JPH0342362B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は橋梁に関する。

〔発明の背景〕

従来の或る橋梁建設技術によれば、橋梁の横方
向の単位区分を予め製造（プレフアブリケーシヨ
ン）し、控え梁によつてこれらの区分をそのまま
配置し、ひとつのスパンを形成する一組の区分
を、それが最終的な構造中に組込まれるまで、片
もちばり式に支持する。

この構造技術は、40mという大きな片もち支持
長さによつてクウエイト国ブビアン橋梁を建設す
るために使用された（PCI Journal of
Prestressed Concrete institute、January／
February1983、vol.28n゜1、68〜107頁）。

片もち支持による配置の技術は、従来の技術で
可能であつたサイクルよりも短かい施工サイクル
を可能にしたが、これとて片もち支持される組立
体の重量によつて大きく制限される。これは、過
大な重量によつて、控え梁の大きさ、重量及びコ
ストが過大になるためである。

本発明の課題は、過大な控え梁を必要とせず
に、例えば200mもの長い片もち支持長さでもつ
て、前記技術により橋梁を建設することを可能に
することである。

〔発明の概要〕

本発明によれば、前記の課題は、デツキを有し
ない、プレストレスされた高強度コンクリート棒
材によつて製造された３次元トラスにより基本的
に構成された橋梁の横方向の区分を、プレハブ技
術によつて、即ち予め製造し、これらの横方向の
区分をそのまま配置し、スパンのデツキを形成す
る部材を、スパンを形成する横方向の区分上に後
から配置することにより達せられる。

高強度コンクリートは、特にフレイシネツト氏
の研究によつて従来から知られている（例えばフ
ランス特許第764505号、第781388号、第797785号
及びフランス特許第722338号の第２追加特許第
46379号参照）。しかしこのコンクリートは、従来
は実験室的に作られていたに過ぎなかつた。本発
明者らは、このコンクリートを量産方式で製造す
る技術を開発し、この技術は、フランス特許出願
83−10057号（出願日：1983年６月17日）の要旨
となつている。この技術によれば、従来のプレス
トレスコンクリートの許容使用荷重が約10MPa
〜20MPaであつたのに対し、50MPa〜100MPa
以上の使用荷重のコンクリート梁を製造すること
が可能になる。

本発明に従つて製造された橋梁において、長手
方向の曲げに対するスパンの耐力はトラスによつ
て確保され、デツキは単に横方向の曲げに対する
耐力に寄与するに過ぎない。

プレストレスされた高強度コンクリートからで
きている３次元の単位トラスは、それ自身新しい
製品であり、本発明の１つの様相を形成する。

典型的な例によれば、棒材のうちの或るものは
互に上下の二つの水平面内に配設され、残余のも
のは、その水平面間の空間内に、２つの該水平面
を互に連結するように斜めに配設され、これら棒
材の組は、打設したコンクリートから成る組立て
ブロツクによつて所望の形態に保持される。

棒材は、各々の水平面内において或る自由に選
択されたパターンに従つて配設され、最も普通の
パターンは、矩形の各辺に基づいたパターン、矩
形の各辺の中点を結ぶ線に基づいたパターン、矩
形の中心をその各辺の中点又は矩形の各頂点と結
ぶ直線に基づいたパターン、並びに、梯子の蹴込
みに基づいたパターンであるが、特にこれらに限
定されるものではない。

２つの平面の間の空間内に配された棒材は、或
るものは垂直面内に存在し、他のものは垂直面に
対し傾斜した平面内に存在するように配設され
る。

棒材を組立てるための組立てブロツクは、好ま
しくは、３次元プレストレスブロツクであり、こ
のプレストレスは、組立てブロツクに終端する棒
材をプレストレスするために好ましくはケーブル
によつて与える。これらの組立てブロツク自身
は、高強度プレストレスコンクリート製とするこ
とが望ましい。

本発明に従う橋梁のデツキは、金属製のデツキ
でも、コンクリート製のデツキでもよいが、一般
的には、順に並べて配されたプレバブ横方向デツ
キ区分によつて形成される。これらの横方向デツ
キ区分がコンクリート製である場合、これらは好
ましくは共役形とし、即ち、既に形成されたデツ
キ区分の端面が次のデツキ区分を形成するための
ケーシングの壁のひとつとして使用されるように
する。同様に、２つの隣接するトラス間の組立て
ブロツク同士も、好ましくは共役ブロツクとす
る。

