(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレキャストコンクリート構造物の継手鉄筋を互いに対向・近接させて非重合状にかつ添筋を介することなく突き合わせた状態で打継部を形成し、該打継部に鋼繊維混入率が３〜９％の鋼繊維補強高強度モルタルを打ち込んで一体化したことを特徴とするＲＣ構造物の継手構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＣ構造物の継手構造に関し、特にプレキャストコンクリート構造物を採用する際に重ね継手を用いずに打継部を形成するＲＣ構造物の継手構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ケーソン等の港湾構造物や高橋脚等のＲＣ構造物においては、工期短縮、作業員削減、コストダウンのためにプレキャストコンクリート構造物を使用することが急務である。この際に、一番問題になるのはプレキャストコンクリート構造物間の継手部分である。
プレキャストコンクリート構造物間の継手に関しては各種の改善が展開されている。従来のプレキャストコンクリート構造物間の継手構造は、それぞれの構造物から突出している継手鉄筋を重ね合わせ、番線を用いて位置がずれないようにしてからコンクリートを打設する施工法が一般的であったが、継手鉄筋の重ね合わせ部分の引張り材強度を高めるために種々の改善がなされている。
図７に示す例は、このような改善案の１つであり、図示のようにプレキャストコンクリート部材１０，１０’は、それぞれが端部１１、１１’からループ筋１２を出している。
一体のコンクリート構造物を形成するための打継部１３は、両部材からのループ筋１２を重ね継ぎし、Ｈ型鋼１４を重ね継いだループ筋の間に差し込んで固定してから普通コンクリート１５を打設して形成されている。
この施工法は、重ね鉄筋としてループ筋を用い、その結合にＨ鋼を採用する点でユニークであり、載荷試験による圧縮強度、曲げ強度及び弾性係数等でも耐力的に充分であることが確認されている。
以上のように、プレキャストコンクリート構造物間の継手構造は、継手部分の耐力を向上させるための改善が行われ、当初の目的は達成しているものの、プレキャストコンクリートを用いて施工する場合に尤も問題になる、プレキャストコンクリート間の継手構造としては依然として重ね継手を採用しているものであって、本質的には何ら変わっていない。
そして、プレキャストコンクリート構造物の施工に関する最大の問題点は、もっとも手間を要して施工上のネックになっている重ね継手の改善である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＲＣ構造物を構築する際にプレキャストコンクリート構造物を用いて施工する場合に、重ね継手を用いずに打継部を簡潔に施工できるようにしたＲＣ構造物の継手構造の提供を目的にしている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＲＣ構造物の継手構造は、プレキャストコンクリート構造物の継手鉄筋を互いに対向・近接させて非重合状にかつ添筋を介することなく突き合わせた状態で打継部を形成し、該打継部に鋼繊維混入率が３〜９％の鋼繊維補強高強度モルタルを打ち込んで一体化したことを特徴としている。
【０００５】
【発明の実施の態様】
以下、図面に基づいて本発明の実施の態様を説明する。
本発明によるＲＣ構造物の継手構造は、鉄筋比１％以下の通常のプレキャストコンクリート構造物を対象にしている。継手構造は第１図に示すように、プレキャストコンクリート構造物１、１’の継手鉄筋２、２’が互いに対向・近接させた突き合わせ状態で打継部３を形成しており、各継手鉄筋は従来のように重ね合わされていない（非重合状である）。そして、打継部３には鋼繊維補強高強度モルタル４を打ち込んで一体化しているから、構造的には極めて簡潔な形態になっており、作業現場での施工は非常に単純化させられる。
【０００６】
本発明によるＲＣ構造物の継手構造は、鋼繊維補強高強度モルタルで打継部を形成するものであるが、以下に同継手構造で耐力的に保証できることを説明する。
本発明で使用する鋼繊維補強高強度モルタルの配合は、図２の成分配合表に示す内容になっている。
上記配合の鋼繊維補強高強度モルタルは、鋼繊維の混入の度合いによってその曲げ特性を変化するが、３〜９％までの鋼繊維混入率における曲げ強度、曲げじん性係数を実験的に確認しており、曲げ特性として図３に示している。
【０００７】
一方、継手鉄筋２と普通コンクリートとから構成される打継部３の曲げ耐力は次式で計算される。
Ｍｙ＝Ｔ×７／８×ｄ＝Ａｓ×ｆｓｙ×７／８×ｄ
Ｍｙ    ：    ＲＣ構造物の曲げ耐力
Ｔ    ：  鉄筋に作用する力
Ａｓ    ：    鉄筋断面積
ｆｓｙ  ：    鉄筋の降伏応力
