JP6840543B2 - プレキャストコンクリート構造物の目地構造及びプレキャストコンクリート部材 - Google Patents
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Description
本発明は、プレキャストコンクリート構造物の目地構造と、プレキャストコンクリート構造物に用いられるプレキャストコンクリート部材に関するものである。
従来、空港エプロンや道路の舗装において、コンクリート舗装版としてプレキャストコンクリート版を用いるとともに、コンクリート舗装版にプレストレスを導入して、荷重によって生じる引張力を制御する方法が行われている。
また、河川等の上に架設される橋梁に道路を構築する際に、複数のプレキャストコンクリート版の側面同士を突き合わせた後、目地部にグラウトなどの目地材を充填して、プレキャストコンクリート版同士を連結する方法が知られている。
また、河川等の上に架設される橋梁に道路を構築する際に、複数のプレキャストコンクリート版の側面同士を突き合わせた後、目地部にグラウトなどの目地材を充填して、プレキャストコンクリート版同士を連結する方法が知られている。
しかしながら、図１７（ａ）に示すように、プレキャストコンクリート版６０間の目地の断面形状がストレートの場合には、連結部分に剪断力Ｆsが作用したときに、プレキャストコンクリート版６０のコンクリートと目地材１１との境界でずれが生じてしまうため、連結部分の耐久性に問題があった。
そこで、図１７（ｂ）に示すように、プレキャストコンクリート版７０の連結面となる側面に、幅が開口部から底部に行くにしたがって狭くなる凹部７５を設け、この凹部７５同士を互いに対向させて形成された目地空間に目地材１１を充填することで剪断力Ｆsを分散させて、連結部分の耐久性を向上させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
そこで、図１７（ｂ）に示すように、プレキャストコンクリート版７０の連結面となる側面に、幅が開口部から底部に行くにしたがって狭くなる凹部７５を設け、この凹部７５同士を互いに対向させて形成された目地空間に目地材１１を充填することで剪断力Ｆsを分散させて、連結部分の耐久性を向上させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、目地にグラウト材を充填する構成では、プレキャストコンクリート版と目地材との接着強度が一体コンクリートの引張強度に比べて弱いため、曲げモーメントが作用した場合には、まず、プレキャストコンクリート版と目地材との境界でひび割れが生じ、次に、この境界のひび割れに雨水等が浸透することで漏水が生じたり塩分が浸透する。その結果、目地での鉄筋や鋼材に腐食が生じてしまい、プレキャストコンクリート構造物の耐久性に悪影響を及ぼしていた。
また、橋梁用のプレキャストコンクリート版（以下、橋梁用床版という）では、ひび割れの貫通により漏水が生じ、これが鋼桁等の上部工の腐食を招いて橋全体の耐久性に悪影響を及ぼしていた。
目地の断面形状が上記引用文献１に記載されたような、幅が開口部から底部に行くにしたがって狭くなる形状の場合には、ストレートな形状の場合に比較して、剪断応力によるひび割れ抵抗は増加するものの、曲げ引張抵抗性が十分ではないため、曲げモーメントが作用した際にプレキャストコンクリート版と目地材との境界に生じるひび割れを防止することが困難であった。
また、橋梁用のプレキャストコンクリート版（以下、橋梁用床版という）では、ひび割れの貫通により漏水が生じ、これが鋼桁等の上部工の腐食を招いて橋全体の耐久性に悪影響を及ぼしていた。
目地の断面形状が上記引用文献１に記載されたような、幅が開口部から底部に行くにしたがって狭くなる形状の場合には、ストレートな形状の場合に比較して、剪断応力によるひび割れ抵抗は増加するものの、曲げ引張抵抗性が十分ではないため、曲げモーメントが作用した際にプレキャストコンクリート版と目地材との境界に生じるひび割れを防止することが困難であった。
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、曲げモーメントが作用した際にプレキャスト製品と目地材との境界に生じるひび割れを防止することのできるプレキャストコンクリート構造物の目地構造と、プレキャストコンクリート構造物に用いられるプレキャストコンクリート部材とを提供することを目的とする。
本発明は、隣り合うプレキャストコンクリート部材の連結面に設けられた目地空間に目地材を充填して、プレキャストコンクリート部材同士を連結して成るプレキャストコンクリート構造物の目地構造であって、前記目地空間は、前記プレキャストコンクリート部材の連結面となる側面にそれぞれ形成されて互いに対向する２つの凹部と、前記プレキャストコンクリート部材の側面間の隙間から成り、前記プレキャストコンクリート部材の上面から下面まで延長するストレート部とを備え、前記プレキャストコンクリート部材を、前記連結面となる側面と、前記側面に垂直な面である前記プレキャストコンクリート部材の上面と下面とに直交する面で切った断面には、前記凹部の開口部と底部とを連結する内壁と前記連結面となる側面とにより囲まれたコンクリートの部分が、前記目地空間に充填された目地材中にクサビ状に突出する突出部が形成されていることを特徴とする。
このように、プレキャストコンクリート部材の目地材との噛み合い部分にクサビ状に突出する突出部を設けることで、突出部によるクサビ効果により曲げ引張抵抗性を増加させるようにしたので、引張力や曲げモーメントが作用した際にプレキャストコンクリート部材と目地材との境界に生じるひび割れを防止することができる。したがって、プレキャストコンクリート構造物の耐久性を向上させることができるとともに、構造物の漏水を効果的に防止することができる。
また、本発明は、前記断面のうちの、前記プレキャストコンクリート部材に作用する曲げモーメントによる応力が引張力である断面において、前記凹部の開口部と底部とを連結する内壁の間隔が、前記凹部の開口部から底部に行くにしたがって広がっていることを特徴とする。
これにより、プレキャストコンクリート部材の曲げ引張抵抗性を確実に増加させるだけでなく、コンクリートの乾燥収縮、温度応力等にひび割れについても防止できる。
また、本発明は、前記断面のうちの、前記プレキャストコンクリート部材に曲げモーメントが作用する断面において、前記突出部の先端を、前記プレキャストコンクリート部材の中立面よりも、曲げモーメントによる引張力が作用する側に位置させたので、突出部によるクサビ効果を効果的に発揮させることができるとともに、中立面の両側に前記の突起部を設ければ、プレキャストコンクリート部材に、正負両方の曲げモーメントが作用しても、プレキャストコンクリート部材と目地材との境界に生じるひび割れを防止することができる。
なお、正の曲げモーメントとは、図４に示すように、プレキャストコンクリート部材の板面を水平に保持したときに、板面を下に凸となる（上面１２側が縮み下面１３側が伸びる）ように変形させるモーメントを指し、負の曲げモーメントとは、図８に示すように、板面を上に凸となる（上面２２側が伸び下面２３側が縮む）ように変形させるモーメントを指す。すなわち、曲げモーメントの正負は、力のモーメントとは異なり、回転が時計回りか反時計回りかではなく、モーメントが作用した結果として生じる変形が板面を下に凸にさせる変形か、板面を上に凸にさせる変形かにより決まる。
