JPH0475322B2

JPH0475322B2 -

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Publication number: JPH0475322B2
Application number: JP60018365A
Authority: JP
Priority date: 1985-01-31
Filing date: 1985-01-31
Publication date: 1992-11-30
Also published as: JPS61176706A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、例えば鋼桁に固定的に設置されるプ
レキヤスト床版などに好適に実施することができ
るプレキヤスト床版の施工方法に関する。

背景技術従来からの合成桁橋では、鉄筋コンクリート床
版と鋼桁とをジベルなどのコネクターを用いて一
体化させ、その後の荷重に対しては両者が共同し
て抵抗するように構成されている。すなわち合成
桁橋の鋼桁には、鋼桁の自重、床版、地覆、高
欄、舗装などの死荷重および人の自動車などの活
荷重の鉛直荷重によつて正の曲げモーメントが作
用し、鋼桁の上縁側に圧縮応力が発生し、下縁側
には引張応力が発生する。このような応力に起因
して合成桁橋はひび割れなどの破損が生ずること
になる。そこで、このような橋の破損を防止する
ため鋼桁の断面は、前記荷重に対する許容率を考
慮して設計されている。そのため鋼桁断面が比較
的大となり、また鋼桁自体の重量も大となつて大
型化する。したがつて橋梁を構築するにあたつて
コストが高くつく。

目的本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、
鋼桁の軽量化および小型化を可能にし、架橋コス
トを可及的に低減することができるプレキヤスト
床版の施工方法を提供することである。

本発明は、型枠と、第１のPC鋼材と、第２の
PC鋼材と、シース管とを準備し、型枠内に、第１のPC鋼材とシース管とを相互
に交差する方向に配置し、その型枠内にコンクリ
ートを打設した後に、前記第１のPC鋼材に張力
を与えてコンクリート内部に圧縮応力を発生させ
てプレキヤスト床版を製造し、次に、このプレキヤスト床版を前記第１のPC
鋼材を橋軸直角方向にして梁上に配置した後に、
シース管内に第２のPC鋼材を挿入し、この第２
のPC鋼材の両端部を、張力が調整可能な定着部
材によつて緊張して張力を与え、その後、梁とプ
レキヤスト床版とを一体化し、第２のPC鋼材の
張力の一部を解放しかつ一部を残留して、前記の
第１のPC鋼材と交差する橋軸方向にも圧縮応力
を発生させて、前記梁に負の曲げモーメントを与
えることを特徴とするプレキヤスト床版の施工方
法である。

実施例第１図は本発明が実施される橋梁１の側面図で
あり、第２図はその平面図である。橋梁１は両端
部で橋台２，３によつて支持される。橋梁１は、
その橋軸方向Ａに延びる工形断面の複数の鋼桁４
と、これらの鋼桁４によつて支持されている横桁
あるいは対傾構と呼ばれる鋼製の部材５などを含
む骨組を有する。鋼桁４の上面には、通路板６が
設置されている。この通路板６は、第２図におい
て図解を容易にするため右半分が省略されてい
る。この通路板６は、複数のプレキヤストコンク
リート床版７（以下、プレキヤスト床版７と略記
する）が連接して構成される。このプレキヤスト
床版７には、次に述べる第３図および第４図に示
されるように、橋軸方向Ａに第２の鋼線８ａが埋
設され、また該方向Ａに直角な方向に第１のPC
鋼線８ｂが埋設されている。

第３図はプレキヤスト床版７の平面図であり、
第４図は第３図の切断面線−から見た断面図
である。このプレキヤスト床版７には、橋軸方向
Ａに沿つて貫通するシース管１５が予め埋設され
ている。これらのシース管１５内には、PC鋼線
８ａが挿入されている。プレキヤスト床版７には
また、前記橋軸方向Ａに直角にPC鋼線８ｂが複
数本予め挿入されている。これらのPC鋼線８ｂ
によつて、プレキヤスト床版７には橋軸方向Ａに
直角な方向に圧縮応力が発生している。各PC鋼
線８ａは、プレキヤスト床版７の厚み方向のほぼ
中央部を貫通している。またPC鋼線８ｂはPC鋼
線８ａを挟んで上下２列に配置されている。な
お、長孔４０は、鋼桁４とプレキヤスト床版７と
を一体化するための高強度のセメントモルタルな
どを充填するためのものである。

