JP3968551B2 - Construction method of concrete bridge - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押出し工法等のコンクリート橋の架設方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコンクリート橋の架設方法の一つである押出し工法では、まず橋脚後方の陸上部または橋梁後方の桁架設高さに製作ヤードを設置する。そして、橋体を一定の長さのブロックに分割してコンクリートを打ち継ぎながら順次前方に押出して架設する。
押出し工法では、コンクリート製の桁の剛性を高めるために形状をボックスカルバート状（断面形は中空四角形断面）にすることが多い。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
前記した従来のコンクリート橋の架設方法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞通常のコンクリートを使用した場合、コンクリートの引張強度、曲げ強度等が小さい。そこで、形状的に剛性を大きくするために桁の断面形を中空四角形断面にすることが多い。この結果、橋梁上部構造の軽量化、施工性の向上等に限界があった。また、上部構造の重量が大きいと、橋脚なども上部構造を支持し得るように大規模な構造とする必要があるため、全体として工事費が嵩む。
＜ロ＞通常のコンクリートを使用した場合は引張力強度を考慮しないため、引張材として鉄筋を配置する必要がある。このため、鉄筋の配筋作業の時間を要する。
＜ハ＞コンクリートを自然養生した場合、所定の強度が発現するまでに時間を要する。このため、工期の短縮には限界があった。
【０００４】
【本発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、橋梁上部構造を迅速に構築できるコンクリート橋の架設方法を提供することを目的とする。
また、コンクリート橋全体を軽量化できるコンクリート橋の架設方法を提供することを目的とする。
本発明はこれらの目的の少なくとも一つを達成するためになされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明のコンクリート橋の架設方法は、コンクリート製の主桁を橋脚から他の橋脚方向に摺動させて架設するコンクリート橋の架設方法において、少なくとも１箇所に主桁を製造する作業場を設け、前記作業場においてI型断面の縦桁であって複数の並行する縦桁と、縦桁と略直角に交わる横桁とからなる繊維補強コンクリート製の主桁を製造し、縦桁長手方向に配置した緊張材を緊張することによって主桁を締付け、所定の距離だけ主桁を摺動させ、主桁の製造と、締付けと、摺動を所定の数だけ繰り返して橋脚間に主桁を架設し、主桁を架設した後に床版を構築することを特徴とするものである。
ここで、上屋のある前記作業場で、繊維補強コンクリート製の主桁を製造した後に蒸気養生をおこなうことも可能である。
また、繊維補強コンクリート製の主桁の製造時に、前記縦桁から突出する前記横桁の両端部に前記縦桁長手方向に貫通する端部孔を設け、主桁を移動させる方向の橋脚頂部に反力部を設けて引寄せジャッキを設置し、既設の横桁の端部孔に引寄せジャッキに接続する外ケーブルを挿通し、新設の横桁の端部孔に外ケーブルの一端を定着し、引寄せジャッキを稼動することによって主桁を引寄せることもできる。
さらに、主桁を架設した後に縦桁間にプレキャスト板を設置し、プレキャスト板と主桁上面を型枠としてコンクリートを打設することによって床版を構築することも可能である。
【０００６】
【本発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【０００７】
＜イ＞主桁
主桁１は、複数の並行する縦桁１１と、縦桁１１と略直角に交わる横桁１２から構成される。
縦桁１１の長手方向と直交する縦桁断面はＩ型断面である。Ｉ型断面は桁の曲げ耐力を低下させずに、桁の重量を軽量化できる理想的な断面形状である。Ｉ型断面は、鋼材では従来からよく使用されているが、コンクリート桁には使用されていなかった。
本発明では、コンクリート桁でＩ型断面を実現するために繊維補強コンクリートを使用する。
繊維補強コンクリートの材料としては、例えば、セメントと珪石の粉末、シリカフューム、珪砂、高性能減水剤に水を単位水量（出来上がりコンクリート容積１ｍ³当たり）として１８０ｋｇ程度（水／セメントの比率が２２％程度）を加えた高強度コンクリート・マトリックスに、高強度鋼繊維を容積で２％程度混入して得られる圧縮強度２００〜２２０ＭＰａ、曲げ強度４０〜４５ＭＰａ、付着強度１０〜９０ＭＰａ、透気係数２．５×１０^-18ｍ²、吸水率０．０５ｋｇ／ｍ³、塩分拡散係数０.０２×１０^-12ｍ²／ｓｅｃ、弾性係数５５ＧＰａの特性を持つ繊維補強・超高強度コンクリートが使用できる。
【０００８】
縦桁１１には、縦桁長手方向に緊張材４（例えばＰＣ鋼材）を挿通するためのシースパイプを設置しておく。