このように、プレキャストコンクリート部材の目地材との噛み合い部分にクサビ状に突出する突出部を設けることで、突出部によるクサビ効果により曲げ引張抵抗性を増加させるようにしたので、引張力や曲げモーメントが作用した際にプレキャストコンクリート部材と目地材との境界に生じるひび割れを防止することができる。したがって、プレキャストコンクリート構造物の耐久性を向上させることができるとともに、構造物の漏水を効果的に防止することができる。
また、本発明は、前記断面のうちの、前記プレキャストコンクリート部材に作用する曲げモーメントによる応力が引張力である断面において、前記凹部の開口部と底部とを連結する内壁の間隔が、前記凹部の開口部から底部に行くにしたがって広がっていることを特徴とする。
これにより、プレキャストコンクリート部材の曲げ引張抵抗性を確実に増加させるだけでなく、コンクリートの乾燥収縮、温度応力等にひび割れについても防止できる。
また、本発明は、前記断面のうちの、前記プレキャストコンクリート部材に曲げモーメントが作用する断面において、前記突出部の先端を、前記プレキャストコンクリート部材の中立面よりも、曲げモーメントによる引張力が作用する側に位置させたので、突出部によるクサビ効果を効果的に発揮させることができるとともに、中立面の両側に前記の突起部を設ければ、プレキャストコンクリート部材に、正負両方の曲げモーメントが作用しても、プレキャストコンクリート部材と目地材との境界に生じるひび割れを防止することができる。
なお、正の曲げモーメントとは、図４に示すように、プレキャストコンクリート部材の板面を水平に保持したときに、板面を下に凸となる（上面１２側が縮み下面１３側が伸びる）ように変形させるモーメントを指し、負の曲げモーメントとは、図８に示すように、板面を上に凸となる（上面２２側が伸び下面２３側が縮む）ように変形させるモーメントを指す。すなわち、曲げモーメントの正負は、力のモーメントとは異なり、回転が時計回りか反時計回りかではなく、モーメントが作用した結果として生じる変形が板面を下に凸にさせる変形か、板面を上に凸にさせる変形かにより決まる。
また、本発明は、前記プレキャストコンクリート部材が、前記プレキャストコンクリート部材の連結部分に、正または負のいずれかの曲げモーメントが作用する箇所に配置されるプレキャストコンクリート部材であり、前記凹部の開口部と底部とを連結する内壁のうちの、前記曲げモーメントによる応力が引張力である側の内壁が、前記凹部の開口部から底部に向かうにしたがって、前記側面に垂直な面である板面に対して、前記曲げモーメントの方向とは反対方向に傾いていることを特徴とする。
このような形状の凹部を設けることで、クサビ状に突出する突出部の体積が、引張力の大きい側（凸となる面側）で大きくなるので、クサビ効果による曲げ引張抵抗性を効果的に発揮させることができる。
また、側面に形成された凹部の開口部と底部とを連結する内壁が、ともに、前記側面に垂直な面である前記上面と下面とに対して、一方の板面側もしくは他方の板面側に傾いているプレキャストコンクリート部材を、プレキャストコンクリート構造物の正または負の曲げモーメントが作用する箇所に配置すれば、プレキャストコンクリート構造物の耐久性及び漏水防止効果を向上させることができる。
このような形状の凹部を設けることで、クサビ状に突出する突出部の体積が、引張力の大きい側（凸となる面側）で大きくなるので、クサビ効果による曲げ引張抵抗性を効果的に発揮させることができる。
また、側面に形成された凹部の開口部と底部とを連結する内壁が、ともに、前記側面に垂直な面である前記上面と下面とに対して、一方の板面側もしくは他方の板面側に傾いているプレキャストコンクリート部材を、プレキャストコンクリート構造物の正または負の曲げモーメントが作用する箇所に配置すれば、プレキャストコンクリート構造物の耐久性及び漏水防止効果を向上させることができる。
また、前記プレキャストコンクリート部材が、前記プレキャストコンクリート部材の連結部分に、正負両方の曲げモーメントが作用する箇所に配置されるプレキャストコンクリート部材である場合には、前記凹部を、幅が、前記凹部の開口部から底部に行くにしたがって広がっている形状とすれば、正負両方の曲げモーメントが作用しても、プレキャストコンクリート部材と目地材との境界に生じるひび割れを防止することができるので、プレキャストコンクリート構造物の耐久性が向上する。
また、前記コンクリート部材を、空港エプロンや道路の舗装や河川等の上に架設される橋梁に構築される道路に用いられるプレキャストコンクリート床版（橋梁用床版）に適用すれば、プレキャストコンクリート床版の耐久性を向上させることができるだけでなく、漏水防止効果についても向上させることができる。
特に、前記コンクリート部材を橋梁用床版とした場合には、漏水を防止することで、床版だけでなく、床版を支える鋼桁の腐食を防止できるので、橋梁の耐久性を大幅に向上させることができる。
また、前記プレキャストコンクリート部材に、前記凹部に連通する、前記目地材を充填するため注入孔を設けたので、目地材を充填する際に凹部内の空気を排出することができるだけでなく、凹部に生じるエア溜まりについても、容易にプレキャストコンクリート部材の外部に排出することができる。したがって、プレキャストコンクリート部材同士を強固に連結することができるので、プレキャストコンクリート構造物の耐久性を更に向上させることができる。
また、前記コンクリート部材を、空港エプロンや道路の舗装や河川等の上に架設される橋梁に構築される道路に用いられるプレキャストコンクリート床版（橋梁用床版）に適用すれば、プレキャストコンクリート床版の耐久性を向上させることができるだけでなく、漏水防止効果についても向上させることができる。
特に、前記コンクリート部材を橋梁用床版とした場合には、漏水を防止することで、床版だけでなく、床版を支える鋼桁の腐食を防止できるので、橋梁の耐久性を大幅に向上させることができる。
また、前記プレキャストコンクリート部材に、前記凹部に連通する、前記目地材を充填するため注入孔を設けたので、目地材を充填する際に凹部内の空気を排出することができるだけでなく、凹部に生じるエア溜まりについても、容易にプレキャストコンクリート部材の外部に排出することができる。したがって、プレキャストコンクリート部材同士を強固に連結することができるので、プレキャストコンクリート構造物の耐久性を更に向上させることができる。
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
実施の形態１．
図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態１を示す図で、（ａ）はプレキャストコンクリート構造物１の目地構造を示す図、（ｂ）図はプレキャストコンクリート部材１０の斜視図、（ｃ）図はプレキャストコンクリート部材１０と目地材１１との境界部の断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ断面図もしくはＢ−Ｂ断面図）である。
本例のプレキャストコンクリート構造物１は、空港エプロンなどの舗装路で、プレキャストコンクリート部材１０は、（ａ）図の縦方向である幅方向と横方向である走行方向に、それぞれ複数個配置される。
