特開 2024-40986 プレキャスト部材及びプレキャスト部材の吊り上げ構造

(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】P2024040986

(43)【公開日】2024-03-26

(54)【発明の名称】プレキャスト部材及びプレキャスト部材の吊り上げ構造

(51)【国際特許分類】

   E01D 21/00 20060101AFI20240318BHJP

   E04G 21/16 20060101ALI20240318BHJP

   E04B 2/56 20060101ALI20240318BHJP

   B66C 1/66 20060101ALI20240318BHJP

【ＦＩ】

E01D21/00 Z

E04G21/16

E04B2/56 642A

B66C1/66 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022145672

(22)【出願日】2022-09-13

(71)【出願人】

【識別番号】000174943

【氏名又は名称】三井住友建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001379

【氏名又は名称】弁理士法人大島特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 泰輔

(72)【発明者】

【氏名】永元 直樹

【テーマコード（参考）】

2D059

2E002

2E174

3F004

【Ｆターム（参考）】

2D059AA14

2D059CC03

2D059DD06

2E002FB02

2E002FB23

2E002MA02

2E002MA41

2E174AA03

2E174BA01

2E174CA03

3F004EA11

3F004EA27

(57)【要約】

【課題】プレキャスト部材の将来の劣化を抑制する。
【解決手段】プレキャスト部材（５）は、コンクリート本体１４と、吊り上げ時の係止のためにコンクリート本体１４に埋設された複数のインサート部材１５とを備える。インサート部材１５は、繊維補強プラスチックからなり、且つコンクリート本体１５の上面から突出する突出部１５ｂを有する。インサート部材１５が突出部１５ｂを有するため、コンクリート本体１４の上面に貫通孔や箱抜きを設ける必要がなく、後埋材をコンクリート本体１４の上面に設ける必要もない。よって、ひび割れや縁切れの発生が抑制される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プレキャスト部材であって、
コンクリート本体と、
吊り上げ時の係止のために前記コンクリート本体に埋設された複数のインサート部材とを備え、
前記インサート部材が、繊維補強プラスチックからなり、且つ前記コンクリート本体の上面から突出する突出部を有する、プレキャスト部材。

【請求項2】

前記インサート部材が、工具で切断可能な程度に低いせん断抵抗を有する、請求項１に記載のプレキャスト部材。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のプレキャスト部材の吊り上げ構造であって、
前記インサート部材の前記突出部に定着される定着具と、
前記定着具に取り付けられる吊り具とを含む、吊り上げ構造。

【請求項4】

前記インサート部材の前記突出部を挟むように前記コンクリート本体の上面に配置された１対の支持具と、
前記定着具を１対の前記支持具に対して固定する固定具とを更に含む、請求項３に記載の吊り上げ構造。

【請求項5】

前記固定具が、前記突出部に緊張力を作用させた状態で前記定着具を１対の前記支持具に対して固定している、請求項４に記載の吊り上げ構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレキャスト部材及びプレキャスト部材の吊り上げ構造に関する。

【背景技術】

【0002】

橋等の構造物を製作するための工法として、プレキャストセグメント工法がある。この工法は、予めプレキャスト化されたコンクリートブロック（セグメント）を現場で継ぎ合わせ、緊張材によりプレストレスを導入することによって一体化させる方法である。重量が大きいプレキャストセグメントは、クレーンを用いて吊り上げられ、所定位置に架設される。箱桁橋のプレキャストセグメントの吊り上げ構造として、床版に貫通孔が形成され、この貫通孔に挿通されたＰＣ鋼棒に固定式フレーム（吊り上げ治具）を取り付けてセグメントを吊り上げる構成が公知である（特許文献１の図２）。

【0003】

また、プレキャスト部材の吊り上げ構造として、図５（Ａ）に示すように、部材本体５１にアンカー材５２が埋め込まれ、アンカー材５２に吊り治具５３を取り付けてプレキャスト部材を吊り上げる構成が採られることもある。アンカー材５２は部材本体５１に形成された箱抜き部５４に設けられる。プレキャスト部材が吊り上げられて所定位置に架設された後、箱抜き部５４は、図５（Ｂ）に示すように無収縮モルタルや膨張コンクリート等の後埋め材５５を充填されて平坦に処理される。特許文献１に開示されるような貫通孔も、プレキャスト部材の架設後に後埋め材５５によって処理される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１－８０６９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の吊り上げ構造では、プレキャスト部材の上面に後埋め材が露出する。長年の使用によって後埋め材が経年劣化すると、後埋め材にひび割れが生じたり、後埋め材とプレキャスト部材との縁が切れたりする虞がある。或いは、後埋め材として膨張コンクリートを用いた場合に、充填時の環境条件によっては十分な膨張効果が得られないことがある。このような場合にも後埋め材とプレキャスト部材との縁が切れやすく、ひび割れが生じやすい。上面にひび割れが生じると、そこから侵入する水による浸食や浸入した水の凍結、鉄筋等の金属部材の水による錆び等により、プレキャスト部材の劣化が進行する。

