(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎上に施工された橋脚柱の天端に橋脚張り出し部を形成するＰＣａ梁を設置すると共に前記橋脚柱の天端から突出した柱主筋を前記ＰＣａ梁に予め略鉛直方向に開設された柱連結孔に挿入する工程と、
前記橋脚柱の天端とＰＣａ梁との間に画成されたコンクリート充填空間に定着コンクリートを打設すると共に前記柱連結孔に固結材を充填する工程と、
からなることを特徴とする橋脚張り出し部の施工方法。
【請求項２】
基礎上に施工された橋脚柱の天端に橋脚張り出し部を形成する複数のＰＣａ梁を設置すると共に前記橋脚柱の天端から突出した柱主筋を前記各ＰＣａ梁に予め略鉛直方向に開設された柱連結孔に挿入する工程と、
前記複数のＰＣａ梁に予め開設され前記設置状態において互いに直列に連通される梁連結孔に連結筋を挿入する工程と、
前記橋脚柱の天端と各ＰＣａ梁との間に画成されたコンクリート充填空間に定着コンクリートを打設し前記柱連結孔及び梁連結孔に固結材を打設する工程と、
からなることを特徴とする橋脚張り出し部の施工方法。
【請求項３】
請求項１又は２の記載において、
コンクリート充填空間に打設する定着コンクリートとして、比重調整材を混入したコンクリートを用いることを特徴とする橋脚張り出し部の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリート製の橋脚張り出し部を、プレキャストコンクリート（以下、ＰＣａと略称する）部材を用いて構築する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄筋コンクリート製の橋脚張り出し部の施工は、従来技術においては例えば図８乃至図１１に示すような方法で行われている。すなわち従来工法においては、まず図８に示すように、基礎１０１上に橋脚柱１０２を施工する。橋脚柱１０２の天端からは柱主筋１０３の上端部を突出させておく。次に図９に示すように、基礎１０１上に橋脚柱１０２の両側に位置する支保工１０４を構築し、この支保工１０４上に橋脚張り出し部施工用の型枠１０５を組み立て、その内部に所要の鉄筋１０６を配設すると共に前記柱主筋１０３に溶接等により連結する。次に図１０に示すように、型枠１０５に張り出し部コンクリート１０７を打設し、この張り出し部コンクリート１０７が硬化して橋脚柱１０２と一体化されたら、図１１に示すように、型枠１０５及び支保工１０４を撤去し、張り出し部コンクリート１０７に予め埋設したシース１０８を緊張させることによりプレストレスを与える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来工法によれば、次のような問題が指摘される。
(1) 橋脚張り出し部を施工するのに、型枠１０５の組立作業、鉄筋１０６の組立作業及び支保工１０４の構築作業や、張り出し部コンクリート１０７の硬化後の前記型枠１０５及び支保工１０４の解体撤去作業が必要であり、工程の煩雑化、工期の長大化、施工コストの増大の一因となっている。
(2) 型枠１０５の下側の大きな空間が、この型枠１０５を支保する支保工１０４によって、脱型時までの長期間を占有されてしまう。
(3) コンクリートの現場打ちでは複雑な形状の張り出し部を施工することが難しく、しかも橋脚が上部質量の大きい構造となって固有振動数が低下し、耐震性に問題を生じることがある。
【０００４】
本発明は、上記のような事情のもとになされたもので、その技術的課題とするところは、鉄筋コンクリートからなる橋脚張り出し部の施工における省力化及び工期短縮を図ると共に、構築される橋脚の耐震性を向上することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係る橋脚張り出し部の施工方法は、基礎上に施工された橋脚柱の天端に張り出し部を形成するＰＣａ梁を設置すると共に前記橋脚柱の天端から突出した柱主筋を前記ＰＣａ梁に予め略鉛直方向に開設された柱連結孔に挿入し、前記橋脚柱の天端とＰＣａ梁との間に画成されたコンクリート充填空間に定着コンクリートを打設すると共に前記柱連結孔に固結材を充填するものである。
