JP5363930B2 - Precast member joining structure and construction method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、橋梁や人工地盤等を構成する主桁や床版を、プレキャスト部材を使用して構築する際に発生する接合部の接合構造、及びその構築方法に関するものである。 The present invention relates to a joining structure of a joining portion generated when a main girder and a floor slab constituting a bridge, an artificial ground and the like are constructed using a precast member, and a construction method thereof.
従来、桟橋、橋梁等の床版や主桁を構築するに際して、工場で予めプレキャストコンクリート部材を製作し、現地に搬送されたプレキャストコンクリート部材をクレーンで吊り上げて並べ、隣接されたプレキャストコンクリート部材同士を接合させることで一体の床版や主桁を構築する方法が知られている(特許文献1乃至3参照)。 Conventionally, when building floor slabs and main girders such as piers and bridges, precast concrete members are manufactured in advance at the factory, the precast concrete members transported to the site are lifted and arranged by a crane, and adjacent precast concrete members are arranged together. A method of constructing an integral floor slab or main girder by joining them is known (see Patent Documents 1 to 3).
例えば、特許文献1には、一方のプレキャスト部材の接合面に形成された凹部と、他方のプレキャスト部材の接合面に設けられた凸部とを嵌合させるマッチキャスト方式の接合構造が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a match-cast type joining structure that fits a concave portion formed on the joint surface of one precast member and a convex portion provided on the joint surface of the other precast member. Yes.
さらに、特許文献1の従来技術として、プレキャスト部材間に大きく隙間を開けて、双方の部材から突出させたU字形の連結用鉄筋を重ね継手し、その周囲にコンクリートを充填する接合構造が開示されている。また、特許文献2には、プレキャスト部材間に突出させた有孔プレートを重ね継手し、その周囲に高強度の繊維補強コンクリートを充填する接合構造が開示されている。
Furthermore, as a prior art of Patent Document 1, a joint structure is disclosed in which a U-shaped connecting reinforcing bar protruding from both members is overlapped with a large gap between the precast members, and concrete is filled around the joint. ing.
一方、特許文献3には、縁部に予めPC鋼材を一時収納する横孔が設けられ、PC鋼材の端部が定着される位置には横孔に繋がる縦穴が上面から設けられたコンクリート部材が開示されている。そして、PC鋼材を横孔の内部で摺動させることによってコンクリート部材間にPC鋼材を差し渡し、縦穴を利用してPC鋼材の端部を締め付けてプレストレスを導入している。
On the other hand, in
しかしながら、特許文献1のマッチキャスト方式は、接合面に正確な形状で凹部と凸部を形成するのが難しく、製作誤差があると嵌合できなかったり、応力集中によって凸部が欠けたりするおそれがある。 However, in the match cast method of Patent Document 1, it is difficult to form a concave portion and a convex portion with an accurate shape on the joint surface, and if there is a manufacturing error, the fitting cannot be performed, or the convex portion may be lost due to stress concentration. There is.
また、プレキャスト部材間に重ね継手ができるだけの隙間を開け、その隙間にコンクリートを充填する方法では、硬化時間を短縮するために急結性の無収縮モルタルを充填すると、充填が終わる前に硬化が始まり、充填不良が生じるおそれがある。さらに、充填部の厚みと幅の寸法比が大きくなると、圧縮強度が低下することになるため強度の高い充填材を使わなければならず、材料費が嵩む。 In addition, in the method in which the gap between the precast members is as large as possible and the concrete is filled in the gap, if rapid-shrinking non-shrink mortar is filled in order to shorten the setting time, the hardening is completed before the filling is finished. In the beginning, poor filling may occur. Furthermore, if the dimensional ratio of the thickness and width of the filling portion is increased, the compressive strength is reduced, so that a high-strength filler must be used, and the material cost increases.
また、特許文献3の接合構造は、PC鋼材を緊張して定着させるための縦穴を設けなければならないうえに、緊張作業に手間がかかるため、PC鋼材のみで接合をおこなう場合に本数が増えると作業量が増大するおそれがある。
Moreover, since the joining structure of
そこで、本発明は、急速施工が可能なプレキャスト部材の接合構造及びその構築方法を提供することを目的としている。 Then, this invention aims at providing the joining structure of the precast member in which rapid construction is possible, and its construction method.
前記目的を達成するために、本発明のプレキャスト部材の接合構造は、隣接するプレキャスト部材同士を接合させる接合構造であって、一方のプレキャスト部材の接合面からは一部を内部に埋設させた長尺継手材が突設され、他方のプレキャスト部材の接合面からは前記長尺継手材の突出部を収容させる挿入孔が形成され、前記接合面間には隙間が形成されるとともに、前記長尺継手材が挿入された挿入孔及び前記隙間に充填材が充填されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the precast member joining structure of the present invention is a joining structure for joining adjacent precast members, and is a length in which a part is embedded inside from the joining surface of one precast member. A length joint material is projected, an insertion hole is formed from the joint surface of the other precast member to accommodate the protruding portion of the long joint material, and a gap is formed between the joint surfaces. The insertion hole into which the joint material is inserted and the gap are filled with a filler.
