JP2020063598A - Pc有ヒンジ桁橋におけるヒンジ部の補強方法および補強構造 - Google Patents
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Abstract
Description
新設桁橋についての提案としては、張出架設工法により構築される橋桁において、径間の閉合部となる中央区画の主桁断面に、中央区画の断面下部に該区画を貫通して隣接区画の張出橋体ブロックの上面に亘って湾曲状にPC鋼材が配置されて緊張定着されることによって主桁にプレストレスが付与されることを特徴とするSPC桁橋構造である(特許文献1参照)。
1、ヒンジ部を含むコンクリートを打設する所定範囲を補強範囲として当該範囲にわたって両側の橋軸方向に所要長さまで先にPC鋼材を配置し緊張定着して該PC鋼材に弾性張力を生じさせた後に、ジャッキを設置して押し出した状態で、即ち、ジャッキを作動させてストロークを延ばしてジャッキの押出により当該(補強)範囲の両側の橋桁断面に圧縮力を与えると共に、PC鋼材に弾性張力をさらに増やした状態でコンクリートを打設して硬化させ、コンクリート硬化後にジャッキを緩めて取り外すことによって当該(補強)範囲の両側の橋桁断面に与えられた圧縮力および上記PC鋼材に生じさせられた弾性張力を解放してプレストレスとして当該(補強)範囲内のコンクリートに付与することによって、ヒンジ部を含む当該範囲内において、コンクリート打設開始前から硬化まで、ジャッキの押出力のみでなく、PC鋼材の弾性張力が発生しており、その弾性張力が常に戻そうとする力になり、当該(補強)範囲内のコンクリートに圧縮力として作用しているため、打設後のコンクリートの乾燥収縮やクリープ変形によるジャッキの押出力のロスを補い、コンクリートの変形を有効に抑え、コンクリート硬化後にジャッキを緩めて、解放されたジャッキの圧縮力とPC鋼材の弾性張力が所定のプレストレスに変わって当該(補強)範囲内のコンクリートに与えることができ、施工時のみならず供用時の垂れ下がりを確実に防ぐことができる。
2、PC鋼材を配置したことによって、上記(補強)範囲内のコンクリートに与えるプレストレスの一部をPC鋼材に生じさせることになり、ジャッキの容量や数を減らすことができ、施工性向上と共にコスト軽減を図ることができる。
3、ヒンジ部を含むコンクリートを打設する所定範囲の両側の橋桁断面に与えられた圧縮力および上記PC鋼材に生じさせられた弾性張力を解放してプレストレスとして当該(補強)範囲内のコンクリートに付与することによって、当該(補強)範囲部の施工時の初期ひび割れ発生および供用時のひび割れ発生を抑制し、橋面からの雨水などの水分供給によるコンクリートの劣化を防ぐことができると共に、ヒンジ部を連続化した補強範囲部に引張力が生じにくい状態になり応力改善に寄与する効果が顕著である。
4、ヒンジ部を含む所定範囲に鉄骨鋼材を配置することにより、所定範囲の橋桁断面耐力が大幅に向上し、ヒンジ部が連続した状態になるので、供用中の破損を防ぐことができるという優れた効果を奏する。
5、ヒンジ部を連続化したことにより、車両の高速走行で発生する騒音や振動を減らすことができるので、安全で快適な走行性を確保できるという優れた効果を奏する。
この場合も、支持された両側の橋桁2の端部間はヒンジ部3を含む所定範囲4を補強範囲として所要の間隔を設ける。つまり、両側に張り出し工法によって構築された橋桁2の端面には、最初から所要長さの接続用鉄筋5を露出(突出)させておく。その橋桁2の端面における鉄筋5の配筋状況はB―B線視図として図(f)に示す。また、図示は省略するが、構築された橋桁2内には複数のPC鋼材が配置され橋桁2の端面に定着具を用いて緊張定着されている。
以上は、既設も新設も橋桁2の端部は略同様な状態(構造)に形成しておく。
[手順I]
図4(g)、(h)に示したように、ヒンジ部3となる部分にコンクリートを打設するために、所定範囲4を残して両側から張り出し工法によって構築された橋桁2に、橋軸方向に所要長さまで複数本のPC鋼材6を配置し、橋桁2の端部に定着部7を設けて該PC鋼材6の端部を緊張定着する。この場合の定着部7は鋼製ブロックまたはコンクリートブロックのいずれかとしてよいし、また増し打ちコンクリートとしてもよい。
図5(i)、(j)に示したように、両橋桁2の端部における対向する面の所定範囲4内において、複数箇所(好ましくは4辺)にジャッキ9を設置し、該ジャッキ9の押出作用により該範囲の両側の橋桁2の断面に圧縮力(矢印b)を与えると共に、前記PC鋼材6に弾性張力をさらに増やすことができる。
図6(k)、(l)に示したように、前記手順IIでジャッキ9により両橋桁2の端部を押し拡げる作用を付与した状態で、ヒンジ部3となる部分に、両橋桁2の端部の形状に対応させて所要の枠組をし、ジャッキ9を取り囲むように囲い(カバー)をしてから所定範囲4内にコンクリート10を打設して硬化させる。
