JP6259211B2 - 合成セグメントの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼殻内に鉄筋を設置してコンクリートを中詰めして合成セグメントを作製する製造方法に関する。

鋼殻内に鉄筋を設置してコンクリートを中詰めした合成セグメントとしては、従来から以下の３種類のものがあった。
１）５面鋼殻タイプ合成セグメント（例えば非特許文献１参照）
先ず、スキンプレートのない４面鋼殻の枠を作り、枠内で鉄筋を組立て、スキンプレートで蓋をして５面鋼殻とし、コンクリートを中詰めする。
この場合、製造中に重量物であるセグメントをクレーン反転する必要が課題である。

２）６面鋼殻タイプ合成セグメント（例えば非特許文献２参照）
内部に鉄筋を配置せず、鋼殻と中詰めコンクリートだけで強度を担保する構造で、５面鋼殻タイプに比べ組立ては容易である。
しかし、構造上、鋼板量やスタッドジベルを多く必要とすることが課題である。

３）４面鋼殻タイプ合成セグメント（例えば非特許文献３参照）
４面鋼殻の剛性を大きくしてスタッドジベルを不要としたものである。
この場合、鋼殻の板厚が大きく鋼板量が多いだけでなく、切断・溶接・ひずみ修正の製造加工が難しいことが課題である。

石川島建材工業株式会社 合成セグメントの開発（土木学会第６５ 回年次学術講演会 ＶＩ−２２９） 株式会社横河住金ブリッジ 合成セグメント （ HYPERLINK "http://www.ybhd.co.jp/IR/settlementPDFs/20091111-2.pdf" http://www.ybhd.co.jp/IR/settlementPDFs/20091111-2.pdf） 日鐵住金建材株式会社 ＮＭセグメント（NETIS：KT-980192-A）

しかし、前述したように、６面、４面鋼殻タイプは、鉄筋より高価な鋼板の量が多くて製作コストが高いものであった。
そこで、鋼板量を減らした５面鋼殻タイプが考案されたが、前述のとおり、４面鋼殻→鉄筋組立→５面鋼殻→コンクリート中詰め、とした工程であることから、製作中のセグメント反転を必要とすることが残された問題であった。

本発明の課題は、最初から５面鋼殻を形成し、これに鉄筋籠を挿入して反転工程を解消することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
鋼殻内に鉄筋を設置してコンクリートを中詰めして合成セグメントを作製する製造方法であって、
四周を囲む主桁の一面側がスキンプレートで蓋をされた５面体の鋼殻を作製するとともに、前記主桁の内部に固定されたジベルプレートを設ける一方、
前記５面体の鋼殻内に挿入する鉄筋籠を作製しておき、
前記５面体の鋼殻内に鉄筋籠を挿入するとともに、前記ジベルプレートに前記鉄筋籠の主筋を載置して前記５面体の鋼殻内に前記鉄筋籠を位置決め設置した後、
前記５面体の鋼殻内にコンクリートを打設することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
鋼殻内に鉄筋を設置してコンクリートを中詰めして合成セグメントを作製する製造方法であって、
四周を囲む主桁の一面側がスキンプレートで蓋をされた５面体の鋼殻を作製するとともに、前記主桁の内部に固定されたジベル鉄筋を設ける一方、
前記５面体の鋼殻内に挿入する鉄筋籠を作製しておき、
前記５面体の鋼殻内に鉄筋籠を挿入するとともに、前記ジベル鉄筋に前記鉄筋籠の主筋を載置して前記５面体の鋼殻内に前記鉄筋籠を位置決め設置した後、
前記５面体の鋼殻内にコンクリートを打設することを特徴とする。

本発明によれば、鉄筋籠と鋼殻とを別々に製作することができるため、製作中の反転工程が必要ない。
その結果、工場レイアウトやクレーン等移動装置の配置がシンプルになり、従来のＲＣセグメント工場を改造等する必要がなく、工場経費を低減できる。
また、鋼殻内の鉄筋籠の位置決めと固定が容易となり、鉄筋の被り、ズレ防止が確実となり、高品質な合成セグメントの製造が合理的に可能となる。

