(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレストレスが導入されているコンクリート床版の拡張工法であって、
拡張する側の端部付近で前記床版のコンクリートをはつって緊張材を露出する工程と、
露出した前記緊張材に中間定着具を装着する工程と、
露出した前記緊張材を加熱する工程と、
加熱した前記緊張材を切断する工程と、
切断した前記緊張材の端部に接続具を装着するとともに、拡張する側の床版を解体する工程と、
前記接続具に拡張部分の緊張材を接続する工程と、
前記中間定着具、前記接続具及び前記拡張部分の緊張材をシースにより覆って、コンクリート床版の拡張部分にコンクリートを打設する工程と、
打設した拡張部分のコンクリートが硬化した後、前記拡張部分の緊張材を緊張して拡幅部分のコンクリートにプレストレスを導入する工程と、を含むことを特徴とする、
プレストレストコンクリート床版の拡張工法。
【請求項２】
プレストレスが導入されているコンクリート床版の拡張工法であって、
拡張後も残存する部分の既存の床版のコンクリートをはつって緊張材を露出する工程と、
露出した前記緊張材に中間定着具を装着する工程と、
前記中間定着具と露出した前記緊張材をシースで覆って、前記床版のコンクリートをはつった部分を埋戻す工程と、
拡張する側の端部付近で前記床版のコンクリートをはつって前記緊張材を露出する工程と、
露出した前記緊張材を加熱する工程と、
加熱した前記緊張材を切断する工程と、
切断した前記緊張材の端部に接続具を装着するとともに、拡張する側の床版を解体する工程と、
前記接続具に拡張部分の緊張材を接続する工程と、
前記接続具と前記拡張部分の緊張材をシースにより覆って、コンクリート床版の拡張部分にコンクリートを打設する工程と、
打設した拡張部分のコンクリートが硬化した後、前記拡張部分の緊張材を緊張して拡幅部分のコンクリートにプレストレスを導入する工程と、を含むことを特徴とする、
プレストレストコンクリート床版の拡張工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設の橋梁等のプレストレストコンクリート床版（ＰＣ床版）の拡張工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既設の橋梁を拡幅する場合において、その橋梁がＰＣ床版のときの拡幅方法として、特許文献１に記載の方法が知られている。
その方法は、以下の工程からなる。
（ａ）床版のコンクリートをはつって、緊張材を露出する
（ｂ）露出した緊張材に中間定着具を装着する
（ｃ）はつった部分を埋め戻す
（ｄ）既存の定着具を覆っているコンクリートをはつり、既存の定着具を除去し、緊張材の端部を露出する
（ｅ）露出した緊張材の端部に接続具を装着し、延長用緊張材を接続する
（ｆ）拡幅部分にコンクリートを打設する
（ｇ）打設したコンクリートが硬化した後、延長用緊張材に緊張力を導入し、拡幅部分のコンクリートにプレストレスを導入する
この工法により、既設のＰＣ床版部分を供用しつつ、橋梁を拡幅することができる。
特許文献２には、この工法に用いることができる中間定着具が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１９３８９９号公報
【特許文献２】特開２０１７−１８６８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した工程（ｄ）において、既存の定着具を覆っているコンクリートをはつって除去する場合、定着具の支圧板の背面にあるコンクリートの断面がはつりによって減少し、その支圧応力度が支圧強度を超えたときに、コンクリートの圧壊、あるいは支圧板がずれ動くことにより定着の機能を失い、緊張力が急激に解放されるおそれがある。
緊張力の急激な解放は衝撃を伴うため、それが中間定着具に伝わると緊張材に滑りが発生してしまい、供用側の緊張力が減少することとなる。
そして滑りが発生すると、ウェッジ方式の中間定着具では緊張材の削れや擦過による断面欠損、ウェッジの刃こぼれによる定着性能の低下を招き、膨張材方式の中間定着具では膨張材破壊の原因となる。
