JP7464914B2 - Precast floor slab installation jig and precast floor slab connection method - Google Patents
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Description
本発明は、2つのプレキャストコンクリート床版を連結する際に用いられるプレキャスト床版設置用治具及びプレキャスト床版の連結方法に関する。 The present invention relates to a precast concrete deck installation jig used when connecting two precast concrete decks and a method for connecting precast decks.
道路、鉄道、河川、港湾などの社会的経済基盤は、我が国においては、高度経済成長期に集中的に建設されており、その関係で、近年、老朽化が一斉に進行しつつあり、それらの維持管理あるいは更新が急務となっているが、道路や鉄道が敷設された橋梁の上部工においては、床版の損傷が顕著であれば、その架替えが必要になり、上部工が鋼桁の上にRC床版が架け渡されてなる桁の場合、該RC床版を、RC構造やPC構造のプレキャストコンクリート床版(以下、単にプレキャスト床版と呼ぶ)に架け替える対策が広く採用されている。 In Japan, social and economic infrastructure such as roads, railways, rivers, and ports were built intensively during the period of high economic growth. As a result, they have all been aging simultaneously in recent years, making their maintenance and renewal urgently necessary. In the superstructure of bridges over which roads and railways are built, if the deck is significantly damaged, it becomes necessary to replace it. In cases where the superstructure is a girder in which an RC deck is placed over a steel girder, a widely adopted measure is to replace the RC deck with a precast concrete deck of RC or PC structure (hereinafter simply referred to as a precast deck).
プレキャスト床版を用いて床版の架替えを行うにあたっては、既存の床版を撤去した後、プレキャスト床版を橋軸方向に沿って並べ、しかる後、これらのプレキャスト床版にPC鋼材を挿通して緊張力を導入することにより、該プレキャスト床版を互いに連結する工法が採用される(特許文献1)。 When replacing decks using precast decks, a construction method is used in which the existing decks are removed, the precast decks are lined up along the axis of the bridge, and then PC steel is inserted through the precast decks to introduce tension, thereby connecting the precast decks to each other (Patent Document 1).
一方、既存の床版を全面撤去するのではなく、例えば二車線の一方を通行可能にしつつ、他方を部分撤去して床版を架け替えるようにすれば、工事期間中の全面通行止めを回避することができる(特許文献2)。 On the other hand, instead of completely removing the existing deck, if one of the two lanes is opened to traffic while the other is partially removed and the deck is replaced, it is possible to avoid a complete road closure during the construction period (Patent Document 2).
ここで、上記部分撤去においては、プレキャスト床版を橋軸直交方向に並置する場合だと、PC鋼材の挿入孔が上部工の両側方で開口することとなり、PC鋼材の挿入作業や該PC鋼材を介したプレストレスの導入作業のために足場を別途構築しなければならないという問題や、PC鋼材が長尺化するため、橋梁の規模によっては、プレキャスト床版への挿入作業性が悪くなるのみならず、運搬コストや保管コストの増大を招く。 Here, in the above-mentioned partial removal, if the precast deck is arranged in a direction perpendicular to the bridge axis, the insertion holes for the PC steel will open on both sides of the superstructure, which will pose the problem of having to construct separate scaffolding for the PC steel insertion work and the introduction of prestress via the PC steel. In addition, as the PC steel will be longer, depending on the size of the bridge, not only will it be difficult to insert it into the precast deck, but it will also lead to increased transportation and storage costs.
そのため、本出願人は、2つのプレキャスト床版にPC鋼材を貫通させた上で該PC鋼材に緊張力を導入するのではなく、比較的短尺のPC鋼材に予め緊張力が導入された連結ユニットを、該PC鋼材の各端部が2つのプレキャスト床版にそれぞれ定着されるように該2つのプレキャスト床版に配置し、しかる後、PC鋼材の緊張力を解放して2つのプレキャスト床版を互いに引き寄せるプレキャスト床版の連結方法を開発した(特許文献3)。 Therefore, the applicant developed a method of connecting precast decks in which, rather than passing the PC steel through two precast decks and then introducing tension into the PC steel, a connecting unit in which tension has already been introduced into a relatively short PC steel is placed on the two precast decks so that each end of the PC steel is fixed to each of the two precast decks, and then the tension of the PC steel is released to draw the two precast decks together (Patent Document 3).
かかる連結方法によれば、長尺のPC鋼材を施工現場で2つのプレキャスト床版に挿通する必要がなくなり、該挿通作業のための足場が不要になるとともに、PC鋼材の緊張力については、工場等で予め導入されたものを施工現場で解放すればよいため、緊張力解放のための足場も不要となる。 This connection method eliminates the need to insert long PC steel members into two precast decks at the construction site, and eliminates the need for scaffolding for the insertion work. In addition, the tension of the PC steel members is pre-installed in a factory or other location and can be released at the construction site, so scaffolding for releasing the tension is also not required.
しかしながら、上記連結ユニットを構成するPC鋼材の緊張力を解放する際、プレキャスト床版が鋼桁に架け渡されているため、該プレキャスト床版の下面と鋼桁の上面との間に摩擦力が生じるとともに、その摩擦力によってPC鋼材の定着端外側で引張応力が発生し、近傍のコンクリートにひび割れが生じるという問題を生じていた。 However, when the tension of the PC steel that constitutes the connecting unit is released, because the precast deck is suspended over the steel girder, friction occurs between the underside of the precast deck and the top of the steel girder. This friction generates tensile stress on the outside of the anchoring end of the PC steel, causing cracks in the nearby concrete.
また、上述の摩擦力がPC鋼材の緊張力の一部と相殺してしまうことで、予定通りの圧縮力を2つのプレキャスト床版の連結箇所に導入することができないという問題も生じていた。 In addition, the above-mentioned frictional force was offset by part of the tension of the PC steel, which caused the problem that the planned compressive force could not be introduced at the connection point between the two precast decks.
加えて、長尺のPC鋼材を用いた従来の連結方法においても、その端部で導入される緊張力が、プレキャスト床版と鋼桁との間で生じる摩擦力で一部相殺されてしまい、プレキャスト床版同士の連結箇所に所要の圧縮力を作用させることができなかったり、プレストレスを用いない連結方法であっても、上述の摩擦力でプレキャスト床版の相対位置調整が困難になるという事態も懸念される。 In addition, even in conventional connection methods using long PC steel members, the tension introduced at the ends is partially offset by the frictional force generated between the precast deck and the steel girder, making it impossible to apply the required compressive force to the connection points between the precast decks. There is also concern that even in connection methods that do not use prestress, the above-mentioned frictional force may make it difficult to adjust the relative positions of the precast decks.
ちなみに、プレキャスト床版と鋼桁との間にフラットローラーや摩擦低減手段を介在させる場合があるが、このような摩擦低減手段を介在させたとしても、摩擦力がゼロになるわけではないので、上述の問題は依然として解消されず、さらには、摩擦低減手段を介在させた場合、プレキャスト床版が水平方向に不安定となるため、予期せぬ水平荷重によってプレキャスト床版が滑動する懸念もある。 Incidentally, flat rollers or friction reduction means are sometimes placed between the precast deck and the steel girders, but even if such friction reduction means are placed, the frictional force is not reduced to zero, so the above-mentioned problems remain unresolved. Furthermore, when friction reduction means are placed, the precast deck becomes unstable in the horizontal direction, and there is a concern that the precast deck may slide due to unexpected horizontal loads.
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、連結ユニットを用いる場合において、プレキャスト床版の下面と桁の上面との間に生じる摩擦力でプレキャスト床版にひび割れが発生するのを防止可能なプレキャスト床版設置用治具及びプレキャスト床版の連結方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a precast deck installation jig and a precast deck connection method that can prevent cracks from occurring in the precast deck due to frictional forces generated between the underside of the precast deck and the top surface of the girder when a connecting unit is used.
また、本発明は、長尺のPC鋼材を用いた連結方法やプレストレスを用いない連結方法であっても、プレキャスト床版と桁との摩擦力でプレキャスト床版の連結作業が阻害されるのを防止可能なプレキャスト床版設置用治具及びプレキャスト床版の連結方法を提供する。 The present invention also provides a precast deck installation jig and a precast deck connection method that can prevent the friction between the precast deck and the girder from impeding the precast deck connection work, even when using a connection method that uses long PC steel or a connection method that does not use prestress.
上記目的を達成するため、本発明に係るプレキャスト床版設置用治具は請求項1に記載したように、プレキャスト床版に形成された貫通開口に遊貫され該プレキャスト床版が架け渡される桁の載置面に基部が当接されるように構成された支柱と、該支柱に連結され該支柱を介して前記桁から反力をとることにより、前記プレキャスト床版を前記桁から離間させた状態で吊持可能に構成された吊持機構とを備えるとともに、前記支柱の周面と前記貫通開口の内周面との間に拡がるクリアランスによる移動幅を限度として、前記プレキャスト床版が面内方向移動できるようになっているものである。
In order to achieve the above object, the precast deck installation jig of the present invention, as described in
また、本発明に係るプレキャスト床版設置用治具は、前記吊持機構を、前記支柱の側方に延びる吊持アームと該吊持アームの持ち出し部位に連結され先端が前記プレキャスト床版に取り付けられるようになっている吊持ロッドとで構成したものである。 The precast deck installation jig of the present invention has a lifting mechanism that is composed of a lifting arm that extends to the side of the support and a lifting rod that is connected to the protruding portion of the lifting arm and has a tip that can be attached to the precast deck.
