JP5667546B2 - プレキャスト床版と、その継手構造及び連結方法 - Google Patents
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Description
(1)継手端部を、凹部と凸部からなる構成としたので、継手箇所に充填する間詰め材の量が著しく低減され、この結果、経済性に優れるとともに、床版構築にかかる工期を大幅に短縮することができる。
(2)凹部は版軸方向に切欠かれて形成されており、小さいスペースでありながら、継手用鉄筋を配置できるうえに間詰め材も充填できるので、継手における構造上の弱点を十分に補うことができる。
(3)特別な部材を必要とせず、床版の一部を切欠くだけで完成するため、容易に製作できる。
(4)従来のように、継手用鉄筋同士を結束する必要がないので、その手間が省ける。
(5)凹部内の任意の位置に継手用鉄筋を配置すればよいので、プレキャスト床版を配置する際にある程度の誤差が許容され、製作、施工ともにその手間が軽減される。
(6)充填された間詰め材量が極めて少量であり、収縮に伴うひび割れなどの発生を抑制することができるので、構造的な劣化を及ぼす心配がない。
(7)対向する連結プレキャスト床版の段落とし部によりプレキャスト床版の本体部上面よりも一段低い注入スペースが確保されるので間詰め材を充填し易くなる。注入スペースを版軸方向に長く(広く)確保できるため、注入スペース内に注された間詰め材の上面を平坦に仕上げることができ、プレキャスト床版の継手部分の品質が向上する。
本願発明のプレキャスト床版と、プレキャスト床版の継手構造、及びプレキャスト床版継手の連結方法の一実施形態について、図に基づいて説明する。
図1は床版設置中の橋梁を示す全体図であり、図1(a)はその側面図、図1(b)はその平面図、図1(c)は図1(b)に示すD部の詳細図である。図1(a)に示すように、この橋梁には既にいくつかのプレキャスト床版1が橋桁2の上に並べられており、いま一つのプレキャスト床版1が揚重機で吊られて橋桁2上に設置されるところである。図2にも示すように、プレキャスト床版1は2以上の橋桁2(図では3つの橋桁2)の上に架けられ、橋軸方向に並べられていく。もちろん、道路幅員が広い橋梁の場合など、橋軸直角方向にもプレキャスト床版1が並べて配置されることもある。
プレキャスト床版1は、工場や製造ヤード(施工現場も含む)などの場所で、あらかじめ(床版設置の事前に)製作されるものであり、おもに主筋や配力筋(以下、まとめて「構造鉄筋3」という。図3(c)参照)とコンクリートからなるものである。本願発明のプレキャスト床版1には、RC(Reinforced Concrete)のものや、PC(Prestressed Concrete)のものをはじめ、従来から用いられるあらゆる構造のプレキャスト版が含まれる。
図1(b)に示すように、継手端部には複数の凸部4と凹部5が繰り返し配置されている。この凹部5は、図1(c)に示すように、版軸端(版の端面のことで、図では右端)から版軸方向に切り欠かれたもので、略長方形となっている。この凹部5には、後述するように継手用鉄筋が配置され、且つ間詰め材が充填されるので、これに必要な空間が確保できれば、長方形に限らず任意の形状とすることができる。また、この凹部5は、版軸直角方向に間隔をあけて複数形成されており、切欠かれずに残った部分が凸部4であり、換言すれば凸部4は凹部5を設けることで形成されている。
前記したように、凹部5に継手用鉄筋6を収容した後にその凹部5と継手用鉄筋6の間にできる充填空間14と、連結状態で双方のプレキャスト床版1間に設けられる隙間Nには、間詰め材16が充填される。一般的には、この間詰め材16にはモルタルが用いられるが、もちろん状況に応じてコンクリート、繊維補強モルタルやポリマーモルタルなどを採用してもよい。
図4は、第2の類型のプレキャスト床版1を示す説明図であり、図4(a)は連結状態前の第2の類型のプレキャスト床版1を示す平面図、図4(b)は連結状態の第2の類型のプレキャスト床版1を示す平面図、図4(c)は図4(a)に示すA’−A’矢視の断面図、図4(d)は図4(b)に示すA−A矢視の断面図、図4(e)は図4(a)に示すB’−B’矢視の断面図、図4(f)は図4(b)に示すB−B矢視の断面図である。これらの図に示すように、継手箇所P(図1(a))には版軸直角方向に配置される補強鉄筋7を設置することができる。本来構造上の弱点となっていた継手箇所Pは、この補強鉄筋7を設置することでさらに補強されるので好適である。
