JPH11200315A - プレストレストコンクリート橋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＰＣ鋼材をコンクリートの外側に配置するこ
とによって、ＰＣ鋼材をコンクリート内に配置した場合
の欠点を解消することができるとともに、ＰＣ鋼材を外
側に配置した場合の欠点である耐荷力の低下を防止する
ことのできるプレストレストコンクリート橋を提供する
ことを課題としている。 【解決手段】 ＰＣ鋼材５をコンクリート１０の外側に
配置したプレストレストコンクリート橋において、ＰＣ
鋼材５を所定の区間でコンクリート１０の断面内に配置
すると共に、同コンクリート１０に付着させたことをこ
とを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、曲げ破壊抵抗の
増大を図るプレストレストコンクリート橋に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】この種のプレストレストコンクリート橋
としては、図４及び図５に断面視するように、コンクリ
ート１０のウエブ部１及び上下のフランジ部２、３の中
にＰＣ鋼材（prestressing steel）（以下「内ケーブ
ル」という）４を配置し、グラウト等による付着によっ
て、これらの内ケーブル４をウエブ部１及び上下のフラ
ンジ部２、３と一体化する技術が主流であった。

【０００３】しかし、近年、経済性と施工性の向上、Ｐ
Ｃ鋼材の維持管理の改善のため、図６及び図７に断面視
するように、ウエブ部１及び上下のフランジ部２、３の
外側にＰＣ鋼材（以下「外ケーブル」という）５を配置
したものが、内ケーブル４と併用される事例が増えてき
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】内ケーブル４を用いた
場合の問題点としては、次のようなものが挙げられる。

【０００５】（イ）内ケーブル４のため、ウエブ部１や
上下のフランジ部２、３の厚さが必要以上に大きくな
る。

【０００６】（ロ）内ケーブル４を配置するダクトは、
コンクリート断面内に配置される鉄筋や型枠等ととも
に、シースにより確保されるが、施工時にシースが変形
したり、このシースと内ケーブル４との間に充填するグ
ラウトの充填不良等が生じやすく、施工性低下や、内ケ
ーブル４の腐食の要因となっている。すなわち、施工性
や維持管理の上で問題となっていた。

【０００７】一方、外ケーブル５を用いた場合には、上
記のような内ケーブル４の問題点を解決することができ
るという利点があるものの、次のような問題が生じるこ
とになる。すなわち、図８の（ａ）に示すように、例え
ば集中荷重Ｐが作用すると、支点Ａ、Ｂ間において、コ
ンクリート１０の下面には（ｂ）に示すようなひずみ分
布ε１が生じることになる。すなわち、集中荷重Ｐの直
下位置に極端に大きなひずみが生じる。

【０００８】これに対して、外ケーブル５には、支点
Ａ、Ｂ間において一様なひずみ分布ε２が生じることに
なる。すなわち、外ケーブル５は、支点Ａ、Ｂ間で一様
に伸びるため、外ケーブル５が本来持っている引張強度
を十分発揮することができない。このため、外ケーブル
５の引張強度からすれば、コンクリート１０の下面を十
分に支えることができるのに、この引張強度を十分に活
用することができないという問題がある。すなわち、外
ケーブル５を用いた場合には、耐荷力が低下してしまう
という問題がある。

【０００９】この発明は上述した問題を解消するために
なされたものであり、ＰＣ鋼材をコンクリートの外側に
配置することによって、ＰＣ鋼材をコンクリート内に配
置した場合の欠点を解消することができるとともに、Ｐ
Ｃ鋼材を外側に配置した場合の欠点である耐荷力の低下
を防止することのできるプレストレストコンクリート橋
を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ＰＣ鋼材をコンクリートの外側に配置
したプレストレストコンクリート橋において、前記ＰＣ
鋼材を所定の区間で前記コンクリートの断面内に配置す
ると共に、同コンクリートに付着させたことを特徴とし
ている。

【００１１】そして、上記のように構成された発明にお
いては、ＰＣ鋼材をコンクリートの外側に配置している
から、ＰＣ鋼材をコンクリート内に配置した場合の欠点
を解消することができる。しかも、ＰＣ鋼材を所定の区
間で部分的にコンクリート内に配置して同コンクリート
に付着させているから、特に強度が必要な部分をＰＣ鋼
材で十分に補強することができる。したがって、ＰＣ鋼
材を外側に配置した場合の欠点である耐荷力の低下を防
止することができる。

