JP4413763B2 - 橋梁用ウエブユニットおよびそのウエブユニットを使用した主桁の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、箱桁橋梁等の橋梁に使用される橋梁用セグメントすなわち橋梁用ウエブユニットおよびそのウエブユニットを使用した主桁の製造方法に関する。

従来、橋梁の大型化に伴いさまざまな形式の橋梁が採用されてきている。その内の一つとしてウエブを軽量化し、大型化した橋梁の効率的な製作とコストダウンを図ってきている。そして、その構築方法は現場施工のブロック化工法などにより行なわれている。

前記のように橋梁の大型化に伴い、ブロック化などの努力が行なわれているが、１ブロック部分のコンクリート打設方法は、上床版からの打設方法が主流である。

この方法は、上床版および下床版とこれらの間のウエブ部分のコンクリートを同時に打設する施工方法であるが、橋梁軽量化に限界があり、また大型の型枠も必要で、高度に熟練した技術者も必要であるという課題がある。

さらに前記のブロック化工法の中でもさらに進化させた工法として、ウエブ部分に、既製の部材、例えば、トラス構造の斜材を、波形鋼板ウエブあるいはコンクリート製プレキャストウエブを使用する工法も知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２８５７３８号公報

前記の進化させた工法として、トラス斜材または波形鋼板ウエブあるいはプレキャストコンクリート製の縦向きウエブ部材を位置調整保持治具により縦向きに保持し、縦向きのウエブの上下方向の両側に、支持装置により横向き（水平）に上床版用型枠および下床版用型枠を設置すると共にこれらに各床版用鉄筋の配筋およびシース等の配設をして、上床版用コンクリートおよび下床版用コンクリートを上から下に打設するようにしていた。

このように、ウエブ部材を縦向きに配置してその状態を保持するには、大きな保持治具が必要になると共に、上下方向に間隔をおいた横向きの上床版用型枠および下床版用型枠を所定の姿勢に支持する支持装置も大掛かりになるという問題がある。例えば、トラス桁における斜材では縦向で傾斜した状態で保持することになるので、保持装置も縦長の大型になり、斜材のセッテイングも容易ではなくなる。

本発明は、橋梁用ウエブユニットの製造が、従来の縦向きの製造方法より容易になると共に施工性を改善し、施工精度を向上させることができる橋梁用ウエブユニットおよびそのウエブユニットを使用した主桁の製造方法を提供することを目的とする。

前記の課題を有利に解決するために、第１発明の橋梁用ウエブユニットの製造方法においては、縦向きに配置されて使用される既製のウエブ部材であって、端部に接合部を有する既製のウエブ部材を横向きに配置して保持すると共に、その横向きとされたウエブ部材の横方向の端部に、内側および外側の上床版用型枠を縦向きに配置すると共に内側の上床版用型枠に接続し前記の既製のウエブ部材の端部を囲む型枠を組み立て、かつ内側および外側の上床版用型枠と、ウエブ部材の端部を囲む型枠とで囲まれた空間内に配筋した状態で、前記空間内にコンクリートを充填することを特徴とする。

また、第２発明の橋梁用ウエブユニットの製造方法においては、縦向きに配置されて使用される既製のウエブ部材であって、両端部に接合部を有する既製のウエブ部材を横向きに配置して保持すると共に、その横向きとされたウエブ部材の横方向の両端部に、内側および外側の上床版用型枠および下床版用型枠を縦向きに配置すると共に内側の上床版用型枠に接続し前記の既製のウエブ部材の一端部を囲む型枠と、内側の下床版用型枠に接続し前記の既製のウエブ部材の他端部を囲む型枠を組み立て、かつ内側および外側の上床版用型枠と既製のウエブ部材の一端部を囲む型枠とで囲まれた空間内と、内側および外側の下床版用型枠と既製のウエブ部材の他端部を囲む型枠とで囲まれた空間内とに、それぞれ配筋した状態で、前記各空間内にコンクリートを充填することを特徴とする。

また、第３発明では、第１または第２発明の橋梁用ウエブユニットの製造方法において、既製のウエブ部材は、高さ調整用支持台に支持されて上下方向のレベル調整可能に支持され、縦向きに配置される床版用型枠の上下方向の中間部に位置するように支持されていることを特徴とする。

第４発明では、第１発明〜第３発明のいずれかに記載の橋梁用ウエブユニットの製造方法において、橋梁用ウエブユニットをマッチキャスト方式で製造することを特徴とする。

第５発明の主桁の製造方法では、第１発明〜第４発明のいずれかの製造方法によって製造された橋梁用ウエブユニットを、製造された順に直列に連結して桁を築造することを特徴とする。

第１発明によると、縦向き配置の部材を縦向きに所定の角度を保持するようにする従来の方法の場合に比べて、既製のウエブ部材を横向きに配置するようにしたので、支持治具が単純になると共に上下方向の位置調整が容易になり、かつ精度よく正確な位置に保持することができるため、施工が容易になり、施工性が改善され、また、正確な位置に保持された既製のウエブ部材の端部に上床版部を築造してこれを確実接合できるため、上床版部を有する橋梁用ウエブユニットの施工精度を向上させることができる。

第２発明によると、縦向き配置の部材を縦向きに所定の角度を保持するようにする従来の方法の場合に比べて、既製のウエブ部材を横向きに配置するようにしたので、支持治具が単純になると共に上下方向の位置調整が容易になり、かつ精度よく正確な位置に保持することができるため、施工が容易になり、施工性が改善され、また、正確な位置に保持された既製のウエブ部材の端部に上床版部および下床版部を築造してこれらを確実接合できるため、上下に床版部を有する橋梁用ウエブユニットの施工精度を向上させることができる。