また、本発明に係るプレキャスト床版設置用治具は、前記吊持アームを前記支柱に対し互いに反対側に延びる一対の吊持アームとし、前記吊持ロッドを該各吊持アームにそれぞれ連結された一対の吊持ロッドとしたものである。 The precast deck installation jig according to the present invention has a pair of lifting arms extending in opposite directions from the support pillar, and the lifting rod is a pair of lifting rods connected to each of the lifting arms.
また、本発明に係るプレキャスト床版設置用治具は、前記支柱のうち、前記プレキャスト床版から突出する部分の長さを調整する突出長調整機構を設けたものである。 The precast deck installation jig of the present invention is also provided with a protrusion length adjustment mechanism that adjusts the length of the portion of the support that protrudes from the precast deck.
また、本発明に係るプレキャスト床版の連結方法は請求項5に記載したように、先行配置されたプレキャスト床版である先行プレキャスト床版にあらたなプレキャスト床版である後行プレキャスト床版を連結するプレキャスト床版の連結方法において、
前記後行プレキャスト床版を、桁の載置面から反力をとって吊持することにより、前記桁から離間させる形でかつ前記先行プレキャスト床版に隣り合うように前記桁に架け渡し、
連結ユニットを、該連結ユニットを構成するPC鋼材の各端が前記先行プレキャスト床版と前記後行プレキャスト床版の対向端部近傍にそれぞれ定着されるように該先行プレキャスト床版及び該後行プレキャスト床版に跨設し、
前記PC鋼材に予め導入されていた緊張力を解除することにより、前記後行プレキャスト床版を前記先行プレキャスト床版の側に引き寄せて該先行プレキャスト床版に連結し、
前記後行プレキャスト床版と前記桁との離間スペースにモルタルを充填して該モルタルの強度が発現してから前記吊持のための引張力を解除し、又は前記後行プレキャスト床版と前記桁との離間スペースに仮受け材を介在させてから前記吊持のための引張力を解除するとともに前記離間スペースにモルタルを充填するものである。
In addition, as described in
The trailing precast deck is suspended from the support surface of the girder by applying a reaction force to the girder, and is spaced apart from the girder and is spanned adjacent to the preceding precast deck;
A connecting unit is installed across the preceding precast floor slab and the following precast floor slab so that each end of the PC steel material constituting the connecting unit is fixed near the opposing end portions of the preceding precast floor slab and the following precast floor slab,
By releasing the tension previously introduced into the PC steel material, the trailing precast deck is pulled toward the leading precast deck and connected to the leading precast deck;
The space between the trailing precast deck and the girder is filled with mortar and the strength of the mortar is developed before the tensile force for the suspension is released, or a temporary support material is placed in the space between the trailing precast deck and the girder and then the tensile force for the suspension is released and mortar is filled in the space.
また、本発明に係るプレキャスト床版の連結方法は請求項6に記載したように、先行配置されたプレキャスト床版である先行プレキャスト床版にあらたなプレキャスト床版である後行プレキャスト床版を連結するプレキャスト床版の連結方法において、
前記後行プレキャスト床版を、桁の載置面から反力をとって吊持することにより、前記桁から離間させる形でかつ前記先行プレキャスト床版に隣り合うように前記桁に架け渡し、
前記先行プレキャスト床版及び前記後行プレキャスト床版にそれらの面内方向に沿ってPC鋼材を挿通して該PC鋼材に緊張力を導入し、
前記後行プレキャスト床版と前記桁との離間スペースにモルタルを充填して該モルタルの強度が発現してから前記吊持のための引張力を解除し、又は前記後行プレキャスト床版と前記桁との離間スペースに仮受け材を介在させてから前記吊持のための引張力を解除するとともに前記離間スペースにモルタルを充填するものである。
In addition, as described in
The trailing precast deck is suspended from the support surface of the girder by applying a reaction force to the girder, and is spaced apart from the girder and is spanned adjacent to the preceding precast deck;
PC steel members are inserted into the preceding precast floor slab and the following precast floor slab along their in-plane directions to introduce tension into the PC steel members;
The space between the trailing precast deck and the girder is filled with mortar and the strength of the mortar is developed before the tensile force for the suspension is released, or a temporary support material is placed in the space between the trailing precast deck and the girder and then the tensile force for the suspension is released and mortar is filled in the space.
また、本発明に係るプレキャスト床版の連結方法は請求項7に記載したように、先行配置されたプレキャスト床版である先行プレキャスト床版にあらたなプレキャスト床版である後行プレキャスト床版を連結するプレキャスト床版の連結方法において、
前記後行プレキャスト床版を、桁の載置面から反力をとって吊持することにより、前記桁から離間させる形でかつ前記先行プレキャスト床版に隣り合うように前記桁に架け渡し、
前記吊持のための引張力を維持した状態で前記後行プレキャスト床版を面内方向移動させることで前記先行プレキャスト床版との水平方向クリアランスを調整し、
前記吊持のための引張力を維持した状態で前記後行プレキャスト床版及び前記先行プレキャスト床版を相互連結し、
前記後行プレキャスト床版と前記桁との離間スペースにモルタルを充填して該モルタルの強度が発現してから前記吊持のための引張力を解除し、又は前記後行プレキャスト床版と前記桁との離間スペースに仮受け材を介在させてから前記吊持のための引張力を解除するとともに前記離間スペースにモルタルを充填するものである。
In addition, as described in
The trailing precast deck is suspended from the support surface of the girder by applying a reaction force to the girder, and is spaced apart from the girder and is spanned adjacent to the preceding precast deck;
The following precast floor slab is moved in an in-plane direction while maintaining the tensile force for the lifting, thereby adjusting the horizontal clearance with the preceding precast floor slab;
The trailing precast deck and the preceding precast deck are interconnected while maintaining the tension force for the lifting ,
The space between the trailing precast deck and the girder is filled with mortar and the strength of the mortar is developed before the tensile force for the suspension is released, or a temporary support material is placed in the space between the trailing precast deck and the girder and then the tensile force for the suspension is released and mortar is filled in the space.
[プレキャスト床版設置用治具]
本発明に係るプレキャスト床版設置用治具においては、その支柱がプレキャスト床版に形成された貫通開口に遊貫されるとともに、該プレキャスト床版が架け渡される桁の載置面に支柱の基部が当接されるので、プレキャスト床版は、支柱を介して桁から反力をとる形でかつ桁から離間された状態で吊持機構で吊持されるとともに、支柱の周面と貫通開口の内周面との間に拡がるクリアランスによる移動幅を限度として、プレキャスト床版が面内方向移動できるようになっている。
[Precast floor slab installation jig]
In the precast deck installation jig of the present invention, the pillars are loosely inserted into the through openings formed in the precast deck, and the bases of the pillars are abutted against the supporting surface of the girder on which the precast deck is suspended.Therefore, the precast deck is suspended by the lifting mechanism in a state where it receives a reaction force from the girder via the pillars and is spaced apart from the girder, and the precast deck can move in the in-plane direction, up to the limit of the movement width caused by the clearance between the peripheral surface of the pillars and the inner surface of the through opening.
そのため、先行配置されたプレキャスト床版(以下、先行プレキャスト床版)とそれに隣接配置されるプレキャスト床版(以下、後行プレキャスト床版)の対向端部近傍にそれぞれPC鋼材の各端が定着されるように該先行プレキャスト床版及び該後行プレキャスト床版に跨設された連結ユニットを用いてそれらを相互連結する場合、上記PC鋼材に予め導入された緊張力を解放する際には、その緊張力は、後行プレキャスト床版と桁との間に生じる摩擦力に阻害されることなく、実質的にそのすべてがPC鋼材の全長に沿って周辺コンクリートに圧縮力として伝達する。 Therefore, when a precast deck placed first (hereinafter referred to as the precast deck) and a precast deck placed adjacent to it (hereinafter referred to as the trailing precast deck) are interconnected using connecting units straddling the precast deck and the trailing precast deck so that the ends of the precast steel are fixed near the opposing ends of the precast deck and the trailing precast deck, when the tension previously introduced into the precast steel is released, the tension is not hindered by the frictional force generated between the trailing precast deck and the girder, and is substantially entirely transmitted as a compressive force along the entire length of the precast steel to the surrounding concrete.
したがって、先行プレキャスト床版及び後行プレキャスト床版の各対向面には十分な大きさの圧縮力が作用し、後行プレキャスト床版は、先行プレキャスト床版に確実に連結されるとともに、PC鋼材の緊張力の一部が、PC鋼材の定着端外側領域に引張応力を発生させる懸念がなくなるので、該外側領域に拡がるコンクリートにひび割れが発生するおそれもない。 As a result, a sufficiently large compressive force acts on each of the opposing surfaces of the leading precast deck and the trailing precast deck, the trailing precast deck is securely connected to the leading precast deck, and there is no concern that part of the tension of the PC steel will generate tensile stress in the outer area of the anchoring end of the PC steel, so there is no risk of cracks occurring in the concrete extending into that outer area.
