JP6334802B1 - プレキャストｐｃ床版の連結構造及び連結方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定枚数毎のプレキャストＰＣ床版の配設完了後、続けて設置されるプレキャストＰＣ床版の設置完了を待つことなくプレストレス導入を実施できるプレキャストＰＣ床版の連結構造を提供する。【解決手段】所定枚数の並列設置された基本床版１ａの橋軸方向端部に底面に緊張鋼線６ａ，６ｂの定着部２を設けた始端定着床版１ｃと終端定着床版１ｄが設置されてＰＣ床版同士１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄがＰＣ圧着接合で一体化されており、始端定着床版１ｃと終端定着床版１ｄの底面に設けた定着部２は、連結部において区画と区画のＰＣ鋼線６ａ、６ｂが橋軸直交方向に間隔をあけて配設されるように橋軸直交方向にずらして配設してあり、区画の緊張鋼線６ａと区画の緊張鋼線６ｂがラップさせてあるプレキャストＰＣ床版の連結構造であり、緊張鋼線６ａ、６ｂは実質的に連続して桁の全長に配設されていると見なすことができる。【選択図】図２

Description

本発明は、鋼桁橋の桁上の橋軸方向に並列設置するプレキャストＰＣ床版の連結構造及び連結方法に関するものであり、新設の橋梁、及び既存の橋梁のＰＣ床板の交換にも適用できるものである。

鋼桁橋の橋軸方向にプレキャストＰＣ床版１を並べて敷設し、ＰＣ鋼線６をプレキャストＰＣ床版１に挿通して緊張することによってプレストレスを導入してプレキャストＰＣ床版１を一体化することは特許文献１（特開平７−１１９１１９号公報）等に開示されており周知の技術である。（図６参照）
また、プレストレスで連結されたプレキャストＰＣ床版１を効率的に補修交換できるようにプレキャストＰＣ床版１を通常パネル１ａ、連結パネル１ｂ、及びＰＣ鋼線の定着部２を底面側に設けた定着パネル１ｃの三種類を用い、定着パネル１ｃの定着部２の間にキャップケーブル６５を配設し、緊張定着してプレキャストＰＣ床版１を連結することによって新旧のプレキャストＰＣ床版を連結する補修工法が特許文献２（特開平７−２６８８０８号公報）に開示されている。（図７参照）

特開平７−１１９１１９号公報 特開平７−２６８８０８号公報

橋梁の鋼桁上に複数のプレキャストＰＣ床版を敷設し、これらのプレキャストＰＣ床版をＰＣ鋼線を緊張定着することによって一体化する工法において、橋梁の全長に渡る連続したＰＣ鋼線を必要とし、橋梁の全長が長い場合ＰＣ鋼線を接続して必要長さとしている。
特許文献１においては、接続具を用いＰＣ鋼線を接続して必要長さとすることが示唆されているが、接続具を用いる方法では橋梁の全長に渡ってプレキャストＰＣ床版の敷設が完了してからでないとＰＣ鋼線の緊張定着作業をすることができない。従って、ＰＣ鋼線を緊張定着することによるプレキャストＰＣ床版の一体化が完了するまでの間、プレキャストＰＣ床版は桁上に載置されているだけの仮設状態であり、床版としての設計強度が発揮されず、また、床版上に舗装工事をすることができないので工期が長くなるという問題がある。

特許文献２には、橋梁全長にわたるＰＣ鋼線でプレキャストＰＣ床版を緊張定着せず、橋梁の中間部に定着パネルを設け、定着パネル間に配設したキャップケーブルでプレキャストＰＣ床版を連結することによる任意の個所のプレキャストＰＣ床版の交換補修を可能とすることが提案されている。
しかしながら、連結部の両側のプレキャストＰＣ床版を先に緊張定着して一体化しないと連結できないため、特許文献１に開示された技術について挙げたと同様に橋梁全体のプレキャストＰＣ床版が緊張定着されてからでないとプレキャストＰＣ床版は一体化されず、床版上の舗装工事を行うことができない。

