JPH05214821A - 人工地盤及びｐｃ鋼材の変曲点構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 平面的な拡がりを有する人工地盤の形状に即
して合理的にプレストレスを導入し、かつ大きなプレス
トレスを導入して人工地盤の軽量化を図り大径間の人工
地盤を構築可能にする立体トラスとＰＣ鋼材とを組合わ
せた大規模人工地盤を提供する。 【構成】 立体トラス１１とＰＣケーブル１２とを組合
わせた人工地盤であって、縦横に配された立体トラス１
１の所定の上弦材１４’又はこれに取付けた床部材１３
間に、ＰＣケーブル１２を、これらの間に位置する下弦
材１２と傾斜部材１６との接合部１８を変曲点１８’と
して張設することにより、立体トラス１１に縦横に多数
配設可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、立体トラスによる人工
地盤及びＰＣ鋼材の変曲点構造に関し、特に、立体トラ
スとＰＣ鋼材とを組合わせた人工地盤及びＰＣ鋼材によ
り前記人工地盤にプレストレスを導入すべく下弦材と傾
斜部材の接合部に設けるＰＣ鋼材の変曲点構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年の都市における地価の高騰と建設用
地の不足にともない、道路、鉄道、河川等の上方空間を
有効に活用して都市の高度利用を図るべく、これらの上
方に新たな地盤を構築する、いわゆる人工地盤への関心
が高まっている。かかる人工地盤として、従来より、Ｐ
Ｃ梁とＰＣ合成床とを組合せたＰＣ構造のものやＲＣラ
ーメンとＲＣ床を組合せたＲＣ構造のものが知られてい
るが、かかる構造では地盤を支持するための中間支柱を
設ける必要があり、したがって、道路や鉄道等の上方に
人工地盤を構築する場合には、中間支柱が交通等の障害
となるため採用することが困難である。一方、中間支柱
が不要な大スパンの人工地盤の構築を可能とする構造が
各種提案されており、かかる構造としては、例えば、ト
ラス構造やアーチ構造等の橋梁技術を応用したものや、
立体トラス屋根の構造を応用した立体トラス構造を挙げ
ることができる。そして、かかる従来の大スパンの人工
地盤の構造では、構造体に発生する断面力は主に自重に
よるものであり、大スパンとするためにその構造を大き
くすることは経済的でない。したがって、トラス構造や
アーチ構造による大スパンの人工地盤では、ＰＣ鋼材等
によりプレストレスを付与し、構造体に発生する断面力
を軽減してその構造を小さくする工夫がなされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の大スパンの人工地盤にプレストレスを導入するに
は、前記トラス構造やアーチ構造によるものでは、プレ
ストレスの方向が、トラス構造やアーチ構造を架設する
一方向に限定されるため、平面的な拡がりを有する人工
地盤の構造に対しては合理的なプレストレスの導入を図
ることができないという問題があった。

【０００４】また、前記立体トラスにＰＣ鋼材を組合せ
る場合には、立体トラスを構成する部材の強度あるいは
立体トラスの構造によりＰＣ鋼材の配置や本数が制約さ
れ、大きなプレストレスの導入を図ることができないと
いう問題があった。

【０００５】そこで、本発明はかかる問題点に着目して
なされたもので、人工地盤の形状に即した合理的なプレ
ストレスの導入を可能にするとともに、大きなプレスト
レスを導入して、人工地盤の軽量化を図ることのできる
立体トラスとＰＣ鋼材とを組合わせた人工地盤を提供す
ることを目的とする。

【０００６】また、本発明は立体トラスを構成する所定
の上弦材間にＰＣ鋼材を容易に配置可能とするＰＣ鋼材
の変曲点構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を鑑
みてなされたものであり、その要旨は、上弦材及び下弦
材とこれらの接合部の間に介装する傾斜部材からなり、
上弦材と傾斜部材又は下弦材と傾斜部材からなる角錐状
の単位架構を縦横に連設一体化して構成した立体トラス
と、前記上弦材の上側に取付けたＲＣスラブ等の床部材
と、該立体トラスにプレストレスを導入すべく所定の上
弦材間又は該上弦材に取付けた床部材間に張設するＰＣ
鋼材とからなる人工地盤であって、前記ＰＣ鋼材を、前
記所定の上弦材間又は床部材間に位置する下弦材と傾斜
部材との接合部のうち任意のものを変曲点として張設す
ることにより多数配設可能としたことを特徴とする人工
地盤にある。

【０００８】ここで、前記張設するＰＣ鋼材の端部は上
弦材あるいは床部材に定着することができるが、人工地
盤を挾んで別途設けた支持構造物に定着させてもよい。

【０００９】また、本発明の他の要旨は、上記人工地盤
の下弦材と傾斜部材との接合部においてＰＣ鋼材の変曲
点を形成するための変曲点構造であって、下弦材及び傾
斜部材の各端部を一体に接合する接合部と、鉛直方向あ
るいはこれに近い方向を軸として前記接合部に回転自在
に取付けられた、前記ＰＣ鋼材の掛着手段を備える変曲
部とからなることを特徴とするＰＣ鋼材の変曲点構造に
ある。