長尺のPC鋼材を用いて連結する場合も、該PC鋼材に導入される緊張力が上記摩擦力で一部相殺される懸念がなくなるため、先行プレキャスト床版及び後行プレキャスト床版の各対向面には十分な大きさの圧縮力が作用し、両者の確実な連結が可能になるとともに、プレストレスを用いずに連結する場合も、上述の摩擦力で先行プレキャスト床版との相対位置調整が困難になるおそれがなくなり、より適切な連結が可能となる。 Even when long PC steel members are used for connection, there is no concern that the tension introduced into the PC steel members will be partially offset by the above-mentioned frictional force, so a sufficiently large compressive force acts on each opposing surface of the leading precast deck and the trailing precast deck, allowing for a secure connection between the two. Furthermore, even when connecting without using prestress, there is no risk that the above-mentioned frictional force will make it difficult to adjust the relative position with the leading precast deck, allowing for a more appropriate connection.
なお、支柱の基部が桁の載置面に当接されるため、プレキャスト床版の荷重は、吊持機構を介して支柱の基部に伝達され、その大きさに応じて桁の載置面との間で摩擦力が発生するが、この摩擦力は、プレキャスト床版及びこれを吊持するプレキャスト床版設置用治具を、全体としてプレキャスト床版の面内方向に安定支持する役目を果たす。 In addition, because the base of the support column abuts against the support surface of the girder, the load of the precast deck is transmitted to the base of the support column via the lifting mechanism, and a frictional force is generated between the support surface of the girder and the base of the support column depending on the magnitude of the frictional force. This frictional force serves to stably support the precast deck and the precast deck installation jig that suspends it as a whole in the in-plane direction of the precast deck.
また、本発明のプレキャスト床版設置用治具は、2つのプレキャスト床版をプレストレスを用いて連結する際、それらの対向面に十分な大きさの圧縮力を作用させるべく、プレキャスト床版を対向面に対して垂直な方向に移動自在としたことを主たる特徴としたものであるが、プレストレスを用いない場合の上述の記載でもわかる通り、上記摩擦力によって先行プレキャスト床版との相対位置調整が困難になるという課題は、対向面に平行な方向であっても解決されるものであって、その意味では、連結の際にプレストレスを用いるかどうかが本発明の前提となるものではない。 The main feature of the precast deck installation jig of the present invention is that when two precast decks are connected using prestress, the precast deck can be moved freely in a direction perpendicular to the opposing surfaces in order to apply a sufficient compressive force to the opposing surfaces. However, as can be seen from the above description of the case where prestress is not used, the problem of the above-mentioned frictional force making it difficult to adjust the relative position with the preceding precast deck can be solved even in a direction parallel to the opposing surfaces. In that sense, whether or not prestress is used when connecting is not a premise of the present invention.
支柱の周面と貫通開口の内周面との間に拡がるクリアランスは、連結方法ごとに要求されるプレキャスト床版の面内方向移動の大きさに応じて適宜その寸法を定めればよく、上記連結ユニットを用いた連結方法であれば、該連結ユニットを構成するPC鋼材の緊張力が解放されたときの定着間距離の収縮量に基づいて、長尺状のPC鋼材を用いた連結方法であれば、該PC鋼材に緊張力を導入したときの後行プレキャスト床版の収縮量に基づいてそれぞれ定めればよいし、プレストレスを用いない連結方法であれば、先行プレキャスト床版との間の継ぎ目施工を行う際に必要となる位置調整量に基づいて定めればよい。 The clearance between the periphery of the support and the inner periphery of the through opening can be determined appropriately according to the amount of in-plane movement of the precast deck required for each connection method. If the connection method uses the connection unit, it can be determined based on the amount of contraction of the anchorage distance when the tension of the PC steel that makes up the connection unit is released. If the connection method uses long PC steel, it can be determined based on the amount of contraction of the trailing precast deck when tension is applied to the PC steel. If the connection method does not use prestress, it can be determined based on the amount of position adjustment required when constructing the joint with the preceding precast deck.
プレキャスト床版を面内方向移動できるようにする構成は、先行プレキャスト床版に連結される際、後行プレキャスト床版に必要となる相対水平移動が、連結操作を実質的に阻害しない状態で可能になる限り、その具体的構成は任意であって、例えば
(a)上記相対水平移動の方向に支柱、吊持機構又はそれらを相互連結する連結材の少なくとも一部が弾性変形できるようにそれらを構成する
(b)同方向に吊持機構の少なくとも一部が水平移動できるように滑動機構を設ける
(c)同方向にプレキャスト床版が揺動可能となるように吊持機構に揺動機構を設ける
などの構成が可能である。
The specific configuration for enabling the in-plane movement of the precast deck is arbitrary, as long as the relative horizontal movement required for the trailing precast deck when it is connected to the preceding precast deck is possible without substantially impeding the connection operation. For example,
(a) Configuring the support columns, the suspension mechanism, or at least a part of the connecting member connecting them to each other so that they can be elastically deformed in the direction of the relative horizontal movement.
(b) Providing a sliding mechanism so that at least a part of the lifting mechanism can move horizontally in the same direction.
(c) It is possible to provide a swinging mechanism in the lifting mechanism so that the precast deck can swing in the same direction.
(a)は例えば、支柱、吊持機構又はそれらを相互連結する連結材の一部を横断面が矩形の鋼材で構成しその強軸が上記相対水平移動の方向に一致するように配置する構成とすることが可能であり、(b)はホイストクレーンを走行自在に吊持する走行レールに類似の走行機構を滑動機構とすることが可能である。 (a) can be configured, for example, so that the support pillars, the lifting mechanism, or part of the connecting material that interconnects them is made of steel material with a rectangular cross section and is positioned so that its strong axis coincides with the direction of the relative horizontal movement described above, and (b) can be configured as a sliding mechanism that is similar to a traveling rail that suspends a hoist crane so that it can travel freely.
ここで、吊持機構を、支柱の側方に延びる吊持アームと該吊持アームの持ち出し部位に連結され先端がプレキャスト床版に取り付けられるようになっている吊持ロッドとで構成することが可能であり、この構成において、吊持ロッドが構造上ピンとして吊持アームとプレキャスト床版に接合される場合には、該吊持機構によってプレキャスト床版が揺動自在となるので、上述の構成(c)に該当し、吊持ロッドが吊持アームやプレキャスト床版に剛接合される場合には、上述の構成(a)に該当する。 The lifting mechanism can be configured with a lifting arm extending to the side of the support and a lifting rod connected to the protruding portion of the lifting arm and having its tip attached to the precast deck. In this configuration, if the lifting rod is structurally joined to the lifting arm and the precast deck as a pin, the precast deck can swing freely by the lifting mechanism, so this corresponds to the above-mentioned configuration (c), and if the lifting rod is rigidly joined to the lifting arm or the precast deck, this corresponds to the above-mentioned configuration (a).
いずれの場合も、かかる構成においては、吊持アームを、支柱の材軸を挟んで互いに反対側に延びる一対の吊持アームとし、吊持ロッドを該各吊持アームにそれぞれ連結された一対の吊持ロッドとした構成とするのが望ましい。 In either case, in such a configuration, it is preferable that the hanging arm is a pair of hanging arms extending in opposite directions across the axis of the support pillar, and the hanging rod is a pair of hanging rods connected to each of the hanging arms.
プレキャスト床版を桁から離間させる必要がある関係上、支柱は、プレキャスト床版に形成された貫通開口に遊貫された状態で該支柱の基部がプレキャスト床版から突出する必要があるが、その突出する部分の長さを調整する突出長調整機構を設けるようにすれば、支柱の製作精度が緩和され、現場対応が容易になる。 Because the precast deck needs to be spaced apart from the girder, the columns need to be loosely inserted into the through openings formed in the precast deck and the bases of the columns need to protrude from the precast deck. However, if a protrusion length adjustment mechanism is provided to adjust the length of the protruding parts, the manufacturing precision of the columns can be relaxed, making on-site response easier.
突出長調整機構は、例えば支柱や吊持機構に設けるのであれば、それらを伸縮自在とすることで全長を可変に構成し、支柱と吊持機構との連結部位に設けるのであれば、それらを螺合によって連結した上で該螺合の深さや位置を調整するように構成し、吊持機構の床版側端部に設けるのであれば、プレキャスト床版に設けられた雌ネジに深さ調整自在に螺合可能な構成とすればよい。 If the extension length adjustment mechanism is provided on the support or the suspension mechanism, for example, it can be configured to be extendable and retractable to allow the overall length to be variable; if it is provided at the connection between the support and the suspension mechanism, it can be configured to connect them by screwing and then adjust the depth and position of the screwing; if it is provided on the deck side end of the suspension mechanism, it can be configured to be screwed into a female thread provided in the precast deck so that the depth can be adjusted.
[プレキャスト床版の連結方法]
(1)連結ユニットを用いた連結方法
本発明に係るプレキャスト床版の連結方法において、連結ユニットを用いて後行プレキャスト床版を先行プレキャスト床版に連結するには、まず、後行プレキャスト床版を、桁の載置面から反力をとって吊持することにより、桁から離間させる形でかつ先行プレキャスト床版に隣り合うように桁に架け渡す。
[How to connect precast floor slabs]
(1) Connection method using a connecting unit In the precast deck connection method of the present invention, to connect a trailing precast deck to a leading precast deck using a connecting unit, first, the trailing precast deck is suspended by applying a reaction force from the support surface of the girder, and is then hung on the girder so that it is spaced apart from the girder and adjacent to the leading precast deck.