第３発明によると、既製のウエブ部材が高さ調整用支持台に上下方向のレベル調整可能に支持されているので、既製のウエブ部材の保持レベルを容易に調整することができ、また、既製のウエブ部材を床版部の巾方向中間部に備えた橋梁用ウエブユニットを容易に製造することができる。

第４発明によると、マッチキャスト方式により製造するので、一定の品質の優れた橋梁用ウエブユニットを多数安価に製作することができる。そのため、品質の優れた橋梁用ウエブユニットを使用した桁とすることができる。

第５発明によると、精度のよい橋梁用ウエブユニットを使用して、また、隣り合うウエブユニットの端面相互が確実に合致する桁あるいは主桁を築造することができる。

図１〜図４は、本発明の一実施形態の橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットの製造方法の築造手順を示すものであって、図１に示す状態は、縦向きに配置されて使用される既設のウエブ部材２を横向きに配置すると共に、その中間部をレベル調整用支持台４７により高さ調整可能に支持し、既製のウエブ部材２の両端部に、内側および外側の上床版部型枠（図の左側）４８，４９および内側および外側の下床版部型枠５０，５１に、既製のウエブ部材２の端部を囲むように設けた格点部型枠５２を配設した状態である。

既製のウエブ部材２としては、図示のようにトラス斜材として利用でき、端部に接合用ＰＣ鋼材（接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４）を備えた円柱状のプレキャストコンクリート製ウエブ部材２としてもよく、これ以外にも、図示を省略するが、鋼製角波型鋼板のウエブ部材，コンクリート版状のウエブ部材，ＦＲＰ製ウエブ部材または繊維入りコンクリート製ウエブ部材あるいはその他の適宜のウエブ部材等としてもよいが、現場築造される床版部（中間部の床版部）との接合が可能なように、既製のウエブ部材２の端部に接合部を備えていることが必要である。

なお、既製のウエブ部材２が、コンクリート製版状部材である場合には、図示の形態と同様に端部に接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４（詳細構造は後記する）の端部を突出させてプレストレスの導入可能な接合部とし、床版部との強固な接合を図ることができるが、横方向に波形の鋼板からなる波型鋼板ウエブの場合には、ウエブ部材の上下方向の上端部または下端部に、部材長手方向に間隔をおいて鉄筋挿通用透孔を備えている構成とし、その鉄筋挿通用透孔に接合用鉄筋を挿通配置して接合用鉄筋の中間部を溶接等により固定し、接合用鉄筋を格点部のコンクリートに埋め込みようにする接合部としてもよい。

前記の高さ調整用支持台４７は、移動用キャスター等の車輪５３を備えた下部支持台５４の上部に、油圧ジャッキ５５等の昇降手段５５および適宜の昇降ガイド手段（図示を省略）により上下方向に位置調整可能に支持された上部支持台５６が設けられ、その上部支持台５６には、左右方向に間隔をおいて複数のウエブ材受け金具５７が固定されている。したがって、前記の上部支持台５６を油圧ジャッキ５５等の昇降手段５５およびガイド手段により、上下方向に位置が調整可能にされている。そのため、中空円柱状の既製のウエブ部材２は、上下方向のレベル調整可能に保持されている。

ウエブ受け金具５７は、既製のウエブ部材２が円柱状のウエブ部材２である場合には、凹溝を備えたウエブ受け金具としてもよく、円柱状ウエブ部材２の半円形外周面の形状に沿う円弧状凹部の軌跡上の対称な２点で支持するようにウエブ材受け金具でもよく、あるいは、既製のウエブ部材２の上面側で締め込み可能なバンド金具を上部支持台５６に付属させるようにしてもよい（図示を省略した）。

また、既製のウエブ部材２が、トラス斜材よりも橋軸方向に長いユニットとなるコンクリート製版状部材である場合には、複数の高さ調整用支持台４７により支持するようにすればよい。また、ウエブ部材が、トラス斜材よりも橋軸方向に長いユニットとなる鋼製波形鋼板である場合には、複数の高さ調整用支持台４７を使用すると共に、角波型鋼板の凸部あるいは凹溝部を支持するようにウエブ受け金具５７の上面を平坦面としその突出高さを予め調整可能にしたウエブ受け金具とすればよい。トラス斜材よりも橋軸方向に長いユニットとなる既製のウエブ部材２となる場合には、これらに合わせて格点部型枠を橋軸方向に長さを長くすればよい。

次に、既製のウエブ部材２の両端側に配置される格点部型枠５２および内側並びに外側の床版部型枠４８〜５１ならびに底板付近の構造について説明する。
図２に示すように、左右方向に延長する前後に間隔をおいて平行な２条一組のレール５８，５９が前後方向に間隔をおいて敷設され、その各レール５８，５９に上面側が底部型枠とされた底板６０，６１がこれに設けられた車輪６２，６３により左右方向に位置調整可能に設けられている。前記の底板６０，６１の車輪６２，６３は、底板６０，６１に付属する図示省略の駆動装置におけるブレーキ装置により、レール長手方向に位置調整および位置固定可能にされている。なお、底板６０，６１をその他の牽引装置により位置調整あるいは位置固定可能にしてもよい。

