JP2006274736A - Construction method for pc floor system and pc floor system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば道路橋の床版として使用されるプレキャスト床版(以下、「PC床版」という)の架設工法、および、この架設工法を実施する際に使用するPC床版に関するものである。 The present invention relates to a construction method of a precast floor slab (hereinafter referred to as “PC floor slab”) used as a floor slab of a road bridge, for example, and a PC floor slab used when implementing this construction method. .
たとえば道路橋にPC床版を敷設するに際し、種々の工法が実施されている。そのうちの一例を図9に示す。図9で示す工法は、先ず、架設された主桁1上に軌道2や覆工板3を設置して架構設備を組み立てた後、この架構設備上にクローラクレーン4などの重機を配置し、トレーラ5で運搬してきたPC床版6を、順次据え付けていくものである。
また、前記主桁とPC床版との結合は、PC床版に箱抜き部を形成し、この箱抜き部内でスタッドジベルを主桁上のフランジに溶植した後、モルタルなどを充填することにより行っていたが、この箱抜き部には補強金具等は設けられていなかった。
前記非特許文献1の工法は、PC床版上に重機やトレーラを乗り上げて作業を行うので、作業能率は良いが、PC床版を傷めないように主桁上に軌道等の架構設備を設置する必要がある。しかしながら、軌道等の架構設備を設ける場合、主桁上に設計時に考慮されていない荷重が作用するため、再度主桁強度を検討する必要が生じる。また、軌道等の架構設備の設置作業や撤去作業が余分に必要となるので、工期が長くなるなどの問題がある。
The construction method of Non-Patent
なお、前記架構設備を組み立てずに、PC床版上に覆工板のみを設置し、その上をクローラクレーンが移動するようにすることが考えられるが、この場合、従来の、箱抜き部に補強金具等を設けていないPC床版では、この箱抜き部での押し抜きせん断強度の低下により、PC床版が押し抜きせん断破壊する可能性があるので、実現されていなかった。 In addition, it is possible to install only the lining plate on the PC floor slab without assembling the frame equipment and allow the crawler crane to move on it. In PC floor slabs that are not provided with reinforcing metal fittings or the like, the PC floor slab may be punched and shear broken due to a drop in the punching shear strength at the box punching portion, which has not been realized.
本発明が解決しようとする問題点は、従来のPC床版の架設工法では、再度主桁強度を検討する必要が生じ、また、軌道等の架構設備の設置作業や撤去作業のために、工期が長くなるなどの問題があるという点である。 The problem to be solved by the present invention is that in the conventional construction method of PC floor slabs, it is necessary to examine the strength of the main girder again, and for the installation work and the removal work of the frame equipment such as the track, There is a problem that the lengthens.
本発明のPC床版の架設工法は、
再度主桁強度を検討する必要がなく、また、工期の短縮を図るために、
主桁上に一方端側からPC床版を架設し、この架設したPC床版の上に覆工板を直接敷設した後、
クローラクレーンを移動してこの敷設した覆工板上に設置し、
この設置したクローラクレーンにより、前記先に架設したPC床版の前方側に、PC床版を架設する作業を、順次繰り返すことを最も主要な特徴としている。
The construction method of the PC floor slab of the present invention is as follows:
There is no need to examine the main girder strength again, and in order to shorten the construction period,
After laying a PC floor slab on one side of the main girder and laying a lining board directly on the PC floor slab,
Move the crawler crane and install it on this laid lining plate,
The most important feature is that the work of laying the PC floor slab is sequentially repeated on the front side of the previously installed PC floor slab by the installed crawler crane.
