JP2972120B2 - Construction method of columnar structure using hybrid prefab segment - Google Patents
Construction method of columnar structure using hybrid prefab segmentInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、鉛直・水平方向に大き
な荷重が作用する柱状構造物の構築方法に関し、さらに
詳しくは鋼殻とコンクリートとからなるハイブリットプ
レファブセグメントを用いて、柱状構造物をプレファブ
工法で施工する構築方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for constructing a columnar structure in which a large load acts in the vertical and horizontal directions. More specifically, the present invention relates to a method for constructing a columnar structure using a hybrid prefab segment composed of a steel shell and concrete. The present invention relates to a construction method for performing prefabrication.
【０００２】[0002]
【従来の技術】阪神大震災で見られたように橋脚などの
コンクリート構造物は大きな鉛直荷重と水平荷重が同時
に作用すると剪断破壊や座屈破壊により崩壊し、耐震性
に問題のあることが判った。これは、コンクリートのも
つ脆性崩壊性状に起因するものであり、改善する必要が
ある。すなわち、破壊はしても崩壊しないような、被害
を最小限に食い止める靭性の高い構造物が要求されてい
る。2. Description of the Related Art As seen in the Great Hanshin Earthquake, concrete structures such as piers collapsed due to shear failure or buckling failure when large vertical loads and horizontal loads were simultaneously applied, indicating that there was a problem with earthquake resistance. . This is due to the brittle collapse property of concrete and needs to be improved. That is, there is a demand for a highly tough structure that minimizes damage so that it does not collapse even if it breaks.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は靭性が高く、
施工性がよく経済的にも従来の構造物と十分対抗できる
構造とするため、 （１）コンクリートの脆性崩壊性をカバーすること （２）プレファブのセグメント（ブロック）として施工
速度、量産化のメリットを出すこと （３）靭性を高め脆性破壊が生じない構造とすること を課題とするものである。The present invention has high toughness,
(1) Cover brittle collapsibility of concrete. (2) Advantages of construction speed and mass production as prefabricated segments (blocks). (3) It is an object of the present invention to provide a structure that enhances toughness and does not cause brittle fracture.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、接合面を階段
状に互い違いに組み合わせ積重して中空柱状構造物の壁
体を形成する鋼殻コンクリートからなるハイブリッドプ
レファブセグメント及び定着顎を中空柱状構造物中空部
に突出した定着用ハイブリッドプレファブセグメントを
製造し、隣接するセグメント同士を溶接接合しながらこ
れらのセグメントを基礎上に組み立てて中空柱状構造物
を構築し、前記定着用ハイブリッドプレファブセグメン
トの定着顎と基礎間に鉛直にＰＣケーブルを配設して緊
張定着することを特徴とするハイブリッドプレファブセ
グメントを用いた柱状構造物の構築方法である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a hybrid prefabricated segment made of steel shell concrete and a fixing jaw, which form a wall of a hollow columnar structure by alternately combining and stacking joining surfaces in a stepwise manner. Manufacturing a fixing hybrid prefab segment protruding into the hollow portion of the structure, assembling these segments on a foundation while welding and joining adjacent segments together to form a hollow columnar structure, and fixing the hybrid prefab segment for fixing. This is a method of constructing a columnar structure using a hybrid prefab segment, wherein a PC cable is vertically disposed between a chin and a foundation and tensioned and fixed.
【０００５】この場合に、前記ＰＣケーブルは前記柱状
構造物の高さ方向に沿って上方側の配設量を順次減少さ
せて配設すると好適である。[0005] In this case, it is preferable that the PC cable is arranged such that the amount of the PC cable is gradually reduced along the height direction of the columnar structure.
【０００６】[0006]
【作用】従来、橋脚などの柱状コンクリート構造物を構
築する場合、場所打ちコンクリートで施工されることが
一般的であった。一部に現場工事と並行して部材の製作
ができることで工期の短縮などのメリットから、プレキ
ャストコンクリートセグメントを使用した構築法もあっ
た。しかし、剛性と靭性の向上を主眼点としたプレキャ
ストコンクリートセグメントを使用する工法はなかっ
た。Conventionally, when a columnar concrete structure such as a bridge pier is constructed, it is generally practiced to use cast-in-place concrete. There was also a construction method using precast concrete segments because of the merit such as shortening the construction period by being able to manufacture members in parallel with site construction. However, there has been no method of using precast concrete segments whose main purpose is to improve rigidity and toughness.