本発明を適用した実施形態１の構成を示す縦断面図（ａ）とその上面図（ｂ）である。 実施形態２の構成を示す縦断面図（ａ）とその上面図（ｂ）である。 鉄筋籠の挿入方法の一例を示した縦断面図である。 鉄筋籠の挿入方法の他の例を示した縦断面図である。 実施形態３の構成を示す縦断面図（ａ）と、その矢印Ｂ部の拡大図（ｂ）である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（概要）
最初から５面鋼殻を形成し、これに鉄筋籠を挿入する工程とすることで、反転工程を解消する。
まず、鉄筋籠を組立て、これと別に製作した５面の鋼殻で形成される箱体に挿入し、コンクリートを中詰めして合成セグメントとする。
そして、鋼殻と中詰めコンクリートとのずれ止めに過ぎないスタッドジベルの位置や形状を工夫して、鉄筋籠の挿入時の位置決めガイド及びコンクリート打設時のスペーサとなる機能を持たせる。
その結果、鉄筋籠を用いた合成セグメントの製作工程が簡単となり、鉄筋籠を確実に所定の位置に固定でき、合理的な手段で高品質な合成セグメントが製作可能となる。

（具体的構成）
図１、図２に示すように、最初から四周の主桁１１の地山側がスキンプレート１２で蓋をされた５面体の鋼殻１を作製する。
次に、図３、図４に示すように、外部で周方向鉄筋（主筋）２１及び幅方向鉄筋２２を別途組立てた鉄筋籠２を鋼殻１内に挿入して、鉄筋籠２を図示したような位置に固定する。
なお、鉄筋籠２の固定は、その挿入時の位置決めと、その後の中詰めコンクリート３の打設において移動しないような保持の配慮が必要である。

（実施形態１）
１）スタッドジベル１３を位置決めガイド及び拘束具として用いる。
図１に示すように、主桁１１から水平方向に突出したスタッドジベル１３に鉄筋籠２の主筋２１を載置・懸垂させた状態で、丁度、鉄筋籠２が上下方向において、所定の位置となるようにスタッドジベル１３を配置する。

スタッドジベル１３は、図示のように、例えば、六角ボルトのような頭部を持つものとする。このスタッドジベル１３の頭部が鉄筋籠２の主筋２１と接触することで、左右方向の鉄筋籠２の移動を拘束し、鉄筋籠２の左右方向も所定の位置に設置されるよう案内することができる。
図示例では、スキンプレート１２からも垂直方向にスタッドジベル１４が突出している。

なお、スタッドジベル１３の頭部の位置が、丁度、主筋２１の位置に設定し難い場合は、螺子を切ったスタッドジベル１３に六角ナットを備えておき、ナットを移動させて頭部の代わりとしてもよい。

以上の実施形態では、スタッドジベル１３を用いているが、断面力によっては、従来用いられているジベルプレート、ジベル鉄筋など鋼コンクリート合成構造を実現するずれ止めであれば、何を用いてもよい。

（実施形態２）
２）ジベルプレート１５及びジベル鉄筋１６を位置決めガイド及び拘束具として用いる。
図２に示すように、主桁１１から水平方向に突出したジベルプレート１５及びジベル鉄筋１６に鉄筋籠２の主筋２１を載置・懸垂させた状態で、丁度、鉄筋籠２が上下方向において、所定の位置となるようにジベルプレート１５及びジベル鉄筋１６を配置する。

図示のように、ジベルプレート１５には、その上端面に主筋２１を載せるくぼみ１５ａが形成されており、さらに、鉄筋籠２を回転させながら挿入するため、その際に鉄筋籠２がぶつからないようにするための斜め形状部が形成されている。
また、ジベル鉄筋１６は、図示のような三次元形状に形成されていて、その上端面にガイド鉄筋１６ａが設けられている。このガイド鉄筋１６ａが主筋２１を載せるガイドとして機能している。