また、本発明のPC床版は、
前記本発明のPC床版の架設工法に使用するPC床版であって、
架構設備を組み立てずに、PC床版上に覆工板のみを設けて、その上をクローラクレーンが走行するようにした場合でも、PC床版が押し抜きせん断破壊しないようにするために、
第1のPC床版は、
箱抜き部に、
この箱抜き部と相似形状の箱と、
この箱の内部を区画する適数の隔壁と、
前記箱の外周面に設けられたスタッドとからなる補強金具を内装したこと、
あるいは、
第2のPC床版は、
箱抜き部の長手方向に、
平行に配置した複数のプレートと、
これらのプレートに設けられたコンクリート定着用の鉄筋とからなる補強金具を内装したことを最も主要な特徴としている。
The PC floor slab of the present invention is
The PC floor slab used for the construction method of the PC floor slab of the present invention,
In order to prevent the PC floor slab from being punched and sheared, even if the crawler crane travels only on the PC floor slab without the frame equipment being assembled,
The first PC deck is
In the box opening part,
A box similar in shape to this box opening part,
An appropriate number of partitions separating the inside of the box;
It was equipped with a reinforcing metal fitting made of a stud provided on the outer peripheral surface of the box,
Or
The second PC deck is
In the longitudinal direction of the box opening part,
A plurality of plates arranged in parallel;
The most important feature is that a reinforcing metal fitting made of concrete reinforcing bars provided on these plates is installed.
前記PC床版において、高さ調整ボルトにねじ込むナット兼支圧板の上面に鋼管を軸方向に溶接し、当該鋼管の外周面にせん断補強筋を溶接接合した場合には、押し抜きせん断破壊に対する補強が可能になるので、荷重をPC床版内部に分散させることによって支圧面力を低減できるようになる。 In the PC floor slab, when a steel pipe is welded in the axial direction on the upper surface of a nut / bearing plate screwed into a height adjusting bolt, and a shear reinforcement is welded to the outer peripheral surface of the steel pipe, reinforcement against punching shear failure Therefore, the bearing surface force can be reduced by dispersing the load inside the PC floor slab.
本発明では、押し抜きせん断強度を低下させずに所定の押し抜きせん断耐力を確保できるので、PC床版の上に覆工板を直接敷設するだけで、この覆工板上をクローラクレーンが移動してもPC床版が押し抜きせん断破壊せず、非常に効率的に、短期間にPC床版の架設工事が実施できる。 In the present invention, a predetermined punching shear strength can be secured without lowering the punching shear strength, so the crawler crane moves on the siding plate simply by laying the lining plate directly on the PC floor slab. Even so, the PC slab is not punched and sheared, and the installation work of the PC slab can be carried out very efficiently in a short time.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図1〜図8を用いて詳細に説明する。
図1は本発明の架設工法の説明図、図2はPC床版と高さ調整ボルトの位置関係を説明する図、図3はPC床版に発生するせん断破壊を説明する図、図4は荷重近傍が押し下げられることによるせん断変形を説明する図、図5はせん断破壊の境界面途中に箱抜き部がある場合の、そのせん断力の伝達について説明する図、図6は箱抜き部の弱点を補う対策を説明する図、図7および図8は本発明の架設工法に使用するのに適した、本発明のPC床版の箱抜き部に設ける補強金具の例を示した図である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 1 is an explanatory diagram of the construction method of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the positional relationship between the PC floor slab and the height adjusting bolt, FIG. 3 is a diagram for explaining shear fracture occurring in the PC floor slab, and FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining the shear deformation due to the vicinity of the load being pushed down, FIG. 5 is a diagram for explaining the transmission of the shear force when the box opening is in the middle of the boundary surface of the shear fracture, and FIG. 6 is a weak point of the box opening. FIGS. 7 and 8 are diagrams illustrating examples of reinforcing metal fittings provided in the box opening portion of the PC floor slab of the present invention, which are suitable for use in the construction method of the present invention.