プレキャストコンクリート部材１０は平板状の部材で、以下、路面となる側の面を上面１２、上面１２とは反対側の面を下面１３、連結面となる４つの面をそれぞれ側面１４とする。本例では、上面１２及び下面１３を一辺がＷの正方形としたが、長方形であってもよい。
（ｂ）図及び（ｃ）図に示すように、プレキャストコンクリート部材１０の側面１４には、それぞれ凹部１５が形成されており、隣り合うプレキャストコンクリート部材１０の凹部１５同士を互いに対向させて形成された目地空間にモルタルなどのグラウト材を目地材１１として充填することで、プレキャストコンクリート部材１０同士を連結してプレキャストコンクリート構造物１としての舗装路を構築する。
なお、図２に示すように、プレキャストコンクリート構造物が橋梁１Ｚである場合には、橋梁用床版１０Ｐを橋軸方向に複数配置する場合と、図３に示すように、橋梁用床版１０Ｑを橋軸直角方向に複数配置する場合とがある。
橋梁用床版１０Ｐは、橋梁１Ｚの橋軸方向に直角な方の側面１４Ｗのみに凹部１５が複数個設けられ、橋梁用床版１０Ｑは、橋梁１Ｚの橋軸直角方向に直角な方の側面１４Ｌのみに凹部１５が複数設けられている。
いずれの場合にも、橋梁用床版１０Ｐ（もしくは、橋梁用床版１０Ｑ）と目地材１１との境界部の断面図であるＣ−Ｃ断面図（もしくは、Ｄ−Ｄ断面図）は、図１（ｃ）に示した図１（ａ）のＡ−Ａ断面図と同じであるので、以下、プレキャストコンクリート構造物１が、空港エプロンなどの舗装路である場合について説明する。
本例では、凹部１５をプレキャストコンクリート部材１０の側面１４の中央部に設けるとともに、凹部１５の長さｗを、側面１４の長さＷよりも小さな値とした。
以下、凹部１５の開口部を１５ａ、底部を１５ｂ、開口部１５ａと底部１５ｂとを連結する内壁を１５ｃ，１５ｄとする。ここで、符号１５ｃは上面１２側の内壁で、符号１５ｄは下面１３側の内壁で、内壁１５ｃ，１５ｄの延長方向は、側面１４の延長方向である、図１（ｃ）の紙面に垂直な方向である。
なお、底部１５ｂは、側面１４に平行な平面であってもよいし、側面１４に平行な平面に対して開口部１５ａ側に突出していてもよい。あるいは、開口部１５ａとは反対側にへこんでいてもよい。
図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態１を示す図で、（ａ）はプレキャストコンクリート構造物１の目地構造を示す図、（ｂ）図はプレキャストコンクリート部材１０の斜視図、（ｃ）図はプレキャストコンクリート部材１０と目地材１１との境界部の断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ断面図もしくはＢ−Ｂ断面図）である。
本例のプレキャストコンクリート構造物１は、空港エプロンなどの舗装路で、プレキャストコンクリート部材１０は、（ａ）図の縦方向である幅方向と横方向である走行方向に、それぞれ複数個配置される。
プレキャストコンクリート部材１０は平板状の部材で、以下、路面となる側の面を上面１２、上面１２とは反対側の面を下面１３、連結面となる４つの面をそれぞれ側面１４とする。本例では、上面１２及び下面１３を一辺がＷの正方形としたが、長方形であってもよい。
（ｂ）図及び（ｃ）図に示すように、プレキャストコンクリート部材１０の側面１４には、それぞれ凹部１５が形成されており、隣り合うプレキャストコンクリート部材１０の凹部１５同士を互いに対向させて形成された目地空間にモルタルなどのグラウト材を目地材１１として充填することで、プレキャストコンクリート部材１０同士を連結してプレキャストコンクリート構造物１としての舗装路を構築する。
なお、図２に示すように、プレキャストコンクリート構造物が橋梁１Ｚである場合には、橋梁用床版１０Ｐを橋軸方向に複数配置する場合と、図３に示すように、橋梁用床版１０Ｑを橋軸直角方向に複数配置する場合とがある。
橋梁用床版１０Ｐは、橋梁１Ｚの橋軸方向に直角な方の側面１４Ｗのみに凹部１５が複数個設けられ、橋梁用床版１０Ｑは、橋梁１Ｚの橋軸直角方向に直角な方の側面１４Ｌのみに凹部１５が複数設けられている。
いずれの場合にも、橋梁用床版１０Ｐ（もしくは、橋梁用床版１０Ｑ）と目地材１１との境界部の断面図であるＣ−Ｃ断面図（もしくは、Ｄ−Ｄ断面図）は、図１（ｃ）に示した図１（ａ）のＡ−Ａ断面図と同じであるので、以下、プレキャストコンクリート構造物１が、空港エプロンなどの舗装路である場合について説明する。
本例では、凹部１５をプレキャストコンクリート部材１０の側面１４の中央部に設けるとともに、凹部１５の長さｗを、側面１４の長さＷよりも小さな値とした。
以下、凹部１５の開口部を１５ａ、底部を１５ｂ、開口部１５ａと底部１５ｂとを連結する内壁を１５ｃ，１５ｄとする。ここで、符号１５ｃは上面１２側の内壁で、符号１５ｄは下面１３側の内壁で、内壁１５ｃ，１５ｄの延長方向は、側面１４の延長方向である、図１（ｃ）の紙面に垂直な方向である。
なお、底部１５ｂは、側面１４に平行な平面であってもよいし、側面１４に平行な平面に対して開口部１５ａ側に突出していてもよい。あるいは、開口部１５ａとは反対側にへこんでいてもよい。
プレキャストコンクリート構造物１が舗装路である場合には、走行する車両の荷重により、プレキャストコンクリート部材１０は、下方に凸となるように変形する。すなわち、図４に示すように、右側のプレキャストコンクリート部材１０では、上面１２（または、下面１３）と側面１４とに垂直な断面でみると、側面１４の延長方向周りに反時計回りの曲げモーメントＭが作用し、左側のプレキャストコンクリート部材１０では、側面１４の時計回りの曲げモーメントＭが作用する。なお、同図の左側の時計回りの曲げモーメントＭも、右側の反時計回りの曲げモーメントＭも、ともに、板面が下に凸となるようにプレキャストコンクリート部材１０を変形させる正の曲げモーメントである。正の曲げモーメントＭが作用すると、上面１２側には圧縮力が作用し、下面１３側には引張力が作用する。
そこで、本例では、左右のプレキャストコンクリート部材１０の、曲げモーメントＭによる引張力が作用する側の内壁である下面１３側の内壁１５ｄを、ともに、曲げモーメントの方向とは反対方向、すなわち、凹部１５の開口部１５ａから底部１５ｂに向かうにしたがって、上面１２側から下面１３側に傾斜するように形成することで、曲げ引張抵抗性を高めるようにしている。
なお、本例では、上面１２側の内壁１５ｃについても、上面１２側から下面１３側に傾斜するように形成したが、上面１２（または、下面１３）と平行になるようにしてもよいし、下面１３側から上面１２側に傾斜するように形成してもよい。
そこで、本例では、左右のプレキャストコンクリート部材１０の、曲げモーメントＭによる引張力が作用する側の内壁である下面１３側の内壁１５ｄを、ともに、曲げモーメントの方向とは反対方向、すなわち、凹部１５の開口部１５ａから底部１５ｂに向かうにしたがって、上面１２側から下面１３側に傾斜するように形成することで、曲げ引張抵抗性を高めるようにしている。
なお、本例では、上面１２側の内壁１５ｃについても、上面１２側から下面１３側に傾斜するように形成したが、上面１２（または、下面１３）と平行になるようにしてもよいし、下面１３側から上面１２側に傾斜するように形成してもよい。
次に、本発明による目地構造の形状効果について説明する。