また、もう一つの本発明のプレキャスト部材の接合構造は、隣接するプレキャスト部材同士を接合させる接合構造であって、一方のプレキャスト部材の接合面からは長尺継手材が格納される格納孔が形成され、他方のプレキャスト部材の接合面からは前記長尺継手材の突出部を収容させる挿入孔が形成され、前記接合面間には隙間が形成されるとともに、前記長尺継手材を前記格納孔から前記挿入孔に向けて移動させることで前記長尺継手材の一部を前記挿入孔に収容させ、前記長尺継手材が挿入された前記格納孔及び前記挿入孔並びに前記隙間に充填材が充填されることを特徴とする。 Further, another precast member joining structure of the present invention is a joining structure for joining adjacent precast members, and a storage hole in which a long joint material is stored is formed from the joining surface of one precast member. An insertion hole for accommodating the protruding portion of the long joint material is formed from the joint surface of the other precast member, a gap is formed between the joint surfaces, and the long joint material is inserted into the storage hole. Part of the long joint material is accommodated in the insertion hole by being moved from the insertion hole toward the insertion hole, and the filling hole is inserted into the storage hole, the insertion hole, and the gap into which the long joint material is inserted. It is filled.
ここで、前記隙間に充填される充填材にはプレストレスが導入されるとともに、前記隙間は前記プレストレスが前記接合面間に均等に導入可能な狭小隙間であることが好ましい。 Here, it is preferable that prestress is introduced into the filler filled in the gap, and the gap is a narrow gap in which the prestress can be introduced evenly between the joint surfaces.
また、双方の前記プレキャスト部材には、接合面から軸方向に所定の厚さの拡張部が形成され、前記拡張部間には緊張材が配置され、前記緊張材によってプレストレスが導入される構成とすることができる。 Further, both the precast members are formed with an extension portion having a predetermined thickness in the axial direction from the joint surface, a tension member is disposed between the extension portions, and prestress is introduced by the tension member. It can be.
さらに、前記接合面には、凹部が形成され、その凹部にも前記充填材が充填される構成であってもよい。また、前記挿入孔の孔壁に、凹凸を形成することもできる。また、前記長尺継手材の端部に、拡大部が形成されていてもよい。 Further, a recess may be formed on the joint surface, and the recess may be filled with the filler. In addition, irregularities can be formed in the hole wall of the insertion hole. Moreover, the enlarged part may be formed in the edge part of the said long joint material.
また、前記プレキャスト部材は、セメントと、ポゾラン系反応粒子と、最大粒度径が2.5mm以下の骨材粒子と、分散剤とを含有する組成物を水と混合することにより得られるセメント質マトリックスに、直径が0.1〜0.3mm、長さが10〜30mmの形状の繊維を全容積の1〜4%混入して得られる圧縮強度が150〜200N/mm2、曲げ引張強度が25〜45N/mm2、割裂引張強度が10〜25N/mm2の力学的特性をもつ繊維補強セメント系混合材料によって製作されるものであってもよい。 The precast member is a cementitious matrix obtained by mixing a composition containing cement, pozzolanic reactive particles, aggregate particles having a maximum particle size of 2.5 mm or less, and a dispersant with water. Compressive strength obtained by mixing 1 to 4% of the fiber with a diameter of 0.1 to 0.3 mm and length of 10 to 30 mm is 150 to 200 N / mm 2 , and bending tensile strength is 25 to 45 N / mm 2, or may be split Tensile strength is manufactured by fiber reinforced cementitious composite material having mechanical properties of 10~25N / mm 2.
さらに、本発明のプレキャスト部材の接合構造の構築方法は、前記充填材を充填した後に所定の強度に達するまで養生し、その後、プレストレスを導入することを特徴とする。 Furthermore, the precast member joining structure construction method of the present invention is characterized by curing after filling with the filler until reaching a predetermined strength, and then introducing prestress.
このように構成された本発明のプレキャスト部材の接合構造は、一方のプレキャスト部材に埋設された長尺継手材を、他方のプレキャスト部材の挿入孔に挿入し、挿入孔とプレキャスト部材間の隙間に連続して充填材を充填する。 In the joining structure of the precast member of the present invention configured as described above, the long joint material embedded in one precast member is inserted into the insertion hole of the other precast member, and the gap between the insertion hole and the precast member is inserted. Fill with filler continuously.
このため、現地での作業が非常に少なく、養生などの待ち時間も短くできるので、急速施工によってプレキャスト部材同士を接合することができる。また、長尺継手材が直接、プレキャスト部材の内部に定着されるので、曲げ剛性が増大してひび割れの発生を抑えることができる。 For this reason, since there are very few operations on site and waiting time such as curing can be shortened, the precast members can be joined together by rapid construction. Further, since the long joint material is directly fixed inside the precast member, the bending rigidity can be increased and the occurrence of cracks can be suppressed.
また、もう一つの本発明のプレキャスト部材の接合構造は、一方のプレキャスト部材の格納孔に格納された長尺継手材を、他方のプレキャスト部材の挿入孔に向けて移動させ、格納孔、挿入孔及びプレキャスト部材間の隙間に連続して充填材を充填する。 Further, another joining structure of the precast member of the present invention is that the long joint material stored in the storage hole of one precast member is moved toward the insertion hole of the other precast member, and the storage hole, the insertion hole And the filler is continuously filled in the gap between the precast members.
