JP6567574B2 - 張出床版構築用の型枠資材 - Google Patents

Description

この発明は、橋梁の主桁・柱頭部、あるいは建築構造物の梁や柱等、構造物の主要支持部材の上端面に形成する床版であって、この床版の内、張出床版部を場所打ちコンクリートによって構築するための型枠資材に関し、これら主要支持部材上端面に固定して張出床版に埋設する腕鋼材と、この腕鋼材が支持する底型枠を備える張出床版構築用の型枠資材に関する。

従来、場所打ちコンクリートの張出床版を構築する場合には、木製型枠と、これを支持するパイプサポート等の支持金具を設置してコンクリートを打設し、所要の養生期間経過後に、これら仮設材を撤去していたが、このような従来の型枠資材を用いると、取扱部材が多くなる上、設置するための期間及び撤去するまでの期間が長くなり、特に市街地に構築する橋梁等の場合には、桁下の通行規制時間が長くなる等、種々の不都合な点があった。

桁下等の空間の安全性を確保しながら工期の短縮化を図るため、張出床版の底型枠の支持部材を床版の上面に、あるいは床版の内部に形成する工法が種々提案されてきた。

支持部材を床版の上面に形成する型枠資材としては、例えば特許文献１に記載されるような吊桁を利用する型枠があった。
特開２００７−８５０３７号公報

特許文献１に記載される床版の構築方法は、主要支持部材である杭及び梁の上の既設床版を改修して新規の床版を構築するための工法であり、主要支持部材上に仮設の支持体を載置して、これに吊桁を架設する構成であった。吊桁には、撤去する既設床版を吊下げるための吊り材が取り付けられていた。

既設床版の撤去後、新設床版を構築するためのプレキャストコンクリート製埋設型枠にこの吊り材を取り付けると共に、型枠上面に組み立てる鉄筋も吊り材と結合してコンクリート打設荷重を支持し得る構成としていた。更に所要の養生期間経過後、吊桁等の仮設部材を撤去すると共に吊り材を上面で切断して新設床版を構築していた。

このような吊桁を利用して床版を構築する場合には、仮設部材である支持体や吊桁の設置及び撤去が必要となるばかりでなく、吊り材の存在が床版鉄筋の配置作業時に邪魔になるという欠点があった。又コンクリート硬化後に、吊り材の切断が必要となり、この吊り材等鋼材の破断面が床版コンクリートの上側表面に残り、錆の発生や水の浸入の恐れがあるという問題点もあった。

一方、張出床版の底型枠の支持部材を床版の内部に形成する構造の場合は、吊桁等の仮設部材を利用しなくなるので、上記の欠点は無くなる。例えば、道路橋の鋼板・コンクリート合成床版は、鋼板に取付けたズレ止めにより鋼板とコンクリートとを一体化する形式で、この鋼板は合成部材としての下側鉄筋及びコンクリート型枠の役割を果たすものであった。一般に、鋼板にはコンクリート打設時の剛性を確保するためのリブもしくは補強材が取り付けられており、これらが底型枠の支持部材ともなっていた。

又、剛性を確保した鋼板等に代わって、所謂ハーフプレキャストスラブを用いる構築方法も提案されてきた。このハーフプレキャスト床版工法を、例えば道路橋で用いる場合には、主桁間の中間部と張出部のスラブをプレキャストコンリートで製造し、これらのスラブ上面には連続するトラス鉄筋を埋設して、張出部の支持を担っていた。

上記のような鋼板・コンクリート合成床版あるいはハーフプレキャストスラブを用いた床版の場合には、底型枠となる鋼板やハーフプレキャストスラブを予め工場にて製作することになるが、両者ともかなり加工手間を要する構造であり、運搬や据え付けにも十分な注意が必要であった。

又、鋼板・コンクリート合成床版の場合、連結鋼材であるスタッドジベルが鉄筋と干渉しないように配列を工夫する必要があり、ハーフプレキャストスラブのようなコンクリートと鉄筋の埋設型枠を用いる場合には、埋設型枠の版厚が大きくなり設計荷重が重くなる欠点があった。更に、床版を場所打ちコンクリートで構築する設計の場合には、これらの合成床版等は採用できない構成であった。