【００１２】また、ＰＣ鋼材をコンクリート内に配置す
る部分は、所定の短い範囲に限られたものとなるので、
このＰＣ鋼材によってコンクリートが厚くなる部分も短
い範囲に限られたものとなる。したがって、コンクリー
ト量の増加によるコストの上昇を最小限に抑えることが
できる。

【００１３】しかも、ＰＣ鋼材をコンクリート内に配置
する部分が短い範囲ですむから、例えばシースの配置を
容易にできるとともに、シースとＰＣ鋼材との間にグラ
ウトを十分に充填することができる。したがって、ＰＣ
鋼材をコンクリート内に配置する部分があっても、その
施工性や維持管理において問題が生じることがない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を実
施例に基づき図１〜図３を参照して説明する。ただし、
図４〜図８に示す従来例の構成要素と共通する要素には
同一の符号を付してその説明を簡略化する。

【００１５】この実施例で示すプレストレストコンクリ
ート橋は、図１〜図３に示すように、ＰＣ鋼材５をコン
クリート１０の外側に配置したプレストレストコンクリ
ート橋において、ＰＣ鋼材５を所定の区間でコンクリー
ト１０の断面内に配置すると共に、同コンクリート１０
に付着させたことを特徴としている。

【００１６】この橋は、図１の（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、支点Ａ、Ｂ、Ｃによって支えられたものであり、
各支点Ａ、Ｂ、Ｃ上には上フランジ部２と下フランジ部
３とを連結するブロック状のコンクリート壁部６ａ、６
ｂ、６ｃが形成されている。また、上フランジ部２と下
フランジ部３とを連結するウエブ部１は、図２及び図３
に示すように、コンクリートで形成されたものではな
く、波形鋼板によって構成されたものである。すなわ
ち、波形鋼板ウエブ構造になっている。

【００１７】コンクリート壁部６ａ、６ｂの上端部から
は、図１に示すように、支点Ａ、Ｂ間の下フランジ部３
に向かうように複数のＰＣ鋼材５が配置されており、コ
ンクリート壁部６ｂ、６ｃからは、支点Ｂ、Ｃ間の下フ
ランジ部３に向かうように複数のＰＣ鋼材５が配置され
ている。そして、各ＰＣ鋼材５は、コンクリート壁部６
ａからコンクリート壁部６ｃまで連続して一本のもので
構成されている。

【００１８】支点Ａ、Ｂ間の下フランジ部３において
は、この間の例えば集中荷重Ｐによって最大曲げモーメ
ントが生じる部分を含む左右の範囲に、コンクリートに
よる厚肉部３ａが構成されている。この厚肉部３ａ内に
は、ＰＣ鋼材５が配置され、厚肉部３ａに付着した状態
になっている。すなわち、厚肉部３ａに設けた複数のシ
ース（図示せず）のそれぞれにＰＣ鋼材５を通し、この
ＰＣ鋼材５に所定の張力を発生させた後、各シースとＰ
Ｃ鋼材５との間にグラウトを充填し、厚肉部３ａとＰＣ
鋼材５とを一体化している。また、厚肉部３ａの左右の
両端部には、上フランジ部２と下フランジ部３とを連結
するコンクリートの補強壁部７が設けられている。さら
に、厚肉部３ａは、図２及び図３に示すように、下フラ
ンジ部３の幅方向の両端部に形成されている。

【００１９】また、支点Ｂ、Ｃ間においても、上記支点
Ａ、Ｂ間と同様に、ＰＣ鋼材５、厚肉部３ａ、補強壁部
７が設けられている。

【００２０】上記のように構成されたプレストレストコ
ンクリート橋は、特に支保工施工により、ポストテンシ
ョン方式でＰＣ鋼材５にテンションを加え、完成するこ
とができる。

【００２１】そして、ＰＣ鋼材５をコンクリート１０の
外側に配置しているから、ＰＣ鋼材５をコンクリート１
０内に配置した場合の欠点を解消することができる。し
かも、ＰＣ鋼材５を所定の区間で部分的にコンクリート
１０の厚肉部３ａ内に配置して同厚肉部３ａに付着させ
ているから、特に強度が必要な曲げモーメントの大きな
部分をＰＣ鋼材５で十分に補強することができる。した
がって、ＰＣ鋼材５を外側に配置した場合の欠点である
耐荷力の低下を防止することができる。