本発明のPC床版の架設工法は、先の非特許文献1に記載された架設工法の作業効率をさらに向上させることを目的とするものである。
すなわち、本発明のPC床版の架設工法では、主桁1上に、主桁1の一方端側からPC床版11を搬入して架設していくが、非特許文献1に記載された架設工法と異なり、図1に示すように、この架設したPC床版11の上に覆工板3を直接敷設する。
The construction method of the PC floor slab according to the present invention aims to further improve the work efficiency of the construction method described in Non-Patent
That is, in the PC floor slab erection method of the present invention, the
そして、クローラクレーン4を移動してきて、この敷設した覆工板3の上に設置し、この設置したクローラクレーン4により、トレーラ5で運搬してきたPC床版11を張り出し方式にて前方側に架設していく作業を、順次、主桁1の他方端まで実施するのである。
Then, the
ところで、本発明の架設工法では、前記クローラクレーン4は、非特許文献1に記載された架設工法で使用するものと同様、たとえば楊重能力が100トン、自重が約106トンのものを使用する。従って、吊り上げるPC床版11の自重が24トン、吊り天秤が2.5トンの場合、合計132トンの重量が、敷設したPC床版11に作用することになる。
By the way, in the erection method of the present invention, the
また、PC床版11と本発明の架設工法に使用する前記クローラクレーン4のサイズから、図2(a)に示すように、前記クローラクレーン4を支持する4箇所の高さ調整ボルト12の近傍に、スタッドを格納する箱抜き部11aが位置することになる。
Further, from the size of the
この場合、1本の前記高さ調整ボルト12に作用する荷重は、偏載荷重を考慮すると、53.4トンとなり、箱抜き部に補強金具等が設けられていない従来設計のPC床版5では、押し抜きせん断破壊することが考えられた。
In this case, the load acting on the single height adjusting bolt 12 is 53.4 tons in consideration of the uneven load, and the
PC床版11のせん断破壊には、図3に示すように、2種類のせん断破壊が考えられる。1つは、梁などに作用する荷重PLによって生じるせん断破壊であり、もう1つは、荷重PPが構造物に貫入する場合に生じる押し抜きせん断破壊である。なお、図3中のS1は荷重PLによって生じるせん断変形、S2は荷重PPが構造物に貫入する場合に生じる押し抜きせん断変形を示す。 As the shear failure of the PC floor slab 11, two types of shear failure can be considered as shown in FIG. One is a shear failure caused by a load P L acting like a beam, and one is a punching shear failure occurring when a load P P penetrates the structure. Incidentally, S1 in FIG. 3 shear deformation caused by the load P L, S2 denotes a punching shear deformation caused when a load P P penetrates the structure.
このうち貫入による押し抜きせん断破壊は、図4に示すように、まず荷重PPが負荷された近傍が押し下げられること(圧縮荷重)によるせん断変形S2が、図3に示すように、高さ調整ボルト12にねじ込まれたナット兼支圧板(以下、単に支圧板という。)13の周囲に生じることによって発生する。 Among them, as shown in FIG. 4, the punching shear fracture due to penetration is caused by the fact that the shear deformation S2 due to the fact that the vicinity where the load PP is applied is pushed down (compressive load) is adjusted in height as shown in FIG. It is generated by being generated around a nut / supporting plate (hereinafter simply referred to as a supporting plate) 13 screwed into the bolt 12.
前記支圧板13に作用する圧縮荷重は、図3に示すように、PC床版11内では最初は垂直に伝播するが、すぐに約45度方向に分布して伝播する。そして、分布したその境界面ではせん断変形S2が生じてせん断クラックScが発生する。このせん断クラックScが連続することによって押し抜きせん断破壊が発生する。このせん断破壊の境界面の角度は、当初の45度から30度ぐらいまで、変化しながら進展する。
As shown in FIG. 3, the compressive load acting on the bearing plate 13 propagates vertically in the
ここで、せん断破壊の境界面途中に箱抜き部11aがあると、せん断変形は、図5に示すようにその部分でさえぎられ、そのせん断力は箱抜き部11aの面に沿って伝達される。また、押し抜き変形は箱抜き部11aの面を押し下げるようになる。そのため、図5に想像線で示すように、あたかも箱をせん断変形させるようになり、箱抜き部11aの剛性低下によって箱端部部材がせん断変形することになって、せん断破断すると考えられる。 Here, if the box-cutting portion 11a is in the middle of the boundary surface of the shear fracture, the shear deformation is interrupted at that portion as shown in FIG. 5, and the shearing force is transmitted along the surface of the box-cutting portion 11a. . Further, the punching deformation pushes down the surface of the box cutting part 11a. Therefore, as indicated by an imaginary line in FIG. 5, it is considered that the box is shear-deformed, and the box end member is shear-deformed by the rigidity reduction of the box-extracting portion 11a, resulting in shear fracture.