鋼板・コンクリート合成床版やハーフプレキャストスラブを用いた床版ではなく、張出床版に埋設する腕鋼材と、この腕鋼材が支持する底型枠を備えながら場所打ちコンクリートにて張出床版を構築するための型枠資材としては、例えば特許文献２に記載されるような型枠資材があった。
特開２０１０−３７７２５号公報

特許文献２に記載される床版は、主要支持部材である柱頭本体部に腕鋼材となる型鋼材を載置し、この型鋼材で張出部の底面型枠を吊下げ支持すると共に、必要な配筋を行った後コンクリート打設を行い、張出部の床版を構築する構成であった。

しかし、張出床版に埋設する腕鋼材を既成の型鋼材で構成する場合、現存するＴ型形鋼では抵抗力不足のため、例えば７５ｍｍ角程度の厚板角パイプが必要であった。この形鋼であれば張出し支持できる鋼腕として採用可能であるが、角パイプの中空部分がコンクリート断面に残存して床版断面を大きく阻害し、コンクリートの断面欠損量が大きくなる欠点があった。

又、角パイプをセメント押出成形板等の厚みのある埋設型枠の上面に取り付けると、床版下面から角パイプ上面までの距離が１００ｍｍ以上になる。この場合下側鉄筋のかぶりを大きくする必要があり設計変更が不可になる場合が多かった。

角パイプの代わりに、複数の鋼板を溶接で組み立てることも考えられるが、作製手間がかかり、コスト高となる欠点があった。又、場所打ちコンクリートと一体化するセメント押出成形板の場合、内面に凹凸溝が形成されているが、溶接組立の鋼腕は、この凹凸溝を埋めて占有することになるため、この部分のコンクリートと埋設型枠との密着力が低下する恐れがあった。

このように種々の問題点があったため、底型枠を腕鋼材で支持しながら張出床版部を場所打ちコンクリートによって構築する型枠資材は実現されていなかった。

この発明は、従来の張出床版構築用の型枠資材が有する上記の問題点を解消すべくなされたものであり、十分な抵抗力を有する断面であってもコンクリートの断面欠損が無く、かつ構築する床版コンクリートの下側鉄筋のかぶりを設計通りにできる張出床版構築用の型枠資材を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、この発明の張出床版構築用の型枠資材は、主要支持部材の上端面に形成する床版の張出部を場所打ちコンクリートによって構築するための型枠資材であって、主要支持部材上端面に固定して張出床版に埋設する腕鋼材と、この腕鋼材が支持する底型枠を備える張出床版構築用の型枠資材において、前記場所打ちコンクリートは、少なくとも上下二段に配する鉄筋を有し、前記腕鋼材は、前記底型枠の荷重及びコンクリート打設の荷重を支持し得る断面性能を有すると共に、下側鉄筋の下面に収納し得る形状であり、前記底型枠は、設計床版厚内に含まれる部材であって前記腕鋼材と一体になり撤去不要な埋設型枠を有し、場所打ちコンクリートと一体化するため、その内面に凹凸状の溝部を形成し、この凸部の先端が拡幅するセメント押出成形板であることを特徴とするものである。

腕鋼材は、主要支持部材の上端面に直接固定するか、あるいは支持金具を介して緊結固定する。床版は、腕鋼材の上面に下側配筋を有する現場打ちコンクリートの床版であって、腕鋼材は型枠自重とコンクリート打設荷重を支持し得る構成である。セメント押出成形板は、混練したセメントモルタルをトレー上に押し出して硬化させたもので、補強繊維等を混合して強度を高めている。

請求項２記載の張出床版構築用の型枠資材は、前記場所打ちコンクリートの下側鉄筋が張出床版底面に沿った配筋であり、前記腕鋼材は、その下面が張出床版の内部に収納される形状であることを特徴とするものである。

張出床版の下側鉄筋は、コンリートのかぶりを略均一とする構造で、腕鋼材は、この鉄筋のかぶり範囲内に位置し、下面を床版外方に露出しない構成とする。張出床版の下側鉄筋が引張鉄筋として作用する場合でも適用可能とする。