【０００６】
ＰＣａ梁は、工場生産されたプレキャストコンクリート製品であって、コンクリート成形後の乾燥・収縮がほぼ完了した状態で現場に搬入され、橋脚柱の天端に揚重・設置され、この設置に際してＰＣａ梁の柱連結孔に挿入された柱主筋及びその周囲で充填・固結された固結材と、定着コンクリートを介して橋脚柱に接合一体化され、橋脚張り出し部となる。したがって、コンクリートの現場打ちのみによって橋脚張り出し部を施工する場合のような型枠の組み立てや配筋、前記型枠を支持する支保工の組み立て、及びコンクリート打設後の型枠及び支保工の解体・撤去等が不要である。
【０００７】
本発明において好ましくは、複数のＰＣａ梁を橋脚柱の天端上で互いに連結することによって橋脚張り出し部を形成するようにすれば、前記橋脚柱上へのＰＣａ梁の揚重・設置作業を小型の揚重手段で行うことができる。この場合は、前記複数のＰＣａ梁は、その各々に開設された梁連結孔にまたがって挿入した連結筋及びその周囲に充填した固結材と、各ＰＣａ梁と橋脚柱の間のコンクリート充填空間に打設した定着コンクリートによって互いに一体化される。
【０００８】
上述のように、ＰＣａ梁を、コンクリート充填空間に打設した定着コンクリートを介して橋脚柱に一体化させる場合は、前記定着コンクリートとして、比重調整材を混入したコンクリートを用いることによって、橋脚張り出し部の重量を調整することができる。このため、橋脚の重心を低位置に設定し、あるいは橋脚の高さによる固有振動数の相違を調整して耐震性を向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３は、本発明に係る橋脚張り出し部の施工方法の第一の実施形態を示すものである。この施工方法においては、まず図１に示すように、既知の方法によって橋脚柱１を施工する。橋脚柱１の天端からは、その内部に埋設された複数列の柱主筋１１の上端部が突出している。
【００１１】
橋脚柱１の天端上には、クレーン３によってＰＣａ梁２Ａを揚重・設置する。このＰＣａ梁２Ａは、工場で高精度、高強度に成形されたプレキャストコンクリート製品であり、図２の斜視図及び図３の断面図にも示すように、略Ｔ字形の断面形状を呈するものである。すなわち上部フランジ２１と、その張り出し方向（長手方向）に対して直交する方向（幅方向）の中央部から下側へ形成されたウェブ２２と、このウェブ２２の下端に沿って形成された下部フランジ２３とからなり、上下幅が最も大きい長手方向中央部において、下部フランジ２３が前記橋脚柱１の天端に着座・支持される。上部フランジ２１の長手方向中央部には、その幅方向両側に、後述するコンクリート充填空間Ｓ1 に臨む複数のコンクリート注入孔２ａが開設されており、その幅方向中間部にウェブ２２内を経由して当該ＰＣａ梁２Ａを上下に貫通する複数の柱連結孔２ｂが橋脚柱１の天端における柱主筋１１の突出位置と対応するように開設されている。
【００１２】
橋脚柱１の天端にＰＣａ梁２Ａを位置決め設置する過程では、橋脚柱１の天端から突出している複数の柱主筋１１のうち中間列の柱主筋が、前記ＰＣａ梁２Ａの柱連結孔２ｂに相対的に挿し込まれる。ＰＣａ梁２Ａの設置後は、そのウェブ２２及び下部フランジ２３の両側であって橋脚柱１の天端とＰＣａ梁２Ａの上部フランジ２１の互いの対向面間に、それぞれＰＣａ型枠２４を嵌め込む。このＰＣａ型枠２４はＰＣａ梁２Ａと同様、工場生産されたプレキャストコンクリート製品であって、橋脚柱１の外側面を前記ウェブ２２及び下部フランジ２３の両側へ延長した形状と対応するコ字形に成形されており、このＰＣａ型枠２４によって橋脚柱１とＰＣａ梁２Ａとの間にコンクリート充填空間Ｓ1 が画成される。