凹部１５に目地材１１を充填すると、プレキャストコンクリート部材１０の目地材１１との噛み合い部分は、上面１２側では、コンクリートの部分の体積が開口部１５ａから底部１５ｂ側に行くにしたがって増加する形状となっている。一方、下面１３側では、コンクリートの部分の体積が開口部１５ａから底部１５ｂ側に行くにしたがって減少する形状となっている。すなわち、下面１３側では、コンクリートの部分が目地材１１中にクサビ状に突出している形状となっている。このコンクリートがクサビ状に突出している部分を、以下、突出部１６という。
図５に示すように、プレキャストコンクリート部材１０に側面１４の延長方向周りに曲げモーメントＭが作用すると、同図の一点鎖線で示す中立面の上側である、上面１２側の噛み合い部分のコンクリートには圧縮力Ｆ1が作用し、中立面の下側である、下面１３側の噛み合い部分のコンクリートには引張力Ｆ2が作用する。
コンクリートは圧縮強度が高いので、上側のコンクリートと目地材１１との間にひび割れが発生することはない。
これに対して、プレキャストコンクリート部材１０の目地材１１との境界部の引張強度は、打継ぎ目がないコンクリートの約５７％と小さいので、境界部に引張力Ｆ2が作用すると、ひび割れが発生しやすい。
本発明の目地構造では、プレキャストコンクリート部材１０の下側のコンクリートは、噛み合い部分である突出部１６がクサビ状なので、引張力に対して剪断抵抗Ｓが作用し、その結果、曲げ引張抵抗性が増加する。したがって、曲げモーメントＭが作用した際にプレキャストコンクリート部材１０と目地材１１との境界に生じるひび割れを確実に防止することができる。また、目地部への雨水や塩分の浸透が抑制されるので、舗装路（プレキャストコンクリート構造物１）の耐久性が向上するとともに、舗装路の漏水についても効果的に防止することができる。
凹部１５に目地材１１を充填すると、プレキャストコンクリート部材１０の目地材１１との噛み合い部分は、上面１２側では、コンクリートの部分の体積が開口部１５ａから底部１５ｂ側に行くにしたがって増加する形状となっている。一方、下面１３側では、コンクリートの部分の体積が開口部１５ａから底部１５ｂ側に行くにしたがって減少する形状となっている。すなわち、下面１３側では、コンクリートの部分が目地材１１中にクサビ状に突出している形状となっている。このコンクリートがクサビ状に突出している部分を、以下、突出部１６という。
図５に示すように、プレキャストコンクリート部材１０に側面１４の延長方向周りに曲げモーメントＭが作用すると、同図の一点鎖線で示す中立面の上側である、上面１２側の噛み合い部分のコンクリートには圧縮力Ｆ1が作用し、中立面の下側である、下面１３側の噛み合い部分のコンクリートには引張力Ｆ2が作用する。
コンクリートは圧縮強度が高いので、上側のコンクリートと目地材１１との間にひび割れが発生することはない。
これに対して、プレキャストコンクリート部材１０の目地材１１との境界部の引張強度は、打継ぎ目がないコンクリートの約５７％と小さいので、境界部に引張力Ｆ2が作用すると、ひび割れが発生しやすい。
本発明の目地構造では、プレキャストコンクリート部材１０の下側のコンクリートは、噛み合い部分である突出部１６がクサビ状なので、引張力に対して剪断抵抗Ｓが作用し、その結果、曲げ引張抵抗性が増加する。したがって、曲げモーメントＭが作用した際にプレキャストコンクリート部材１０と目地材１１との境界に生じるひび割れを確実に防止することができる。また、目地部への雨水や塩分の浸透が抑制されるので、舗装路（プレキャストコンクリート構造物１）の耐久性が向上するとともに、舗装路の漏水についても効果的に防止することができる。
なお、図４に示した突出部１６の頂点の角度θとしては、３０°〜７０°の範囲とすることが好ましい。角度θが３０°未満であるとクサビが細くなるので突出部１６の強度が低下する。また、角度θが７０°を超えると、十分な曲げ引張抵抗性が得られない。
また、図６（ａ）に示すように、作用する曲げモーメントＭが大きいと、従来の凹部６５を有するプレキャストコンクリート版６０では、ひび割れＫが下面６３側の内壁６５ｄから底部６５ｂへと進行するので目地部へ雨水や塩分が浸透してしまい、耐久性が低下するだけでなく、ひび割れＫからの漏水が発生してしまっていた。これに対して、本願発明の凹部１５を有するプレキャストコンクリート部材１０では、図６（ｂ）に示すように、ひび割れＫが生じた場合でも、コンクリートの部分が目地材１１中にクサビ状に突出している形状となっているため、ひび割れＫは下面１３側の内壁１５ｄの手前で一旦止まるので、目地部への雨水や塩分の浸透を抑制することができる。したがって、プレキャストコンクリート構造物１の耐久性の低下を抑制することができるとともに、ひび割れからの漏水についても防止することができる。
特に、プレキャストコンクリート構造物１が河川等の上に架設される橋梁である場合には、橋梁用床版であるプレキャストコンクリート床版だけでなく、床版を支える鋼桁の腐食についても防止できるので、橋梁の耐久性を大幅に向上させることができる。
なお、本発明による目地構造は凹部１５を有しているので、従来の凹部６５を有する目地構造と同様に、剪断力を分散できることはいうまでもない。
また、図６（ａ）に示すように、作用する曲げモーメントＭが大きいと、従来の凹部６５を有するプレキャストコンクリート版６０では、ひび割れＫが下面６３側の内壁６５ｄから底部６５ｂへと進行するので目地部へ雨水や塩分が浸透してしまい、耐久性が低下するだけでなく、ひび割れＫからの漏水が発生してしまっていた。これに対して、本願発明の凹部１５を有するプレキャストコンクリート部材１０では、図６（ｂ）に示すように、ひび割れＫが生じた場合でも、コンクリートの部分が目地材１１中にクサビ状に突出している形状となっているため、ひび割れＫは下面１３側の内壁１５ｄの手前で一旦止まるので、目地部への雨水や塩分の浸透を抑制することができる。したがって、プレキャストコンクリート構造物１の耐久性の低下を抑制することができるとともに、ひび割れからの漏水についても防止することができる。
特に、プレキャストコンクリート構造物１が河川等の上に架設される橋梁である場合には、橋梁用床版であるプレキャストコンクリート床版だけでなく、床版を支える鋼桁の腐食についても防止できるので、橋梁の耐久性を大幅に向上させることができる。
なお、本発明による目地構造は凹部１５を有しているので、従来の凹部６５を有する目地構造と同様に、剪断力を分散できることはいうまでもない。
なお、上記実施の形態１では、凹部１５の断面形状を四角形としたが、図７（ａ）に示すような、開口部１５ａと２つの内壁１５ｃ，１５ｄを３辺とする三角形としてもよい
この場合には、引張力が作用する側の内壁１５ｄと連結面となる側面１４とにより囲まれたコンクリートの部分が突出部１６となる。なお、凹部１５の断面形状が三角形の場合には、２つの内壁１５ｃ，１５ｄの交線が凹部１５の底部１５ｂとなる。
また、図７（ｂ）に示すように、突出部１６を構成する側の内壁１５ｃが、上面１２側から下面１３側、すなわち、曲げモーメントＭの方向と同じ方向に傾いていてもよい。この場合には、クサビ状に突出する突出部１６の体積が、引張力の小さい側（凸となる面である下面１３とは反対側）で大きくなるだけでなく、凹部１５の内壁１５ｃと内壁１５ｄとで囲まれた空間にエア溜まりが発生し易いので、凹部１５の断面形状としては、図１（ｃ）、もしくは、図７（ａ）に示す断面形状の方が好ましい。