このため、プレキャスト部材の設置に際して、水平移動が必要ないなど現地での作業が非常に少なく、養生などの待ち時間も短くできるので、急速施工によってプレキャスト部材同士を接合することができる。また、長尺継手材がプレキャスト部材の内部に定着されるので、曲げ剛性が増大してひび割れの発生を抑えることができる。 For this reason, when installing the precast member, there is very little on-site work such as no need for horizontal movement, and waiting time such as curing can be shortened, so that the precast members can be joined together by rapid construction. Further, since the long joint material is fixed inside the precast member, the bending rigidity can be increased and the occurrence of cracks can be suppressed.
また、プレキャスト部材間の隙間を狭小隙間とすることで、プレストレスを均等に導入することができる。さらに、狭小隙間であれば、充填材の充填量が少なくてすむうえに、形状効果によって圧縮強度を増加させることができる。 Moreover, prestress can be introduce | transduced equally by making the clearance gap between precast members into a narrow gap. Further, if the gap is narrow, the filling amount of the filler can be reduced, and the compressive strength can be increased by the shape effect.
また、プレキャスト部材の接合面から拡張部を設け、拡張部間に緊張材を配置する構成であれば、プレキャスト部材の本体部の形状を変更しなくても、容易にプレストレスを導入することができる。さらに、プレストレスを導入することによって、曲げモーメントに対する発生ひび割れ抵抗を増大させることができる。 Further, if the extension portion is provided from the joint surface of the precast member and the tension material is disposed between the extension portions, it is possible to easily introduce prestress without changing the shape of the main body portion of the precast member. it can. Furthermore, by introducing prestress, it is possible to increase the resistance to cracking with respect to the bending moment.
また、接合面に凹部を形成して、その凹部に充填材を充填すれば、密着度の高いせん断キーが形成され、接合構造におけるせん断ずれ変形を機械的な力の伝達によって抑制することができる。 Further, if a concave portion is formed on the joint surface and the concave portion is filled with a filler, a shear key having a high degree of adhesion is formed, and shear displacement deformation in the joint structure can be suppressed by transmission of mechanical force. .
さらに、挿入孔の孔壁を凹凸に形成することで、長尺継手材の周囲に充填される充填材との付着強度が増加するため、挿入孔の長さを短縮することができる。また、長尺継手材の端部に拡大部を設けることによって、長尺継手材の定着力を増加させることができる。 Furthermore, by forming the hole wall of the insertion hole to be uneven, the adhesion strength with the filler filled around the long joint material increases, so the length of the insertion hole can be shortened. Moreover, the fixing force of a long joint material can be increased by providing an enlarged part in the edge part of a long joint material.
また、プレキャスト部材を繊維補強セメント系混合材料によって製作すれば、埋設する長尺継手材の定着長、又は挿入孔の長さを短くすることができ、材料の削減又は充填時間などの施工時間を低減することができる。 Moreover, if the precast member is made of a fiber-reinforced cement-based mixed material, the fixing length of the long joint material to be embedded or the length of the insertion hole can be shortened, and the construction time such as material reduction or filling time can be reduced. Can be reduced.
さらに、プレキャスト部材間にプレストレスが導入されれば、接合構造の強度が増大してひび割れの発生を抑えることができる。 Furthermore, if prestress is introduced between the precast members, the strength of the joint structure increases and the occurrence of cracks can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、橋梁、桟橋、人工地盤等を構築する際に設置する主桁を、プレキャスト部材としてのPCa桁1A,1Bを接合して構築する工程を説明する斜視図である。このPCa桁1A,1Bは、例えば橋梁の軸方向に順次、並べられて接合され、その上に床版(図示省略)が設けられる。すなわち、このPCa桁1A,1Bの軸方向が接合方向であるとともに橋軸方向となる。また、PCa桁1A,1Bの軸直交方向が橋軸直交方向となる。
FIG. 1 is a perspective view for explaining a process of building a main girder to be installed when building a bridge, a pier, an artificial ground, etc. by joining
まず、図1,2を参照しながらPCa桁1A,1Bの構成を説明する。このPCa桁1A,1Bは、断面が略I字形の本体部12と、その本体部12の端部に設けられる略矩形板状の拡張部13とを主に備えている。なお、本体部12の断面は、I字形に限定されるものではなく、箱形、U字形、矩形、π字形、T字形、逆T字形、くし形などいずれの形状であってもよい。
First, the configuration of the