【００１３】
なお、ＰＣａ梁２Ａの外側面のうちコンクリート充填空間Ｓ1 に臨む部分、すなわち図２において多数の点々を付した面は、後述する定着コンクリート２５との結合性を向上させる目的で粗面状に形成され、必要に応じてジベル筋（図示省略）等が設けられる。また、好ましくは、橋脚柱１の天端から突出している複数列の柱主筋１１のうち、柱連結孔２ｂに挿し込まれた列の両側の柱主筋が、前記コンクリート充填空間Ｓ1 に挿入される。
【００１４】
上述のようにしてＰＣａ梁２Ａを設置した後は、そのコンクリート注入孔２ａからコンクリート充填空間Ｓ1 へ定着コンクリート２５を打設すると共に、柱連結孔２ｂに固結材２６を充填する。定着コンクリート２５としては、必要に応じて、例えば軽量骨材等の比重調整材を混入することによって橋脚柱１やＰＣａ梁２Ａよりも低比重とした高流動コンクリートが用いられ、固結材２６としては、例えば高強度無収縮モルタル又は高強度膨張モルタルが用いられる。
【００１５】
コンクリート充填空間Ｓ1 に打設された定着コンクリート２５は、経時的に硬化して前記打設空間Ｓ1 における橋脚柱１の天端及びＰＣａ梁２の外側面と接合一体化し、橋脚張り出し部２の一部となるものである。一方、柱連結孔２ｂに充填された固結材２６は経時的に硬化し、前記柱連結孔２ｂの内壁を構成する管状の鉄筋継手部材（図示省略）と、これに挿入された柱主筋１１とを互いに固結し連結する。また、前記コンクリート充填空間Ｓ1 を画成しているＰＣａ型枠２４は、定着コンクリート２５に一体化されて橋脚柱１の上部外壁部を構成する。これによって、橋脚柱１上にＰＣａ梁２Ａが一体化され、橋脚張り出し部２が形成される。
【００１６】
なお、図３における参照符号４は、上述のようにして施工された橋脚張り出し部２上に架設された橋桁である。
【００１７】
この実施形態においては、後打ちされて橋脚張り出し部２の一部をなす定着コンクリート２５が、橋脚柱１及びＰＣａ梁２Ａを構成するコンクリートよりも低比重であるため、橋脚張り出し部２が軽量化され、橋脚全体としての重心が低くなる。このため、橋脚の耐震性を向上させることができる。
【００１８】
図４及び図５は、橋脚張り出し部２を２本のＰＣａ梁２Ｂ1 ，２Ｂ2 を用いて施工する本発明の第二の実施形態を示すものである。ＰＣａ梁２Ｂ1 ，２Ｂ2 は、上述の第一の実施形態におけるＰＣａ梁２Ａを幅方向に対してほぼ１／２に縮小したＴ字形断面形状を有するもので、それぞれ、コンクリート注入孔２ａ及び柱連結孔２ｂが開設されているほか、上部フランジ２１をその幅方向に貫通する複数の梁連結孔２ｃが長手方向互いに対応する位置に開設されている。ＰＣａ梁２Ｂ1 ，２Ｂ2 は、１本当たりの重量が第一の実施形態におけるＰＣａ梁２Ａに比較して著しく軽量であるため、これを橋脚柱１の天端に揚重・設置するためのクレーンとして小型のものを用いることができる。
【００１９】
ＰＣａ梁２Ｂ1 ，２Ｂ2 を橋脚柱１の天端に順次設置する過程では、橋脚柱１の天端から突出している複数列の柱主筋１１が前記ＰＣａ梁２Ｂ1 ，２Ｂ2 に開設された柱連結孔２ｂに相対的に挿し込まれる。また、ＰＣａ梁２Ｂ1 ，２Ｂ2 の設置状態では、その各々の上部フランジ２１に開設された梁連結孔２ｃが互いに直列に連通され、この梁連結孔２ｃには、双方のＰＣａ梁２Ｂ1 ，２Ｂ2 にまたがって、鉄筋あるいはＰＣ鋼棒等からなる連結筋２７を挿入する。
【００２０】
互いに幅方向に並んだ状態で橋脚柱１の天端上に設置されたＰＣａ梁２Ｂ1 ，２Ｂ2 の互いに背反する側には、第一の実施形態と同様、それぞれＰＣａ型枠２４を嵌め込むことによってコンクリート充填空間Ｓ2 が画成され、また、互いに幅方向に並んで設置されたＰＣａ梁２Ｂ1 ，２Ｂ2 の間には、両者に挟まれたコンクリート充填空間Ｓ3 が形成される。したがって、好ましくはこれらのコンクリート充填空間Ｓ2 ，Ｓ3 にも、橋脚柱１の天端から突出している複数列の柱主筋１１のうちの一部が挿入されるようにする。