要は、プレキャストコンクリート部材１０が、凹部１５の開口部１５ａと底部１５ｂとを連結する内壁（内壁１５ｃまたは内壁１５ｄ）と連結面となる側面１４とにより囲まれたコンクリートの部分が、目地材１１中にクサビ状に突出する突出部１６となっていればよい。また、突出部１６の先端が、プレキャストコンクリート部材１０の中立面よりも、曲げモーメントによる引張力が作用する側に位置していれば更に好ましい。
この場合には、引張力が作用する側の内壁１５ｄと連結面となる側面１４とにより囲まれたコンクリートの部分が突出部１６となる。なお、凹部１５の断面形状が三角形の場合には、２つの内壁１５ｃ，１５ｄの交線が凹部１５の底部１５ｂとなる。
また、図７（ｂ）に示すように、突出部１６を構成する側の内壁１５ｃが、上面１２側から下面１３側、すなわち、曲げモーメントＭの方向と同じ方向に傾いていてもよい。この場合には、クサビ状に突出する突出部１６の体積が、引張力の小さい側（凸となる面である下面１３とは反対側）で大きくなるだけでなく、凹部１５の内壁１５ｃと内壁１５ｄとで囲まれた空間にエア溜まりが発生し易いので、凹部１５の断面形状としては、図１（ｃ）、もしくは、図７（ａ）に示す断面形状の方が好ましい。
要は、プレキャストコンクリート部材１０が、凹部１５の開口部１５ａと底部１５ｂとを連結する内壁（内壁１５ｃまたは内壁１５ｄ）と連結面となる側面１４とにより囲まれたコンクリートの部分が、目地材１１中にクサビ状に突出する突出部１６となっていればよい。また、突出部１６の先端が、プレキャストコンクリート部材１０の中立面よりも、曲げモーメントによる引張力が作用する側に位置していれば更に好ましい。
実施の形態２．
前記実施の形態１では、正の曲げモーメントＭが作用する箇所、すなわち、荷重により下方に凸となるような曲げモーメントが作用する箇所に配置されるプレキャストコンクリート部材１０について説明したが、図８に示すように、プレキャストコンクリート部材が、負の曲げモーメントＭ（上方に凸となるような曲げモーメントＭ）が作用する箇所に配置されるプレキャストコンクリート部材２０である場合には、曲げモーメントＭによる引張力が作用する側の内壁である上面２２側の内壁２５ｃを、曲げモーメントＭの方向とは反対方向、すなわち、凹部２５の開口部２５ａから底部２５ｂに向かうにしたがって下面２３側から上面２２側に傾斜するように形成すればよい。これにより、引張力が作用するプレキャストコンクリート部材２０の上側のコンクリートの噛み合い部分である突出部２６がクサビ状となるので、剪断抵抗Ｓによる曲げ引張抵抗性を増加させることができる。したがって、上記実施の形態と同様に、プレキャストコンクリート部材２０と目地材１１との境界に生じるひび割れを確実に防止することができる。
なお、本例では、凹部２５の内壁２５ｃ，２５ｄを、ともに、下面２３側から上面２２側に傾斜するように形成したが、下面２３側の内壁２５ｄについては、上面２２（または、下面２３）と平行になるようにしてもよいし、上面２２側から下面２３側に傾斜するように形成してもよい。
例えば、プレキャストコンクリート構造物が橋梁である場合には、橋脚間に配置されているプレキャストコンクリート部材には、プレキャストコンクリート部材を下方に凸となるように変形させる曲げモーメント（正の曲げモーメント）が作用し、橋脚の上や橋脚周辺の上部に配置されているプレキャストコンクリート部材には、プレキャストコンクリート部材を上方に凸となるように変形させる曲げモーメント（負の曲げモーメント）が作用するので、それぞれの箇所にプレキャストコンクリート部材１０またはプレキャストコンクリート部材２０を配置するようにすればよい。
前記実施の形態１では、正の曲げモーメントＭが作用する箇所、すなわち、荷重により下方に凸となるような曲げモーメントが作用する箇所に配置されるプレキャストコンクリート部材１０について説明したが、図８に示すように、プレキャストコンクリート部材が、負の曲げモーメントＭ（上方に凸となるような曲げモーメントＭ）が作用する箇所に配置されるプレキャストコンクリート部材２０である場合には、曲げモーメントＭによる引張力が作用する側の内壁である上面２２側の内壁２５ｃを、曲げモーメントＭの方向とは反対方向、すなわち、凹部２５の開口部２５ａから底部２５ｂに向かうにしたがって下面２３側から上面２２側に傾斜するように形成すればよい。これにより、引張力が作用するプレキャストコンクリート部材２０の上側のコンクリートの噛み合い部分である突出部２６がクサビ状となるので、剪断抵抗Ｓによる曲げ引張抵抗性を増加させることができる。したがって、上記実施の形態と同様に、プレキャストコンクリート部材２０と目地材１１との境界に生じるひび割れを確実に防止することができる。
なお、本例では、凹部２５の内壁２５ｃ，２５ｄを、ともに、下面２３側から上面２２側に傾斜するように形成したが、下面２３側の内壁２５ｄについては、上面２２（または、下面２３）と平行になるようにしてもよいし、上面２２側から下面２３側に傾斜するように形成してもよい。
例えば、プレキャストコンクリート構造物が橋梁である場合には、橋脚間に配置されているプレキャストコンクリート部材には、プレキャストコンクリート部材を下方に凸となるように変形させる曲げモーメント（正の曲げモーメント）が作用し、橋脚の上や橋脚周辺の上部に配置されているプレキャストコンクリート部材には、プレキャストコンクリート部材を上方に凸となるように変形させる曲げモーメント（負の曲げモーメント）が作用するので、それぞれの箇所にプレキャストコンクリート部材１０またはプレキャストコンクリート部材２０を配置するようにすればよい。
また、負の曲げモーメントＭが作用する箇所に配置されるプレキャストコンクリート部材２０である場合も、図９（ａ）に示すような、開口部２５ａと２つの内壁２５ｃ，２５ｄを３辺とする三角形としてもよい。この場合には、引張力が作用する側の内壁２５ｃと連結面となる側面２４とにより囲まれたコンクリートの部分が突出部２６となる。なお、凹部２５の断面形状が三角形の場合にも、２つの内壁２５ｃ，２５ｄの交線が、凹部２５の底部２５ｂとなる。
また、図９（ｂ）に示すように、内壁２５ｄが、前記凹部２５の開口部２５ａから底部２５ｂに向かうにしたがって、前記側面に垂直な面である板面に対して、前記曲げモーメントＭの方向と同じ方向に傾いていてもよい。この場合には、凹部２５の下面２３側の内壁２５ｄが下面２３から上面２２側に向かう方向に傾いているので、目地材１１を充填する際に凹部２５内の空気を容易に排出することができるという利点はあるが、目地材１１中にクサビ状に突出する突出部２６の体積が、引張力の小さい側（凸となる面とは反対側）で大きくなるので、凹部２５の断面形状としては、図８、もしくは、図９（ａ）に示す断面形状の方が好ましい。
また、図９（ｂ）に示すように、内壁２５ｄが、前記凹部２５の開口部２５ａから底部２５ｂに向かうにしたがって、前記側面に垂直な面である板面に対して、前記曲げモーメントＭの方向と同じ方向に傾いていてもよい。この場合には、凹部２５の下面２３側の内壁２５ｄが下面２３から上面２２側に向かう方向に傾いているので、目地材１１を充填する際に凹部２５内の空気を容易に排出することができるという利点はあるが、目地材１１中にクサビ状に突出する突出部２６の体積が、引張力の小さい側（凸となる面とは反対側）で大きくなるので、凹部２５の断面形状としては、図８、もしくは、図９（ａ）に示す断面形状の方が好ましい。