【0006】

本発明は、以上の背景に鑑み、プレキャスト部材の将来の劣化を抑制することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために本発明のある態様は、プレキャスト部材（５）であって、コンクリート本体（１４）と、吊り上げ時の係止のために前記コンクリート本体に埋設された複数のインサート部材（１５）とを備え、前記インサート部材が、繊維補強プラスチックからなり、且つ前記コンクリート本体の上面から突出する突出部（１５ｂ）を有する。

【0008】

この態様によれば、吊り具をインサート部材に係止してプレキャスト部材を吊り上げることができる。インサート部材が突出部を有するため、コンクリート本体の上面に貫通孔や箱抜き部を設ける必要がなく、後埋め材をコンクリート本体の上面に設ける必要もない。よって、コンクリート本体の上面におけるひび割れや縁切れの発生が抑制される。また、インサート部材が繊維補強プラスチックからなるため、錆びによるインサート部材の劣化がない。よって、プレキャスト部材の劣化が抑制される。

【0009】

上記の態様において、前記インサート部材が、工具で切断可能な程度に低いせん断抵抗を有すると良い。

【0010】

この態様によれば、プレキャスト部材に吊り具を取り付けて吊り上げ、所定位置に移動した後に、不要になった突出部を除去することができる。

【0011】

また、上記課題を解決するために本発明のある態様は、上記態様のプレキャスト部材（５）の吊り上げ構造であって、前記インサート部材の前記突出部に定着される定着具（１６）と、前記定着具に取り付けられる吊り具（１３）とを含む。

【0012】

インサート部材が繊維補強プラスチックからなるため、インサート部材の突出部に吊り具が直接取り付けられると、突出部が損傷する虞がある。この態様によれば、インサート部材の突出部に定着具が定着され、定着具に吊り具が取り付けられるため、突出部を損傷させることなく吊り具を突出部に連結することができる。

【0013】

上記の態様において、吊り上げ構造は、前記インサート部材の前記突出部を挟むように前記コンクリート本体の上面に配置された１対の支持具（１７）と、前記定着具を１対の前記支持具に対して固定する固定具（１８）とを更に含むと良い。

【0014】

この態様によれば、突出部が固定具によって１対の支持具に固定されることにより、突出部にせん断力や曲げモーメントが作用することが抑制される。よって、突出部の損傷が抑制され、安全にプレキャスト部材を吊り上げることができる。

【0015】

上記の態様において、前記固定具が、前記突出部に緊張力を作用させた状態で前記定着具を１対の前記支持具に対して固定していると良い。

【0016】

この態様によれば、吊り具を用いてプレキャスト部材を吊り上げた時に、プレキャスト部材の荷重による突出部の伸びによって定着具の支持具に対する固定が緩むことを抑制することができる。

【発明の効果】

【0017】

以上の態様によれば、プレキャスト部材の将来の劣化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態に係る桁橋の施工状況を示す側面図

【図2】図１中のII矢印から見た桁橋の正面図

【図3】図１中のIII部の拡大断面図

【図4】インサート部材切断後のプレキャスト床版の拡大断面図

【図5】従来技術に係るプレキャスト部材の吊り上げ構造の説明図

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態では、発明が桁橋１のプレストレストコンクリート床版４及びプレキャスト床版５に適用された例について説明する。

【0020】

図１は実施形態を係る桁橋１の施工状況を示す側面図である。図１に示されるように、桁橋１は、橋軸方向に離間して配置された橋脚２間に架設される主桁３と、主桁３の上に構築されるプレストレストコンクリート床版４とを有する。プレストレストコンクリート床版４は、橋軸方向に並べて配置された複数のプレキャスト床版５を連結して構成される。これらのプレキャスト床版５は、緊張材６によってプレストレスを導入されることによって互いに連結される。緊張材６は、アラミドＦＲＰからなると良く、アラミド以外の繊維強化プラスチックからなっても良い。或いは、緊張材６がＰＣ鋼棒やＰＣ鋼撚り線であっても良い。プレキャスト床版５は、図示しないクレーンによって吊り装置１０を介して吊り上げられ、主桁３上の所定の位置に配置される。