前記の底板６０，６１の上部には、図１で左側に位置する上床版用型枠６４と、右側に位置する下床版用型枠６５とが間隔をおいて平行に縦向きに設置されている。上床版用型枠６４および下床版用型枠６５は、それぞれ内側に配置されている内側上床版用型枠４８および内側下床版用型枠５０と、外側上床版用型枠４９および外側下床版用型枠５１とを備えており、前記各内側床版用型枠４８，５０には、既製のウエブ部材２の端部を囲む格点部型枠５２が取付られており、その格点部型枠５２の上部側には、着脱可能な格点部上面用型枠を備えている。

各格点部型枠５２は、適宜、断面円形の既製のウエブ部材２の端部を囲む下側格点部型枠および上側格点部型枠６８とに分離結合可能にされ、上側格点部型枠６８の上面側に着脱可能な格点部上面用型枠６６は付属している。格点部上面用型枠６６は上側格点部型枠６８あるいは内側床版用型枠４８にボルトあるいはクリップ等により着脱可能に設置される。

既製のウエブ部材２を高さ調整用支持台４７に横向きに所定のレベルで支持した状態で、内側床版用型枠４８，５０の下部部分を底板６０，６１に設置し、これに格点部下型枠６７を設置して、格点部鉄筋（図示省略）および左右あるいは上下方向の床版部鉄筋６９の配筋あるいはシース７０等を配置すると共に、既製のウエブ部材２の端部から突出している接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４の端部の接合部端に箱抜き用型枠を付属させて、内側床版用型枠４８，５０の上部および格点部上型枠６８を設置すると共に外側床版用型枠４９，５１を底板に設置する。なお、接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４の支承筒７（異径ホルダー）のストッパー１９側の部分は、外型枠４９，５１の外側に位置するように配置される。

次いで、図３に示すように、予め、あるいは適宜の時期に、格点部型枠５２の上部の格点部上面用型枠６６を取り外して、その取り外した部分を投入用開口部７１として、その部分からコンクリート７２を投入充填し、床版部下部および格点部上面レベルまで充填されることを確認しながら充填する。この場合適宜振動付与装置によりコンクリート７２の充填性の向上を図るようにする。

図３に示すように、前記の格点部上面レベルまでのコンクリート７２の充填が終了したら、格点部上面型枠６６を取り付けて、格点部上面を閉塞し、次いで、図４に示すように、各床版用型枠６４，６５の上からコンクリート７２を所定のレベルまで充填して、コンクリート７２の養生・硬化を図り、橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３を製造する。

図示の実施形態の橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３の製造方法では、そのウエブユニット３の端部に現場施工の床版と接合するための接合用床版鉄筋６９（４６）が突出するようにされているが、現場施工の床版と接合しない場合には、前記床版鉄筋６９（４６）を突出させない橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３としてもよい。

なお、最初に製造される橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３の両端部には、図２に示すように、一方および他方の端部型枠７３，７４が床版用型枠６４，６５に設置されて製造される。底板６０，６１の後端部は、製造された橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３の端面と同じ位置になるようにされる。

一方の端部型枠（図示の形態では、図２の右側の端部型枠）７４には、対向する端部型枠７３に向かって突出する内向き凸部７５が左右方向に間隔をおいて平行に設けられ、その内向き凸部７５により、橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３の端部に凹部７６が形成され、また、他方の端部型枠（図示の形態では、図２の左側の端部型枠）７３には、対向する端部型枠７４から離れる方向の断面台形溝状の外向き凹部７７が左右方向に間隔をおいて設けられ、その各外向き凹部７７により、橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３の端部に断面台形状の凸部７８が形成される（図７参照）。前記各凸部７８は前記各外向き凹部７７とほぼ同じレベル（曲線配置である場合は、底板６０，６１の上面が曲線上となり多少の高低差がある）に設けられて隣り合うユニット３同士の凸部７８と凹部７７が接着剤４０を介在されて嵌合可能にされる。

前記のようにして先行して最初の橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３を製造した後、図５に示すように、後方の少なくとも端部型枠７４あるいは全ての型枠を脱型し、先行して製造した橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３の後端部、特に端面を端部型枠として利用して、次に後続して製造するための、後続する底板６０ａ，６１ｂを先行する底板６０，６１に当接し必要に応じ連結する。そしてその後続する底板６０ａ，６１ｂの上で、前記と同様に上床版型枠６４，下床版型枠６５，格点部型枠５２の設置および配筋作業並びに端部型枠７４の設置をし、取り外された格点部上面型枠６６の投入用開口部７１からコンクリート７２の充填、格点部上面型枠６６の設置、床版部型枠６４，６５上方側からのコンクリート７２の打設充填、その養生・硬化を図り、後続する第１の橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３を製造する。

次いで、図６の工程説明図における図６（ｂ）に示すように、以下同様に、前記の後続する第１の橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３の端面を端部型枠として利用して、後続する第２の橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３を製造する。

続いて、図６（ｃ）に矢印で示すように、後続して直列に製造される橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３を４つ製造した後、既製のウエブ部材２の端部と接合部としている接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４を利用して、全ての既製のウエブ部材２と、各上下の床版部（側部床版部）２９，３０との緊張定着を図り強固に一体化する。その後、図６（ｄ）に示すように、最後部の橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３を除いて設置現場等に搬送撤去し、最後部の橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３を支持している底板６０，６１の車輪６２，６３を回転させて前進移動させ、前方に位置させ、以下これを先行して製造した橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３として後続する橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３を前記と同様に製造する工程を必要回数繰り返して、一つまたは複数の桁を構成するに必要数の橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３を順次製造する。