次に本発明の好ましい実施例を示した添付図面
を参照して説明する。

〔実施例〕

単位トラス、即ち、同一又は同様のトラス区分
を複数個並べて組立てたときに橋梁の一つのスパ
ンに亙るトラス組立体を形成するような個々のト
ラス区分が、広汎な形態をもつことについては、
前述した通りである。第１図には、深く考慮され
た形態の一例が示されているが、この形態に限定
されるものではない。

この例には、次の各点を見ることができる。こ
のトラスは、矩形の各辺に沿つて配置された棒材
Ｐ１〜Ｐ４から成る下面を有し、矩形の頂点は組
立てブロツクＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄによつて形成され
る。

このトラスは、組立てブロツクＥ〜Ｊを頂点と
する矩形（複数）の各辺に沿つて配された棒材Ｐ
５〜Ｐ１４により形成された上面を有し、共通の
辺FIと２つの対向する端辺EJ，GHとは中点組立
てブロツクＬ，Ｍ，Ｋを更に有し、別の棒材Ｐ１
５〜Ｐ１８は、組立てブロツクＭを組立てブロツ
クＦ，Ｉに、また組立てブロツクＫを組立てブロ
ツクＦ，Ｉにそれぞれ対角状に連結している。

上面と下面とは、全部の下面側組立てブロツク
からいくつかの上面側組立てブロツクに至つてい
る棒材により互に連結されている。棒材Ｐ２１，
Ｐ２２，Ｐ２７，Ｐ２８は、組立てブロツクＣ，
Ｄ，Ｉ及び組立てブロツクＡ，Ｂ，Ｆによつてそ
れぞれ定まる２つの垂直面内にあり、棒材Ｐ１
９，Ｐ２０，Ｐ２５，Ｐ２６は、組立てブロツク
Ｂ，Ｃ，Ｋ及び組立てブロツクＡ，Ｄ，Ｍによつ
てそれぞれ定まる２つの傾斜面内にあり、これら
２つの平面は、底面が組立てブロツクＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄによつて形成され頂点が組立てブロツクＬ
によつて形成された角錐の稜縁に沿つて配置され
た棒材Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２９，Ｐ３０によつて
相互に接続されている。

図示した例において、トラスの各々の棒材は、
２つの平行な棒片により形成されている。

これらの棒片は、適宜の好ましい技術によつて
予め製造される。１つのそうした技術について、
以下に説明する。

棒片の形状と大きさ及び断面は自由に選ぶこと
ができる。直径25〜35mmの円筒状の棒片が好まし
い。

トラスを製造するには、予め製造した棒片をそ
の所望の相対位置に配置し、組立てブロツクを形
成するケーシングを配置し、組立てブロツクを形
成する。高強度コンクリートから組立てブロツク
を製造することが望ましい場合は、ケーシング
は、コンクリートの射出圧（例えば50〜60bar）
に耐えられねばならない。

典型的なトラスの重量は、幅18mの橋梁の場
合、直線ｍ当り5t（即ちメートル・トン）である。
従つて1000tをのせることのできる梁を用いる場
合、200mのスパンとすることができる。

第２図は、デツキユニツトＶを載置した後の所
定位置にあるトラスの縦断面図である。

第３図は、第２図に示したトラスの１つの組立
てブロツクの拡大尺による説明図である。この例
では、組立てブロツクには、水平な棒材４，５及
び組立てブロツクに終端する立上り棒材６からの
ケーブル１，２，３によつて、３次元的にプレス
トレスがかけられている。棒材中にあつたプレス
トレスは、ノード、即ちトラスの節に移行し、棒
材は組立てブロツク内に圧力の応力を設定する。
ケーブル１，２，３には、組立てブロツクの打設
前、打設中又は打説後に張力を与えることができ
る。

更に、組立てブロツクのうちの或るもの、例え
ば第３図に示した組立てブロツクには、ケーブ
ル、例えば、トラスの全スパンが所定の位置に配
された時に緊張されるケーブル７が自由に通され
る。これらのケーブルは、全プレストレスケーブ
ルであり、長手方向のプレストレスを与えること
によつて、全曲げ強さを寄与する。

