JP7254289B2 - コンクリート製プレキャスト床版の継手構造及びコンクリート製プレキャスト部材の継手構造 - Google Patents

Description

本発明は、橋梁などに用いられるコンクリート製プレキャスト床版同士を接合するための継手構造及びコンクリート製プレキャスト部材の継手構造に関する。

従来より、橋梁などの床版取替え工事では、工期の短縮を図るために工場や現場ヤードなどで製作されたコンクリート製プレキャスト床版が用いられている。このコンクリート製プレキャスト床版同士を接続する継手構造としては、従来から種々の構造のものが提案され実用化されている。

最も一般的に多用されてきた継手構造は、所謂ループ継手である。このループ継手は、図１９に示されるように、位置をずらして橋軸方向に突出する互いのループ状継手鉄筋５１、５２を適宜の間隔で配置し、このループ状継手５１、５２の直角方向から補強筋５３を挿入して、プレキャスト床版本体間の間詰め部に場所打ちコンクリート５４を打設して隣接するプレキャスト床版同士を接続する継手構造５０である。

また、前記ループ継手構造の適用は、床版厚が２４０mm以上であることが条件とされるため、床版厚がそれよりも薄い場合は、例えば下記特許文献１に示される、「合理化継手」と呼ばれる継手構造が用いられている。前記「合理化継手」は、ループ鉄筋を使用せずに、図２０に示されるように、直線状の連結用鉄筋６１の先端に連結用鉄筋の径より大径の定着用頭部６２を形成し、これをプレキャスト床版本体の各継手側面において、その上縁側及び下縁側にそれぞれ水平方向に所定の間隔を隔てて多数突設させておき、継手用間隔内で、両プレキャスト床版本体の連結用鉄筋６１、６１…を互い違いに配置させて水平方向にオーバーラップさせ、補強鉄筋６３を所定の位置に配置した後、継手用間隔内に場所打ちコンクリート６４を打設した継手構造６０である。

更に、間詰部の鉄筋の設置を無くして省力化を図るとともに、間詰め材の低減などにより工期短縮を図るようにした、機械式継手が従来から種々提案されている。例えば、下記特許文献２には、図２１に示されるように、溝型断面の雌継手７１に対して雄継手７２を嵌合させる最も単純な機械式継手７０が開示されている。

特開２０１５－１０４５号公報 特開２０１７－１９０６２９号広報

前述した機械式の継手構造は、工期短縮により車線規制や通行規制などによる制限を最小限に留め、周辺交通に与える影響を最小限化できる点で他よりも優れている。しかしながら、溝型断面からなる雌継手に対して雄継手を嵌合させる形式の機械式継手の場合、図２１に示されるように、雄継手７２に過大な引張力が働いた際に、雌継手７１の縦溝７３は開口側が支持されていないため、開き方向に変形し易いという問題があった。

そこで本発明の主たる課題は、溝型断面を有する雌継手における縦溝の変形防止を図ったコンクリート製プレキャスト床版の機械式継手構造及びコンクリート製プレキャスト部材の機械式継手構造を提供することにある。

上記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、コンクリート製プレキャスト床版同士を接合するための継手構造であって、
継手部を境に一方側のコンクリート製プレキャスト床版の接合端面に、水平方向に所定の間隔で、平面視で溝型断面の溝型係合部を備えた雌継手が縦溝を外部に臨ませた状態で埋設され、
継手部を境に他方側のコンクリート製プレキャスト床版の接合端面に、水平方向に所定の間隔で、橋軸方向鉄筋の先端が外部に突出形成されるとともに、これら橋軸方向鉄筋の先端に相対的に大径の定着部材が設置された雄継手が埋設され、
一方側のコンクリート製プレキャスト床版の雌継手に、他方側のコンクリート製プレキャスト床版の雄継手が係合し、コンクリート製プレキャスト床版同士を結合した状態とし、前記雌継手の内部空間及び雌継手の周囲の空間と、一方側のコンクリート製プレキャスト床版と他方側のコンクリート製プレキャスト床版との間隙部分にグラウト材が充填されており、
前記雌継手の両側にそれぞれ、前記雌継手から所定の距離を空けて、前記橋軸方向鉄筋と平行する方向に延びる開き防止用鉄筋が配置されていることを特徴とするコンクリート製プレキャスト床版の継手構造が提供される。

上記請求項１記載の発明では、継手部を境に一方側のコンクリート製プレキャスト床版に平面視で溝型断面の溝型係合部を備えた雌継手が縦溝を外部に臨ませた状態で埋設され、継手部を境に他方側のコンクリート製プレキャスト床版に雄継手が埋設され、これらの雌継手と雄継手とが係合し、コンクリート製プレキャスト床版同士を結合した状態で、前記雌継手の内部空間及び雌継手の周囲の空間と、一方側のコンクリート製プレキャスト床版と他方側のコンクリート製プレキャスト床版との間隙部分にグラウト材が充填されている。そして、本発明に係る継手構造では、前記雌継手の両側にそれぞれ、前記雌継手から所定の距離を空けて、前記橋軸方向鉄筋と平行する方向に延びる開き防止用鉄筋が配置されている。これによって、前記雄継手に過大な引張力が作用したときでも、雌継手の縦溝の開口側が前記開き防止用鉄筋によって支持されているため、縦溝の開きが防止できるようになる。

請求項２に係る本発明として、前記開き防止用鉄筋は、水平方向に前記雌継手と重なる位置において、上下方向に沿うループ状に形成されている請求項１記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造が提供される。

