説明

分節プレストレストコンクリート・ガーダのセグメント及びその製造方法

本発明は、分節プレストレストコンクリート・ガーダのセグメント及びその製造方法に係り、特に接合部で発生する構造的脆弱性が改善された分節プレストレストコンクリート・ガーダのセグメント及びその製造方法に関する。互いに連結されて分節プレストレストコンクリート・ガーダを形成するセグメントの製造方法において、一端部が他のセグメントの端部と接合されるための剪断キーを有し、他端部がセグメント本体と接合される接合ブロックを製作する段階と、接合ブロックをセグメント本体製作用型枠の端部として使用し、そのセグメント本体製作用型枠にコンクリートを打設して養生させてセグメント本体を製作する段階とを含み、セグメント本体の製作段階で、接合ブロックがセグメント本体の端部に接合されて固定されることにより、セグメントがなされるようにしたことを特徴とする分節プレストレストコンクリートの・ガーダ・セグメント及びその製造方法である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分節プレストレストコンクリート(PSC:PreStressed Concrete)ガーダのセグメント及びその製造方法に係り、特に接合部で発生する構造的脆弱性が改善された分節プレストレストコンクリート・ガーダのセグメント及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
分節プレストレストコンクリート・ガーダとは、1つのガーダをいくつかのセグメントに分け、工場や製作場で製作した後、ガーダの使用現場でセグメントを接合し、ガーダの長手方向のテンドンを緊張させて製作された一切のプレストレストコンクリート・ガーダをいう。
【0003】
分節プレストレストコンクリート・ガーダのセグメント接合方法には、現場でセグメントを一定の間隔をおいて配して鉄筋繋ぎを行った後、コンクリート、モルタル、グラウトなどを打設して接合する現場打設接合方法と、エポキシなどの接着剤をセグメント接合面に薄く塗布して接合する方法とがある。接着剤なしにテンドンの緊張力だけでセグメントを密着させて接合する接触式接合方法もある。
【0004】
現場打設接合方法は、接合部に別途のコンクリート、モルタル、グラウトなどを打設するために、接合されるセグメントの断面形状が一致する必要はないが、接合されるセグメント間に鉄筋を配筋する作業と、コンクリート打設及び養生が要求されるので、作業が複雑であって工期が長引くという問題点がある。
【0005】
一方、接触式接合方法は、図1及び図2に図示されているように、現場でコンクリートを打設したり養生する過程なしに、あらかじめ製作されたセグメント1を、剪断キー2を有する接合部を利用してその接合部を互いに合わせ付ける方式で接合し、ガーダ9を製作する方式なので、現場打設接合方法に比べて工期がはるかに短くなるという長所があり、コスト面でも経済的である。しかし、接触式接合方法の場合、接合される両側のセグメント1の断面形状が互いに一致せねばならないという問題点がある。また、セグメント1接合部の形状が、剪断キー2、ガイドキー、テンドンダクトなどと複雑な形状であるのにかかわらず、接合されるセグメント1の互いに対応する剪断キー2などの凹凸部分が完全に一致したり、薄い接着剤の厚み内の精度で一致しなければならないので、セグメント1の製作が非常にやっかいであるという問題点がある。その上、接合部では、長手方向の補強鉄筋が不連続となっており、製作誤差、接着剤の不適な配合及び塗布などによって接合部に応力集中が発生し、構造的に非常に脆弱であるという問題点もある。
【0006】
それ以外に、既存のセグメント1の製作用型枠が高価であるために、セグメント1の長さを標準化していくつかの標準長のガーダまたはセグメント1のみを製作する方法を使用したので、多様な長さのセグメント1またはガーダ9を製作し難かった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
前記問題点をを解決するために、本発明がなそうとする技術的課題は、接合部の構造的脆弱性を改善できる分節プレストレストコンクリート・ガーダのセグメントと、その製造方法とを提供するところにある。本発明の分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントの製造方法は、互いに連結されて分節プレストレストコンクリート・ガーダを形成するセグメントの製造方法において、一端部が他のセグメントの端部と接合されるための剪断キーを有し、他端部がセグメント本体と接合される接合ブロックを製作する段階と、前記接合ブロックを前記セグメント本体製作用型枠の端部として使用し、そのセグメント本体製作用型枠にコンクリートを打設して養生させて前記セグメント本体を製作する段階とを含み、前記セグメント本体の製作段階で、前記接合ブロックが前記セグメント本体の端部に接合されて固定されることにより、前記セグメントがなされるようにしたことを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、互いに連結されて分節プレストレストコンクリート・ガーダを形成するセグメントの製造方法において、一端部が他のセグメントの端部と接合されるための剪断キーを有し、他端部がセグメント本体と接合される接合ブロックを製作する段階と、前記接合ブロックを前記セグメント本体製作用型枠の端部として使用し、そのセグメント本体製作用型枠にコンクリートを打設して養生させて前記セグメント本体を製作する段階とを含み、前記セグメント本体の製作段階で、前記接合ブロックが前記セグメント本体の端部に接合されて固定されることにより、前記セグメントがなされるようにしたことを特徴とする分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントの製造方法を提供する。