また、拡張部13は、一側面に接合面11が形成されるとともに、その接合面11の橋軸方向の反対側には、本体部12のウエブから張り出された張出面13aが形成される。そして、この接合面11と張出面13aとの距離が、緊張材としてのPC鋼棒3を配置するための所定の厚さとなる。
In addition, the
さらに、接合面11には、上下方向に間隔を置いて複数の凹部4,・・・が形成される。この凹部4は、接合するPCa桁1A,1Bの接合面11,11の対向する位置にそれぞれ形成される。そして、充填材5が凹部4に充填されて硬化すると、せん断キーとなる。
Furthermore, a plurality of
また、一方のPCa桁1Aには、長尺継手材としての接合鉄筋2が取り付けられる。この接合鉄筋2には、異形鉄筋が使用できる。この接合鉄筋2は、PCa桁1Aの内部に埋設される埋設部22と、接合面11から接合方向に突出される突出部21とを有している。
Moreover, the joining
さらに、接合鉄筋2は、図1に示すように橋軸直交方向に間隔を置いて複数、突設されるとともに、PCa桁1Aの上部と下部に上下方向に間隔を置いて突設される。
Further, as shown in FIG. 1, a plurality of joint reinforcing
他方、PCa桁1Bの拡張部13には、この突出部21を収容させる挿入孔23が接合面11から橋軸方向に延設される。この挿入孔23は、接合鉄筋2と対向する位置に合わせて形成される。
On the other hand, in the extended
また、この挿入孔23は、接合鉄筋2より直径が大きく、図2に示すように、突出部21との間には所定の間隔が確保される。さらに、この挿入孔23の孔壁と突出部21との間には、充填材5が充填される。
Further, the
また、PCa桁1A,1Bには、図2に示すように、PC鋼棒3を挿入する貫通孔31,31がそれぞれ形成される。すなわち、貫通孔31は、接合面11から張出面13aまで貫通するように橋軸方向に延設される。
Moreover, as shown in FIG. 2, the
さらに、貫通孔31の内部に充填材5が流入しないように、接合面11の開口周囲には円筒状のシール材34が取り付けられる。このシール材34は、独立気泡のウレタン樹脂などの発泡樹脂又は発泡ゴムなどによって成形される。
Further, a
また、PC鋼棒3は、PCa桁1A,1B間にプレストレスを導入するために設置される。このPC鋼棒3の両端には、支圧板32とナット33がそれぞれ装着され、ナット33を締め付けることによってPC鋼棒3が緊張される。
The
ここで、PCa桁1A,1Bは、コンクリート等のセメント系混合材料によって成形することができる。そして、本実施の形態のPCa桁1A,1Bは、その中でも特に超高強度の繊維補強セメント系混合材料を使用して製作する。
Here, the
この繊維補強セメント系混合材料は、セメントと、骨材粒子と、ポゾラン系反応粒子と、分散剤とを含有する組成物を水と混合することにより得られるセメント系マトリックスに、繊維を混入して製造する。 This fiber-reinforced cement-based mixed material is obtained by mixing fibers into a cement-based matrix obtained by mixing a composition containing cement, aggregate particles, pozzolanic reactive particles, and a dispersant with water. To manufacture.
ここで、前記骨材粒子には、最大粒度径が3.0mm以下、好ましくは2.5mm以下の硅砂等の骨材粉体を使用する。また、ポゾラン系反応粒子には、粒子径が15μm以下のものを使用する。例えば、粒子径が0.01〜0.5μmの活性度の高いポゾラン系反応粒子としてシリカヒューム等を使用し、粒子径が0.1〜15μmの活性度の低いポゾラン系反応粒子としてフライアッシュや高炉スラグ等を使用する。これらの活性度の異なるポゾラン系反応粒子は、混合したり、単独で使用したりすることができる。また、前記分散剤は、流動性を高めるために高性能減水剤など少なくとも1種類を使用する。 Here, as the aggregate particles, aggregate powder such as cinnabar having a maximum particle size of 3.0 mm or less, preferably 2.5 mm or less is used. Further, as the pozzolanic reaction particles, those having a particle size of 15 μm or less are used. For example, silica fume or the like is used as a highly active pozzolanic reaction particle having a particle size of 0.01 to 0.5 μm, and fly ash or blast furnace slag is used as a low activity pozzolanic reaction particle having a particle size of 0.1 to 15 μm. To do. These pozzolanic reactive particles having different activities can be mixed or used alone. In addition, at least one type of dispersant such as a high-performance water reducing agent is used in order to improve fluidity.
また、繊維には、例えば直径が0.1〜0.3mm程度で、長さが10〜30mm程度の形状の引張り降伏応力度が2600〜2800N/mm2の鋼繊維を使用する。さらに、この鋼繊維は、製造される繊維補強セメント系混合材料の全容積の1〜4%程度の量を混入させる。 For the fiber, for example, a steel fiber having a diameter of about 0.1 to 0.3 mm and a length of about 10 to 30 mm and a tensile yield stress of 2600 to 2800 N / mm 2 is used. Further, this steel fiber is mixed in an amount of about 1 to 4% of the total volume of the fiber-reinforced cementitious mixed material to be produced.
このような配合で製造される前記繊維補強セメント系混合材料によって形成された部材は、圧縮強度が150〜200N/mm2、曲げ引張強度が25〜45N/mm2、割裂引張強度が10〜25N/mm2、透水係数が4.0×10-17cm/sec、塩分拡散係数が0.0019cm2/年、弾性係数が50〜55GPaの特性を有する。 A member formed of the fiber-reinforced cement-based mixed material manufactured with such a composition has a compressive strength of 150 to 200 N / mm 2 , a bending tensile strength of 25 to 45 N / mm 2 , and a split tensile strength of 10 to 25 N. / Mm 2 , water permeability is 4.0 × 10 -17 cm / sec, salinity diffusion coefficient is 0.0019 cm 2 / year, and elastic modulus is 50 to 55 GPa.
