JP5342312B2 - プレキャスト部材の架設方法 - Google Patents

Description

本発明は、プレキャスト部材の架設方法に関する。

工場等において予めプレストレスが導入されて部材軸方向の圧縮応力を作用させることにより、梁に作用する曲げモーメントに対して十分な耐力を有するプレテンション方式プレキャストプレストレストコンクリート梁（以下、単に「ＰＣａＰＣ梁」という）は、例えば、特許文献１に示すように公知である。

このようなＰＣａＰＣ梁を含むプレキャスト部材は、運搬上の制約から、最大長さは１６ｍ程度に形成されている。

特開２００８−２５２３６号公報

そのため、プレキャスト部材を利用して２０ｍを超える長スパンの構造体を構築する場合には、プレキャスト部材の両端部を現場打ちにより形成することで、所望のスパン長を確保するのが一般的であった。

このような現場打ち部分の施工は、配筋、型枠の設置、コンクリート打設、コンクリート養生等、の手間を要するため、工期短縮の妨げとなる場合があった。また、端部が鉄筋コンクリート造になるため、１つの梁に構造形式が異なる不連続部ができてしまっていた。

本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、簡易な施工により工期の短縮化を図ることを可能としたプレキャスト部材の架設方法を提案するものである。

前記課題を解決するために、本発明のプレキャスト部材の架設方法は、２本のプレキャスト部材を互いの端面同士を突き合わせた状態で２本の柱間に配置する配置工程と、前記プレキャスト部材同士の突合せ部の下部において前記プレキャスト部材の緊張材同士を連結する連結工程と、前記プレキャスト部材の上面に床版コンクリートを打設する打設工程と、を備えるプレキャスト部材の架設方法であって、前記配置工程では前記端面同士の間に隙間を有した状態で前記柱間の中央部に前記突合せ部を形成し、前記連結工程では前記緊張材同士の連結に伴って前記突合せ部の上部の隙間に目地材を充填し、前記床版コンクリートの硬化後に前記突合せ部の下部に対して充填材を充填し、前記プレキャスト部材と前記床版コンクリートとの自重により前記緊張材に緊張力を作用させることを特徴としている。

かかるプレキャスト部材の架設方法によれば、スパンの中央部において２本のプレキャスト部材同士を連結するため、現場打ち部分を形成することなく、長スパンの架設を行うことができる。そのため、プレキャスト部材の端部と柱とを連結する複雑な配筋作業やコンクリート打設等に伴う手間を省略することができる。
また、プレキャスト部材同士は、床版コンクリートの重みにより効果的に緊張力が導入されるため、架設後にプレキャスト部材に作用する曲げモーメントに対して十分な耐力を発現する。

前記プレキャスト部材の架設方法は、前記配置工程後であって前記連結工程の前に前記プレキャスト部材同士の突合せ部を上昇させる上昇工程を含み、前記連結工程後であって前記打設工程の前に前記突合せ部を下降させる下降工程を含んでいてもよい。

また、前記プレキャスト部材の架設方法は、前記配置工程において、前記プレキャスト部材の突合せ部側の端部が他方の端部よりも高くなるように当該プレキャスト部材を配置しておき、前記連結工程後であって、前記打設工程の前に前記突合わせ部を下降させるとよい。

かかるプレキャスト部材の架設方法によれば、下降工程において突合せ部を下降させると、プレキャスト部材の自重により緊張材へ緊張力が導入される。

さらに、前記連結工程において、前記緊張材同士の連結とともに、前記突合せ部上部に対して目地材を充填しておけば、プレキャスト部材同士が接近してしまうことを防止し、緊張力の導入が妨げられることがない。

本発明のプレキャスト部材の架設方法によれば、プレキャスト部材の長スパン架設工事を簡易に施工することができ、かつ、工期の短縮化を図ることが可能となる。

本発明の好適な実施の形態に係るプレキャスト部材の架設方法を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｃ）は、図１に示すプレキャスト部材の架設方法の各施工段階を模式的に示す側面図である。 （ａ）および（ｂ）は、図２に続く各施工段階を模式的に示す側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図１に示すプレキャスト部材の架設方法の各施工段階を模式的に示す拡大断面図である。

本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のプレキャスト部材の架設方法は、図１に示すように、配置工程Ｓ１と上昇工程Ｓ２と連結工程Ｓ３と下降工程Ｓ４と打設工程Ｓ５と支持部材撤去工程Ｓ６とを備えている。