【0009】
また本発明の他の形態によれば、互いに連結されて分節プレストレストコンクリート・ガーダを形成するセグメントにおいて、一端部が他のセグメントの端部と接合されるための剪断キーを有する接合ブロックと、前記接合ブロックを前記セグメント本体製作用型枠の端部として使用し、そのセグメント本体製作用型枠にコンクリートを打設して養生させて製作されたセグメント本体とを備え、前記セグメント本体の製作段階で、前記接合ブロックが前記セグメント本体の端部に接合されて固定されることを特徴とする分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントを提供する。
【0010】
前記二種の発明において望ましくは、前記接合ブロックには鉄筋が埋設され、その鉄筋の一端部が前記接合ブロックの他端部の端面に対して突出しており、前記接合ブロックの他端部の端面に対して突出した鉄筋の端部は、前記セグメント本体に埋設されて固定される。
【0011】
前記二種の発明において望ましくは、接合ブロックの強度は、セグメント本体の強度より大きい。
【発明の効果】
【0012】
本発明により、接合部の構造的脆弱性を改善できる分節プレストレストコンクリート・ガーダのセグメントと、その製造方法とが提供される。本発明の分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントの製造方法は、互いに連結されて分節プレストレストコンクリート・ガーダを形成するセグメントの製造方法において、一端部が他のセグメントの端部と接合されるための剪断キーを有し、他端部がセグメント本体と接合される接合ブロックを製作する段階と、前記接合ブロックを前記セグメント本体製作用型枠の端部として使用し、そのセグメント本体製作用型枠にコンクリートを打設して養生させて前記セグメント本体を製作する段階とを含み、前記セグメント本体の製作段階で、前記接合ブロックが前記セグメント本体の端部に接合されて固定されることにより、前記セグメントがなされるようにしたことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、添付図面を参照しつつ実施形態を介して本発明についてさらに詳細に説明する。
【0014】
図3は、本発明の一実施形態によるセグメントを具備した分節プレストレストコンクリート・ガーダ100の分離斜視図であり、図4は、図3に図示されたガーダの結合斜視図である。
【0015】
図3及び図4を参照すれば、本実施形態のセグメント10は、互いに連結されて分節プレストレストコンクリートガーダ100を形成し、接合ブロック30とセグメント本体40とに大別される。図5Aないし図5Cは、図3の接合ブロックの斜視図を示している。
【0016】
前記接合ブロック30の一端部には、他のセグメントと接合されるための剪断キー20と、テンドンをその内部に収容するテンドンダクト50を有する。この接合ブロック30には、鉄筋90が設けられている。前記鉄筋90の一端部は、前記接合ブロック30の他端部の端面に対して突出している。接合ブロック30の断面には必要な場合、セグメントら間を鋼材を利用して互いに連結するための連結鋼材孔70や、外部テンドンを使用する場合、そのテンドンが通過するための外部テンドン用孔80が備えられることがある。
【0017】
接合ブロック30の断面形状は、後述するセグメント本体40の断面形状と一致できるが、接合部の応力を減少させて剪断面積を拡大させるために、または接合のための緊張装置や接合部の引張り補強装置を設置するために、または接合部にクロスビーム連結するために、接合部断面がセグメント本体40の断面より大きくて複雑な形状を有することも可能である。かような多様な形態の接合ブロック30の実施形態は、図5Aないし図5Cにはっきりと図示されており、図示された形態以外にも、本発明の技術的思想に背反しない限り、多様な形態に製作できる。
【0018】
図3に図示されているように、前記セグメント本体40は、前記接合ブロック30と接合されてセグメント10をなす部分である。セグメントの製造方法は、図6に図示されている。このセグメント本体40は、前記接合ブロック30をセグメント本体40製作用の型枠60の端部として使用し、すなわち前記接合ブロック30をセグメント本体40製作用型枠60の端部に配し、そのセグメント本体40製作用型枠60にコンクリートを打設して養生して製作される。
【0019】
前記接合ブロック30の他端部に対し露出された鉄筋90は、前記セグメント本体40製作用型枠60にコンクリートを打設するとき、そのセグメント本体40用コンクリートに埋設されることによって、セグメント本体40に固定される。
【0020】