上記請求項２記載の発明では、前記開き防止用鉄筋が、水平方向に前記雌継手と重なる位置において、上下方向に沿うループ状に形成されているため、この開き防止用鉄筋のループ部に支持されることによって雌継手の縦溝が開き方向に変形するのがより確実に防止できるようになる。

請求項３に係る本発明として、前記雌継手と前記開き防止用鉄筋との離隔距離は、５～４０ｍｍである請求項１、２いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造が提供される。

上記請求項３記載の発明では、前記雌継手と前記開き防止用鉄筋との離隔距離を具体的に規定することによって、前記開き防止用鉄筋による雌継手の縦溝の開きがより確実に防止できるようになる。

請求項４に係る本発明として、前記開き防止用鉄筋がコンクリートに埋設されている請求項１～３いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造が提供される。

上記請求項４記載の発明では、前記開き防止用鉄筋がコンクリートに埋設された状態で配置されている。すなわち、雌継手の両側がコンクリートによって覆われ、その内部に開き防止用鉄筋が埋設されている。これによって、他方側のプレキャスト床版との間隙部分の空間が小さくなり、間詰め材の使用量が低減化できる。

請求項５に係る本発明として、前記開き防止用鉄筋が一方側のコンクリート製プレキャスト床版の接合端面から突出しており、他方側のコンクリート製プレキャスト床版の接合端面から突出する鉄筋が隣接して配置された状態で、前記グラウト材が充填されている請求項１～３いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造が提供される。

上記請求項５記載の発明では、雌継手の両側に空間部が形成され、その空間部分に、開き防止用鉄筋が一方側のコンクリート製プレキャスト床版の接合端面から突出した状態で配置されている。また、この突出する開き防止用鉄筋に隣接して、他方側のコンクリート製プレキャスト床版の接合端面から突出する鉄筋が配置され、その後グラウト材が充填されるようになっている。これによって、一方側のコンクリート製プレキャスト床版の開き防止用鉄筋と、他方側のコンクリート製プレキャスト床版の鉄筋とが重ね継手のようにして応力の伝達が生じるため、雌継手の縦溝が開き方向に変形するのがより確実に抑えられるようになる。

請求項６に係る本発明として、前記雌継手は、前記溝型係合部の前記縦溝と反対側のコンクリートに埋設された部分に、平面視で溝型断面の後側溝型係合部が形成されるとともに、この後側溝型係合部に、橋軸方向鉄筋の先端に相対的に大径の定着部材が配置された雄型定着部が係合されている請求項１～５いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造が提供される。

上記請求項６記載の発明は、雌継手を一方側のコンクリート製プレキャスト床版に配筋された橋軸方向鉄筋に連結するための構造について規定している。具体的には、前記溝型係合部の前記縦溝と反対側のコンクリートに埋設された部分に、平面視で溝型断面の後側溝型係合部を形成するとともに、この後側溝型係合部に、橋軸方向鉄筋の先端に設けられた雄型定着部を係合することによって連結している。このように、雌継手と橋軸方向鉄筋との連結に際して溶接を用いていないため、コンクリート製プレキャスト床版の製作性が向上するとともに、疲労損傷の懸念がなくなる。

請求項７に係る本発明として、前記雄継手が上下方向に２段配置で設けられている請求項１～６いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造が提供される。

上記請求項７記載の発明では、前記雄継手は、水平方向に所定間隔で配置されるが、それぞれの位置で、上下方向に２段配置で設けるようにすることが望ましい。曲げによる圧縮力と引張力とに対処するためである。

請求項８に係る本発明として、前記雌継手は金型鋳造法によって製作されている請求項１～７いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造が提供される。

上記請求項８記載の発明では、前記雌継手の材質を規定している。雌継手としては、形状の自由度が高い金型鋳造法によって製作することが望ましい。

請求項９に係る本発明として、前記グラウト材に代えて、コンクリートが充填されている請求項１～８いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造が提供される。

上記請求項９記載の発明は、施工コストの低減のために前記グラウト材に代えて、コンクリートを充填するようにしたものである。

請求項１０に係る本発明として、前記雌継手の外面に、所定の方向に延びる凸条又は凹条が、該凸条又は凹条の延びる方向と直交する方向に間隔を空けて複数形成されている請求項１～９いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造が提供される。

上記請求項１０記載の発明では、雌継手の外面に凹凸状の定着部を形成することによって、雌継手の定着性を高めている。

請求項１１に係る本発明として、コンクリート製プレキャスト部材同士を接合するための継手構造であって、
継手部を境に一方側のコンクリート製プレキャスト部材の接合端面に、水平方向に所定の間隔で、平面視で溝型断面の溝型係合部を備えた雌継手が縦溝を外部に臨ませた状態で埋設され、
継手部を境に他方側のコンクリート製プレキャスト部材の接合端面に、水平方向に所定の間隔で、接合端面と直交する方向に延びる鉄筋の先端が外部に突出形成されるとともに、これら鉄筋の先端に相対的に大径の定着部材が設置された雄継手が埋設され、
一方側のコンクリート製プレキャスト部材の雌継手に、他方側のコンクリート製プレキャスト部材の雄継手が係合し、コンクリート製プレキャスト部材同士を結合した状態とし、前記雌継手の内部空間及び雌継手の周囲の空間と、一方側のコンクリート製プレキャスト部材と他方側のコンクリート製プレキャスト部材との間隙部分にグラウト材が充填されており、
前記雌継手の両側にそれぞれ、前記雌継手から所定の距離を空けて、前記鉄筋と平行する方向に延びる開き防止用鉄筋が配置されていることを特徴とするコンクリート製プレキャスト部材の継手構造が提供される。