配置工程Ｓ１は、図２（ａ）に示すように、２本の柱２，２間に、２本のプレキャスト部材１０，１０を互いの端面同士を突き合わせた状態で配置する工程である。

本実施形態では、プレキャスト部材１０として、工場生産されたＰＣａＰＣ梁部材を使用するが、プレキャスト部材１０の構成は限定されるものではない。

プレキャスト部材１０は、突合せ部３側の端部が支持部材４により支持されており、他端が柱２に支持された状態で配置される。
このとき、プレキャスト部材１０に作用する曲げモーメントＭは、プレキャスト部材１０毎に作用し、プレキャスト部材１０の中央部において最大曲げモーメントＭｍａｘが作用している。

図４（ａ）に示すように、プレキャスト部材１０の突合せ部３側の端部の下部（突合せ部３の引張側）には箱抜きがなされ、継手空間１２が形成されている。継手空間１２内に、緊張材１１の端部が突出している。このとき、一方のプレキャスト部材１０に緊張材１１の端部には、後記する機械式継手１３が予め螺着されている。

柱２には、梁受け２１が形成されており、プレキャスト部材１０の端部を載置することが可能に構成されている。
プレキャスト部材１０と柱２との接合は、梁受け２１にプレキャスト部材１０の端部を載置させた状態で、プレキャスト部材１０の緊張材１１を柱２に連結することにより行う。なお、プレキャスト部材１０と柱２との接合方法は限定されるものではなく、適宜行えばよい。

上昇工程Ｓ２は、図２（ｂ）に示すように、配置工程Ｓ１において所定の位置に配置されたプレキャスト部材１０同士の突合せ部３を上昇させる工程である。

本実施形態では、支持部材４の上端とプレキャスト部材１０との間に介設されたジャッキ４１により、プレキャスト部材１０の端部を上昇させる。これにより、プレキャスト部材１０の突合せ部側端部には、むくり変位（上向きに反り返った変位）が生じる。

プレキャスト部材１０の端部の上昇量は、限定されるものではなく、想定される自重により生じる応力や変位量に応じて適宜設定する。また、プレキャスト部材１０の端部を上昇させる方法は、ジャッキ４１により持ち上げる方法に限定されるものではなく、例えば、クレーン等により吊り上げてもよい。

連結工程Ｓ３は、図２（ｂ）に示すように、上昇工程Ｓ２において上昇させた突合せ部３において、緊張材１１同士を連結する工程である。

本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、緊張材１１同士の連結を、機械式継手１３を介して行う。
機械式継手１３は、２本の緊張材１１，１１に跨って配設されることで、緊張材１１同士を連結する筒状の部材（例えば、長ナット等）である。

機械式継手１２を利用した緊張材１１，１１を連結する場合には、まず、上昇させた両プレキャスト部材１０，１０同士の位置合わせを行う。次に、予め一方のプレキャスト部材１０の緊張材１１に設置された機械式継手１３を、図４（ｂ）に示すように、移動させることで両緊張材１１，１１に跨るように配置する。
なお、緊張材１１同士の連結方法は限定されるものではない。

連結工程Ｓ３では、図４（ｂ）に示すように、緊張材１１同士の連結に伴って、突合せ部３の上部（突合せ部３の圧縮側）に対して目地材３１を充填する。
目地材３１として使用する材料は、硬化して力を伝達する材料であれば限定されるものではないが、本実施形態ではモルタルを使用する。

下降工程Ｓ４は、図２（ｃ）に示すように、連結工程Ｓ３において緊張材１１同士が連結されて一体となったプレキャスト部材１０，１０の突合せ部３を下降させる工程である。

突合せ部３の下降は、ジャッキ４１を下降させることにより行う。
なお、本実施形態では、下降工程Ｓ４における突合せ部３の下降量を、上昇工程Ｓ２における上昇量よりも小さく抑えるものとする。これにより、支持部材４を撤去する際の自重によるたわみ量を低減させることが可能となる。

突合せ部３を下降させることにより、プレキャスト部材１０，１０の突合せ面下部が離隔するため、緊張材１１に緊張力が導入される。
また、プレキャスト部材１０同士が一体に連結されることで、梁１には、図２（ｃ）に示すように、その中央部（突合せ部３）の近傍において最大曲げモーメントＭｍａｘが作用するようになる。

打設工程Ｓ５は、図３（ａ）に示すように、下降工程Ｓ４において突合せ部３（中央部）を下降させた梁１の上面に床版コンクリート５を打設する工程である。

床版コンクリート５の高さ等は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。

このとき、プレキャスト部材１０，１０と床版コンクリート５とからなる構造物の自重が増加するため、支持部材４，４に作用する荷重が増加する。そのため、曲げモーメントＭの最大曲げモーメントＭｍａｘは、突合せ部３からずれた位置に作用する。