【００１０】ここで、前記掛着手段としては、下方に彎
曲する弧状の貫通孔を前記変曲部の側面に設け、これに
ＰＣ鋼材を挿通してこれを変曲させるものや、変曲部の
外周面に背向して設けた一対の係止部材に、各上弦材に
一端を定着したＰＣ鋼材の他端を各々係止するもの等を
挙げることができる。

【００１１】

【作用】本発明の、人工地盤は、所定の上弦材間又はこ
れの上側に取付けた床部材間に、これの間に位置する下
弦材と傾斜部材との１又は２以上の接合部のうち任意の
ものを変曲点としてＰＣ鋼材を複数張設することができ
る。したがって、例えばＰＣ鋼材を張設すべき上弦材等
を縦横に選定することにより、平面的な拡がりを有する
人工地盤の形状に即して複数方向にプレストレスの導入
を可能にする。また、複数の変曲点を用いることによ
り、一対の上弦材間に複数のＰＣ鋼材を容易に配置可能
にすることによって、ＰＣ鋼材一本当たりの応力負担を
軽減しつつ立体トラス構造への大きなプレストレスの導
入を可能にする。

【００１２】また、本発明のＰＣ鋼材の変曲点構造は、
変曲部を接合部に対し回転自在に取付けることにより、
張設されるＰＣ鋼材の方向に即した変曲部の位置決めを
容易にするとともに、一対の上弦材間における複数のＰ
Ｃ鋼材の配置を容易にする。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の一実施例を添付図面を基によ
り詳細に説明する。

【００１４】本実施例の人工地盤１０は、図１に示すよ
うに、立体トラス１１と、該立体トラス１１に縦横に配
したＰＣケーブル１２と、立体トラス１１上に載置され
て平坦面を形成するＲＣスラブ１３とによって構成され
る。そしてかかる人工地盤１０は、例えば高速道路を挾
んでその両側に構築した、連続地中壁やケーソン工法等
による基礎の上部に載置されて大径間人工地盤を形成す
るものである。

【００１５】立体トラス１１は、単一の構面からなる一
般トラスと異なり、重構面により構成されて架構全体で
釣合、剛性を得るもので、一点に集中する荷重を分散す
る働きを有する。すなわち、碁盤状に縦横に連設配置し
た上弦材１４及び下弦材１５と、図２にも示すように、
上弦材１４の接合点１７と下弦材１５の接合点１８との
間に介装する傾斜部材１６とにより構成され、この結
果、平面で見て上弦材１４の４辺で囲まれる正方形の中
央に下弦材１５の接合点１８が位置し、４本の上弦材１
４と４本の傾斜部材１６あるいは４本の下弦材１５と４
本の傾斜部材１６とによって四角錐状の単位架構を構成
し、これが縦横に連設一体化して平面で見て正方形の立
体トラス１１を構成するものである（図３〜図６参
照）。なお、各上弦材１４、下弦材１５及び傾斜部材１
６は、その軸力によって荷重を支持するもので、部材の
軽量化を図るべく中空パイプによって構成されている
が、Ｈ形鋼やボックス形の鋼材等を用いることもでき
る。

【００１６】そして、かかる立体トラス１１には、これ
の外周に位置し、対向する各対の上弦材１４’間には、
各々２本のＰＣケーブル１２を、その端部を上弦材１
４’上に取付けたＲＣスラブ１３の端面１３’に定着す
る（図２参照）ことによって縦横に張設し、これによっ
て立体トラス１１にプレストレスを導入する。すなわ
ち、図３に示すように、前記平面で見て上弦材１４の４
辺で囲まれる正方形の中央に位置する下弦材１５の接合
点１８のうち、端部から３番目にあるものを変曲点１
８’として一対の上弦材１４’につき各々２本のＰＣケ
ーブル１２を張設するものである。ここで２本のＰＣケ
ーブル１２は、一対の上弦材１４’の間に位置する２ヵ
所の変曲点１８’のうち各々一方を変曲点として（図１
参照）、平面的に交差することなく並行に張設される。
そしてＰＣケーブル１２は、図３に示すように、立体ト
ラス１１の全域にわたって縦横に配設され、これによっ
て平面的な拡がりを持つ人工地盤１０の形状に即して縦
横方向に合理的にプレストレスを導入することができ
る。なお、本実施例では前記ＰＣケーブル１２をＲＣス
ラブ１３の端面１３’に定着したが、ＲＣスラブ１３に
定着開口等を設けることにより、これの上側に定着する
こともできる。また、上弦材１４’に定着板等の補強部
材を取付けて、前記ＰＣケーブル１２を上弦材１４’に
直接定着してもよい。さらに、図１１に示すように、人
工地盤１０を挾んでこれとは別途に構築した支持構造物
５０にＰＣケーブル１２を定着すれば、プレストレスを
導入するための荷重が人工地盤にかからないため、構造
的に有利な点を見出すことが可能である。

