JP6499026B2 - プレキャスト・コンクリート部材の製造方法および構築方法 - Google Patents
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Description
本発明は、プレキャスト・コンクリート部材の製造方法およびこの製造方法により製造されたプレキャスト・コンクリート部材を一体化する構築方法に関する。
コンクリート構造物を構成するプレキャスト・コンクリート（以下、「ＰＣａ」と呼ぶ。）部材を分割して製造し、プレストレスを導入して複数のＰＣａ部材を一体化する工法は従来から知られている。
複数のＰＣａ部材を一体化する工法には、例えば、次のようなものがある。
１．複数のＰＣａ部材を互いの接合端面同士を対向させ特定の間隔（300-500mm程度）を空けて配置する。ＰＣａ部材の接合端面間の隙間部分に鉄筋およびシースを組み、そこにコンクリートを打設して鉄筋コンクリート構造の接合部を構築する。その後、各ＰＣａ部材および接合部を貫通するようにＰＣ鋼材を配設し、緊張して、プレストレスを導入する。
１．複数のＰＣａ部材を互いの接合端面同士を対向させ特定の間隔（300-500mm程度）を空けて配置する。ＰＣａ部材の接合端面間の隙間部分に鉄筋およびシースを組み、そこにコンクリートを打設して鉄筋コンクリート構造の接合部を構築する。その後、各ＰＣａ部材および接合部を貫通するようにＰＣ鋼材を配設し、緊張して、プレストレスを導入する。
２．複数のＰＣａ部材を互いの接合端面同士を対向させ特定の間隔（20mm-40mm程度）を空けて配置する。各ＰＣａ部材の接合端面間の隙間部分にモルタルあるいはグラウトを流し込み、モルタルあるいはグラウトの硬化後、各ＰＣａ部材および接合部を貫通するようにＰＣ鋼材を配設し、緊張して、プレストレスを導入する（例えば、特許文献１参照）。
３．各ＰＣａ部材を互いの接合端面同士を直接突き合わせた状態で、ＰＣ鋼材を配設し、緊張してプレストレスを導入する。
この方法によると、接合端面同士の密着度が不十分である場合、プレストレスを与えた際に接合端面に局部応力が発生し、ひび割れや欠け等が発生するおそれがある。この対策として、接合端面同士の密着度を高くするために、一方のＰＣａ部材の接合端面をそのまま型枠に用いて、このＰＣａ部材の接合端面と接合される接合端面を有するＰＣａ部材を打設する「マッチキャスト工法」が利用されることがある（例えば、特許文献２、３参照）。
この方法によると、接合端面同士の密着度が不十分である場合、プレストレスを与えた際に接合端面に局部応力が発生し、ひび割れや欠け等が発生するおそれがある。この対策として、接合端面同士の密着度を高くするために、一方のＰＣａ部材の接合端面をそのまま型枠に用いて、このＰＣａ部材の接合端面と接合される接合端面を有するＰＣａ部材を打設する「マッチキャスト工法」が利用されることがある（例えば、特許文献２、３参照）。
しかしながら、マッチキャスト工法では、プレテンション用のＰＣ鋼材がＰＣａ部材同士の接合端面に対して直交する方向に配設された場合には、製造ラインのアバット間に張設されたプレテンション用のＰＣ鋼材が、型枠として用いられるＰＣａ部材の配置を妨害する。したがって、プレテンション用のＰＣ鋼材がＰＣａ部材同士の接合端面に対して直交する方向に配設された構造のマッチキャスト工法は現実的に困難であった。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、プレテンション用のＰＣ鋼材がＰＣａ部材同士の接合端面に対して直交する方向に配設された構造のＰＣａ部材のマッチキャスト工法を可能とするとともに、製造工期の短縮およびコストダウンを図ることのできるＰＣａ部材の製造方法および構築方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るＰＣａ部材の製造方法は、
第１の接合端面を有する第１のコンクリート部材と、前記第１の接合端面に接合可能な第２の接合端面を有する第２のコンクリート部材を製造する方法であって、
前記第１のコンクリート部材にプレストレスを導入するための第１のＰＣ鋼材および前記第２のコンクリート部材にプレストレスを導入するための第２のＰＣ鋼材を各々用意し、
前記第１のＰＣ鋼材を通す貫通孔を前記第２のコンクリート部材に形成するための第２の管体を前記第１のＰＣ鋼材に配設するとともに、前記第２のＰＣ鋼材を通す貫通孔を前記第１のコンクリート部材に形成するための第１の管体を前記第２のＰＣ鋼材に配設し、
製作台の両端部のアバット間に前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材を各々張設して緊張し、