請求項３記載の張出床版構築用の型枠資材は、セメント押出成形板の溝部を前記腕鋼材の張出方向に形成し、少なくとも腕鋼材の下方部分を収納し得る形状であることを特徴とするものである。腕鋼材は上半部を埋設型枠より突出するが下側鉄筋までの距離に余裕ができる。

請求項４記載の張出床版構築用の型枠資材は、腕鋼材が中間部を絞り込んだ断面略鼓形の異形型鋼であり、前記底型枠は、この異形型鋼の下部形状に沿う断面の溝部を備えることを特徴とするものである。腕鋼材はテーパーを有する溝部に挿入して埋め込む。テーパー部と腕鋼材鼓形下半部が当接し、型枠自重及びコンクリート打設荷重を支持する。

請求項５記載の張出床版構築用の型枠資材は、前記主要支持部材が橋梁の主桁であって、前記腕鋼材は、この主桁に基端部を固定する片持梁であることを特徴とするものである。橋梁は、鋼橋でもコンクリート橋でもよい。

請求項６記載の張出床版構築用の型枠資材は、前記底型枠が腕鋼材を工場等で取付ける組立済み底型枠であり、前記主桁は、鋼桁であって、この鋼桁上フランジ上面には前記腕鋼材基端部を固定するためのネジスタッドを溶接することを特徴とするものである。

腕鋼材と底型枠である埋設型枠を陸組し、一体化して吊り上げ、鋼桁に連結固定する。この底型枠は作業用安全通路として活用する。従来は、仮設材の架設通路を橋桁に固定し、張出床版構築用の型枠の作業進行に並行して高所作業で設置・撤去していた。

請求項７記載の張出床版構築用の型枠資材は、前記鋼桁が、現場の地上で架設前に前記組立済み底型枠を据え付け固定することを特徴とするものである。工場等にて腕鋼材と底型枠を組み立て現場に搬入する。更に、現場では地上で鋼桁の上フランジに据え付け固定し、これらを一括して所定の位置に主桁を架設する。

請求項８記載の張出床版構築用の型枠資材の底型枠は、前記主桁上フランジの張出床版側にその端部を載置すると共に前記腕鋼材基端部をこの上フランジの張出床版反対側に固定し、張出床版側の上フランジには型枠浮上り防止部材を取り付けることを特徴とするものである。浮上り防止部材は底型枠の溝部に挿入する板材で充填材を固化して固定する。

この発明の張出床版構築用の型枠資材は、底型枠の荷重及びコンクリート打設荷重を支持し得る腕鋼材を場所打ちコンクリート下側鉄筋の下面に収納するので、底型枠を支持するための仮設の支保工が不要となり、コンクリート硬化後の錆の発生や水の浸入の恐れがなくなる上、下側鉄筋の床版配筋作業が容易になる。底型枠を設計床版厚内に含まれる埋設型枠とするので、型枠材の撤去が不要となり、張出床版施工時の下面の規制が大幅に減少する。しかも埋設型枠は設計床版厚内に納まるので設計荷重の増加は無くなる。底型枠は、内面に凹凸状の溝部を形成し、この凸部の先端が拡幅するセメント押出成形板であるので、床版コンクリートと埋設型枠は一体化する。

請求項２記載の張出床版構築用の型枠資材は、腕鋼材が張出床版底面に沿った下側鉄筋の内部に収納される形状であるので、引張鉄筋として作用するようなかぶりが薄い配筋の場合でも、下側鉄筋の床版配筋作業が容易になる。

請求項３記載の張出床版構築用の型枠資材は、セメント押出成形板の溝部を腕鋼材の張出方向に形成し、少なくとも腕鋼材の下方部分を収納し得る形状であるので、溝に腕鋼材を埋め込んだ分だけ床版断面の占有量を最小化できる。このため、適切な下側鉄筋のかぶりを容易に実現できる。

