JP6019096B2 - コンクリート構造物、コンクリート構造物の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、プレキャストコンクリート部材とコンクリートを現場打ちして硬化させる部位とを結合してコンクリート構造物を構築する方法に関する。

プレキャストコンクリート部材を使用して構築される構造物として、ボックスカルバート、アーチカルバート等の暗渠（例えば、下記特許文献を参照）や、三面水路等の開渠が周知である。

水路や地下道その他の通路を構成するこの種のコンクリート構造物において、当該構造物の一部、例えば底版のみを、プレキャストコンクリート部材でなくコンクリートの現場打ちによって形成することがある。

その場合、当該構造物の頂版や側壁はＰＣ（Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）構造またはＰＲＣ（Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）構造として、ひび割れ等を抑制しまたはひび割れの幅を制御できるとしても、底版はＲＣ（Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）構造となり、ひび割れ等が生じやすくなる。

現場打ちの底版の耐久性を十分に確保するには、底版の厚みを増大させる必要がある。だが、そのために、当該構造物を構築する際の掘削土量が増加する。さらには、この底版と接合するプレキャストコンクリート構造の接合端部もまた、底版の厚みに合わせて、構造計算上最低限要求される寸法よりも肥大化してしまう。

特開２００６−２３３５１３号公報 特開２０１３−２１７０８３号公報

本発明は、プレキャストコンクリート部材とコンクリートを現場打ちして硬化させる部位とを結合してコンクリート構造物を構築するにあたり、現場打ちの部位の耐久性の向上を図ることを所期の目的とする。

本発明では、暗渠または開渠を構築するために用いられるものであって、当該暗渠または開渠の底版であるコンクリートの現場打ち部位と、コンクリートの現場打ち部位に結合したプレキャストコンクリート部材と、プレキャストコンクリート部材内に配置されたＰＣ鋼棒であるプレキャストコンクリート部材側の緊張材と、コンクリートの現場打ち部位内に配置され、プレキャストコンクリート部材側の緊張材とは分割しており、プレキャストコンクリート部材側の緊張材と連結され、プレキャストコンクリート部材側の緊張材とともに緊張されたアンボンドＰＣ鋼棒である現場打ち部位側の緊張材と、プレキャストコンクリート部材側の緊張材と現場打ち部位側の緊張材との連結部分を被覆する、当該連結部分に現場打ちされるコンクリートが付着することを防止し、当該連結部分の現場打ちのコンクリートに対する相対変位を可能とするための被覆体と、緊張されたプレキャストコンクリート部材側の緊張材及び現場打ち部位側の緊張材を緊張状態に維持する保定具とを具備するコンクリート構造物を構成した。

本発明に係る結合装置を採用すれば、現場打ちの部位をＰＣ構造またはＰＲＣ構造とすることが可能となる。そして、当該部位の耐久性の向上を図り得る。

コンクリートを現場打ちする部位内に配置する緊張材は、アンボンドＰＣ鋼材とすることが望ましい。さすれば、現場打ちのコンクリートが硬化した後に緊張材を緊張してプレキャストコンクリート部材及び現場打ちコンクリートの固化体にプレストレスを付与する作業を簡便かつ適正に遂行できる。

被覆体は、プレキャストコンクリート部材側の緊張材及び現場打ち部位側の緊張材が緊張されるときに両者の連結部分が両緊張材の伸長方向に沿って変位する量よりも大きな内寸を有していることが好ましい。

コンクリートを現場打ちして硬化させる部位の両側にプレキャストコンクリート部材を配設し、これら三者を結合する場合には、現場打ち部位側の緊張材に各々連結される、一方のプレキャストコンクリート部材側の緊張材と、他方のプレキャストコンクリート部材側の緊張材とのうち少なくとも一方が、それが配置されるプレキャストコンクリート部材に対して相対的に軸心回りに回動操作することが可能となっていることが好ましい。さすれば、緊張材の端部に形成されている雄ねじを利用して緊張材と結合する既知の一般的なカプラを用いて、プレキャストコンクリート部材側の緊張材と現場打ち部位側の緊張材とを連結することが容易となる。