上記請求項１１記載の発明は、コンクリート製プレキャスト床版に限らず、それ以外のコンクリート製プレキャスト部材にも用いることができることを規定したものである。

以上詳説のとおり本発明によれば、溝型断面を備えた雌継手における縦溝の変形防止を図ったコンクリート製プレキャスト床版の機械式継手構造及びコンクリート製プレキャスト部材の機械式継手構造を提供することが可能となる。

コンクリート製プレキャスト床版１Ａ、１Ｂの継手部２を示す平面図である。 継手部２の縦断面図（図１のII－II断面図）である。 継手部２の横断面図（図２のIII－III断面図）である。 継手部２の縦断面図（図１のIV－IV断面図）である。 雌継手３を示す要部拡大平面図である。 雌継手３を示す要部拡大縦断面図（図５のVI－VI断面図）である。 雌継手３を示す、(A)は縦断面図、(B)は上面図、(C)は左側面図、(D)は右側面図である。 雄継手４を示す床版斜視図である。 雄継手４を示す要部拡大平面図である。 コンクリート製プレキャスト床版の接続要領図(A)(B)である。 プレキャスト床版の接合要領手順図(A)～(C)である。 第２形態例に係るコンクリート製プレキャスト床版１Ａ、１Ｂの継手部２を示す平面図である。 (A)は一方側、(B)は他方側のコンクリート製プレキャスト床版の接合端面を示す要部拡大図である。 (A)は図１３(A)のXIVa－XIVa断面図、(B)は図１３(B)のXIVb－XIVb断面図である。 一方側のプレキャスト床版１Ａの開き防止用鉄筋１５と、他方側のプレキャスト床版１Ｂの鉄筋２０との重なり状態を示す断面図である。 第３形態例に係る雌継手３を示す、(A)は正面図、(B)は上面図、(C)は左側面図、(D)は右側面図、(E)は底面図、(F)は縦断面図（(B)のF－F断面図）である。 雌継手３の外面の要部拡大断面図（図１６(C)のXVII－XVII断面図）である。 雌継手３の外面の要部拡大断面図（図１６(D)のXVIII－XVIII断面図）である。 従来のループ継手５０を示す縦断面図である。 従来の合理化継手６０を示す縦断面図である。 従来の機械式継手７０を示す斜視図である。

〔第１形態例〕
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

本発明は、コンクリート製プレキャスト床版（以下、単にプレキャスト床版という。）同士を接合するための機械式継手構造である。一般的に、機械式継手の場合、従来のループ継手や合理化継手に比べて、間詰部の鉄筋の設置を無くしたため省力化が図れるとともに、間詰め材の低減などにより大幅な工期短縮が図れるようになるが、継手自体が高価であり工費が嵩むとともに、位置合わせに高い精度が要求されるなどの欠点がある。そこで、本発明では、簡易的な構造の機械式継手にするとともに、所定量の誤差を吸収可能とし、位置合わせの施工性に優れた機械式継手構造を提案するものである。

継手構造は、具体的には、図１に示されるように、継手部２を境に一方側のプレキャスト床版１Ａの接合端面に、水平方向（橋軸直角方向）に所定の間隔で、平面視で溝型断面の前側溝型係合部６を備えた雌継手３が前側縦溝５を外部に臨ませた状態で埋設され、継手部２を境に他方側のプレキャスト床版１Ｂの接合端面に、水平方向に所定の間隔で、上下方向に少なくとも２段配置で橋軸方向鉄筋８の先端が外部に突出形成されるとともに、これら橋軸方向鉄筋８の先端に定着部材９が設置された雄継手４が埋設され、
図２～図４に示されるように、一方側のプレキャスト床版１Ａの雌継手３に、他方側のプレキャスト床版１Ｂの雄継手４を挿入して両床版を結合した状態とし、前記雌継手３の内部空間ＩＳ、雌継手３の上部側空間ＵＳ及び一方側のプレキャスト床版１Ａと他方側のプレキャスト床版１Ｂとの間隙部分Ｍにグラウト材１７が充填されている継手構造である。

以下、さらに具体的に詳述する。

先ず、前記一方側のプレキャスト床版１Ａに設けられた雌継手３について、図５～図７に基づいて詳述する。

前記雌継手３は、詳細には図７に示されるように、一方の端面に前側縦溝５が形成された、平面視で溝型断面の前側溝型係合部６と、これと反対側の他方の端面に後側縦溝１０が形成された、平面視で溝型断面の後側溝型係合部１１とが、仕切り壁３ａを境に左右に背合わせで配置された構造を成す、略直方体の金属製の箱形の部材である。図２及び図３に示されるように、前記前側溝型係合部６には、他方側のプレキャスト床版１Ｂの接合端面に突出形成された橋軸方向鉄筋８を前記前側縦溝５に挿入した状態で、その先端に備えられた雄継手４が係合されている。また、前記後側溝型係合部１１には、一方側のプレキャスト床版１Ａの躯体のコンクリート内に埋設された橋軸方向鉄筋１２を前記後側縦溝１０に挿入した状態で、その先端に相対的に大径の定着部材１３が設置された雄型定着部１４が係合されている。

前記雌継手３は、図５及び図６に示されるように、前側溝型係合部６が、上面の開口部及び前記前側縦溝５を外部に臨ませた状態で埋設される一方で、前記後側溝型係合部１１が、プレキャスト床版１Ａの躯体のコンクリート内に完全に埋設された状態で、前記プレキャスト床版１Ａの接合端面に配置されている。