本発明の架設工法を実施する場合のポイントは、この箱抜き部11aの弱点をいかに補うかにある。基本的には次の2つの対策が必要になる。
(1)箱抜き部11aの内部空間の剛性を補い、内部空間にせん断力が伝達できる部材を挿入する。
(2)押し抜きせん断を防止するせん断補強筋を配筋する。
The point in carrying out the erection method of the present invention lies in how to compensate for the weak point of the box opening portion 11a. Basically, the following two measures are required.
(1) Insert a member capable of supplementing the rigidity of the internal space of the box opening portion 11a and transmitting a shearing force to the internal space.
(2) Arrange shear reinforcement bars to prevent punch shear.
図6に本発明の対策案の1つを示す。ここでは、まず高さ調整ボルト12にねじ込む支圧板13の上面に鋼管14を軸方向に溶接し、その鋼管14の外周面にせん断補強筋15を放射状に溶接している。このせん断補強筋15の機能には、次の2つが考えられる。
FIG. 6 shows one of the countermeasures of the present invention. Here, the
1つ目は、想定される押し抜きせん断破壊面を跨ぐように配筋することによって、せん断破壊面の補強をすることであり、2つ目は、支圧板13からの力をPC床版11の下面だけから伝達させるのではなく、せん断補強筋15を介してPC床版11のコンクリート内部に力を分散させ、支圧板13の支圧力を低減させることである。
The first is to reinforce the shear fracture surface by placing the reinforcement so as to straddle the punched shear fracture surface, and the second is to apply the force from the bearing plate 13 to the
一般に前記鋼管14の周り、特に支圧板13の直下には、支圧に対するポアソン効果でPC床版11のコンクリートに引張応力が発生し、クラックが入る恐れがあるので、図6に示した例では、鋼管14の周りにコイル状の拘束鉄筋16を配筋して補強したものを示している。
In general, around the
次に、本発明の架設工法を実施する際に使用する本発明のPC床版11の箱抜き部11aの補強構造について説明する。
図7は、本発明のPC床版11の箱抜き部11aに設ける補強金具17の一例を示したものである。
Next, the reinforcement structure of the box opening part 11a of the
FIG. 7 shows an example of the reinforcing
この補強金具17は、PC床版11に箱抜き部11aを形成するべく、くりぬかれたコンクリート部分の剛性を補強するために、外形は箱抜き部11aと相似形状の箱17aとなされ、この箱17aの内部にせん断補強のための隔壁17bが取り付けられている。隔壁17bの枚数は、後述するスタッド17cの本数によるが、隔壁17bの厚さが十分に確保できるのであれば、枚数を減じることも可能である。
In order to reinforce the rigidity of the hollowed-out concrete portion in order to form the box opening portion 11a in the
箱17aの外面には鉄筋あるいはスタッド17cを溶接して、コンクリートとの付着を高めるとともに、これらを利用して高さ調整ボルト12側のせん断力を箱17aと反対側のコンクリートに伝達する機能をも兼ね備えさせている。 The outer surface of the box 17a is welded with a reinforcing bar or stud 17c to enhance adhesion to the concrete, and the function of transmitting the shearing force on the side of the height adjusting bolt 12 to the concrete on the opposite side of the box 17a using these. I also have.
この補強金具17と前記鋼管14の上面は、コンクリート床版のかぶりを満足するように、図6(a)に示したように、補強金具17をPC床版11の高さよりも小さくする。なお、下面は無収縮モルタルが充填されるので、下面と同じ面でもよい。
As shown in FIG. 6A, the reinforcing
図8は、図7に示した補強金具17の箱17aの長手方向の側面を取り去って、たとえば各2本ずつ上下に配した形状保持鉄筋17eで代替したもので、コストダウンを図ることを目的としている。 8 is obtained by removing the longitudinal side surface of the box 17a of the reinforcing metal fitting 17 shown in FIG. 7 and replacing it with, for example, two shape-retaining reinforcing bars 17e arranged one above the other for the purpose of cost reduction. It is said.