次に、連結ユニットを、その構成要素であるPC鋼材の各端が先行プレキャスト床版と後行プレキャスト床版の対向端部近傍にそれぞれ定着されるように、該先行プレキャスト床版及び該後行プレキャスト床版に跨設する。ここで、先行プレキャスト床版と後行プレキャスト床版との間には、それらの対向面に挟み込まれる形で接合部を設ける構成が典型例となる。接合部の構成材料(コンクリートなど)は、PC鋼材の各端が定着されるコンクリートと連続一体化させるのが望ましい。 Next, the connecting unit is installed across the leading precast deck and the trailing precast deck so that each end of the PC steel member that constitutes the connecting unit is fixed near the opposing ends of the leading precast deck and the trailing precast deck. A typical example of a configuration is where a joint is provided between the leading precast deck and the trailing precast deck, sandwiched between their opposing surfaces. It is desirable for the constituent material of the joint (such as concrete) to be continuously integrated with the concrete to which each end of the PC steel member is fixed.
次に、PC鋼材に予め導入されていた緊張力を解除する。 Next, the tension previously applied to the PC steel is released.
このようにすると、その緊張力は、後行プレキャスト床版と桁との間に生じる摩擦力と何ら相殺されることなく、実質的にその全てがPC鋼材の全長に沿って周辺コンクリートに圧縮力として伝達する。 In this way, the tension is not offset in any way by the frictional force that occurs between the trailing precast deck and the girder, and essentially all of it is transmitted as a compressive force to the surrounding concrete along the entire length of the PC steel.
そのため、先行プレキャスト床版と後行プレキャスト床版との対向面には十分な大きさの圧縮力が作用し、後行プレキャスト床版は、先行プレキャスト床版に確実に連結される。 As a result, a sufficiently large compressive force acts on the opposing surfaces of the leading precast deck and the trailing precast deck, and the trailing precast deck is securely connected to the leading precast deck.
また、このとき、PC鋼材の緊張力の一部が、上記摩擦力を反力として、PC鋼材の定着端外側領域に引張応力を発生させる懸念がなくなるので、該外側領域に拡がるコンクリートにひび割れが発生するおそれもない。 In addition, at this time, there is no concern that part of the tension of the PC steel will generate tensile stress in the outer region of the fixed end of the PC steel as a reaction force against the above-mentioned friction force, so there is no risk of cracks occurring in the concrete extending into that outer region.
後行プレキャスト床版が先行プレキャスト床版に連結されたならば、次に、後行プレキャスト床版と桁との離間スペースにモルタルを充填して該モルタルの強度が発現してから吊持のための引張力を解除する。 Once the trailing precast deck is connected to the leading precast deck, the space between the trailing precast deck and the girder is filled with mortar, and once the strength of the mortar has been exerted, the tensile force for lifting is released.
なお、これに代えて、後行プレキャスト床版と桁との離間スペースに仮受け材を介在させてから吊持のための引張力を解除するとともに離間スペースにモルタルを充填するようにしてもよい。 Alternatively, a temporary support material may be placed in the space between the trailing precast deck and the girder, and then the tensile force for the suspension may be released and mortar may be filled in the space.
(2)長尺のPC鋼材を用いた連結方法
本発明に係るプレキャスト床版の連結方法において、長尺状のPC鋼材を用いて後行プレキャスト床版を先行プレキャスト床版に連結するには、まず、後行プレキャスト床版を、桁の載置面から反力をとって吊持することにより、桁から離間させる形でかつ先行プレキャスト床版に隣り合うように桁に架け渡す。
(2) Connection method using long PC steel members In the precast deck connection method of the present invention, to connect the trailing precast deck to the leading precast deck using long PC steel members, first, the trailing precast deck is suspended by applying a reaction force from the support surface of the girder, and is then hung on the girder so that it is spaced apart from the girder and adjacent to the leading precast deck.
次に、先行プレキャスト床版及び後行プレキャスト床版にそれらの面内方向に沿ってPC鋼材を挿通し、次いで、該PC鋼材に緊張力を導入する。なお、PC鋼材に緊張力を導入する工程に先立ち、先行プレキャスト床版と後行プレキャスト床版との間に、それらの対向面に挟み込まれる形で、コンクリート等を構成材料とする接合部を予め設ける構成が典型例となる。 Next, PC steel is inserted into the leading precast deck and the trailing precast deck along their in-plane direction, and tension is then applied to the PC steel. Note that a typical example is a configuration in which, prior to the process of applying tension to the PC steel, a joint made of concrete or other structural material is provided in advance between the leading precast deck and the trailing precast deck, sandwiched between their opposing surfaces.
このようにすると、その緊張力は、後行プレキャスト床版と桁との間に生じる摩擦力と何ら相殺されることなく、該後行プレキャスト床版に伝達する。 In this way, the tension is transmitted to the trailing precast deck without being offset in any way by the frictional force that occurs between the trailing precast deck and the girder.
そのため、先行プレキャスト床版と後行プレキャスト床版との対向面には十分な大きさの圧縮力が作用し、後行プレキャスト床版は、先行プレキャスト床版に確実に連結される。 As a result, a sufficiently large compressive force acts on the opposing surfaces of the leading precast deck and the trailing precast deck, and the trailing precast deck is securely connected to the leading precast deck.
後行プレキャスト床版が先行プレキャスト床版に連結されたならば、連結ユニットを用いた連結方法と同様に、後行プレキャスト床版と桁との離間スペースにモルタルを充填して該モルタルの強度が発現してから吊持のための引張力を解除する。 Once the trailing precast deck is connected to the leading precast deck, the space between the trailing precast deck and the girder is filled with mortar, and the tensile force for lifting is released once the strength of the mortar has been exerted, just as in the connection method using a connecting unit.
なお、これに代えて、後行プレキャスト床版と桁との離間スペースに仮受け材を介在させてから吊持のための引張力を解除するとともに離間スペースにモルタルを充填するようにしてもよい。 Alternatively, a temporary support material may be placed in the space between the trailing precast deck and the girder, and then the tensile force for the suspension may be released and mortar may be filled in the space.
(3)プレストレスを用いない連結方法
本発明に係るプレキャスト床版の連結方法において、プレストレスを用いずに後行プレキャスト床版を先行プレキャスト床版に連結するには、まず、後行プレキャスト床版を、桁の載置面から反力をとって吊持することにより、桁から離間させる形でかつ先行プレキャスト床版に隣り合うように桁に架け渡す。
(3) Connection method without prestress In the precast deck connection method of the present invention, to connect the trailing precast deck to the leading precast deck without using prestress, first, the trailing precast deck is suspended by applying a reaction force from the support surface of the girder, and is then hung on the girder so that it is spaced apart from the girder and adjacent to the leading precast deck.
次に、後行プレキャスト床版を面内方向移動させることで先行プレキャスト床版との水平方向クリアランスを調整する。 Next, the trailing precast deck is moved in-plane to adjust the horizontal clearance with the leading precast deck.
ここで、後行プレキャスト床版は、それが架け渡された桁との間で摩擦力が生じないため、後行プレキャスト床版を自在に面内方向移動させることが可能となり、先行プレキャスト床版との水平方向クリアランスを容易に調整することができる。 Here, because no friction occurs between the trailing precast deck and the girder over which it is suspended, the trailing precast deck can be freely moved in the in-plane direction, making it easy to adjust the horizontal clearance with the leading precast deck.
後行プレキャスト床版と先行プレキャスト床版との水平方向クリアランスが調整されたならば、必要に応じて該水平方向クリアランスに補強筋を配置した後、その水平方向クリアランスにコンクリートを打設することにより、後行プレキャスト床版及び先行プレキャスト床版を相互連結する。 Once the horizontal clearance between the trailing precast deck and the leading precast deck has been adjusted, reinforcement bars are placed in the horizontal clearance as necessary, and concrete is then poured into the horizontal clearance to interconnect the trailing precast deck and the leading precast deck.
後行プレキャスト床版が先行プレキャスト床版に連結されたならば、連結ユニットを用いた連結方法と同様に、後行プレキャスト床版と桁との離間スペースにモルタルを充填して該モルタルの強度が発現してから吊持のための引張力を解除する。 Once the trailing precast deck is connected to the leading precast deck, the space between the trailing precast deck and the girder is filled with mortar, and the tensile force for lifting is released once the strength of the mortar has been exerted, just as in the connection method using a connecting unit.
なお、これに代えて、後行プレキャスト床版と桁との離間スペースに仮受け材を介在させてから吊持のための引張力を解除するとともに離間スペースにモルタルを充填するようにしてもよい。 Alternatively, a temporary support material may be placed in the space between the trailing precast deck and the girder, and then the tensile force for the suspension may be released and mortar may be filled in the space.
以下、本発明に係るプレキャスト床版設置用治具及びプレキャスト床版の連結方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Below, an embodiment of the precast deck installation jig and precast deck connection method according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.