本発明は、所定枚数のプレキャストＰＣ床版の配設完了後、設置完了したプレキャストＰＣ床版に続けて設置されるプレキャストＰＣ床版の設置完了を待つことなくＰＣ鋼線によるプレストレス導入を実施することができるようにしてプレストレス導入が完了した床版上に舗装工事を行えるようにし、その部分における舗装工事を実施中に続けて設置されるプレキャストＰＣ床版の敷設作業を並行して同時に行えるようにすることによって工期を短縮すると共に工事コストを低減することを目的とする。

橋桁の上の橋軸方向に所定枚数のプレキャストＰＣ床版をＰＣ鋼線の緊張定着したものを連結する連結構造であって、所定枚数の基本床版が並設された端部に底部にＰＣ鋼線定着部を有する始端定着床版と終端定着床版が設置され、所定枚数の基本床版と始端定着床版及び終端定着床版がＰＣ圧着接合で一体化された連結構造であり、始端定着床版と終端定着床版の定着部は互いに橋軸直交方向に所定距離ずらしてあり、ＰＣ鋼線はずらし部で橋軸直交方向に互いに所定距離ずらして配設してあり、終端定着床版に定着されたＰＣ鋼線と始端定着床版に定着されたＰＣ鋼線がラップした状態としたプレキャストＰＣ床版の連結構造である。
また、橋桁の上に橋軸方向に所定枚数のプレキャストＰＣ床版を並列設置してＰＣ鋼線の緊張定着によって連結する連結方法であって、所定枚数の基本床版を並列敷設し、その端部に底部に定着部を設けた始端定着床版を設置し、続いて既に設置した所定枚数の基本床版の底部に定着部を設けた終端定着床版を設置し、ＰＣ鋼線によって緊張定着して基本床版、始端定着床版、及び終端定着床版を圧着接合する方法であって、始端定着床版と終端定着床版の底部に設けた定着部は橋軸直交方向にＰＣ鋼線が所定距離離れて配設されるように始端定着床版と終端定着床版の定着部が橋軸直角方向にずらして配置してあるものであり、ＰＣ鋼線はずらし部で橋軸直交方向に互いに所定距離ずらして配設さてＰＣ鋼線をラップさせるプレキャストＰＣ床版の連結方法である。

プレキャストＰＣ床版は、所定枚数を単位としてＰＣ鋼線で緊張定着されているのでプレキャストＰＣ床版としての設計強度が発揮される状態となっており、プレストレス導入が完了したプレキャストＰＣ床版の区間において舗装工事や高欄工事等の他の工事をすることができ、従来のように橋梁全長にわたるプレキャストＰＣ床版の敷設と緊張定着が完了するまで舗装工事等の他の工事を待たせる必要がなく、工事全体の工期を大幅に短縮することができる。
所定の枚数のプレキャストＰＣ床版の並設設置及びこれらの緊張定着を一日作業で完了する範囲に調整することによって、当日作業で敷設完了したプレキャストＰＣ床版は一体化されて床版としての設計強度が発揮される状態であり、プレキャストＰＣ床版が桁の上に載置されているだけの不安定な仮設状態にある状態を短縮することができ、工事中に地震や暴風雪等自然災害が襲来してもプレキャストＰＣ床版は所定の設計強度を発揮することができるので欠けや破損、及び落下等の発生率を低減することができる。
また、始端定着床版と終端定着床版の間に連結床版を介在させることによって、連結部におけるＰＣ鋼線のラップ長さを充分なものとすることができ、床版の連結部において応力伝達がスムーズにおこなわれ、強固な連結構造とすることができる。

プレキャストＰＣ床版の連結部の平面図及び断面図。 プレキャストＰＣ床版の斜視図。 圧着接合部の詳細断面図。 ずれ止め孔の詳細断面図及びレベル調整用孔詳細断面図。 プレキャストＰＣ床版施工の工程図。 プレキャストＰＣ床版を緊張定着する従来技術の斜視図。 キャップケーブルを用いたプレキャストＰＣ床版接続の従来技術の断面図。

