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特開2022-69117ハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法
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  • 特開-ハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法 図1
  • 特開-ハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法 図2
  • 特開-ハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法 図3
  • 特開-ハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法 図4
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022069117
(43)【公開日】2022-05-11
(54)【発明の名称】ハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法
(51)【国際特許分類】
   E01D 19/02 20060101AFI20220428BHJP
   E01D 21/00 20060101ALI20220428BHJP
【FI】
E01D19/02
E01D21/00 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020178107
(22)【出願日】2020-10-23
(71)【出願人】
【識別番号】000002299
【氏名又は名称】清水建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100161506
【弁理士】
【氏名又は名称】川渕 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】朱 暁旭
(72)【発明者】
【氏名】田中 博一
(72)【発明者】
【氏名】滝本 和志
(72)【発明者】
【氏名】林 大輔
【テーマコード(参考)】
2D059
【Fターム(参考)】
2D059AA03
2D059BB39
2D059GG55
(57)【要約】
【課題】作業現場における配筋作業を低減して施工を簡略化することで、施工効率を向上させることができ、工期の短縮と工事費の低減を図ることができる。
【解決手段】橋脚1を上下に複数段に分割して形成されたコンクリート製のハーフプレキャスト柱部材2A、2Bを製作し、ハーフプレキャスト柱部材2A、2Bには鉛直方向の主鉄筋22が埋設され、かつ上面視で部材中央に上下に貫通し、内部に部材が配置されない空胴状の中空部21を形成する工程と、基盤上に複数段のハーフプレキャスト柱部材2A、2Bを上下方向に一体的に積み上げる工程と、上下に接合されるハーフプレキャスト柱部材2A、2Bのそれぞれに埋設される主鉄筋22同士を継手部材で接続する工程と、中空部21にコンクリート充填材3を打設する工程と、を有するハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法を提供する。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
橋脚を上下に複数段に分割して形成されたコンクリート製のハーフプレキャスト柱部材を製作し、前記ハーフプレキャスト柱部材には鉛直方向の鉄筋が埋設され、かつ上面視で部材中央に上下に貫通し、内部に部材が配置されない空胴状の中空部を形成する工程と、
基盤上に複数段の前記ハーフプレキャスト柱部材を上下方向に一体的に積み上げる工程と、
上下に接合される前記ハーフプレキャスト柱部材のそれぞれに埋設される鉄筋同士を継手部材で接続する工程と、
前記中空部にコンクリートを打設する工程と、
を有することを特徴とするハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法。
【請求項2】
前記継手部材は、
前記ハーフプレキャスト柱部材間で接合される一方のハーフプレキャスト柱部材の第1接合面に設けられる雄型継手と、
前記雄型継手に接合され他方のハーフプレキャスト柱部材の第2接合面に設けられる雌型継手と、を備え、
前記雄型継手は、前記第1接合面から突出する雄ピンを有し、
前記雌型継手は、前記第2接合面に露出し前記雄ピンが挿入可能なハウジングを有し、
前記雄ピンは前記ハウジングに対してワンタッチ係合により接合されることを特徴とする請求項1に記載のハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、橋梁の橋桁、橋脚などのコンクリート構造物では、例えば特許文献1に示されるような工場で製作するプレキャストコンクリート部材としてプレキャスト化することが行われている。さらに、このような橋脚の場合には、プレキャスト部材の重量や寸法が大きくなることからハーフプレキャスト部材を採用することで、品質の向上や労働力不足の解消といった生産性を高めることができる。