このようなプレキヤスト床版７は、以下の方法
によつて工場などで予め製作されている。第５図
に示されるように、仮想線で示される型枠１６を
設置し、必要に応じて長孔４０のための型枠も設
置しておく。次にこの型枠１６内に必要な鉄筋と
ともにコンクリートとの付着のないアンボンド
PC鋼線８ｂを複数設置する。さらにPC鋼線８ｂ
に直角な方向にシース管１５を複数本設置する。
その後、型枠１６内にコンクリートを流し込む。
所定の期間養生を行つた後、ジヤツキなどによつ
てPC鋼線８ｂに張力を与えて、支圧板１１，１
２および定着部材１３，１４によつて固定する。
このとき、コンクリートには支圧板１１，１２を
介して圧縮力が作用し、内部に圧縮応力が発生す
る。以上のようにして、予め圧縮応力がその内部
に発生しているプレキヤスト床版７が製作され
る。

第６図はプレキヤスト床版７が鋼桁４に取付け
られた状態を簡略化して示す斜視図であり、第７
図は第６図の矢符Ｂ側から見た正面図である。水
平方向に延びる鋼桁４は、鉛直方向に延びるウエ
ブ２０と、ウエブ２０の両端部でウエブ２０に直
角方向に延びる上フランジ２１および下フランジ
２２とを含む。上フランジ２１の上面には、プレ
キヤスト床版７のすべりを防止するためのすべり
防止部材２３が備えられる。このすべり防止部材
２３はたとえばジベルであり、複数の棒状の突起
２４から成り、上フランジ２１の上面に溶植され
て固定される。このすべり防止部材２３は上フラ
ンジ２１の上面に間隔をあけて複数個配置されて
いる。

次に、このような構成を有する鋼桁４に前記プ
レキヤスト床版７を敷設して通路板６を形成する
工程を以下に説明する。

まず、プレキヤスト床版７を鋼桁４間に隙間な
く仮接合する。その後、プレキヤスト床版７の継
目部分６０に接着剤を塗布しまたはセメントモル
タルなどを注入もしくは打設して、プレキヤスト
床版７間の一体化を図る。次にプレキヤスト床版
７に鋼桁４の部材軸方向に沿うプレキヤストを導
入し、プレキヤスト床版７に圧縮応力を与える。
具体的に説明すると、シース管１５内にPC鋼線
８ａを挿入する。その後、ジヤツキなどによつて
PC鋼線８ａに張力を与えて支持板１１，１２お
よび定着部材１３，１４によつて固定する。この
とき、コンクリートには支持板１１，１２を介し
て圧縮力が作用し、内部には圧縮応力が発生す
る。定着部材１３，１４は、プレキヤスト床版７
に圧縮応力を固定定着させるための手段であり、
また後述するようにプレキヤスト床版７内の圧縮
応力を任意に調整することができる機能も果たし
ている。このようにして橋軸方向Ａにプレストレ
スが導入される。こうしてプレキヤスト床版７に
は、PC鋼線８ａ，８ｂによつて橋軸方向Ａおよ
び橋軸方向Ａに直角な方向に圧縮応力が発生する
ことになる。

次に、このような圧縮応力が内部に発生してい
るプレキヤスト床版７を鋼桁４と一体化させる。
具体的に説明にすれば、プレキヤスト床版７の長
構成４０にコンクリートやセメントモルタルなど
を充填して施工する。これによつてプレキヤスト
床版７と鋼桁４とは相互に固定され一体化され
る。こうして鋼桁４とプレキヤスト床版７とは合
成桁となる。

このようにしてプレキヤスト床版７を鋼桁４と
合成した後に、プレキヤスト床版７の橋軸方向Ａ
のプレストレスを除荷することによつて、鋼桁４
に引張力と曲げモーメントを発生させることがで
きる。具体的にその手順を説明すれば、定着部材
１３，１４を緩めることによつてPC鋼線８ａの
引張力が解放される。これによつてプレストレス
（予め発生している圧縮応力）によつて縮められ
ていたプレキヤスト床版７は橋軸方向に延びよう
とする。しかしながらコンクリート床版７と鋼桁
４とは一体化されているので、その延びは拘束さ
れ、そのため鋼桁４には梁を上方に彎曲させる負
の曲げモーメントと引張力とが作用する。そのた
め、プレストレスが与えられていない通常のコン
クリート床版を、鋼桁に設置して構成したとする
場合に比べて、本発明に従う合成桁はこの曲げモ
ーメントの分だけ正の曲げモーメントが小さくな
る。その結果、たとえば自動車や人などの活荷重
による正の曲げモーメントが与えられても、許容
曲げ応力までには十分余裕があり、したがつて鋼
桁断面を小さくすることも可能となる。しかもプ
レキヤスト床版７は、橋軸方向Ａに直角な方向に
もPC鋼桁８ｂによつて圧縮応力が発生している
ので、橋軸方向Ａにのみプレストレスが発生して
いる場合に比べて、さらに耐荷重性が向上する。