そして、このような繊維補強セメント系混合材料を使用して、PCa桁1A,1Bを工場などで製作する。ここで、前記繊維補強セメント系混合材料でPCa桁1A,1Bを形成する場合は、通常、鉄筋を配置する必要がない。また、接合鉄筋2の埋設部22の長さを短くしても、付着強度が高いため所望する定着力を確保することができる。
And
また、図2,4に示すように、対向するPCa桁1A,1Bの接合面11,11間には、隙間10が形成される。そして、この隙間10及び挿入孔23,・・・には、充填材5が充填される。
As shown in FIGS. 2 and 4, a
この充填材5には、セメント系材料と硅砂などを配合した無収縮モルタル、早期強度発現が早い急結性無収縮モルタル、無収縮モルタルにPVA繊維、ポリプロピレン繊維若しくは高強度ポリエチレン繊維などの有機繊維、炭素繊維又は鋼繊維を混入した材料、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、レジンモルタル又は上記した繊維補強セメント系混合材料などが使用できる。
The
次に、本実施の形態のPCa桁1A,1Bの接合構造の構築方法について説明する。
Next, a method for constructing the joint structure of the
まず、工場において、PCa桁1A,1Bを製作する。このPCa桁1A,1Bは、上記した繊維補強セメント系混合材料によって成形される。また、PCa桁1A,1Bを成形するに際しては、接合鉄筋2,・・・を所定の箇所に突設させるとともに、挿入孔23,・・・、貫通孔31,31及び凹部4,・・・が形成される箇所には型枠を設置して、同時に成形する。
First,
また、図3に示すように、PCa桁1Bの接合面11の貫通孔31の開口周囲には、リング状のシール材34を貼り付ける。
Further, as shown in FIG. 3, a ring-shaped
一方、PCa桁1A,1Bを接合する橋梁の現場においては、図3に示すように、橋軸方向に軸方向を合わせたPCa桁1Bがゴム支承61上に設置される。他方、PCa桁1Aは、接合鉄筋2の突出部21がPCa桁1Bに接触しないように滑り支承62上に設置される。
On the other hand, at the site of the bridge that joins the
この滑り支承62は、2枚の鋼板の間にグリースが介在された仮支承で、この上に設置されたPCa桁1Aは、容易に水平移動させることができる。そして、PCa桁1Aを接合方向(図3の白矢印方向)に移動させると、接合鉄筋2,・・・の突出部21,・・・が対向する位置に設けられた挿入孔23,・・・に収容されることになる。
The sliding
このPCa桁1Aの水平移動は、図4に示すように、PCa桁1A,1B間の隙間10が例えば20mm〜30mm程度になるまでおこなう。そして、移動終了後に、PCa桁1Aの滑り支承62をゴム支承61に取り替える。なお、この段階においては、各PCa桁1A,1Bは、単純梁の支持構造が成立しており、安定して設置されている。
The horizontal movement of the
また、この隙間10の貫通孔31,31間は、リング状のシール材34によって繋がれる。さらに、隙間10の周囲には型枠81を設置する。また、隙間10の下部には、充填材5を注入するための注入ホース82を取り付ける。
Further, the through
そして、この注入ホース82を使って、隙間10に向けて加圧状態の充填材5を充填する。この隙間10に流し込まれた充填材5は、下から打ち上がって挿入孔23,・・にも充填される。なお、挿入孔23の深部は、空気孔に連通されている。
Then, using this
また、充填材5は、接合面11,11に形成された凹部4,・・・にも充填されるので、充填材5が硬化することによって凹部4,・・・にせん断キーが形成される。なお、この充填材5は、所定の強度が発現するまで養生する。
Further, since the
続いて、PCa桁1A,1Bの貫通孔31,31に、一方の張出面13aからPC鋼棒3を挿入する。そして、両側の張出面13a,13aから突出したPC鋼棒3の両端に、支圧板32,32とナット33,33とをそれぞれ装着する。
Subsequently, the
このようにしてPC鋼棒3を設置し、充填材5の強度が所定以上になった後に、ジャッキを使ってPC鋼棒3を緊張し、ナット33を締め付けると、PCa桁1A,1B間にプレストレスが導入されることになる。
After the
そして、貫通孔31,31の充填材5が硬化することによって、PCa桁1A,1B間は、接合鉄筋2,・・・とPC鋼棒3とによって接合され、一体化されることになる。
And when the
次に、本実施の形態のPCa桁1A,1Bの接合構造と、その構築方法の作用について説明する。
Next, the joint structure of the
このように構成された本実施の形態のPCa桁1A,1Bの接合構造は、一方のPCa桁1Aに埋設された接合鉄筋2を、他方のPCa桁1Bの挿入孔23に挿入し、挿入孔23とPCa桁1A,1B間の隙間10に連続して充填材5を充填する。
The joint structure of the
