JPS61176706A - プレキャスト床版の施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、たとえば鋼桁に固定的に設置されるコンクリ
ート床版などに好適に実施することができるコンクリー
ト床版の構造および施工方法に関する。

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や自動率な
どの活荷重の鉛直荷重によっ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
量も大となって大型化する。したがって橋梁を構築する
にあたってコストが高（つ（。

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
することができるコンクリート床版の構造および施工方
法を提供することである。

実施例 第１図は本発明が用いられる橋梁の一実施例の側面図で
あり、第２図はその平面図である６橋梁１は両端部で橋
台２，３によって支持される。橋梁は、その橋軸方向Ａ
に延びる工形断面の主桁からなる複数の鋼桁４と、これ
らの主桁によっ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が設置されでいる。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、複数のコンクリート床版７が
連接して構成される。このコンクリート床版７には橋軸
方向Ａに第２のＰ　Ｃ＠　＠　８　ｍがまた該方向Ａに
直角な方向に第１のＰＣ鋼線８　ｂ（第３図参照）が埋
設されている。

ｉｊｌ’５３図はコンクリート床版７の平面図であり、
第４図は第３図の切断面線ｆｆ−４から見た断面図であ
る。このコンクリート床版７には機軸方向Ａに沿って貫
通するシース管１５が予め複数個埋設されている。この
シース管１５内には、ＰＣ鋼線８ａが挿入されている。

コンクリート床版７にはまた前記機軸方向に直角にＰＣ
鋼線８ｂが複数個予め挿入されている。このＰＣ鋼線８
ｂによってプレキャストコンクリート床版７には機軸方
向Ａに直角な方向に圧縮応力が発生している。ＰＣ鋼線
８ａはコンクリート床版７の厚み方向に沿うほぼ中央部
を貫通している。＊たＰＣ鋼線８ｂは鋼線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
コンクリート床版７とを高強度のモルタルなどを充填す
ることによって一体化するためのものである。

このようなコンクリート床版７は以下の方法によって工
場などで予め製作されている。１つは第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０次にこの型枠
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Ｐ　Ｃ＠
ｉ　３　ｂに直角な方向にシース管１５を複数個配置す
る。その後型枠１６内にコンクリートを流込む。所定の
期間養生を行なった後、ジヤツキなどによってＰＣ鋼線
８ｂに張力を与えて支圧板１１．１２および定着部材１
３．１４によって固定する。このとき、フンクリーシに
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０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コンクリート床版７が製作される
。

コンクリート床版７の他の製作方法としては、第６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、それ自身でコン
クリートとの付着を期待し得る異形ｐｃ＠梓８ｃ＃：複
数配置し、この異形ＰＣ渭棒８ｃに予め張力を与えてお
く６ついで異形ＰＣ６１１棒８ｃに直角な方向にシース
管１５を複数個配置する。その後型枠１６内にコンクリ
ートを流込み、所定の養生方法により養生を行なったの
ち、異形ＰＣ鋼棒８ｃに与えていた張力を解放する。二
の時コンクリートには、異形ＰＣ鋼停８ｃとコンクリー
トの付着力を介して圧縮力が作ｍし、フンクリート内部
に圧縮応力が発生する。

以とのようにして予め圧縮応力がその内部に発生してい
るコンクリート床版７が製作される。本方法は第５Ｖ示
の実施例に比し支圧ｊｉｌｔ、１２および定着部材１３
．１４が不要であり、大量生産に適している。

第７図はコンクリート床版７が＠衝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８又は第７図の矢
符Ｂｌから見た正面図である。水平方向に延びる鋼桁４
は、鉛直方向に延びるつニブ２０と、ウェブ２０の両端
部でウェブ２０に直角方向に延びる上７ランジ２１およ
び下７ランノ２２とを含む。上７ランジ２１の上面には
コンクリート床版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
とえばノベルであり、複数の棒状の突起２４から成り、
上７ランジ２１の上面に容植されて固定される。このす
べり防止部材２３は上７ランシ２１の上面に間隔をあけ
て複数個配置されている。

次ぎにこのような構成を有する鋼桁４に前記プレキャス
トコンクリート床版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。