実施の形態３．
前記実施の形態１，２では、正または負の曲げモーメントが作用する箇所に配置されるプレキャストコンクリート部材１０，２０について説明したが、図１０（ａ）に示すように、プレキャストコンクリート部材が、連結部分に、下方に凸となるように変形させる曲げモーメント（正の曲げモーメント）と、プレキャストコンクリート部材を上方に凸となるように変形させる曲げモーメント（負の曲げモーメント）の両方の曲げモーメントが作用する箇所に配置されるプレキャストコンクリート部材３０である場合には、凹部３５を、幅が開口部３５ａから底部３５ｂに行くにしたがって広がっている形状とすれば、正負どちらの曲げモーメントが作用しても、プレキャストコンクリート部材３０と目地材１１との境界に生じるひび割れを防止することができる。
なお、連結部分に両方の曲げモーメントが作用する箇所としては、プレキャストコンクリート部材が振動する箇所、例えば、重量車両が多く走行する橋梁などの、作用する荷重が大きい箇所などがある。
また、凹部３５の下面３３側の内壁３５ｄが下面側に傾き、上面３２側の内壁３５ｃが上面側に傾向いているので、プレキャストコンクリート部材３０の下側のコンクリートも、上側のコンクリートも、目地材１１との噛み合い部がクサビ状となる。したがって、図１０（ｂ）に示すように、連結部分に、コンクリートの乾燥収縮、温度応力等による引張力に対する噛み合い部の剪断抵抗が大きいので、乾燥、ひび割れを防止できるという利点がある。
前記実施の形態１，２では、正または負の曲げモーメントが作用する箇所に配置されるプレキャストコンクリート部材１０，２０について説明したが、図１０（ａ）に示すように、プレキャストコンクリート部材が、連結部分に、下方に凸となるように変形させる曲げモーメント（正の曲げモーメント）と、プレキャストコンクリート部材を上方に凸となるように変形させる曲げモーメント（負の曲げモーメント）の両方の曲げモーメントが作用する箇所に配置されるプレキャストコンクリート部材３０である場合には、凹部３５を、幅が開口部３５ａから底部３５ｂに行くにしたがって広がっている形状とすれば、正負どちらの曲げモーメントが作用しても、プレキャストコンクリート部材３０と目地材１１との境界に生じるひび割れを防止することができる。
なお、連結部分に両方の曲げモーメントが作用する箇所としては、プレキャストコンクリート部材が振動する箇所、例えば、重量車両が多く走行する橋梁などの、作用する荷重が大きい箇所などがある。
また、凹部３５の下面３３側の内壁３５ｄが下面側に傾き、上面３２側の内壁３５ｃが上面側に傾向いているので、プレキャストコンクリート部材３０の下側のコンクリートも、上側のコンクリートも、目地材１１との噛み合い部がクサビ状となる。したがって、図１０（ｂ）に示すように、連結部分に、コンクリートの乾燥収縮、温度応力等による引張力に対する噛み合い部の剪断抵抗が大きいので、乾燥、ひび割れを防止できるという利点がある。
また、正負の曲げモーメントＭが作用する箇所に配置されるプレキャストコンクリート部材３０である場合は、図１１（ａ）に示すように、下面３３側に設けられた凹部３７と、上面側に設けられた凹部３８を設けてもよい。
凹部３７は、図１（ｃ）に示した凹部１５と同様に、コンクリートの部分の体積が開口部３７ａから底部３７ｂに行くにしたがって増加するクサビ状の突出部３７Ｋを有し、正の曲げモーメントに対する曲げ引張抵抗性を高める。
一方、凹部３８は、図９（ｂ）に示した凹部２５と同様に、コンクリートの部分の体積が開口部３８ａから底部３８ｂ側に行くにしたがって増加するクサビ状の突出部３８Ｋを有し、負の曲げモーメントに対する曲げ引張抵抗性を高める。
また、図１１（ｂ）に示すように、凹部３８を上面３２側に開口させてもよい。上記のように、凹部３８は、内壁３８ｃが、曲げモーメントの方向に傾いているので、曲げ引張抵抗性が小さいが、凹部３８を上面３２側にずらすことで、突出部３８Ｋの位置を引張り力の大きな箇所に移動できるので、図１１（ａ）の場合に比較して、曲げ引張抵抗性を高めることができる。また、凹部３９が上面３２側に開口しているので、目地材の充填が容易となるだけでなく、目地材１１を充填する際に凹部３５内の空気を容易に排出することができる。
なお、プレキャストコンクリート部材３０に設けられる凹部の数は２個に限るものではなく、下面３３側に凹部３７と同様の凹部を２個、上面３２側に凹部３８と同様の凹部を２個設けるなど。複数であってもよい。あるいは、下面３３側に２個、上面３２側に１個など、奇数個であってもよい。
凹部３７は、図１（ｃ）に示した凹部１５と同様に、コンクリートの部分の体積が開口部３７ａから底部３７ｂに行くにしたがって増加するクサビ状の突出部３７Ｋを有し、正の曲げモーメントに対する曲げ引張抵抗性を高める。
一方、凹部３８は、図９（ｂ）に示した凹部２５と同様に、コンクリートの部分の体積が開口部３８ａから底部３８ｂ側に行くにしたがって増加するクサビ状の突出部３８Ｋを有し、負の曲げモーメントに対する曲げ引張抵抗性を高める。
また、図１１（ｂ）に示すように、凹部３８を上面３２側に開口させてもよい。上記のように、凹部３８は、内壁３８ｃが、曲げモーメントの方向に傾いているので、曲げ引張抵抗性が小さいが、凹部３８を上面３２側にずらすことで、突出部３８Ｋの位置を引張り力の大きな箇所に移動できるので、図１１（ａ）の場合に比較して、曲げ引張抵抗性を高めることができる。また、凹部３９が上面３２側に開口しているので、目地材の充填が容易となるだけでなく、目地材１１を充填する際に凹部３５内の空気を容易に排出することができる。
なお、プレキャストコンクリート部材３０に設けられる凹部の数は２個に限るものではなく、下面３３側に凹部３７と同様の凹部を２個、上面３２側に凹部３８と同様の凹部を２個設けるなど。複数であってもよい。あるいは、下面３３側に２個、上面３２側に１個など、奇数個であってもよい。
実施の形態４．
図１２（ａ），（ｂ）は、本実施の形態４に係るプレキャストコンクリート構造物１の目地構造を示す図である。図１０に示した凹部３５では、凹部３５の底部３５ｂと内壁３５ｃとの作る空間が開口部３５ａよりも上面側にあるので、目地材１１を充填する際にエア溜まりが生じてしまうおそれがある。そこで、同図に示すように、凹部３５に連通する、目地材を充填するため注入孔３９を設けるようにすれば、目地材１１を充填する際に凹部３５内の空気を排出することができるだけでなく、凹部３５の底部３５ｂと上面２２側の内壁３５ｃとにより囲まれた空間に生じるエア溜まりについても、プレキャストコンクリート部材の外部に容易に排出することができる。したがって、プレキャストコンクリート部材３０同士を強固に連結することができる。
なお、注入孔３９は、図１２（ｂ）に示すように、凹部３５の延長方向に沿って、所定間隔隔てて複数個設ければよい。
また、図は省略するが、図８に示した凹部２５についても、注入孔３９と同様の注入孔を設ければ、凹部２５に生じるエア溜まりをなくすことができることはいうまでもない。