[プレキャスト床版設置用治具]
本実施形態に係るプレキャスト床版設置用治具1は図1及び図2に示すように、先行設置されたプレキャスト床版(図示せず)と後行設置されるプレキャスト床版2との連結作業に用いられるものであって、支柱としての4本の支持ボルト5と該支持ボルトに連結された吊持機構7とを備えていて、支持ボルト5は、プレキャスト床版2に貫通配置された上、該プレキャスト床版が架け渡される桁3の載置面4に一方の端部(図1,2では下端。以下、ボルト脚部と呼ぶ)の端面が基部6としてそれぞれ当接されるようになっており、吊持機構7は、4本の支持ボルト5を介して桁3から反力をとることでプレキャスト床版2を吊持できるようになっている。
[Precast floor slab installation jig]
As shown in Figures 1 and 2, the precast
4本の支持ボルト5は、各他方の端部(図1,2では上端であり、以下、ボルト頂部と呼ぶ)にそれぞれナット8を螺合した上、該ナットが当接する形で該各ボルト頂部を頂板9に穿孔されたボルト挿通孔10にそれぞれ挿入してあり、頂板9及びその中央近傍に延設された連結材11を介して、上述した吊持機構7からの荷重を支持するようになっている。
The four
ここで、ナット8を用いた上記構成は、その螺合位置を変更することによって、支持ボルト5のうち、プレキャスト床版2から突出する部分の長さ、換言すれば桁3の載置面4からのプレキャスト床版2の離間寸法Δh(図2)を調整することができるものであり、本発明の突出長調整機構として機能する。
The above configuration using the
突出長(離間寸法Δh)は、その隙間にグラウト材を充填する際の施工性や充填されたグラウト材の荷重伝達性能を考慮して適宜定めればよい。 The protrusion length (gap dimension Δh) can be determined appropriately taking into consideration the ease of filling the gap with grout and the load transmission performance of the filled grout.
なお、ナット8及び支持ボルト5を用いた上述の突出長調整機構は、プレキャスト床版2の設置レベルを調整する従来のレベル調整ネジの機能も有するものであって、その意味では、望ましい設置レベルとする点も踏まえて、突出長を適宜決定する。
The above-mentioned protrusion length adjustment mechanism using the
4本の支持ボルト5は図1,2に示すように、頂板9に対向するように配置され側板12,12を介して該頂板に連結された底板13のボルト挿通孔14に挿通してあり、頂板9に対して概ね垂直に姿勢保持されるよう構成してある。
As shown in Figures 1 and 2, the four
ここで、4本の支持ボルト5は、プレキャスト床版2に埋設された中空管15に挿通してあり、該中空管は、支持ボルト5をプレキャスト床版2に遊貫するための貫通開口として機能する。
Here, the four
吊持機構7は、頂板9とは反対の側で連結材11に連結され該連結材の材軸を挟んで互いに反対側に延びる一対の吊持アーム21,21と、該吊持アームの持ち出し部位に連結された吊持ロッドとしての一対のPC鋼材22,22とで構成してあり、該各PC鋼材は、それらの先端に設けられた雄ネジ部24,24をプレキャスト床版2に埋設された雌ネジ23,23にそれぞれ螺合できるようになっている。
The
一対の吊持アーム21,21は、本実施形態では、各図でわかるように単一の角形鋼管で構成してある。
In this embodiment, the pair of lifting
各PC鋼材22は、吊持アーム21に形成されたボルト挿通孔に挿通した上、ナット25をそれぞれ螺合することで該吊持アームに連結してある。
Each
ここで、吊持機構7は、上述したように4本の支持ボルト5を介して桁3から反力をとることにより、プレキャスト床版2を桁3からΔhだけ離間させた状態で吊持できるように構成してあるとともに、図3に示すように、吊持機構7を構成するPC鋼材22が弾性変形するため、支持ボルト5の周面と中空管15の内周面との間に拡がるクリアランスδdによる移動幅を限度として(同図(b))、プレキャスト床版2が同図(a)に示すように面内方向移動できるようになっている。
The
なお、図3(a)は、吊持機構7を構成するPC鋼材22が、プレキャスト床版2の面内方向移動に伴ってどのように変形するかを、発明理解の便宜上、変形程度を誇張して示したものであって、実際には同図(b)に示すように、クリアランスδdが移動幅の限度となる。
Note that Figure 3(a) shows how the
クリアランスδdは、後行プレキャスト床版を先行プレキャスト床版に連結する際、該後行プレキャスト床版を先行プレキャスト床版に対してどの程度面内方向移動させたいかによって適宜設定すればよい。 Clearance δd can be set appropriately depending on how much in-plane movement of the trailing precast deck is desired relative to the leading precast deck when connecting the trailing precast deck to the leading precast deck.
例えば、2つのプレキャスト床版をそれらの対向端部(縦目地)にプレストレスを作用させて連結する場合、コンクリートに生じる圧縮ひずみは、縦目地に作用させたい応力を5N/mm2、コンクリートのヤング係数を30kN/mm2とすると、
圧縮ひずみ=5/30000
=170μ
となるので、プレストレスの作用間距離(定着板の離間距離)が4.5mの場合であれば、コンクリートの収縮量は、
コンクリートの収縮量=4.5×170/1000
=0.77mm≒0.8mm
となり、コンクリートに引張ひずみを生じさせないためのクリアランスδdは、先行プレキャスト床版が固定されている場合、0.8mmであることがわかる。
For example, when two precast decks are connected by applying prestress to their opposing ends (vertical joints), the compressive strain generated in the concrete is calculated as follows, assuming that the stress to be applied to the vertical joint is 5 N/ mm2 and the Young's modulus of concrete is 30 kN/ mm2 :
Compressive strain = 5/30000
= 170μ
Therefore, if the prestressing distance (the distance between the anchor plates) is 4.5 m, the amount of shrinkage of the concrete is
Concrete shrinkage = 4.5 x 170/1000
= 0.77 mm ≒ 0.8 mm
It can be seen that the clearance δd required to prevent tensile strain from occurring in the concrete is 0.8 mm when the advance precast deck is fixed.
なお、この場合、PC鋼材22の長さ(プレキャスト床版2の上面から吊持アーム21の下面までの高さH)を例えば2mとすると、プレキャスト床版2が元の位置に戻ろうとする力(復元力)は、プレキャスト床版2の自重をWとすると、
復元力=W×0.8/2000
=0.0004W
となるが、これは、導入されるプレストレスの大きさに比べて無視し得る程度の大きさであって、連結作業には何ら差し支えないことがわかる。
In this case, if the length of the PC steel 22 (height H from the top surface of the
Restoring force = W x 0.8/2000
= 0.0004 W
However, this is negligible compared to the magnitude of the prestress introduced, and it is understood that this does not impede the connection work.
[プレキャスト床版設置用治具1を用いたプレキャスト床版の連結方法]
図4~図9は、プレキャスト床版設置用治具1を用いて、後行プレキャスト床版であるプレキャスト床版2を先行プレキャスト床版に連結する手順を、連結ユニットを用いた場合を例として示したものである。
[Method of connecting precast floor slabs using precast floor slab installation jig 1]
Figures 4 to 9 show an example of the procedure for connecting a trailing
これらの図に示すように、プレキャスト床版2を先行プレキャスト床版に連結するには、まず、図4(a)に示すように、製作されたプレキャスト床版2を工場等で水平に設置する。このとき、支持ボルト5の基部6をプレキャスト床版2の下面から突出させることができるよう、端太材41を用いて該下面を床面43から適宜浮かせておく。
As shown in these figures, to connect the
次に、底板13とプレキャスト床版2との間にスペーサー42を挟み込むことにより、プレキャスト床版設置用治具1をプレキャスト床版2の上に仮置きし、かかる状態で、PC鋼材22,22の上端を吊持アーム21,21に形成されたボルト挿通孔に挿通した上、ナット25をそれぞれ螺合するとともに、下端(先端)に設けられた雄ネジ部24,24をプレキャスト床版2に埋設された雌ネジ23,23にそれぞれ螺合する。
Next, the precast
ここで、ナット25は、既に述べた通り、連結のためのプレストレス力を2つのプレキャスト床版の対向端部に作用させる際、PC鋼材22の長さ(プレキャスト床版2の上面から吊持アーム21の下面までの高さH)が、プレキャスト床版2の復元力を十分小さくすることが可能な長さとなるよう、その螺合位置を適宜調整する。なお、かかるPC鋼材22の長さ調整が可能となるよう、連結材11についても、その長さを適宜決定しておくか、又は伸縮式とすることで長さを可変に構成しておく。