第４，５図には、50MPa〜100MPaの範囲の圧
力を与えるように長手方向の力を加えることによ
りコンクリートをその凝固中に圧縮し得るよう
に、巻線によつて囲まれた真直な管状外囲い内に
おいて棒材のコンクリートを凝結させることによ
る。トラスの棒材の製造方法が図示されている。
コンクリートは長手方向の圧縮によつて横方向外
向きの圧力を外囲いに加えることによつて、巻線
に張力をかける。

例えば（第４，５図参照）円筒状の外管１′を
好ましくは垂直に取付ける。円筒状の外管１′は
（例えば約２mmの厚さの）薄い金属板からできて
いても、剛性カード又はプラスチツクからできて
いてもよい。円筒状の外管１′の壁部には多数の
排水孔４′が形成してあり、円筒状の外管１′の回
りには、２層のらせん状の鋼線２′，３′が巻回さ
れている。一方の層のらせんは時計方向に巻回さ
れ、他の層のらせんは反時計方向に巻回されてい
る。この段階で巻線２′は円筒状の外管１′と接触
し、巻線３′は巻線２′を囲んでいるが、どちらの
巻線にも、張力はかけられていない。

鋼線の各端を他方の鋼線の対応端に、これらの
端を円筒状の外管１′の一端に固定させる役目も
する手段に両方の対応端を例えば固定することに
よつて相対的に固定させる手段が設けられてい
る。この手段の一例は、外管１′を囲むリング
６′によつて形成され、このリングには、巻線の
鋼線が対応両端が固定されている。同様のリング
６′が円筒状の外管１′の各々の先端に適用され
る。

一本以上の長手方向の排水管５′は、円筒状の
外管１′内に配設されている。これらの排水管
５′は、円筒状の外管１′よりも好ましくは厚肉の
（例えば壁厚４〜６mmの）鋼管から形成される
（但し円筒状の外管１′がやはり鋼管からできてい
る場合）。

円筒状の外管１′の材質及び厚さは、円筒状の
外管１′が力を分散させて巻線からのせん断力に
耐えるような値とする。

円筒状の外管１′と一本以上の排水管５′との間
のスペースに液状コンクリートを注入する。液状
コンクリートは、それ自体として既知のように、
骨材、砂、セメント及び水の混合物としてよく、
骨材は経験的に、普通のコンクリートの骨材と同
じ性質である。しかし骨材は、好ましくは、高品
質のコンクリート用骨材、特に、200MPa〜
300MPaの圧力に耐え得る砕石骨材（即ち石灰
石、砂岩など）から選択される。バインダーも、
普通のコンクリートに使用される種類のバインダ
ー、例えば、樹脂を主成分とするバインダーとし
てよい。骨材及びバインダーの含有率は、普通の
コンクリートの場合と同様とすることができる。

コンクリートが固くなるまで、凝固前及び凝固
中に50〜150MPaの軸向き圧力７′を混合物に加
える。コンクリートに最初含まれていた水分の一
部は、排水孔４′を通つて外管１′の外に滲出し、
また排水管５′を経て排出される。排水孔４′は単
に気孔でもよい。

外管１′を座屈させずに軸向き圧力を加えるた
めに、本発明によれば、外管の両端に２枚の押圧
板を配置し、一本以上のプレストレスケーブルに
よつてこれらの押圧板を互に向つて引寄せる。こ
れらのプレストレスケーブルは、コンクリートに
長手方向に通され、ジヤツキによつて引張られ
る。この装置は第４図に図示され、押圧板８′，
９′は、押圧板９′に当接するジヤツキ１２′によ
つて引張られるケーブル１０′，１１′によつて互
に向つて引寄せられる。ケーブル１０′，１１′は
排水管５′に通すことが望ましい。

圧縮力は一定にしても、しなくてもよく、また
連続的に与えても、連続的に与えなくてもよい。

巻線は、コンクリートの長手方向の圧縮の効果
により緊張され、かくして３次元の圧縮が行なわ
れ、巻線は横向き平面内の圧力に対する反力を与
え、圧力を発生する端板である押圧板８′，９′
は、第３の方向即ち長手方向に圧力を支受する。