このため、現地での接合作業などが簡単で短時間で済み、養生などの待ち時間も短くできるので、急速施工によってPCa桁1A,1B同士を接合することができる。特に、橋梁の老朽化に伴う架け替え工事では、可能な限り短時間で施工がおこなえることが望まれているため、急速施工が可能な本実施の形態の接合構造を採用する効果は高い。
For this reason, on-site joining work and the like are simple and can be performed in a short time, and waiting time for curing can be shortened. Therefore, the
また、接合鉄筋2が埋設部22では直接、挿入孔23では充填材5を介してPCa桁1A,1Bの内部に定着されるので、曲げ剛性が増大してひび割れの発生を抑えることができる。すなわち、PCa桁1A,1Bの内部に定着された接合鉄筋2は、曲げモーメントに対して引張材として抵抗する。また、ひび割れが発生したとしても接合鉄筋2が引張力を負担するため、ひび割れ幅の拡大を抑えることができる。
Further, since the joining
さらに、引っ張られた接合鉄筋2の反対側の充填材5又は拡張部13の内部では圧縮力が発生し、充填材5又は繊維補強セメント系混合材料が圧縮材として抵抗することができる。
Furthermore, a compressive force is generated inside the
また、PCa桁1A,1B間の隙間10が狭小隙間であれば、充填材5によって形成される目地の形状は非常に薄くなる。通常、コンクリート材料の圧縮強度は、厚みと幅の寸法比が2:1の円柱試験体による圧縮試験によって決められるが、この比率が小さくなると試験体への横拘束効果が増大するので、圧縮強度が増大することが知られている。
If the
本実施の形態では、隙間10に充填される充填材5によって形成される目地を、厚みと幅の寸法比で1:50程度にできるため、圧縮強度を著しく増大させることができる。このように形状効果によって圧縮強度を増加させることができるので、圧縮強度の低い材料であっても充填材5として使用することができる。また、隙間10が狭小であれば、充填材5の充填量が少なくてすむため、材料費を削減できるうえに、急速施工を図ることができる。
In the present embodiment, since the joint formed by the
さらに、このような狭小隙間であれば、PC鋼棒3によってプレストレスを導入する際にも、偏りなどが発生せずにPCa桁1A,1B間にプレストレスを均等に導入することができる。
Furthermore, with such a narrow gap, even when prestress is introduced by the
また、PCa桁1A,1Bの接合面11,11からそれぞれ拡張部13,13を設け、拡張部13,13間にPC鋼棒3を配置する構成であれば、PCa桁1A,1Bの本体部12の形状を変更しなくても、容易にプレストレスを導入することができる。さらに、プレストレスを導入することによって、曲げモーメントに対する発生ひび割れ抵抗を増大させることができる。
Moreover, if it is the structure which provides the
また、接合面11に凹部4を形成して、その凹部4に充填材5を充填すれば、密着度の高いせん断キーが形成され、接合構造におけるせん断ずれ変形を機械的な力の伝達によって抑制することができる。特に、接合面11,11間にプレストレスが導入されている場合は、それによって摩擦抵抗によるせん断力も増加される。
Moreover, if the recessed
また、上記した繊維補強セメント系混合材料によって製作されるPCa桁1A,1Bは、従来のプレストレストコンクリート桁や鉄筋コンクリート桁の自重に比べて半分以下の自重にすることができる。
In addition, the
さらに、PCa桁1A,1Bを繊維補強セメント系混合材料によって製作すれば、付着強度が高いので埋設する接合鉄筋2の埋設部22の長さや挿入孔23の長さを短くすることができる。また、挿入孔23の長さが短くなれば、充填材5の充填量及び充填時間を低減することができる。
Further, if the
また、PCa桁1A,1Bが施工中も単純支持構造で安定していれば、PCa桁1A,1B上に載荷できるので、施工性に優れ、短期間で橋梁を構築することができる。
Further, if the
以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例1について、図5−図7を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。 Hereinafter, Example 1 of a form different from the above-described embodiment will be described with reference to FIGS. The description of the same or equivalent parts as those described in the above embodiment will be given the same reference numerals.