請求項４記載の張出床版構築用の型枠資材は、腕鋼材が中間部を絞り込んだ断面略鼓形の異形型鋼であり、前記底型枠は、この異形型鋼の下部形状に沿う断面の溝部を備えるので、腕鋼材のみで型枠自重及びコンクリート打設荷重を支持することができ、型枠の設置作業が容易になる。又、異形型鋼は上半部が拡幅しているのでコンクリートと一体化し、埋設型枠の凹凸効果を維持できる。鼓形の異形型鋼使用により鋼板数枚を溶接して組み立てる作業を省略でき、製造コストを大幅に低減できる。

請求項５記載の張出床版構築用の型枠資材は、腕鋼材基端部を橋梁の主桁に固定する片持梁であるので、橋梁の床版構築作業が容易になり、かつ安全面の確保にも寄与する。

請求項６記載の張出床版構築用の型枠資材は、工場等で腕鋼材を取付ける組立済み底型枠で、これを鋼桁上フランジ上面に固定するので、底型枠を作業用安全通路として活用でき、高所での仮設材通路の設置・撤去作業が発生しない。

請求項７記載の張出床版構築用の型枠資材は、現場の地上で鋼桁架設前に組立済み底型枠を据え付け固定するので、鋼桁のクレーン吊り時に埋設型枠の荷崩れが無く、張出型枠と橋桁を一括架設できる。桁下の規制は桁架設時のみとなる。

請求項８記載の張出床版構築用の型枠資材の底型枠は、型枠浮上り防止部材を取り付けるので、コンクリート打設前の下方から風による底型枠の変形を防止できる。

張出床版構築用型枠資材の平面図である。 図１のII−II断面を示す断面図である。 図１のIII−III断面における拡大断面図である。 図１のIV−IV断面における拡大断面図である。 異形型鋼の断面図である。

次にこの発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１は、この発明の張出床版構築用型枠資材の平面図、図２は、図１のII−II断面を示す断面図、図３は同図のIII−III断面における拡大断面図、図４は同図のIV−IV断面における拡大断面図である。

張出床版構築用の型枠資材１は、主要支持部材である主桁２に、その基端部を固定する腕鋼材３と、この腕鋼材３が支持する底型枠４を備える。図２に示すように型枠資材１は、主桁２の上端面に形成する張出床版部５を場所打ちコンクリートによって構築するもので、床版には上下二段に配する鉄筋を有し、腕鋼材３は、その下側鉄筋６の下面に収納する。

底型枠４は、腕鋼材３の張出方向に凹部４ａと凸部４ｂが交互に列をなすセメント押出成形板よりなる埋設型枠であって、この凹部４ａが形成する溝部に腕鋼材３を配置する。セメント押出成形板は、混練した可塑状のセメントモルタルを凹凸形状の口金より押し出してトレー上で硬化させたもので、補強繊維等を混合して強度を高めている。

凸部４ｂは、図３及び図４に示すようにその先端が拡幅する形状で、凹部４ａに打ち込まれるコンクリートがこれに密着硬化して底型枠４と一体化する。底型枠４は、設計床版厚内に含まれる部材であり、腕鋼材３と一体になる。

腕鋼材３は、中間部を絞り込んだ断面略鼓形の異形型鋼であり、底型枠４の凹部４ａは、この異形型鋼の下部形状に沿う断面である。腕鋼材３は溝部の端部より挿入して設置する。凸部４ｂのテーパー部と腕鋼材３の鼓形下半部３ａが当接し、型枠自重及びコンクリート打設荷重を支持する。

腕鋼材３は上半部３ｂを底型枠４の内表面４ｃより突出するが下側鉄筋６までの距離に余裕ができ、下側鉄筋６が底型枠４に沿った配筋で、引張鉄筋として作用する場合でも腕鋼材３を鉄筋のかぶり範囲内に位置することができる。

腕鋼材３は、主桁２にその基端部３ｃを固定する片持梁で、主桁２の上フランジ２ａ上面にネジスタッド３ｄを溶接し、腕鋼材基端部３ｃを固定する。ネジスタッド３ｄは、上フランジ２ａの張出床版とは反対側に突設し、張出床版側の上フランジ２ａには型枠浮上り防止部材７を取り付ける。浮上り防止部材７は底型枠４の凹部４ａに挿入する鋼板で充填材により溝部に埋設し固定する。