As already mentioned, when the prestress force for connection is applied to the opposing ends of the two precast decks, the screw-in position of the
上述の作業と同時に又は相前後して、支持ボルト5を頂板9のボルト挿通孔10と底板13のボルト挿通孔14に挿通するとともに、該支持ボルトにナット8を螺合する。
At the same time as or before or after the above work, the
ナット8の螺合位置を調整するにあたっては、該ナットの上面が頂板9の下面に当接した状態において、プレキャスト床版2の下面からの支持ボルト5の基部6の突出量Δh´が、
Δh´=Δh+Δp
Δh;桁3の載置面4からのプレキャスト床版2の離間寸法
Δp;プレキャスト床版2の重量がPC鋼材22に作用したときの該PC鋼材の弾性変形量
となるようにする。これは、プレキャスト床版2を桁3に載置したときに該プレキャスト床版の重量がPC鋼材22に作用して伸長し、その分、支持ボルト5の基部6がプレキャスト床版2の側に後退するからである。
When adjusting the screwing position of the
Δh′=Δh+Δp
Δh: Distance dimension of the
プレキャスト床版2へのプレキャスト床版設置用治具1の設置が完了したならば、これを連結作業現場に搬送し、図4(b)に示すように桁3に吊り降ろす。
Once the precast
図5は、先行プレキャスト床版51に隣接するように、後行プレキャスト床版であるプレキャスト床版2を吊り降ろす様子を示したものであり、本実施形態では、2つのプレキャスト床版設置用治具1をプレキャスト床版2に設置した上、該プレキャスト床版を桁3,3に架け渡して該各桁の載置面4にプレキャスト床版設置用治具1を構成する支持ボルト5の基部6をそれぞれ当接する。
Figure 5 shows how the trailing
このようにすると、プレキャスト床版設置用治具1の支持ボルト5がプレキャスト床版2に形成された貫通開口である中空管15に遊貫されるとともに、該プレキャスト床版が架け渡される桁3の載置面4に支持ボルト5の基部6が当接されるので、図2,3でも説明したように、プレキャスト床版2は、支持ボルト5を介して桁3から反力をとる形でかつ桁3からΔhだけ離間された状態で吊持機構7で吊持されるとともに、支持ボルト5の周面と中空管15の内周面との間に拡がるクリアランスδdによる移動幅を限度として面内方向移動できる状態となる。
In this way, the
このようにして、後行プレキャスト床版であるプレキャスト床版2を、桁3,3から離間させる形でかつ先行プレキャスト床版であるプレキャスト床版51に隣接させる形で該桁に架け渡したならば、図6に示すように、プレキャスト床版51及びプレキャスト床版2の対向端部を跨ぐように連結ユニット61を配置する。
In this way, the
連結ユニット61は、PC鋼棒の各端近傍にそれぞれ定着板を取り付けてあるとともに該PC鋼棒には予め緊張力が導入されており、その緊張力を解放する(該緊張力を保持する反力としての圧縮力を解放する)ことによって、上記定着板を介して周辺コンクリートに圧縮力を作用させることができるようになっているが、具体的構成については、例えば公知の技術から適宜選択することができるので、ここではその詳細な説明を省略する。
The connecting
ここで、プレキャスト床版51とプレキャスト床版2の対向端部には同図に示すように、該対向端部に開く形で切り欠き62a,62bをそれぞれ設けてあるので、連結ユニット61を配置する際は、それを構成する一方の定着板がプレキャスト床版51の切り欠き62a内に配置され、他方の定着板がプレキャスト床版2の切り欠き62b内に配置されるように位置決めする。
As shown in the figure, the opposing ends of the
連結ユニット61を配置したならば、次に、該連結ユニットが埋設されるようにかつ切り欠き62a,62bに連続一体化されるように該切り欠き内にコンクリートを打設する。
Once the connecting
コンクリート打設にあたっては、強度発現後に連結ユニット61を構成するPC鋼棒の緊張力を解放することができるよう、その解放機構の周囲にはコンクリートを打設せずに作業空間として残しておき、緊張力解放後、必要に応じてその作業空間にコンクリートを後打ちすればよい。
When pouring concrete, the area around the release mechanism is left as a work space without concrete being poured so that the tension of the PC steel rods that make up the connecting
次に、切り欠き62a,62bに打設されたコンクリートの強度発現後、連結ユニット61を構成するPC鋼棒の緊張力を解放する。
Next, after the concrete poured into the
このようにすると、その緊張力は図7に示すように、プレキャスト床版2をプレキャスト床版51に引き寄せる方向に作用するが、該プレキャスト床版は、上述したように桁3から反力をとる形でかつ桁3からΔhだけ離間された状態でプレキャスト床版設置用治具1で吊持されていて、クリアランスδdによる移動幅を限度として面内方向移動できる状態となっているので、プレキャスト床版2は、プレキャスト床版2と桁3との間に生じる摩擦力に阻害されることなく、プレキャスト床版51の方向に移動し、プレキャスト床版2とプレキャスト床版51の対向端部近傍のコンクリート領域には、切り欠き62a,62b内のコンクリートを含め、連結ユニット61を構成するPC鋼棒に導入されていた緊張力のほぼすべてが該PC鋼棒の全長に沿って圧縮力として伝達する。
In this way, the tension acts in a direction that draws the
図7(b)は、連結ユニット61における緊張力の解放によって、そのPC鋼棒の緊張力と定着板の間に拡がるコンクリートの圧縮力とがバランスする様子を示したものであって、定着板の外側に拡がるコンクリート領域には引張力が伝達されていないことを示したものである。
Figure 7(b) shows how the release of tension in the connecting
一方、プレキャスト床版2をプレキャスト床版設置用治具1を介さずに桁3,3に架け渡す従来方法の場合、図8(a)に示すように、連結ユニット61の緊張力が解放される際に、プレキャスト床版2と桁3との間、及びプレキャスト床版51と桁3との間に反力としての摩擦力ΔPがそれぞれ発生するため、連結ユニット61を構成するPC鋼棒の緊張力と定着板の間に拡がるコンクリートの圧縮力とは、同図(b)のように摩擦力ΔPが減じられた荷重(P-ΔP)でバランスし、連結ユニット61を構成する定着板と桁3との間(定着端外側領域)では、同図(c)のように摩擦力ΔPとバランスするための引張力が発生し、コンクリート領域81にひび割れが生じる。
On the other hand, in the case of the conventional method of connecting the
連結ユニット61によるプレキャスト床版2とプレキャスト床版51との連結作業が終了したならば、図9(a)に示すように、桁3とプレキャスト床版2との間にモルタル91を充填し、該モルタルの強度発現後、ナット25を緩めてPC鋼材22を除荷し、その下端の雄ネジ部24を雌ネジ23から取り外すとともに、支持ボルト5をプレキャスト床版2の上面位置で切断することにより、同図(b)に示すように、ボルト部分5bをプレキャスト床版2に残置する形で、プレキャスト床版設置用治具1を撤去する。なお、支持ボルト5に養生テープを巻き付けておけば、該支持ボルトの周面がモルタル91と縁切りされるため、支持ボルト5を切断せずともこれを取り外すことが可能である。
When the work of connecting the
撤去されたプレキャスト床版設置用治具1は、次の連結作業に適宜転用すればよい。
The removed precast
[実施形態の作用効果]
以上説明したように、本実施形態に係るプレキャスト床版設置用治具1によれば、支持ボルト5がプレキャスト床版2に形成された貫通開口である中空管15に遊貫されるとともに、該プレキャスト床版が架け渡される桁3の載置面4に支持ボルト5の基部6が当接されるので、プレキャスト床版2は、支持ボルト5を介して桁3から反力をとる形でかつ桁3からΔhだけ離間された状態で吊持機構7で吊持されるとともに、支持ボルト5の周面と中空管15の内周面との間に拡がるクリアランスδdによる移動幅を限度として面内方向移動できるようになっているので、プレキャスト床版51とプレキャスト床版2との対向面には十分な大きさの圧縮力が作用する。
[Effects of the embodiment]
As described above, according to the precast
そのため、プレキャスト床版2は、プレキャスト床版51に確実に連結されるとともに、プレキャスト床版2と桁3との間に摩擦力が発生しないため、従来の連結方法のように、連結ユニット61を構成する定着板と桁3とのコンクリート領域81にひび割れが生じるおそれもない。
As a result, the
また、本実施形態に係るプレキャスト床版設置用治具1によれば、支持ボルト5の基部6が桁3の載置面4に当接されるため、プレキャスト床版2の荷重は、吊持機構7を介して基部6に伝達され、その大きさに応じて桁3の載置面4との間で摩擦力が発生するが、この摩擦力は、プレキャスト床版2及びこれを吊持するプレキャスト床版設置用治具1を、全体としてプレキャスト床版2の面内方向に安定支持する役目を果たす。
In addition, according to the precast
そのため、プレキャスト床版と桁との間に摩擦低減手段を介在させる従来の連結方法のように、プレキャスト床版がその面内方向で不安定になるおそれもない。 Therefore, there is no risk of the precast deck becoming unstable in its in-plane direction, as occurs with conventional connection methods in which friction reduction means are interposed between the precast deck and the girder.
