト床版を新規に制作する必要はない。

請求項３記載のプレキャスト床版のパネル間継手は、請求項１または２記載のパネル間継手において、下端筋の端部の下側に補強筋が配筋されてなることを特徴とするものである。

本発明は、互いに接合されるプレキャスト床版接合端部どうしが突き合わされることにより形成された継手空間に、前記プレキャスト床版に配筋された上端筋と下端筋の端部が延長されて前記継手空間内で円弧状に形成された複数のループ鉄筋が配筋され、さらに前記継手空間内にコンクリートが打設されているプレキャスト床版のパネル間継手において、前記プレキャスト床版の接合端部に下方に突出するハンチを設けると共に、前記下端筋の端部を曲げ下げることで曲げ下げ量に対応する分、前記ループ鉄筋の曲げ半径を大きくしたことにより、これまで使用されなかったＤ２２やＤ２５等の太径の鉄筋もループ鉄筋として使用することができる。

また、これにより道路橋などの床版の施工が容易になると共に、橋梁が長期の供用を経て床版が損傷した場合でも損傷した床版パネルを部分的に取り替えることが可能になる。

プレキャスト床版を利用した道路橋の橋軸方向の断面図である。 図１に図示する道路橋の橋軸直角方向の断面図であり、（ａ）は図１におけるＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。 互いに接合されたプレキャスト床版のパネル間継手部を示し、（ａ）はその一部平面図、（ｂ）は断面図である。 プレキャスト床版を利用した道路橋の一部斜視図である。 従来のプレキャスト床版のパネル間継手部を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。

図１〜図３は、本発明の一実施形態を示し、図において、所定間隔をおいて平行に架け渡された複数の主桁１，１の上に、複数のプレキャスト床版２が橋軸直角方向に架け渡され、各プレキャスト床版２は橋軸方向に互いに隣接して接合され、かつ主桁１の上に固定されている。

プレキャスト床版２は、橋軸方向と直交する方向に長軸を有する矩形版状に成形され、プレキャスト床版２どうしが互いに接合する各接合端部にハンチ１ａが形成され、各プレキャスト床版２の主桁１と接する部分にハンチ１ｂが形成され、さらに各プレキャスト床版２の各接合端面は凹曲面状に形成されている。

また、各プレキャスト床版２，２間の各継手部に真上に開口する継手空間３が橋軸直角方向に連続して形成されている。

ハンチ１ａは主桁１の橋軸方向と直交する方向に連続し、ハンチ１ｂは主桁１の橋軸方向に連続してそれぞれ形成され、いずれもプレキャスト床版２の下方に突出した状態に形成されている。

継手空間３は、隣接するプレキャスト床版２の各接合端面が突き合わせられることにより、真上に開口する断面ほぼＵ字状に形成され、継手空間３内に複数のループ鉄筋４が配筋されている。

ループ鉄筋４は、隣接するプレキャスト床版２内にそれぞれ配筋された上端配力筋４ａと下端配力筋４ｂの端部が継手空間３内に延長し、継手空間３内で連続することにより円弧状に形成されている。さらに、下端配力筋４ｂの端部４ｃがハンチ１ａ内で下方に折り曲げられることにより、その分ループ鉄筋４の曲げ半径Ｒが大きく形成されている。

以上のように形成されたループ鉄筋４は、隣接するプレキャスト床版２，２の接合端面に橋軸直角方向に所定間隔おきに配筋され、かつ継手空間３内に橋軸直角方向に交互に所定間隔おきに配筋されている。また、ループ鉄筋４内に複数のループ内補強鉄筋５が橋軸直角方向に連続して配筋され、そして継手空間３内に間詰コンクリート６が打設されている。

以上のようにして橋軸方向に隣接する各プレキャスト床版２どうしは互いに接合されている。なお、符号７ａと７ｂはハンチ部１ａの下端側を補強する補強筋であり、補強筋７ａは橋軸方向に連続し、橋軸直角方向に所定間隔おきに配筋され、補強筋７ｂは橋軸直角方向に連続し、橋軸方向に所定間隔おきに配筋されている。

また、符号８は、継手空間３内の打設直後の間詰めコンクリート６の漏れを防止するためのシール材であり、隣接するプレキャスト床版２，２間の突合せ部に充填されている。

本発明は、プレキャスト床版のパネル間継手部にこれまでより太い径のループ鉄筋を配筋することができ、これによりひび割れ幅制御設計の適用領域を拡大でき、道路橋などの床版施工と床版が損傷した際の補修を容易に行うことができる。

１ 主桁
１ａ ハンチ
１ｂ ハンチ
２ プレキャスト床版
３ 継手空間
４ ループ鉄筋
４ａ 上端配力筋
４ｂ 下端配力筋
４ｃ 下端配力筋の端部
５ ループ内補強鉄筋
６ 間詰めコンクリート
７ａ 補強筋
７ｂ 補強筋
８ シール材

Claims (3)

1. 互いに接合されるプレキャスト床版接合端部どうしが突き合わされることにより形成された継手空間に、前記プレキャスト床版に配筋された上端筋と下端筋の端部が延長されて前記継手空間内で円弧状に形成された複数のループ鉄筋が配筋され、さらに前記継手空間内にコンクリートが打設されているプレキャスト床版のパネル間継手において、前記プレキャスト床版の接合端部に下方に突出するハンチが設けられ、かつ前記下端筋の端部がハンチ内で曲げ下げられることで、曲げ下げ量に対応する分、前記ループ鉄筋の曲げ半径が拡径されてなることを特徴とするプレキャスト床版のパネル間継手。
2. ループ鉄筋はＤ２２またはＤ２５の鉄筋からなることを特徴とする請求項１記載のプレキャスト床版のパネル間継手。
3. 下端筋の端部の下側に補強筋が配筋されてなることを特徴とする請求項１または２記載のプレキャスト床版のパネル間継手。

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