(57)【要約】【課題】耐水性や耐食性に優れ、施工の省力化を図ることができると共に、床版の重量を大きく増加させることなく床版の長支間化が可能な、支保工兼用の永久型枠であるスラブ型枠を用いた合成床版の構築方法を提供する。【解決手段】高強度繊維補強モルタルで一体成形され、横断面がＷＴ型形状を有し、帯状底板１１は鉄筋かぶり厚さを備え、２列の帯状ウエブ１２それぞれがこの帯状ウエブ１２に交差する方向の多数の貫通孔１２ａを備え、帯状ウエブ１２に沿う方向にプレストレスが導入されているＷＴ型スラブ型枠１０を、帯状ウエブ１２を上側にして支間に並設し、多数の貫通孔１２ａに鉄筋１２１を挿通し、帯状ウエブ１２相互間にも鉄筋１２２を配置し、ＷＴ型スラブ型枠１０上にコンクリート２０を打設して、ＷＴ型スラブ型枠１０と場所打ちコンクリート２０とが一体化された、桟橋の合成床版１２０を構築する。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高強度繊維補強モルタルで一体成形され、帯状底板とその片面に立設した帯状ウエブとからなる形状を有し、前記帯状底板は鉄筋かぶり厚さを備え、前記帯状ウエブは該帯状ウエブに交差する方向の多数の貫通孔を備え、該帯状ウエブに沿う方向にプレストレスが導入されていることを特徴とするスラブ型枠。
【請求項２】
請求項１記載のスラブ型枠を、前記帯状ウエブを上側にして並設し、前記多数の貫通孔に鉄筋を挿通し、該スラブ型枠上にコンクリートを打設して一体化床版を形成することを特徴とする合成床版の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート橋等のスラブ型枠、およびこのスラブ型枠を用いた合成床版の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンクリートを場所打ちしてなるＲＣ構造の場所打ち床版が知られている。この場所打ち床版は、支間に支保工および型枠を組み立て、この型枠内に鉄筋を配置しコンクリートを打設することにより構築される床版である。
【０００３】
ところが、ＲＣ構造の場所打ち床版における最大支間長は一般に５ｍ程度〜７ｍ程度であり、更なる長支間化は困難である。また、支保工や型枠の組み立てが必要であるため、施工の省力化を図ることが困難である。さらに、床版構築後に型枠を撤去するとき床板下面での作業も必要となるが、このＲＣ構造の場所打ち床版を桟橋のような港湾構造物に適用した場合、海面と床版との空間が狭く、波がかかることとなるため床板下面での型枠撤去作業が困難である。
【０００４】
また、従来より、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）から成る型枠を用いた合成床版も知られている（例えば、非特許文献１参照。）。このＦＲＰ型枠合成床版は、コンクリート打設時の床版支間に沿う方向の剛性を確保するための補強リブが２０ｃｍ〜３０ｃｍ間隔で形成されたＦＲＰ材を支保工兼用の永久型枠として用いた合成床版である。ＦＲＰ材は耐水性や耐食性に優れているため、ＦＲＰ型枠合成床版を桟橋のような港湾構造物に適用した場合、塩害に対する耐久性が高い。また、そのＦＲＰ材が支保工兼用の永久型枠であるため、床版下面における型枠の組み立てや撤去が不要であり、施工の省力化を図ることができる。
【０００５】
ところが、このＦＲＰ型枠合成床版におけるＦＲＰ材は、上述したＲＣ構造の場所打ち床版と同様に、床版の長支間化が困難である。
【０００６】
また、従来より、ＰＣ（プレストレストコンクリート）版を用いた合成床版も知られている。この合成床版は、支保工や床版下面側の型枠に代えて工場製品のＰＣ版を支間に並べ、このＰＣ版の上部のプレストレス導入直角方向に鉄筋を配置し、コンクリートを打設することにより構築される、ＰＣ版と場所打ちコンクリートとが一体化された合成床版である。
【０００７】