前記製作台上に前記第１の接合端面および前記第２の接合端面を各々表裏対向する２面を用いて形成するための境界型枠を含む型枠と鉄筋を各々組み立て、前記型枠内にコンクリートを打設して所定の強度が発現した後、前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材の緊張を解放して前記コンクリートにプレストレスを導入し、
前記型枠を外すとともに、不要な前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材を切断し除去して、前記第１のコンクリート部材および前記第２のコンクリート部材を製造する。
第１の接合端面を有する第１のコンクリート部材と、前記第１の接合端面に接合可能な第２の接合端面を有する第２のコンクリート部材を製造する方法であって、
前記第１のコンクリート部材にプレストレスを導入するための第１のＰＣ鋼材および前記第２のコンクリート部材にプレストレスを導入するための第２のＰＣ鋼材を各々用意し、
前記第１のＰＣ鋼材を通す貫通孔を前記第２のコンクリート部材に形成するための第２の管体を前記第１のＰＣ鋼材に配設するとともに、前記第２のＰＣ鋼材を通す貫通孔を前記第１のコンクリート部材に形成するための第１の管体を前記第２のＰＣ鋼材に配設し、
製作台の両端部のアバット間に前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材を各々張設して緊張し、
前記製作台上に前記第１の接合端面および前記第２の接合端面を各々表裏対向する２面を用いて形成するための境界型枠を含む型枠と鉄筋を各々組み立て、前記型枠内にコンクリートを打設して所定の強度が発現した後、前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材の緊張を解放して前記コンクリートにプレストレスを導入し、
前記型枠を外すとともに、不要な前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材を切断し除去して、前記第１のコンクリート部材および前記第２のコンクリート部材を製造する。
本発明に係るＰＣａ部材の製造方法では、プレテンション用のＰＣ鋼材がＰＣａ部材同士の接合端面に対して直交する方向に配設された構造であってもマッチキャスト工法によるＰＣａ部材の製造が可能になる。また、第１のＰＣａ部材および第２のＰＣａ部材を一回のコンクリート打設によって製造することができるので、各ＰＣａ部材を別々に製造する方法に比べ、製造工期を短縮でき、コストダウンを図ることができる。加えて、境界型枠の表裏面を使って第１のＰＣａ部材および第２のＰＣａ部材の互いの接合端面が成形されるので、接合端面同士の形状的な密着性に優れたＰＣａ部材を製造することができる。
上記目的を達成するため、本発明の別の形態に係るＰＣａ部材の構築方法は、
第１の接合端面を有する第１のコンクリート部材と、前記第１の接合端面に接合可能な第２の接合端面を有する第２のコンクリート部材を製造し、一体化する方法であって、
前記第１のコンクリート部材にプレストレスを導入するための第１のＰＣ鋼材および前記第２のコンクリート部材にプレストレスを導入するための第２のＰＣ鋼材を各々用意し、
前記第１のＰＣ鋼材を通す貫通孔を前記第２のコンクリート部材に形成するための第２の管体を前記第１のＰＣ鋼材に配設するとともに、前記第２のＰＣ鋼材を通す貫通孔を前記第１のコンクリート部材に形成するための第１の管体を前記第２のＰＣ鋼材に配設し、
製作台の両端部のアバット間に前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材を各々張設して緊張し、
前記製作台上に前記第１の接合端面および前記第２の接合端面を各々表裏対向する２面を用いて形成するための境界型枠を含む型枠と鉄筋を各々組み立て、前記型枠内にコンクリートを打設して所定の強度が発現した後、前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材の緊張を解放して前記コンクリートにプレストレスを導入し、
前記型枠を外すとともに、不要な前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材を切断し除去して、前記第１のコンクリート部材および前記第２のコンクリート部材を製造し、
前記第１のコンクリート部材の前記第１の接合端面と前記第２のコンクリート部材の前記第２の接合端面とを突き合わせ、突き合わせ方向にプレストレスを導入して前記第１のコンクリート部材と前記第２のコンクリート部材とを一体化する。