この実施例1のプレキャスト部材としてのPCa桁1C,1Dは、接合鉄筋2の周辺の構成以外は、前記実施の形態のPCa桁1A,1Bと同じ構成である。
The
そこで、実施例1の接合鉄筋2の周辺構成について説明すると、図6に示すように、PCa桁1Dには、接合鉄筋2の長さより長い格納孔24が形成される。この格納孔24には、接合鉄筋2が格納される。
Then, if the peripheral structure of the joining reinforcing
また、PCa桁1Cの挿入孔23,23の深部は、図6に示すように空気孔23a,23bに連通されている。この空気孔23a,23bは、PCa桁1Cの上面又は上方の側面に開口されている。
Further, the deep portions of the insertion holes 23, 23 of the PCa girder 1C are communicated with the
次に、本実施の形態のPCa桁1C,1Dの接合構造の構築方法について説明する。
Next, the construction method of the joint structure of the
まず、工場において、PCa桁1C,1Dを製作する。このPCa桁1C,1Dは、上記した繊維補強セメント系混合材料によって成形される。また、PCa桁1Dの格納孔24に格納する接合鉄筋2の接合面11側の端部には、引寄せ線材7を結びつけておく。
First,
一方、PCa桁1C,1Dを接合する橋梁の現場においては、図6に示すように、橋軸方向に軸方向を合わせたPCa桁1C,1Dがゴム支承61,61上にそれぞれ設置される。
On the other hand, at the bridge site where the
この実施例1では、PCa桁1C,1D自体はいずれも水平移動させないため、隙間10が接合時の所定の間隔(例えば20mm〜30mm程度)になるようにPCa桁1C,1Dを設置する。また、引寄せ線材7,7を挿入孔23,23に通して、先端を空気孔23a,23bから突出させておく。
In the first embodiment, since the
続いて、引寄せ線材7をPCa桁1C上から引くと、接合鉄筋2が格納孔24から抜け出して、挿入孔23に向けて移動することになる。この移動は、接合鉄筋2の中央が隙間10に配置されるまで続ける。
Subsequently, when the pulling
また、隙間10の周囲には、図7に示すように型枠81を設置する。さらに、隙間10の下部には、充填材5を注入するための注入ホース82を取り付ける。そして、この注入ホース82を使って、隙間10に向けて充填材5を加圧注入する。この隙間10に流し込まれた充填材5は、下から打ち上がって格納孔24、挿入孔23及び空気孔23a,23bにも充填される。
Further, a
このように構成された実施例1のPCa桁1C,1Dの接合構造は、一方のPCa桁1Dの格納孔24に格納された接合鉄筋2を、他方のPCa桁1Cの挿入孔23に向けて移動させ、格納孔24、挿入孔23及びPCa桁1C,1D間の隙間10に連続して充填材5を充填する。
The joint structure of the
このため、現地での作業が非常に少なく、養生などの待ち時間も短くできるので、急速施工によってPCa桁1C,1D同士を接合することができる。特に、接合鉄筋2は、引寄せ線材7を引くだけでPCa桁1C,1D間に架け渡すことができる。
For this reason, since there is very little work at the field and waiting time, such as curing, can be shortened,
また、接合鉄筋2が充填材5を介してPCa桁1C,1Dの内部に定着されるので、曲げ剛性が増大してひび割れの発生を抑えることができる。
Moreover, since the joining
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。 Other configurations and functions and effects are substantially the same as those of the above-described embodiment or other examples, and thus description thereof is omitted.
以下、前記した実施の形態及び実施例1に適用可能な実施例2について、図8,9を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例1で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。 Hereinafter, Example 2 applicable to the above-described embodiment and Example 1 will be described with reference to FIGS. The description of the same or equivalent parts as those described in the above embodiment or Example 1 will be given the same reference numerals.
まず、実施例2の挿入孔23(又は格納孔24)の孔壁の形状について説明する。この実施例2では、図8に示すように、挿入孔23(格納孔24)の孔壁を凹凸壁面25に形成する。この凹凸壁面25は、抜き型枠を使って成形したり、ドリルで削って成形したりすることができる。
First, the shape of the hole wall of the insertion hole 23 (or the storage hole 24) of Example 2 will be described. In the second embodiment, as shown in FIG. 8, the hole wall of the insertion hole 23 (storage hole 24) is formed on the
このように孔壁を凹凸壁面25に形成すれば、挿入孔23(格納孔24)の内部に充填される充填材5との付着強度が増加するので、挿入孔23(格納孔24)の長さを短くしても定着力を確保できるようになる。
If the hole wall is formed in the
続いて、実施例2の長尺継手材としての接合鉄筋2A,2Bについて、図9を参照しながら説明する。この図9(a)に示した接合鉄筋2Aは、異形鉄筋からなる軸部26の一端に、円形鋼板を摩擦圧接や溶接などで接合して拡大部27を設けたものである。
Next, the joining reinforcing
このように拡大部27を設けると、接合鉄筋2Aに引き抜き力が作用した際に、拡大部27の内側の充填材5に支圧力が働き、定着力を大幅に増大させることができる。
When the
また、拡大部27によって定着力が増大するので、拡大部27を設けた側の接合鉄筋2が埋設される長さを短くすることができる。さらに、挿入孔23又は格納孔24に収容される側の端部に拡大部27が設けられている場合は、挿入孔23や格納孔24の長さも短くできる。
In addition, since the fixing force is increased by the
一方、図9(b)に示すように、接合鉄筋2Bの両端に拡大部27,27を設けることもできる。この場合は、埋設部22、突出部21、挿入孔23及び格納孔24のすべてを短縮することができる。
On the other hand, as shown in FIG.9 (b), the
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。 Other configurations and functions and effects are substantially the same as those of the above-described embodiment or other examples, and thus description thereof is omitted.
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態及び実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 The embodiments and examples of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments and examples, and the gist of the present invention is not deviated. Design changes are included in the present invention.
例えば、前記実施の形態及び実施例では、橋梁の主桁をプレキャスト部材で構築する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、桟橋や人工地盤の主桁や、梁材や床版などにも本発明を適用することができる。 For example, in the above-described embodiments and examples, the case where the main girder of the bridge is constructed with the precast member has been described, but the present invention is not limited to this, and the main girder of the pier or the artificial ground, the beam material or the floor slab The present invention can also be applied to the above.