このようなＰＣ版を用いた合成床版は、支保工が不要であり、床版下面における型枠の組み立てや撤去も不要であるため、施工の省力化を図ることができる。
【０００８】
この合成床版は、プレストレスが導入されているＰＣ版を用いることから、床版の長支間化が可能であるものの、床版支間を長くする場合、ＰＣ版の自重や場所打ちするコンクリートの自重や作業荷重を支えるためにＰＣ版の厚さを厚くする必要がある。その結果、合成床版厚も厚くなって全体の重量が大きくなり、耐震設計が困難となるおそれがある。
【０００９】
また、このＰＣ版を用いた合成床版を、ＰＣ版と場所打ち床版とが確実に一体化された構造とするためには、一般に、コンクリートとの付着を高めるための凹凸が表面に形成されたＰＣ版のその表面上にコンクリートを場所打ちすることによって一体化を行うが、例えば床版の四辺が支持された２方向スラブにおいては、２方向ともに確実に一体化することが困難である。
【００１０】
ここで、このＰＣ版を用いた合成床版の下面に引張応力が生じる上からの荷重に対して、ＰＣ版のプレストレス導入方向は、ＰＣ部材として耐荷力が大きい。ところが、その荷重に対して、ＰＣ版のプレストレス導入直角方向は、ＰＣ版の上部に配置された鉄筋が抵抗することとなるため、ＲＣ構造としての有効高さが小さくなり、大きな荷重に対して抵抗できない。
【００１１】
従って、床版の四辺が支持され各床版支間長が同程度の２方向スラブに、ＰＣ版を用いた合成床版を適用することは困難である。
【非特許文献１】鋼・コンクリート複合構造連合小委員会、「構造工学シリーズ９−Ａ  鋼・コンクリート複合構造の理論と設計（１）基礎編：理論編」、第１版、社団法人土木学会、平成１１年４月３０日、ｐ１４１−１４２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑み、耐水性や耐食性に優れ、施工の省力化を図ることができると共に、床版の重量を大きく増加させることなく床版の長支間化が可能なスラブ型枠、およびこのようなスラブ型枠を用いた合成床版の構築方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成する本発明のスラブ型枠は、高強度繊維補強モルタルで一体成形され、帯状底板とその片面に立設した帯状ウエブとからなる形状を有し、上記帯状底板は鉄筋かぶり厚さを備え、上記帯状ウエブはこの帯状ウエブに交差する方向の多数の貫通孔を備え、その帯状ウエブに沿う方向にプレストレスが導入されていることを特徴とする。
【００１４】
ここで、本発明の高強度繊維補強モルタルとは、例えば、鋼繊維やＰＶＡ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌ）繊維やＰＥ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）繊維などといった短繊維補強材を、水セメント比が約３０％以下のセメントに細骨材と共に混入したセメント系超高強度材料である。この高強度繊維補強モルタルは、圧縮強度が１００ＭＰａ程度〜１８０ＭＰａ程度、曲げ強度が１５ＭＰａ程度〜２５ＭＰａ程度、引張強度が８ＭＰａ程度であり、従来の、圧縮強度が４０ＭＰａ程度〜６０ＭＰａ程度、曲げ強度が６．５ＭＰａ程度、引張強度が３．５ＭＰａ程度の普通コンクリートに比して高強度で高じん性な材料である。また、この高強度繊維補強モルタルは、粗骨材を使用しない材料であるため、流動性がよく、施工性に優れている。
【００１５】
本発明のスラブ型枠は、普通コンクリートに比して水セメント比が低い高強度繊維補強モルタルで一体成形されたものであるため、中性化速度や塩分浸透度が非常に低い。従って、本発明のスラブ型枠を例えば桟橋のような港湾構造物に適用する場合、塩害劣化に対する耐久性が向上する。
【００１６】
また、本発明のスラブ型枠は、帯状底板と帯状ウエブとから構成されたものであるため可搬性に優れる。また、本発明のスラブ型枠は、支保工兼用の永久型枠として用いることができるため、施工の省力化を図ることができる。