【００２１】
なお、ＰＣａ梁２Ｂ1 ，２Ｂ2 は、設置後にボルト等によって橋脚柱１の天端に仮固定し、また、連結筋２７は、単に梁連結孔２ｃに挿入するだけでなく、ＰＣａ梁２Ｂ1 ，２Ｂ2 を互いに緊結できるものを用いることが好ましい。
【００２２】
上述のようにしてＰＣａ梁２Ｂ1 ，２Ｂ2 を設置した後は、そのコンクリート注入孔２ａから両側のコンクリート充填空間Ｓ2 及びＰＣａ梁２Ｂ1 ，２Ｂ2 の間のコンクリート充填空間Ｓ3 に定着コンクリート２５を打設すると共に、柱連結孔２ｂに固結材２６を充填する。この場合も、第一の実施形態と同様、定着コンクリート２５として例えば低比重にした高流動コンクリートを用い、固結材２６として例えば高強度無収縮モルタル又は高強度膨張モルタルを用いることができる。
【００２３】
図６は、橋脚張り出し部を互いに上下に重ねて接合する２本のＰＣａ梁２Ｃ，２Ｄを用いて施工する本発明の第三の実施形態を示すものである。このうち図６（Ａ）に示すように、下部ＰＣａ梁２Ｃは、長手方向中央部をその上下に貫通する複数の柱連結孔２ｂが橋脚柱１の天端における柱主筋１１の突出位置と対応するように開設されており、上部ＰＣａ梁２Ｄは枠状に形成されている。
【００２４】
この第三の実施形態においては、まず橋脚柱１の天端上に下部ＰＣａ梁２Ｃを設置し、その過程で、柱主筋１１がそれぞれ柱連結孔２ｂに相対的に挿し込まれて貫通した状態とする。次に、下部ＰＣａ梁２Ｃの上に上部ＰＣａ梁２Ｄを設置し、両者を適当な金具等によって仮止めする。そして、この下部ＰＣａ梁２Ｃと上部ＰＣａ梁２Ｄによって形成されるコンクリート充填空間Ｓ4 内に鉄筋（図示省略）を適宜配設すると共に、前記柱連結孔２ｂからコンクリート充填空間Ｓ4 内に突出した柱主筋１１に結合し、必要に応じてプレストレス付与のためのシース（図示省略）をセットしてから、図６（Ｂ）に示すように定着コンクリート２５を打設する。
【００２５】
定着コンクリート２５はコンクリート充填空間Ｓ4 内で硬化することによって下部ＰＣａ梁２Ｃ及び上部ＰＣａ梁２Ｄを互いに一体化すると共に、一部が下部ＰＣａ梁２Ｃの柱連結孔２ｂに充填されて硬化することによって、下部ＰＣａ梁２Ｃと橋脚柱１との接合機能及び前記柱連結孔２ｂと柱主筋１１との間の固結材としての機能を奏する。また、枠状の上部ＰＣａ梁２Ｄによって、橋脚張り出し部２における定着コンクリート２５の比率を先の第一及び第二の実施形態に比較して著しく大きくしてあるため、この定着コンクリート２５として、例えば軽量骨材等の比重調整材を混入することによって橋脚柱１やＰＣａ梁２Ａよりも低比重とした高流動コンクリートを用いた場合の重心調整作用を顕著に得ることができる。
【００２６】
図７は、上記第三の実施形態における下部ＰＣａ梁２Ｃに代えて、この下部ＰＣａ梁２Ｃを幅方向に分割した形状の複数の下部ＰＣａ梁を用いた第四の実施形態を示すものである。すなわちこの実施形態においては、（Ａ）の場合は、まず２本の下部ＰＣａ梁２Ｃ1 ，２Ｃ2 をその幅方向に並べて橋脚柱１の天端に順次設置し、（Ｂ）の場合は、まず３本の下部ＰＣａ梁２Ｃ3 〜２Ｃ5 をその幅方向に並べて橋脚柱１の天端に順次設置し、この設置過程で、橋脚柱１の柱主筋１１を各ＰＣａ梁２Ｃ1 ，２Ｃ2 あるいは２Ｃ3 〜２Ｃ5 に開設された柱連結孔２ｂに相対的に挿し込む。また、設置状態において互いに幅方向に直列に連通された梁連結孔２ｃに、ＰＣａ梁２Ｃ1 ，２Ｃ2 あるいは２Ｃ3 〜２Ｃ5 にまたがって、鉄筋あるいはＰＣ鋼棒等からなる連結筋２７を挿入し、好ましくはこれらＰＣａ梁２Ｃ1 ，２Ｃ2 あるいは２Ｃ3 〜２Ｃ5 を連結筋２７で仮結束する。