ここで、前記の既製のウエブ部材２に埋め込み配置され、接合部を端部側に突出しているように設けられている接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４の構成について図９から図１４を参照して説明する。特に図１４には、接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４の両端部の構造が示され、中間部は一定形状で変化がない形態であるので、図１４を参照して説明する。

この接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４は、中空ＰＣ鋼棒１を使用したコンクリート用プレストレス力導入装置の一形態であり、コンクリートにプレストレス導入後、中空ＰＣ鋼棒１内に配置された反力ＰＣ鋼棒６をノンプル方式にして（引き抜かない方式にして）、そのまま中空ＰＣ鋼棒１内に残存する（据え置く）方式とした形態であり、反力ＰＣ鋼棒６を引き抜く場合に比べてコストの面で有利とした形態である。

鋼製中空ＰＣ鋼棒本体１ａの長手方向の先端部外側に雄ねじ部１４を有すると共に、基端部（後端部）外側に雄ねじ部１５を有する中空ＰＣ鋼棒１における前記雄ねじ部１５に、先端部に小径雌ねじ孔１６と基端部に大径雌ねじ孔１７の２つの異径雌ねじ孔を有し、かつ六角形等の回動工具係合用外面１８を備えている異径ホルダーからなる支承筒７における先端部の雌ねじ孔１６が螺合連結されている。

前記支承筒７の基端部の雌ねじ孔１７に、鋼製筒状の環状係止片からなるストッパー１９の先端雄ねじ部２０が螺合され、前記ストッパー１９の基端部（後端部）外側には、六角形等の回動工具係合用外面２１が形成され、前記ストッパー１９の前端部には、前記支承筒７の内部に配置され、先端部に凹部２２を有する押圧係止片２３の後端面が係合され、前記押圧係止片２３の前端部の凹部２２には、中空ＰＣ鋼棒１内に一端側が挿入され、かつ他端側が前記中空ＰＣ鋼棒１の後端部から突出するように配置された短尺の撤去用反力ＰＣ鋼棒２４の後端部が嵌合され、前記撤去用反力ＰＣ鋼棒２４の前端部には、前記中空ＰＣ鋼棒１内に全体が収納された状態で配置されるノンプル用反力ＰＣ鋼棒６の後端部が当接されている。この実施形態においては、前記撤去用反力ＰＣ鋼棒２４と前記ノンプル用反力ＰＣ鋼棒６とにより、押し込み用反力ＰＣ鋼棒２５が構成されている。

前記中空ＰＣ鋼棒１の先端部内側の雌ねじ孔２６に雄ねじ部材からなるエンドホルダー８が螺合され、また、中空ＰＣ鋼棒１の先端部外側の雄ねじ部１４にナット等からなるアンカー部材２７が着脱自在に螺合固定され、前記ノンプル用反力ＰＣ鋼棒６の先端部は前記エンドホルダー８の後端面に当接されている。また、中空ＰＣ鋼棒１の後端側の雄ねじ部１５の中間部には、ナット等からなるアンカー部材２８が螺合されている。

前記のような、接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４における中空ＰＣ鋼棒１に緊張力を導入する場合は、図示を省略して簡単に説明すると、前記アンカー材２８を枠形フレームに支承させるように、前記接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４を前記枠形フレームに配置して、枠形フレームに装着された液圧ジャッキを利用して、そのジャッキの可動ピストンの先端部に係合され、ストッパー１９の中央中空部に挿入される押し込み鋼棒により押圧係止片２３を前記中空ＰＣ鋼棒１に向かって移動するように押圧し、前記撤去用反力ＰＣ鋼棒２４およびノンプル（据置）用反力ＰＣ鋼棒６を中空ＰＣ鋼棒１内に押し込むように圧縮力を導入した後、その状態においてフリーになっている前記支承筒７またはストッパー１９を前記押圧係止片２３に向かって接近する方向（図４の右方向）に回転させて、前記ストッパー１９を前進移動して、ストッパー１９の前端部を押し込み係止片２３に係合させ、枠形フレームから分離させると、前記中空ＰＣ鋼棒１に緊張力を導入させることができる。なお、前記アンカー部材２７を取外しても中空ＰＣ鋼棒１の緊張力が保持される構造とされている。

この形態の接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４の場合には、前記支承筒７を中空ＰＣ鋼棒１から取り外し、接合用コンクリートの硬化した後に硬化し、中空ＰＣ鋼棒１とノンプル用反力ＰＣ鋼棒６の一体性を高め、コンクリート部材相互の終局耐力を向上させるため、適宜遅延剤を硬化型接着剤に混合させてなる経時硬化型の合成樹脂製接着剤からなる接着兼用防錆材４３が中空ＰＣ鋼棒１の端部開口部から予めあるいは適宜の時期に注入充填されると共に、前記中空ＰＣ鋼棒１の奥側に配置される前記中空ＰＣ鋼棒１の長さ寸法よりも短い長尺のノンプル用反力ＰＣ鋼棒６が挿入され、次に、これに直列に係合される短寸の撤去用反力ＰＣ鋼棒２４がノンプル（据置）用反力ＰＣ鋼棒６と直列に、かつ中空ＰＣ鋼棒１の入り口側の開口端部から所定の押し込み量以上を突出するように配置した後に、支承筒７を中空ＰＣ鋼棒１の後端部雄ねじ部１５に螺合させ、かつストッパー１９を支承筒７の後部に螺合させた状態で中空ＰＣ鋼棒１に緊張力を導入して釣り合わせるとよい。