図１２（ａ），（ｂ）は、本実施の形態４に係るプレキャストコンクリート構造物１の目地構造を示す図である。図１０に示した凹部３５では、凹部３５の底部３５ｂと内壁３５ｃとの作る空間が開口部３５ａよりも上面側にあるので、目地材１１を充填する際にエア溜まりが生じてしまうおそれがある。そこで、同図に示すように、凹部３５に連通する、目地材を充填するため注入孔３９を設けるようにすれば、目地材１１を充填する際に凹部３５内の空気を排出することができるだけでなく、凹部３５の底部３５ｂと上面２２側の内壁３５ｃとにより囲まれた空間に生じるエア溜まりについても、プレキャストコンクリート部材の外部に容易に排出することができる。したがって、プレキャストコンクリート部材３０同士を強固に連結することができる。
なお、注入孔３９は、図１２（ｂ）に示すように、凹部３５の延長方向に沿って、所定間隔隔てて複数個設ければよい。
また、図は省略するが、図８に示した凹部２５についても、注入孔３９と同様の注入孔を設ければ、凹部２５に生じるエア溜まりをなくすことができることはいうまでもない。
なお、前記実施の形態１では、凹部１５の長さｗを、側面１４の長さＷよりも小さな値としたが、側面１４全体に設けてもよい。あるいは、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、凹部１５をそれぞれ両端側に設けたり、複数の凹部１５を所定の間隔をおいて配置したりしてもよい。
また、空港のエプロン舗装や橋梁など、コンクリート構造物が高い連結強度を要求されるコンクリート構造物である場合には、図１４に示すように、隣り合うプレキャストコンクリート部材１０同士を、例えば、Ｃ型金物１７ａとＣ型金物１７ａ内に挿入されるＨ型金物１７ｂとから成る継手１７を用いて連結するとともに、継手１７間に凹部１５を配置する構成としてもよい。
また、空港のエプロン舗装や橋梁など、コンクリート構造物が高い連結強度を要求されるコンクリート構造物である場合には、図１４に示すように、隣り合うプレキャストコンクリート部材１０同士を、例えば、Ｃ型金物１７ａとＣ型金物１７ａ内に挿入されるＨ型金物１７ｂとから成る継手１７を用いて連結するとともに、継手１７間に凹部１５を配置する構成としてもよい。
実施の形態５．
図１５（ａ），（ｂ）は、本実施の形態５に係るプレキャストコンクリート構造物１の目地構造を示す図で、（ａ）図は平面図、（ｂ）図はプレキャストコンクリート部材４０の斜視図である。
プレキャストコンクリート部材４０の連結面となる側面４４には、上面４２から下面４３まで貫通する、上面４２及び下面４３に垂直な方向に延長する複数の凹部４５が形成されており、隣り合うプレキャストコンクリート部材４０の凹部４５同士を互いに対向させて形成された目地空間にモルタルなどのグラウト材を目地材１１として充填することで、プレキャストコンクリート部材４０同士を連結させることができる。
凹部４５は、開口部４５ａと底部４５ｂと、開口部４５ａと底部４５ｂとを連結する内壁４５ｃ，４５ｄとを備えた、開口部４５ａを上底、底部４５ｂを下底とする台形状をなす。また、凹部４５は、上面４２または下面４３から見たときに、２つの内壁４５ｃ，４５ｄ間隔が、開口部４５ａから底部４５ｂに行くにしたがって広がっている。
すなわち、プレキャストコンクリート部材４０も、前記実施の形態１〜４と同様に、内壁４５ｃと連結面となる側面４４とにより囲まれたコンクリートの部分と、内壁４５ｄと側面４４とにより囲まれたコンクリートの部分とが、目地空間に充填された目地材中にクサビ状に突出する突出部４６を備えた凹部４５を有する。
プレキャストコンクリート部材４０に正の曲げモーメントが作用した場合には、図１５（ａ）に示すように、下面４３に引張力Ｆ2が作用し、負の曲げモーメントが作用した場合には、上面４２に引張力Ｆ2が作用する。
本例では、正の曲げモーメントによる引張力に対しては、凹部４５の下面４３側で剪断抵抗Ｓが作用し、負の曲げモーメントによる引張力に対しては、凹部４５の上面４２側で剪断抵抗Ｓが作用するので、曲げモーメントによりプレキャストコンクリート部材４０と目地材４１との境界に生じるひび割れを確実に防止することができるだけでなく、コンクリートの乾燥収縮、温度応力等にひび割れについても防止することができる。
なお、本例のプレキャストコンクリート構造物２の目地構造も、隣り合うプレキャストコンクリート部材４０同士を継手１７を用いて連結する構成とすれば、前述した空港のエプロン舗装や橋梁など、コンクリート構造物が高い連結強度を要求されるコンクリート構造物にも適用可能であることはいうまでもない。
図１５（ａ），（ｂ）は、本実施の形態５に係るプレキャストコンクリート構造物１の目地構造を示す図で、（ａ）図は平面図、（ｂ）図はプレキャストコンクリート部材４０の斜視図である。
プレキャストコンクリート部材４０の連結面となる側面４４には、上面４２から下面４３まで貫通する、上面４２及び下面４３に垂直な方向に延長する複数の凹部４５が形成されており、隣り合うプレキャストコンクリート部材４０の凹部４５同士を互いに対向させて形成された目地空間にモルタルなどのグラウト材を目地材１１として充填することで、プレキャストコンクリート部材４０同士を連結させることができる。
凹部４５は、開口部４５ａと底部４５ｂと、開口部４５ａと底部４５ｂとを連結する内壁４５ｃ，４５ｄとを備えた、開口部４５ａを上底、底部４５ｂを下底とする台形状をなす。また、凹部４５は、上面４２または下面４３から見たときに、２つの内壁４５ｃ，４５ｄ間隔が、開口部４５ａから底部４５ｂに行くにしたがって広がっている。
すなわち、プレキャストコンクリート部材４０も、前記実施の形態１〜４と同様に、内壁４５ｃと連結面となる側面４４とにより囲まれたコンクリートの部分と、内壁４５ｄと側面４４とにより囲まれたコンクリートの部分とが、目地空間に充填された目地材中にクサビ状に突出する突出部４６を備えた凹部４５を有する。
プレキャストコンクリート部材４０に正の曲げモーメントが作用した場合には、図１５（ａ）に示すように、下面４３に引張力Ｆ2が作用し、負の曲げモーメントが作用した場合には、上面４２に引張力Ｆ2が作用する。
本例では、正の曲げモーメントによる引張力に対しては、凹部４５の下面４３側で剪断抵抗Ｓが作用し、負の曲げモーメントによる引張力に対しては、凹部４５の上面４２側で剪断抵抗Ｓが作用するので、曲げモーメントによりプレキャストコンクリート部材４０と目地材４１との境界に生じるひび割れを確実に防止することができるだけでなく、コンクリートの乾燥収縮、温度応力等にひび割れについても防止することができる。
なお、本例のプレキャストコンクリート構造物２の目地構造も、隣り合うプレキャストコンクリート部材４０同士を継手１７を用いて連結する構成とすれば、前述した空港のエプロン舗装や橋梁など、コンクリート構造物が高い連結強度を要求されるコンクリート構造物にも適用可能であることはいうまでもない。
また、本発明によるプレキャストコンクリート構造物１は、コンクリート舗装版や橋梁などのような平板状のプレキャストコンクリート部材１０〜４０を用いて作製されるものに限るものではなく、例えば、下水や排水用管路、地下道、貯留層などのような、ボックスカルバートを連結して構築されるコンクリート構造物２にも適用可能である。
例えば、図１６（ａ）に示すように、ボックスカルバート５０を直線状に連結してなるコンクリート構造物（排水用管路）２は、通常、地中に埋設されるので、図１６（ｂ）に示すように、上側の面５２は、埋立土壌３及び表面舗装４からの荷重を受け、その結果、上側の面５２の連結部分には、上側の面５２を下方に凸となるように変形させる曲げモーメント（正の曲げモーメント）Ｍが作用する。