なお、プレストレスの除荷後はシース管１５は
セメントペーストなどでグラウトする。またプレ
ストレスの解放に際しては、定着部材１３，１４
を用いて所望量だけ解放することによつて、合成
構造部材全体としての作用する応力を調整するこ
とが可能となる。

また本実施例では、プレキヤスト床版７長方形
状であつたけれども、第８図示のように平行四辺
形状のプレキヤスト床版５０、または第９図示の
ように一端が曲成されたプレキヤスト床版５１に
おいても本発明を実施することができる。

第１０図は、鋼桁４に第３図または第８図示の
プレキヤスト床版７が設置されたときの、鋼桁４
およびプレキヤスト床版７の応力度を説明するた
めの図であり、第１１図は第１０図に対応した曲
げモーメント図を示している。第１０図では説明
の簡略化を図るために、鋼桁４は両端で単純支点
２６，２７で支持されているものと想定する。

鋼桁４が支点２６，２７で支持されている状態
は、第１０図１で示される。この状態では、鋼桁
４には自重による等分布荷重によつて、第１１図
１に示されるように、放物線で表される正の曲げ
モーメントｌ１が作用する。鋼桁４にプレキヤス
ト床版７を設置して一体化した状態は、第１０図
２で示される。この状態における曲げモーメント
ｌ２は、第１１図２で示される。

次に、プレキヤスト床版７の内部に発生してい
るプレストレスを解放すると、第１０図３図示の
ように、コンクリートが元の形状に戻ろうとする
引張力Ｐが鋼桁４に作用し、これによつて負の曲
げモーメントｌ３が第１１図２の曲げモーメント
に加わり、その結果、鋼桁４は第１１図４で示さ
れるような曲げモーメントｌ４が発生することに
なる。第１１図４において仮想線ｌ５で示される
通常の合成桁の曲げモーメントよりも、プレスト
レスによる曲げモーメントｌ３だけ小さくなつて
いる。

このようにして通常の合成桁と比較すると、本
発明によれば正の曲げモーメントを小さくできる
ので、鋼桁４の断面を小さくすることができる。

第１２図は本発明の原理を説明するための図で
あり、第１３図は応力図である。プレキヤスト床
版７に鉛直荷重Ｐが作用した場合を想定する。プ
レキヤスト床版７の鋼桁４間における任意の断面
Ｓには、第１３図１で示される応力が発生する。
さらに橋軸方向ＡにはPC鋼線８ａによつてプレ
ストレスが導入されているので、このプレストレ
スに起因して橋軸方向Ａとは直角な方向には第１
３図１で示される引張応力が発生している。した
がつて、橋軸方向Ａと直角な方向にプレストレス
を導入していない場合には、プレキヤスト床版７
の下縁側には大きな引張応力が作用することにな
る。そのためひび割れの原因となる。

そこで、このような事態を予め防止するため
に、橋軸方向Ａと直角な方向にPC鋼線８ｂによ
つてプレストレスを導入し、第１３図３に示され
る圧縮応力を断面Ｓに与えておく。これによつて
荷重Ｐが付加されたときにもプレキヤスト床版７
の下縁側に大きな引張応力が発生することが防が
れ、そのためひび割れの防止を図ることができ
る。

このようにして本実施例では、橋軸方向Ａおよ
び橋軸方向Ａに直角な方向に圧縮応力が導入され
ているプレキヤスト床版７と鋼桁４とを一体化し
た後、橋軸方向Ａのプレストレスを解放すること
によつて、鋼型４には橋軸方向Ａに沿つて引張力
と負の曲げモーメントが作用し、しかも橋軸方向
Ａに直角な方向に作用する引張応力に対しては、
該直角方向のプレストレスによつて打消されるよ
うにしたので、従来に比べて上縁側の圧縮応力、
下縁側の引張応力ともに小さくなる。したがつて
従来の工法よりも大きな荷重に抵抗ができること
になる。すなわち、同じ鉛直荷重に対して両者を
比較すれば、本工法の方が鋼桁部の所要断面積は
小さくてすむことになり、鋼桁の軽量化、小型化
が図れる。また鋼桁断面を小さくすることのよつ
て、桁高さを低くすることができるので、風圧な
どの橋梁側面に加わる荷重を小さくすることが可
能となる。また、桁下空間が制限される箇所にも
適用でき、取付け道路の嵩上げ高さを低くするこ
とによつて経済的にも有利となる。