或る場合、特に非常に長い棒材については、１
つの層が凝固するまで待つてから次の層に着手す
るというように、コンクリートの連続する層につ
いて操作を行なう。

本発明に従つて橋梁を製造する典型的な一方法
は、次の操作を順次行なうことに存する。

プレストレスされた高強力の複数の棒材を製造
する。

これらの棒材を、打設もしくは鋳造による組立
てブロツクにより組立てて、３次元の単位トラス
を製造する。

所望のスパン長さの片もち梁式の組立体が製造
されるまで控え梁によつて単位トラスをそのまま
並べて配置する。

この組立体をプレストレスする。

デツキユニツトを単位トラスの組立体上に載量
してスパンのデツキを形成する。

デツキは、一般に、高強力プレストレスコンク
リート製とするが、金属製としてもよい。

本発明は、前述した実施例のほかにもいろいろ
変更して実施でき、前述した特定の構成は単なる
例に過ぎず、本発明を限定するものではない。

以上に述べたように、本発明の橋梁スパンによ
れば、高強度プレストレスコンクリートの棒材を
組立てブロツクで相互に連結した３次元単位トラ
スからなるプレハブ区分を長手方向に複数個並べ
てスパン長手方向に亙るプレストレスを付与した
組立体の上に橋梁デツキを配置してあるので、長
手方向の曲げに対するスパンの耐力はトラス組立
体で確保され、従つてデツキを載せる際にはこの
トラス組立体が既にデツキの荷重を支え得るので
控え梁の負担が従来に比べてデツキの荷重分だけ
軽減され、デツキとしては単に横方向の曲げに対
する耐力をもてばよいのでデツキ構造の簡素化も
果たせるものである。

また本発明に係る橋梁用プレハブコンクリート
３次元トラスでは、組立てブロツクで相互に連結
された高強度プレストレスコンクリートの棒材に
よつて構成されているため、プレハブ区分として
軽量で取扱い易いという利点があり、控え梁に対
する負荷を軽減して従来に比べて長いスパンに亙
るプレストレストラス組立体を単純な配列で構成
できるものである。