このようなハーフプレキャスト部材を用いた工法として、帯鉄筋を埋め込んだプレキャストパネルで橋脚表面を形成し、中空部にコンクリートを打設して合成構造の橋脚を急速施工する工法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平6-280306号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来のハーフプレキャスト部材を用いた施工では、以下のような問題があった。
すなわち、ハーフプレキャスト部材には配力筋は埋め込まれているが、中空部へのコンクリートを打設する前に中空部に主筋を別途現場で配筋する必要があり、配筋作業に多大な手間と時間がかかることから、工期が長くなるとともに、工事費も高くなるという問題があり、その点で改善の余地があった。
【0005】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、作業現場における配筋作業を低減して施工を簡略化することで、施工効率を向上させることができ、工期の短縮と工事費の低減を図ることができるハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方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、本発明に係るハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法は、橋脚を上下に複数段に分割して形成されたコンクリート製のハーフプレキャスト柱部材を製作し、前記ハーフプレキャスト柱部材には鉛直方向の鉄筋が埋設され、かつ上面視で部材中央に上下に貫通し、内部に部材が配置されない空胴状の中空部を形成する工程と、基盤上に複数段の前記ハーフプレキャスト柱部材を上下方向に一体的に積み上げる工程と、上下に接合される前記ハーフプレキャスト柱部材のそれぞれに埋設される鉄筋同士を継手部材で接続する工程と、前記中空部にコンクリートを打設する工程と、を有することを特徴としている。
【0007】
本発明では、橋脚を上下に複数段に分割して形成され、中空部を有するハーフプレキャスト柱部材を上下方向に積み上げ、それらハーフプレキャスト柱部材同士は継手部材を用いて一体的に接合し、さらに各ハーフプレキャスト柱部材の中空部にコンクリートを打設することにより橋脚を構築することができる。
この場合、橋脚の鉄筋はハーフプレキャスト柱部材に埋設され、中空部には鉄筋等の部材が配置されずに単にコンクリートが充填される構造であるので、作業現場における配筋作業を省略または低減して施工を簡略化することができる。そのため、施工効率を向上させることができ、工期の短縮と工事費の低減を図ることができる。
【0008】
また、本発明では、ハーフプレキャスト柱部材が中空断面であり、1部材当たりの重量を減少させることができるので、ハーフプレキャスト柱部材の鉛直方向の長さを長くすることができ、鉛直方向の接合箇所(継手箇所)を減らすことができる。
【0009】
また、本発明に係るハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法は、前記継手部材は、前記ハーフプレキャスト柱部材間で接合される一方のハーフプレキャスト柱部材の第1接合面に設けられる雄型継手と、前記雄型継手に接合され他方のハーフプレキャスト柱部材の第2接合面に設けられる雌型継手と、を備え、前記雄型継手は、前記第1接合面から突出する雄ピンを有し、前記雌型継手は、前記第2接合面に露出し前記雄ピンが挿入可能なハウジングを有し、前記雄ピンは前記ハウジングに対してワンタッチ係合により接合されることを特徴としてもよい。
【0010】
この場合には、ワンタッチ係合により上下段のハーフプレキャスト柱部材同士を簡単に接合することができることから、接合作業にかかる手間と時間をより低減することができ、作業効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明のハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法によれば、作業現場における配筋作業を低減して施工を簡略化することで、施工効率を向上させることができ、工期の短縮と工事費の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本発明の第1実施形態によるハーフプレキャストコンクリートを用いて構築される橋脚の斜視図である。
図2図1に示す橋脚の施工状態を示す斜視図であって、下段のハーフプレキャスト柱部材に上段のハーフプレキャスト柱部材を接合する前の状態を示す図である。
図3】第2実施形態の継手部材を示す縦断面図であって、(a)は接合前の状態の図、(b)は接合後の状態の図である。
図4】変形例による橋脚の斜視図であって、図1に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態によるハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法について、図面に基づいて説明する。