本発明に係る、暗渠または開渠を構築するために用いられる、当該暗渠または開渠の底版となるコンクリートを現場打ちして硬化させる部位と、プレキャストコンクリート部材とを結合する方法は、プレキャストコンクリート部材内に配置されるＰＣ鋼棒である緊張材と、コンクリートを現場打ちする部位内に配置されるアンボンドＰＣ鋼棒でありプレキャストコンクリート部材側の緊張材とは分割している緊張材とを連結するとともに、これら緊張材の連結部分を被覆体を以て被覆することで、当該連結部分に現場打ちされるコンクリートが付着することを防止する工程と、暗渠または開渠の底版となるコンクリートを現場打ちする工程と、現場打ちのコンクリートが硬化した後、プレキャストコンクリート部材側の緊張材及び現場打ち部位側の緊張材をともに緊張する工程とを具備する。

本発明は、暗渠または開渠を構築するために用いることができる。具体的には、コンクリートを現場打ちして暗渠や開渠の底版を形成する工程に適用することができる。

本発明によれば、プレキャストコンクリート部材とコンクリートを現場打ちして硬化させる部位とを結合してコンクリート構造物を構築するにあたり、現場打ちの部位の耐久性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態のコンクリート構造物を示す斜視図。 同実施形態のコンクリート構造物の正面図。 同実施形態のコンクリート構造物の底版の施工手順を説明する、要部を拡大した正断面図。 同実施形態のコンクリート構造物の底版の施工手順を説明する、要部を拡大した正断面図。 同実施形態のコンクリート構造物の底版の施工手順を説明する、要部を拡大した正断面図。 本発明の変形例の一を示す正面図。 同変形例の要部を拡大した正断面図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に示すコンクリート構造物たるボックスカルバート１は、頂版１１、底版１２及び左右の側壁１３、１４が略角筒形状をなす一種の暗渠である。ボックスカルバート１は、例えば上下水道や共同溝、地下道等の管路構造物を構築するために用いられる。本実施形態では、ボックスカルバート１の頂版１１及び側壁１３、１４をプレキャストコンクリート部材によって構成し、底版１２を現場打ちのコンクリートによって構成することとしている。

ボックスカルバート１の幅方向に対をなす側壁１３、１４を形成するプレキャストコンクリート部材は、直立する立壁部１３１、１４１と、立壁部１３１、１４１の上端部から内側方に向けて延出する上接合端部１３２、１４２と、立壁部１３１、１４１の下端部から内側方に向けて延出する下接合端部１３３、１４３とを有する。立壁部１３１、１４１と上接合端部１３２、１４２とが交わる隅角の入隅、及び立壁部１３１、１４１と下接合端部１３３、１４３とが交わる隅角の入隅には、ハンチ（隅肉部）１３４、１４４を設けている。

ボックスカルバート１の頂版１１を形成するプレキャストコンクリート部材は、ボックスカルバート１の幅方向に沿って水平に拡張し、その両側端部がそれぞれ側壁１３、１４の上接合端部１３２、１４２に連接する。図示例のボックスカルバート１において、頂版１１の側端部と側壁１３、１４の上接合端部１３２、１４２とが接合する部分は、合欠き（または、合决り）構造となっている。即ち、側壁１３、１４の上接合端部１３２、１４２の下半部位が上半部位よりも内側方に突き出している一方、頂版１１の側端部の上半部位が下半部位よりも外側方に突き出しており、上接合端部１３２、１４２の下半部位の上に頂版１１の側端部の上半部位が載置される形状をなしている。但し、側壁１３、１４の上接合端部１３２、１４２及び頂版１１の側端部の接合面をフラットな形状に成形しても構わない。

ボックスカルバート１の底版１２を形成する現場打ちのコンクリートもまた、ボックスカルバート１の幅方向に沿って水平に拡張し、その両側端部がそれぞれ側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３に連接する。底版１２の側端部と側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３とが接合する部分は、合欠き構造となる。即ち、側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３の下半部位が上半部位よりも内側方に突き出しており、対をなす下接合端部１３３、１４３間の部位に打ち込まれるコンクリートの側端部がそれら上接合端部１３１、１４１の下半部位の上に乗り上げ、その状態で硬化して底版１２を形成する。但し、側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３及び底版１２の側端部の接合面をフラットな形状に成形しても構わない。