さらに、一度減少した供用側の緊張力を、拡幅部の延長のために接続した緊張材の緊張時に回復させようとしても、衝撃を伴う滑りによる緊張材の緊張力の減少範囲を知ることはほぼ不可能であり、必要な引き越し緊張力を求めることができないばかりか、過剰な緊張力を導入することは、緊張材自体はもとより、緊張によりプレストレスを与えられるコンクリートの安全性にも影響を及ぼす。
加えて、こうした緊張力の減少や回復、つまり緊張力の変動は緊張材を伸縮させるので、緊張材はその周囲にあるグラウトと付着切れを起こし，該部分におけるＰＣ緊張材とコンクリートとの一体性が失われてしまう。
【０００５】
本発明は、既設の緊張材の緊張力を急激に解放することなく、緊張材を延長してプレストレスが導入されているコンクリート床版の拡張をすることができる、プレストレストコンクリート床版の拡張工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、プレストレスが導入されているコンクリート床版の拡張工法であって、拡張する側の端部付近で前記床版のコンクリートをはつって緊張材を露出する工程と、露出した前記緊張材に中間定着具を装着する工程と、露出した前記緊張材を加熱する工程と、加熱した前記緊張材を切断する工程と、切断した前記緊張材の端部に接続具を装着するとともに、拡張する側の床版を解体する工程と、前記接続具に拡張部分の緊張材を接続する工程と、前記中間定着具、前記接続具及び前記拡張部分の緊張材をシースにより覆って、コンクリート床版の拡張部分にコンクリートを打設する工程と、打設した拡張部分のコンクリートが硬化した後、前記拡張部分の緊張材を緊張して拡幅部分のコンクリートにプレストレスを導入する工程と、を含むことを特徴とする、プレストレストコンクリート床版の拡張工法を提供する。
本願の第２発明は、プレストレスが導入されているコンクリート床版の拡張工法であって、拡張後も残存する部分の既存の床版のコンクリートをはつって緊張材を露出する工程と、露出した前記緊張材に中間定着具を装着する工程と、前記中間定着具と露出した前記緊張材をシースで覆って、前記床版のコンクリートをはつった部分を埋戻す工程と、拡張する側の端部付近で前記床版のコンクリートをはつって前記緊張材を露出する工程と、露出した前記緊張材を加熱する工程と、加熱した前記緊張材を切断する工程と、切断した前記緊張材の端部に接続具を装着するとともに、拡張する側の床版を解体する工程と、前記接続具に拡張部分の緊張材を接続する工程と、前記接続具と前記拡張部分の緊張材をシースにより覆って、コンクリート床版の拡張部分にコンクリートを打設する工程と、打設した拡張部分のコンクリートが硬化した後、前記拡張部分の緊張材を緊張して拡幅部分のコンクリートにプレストレスを導入する工程と、を含むことを特徴とする、プレストレストコンクリート床版の拡張工法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
（１）緊張材を加熱することにより緊張力が徐々に減少し、緊張材の切断時には緊張力の急激な解放に伴う衝撃がない。
（２）緊張力の急激な解放に伴う衝撃がないため、中間定着具での緊張材の滑りが発生せず、供用側の緊張力も減少しない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第一実施例のＰＣ床版の拡張工法の工程の説明図（１）
【図２】第一実施例のＰＣ床版の拡張工法の工程の説明図（２）
【図３】第一実施例のＰＣ床版の拡張工法の工程の説明図（３）
【図４】第二実施例のＰＣ床版の拡張工法の工程の説明図（１）
【図５】第二実施例のＰＣ床版の拡張工法の工程の説明図（２）
【図６】第二実施例のＰＣ床版の拡張工法の工程の説明図（３）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
［第一実施例］
＜１＞本発明を適用できる橋梁
本発明のＰＣ床版の拡張工法を適用することができる橋梁は、コンクリートの床版を有し、床版内に配置した緊張材に緊張力を導入して、コンクリート床版にプレストレスが導入されているものである。
なお、本願の実施例においては、橋梁の幅方向へのＰＣ床版の拡幅について説明するが、本発明はこれに限らず、プレストレスの導入された方向への既設のＰＣ床版の拡張に適用することができる。
【００１１】
＜２＞既存の緊張材の露出