【００１７】図４〜図６は、立体トラス１１へのＰＣケ
ーブル１２の他の配置例を示すものである。図４は、外
周に位置する各対の上弦材１４’間の下弦材１５と傾斜
部材１６との接合点１８の全てを変曲点１８’として用
い、各々の変曲点１８’につき一本のＰＣケーブル１２
を、すなわち一対の上弦材１４’につき８本のＰＣケー
ブル１２を互いに交差しないよう平面で見て斜めに並行
に張設するものである。このように、多数のＰＣケーブ
ル１２を立体トラス１１に配設することにより、ＰＣケ
ーブル１２一本当たりの負担荷重を小さくして、定着部
の発生応力を軽減することができるとともに、無理なく
大きなプレストレスを導入することができる。図５は、
一対の上弦材１４’間において、平面で見て斜めに張設
されるＰＣケーブル１２の方向を、これが掛着する変曲
点１８’の順番にしたがって一つ置きに変化させ、並行
に張設される４本づつＰＣケーブル１２を平面で見て互
いに交差するよう配設したものであり、図６は、各対の
上弦材１４’間に並行に斜めに張設された８本のＰＣケ
ーブル１２の方向を、一対おきに互い違いに変えて配設
したものである。かかる構成によれば、人工地盤１０に
偏荷重を生じることなくバランス良くプレストレスを導
入することが出来る。なお、張設するＰＣケーブル１２
の本数、配置、変曲点１８’の位置等は設計事項であ
り、人工地盤１０のスパンの大きさ、人工地盤上に載置
される設計荷重、ＰＣケーブル１２の定着力等を鑑みて
任意に設定されるものである。また、本実施例ではＰＣ
ケーブル１２は外周に位置する各対の上弦材１４’間に
張設されるものについて記載したが、対になった上弦材
１４の間であればこれに限定されず、所定の上弦材１４
又はＲＣスラブ１３を選定して人工地盤１０の一部を集
中的に強化することもできる。さらに、ＰＣケーブル１
２はアウトケーブルとして張設されるため再緊張や、取
替等の維持管理を容易に行なうことができるとともに、
取替えに際し、一本のＰＣケーブル１２を取り外して
も、他のＰＣケーブル１２により支持すべき荷重を補う
ことができるので、補強工事等を要することなく容易か
つ安全にその取替えを行なうことができる。

【００１８】一方、変曲点１８’においてＰＣケーブル
１２を曲折させるためには、例えば図７に示すような変
曲点構造２０を使用する。すなわち、変曲点構造２０
は、下弦材１５及び傾斜部材１６の各端部を一体に接合
する接合部２１と、接合部材２１の上面に取付けた変曲
部２２とにより構成され、変曲部２２にはＰＣケーブル
１２を挿通してこれを曲折させる、下方に彎曲する弧状
の貫通孔２３を備えている。なお、図７において二本の
貫通孔２３が並設されているのは、図３に示すＰＣケー
ブル１２を二本平行に配設する場合において、これらが
交差せぬよう位置決めを行なうためのものであり、上下
二段に交差して設けられているのは、図３の１８”で示
すように、一箇所の接合点１８を縦横双方の方向の変曲
点１８”として用いるためのものである。また、図８は
変曲点構造２０の他の一例を示す。すなわち、接合部２
１と一体となった変曲部２２の外周面にはＰＣケーブル
１２を係止するための一対のリング２４を背向して設
け、これに、一端を前記上弦材１４’に定着した一組の
ＰＣケーブル１２の他端をフック２５等により各々係止
し、変曲部２２を介して前記一組のＰＣケーブル１２が
連続するようにしたものである。