頂版１１、底版１２及び側壁１３、１４の内部にはそれぞれ、鉄筋を配筋する。頂版１１と側壁１３、１４との連結、底版１２と側壁１３、１４との連結、さらにはボックスカルバート１が構築する管路の延伸方向に沿って連なるプレキャストコンクリート部材１３、１４同士の連結には、ＰＣ鋼材（ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼より線等）を使用し、そのＰＣ鋼材を緊張材としてプレストレスを導入する。これら鉄筋とＰＣ鋼材との併用により、本実施形態のボックスカルバート１はＰＲＣ構造となる。

以降、側壁１３、１４を構成するプレキャストコンクリート部材と、底版１２を構成する現場打ちコンクリートとの結合の構造に関して詳述する。

図２ないし図５に示すように、側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３内には、ボックスカルバート１の幅方向に沿って伸長するＰＣ鋼材（特に、ＰＣ鋼棒）４２、４３を配置する。

ＰＣ鋼材４２、４３は、プレキャストコンクリート部材１３、１４を作製する際に予め埋設（材料のコンクリートを打ち込む型枠内に予めＰＣ鋼材４２、４３を配置）しておいてもよいし、プレキャストコンクリート部材１３、１４の下接合端部１３３、１４３に幅方向に沿って伸びるダクト（貫通孔）を形成しておき、そのダクトに後からＰＣ鋼材４２、４３を挿通できるようにしてもよい。前者の場合、プレキャストコンクリート部材１３、１４に埋設するＰＣ鋼材４２、４３は、いわゆるアンボンドＰＣ鋼材であることが好ましい。アンボンドＰＣ鋼材は、鋼材の表面にグリースやアスファルト系ポリマー等を塗布し、さらにその上から樹脂で被覆したもので、硬化したコンクリート内で軸心方向に沿って変位することが可能であるが、コンクリート内で軸心回りに回動することが可能であるとは限らない。但し、コンクリート内で軸心周りに回動可能なフレキシブルアンボンドＰＣ鋼材も存在する。後者の場合、ＰＣ鋼材４２、４３は、管状のシースによって覆われたものであることがある。シースに覆われたＰＣ鋼材は、シースに対し軸心方向即ちＰＣ鋼材の伸長方向に沿って相対的にスライド移動できる上、シース内で軸心回りに回動することもできる。

本実施形態では、左右のプレキャストコンクリート部材１３、１４の双方に予めダクトを形成しておきそのダクトに後からＰＣ鋼材４２、４３をそれぞれ挿通する、あるいは、一方のプレキャストコンクリート部材１４（または、１３）にダクトを形成してそのダクトにＰＣ鋼材４３（または、４２）を挿通するとともに、他方のプレキャストコンクリート部材１３（または、１４）に予めＰＣ鋼材４２（または、４３）を埋設しておくことを想定している。

無論、左右のプレキャストコンクリート部材１３、１４の双方に予めＰＣ鋼材４２、４３をそれぞれ埋設しておいてもよい。その場合には、ＰＣ鋼材４２、４３のうち少なくとも一方を、フレキシブルアンボンドＰＣ鋼材とすることが好ましい。

側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３の内側面には、外側方に向けて凹んだ凹陥１３５、１４５を開設している。下接合端部１３３、１４３内に配置したＰＣ鋼材４２、４３の内側方の端部は、この凹陥１３５、１４５内に露出する。また、側壁１３、１４の下端部における外側面にも、内側方に向けて凹んだ凹陥１３６、１４６を開設している。下接合端部１３３、１４３内に配置したＰＣ鋼材４２、４３の外側方の端部は、この凹陥１３６、１４６内に露出する。凹陥１３６、１４６の底壁には、アンカープレート３を配している。図２ないし図５に示しているように、ＰＣ鋼材４２、４３は上下方向に離間させて複数本配置しており、一部のＰＣ鋼材４２、４３は下接合端部１３３、１４３の上半部位の高さ位置に所在し、他のＰＣ鋼材４２、４３は下接合端部１３３、１４３の下半部位の高さ位置に所在する。故に、凹陥１３５、１３６、１４５、１４６もまた、上下方向に離間した複数の位置に設けてある。