前記雌継手３の製造法としては、形状の自由度を高くできる金型鋳造法によって製作するのが望ましい。

図７に示されるように、この雌継手３のうち前側溝型係合部６の幅寸法Ｂ及び奥行き寸法Ｃはそれぞれ概ね８０～１５０mm、好ましくは１００～１３０mmとされる。また、後側溝型係合部１１の幅寸法Ｂは、前記前側溝型係合部６の幅寸法Ｂと同じ寸法で形成するのが好ましく、奥行き寸法Ｄは、前記前側溝型係合部６の奥行き寸法Ｃより小さな寸法で形成され、具体的には概ね５０～１００mm、好ましくは６０～８０mmとされる。前側溝型係合部６は、他方側のプレキャスト床版１Ｂの接合端面から突出する雄継手４が係合するので、他方側のプレキャスト床版１Ｂ据付け時の施工誤差が充分に吸収できるように比較的大きな寸法で形成するのが好ましい。一方、前記後側溝型係合部１１は、一方側のプレキャスト床版１Ａを工場で製作する際に雄型定着部１４を係合させる部分であり、施工誤差が比較的小さいので、比較的小さな寸法で形成することができる。また、雌継手３の高さ寸法Ｈは、床版の厚みの６０～９０％、好ましくは７０～８５％の長さとするのが好ましい。

図７(D)に示されるように、前記前側溝型係合部６に形成された前側縦溝５の幅Ｓ１は、１５～４５mm、好ましくは１８～４０mmとされ、後述する雄継手４を構成する橋軸方向鉄筋８の直径に対して１１０～２２０％、好ましくは１２０～２００％の寸法とされる。また、図７(C)に示されるように、前記後側溝型係合部１１に形成された後側縦溝１０の幅Ｓ２は、前記前側縦溝５の幅Ｓ１より小さな寸法で形成され、具体的には１０～４０mm、好ましくは１３～３５mmとされ、一方側のプレキャスト床版１Ａに配筋された橋軸方向鉄筋１２の直径に対して、１０５～１７０％、好ましくは１１０～１５０％の寸法とされる。橋軸方向鉄筋８、１２の直径に対する比率は、製作誤差ないし施工誤差の許容幅が密接に関係するため適切な数値範囲とすることが望ましい。また、この比率を大きくし過ぎると雄継手４の定着部材９や雄型定着部１４の定着部材１３との掛かりが小さくなり、力の伝達効率が悪くなるため所定の比率で形成することが望ましい。

前記前側溝型係合部６に形成された前側縦溝５及び前記後側溝型係合部１１に形成された後側縦溝１０は、上端縁から下端縁まで上下方向に貫通して形成してもよいが、図７に示されるように、上端縁から下方向に途中までの長さで形成されたＵ字状の縦溝とするのが好ましい。Ｕ字状の縦溝として下端部を接続することにより、前側縦溝５及び後側縦溝１０の開きが防止できる。また、図７(D)に示されるように、前記前側縦溝５の上端部に、上方に向けて徐々に溝幅が大きくなるように傾斜部５ａを形成するのが好ましい。これにより、上方から他方側のプレキャスト床版１Ｂを落とし込むように設置した際、突出する橋軸方向鉄筋８が前側縦溝５にスムーズに挿入できるようになる。

一方側のプレキャスト床版１Ａにおいて、前記雌継手３に連結される橋軸方向鉄筋１２の先端には、相対的に大径の定着部材１３が設置された雄型定着部１４が形成されている。一方側のプレキャスト床版１Ａの製作時に、前記雌継手３の後側溝型係合部１１に前記雄型定着部１４が係合し、橋軸方向鉄筋１２の先端に雌継手３を連結した状態とし、前記後側溝型係合部１１の内部空間及び後側溝型係合部１１の周囲の空間にコンクリートが充填されることにより、雌継手３が一方側のプレキャスト床版１Ａに固定されている。前記定着部材１３は、橋軸方向鉄筋１２の先端に溶接によることなく、例えば摩擦圧接や螺合などの固定方法によって固定されている。溶接を用いていないため、疲労損傷の懸念がなくなる。特に、固定作業が簡単な摩擦圧接による固定方法が好ましい。

前記前側溝型係合部６及び後側溝型係合部１１は、開口する上面と同じように、底面も開口させてもよいが、図７(A)に示されるように、底部を閉塞する底板を設けることにより、有底の溝型断面とするのが好ましい。これにより、前側溝型係合部６及び後側溝型係合部１１の開きがより確実に防止できるようになる。また、前記前側溝型係合部６及び後側溝型係合部１１の底面の中央部には、充填物連通用の開孔（図示せず）を設けてもよい。

図１及び図３に示されるように、前記雌継手３の両側にそれぞれ、前記雌継手３から所定の距離を空けて、一方側のプレキャスト床版１Ａに配筋された橋軸方向鉄筋１２と平行する方向に延びる開き防止用鉄筋１５が配置されている。前記開き防止用鉄筋１５を配置することにより、雄継手４に過大な引張力が作用したときでも、前側縦溝５の開き方向（雌継手３の両側方向）が開き防止用鉄筋１５によって支持されているため、前側縦溝５が開く方向に変形するのが防止できる。つまり、開き防止用鉄筋１５がない場合には、雌継手３の両側にコンクリートしか存在しないため、前側縦溝５が開き変形を生じやすくなる。これに対して、前記開き防止用鉄筋１５を配置した場合、雌継手３の両側のコンクリートが開き防止用鉄筋１５によって補強されるため、前側縦溝５の開き方向への変形が抑制できる。

