(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレテンション方式によりプレストレスを導入するＰＣ桁の製造方法において、
ＰＣ鋼材を緊張させた状態で型枠にコンクリートを打設し該ＰＣ鋼材を埋設する工程と、
前記コンクリートをある程度養生する工程と、
前記養生によりコンクリートとＰＣ鋼材との間の付着力が緊張に必要な大きさになったときに、ＰＣ桁の上部の支間中央部を挟んで離間する二つの結合点に山形状に渡した引張線の両端部を結合し、該引張線の中央部に上向きの力を加えて引張線に張力を付与し、該引張線の中央部とＰＣ桁の上部の支間中央部との間で突張る突張部材により前記引張線の張力を保持する工程と、
前記引張線の張力を保持したままＰＣ桁のＰＣ鋼材の緊張を解除する工程と、
前記引張線の張力を保持したままコンクリートの養生を続ける工程と、
前記引張線の張力を解除する工程と、
を含むＰＣ桁の製造方法。
【請求項２】
前記コンクリートの結合点に対する引張線の両端部の結合を、コンクリートの結合点に引張線の両端部を直接埋設してその付着力により行う請求項１記載のＰＣ桁の製造方法。
【請求項３】
前記コンクリートの結合点に対する引張線の両端部の結合を、コンクリートの結合点に埋め込んだ係止具の突出部に引張線の両端部を機械的に係着することにより行う請求項１記載のＰＣ桁の製造方法。
【請求項４】
前記引張線の張力の付与を、ＰＣ桁の上部の支間中央部に設置した持上げ装置で引張線の中央部を持上げることにより行い、前記引張線の張力の保持を、持上げられた引張線の中央部とＰＣ桁の上部の支間中央部との間に持上げ装置をそのまま突張部材として残すことにより行う請求項１、２又は３記載のＰＣ桁の製造方法。
【請求項５】
前記引張線の張力の付与を、ＰＣ桁の上方に設けた吊上げ装置で引張線の中央部を吊上げることにより行い、前記引張線の張力の保持を、吊上げられた引張線の中央部とＰＣ桁の上部の支間中央部との間に突張部材を介装することにより行う請求項１、２又は３記載のＰＣ桁の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＣ（プレストレストコンクリート）桁の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
支間長が２４ｍ程度までのＴ形のＰＣ桁（桁橋）（以下、ＰＣ・Ｔ桁という。）は、プレテンション方式によりプレストレス（圧縮応力）を導入して、製造されている。
【０００３】
すなわち、図７（ａ）に示すように、型枠（図示略）の底の中央部に二つの折曲げ支持具５２を約４ｍの間隔をおいて設置しアンカーボルト５２ａで固定する。この折曲げ支持具５２の挿通孔に、折曲げ配置及び直線配置のＰＣ鋼材５３，５４を通し、特に折曲げ配置のＰＣ鋼材５３については、二つの折曲げ支持具５２の間の約４ｍの長さ部分が直線配置のＰＣ鋼材５４に近付くように、各折曲げ支持具５２で折曲させる。ＰＣ鋼材５３，５４をジャッキ（図示略）により緊張させ、ＰＣ鋼材５３，５４の端部をアバット（図示略）に係止させた状態で、型枠にコンクリート５５を打設し、ＰＣ鋼材５３，５４及び折曲げ支持具５２を埋設する。
【０００４】