上述のＰＣ鋼材４２、４３に加えて、側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３内には、ボックスカルバート１の幅方向に沿って伸長する鉄筋２２、２３を埋設している。鉄筋２２、２３の内側方の端部は、下接合端部１３３、１４３の内側面から内側方に突出する。

対をなす側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３間の部位、換言すれば底版１２を構成するコンクリートが現場打ちされる部位には、側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３内に配置したＰＣ鋼材４２、４３と略同一直線上にあるように、ボックスカルバート１の幅方向に沿って伸長するＰＣ鋼材（特に、ＰＣ鋼棒）４１を配置する。このＰＣ鋼材４１の両側端部はそれぞれ、下接合端部１３３、１４３の凹陥１３５、１４５内に露出したＰＣ鋼材４２、４３の端部に臨む。このＰＣ鋼材４１は、アンボンドＰＣ鋼材とすることが望ましい。

また、底版１２を構成するコンクリートが現場打ちされる部位に、側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３内に配置した鉄筋２２、２３と略同一直線上にあるように、幅方向に沿って伸長する鉄筋２１を配筋する。この鉄筋２１の両側端部はそれぞれ、下接合端部１３３、１４３の内側面から突出する鉄筋２２、２３の端部に臨む。

底版１２を現場打ちのコンクリートにより形成し、これにプレキャストコンクリート製の側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３を結合させる工程では、まず、図３に示すように、対をなす側壁１３、１４を所要の場所に据え付けた後、底版１２内に配置するべきＰＣ鋼材４１の一方の端部を、側壁１３の下接合端部１３３内に配置されたＰＣ鋼材４２の端部に連結する。並びに、同ＰＣ鋼材４１の他方の端部を、側壁１４の下接合端部１４３内に配置されたＰＣ鋼材４３の端部に連結する。ＰＣ鋼材４１とＰＣ鋼材４２、４３との連結は、連結具であるカプラ４４、４５を使用して行う。

カプラ４４、４５は、例えば、ＰＣ鋼材４１、４２、４３の端部に形成されている雄ねじに螺合する雌ねじを両側に有した筒状の既知の部品である。このようなカプラ４４、４５を使用する場合、ＰＣ鋼材４１、４２、４３がカプラ４４、４５に対して相対的に軸心回りに回動可能である必要がある。ＰＣ鋼材４１とＰＣ鋼材４３とが連結されていない段階で、ＰＣ鋼材４１とＰＣ鋼材４２とをカプラ４４を介して連結することは簡単である（底版１２のコンクリートを打設する前のＰＣ鋼材４１及びカプラ４４は自由に操作できる）。だが、ＰＣ鋼材４１とＰＣ鋼材４２とを連結した後、ＰＣ鋼材４１とＰＣ鋼材４３とをカプラ４５を介して連結することは常に容易であるとは限らない。ＰＣ鋼材４２が側壁１３の下接合端部１３３内で軸心回りに回動操作できないものであるとすると、そのＰＣ鋼材４２に連結したＰＣ鋼材４１もまた軸心回りに回動操作できないこととなる。このとき、ＰＣ鋼材４３が側壁１４の下接合端部１４３内で軸心回りに回動操作不能であると、特殊なカプラ等を使用しない限り、ＰＣ鋼材４１をＰＣ鋼材４３に連結することが困難となる。

そこで、側壁１３側のＰＣ鋼材４２と、側壁１４側のＰＣ鋼材４３とのうちの少なくとも一方は、それが配置されているプレキャストコンクリート部材１３、１４に対して軸心回りに回動操作可能となっていることが望ましい。仮に、側壁１３側のＰＣ鋼材４２が下接合端部１３３内で回動不能であったとしても、側壁１４側のＰＣ鋼材４３が下接合端部１４４内で回動可能であるならば、底版１２内に配置されるＰＣ鋼材４１の一方の端部を先に側壁１３側のＰＣ鋼材４２に（カプラ４４を介して）連結し、そのＰＣ鋼材４１の他方の端部にカプラ４５を螺着して、しかる後側壁１４側のＰＣ鋼材４３を回動操作しながら当該カプラ４５に螺着せしめることができる。ＰＣ鋼材４２、４３をプレキャストコンクリート部材１３、１４内で軸心回りに回動操作可能とするためには、プレキャストコンクリート部材１３、１４内にダクトを形成して後からＰＣ鋼材４２、４３をそのダクトに挿通できるようにするか、プレキャストコンクリート部材１３、１４に埋設するＰＣ鋼材４２、４３としてフレキシブルアンボンドＰＣ鋼材を採用すればよい。