図3(b)〜(c)に示すように、補強鉄筋7に代えて(あるいは加えて)継手箇所P(図1(a))に緊張材8を設置することもできる。緊張材8としては、PC鋼材を例示することができるが、現地で緊張しテンションを付与するいわゆるポストテンション方式でプレストレス(緊張力)を導入することができるものであれば種々のものを採用することができる。緊張材8を設置するためには、連結状態での双方のプレキャスト床版1の間に隙間N(図1(b))を設ける必要がある。この隙間Nにあらかじめシース管を配置しておき、そのシース管内に緊張材8を挿入して、間詰め材16を充填する。そして間詰め材16が硬化した後(例えば超速硬モルタルであれば、充填から1時間後)に緊張材8の両端を版軸直角方向に緊張し、その状態でシース管内にグラウト注入するとともに定着具を装着してプレストレスを付与する。
前記したように、本願発明のプレキャスト床版1は、継手用鉄筋6や補強鉄筋7の配置方法の取付け方において種々の類型があり、これに伴い継手構造と連結方法にも種々の類型が存在する。ここでは、プレキャスト床版1の類型について説明する。
本願発明のプレキャスト床版1の設置手順、及びプレキャスト床版1の継手構造の施工手順の一例を示す。
揚重機で吊られたプレキャスト床版1を、既に構築された橋桁2上に降ろす。このとき、一方のプレキャスト床版1の凸部4が、連結他方の凹部5に対向するように、且つ、一方の凹部5に連結他方の継手用鉄筋6が収容されるように、あらかじめ測量された指定位置に配置される。なお、双方のプレキャスト床版1の間に隙間Nが得られる場合、版軸方向に所定の間隔をあけてプレキャスト床版1は設置される。
こうして双方のプレキャスト床版1が連結状態となった後、類型2の場合は、一方の補強鉄筋7にU字状の継手用鉄筋6を係止させた上で、接続具(カプラー9a、9b)を使用して連結他方の構造鉄筋3に固定する。
また、類型3や類型4の場合は、凸部4に設けられた上面開口部10内に補強鉄筋7を設置していく。
その後、継手用鉄筋6を収容した凹部5(充填空間)、隙間N、上面開口部10内に、それぞれ間詰め材16を充填していく。この間詰め材16が硬化すれば、双方のプレキャスト床版1の連結が完了する。
なお、緊張材8を設置する場合は、間詰め材16が硬化した後に緊張材8の両端を版軸直角方向に緊張し、その状態で定着具を装着してプレストレス(緊張力)を導入する。
本願発明のプレキャスト床版と、その継手構造及び連結方法は、2つのプレキャスト床版1を突き合わせて連結する場合に限らず、図8に示すように、一つの継手部において3つ以上のプレキャスト床版1(図8では1a、1b、1cの3つ)を連結する場合でも利用することができる。なおこの場合であっても、プレキャスト床版1の構造、継手構造、連結方法は、あるいはこれらによる作用については前記した[実施形態]と同様である。
1a (3つを連結する場合の)第1のプレキャスト床版
1b (3つを連結する場合の)第2のプレキャスト床版
1c (3つを連結する場合の)第3のプレキャスト床版
2 橋桁
3 構造鉄筋
4 凸部
5 凹部
6 継手用鉄筋
7 補強鉄筋
8 緊張材
9a (継手用鉄筋の)カプラー(接続具)
9b (構造鉄筋の)カプラー(接続具)
9c 連結ネジ
10 上面開口部(スリット)
11 プレキャスト床版の本体部
12 プレキャスト床版の継手端部
13 段落とし部
14 充填空間
15 注入スペース
16 間詰め材
N 隙間
P 継手箇所
Claims (14)
- 継手により連結使用されるプレキャスト床版において、
版軸方向に延伸する本体部と、その本体部の版軸方向の一端又は両端に設けられる継手端部とを備え、
前記継手端部は、複数の凹部と複数の凸部を版軸直角方向に交互に備え、
前記凹部は版軸方向に凹み、前記凸部は版軸方向に突出し、
凹部と凸部は、連結するプレキャスト床版同士を対向配置すると、一方のプレキャスト床版の凸部と他方のプレキャスト床版の凹部とが対向する位置関係に形成され、
前記凸部の版軸方向先方に継手用鉄筋が突設され、
