JP5388785B2 - コンクリート構造物の施工方法 - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート構造物の打ち継ぎ面のずれ防止効果が高いコンクリート構造物の施工方法を提供する。
予め補強体に緊張力を導入し、打ち継ぎ面を貫通するように孔内にこの補強体を設置し、補強体を設置した孔内に充填材を充填して充填材が固化してから緊張力を開放することで打ち継ぎコンクリート構造体のコンクリートに圧縮力を加えたので、施工が簡単であり、施工現場での緊張管理を不要とすることができる。
図1に示すように、コンクリート構造物としての橋脚1は、基礎部2と、橋脚本体3と、孔4と、補強体5と、充填材6と、定着部材56とにより形成される。
橋脚本体3は、基礎部2上に、コンクリートを複数回に分けて打ち継いで形成される。橋脚本体3の高さは例えば2〜3m以上である。
基礎部2及び橋脚本体3は、コンクリートを複数回に分けて打ち継いで形成された打ち継ぎコンクリート構造体14を構成する。打ち継ぎコンクリート構造体14は、鉄筋コンクリート構造、又は、無筋コンクリート構造である。当該コンクリート構造体は、水平断面形状が、例えば、円形状又は矩形状又は多角形状に形成される。
孔4は、打ち継ぎコンクリート構造体14の外面に開口した有底孔である。例えば、孔4は、打ち継ぎコンクリート構造体14の上端面7から基礎部2に延長するように形成され、橋脚本体3中に形成された1つ以上の打ち継ぎ面21及び基礎部2の上面8と橋脚本体3との境界である打ち継ぎ面22を貫通するように設けられた一端有底で他端開口の有底孔により形成される。
補強体5は、すべての打ち継ぎ面21;21,22;22を貫通するように孔4内に設置される。補強体5としては、緊張材が用いられる。緊張材としては、PC鋼材、炭素繊維により形成された緊張材等が用いられる。PC鋼材としては、例えば、PC鋼棒(直径10mm以上の高強度鋼)、PC鋼より線(直径8mm以下の高強度鋼であるPC鋼線をより合わせたもの)などが用いられる。
定着部材56は、補強体5の一端部に取付けられる一端側定着部材57と、補強体5の他端部に取付けられる他端側定着部材58とにより構成される。一端側定着部材57は、補強体5の一端部の周面より突出する突出体により形成される。突出体は、例えば補強体5の一端部の周面に形成された図外のねじ部に螺着されて当該補強体5の一端部に固定されるナット部材により形成される。他端側定着部材58は、孔4の他端開口41を覆うように打ち継ぎコンクリート構造体14の上端面7に設置されるプレート58aと、プレート58aの中央に形成された貫通孔58bを貫通する補強体5の他端部の周面に形成された図外のねじ部に螺着されて当該補強体5の一端部に固定されるナット部材58cとにより形成される。
充填材6は、打ち継ぎコンクリート構造体14の打ち継ぎ面21;21,22;22を貫通するように孔4内に設置された補強体5と孔4の内壁9との間に充填される。充填材6としては、高流動性、無収縮性等を有したモルタルやセメントミルクなどを用いる。
橋脚本体3は、例えば、コンクリートを3回に分けて打ち継いで形成される。まず、基礎部2の上面8にコンクリートを打ち継いで所定高さの第1コンクリート層11を形成した後に1日以上放置してから第1コンクリート層11の上に同様に第2コンクリート層12を形成する。以後同様に、第2コンクリート層12の上に第3コンクリート層13を形成する。つまり、水平方向に延長する打ち継ぎ面21;21,22;22が、上下方向に所定の間隔を隔てて3箇所に設けられる。孔4の形成場所は施工条件により決め、孔4の個数は設計に基づき決めればよい。例えば、孔4は、橋脚本体3の上端面7から下方に鉛直に延長し、3箇所の打ち継ぎ面21;21,22;22を貫通するように形成される。
そして、一端側定着部材57を取付けた補強体5を一端側から孔4内に挿入し、補強体5の一端を孔4の孔底20に接触させて補強体5の他端部を孔4の他端開口41より孔4外に突出させた状態で、当該補強体5が挿入された孔4内に充填材6を充填する。充填材6は、孔4の内壁9と孔4内に設置された補強体5及び一端側定着部材57の外周面との間に充填される。つまり、充填材6は、一端側定着部材57を取付けた補強体5が挿入された孔4内全体に充填される。尚、孔4内への充填材6の充填は実施形態4で説明する充填装置42を用いて行えばよい。そして、孔4外に突出する補強体5の他端部にプレート58aの貫通孔58bを通すとともにナット部材58cを螺着する。充填材6が固化した後に、補強体5の他端部に図外の引張装置を取付けて補強体5を引張った状態でナット部材58cをプレート58aに締結する。これにより、充填材6が補強体5の一端部に取付けられた一端側定着部材57によって圧縮され、この圧縮力が充填材6と孔4の内壁9との付着部を介して打ち継ぎコンクリート構造体14のコンクリートに伝達される。よって、打ち継ぎコンクリート構造体14は、上記圧縮力が加えられて打ち継ぎ面21;21,22;22同士の摩擦力が増加したプレストレスコンクリートに形成されることになる。