横桁の端部には端部孔１２１を設ける。
主桁上面には、上方に突出するスタッドボルト１３を設置する。
【０００９】
＜ロ＞作業場
作業場３は、新設主桁１ｂを製作するための作業ヤードである。作業場３の上面高さは主桁を支持する支承２１の上面の高さに合わせる。
作業場３には、必要に応じて上屋３０を設ける。上屋３０は、屋根３１及び側壁３２から構成される。側壁３２は、新設主桁１ｂの蒸気養生ができるように、四方を囲むものをいう。ここで、側壁３２としては板材、シート材、壁材などが使用できる。
【００１０】
＜ハ＞引寄せ装置
主桁１を引寄せる方向の橋脚の頂部に引寄せジャッキ５２の反力をとるための反力部５１を設ける。
引寄せジャッキ５２には外ケーブル５３の一端を接続し、新設主桁１ｂの横桁の端部孔に設けた定着部５４に外ケーブルの他端を定着する。
【００１１】
＜ニ＞プレキャスト板
プレキャスト板６は、縦桁１１間に設置する板材である。
プレキャスト板６は、例えば上述の繊維補強・超高強度コンクリートを材料として予め製作しておく。
プレキャスト板６は、床版７を構築するためのコンクリートを打設するときの型枠としての役割を果たす。プレキャスト板６は、コンクリート打設後は床版の一部となる。
【００１２】
以下図面を参照しながらコンクリート橋の架設方法について説明する。
【００１３】
＜イ＞準備工
橋脚２を構築した後に、作業場３を設ける。作業場３には蒸気養生ができるように上屋３０（屋根３１及び側壁３２）を設ける。
また、主桁１を移動させる方向の橋脚の頂部に反力部５１を設ける。
さらに、橋脚頂部には支承２１を設ける。支承２１の上面は、主桁の摺動時の摩擦を低減するために滑らかに仕上げる。例えばテフロン版を設置する。
【００１４】
＜ロ＞主桁の製作
作業場３で新設主桁を製作する。縦桁１１と横桁１２は、一体となるようにコンクリートを打設して製作するのが好ましい。ここで、上述の繊維補強・超高強度コンクリートを使用する場合は、ゼロ打ちのモルタルフロー値が２６０〜２９０ｍｍであるのでバイブレータをかける必要はない。
コンクリートを打設する前に、型枠内部に緊張用シースパイプを設置し、スタッドボルト１３を主桁上面１４から突出する位置に設置しておくことが好ましい。
コンクリートを打設した主桁の養生は、蒸気養生により行うのが好ましい。例えば、９０℃程度の温度で約２日間養生する。上述の繊維補強・超高強度コンクリートは、蒸気養生を行うと短い期間で所定の強度に達する。このため、工期を短縮することができる。
所定の強度が発現した後に、主桁に設置した緊張用シースパイプに通した緊張材４を緊張して、主桁にプレストレスを導入する。
主桁へのプレストレスの導入は、縦桁長手方向に限られず、これと略直交する横桁方向にも必要に応じてプレストレスの導入を行う。
【００１５】
＜ハ＞主桁の引寄せ
新たに製作した新設主桁の横桁の端部孔１２１に定着部５４を設け、定着部５４と引寄せジャッキ５２を外ケーブル５３を介して接続する。
引寄せジャッキ５２を稼動して、新たに製作した新設主桁を前方に所定の距離だけ摺動させる。
そして、摺動後に空いた作業場３で新たに主桁を製作する。ここで、既設主桁１ａの後方端面には、継手用の鉄筋又はせん断コッターを設け、新設主桁１ｂの前方端面と接合する。
新設主桁１ｂに対して上述のように養生とプレストレスの導入を行った後、引寄せジャッキ５２を稼動して既設主桁１ａと新設主桁１ｂを同時に引寄せる。
図１、３に主桁を引寄せる場合の説明図を示す。
以上の工程を順次繰り返して、橋脚間に主桁１を架設する。
【００１６】
＜ニ＞床版の構築
主桁を所定の範囲まで架設した後に、床版７を構築する。
最初に、縦桁１１間にプレキャスト板６を設置する。
その後に、プレキャスト板６と主桁上面１４を下面型枠にしてコンクリート７１を打設する。
図２に床版を構築する時の説明図を示す。
【００１７】
【本発明の効果】
本発明のコンクリート橋の架設方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞繊維補強コンクリートで主桁を製作するため、主桁の縦桁をＩ型断面とすることができる。このため、コンクリート橋の上部構造の自重を大幅に軽量化できる。更に、上部構造の大幅な軽量化によって橋脚などの下部構造を小さくできる。この結果、全体としての工事費を大幅に削減できる。
＜ロ＞主桁の製作後に蒸気養生をおこなう場合、強度が早期に発現する。このため、主桁を製作する毎の養生のための待ち時間を削減でき、施工時間を大幅に短縮することができる。
＜ハ＞繊維補強・超高強度コンクリートを使用した場合、主桁に使用する鉄筋を削減又は無くすことができる。この結果、鉄筋の配筋作業に要する時間を削減又は無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンクリート橋の架設方法の実施例の説明図
【図２】床版構築時の実施例の断面図
【図３】コンクリート橋の架設方法の実施例の側面図
【符号の説明】
１・・・主桁
１１・・縦桁
１２・・横桁
１２１・端部孔
