JP6401696B2 - 壁高欄用ブロック - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート製の壁高欄用ブロックに関する。

道路橋や高速道路等において、道路の側端部に設置される壁高欄として、コンクリート製のものが採用される場合がある。従来のコンクリート製壁高欄は、現場打ちコンクリートによって、充実断面に構築されているのが一般的である。
壁高欄を現場打ちコンクリートにより構築する場合には、鉄筋の配筋、型枠の設置、コンクリート打設・養生等を必要とするため、手間と時間がかかる。そのため、プレキャスト製の壁高欄を採用することにより、工期短縮化を図る場合がある（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２０１５−０７１９０７号公報 特開２０１５−１６９０３１号公報

従来の壁高欄は、充実断面にすることで重量および強度を確保するものであるため、設計指針の改定等により高強度化が求められる場合には、断面を大きくする必要がある。ところが、壁高欄の大断面化は、重量の増加を招くため、床版や主桁等の下位構造物への影響が大きい。
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、下位構造への影響が少なく、かつ、耐衝撃性を有した壁高欄を構築することを可能とした壁高欄用ブロックを提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、繊維補強コンクリート製の壁高欄用ブロックであって、板状の本体部と、前記本体部の前面側および裏面側に張り出すように当該本体部の下端に形成された基礎部と、前記本体部の裏面側に張り出すように当該本体部の上端に形成された頭部と、前記本体部の裏面、前記基礎部の上面および前記頭部の下面により囲まれた空間を複数の分割空間に分割するように間隔をあけて形成された複数のリブとを備えていることを特徴としている。
かかる壁高欄用ブロックによれば、耐衝撃性の高い繊維補強コンクリートを使用しているため、部材のスリム化による軽量化を可能としている。
また、リブにより耐衝撃性を確保しているため、衝突に対する安全性を確保できる。

前記空間の両側端を遮蔽するように形成された一対の側板部の外面に凹部が形成されていれば、隣り合う壁高欄用ブロック同士の接合部に充填された目地材が凹部に入り込むことで、せん断キーが形成されるため、壁高欄用ブロック同士の接合性が向上する。さらに、前記頭部の両側端に箱抜きが形成されていれば、壁高欄用ブロック同士の接合性がさらに向上する。
なお、前記本体部の前面と前記基礎部の上面との角部にハンチ部が形成されており、前記ハンチ部には、前記本体部を挟んで前記分割空間と対向する位置にボルト用凹部が形成されているのが望ましい。
さらに、前記頭部に埋設された吊インサートを備えていれば、壁高欄用ブロックを揚重機等によって容易に吊持することができる。

本発明の壁高欄用ブロックによれば、下位構造への影響が少なく、かつ、耐衝撃性を有した壁高欄を形成することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る壁高欄用ブロックの設置状況を示す断面図である。 （ａ）は図１の壁高欄用ブロックの表面側から望む斜視図、（ｂ）は同壁高欄用ブロックの裏面側から望む斜視図である。 （ａ）は壁高欄用ブロックの平断面図、（ｂ）は高さ調整ボルトを示す拡大断面図である。 壁高欄用ブロックの設置状況を示す図であって、（ａ）は表面側から望む斜視図、（ｂ）は裏面側から望む斜視図である。

本実施形態では、既設の高架橋形式の高速道路における床版更新工事において、既設の壁高欄に換えて設置する新設の壁高欄を構築するための壁高欄用ブロック１について説明する。
壁高欄用ブロック１は、図１に示すように、床版２の側端部に、橋軸方向に沿って連設される。本実施形態の床版２は、鋼製（いわゆる鋼床版）であるが、床版２を構成する材料は限定されない。
壁高欄用ブロック１の外側には、遮音壁３が並設されている。遮音壁３は、床版２の側端面に固定された取付部材３１を介して立設された支柱３２を利用して形成されている。支柱３２は、張出ブラケット３３および貫通ボルト３４を介して壁高欄用ブロック１（頭部１２）に固定されている。なお、遮音壁３の構成および取付方法は限定されるものではない。