（実施形態３）
３）アークシールド１７を位置決めガイドとして用いる。
図５に示すように、スタッドジベル１３はアーク溶接により鋼殻１（主桁１１）内面に固定されている。
この製作工程で、図示のように、スタッドジベル１３の根元を円錐状に覆う粘土等で形成した焼き物のようなアークシールド１７が、アーク溶接時に周囲の鋼材を保護する役割を持っている。

ここで、従来、アークシールド１７はスタッドジベル１３の溶接後に破砕撤去していたものであるが、これを残す。
すなわち、主桁１１から水平方向に突出したスタッドジベル１３の根元のアークシールド１７を残して、このスタッドジベル１３に鉄筋籠２の主筋２１を載置すると、鉄筋籠２の幅方向鉄筋２２が、丁度、アークシールド１７に接触する所定の位置となるように鉄筋籠２を調整しておけば、アークシールド１７を、鉄筋籠２の上下位置及び左右位置（幅方向位置）を案内するガイドとしても用いることができる。

なお、アークシールド１７が望む位置にないなどの流用が困難な場合は、これに代えて、モルタルを円錐状に盛り上げてもよい。

（効果）
以上、実施形態の合成セグメントによれば、最初から５面鋼殻１を形成し、これに鉄筋籠２を挿入する工程とすることで、鉄筋籠２と鋼殻１とを別々に製作することができるため、従来必要としていた製作中の反転工程が必要ない。
その結果、工場レイアウトやクレーン等移動装置の配置がシンプルになり、従来のＲＣセグメント工場を改造等する必要がなく、工場経費を低減できる。

また、鋼殻１内の鉄筋籠２の位置決めと固定が容易となり、鉄筋の被り、ズレ防止が確実となり、高品質な合成セグメントの製造が合理的に可能となる。

（変形例）
以上の実施形態の他、具体的な細部構造や手法等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

１ 鋼殻
１１ 主桁
１２ スキンプレート
１３ スタッドジベル
１４ スタッドジベル
１５ スタッドプレート
１６ ジベル鉄筋
１７ アークシールド
２ 鉄筋籠
２１ 周方向鉄筋（主筋）
２２ 幅方向鉄筋
３ 中詰コンクリート

Claims (2)

1. 鋼殻内に鉄筋を設置してコンクリートを中詰めして合成セグメントを作製する製造方法であって、
   四周を囲む主桁の一面側がスキンプレートで蓋をされた５面体の鋼殻を作製するとともに、前記主桁の内部に固定されたジベルプレートを設ける一方、
   前記５面体の鋼殻内に挿入する鉄筋籠を作製しておき、
   前記５面体の鋼殻内に鉄筋籠を挿入するとともに、前記ジベルプレートに前記鉄筋籠の主筋を載置して前記５面体の鋼殻内に前記鉄筋籠を位置決め設置した後、
   前記５面体の鋼殻内にコンクリートを打設することを特徴とする合成セグメントの製造方法。
2. 鋼殻内に鉄筋を設置してコンクリートを中詰めして合成セグメントを作製する製造方法であって、
   四周を囲む主桁の一面側がスキンプレートで蓋をされた５面体の鋼殻を作製するとともに、前記主桁の内部に固定されたジベル鉄筋を設ける一方、
   前記５面体の鋼殻内に挿入する鉄筋籠を作製しておき、
   前記５面体の鋼殻内に鉄筋籠を挿入するとともに、前記ジベル鉄筋に前記鉄筋籠の主筋を載置して前記５面体の鋼殻内に前記鉄筋籠を位置決め設置した後、
   前記５面体の鋼殻内にコンクリートを打設することを特徴とする合成セグメントの製造方法。

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