２・・・橋脚
３・・・作業場
３０・・上屋
４・・・緊張材
５１・・反力部
５２・・引寄せジャッキ
５３・・外ケーブル
６・・・プレキャスト板
７・・・床版[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for constructing a concrete bridge such as an extrusion method.
[0002]
[Prior art]
In the extrusion method, which is one of the conventional concrete bridge erection methods, a production yard is first installed at the land part behind the pier or the girder erection height behind the bridge. Then, the bridge body is divided into blocks of a certain length, and sequentially pushed forward and erected while casting concrete.
In the extrusion method, in order to increase the rigidity of a concrete girder, the shape is often made into a box culvert shape (the cross-sectional shape is a hollow rectangular cross section).
[0003]
[Problems to be solved by the present invention]
The above-described conventional concrete bridge laying method has the following problems.
<I> When ordinary concrete is used, the tensile strength and bending strength of the concrete are small. Therefore, in order to increase the rigidity in terms of shape, the cross-sectional shape of the girder is often a hollow rectangular cross-section. As a result, there were limits to weight reduction of bridge superstructure and improvement of workability. In addition, if the weight of the upper structure is large, the construction cost increases as a whole because it is necessary to make the pier and the like a large-scale structure so that the upper structure can be supported.
<B> When ordinary concrete is used, the tensile strength is not taken into consideration, so it is necessary to arrange reinforcing bars as tensile materials. For this reason, it takes time for the reinforcing bar arrangement work.
<C> When concrete is naturally cured, it takes time until a predetermined strength is exhibited. For this reason, there was a limit to shortening the construction period.
[0004]
[Object of the present invention]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a concrete bridge erection method capable of quickly building a bridge superstructure.
Moreover, it aims at providing the construction method of the concrete bridge which can reduce the weight of the whole concrete bridge.