本実施形態の壁高欄用ブロック１は、圧縮強度１５０Ｎ／ｍｍ^２以上を有する超高強度繊維補強コンクリート（Ｕｌｔｒａ ｈｉｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ：ＵＦＣ）により構成されている。なお、壁高欄用ブロック１を構成する材料はＵＦＣに限定されるものではなく、他の繊維補強コンクリートであってもよい。また、ＵＦＣの配合は、適宜設定すればよい。
壁高欄用ブロック１は、図１および図２に示すように、本体部１０、基礎部１１、頭部１２、一対の側板部１３，１３、複数のリブ１４，１４，…およびハンチ部１５を備えている。
壁高欄用ブロック１の大きさは限定されるものではないが、本実施形態の壁高欄用ブロック１は、橋軸方向の長さが２ｍ、高さが１．０５ｍ、厚さ（基礎部１１の幅）が０．４ｍに形成されている。本実施形態では、工場等において生産されたプレキャスト製の壁高欄用ブロック１を搬入して、現地にて床版２に固定する。

本体部１０は、図１に示すように板状に形成されていて、基礎部１１の上面に立設されている。本実施形態の本体部１０は、橋軸方向の長さが２ｍ、高さ（基礎部１１の上面から頭部１２の下面までの長さ）が９００ｍｍ、厚さが４５ｍｍに形成されているが、本体部１０の寸法は限定されない。

基礎部１１は、本体部１０の下端に形成された板状の部位である。図１に示すように、基礎部１１は、本体部１０の前面側および裏面側に張り出すように形成されている。本体部１０と基礎部１１は、断面視逆Ｔ字を呈している。
本実施形態の基礎部１１は、幅（橋軸方向と直交する方向の長さ）が４００ｍｍ、厚さが５０ｍｍを呈しているが、基礎部１１の寸法は限定されるものではない。
図３（ａ）に示すように、基礎部１１には、後記するボルト用凹部１５ａおよび分割空間１７ａの各々の位置に対応して、貫通孔１１ａが形成されている。なお、各ボルト用凹部１５ａおよび各分割空間１７ａに形成される貫通孔１１ａの数は限定されるものではない。
また、基礎部１１の四隅近傍には、高さ調整ボルト６が設けられている。本実施形態では、壁高欄用ブロック１の長手方向両端部に形成されたボルト用凹部１５ａ，１５ａおよび分割空間１７ａ，１７ａにそれぞれ高さ調整ボルト６が設けられている。
高さ調整ボルト６は、基礎部１１を貫通するように設けられたボルト６１と、基礎部１１に埋め込まれたナット６２により構成されている。ボルト６１は、ナット６２に螺合されているとともに、先端が基礎部１１の下面から突出している。また、ボルト６１の頭部は、基礎部１１の上面から突出している。

頭部１２は、図１に示すように、本体部１０の上端に形成されている。頭部１２は、本体部１０の裏面側に張り出すように形成されている。壁高欄用ブロック１は、本体部１０、基礎部１１および頭部１２により、断面視ユ字状を呈している。
本実施形態の頭部１２は、２５０ｍｍの幅（橋軸方向と直交する方向の長さ）を有している。また、頭部１２は、壁高欄用ブロック１の長手方向中央部の厚さが（高さ）がそれ以外の部分よりも大きくなっている。なお、頭部１２の形状は限定されるものではなく、例えば、全長にわたって同一の厚さを有していてもよい。
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、頭部１２の両側端には、箱抜き１２ａ，１２ａが形成されている。箱抜き１２ａは、頭部１２の上面と側面（他の壁高欄用ブロック１側の面）との角部に形成されていて、上面および側面が開口している。なお、箱抜き１２ａの形状は限定されるものではないが、本実施形態では、長方形状に形成されている。
また、頭部１２には、上面に開口する吊インサート１６，１６が埋め込まれている。本実施形態では、各壁高欄用ブロック１に２つの吊インサート１６を埋め込んでいるが、各壁高欄用ブロック１に埋め込まれる吊インサート１６の数は限定されない。また、吊インサート１６は、壁高欄用ブロック１の前面または裏面に開口するように埋め込まれていてもよい。さらに、吊インサート１６は、必要に応じて埋め込めばよく、省略してもよい。