そこで、正の曲げモーメントＭが作用する上側の面５２の連結面である側面５２ｋに、実施の形態の凹部１５と同様の形状に凹部５５を設けて隣り合うボックスカルバート５０同士を連結するようにすれば、ボックスカルバート５０の上側の面５２と目地材１１との境界に生じるひび割れを確実に防止することができるとともに、ひび割れからの漏水についても防止することができる。
なお、ボックスカルバート５０を連結して構築されるコンクリート構造物２を地中深く埋設する場合には、下側の面５３や横側の面５６に地下水からの圧力により、下側の面５３や横側の面５６がボックスカルバート５０の内部側に凹むように変形する場合がある。その場合には、下側の面５３や横側の面５６の側面にも、凹部５５と同様の凹部を設ければよい。
また、上側の面５２、下側の面５３、及び、横側の面５６の連結面に設ける凹部の形状や大きさについては、地下水の流路や水圧など、コンクリート構造物２の周囲の状況に応じて適宜決定すればよい。
例えば、図１６（ａ）に示すように、ボックスカルバート５０を直線状に連結してなるコンクリート構造物（排水用管路）２は、通常、地中に埋設されるので、図１６（ｂ）に示すように、上側の面５２は、埋立土壌３及び表面舗装４からの荷重を受け、その結果、上側の面５２の連結部分には、上側の面５２を下方に凸となるように変形させる曲げモーメント（正の曲げモーメント）Ｍが作用する。
そこで、正の曲げモーメントＭが作用する上側の面５２の連結面である側面５２ｋに、実施の形態の凹部１５と同様の形状に凹部５５を設けて隣り合うボックスカルバート５０同士を連結するようにすれば、ボックスカルバート５０の上側の面５２と目地材１１との境界に生じるひび割れを確実に防止することができるとともに、ひび割れからの漏水についても防止することができる。
なお、ボックスカルバート５０を連結して構築されるコンクリート構造物２を地中深く埋設する場合には、下側の面５３や横側の面５６に地下水からの圧力により、下側の面５３や横側の面５６がボックスカルバート５０の内部側に凹むように変形する場合がある。その場合には、下側の面５３や横側の面５６の側面にも、凹部５５と同様の凹部を設ければよい。
また、上側の面５２、下側の面５３、及び、横側の面５６の連結面に設ける凹部の形状や大きさについては、地下水の流路や水圧など、コンクリート構造物２の周囲の状況に応じて適宜決定すればよい。
１ プレキャストコンクリート構造物、１０ プレキャストコンクリート部材、
１１ 目地材、１２ プレキャストコンクリート部材の上面、１３ 下面、１４ 側面、
１５ 凹部、１５ａ 開口部、１５ｂ 底部、１５ｃ，１５ｄ 内壁、１６ 突出部。
１１ 目地材、１２ プレキャストコンクリート部材の上面、１３ 下面、１４ 側面、
１５ 凹部、１５ａ 開口部、１５ｂ 底部、１５ｃ，１５ｄ 内壁、１６ 突出部。
Claims (10)
- 隣り合うプレキャストコンクリート部材の連結面に設けられた目地空間に目地材を充填して、プレキャストコンクリート部材同士を連結して成るプレキャストコンクリート構造物の目地構造であって、
前記目地空間は、前記プレキャストコンクリート部材の連結面となる側面にそれぞれ形成されて互いに対向する２つの凹部と、前記プレキャストコンクリート部材の側面間の隙間から成り、前記プレキャストコンクリート部材の上面から下面まで延長するストレート部とを備え、
前記プレキャストコンクリート部材を、前記連結面となる側面と、前記側面に垂直な面である前記プレキャストコンクリート部材の上面と下面とに直交する面で切った断面には、
前記凹部の開口部と底部とを連結する内壁と前記連結面となる側面とにより囲まれたコンクリートの部分が、前記目地空間に充填された目地材中にクサビ状に突出する突出部が形成されていることを特徴とするプレキャストコンクリート構造物の目地構造。 - 前記断面のうちの、前記プレキャストコンクリート部材に作用する曲げモーメントによる応力が引張力である断面において、
前記凹部の開口部と底部とを連結する内壁の間隔が、前記凹部の開口部から底部に行くにしたがって広がっていることを特徴とする請求項１に記載のプレキャストコンクリート構造物の目地構造。 - 前記断面のうちの、前記プレキャストコンクリート部材に曲げモーメントが作用する断面において、
前記突出部の先端が、前記プレキャストコンクリート部材の中立面よりも、曲げモーメントによる引張力が作用する側に位置していることを特徴とする請求項１に記載のプレキャストコンクリート構造物の目地構造。 - 前記プレキャストコンクリート部材が、
前記プレキャストコンクリート部材の連結部分に、正または負のいずれかの曲げモーメントが作用する箇所に配置されるプレキャストコンクリート部材であり、
前記凹部の開口部と底部とを連結する内壁のうちの、前記曲げモーメントによる応力が引張力である側の内壁が、前記凹部の開口部から底部に向かうにしたがって、前記側面に垂直な面である前記上面と下面とに対して、前記曲げモーメントの方向とは反対方向に傾いていることを特徴とする請求項３に記載のプレキャストコンクリート構造物の目地構造。 - 前記プレキャストコンクリート部材が、
前記プレキャストコンクリート部材の連結部分に、正負両方の曲げモーメントが作用する箇所に配置されるプレキャストコンクリート部材であり、
前記凹部の幅が、前記凹部の開口部から底部に行くにしたがって広がっていることを特徴とする請求項３に記載のプレキャストコンクリート構造物の目地構造。 - 前記プレキャストコンクリート部材に、
前記凹部に連通する、前記目地材を充填するため注入孔を設けたことを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれかに記載のプレキャストコンクリート構造物の目地構造。 - 前記プレキャストコンクリート部材が、
側面に前記凹部が形成されたプレキャストコンクリート床版であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のプレキャストコンクリート構造物の目地構造。 - 側面に凹部が形成されたプレキャストコンクリート部材であって、
前記凹部の開口部と底部とを連結する内壁が、ともに、前記凹部の開口部から底部に向かうにしたがって、前記側面に垂直な面である前記プレキャストコンクリート部材の上面側から下面側に向かって傾斜するように形成されているか、もしくは、前記下面側から前記上面側に向かって傾斜するように形成されていることを特徴とするプレキャストコンクリート部材。 - 側面に凹部が形成されたプレキャストコンクリート部材であって、
前記凹部の開口部と底部とを連結する内壁のうち、上面側または下面側の内壁が、前記凹部の開口部から底部に向かうにしたがって、前記側面に垂直な面である前記プレキャストコンクリート部材の上面側から下面側に向かって傾斜するように形成されているか、もしくは、前記下面側から前記上面側に向かって傾斜するように形成され、下面側または上面側の内壁が、前記プレキャストコンクリート部材の下面と上面とに平行になるように形成されていることを特徴とするプレキャストコンクリート部材。 - 前記プレキャストコンクリート部材が、
側面に前記凹部が形成されたプレキャストコンクリート床版であることを特徴とする請求項８または請求項９に記載のプレキャストコンクリート部材。
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