第１の接合端面を有する第１のコンクリート部材と、前記第１の接合端面に接合可能な第２の接合端面を有する第２のコンクリート部材を製造し、一体化する方法であって、
前記第１のコンクリート部材にプレストレスを導入するための第１のＰＣ鋼材および前記第２のコンクリート部材にプレストレスを導入するための第２のＰＣ鋼材を各々用意し、
前記第１のＰＣ鋼材を通す貫通孔を前記第２のコンクリート部材に形成するための第２の管体を前記第１のＰＣ鋼材に配設するとともに、前記第２のＰＣ鋼材を通す貫通孔を前記第１のコンクリート部材に形成するための第１の管体を前記第２のＰＣ鋼材に配設し、
製作台の両端部のアバット間に前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材を各々張設して緊張し、
前記製作台上に前記第１の接合端面および前記第２の接合端面を各々表裏対向する２面を用いて形成するための境界型枠を含む型枠と鉄筋を各々組み立て、前記型枠内にコンクリートを打設して所定の強度が発現した後、前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材の緊張を解放して前記コンクリートにプレストレスを導入し、
前記型枠を外すとともに、不要な前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材を切断し除去して、前記第１のコンクリート部材および前記第２のコンクリート部材を製造し、
前記第１のコンクリート部材の前記第１の接合端面と前記第２のコンクリート部材の前記第２の接合端面とを突き合わせ、突き合わせ方向にプレストレスを導入して前記第１のコンクリート部材と前記第２のコンクリート部材とを一体化する。
以上のように、本発明によれば、プレテンション用のＰＣ鋼材がＰＣａ部材同士の接合端面に対して直交する方向に配設された構造のＰＣａ部材のマッチキャスト工法が可能になるとともに、製造工期の短縮およびコストダウンを図ることができる。
以下、図面を参照しながら、本発明のＰＣａ部材の製造方法および構築方法に係る実施形態を説明する。
［１．ＰＣａ部材について］
図１は例えば高速道路などにおける橋梁のＰＣａＰＣ床版を示す斜視図である。ここでＰＣａＰＣ床版とは、ＰＣａ部材をプレストレス（ＰＣ）にて一体化した床版を表すものとする。
このＰＣａＰＣ床版１は、道路幅員方向に、２つのＰＣａ部材１１、１２を並べて敷設されてなる。道路幅員方向に並べて敷設された２つのＰＣａ部材１１、１２は、道路幅員方向にプレストレスを導入することによって、互いの接合端面１１１、１２１同士が圧接された状態で一体化される。２つのＰＣａ部材１１、１２のうち、床版１の施工の際に道路橋２の桁３の上に先に敷設されるＰＣａ部材１１を「第１のＰＣａ部材１１」、後から敷設されるＰＣａ部材１２を「第２のＰＣａ部材１２」と説明の便宜上呼ぶこととする。
図１は例えば高速道路などにおける橋梁のＰＣａＰＣ床版を示す斜視図である。ここでＰＣａＰＣ床版とは、ＰＣａ部材をプレストレス（ＰＣ）にて一体化した床版を表すものとする。
このＰＣａＰＣ床版１は、道路幅員方向に、２つのＰＣａ部材１１、１２を並べて敷設されてなる。道路幅員方向に並べて敷設された２つのＰＣａ部材１１、１２は、道路幅員方向にプレストレスを導入することによって、互いの接合端面１１１、１２１同士が圧接された状態で一体化される。２つのＰＣａ部材１１、１２のうち、床版１の施工の際に道路橋２の桁３の上に先に敷設されるＰＣａ部材１１を「第１のＰＣａ部材１１」、後から敷設されるＰＣａ部材１２を「第２のＰＣａ部材１２」と説明の便宜上呼ぶこととする。
図２は２つのＰＣａ部材１１、１２の接合部分の構造を示す断面図である。
第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２は各々、ＰＣ鋼材１３、１４を用いて道路幅員方向にプレテンション方式によるプレストレスが導入されたプレテンションＰＣａ部材である。
第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２は各々、ＰＣ鋼材１３、１４を用いて道路幅員方向にプレテンション方式によるプレストレスが導入されたプレテンションＰＣａ部材である。
