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第42回 北海道開発局空港技術研究会議

高強度RCプレキャスト版
舗装の空港への適用性について
国土交通省国土技術政策総合研究所
空港研究部空港施設研究室
松崎和博

背景T 航空機の大型化と交通量の増加
T 空港基本施設の補修
T 急速施工性
T 現状ではプレキャストプレストレストコンクリート（PPC）版が用いられている
T 高強度RCプレキャスト版舗装

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目的
T 高強度RCプレキャスト版舗装の版構造

ならびに継手の性能確認
T 実用化への改善点
T 空港への適用性

高強度RCプレキャスト版の構造

コッター継手ラチストラス鉄筋2

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コッター式継手

C 型金物継手構造

H 型金物

C 型金物

←固定用ボルト←H型金物←コッター式継手

↓↓

圧縮力

3

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試験舗装の断面図
9000

枕版
2504500
グラウト材

RCプレキャスト版

RCプレキャスト版

▽枕版

粒状材

セメント安定処理材

6500（単位： mm)

試験舗装の平面図
4493

371.5 371.5

3@625

トルク締付け力60%
D221.5 559

F2493

371.5

トルク締付け力30%
C
3@1125=3375

171.5 390

9@450=4050

5@430

221.5

A
5@750=3750

390 390

5@750=3750

2493

B
371.5

559

トルク締付け力60%
E2493

3@625

390

4493

171.5

▽

20 2504500

コッター式継手

スリップバー

高さ調整ボルト グラウト注入孔（単位： mm)4

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施工手順

施工状況（その1）

転圧枕版敷設5

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施工状況（その2）

敷設裏込めグラウト注入

施工状況（その3）

締付け

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試験舗装による検討項目
T コッター式継手の設計法の検討
T コッター式継手の施工管理方法の検討
T 目地部の荷重伝達機能の確認
T RCプレキャスト版の設計法の検討
T 平面一体化舗装としてのRCプレキャスト版ならびにコッター式継手の耐力の検討

試験内容
T 継手締付け試験
T 静的載荷試験
T FWD載荷試験
T 走行載荷試験

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継手締付け試験
固定用ボルトにトルク導入
T 目地周辺コンクリート
ひずみ
T H型金物ひずみT

固定用ボルトひずみ
T トルク：400kN･m（60%）まで
T

ひずみゲージの取付状況

3@625

試験に用いた目地構造
BA
5@750=3750

トルク締付け力60%

トルク締付け力30%
3@625

5@750=3750

D
9@450=4050

C
3@1125=3375

5@430

トルク締付け力60%
F

コッター式継手

スリップバー

E（単位： mm)8

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静的載荷試験
載荷板直径：450mm
T 荷重：276kNまで
T たわみ・目地幅T 表面ひずみ
T 鉄筋ひずみT

静的載荷試験位置
BA○○DC○F

コッター式継手○E

スリップバー

高さ調整ボルト グラウト注入孔

9All Rights Reserved, Copyright (C) 2004, National Institute for Land and Infrastructure Management

FWD載荷試験載荷板直径：450mm
T 荷重：250kNまで
T たわみ
T

走行載荷試験
B747-400主脚
T 走行速度：5km/h
T 荷重：910kN
T 走行回数：10,000回
T

静的載荷試験
T FWD載荷試験
T ひび割れ調査T

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走行載荷試験位置
B

A

DC

F

E

コッター式継手

スリップバー

高さ調整ボルト グラウト注入孔

検討項目（その1）
T コッター式継手の設計法の検討
T コッター式継手の施工管理方法の検討

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継手締付け試験結果
ひずみ (1×10 ‑6)100

ひずみ (1×10 ‑6)
100C版

A版
C版

500E版

500▲

▲

継手位置

継手位置-50-50▲

▲

継手位置
継手位置
-100-100-800 -600 -400 -200 0 200 400 600 800-800 -600 -400 -200 0 200 400 600 800
載荷板中心からの距離 (mm)
載荷板中心から距離 (mm)A-C版継手コンクリート版表面ひずみ C-E版継手コンクリート版表面ひずみ

B-D版継手コンクリート版表面ひずみ
載荷板中心からの距離 (mm)-800 -600 -400 -200 0 200 400 600 800
2010
ひずみ (1×10 ‑6) 0-10-20050
100

導入トルク (kN･m)
150
300
20035025040045012All Rights Reserved, Copyright (C) 2004, National Institute for Land and Infrastructure Management