このコンクリート５５を型枠内で十分に養生して、コンクリート５５とＰＣ鋼材５３，５４との間の付着力が緊張に必要かつ十分な大きさになったときに、図７（ｂ）に示すように、アンカーボルト５２ａを緩めて折曲げ支持具５２を型枠底から取り外すとともに、ＰＣ鋼材５３，５４の緊張をゆっくり解除してから、ＰＣ鋼材５３，５４の端部を切断して解放する。すると、ＰＣ鋼材５３，５４は付着力によりコンクリート５５の下部にプレストレス（圧縮応力）を生じさせるので、ＰＣ・Ｔ桁５１は若干上へ凸に湾曲し、ＰＣ・Ｔ桁５１の上部の特に支間中央部には引張応力が生じる。このとき、仮にコンクリート５５が十分に養生されておらず所期の強度に到達していないと、ＰＣ・Ｔ桁５１の上部の桁中央部付近にひび割れ５６が発生する。具体的には、ＰＣ・Ｔ桁５１の上フランジ部５７に貫設されている連結用の横締め孔５８のまわりにひび割れ５６が発生する。そのため、前記の通り、コンクリート５５を十分に養生して所期の強度に到達させた後に、ＰＣ鋼材５３，５４の緊張を解除しなければならないのである。
【０００５】
ところが、コンクリート５５を十分に養生して所期の強度に到達させるには相当な時間がかかり（例えば２〜３日）、その後でないと折曲げ支持具５２の型枠底からの取り外しもＰＣ鋼材５３，５４の緊張の解除もできないため、製造効率が低かった。
【０００６】
そこで、図８に示すように、大型・大重量のカウンターウェイト５９を使用してひび割れを防止する方法が開発されている。図８（ａ）は、図７（ａ）と同様に、ＰＣ鋼材５３，５４を緊張させた状態で、型枠（図示略）にコンクリート５５を打設したときを示している。
【０００７】
このコンクリート５５をある程度（例えば１日）養生して、コンクリート５５とＰＣ鋼材５３，５４との間の付着力が緊張に必要な大きさになったときに、図８（ｂ）に示すように、ＰＣ・Ｔ桁５１の上部の支間中央部に大型・大重量（例えば重量７〜１０トン）のカウンターウェイト５９（コンクリートブロック等）を載せる。そして、折曲げ支持具５２を型枠底から取り外すとともに、ＰＣ鋼材５３，５４の緊張をゆっくり解除してから、ＰＣ鋼材５３，５４の端部を切断して解放する。すると、上記と同様に、ＰＣ鋼材５３，５４はコンクリート５５の下部にプレストレス（圧縮応力）を生じさせるが、カウンターウェイト５９の大重量により、ＰＣ・Ｔ桁５１は上へ凸に湾曲するのが抑止される。そのため、仮にコンクリート５５が十分に養生されておらず所期の強度に到達していないとしても、支間中央部付近における横締め孔５８のまわりにひび割れは通常発生しない（次に述べる▲１▼を除く）。
【０００８】
このカウンターウェイト５９が載ったままのＰＣ・Ｔ桁５１を、型枠から別の場所に移動させてコンクリート５５の養生を続ければ、その型枠を次のＰＣ・Ｔ桁の製造に使えるようになるので、製造効率が高くなる。型枠とは別の場所でコンクリート５５を十分（例えば１〜２日）に養生して所期の強度に到達させた後は、図８（ｃ）に示すように、カウンターウェイト５９を降すことができ、このときＰＣ・Ｔ桁５１は若干上へ凸に湾曲するが、もはや支間中央部付近における横締め孔５８のまわりにひび割れは発生しない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のカウンターウェイト５９を使用してひび割れを防止する方法には、次のような問題があった。
▲１▼  大型で熱容量の大きいカウンターウェイト５９が接触してよく放熱されるコンクリート５５の表面部と、養生時の熱が蓄積するコンクリート５５の内部との間の温度差が大きくなり、大きい熱応力が生じるため、横締め孔５８のまわりにひび割れが発生したり進行したりすることがあった。
▲２▼  大型・大重量のカウンターウェイト５９が載ったままのＰＣ・Ｔ桁５１は不安定なので、別の場所に移動させる際には細心の注意が必要であり、ましてや出荷は困難であった。
▲３▼  ＰＣ・Ｔ桁５１が、図８（ｂ）に二点鎖線で示すように、側部から上方へ突出する地覆鉄筋６０の付いた耳桁である場合には、その地覆鉄筋６０が邪魔になって大型のカウンターウェイト５９を載せることができなかった。