一方、前記接合ブロック30の強度は、前記セグメント本体40の強度より大きく形成することが望ましい。前記接合ブロック30の強度が前記セグメント本体40の強度より大きく形成される場合、長手方向の鉄筋の断絶または接合部の誤差に起因する応力集中などによって接合部で発生する構造的脆弱性が、接合ブロック30とセグメント本体40とをいずれも同強度のコンクリートで製作する場合に比べ、改善される。これと関連し、現在一般的にセグメントの製作に使われるコンクリートの圧縮強度35MPa〜55MPaより高強度である100MPa〜200MPaのコンクリートがすでに商用化されているが、前記接合ブロック30の強度をセグメント本体40の強度より大きく製作しようとする場合には、セグメント本体40の材料として前記35MPa〜55MPaのコンクリートを使用し、接合ブロック30の材料としては前記高強度コンクリート(100MPa〜200MPaの圧縮強度を有するコンクリート)を使用できる。
【0021】
以下では、前述の分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメント10を製造するための方法の一実施形態について説明する。
【0022】
まず接合ブロック30を、別途の型枠を利用し、一端部に他のセグメント10と接合されるための剪断キー20を有し、その他端部には、前記接合ブロック30に埋設された鉄筋90の一端部が突出しているように製作する。
【0023】
このように、セグメント10の接合部を別途の接合ブロック30の形態で製作する場合、接合ブロック30はセグメント10に比べて小さく、他のセグメント10と接合されるための剪断キー20を有する断面を下方にしてコンクリートを打設できるために、複雑な形状の接合部であっても、精密につくることができる。すなわち、剪断キー20を有する断面が型枠の横面に配されてコンクリートが打設される場合、コンクリートにもある程度の流動性があるにもかかわらず、コンクリート中に粒子が大きい砂や砂利が含まれており、押しなべて充填されない場合が発生するが、剪断キー20を有する断面が下方に配されてコンクリートを打設する場合には、断面形状が複雑な場合にも、重力によりコンクリートが押しなべて充填されるので、剪断キー20を有する断面が型枠の横面に配されてコンクリートが打設される場合に比べ、さらに精密な製作が可能である。また、互いに連結される一対の接合ブロック30を製作するとき、マッチキャスティング方式、すなわちいずれか1つの接合ブロック30をまず製作し、他の1つの接合ブロック30の製作時、前記あらかじめ製作されたいずれか1つの接合ブロック30を型枠60の一部として使用する方式で製作が可能であるので、一対の接合ブロック30をさらに簡便に製作できる。一方、一対の接合ブロック30を、マッチキャスティング方式の代わりに、それぞれ他の型枠を使用して製作する場合にも、接合ブロック30は、セグメント10に比べて重さが非常に軽いために、接合ブロック30の接合精度テストをセグメント10の接合精密テストより容易に実施でき、セグメント10の製作後、接合部誤差による全体セグメント10の再製作による損失を事前に予防できる。
【0024】
前記接合ブロック30が製作されれば、この接合ブロック30をセグメント本体40用型枠60の端部に配し、そのセグメント本体40用型枠60の端部として使用されてコンクリートを打設する。これにより、前記接合ブロック30に対して突出している鉄筋90の一部が、前記セグメント本体40を形成するために打設されるコンクリートに埋設されることとなる。
【0025】
かような状態で適正時間が経過すれば、前記セグメント本体40用型枠60に打設されたコンクリートが、前記接合ブロック30に接合された状態で養生されつつ、前記セグメント本体40を形成することとなる。従って、セグメント本体40の製造が完了すれば、そのセグメント本体40には、前記接合ブロック30が接合されている。一方、かような過程で、前記セグメント本体40用コンクリートに埋設された鉄筋が前記セグメント本体40内に固定されつつ、前記セグメント本体40と接合ブロック30との接合強度を補強し、接合ブロック30とセグメント本体40との間で生じうる構造的脆弱性を改善する効果がある。
【0026】
一方、セグメント本体40の断面と接合ブロック30の断面との形状が同じ場合には、図7に図示されているように、接合ブロック30のうち少なくとも1つの接合ブロックの位置を変更させて設けることにより、同じ型枠60を使用して多様な長さのセグメント10を製作できる。多様な長さのセグメントを製作できる型枠60を作るためには、端部型枠が長手方向に移動できなければならないが、端部型枠が移動することによってテンドンの座標が変化するために、テンドンダクト孔の位置を変化させることができなければならない。ところで、端部型枠を鉄製で製作する場合には、端部型枠に設けられるダクト孔の位置を変更し難く、それぞれの長さに合う端部型枠を別途に製作しなければならないが、接合ブロック30が個別的に製作されるために、変更されるテンドンの座標を考慮してテンドンダクトを設けることが可能である。従って、接合ブロック30を型枠の端部として使用すれば、多様な長さのセグメント10の製作が可能である。
【0027】
以上、望ましい実施形態を基にして、発明について説明したが、本発明がこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想を外れない範疇内で、多様な形態のセグメント及びその製造方法として具体化が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0028】