導入トルクとH型金物引張応力度
引張応力度 (N/mm 2)
600

A‑C版
B‑D版
C‑E版

500
400

T=1.3×103σsσsy

T ：トルク（N・mm）
σs：H型金物の引張応力度（N/mm2）

300
σsa

200
10000100200300
導入トルク (kN･m)

400

検討項目（その2）
T 目地部の荷重伝達機能の確認

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載荷板中心たわみ
走行回数 A-C版

B-D版

C-E版

D-F版

00.891

0.854

0.762

0.693

3,0000.895

0.933

−−

10,000

0.945

0.951

1.508

1.105（単位： mm）

目地部載荷時の版厚方向目地幅分布の比較-0.1050100深さ (mm)-0.05

目地幅 (mm)00.050.1
A‑C版
B‑D版
C‑E版
D‑F版

-0.1050-0.05

目地幅 (mm)00.050.1
A‑C版
B‑D版
C‑E版
D‑F版

100
深さ (mm)

150150200200250250a) 継手（スリップバー）間b) 継手（スリップバー）近傍

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A-C版の版厚方向目地幅分布-0.10

目地幅 (mm)
00.05

-0.05

0.1

0回
3000回
10000回

50-0.10-0.05

目地幅 (mm)
00.05

0回
3000回
10000回

50100100

深さ (mm)

0.1

深さ (mm)
150150200200250250a) 継手間b) 継手近傍

各目地における荷重伝達率の比較
荷重伝達率 Ef (%)
10095

A‑C版
B‑D版
C‑E版
D‑F版

908502000

4000
6000
走行回数 (回)

8000

10000

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まとめ①①締付けトルク
H型金物応力度：250kN・mで許容引張応力度
締付けトルク ：250kN･m程度

②継手間隔
荷重伝達率
継手間隔

：1,125mmが若干低い結果：750mmを標準する③継手の設計
荷重伝達率は96%程度を維持している検討項目（その3）
T RCプレキャスト版の設計法の検討

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走行回数と最大ひずみ
ひずみ (1×10 ‑6)150

鉄筋（長辺）
鉄筋（短辺）

10050

走行回数002000

400060008000

10000-50-100
コンクリート（長辺）コンクリート（短辺）-150

FWD最大たわみの変化
D0 (mm)0.8

荷重 (kN)
100kN
200kN
150kN
250kN

0.60.40.2002000

4000 6000 8000 10000 12000
走行回数 (回)17All Rights Reserved, Copyright (C) 2004, National Institute for Land and Infrastructure Management

応力度の計算値と実測値の比較
荷重 P (kN)

荷重 P (kN)300
コンクリート300
コンクリート 鉄筋

200

鉄筋

200

計算値
0回
3000回
10000回

1000計算値
0回
3000回
10000回

1000-1001020
応力度 σ (N/mm 2)a) 長辺方向

30-1001020
応力度 σ (N/mm 2)30b) 短辺方向

まとめ②①静的載荷試験結果
10,000回程度の繰り返し載荷には十分耐久性がある②FWD載荷試験結果
10,000回程度の繰り返し載荷では、路床・路盤の荷重支持力には変化がない
設計法による計算値は妥当性がある

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検討項目（その4）
T 平面一体化舗装としてのRCプレキャスト版ならびにコッター式継手の耐力の検討

走行載荷試験中のひび割れ発生状況
B

A

D

C

F

E

－： 5,000回－：10,000回

19All Rights Reserved, Copyright (C) 2004, National Institute for Land and Infrastructure Management

コンクリート版表面の応力度分布（短辺方向）
応力度 σ4(N/mm 2)20-2-4-1000

C版端部（自由縁部）
C版中央部
C版端部（D版側）-500
0500
版中央からの距離 (mm)

1000

まとめ③
ひび割れへの対応
T 耐久性について、ひび割れ幅を鉄筋により制御
T クラックの幅については非常に小さい
T 一般的な使用状態では課題はない
T 曲げクラックの影響でコンクリートが剥離した場合の航空機などへの影響
T クラックの進展を制御する効果および局所的な剥離防止効果のある繊維補強コンクリートなどを使用することが望ましい

20

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結論(1)RCプレキャスト版構造
T

ひび割れ幅
UU

5,000回走行後：0.06mm以下 ＜ 表面の許容ひび割れ幅 0.2mm
10,000回走行後：0.08mm以下 （土木学会コンクリート標準示方書）(2)目地構造T

航空機の脚荷重による10,000回の繰返し載荷中における荷重伝達率を96%程度を維持しており、耐久性は十分

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