【００１０】
本発明の目的は、上記課題を解決し、大型・大重量のカウンターウェイトを使用しなくても、容易かつ安全な作業により、ＰＣ桁の上部の支間中央部付近におけるひび割れの発生を防止することができ、また、ＰＣ桁が地覆鉄筋の付いた耳桁である場合にも適用できる新規なＰＣ桁の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のＰＣ桁の製造方法は、プレテンション方式によりプレストレスを導入するＰＣ桁の製造方法において、ＰＣ鋼材を緊張させた状態で型枠にコンクリートを打設し該ＰＣ鋼材を埋設する工程と、前記コンクリートをある程度養生する工程と、前記養生によりコンクリートとＰＣ鋼材との間の付着力が緊張に必要な大きさになったときに、ＰＣ桁の上部の支間中央部を挟んで離間する二つの結合点に山形状に渡した引張線の両端部を結合し、該引張線の中央部に上向きの力を加えて引張線に張力を付与し、該引張線の中央部とＰＣ桁の上部の支間中央部との間で突張る突張部材により前記引張線の張力を保持する工程と、前記引張線の張力を保持したままＰＣ桁のＰＣ鋼材の緊張を解除する工程と、前記引張線の張力を保持したままコンクリートの養生を続ける工程と、前記引張線の張力を解除する工程とを含む。
【００１２】
ＰＣ桁の二つの結合点間の距離は、特に限定されないが、５ｍ以上が好ましく、７〜２０ｍ程度がさらに好ましい。また、「ＰＣ桁の上部」は、ＰＣ桁の上面部が好ましいが、上フランジ部の端面の上部でもよい。引張線の種類は、特に限定されず、ＰＣ鋼より線、ピアノ線等を例示できる。
【００１３】
ＰＣ桁の結合点に対する引張線の両端部の結合は、特定の方法に限定されず、例えば次の方法（イ）又は（ロ）で行うことができる。
（イ）コンクリートに引張線の両端部を直接埋設してその付着力により行う。
（ロ）コンクリートに埋め込んだ係止具の突出部に引張線の両端部を機械的に係着することにより行う。
【００１４】
引張線の張力の付与及び保持は、特定の方法に限定されず、例えば次の方法（ハ）又は（ニ）で行うことができる。
（ハ）引張線の張力の付与を、ＰＣ桁の上部の支間中央部に設置した持上げ装置で引張線の中央部を持上げることにより行い、引張線の張力の保持を、持上げられた引張線の中央部とＰＣ桁の上部の支間中央部との間に持上げ装置をそのまま突張部材として残すことにより行う。持上げ装置としては、特に限定されないが、油圧ジャッキ等を例示できる。
（ニ）引張線の張力の付与を、ＰＣ桁の上方に設けた吊上げ装置で引張線の中央部を吊上げることにより行い、引張線の張力の保持を、吊上げられた引張線の中央部とＰＣ桁の上部の支間中央部との間に突張部材を介装することにより行う。吊上げ装置としては、特に限定されないが、工場の天井クレーン、トラックに装備したクレーン等を例示できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を桁長１８〜２４ｍのＰＣ・Ｔ桁の製造方法に具体化した実施形態例について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、型枠（図示略）の底の中央部に二つの折曲げ支持具２を例えば約４ｍの間隔をおいて設置しアンカーボルト２ａで固定する。この折曲げ支持具２の挿通孔に折曲げ配置及び直線配置のＰＣ鋼材３，４（例えばＰＣ鋼より線）を通し、特に折曲げ配置のＰＣ鋼材３については、二つの折曲げ支持具２の間の約４ｍの長さ部分が直線配置のＰＣ鋼材４に近付くように、各折曲げ支持具２で折曲させる。ＰＣ鋼材３，４をジャッキ（図示略）により緊張させ、ＰＣ鋼材３，４の端部をアバット（図示略）に係止させた状態で、型枠にコンクリート５を打設し、ＰＣ鋼材３，４及び折曲げ支持具２を埋設する。
