JP5851757B2 - プレキャスト壁高欄同士の接合構造 - Google Patents

Description

本発明はプレキャスト壁高欄同士の接合構造に関し、主に道路橋の床版部に設置されるプレキャスト壁高欄を橋軸方向に接合するのに適用され、新規の壁高欄の設置および既存の壁高欄の補修補強を効率的かつ容易に、しかも強固に行うことができる。

道路橋の橋梁の床版部の幅員最端部には、主として自動車の視線誘導のため、または自動車両が橋面外へ逸脱するのを防止する目的で壁高欄が設置されている。

この種の壁高欄は、一般に現場打ちコンクリートによって構築され、その補修補強もこれまで現場打ちコンクリートによって行なわれていたが、最近では安定した品質、強度、耐久性の向上、省力化、工期短縮、施工環境改善(騒音の低下)等を考慮してJIS工場で製作されるプレキャスト製のプレキャスト壁高欄によっておこなわれている。

施工に際しては、既存の壁高欄を撤去した後、床版部の上に新規の壁高欄として複数のプレキャスト壁高欄を床版部の橋軸方向に互いに隣接して設置し、床版部とプレキャスト壁高欄との接合は、床版部とプレキャスト壁高欄との間に無収縮性のモルタルを打設し、硬化後、両者を鉛直方向の結合ボルトによって結合する。

また、橋軸方向に隣接するプレキャスト壁高欄どうしの接合は、各プレキャスト壁高欄に設けられた橋軸方向のダクトにＰＣ鋼材を挿入し、緊張して一体的に結合する。

特開２００２−８８７１６号公報 特開２０１０−１２１３６０号公報 特開２００８−２９７８８６号公報

上記したプレキャスト壁高欄同士の接合構造では、ＰＣ鋼材によってプレストレスを導入する必要があるため、プレストレスを導入するための装置（ジャッキ）を必要とし、また各プレキャスト壁高欄にＰＣ鋼材を通すためのダクトを設ける必要があり、さらにＰＣ鋼材を緊張する作業などもあって多くの手間がかかり、経済的にもコストが嵩む等の課題があった。

また、道路橋の壁高欄には、車両や列車が衝突した際の大きな衝突荷重によって大きな応力(主として曲げ引張応力)が発生するため、衝突時の荷重にも充分耐えられるような構造とすることが望まれていた。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、新規の壁高欄の設置および既存の壁高欄の補修補強をきわめて効率的かつ容易に、しかも強固に行なえるようにしたプレキャスト壁高欄同士の接合構造を提供することを目的とするものである。

請求項１記載の壁高欄同士の接合構造は、PC構造またはRC構造の道路橋の床版部に当該道路橋の橋軸方向に互いに隣接して設置されたプレキャスト壁高欄同士が、隣接するプレキャスト壁高欄の一方の接合端面に形成された橋軸方向の凹部を形成するアリ溝内に、他方の接合端面より橋軸方向に突設された継手板が挿入され、かつ前記アリ溝内に無収縮性モルタルが充填された形態により接合されてなるプレキャスト壁高欄同士の接合構造において、前記アリ溝は前記プレキャスト壁高欄の上下方向に連続して形成されていると共に、当該アリ溝の内周は表面に凹凸を有する鋼板が取り付けられてあり、前記継手板は前記プレキャスト壁高欄の上下方向に連続し、かつ上下方向に間隔をおいて複数の孔を有する孔明き鋼板から形成されてあり、前記鋼板と継手板が橋軸直角方向にオーバーラップしていることにより、接合部における橋軸方向の引抜きおよび橋軸直角方向の衝撃に対する抵抗力が大となるように構成されてなることを特徴とするものである。