【０００７】本発明は、 （ａ）中空柱状構造物の壁体を構成するブロックを鋼殻
コンクリートからなるハイブリッドプレファブセグメン
トとし、各セグメント接合面を溶接接合する。このハイ
ブリッドプレファブセグメントは形状を工夫し、隣接す
る接合面を水平面・垂直面を互いにづらし、水平力、垂
直力が同一溶接線に集中しないように配置することとし
た。 （ｂ）中空柱状構造物の中空部にＰＣケーブルを外ケー
ブル方式で配設し、これに緊張力を導入し、柱状構造物
の曲げ引張力に対抗する。 （ｃ）ＰＣケーブル配設量を上部では減少する。 ようにしたから、非常に合理的で、剛性、靭性に優れた
柱状構造物を得ることができる。According to the present invention, (a) a block constituting a wall of a hollow columnar structure is a hybrid prefabricated segment made of steel shell concrete, and a joining surface of each segment is welded. The shape of this hybrid prefab segment is devised, and the adjacent joint surfaces are arranged so that the horizontal and vertical surfaces are displaced from each other, so that the horizontal force and the vertical force are not concentrated on the same welding line. (B) A PC cable is provided in the hollow portion of the hollow columnar structure by an external cable system, and a tension is introduced to the PC cable to oppose the bending tensile force of the columnar structure. (C) The amount of PC cables to be installed is reduced at the upper part. Thus, it is possible to obtain a columnar structure which is very rational and has excellent rigidity and toughness.
【０００８】ハイブリッドプレファブセグメントを形成
するに当たって、単に鉄筋コンクリートではなく、鋼製
の殻内にコンクリートを充填形成することにより、複合
効果が期待でき、鋼単独または鉄筋コンクリート単独の
構造物に比較してはるかに強靭な柱状構造物が得られ
る。また、水平力による剪断力は鋼・コンクリートの合
成断面で受け止め、曲げ応力については内部に配設した
ＰＣケーブルで負担させ、ＰＣケーブルはモーメントの
最大となる部分に最大量を配設し上方に行くに従い配設
量を減少させることによって合理的に配設し、無駄を排
除することができる。[0008] In forming the hybrid prefabricated segment, a composite effect can be expected by filling concrete in a steel shell, not simply reinforced concrete, and is far more than a structure of steel alone or reinforced concrete alone. A tough columnar structure is obtained. In addition, the shearing force due to horizontal force is received by the composite section of steel and concrete, and the bending stress is borne by the PC cable provided inside. By decreasing the amount of installation as it goes, it is possible to rationally arrange the devices and eliminate waste.
【０００９】[0009]
【実施例】図１に示す橋脚（柱状部高さ１６ｍ、断面寸
法３．２ｍ×３．２ｍ）を本発明方法により構築する。
杭の頂部に形成された基礎コンクリート２上に基底部セ
グメント３をアンカーボルト４で固定し、この基底部セ
グメントの上に、ハイブリッドプレファブセグメント１
０を定着セグメント２０を挟んで積み上げ、中空柱状構
造物１を構築し、これを橋脚として、その上に上部構造
５を構築する。図１において３０は基底部セグメント３
と定着セグメント２０との間に張設されるＰＣケーブル
である。図１のＡ−Ａ矢視図、Ｂ−Ｂ矢視図、Ｃ−Ｃ矢
視図をそれぞれ図２、図３、図４に示した。また、ハイ
ブリッドプレファブセグメント１０と定着セグメント２
０の接合部の縦断面を図５に、ハイブリッドプレファブ
セグメント１０ａ，１０ｂの接合部の縦断面を図６に示
した。さらに、ハイブリッドプレファブセグメント１０
と定着セグメント２０との組み付けを説明する斜視図を
図７に、定着セグメント２０の斜視図を図８に示した。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A pier (column height: 16 m, cross-sectional dimension: 3.2 m × 3.2 m) shown in FIG. 1 is constructed by the method of the present invention.
The base segment 3 is fixed with anchor bolts 4 on the foundation concrete 2 formed on the top of the pile, and the hybrid prefab segment 1 is placed on this base segment.