既存の床版１ａの、拡幅しようとする側の側端付近で、床版１ａのコンクリートをはつって既存の緊張材２ａを露出する（図１（ａ））。はつる位置が既存の定着具３ａに近すぎると、緊張材２ａに導入された緊張力により定着具３ａ付近のコンクリートが圧壊して緊張力が解放され、床版１ａのプレストレスが低下するおそれがあるため、はつり部分４は緊張力によりコンクリートが圧壊しない位置まで、定着具３ａから離れた位置とする。
橋軸方向のはつり部分４の範囲は緊張材２ａの間隔を基本とするが、桁端部などで間隔の狭い場所では複数本をまとめてはつってもよい。
露出した緊張材２ａは、付着しているグラウト等を清掃・除去する。
【００１２】
＜３＞中間定着具の装着
露出した緊張材２ａに、中間定着具５を装着する（図１（ｂ））。
中間定着具５は、緊張材２ａを把持し、その緊張力を床版１ａに伝達するものであり、上述した特許文献２に記載の中間定着具（アイ・フィクス（登録商標））が好適である。
【００１３】
本発明で使用する中間定着具５は、定着力発生部品５ａと、調整支圧板５ｂからなり、この工程では以下の二つの作業を行って中間定着具を装着する。
【００１４】
＜３．１＞定着力発生部品の取付
定着力発生部品５ａは、内蔵するウェッジにより緊張材２ａを把持し、定着力を発生する。ウェッジは、緊張材２ａの既存緊張力以上の力で圧入し、緊張材２ａの切断により緊張力が作用しても滑りが生じないよう、十分な定着力を発生させる。
【００１５】
＜３．２＞調整支圧板の挿入
定着力発生部品５ａと、床版１ａの供用側との間に調整支圧板５ｂを挿入し、両者に密着させる。２枚の調整支圧板５ｂの間には調整ボルトを内蔵し、これを回旋操作することで２枚の調整支圧板５ｂの間隔を広げて密着させ、定着力発生部品５ａに発生した定着力を、床版１ａの供用側に伝達する。調整ボルト回旋時、調整ボルトに所定のトルクを導入すると、２枚の調整支圧板５ｂは強制的に押し広げられ、該部分の緊張力が増加する。こうすることで、緊張材２ａの切断時に生じる中間定着具５のなじみによる緊張力のロスを補正し、中間定着具５から供用側の緊張力は、緊張材２ａの切断後も既存の値を維持することができる。
【００１６】
＜４＞緊張材の加熱・切断
ガス切断器６を使用して緊張材２ａを加熱・切断する（図２（ｃ））。
加熱・切断は以下の二つの工程により行う。
【００１７】
＜４．１＞加熱工程
まず、切断位置付近の緊張材２ａをガス切断器６により加熱する。
ガス切断器６は、アセチレンと酸素の供給量を変化させることにより、予熱及び切断の機能を切り替えることができる。
この工程では、予熱炎で緊張材２ａをあぶることで熱膨張と伸び剛性の低下を生じさせ、緊張力を徐々に減少させる。
加熱範囲は、緊張材２ａの長さ方向に緊張材径（緊張材が複数の場合は束の径）の２倍程度以上と広くする。その理由は、アセチレン炎の温度が約３０００℃と高く、一般のガス切断のように炎を一箇所に集中させると局所的に急激に高温になり、加熱部分の引張強度が低下して破断する恐れがあるためである。
また、加熱による緊張力の減少は温度が４５０℃〜５５０℃くらいの範囲で顕著となるので、加熱作業の目安としては、加熱開始から緊張材２ａの表面に暗赤色の加熱色（約６００℃）が現れるまで、加熱範囲を広めにして加熱速度がゆっくりとなるようにして、加熱色が現れてからは加熱範囲をやや狭めてさらに加熱し、最終的に加熱色がオレンジ色（約７００℃）になったところで、緊張力がほぼ０ｋＮとなる。
【００１８】
＜４．２＞切断工程
酸素の供給量を増やして、緊張材２ａを溶断する（図２（ｄ））。加熱工程において十分に加熱されて緊張力が減少した緊張材２ａは、衝撃を伴わず容易に切断することができる。
緊張力の急激な解放に伴う衝撃がないため、中間定着具５での緊張材２ａの滑りが発生せず、供用側の緊張力も減少しない。
また、加熱工程、切断工程ともに、ガス切断器６により加熱・切断するのみであり、危険を伴うこともなく、容易に行うことができる。
【００１９】
＜５＞接続具の装着
緊張材２ａの切断完了後、接続具を装着するのに必要な余長を残して緊張材２ａを切除し（図３（ｅ））、接続具７を装着する（図３（ｆ））。合わせて、拡張部分の床版を構築するために、拡張しようとする側の既設床版１ａの解体や端部の整形を行う。
【００２０】
＜６＞拡張部分の構築