【００２２】またこれにより、終局状態の曲げ破壊安全
度を向上することができるため、ＰＣ鋼材５を外ケーブ
ルとしてさらに追加したり、他の補強材を追加する必要
がなくなる。したがって、過密鋼材配置の改善、経済性
の向上が期待できる。

【００２３】また、ＰＣ鋼材５をコンクリート１０内に
配置する部分は、曲げモーメントの大きな所定の短い範
囲に限られたものとなっているので、このＰＣ鋼材５に
よってコンクリート１０が厚くなる部分も上記厚肉部３
ａの短い範囲に限られたものとなる。したがって、コン
クリート量の増加によるコストの上昇を最小限に抑える
ことができる。

【００２４】しかも、ＰＣ鋼材５をコンクリート１０内
に配置する部分は厚肉部３ａの短い範囲ですむから、例
えばシースの配置を容易にできるとともに、シースとＰ
Ｃ鋼材５との間にグラウトを十分に充填することができ
る。したがって、ＰＣ鋼材５をコンクリート１０内に配
置する部分において、その施工性や維持管理において問
題が生じることがない。

【００２５】さらに、この実施例におけるように、ウエ
ブ部１がコンクリートで構成されておらず、ウエブ部１
にＰＣ鋼材５を配置することができない場合には、ＰＣ
鋼材５を外ケーブルとすることが前提となり、その上で
外ケーブルによる耐荷力の低下を防止することができる
ので、本発明の技術が不可欠である。

【００２６】なお、上述した上下のフランジ部２、３、
コンクリート壁部６ａ、６ｂ、６ｃ、補強壁部７等のコ
ンクリートには、必要な鉄筋等が配置されている。ただ
し、鉄筋等の図示を省略している。

【００２７】

【発明の効果】この発明においては、ＰＣ鋼材をコンク
リートの外側に配置しているから、ＰＣ鋼材をコンクリ
ート内に配置した場合の欠点を解消することができる。
しかも、ＰＣ鋼材を所定の区間で部分的にコンクリート
内に配置して同コンクリートに付着させているから、特
に強度が必要な部分をＰＣ鋼材で十分に補強することが
できる。したがって、ＰＣ鋼材を外側に配置した場合の
欠点である耐荷力の低下を防止することができる。

【００２８】また、ＰＣ鋼材をコンクリート内に配置す
る部分は、所定の短い範囲に限られたものとなるので、
このＰＣ鋼材によってコンクリートが厚くなる部分も短
い範囲に限られたものとなる。したがって、コンクリー
ト量の増加によるコストの上昇を最小限に抑えることが
できる。

【００２９】しかも、ＰＣ鋼材をコンクリート内に配置
する部分が短い範囲ですむから、例えばシースの配置を
容易にできるとともに、シースとＰＣ鋼材との間にグラ
ウトを十分に充填することができる。したがって、ＰＣ
鋼材をコンクリート内に配置する部分があっても、その
施工性や維持管理において問題が生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例として示したプレストレス
トコンクリート橋の側断面図である。

【図２】同プレストレストコンクリート橋の要部破断斜
視図である。

【図３】同プレストレストコンクリート橋の厚肉部を示
す要部破断斜視図である。

【図４】従来例として示したプレストレストコンクリー
ト橋であって、ＰＣ鋼材として内ケーブルを採用した場
合の半断面図である。

【図５】同プレストレストコンクリート橋の半断面図で
ある。

【図６】他の従来例として示したプレストレストコンク
リート橋であって、ＰＣ鋼材として内ケーブル及び外ケ
ーブルを併用した場合の半断面図である。

【図７】同プレストレストコンクリート橋の半断面図で
ある。

【図８】ＰＣ鋼材を外ケーブルとした場合の問題点を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ ウエブ部 ２ 上フランジ部 ３ 下フランジ部 ３ａ 厚肉部 ５ ＰＣ鋼材 １０ コンクリート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＰＣ鋼材をコンクリートの外側に配置し
   たプレストレストコンクリート橋において、 前記ＰＣ鋼材を所定の区間で前記コンクリートの断面内
   に配置すると共に、同コンクリートに付着させたことを
   特徴とするプレストレストコンクリート橋。