前記開き防止用鉄筋１５としては、前記橋軸方向鉄筋１２とほぼ平行する直線状の棒材としてもよいが、図２及び図３に示されるように、水平方向に雌継手３と重なる位置において、上下方向に沿うループ状のループ部１６が形成された略Ｕ字状の鉄筋を用いるのが好ましい。このようなループ部１６を形成するには、所定長さの棒材を、軸方向の略半分の位置で半円弧状に折り曲げて、略Ｕ字状に加工することにより成すことができる。これによって、開き防止用鉄筋１５は、雌継手３の側部に上下方向に沿うループ部１６が形成されるとともに、このループ部１６の上端及び下端からそれぞれ橋軸方向鉄筋１２に平行して後方に延びる直線部が上下２段で配置されるようになり、雌継手３の両側部の補強強度がより一層増すようになる。前記ループ部１６の高さは、雌継手３の高さＨとほぼ同じ寸法で形成するのが好ましい。

前記開き防止用鉄筋１５の橋軸方向の長さは任意であるが、雌継手３より後方に延びる長さで形成するのが好ましく、具体的には雌継手３の橋軸方向長さの２倍～５倍程度とするのがよい。

前記開き防止用鉄筋１５のループ部１６は、図２に示されるように、水平方向（橋軸直角方向）に雌継手３と重なる位置に配置されている。つまり、図２に示される断面視で、開き防止用鉄筋１５のループ部１６が雌継手３と重なるように配置されている。特に、前記ループ部１６は、図２に示されるように、水平方向に前側溝型係合部６と重なる位置に配置するのがより好ましく、これにより、開き防止用鉄筋１５と前側溝型係合部６とが水平方向に重なる面積が多くなり、前側溝型係合部６に形成された前側縦溝５が開き方向に変形するのが確実に防止できるようになる。前側溝型係合部６は、他方側のプレキャスト床版１Ｂの施工誤差を考慮して、後側溝型係合部１１より奥行き寸法及び前側縦溝５の溝幅が大きく形成されているため、雄継手４に過大な引張力が作用した際に、後側縦溝１０に比べて、前側縦溝５の方が開き方向により変形しやすくなっているが、前記開き防止用鉄筋１５のループ部１６が両側に位置することによって、このような開きが生じないようになっている。前記ループ部１６の頂部（開き防止用鉄筋１５の橋軸方向に対してプレキャスト床版１Ａの接合端面側の頂部）は、コンクリートのかぶり厚さの分だけ接合端面（雌継手３の前側縦溝５が形成された端面）より後側に位置している。

図３に示されるように、前記雌継手３と前記開き防止用鉄筋１５との水平方向の離隔距離Ｌは、開き防止用鉄筋１５によって雌継手３の前側縦溝５の開きが確実に防止できるように、５～４０mm、好ましくは８～２５mmとするのがよい。

前記開き防止用鉄筋１５は、図１に示される例では、隣接する雌継手３、３の間に１本のみ配置され、これがその両側に配置されたそれぞれの雌継手３の側方に配置された開き防止用鉄筋１５を兼用するようになっている。一方、図示しないが、雌継手３、３…の水平方向の配置間隔が大きい場合には、各雌継手３の両側にそれぞれ別々に１本ずつ開き防止用鉄筋１５を配置することにより、隣接する雌継手３、３間に２本の開き防止用鉄筋１５、１５が配置されるようにしてもよい。

前記雌継手３の埋設部近傍の床版躯体内には、図１に示されるように、前記雌継手３の後側に連結される橋軸方向鉄筋１２や開き防止用鉄筋１５の他に、橋軸方向補強筋、橋軸直角方向補強筋、橋軸直角方向ＰＣ鋼線などを十字方向に配設して堅固に補強を行うようにしてもよい。

次に、前記他方側のプレキャスト床版１Ｂに設けられた雄継手４について、図８及び図９に基づいて詳述する。

前記雄継手４は、接合面より橋軸方向鉄筋８の先端が外部に突出形成されるとともに、これら橋軸方向鉄筋８の先端に定着部材９が設置されたものである。図示の例では、前記定着部材９は、前記橋軸方向鉄筋８より大径のナット又は円形の定着板などによって構成されている。前記定着部材９は、橋軸方向鉄筋８の先端に溶接によることなく、例えば摩擦圧接や螺合などによって固定されている。溶接を用いていないため、疲労損傷の懸念がなくなる。

図８に示されるように、前記雄継手４は、水平方向に所定の間隔で、上下方向に少なくとも２段配置で設けられ、同じ雌継手３の前側溝型係合部６に上下方向に離隔して配置されるようになっている（図２参照）。前記橋軸方向鉄筋８の直径は、概ねＤ１６～Ｄ２２程度とされ、かつ前記雌継手３の前側縦溝５の幅より小さくなっている。図１０に示されるように、前記雄継手４を前記雌継手３の前記前側溝型係合部６に上下方向から挿入させることによりプレキャスト床版１Ａ、１Ｂ同士が接続される。

前記橋軸方向鉄筋８の埋設部近傍の床版躯体内には、図１に示されるように、橋軸方向鉄筋８の他に、橋軸方向補強筋、橋軸直角方向補強筋、橋軸直角方向ＰＣ鋼線などを十字方向に配設して堅固に補強を行うようにしてもよい。