この形態においては、長尺のノンプル（据置）用反力ＰＣ鋼棒６と短尺撤去用反力ＰＣ鋼棒２４との長短２本のＰＣ鋼棒により、中空ＰＣ鋼棒１内に配置される押し込み用反力ＰＣ鋼材２５が構成され、前記ノンプル用反力ＰＣ鋼棒６の寸法と撤去用反力ＰＣ鋼棒２４の寸法の和が前記中空ＰＣ鋼棒１の寸法よりも長く構成し、前記中空ＰＣ鋼棒１の後端部外側に、前記撤去用反力ＰＣ鋼棒２４が突出するように構成されている。この突出した寸法が、ジャッキにより間接的に押し込むことができるプレストレス量の最大値になる形態である。このように、接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４は、機械的に分解または組立が自在な装置である。

前記のような接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４におけるアンカー材２７側が、図１０および図１１に示すように、トラス斜材としての鉄筋コンクリート製中空円柱体の端部に埋め込み配置されているプレキャストＰＣ部材２ａからなる既製のウエブ部材２である。なお、図中、Ｌは接合部の長さであり、８６はＰＣ鋼棒、８７は定着ナット、８８はコンクリート、８９はスパイラル鉄筋である。

図示の形態のプレキャストＰＣ部材２ａからなる既製のウエブ部材２の構成について、さらに説明すると、プレキャストＰＣ部材断面内に、ＰＣ鋼材の中間部が埋め込まれていると共に、前記ＰＣ鋼材の端部がプレキャストＰＣ部材本体に定着されてプレキャストＰＣ部材本体にプレストレスが付与されているプレキャストＰＣ部材２ａであり、かつ前記ＰＣ鋼材とは別個に前記プレキャストＰＣ部材２ａの一端部または両端部の断面内に、予め緊張された接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４における中空ＰＣ鋼棒１の先端側が埋め込み配置され、前記接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４は、中空ＰＣ鋼棒１内に反力ＰＣ鋼棒が挿入され、その反力ＰＣ鋼棒に反力を取らせながら予め前記中空ＰＣ鋼棒１に緊張力が導入されてその緊張力の解放によりコンクリートに対するプレストレス力が付与されるように構成され、かつ前記中空ＰＣ鋼棒１の基端部に螺合されているストッパ１９を備えた支承筒７と、前記中空ＰＣ鋼棒１の先端部に螺合されているエンドホルダー８とによって前記中空ＰＣ鋼棒１のプレストレス力が保持され、さらに、前記装置４の基端部が、前記プレキャストＰＣ部材２ａの本体端部より外側に延長するように配置され、前記プレキャストＰＣ部材２ａの本体端部９より外側に延長するように配置された部分１０により、前記中空ＰＣ鋼棒１のプレストレス力が保持された接合部が構成されているプレキャストＰＣ部材２ａである。

前記のプレキャストＰＣ部材２ａの変形形態として、図１２および図１３に示すように、部材長手方向に埋め込み配置される鉄筋の一部あるいは全部（図示の場合）を接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４に置換えて、その装置４の中間部を埋め込み配置し、プレキャストＰＣ部材２ａの本体両端部から外側に延長するように配置された各部分１０により、中空ＰＣ鋼棒１のプレストレス力が保持された接合部を両端部に有するプレキャストＰＣ部材２ａとしてもよい。

なお、図１０に示すようにプレキャストＰＣ部材２ａ本体の両端部が鋼製キャップ１２および１３により閉塞されている場合には、これらが端部型枠となり中空部内にコンクリートが充填されないのでよいが、図１１に示すように中空部が部材端部において開放されている場合には、発泡スチロールなどの軽量な充填材を充填して、プレキャストＰＣ部材２ａの軽量化を図りながら中空部へのコンクリートの充填を防止し、トラス斜材の軽量化による橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットの軽量化を図り、これを使用する主桁あるいは箱桁等の軽量化を図ることができる。

なお、前記のプレキャストＰＣ部材２ａ内の中空部に発泡スチロール等の軽量充填材を充填する場合には、一方の上床版型枠内にコンクリートを充填した時に、コンクリートの側圧により前記発泡スチルールのずれを防止するために、下床版側に仮設治具を設置して発泡スチロールのずれ防止を図るようにして上床版部型枠内にコンクリートを充填した後、下床版側型枠内にコンクリートを充填するようにすれば、発泡スチロールのずれ防止を図りながら上下の床版部と既製のウエブ部材との交差部となる格点部のコンクリートを確実に充填できる。

前記のような中空のプレキャストＰＣ部材２ａは、例えば、遠心成形等により製作し、中空プレキャストコンクリート部材本体の環状周壁部内に、接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４が周方向に間隔を置くと共に軸方向に延長するように埋め込み配置され、プレキャストコンクリート部材本体の両端部から接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４を突出するように配置された部材である。

図７および図８に示すように、前記のようにして製造された橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット２は、トラス桁のウェブを構成するためのブロックとされた１ユニットであり、橋梁完成時の上床版の一部を構成する側部上床版２９と、山形（ほぼ逆Ｖ字状）に同一垂直面状に配置されたトラス桁を構成する斜材としての一対のプレキャストコンクリートＰＣ部材３の上端部とが接合され、また、前記各プレキャストコンクリートＰＣ部材３の下端部と、橋梁完成時の下床版の一部を構成する側部下床版３０とが接合されている。前記のプレキャストコンクリート製ウェブユニット２は、正面ほぼＨ形で、側面から見てトラス構造の部材である。