また、本実施形態に係るプレキャスト床版設置用治具1によれば、PC鋼材22の軸剛性を低く抑えることができるので、既設のプレキャスト床版であるプレキャスト床版51に交通振動が生じた場合でも、プレキャスト床版2がプレキャスト床版51に合わせて振動することとなり、かくして切り欠き62a,62b内に打設されたコンクリートとそれを補強する補強筋との間で付着が不良になる懸念がなくなる。
In addition, according to the precast
[プレキャスト床版設置用治具に係る変形例]
本実施形態では、吊持機構7を構成するPC鋼材22が吊持アーム21及びプレキャスト床版2に剛接合された上で該PC鋼材が弾性変形することにより、プレキャスト床版2を面内方向移動させる構成としたが、PC鋼材22と吊持アーム21及びプレキャスト床版2との接合が構造上、ピン接合であるとみなすことができるのであれば、PC鋼材22の弾性変形ではなく、吊持アーム21を支点とした揺動機構によって、プレキャスト床版2を面内方向移動させる構成としてもかまわない。
[Modifications related to precast deck installation jigs]
In this embodiment, the
また、プレキャスト床版を面内方向移動できるようにする構成は、先行プレキャスト床版に連結される際、後行プレキャスト床版に必要となる相対水平移動が、連結操作を実質的に阻害しない状態で可能になる限り、その具体的構成は任意であって、例えば図10に示すように、連結材11の弾性変形によってそれを実現するようにしてもかまわない。
The specific configuration for allowing the precast deck to move in the in-plane direction is arbitrary, so long as the relative horizontal movement required for the trailing precast deck when it is connected to the preceding precast deck is possible without substantially impeding the connecting operation. For example, as shown in Figure 10, this may be achieved by elastic deformation of the connecting
また、本実施形態では、支持ボルト5にナット8を螺合した上、該ナットが当接する形で該各ボルト頂部を頂板9に穿孔されたボルト挿通孔10にそれぞれ挿入し、該ナットの螺合位置を変更することによって、支持ボルト5のうち、プレキャスト床版2から突出する部分の長さ(桁3の載置面4からのプレキャスト床版2の離間寸法Δh)を調整可能としたが、本発明の突出長調整機構は、かかる構成に限定されるものではなく、例えば図11に示すように、PC鋼材22に螺合されたナット25の螺合位置や雌ネジ23への雄ネジ部24の螺合深さを変えることによって、プレキャスト床版2から突出する部分の長さを変更するようにしてもかまわない。
In addition, in this embodiment, the
かかる構成においては、ナット8を用いた構成に代えて、同図に示すように、プレキャスト床版2に貫通配置され下端が基部6として桁3の載置面4に当接される支柱としての4本の支持ボルト112を基板111に取り付けるとともに、該基板の反対側で連結材11を延設してその先端を吊持アーム21,21に連結する構成とすることができる。
In this configuration, instead of using
なお、本発明の突出長調整機構は、必須の構成要素ではなく、支持ボルト5のうち、プレキャスト床版2から突出する部分の長さを調整する必要がないのであれば、これを省略してもかまわない。
The protrusion length adjustment mechanism of the present invention is not an essential component, and if there is no need to adjust the length of the portion of the
また、本実施形態では、支持ボルト5をプレキャスト床版2に遊貫させるにあたり、プレキャスト床版2に設けた中空管15にそれぞれの支持ボルト5を個別に挿通するようにしたが、プレキャスト床版に設ける貫通開口については、任意の構造を採用することが可能であって、図12に示すように、一つの開口131を例えば平面視矩形状となるように設けてこれを貫通開口とし、該開口121に4本の支持ボルト5を貫通させるようにしてもかまわない。
In addition, in this embodiment, when the
また、本実施形態では、PC鋼材22,22が、先行プレキャスト床版との連結方向(図2であればその左右方向)に沿って平行になるように吊持機構7を構成したが、本発明の吊持機構は、設置姿勢で鉛直となる軸線(図2であれば上下方向に延びる軸線)の回りに任意の角度位置で配置することが可能であり、例えば図13のように、図1や図2に示した実施形態の構成から鉛直軸線回りに90゜回転させた構成としてもかまわない。
In addition, in this embodiment, the
また、図13の変形例において、桁3の上方にプレキャスト床版設置用治具1を配置する構成に代えて、桁3の両側方にブラケット141をそれぞれ延設した上、該各ブラケットをあらたな桁としてそれらの上方にプレキャスト床版設置用治具1をそれぞれ設置する図14の構成や、同構成において、頂板や底板を共用の頂板9´、共用の底板13´とした上、吊持機構7を一つにした図15の構成が採用可能である。
In addition, in the modified example of Figure 13, instead of placing the precast
また、本実施形態では、連結ユニット61によるプレキャスト床版2とプレキャスト床版51との連結作業が終了した後、モルタル91の充填後、その強度発現を待ってプレキャスト床版設置用治具1を撤去するようにしたが、これに代えて、桁3とプレキャスト床版2との間にスペーサーを挟み込んでプレキャスト床版2を仮受けし、その状態でモルタル91を充填するようにすれば、モルタル91の強度発現を待たずとも、プレキャスト床版設置用治具1を撤去することが可能である。
In addition, in this embodiment, after the connection work between the
また、本実施形態では、本発明に係るプレキャスト床版設置用治具を、連結ユニット61を用いた連結方法に適用した例として説明したが、本発明のプレキャスト床版設置用治具は、連結ユニット61との併用を前提とするものではなく、長尺のPC鋼材を用いて連結する場合であっても、該PC鋼材に導入される緊張力が桁との間で生じる摩擦力で一部相殺される懸念がなくなるため、先行プレキャスト床版との対向面には十分な大きさの圧縮力が作用し、該先行プレキャスト床版との確実な連結が可能になるとともに、プレストレスを用いずに連結する場合であっても、上述の摩擦力で先行プレキャスト床版との相対位置調整が困難になるおそれがなくなり、より適切な連結が可能となる。
In addition, in this embodiment, the precast deck installation jig of the present invention has been described as an example of application to a connection method using a
[プレキャスト床版の連結方法に係る変形例]
また、本実施形態では、本発明に係るプレキャスト床版の連結方法(連結ユニットを用いた連結方法)を、本発明に係るプレキャスト床版設置用治具を用いた場合で説明したが、本発明に係るプレキャスト床版の連結方法(連結ユニットを用いた連結方法)は、後行プレキャスト床版を、桁の載置面から反力をとって吊持することにより、桁から離間させる形でかつ先行プレキャスト床版に隣り合うように桁に架け渡せば足りるものであって、必ずしも本発明に係るプレキャスト床版設置用治具を用いる必要はない。
[Modifications regarding precast floor slab connection method]
In addition, in this embodiment, the connecting method of precast decks according to the present invention (connecting method using a connecting unit) has been described using the precast deck installation jig of the present invention, but the connecting method of precast decks according to the present invention (connecting method using a connecting unit) can be achieved by suspending the trailing precast deck using a reaction force from the support surface of the girder, and suspending it across the girder so that it is spaced apart from the girder and adjacent to the leading precast deck, and it is not necessarily necessary to use the precast deck installation jig of the present invention.
また、本発明に係るプレキャスト床版の連結方法は、連結ユニットを用いた連結方法に限定されるものではなく、長尺状のPC鋼材を用いて後行プレキャスト床版を先行プレキャスト床版に連結する場合にも適用することができる。 In addition, the method of connecting precast decks according to the present invention is not limited to the connection method using a connecting unit, but can also be applied when connecting a trailing precast deck to a leading precast deck using long PC steel members.
この場合、先行プレキャスト床版及び後行プレキャスト床版にそれらの面内方向に沿ってPC鋼材を挿通した後、該PC鋼材に緊張力を導入するが、その際、該緊張力は、後行プレキャスト床版と桁との間に生じる摩擦力と何ら相殺されることなく、該後行プレキャスト床版を構成するコンクリートに圧縮力として伝達するので、先行プレキャスト床版と後行プレキャスト床版との対向面には十分な大きさの圧縮力が作用し、後行プレキャスト床版を先行プレキャスト床版に確実に連結することが可能となる。 In this case, the PC steel is inserted into the leading precast deck and the trailing precast deck along their in-plane directions, and tension is then introduced into the PC steel. At this time, the tension is not offset in any way by the frictional force generated between the trailing precast deck and the girder, and is transmitted as a compressive force to the concrete that constitutes the trailing precast deck. As a result, a sufficiently large compressive force acts on the opposing surfaces of the leading precast deck and the trailing precast deck, making it possible to securely connect the trailing precast deck to the leading precast deck.
なお、長尺状のPC鋼材を用いた連結方法においては、上述のクリアランスδdは、長尺状のPC鋼材に緊張力を導入したときの後行プレキャスト床版の収縮量に基づいて適宜定めればよい。 In addition, in connection methods using long PC steel members, the above-mentioned clearance δd can be appropriately determined based on the amount of shrinkage of the trailing precast deck when tension is applied to the long PC steel members.
また、本発明に係るプレキャスト床版の連結方法は、プレストレスを用いずに後行プレキャスト床版を先行プレキャスト床版に連結する場合にも適用することができる。 The precast deck connection method of the present invention can also be applied when connecting a trailing precast deck to a leading precast deck without using prestress.
この場合、後行プレキャスト床版を面内方向移動させることで先行プレキャスト床版との水平方向クリアランスを調整するが、その際、後行プレキャスト床版は、それが架け渡された桁との間で摩擦力が生じないため、後行プレキャスト床版を自在に面内方向移動させることが可能となり、先行プレキャスト床版との水平方向クリアランスを容易に調整することができる。 In this case, the horizontal clearance with the leading precast deck is adjusted by moving the trailing precast deck in a plane direction. In this case, since there is no friction between the trailing precast deck and the girder over which it is suspended, the trailing precast deck can be freely moved in a plane direction, and the horizontal clearance with the leading precast deck can be easily adjusted.
なお、プレストレスを用いない連結方法においては、上述のクリアランスδdは、先行プレキャスト床版との間の継ぎ目施工を行う際に必要となる位置調整量に基づいて定めればよい。 In addition, in connection methods that do not use prestress, the above-mentioned clearance δd can be determined based on the amount of position adjustment required when constructing the joint with the preceding precast deck.
