JPH10306584A - 複合床版のコンクリート充填方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】現場施工性に優れ、かつ、鋼殻溶接部の劣化や
コンクリート部の劣化および気泡連行を抑制でき、施工
コストの面でも有利な複合床版のコンクリート充填方法
を提供する。 【解決手段】底鋼板１２と、この上面に配置した形鋼１
３と、さらに形鋼１３間に架け渡した連結鋼板１４とで
形成される鋼殻部１の各区画ごとの連結鋼板１４にコン
クリート投入口１１を設ける。コンクリート投入口１１
に対し、充填用縦管２と充填用横管３からなる配管を接
続し、充填用横管３にコンクリートポンプ車等のポンプ
を接続して、高流動コンクリート４を加圧して送り込
み、鋼殻部１内にコンクリートを充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、道路橋等に用い
られる複合床版を構成する鋼殻部内へのコンクリートの
充填方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平７−９０９７０号公報には、底鋼
板と、前記底鋼板の上面に所要間隔で並列に配置した複
数本の形鋼と、隣接する前記形鋼間に架け渡した連結鋼
板とで形成された中空部を有する鋼殻内にコンクリート
を充填してなる複合床版が示されており、この複合床版
は鉄筋コンクリート床版に比べ、優れた強度および疲労
耐久性を有し、少数主桁形式の長い床版支間にも十分対
応可能であるといった利点を有する。

【０００３】このような複合床版の鋼殻内へのコンクリ
ートの充填方法には、大きく分けて工場打設と現場打設
がある。

【０００４】工場打設については、図４に示すように、
鋼殻部１を製作した後、この鋼殻部１を斜めに置き、普
通コンクリート１５をバイブレータ１６を用いながら充
填する方法や高流動コンクリート４を流し込む方法があ
る。

【０００５】しかし、工場打設の場合には、架設現場ま
で運搬する際に重量の問題で一度に運搬できるパネル数
が限られるほか、現場で桁上に架設する際にも重量の問
題で大型クレーン等が必要になるなど施工性に支障をき
たす場合が多い。

【０００６】一方、現場打設については、床版上面の連
結鋼板を設置しない状態で鋼殻部を桁上に架設し、普通
コンクリートをバイブレータを用いながら打設したの
ち、連結鋼板を形鋼上に溶接する方法が考えられる。し
かし、その場合には、連結鋼板を全て現場溶接しなけれ
ばならず、工期面や溶接部の信頼性、溶接熱による充填
コンクリートへの悪影響等の問題が生ずる。

【０００７】また、図５に示すように、連結鋼板も取り
付けた状態で鋼殻部１を桁上に架設して、鋼殻部１端部
に設けたコンクリート投入口１１にバケット１７を設置
し、バケット１７に高流動コンクリート４を投入し、そ
のヘッド圧によりコンクリート４を流し込む方法が考え
られる。

【０００８】しかし、その場合も、充填に必要なヘッド
圧を確保するための相当高さを有するバケット１７が各
区画ごとに必要となり、その転倒防止対策を実施しなけ
ればならない等、施工手間が増える他、自然流下させる
ため施工速度の面で劣る。また、充填途中の鋼殻部１内
で何らかの影響によりコンクリート４の流下が停止する
可能性があり、施工時の不安が大きい。

【０００９】上記問題点を解決する方法として、図６に
示すように、コンクリートポンプ車のポンプを鋼殻部１
に設けた投入口１１に取付け、ポンプの圧力により高流
動コンクリート４を鋼殻部１内に流し込む方法が考えら
れる。

【００１０】しかし、この場合、ポンプ内をコンクリー
トが落下する際に空気を巻き込み、これにより充填の
際、鋼殻部の連結鋼板の下面に大きな気泡を形成する可
能性が高い。この大きな気泡は、複合床版供用時の車両
による繰返し荷重により連結鋼板およびその溶接部に疲
労亀裂を生ずる原因となり、耐久性の面で問題を生ず
る。また１区画を充填後、次の区画の投入口１１にポン
プを移動させる際、ポンプからのコンクリート流出防止
のための施工手間が増える他、１区画充填の度にポンプ
の取り外し、装着が必要となり施工速度の面でも問題を
生ずる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
複合床版のコンクリート充填方法において、工場打設の
場合には、パネル重量増により運搬性、施工性が悪化す
るという課題がある。