図１のプレキャストＰＣ床版の連結部の平面図、幅員方向連結部の断面図、及び図２の斜視図に示す実施例に基づいて説明する。
図示の実施例のプレキャストＰＣ床版１は、基本床版１ａ、連結床版１ｂ及び定着床版（始端定着床版１ｃ及び終端定着床版１ｄ）の三種類であり、いずれも橋軸直交方向（Ｘ−Ｘ方向）には接合部を設けない一枚版である。橋軸直交方向には複数のＰＣ鋼線を配置してプレテンション方式で床版にプレストレスを付与した二方向ＰＣ床版とする。
幅員が大きい場合、もしくは運搬上の制約があってプレキャストＰＣ床版の橋軸直交方向の長さが制約される場合、橋軸直交方向（Ｘ−Ｘ方向）においてもプレキャストＰＣ床版を工場で分割して製造し、現場地組してポストテンション方式で接合して一体化して必要な大きさのプレキャストＰＣ床版とすることができる。

基本床版１ａ、連結床版１ｂ及び定着床版１ｃ、１ｄを同じ幅（橋軸方向長さ）で製造するのがコスト面で好ましい。始端定着床版１ｃ、終端定着床版１ｄは、複数のＰＣ鋼線がそれぞれ緊張定着できるように複数の定着部２が底面に突出させて形成してあり、定着部２が始端定着床版であるか終端定着床版であるかで定着部２の突出方向が逆向きにしてあり、そして橋軸直角方向において互いにずらした位置に設けてあるため、実質的に始端定着床版と終端定着床版を逆向きに入れ替えて使用できるので施工性が良く経済的である。

プレキャストの型枠兼用及び運搬時の版幅の制約を配慮するため、連結床版１ｂを始端定着床版１ｃと終端定着床版１ｄの間に挟んで連結部を形成し、緊張用のＰＣ鋼線６ａ、６ｂのラップ長さを確保することを基本形態としている。連結床版１ｂは、ＰＣ鋼線６ａ、６ｂを一定間隔で橋軸方向においてラップさせるものであるので、ＰＣ鋼線を通すシースを２本設けてある。
なお、連結床版１ｂを設置することは必須ではなく、始端定着床版１ｃ、終端定着床版１ｄの幅（橋軸方向長さ）を大きくして十分な緊張ＰＣ鋼線６ａ、６ｂのラップ長さを確保するようにして連結床版１ｂを省略することができる。また、連結部におけるＰＣ鋼線６ａ、６ｂのラップ長さを所定の長さとするために連結床版１ｂは１枚に限るものでなく、複数枚設置することとしてもよい。

連結部においてＰＣ鋼線６ａ、６ｂ同士が橋軸直交方向に一定間隔をあけて並行して配設されてラップするように始端定着床版１ｃと終端定着床版１ｄの定着部２は橋軸直角方向において互いにずらした位置に設けてあり、ＰＣ鋼線６ａ、６ｃはずらし部６ｚにおいて基本床版におけるＰＣ鋼線の配設方向からずらして配設してある。
連結部においてＰＣ鋼線６ａ、６ｂがラップして配設されることによってＰＣ鋼線が実質的に連続したＰＣ鋼線とみなすことができるようにＰＣ鋼線６ａ、６ｂがラップする長さを定める。このラップ区間におけるＰＣ鋼線６ａ、６ｂの離間距離は、道路橋示方書に定められているＰＣ鋼線の最小間隔以上としてある。

並設されたプレキャストＰＣ床版１は、ＰＣ緊張鋼線６ａ、６ｂに導入された緊張力によって圧着接合されている。この圧着接合面について、図３に示すように乾式工法と湿式工法の２種類から選択することができる。
乾式工法では、プレキャストＰＣ床版１、１の間に接着剤６Ａを塗布し、プレキャストＰＣ床版１の製作誤差を考慮して２〜５ｍｍ程度の隙間を設けることが好ましい。シース６０の継手部分から雨水や接着剤がシース６０の内部に流入しないようにスポンジゴム６１を貼り付ける。
湿式工法では、プレキャストＰＣ床版１、１の間に１０〜２０ｍｍの目地７を設け、目地７内に無収縮モルタル７１を充填するが、シース６０の継手部分から無収縮モルタル７１がシース６内に流入しないようにスポンジゴム６１をシースの継目に貼り付けて無収縮モルタル７１を充填して目地７を埋める。
橋軸直角方向にプレストレスを導入することによって、プレキャストＰＣ床版１の反りや平面曲がり変形が大きくなる場合では、湿式工法を採用して対応することができる。