【００１７】
また、本発明のスラブ型枠は、帯状ウエブがこの帯状ウエブに交差する方向の多数の貫通孔を備えたものであるため、その貫通孔に鉄筋を挿通することができる。
【００１８】
さらに、本発明のスラブ型枠は、高強度で高じん性な材料である高強度繊維補強モルタルで一体成形され、帯状ウエブに沿う方向にプレストレスが導入されているものであるため、床版支間を長くする場合であっても、帯状底板の厚さを厚くすることなく、帯状ウエブの高さを高くすることによって対応可能である。従って、本発明のスラブ型枠を用いることにより、床版の重量を大きく増加させることなく床版の長支間化が可能である。
【００１９】
尚、本発明のスラブ型枠における帯状ウエブは、上記帯状底板の片面に立設した１列以上の連続又は断続したものをいう。
【００２０】
また、上記目的を達成する本発明の合成床版の構築方法は、本発明のスラブ型枠を、上記帯状ウエブを上側にして並設し、上記多数の貫通孔に鉄筋を挿通し、そのスラブ型枠上にコンクリートを打設して一体化床版を形成することを特徴とする。
【００２１】
本発明の合成床版の構築方法は、本発明のスラブ型枠を用いるものであるため、上述した本発明のスラブ型枠の利点と同様に、耐水性や耐食性に優れ、施工の省力化を図ることができると共に、床版の重量を大きく増加させることなく床版の長支間化が可能である。
【００２２】
ここで、上記一体化床版における、スラブ型枠の帯状ウエブと交差する方向は、スラブ型枠上に打設したコンクリートが鉄筋を挿通した貫通孔に充填されることによる、鉄筋とコンクリートのせん断伝達力により、確実に一体化される。また、その一体化床版における、スラブ型枠の帯状ウエブに沿う方向は、スラブ型枠の帯状ウエブにより確実に一体化される。従って、本発明の合成床版の構築方法は、例えば床版の四辺が支持され各床版支間長が同程度の２方向スラブにも適用することができる。
【００２３】
尚、本発明の合成床版の構築方法は、本発明のスラブ型枠を、上記帯状ウエブを上側にして支間に並設した後に、上記多数の貫通孔に鉄筋を挿通してもよく、あるいは、本発明のスラブ型枠を、上記帯状ウエブを上側にして地上で並設し、上記多数の貫通孔に地上で鉄筋を挿通した後に、例えばクレーンを用いて支間に一括設置してもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のスラブ型枠によれば、耐水性や耐食性に優れ、施工の省力化を図ることができると共に、床版の重量を大きく増加させることなく床版の長支間化が可能である。
【００２５】
また、本発明の合成床版の構築方法によれば、耐水性や耐食性に優れ、施工の省力化を図ることができると共に、床版の重量を大きく増加させることなく床版の長支間化が可能である。また、例えば床版の四辺が支持され各床版支間長が同程度の２方向スラブにも適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態であるＷＴ型スラブ型枠１０を示す正面図であり、図２は、図１の線Ａ−Ａに沿った横断面図である。
【００２８】
図１，図２に示すＷＴ型スラブ型枠１０は、高強度繊維補強モルタルで一体成形され、帯状底板１１とその片面に立設した２列の帯状ウエブ１２とからなる形状を有するものである。
【００２９】
この高強度繊維補強モルタルは、短繊維補強材である鋼繊維を、水セメント比が約２０％以下のシリカフュームセメント（登録商標）に、粒径が約５ｍｍ以下の細骨材と共に混入したセメント系超高強度材料である。この高強度繊維補強モルタルは、例えば、圧縮強度が１５０ＭＰａ程度、曲げ強度が２０ＭＰａ程度、引張強度が８ＭＰａ程度であり、従来の、圧縮強度が４０ＭＰａ程度〜６０ＭＰａ程度、曲げ強度が６．５ＭＰａ程度、引張強度が３．５ＭＰａ程度の普通コンクリートに比して高強度で高じん性な材料である。また、この高強度繊維補強モルタルは、粗骨材を使用しない材料であるため、流動性がよく、施工性に優れている。尚、ここに示した高強度繊維補強モルタルは、本発明の高強度繊維補強モルタルの一設計例であって、本発明の高強度繊維補強モルタルはこれに限られるものではない。