【００１２】また、現場普通コンクリート打設の場合に
は、現場溶接作業に伴う施工速度の低下および溶接部、
充填コンクリート部の劣化が懸念される。

【００１３】一方、現場高流動コンクリート打設バケッ
ト打ちの場合には、施工速度および充填確実性の低下や
施工コストの上昇等の課題を生ずる。

【００１４】また、現場高流動コンクリートポンプ打ち
の場合には、充填コンクリートへの気泡連行、施工性の
低下等の課題を生ずる。

【００１５】本願発明は、従来技術における上述のよう
な課題の解決を図ったものであり、現場施工性に優れ、
かつ、鋼殻溶接部の劣化やコンクリート部の劣化および
気泡連行を抑制でき、施工コストの面でも有利な複合床
版のコンクリート充填方法を提供することを目的として
いる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る発
明は、底鋼板と、その底鋼板の上面に所要間隔で並列に
配置した複数本の形鋼と、隣接する形鋼間に架け渡した
連結鋼板とで、底鋼板と連結鋼板との間に中空部を形成
し、その中空部に高流動コンクリートを充填する複合床
版のコンクリート充填方法であって、形鋼によって仕切
られた各区画ごとの連結鋼板に設けられたコンクリート
投入口に充填用縦管を立設し、各区画ごとの充填用縦管
をほぼ水平方向に延びる充填用横管で連結し、前記充填
用横管に高流動コンクリートを加圧して送り込むことに
より、充填用縦管を通じて中空部に高流動コンクリート
を充填することを特徴とするものである。

【００１７】すなわち、本願発明では、鋼殻部各区画に
設けたコンクリート投入口に複数本の縦管と１本の横管
で構成される配管を接続し、その横管に高流動コンクリ
ートを加圧して送り込むことにより、鋼殻溶接部の劣化
やコンクリート部の劣化および気泡連行を抑制しつつ、
鋼殻部内にコンクリートを効率良く充填することができ
る。

【００１８】ここで言う縦管および横管は、中空状のパ
イプを示すものであり、円形、角形等その形状は限定さ
れない。また、縦管と横管は分割されていてもよいし、
縦管と横管が一体化されていてもよい。なお、縦管は短
いほうが好ましい。

【００１９】また、高流動コンクリートとは、普通コン
クリートと比較して流動性が著しく高く、スランプフロ
ー値が４０ｃｍ以上であるとともに、水平方向の移動に
対しても十分な分離抵抗性を有するコンクリートをいう
（例えば、「過密配筋をクリアした巨大タンク底版の急
速施工、東京ガス根岸工場のＬＮＧ地下タンク」；三浦
律彦他、セメント・コンクリートNo.500、1993年８月号
第71〜75頁参照）。

【００２０】高流動コンクリートの製造方法としては、
流動性を得るために高性能ＡＥ減水剤を添加し、さらに
分離抵抗性を得るためにセメント、フライアッシュ、高
炉スラグ等の微粉末使用量を増加したり、増粘剤を用い
たりする方法等がある。

【００２１】なお、本願発明において高流動コンクリー
トの製造方法は特に限定されない。また、高流動コンク
リートを加圧する方法としては、一般にコンクリートポ
ンプ車が用いられるが、コンクリートが圧入できる設備
であればその方法も限定されない。

【００２２】このように、本願発明では、スランプフロ
ー値が４０ｃｍ以上の高流動コンクリートを用いている
ことから、普通コンクリートを用いた場合に必要な施工
時の締固め作業が省略でき、さらに加圧充填しているた
め充填に対する信頼性が高い。