図４（１）は、プレキャストＰＣ床版１に設けてあるずれ止孔１２の詳細断面図である。プレキャストＰＣ床版１の設置誤差を吸収できるように、プレキャストＰＣ床版１と鋼桁３のフランジ３１の上面の間にソールゴム４を敷いて隙間を設け、プレキャストＰＣ床版１を鋼桁３のフランジ３１の上に設置した後、隙間無収縮モルタル７１を充填し、ずれ止め用孔１２に膨張コンクリート１４を充填してスタッドボルト３２を介してプレキャストＰＣ床版１と鋼桁３を接合して一体化してずれ止とする。無収縮モルタル７１に代えて膨張モルタルを使用することもできる。

図４（２）はプレキャストＰＣ床版１のレベルを調整するための、レベル調整孔１３の詳細断面図であり、プレキャストＰＣ床版１に内ネジ付のレベル調整用のインサート８が打ち込んで設置してあり、このインサート８の上部にレベル調整用孔１３が設けてある。プレキャストＰＣ床版１を鋼桁上に設置する時に、プレキャストＰＣ床版１と鋼桁３のフランジ３１の上面との間にソールゴム４を敷き隙間が形成されるようにしてプレキャストＰＣ床版１を設置する。設置後、レベル調整用ボルト５０を孔１３からインサート８にねじ込み、調整用ボルト５０によってプレキャストＰＣ床版１のレベルを調整する。調整後、隙間とレベル調整用孔１３に無収縮モルタル７１を充填してプレキャストＰＣ床版のレベル状態を維持する。

図５は、本発明の連結構造を有するプレキャストＰＣ床版の施工手順の一例を示すものであり、鋼桁橋の全長Ｌを３分割して区画Ａ、区画Ｂ、及び区画Ｃの３区画とし、連結部を２箇所に設けた場合の施工工程図である。
工程（１）基本床版１ａを所定枚数並設していき、区間Ａの端部の基本床版１ａに接して区間Ｂの始端定着床版１ｃ、続いて連結床版１ｂ、区間Ａの終端定着床版１ｄを配設し、ＰＣ鋼線６ａを端部の基本床版１ａの側端面から区画Ａの終端部に位置する終端定着床版１ｄまで挿通して区画Ａの終端定着床版１ｄの定着部２及び基本床版１ａの側端面に緊張定着して区間Ｂの始端定着床版１ｃを含めて区画ＡのプレキャストＰＣ床版を一体化する。
工程（２）続いて区画Ｂにおいて、区画Ａの終端定着床版１ｄに続けて基本床版１ａを所定数設置し、続けて区画Ｃの始端定着床版１ｃ、連結床版１ｂ及び区画Ｂの終端定着床版１ｄを設置し、ＰＣ鋼線６ｂを区画Ｂの始端定着床版１ｃの定着部２から区画Ｂの終端定着床版１ｄの定着部２へ挿通し、それぞれ定着部に緊張定着し、区画Ｃ始端定着床版１ｃを含めて区画Ｂ全体を一体化する。
工程（３）最後の区画Ｃを前記と同じ手順で施工して全体を完成する。区画Ｃの最終位置の床版は基本床版１ａであり、ＰＣ鋼線６ｃはこの基本床版１ａの側端面に定着される。

各区画のプレキャストＰＣ床版を敷設した後に、乾式目地工法を採用した場合には、直ぐにＰＣ鋼線６（６ａ、６ｂ、若しくは６ｃ）の緊張工事を行うことができる。湿式目地工法を採用した場合は、目地モルタルが所定強度に達した後、ＰＣ鋼線の緊張工事を行う。例えば、無収縮モルタルのセラマックス（商品名）を使用した場合、翌日には必要強度が発揮されているので、プレキャストＰＣ床版の敷設完了の翌日にＰＣ鋼線６の緊張作業を実施することができる。
このように、並設されたプレキャストＰＣ床版１は区画ごとにＰＣ鋼線６（６ａ、６ｂ、若しくは６ｃ）を緊張定着することによって一体化される。そして、次の区画のプレキャストＰＣ床版の設置及び緊張定着によって一体化する工事作業中に、一体化が完了した区画の上面に舗装工事及び高欄設置工事等を同時に並行して施工することができ、全体の工期を大幅に短縮することができる。