さらに本発明に係る橋梁スパンの構築方法にお
いては、橋梁スパンの横区分として、組立てブロ
ツクにより相互に連結された高強度プレストレス
コンクリートの棒材の３次元単位トラスからなる
横区分をプレハブ区分として予め製造し、これら
のプレハブ区分をそのままスパン長手方向に並べ
て配し、ひとつのスパンを形成する複数の前記プ
レハブ区分からなる組立体にスパンに亙つて長手
方向のプレストレスを付与し、前記組立体の上に
橋梁のデツキを構成するユニツトを後から配置す
るので、控え梁を用いてプレハブ区分を長手方向
に配列する際には控え梁にデツキの荷重を負担さ
せずにすみ、従つて従来に比べて長いスパンに亙
つてプレストレストラス組立体を先に構築でき、
その後のデツキの配置に際しては既にスパンに亙
つて構築されたプレストレストラス組立体によつ
てスパンの長手方向の曲げに対する耐力を確保す
ることができるので、このプレストレストラス組
立体をデツキ配置のための支持体として利用でき
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による単位トラスの一例を示す
斜視図、第２図は、単位トラスを所定位置に配
し、橋梁デツキの１区分を受け入れた後の単位ト
ラスの一部を示す縦断面図、第３図は単位トラス
の棒材の組立てブロツクの一例を示す説明図、第
４図はトラスの１つの棒材の製造中の状態を示す
縦断面図、第５図は第４図の棒材の横断面図であ
る。 符号の説明 Ｐ１〜Ｐ３０…棒材、Ａ〜Ｊ…組
立てブロツク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 橋梁スパンの横区分を長手方向に並べて配置
   した橋梁スパンにおいて、組立てブロツクにより
   相互に連結された高強度プレストレスコンクリー
   トの棒材の３次元単位トラスからなるプレハブ区
   分が長手方向に複数個並べられてスパン長手方向
   に亙るプレストレスが付与されたトラス組立体の
   上に橋梁のデツキが配置されていることを特徴と
   する橋梁スパン。 ２ 前記単位トラス内の棒材のうちのいくつかが
   互いに上下の二つの水平面内にあり、これらの水
   平面間に空間が残されており、別の同様の棒材が
   前記水平面同士を互いに接続するように前記空間
   を横切つて配され、これら棒材の組立体が打設コ
   ンクリートの組立てブロツクにより所望の形態に
   保持されている特許請求の範囲第１項に記載の橋
   梁スパン。 ３ 前記単位トラス内の前記空間を横切るように
   配された棒材が、垂直面内に配されて箱形構造を
   なす棒材と、垂直面に対し傾斜した平面内にある
   棒材とを含む特許請求の範囲第２項に記載の橋梁
   スパン。 ４ 前記単位トラス内の前記棒材を平行な複数の
   対として配した特許請求の範囲第１〜３項のいず
   れか１項に記載の橋梁スパン。 ５ 前記単位トラス内の前記棒材の組立てブロツ
   クが３次元的にプレストレスされたブロツクから
   なる特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１項に
   記載の橋梁スパン。 ６ 前記単位トラス内の３次元的にプレストレス
   された前記組立てブロツクを、該組立てブロツク
   により互いに連結された棒材をプレストレスする
   ケーブルによりプレストレスした特許請求の範囲
   第５項に記載の橋梁スパン。 ７ 前記３次元単位トラス内の前記組立てブロツ
   クが、一つのスパンを形成する複数の前記単位ト
   ラスからなる組立体をスパンに亙つてプレストレ
   スするためのケーブルの自由な通過を許容する通
   路を備えている特許請求の範囲第１〜６項のいず
   れか１項に記載の橋梁スパン。 ８ 前記単位トラス内の前記組立てブロツクを高
   強度コンクリート製とした特許請求の範囲第１〜
   ７項のいずれか１項に記載の橋梁スパン。 ９ 組立てブロツクにより相互に連結された高強
   度プレストレスコンクリートの棒材によつて形成
   された橋梁用プレハブコンクリート３次元単位ト
   ラス。 １０ 前記棒材のうちのいくつかが互いに上下の
   二つの水平面内にあり、これらの水平面間に空間
   が残されており、別の同様の棒材が前記水平面同
   士を互いに接続するように前記空間を横切つて配
   され、これら棒材の組立体が打設コンクリートの
   組立てブロツクにより所望の形態に保持されてい
   る特許請求の範囲第９項に記載の単位トラス。 １１ 前記空間を横切るように配された棒材が、
   垂直面内に配されて箱形構造をなす棒材と、垂直
   面に対し傾斜した平面内にある棒材とを含む特許
   請求の範囲第１０項に記載の単位トラス。 １２ 前記棒材を平行な複数の対として配した特
   許請求の範囲第９〜１１項のいずれか１項に記載
   の単位トラス。 １３ 前記棒材の組立てブロツクが３次元的にプ
   レストレスされたブロツクからなる特許請求の範
   囲第９〜１２項のいずれか１項に記載の単位トラ
   ス。 １４ ３次元的にプレストレスされた前記組立て
   ブロツクを、該組立てブロツクにより互いに連結
   された棒材をプレストレスするケーブルによりプ
   レストレスした特許請求の範囲第１３項に記載の
   単位トラス。 １５ 前記組立てブロツクが、一つのスパンを形
   成する複数の前記単位トラスからなる組立体をス
   パンに亙つてプレストレスするためのケーブルの
   自由な通過を許容する通路を備えている特許請求
   の範囲第９〜１４項のいずれか１項に記載の単位
   トラス。 １６ 前記組立てブロツクを高強度コンクリート
   製とした特許請求の範囲第９〜１５項のいずれか
   １項に記載の単位トラス。 １７ 橋梁スパンの横区分を長手方向に並べて配
   置することにより橋梁スパンを構築する方法にお
   いて、組立てブロツクにより相互に連結された高
   強度プレストレスコンクリートの棒材の３次元単
   位トラスからなる横区分をプレハブ区分として予
   め製造し、これらのプレバブ区分をそのままスパ
   ン長手方向に並べて配し、ひとつのスパンを形成
   する複数の前記プレハブ区分からなる組立体にス
   パンに亙つて長手方向のプレストレスを付与し、
   前記組立体の上に橋梁のデツキを構成するユニツ
   トを後から配置することを特徴とする橋梁スパン
   の構築方法。 １８ 前記３次元の単位トラスにより形成された
   前記プレハブ区分を、片もち梁配置技術に従つて
   控え梁により所定位置に配置する特許請求の範囲
   第１７項に記載の橋梁スパンの構築方法。