腕鋼材３と底型枠４は工場等にて組立て現場に搬入する。更に、これらの組立済み底型枠を主桁２に地上で連結固定した後、これらを一括して所定の位置に架設する。底型枠４は作業用安全通路として活用する。

図１で用いた腕鋼材３は、図５に示す断面の異形型鋼を用いた。図５における異形型鋼は、底型枠４の荷重及びコンクリート打設の荷重を支持し得る断面性能を有するもので、長さ１ｍ当たり１４．１ｋｇの鋼材を使用し、断面形状の詳細は以下の通りである。
ａ＝５０ｍｍ、ｂ＝３８ｍｍ、ｃ＝３２ｍｍ、ｈ＝４５ｍｍ、ｈ１＝１８ｍｍ、
ｈ２＝２７ｍｍ
床版張出長さ１．２ｍ程度の場合、この腕鋼材３を２本使用して支持し、底型枠４の重量は１枚当たり２２．９ｋｇであり、張出床版構築用型枠資材１パネル当たりの重量は５２ｋｇであった。

この発明の張出床版構築用型枠資材は、橋梁の主桁より跳ね出す床板のみならず、建築構造物の梁や柱の上端面に形成する張出床版にも適用できる。

１ 型枠資材
２ 主桁
２ａ 上フランジ
３ 腕鋼材
３ａ 鼓形下半部
３ｂ 上半部
３ｃ 基端部
３ｄ ネジスタッド
４ 底型枠
４ａ 凹部
４ｂ 凸部
４ｃ 内表面
５ 張出床版部
６ 下側鉄筋
７ 型枠浮上がり防止部材

Claims (8)

1. 主要支持部材の上端面に形成する床版の張出部を場所打ちコンクリートによって構築するための型枠資材であって、主要支持部材上端面に固定して張出床版に埋設する腕鋼材と、この腕鋼材が支持する底型枠を備える張出床版構築用の型枠資材において、前記場所打ちコンクリートは、少なくとも上下二段に配する鉄筋を有し、前記腕鋼材は、前記底型枠の荷重及びコンクリート打設の荷重を支持し得る断面性能を有すると共に、下側鉄筋の下面に収納し得る形状であり、前記底型枠は、設計床版厚内に含まれる部材であって前記腕鋼材と一体になり撤去不要な埋設型枠を有し、場所打ちコンクリートと一体化するため、その内面に凹凸状の溝部を形成し、この凸部の先端が拡幅するセメント押出成形板であることを特徴とする張出床版構築用の型枠資材。
2. 前記下側鉄筋は、張出床版底面に沿った配筋であり、前記腕鋼材は、その下面が張出床版の内部に収納される形状であることを特徴とする請求項１記載の張出床版構築用の型枠資材。
3. 前記溝部は、前記腕鋼材の張出方向に形成し、少なくとも腕鋼材の下方部分を収納し得る形状であることを特徴とする請求項１、請求項２記載の張出床版構築用の型枠資材。
4. 前記腕鋼材は、中間部を絞り込んだ断面略鼓形の異形型鋼であり、前記底型枠は、この異形型鋼の下部形状に沿う断面の溝部を備えることを特徴とする請求項３記載の張出床版構築用の型枠資材。
5. 前記主要支持部材は、橋梁の主桁であって、前記腕鋼材は、この主桁に基端部を固定する片持梁であることを特徴とする請求項４記載の張出床版構築用の型枠資材。
6. 前記底型枠は、前記腕鋼材を工場等で取付ける組立済み底型枠であり、前記主桁は、鋼桁であって、この鋼桁上フランジ上面には前記腕鋼材基端部を固定するためのネジスタッドを溶接することを特徴とする請求項５記載の張出床版構築用の型枠資材。
7. 前記鋼桁は、現場の地上で架設前に前記組立済み底型枠を据え付け固定することを特徴とする請求項６記載の張出床版構築用の型枠資材。
8. 前記底型枠は、前記主桁上フランジの張出床版側にその端部を載置すると共に前記腕鋼材基端部をこの上フランジの張出床版反対側に固定し、張出床版側の上フランジには型枠浮上がり防止部材を取り付けることを特徴とする請求項７記載の張出床版構築用の型枠資材。

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