The present invention has been made to achieve at least one of these objects.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the concrete bridge erection method of the present invention is a concrete bridge erection method in which a concrete main girder is slid from the pier toward another pier. A work place for manufacturing the main girder is provided, and in the work place, a main girder made of fiber-reinforced concrete, which is a vertical girder having an I-shaped cross section and which is composed of a plurality of parallel girder and a cross girder intersecting the vertical girder substantially at right angles The main girder is tightened by tensioning the tension members that are manufactured and arranged in the longitudinal direction of the stringer, and the main girder is slid by a predetermined distance, and the manufacturing, tightening, and sliding of the main girder are repeated a predetermined number of times. The main girder is installed between the bridge piers, and the floor slab is constructed after the main girder is installed.
Here, it is also possible to perform steam curing after manufacturing the main girder made of fiber reinforced concrete at the work place where the roof is located.
In addition, when manufacturing the main girder made of fiber reinforced concrete, end holes that penetrate in the longitudinal direction of the stringer are provided at both ends of the horizontal beam protruding from the stringer, and the bridge pier top in the direction in which the main beam is moved Install a pulling jack with a reaction force section, insert an external cable connected to the pulling jack into the end hole of the existing cross beam, and fix one end of the external cable to the end hole of the new cross beam The main girder can be pulled by operating the pulling jack.
Furthermore, it is also possible to construct a floor slab by installing a precast plate between the longitudinal girders after erection of the main girder and placing concrete with the precast plate and the upper surface of the main girder as a formwork.
[0006]
[Embodiments of the Invention]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0007]
<A> The main girder main girder 1 is composed of a plurality of parallel girder 11 and a horizontal girder 12 that intersects the vertical girder 11 substantially at a right angle.
The cross section of the vertical beam orthogonal to the longitudinal direction of the vertical beam 11 is an I-shaped cross section. The I-shaped cross section is an ideal cross-sectional shape that can reduce the weight of the girder without reducing the bending strength of the girder. The I-shaped cross section has been conventionally used in steel materials, but has not been used in concrete girders.
In the present invention, fiber reinforced concrete is used to realize an I-shaped cross section with a concrete girder.
The material of fiber reinforced concrete is, for example, cement and silica stone powder, silica fume, silica sand, high-performance water reducing agent, and water as a unit water volume (per concrete volume of 1 m ^{3 of} concrete) about 180 kg (water / cement ratio is about 22%) ) Added to a high-strength concrete matrix with about 2% by volume of high-strength steel fibers, a compressive strength of 200 to 220 MPa, a bending strength of 40 to 45 MPa, an adhesive strength of 10 to 90 MPa, and an air permeability coefficient of 2.5 Fiber reinforced / ultra high strength concrete having characteristics of × 10 ^-18 m ² , water absorption 0.05 kg / m ³ , salt diffusion coefficient 0.02 × 10 ^-12 m ² / sec, and elastic modulus 55 GPa can be used.
[0008]
In the stringer 11, a sheath pipe for inserting the tension material 4 (for example, PC steel material) in the longitudinal direction of the stringer is installed.
An end hole 121 is provided at the end of the cross beam.
On the upper surface of the main girder, a stud bolt 13 protruding upward is installed.
[0009]
<B> The work place work place 3 is a work yard for producing the new main girder 1b. The height of the upper surface of the work place 3 is adjusted to the height of the upper surface of the support 21 that supports the main girder.
The work space 3 is provided with a roof 30 as necessary. The roof 30 includes a roof 31 and side walls 32. The side wall 32 means what surrounds four sides so that the steam curing of the newly installed main girder 1b can be performed. Here, as the side wall 32, a plate material, a sheet material, a wall material, etc. can be used.
[0010]
<C> Pulling device A reaction force portion 51 for taking the reaction force of the pulling jack 52 is provided at the top of the pier in the direction in which the main girder 1 is pulled.
One end of the outer cable 53 is connected to the pulling jack 52, and the other end of the outer cable is fixed to the fixing portion 54 provided in the end hole of the horizontal beam of the newly installed main beam 1b.