【００１７】
このコンクリート５をある程度（例えば１日）養生して、コンクリート５とＰＣ鋼材３，４との間の付着力が緊張に必要な大きさになったときに、図１（ｂ）に示すように、ＰＣ・Ｔ桁１の上部の支間中央部を挟んで離間する二つの結合点１１，１１に、山形状に渡した引張線１２（例えばＰＣ鋼より線）の両端部を結合し、該引張線１２の中央部に上向きの力を加えて引張線１２に張力を付与し、該引張線１２の中央部とＰＣ・Ｔ桁１の上部の支間中央部との間で突張る突張部材により前記引張線１２の張力を保持する。二つの結合点１１，１１間の距離は、例えば約１０ｍである。
【００１８】
引張線１２の両端部の結合は、例えば次の方法（イ）又は（ロ）で行う。
（イ）図１（ｂ）に破線で示すように、ＰＣ・Ｔ桁１の結合点１１に引張線１２の両端部を直接埋設してその付着力により行う。
（ロ）図３、図４又は図５に示すように、ＰＣ・Ｔ桁１の結合点１１に埋め込んだ係止具１３，１４，１５の突出部１３ａ，１４ａ，１５ａに引張線１２の両端部を機械的に係着して行う。図３の係止具１３は丸鋼棒を略逆Ｕ字状に曲げたもの、図４の係止具１４はＰＣ鋼材を略逆Ｕ字状に曲げたもの（１６は突出部１４ａに被せたパイプ）、図５の係止具１５は丸鋼棒よりなるＩ字状のものである。
【００１９】
引張線１２の張力の付与及び保持は、例えば次の（ハ）又は（ニ）で行う。
（ハ）図１（ｂ）に示すように、引張線１２の張力の付与を、ＰＣ・Ｔ桁１の上部の支間中央部に保護板２１を介して設置した持上げ装置２２（図示例は油圧ジャッキ）で引張線１２の中央部を持上げることにより行い、引張線１２の張力の保持を、持上げられた引張線１２の中央部とＰＣ・Ｔ桁１の上部の支間中央部との間に持上げ装置２２をそのまま突張部材として残すことにより行う。
（ニ）図６（ｂ１）に示すように、引張線１２の張力の付与を、ＰＣ・Ｔ桁１の上方に設けた吊上げ装置２３（図示例はクレーンのフック）で引張線１２の中央部を吊上げることにより行い、図６（ｂ２）に示すように、引張線１２の張力の保持を、吊上げられた引張線１２の中央部とＰＣ・Ｔ桁１の上部の支間中央部との間に突張部材２４（図示例は小型のコンクリートブロック）を介装することにより行う。
【００２０】
そして、アンカーボルト２ａを緩めて折曲げ支持具２を型枠底から取り外すとともに、ＰＣ鋼材３，４の緊張をゆっくり解除し、ＰＣ鋼材３，４の端部を切断して解放する。すると、ＰＣ鋼材３，４は付着力によりコンクリート５の下部にプレストレス（圧縮応力）を生じさせるが、張力の保持された引張線１２が、ＰＣ・Ｔ桁１の二つの結合点１１，１１に斜め上向き（引張線１２の引抜方向）の荷重Ｐ１  を付与すると同時に、持上げ装置２２又は突張部材２４を介してＰＣ・Ｔ桁１の上部の支間中央部に下向きの荷重Ｐ２  を付与するため、ＰＣ・Ｔ桁１は上へ凸に湾曲するのが抑止される。そのため、仮にコンクリート５が十分に養生されておらず所期の強度に到達していないとしても、ＰＣ・Ｔ桁１の上部の支間中央部付近における横締め孔８のまわりにひび割れは発生しない。
【００２１】
この引張線１２の張力を保持したままのＰＣ・Ｔ桁１を、型枠から別の場所に移動させてコンクリート５の養生を続ければ、その型枠を次のＰＣ・Ｔ桁の製造に使えるようになるので、製造効率が高くなる。型枠とは別の場所でコンクリート５を十分（例えば１〜２日）に養生して所期の強度に到達させた後は、図１（ｃ）に示すように、引張線１２の張力を解除し、引張線１２、保護板２１、持上げ装置２２、突張部材２４等をＰＣ・Ｔ桁１の上部から取り外すことができ、このときＰＣ・Ｔ桁１は若干上へ凸に湾曲するが、もはや支間中央部付近における横締め孔８のまわりにひび割れは発生しない。