ＰＣ鋼材４１とＰＣ鋼材４２、４３との連結部分、そしてＰＣ鋼材４１、４２、４３を連結するカプラ４４、４５は、底版１２と側壁１３、１４との境界部位、より具体的には下接合端部１３３、１４３に形成されている凹陥１３５、１４５内ないしその近傍に位置づける。

また、ＰＣ鋼材４１とＰＣ鋼材４２、４３との連結作業とともに、図４に示すように、ＰＣ鋼材４１、４２、４３の連結部分及びカプラ４４、４５を被覆体であるカプラシース５を以て被覆する。カプラシース５は、底版１２を形成するために打ち込まれるコンクリートがＰＣ鋼材４１、４２、４３の連結部分及びカプラ４４、４５に直に被さることを抑止する器具である。本実施形態のカプラシース５は、筒状をなす胴体５１と、胴体５１の開放端に装着する蓋体５２とを主体とする。胴体５１及び蓋体５２はそれぞれ、ポリエチレン等の樹脂を材料として作製することができる。

胴体５１の内径は、ＰＣ鋼材４１、４２、４３及びこれらを連結するカプラ４４、４５を収容できる大きさとする。また、胴体５１の外径は、側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３に形成されている凹陥１３５、１４５に収まる大きさとする。蓋体５２は、現場打ちのコンクリートが胴体５１の開放端から胴体５１内に流入することを阻むもので、その基端部が胴体５１に外側から嵌合する一方、先端部がＰＣ鋼材４１、４２、４３を挿通できる程度の内径を有し、かつそれら基端部と先端部との中間部が先端側に向かって縮径する漏斗状をなす。

ＰＣ鋼材４１、４２、４３の連結部分を被覆する際には、カプラシース５の胴体５１を側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３の内側面に開口する凹陥１３５、１４５に挿入し、かつこの胴体５１を凹陥１３５、１４５の底壁または内周壁に当接させる。さらに、ＰＣ鋼材４１、４２、４３を挿通した状態の蓋体５２を胴体５１の開放端に装着し、蓋体５２の基端部及び胴体５１にシーリングテープ５３を巻いて貼着する。蓋体５２の先端部とＰＣ鋼材４１、４２、４３との間には、スポンジゴムを配置し、またはシリコン等を注入してシール材５４とする。その上で、蓋体５２の先端部及びシール材５４にシーリングテープ５５を巻いて貼着する。以上の手順を経て、ＰＣ鋼材４１、４２、４３の連結部分及びカプラ４４、４５が現場打ちのコンクリートから完全に保護されることとなる。なお、この段階で、カプラシース５の内部に連通するグラウトホース５６をカプラシース５に取り付けておく。

加えて、図２に示しているように、底版１２内に配置するべき鉄筋２１の一方の端部を、側壁１３の下接合端部１３３内に配置された鉄筋２２の端部に連結する。並びに、同鉄筋２１の他方の端部を、側壁１４の下接合端部１４３内に配置された鉄筋２３の端部に連結する。鉄筋２１と鉄筋２２、２３との連結は、溶接により、または既知の機械式継手等を使用して行う。

しかして、図５に示すように、対をなす側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３間の部位にコンクリートを打設して、底版１２を形成する。このとき、グラウトホース５６の端を底版１２外に露出させておく。そのコンクリートが硬化し、所定以上の強度を発揮する状態に至ったならば、連結して一体化したＰＣ鋼材４１、４２、４３を軸心方向即ちＰＣ鋼材４１、４２、４３の伸長方向に沿って緊張し、底版１２及び側壁１３、１４にプレストレスを付与する。