[0011]
<D> Precast plate The precast plate 6 is a plate material installed between the vertical beams 11.
The precast board 6 is manufactured in advance using, for example, the above-mentioned fiber reinforced / high-strength concrete.
The precast board 6 serves as a formwork when placing concrete for constructing the floor slab 7. The precast board 6 becomes a part of the floor slab after the concrete is placed.
[0012]
Hereinafter, a concrete bridge construction method will be described with reference to the drawings.
[0013]
<I> After the preparatory work pier 2 is constructed, the workplace 3 is provided. The work space 3 is provided with a roof 30 (a roof 31 and a side wall 32) so that steam curing can be performed.
Moreover, the reaction force part 51 is provided in the top part of the pier of the direction to which the main girder 1 is moved.
Furthermore, a support 21 is provided at the pier top. The upper surface of the support 21 is finished smoothly to reduce friction when the main girder slides. For example, install a Teflon version.
[0014]
<B> A main main girder is manufactured at the main girder manufacturing workshop 3. The vertical beam 11 and the horizontal beam 12 are preferably manufactured by placing concrete so as to be integrated. Here, when using the above-mentioned fiber reinforced / ultra-high-strength concrete, it is not necessary to apply a vibrator since the zero-mortar mortar flow value is 260 to 290 mm.
Before placing concrete, it is preferable that a tension sheath pipe is installed inside the mold and the stud bolt 13 is installed at a position protruding from the main girder upper surface 14.
Curing of the main girder in which concrete is cast is preferably performed by steam curing. For example, it is cured at a temperature of about 90 ° C. for about 2 days. The above-mentioned fiber reinforced / high-strength concrete reaches a predetermined strength in a short period of time when steam curing is performed. For this reason, a construction period can be shortened.
After the predetermined strength is developed, the tension material 4 passed through the tensioning sheath pipe installed in the main girder is tensioned to introduce prestress into the main girder.
Introduction of prestress to the main girder is not limited to the longitudinal direction of the stringer, and prestress is also introduced as necessary in the direction of the transverse beam substantially orthogonal thereto.
[0015]
<C> Pulling Main Girder A fixing portion 54 is provided in an end hole 121 of a newly-created main girder, and a fixing jack 54 and a pulling jack 52 are connected via an external cable 53.
The pulling jack 52 is operated, and a newly produced new main girder is slid forward by a predetermined distance.
Then, a new main girder is newly produced in the vacant work place 3 after sliding. Here, a reinforcing bar or a shear cotter is provided on the rear end surface of the existing main girder 1a, and is joined to the front end surface of the new main girder 1b.
After the curing and pre-stress are introduced to the new main girder 1b as described above, the pulling jack 52 is operated to draw the existing main girder 1a and the new main girder 1b at the same time.
FIGS. 1 and 3 are explanatory diagrams for drawing the main girder.
The above steps are repeated in sequence, and the main girder 1 is installed between the piers.
[0016]
<D> Construction of floor slab After the main girder is installed to a predetermined range, the floor slab 7 is constructed.
First, the precast board 6 is installed between the vertical beams 11.
Thereafter, concrete 71 is placed using the precast plate 6 and the main girder upper surface 14 as a lower surface mold.
FIG. 2 shows an explanatory diagram when a floor slab is constructed.
[0017]
[Effect of the present invention]
Since the construction method of the concrete bridge of the present invention is as described above, the following effects can be obtained.
<A> Since the main girder is made of fiber reinforced concrete, the main girder can be made to have an I-shaped cross section. For this reason, the weight of the superstructure of the concrete bridge can be significantly reduced. Furthermore, the lower structure such as a pier can be made smaller by significantly reducing the weight of the upper structure. As a result, the overall construction cost can be greatly reduced.
<B> When steam curing is performed after the main girder is manufactured, strength is developed early. For this reason, the waiting time for curing each time the main girder is manufactured can be reduced, and the construction time can be greatly reduced.