プレキャストコンクリートＰＣ部材３における各接合兼コンクリート用プレストレス導入装置４を、コンクリート製側部上床版２９と側部下床版３０とに緊張定着して、各プレキャストコンクリートＰＣ部材３と側部上床版２９および側部下床版３０とが一体化されたプレキャストコンクリート製ウェブユニット２が製作される。

なお、側部上床版２９と側部下床版３０およびこれらに一体に形成された格点部鉄筋コンクリート部分における橋軸方向の端面、すなわち接合面には、コッター（凹凸部） が設けられ、隣接するプレキャストコンクリート製ウェブユニット２との上下方向のずれ止めおよびせん断補強が図られている。

前記の山形配置の各プレキャストコンクリートＰＣ部材３を接合する部分となる頂点の上部格点部３１は、上弦材となる側部上床版２９に一体に設けられた上部格点部鉄筋コンクリート３２により強固に、側部上床版２９と一体化され、また、前記の山形配置の各プレキャストコンクリートＰＣ部材３における下端部を接合する部分の下部格点部３３は、下弦材となる側部下床版３０に一体に設けられた下部格点部鉄筋コンクリート３４により強固に、側部下床版３０と一体化されている。前記の下部格点部鉄筋コンクリート３４には、橋梁軸方向（前後方向）に延長する透孔３５が左右方向（橋軸方向と交差する方向）に間隔をおいて平行に予めシース等が埋め込み配置されて形成され、また前記各プレキャストコンクリートＰＣ部材３の対向する内側の下部格点部鉄筋コンクリート３４には、前記透孔３５の端部に鋼製等の支承部材３６が埋め込み配置され、その外側は連結用のＰＣ鋼材の支承縦壁３７を備えた段部が形成されている。

また、前記の側部下床版３０には、橋軸方向両端部に貫通するＰＣ鋼材挿通孔３８が左右方向に間隔をおいて複数（図示の場合は、４つ）、橋軸方向に延長するように設けられ、また、図示を省略するが端部側に配置されるプレキャストコンクリート製ウェブユニット２の端部側には、定着部が設けられる。なお、前記の側部上床版２９と側部下床版３０には、橋軸直角方向に横締め用のシース等を予め埋め込み配置することにより、横締め用ＰＣ鋼材挿通孔３９を設けることもできる。

次に、前記のようにして製造された複数の橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットを使用して桁を築造する場合について、図１５から図１７を参照して説明する。（なお、図１５では、凸部７８と凹部７７は省略している。）

前記のように製造された順に橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットのブロックを現場に搬送して、橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットを連結して、トラス桁を構築する場合には、現場において、鋼製ガーダーからなる桁接合用架台（図示を省略した）の上に複数のプレキャストコンクリート製ウェブユニット２を順次セットし、前後・左右・上下の３次元方向の位置調整を行い、プレキャストコンクリート製ウェブユニット２の橋軸方向の端部の縦端面に接着剤（図示省略）４０を塗布し、他方のプレキャストコンクリート製ウェブユニット２を橋軸方向に移動して、プレキャストコンクリート製ウェブユニット２相互を接着接合する。

また、隣り合う下部格点部コンクリート３４をこれに挿通された接合用ＰＣ鋼材４１を緊張してその端部を支承部材３６で支承させると共に定着金具により定着し、プレキャストコンクリート製ウェブユニット３相互を接合し、このような製造工程を繰り返し、定着用の端部ユニット３ａを築造して、所定の長さのトラス桁４２とし、かつ前記の側部下床版３０における各ＰＣ鋼材挿通用孔３８に、図１６に示すように、ＰＣ鋼材４４を挿通すると共に緊張して、トラス桁４２の端部に定着して強固に一体化されたトラス桁４２が築造されている。

図１７〜図１９に示す形態では、箱桁橋とするために、前記と同様な一対のトラス桁４２を間隔をおいて平行に橋台９０上に構築している。なお、これらのトラス桁４２の端部には、図１９に示すように支承４５を取付けておくこともできる。前記のように構成されたトラス桁４２は、側部下床版３０に配置緊張された複数のＰＣ鋼材４４によりトラス桁４２の自重を充分保持可能なトラス桁４２とされている。図示の形態においては、前記のように構成されたトラス桁４２を、箱桁におけるウェブ材および上床版並びに下床版の一部として利用するものである。

なお、前記の側部上床版２９および側部下床版３０の橋軸直角方向となる左右方向（図７ｂに示すプレキャストコンクリート製ウェブユニット２の右端部から右方向）には、側方に張り出す床版鉄筋の端部を継手とした継手部４６がある。

また、図１８および図１９においては、トラス桁４２の端部にわたって端部横桁７９が設けられ、必要に応じ中間横桁（図示を省略した）が設けられ、端部横桁７９には、図示を省略するが、落橋防止装置、外ケーブル用の定着装置、シース、横締め用シース、鋼材などが配置される。各上床版部および下床版間は適宜型枠が設けられて、配筋およびシースが配置されると共にコンクリート８０が打設されて連結用床版８１が設けられて箱桁構造とされ、コンクリート８０が所定の強度に達したら、横締めＰＣ鋼材を緊張・定着して、各側部上床版２９，側部下床版３０と一体化された上床版８２および下床版８３を構築する。次に、外ケーブル８４を適宜中間横桁の挿通部を通すように配置し、端部横桁７９の端部に楔式等の定着具８５を取付け、外ケーブル８４を緊張してプレストレスを導入し、定着する。このように外ケーブル８４を配置することにより、外ケーブルで橋面荷重および活荷重を負担できる構造とされている。なお、横締めＰＣ鋼材とシースとの間はグラウトを充填する。