【0021】

図２は、図１中のII矢印から見た桁橋１の正面図である。プレキャスト床版５が橋軸直角方向に長いことから、橋軸直角方向に離間した位置に２つの吊り装置１０が配置されている。両吊り装置１０は同じ構成を有している。両吊り装置１０は、図示しない主フレームによって上方で互いに連結されており、主フレームを介して１つのクレーンによって吊り上げられる。吊り装置１０のそれぞれは、矩形のフレーム１１と、フレーム１１の角部近傍から垂下する４つの垂下部材１２と、各垂下部材１２の下端に設けられ、プレキャスト床版５に取り付けられる４つの吊り具１３とを有する。

【0022】

プレキャスト床版５の橋軸方向を向く１対の側面５ａは、ポストテンション方式で緊張される緊張材６によって、橋軸方向の両側に隣接配置されるプレキャスト床版５に接合される接合面である。プレキャスト床版５の橋軸方向を向く側面５ａには、複数の緊張材挿通孔７が形成されている。緊張材挿通孔７は、橋軸方向に延在し、プレキャスト床版５の１対の側面５ａにて開口している。プレキャスト床版５の側面５ａには、図示しないシアキー又はキー溝が形成されていても良い。

【0023】

図３は図１中のIII部の拡大断面図である。図３に示すように、プレキャスト床版５は、コンクリート本体１４と、コンクリート本体１４の上面に埋設されたインサート部材１５を備えている。インサート部材１５は、繊維補強プラスチックからなる棒状部材であり、例えば、アラミドＦＲＰからなって良い。或いは、インサート部材１５は、炭素繊維やガラス繊維など、非金属製の繊維によって補強されたプラスチックからなっていても良い。インサート部材１５は、高い引張強度を有しており、プレキャスト床版５を吊り上げる際に吊り具１３をプレキャスト床版５に係止するために利用される。

【0024】

インサート部材１５は、プレキャスト床版５のコンクリート本体１４に埋設された下側の埋設部１５ａと、コンクリート本体１４の上面から上方に突出する突出部１５ｂとを有している。インサート部材１５は、直線形状をしていると良く、埋設部１５ａへのコンクリートの付着によってプレキャスト床版５に直接定着される。

【0025】

インサート部材１５の突出部１５ｂには定着具１６が取り付けられる。定着具１６は、外面に雄ねじが形成された金属製の筒部材であり、内部にインサート部材１５の突出部１５ｂが挿入された状態で定着材を注入されることによってインサート部材１５を定着させる。つまり、定着具１６はインサート部材１５に取り外し不能に固定されている。定着材は、無収縮モルタルなどの無機系材料であっても良く、エポキシ樹脂などの有機系材料であってもよい。

【0026】

吊り具１３は、プレキャスト床版５を吊り上げるために、定着具１６を介してプレキャスト床版５のインサート部材１５、より詳細には突出部１５ｂに取り付けられる。具体的な構成は次の通りである。垂下部材１２の下端には雄ねじが形成されている。吊り具１３は、雌ねじを備えるナット部材であり、インサート部材１５の雄ねじ及び垂下部材１２の雄ねじに螺合することで垂下部材１２とインサート部材１５とを互いに連結する。

【0027】

上記のようにインサート部材１５は高い引張強度を有する。一方、インサート部材１５は、曲げモーメントやせん断力に弱い。そのため、１対の支持具１７がインサート部材１５の突出部１５ｂを挟むようにコンクリート本体１４の上面に載置され、固定具１８によって定着具１６が１対の支持具１７に固定されている。具体的には、固定具１８は、定着具１６の雄ねじに螺合するナットと、定着具１６の外周に遊嵌し、ナットと支持具１７と間に配置されて両者に係合する板部材とにより構成されている。ナットを回転させることにより、固定具１８は支持具１７に支持されて定着具１６を引っ張ることで定着具１６を固定する。これにより、インサート部材１５が引張力のみを受けた状態で固定される。