下接合端部１３３、１４３内に配置しているＰＣ鋼材４２、４３の外側方の端部は、側壁１３、１４の外側面に開口する凹陥１３６、１４６内に露出している。ＰＣ鋼材４１、４２、４３を緊張するときには、その連結しているＰＣ鋼材４１、４２、４３の一方の端部、例えば下接合端部１３３内に配されたＰＣ鋼材４２の外側方の端部を、保定具６を使用して予め保定しておく。保定具６は、例えばＰＣ鋼材４２、４３の端部に形成されている雄ねじに螺合する雌ねじを有するナットを含む。ＰＣ鋼材４２、４３の端部に螺着したナット６は、凹陥１３６、１４６の底壁のアンカープレート３に当接し、ＰＣ鋼材４２、４３の端部が下接合端部１３３に対し内側方に向かって相対的に変位することを阻む。

そして、保定した側と反対側の端部、例えば下接合端部１４３内に配されたＰＣ鋼材４３の外側方の端部を、ジャッキ等により緊張する。これにより、連結したＰＣ鋼材４１、４２、４３が緊張されて弾性変形し、弾性力を発生させる。この弾性力を、側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３を底版１２に圧着させ、かつそれら側壁１３、１４及び底版１２を圧縮するようなプレストレスとして利用する。ＰＣ鋼材４３の緊張後、そのＰＣ鋼材４３の端部に保定具であるナット６を螺着すれば、ＰＣ鋼材４１、４２、４３を緊張状態のまま維持（定着）することができる。即ち、当該ナット６は、凹陥１３６、１４６の底壁のアンカープレート３に当接し、緊張したＰＣ鋼材４３の端部が下接合端部１４３に対し内側方に向かって相対的に変位することを阻止する。

連結したＰＣ鋼材４１、４２、４３を緊張すると、各ＰＣ鋼材４１、４２、４３が弾性変形により若干（ＰＣ鋼材４１、４２、４３総体として数ｃｍ程度）伸びる。それに伴い、ＰＣ鋼材４１、４２、４３の連結部分及びカプラ４４、４５が、底版１２及び側壁１３、１４に対して相対的に変位する。ＰＣ鋼材４１、４２、４３の連結部分及びカプラ４４、４５を被覆しているカプラシース５は、ＰＣ鋼材４１、４２、４３が緊張されたときに連結部分及びカプラ４４、４５がＰＣ鋼材４１、４２、４３の伸長方向に沿って変位する変位量よりも大きい内寸を有している。より具体的には、胴体５１の軸心方向に沿った寸法が、連結部分及びカプラ４４、４５の変位量よりも大きくなっている。つまり、カプラシース５は、底版１２を形成するコンクリートが打設された後において、ＰＣ鋼材４１、４２、４３の連結部分及びカプラ４４、４５の変位を許容する空間を確保する役割を担っている。ＰＣ鋼材４１、４２、４３を緊張するとき、カプラシース５は底版１２及び側壁１３、１４に対して変位しないことは言うまでもない。

さらに、ＰＣ鋼材４１、４２、４３の緊張後、グラウトホース５６からグラウトを注入する作業を行い、カプラシース５内にグラウトを充填する。なお、このグラウトにより、側壁１３、１４内に配された（特に、アンボンドＰＣ鋼材ではない）ＰＣ鋼材４２、４３と当該側壁１３、１４との間隙を埋めることがある。

本実施形態では、プレキャストコンクリート部材（側壁）１３、１４とコンクリートを現場打ちして硬化させる部位（底版）１２とを結合してコンクリート構造物（ボックスカルバート）１を構築するためのものであって、プレキャストコンクリート部材１３、１４内に配置されるプレキャストコンクリート部材１３、１４側の緊張材（ＰＣ鋼材）４２、４３と、コンクリートを現場打ちする部位１２内に配置され、プレキャストコンクリート部材１３、１４側の緊張材４２、４３と連結され、現場打ちのコンクリート１２が硬化した後にプレキャストコンクリート部材１３、１４側の緊張材４２、４３とともに緊張される現場打ち部位１２側の緊張材（ＰＣ鋼材）４１と、プレキャストコンクリート部材１３、１４側の緊張材４２、４３と現場打ち部位１２側の緊張材４１との連結部分を被覆することで、当該連結部分に現場打ちされるコンクリート１２が付着することを防止し、当該連結部分の現場打ちのコンクリート１２に対する相対変位を可能とする被覆体（カプラシース）５と、現場打ちのコンクリート１２が硬化した後に緊張されるプレキャストコンクリート部材１３、１４側の緊張材４２、４３及び現場打ち部位１２側の緊張材４１を緊張状態に維持する保定具（ナット）６とを具備する結合装置を構成した。