ｄ    ：  有効高さ
従って、ＲＣ構造物の断面を図４に示すような寸法に設定し、鉄筋の降伏応力ｆｓｙを３０００ｋｇｆ／ｃｍ２  とした場合の曲げ耐力Ｍｙ  は、次の通り算出される。
0003627029.tif 000002
になる。
又、鉄筋２の降伏応力ｆｓｙを３５００ｋｇｆ／ｃｍ２  とした場合の曲げ耐力Ｍｙ  は、同様の計算で１５，３１２，５００ｋｇｆ・ｃｍ  になる。
なお、上記継手鉄筋の重ね長さは従来例と同様に１０×Фに設定している。
【０００８】
これに対して、鋼繊維補強高強度モルタル単体の曲げ耐力は、次の式で計算される。
ＭＣＲＣ  ＝σ×ｚ＝σ×（ｂ×ｈ２）／６
ＭＣＲＣ：    鋼繊維補強高強度モルタルの曲げ耐力
σ  ：  曲げじん性係数
ｂ  ：  短辺寸法
ｈ  ：  長辺寸法
従って、鋼繊維混入率が６％の鋼繊維補強高強度モルタル単体の断面を図３に示すような寸法に設定した場合の曲げ耐力ＭＣＲＣ  は、次の通り算出される。
先ず、図３から曲げじん性係数σ＝１５Ｎ／ｍｍ２  を求めてこの値を上記計算式に挿入する。
σ  ＝  １５０ｋｇｆ／ｃｍ２
ｂ  ＝  ５０ｃｍ
ｈ  ＝    １１０ｃｍ
∴    ＭＣＲＣ  ＝１５，１２５，０００ｋｇｆ・ｃｍ
になる。
【０００９】
この値を上記で算出した重ね継手の計算値と比較すると、使用する鉄筋の降伏応力を３０００ｋｇｆ／ｃｍ２にする場合には、鋼繊維補強高強度モルタル単体の曲げ耐力の方が上回っている。従って、継手鉄筋は重継ぎを採用せずに継手鉄筋の突き合わせで充分な耐力を確保できることになる。
しかし、鉄筋の降伏応力を３５００ｋｇｆ／ｃｍ２にすると、鋼繊維補強高強度モルタル単体の曲げ耐力の方が若干低い値になるが、図５に示すように継手鉄筋２,２’の突き合わせ部分に添筋５を配置することで対応可能であり、この場合も重ね継ぎの必要はないといえる（ただし、図５に示すように継手鉄筋２,２’の突き合わせ部分に添筋５を配置した構造は、本願発明の範囲外である）。
【００１０】
以上のように、本発明によるＲＣ構造物の継手構造は、作業現場での継手工事から鉄筋の重ね継ぎ作業を無くして、鋼繊維補強高強度モルタル単体のみで継手部を構成するものであるから、若干価格の高い鋼繊維補強高強度モルタルを使用しても作業効率が向上して工期の短縮とコストダウンを図ることができる。
【００１１】
図６には、プレキャストコンクリート構造物１を十字形に配置する場合を図示している。
この場合の継ぎ手鉄筋は、相対する継手鉄筋２，２’とは突き合わせ状に配置するが、隣接する継ぎ手鉄筋同士は交差することになるから、いずれか片方の継手鉄筋の位置を上下に若干ずらして製作するように配慮することが望まれる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によるＲＣ構造物の継手構造は、プレキャストコンクリート構造物の継手鉄筋を互いに対向・近接させて非重合状に突き合わせた状態で打継部を形成し、該打継部に鋼繊維混入率が３〜９％の鋼繊維補強高強度モルタルを打ち込んで一体化したことを特徴としているものであるから、各継手鉄筋は従来のように重ね合わせることなく対峙させるだけであり、鋼繊維補強高強度モルタルを通常通りに打設するだけで所定の強度を確保できるので、継手構造の取り扱いは全体的に簡便になって作業効率を大幅に向上させて工期の短縮とコストダウンを図れる効果を奏するものである。特に、鋼繊維混入率が３〜９％の鋼繊維補強高強度モルタルを打ち込んでいるため、一定の場合には鋼繊維補強高強度モルタル単体の曲げ耐力の方が重ね継手の耐力を上回り、重ね継手を採用せずに継手鉄筋の突き合わせで充分な耐力を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＲＣ構造物の継手構造の側面図
【図２】鋼繊維補強高強度モルタルの成分配合表
【図３】鋼繊維混入率―曲げ特性図
【図４】ＲＣ構造物の断面図
【図５】添筋をしたＲＣ構造物継手構造の平面図
【図６】十字形に配置したＲＣ構造物の継手構造の側面図
【図７】従来の重ね継手構造の側面図
【符号の説明】
１、１’  プレキャストコンクリート構造物
２、２’  継手鉄筋
３  打継部
４  鋼繊維補強高強度モルタル
５  添筋
１０、１０’  プレキャストコンクリート構造物
１１  端部
１２、１２’  ループ筋
１３  打継部
１４  Ｈ鋼
１５  普通コンクリート
【図１】
0003627029.tif 000003
【図２】
0003627029.tif 000004
【図３】
0003627029.tif 000005
【図４】
0003627029.tif 000006
【図５】
0003627029.tif 000007
【図６】
0003627029.tif 000008
【図７】
0003627029.tif 000009