図7(m)、(n)に示したように、打設したコンクリート10が硬化した後にジャッキ9を緩めて取り外すことによって、両側の橋桁2の断面に与えられた圧縮力(矢印b)およびPC鋼材6に生じさせた弾性張力を解放して、解放された圧縮力及び弾性張力はプレストレスとして所定範囲4内のコンクリート10に付与されるので該範囲は補強される。その後に、ジャッキ9の囲い(カバー)を外して生じた穴に、穴埋めコンクリート11をそれぞれ充填することにより、前記打設したコンクリート10がヒンジ部3となるのである。
また、PC鋼材6をPC鋼棒として、外ケーブル方式で配置される場合には、PC鋼棒には緩みがほとんど生じないため、緊張せずに定着のみにすることも可能である。PC鋼より線を使用する場合には、緩みを無くす程度で僅かに緊張力を与えて、例えば0.1〜0.2Pyの緊張力として緊張定着することによって、PC鋼材6が余裕をもって弾性範囲内に変形させることが好ましい。
この第2の実施の形態は、前記第1の実施の形態に係る構成要件に、さらにヒンジ部3の補強の強度アップを図る構成を付加したものである。
即ち、前記第1の実施の形態で説明した所定範囲4内に新設コンクリート10を打設し、プレストレスを導入して橋桁2を連続化した後に、橋桁2の長手方向において箱桁の内側略中央部にヒンジ部3を超えて両側の橋桁2の内部に至る所要長さの、例えば、H形鋼からなる鉄骨鋼材13を設置し、該鉄骨鋼材13の両端部には端部アンカープレート14が溶接等で一体的に取り付け(貼り付け)てあり、設置した鉄骨鋼材13の周りに増し打ちコンクリート15を打設して橋桁2と一体的に形成させることにより、両側の橋桁2に鉄骨アンカー部16が形成されて連結強度が著しく向上する。この場合に、鉄骨鋼材13を構成するH形鋼のフランジにスタッドボルト17を取り付けて増し打ちコンクリートとの付着を高めることが望ましい。
例えば、ヒンジ部3の補強の強度アップを図るために、第2の実施の形態に示した鉄骨を他の補強材、例えば、PCケーブルに変更して外ケーブル方式にて補強することも同様の効果が得られるから、本発明が適用したヒンジ部3の補強手段として、種々の構成が本発明の趣旨に含まれるものとする。
2 橋桁
3 ヒンジ部
4 所定範囲
5 接続用鉄筋
6 PC鋼材
7 定着部
8 定着具
9 ジャッキ
10 コンクリート
11 穴埋めコンクリート
12 新たな接続鉄筋
13 鉄骨鋼材
14 端部アンカープレート
15 増し打ちコンクリート
16 アンカー部
17 スタッドボルト
18 ガセットプレート
Claims (4)
- PC有ヒンジ桁橋におけるヒンジ部の補強方法であって、
コンクリートを打設する所定範囲にわたって両側の橋軸方向に所要長さまでPC鋼材を配置し緊張定着して該PC鋼材に弾性張力を生じさせた後に、上記の所定範囲内に所要箇所にジャッキを設置し、該ジャッキの押出により該範囲の両側の橋桁断面に圧縮力を与えると共に、前記PC鋼材に弾性張力をさらに増やし、
前記ジャッキを押し出した状態で上記の範囲にコンクリートを打設して硬化させ、
該コンクリート硬化後にジャッキを緩めて取り外すことによって該範囲の両側の橋桁断面に与えられた圧縮力および上記PC鋼材に生じさせた弾性張力を解放してプレストレスとして上記範囲内のコンクリートに付与すること
を特徴とするPC桁橋のヒンジ部補強方法。 - 前記範囲にわたって両側の橋軸方向に所要長さまで鉄骨鋼材を配置し、増し打ちコンクリートで橋桁と一体化すること
を特徴とする請求項1に記載のPC桁橋のヒンジ部補強方法。 - PC有ヒンジ桁橋におけるヒンジ部の補強構造であって、
コンクリートを打設する所定範囲にわたって両側の橋軸方向に所要長さまでPC鋼材を配置し緊張定着されて該PC鋼材に弾性張力が生じた後に、上記の所定範囲内の所要箇所にジャッキが設置され、該ジャッキの押出により該範囲の両側の橋桁断面に圧縮力が与えられると共に、前記PC鋼材に弾性張力がさらに生じさせられ、
前記ジャッキを押し出した状態で上記範囲にコンクリートが打設されて硬化し、
該コンクリート硬化後にジャッキを緩めて取り外すことによって該範囲の両側の橋桁断面に与えられた圧縮力および上記PC鋼材に生じさせられた弾性張力が解放されてプレストレスとして上記範囲内のコンクリートに付与されること
を特徴とするPC桁橋のヒンジ部補強構造。 - 前記範囲にわたって両側の橋軸方向に所要長さまで鉄骨鋼材が配置され、増し打ちコンクリートで橋桁と一体化されること
を特徴とする請求項3に記載のPC桁橋のヒンジ部補強構造。
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