前記継手用鉄筋は凸部から突出する根元部分が上下に並行又はほぼ並行であり先端部分が縦方向に弧状に湾曲するループ状であり、対向配置されるプレキャスト床版の凹部内に収容配置可能な突出長であり、継手用鉄筋の内側は緊張材と補強鉄筋の双方又は一方を通すことのできる広さであり、
前記凹部はその内部に収容配置される他方のプレキャスト床版の継手用鉄筋の外周に間詰め材を充填可能な充填空間が確保される広さである、
ことを特徴とするプレキャスト床版。 - 継手により連結使用されるプレキャスト床版において、
版軸方向に延伸する本体部と、その本体部の版軸方向の一端又は両端に設けられる継手端部とを備え、
前記継手端部は、複数の凹部と複数の凸部を版軸直角方向に交互に備え、
前記凹部は版軸方向に凹み、前記凸部は版軸方向に突出し、
凹部と凸部は、連結するプレキャスト床版同士を対向配置すると、一方のプレキャスト床版の凸部と他方のプレキャスト床版の凹部とが対向する位置関係に形成され、
前記凸部の版軸方向先方に継手用鉄筋が突設され、
前記継手用鉄筋は凸部の版軸方向先方に上下に並行又はほぼ並行に突設された構造鉄筋の先に、縦方向に弧状に湾曲するループ状鉄筋が接続具により連結されて形成され、対向配置されるプレキャスト床版の凹部内に収容配置可能な突出長であり、継手用鉄筋の内側は緊張材と補強鉄筋の双方又は一方を通すことのできる広さであり、
前記凹部はその内部に収容配置される他方のプレキャスト床版の継手用鉄筋の外周に間詰め材を充填可能な充填空間が確保される広さである、
ことを特徴とするプレキャスト床版。 - 請求項1又は請求項2記載のプレキャスト床版において、
凸部のそれぞれに、上面開放で版軸直角方向に貫通する上面開口部が設けられ、
それぞれの凸部の上面開口部は版軸直角方向に一列又はほぼ一列に配置されて、凸部と凹部を横断する補強鉄筋を収容可能である、
ことを特徴とするプレキャスト床版。 - 請求項1又は請求項2記載のプレキャスト床版において、
凸部のそれぞれに、版軸直角方向に貫通する貫通孔が設けられ、それぞれの貫通孔は、版軸直角方向に一列又はほぼ一列に配置されて、凸部と凹部を貫通する補強鉄筋を差込み可能である、
ことを特徴とするプレキャスト床版。 - 版軸方向に延伸する本体部と、その本体部の版軸方向の一端又は両端に設けられる継手端部とを備えたプレキャスト床版同士を連結する継手構造において、
前記プレキャスト床版が請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のプレキャスト床版であり、
連結するプレキャスト床版同士が、一方のプレキャスト床版の凸部と他方のプレキャスト床版の凹部との間に隙間をあけて対向配置され、一方のプレキャスト床版の凸部の先方に突出する継手用鉄筋が他方のプレキャスト床版の凹部内に収容配置され、
前記凹部とその内部に収容配置された継手用鉄筋の間にできる充填空間及び前記隙間に間詰め材が充填されて、両プレキャスト床版の継手端部同士が連結された、
ことを特徴とするプレキャスト床版の継手構造。 - 請求項5記載のプレキャスト床版の継手構造において、
前記プレキャスト床版が請求項1又は請求項2記載のプレキャスト床版であり、
緊張材と補強鉄筋の双方又はいずれか一方が、対向配置されたプレキャスト床版間の隙間に継手用鉄筋内を通して貫通され、
前記緊張材と補強鉄筋の双方又はいずれか一方が配置された前記隙間と、一方のプレキャスト床版の継手用鉄筋が収容配置された凹部に間詰め材が充填されて、両プレキャスト床版の継手端部同士が連結された、
ことを特徴とするプレキャスト床版の継手構造。 - 請求項5記載のプレキャスト床版の継手構造において、
前記プレキャスト床版が請求項1又は請求項2記載のプレキャスト床版であり、
緊張材が、対向配置されたプレキャスト床版間の隙間に継手用鉄筋内を通して貫通され、
前記緊張材が配置された前記隙間と、一方のプレキャスト床版の継手用鉄筋が収容配置された凹部に間詰め材が充填されて、両プレキャスト床版の継手端部同士が連結され、
前記間詰め材の充填後に緊張材が緊張されて前記継手端部に圧縮力が付与された、
ことを特徴とするプレキャスト床版の継手構造。 - 請求項5記載のプレキャスト床版の継手構造において、
前記プレキャスト床版が請求項3記載のプレキャスト床版であり、