【００２３】また、本願発明を現場に適用した場合、床
版の現地搬入はコンクリートが充填されていない鋼殻の
みの運搬となるため輸送コストが低減できる。

【００２４】また、ポンプを直接鋼殻に接続して高流動
コンクリートを加圧充填する方法と比べると、本願発明
では充填用横管の使用により複数区画が同時に充填で
き、手間を取らずに施工ができる。

【００２５】さらに、充填用横管と鋼殻部との間の充填
用縦管の高さを、例えば１ｍ以下程度とすることによ
り、コンクリートの落下高さが抑えられ、空気の巻き込
みがなく、疲労耐久性の面で問題が指摘される連結鋼板
下面の大きな気泡（径３００ｍｍ以上）の混入も大幅に
低減できる。

【００２６】請求項２は充填用縦管にバルブを設けた場
合を限定したものである。複数区画を同時に充填した場
合、配管の配置等により全ての区画が同じスピードで充
填できるとは限らず、ある区画の充填のみが先行する
等、充填管理面で問題が生ずる場合が考えられる。

【００２７】特に、コンクリート排出口や空気抜き孔等
の開口部を設けて充填する場合には、先行充填区画があ
るとその区画の開口部からコンクリートが噴出して他の
区画にコンクリートが流れないことが考えられる。

【００２８】そこで本願発明では、各区画の充填用縦管
に、縦管用バルブを設けることによって、充填する区画
の制御が可能になり、上記問題点が解決できる。なお、
この縦管用バルブについては、製作コストや施工性から
スライドバルブ等の適用が考えられるが、コンクリート
の流入を制御できる設備であればその構造は限定されな
い。

【００２９】請求項３は請求項１または２記載の複合床
版のコンクリート充填方法において、充填用横管にバル
ブを設けた場合を限定したものである。

【００３０】コンクリートポンプ車から圧入されるコン
クリートの先端部分は、空気を巻き込みやすい等、性状
面で必ずしも良好でない場合が多い。そこで、充填用横
管の先端部に横管用バルブを設けてこの横管用バルブを
開き、各区画に縦管用バルブがある場合には縦管用バル
ブを閉じ、その状態でコンクリートを充填することによ
り、不良コンクリートを横管先端部から排出し、良好な
コンクリートのみを充填用横管内に満たした状態で横管
用バルブを閉じ、各区画の縦管用バルブを開けて充填す
ることにより上記問題を解決することができる。

【００３１】なお、横管用バルブは、充填後の横管を清
掃する場合のドレーンバルブの役割も兼用できる利点が
ある。なお、この横管用バルブについては、製作コスト
や施工性からスライドバルブ等の適用が考えられるが、
コンクリートの流出を制御できる設備であればその構造
は限定されない。

【００３２】請求項４は、請求項１、２または３記載の
複合床版のコンクリート充填方法において、充填用縦管
および／または充填用横管に可変長継手を設けた場合を
限定したものである。

【００３３】床版鋼殻部の製作誤差や架設時の施工誤差
等により、充填用縦管が鋼殻部に設けたコンクリート投
入口と位置が合わず、両者を接続できない場合が考えら
れる。そのような場合については、充填用横管や充填用
縦管に可変長手継手を設け、上記誤差を吸収することに
より問題を解決することができる。可変長手継手につい
ては、誤差吸収の目的が達せられるものであれば、その
材質や構造等は限定されない。

【００３４】請求項５は請求項１、２、３または４記載
の複合床版のコンクリート充填方法において、連結鋼板
にコンクリート排出口と空気抜き孔を設けた場合を限定
したものである。

【００３５】道路橋等に用いられる床版は線形上横断勾
配が必要になる場合が多い。その場合、未充填部抑制の
面では、勾配下端側にコンクリート投入口を配置し、勾
配上端側に鋼殻部内の空気を排出するためのコンクリー
ト排出口または空気抜き孔を設け、コンクリートを下か
ら上に打ち上げる方法が好ましい。