まずコンクリ−Ｆ床版７を鋼桁４間に隙間な（仮接合す
る。その後各コンクリート床版７の継目部分６０に接着
剤を塗布またはセメントモルタルなどを注入または打設
して各コンクリート床版７間の一体化を図る０次にコン
クリート床版７に鋼桁４の部材軸方向に沿うプレストレ
スを導入し、コンクリート床版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Ｐ　Ｃ＠　９８
　ｍを挿入する６その後ジヤツキなどによってＰＣ鋼線
８ａに張力を与えて支持板１１．１２および定ｉｓ材１
３．１４によって固定する。この時コンクリートには支
持板１１ｆ　１２を介して圧縮力が作用し、内部に圧縮
応力が発生する。定着部材１３゜１４はコンクリート床
版７に圧縮応力を固定定着させるための手段であり、ま
た後述するようにコンクリート床版７内の圧縮応力を任
意にｖ４整することができる機能も果たしている。この
ように橋軸方向Ａにプレストレスが導入される。こうし
て）７クリ一ト床版７にはＰＣ１Ｍ＃ｉ８ｍ、８ｂ＊た
は異形ＰＣ＃４棒８Ｃによって橋軸方向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８次
にこのような圧縮応力が内部に発生しているフンクリ−
Ｆ床版７を鋼桁４と一体化させる。

具体的に説明すればコンクリート床版７の長孔４０にコ
ンクリートやセメントモルタルなどを充填【、で施工す
る。これによってコンクリート床版７と鋼桁４とは相互
に同定され一体化される。こうしで鋼桁４とコンクリー
ト床版７とは合成桁となる。このようにしてコンクリー
ト床版７を鋼桁４と合成した後に、コンクリート床版７
の輪方向のプレストレスを除衡することによって鋼桁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
緩めることによってＰ　ＣＩＩ　＃１８　ｍの引張力が
解放される。これによってプレストレス　（予め発生し
ている圧縮応力）によって縮められていたコンクリート
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曲げモーメンＦと引張力が作用
する。そのため、プレストレスが与えられていない１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Ｆ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）が与えられても、許容曲げ応力までには十分の
余裕があり、したがって鋼桁断面を小さくすることも可
能となる。しかもコンクリート床版７は橋軸方向Ａに直
角な方向にもＰＣ鋼桁８ｂまたは異形ＰＣ鋼棒８ｃによ
っ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はセメントベ
ースＦなどでグラウトする。

なおプレストレスの解放に際しては、定着部材１３．１
４を用いて所ｇ！＠だけ解放することによって、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６ なお本実施例ではコンクリート床版７は工場においで予
めａ造されていたけれども、在米の現場打ちコンクリー
トのように型枠を用いてこの型枠内にコンクリートを流
込んで形成するようにしでもよい。

また本実施例ではコンクリート床版７は長方形状であっ
たけれども、第４図示のように平行四辺形状のコンクリ
ート床版５０または第１０図示のように一端が曲成され
たコンクリート床版５１においても本発明は実施するこ
とがで終る。