また、本実施形態では特に言及しなかったが、連結ユニット61を用いてプレキャスト床版2をプレキャスト床版51に連結するにあたり、両者の間に接合部を介在させる手順が典型例となる。
Although not specifically mentioned in this embodiment, a typical example is a procedure in which a joint is interposed between the
すなわち、図6の連結ユニット61を配置するにあたっては、図16にあらためて示す通り、プレキャスト床版2及びプレキャスト床版51の対向面162a,162bが互いに離間するように、プレキャスト床版2をプレキャスト床版51に対して相対配置した上、連結ユニット61を構成するPC鋼棒163の一方に取り付けられた定着板161aがプレキャスト床版51の切り欠き62a内に配置され、他方に取り付けられた定着板161bがプレキャスト床版2の切り欠き62b内に配置されるように該連結ユニットを位置決めする。
In other words, when positioning the connecting
次に、切り欠き62a,62b内にコンクリートを打設するとともに、PC鋼棒163に予め導入された緊張力を解放するための反力解放機構165を操作するための操作作業領域164を除いて、プレキャスト床版2及びプレキャスト床版51の対向面162a,162bの間に拡がる空間にコンクリートを打設する。
Next, concrete is poured into the
このようにすると、切り欠き62aには、プレキャスト床版51と連続一体化する形で引張力伝達部167aが設けられるとともに、該引張力伝達部には定着板161aが埋設される。同様に、切り欠き62bには、プレキャスト床版2と連続一体化する形で引張力伝達部167bが設けられるとともに、該引張力伝達部には定着板161bが埋設される。
In this way, a tensile
また、プレキャスト床版2及びプレキャスト床版51の対向面162a,162bの間に拡がる空間には、プレキャスト床版51,2と連続一体化する形で接合部166が設けられる。
In addition, a joint 166 is provided in the space extending between the opposing
なお、プレキャスト床版51に配筋された鉄筋(図示せず)を該プレキャスト床版から切り欠き62aに適宜突出させることにより、プレキャスト床版51と引張力伝達部167aとの連続一体化を高めるようにしておくとともに、プレキャスト床版2に配筋された鉄筋(図示せず)を該プレキャスト床版から切り欠き62bに適宜突出させることにより、プレキャスト床版2と引張力伝達部167bとの連続一体化を高めるようにしておくのが望ましいし、プレキャスト床版51,2に配筋された鉄筋(図示せず)を該各プレキャスト床版から対向面162a,162bに拡がる空間に適宜突出させることにより、プレキャスト床版51,2と接合部166との連続一体化を高めるようにしておくのが望ましい。
It is preferable to enhance the continuous integration between the
次に、引張力伝達部167a,167bや接合部166のコンクリート強度が発現した後、反力解放機構165を操作してPC鋼棒163の緊張力を解放する。
Next, after the concrete strength of the tensile
反力解放機構165は、例えばPC鋼棒163と同軸に配置された2本の筒状反力部材(図示せず)の遠隔側端部が定着板161a,161bに当接された状態でそれらの近接側端部を押し拡げてPC鋼棒163の緊張力を支持する反力とすることができるように構成するとともに、該押し拡げ動作を緩めることによってPC鋼棒163の緊張力を定着板161a,161bを介して解放できるように構成すればよい。
The reaction
このようにすると、解放されたPC鋼棒163の緊張力は定着板161a,161bにおける支圧を介して周辺コンクリートにおける圧縮力とバランスするとともに、該コンクリートの圧縮力は、プレキャスト床版51,2の対向面162a,162bから受ける圧縮反力でそれぞれバランスし、かくして、2つのプレキャスト床版51,2は、接合部166を介してそれらの対向面162a,162bに互いに作用する圧縮力を反力としたPC鋼棒163の引張力によって互いに引き寄せられ連結される。
In this way, the tension of the released
箱抜きされた操作作業領域164については、緊張力解放後、コンクリートやモルタルを適宜充填すればよい。
After releasing the tension, the boxed-out
ここで、2つのプレキャスト床版の間に接合部を介在させる上述の連結手順は、連結ユニット61を用いた連結方法のほか、長尺状のPC鋼材を用いた連結方法においても典型的な手順となるが、かかる接合部は、プレキャスト床版51,2の対向面162a,162bにおける凹凸を吸収して該対向面への荷重伝達をできるだけ均等にするための手段であって、対向面162a,162bを互いに当接しても荷重伝達が不均一になるおそれがないのであれば、これを省略してもかまわない。
The above-mentioned connection procedure, in which a joint is interposed between two precast decks, is a typical procedure not only for connection methods using
1 プレキャスト床版設置用治具
2 プレキャスト床版
3 桁
4 載置面
5 支持ボルト(支柱)
6 基部
7 吊持機構
8 ナット
11 連結材
15 中空管(貫通開口)
21 吊持アーム
22 PC鋼材(吊持ロッド)
1 Precast
6
21
Claims (7)
前記後行プレキャスト床版を、桁の載置面から反力をとって吊持することにより、前記桁から離間させる形でかつ前記先行プレキャスト床版に隣り合うように前記桁に架け渡し、
連結ユニットを、該連結ユニットを構成するPC鋼材の各端が前記先行プレキャスト床版と前記後行プレキャスト床版の対向端部近傍にそれぞれ定着されるように該先行プレキャスト床版及び該後行プレキャスト床版に跨設し、
前記PC鋼材に予め導入されていた緊張力を解除することにより、前記後行プレキャスト床版を前記先行プレキャスト床版の側に引き寄せて該先行プレキャスト床版に連結し、
前記後行プレキャスト床版と前記桁との離間スペースにモルタルを充填して該モルタルの強度が発現してから前記吊持のための引張力を解除し、又は前記後行プレキャスト床版と前記桁との離間スペースに仮受け材を介在させてから前記吊持のための引張力を解除するとともに前記離間スペースにモルタルを充填することを特徴とするプレキャスト床版の連結方法。 A method for connecting precast floor slabs, which connects a new precast floor slab, a trailing precast floor slab, to a preceding precast floor slab that has been previously placed, comprising:
The trailing precast deck is suspended from the support surface of the girder by applying a reaction force to the girder, and is spaced apart from the girder and is spanned adjacent to the preceding precast deck;
A connecting unit is installed across the preceding precast floor slab and the following precast floor slab so that each end of the PC steel material constituting the connecting unit is fixed near the opposing end portions of the preceding precast floor slab and the following precast floor slab,
By releasing the tension previously introduced into the PC steel material, the trailing precast deck is pulled toward the leading precast deck and connected to the leading precast deck;
A method of connecting precast decks, characterized in that the space between the trailing precast deck and the girder is filled with mortar and the strength of the mortar is developed before the tensile force for lifting is released, or a temporary support material is interposed in the space between the trailing precast deck and the girder, and then the tensile force for lifting is released and mortar is filled in the space.
前記後行プレキャスト床版を、桁の載置面から反力をとって吊持することにより、前記桁から離間させる形でかつ前記先行プレキャスト床版に隣り合うように前記桁に架け渡し、
前記先行プレキャスト床版及び前記後行プレキャスト床版にそれらの面内方向に沿ってPC鋼材を挿通して該PC鋼材に緊張力を導入し、
前記後行プレキャスト床版と前記桁との離間スペースにモルタルを充填して該モルタルの強度が発現してから前記吊持のための引張力を解除し、又は前記後行プレキャスト床版と前記桁との離間スペースに仮受け材を介在させてから前記吊持のための引張力を解除するとともに前記離間スペースにモルタルを充填することを特徴とするプレキャスト床版の連結方法。 A method for connecting precast floor slabs, which connects a new precast floor slab, a trailing precast floor slab, to a preceding precast floor slab that has been previously placed, comprising:
The trailing precast deck is suspended from the support surface of the girder by applying a reaction force to the girder, and is spaced apart from the girder and is spanned adjacent to the preceding precast deck;
PC steel members are inserted into the preceding precast floor slab and the following precast floor slab along their in-plane directions to introduce tension into the PC steel members;
A method of connecting precast decks, characterized in that the space between the trailing precast deck and the girder is filled with mortar and the strength of the mortar is developed before the tensile force for lifting is released, or a temporary support material is interposed in the space between the trailing precast deck and the girder, and then the tensile force for lifting is released and mortar is filled in the space.
前記後行プレキャスト床版を、桁の載置面から反力をとって吊持することにより、前記桁から離間させる形でかつ前記先行プレキャスト床版に隣り合うように前記桁に架け渡し、
前記吊持のための引張力を維持した状態で前記後行プレキャスト床版を面内方向移動させることで前記先行プレキャスト床版との水平方向クリアランスを調整し、
前記吊持のための引張力を維持した状態で前記後行プレキャスト床版及び前記先行プレキャスト床版を相互連結し、
前記後行プレキャスト床版と前記桁との離間スペースにモルタルを充填して該モルタルの強度が発現してから前記吊持のための引張力を解除し、又は前記後行プレキャスト床版と前記桁との離間スペースに仮受け材を介在させてから前記吊持のための引張力を解除するとともに前記離間スペースにモルタルを充填することを特徴とするプレキャスト床版の連結方法。 A method for connecting precast floor slabs, which connects a new precast floor slab, a trailing precast floor slab, to a preceding precast floor slab that has been previously placed, comprising:
The trailing precast deck is suspended from the support surface of the girder by applying a reaction force to the girder, and is spaced apart from the girder and is spanned adjacent to the preceding precast deck;
The following precast floor slab is moved in an in-plane direction while maintaining the tensile force for the lifting, thereby adjusting the horizontal clearance with the preceding precast floor slab;
The trailing precast deck and the preceding precast deck are interconnected while maintaining the tension force for the lifting ,
A method of connecting precast decks, characterized in that the space between the trailing precast deck and the girder is filled with mortar and the strength of the mortar is developed before the tensile force for lifting is released, or a temporary support material is interposed in the space between the trailing precast deck and the girder, and then the tensile force for lifting is released and mortar is filled in the space.
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