【0014】
(第1実施形態)
本実施形態によるハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法は、図1及び図2に示すように、ハーフプレキャスト部材を上下方向に接続することにより不図示の基礎上に橋脚1を構築する施工に採用される施工方法である。本実施形態の橋脚1は、断面円形の形状のものが適用されている。
【0015】
橋脚1は、橋脚1を上下に複数段(ここでは2段)に分割して形成されたコンクリート製のハーフプレキャスト柱部材2(2A、2B)と、ハーフプレキャスト柱部材2A、2Bの中空部21(後述する)にコンクリートが打設されることにより充填されたコンクリート充填材3と、により構築された構造体である。下段T1に位置するハーフプレキャスト柱部材2Aは、不図示の基礎に対して例えばアンカー筋などを用いて接合されている。
【0016】
ハーフプレキャスト柱部材2は、図1に示すように、例えば橋脚1が構築される施工現場から離れた製作工場で予め製作され、当該施工現場に搬入されて施工箇所に設置される。本実施形態では、ハーフプレキャスト柱部材2A、2Bが上下2段に重ねて接合されて設置されている。
なお、以下の説明では、上述したように下段のハーフプレキャスト柱部材を1段目として符号2Aとし、1段目のハーフプレキャスト柱部材2A上に接合されるハーフプレキャスト柱部材を2段目として符号2Bとする。
【0017】
ハーフプレキャスト柱部材2A、2Bは、それぞれ同形状に形成され、上面視において円形をなし、断面中央に上下に貫通し、内部に鉄筋などの部材が配置されない空胴状の中空部21が形成されている。ハーフプレキャスト柱部材2A、2Bには、鉛直方向の複数の主鉄筋22が周方向に間隔をあけて埋設され、これら主鉄筋22を囲むように周方向に沿って延在する帯鉄筋23が埋設されている。
【0018】
上段のハーフプレキャスト柱部材2Bにおける主鉄筋22の上端部22aおよび下端部22bは、それぞれ上端面の第1接合面2a、下端面の第2接合面2bから鉛直方向に突出している。
【0019】
下段のハーフプレキャスト柱部材2Aにおける上端面の第1接合面2aには、上段のハーフプレキャスト柱部材2Bの主鉄筋22の下端部22bが挿入可能な挿入孔24が設けられている。挿入孔24は、ハーフプレキャスト柱部材2A内に埋設される鉛直方向の主鉄筋22と同軸に接続されてコンクリートに埋設され、孔開口が第1接合面2aに面一に設けられている。
【0020】
ハーフプレキャスト柱部材2A、2B内の主鉄筋22は、ハーフプレキャスト柱部材2の半径方向で内外2列に間隔をあけて配筋されている。帯鉄筋23は、ハーフプレキャスト柱部材2の水平断面で周方向に配置される主鉄筋22を囲むように設けられている。
なお、主鉄筋22および帯鉄筋23の配筋数は、図面に示す数量、配置は一例であり、適宜設定可能である。
【0021】
下段のハーフプレキャスト柱部材2Aの第1接合面2aに設けられる挿入孔24は、孔内径が主鉄筋22の径寸法より大きく設定された筒形状に形成されている。挿入孔24の孔内部には、主鉄筋22が挿入された後にモルタル等の硬化材が充填される。下段のハーフプレキャスト柱部材2Aには、挿入孔24に外側から連通される注入管(図示省略)が備えられ、この注入管を使用して硬化材が注入される。
【0022】
次に、上述したハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法について、図面を用いて詳細に説明する。
橋脚構築方法は、図1及び図2に示すように、コンクリート製のハーフプレキャスト柱部材2A、2Bを製作する工程と、基盤上に2段のハーフプレキャスト柱部材2A、2Bを上下方向に一体的に積み上げる工程と、上下に接合されるハーフプレキャスト柱部材2A、2Bのそれぞれに埋設される主鉄筋22同士を継手部材(主鉄筋22の端部22a、22bと挿入孔24)で接続する工程と、ハーフプレキャスト柱部材2A、2Bの中空部21にコンクリート充填材3を打設する工程と、を有する。
【0023】
具体的な橋脚構築方法としては、先ずハーフプレキャスト柱部材2A、2Bを予め工場等で製作しておく。
【0024】
次に、図2に示すように、下段のハーフプレキャスト柱部材2Aを基礎上の所定位置に設置し、アンカー筋等を用いて固定する。その後、下段のハーフプレキャスト柱部材2Aの中空部21にコンクリート充填材3を打設する。このとき打設されるコンクリート充填材3はハーフプレキャスト柱部材2Aの第1接合面2aと面一、あるいは第1接合面2aよりも下方の位置となる高さまで打設される。これにより下段のハーフプレキャスト柱部材2Aとコンクリート充填材3とが一体的に設けられ、橋脚1のうち下段部分の施工が完了となる。
【0025】
次に、下段のハーフプレキャスト柱部材2A上に上段のハーフプレキャスト柱部材2Bを積み上げて接合する。