本実施形態における、プレキャストコンクリート部材１３、１４とコンクリートを現場打ちして硬化させる部位１２とを結合してコンクリート構造物１を構築するための方法は、プレキャストコンクリート部材１３、１４内に配置される緊張材４２、４３と、コンクリートを現場打ちする部位１２内に配置される緊張材４１とを連結するとともに、これら緊張材４１、４２、４３の連結部分を被覆体５を以て被覆することで、当該連結部分に現場打ちされるコンクリート１２が付着することを防止する工程と、コンクリート１２を現場打ちする工程と、現場打ちのコンクリート１２が硬化した後、プレキャストコンクリート部材１３、１４側の緊張材４２、４３及び現場打ち部位１２側の緊張材４１をともに緊張する工程とを具備する。

本実施形態によれば、従来はＲＣ構造であった現場打ちの部位１２をＰＣ構造またはＰＲＣ構造化でき、当該部位１２の薄肉化及び耐久性の向上を図り得る。ＰＣ構造またはＰＲＣ構造の底版１２はひび割れを起こしにくく、またはひび割れの発生箇所やその大きさを制御することが可能となる。ひいては、コンクリート構造物１の強度、耐久性が向上する。底版１２の厚み寸法を薄くできることは、コンクリート構造物１を構築するために必要となる掘削土量を削減することにもつながる。

ポストテンション工法によりプレキャストコンクリート部材１３、１４と現場打ちの部位１２とを結合し、かつこれらにプレストレスを付与することから、緊張材を事前に緊張してプレストレスを与えるプレテンション工法と比較して、緊張材４１、４２、４３を緊張するための設備を簡素化できる。

特徴的な被覆体５の使用により、プレキャストコンクリート部材１３、１４内に配置するべき緊張材４２、４３と、現場打ちの部位１２内に配置するべき緊張材４１とを分割することが可能となり、現場での作業性が向上する。また、緊張材４１、４２、４３の全長を長大化できる。本実施形態の結合装置を採用すれば、幅寸法（スパン）の大きい暗渠等の大形の構造物１を構築することが容易となる。

コンクリートを現場打ちして硬化させる部位１２の両側にプレキャストコンクリート部材１３、１４を配設し、これら三者１２、１３、１４を結合するものであり、現場打ち部位１２側の緊張材４１に各々連結される、一方のプレキャストコンクリート部材１３側の緊張材４２と、他方のプレキャストコンクリート部材１４側の緊張材４３とのうちの一方または両方が、それが配置されるプレキャストコンクリート部材１３、１４に対して相対的に軸心回りに回動操作することが可能となっているため、緊張材４１、４２、４３を既知の一般的なカプラ４４、４５を使用して容易に連結することができる。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、緊張材であるＰＣ鋼材４１、４２、４３の連結部分及びカプラ４４、４５が、底版１２と側壁１３、１４との境界部位に位置づけられていた。これに対し、図６及び図７に例示するように、ＰＣ鋼材４１、４２、４３の連結部分及びカプラ４４、４５が、完全にコンクリートが現場打ちされる部位１２の内側に入り込むこともあり得る。この場合の被覆体たるカプラシース５は、側壁１３、１４の下接合端部１３３、１４３の内側面に形成された凹陥１３５、１４５内には差し入らない。図７に示している通り、凹陥１３５、１４５外にあってＰＣ鋼材４１、４２、４３の連結部分及びカプラ４４、４５を被覆するカプラシース５においては、胴体５１の両側に蓋体５２を装着することで、底版１２を形成する現場打ちのコンクリートが胴体５１内に流入することを阻止する。

上記実施形態では、コンクリート構造物１の底版１２の大部分ないし全体を現場打ちのコンクリートにより形成していたが、底版の一部分のみを現場打ちのコンクリートにより形成し、残りの部分をプレキャストコンクリート部材を用いて構成するものとしても構わない。