【００２７】
あとは第三の実施形態と同様、下部ＰＣａ梁２Ｃ1 ，２Ｃ2 あるいは２Ｃ3 〜２Ｃ5 の上にまたがって枠状の上部ＰＣａ梁２Ｄを設置し、適当な金具等によって仮止めして、上部ＰＣａ梁２Ｄの内側に形成されるコンクリート充填空間Ｓ4 内に鉄筋及びシース等を配設してから、定着コンクリートを打設する。また、それぞれ連結筋２７を挿入した梁連結孔２ｃには、高強度無収縮モルタル又は高強度膨張モルタル等からなる固結材を充填する。
【００２８】
なお、上記各実施形態においては、橋脚の重心を低くするために低比重の定着コンクリート２５を用いるものとして説明したが、例えば地盤の起伏に応じて橋脚の高さを変えているような場合は、前記定着コンクリート２５として低比重や高比重のものを適宜に選定することによって、高さの相違による橋脚の固有振動数のばらつきを調整することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によると、次のような効果が実現される。
(1) 型枠組立、配筋、支保工組立あるいは前記型枠及び支保工の解体撤去等を不要とすることができるので、工程が簡素化されると共に工期が短縮され、施工コストを低減することができる。
(2) 支保工が不要となったことによって、工事のための占有スペースを縮小することができる。
(3) 橋脚張り出し部のプレキャスト化によって、品質、強度を向上させることができる。
(4) 定着コンクリートの比重を適宜に調整することによって、耐震性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る橋脚張り出し部の施工方法の第一の実施形態において、ＰＣａ梁を橋脚柱の天端上に設置する工程を示す説明図である。
【図２】上記第一の実施形態において、ＰＣａ梁の設置状態を示す斜視図である。
【図３】上記第一の実施形態において、施工完了状態をＰＣａ梁の長手方向と直交する方向に切断して示す断面図である。
【図４】本発明に係る橋脚張り出し部の施工方法の第二の実施形態において、施工完了状態をＰＣａ梁の長手方向と直交する方向に切断して示す断面図である。
【図５】上記第二の実施形態において、ＰＣａ梁を橋脚柱の天端上に設置する工程を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る橋脚張り出し部の施工方法の第三の実施形態を示す斜視図で、（Ａ）は分離状態、（Ｂ）は施工完了状態を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る橋脚張り出し部の施工方法の第四の実施形態の分離状態を示す斜視図で、（Ａ）は下部ＰＣａ梁を幅方向に２本接合するもの、（Ｂ）は下部ＰＣａ梁を幅方向に３本接合するものである。
【図８】従来工法において、橋脚柱の施工状態を示す説明図である。
【図９】従来工法において、橋脚張り出し部施工用型枠及び支保工等の組立状態を示す説明図である。
【図１０】従来工法において、上記型枠にコンクリートを打設した状態を示す説明図である。
【図１１】従来工法による施工完了状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  橋脚柱
１１  柱主筋
２  橋脚張り出し部
２Ａ，２Ｂ1 ，２Ｂ2   ＰＣａ梁
２Ｃ1 〜２Ｃ5   下部ＰＣａ梁（ＰＣａ梁）
２Ｄ  上部ＰＣａ梁（ＰＣａ梁）
２ｂ  柱連結孔
２ｃ  梁連結孔
２５  定着コンクリート
２６  固結材
２７  連結筋
Ｓ1 〜Ｓ4   コンクリート充填空間
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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