0 are piled up with the fixing segment 20 interposed therebetween to construct the hollow columnar structure 1, which is used as a pier, and the upper structure 5 is constructed thereon. In FIG. 1, 30 is a base segment 3
And a PC cable stretched between the fixing segment and the fixing segment. A view taken along arrows AA, BB, and CC of FIG. 1 are shown in FIGS. 2, 3, and 4, respectively. The hybrid prefab segment 10 and the fixing segment 2
FIG. 5 shows a longitudinal section of the joint portion of No. 0, and FIG. 6 shows a longitudinal section of the joint portion of the hybrid prefab segments 10a and 10b. In addition, hybrid prefab segment 10
FIG. 7 is a perspective view illustrating the assembling of the fixing segment 20 and the fixing segment 20, and FIG. 8 is a perspective view of the fixing segment 20.
【００１０】ハイブリッドプレファブセグメントを製造
するに当たり、厚さ１０ｍｍの鋼板を使用し、内部にコ
ンクリートとの付着と補強を兼ねたリブを多数設け、溶
接構造で工場製作する。セグメントの大きさは輸送を考
慮し決定した。実施例の柱状構造物の施工順序は次のと
おりである。 （１） 公知の方法で基礎杭を施工し、所定位置にアン
カーボルト４を埋設し基礎コンクリート２を施工する。 （２）柱状構造物の施工場所近傍にヤードを設け、工場
から搬入された鋼殻セグメント１１にコンクリート１２
を充填し（図６参照）、ハイブリッドプレファブセグメ
ント１０、定着セグメント２０を製造する。 （３）基礎コンクリート２上の所定位置に基底部鋼殻コ
ンクリートセグメント３を据え付け、アンカーボルト４
にて基礎コンクリート２に緊結固定し、フーチングコン
クリートを打設する。 （４）順次、ハイブリッドプレファブセグメント１０を
ガイド突起１３（図６参照）を合わせながら、鋼板面１
４に防錆と接着を兼ねた樹脂系接着剤を塗布して積重
し、接合面を外殻、内殻とも溶接１５で接合する。 （５）所定の高さまで積重構築したら、上部よりＰＣケ
ーブル３０を吊り降ろし、定着ブロック２０の定着鍔２
１に支圧板３４、ワッシャ３３、ナット３２からなるＰ
Ｃケーブル定着体を取付け、緊張ジャッキで緊張し定着
する。In manufacturing the hybrid prefab segment, a steel plate having a thickness of 10 mm is used, a number of ribs are provided inside the steel plate for adhesion and reinforcement to concrete, and a factory is manufactured by a welding structure. The size of the segment was determined in consideration of transportation. The construction order of the columnar structure of the embodiment is as follows. (1) A foundation pile is constructed by a known method, anchor bolts 4 are buried in predetermined positions, and foundation concrete 2 is constructed. (2) A yard is provided near the construction site of the columnar structure, and concrete 12 is placed on the steel shell segment 11 brought in from the factory.
(See FIG. 6) to produce the hybrid prefab segment 10 and the fixing segment 20. (3) The base steel shell concrete segment 3 is installed at a predetermined position on the foundation concrete 2 and the anchor bolt 4
And fix it to the foundation concrete 2 and cast footing concrete. (4) While sequentially aligning the hybrid prefab segments 10 with the guide projections 13 (see FIG. 6),
4 is coated with a resin-based adhesive having both rust prevention and adhesion, and stacked, and the joint surface is joined to the outer and inner shells by welding 15. (5) When the stack is built up to the predetermined height, the PC cable 30 is hung from the upper part, and the fixing flange 2 of the fixing block 20 is fixed.
1 includes a support plate 34, a washer 33, and a nut 32.
Attach the C cable fixing body and tighten with a tension jack to fix.
【００１１】ＰＣケーブル３０は外周にポリエチレン被
覆管３１を施したものを使用し、最下段より複数ブロッ
クに亘った長さのものを使用し、上部に向かって段落と
しをして最上部は上部構造５の枕梁コンクリートに定着
する。 （６）枕梁を構築したら鋼殻外表面に防錆塗料を塗布し
橋脚を完成させる。場合によっては、鋼殻外表面に吹付
モルタルなどを施すと、耐火性が向上して好適である。The PC cable 30 has a polyethylene jacket tube 31 on the outer periphery, and has a length extending over a plurality of blocks from the lowermost stage. Settles on the bolster concrete of structure 5. (6) After constructing the bolster, rust preventive paint is applied to the outer surface of the steel shell to complete the pier. In some cases, spray mortar or the like is preferably applied to the outer surface of the steel shell because fire resistance is improved.