また、第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２にはポストテンション用のＰＣ鋼材１５が挿通されるシース１６、１７が埋設されている。本例では、第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２の各シース１６、１７内に挿通されたポストテンション用のＰＣ鋼材１５を道路幅員方向に緊張することによって導入されたプレストレスによって、第１のＰＣａ部材１１の接合端面１１１と第２のＰＣａ部材１２の接合端面１２１が圧接状態となって、第１のＰＣａ部材１１と第２のＰＣａ部材１２とが一体化される。すなわち、本例のＰＣａ部材１１、１２は、プレテンション用のＰＣ鋼材１３、１４がＰＣａ部材１１、１２同士の接合端面１１１、１２１に対して直交する方向に配設されたものを想定している。
第１のＰＣａ部材１１と第２のＰＣａ部材１２の接合端面１１１、１２１間の微小な隙間は、例えばエポキシ樹脂接着剤などの充填材によって埋められる。
シース１６、１７内のポストテンション用のＰＣ鋼材１５の表面との隙間にはグラウトが充填される。
シース１６、１７内のポストテンション用のＰＣ鋼材１５の表面との隙間にはグラウトが充填される。
次に、第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２のさらに詳細な構成について説明する。
（第１のＰＣａ部材１１）
図３は第１のＰＣａ部材１１の平面図及び道路幅員方向側の側面図である。図４は図３の第１のＰＣａ部材１１における第１のＰＣａ部材１１のＡ−Ａ'断面図である。
図３は第１のＰＣａ部材１１の平面図及び道路幅員方向側の側面図である。図４は図３の第１のＰＣａ部材１１における第１のＰＣａ部材１１のＡ−Ａ'断面図である。
第１のＰＣａ部材１１は、複数例えば１２本の第１のＰＣ鋼材１３によってプレテンションが導入されたものである。また、第１のＰＣａ部材１１には、ポストテンション用のＰＣ鋼材１５を挿通するための複数例えば４本のシース１６が埋設されていると共に、後述する複数例えば１２本の第１の管体２１が埋設されている。
第１の管体２１は、アバット３１、３１間に張設される第２のＰＣ鋼材１４が通る貫通孔を第１のＰＣａ部材１１に形成するためのものである。
第１の管体２１内（貫通孔内）には最終的にグラウトなどの充填材が充填される。
第１の管体２１内（貫通孔内）には最終的にグラウトなどの充填材が充填される。
第１のＰＣａ部材１１において、第１のＰＣ鋼材１３、シース１６、および第１の管体２１は互いに平行に配設されている。
（第２のＰＣａ部材１２）
図５は第２のＰＣａ部材１２の平面図及び道路幅員方向側の側面図である。図６は図５の第２のＰＣａ部材１２におけるＢ−Ｂ'断面図である。
図５は第２のＰＣａ部材１２の平面図及び道路幅員方向側の側面図である。図６は図５の第２のＰＣａ部材１２におけるＢ−Ｂ'断面図である。
第２のＰＣａ部材１２は、複数例えば１２本の第２のＰＣ鋼材１４によってプレテンションが導入されたものである。また、第２のＰＣａ部材１２には、ポストテンション用のＰＣ鋼材１５を挿通するための複数例えば４本のシース１７が埋設されていると共に、後述する複数例えば１２本の第２の管体２２が埋設されている。
第２の管体２２は、アバット３１、３１間に張設される第１のＰＣ鋼材１３が通る貫通孔を第２のＰＣａ部材１２に形成するためのものである。
第２の管体２２内（貫通孔内）には最終的にグラウトなどの充填材が充填される。
第２のＰＣａ部材１２において、第２のＰＣ鋼材１４、シース１７および第２の管体２２は互いに平行に配設されている。
第２の管体２２内（貫通孔内）には最終的にグラウトなどの充填材が充填される。
第２のＰＣａ部材１２において、第２のＰＣ鋼材１４、シース１７および第２の管体２２は互いに平行に配設されている。
［２．ＰＣａ部材の製造方法］
図７Ａから図７Ｆは、上記の第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２の製造方法を説明するための平面図である。
なお、図７Ａから図Ｆにおいて、ＰＣ鋼材の本数や位置など、ＰＣａ部材の製造方法の説明上不要な事項は簡略化して示されている。また、ポストテンション用のＰＣ鋼材１５を通すためのシース１６、１７は省略されている。
図７Ａから図７Ｆは、上記の第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２の製造方法を説明するための平面図である。
なお、図７Ａから図Ｆにおいて、ＰＣ鋼材の本数や位置など、ＰＣａ部材の製造方法の説明上不要な事項は簡略化して示されている。また、ポストテンション用のＰＣ鋼材１５を通すためのシース１６、１７は省略されている。
（ステップＡ）