<C> When fiber reinforced / high-strength concrete is used, the reinforcing bars used for the main girder can be reduced or eliminated. As a result, the time required for the reinforcing bar arrangement work can be reduced or eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of a concrete bridge erection method according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the embodiment at the time of building a slab. FIG. 3 is a side view of an embodiment of a concrete bridge erection method. Explanation】
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main girder 11 ... Vertical girder 12 ... Horizontal girder 121 End hole 2 ... Pier 3 ... Work place 30 ... Shed 4 ... Tension material 51 ... Reaction force part 52 ... · Pulling jack 53 · · Outer cable 6 ··· Precast plate 7 · · Floor slab

Claims (4)

コンクリート製の主桁を橋脚から他の橋脚方向に摺動させて架設するコンクリート橋の架設方法において、
少なくとも１箇所に主桁を製造する作業場を設け、
前記作業場においてI型断面の縦桁であって複数の並行する縦桁と、縦桁と略直角に交わる横桁とからなる繊維補強コンクリート製の主桁を製造し、
縦桁長手方向に配置した緊張材を緊張することによって主桁を締付け、
所定の距離だけ主桁を摺動させ、
主桁の製造と、締付けと、摺動を所定の数だけ繰り返して橋脚間に主桁を架設し、
主桁を架設した後に床版を構築することを特徴とする、
コンクリート橋の架設方法。In the concrete bridge erection method, the main girder made of concrete is slid from the pier toward the other pier,
Establish a workshop to manufacture the main girder in at least one place,
Producing a main girder made of fiber-reinforced concrete, which is a stringer of I-shaped cross section in the work place, and a plurality of parallel stringers, and a transverse beam crossing the stringer at a substantially right angle,
Tighten the main girder by tensioning the tendon placed in the longitudinal direction of the stringer,
Slide the main girder a predetermined distance,
The main girder is built between the piers by repeating the production, tightening, and sliding of the main girder a predetermined number of times.
It is characterized by building a floor slab after erection of the main girder,
How to build a concrete bridge. 前記作業場は上屋を有し、
繊維補強コンクリート製の主桁を製造した後に蒸気養生をおこなうことを特徴とする、
請求項１記載のコンクリート橋の架設方法。The workplace has a shed,
It is characterized by steam curing after manufacturing the main girder made of fiber reinforced concrete,
The construction method of the concrete bridge of Claim 1. 繊維補強コンクリート製の主桁の製造時に、前記縦桁から突出する前記横桁の両端部に前記縦桁長手方向に貫通する端部孔を設け、
主桁を移動させる方向の橋脚頂部に反力部を設けて引寄せジャッキを設置し、
既設の横桁の端部孔に引寄せジャッキに接続する外ケーブルを挿通し、新設の横桁の端部孔に外ケーブルの一端を定着し、
引寄せジャッキを稼動することによって主桁を引寄せることを特徴とする、
請求項１又は２記載のコンクリート橋の架設方法。At the time of manufacturing the main girder made of fiber reinforced concrete, an end hole penetrating in the longitudinal direction of the stringer is provided at both ends of the transverse beam protruding from the stringer,
Install a pulling jack with a reaction force at the top of the pier in the direction to move the main girder,
Insert the external cable that connects to the pulling jack into the end hole of the existing cross beam, and fix one end of the external cable to the end hole of the new cross beam.
The main girder is drawn by operating the pulling jack,
The concrete bridge erection method according to claim 1 or 2. 請求項１乃至３のいずれかに記載のコンクリート橋の架設方法において、
主桁を架設した後に縦桁間にプレキャスト板を設置し、
プレキャスト板と主桁上面を型枠としてコンクリートを打設することによって床版を構築することを特徴とする、
コンクリート橋の架設方法。In the construction method of the concrete bridge in any one of Claims 1 thru | or 3,
After installing the main girder, install a precast board between the vertical girder,
The floor slab is constructed by placing concrete with the precast board and the main girder upper surface as a formwork,
How to build a concrete bridge.

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