【００１９】また、図９（イ）〜（ハ）には、本願の他
の発明であるＰＣ鋼材の変曲点構造の実施例を示す。す
なわち変曲点構造３０は、接合部３１と、変曲部３２と
により構成され、かつ変曲部３２は、接合部３１の上面
に回転自在に取付けられたものである。かかる構成によ
れば、変曲部３２の貫通孔３３の所定方向への位置決め
を容易に行なうことができるため、多数のＰＣケーブル
１２の張設する場合にはその施工を容易にする。なお、
（イ）はいわゆる受け皿タイプの構造による回転機構、
（ロ）はいわゆる内部ジョイントタイプの構造による回
転機構、（ハ）はいわゆるカバータイプの構造による回
転機構を各々示すものである。さらに、図１０（イ）〜
（ハ）には、本願発明に係る変曲点構造の他の実施例を
示す。かかる変曲点構造４０は、接合部４１の上方に連
設する変曲部４２が二段の変曲部材４３，４４により構
成され、各々が接合部４１に対し回転可能に取付けられ
たものであり、これによって、一箇所の接合点１８を縦
横双方の方向の変曲点１８”として用いることができ、
特に図４〜図６に示す配置等において、多数のＰＣケー
ブル１２を張設する場合にはその施工を容易にする。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明の人工地盤は、上
弦材、下弦材及び傾斜部材からなる立体トラスと、床部
材と、所定の上弦材間またはこれの上側に取付けた床部
材間に、下弦材と傾斜部材との接合部を変曲点として張
設したＰＣ鋼材とからなるので、立体トラスに少なくと
も二方向にＰＣ鋼材を配設することにより、平面的な拡
がりを有する人工地盤の形状に即した合理的なプレスト
レスの導入を可能にするとともに、複数の変曲点を用い
て多数のＰＣ鋼材を配設することにより大きなプレスト
レスを導入して人工地盤の軽量化を図り、これによって
大径間の人工地盤を容易に構築可能にする。

【００２１】また、本発明の下弦材と傾斜部材との接合
部に設けたＰＣ鋼材の変曲点構造は、下弦材及び傾斜部
材の各端部を一体に接合する接合部と、該接合部に回転
自在に取付けられる変曲部とにより構成され、変曲部の
位置決めが容易なので、これを用いることにより、所定
の上弦材間へ張設すべき複数のＰＣ鋼材の配設を容易に
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の人工地盤を示す概略斜視図である。

【図２】本発明の人工地盤の破断断面図である。

【図３】ＰＣ鋼材の立体トラスへの配置例を示す平面図
である。

【図４】ＰＣ鋼材の立体トラスへの配置例を示す平面図
である。

【図５】ＰＣ鋼材の立体トラスへの配置例を示す平面図
である。

【図６】ＰＣ鋼材の立体トラスへの配置例を示す平面図
である。

【図７】ＰＣ鋼材を掛着するための変曲点構造の一例を
示す斜視図である。

【図８】変曲点構造の他の一例を示す斜視図である。

【図９】（イ）〜（ハ）は、本発明のＰＣ鋼材の変曲点
構造の実施例を示す斜視図である。

【図１０】（イ）〜（ハ）は、本発明のＰＣ鋼材の変曲
点構造の他の実施例を示す斜視図である。

【図１１】ＰＣ鋼材を人工地盤とは別途設けた支持構造
物に定着する状況を示す説明図である。

【符号の説明】 １０ 人工地盤 １１ 立体トラス １２ ＰＣケーブル １３ ＲＣスラブ １４ 上弦材 １５ 下弦材 １６ 傾斜部材 １８’，１８” 変曲点 ２０，３０，４０ 変曲点構造 ２１，３１，４１ 接合部 ２２，３２，４２ 変曲部 ２３ 貫通孔（掛着手段） ５０ 支持構造物

フロントページの続き (72)発明者 国峯 紀彦 東京都港区北青山２−５−８ 株式会社間 組内 (72)発明者 前河 泉 東京都港区北青山２−５−８ 株式会社間 組内 (72)発明者 大住元 豊 東京都港区北青山２−５−８ 株式会社間 組内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上弦材及び下弦材とこれらの間に介装す
   る傾斜部材の各端部を互いに接合して角錐状の単位架構
   とし、これを縦横に連設一体化した立体トラスと、前記
   上弦材の上側に取付けた床部材と、所定の上弦材間又は
   床部材間に、これらの間に位置する下弦材と傾斜部材と
   の接合部を変曲点として張設するＰＣ鋼材とからなり、
   このＰＣ鋼材を前記立体トラスに少くとも二方向に配設
   したことを特徴とする人工地盤。
2. 【請求項２】 前記張設したＰＣ鋼材の端部を、人工地
   盤とは別途設けた支持構造物に定着することを特徴とす
   る請求項１に記載の人工地盤。
3. 【請求項３】 上弦材及び下弦材とこれらの間に介装す
   る傾斜部材の各端部を互いに接合して単位架構としこれ
   を縦横に連設一体化した立体トラスと、前記上弦材の上
   側に取付けた床部材とからなる人工地盤において、所定
   の上弦材間又はこれに取付けた床部材間にＰＣ鋼材を張
   設してプレストレスを導入するため下弦材と傾斜部材と
   の接合部に設けた変曲点構造であって、下弦材及び傾斜
   部材の各端部を一体に接合する接合部と、該接合部に回
   転自在に取付けられるとともに前記ＰＣ鋼材の掛着手段
   を備える変曲部とからなることを特徴とするＰＣ鋼材の
   変曲点構造。