【００３０】
図１，図２に示すＷＴ型スラブ型枠１０は、普通コンクリートに比して水セメント比が低い高強度繊維補強モルタルで一体成形された密実なコンクリートであるため、中性化速度や塩分浸透度が非常に低い。従って、このＷＴ型スラブ型枠１０を例えば桟橋のような港湾構造物に適用する場合、塩害劣化に対する耐久性が向上する。
【００３１】
図１，図２に示すように、ＷＴ型スラブ型枠１０は、横断面がＷＴ型形状を有し、帯状底板１１は鉄筋かぶり厚さを備え、２列の帯状ウエブ１２それぞれがこの帯状ウエブ１２に交差する方向の多数の貫通孔１２ａを備えている。尚、このＷＴ型スラブ型枠１０は、後述するように桟橋の構築に用いるものであるため、帯状底板１１の厚さは、塩害による劣化等の耐久性を満足するための鉄筋かぶりが確保される厚さとされており、例えば約４０ｍｍとする。上述したように、ＷＴ型スラブ型枠１０は中性化速度や塩分浸透度が非常に低いため、普通コンクリートに比して鉄筋かぶりを小さくすることができる。また、このＷＴ型スラブ型枠１０は、例えば、帯状底板１１の幅が１０００ｍｍ、帯状底板１１の長さが６４００ｍｍとされ、高さ１８０ｍｍ、幅１００ｍｍの帯状ウエブ１２に長径１２０ｍｍ、短径５０ｍｍの貫通孔１２ａが形成されている。
【００３２】
このように、本実施形態のＷＴ型スラブ型枠１０は、帯状底板１１と帯状ウエブ１２とから構成された幅が１０００ｍｍのものであるため可搬性に優れる。また、このＷＴ型スラブ型枠１０は、支保工兼用の永久型枠として用いることができるため、施工の省力化を図ることができる。さらに、このＷＴ型スラブ型枠１０は、帯状ウエブ１２に多数の貫通孔１２ａを備えたものであるため、その貫通孔１２ａに鉄筋を挿通することができる。
【００３３】
また、図２に示すように、ＷＴ型スラブ型枠１０には、帯状ウエブ１２に沿う方向にＰＣ鋼材１３が配置されプレストレスが導入されている。
【００３４】
このように、本実施形態のＷＴ型スラブ型枠１０は、高強度で高じん性な材料である高強度繊維補強モルタルで一体成形され、帯状ウエブ１２に沿う方向にプレストレスが導入されているものであるため、床版支間を長くする場合であっても、帯状底板１１の厚さを厚くすることなく、帯状ウエブ１２の高さを高くすることによって対応可能である。従って、図１，図２に示すＷＴ型スラブ型枠１０を用いることにより、床版の重量を大きく増加させることなく床版の長支間化が可能である。
【００３５】
次に、本発明の合成床版の構築方法についての一実施形態である、床版の四辺が支持され各床版支間長が同程度の２方向スラブの桟橋の構築方法について説明する。尚、この桟橋の主梁は既に構築されているものとして説明する。
【００３６】
図３は、本発明の合成床版の構築方法についての一実施形態である桟橋の構築方法を説明するもので、この桟橋１００の正面図である。また、図４は、図３の線Ｂ−Ｂに沿った横断面図であり、図５は、図３に示すＣ部の拡大図である。また、図６は、桟橋１００における合成床版１２０の斜視図である。
【００３７】
まず、図３，図５に示すように、ＷＴ型スラブ型枠１０を載置すべき主梁１１０の上面にモルタル１１１を打設する。モルタル１１１の養生後、図３，図４に示すように、主梁１１０間に、図１，図２にも示すＷＴ型スラブ型枠１０を、帯状ウエブ１２を上側にして並設する。
【００３８】
次に、図６に示すように、ＷＴ型スラブ型枠１０の帯状ウエブ１２に備えられたこの帯状ウエブ１２に交差する方向の多数の貫通孔１２ａに鉄筋１２１を挿通することにより、帯状ウエブ１２と交差する方向の鉄筋１２１を配置する。また、ＷＴ型スラブ型枠１０の帯状ウエブ１２相互間にも鉄筋１２２を配置することにより、帯状ウエブ１２に沿う方向の鉄筋１２２が配置される。尚、主梁１１０上部における鉄筋１２２の連結は、圧接あるいは継手１２３によって行う。