すなわち、図8に示した補強金具17は、コンクリート内部に貫入できる程度の幅を持った逆台形状の適数枚のプレート17dの上下に、前記形状保持鉄筋17eを配置して形状を保持し、前記プレート17dにコンクリート定着用の鉄筋17fを取り付けたもので、せん断力を前記逆台形状のプレート17dで負担させるものである。 That is, the reinforcing metal fitting 17 shown in FIG. 8 holds the shape by arranging the shape-retaining reinforcing bars 17e above and below an appropriate number of inverted trapezoidal plates 17d having a width that can penetrate into the concrete. The plate 17d is provided with a concrete fixing reinforcing bar 17f, and a shearing force is borne by the inverted trapezoidal plate 17d.
なお、この図8に示した補強金具17は、前記形状保持鉄筋17eを用いないで、各プレート17dの間にたとえば発泡スチロールあるいはダンボールを挟み込んで、箱抜き部11a内に施工し、コンクリート硬化後に挟み込んだ発泡スチロールあるいはダンボールを抜き取って成形するものでも良い。 Note that the reinforcing metal fitting 17 shown in FIG. 8 does not use the shape-retaining reinforcing bar 17e, and inserts, for example, styrofoam or corrugated cardboard between the plates 17d, and constructs it in the box opening portion 11a, and inserts it after hardening the concrete. However, it may be formed by extracting foamed polystyrene or cardboard.
本発明は、前記の例に限るものではなく、各請求項に記載の技術的思想の範囲内において、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above examples, and it is needless to say that the embodiments may be appropriately changed within the scope of the technical idea described in each claim.
本発明は、道路橋だけでなく、建築物にも適用が可能である。 The present invention can be applied not only to road bridges but also to buildings.
1 主桁
3 覆工板
4 クローラクレーン
11 PC床版
11a 箱抜き部
12 高さ調整ボルト
13 支圧板
14 鋼管
15 せん断補強筋
17 補強金具
17a 箱
17b 隔壁
17c スタッド
17d プレート
17e 形状保持鉄筋
17f 鉄筋
DESCRIPTION OF
Claims (4)
クローラクレーンを移動してこの敷設した覆工板上に設置し、
この設置したクローラクレーンにより、前記先に架設したPC床版の前方側に、PC床版を架設する作業を、順次繰り返すことを特徴とするPC床版の架設工法。 After laying a PC floor slab on one side of the main girder and laying a lining board directly on the PC floor slab,
Move the crawler crane and install it on this laid lining plate,
A construction method of a PC floor slab characterized by sequentially repeating the work of constructing a PC floor slab on the front side of the PC floor slab previously installed by the installed crawler crane.
この箱抜き部と相似形状の箱と、
この箱の内部を区画する適数の隔壁と、
前記箱の外周面に設けられたスタッドとからなる補強金具を内装したことを特徴とする請求項1に記載の架設工法に使用するPC床版。 In the box opening part,
A box similar in shape to this box opening part,
An appropriate number of partitions separating the inside of the box;
The PC floor slab used for the construction method according to claim 1, wherein a reinforcing metal fitting comprising a stud provided on an outer peripheral surface of the box is internally provided.
平行に配置した複数のプレートと、
これらのプレートに設けられたコンクリート定着用の鉄筋とからなる補強金具を内装したことを特徴とする請求項1に記載の架設工法に使用するPC床版。 In the longitudinal direction of the box opening part,
A plurality of plates arranged in parallel;
The PC floor slab used for the construction method according to claim 1, wherein a reinforcing metal fitting made of concrete fixing reinforcing bars provided on these plates is provided.
The PC floor slab according to claim 2 or 3, wherein a steel pipe is welded in an axial direction to an upper surface of a nut / bearing pressure plate screwed into a height adjusting bolt, and a shear reinforcement is welded to an outer peripheral surface of the steel pipe. .
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