（床版１の結合要領）
上記形態例では、一方側のプレキャスト床版１Ａの接合端面に雌継手３が設けられ、他方側のプレキャスト床版１Ｂの接合端面に雄継手４が設けられているとして説明を行ったが、プレキャスト床版を３連以上の接合する場合には、図１０に示されるように、１つの矩形のプレキャスト床版１の対向する一方側の面に雌継手３が設けられ、対向する他方側の面に雄継手４が設けられ、各プレキャスト床版を順に接合していく手順でプレキャスト床版１，１…が設置される。

具体的には、図１０及び図１１(A)に示されるように、設置済みの先行するプレキャスト床版１の雌継手３に対して、次順の後行するプレキャスト床版１の雄継手４を上側から鉛直方向に落とし込むようにしながらプレキャスト床版１を設置し両者の位置合わせを行う（図１１(B)）。前記雌継手３と雄継手４との連結は、図１１(B)に示されるように、雌継手３の前側縦溝５に雄継手４の定着部材９を係合させた状態、すなわち定着部材９を雌継手３の前側溝型係合部６の内部に位置決めするとともに、橋軸方向鉄筋８を前側縦溝５に挿通させた状態として両プレキャスト床版１、１を結合した状態とする。本願発明は、前側溝型係合部６を備えた雌継手３と、雄継手４を備えた橋軸方向鉄筋８とによる単純な嵌合構造としたため、誤差の許容値が大きく、製作誤差及び施工誤差を吸収して位置合わせが容易に行えるようになっている。

次に、図１１(C)に示されるように、前記前側溝型係合部６の内部空間ＩＳ、前側溝型係合部６の上部側空間ＵＳ及び一方側のプレキャスト床版と他方側のプレキャスト床版との間隙部分Ｍにグラウト材１７を充填する。なお、前記グラウト材１７に代えて、コンクリートを充填するようにしてもよい。

このようにして設置した後行するプレキャスト床版１の前記雄継手４が備えられた端面と反対側の端面には、前記雌継手３が備えられており、同様にして、次順の後行するプレキャスト床版１が設置される。プレキャスト床版を３連以上接合する場合には、１つのプレキャスト床版の橋軸方向のほぼ全長に亘って連続する橋軸方向鉄筋が配置され、この橋軸方向鉄筋は、一方がプレキャスト床版１の接合端面から突出して先端に雄継手４が設けられる前記橋軸方向鉄筋８を構成するとともに、他方が先端に前記雄型定着部１４が設けられ、雌継手３の後側溝型係合部１１に係合される前記橋軸方向鉄筋１２を構成している。

〔第２形態例〕
上記第１形態例では、前記開き防止用鉄筋１５がコンクリートに埋設されていたが、図１２～図１４に示されるように、開き防止用鉄筋１５の先端が一方側のプレキャスト床版１Ａの接合端面から突出しており、他方側のプレキャスト床版１Ｂの接合端面から突出する鉄筋２０の先端が前記開き防止用鉄筋１５に隣接して配置された状態で、グラウト材１７が充填されるようにしてもよい。

一方側のプレキャスト床版１Ａの接合端面には、雌継手３の前側溝型係合部６及びその両側に配置された開き防止用鉄筋１５、１５の先端が突出して配置された凹部２１が形成されている。この凹部２１は、図１３(A)及び図１４(A)に示されるように、プレキャスト床版１Ａの上下面を貫通して床版躯体部を構成するコンクリートが存在しない領域である。この凹部２１内には、凹部の底面（接合端面）から突出する雌継手３の前側溝型係合部６及び開き防止用鉄筋１５の先端が配置されている。

一方側のプレキャスト床版１Ａにおいて、橋軸方向に沿うとともに橋軸直角方向に所定の間隔で配置された橋軸方向鉄筋１２、１２…のうち、１本おきの橋軸方向鉄筋１２の先端に前記雌継手３が連結され、その間の橋軸方向鉄筋１２の先端には雄型定着部１４が設けられるだけで雌継手３は連結されないようになっている。雌継手３が設けられない橋軸方向鉄筋１２は、雌継手３が設けられた橋軸方向鉄筋１２より接合端面側に延在して配置されるとともに、先端が橋軸直角方向に隣り合う前記凹部２１、２１の間において相対的に接合端面側に突出する凸部２２内に延在して配置されるようになっている。

前記開き防止用鉄筋１５の突出端部（前記ループ部１６の頂部）は、雌継手３の突出側の端部とほぼ同等の位置まで延びている。また、これら開き防止用鉄筋１５及び雌継手３の突出側の端部は、前記凸部２２の接合端面とほぼ一致する位置に配置されている。

他方側のプレキャスト床版１Ｂにおいても同様に、橋軸方向に沿うとともに橋軸直角方向に所定の間隔で配置された橋軸方向鉄筋８、８…のうち、前記一方側のプレキャスト床版１Ａの雌継手３が配置された鉄筋に対応する１本おきの橋軸方向鉄筋８の先端が外部に突出形成され前記雄継手４が設けられる一方で、その間の橋軸方向鉄筋８の先端は他方側のプレキャスト床版１Ｂから突出せずにコンクリートに埋設されている。この外部に突出しない橋軸方向鉄筋８の先端にも、外部に突出して雄継手４を形成する橋軸方向鉄筋８と同様に、相対的に大径の定着部材９が設置されている。