【００２２】
本製造方法によれば、次の効果が得られる。
▲１▼  ＰＣ・Ｔ桁１の上部には小型で熱容量の小さい保護板２１、持上げ装置２２、突張部材２４等しか接触しない。従って、コンクリート５の表面部と内部との間の温度差はあまり大きくならず、小さい熱応力しか生じないため、横締め孔８のまわりにひび割れが発生したり進行したりすることがない。
▲２▼  小型・小重量の保護板２１、持上げ装置２２、突張部材２４等が張力の保持された引張線１２によりＰＣ・Ｔ桁１の上部に押さえ付けられた状態のＰＣ・Ｔ桁１はさほど不安定ではないので、別の場所に容易に移動させることができ、さらにその状態で出荷することも可能となる。
▲３▼  ＰＣ・Ｔ桁１が、図１（ｂ）及び図２に示すように、側部から上方へ突出する地覆鉄筋１０の付いた耳桁である場合でも、その地覆鉄筋１０が邪魔になることなく、小型の保護板２１、持上げ装置２２、突張部材２４等を載せることができる。
【００２３】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）ＰＣ・Ｔ桁１の桁長１８〜２４ｍ、二つの折曲げ支持具２の間隔、二つの結合点１１，１１間の距離、等の各部の寸法を適宜変更すること。
（２）Ｔ形以外の各種ＰＣ桁（桁橋）において実施すること。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明に係るＰＣ桁の製造方法によれば、大型・大重量のカウンターウェイトを使用しなくても、容易かつ安全な作業により、ＰＣ桁の上部の支間中央部付近におけるひび割れの発生を防止することができ、また、ＰＣ桁が地覆鉄筋の付いた耳桁である場合にも適用できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るＰＣ桁の製造方法を示す説明図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】同方法における引張線の端部の結合構造を示す部分断面図である。
【図４】別の結合構造を示す部分断面図である。
【図５】さらに別の結合構造を示す部分断面図である。
【図６】同方法における引張線の張力の付与及び保持の一方法を示す説明図である。
【図７】従来におけるＰＣ桁の製造方法を示す説明図である。
【図８】従来における別のＰＣ桁の製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１    ＰＣ・Ｔ桁
２    折曲げ支持具
２ａ  アンカーボルト
３    折曲げ配置のＰＣ鋼材
４    直線配置のＰＣ鋼材
５    コンクリート
７    上フランジ部
８    横締め孔
１０    地覆鉄筋
１１    結合点
１２    引張線
１３    係止具
１３ａ  突出部
１４    係止具
１４ａ  突出部
１５    係止具
１５ａ  突出部
２１    保護板
２２    持上げ装置
２３    吊上げ装置
２４    突張部材
【図１】
0003547623.tif 000002
【図２】
0003547623.tif 000003
【図３】
0003547623.tif 000004
【図４】
0003547623.tif 000005
【図５】
0003547623.tif 000006
【図６】
0003547623.tif 000007
【図７】
0003547623.tif 000008
【図８】
0003547623.tif 000009