【００３６】ここで、コンクリート排出口は、コンクリ
ートが鋼殻部内を流れる過程において、その先端性状が
空気を巻き込みやすい等、良好でない場合が考えられ、
その不良コンクリートをオーバーフローさせるためのコ
ンクリート排出用開口部であり、径１００ｍｍ程度以上
の大きさが適当である。

【００３７】また、空気抜き孔は充填の際にコンクリー
トにより閉じ込められた空気を抜く開口部であり、径は
５０ｍｍ以下の大きさが適当である。なお、コンクリー
ト排出口の設置位置は上述の通り勾配上端部が最適であ
るが、空気抜き孔に関しては勾配上端部以外の中央部や
勾配下端部に設置してもよい。

【００３８】

【発明の実施の形態】図１は、本願発明の複合床版のコ
ンクリート充填方法の一実施形態を示したものであり、
底鋼板１２と、この上面に配置した形鋼１３と、さらに
形鋼１３間に架け渡した連結鋼板１４とで形成される鋼
殻部１の各区画ごとの連結鋼板１４にコンクリート投入
口１１を設け、そこに充填用縦管２と充填用横管３から
なる配管を接続し、充填用横管３にコンクリートポンプ
車等のポンプを接続して、高流動コンクリート４を加圧
して送り込むことにより鋼殻部１にコンクリートを充填
する。

【００３９】形鋼１３で区画される各鋼殻部１ａ〜１ｄ
に配置した充填用縦管２ａ〜２ｄには、コンクリートの
流入を制御する縦管用バルブ５が設けられており、さら
に充填用横管３の先端には性状の悪いコンクリートを排
出するための横管用バルブ６が設置されている。

【００４０】また、充填用縦管２と鋼殻部１とを接続す
る際に、両者の製作誤差や施工誤差を吸収するための可
変長継手７が充填用縦管２と充填用横管３の両方に設置
されている（充填用横管３側の可変長継手は図示を省
略）。

【００４１】図１に示した例における施工手順は以下の
通りである。

【００４２】鋼殻部１ａ〜１ｄの縦管用バルブ２ａ〜
２ｄを全て閉じ、充填用横管３先端部の横管用バルブ６
のみを開けた状態で、充填用横管３に高流動コンクリー
ト４を加圧して送り込む。

【００４３】横管用バルブ６から充填コンクリート先
端部の不良コンクリートを排出する。

【００４４】不良コンクリート排出後、横管用バルブ
６を閉じ、鋼殻部１ａの縦管用バルブ２ａを開けて鋼殻
部１ａ内にコンクリートを充填する。

【００４５】鋼殻部１ａのコンクリート充填完了後、
鋼殻部１ａの縦管用バルブ２ａを閉じ、隣の鋼殻部１ｂ
の縦管用バルブ２ｂを開けて、鋼殻部２ｂ内にコンクリ
ートを充填する。

【００４６】順次、鋼殻部１ｄまでコンクリートを充
填する。

【００４７】図２は本願発明の他の実施形態を示したも
ので、道路の横断勾配等により傾いた複合床版の鋼殻部
１に高流動コンクリートを充填するために、鋼殻部１内
の空気を逃す開口部として、鋼殻部１の勾配上端側にコ
ンクリート排出口８および空気抜き孔９を設けたもので
ある。

【００４８】図３は本願発明で用いる縦管用バルブおよ
び横管用バルブへの適用が可能なスライドバルブ１０の
一例を示したものである。その構造は、管を切断する形
でスライドできる板が設けられ、その板の片側には管径
相当の開口部が開けられており、その板をハンマー等の
打撃によりスライドさせることで管の開閉を行う装置で
ある。

【００４９】

【発明の効果】 従来の普通コンクリート現場打設の場合は、コンクリ
ートの流動性が悪いため床版鋼殻部の連結鋼板を取り付
ける前にバイブレータによる締固め作業を行いながら打
設しなければならず、また、打設後には連結鋼板の現場
溶接が必要であった。高流動コンクリートを用いる本願
発明は、鋼殻部を全て工場にて製作できるため溶接部の
信頼性が向上し、また、打設時の締固め作業が省略でき
るなど、製作コストおよび施工コストの削減が可能であ
る。