本発明は、主に道路橋の既設床版部に設置される壁高欄の設置や補修補強をきわめて効率的かつ容易に行えるようにしたものであり、これまで、この種の壁高欄同士の接合は、主として加工や配筋の必要な鉄筋、プレストレスを導入するための装置等を必要とするＰＣ鋼材などを利用して行われていたが、本発明によれば鉄筋の加工、配筋、ＰＣ鋼材によるプレストレスの導入の必要がなく、またプレストレスを導入するための装置も必要とせず、さらにＰＣ鋼材を挿通するためのダクトを設ける必要もＰＣ鋼材を緊張する作業もないので、施工が大幅に簡略化でき、プレキャスト壁高欄の設置や既存の壁高欄の補修補強をきわめて効率的かつ容易に、しかも強固に行うことができる。

また特に、接合されるプレキャスト壁高欄の一方の端面に平面視台形状のアリ溝が継手として形成されているため、アリ溝のくさび効果により引抜きに対する抵抗力が大きく、このため車両の衝突時の衝撃に対して接合部が離脱するようなことはなく、壁高欄同士を強固に接合することができる。

この場合のプレキャスト壁高欄の大きさは、現場施工時の運搬や架設性能性等を考慮し、さらに構造的平面線形を考慮して３ｍと５ｍ程度のものが望ましい。

また、プレキャスト壁高欄およびプレキャスト壁高欄どうしの接合部に打設されるコンクリートやモルタルは、ひび割れ抑制型で塩害に強く、環境負荷低減にも貢献できる高炉セメント系を基本とした高耐久性コンクリートまたはモルタルがよい。

請求項２記載のプレキャスト壁高欄同士の接合構造は、請求項１記載のプレキャスト壁高欄同士の接合構造において、アリ溝の内周に縞付き鋼板またはエンボス鋼板が取り付けられていることを特徴とするものであり、無収縮性のモルタルの付着力を高めて接合部の一体化を図るようにしたものである。

また、壁高欄同士を特にパーフォボンドリブ(PBL)（孔明き鋼板）接合によって接合することにより、継手板の引抜きに対する抵抗力をさらに高めて接合部の一体化と耐力向上を図ることができる。

図２に示すように、継手板がPBL(孔明き鋼板)から形成されていることで、無収縮性モルタルの付着力と引抜力が著しく高められ、これにより継手部の耐力を著しく向上させることができる。

また、継手板を挿入する凹溝を平面視台形状のアリ溝とすることにより、継手部の耐力向上と継手部の最少化が可能になり、これにより壁高欄同士の接合を壁高欄の断面寸法内でコンパクトに行うことができる。なお、継手板は二重にしてもよい（Twin-PBL）。

また、プレキャスト壁高欄の下端面が斜めに形成してあることにより、継手部の空気やブリージング水、レイタンスは、モルタルやコンクリートを打設すると同時に傾斜面（テーパ）に沿って継手部の外に排出されることにより継手部に空気やブリージング水等が溜まることはないため、継手部全体にモルタルやコンクリートを隙間無く緻密に打設することができ、また、モルタルやコンクリートの打設不良による継手部の強度低下を回避することができる。

なお、この場合の傾斜面（テーパ）は、橋軸直角方向の床版部側に上り勾配に形成してあれば、モルタルやコンクリートの打設は床版部の上で行うことができる。

本発明は、ＰＣ鋼材によるプレストレスを導入する必要がないので、プレストレスを導入するための装置を必要とせず、またプレキャスト壁高欄にＰＣ鋼材を挿通するためのダクトを設ける必要も、ＰＣ鋼材を緊張する作業もないので、壁高欄の設置や補修補強をきわめて効率的かつ容易に行うことができて作業性がよい。

プレキャスト壁高欄からなる橋梁壁高欄の一部斜視図である。 床版部の橋軸方向に隣接するプレキャスト壁高欄どうしの接合部を示し、（ａ）はその一部分解斜視図、（ｂ）は図１におけるＡ部横断面図、（ｃ）は図１におけるＡ部一部縦断面図である。 プレキャスト壁高欄の一部斜視図である。 床版部の一部斜視図である。 床版部に突設された鉄筋およびその鉄筋に接合して配筋されたＬ型あるいはＣチャンネル型鉄筋を示し、（ａ）はその一部正面図、（ｂ）は図５（ａ）におけるイ−イ線断面図である。 床版部にプレキャスト壁高欄の設置方法示す一部斜視図である。