【００１２】本例は、断面正方形の柱状構造物とした
が、断面は矩形、円形など形状は任意である。In this embodiment, a columnar structure having a square cross section is used, but the cross section may have any shape such as a rectangle or a circle.
【００１３】[0013]
【発明の効果】本発明のハイブリッドプレファブセグメ
ントは鋼殻コンクリートであるので複合効果により極め
て靭性の高い耐震性に優れた構造物を構築可能となり、
またブレファブ化することで工期短縮等の効果も発揮す
る。Since the hybrid prefabricated segment of the present invention is a steel shell concrete, it is possible to construct a structure having extremely high toughness and excellent seismic resistance by a combined effect.
In addition, the effect of shortening the construction period and the like can be exhibited by adopting the brefab.
【図１】実施例の柱状構造物の側面図である。FIG. 1 is a side view of a columnar structure according to an embodiment.
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。FIG. 2 is a view as viewed in the direction of arrows AA in FIG. 1;
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図である。FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows BB in FIG. 1;
【図４】図１のＣ−Ｃ矢視図である。FIG. 4 is a view taken in the direction of arrows CC in FIG. 1;
【図５】定着セグメントの取付部分を示す縦断面図であ
る。FIG. 5 is a vertical sectional view showing a mounting portion of a fixing segment.
【図６】セグメントの当接部を示す縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a contact portion of a segment.
【図７】セグメントを示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a segment.
【図８】定着セグメントの斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a fixing segment.
１ 柱状構造物 ２ 基礎コンクリート ３ 基底部セグメント ４ アンカーボルト ５ 上部構造 １０ ハイブリッドプレファブセグメント １１ 鋼殻セグメント １２ コンクリート １３ ガイド突起 １４ 鋼板面 １５ 溶接 ２０ 定着セグメント ２１ 定着顎 ２２ 定着孔 ３０ ＰＣケーブル ３１ 被覆管 ３２ ナット ３３ ワッシャ ３４ 支圧板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Column-shaped structure 2 Foundation concrete 3 Base segment 4 Anchor bolt 5 Superstructure 10 Hybrid prefab segment 11 Steel shell segment 12 Concrete 13 Guide projection 14 Steel plate surface 15 Welding 20 Fixing segment 21 Fixing jaw 22 Fixing hole 30 PC cable 31 Coating tube 32 Nut 33 Washer 34 Support plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E01D 19/02 E01D 21/00 E04B 1/16 E04B 1/20 E04B 1/22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) E01D 19/02 E01D 21/00 E04B 1/16 E04B 1/20 E04B 1/22
Claims (2)
積重して中空柱状構造物の壁体を形成する鋼殻コンクリ
ートからなるハイブリッドプレファブセグメント及び定
着顎を中空柱状構造物中空部に突出した定着用ハイブリ
ッドプレファブセグメントを製造し、隣接するセグメン
ト同士を溶接接合しながらこれらのセグメントを基礎上
に組み立てて中空柱状構造物を構築し、前記定着用ハイ
ブリッドプレファブセグメントの定着顎と基礎間に鉛直
にＰＣケーブルを配設して緊張定着することを特徴とす
るハイブリッドプレファブセグメントを用いた柱状構造
物の構築方法。1. A hybrid prefabricated segment made of steel shell concrete forming a wall of a hollow columnar structure by alternately combining and stacking joining surfaces in a stepwise manner and a fixing jaw protruding into a hollow portion of the hollow columnar structure. Manufacturing a hybrid prefabricated segment, assembling these segments on a foundation while welding and joining adjacent segments together to construct a hollow columnar structure, and vertically connecting a PC between a fixing jaw and a foundation of the fixing hybrid prefabricated segment. A method for constructing a columnar structure using a hybrid prefabricated segment, wherein a cable is arranged and fixed under tension.
さ方向に沿って上方側の配設量を順次減少させて配設す
ることを特徴とする請求項１記載のハイブリッドプレフ
ァブセグメントを用いた柱状構造物の構築方法。2. The hybrid prefabricated segment according to claim 1, wherein the PC cable is arranged such that an amount of the PC cable is gradually reduced in an upper side along a height direction of the columnar structure. How to build a columnar structure.
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH08333714A JPH08333714A (en) | 1996-12-17 |
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