本発明は、分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントの製作に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】従来の分節プレストレストコンクリート・ガーダの分離斜視図である。
【図2】図1に図示されたガーダの結合斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態によるセグメントを具備した分節プレストレストコンクリート・ガーダの分離斜視図である。
【図4】図3に図示されたガーダの結合斜視図である。
【図5A】図3に図示されたセグメントの接合ブロックの実施形態の斜視図である。
【図5B】図3に図示されたセグメントの接合ブロックの実施形態の斜視図である。
【図5C】図3に図示されたセグメントの接合ブロックの実施形態の斜視図である。
【図6】本発明の一実施形態によるセグメントの製造方法について説明するための図面である。
【図7】本発明の一実施形態によるセグメントの製造方法について説明するための図面である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに連結されて分節プレストレストコンクリート・ガーダを形成するセグメントの製造方法において、
一端部が他のセグメントの端部と接合されるための剪断キーを有し、他端部がセグメント本体と接合される接合ブロックを製作する段階と、
前記接合ブロックを前記セグメント本体製作用型枠の端部として使用し、そのセグメント本体製作用型枠にコンクリートを打設して養生させて前記セグメント本体を製作する段階とを含み、
前記セグメント本体の製作段階で、前記接合ブロックが前記セグメント本体の端部に接合されて固定されることにより、前記セグメントがなされるようにしたことを特徴とする分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントの製造方法。
【請求項2】
前記接合ブロックには鉄筋が埋設され、その鉄筋の一端部が前記接合ブロックの他端部の端面に対して突出しており、
前記接合ブロックの他端部の端面に対して突出した鉄筋の端部は、前記セグメント本体に埋設されて固定されることを特徴とする請求項1に記載の分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントの製造方法。
【請求項3】
接合ブロックの強度は、セグメント本体の強度より大きいことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメントの製造方法。
【請求項4】
互いに連結されて分節プレストレストコンクリート・ガーダを形成するセグメントにおいて、
一端部が他のセグメントの端部と接合されるための剪断キーを持つ接合ブロックと、
前記接合ブロックを前記セグメント本体製作用型枠の端部として使用し、そのセグメント本体製作用型枠にコンクリートを打設して養生させて製作されたセグメント本体とを備え、
前記セグメント本体の製作段階で、前記接合ブロックが前記セグメント本体の端部に接合されて固定されることを特徴とする分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメント。
【請求項5】
前記接合ブロックには鉄筋が埋設され、その鉄筋の一端部が前記接合ブロックの他端部の端面に対して突出しており、
前記接合ブロックの他端部の端面に対して突出した鉄筋の端部は、前記セグメント本体に埋設されて固定されることを特徴とする請求項4に記載の分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメント。
【請求項6】
接合ブロックの強度は、セグメント本体の強度より大きいことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の分節プレストレストコンクリート・ガーダ・セグメント。

【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5A】
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【図5B】
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【図5C】
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【図6】
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【図7】
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【公表番号】特表2008−535707(P2008−535707A)
【公表日】平成20年9月4日(2008.9.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−506366(P2008−506366)
【出願日】平成18年4月5日(2006.4.5)
【国際出願番号】PCT/KR2006/001253
【国際公開番号】WO2006/109952
【国際公開日】平成18年10月19日(2006.10.19)
【出願人】(308007974)インターコンステック カンパニー リミテッド (1)
【Fターム(参考)】