連結するプレキャスト床版同士が、一方のプレキャスト床版の凸部と他方のプレキャスト床版の凹部との間に隙間をあけて対向配置され、一方のプレキャスト床版の凸部の先方に突出する継手用鉄筋が他方のプレキャスト床版の凹部内に収容配置され、
補強鉄筋が、対向配置されたプレキャスト床版の夫々の凸部の上面開口部と夫々の凹部を横断して配置され、
前記継手用鉄筋が収容配置された凹部と、前記隙間と、前記補強鉄筋が横断配置された上面開口部に間詰め材が充填されて、両プレキャスト床版の継手端部同士が連結された、
ことを特徴とするプレキャスト床版の継手構造。 - 請求項5記載のプレキャスト床版の継手構造において、
前記プレキャスト床版が請求項4記載のプレキャスト床版であり、
連結するプレキャスト床版同士が、一方のプレキャスト床版の凸部と他方のプレキャスト床版の凹部との間に隙間をあけて対向配置され、一方のプレキャスト床版の凸部の先方に突出する継手用鉄筋が他方のプレキャスト床版の凹部内に収容配置され、
補強鉄筋が、対向配置されたプレキャスト床版の夫々の凸部の貫通孔と夫々の凹部を横断して貫通され、
前記継手用鉄筋が収容配置された凹部と、前記隙間と、前記補強鉄筋が横断貫通された前記貫通孔に間詰め材が充填されて、両プレキャスト床版の継手端部同士が連結された、
ことを特徴とするプレキャスト床版の継手構造。 - 版軸方向に延伸する本体部と、その本体部の版軸方向の一端又は両端に設けられる継手端部とを備えたプレキャスト床版を、継手端部同士を対向配置して当該継手端部において連結するプレキャスト床版の連結方法において、
プレキャスト床版に請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のプレキャスト床版を使用し、
連結するプレキャスト床版を、一方のプレキャスト床版の継手端部の凸部端面と他方のプレキャスト床版の凸部端面との間に隙間をあけて対向配置して、一方のプレキャスト床版の凸部の先方に突設されている継手用鉄筋を、他方のプレキャスト床版の凹部内に収容配置し、
対向配置されたプレキャスト床版間の前記隙間と、前記継手用鉄筋が収容配置された凹部内に間詰め材を充填する、
ことを特徴とするプレキャスト床版継手の連結方法。 - 請求項10記載のプレキャスト床版継手の連結方法において、
プレキャスト床版が請求項1又は請求項2記載のプレキャスト床版であり、
連結するプレキャスト床版を、凸部と凹部の間に隙間をあけて対向配置し、
緊張材と補強鉄筋の双方又はいずれか一方を、継手用鉄筋内を通して前記隙間内に版軸直角方向に配置し、
前記緊張材と補強鉄筋の双方又はいずれか一方が配置された隙間に間詰め材を充填する、
ことを特徴とするプレキャスト床版継手の連結方法。 - 請求項10記載のプレキャスト床版継手の連結方法において、
プレキャスト床版が請求項1又は請求項2記載のプレキャスト床版であり、
連結するプレキャスト床版を、凸部と凹部の間に隙間をあけて対向配置し、
緊張材を、継手用鉄筋内を通して前記隙間内に版軸直角方向に配置し、
前記緊張材が配置された隙間に間詰め材を充填し、
前記間詰め材の硬化後に緊張材を版軸直角方向に緊張して継手部分に圧縮力を付与する、
ことを特徴とするプレキャスト床版継手の連結方法。 - 請求項10記載のプレキャスト床版継手の連結方法において、
プレキャスト床版が請求項3記載のプレキャスト床版であり、
連結するプレキャスト床版を、凸部と凹部の間に隙間をあけて対向配置し、
補強鉄筋を、連結するプレキャスト床版の双方又は一方の凸部の上面開口部と凹部内にそれらを横断して版軸直角方向に配置し、
前記上面開口部及び凹部と補強鉄筋の間の空間にも間詰め材を充填する、
ことを特徴とするプレキャスト床版継手の連結方法。 - 請求項10記載のプレキャスト床版継手の連結方法において、
プレキャスト床版が請求項4記載のプレキャスト床版であり、
連結するプレキャスト床版を凸部と凹部の間に隙間をあけて対向配置し、
補強鉄筋を、連結するプレキャスト床版の双方又は一方の凸部の貫通孔と凹部を横断して版軸直角方向に配置し、
前記貫通孔及び凹部と補強鉄筋の間の空間にも間詰め材を充填する、
ことを特徴とするプレキャスト床版継手の連結方法。
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