支持部材撤去工程Ｓ６は、図３（ｂ）に示すように、突合せ部３に配置された支持部材４，４を撤去する工程であり、打設工程Ｓ５において打設された床版コンクリート５の硬化後に行われる。

支持部材４，４を撤去すると、梁１および床版コンクリート５の自重により、さらなる緊張力が緊張材１１に作用するようになり、プレキャスト部材１０同士の一体化をより強固に行う。
そして、梁１には、図３（ｂ）に示すように、その中央部（突合せ部３）において最大曲げモーメントＭｍａｘが作用する。

また、支持部材４，４の撤去後、継手空間１２に充填材１４を充填する。なお、充填材１４として使用する材料は、無収縮材料であれば限定されるものではなく、適宜選定して使用すればよい（図４（ｃ）参照）。

以上、本実施形態のプレキャスト部材の架設方法によれば、２本のプレキャスト部材を簡易に連結し、１本の長尺の梁１を形成することが可能となるため、従来の工法に比べて工期を大幅に削減することが可能となった。

また、複雑な配筋作業やコンクリート打設作業を要することがなく、作業性に優れている。
また、梁１の自重により、梁１のスパン中央部に効果的に緊張力を導入することが可能なため、連続した高品質な梁１を形成することができる。

また、連結工程においてプレキャスト部材１０同士の突合せ部の隙間に充填材３１が充填されているため、下降工程Ｓ４において突合せ部３を下降させた際に、プレキャスト部材１０同士が近づくことが防止され、その結果、緊張材１１へ効果的に緊張力を導入することができる。

以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能であることはいうまでもない。

例えば、前記実施形態では、配置工程Ｓ１において、プレキャスト部材１０，１０を配置した後に、突合せ部３を上昇させるものとしたが、プレキャスト部材１０，１０を配置する際に、突合せ部３側の端部が他方の端部よりも高くなるように配置するものとし、上昇工程を省略してもよい。
これにより、プレキャスト部材１０，１０を配置するとともに、突合せ部３側にむくり変位を与えることが可能となる。

また、前記実施形態では、下降工程Ｓ４と支持部材撤去工程Ｓ６との２段階で緊張材１１に緊張力を導入するものとしたが、緊張力の導入の回数は限定されるものではない。例えば、支持部材撤去工程Ｓ６において自重により１回で必要な緊張力を導入するものとし、下降工程Ｓ４を省略してもよい。

また、本発明のプレキャスト部材の架設方法により形成される構造材は梁に限定されるものではない。

また、プレキャスト部材１０は、予めプレストレスが導入された部材であってもよいし、本発明に係るプレキャスト部材の架設方法により現地にてプレストレスが導入されるものであってもよい。

また、継手空間１２への充填材１４の充填は、支持部材４の撤去前に行ってもよい。
また、下降工程Ｓ４における下降量は限定されるものではない。

１ 梁
１０ プレキャスト部材
１１ 緊張材
１３ 機械式継手
２ 柱
３ 突合せ部
３１ 充填材
４ 支持部材
４１ ジャッキ
５ 床版コンクリート

Claims (3)

1. ２本のプレキャスト部材を互いの端面同士を突き合わせた状態で２本の柱間に配置する配置工程と、
   前記プレキャスト部材同士の突合せ部の下部において前記プレキャスト部材の緊張材同士を連結する連結工程と、
   前記プレキャスト部材の上面に床版コンクリートを打設する打設工程と、を備えるプレキャスト部材の架設方法であって、
   前記配置工程では、前記端面同士の間に隙間を有した状態で、前記柱間の中央部に前記突合せ部を形成し、
   前記連結工程では、前記緊張材同士の連結に伴って、前記突合せ部の上部の隙間に目地材を充填し、
   前記床版コンクリートの硬化後に、前記突合せ部の下部に対して充填材を充填し、
   前記プレキャスト部材と前記床版コンクリートとの自重により前記緊張材に緊張力を作用させることを特徴とするプレキャスト部材の架設方法。
2. 前記配置工程後であって前記連結工程の前に前記プレキャスト部材同士の突合せ部を上昇させる上昇工程と、
   前記連結工程後であって前記打設工程の前に前記突合せ部を下降させることで前記緊張材に前記プレキャスト部材の自重による緊張力を導入する下降工程と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載のプレキャスト部材の架設方法。
3. 前記配置工程では、前記プレキャスト部材の突合せ部側の端部が他方の端部よりも高くなるように当該プレキャスト部材を配置し、
   前記連結工程後であって、前記打設工程の前に前記突合わせ部を下降させることで前記プレキャスト部材の自重による緊張力を前記緊張材に導入することを特徴とする、請求項１に記載のプレキャスト部材の架設方法。

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