まず、図７Ａに示すように、製作台３０の両端部に設置されたアバット３１、３１間に第１のＰＣ鋼材１３および第２のＰＣ鋼材１４を張設する。なお、第１のＰＣ鋼材１３および第２のＰＣ鋼材１４を張設する前に、第２のＰＣ鋼材１４に第１の管体２１を外嵌しておくともに、第１のＰＣ鋼材１３に第２の管体２２を外嵌させておく。その後、アバット３１、３１間に張設された第１のＰＣ鋼材１３および第２のＰＣ鋼材１４を同時に緊張する。
まず、図７Ａに示すように、製作台３０の両端部に設置されたアバット３１、３１間に第１のＰＣ鋼材１３および第２のＰＣ鋼材１４を張設する。なお、第１のＰＣ鋼材１３および第２のＰＣ鋼材１４を張設する前に、第２のＰＣ鋼材１４に第１の管体２１を外嵌しておくともに、第１のＰＣ鋼材１３に第２の管体２２を外嵌させておく。その後、アバット３１、３１間に張設された第１のＰＣ鋼材１３および第２のＰＣ鋼材１４を同時に緊張する。
（ステップＢ）
次に、図７Ｂに示すように、製作台３０の上に第１のＰＣａ部材１１のための鉄筋（図示せず）と第１の型枠４１を各々組み立てるとともに、第２のＰＣａ部材１２のための鉄筋（図示せず）と第２の型枠４２を各々組み立てる。この際、第１のＰＣ鋼材１３に外嵌させていた第１の管体２１を第１の型枠４１内に位置決めし、第２のＰＣ鋼材１４に外嵌させていた第２の管体２２を第２の型枠４２内に位置決めする。さらにはポストテンション用のＰＣ鋼材１５を通すためのシース（図示せず）を第１の型枠４１および第２の型枠４２に配設する。
次に、図７Ｂに示すように、製作台３０の上に第１のＰＣａ部材１１のための鉄筋（図示せず）と第１の型枠４１を各々組み立てるとともに、第２のＰＣａ部材１２のための鉄筋（図示せず）と第２の型枠４２を各々組み立てる。この際、第１のＰＣ鋼材１３に外嵌させていた第１の管体２１を第１の型枠４１内に位置決めし、第２のＰＣ鋼材１４に外嵌させていた第２の管体２２を第２の型枠４２内に位置決めする。さらにはポストテンション用のＰＣ鋼材１５を通すためのシース（図示せず）を第１の型枠４１および第２の型枠４２に配設する。
（ステップＣ）
次に、図７Ｃに示すように、第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２の互いの接合端面１１１、１２１を形成するための境界型枠４３を第１の型枠４１と第２の型枠４２との間に配置する。
次に、図７Ｃに示すように、第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２の互いの接合端面１１１、１２１を形成するための境界型枠４３を第１の型枠４１と第２の型枠４２との間に配置する。
図８は第１の型枠４１、第２の型枠４２および境界型枠４３の構成を示す斜視図（コンクリート打設前）、図９は型枠４１、第２の型枠４２および境界型枠４３の構成を示す断面図（コンクリート打設後）である。
これらの図に示すように、第１の型枠４１は、第１のＰＣａ部材１１の第１の接合端面１１１を形成するための面を除いて構成され、第２の型枠４２も同様に第２のＰＣａ部材１２の第２の接合端面１２１を形成するための面を除いて構成される。第１の型枠４１および第２の型枠４２は境界型枠４３の厚さ分、ＰＣ鋼材１３、１４の配設方向において互いに離間して配置される。
これらの図に示すように、第１の型枠４１は、第１のＰＣａ部材１１の第１の接合端面１１１を形成するための面を除いて構成され、第２の型枠４２も同様に第２のＰＣａ部材１２の第２の接合端面１２１を形成するための面を除いて構成される。第１の型枠４１および第２の型枠４２は境界型枠４３の厚さ分、ＰＣ鋼材１３、１４の配設方向において互いに離間して配置される。
境界型枠４３は、第１の型枠４１と第２の型枠４２との間に配置される。境界型枠４３は、第１のＰＣａ部材１１の第１の接合端面１１１を形成するための第１の面４３１と、第２のＰＣａ部材１２の第２の接合端面１２１を形成するための第２の面４３２を表裏対向して備えた均一な厚さの鋼製プレートなどで構成される。また、境界型枠４３には、アバット３１、３１間に張設された第１のＰＣ鋼材１３および第２のＰＣ鋼材１４を通すための複数の穴４３３が設けられている。
なお、本例では製作台３０上で一組のＰＣａ部材１１、１２を製造する例を示しているが、部材寸法、製作台の長さに応じて、複数組のＰＣ部材を同時に製造することが可能であり、その場合には製造効率が飛躍的に向上する。
（ステップＤ、Ｅ）
次に、図７Ｄに示すように、型枠内にコンクリート５１、５２を打ち込み、養生期間を経てコンクリート５１、５２の所定の強度が発現した後、図７Ｅに示すように、第１のＰＣ鋼材１３および第２のＰＣ鋼材１４の緊張を解放して、各コンクリート５１、５２にプレストレスを各々導入する。