また従来の工法では、鉄筋コンクリート床版を
施工するためには型枠を組立てる必要があるが、
本実施例に従う工法においては、予め工場などに
おいて製作されたプレキヤスト床版を用いるの
で、型枠を必要とせず、床版の施工に要する工
数、費用の低減を図ることができる。

前述の実施例では、プレキヤスト床版７には、
橋軸方向Ａおよび橋軸方向Ａと直角な方向の２方
向にプレストレスが導入されたけれども、本発明
はこれに限定されるものではなく、必要とする複
数方向からプレストレスを導入するようにしても
よい。また前述の実施例では、プレキヤスト床版
７と鋼桁４とを合成する合成桁について説明した
けれども、ビルデイングの床と梁とを合成する場
合にも実施することができる。

効果以上のように本発明によれば、プレキヤスト床
版には梁の部材軸方向および該方向に交差する方
向に予め圧縮応力が導入されているので、荷重が
作用した場合に、荷重による引張力を打消すこと
ができ、そのためプレキヤスト床版にひび割れが
生ずることを防止することができる。またプレキ
ヤスト床版の断面を有効なものとしてみることが
できるので、梁の断面を小とすることができ、し
たがつて梁の軽量化、小型化が可能となる。

また本発明によれば、型枠内に第１のPC鋼材
と、それに交差する方向にシース管とを配置し、
その型枠内にコンクリートを打設するようにした
ので、この工程までを予め工場内などにおいて製
造しておくことが可能であり、現場などにおける
作業工程数を少なくして、施工期間を短縮するこ
とが可能となる。また前記第１のPC鋼材とシー
ス管とが埋設されたプレキヤスト床版は、前記第
１のPC鋼材を橋軸直角方向にして梁上に配置し、
前記シース管内に第２のPC鋼材を挿入して緊張
するようにしたので、梁と合成されたプレキヤス
ト床版には橋軸方向および橋軸直角方向にそれぞ
れ圧縮応力が発生しており、これによつてひび割
れなどを生じる引張応力の発生を少なくすること
ができる。また前記第３のPC鋼材は、定着部材
によつて緊張するようにしたので、第２のPC鋼
材の緊張力を任意に調整することができ、これに
よつてプレキヤスト床版に橋軸直角方向に均等に
橋軸方向の圧縮応力を発生させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が実施される橋梁１の側面図、
第２図はその平面図、第３図は本発明に従うプレ
キヤスト床版７の平面図、第４図は第３図の切断
面線−から見た断面図、第５図はプレキヤス
ト床版７の製造方法を説明するための図、第６図
はプレキヤスト床版７が鋼桁４に取付けられた状
態を簡略化して示す斜視図、第７図は第６図の矢
符Ｂ側から見た正面図、第８図は本発明の他の実
施例のプレキヤスト床版５０を示す平面図、第９
図は本発明ののさらに他の実施例のプレキヤスト
床版５１を示す平面図、第１０は鋼桁４およびプ
レキヤスト床版７の応力度を説明するための図、
第１１図は第１０図の曲げモメント図、第１２図
は本発明の原理を説明するための図、第１３図は
その応力図である。１……橋梁、４……鋼桁、７……プレキヤスト
床版、８ａ，８ｂ……PC鋼線、１５……シ−ス
管、１６……型枠、Ａ……橋軸方向。

Claims

【特許請求の範囲】１型枠と、第１のPC鋼材と、第２のPC鋼材
と、シース管とを準備し、型枠内に、第１のPC鋼材とシース管とを相互
に交差する方向に配置し、その型枠内にコンクリ
ートを打設した後に、前記第１のPC鋼材に張力
を与えてコンクリート内部に圧縮応力を発生させ
てプレキヤスト床版を製造し、次に、このプレキヤスト床版を前記第１のPC
鋼材を橋軸直角方向にして梁上に配置した後に、
シール管内に第２のPC鋼材を挿入し、この第２
のPC鋼材の両端部を、張力が調整可能な定着部
材によつて緊張して張力を与え、その後、梁とプ
レキヤスト床版とを一体化し、第２のPC鋼材の
張力の一部を解放しかつ一部を残留して、前記の
第１のPC鋼材と交差する橋軸方向にも圧縮応力
を発生させて、前記梁に負の曲げモーメントを与
えることを特徴とするプレキヤスト床版の施工方
法。