一対の側板部１３，１３は、図２（ｂ）に示すように、本体部１０の背面、基礎部１１の上面および頭部１２の下面により囲まれた空間１７の両側端を遮蔽している。本実施形態の側板部１３は、厚さが７０ｍｍに形成されているが、側板部１３の厚さは限定されるものではない。
側板部１３の外面（隣接する他の壁高欄用ブロック１側の面）には、凹部１３ａ，１３ａが形成されている。凹部１３ａは、側板部１３の上部に形成されている。本実施形態では、上下２箇所に四角錐台状の凹部１３ａ，１３ａが形成されているが、凹部１３ａの形状、数および配置は限定されない。

複数のリブ１４，１４，…は、図２（ｂ）に示すように、一対の側板部１３，１３の間において、空間１７を複数の分割空間１７ａ，１７ａ，…に分割するように所定の間隔をあけて形成されている。
本実施形態では、７枚のリブ１４，１４，…が等間隔で形成されている。また、リブ１４は、厚さが７０ｍｍに形成されている。なお、リブ１４の数、ピッチおよび厚さ等は限定されない。

ハンチ部１５は、図１および図２の（ａ）に示すように、本体部１０の前面と基礎部１１の上面との角部に形成されている。
ハンチ部１５には、複数のボルト用凹部１５ａが形成されている。ボルト用凹部１５ａは、本体部１０を挟んで分割空間１７ａと対向する位置に形成されている。
ボルト用凹部１５ａは、基礎部１１の上面が露出するように形成されている。基礎部１１には、貫通孔１１ａが形成されている。貫通孔１１ａには、固定用のＰＣ鋼棒４の挿通がされる。

壁高欄用ブロック１を床版２に設置する際は、まず、吊インサート１６を利用して揚重機により壁高欄用ブロック１を吊持した状態で、所定の位置に配置する。次に、基礎部１１の四隅近傍に設けられた高さ調整ボルト６を利用して、基礎部１１の高さ調整を行う。壁高欄用ブロック１は、道路勾配に応じて傾斜していてもよいし、水平に配置してもよい。
続いて、分割空間１７ａの底部（基礎部１１）およびボルト用凹部１５ａの底部（基礎部１１）に形成された貫通孔にＰＣ鋼棒４を挿通し、ＰＣ鋼棒４を利用して壁高欄用ブロック１を床版２に固定する（図４（ａ）および（ｂ）参照）。
このとき、壁高欄用ブロック１と床版２との間に間詰材５を介設する。間詰材５は、予め床版２の壁高欄用ブロック１の設置個所に敷均しておいてもよいし、壁高欄用ブロック１を所定の位置に配置した状態で、壁高欄用ブロック１と床版２との隙間に充填してもよい。本実施形態では間詰材５として、無収縮モルタルを使用するが、間詰材５を構成する材料は限定されない。

ＰＣ鋼棒４の下端は、床版２に固定されている。ＰＣ鋼棒４の上端は、基礎部１１の上面から突出している。ＰＣ鋼棒４の上端にナット４ａを締着することにより、壁高欄用ブロック１が床版２に固定される。
ＰＣ鋼棒４に所定の引張力が導入されるようにナット４ａを締付けたら、ボルト用凹部１５ａに間詰材５（無収縮モルタル）を充填する。なお、本実施形態では、壁高欄用ブロック１と床版２との間とボルト用凹部１５ａに対して同じ材料の間詰材５を充填したが、それぞれ異なる材料を充填してもよい。また、分割空間１７ａに対しても、必要に応じて間詰材５を充填してもよい。さらに、間詰材５に使用する材料は限定されるものではなく、例えばグラウトであってもよい。
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、隣り合う壁高欄用ブロック１同士の間にも間詰材５を充填する。間詰材５は、凹部１３ａに充填された状態で硬化する。硬化した間詰材５は、凹部１３ａと噛み合うことで、せん断キーとして機能する。
また、壁高欄用ブロック１同士の間に注入された間詰材５は、箱抜き１２ａ内にも充填される。なお、箱抜き１２ａ，１２ａには、両壁高欄用ブロック１，１に跨がるように、鋼製プレート（図示せず）を挿入するのが望ましい。