【0028】

吊り具１３を用いてプレキャスト床版５を吊り上げると、プレキャスト床版５の荷重によってインサート部材１５の突出部１５ｂは伸び、定着具１６の支持具１７に対する固定が緩む。そこで、定着具１６は、インサート部材１５が支持すべき荷重よりも大きな緊張力を固定具１８によって付与された状態で１対の支持具１７に固定されている。なお、インサート部材１５が支持すべき荷重は、本実施形態では８つのインサート部材１５が設けられているため、プレキャスト床版５の重量の概ね１／８である。

【0029】

このように、インサート部材１５が、コンクリート本体１４の上面から突出する突出部１５ｂを有するため、図１及び図２に示すように、吊り具１３をインサート部材１５に係止し、吊り装置１０によってプレキャスト床版５を吊り上げることができる。吊り装置１０によってプレキャスト床版５を主桁３上の所定の位置に配置した後、インサート部材１５は不要になる。そこで、インサート部材１５は、工具を用いて切断、除去される。即ち、インサート部材１５は、工具で切断可能な程度に低いせん断抵抗を有するように構成されている。

【0030】

図４は、インサート部材１５切断後のプレキャスト床版５の拡大断面図である。図４に示すように、インサート部材１５は、プレキャスト床版５のコンクリート本体１４の上面近傍で切断されると良い。これにより、インサート部材１５の突出部１５ｂの略全体が除去される。

【0031】

このように本実施形態では、インサート部材１５がコンクリート本体１４の上面から突出する突出部１５ｂを有する。そのため、コンクリート本体１４の上面に貫通孔や箱抜き部３４（図５参照）を設ける必要がなく、後埋め材３６（図５参照）をコンクリート本体１４の上面に設ける必要もない。よって、コンクリート本体１４の上面におけるひび割れや縁切れの発生が抑制される。また、インサート部材１５が繊維補強プラスチックからなるため、錆びによるインサート部材１５の劣化がない。よって、プレキャスト床版５の劣化が抑制される。

【0032】

また、インサート部材１５が工具で切断可能な程度に低いせん断抵抗を有することにより、プレキャスト床版５に吊り具１３を取り付けて吊り上げ、所定位置に移動した後に、不要になったインサート部材１５の突出部１５ｂを除去することができる。

【0033】

上記のようにインサート部材１５が繊維補強プラスチックからなるため、インサート部材１５の突出部１５ｂに吊り具１３が直接取り付けられると、突出部１５ｂが損傷する虞がある。これに対し、本実施形態のプレキャスト床版５の吊り上げ構造では、図３に示すように、インサート部材１５の突出部１５ｂに定着具１６が定着され、定着具１６に吊り具１３が取り付けられる。これにより、突出部１５ｂを損傷させることなく吊り具１３を突出部１５ｂに連結することができる。

【0034】

また、インサート部材１５の突出部１５ｂを挟むようにコンクリート本体１４の上面に１対の支持具１７が配置され、定着具１６が固定具１８によって１対の支持具１７に固定される。これにより、突出部１５ｂにせん断力や曲げモーメントが作用することが抑制される。よって、突出部１５ｂの損傷が抑制され、安全にプレキャスト床版５を吊り上げることができる。

【0035】

ここで固定具１８は、インサート部材１５の突出部１５ｂに緊張力を作用させた状態で定着具１６を１対の支持具１７に対して固定している。これにより、吊り具１３を用いてプレキャスト床版５を吊り上げた時に、プレキャスト床版５の荷重による突出部１５ｂの伸びによって定着具１６の支持具１７に対する固定が緩むことが抑制される。

【0036】

以上で具体的な実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態や変形例に限定されることなく、幅広く変形実施することができる。

【0037】

例えば、発明に係るプレキャスト部材が箱桁橋のプレキャストセグメントに適用されても良く、発明に係る吊り上げ構造が箱桁橋のプレキャストセグメントの吊り上げ構造に適用されても良い。また、発明に係るプレキャスト部材がボックスカルバートのプレキャストセグメントに適用されても良い。或いは、発明に係るプレキャスト部材が開削溝のプレキャストセグメントに適用されても良い。

【0038】

この他、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、素材、或いは構築手順等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更することができる。また、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。

【符号の説明】

【0039】

１ ：桁橋
２ ：橋脚
３ ：主桁
４ ：プレストレストコンクリート床版
５ ：プレキャスト床版（プレキャスト部材）
１０ ：吊り装置
１１ ：フレーム
１２ ：垂下部材
１３ ：吊り具
１４ ：コンクリート本体
１５ ：インサート部材
１５ａ ：埋設部
１５ｂ ：突出部
１６ ：定着具
１７ ：支持具
１８ ：固定具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】