図１〜図６は、本発明の一実施形態を示し、図において、主に道路橋のＰＣ構造またはＲＣ構造の床版部１の幅員両端部に複数のプレキャスト壁高欄２が床版部１の橋軸方向に互いに隣接して設置されている。そして、各プレキャスト壁高欄２は床版部１の上に接合され、かつ床版部１の橋軸方向に互いに接合されている。

床版部１の橋軸方向に隣接する各プレキャスト壁高欄２，２間の接合部Ａにおいては、接合される一方のプレキャスト壁高欄２の接合端面に、アリ溝３がプレキャスト壁高欄２の上下方向に連続して形成され、当該アリ溝３の内周面に縞付き鋼板からなる鋼板４が取り付けられている。

一方、接合される他方のプレキャスト壁高欄２の接合端面には継手５がプレキャスト壁高欄２の上下方向に連続して突設されている。継手５は孔明き鋼板から断面略Ｔ字形状に形成され、かつ溶接鉄筋などからなるアンカー鋼材６によって壁高欄２の端部コンクリート内に強固に固定されている。

そして、アリ溝３内に継手５のウェブ部５ａが挿入され、かつアリ溝３内の継手５のウェブ部５ａの周囲に無収縮性モルタル７が充填されている。こうして、床版部１の橋軸方向に隣接する各プレキャスト壁高欄２どうしは、一体的に接合されている（図２参照）。

一方、床版部１と各プレキャスト壁高欄２との接合部Ｂにおいては、床版部１の上に鉛直に突出する複数の鉄筋８が床版部１の橋軸方向および橋軸直角方向に一定間隔おきに配筋されている。また、各鉄筋８に接続されて複数のＬ型あるいはＣチャンネル型鉄筋９が配筋されている（図４参照）。

Ｌ型あるいはＣチャンネル型鉄筋９は、鉄筋８の端部に楕円形の鋼製スリーブ１０を介して接合され、かつ床版部１の上で床版部１の橋軸直角方向の鉛直面内で擬似的な閉合継手を形成するように配筋されている。

なお、この場合の鉄筋８とＬ型あるいはＣチャンネル型鉄筋９の端部は、鋼製スリーブ１０に上下からそれぞれ挿入され、かつ当該鋼製スリーブ１０に設けられたくさび孔から鉄筋８とＬ型あるいはＣチャンネル型鉄筋９とのラップ部分にクサビ１１を圧入することにより一体的に接合されている（図５参照）。

一方、プレキャスト壁高欄２の下端部には、床版部１の橋軸直角方向の鉛直面内で矩形を形成する複数の閉合鉄筋１２が床版部１の橋軸方向に一定間隔おきに配筋され（図３参照）、また、当該閉合鉄筋１２とＬ型あるいはＣチャンネル型鉄筋９は床版部１の橋軸方向に交互に位置するように配筋されている。

そして、Ｌ型あるいはＣチャンネル型鉄筋９と矩形状の閉合鉄筋１２内に通して複数の縦補強筋１３が床版部１の橋軸方向に連続して配筋されている。また、床版部１と各プレキャスト壁高欄２との接合部Ｂにその全体にわたって無収縮モルタル１４が打設されている。

なお、矩形状の閉合鉄筋１２は、図１，３に図示するように、下端部分が橋軸直角方向に水平をなしてほぼ矩形状に配筋されている。

矩形状の閉合鉄筋１２がこのような形状に配筋されていることにより、接合部Ｂの隙間を小さくすることができ、これにより接合部Ｂをコンパクトに施工することができる。

プレキャスト壁高欄２の下端部には、無収縮性のモルタルを打設する際の打設性向上と背面の施工性を考慮して、橋軸直角方向の床版部側に登り勾配となるテーパ２ａが形成されている。