孔4を打ち継ぎコンクリート構造体14の上端面7に開口した有底孔により形成したので、孔4の形成が容易となり、また、孔4及び補強体5を鉛直又は鉛直に近い状態に設置できるようになるので、地震力に対する剪断耐力や曲げ耐力、じん性がより向上する橋脚1となる。さらに、一端側定着部材57を取付けた補強体5が挿入された孔4内全体に充填材6を容易に充填することができるようになり、作業性を向上できる。
また、一端側定着部材57を取付けた補強体5が挿入された孔4内全体に充填材を充填したので、補強体5の定着が安定し、また、地震力が加わった場合、孔4内に空間がある場合に比べて補強体5のずれ防止効果が向上する。
図2に示すように、PC鋼材としてアンボンド鋼材69を用いてもよい。アンボンド鋼材69としてはアンボンド鋼棒、アンボンド鋼より線等が用いられる。
アンボンド鋼材69は鋼材とコンクリートとの付着を絶つための鋼材の周囲に被覆を施した鋼材であって、PC棒体70と、被覆部75とを備える。被覆部75はPC棒体70の周面76に塗布した塗布材、あるいは、PC棒体70の周面76に被覆した被覆材によって形成される。塗布材は、例えば、アスファルト系ポリマーが用いられる。被覆材は、防錆材とポリプロピレンとポリエチレンシース等が用いられる。被覆材はPC棒体70の周面に巻きつけられる。
また、PC鋼材に予め緊張力を導入してもよい。
予め補強体5に緊張力を導入し、打ち継ぎ面21;21,22;22を貫通するように孔4内にこの補強体5を設置し、補強体5を設置した孔4内に充填材6を充填して充填材6が固化してから緊張力を開放することで打ち継ぎコンクリート構造体14のコンクリートに圧縮力を加える。
これによれば、プレストレス力の導入は、施工現場において、緊張力を開放するだけであるので、施工が簡単であり、施工現場での緊張管理を不要とすることができる。
図3に示すように、補強体5として管体を用いる。管体として鋼管15を用いる場合は、打ち継ぎコンクリート構造体14にプレストレスを導入しない。鋼管15は、孔4の径よりも外径が小さく、かつ、孔4の長さよりも短い全長の鋼管15を用いる。鋼管15の外周面には、孔4内に鋼管15を設置した場合に鋼管15の中心軸と孔の中心軸とを一致させるためのスペーサ兼吊り部23が溶接されて設けられる。このスペーサ兼吊り部23は、少なくとも、鋼管15の一端部の外周面と鋼管15の他端部の外周面とに設けておけば、鋼管15が傾いて孔4内に設置されることを効果的に防止できて好ましい。
さらに、鋼管15の管内経由で孔4内全体に充填材6を速く容易に充填することができるようになり、作業性を向上できる。
図4に示すように、補強体5としての管体として下端側の周壁に管の充填材排出口31を備えた鋼管35を用いた橋脚1とした。鋼管35は、充填材排出口31を備える他は上記鋼管15と同じである。充填材排出口31は、例えば、図6(c)に示すように、鋼管35の下端部における周壁の一部を除去することにより形成される。
実施形態5の橋脚1を施工する方法は、まず、図6(a)に示すように、橋脚1の上端面7から孔4内に鋼管35を挿入し、鋼管35の下端36を孔底20に突付ける。そして、上述した充填装置42を用いて孔4内に充填材6を充填することにより、充填材6が、鋼管35の管内及び充填材排出口31を経由して孔4の内壁9と鋼管35の外周面との間に充填される。よって、鋼管15の管内及び孔4の内壁9と鋼管35の外周面との間に充填材が充填された橋脚1が完成する(図3;図6(b)参照)。
尚、鋼管35の外周面に上述と同様のスペーサを設けておけば、孔4内に鋼管35を設置した場合に鋼管35の中心軸と孔4の中心軸とを一致させることができ、鋼管35が傾いて孔4内に設置されることを効果的に防止できて好ましい。
上述したように、鋼管15;35を用いる場合は、図7に示すように短尺な鋼管15aや図外の鋼棒を継ぎ足していくようにしてもよい。
実施形態6によれば、実施形態4の効果に加えて、鋼管15aや図外の鋼棒を孔4内に挿入する作業が容易となる。
7 上端面、14 打ち継ぎコンクリート構造体、 21;22 打ち継ぎ面、
69 アンボンド鋼材。
Claims (2)
- コンクリートを複数回に分けて打ち継いで打ち継ぎコンクリート構造体を形成し、打ち継ぎコンクリート構造体に対し外面から打ち継ぎコンクリート構造体の打ち継ぎ面を貫通するように孔を形成し、打ち継ぎ面を貫通するように孔内に補強体を設置し、補強体を設置した孔内に充填材を充填して充填材が固化してから補強体を緊張させることにより打ち継ぎコンクリート構造体のコンクリートに圧縮力を加えたことを特徴とするコンクリート構造物の施工方法。
- 予め補強体に緊張力を導入し、打ち継ぎ面を貫通するように孔内にこの補強体を設置し、補強体を設置した孔内に充填材を充填して充填材が固化してから緊張力を開放することで打ち継ぎコンクリート構造体のコンクリートに圧縮力を加えることを特徴とする請求項1に記載のコンクリート構造物の施工方法。
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