次に、図７Ｄに示すように、型枠内にコンクリート５１、５２を打ち込み、養生期間を経てコンクリート５１、５２の所定の強度が発現した後、図７Ｅに示すように、第１のＰＣ鋼材１３および第２のＰＣ鋼材１４の緊張を解放して、各コンクリート５１、５２にプレストレスを各々導入する。
この際、第１のＰＣａ部材１１のコンクリート５１において第２のＰＣ鋼材１４は第１の管体２１内に遊嵌され、第２のＰＣａ部材１２のコンクリート５２において第１のＰＣ鋼材１３は第２の管体２２内に遊嵌されているので、第１のＰＣａ部材１１のコンクリート５１には第１のＰＣ鋼材１３によってプレストレスが導入され、第２のＰＣａ部材１２のコンクリート５２には第２のＰＣ鋼材１４によってプレストレスが導入される。
（ステップＦ）
次に、図７Ｆに示すように、第１の型枠４１および第２の形枠４２および境界型枠４３を外すとともに、不要な第１のＰＣ鋼材１３および第２のＰＣ鋼材１４を切断して除去し、第１のＰＣａ部材１１のコンクリート５１と第２のＰＣａ部材１２のコンクリート５２を分離する。そして、分離された各々のコンクリート５１、５２において、不要な第１のＰＣ鋼材１３および第２のＰＣ鋼材１４が除去された第１の管体２１および第２の管体２２内にグラウトが充填される。
次に、図７Ｆに示すように、第１の型枠４１および第２の形枠４２および境界型枠４３を外すとともに、不要な第１のＰＣ鋼材１３および第２のＰＣ鋼材１４を切断して除去し、第１のＰＣａ部材１１のコンクリート５１と第２のＰＣａ部材１２のコンクリート５２を分離する。そして、分離された各々のコンクリート５１、５２において、不要な第１のＰＣ鋼材１３および第２のＰＣ鋼材１４が除去された第１の管体２１および第２の管体２２内にグラウトが充填される。
以上のようにして、第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２が製造される。
なお、第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２は、厚さが180-300mm程度、幅員長が10m程度、橋軸方向の長さが2m程度のものであってよい。プレテンション用の第１のＰＣ鋼材１３、１４には例えばSWPR7BL1S12.7mmやSWPR7BL1S15.2mm、ポストテンション用のＰＣ鋼材１５には例えばSWPR19L1S21.8mmやSWPR19L1S28.6mmのＰＣ鋼より線などが使用される。
また、第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２の互いの接合端面１１１、１２１には、橋軸方向および垂直方向での相互の位置合わせのために、接合端面から突設された複数の位置決めピンと、これらの位置決めピンが個々に挿入される位置決め穴が設けられていてもよい。
［３．ＰＣａ部材の構築方法］
上記のように作製された第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２は現場に搬入され、次のようにして道路橋２の桁３（図１）の上に道路幅員方向に並べて敷設される。
上記のように作製された第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２は現場に搬入され、次のようにして道路橋２の桁３（図１）の上に道路幅員方向に並べて敷設される。
まず、第１のＰＣａ部材１１を道路橋２の桁３の上に配置する。
次に、第１のＰＣａ部材１１の第１の接合端面１１１にエポキシ樹脂接着剤などの充填材を塗布した後、この第１のＰＣａ部材１１の第１の接合端面１１１に第２の接合端面１２１を突き合わせるようにして第２のＰＣａ部材１２を道路橋２の桁３の上に配置する。
次に、図１０に示すように、第１のＰＣａ部材１１と第２のＰＣａ部材１２のシース１６、１７内にポストテンション用のＰＣ鋼材１５を連通させて配設し、ジャッキにより緊張してプレストレスを導入する。これにより、第１のＰＣａ部材１１と第２のＰＣａ部材１２が互いの接合端面１１１、１２１同士が圧接された状態で一体化される。最後に、シース１６、１７内にグラウトが充填される。
［４．本実施形態の効果について］
以上説明したように本実施形態のＰＣａ部材の製造方法および構築方法によれば、プレテンション用の第１のＰＣ鋼材１３、１４がＰＣａ部材１１、１２同士の接合端面１１１、１２１に対して直交する方向に配設された構造であってもマッチキャスト工法によるＰＣａ部材の製造が可能になる。また、１つの製作台３０において第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２を複数組製造することができる。