プレキャスト壁高欄２の下端部にテーパ２ａが形成されていることで、接合部（継手部）Ａの空気は、無収縮モルタルを充填すると同時にテーパ２ａに沿って接合部Ａの外に排出され、またブリージングやレイタンス等の悪影響も回避できるため、接合部Ａの全体に無収縮モルタルを隙間無く緻密に充填することができる。

また、床版部１の上にプレキャスト壁高欄２を設置して床版部１に固定するに際しては、床版部１の上にプレキャスト壁高欄２を設置した後、Ｌ型あるいはＣチャンネル型鉄筋９と矩形状の閉合鉄筋１２内に複数の縦補強筋１３を床版部１の橋軸方向に連続して配筋し、接合部の両側に型枠１５をそれぞれ設置する。そして、床版部１とプレキャスト壁高欄２との接合部に無収縮性モルタル１４を打設する。型枠１５はモルタル１４が硬化次第撤去する（図６参照）。

以上の構成により床版部１の幅員端部の上に各プレキャスト壁高欄２が一体的に接合されていることにより、これまでのボルト等による接合では、床版部（既設橋）にボルト締結用のボルト孔を設ける必要があり、また壁高欄の高さ調整も困難であったが、本発明によれば、プレキャスト壁高欄の下端部に配筋されたループ筋と床版部に配筋された既存の補強筋を有効に利用してプレキャスト壁高欄を床版部に接合することにより、床版部にボルト孔を設ける必要がなくなり、また壁高欄の高さ調整も容易に行うことができる。

また、床版部１の橋軸方向に隣接するプレキャスト壁高欄２どうしが上記したアリ溝３と継手５と無収縮性モルタル７とからなる接合構造によって一体的に接合され、特に接合されるプレキャスト壁高欄２の一方の接合端面にアリ溝３が継手として形成されているため、そのくさび効果により引抜きに対する抵抗力が大きく、このため車両の衝突時の衝撃に対して接合部が離脱するようなことはなく、強固に抵抗することができる。

本発明は、新規の壁高欄の設置と既存の壁高欄の補修補強をきわめて効率的かつ容易に、しかも強固に行うことができる。

１ 床版部
２ プレキャスト壁高欄
２ａ テーパ
３ アリ溝
４ 鋼板
５ 継手
５ａ ウェブ部
６ アンカー鋼材
７ 無収縮性モルタル
８ 鉄筋
９ Ｌ型あるいはＣチャンネル型鉄筋
１０ 鋼製スリーブ
１１ クサビ
１２ 矩形状の閉合鉄筋
１３ 縦補強筋
１４ 無収縮性モルタル
１５ 型枠

Claims (2)

1. PC構造またはRC構造の道路橋の床版部に当該道路橋の橋軸方向に互いに隣接して設置されたプレキャスト壁高欄同士が、隣接するプレキャスト壁高欄の一方の接合端面に形成された橋軸方向の凹部を形成するアリ溝内に、他方の接合端面より橋軸方向に突設された継手板が挿入され、かつ前記アリ溝内に無収縮性モルタルが充填された形態により接合されてなるプレキャスト壁高欄同士の接合構造において、前記アリ溝は前記プレキャスト壁高欄の上下方向に連続して形成されていると共に、当該アリ溝の内周は表面に凹凸を有する鋼板が取り付けられてあり、前記継手板は前記プレキャスト壁高欄の上下方向に連続し、かつ上下方向に間隔をおいて複数の孔を有する孔明き鋼板から形成されてあり、前記鋼板と継手板が橋軸直角方向にオーバーラップしていることにより、接合部における橋軸方向の引抜きおよび橋軸直角方向の衝撃に対する抵抗力が大となるように構成されてなることを特徴とするプレキャスト壁高欄同士の接合構造。
2. 請求項１記載のプレキャスト壁高欄同士の接合構造において、アリ溝の内周に縞付き鋼板またはエンボス鋼板が取り付けられていることを特徴とするプレキャスト壁高欄同士の接合構造。

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