上記実施形態では、コンクリートを現場打ちして形成する部位１２の両側にそれぞれプレキャストコンクリート部材１３、１４を連結していたが、コンクリートを現場打ちして形成する部位の片側にのみプレキャストコンクリート部材を連結する場合にも、本発明を適用できる。

本発明の適用対象となるコンクリート構造物は、ボックスカルバート１やアーチカルバートのような暗渠に限定されない。底版及び側壁を備えるが頂版を備えない三面水路のような開渠を構築するために、本発明を用いることができるのは当然である。この場合、例えば、側壁をプレキャストコンクリート部材により構成し、底版を現場打ちのコンクリートにより構成する。

また、コンクリートを現場打ちして構成する部位が、コンクリート構造物における底版であるとも限られない。

その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明は、プレキャストコンクリート部材とコンクリートを現場打ちして硬化させる部位とを結合してコンクリート構造物を構築するために用いることができる。

１…コンクリート構造物（ボックスカルバート）
１２…コンクリートを現場打ちして硬化させる部位（底版）
１３、１４…プレキャストコンクリート部材（側壁）
４１…現場打ち部位側の緊張材（アンボンドＰＣ鋼棒）
４２、４３…プレキャストコンクリート部材側の緊張材（ＰＣ鋼棒）
５…被覆体（カプラシース）
６…保定具（ナット）

Claims (4)

1. 暗渠または開渠を構築するために用いられるものであって、
   当該暗渠または開渠の底版であるコンクリートの現場打ち部位と、
   コンクリートの現場打ち部位に結合したプレキャストコンクリート部材と、
   プレキャストコンクリート部材内に配置されたＰＣ鋼棒であるプレキャストコンクリート部材側の緊張材と、
   コンクリートの現場打ち部位内に配置され、プレキャストコンクリート部材側の緊張材とは分割しており、プレキャストコンクリート部材側の緊張材と連結され、プレキャストコンクリート部材側の緊張材とともに緊張されたアンボンドＰＣ鋼棒である現場打ち部位側の緊張材と、
   プレキャストコンクリート部材側の緊張材と現場打ち部位側の緊張材との連結部分を被覆する、当該連結部分に現場打ちされるコンクリートが付着することを防止し、当該連結部分の現場打ちのコンクリートに対する相対変位を可能とするための被覆体と、
   緊張されたプレキャストコンクリート部材側の緊張材及び現場打ち部位側の緊張材を緊張状態に維持する保定具と
   を具備するコンクリート構造物。
2. 被覆体は、プレキャストコンクリート部材側の緊張材及び現場打ち部位側の緊張材が緊張されるときに両者の連結部分が当該緊張材の伸長方向に沿って変位する量よりも大きな内寸を有している請求項１記載のコンクリート構造物。
3. コンクリートの現場打ち部位の両側にプレキャストコンクリート部材を配設し、これら三者を結合するものであり、
   現場打ち部位側の緊張材に各々連結された、一方のプレキャストコンクリート部材側の緊張材と、他方のプレキャストコンクリート部材側の緊張材とのうち少なくとも一方が、それが配置されるプレキャストコンクリート部材に対して相対的に軸心回りに回動操作することが可能となっている請求項１または２記載のコンクリート構造物。
4. 暗渠または開渠を構築するために用いられるものであって、
   当該暗渠または開渠の底版となるコンクリートを現場打ちして硬化させる部位と、プレキャストコンクリート部材とを結合する方法であり、
   プレキャストコンクリート部材内に配置されるＰＣ鋼棒である緊張材と、コンクリートを現場打ちする部位内に配置されるアンボンドＰＣ鋼棒でありプレキャストコンクリート部材側の緊張材とは分割している緊張材とを連結するとともに、これら緊張材の連結部分を被覆体を以て被覆することで、当該連結部分に現場打ちされるコンクリートが付着することを防止する工程と、
   暗渠または開渠の底版となるコンクリートを現場打ちする工程と、
   現場打ちのコンクリートが硬化した後、プレキャストコンクリート部材側の緊張材及び現場打ち部位側の緊張材をともに緊張する工程と
   を具備するコンクリート構造物の構築方法。

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