以上説明したように本実施形態のＰＣａ部材の製造方法および構築方法によれば、プレテンション用の第１のＰＣ鋼材１３、１４がＰＣａ部材１１、１２同士の接合端面１１１、１２１に対して直交する方向に配設された構造であってもマッチキャスト工法によるＰＣａ部材の製造が可能になる。また、１つの製作台３０において第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２を複数組製造することができる。
また、第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２を一回のコンクリート打設によって製造することができるので、各ＰＣａ部材を別々に製造する方法に比べ、製造工期を短縮でき、コストダウンを図ることができる。
境界型枠４３の表裏面を使って第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２の互いの接合端面が成形されるので、接合端面同士の形状的な密着性に優れた第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２を製造することができる。
第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２を別々の工程で製造する方法の場合、各々の製造工程での温度・湿度などの施工環境条件の違いなどに起因して各々のコンクリートに発生するひずみ応力やねじり応力に違いによって、互いの接合端面間にずれや傾きが発生する可能性がある。互いの接合端面間にずれや傾きがあると、各々の接合端面同士を突き合わせた方向にポストテンションを導入して第１のＰＣａ部材１１と第２のＰＣａ部材１２を良好に一体化することが困難になる。本実施形態では、一回のコンクリート打設によって第１のＰＣａ部材１１および第２のＰＣａ部材１２を製造することによって、施工環境条件の違いによる上記の不具合を解消することができる。
さらに、本実施形態のＰＣａ部材の製造方法では、第１のＰＣａ部材１１のコンクリートおよび第２のＰＣａ部材１２のコンクリートに同時にプレストレスを導入することによって、次のような効果を生む。効果を説明するための比較例として、次のような製造方法を挙げる。
１．第２のＰＣａ部材（「第２のＰＣａ部材１２」に相当する。）にプレストレスを導入するための第２のＰＣ鋼材（「第２のＰＣ鋼材１４」に相当する。）を通す貫通孔を形成するための管体（「第１の管体２１」に相当する。）を埋設した第１のＰＣａ部材（「第１のＰＣａ部材１１」に相当する。）を製造する。
２．製作台の上に載置された第１のＰＣａ部材の管体内を通して、第２のＰＣ鋼材を張設して緊張する。
３．第１のＰＣａ部材の第１の接合端面（「第１の接合端面１１１」に相当する。）を型枠面の一部とするように第２のＰＣａ部材のための型枠および鉄筋を組み立て、コンクリートを打設し、コンクリートが硬化した後、第２のＰＣ鋼材の緊張を解放し、型枠を外すとともに不要な第２のＰＣ鋼材を切断し除去して、第２のＰＣａ部材を製造する。
１．第２のＰＣａ部材（「第２のＰＣａ部材１２」に相当する。）にプレストレスを導入するための第２のＰＣ鋼材（「第２のＰＣ鋼材１４」に相当する。）を通す貫通孔を形成するための管体（「第１の管体２１」に相当する。）を埋設した第１のＰＣａ部材（「第１のＰＣａ部材１１」に相当する。）を製造する。
２．製作台の上に載置された第１のＰＣａ部材の管体内を通して、第２のＰＣ鋼材を張設して緊張する。
３．第１のＰＣａ部材の第１の接合端面（「第１の接合端面１１１」に相当する。）を型枠面の一部とするように第２のＰＣａ部材のための型枠および鉄筋を組み立て、コンクリートを打設し、コンクリートが硬化した後、第２のＰＣ鋼材の緊張を解放し、型枠を外すとともに不要な第２のＰＣ鋼材を切断し除去して、第２のＰＣａ部材を製造する。
上記の製造方法では、例えば、図１１に示すように、先行して製造されたＰＣａ部材１１Ａのコンクリートにプレストレスによって反りが発生した場合、ＰＣａ部材１１Ａのコンクリートに埋設された管体２１Ａもコンクリートの反りに倣って湾曲する。このため管体２１Ａ内にＰＣ鋼材１４Ａを配設することが困難になる。あるいは、図１２に示すように、管体２１Ａ内にＰＣ鋼材１４Ａを配設することができたとしても、ＰＣ鋼材１４Ａの緊張時にＰＣａ部材１１Ａのコンクリートに有害な外力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が加わり、コンクリートの破損等が起きるおそれがある。
本実施形態のＰＣａ部材の製造方法では、第１のＰＣａ部材１１のコンクリートおよび第２のＰＣａ部材１２のコンクリートに同時にプレストレスを導入することによって、上記の問題を解消することができる。