トラス桁４２橋軸方向からみた形状は倒Ｔ形あるいはＩ形でも良いが、側部上床版２９間に後施工の上床版および側部下床版３０間に後施工の下床版を現場で構築することを考慮すると、Ｈ形の方が合理的であり、トラス桁を架設する場合も安定性がよい。なお、橋脚（または橋台）２３に予め支承装置４０を設置しておいてもよい。

本発明を実施する場合、既製のウエブ部材２が鋼製角波型鋼板あるいはプレキャストコンクリート板である場合には、格点部上面用型枠６６はハンチ部を形成する型枠となるため、傾斜上端部に位置するように配置される。

本発明を実施する場合、下部が開放されている箱桁橋とする場合には、下床版３０に継手部４６を突出させないようにした橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットあるいは桁とすればよい。箱桁における巾方向中間部の桁とする場合には、底板６０、６１から継手部４６を突出するようにすると、上下の床版２９，３０の左右両側に継手部４６を有する橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットとすることができる。

前記実施形態のように、格点部型枠６８の上部に、着脱可能な投入部用型枠（格点部上面用型枠６６）が設けられ、その投入部用型枠（格点部上面用型枠６６）を取り外すことにより形成した投入用開口部７１からコンクリート７２を格点部上端レベルまで充填した後、前記投入部用型枠を設置して閉塞し、次いで床版用型枠６４，６５の上端開放部から残りの床版部部分にコンクリート７２を充填するようにして橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットを製造するようにすると、製造時に横方向に伸びる格点部に確実にコンクリート７２を充填することができると共に確認することもできるため、格点部に確実にコンクリートが充填されている品質の優れた橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットを製造することができる。

また、前記実施形態のように、先行して製造した橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３の前後方向の後端部を、次に後続して新たに製造する橋梁用プレキャストコンクリート製ウエブユニット３の端部型枠として利用して、新たな橋梁用プレキャストコンクリート製ウエブユニット３を製造すると、先行する橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニット３の端部に確実に合致する後続するプレキャストコンクリートウエブユニット３を製造することができる。

さらに、前記実施形態のように、先行して製造した橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットの端面を端部型枠として利用して後続して新たに橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットを順次直列に製造し、後続して製造した最後部の橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットを除いて全ての橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットを撤去すると共に、最後部の橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットを前方に移動し、次に新たに後続して製造する橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットの端部型枠として利用する工程を繰り返すように橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットを製造すると、短い長さの製造設備を効率よく利用して（ショートライン・マッチキャスト方式で）、効率よく橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットを製造することができ、また、全ての隣合う橋梁用床版付プレキャストコンクリートウエブユニットの端部相互が正確に合致するウエブユニットを製造することができる。

プレキャストコンクリート部材からなるトラス斜材を横向きに配置すると共に型枠を配置して、床版付きプレキャストコンクリート製ウェブユニットを築造すべく、型枠内にコンクリートを充填する直前の状態を示す一部縦断側面図である。 図１の平面図である。 各床版部型枠における上下方向中間部レベル内側の格点部型枠の一部の型枠を取り外して投入口とし、その投入口からコンクリートを格点部の上面まで充填した状態を示す一部縦断側面図である。 投入口に型枠を設置して閉塞すると共に各床版部型枠の所定のレベルまでコンクリートを充填した状態を示す一部縦断側面図である。 先行して築造した床版付きプレキャストコンクリート製ウエブユニットの後端部を端部型枠として利用して、後行して築造する床版付きプレキャストコンクリート製ウエブユニットを築造した状態を示す平面図である。 複数の床版付きプレキャストコンクリート製ウエブユニットを連続して築造する場合の説明図である。 築造された床版付きプレキャストコンクリート製ウエブユニットを示すものであって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 築造された床版付きプレキャストコンクリート製ウエブユニットを示すものであって、（ａ）は一部縦断側面図、（ｂ）は平面図である。 両端部に接合部を有する斜材トラスと型枠との関係を示す断面図である。 端部に接合兼コンクリート用プレストレス導入装置を備えた接合部を有するプレキャストＰＣ部材の一例を示すものであって、（ａ）は一部切欠側面図、（ｂ）は（ａ）を拡大した一部切欠縦断側面図である。 （ａ）は図１０ａの左端部を拡大して示す縦断側面図、（ｂ）はその断面図である。 端部に接合兼コンクリート用プレストレス導入装置を備えた接合部を有するプレキャストＰＣ部材の他の例を示すものであって、（ａ）は一部切欠側面図、（ｂ）は（ａ）を拡大した一部切欠縦断側面図である。 （ａ）は図１２ａの左端部を拡大して示す縦断側面図、（ｂ）はその断面図である。 接合兼コンクリート用プレストレス導入装置における異径ホルダー側とエンドホルダー側を拡大して示す一部切欠拡大縦断側面図である。 床版付きプレキャストコンクリート製ウェブユニット端面相互の連結および下部格点部コンクリート相互の連結部を示す側面図である。 各床版付きプレキャストコンクリート製ウェブユニットにおける側部下床版の全長にわたって配置されると共に緊張定着されたＰＣ鋼材を示す一部横断平面図である。 本発明の方法によい製作されたウエブ部材を使用して箱桁橋を構築している状態を示すものであって、（ａ）は橋脚にトラス桁を架設した状態を示す概略縦断正面図、（ｂ）は概略平面図である。 上床版および下床版を構築した後、左右のトラス桁と各床版とを横締めした状態を示す縦断正面図である。 （ａ）は完成した状態を示す概略側面図、（ｂ）は（ａ）の概略平面図である。