第１１図は鋼桁４に第３図示または第９図示のコンクリ
ート床版７が設置されたときの、鋼桁４お上りコンクリ
ート床版７の応力度を説明するための図であり、第１２
図は第１１図に対応した曲げモーメント図を示している
。第１１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ｉ＠
１１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って第１２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！１が作用す
る。鋼桁４にコンクリート床版７を設置して一体化した
状態は第１１図（２）で示される。この状態における曲
げモーメント！２は第１２図（２）で示される６次にコ
ンクリート床版７の内部に発生しているプレストレスを
解放すると、第１１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、これによって負の曲げモーメント７３が鋼桁４に作
用する。すなわち第１２図（３）で示されるプレストレ
スによる負の曲げモーメン）１３が第１２図（２）の曲
げモーメントに加わり、その結果鋼桁４は＃１１２図（
４）で示されるような曲げモーメント１４が発生するこ
とになる。第１２図（４）において仮想ｍｉｓで示され
る通常の合成桁の曲げモーメンシよりも、プレスジレス
による曲げモーメント！３だけ小さくなっている。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１３図は本発明の詳細な説明するための図であり、第
１４図は応力図である。コンクリート床版７に鉛直荷重
Ｐが作用した場合を想定する。コンクリート床版７の断
面ＳにはｔＩＳ１４図（１）で示される応力が発生する
。さらにｌＩＩ粕方向ＡにはＰＣ鋼ｌｉ　８　ｇによっ
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１４図（
１）で示される引張応力が発生しでいる。したがって、
橋軸方向へと直角な方向にプレストレスを導入していな
い場合にはコンクリート床版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または異形ＰＣ
鋼棒８ｃによってプレストレスを導入し、第１４図（３
）に示さｈる圧縮応力を断ゝ面Ｓに与えておく、これに
よって荷重Ｐが付加されたときにもコンクリート床版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ャス
トプレストレスコンクリーシ床版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
って鋼桁４には橋軸方向Ａに沿っ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
によっ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
たがって通常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。＊た鋼
桁断面を小さくすることによって、桁高さを低くするこ
とがで軽るので、風圧などのＩｉｉ梁側面側面わる荷重
を小さくすることが可能となる。＊た、桁下空間が制限
される箇所にも適用で３、取付は道路の嵩上げ高さを低
くすることによっ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、本実施例にした
がう工法においては予め工場などにおいて製作されたプ
レキャスト床層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、費用の低減が図れる。前述の実施例
では、コンクリ−Ｆ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輪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（
、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、コンクリート床
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、ビルディ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、コンクリート床版には
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
重による引張応力を打消すことができ、そのためコンク
リー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。またコンクリー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
、したがって梁の軽量化、小型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が使眉される橋梁の一実施例の側面図、
１２図はその平面図、第３図は本発明にしたがうプレス
トレスコンクリート床版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図および第６図は
プレストレスコンクリート床版７の製造方法を説明する
ための図、第７図はコンクリート床版が鋼桁４に取付け
られた状態を簡略化しで示すＳ−視図、第８図は第７図
の矢符Ｂ側から見た正面図、第９図はプレストレスコン
クリート床版の他の実施例の平面図、第１０図はコンク
リート床版のさらに他の実施例の平面図、第１１図は鋼
桁４およシコンクリート床版７の応力度を説明するため
の図、第１２図は第１１図の曲げモーメント図、第１３
図は本発明の詳細な説明するための図、第１４図はその
応力図である。 １・・・橋梁、４・・・鋼桁、７・・・コンクリート床
版、８　ａｔ　ａ　ｂ・・・Ｐ　ＣＲＡｌ　、　８　ｅ
・＝異形ＰＣ＃Ｉｌ棒、１５　・・・シーλ管、１６・
・・型枠、Ａ・・・橋袖方向第３図 第４図 １１　　７　　６Ｄ 第Ｂｖｘ 第１０図 第１１図 ム 第１２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）間隔をあけて配置される複数の梁上に複数個隣接
   して固定的に設置されるコンクリート床版の構造であっ
   て、 このコンクリート床版には梁の部材軸方向および該方向
   に交差する水平方向に予め圧縮応力が導入されているこ
   とを特徴とするコンクリート床版の構造。
2. （２）型枠と、圧縮応力を発生さすべき第１のＰＣ鋼線
   および第２のＰＣ鋼線ならびにシース管を準備し、型枠
   に予め張力を与えた第１のＰＣ鋼線と、この第１ＰＣ鋼
   線に交差する方向に第２ＰＣ鋼線が挿入されるシース管
   とが埋没され、コンクリートを打設して養生した後、前
   記第１のＰＣ鋼線の張力を解放することによってコンク
   リート内部に圧縮応力を発生させてプレキャスト床版を
   製造し、次にこのプレキャスト床版を梁上に設置した後
   にシース管内に第２のＰＣ鋼線を挿入して張力を与え、
   その後梁とプレキャスト床版とを一体化し、第２のＰＣ
   鋼線の張力の一部を解放し、一部を残留しておくことに
   よって前記第１のＰＣ鋼線と交差する方向にも圧縮応力
   を発生するようにしたことを特徴とするコンクリート床
   版の施工方法。
3. （３）型枠と圧縮応力を発生さすべき第１のＰＣ鋼線お
   よび第２のＰＣ鋼線ならびにシース管を準備し、型枠内
   に第１のＰＣ鋼線と第２のＰＣ鋼線が挿入されるシース
   管とを相互に交差する方向に配置し、次に型枠内にコン
   クリートを打設した後に、前記第１のＰＣ鋼線に張力を
   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
   ャスト床版を製造し、次にこのプレキャスト床版を梁上
   に設置した後に、シース管内に第２のＰＣ鋼線を挿入し
   て張力を与えその後梁とプレキャスト床版とを一体化し
   、第２のＰＣ鋼線の張力の一部を解放し一部を残留して
   おくことによって前記第１のＰＣ鋼線と交差する方向に
   も圧縮応力を発生さすようにしたことを特徴とするコン
   クリート床版の施工方法。