下段のハーフプレキャスト柱部材2Aの挿入孔24に上段のハーフプレキャスト柱部材2Bの主鉄筋22の下端部22bを挿通させた後、さらにその挿入孔24内にモルタルを充填して硬化させる。これにより上段のハーフプレキャスト柱部材2Bが下段のハーフプレキャスト柱部材2Aに対して同軸線上に一致した状態で所定位置に配置される。その後、上段のハーフプレキャスト柱部材2Bの中空部21にコンクリート充填材3を打設する。このとき打設されるコンクリート充填材3はハーフプレキャスト柱部材2Bの第1接合面2aと面一となる高さまで打設される。これにより上段のハーフプレキャスト柱部材2Bとコンクリート充填材3とが一体的に設けられ、橋脚1のうち下段部分に続いて上段部分の施工が完了となる。これにより橋脚1が構築されることになる。
【0026】
次に、上述したハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態では、図1及び図2に示すように、橋脚1を上下に複数段に分割して形成され、中空部21を有するハーフプレキャスト柱部材2A、2Bを上下方向に積み上げ、それらハーフプレキャスト柱部材2A、2B同士は継手部材を用いて一体的に接合し、さらに各ハーフプレキャスト柱部材2A、2Bの中空部21にコンクリート充填材3を打設することにより橋脚1を構築することができる。
【0027】
この場合、橋脚1の主鉄筋22及び帯鉄筋23はハーフプレキャスト柱部材2A、2Bに埋設され、中空部21には鉄筋等の部材が配置されずに単にコンクリート充填材3が充填される構造であるので、作業現場における配筋作業を省略または低減して施工を簡略化することができる。そのため、施工効率を向上させることができ、工期の短縮と工事費の低減を図ることができる。
【0028】
また、本実施形態では、ハーフプレキャスト柱部材2A、2Bが中空断面であり、1部材当たりの重量を減少させることができるので、ハーフプレキャスト柱部材2A、2Bの鉛直方向の長さを長くすることができ、鉛直方向の接合箇所(継手箇所)を減らすことができる。
【0029】
上述のように本実施形態によるハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法では、作業現場における配筋作業を低減して施工を簡略化することで、施工効率を向上させることができ、工期の短縮と工事費の低減を図ることができる。
【0030】
(第2実施形態)
図3(a)、(b)に示すように、第2実施形態によるハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法は、上下段のハーフプレキャスト柱部材2A、2B同士の接合構造である継手部材の構成を第1実施形態とは異なる構成としたものである。
すなわち、第1実施形態では、一方のハーフプレキャスト柱部材2の主鉄筋22の上端部22aまたは下端部22bを他方のハーフプレキャスト柱部材2の挿入孔24に挿入して挿入孔24内にモルタルを充填する構造であるが、第2実施形態ではこれに代えてワンタッチ係合可能な継手部材4を採用した継手構造としたものである。
【0031】
第2実施形態の継手部材4は、下段のハーフプレキャスト柱部材2Aと上段のハーフプレキャスト柱部材2Bとの間で接合される上段のハーフプレキャスト柱部材2Aの第2接合面2bに設けられる雄型継手41と、雄型継手41に接合され下段のハーフプレキャスト柱部材2Aの第1接合面2aに設けられる雌型継手42と、を備えている。
【0032】
雄型継手41は、第2接合面2bから突出する雄ピン43を有している。雌型継手42は、第1接合面2aに露出し雄ピン43が挿入可能なハウジング44を有している。そして、雄ピン43はハウジング44に対してワンタッチ係合により接合される構成となっている。
【0033】
第2実施形態では、継手部材4のワンタッチ係合により上下段のハーフプレキャスト柱部材2A、2B同士を簡単に接合することができることから、接合作業にかかる手間と時間をより低減することができ、作業効率を向上させることができる。
【0034】
以上、本発明によるハーフプレキャストコンクリートを用いた橋脚構築方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0035】
例えば、本実施形態では、上下2段でハーフプレキャスト柱部材2A、2Bを設けた構造としているが、上下2段であることに限定されることはなく、例えば橋脚を3段以上に分割して形成されたハーフプレキャスト柱部材であってもかまわない。
【0036】
また、橋脚の断面形状として、上述した実施形態では断面円形状としているが、他の形状であってもかまわない。
例えば、図4に示す変形例の橋脚1Aのように、上面視で矩形状(図4では正方形)のハーフプレキャスト柱部材2(2A、2B)を採用することも可能である。この場合、中空部21の形状も矩形状となっている。
【0037】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【0038】
1、1A 橋脚
2、2A、2B ハーフプレキャスト柱部材
2a 第1接合面
2b 第2接合面
3 コンクリート充填材
4 継手部材
21 中空部
22 主鉄筋
22a 上端部
22b 下端部
23 帯鉄筋
24 挿入孔
41 雄型継手
42 雌型継手
43 雄ピン
44 ハウジング
図1
図2
図3
図4