１区画の長さをプレキャストＰＣ床版１の設置及び緊張定着による一体化を一日で完了する長さとすることによって、当日に設置したプレキャストＰＣ床版１をその日のうちに緊張定着して一体化することが可能となって床版の設計強度が発揮される状態になっているので、プレキャストＰＣ床版１の設置工事中の仮止め支保工や金具等は不要となり、施工の省力化及びコスト低減を図ることができる。

図５の施工図に示すプレキャストＰＣ床版１の設置順番を変更して、中央区画からプレキャストＰＣ床版の設置を開始し、次に設置完了した中央の区画の両方向に向かってプレキャストＰＣ床版１を設置することにすると区画の両側の二つの区画のプレキャストＰＣ床版１の設置作業を同時に進行させることができるので更に工期短縮が可能となる。

１ プレキャストＰＣ床版
１ａ 基本床版
１ｂ 連結床版
１ｃ 始端定着床版
１ｄ 終端定着床版
１２ ずれ止め孔
１３ レベル調整孔
１４ 膨張コンクリート
２ 定着部（突起）
３ 鋼桁
３１ フランジ
４ ソールゴム
３２ スタッドボルト
５０ レベル調整用ボルト
６（６ａ、６ｂ、６ｃ） ＰＣ鋼線
６Ａ 接着剤
６ｚ ずらし部
６５ キャップケーブル
６０ シース
６１ スポンジゴム
７ 目地
７１ 無収縮モルタル
８ インサート

Claims (5)

1. 橋桁の上の橋軸方向に所定枚数のプレキャストＰＣ床版をＰＣ鋼線の緊張定着によって連結する連結構造であって、所定枚数の基本床版が並設された端部に、底部にＰＣ鋼線定着部を有する始端定着床版と終端定着床版が設置され、所定枚数の基本床版と始端定着床版及び終端定着床版がＰＣ圧着接合で一体化された連結構造であり、始端定着床版と終端定着床版の定着部は互いに橋軸直交方向に所定距離ずらしてあり、ＰＣ鋼線はずらし部で橋軸直交方向に互いに所定距離ずらして配設してあり、終端定着床版に定着されたＰＣ鋼線と始端定着床版に定着されたＰＣ鋼線がラップした状態としてあることを特徴とするプレキャストＰＣ床版の連結構造。
2. 請求項１において、終端定着床版と始端定着床版との間にＰＣ鋼線のラップ長さを調整するための連結床版が設けてあり、この連結床版にはＰＣ鋼線をラップさせるためのシースが所定間隔で設けてあることを特徴とするプレキャストＰＣ床版の連結構造。
3. 橋桁の上に橋軸方向に所定枚数のプレキャストＰＣ床版を並列設置してＰＣ鋼線の緊張定着によって連結する連結方法であって、所定枚数の基本床版を並列敷設し、その端部に底部に定着部を設けた始端定着床版を設置し、続いて既に設置した所定枚数の基本床版の底部に定着部を設けた終端定着床版を設置し、ＰＣ鋼線によって緊張定着して基本床版、始端定着床版、及び終端定着床版を圧着接合する方法であって、始端定着床版と終端定着床版の底部に設けた定着部は橋軸直交方向にＰＣ鋼線が所定距離離れて配設されるように始端定着床版と終端定着床版の定着部が橋軸直角方向にずらして配置してあるものであり、ＰＣ鋼線はずらし部で橋軸直交方向に互いに所定距離ずらして配設させてＰＣ鋼線をラップさせることを特徴とするプレキャストＰＣ床版の連結方法。
4. 請求項３において、プレキャストＰＣ床版の並列設置及び緊張定着を完了した後、緊張定着を完了した床版部分上に舗装工事を行うのと並行して隣接する領域のプレキャストＰＣ床版の並列設置及び緊張定着を実施することを特徴とするプレキャストＰＣ床版の連結方法。
5. 請求項３または４において、敷設するプレキャストＰＣ床版の枚数を施工当日内に緊張定着工事を完了できる枚数とすることを特徴とするプレキャストＰＣ床版の連結方法。