符号の説明

１ 中空ＰＣ鋼棒
１ａ 鋼製中空ＰＣ鋼棒本体
２ 既製のウエブ部材
２ａ プレキャストＰＣ部材
３ 床版付きプレキャストコンクリート製ウエブユニット
４ コンクリート用プレストレス導入装置
６ 反力ＰＣ鋼棒
７ 支承筒（異径ホルダー）
８ エンドホルダー
９ 部材端部
１０ 外側に延長するように配置された部分
１１ 透孔
１２ 鋼製キャップ
１３ 鋼製キャップ
１４ 雄ねじ部
１５ 雄ねじ部
１６ 小径雌ねじ孔
１７ 大径雌ねじ孔
１８ 回動工具係合用外面
１９ ストッパー
２０ 先端雄ねじ部
２１ 回動工具係合用外面
２２ 凹部
２３ 押圧係止片
２４ 撤去用反力ＰＣ鋼棒
２５ 押し込み用反力ＰＣ鋼棒
２６ 雌ねじ孔
２７ アンカー部材
２８ アンカー部材
２９ 側部上床版
３０ 側部下床版
３１ 上部格点部
３２ 上部格点部鉄筋コンクリート
３３ 下部格点部
３４ 下部格点部鉄筋コンクリート
３５ 透孔
３６ 支承部材
３７ 支承縦壁
３８ ＰＣ鋼材挿通孔
３９ 横締め用ＰＣ鋼材挿通孔
４０ 接着剤
４１ 接合用ＰＣ鋼材
４２ トラス桁
４３ 接着兼用防錆材
４４ ＰＣ鋼材
４５ 支承
４６ 継手部
４７ 高さ調整用支持台
４８ 内側上床版用型枠
４９ 外側上床版用型枠
５０ 内側下床版用型枠
５１ 外側下床版用型枠
５２ 格点部型枠
５３ 車輪
５４ 下部支持台
５５ 昇降手段（液圧ジャッキ）
５６ 上部支持台
５７ ウエブ受け金具
５８ レール
５９ レール
６０ 底板
６１ 底板
６２ 車輪
６３ 車輪
６４ 上床版用型枠
６５ 下床版用型枠
６６ 格点部上面用型枠
６７ 下側格点部型枠
６８ 上部格点部型枠
６９ 床版部鉄筋
７０ シース
７１ 投入用開口部
７２ コンクリート
７３ 端部型枠
７４ 端部型枠
７５ 端部型枠
７６ 凹部
７７ 外向き凹部
７８ 凸部
７９ 端部横桁
８０ コンクリート
８１ 連結用床版
８２ 上床版
８３ 下床版
８４ 外ケーブル
８５ 楔式定着具
８６ ＰＣ鋼棒
８７ 定着ナット
８８ コンクリート
８９ スパイラル鉄筋
９０ 橋台
Ｌ 接合部の長さ

Claims (5)

1. 縦向きに配置されて使用される既製のウエブ部材であって、端部に接合部を有する既製のウエブ部材を横向きに配置して保持すると共に、その横向きとされたウエブ部材の横方向の端部に、内側および外側の上床版用型枠を縦向きに配置すると共に内側の上床版用型枠に接続し前記の既製のウエブ部材の端部を囲む型枠を組み立て、かつ内側および外側の上床版用型枠と、ウエブ部材の端部を囲む型枠とで囲まれた空間内に配筋した状態で、前記空間内にコンクリートを充填することを特徴とする橋梁用ウエブユニットの製造方法。
2. 縦向きに配置されて使用される既製のウエブ部材であって、両端部に接合部を有する既製のウエブ部材を横向きに配置して保持すると共に、その横向きとされたウエブ部材の横方向の両端部に、内側および外側の上床版用型枠および下床版用型枠を縦向きに配置すると共に内側の上床版用型枠に接続し前記の既製のウエブ部材の一端部を囲む型枠と、内側の下床版用型枠に接続し前記の既製のウエブ部材の他端部を囲む型枠を組み立て、かつ内側および外側の上床版用型枠と既製のウエブ部材の一端部を囲む型枠とで囲まれた空間内と、内側および外側の下床版用型枠と既製のウエブ部材の他端部を囲む型枠とで囲まれた空間内とに、それぞれ配筋した状態で、前記各空間内にコンクリートを充填することを特徴とする橋梁用ウエブユニットの製造方法。
3. 既製のウエブ部材は、高さ調整用支持台に支持されて上下方向のレベル調整可能に支持され、縦向きに配置される床版用型枠の上下方向の中間部に位置するように支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の橋梁用ウエブユニットの製造方法。
4. 橋梁用ウエブユニットをマッチキャスト方式で製造することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の橋梁用ウエブユニットの製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれかの製造方法によって製造された橋梁用ウエブユニットを、製造された順に直列に連結して桁を築造することを特徴とする主桁の製造方法。

Images