以上、橋梁に敷設されるＰＣａＰＣ床版１を構成するＰＣａ部材の製造方法および構築方法について述べたが、建築物のＰＣａＰＣ床版を構成するＰＣａ部材の製造方法および構築方法としても本発明を応用することができる。
１…ＰＣａＰＣ床版
１１…第１のＰＣａ部材
１２…第２のＰＣａ部材
１３…第１のＰＣ鋼材
１４…第２のＰＣ鋼材
１５…ポストテンション用のＰＣ鋼材
１６、１７…シース
２１…第１の管体
２２…第２の管体
３０…製作台
３１…アバット
４１…第１の型枠
４２…第２の型枠
４３…境界型枠
５１…第１のＰＣａ部材のコンクリート
５２…第２のＰＣａ部材のコンクリート
１１１…第１の接合端面
１２１…第２の接合端面
１１…第１のＰＣａ部材
１２…第２のＰＣａ部材
１３…第１のＰＣ鋼材
１４…第２のＰＣ鋼材
１５…ポストテンション用のＰＣ鋼材
１６、１７…シース
２１…第１の管体
２２…第２の管体
３０…製作台
３１…アバット
４１…第１の型枠
４２…第２の型枠
４３…境界型枠
５１…第１のＰＣａ部材のコンクリート
５２…第２のＰＣａ部材のコンクリート
１１１…第１の接合端面
１２１…第２の接合端面
Claims (2)
- 第１の接合端面を有する第１のコンクリート部材と、前記第１の接合端面に接合可能な第２の接合端面を有する第２のコンクリート部材を製造する方法であって、
前記第１のコンクリート部材にプレストレスを導入するための第１のＰＣ鋼材および前記第２のコンクリート部材にプレストレスを導入するための第２のＰＣ鋼材を各々用意し、
前記第１のＰＣ鋼材を通す貫通孔を前記第２のコンクリート部材に形成するための第２の管体を前記第１のＰＣ鋼材に配設するとともに、前記第２のＰＣ鋼材を通す貫通孔を前記第１のコンクリート部材に形成するための第１の管体を前記第２のＰＣ鋼材に配設し、
製作台の両端部のアバット間に前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材を各々張設して緊張し、
前記製作台上に前記第１の接合端面および前記第２の接合端面を各々表裏対向する２面を用いて形成するための境界型枠を含む型枠と鉄筋を各々組み立て、前記型枠内にコンクリートを打設して所定の強度が発現した後、前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材の緊張を解放して前記コンクリートにプレストレスを導入し、
前記型枠を外すとともに、不要な前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材を切断し除去して、前記第１のコンクリート部材および前記第２のコンクリート部材を製造する
プレキャスト・コンクリート部材の製造方法。 - 第１の接合端面を有する第１のコンクリート部材と、前記第１の接合端面に接合可能な第２の接合端面を有する第２のコンクリート部材を製造し、一体化する方法であって、
前記第１のコンクリート部材にプレストレスを導入するための第１のＰＣ鋼材および前記第２のコンクリート部材にプレストレスを導入するための第２のＰＣ鋼材を各々用意し、
前記第１のＰＣ鋼材を通す貫通孔を前記第２のコンクリート部材に形成するための第２の管体を前記第１のＰＣ鋼材に配設するとともに、前記第２のＰＣ鋼材を通す貫通孔を前記第１のコンクリート部材に形成するための第１の管体を前記第２のＰＣ鋼材に配設し、
製作台の両端部のアバット間に前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材を各々張設して緊張し、
前記製作台上に前記第１の接合端面および前記第２の接合端面を各々表裏対向する２面を用いて形成するための境界型枠を含む型枠と鉄筋を各々組み立て、前記型枠内にコンクリートを打設して所定の強度が発現した後、前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材の緊張を解放して前記コンクリートにプレストレスを導入し、
前記型枠を外すとともに、不要な前記第１のＰＣ鋼材および前記第２のＰＣ鋼材を切断し除去して、前記第１のコンクリート部材および前記第２のコンクリート部材を製造し、
前記第１のコンクリート部材の前記第１の接合端面と前記第２のコンクリート部材の前記第２の接合端面とを突き合わせ、突き合わせ方向にプレストレスを導入して前記第１のコンクリート部材と前記第２のコンクリート部材とを一体化する
プレキャスト・コンクリート部材の構築方法。
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