また、前記実施の形態及び実施例では、PCa桁1A,1B,1C,1Dを上記した繊維補強セメント系混合材料によって成形する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、プレストレスコンクリートや鉄筋コンクリートなどのセメント系混合材料によってプレキャスト部材を成形することができる。
Moreover, in the said embodiment and Example, although the case where the
さらに、前記実施の形態及び実施例では、長尺継手材として異形鉄筋を使用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、穴開き鋼板プレート、PC鋼棒、PCケーブルなどを長尺継手材として使用することができる。 Furthermore, in the said embodiment and Example, although the case where a deformed reinforcing bar was used as a long joint material was demonstrated, it is not limited to this, A perforated steel plate, a PC steel rod, a PC cable, etc. are long. It can be used as a length joint material.
また、前記実施の形態及び実施例では、緊張材としてPC鋼棒3を使用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、PCケーブル、高強度鉄筋などを緊張材として使用することができる。
Moreover, in the said embodiment and Example, although the case where the
さらに、前記実施例2では、円板状の拡大部27を設ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、拡大部の平面形状は四角形や楕円などであってもよい。また、拡大部に代えて、長尺継手材の端部にU形フックなどを設けることによって定着力を高めることもできる。
Further, in the second embodiment, the case where the disk-shaped
1A,1B PCa桁(プレキャスト部材)
10 隙間
11 接合面
13 拡張部
2 接合鉄筋(長尺継手材)
21 突出部
22 埋設部
23 挿入孔
25 凹凸壁面
3 PC鋼棒(緊張材)
31 貫通孔
4 凹部
5 充填材
1C,1D PCa桁(プレキャスト部材)
24 格納孔
2A,2B 接合鉄筋(長尺継手材)
27 拡大部
1A, 1B PCa girder (precast member)
10
21
31 Through-
24
27 Enlarged part
Claims (5)
一方のプレキャスト部材の接合面からは一部を内部に埋設させた長尺継手材が突設され、他方のプレキャスト部材の接合面からは前記長尺継手材の突出部を収容させる挿入孔が形成され、前記接合面間には隙間が形成されるとともに、前記長尺継手材が挿入された挿入孔及び前記隙間に充填材が充填されるものであって、
前記長尺継手材は前記プレキャスト部材の上部と下部に上下方向に間隔を置いて配置され、前記上部と下部の長尺継手材の上下方向の間に緊張材を配置して緊張することで前記隙間に充填される充填材にプレストレスを導入することを特徴とするプレキャスト部材の接合構造。 It is a joining structure that joins precast members adjacent in the lateral direction ,
A long joint material partially embedded inside projects from the joint surface of one precast member, and an insertion hole is formed from the joint surface of the other precast member to accommodate the protruding portion of the long joint material. In addition, a gap is formed between the joint surfaces, and an insertion hole into which the long joint material is inserted and the gap is filled with a filler ,
The long joint material is arranged with an interval in the vertical direction between the upper and lower parts of the precast member, and the tension material is placed between the upper and lower long joint materials in the vertical direction to be tensioned. A precast member joining structure, wherein prestress is introduced into a filler filled in a gap .
一方のプレキャスト部材の接合面からは長尺継手材が格納される格納孔が形成され、他方のプレキャスト部材の接合面からは前記長尺継手材の突出部を収容させる挿入孔が形成され、前記接合面間には隙間が形成されるとともに、前記長尺継手材を前記格納孔から前記挿入孔に向けて移動させることで前記長尺継手材の一部を前記挿入孔に収容させ、前記長尺継手材が挿入された前記格納孔及び前記挿入孔並びに前記隙間に充填材が充填されるものであって、
前記長尺継手材は前記プレキャスト部材の上部と下部に上下方向に間隔を置いて配置され、前記上部と下部の長尺継手材の上下方向の間に緊張材を配置して緊張することで前記隙間に充填される充填材にプレストレスを導入することを特徴とするプレキャスト部材の接合構造。 It is a joining structure that joins precast members adjacent in the lateral direction ,
A storage hole for storing the long joint material is formed from the joint surface of one of the precast members, and an insertion hole for accommodating the protruding portion of the long joint material is formed from the joint surface of the other precast member, A gap is formed between the joining surfaces, and a part of the long joint material is accommodated in the insertion hole by moving the long joint material from the storage hole toward the insertion hole. The storage hole into which the length joint material is inserted, the insertion hole, and the gap are filled with a filler ,
The long joint material is arranged with an interval in the vertical direction between the upper and lower parts of the precast member, and the tension material is placed between the upper and lower long joint materials in the vertical direction to be tensioned. A precast member joining structure, wherein prestress is introduced into a filler filled in a gap .
前記充填材を充填した後に所定の強度に達するまで養生し、その後、プレストレスを導入することを特徴とするプレキャスト部材の接合構造の構築方法。 A method for constructing a joint structure of precast members according to any one of claims 1 to 4 ,
A precast member joining structure construction method characterized by curing after filling the filler until reaching a predetermined strength and then introducing prestress.
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