【００５０】高流動コンクリートをバケットを用いた
ヘッド圧により充填する場合には、充填に必要なヘッド
高さを確保するための相当高さのバケットが必要とな
り、その製作コストや転倒防止対策等の施工手間の増加
が問題となる。本願発明ではコンクリートポンプ車等に
よる圧入により充填するのでバケットが不要であり、か
つ、充填施工に対する確実性が高い。

【００５１】コンクリートポンプ車のポンプを直接鋼
殻部に取り付けて充填する場合には、ポンプ内を高流動
コンクリートが落下する際に空気を巻き込み、これが充
填後の連結鋼板下面の気泡を形成する原因となる。この
気泡は交通車両に対する疲労耐久性の面で問題を引き起
こす可能性がある。また、鋼殻部の各区画充填ごとにポ
ンプの取付け取り外し作業が伴うほか、その際にポンプ
からコンクリートが落下しないように配慮する必要があ
る等、施工手間が増える。本願発明では横管にコンクリ
ートポンプ車のポンプを接続することにより各区画に連
続してコンクリート充填ができることから施工スピード
の向上が図られ、また、コンクリートの落下高さも抑え
られることから充填コンクリートへの気泡混入も低減で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る複合床版のコンクリート充填方
法の一実施形態を示す斜視図である。

【図２】本願発明の他の実施形態を示す斜視図である。

【図３】本願発明で利用可能な充填用縦管の一例を示し
たもので、(a) はバルブ開状態、(b) はバルブ閉状態の
平面図である。

【図４】従来の工場打設におけるコンクリート打設方法
の一例を示す側面図である。

【図５】従来の高流動コンクリート打設方法であるバケ
ットを用いた現場打設の一例を示す正面図である。

【図６】従来の高流動コンクリート打設方法であるコン
クリートポンプ車のポンプを直接床版鋼殻に取り付けた
現場打設の一例を示す正面図である。

【符号の説明】

１…鋼殻部（１ａ〜１ｄ…各区画の鋼殻部）、２…充填
用縦管（２ａ〜２ｄ…各区画の縦管）、３…充填用横
管、４…高流動コンクリート、５…縦管用バルブ、６…
横管用バルブ、７…可変長継手、８…コンクリート排出
口、９…空気抜き孔、１０…スライドバルブ、１１…コ
ンクリート投入口、１２…本体底鋼板、１３…形綱、１
４…連結鋼板、１５…普通コンクリート、１６…バイブ
レータ、１７…バケット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底鋼板と、前記底鋼板の上面に所要間隔
   で並列に配置した複数本の形鋼と、隣接する前記形鋼間
   に架け渡した連結鋼板とで、前記底鋼板と連結鋼板との
   間に中空部を形成し、前記中空部に高流動コンクリート
   を充填する複合床版のコンクリート充填方法であって、
   前記形鋼によって仕切られた区画ごとの前記連結鋼板に
   設けられたコンクリート投入口に充填用縦管を立設し、
   各区画ごとの前記充填用縦管をほぼ水平方向に延びる充
   填用横管で連結し、前記充填用横管に高流動コンクリー
   トを加圧して送り込むことにより、前記充填用縦管を通
   じて前記中空部に高流動コンクリートを充填することを
   特徴とする複合床版のコンクリート充填方法。
2. 【請求項２】 前記充填用縦管にバルブを設けたことを
   特徴とする請求項１記載の複合床版のコンクリート充填
   方法。
3. 【請求項３】 前記充填用横管にバルブを設けたことを
   特徴とする請求項１または２記載の複合床版のコンクリ
   ート充填方法。
4. 【請求項４】 前記充填用縦管および／または充填用横
   管に可変長継手を設けたことを特徴とする請求項１、２
   または３記載の複合床版のコンクリート充填方法。
5. 【請求項５】 前記連結鋼板にコンクリート排出口と空
   気抜き孔を設けたことを特徴とする請求項１、２、３ま
   たは４記載の複合床版のコンクリート充填方法。