最後に、床版の拡張部分１ｂを構築するために、型枠を組み立てて、配筋を行う。中間定着具５や接続具７は床版の拡張部分１ｂ内に収まるため、拡張部分の緊張材２ｂだけでなく、中間定着具５や接続具７もシース８により覆う。拡張部分をプレキャスト部材により構築する場合には、中間定着具５及び接続具７は、既設部分１ａと拡張部分１ｂの間の間詰め部に埋設されるので、その部分の型枠の組み立て、配筋及びシース８の配置を行う。
次に、拡張部分の緊張材２ｂをシースに挿入し、接続具７に接続してから、拡張部分のコンクリートを打設する。
そして、打設したコンクリートが硬化して緊張可能な強度に達したら、ジャッキを使用して拡張部分の緊張材２ｂを緊張して拡張部分の定着具３ｂにより定着することで、床版の拡張部分１ｂにプレストレスを導入し、既設部分１ａと一体となる（図３（ｇ））。緊張完了後にグラウトを注入し、拡張部分の構築が完了する。なお、拡張部分の緊張材２ｂにプレグラウト鋼材を使用する場合は、その部分の緊張完了後のグラウトを省略できる。
【００２１】
［第二実施例］
上述の第一実施例では一箇所のはつり部分４の範囲内で緊張材２ａの中間定着と緊張材２ｂの接続を行ったが、ＰＣＴ桁橋などで張出長が短い場合、張出し部に中間定着と接続を行うだけのはつり範囲を設けることができないことがある。
そのような場合には、はつり範囲を２箇所とし、以下のとおり行う。
【００２２】
＜１＞既存の緊張材の露出
既存の床版１ａのコンクリートをはつって既存の緊張材２ａを露出する（図４（ａ））。はつり部分４の位置は既存の定着具３ａから離れた、拡張部分構築後も残存する位置とする。はつり部分４の範囲は緊張材２ａの間隔を基本とするが、桁端部などで間隔の狭い場所では複数本をまとめてはつってもよい。
露出した緊張材２ａは、付着しているグラウト等を清掃・除去する。
【００２３】
＜２＞中間定着具の装着
露出した緊張材２ａに、中間定着具５を装着する（図４（ｂ））。
中間定着具５は、緊張材２ａの緊張力を床版１ａに伝達するものであり、上述した特許文献２に記載の中間定着具が好適である。
中間定着具５は、はつり部分４の供用側に固定し、緊張力の増加補正を行う。
【００２４】
＜３＞はつり部分の埋め戻し及び切断部分の露出
はつり部分４を埋め戻すと共に、既存の定着具３ａのある定着団に近い位置で既存の床版１ａのコンクリートをはつった切断用はつり部分９にて既存の緊張材２ａを露出する（図５（ｃ））。
切断用はつり部分９のはつり範囲は定着端の近傍であることから、コンクリ−ト応力になるべく影響を与えないようにその大きさと位置を設定する。
【００２５】
＜４＞緊張材の切断
切断用はつり部分９にて、緊張材２ａの切断を行う（図５（ｄ））。
この工程は、第一実施例の緊張材の切断工程と同様に行う。
以後、緊張材２ａの切除や既存床版１ａの解体や端部の整形（図６（ｅ））、接続具の取付及び拡張部分の構築（図６（ｆ））を、第一実施例と同様に行う。
【符号の説明】
【００２６】
１ａ：既存の床版、１ｂ：床版の拡張部分
２ａ：既存の緊張材、２ｂ：拡張部分の緊張材
３ａ：既存の定着具、３ｂ：拡張部分の定着具
４：はつり部分
５：中間定着具
６：ガス切断器
７：接続具
８：シース
９：切断用はつり部分
【要約】
【課題】既設の緊張材の緊張力を急激に解放することなく、緊張材を延長してプレストレスが導入されているコンクリート床版の拡張をすることができる、プレストレストコンクリート床版の拡張工法。
【解決手段】プレストレスが導入されているコンクリート床版の拡張工法であって、拡張する側の端部付近で前記床版のコンクリートをはつって緊張材を露出する工程と、露出した前記緊張材に中間定着具を装着する工程と、露出した前記緊張材を加熱する工程と、加熱した前記緊張材を切断する工程と、切断した前記緊張材の端部に接続具を装着するとともに、拡張する側の床版を解体する工程と、前記接続具に拡張部分の緊張材を接続する工程と、コンクリート床版の拡張部分にコンクリートを打設する工程と、打設した拡張部分のコンクリートが硬化した後、前記拡張部分の緊張材を緊張して拡幅部分のコンクリートにプレストレスを導入する工程と、を含むことを特徴とする、プレストレストコンクリート床版の拡張工法。
【選択図】図２【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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