【００３９】
次に、帯状ウエブ１２と交差する方向および帯状ウエブ１２に沿う方向の鉄筋１２１，１２２が配置されたＷＴ型スラブ型枠１０にコンクリート２０を打設して、ＷＴ型スラブ型枠１０と場所打ちコンクリート２０とが一体化された、桟橋１００の合成床版１２０を構築する。
【００４０】
このようにして構築された桟橋１００の合成床版１２０は、図１，図２を参照して説明したＷＴ型スラブ型枠１０の利点と同様に、耐水性や耐食性に優れ、施工の省力化を図ることができると共に、床版の重量を大きく増加させることなく床版の長支間化が可能である。
【００４１】
また、この合成床版１２０における、帯状ウエブ１２と交差する方向は、ＷＴ型スラブ型枠１０上に打設したコンクリート２０が鉄筋１２１を挿通した貫通孔１２ａに充填されることによる、鉄筋１２１とコンクリート２０のせん断伝達力により、確実に一体化される。また、この合成床版１２０における、帯状ウエブ１２に沿う方向は、ＷＴ型スラブ型枠１０の帯状ウエブ１２により確実に一体化される。
【００４２】
従って、例えば波による揚圧力などといった、合成床版１２０の下面に圧縮応力が生じる下からの荷重に対しても、合成構造として抵抗できる。
【００４３】
尚、上述した実施形態では、本発明のスラブ型枠を桟橋の構築方法に適用した例を挙げて説明したが、本発明のスラブ型枠はこれに限られるものではなく、例えば橋梁の合成床版やタンクの側壁などといった、版を用いたコンクリート構造物にも適用することができる。
【００４４】
また、上述した実施形態では、本発明のスラブ型枠が帯状底板とその片面に立設した２列の帯状ウエブとからなる形状を有するＷＴ型スラブ型枠である例を挙げて説明したが、本発明のスラブ型枠はこれに限られるものではなく、帯状底板とその片面に立設した１列以上の連続又は断続した帯状ウエブとを有するスラブ型枠であればよい。
【００４５】
また、上述した実施形態では、合成床版が桟橋である例を挙げて説明したが、本発明の合成床版の構築方法は桟橋の構築方法に限られるものではなく、本発明のスラブ型枠を並設して合成床版を構築する方法であれば、いかなる合成床版の構築方法にも適用することができる。
【００４６】
また、上述した実施形態では、本発明のスラブ型枠を、上記帯状ウエブを上側にして支間に並設した後に、上記多数の貫通孔に鉄筋を挿通する例を挙げて説明したが、本発明の合成床版の構築方法はこれに限られるものではなく、本発明のスラブ型枠を、上記帯状ウエブを上側にして地上で並設し、上記多数の貫通孔に地上で鉄筋を挿通した後に、例えばクレーンを用いて支間に一括設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態であるＷＴ型スラブ型枠を示す正面図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った横断面図である。
【図３】本発明の合成床版の構築方法についての一実施形態である桟橋の構築方法を説明するもので、この桟橋の正面図である。
【図４】図３の線Ｂ−Ｂに沿った横断面図である。
【図５】図３に示すＣ部の拡大図である。
【図６】桟橋における合成床版の斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０    ＷＴ型スラブ型枠
１１    帯状底板
１２    帯状ウエブ
１２ａ    貫通孔
１３    ＰＣ鋼材
２０    コンクリート
１００    桟橋
１１０    主梁
１１１    モルタル
１２０    合成床版
１２１，１２２    鉄筋
１２３    継手
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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