外部に突出形成された橋軸方向鉄筋８の両側にはそれぞれ、前記雄継手４を雌継手３に連結した状態で、一方側のプレキャスト床版１Ａの端面から突出形成された開き防止用鉄筋１５に隣接して配置される鉄筋２０が突出形成されている。前記鉄筋２０としては、前記開き防止用鉄筋１５と同様に、突出端が上下方向に沿うループ状に形成されたループ部２３が備えられた略Ｕ字状の鉄筋が用いられる。前記鉄筋２０のループ部２３は、図１５に示されるように、前記雄継手４を雌継手３に連結した状態で、前記開き防止用鉄筋１５のループ部１６とクロスするように配置されるとともに、水平方向に雌継手３と重なる位置に配置されるようになっている。これにより、前記開き防止用鉄筋１５及び鉄筋２０によって、前側縦溝５の開き方向の側部が補強され、前側縦溝５の開きがより確実に防止できる。前記鉄筋２０の突出側の端部は、先端に雄継手４が設けられた橋軸方向鉄筋８の先端とほぼ同等又はこれより外側に突出するように配置するのが好ましい。

前記鉄筋２０は、各開き防止用鉄筋１５に対して、一定のがわの側部に隣接して配置されるようになっている。これにより、後行する床版を落とし込む際、開き防止用鉄筋１５と鉄筋２０との干渉が生じにくくなり、雄継手４と雌継手３とが係合しやすくなる。

本第２形態例では、プレキャスト床版１Ａ、１Ｂの結合において、先行するプレキャスト床版１Ａの雌継手３に対して、後行するプレキャスト床版１Ｂの雄継手４を係合するとともに、開き防止用鉄筋１５に隣接して鉄筋２０を配置した後、前記前側溝型係合部６の内部空間ＩＳと、前側溝型係合部６の周囲の空間、即ち前側溝型係合部６の上部空間ＵＳ、側部空間及び下部空間と、プレキャスト床版同士の間隙部分Ｍとにグラウト材１７を充填する。

一方側のプレキャスト床版１Ａの接合端面に設けられた凹部２１には、上述のように、上下方向に貫通して躯体部分のコンクリートが配置されないようにしてもよいし、雌継手３より下側に床版の躯体部分から延在してコンクリートの底部が配置されるようにしてもよい。

〔第３形態例〕
第３形態例では、図１６に示されるように、雌継手３の外面に定着用の凹凸部が設けられるようになっている。具体的には、雌継手３の外面に、所定の方向に延びる凸条２４又は凹条２５が、該凸条２４又は凹条２５の延びる方向と直交する方向に間隔を空けて複数形成されている。前記凸条２４は、図１７に示されるように、相対的に外側に突出した断面略台形状の部位であり、水平方向又は上下方向に延びる線状又は帯状に形成されている。また、前記凹条２５は、図１８に示されるように、相対的に窪んだ断面略台形状の部位であり、水平方向又は上下方向に延びる線状又は帯状に形成されている。

前記凸条２４及び凹条２５は、前記雌継手３の各外面のうち、いずれの面に形成するか任意であるが、前記前側縦溝５が形成されるプレキャスト床版１Ａの接合端面となる面には凹条２５を形成し、上面を除くその他の面には凸条２４を形成するのが好ましい。また、上面には凸条及び凹条をいずれも形成しないのが好ましい。雌継手３の前側の端面に凸部を形成した場合には、床版製作時に型枠に当たるとともに、据付け時に他方側のプレキャスト床版１Ｂとの間の隙間を侵すという問題が生じるため、これらの問題が生じない前記凹条２５を形成するのが好ましい。

雌継手３の各外面に対して、前記凸条２４又は凹条２５が延びる方向は、任意であるが、図１６に示されるように、前記前側縦溝５及び後側縦溝１０が形成された両端面及び底面では水平方向に延び、両側面では上下方向に延びるように形成するのが好ましい。これにより、雌継手３を前側縦溝５及び後側縦溝１０の溝幅の中央部を通る中心線ＣＬ（図１６(B)）で幅方向に２分割した金型を用いて金型鋳造法によって製造する際、前記前側縦溝５及び後側縦溝１０が形成された両端面及び底面における２分割した金型の幅方向への抜き易さを確保しつつ、両側面及び底面において橋軸方向に作用する引張力に対する雌継手３の定着強度を高めることができるようになる。

また、前記前側溝型係合部６及び後側溝型係合部１１の内面にはそれぞれ、図１６(F)に示されるように、内側に突出する複数の凸部２６、２６…を形成するのが好ましい。前記凸部２６は山形断面からなる離散的な突起部であり、内面のうち、雌継手３の両側面に対向する面にそれぞれ設けられている。前記凸部２６…を設けることにより、前側溝型係合部６における雄継手４及び後側溝型係合部１１における雄型定着部１４の定着性が向上する。上下方向の中間部に設けられた凸部２６は、中央部に頂点を有し、外側に向けて徐々に高さが低くなる山形に形成するのが好ましい。また、上端部にも凸部２６を設けるのが好ましく、この上端部に設けられた凸部２６は、中間部に設けられた凸部２６を頂部で上下方向に切断した下半部分によって形成され、上下方向の切断面が雌継手３の上面と面一に配置され、この端面から下側に向けて徐々に高さが低くなる形状で形成されるのが好ましい。前記前側溝型係合部６及び後側溝型係合部１１の内面の上端部に、上端縁に頂部を有する形状の凸部２６が配置されることにより、前記前側溝型係合部６及び後側溝型係合部１１に充填されたコンクリート又はグラウト材１７の定着性が更に良好になる。

〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、雄継手４を上方側から嵌合させる施工手順としていたが、これとは逆に、雌継手３を上方側から嵌合させる施工手順とする場合、雌継手３の下方側に開放空間を設け、前側縦溝５が下端縁から上方に連続して延びるように形成してもよい。この場合、グラウト材１７の充填空間は、雌継手３の内部空間ＩＳ、雌継手３の下部側空間及び間隙部分Ｍとなる。

(2)上記形態例では、前側溝型係合部６が有底の上面が開放した箱形に形成されていたが、上面及び下面が共に開放した上下方向に貫通した溝型断面で形成してもよい。この場合、前側溝型係合部６の上面及び下面を共に開放空間としておき、雄継手４を結合させた後、前側溝型係合部６の上部側空間ＵＳ及び下部側空間の両方にそれぞれグラウト材１７を充填する。

(3)上記形態例では、コンクリート製プレキャスト床版を例に挙げ説明したが、それ以外のコンクリート製プレキャスト部材同士を接合する継手構造にも用いることができる。

１・１Ａ・１Ｂ…コンクリート製プレキャスト床版、２…継手部、３…雌継手４…雄継手、５…前側縦溝、６…前側溝型係合部、８…橋軸方向鉄筋、９…定着部材、１０…後側縦溝、１１…後側溝型係合部、１２…橋軸方向鉄筋、１３…定着部材、１４…雄型定着部、１５…開き防止用鉄筋、１６…ループ部、１７…グラウト材、２０…鉄筋、２１…凹部、２２…凸部、２３…ループ部、２４…凸条、２５…凹条、ＩＳ…溝型断面部の内部空間、ＵＳ…溝型断面部の上部側空間、Ｍ…間隙部分

Claims (11)

1. コンクリート製プレキャスト床版同士を接合するための継手構造であって、
   継手部を境に一方側のコンクリート製プレキャスト床版の接合端面に、水平方向に所定の間隔で、平面視で溝型断面の溝型係合部を備えた雌継手が縦溝を外部に臨ませた状態で埋設され、
   継手部を境に他方側のコンクリート製プレキャスト床版の接合端面に、水平方向に所定の間隔で、橋軸方向鉄筋の先端が外部に突出形成されるとともに、これら橋軸方向鉄筋の先端に相対的に大径の定着部材が設置された雄継手が埋設され、
   一方側のコンクリート製プレキャスト床版の雌継手に、他方側のコンクリート製プレキャスト床版の雄継手が係合し、コンクリート製プレキャスト床版同士を結合した状態とし、前記雌継手の内部空間及び雌継手の周囲の空間と、一方側のコンクリート製プレキャスト床版と他方側のコンクリート製プレキャスト床版との間隙部分にグラウト材が充填されており、
   前記雌継手の両側にそれぞれ、前記雌継手から所定の距離を空けて、前記橋軸方向鉄筋と平行する方向に延びる開き防止用鉄筋が配置されていることを特徴とするコンクリート製プレキャスト床版の継手構造。
2. 前記開き防止用鉄筋は、水平方向に前記雌継手と重なる位置において、上下方向に沿うループ状に形成されている請求項１記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造。
3. 前記雌継手と前記開き防止用鉄筋との離隔距離は、５～４０ｍｍである請求項１、２いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造。
4. 前記開き防止用鉄筋がコンクリートに埋設されている請求項１～３いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造。
5. 前記開き防止用鉄筋が一方側のコンクリート製プレキャスト床版の接合端面から突出しており、他方側のコンクリート製プレキャスト床版の接合端面から突出する鉄筋が隣接して配置された状態で、前記グラウト材が充填されている請求項１～３いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造。
6. 前記雌継手は、前記溝型係合部の前記縦溝と反対側のコンクリートに埋設された部分に、平面視で溝型断面の後側溝型係合部が形成されるとともに、この後側溝型係合部に、橋軸方向鉄筋の先端に相対的に大径の定着部材が配置された雄型定着部が係合されている請求項１～５いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造。
7. 前記雄継手が上下方向に２段配置で設けられている請求項１～６いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造。
8. 前記雌継手は金型鋳造法によって製作されている請求項１～７いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造。
9. 前記グラウト材に代えて、コンクリートが充填されている請求項１～８いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造。
10. 前記雌継手の外面に、所定の方向に延びる凸条又は凹条が、該凸条又は凹条の延びる方向と直交する方向に間隔を空けて複数形成されている請求項１～９いずれかに記載のコンクリート製プレキャスト床版の継手構造。
11. コンクリート製プレキャスト部材同士を接合するための継手構造であって、
    継手部を境に一方側のコンクリート製プレキャスト部材の接合端面に、水平方向に所定の間隔で、平面視で溝型断面の溝型係合部を備えた雌継手が縦溝を外部に臨ませた状態で埋設され、
    継手部を境に他方側のコンクリート製プレキャスト部材の接合端面に、水平方向に所定の間隔で、接合端面と直交する方向に延びる鉄筋の先端が外部に突出形成されるとともに、これら鉄筋の先端に相対的に大径の定着部材が設置された雄継手が埋設され、
    一方側のコンクリート製プレキャスト部材の雌継手に、他方側のコンクリート製プレキャスト部材の雄継手が係合し、コンクリート製プレキャスト部材同士を結合した状態とし、前記雌継手の内部空間及び雌継手の周囲の空間と、一方側のコンクリート製プレキャスト部材と他方側のコンクリート製プレキャスト部材との間隙部分にグラウト材が充填されており、
    前記雌継手の両側にそれぞれ、前記雌継手から所定の距離を空けて、前記鉄筋と平行する方向に延びる開き防止用鉄筋が配置されていることを特徴とするコンクリート製プレキャスト部材の継手構造。

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