本実施形態の壁高欄用ブロック１によれば、耐衝撃性の高い繊維補強コンクリートを使用しているため、部材のスリム化による軽量化を可能としている。壁高欄用ブロック１の軽量化により、軸方向の長さを大きくすることが可能である。壁高欄用ブロック１の長さを大きくすれば、弱部となる壁高欄用ブロック１同士の接合部を減らすことができるとともに、接合部の部位数の低減化および壁高欄用ブロック１の設置回数の低減化により施工の効率化を図ることができる。
また、リブにより耐衝撃性を確保しているため、本体部１０の壁厚が薄くても、衝突に対する安全性を確保できる。
側板部１３の外面に形成された凹部１３ａに間詰材５（目地材）が入り込むことで、せん断キーが形成されるため、壁高欄用ブロック１同士のずれに対する抵抗性（せん断抵抗性能）が向上する。さらに、頭部１２の両側端に形成された箱抜き１２ａには、間詰材５を充填するとともに、隣り合う壁高欄用ブロック１，１に跨って鋼製プレートを挿入することで、壁高欄用ブロック１同士のずれに対する抵抗性が更に増加されている。

ハンチ部１５のボルト用凹部１５ａおよび分割空間１７ａに配設されたＰＣ鋼棒４を利用して床版２固定しているため、接合性に優れている。
頭部１２に埋設された吊インサート１６を利用することで、壁高欄用ブロック１の揚重機等による吊持が容易となり、施工性が向上する。また、吊インサート１６は、遮音壁３の支柱２の張出ブラケット３３を固定する際に使用することができる。
壁高欄の一部に損傷を受けた場合には、損傷した壁高欄用ブロック１を別途工場生産した壁高欄用ブロック１に交換するのみで補修が完了する。そのため、現場打ちコンクリートにより形成された壁高欄と比較して、損傷箇所の補修を簡易かつ早期に行うことができ、ひいては、供用中の道路の補修に要する車線規制の時間短縮が可能である。

以上、本発明に係る実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、壁高欄用ブロック１の設置個所は、高架橋形式の高速道路に限定されるものではなく、あらゆる道路の側端に設置することが可能である。
また、リブ１４に、橋軸方向に貫通する貫通孔を形成しておくことで、電気配管を壁高欄用ブロック１内に配置してもよい。
また、凹部１３ａは、必ずしも形成する必要はない。また、箱抜き１２ａも必要に応じて形成すればよく、省略してもよい。

１ 壁高欄用ブロック
１０ 本体部
１１ 基礎部
１２ 頭部
１２ａ 箱抜き
１３ 側板部
１３ａ 凹部
１４ リブ
１５ ハンチ部
１５ａ ボルト用凹部
１６ インサート
１７ 空間
１７ａ 分割空間
２ 床版

Claims (4)

1. 繊維補強コンクリート製の壁高欄用ブロックであって、
   板状の本体部と、
   前記本体部の前面側および裏面側に張り出すように当該本体部の下端に形成された基礎部と、
   前記本体部の裏面側に張り出すように当該本体部の上端に形成された頭部と、
   前記本体部の裏面、前記基礎部の上面および前記頭部の下面により囲まれた空間を複数の分割空間に分割するように間隔をあけて形成された複数のリブと、を備えていることを特徴とする、壁高欄用ブロック。
2. 前記空間の両側端を遮蔽する一対の側板部を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の壁高欄用ブロック。
3. 前記頭部の両側端に箱抜きが形成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の壁高欄用ブロック。
4. 前記本体部の前面と前記基礎部の上面との角部にハンチ部が形成されており、
   前記ハンチ部には、前記本体部を挟んで前記分割空間と対向する位置に、ボルト用凹部が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の壁高欄用ブロック。

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