JP3759101B2 - 型枠の支持構造及びコンクリートの施工方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば現に供用されている橋梁における橋桁など、振動を受ける鋼桁をコンクリートで被覆する場合に用いられる型枠の支持構造及びコンクリートの施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の型枠の支持構造としては、例えば橋梁の主桁たる鋼部材をコンクリートで被覆するための型枠を支持する支保工であって、地面等によって支持されるものが開示されている（例えば、非特許文献１参照）。
そして、この型枠の支持構造は、近年における建設工事の複雑化及び高度化や、周辺環境への影響に対する配慮の必要性の増大などに伴い、現に供用されている橋梁の橋桁たる主桁をコンクリートで被覆する場合にも用いられている。
【０００３】
【非特許文献１】
土木学会編，「土木工学ハンドブックＩ」，第四版，技報堂出版，１９９３年１１月２０日，ｐ．１２４６
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の型枠の支持構造では、コンクリートで被覆すべき主桁が交通振動等を受けることとなっているのに対して、その振動を受ける鋼部材をコンクリートで被覆するための型枠は地面等の不動点によって支持されていることから、鋼部材と型枠との振動差が大きくなってしまい、振動を受ける鋼部材とコンクリートとを一体化した複合構造が確実かつ十分に得られないという問題がある。
すなわち、従来の型枠の支持構造では、型枠は殆ど振動しておらず鋼部材のみが振動している状況となっており、かかる状況の下において型枠内にコンクリートを打ち込んでも、鋼部材の周辺に空隙が生じてしまい、振動を受ける鋼部材とコンクリートとの間で必要な付着強度が確保できないこととなる。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、振動を受ける鋼桁とコンクリートとを一体化した複合構造が確実かつ十分に得られるように、鋼桁と型枠との振動差を小さくできる型枠の支持構造及びコンクリートの施工方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る型枠の支持構造は、現に供用されている橋梁において車両が走行することにより振動する鋼桁をコンクリートで被覆するための型枠を支持する型枠の支持構造であって、型枠は、振動する鋼桁に剛接合によって固定され、該鋼桁によってのみ支持されていることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明に係る他の型枠の支持構造は、現に供用されている橋梁において車両が走行することにより振動する鋼桁をコンクリートで被覆するための型枠を支持する型枠の支持構造であって、型枠は、前記車両の走行方向に所定間隔で切り離され、切り離された位置の近傍で前記鋼桁によってのみ支持される各型枠片からなり、隣り合う前記型枠片どうしが伸縮継手で連結されていることを特徴としている。
【０００８】
これらの型枠の支持構造によれば、振動を受ける鋼桁をコンクリートで被覆するための型枠をその振動を受ける鋼桁に剛接合によって固定し、この鋼桁からのみ支持しているので、型枠についても、鋼桁と同様、振動を受けることとなり、鋼桁と型枠との振動差を小さくできる。
【０００９】
したがって、これによれば、型枠内にコンクリートを打ち込むと、凝結の進行に伴い鋼桁からコンクリートへの振動の伝達が確実に行われることとなり、その結果、振動を受ける鋼桁とコンクリートとが十分に付着することとなり、振動を受ける鋼桁とコンクリートとを一体化した複合構造が確実かつ十分に得られる。
【００１０】
一方、本発明に係るコンクリートの施工方法は、現に供用されている橋梁において車両が走行することにより振動する鋼桁をコンクリートで被覆するため振動する鋼桁に剛接合によって固定し、この鋼桁によってのみ支持した型枠内にコンクリートを打ち込むことを特徴としている。
【００１１】
このコンクリートの施工方法によれば、振動を受ける鋼桁に剛接合によって固定し、この鋼桁からのみ支持した型枠内にコンクリートを打ち込み、これを硬化させることとしたので、凝結の進行に伴い鋼桁からコンクリートへの振動の伝達が確実に行われることとなり、その結果、振動を受ける鋼桁とコンクリートとが十分に付着することとなり、振動を受ける鋼桁とコンクリートとを一体化した複合構造が確実かつ十分に得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
なお、ここでは、鉄道４の仮設橋梁における振動する部材である鋼桁がコンクリートで被覆されることにより本設橋梁におけるコンクリート桁として使用される場合について説明するが、適用箇所は鉄道の構造物に限られるものではなく，振動する部材をコンクリートで被覆する場合にはすべて、本発明が効果をもたらす。例えば，道路の本設橋梁における振動する部材である鋼桁がコンクリートで被覆されることにより本設橋梁におけるコンクリート桁として使用される場合などでも、以下の説明が妥当する。
【００１４】
［型枠の支持構造］
図１は本発明の一実施の形態に係る型枠の支持構造の全体構成を示す断面図、図２は同型枠の支持構造の概略構成を示す斜視図である。
【００１５】
本実施の形態において、型枠の支持構造は、図１に示すように、現に供用されている鉄道４の仮設橋梁における振動する部材である主桁１ａ及び枕木受桁１ｂからなる鋼部材１をコンクリート３（図３（ｃ）参照、以下同じ）で被覆するための型枠２を支持する目的に用いられる。
【００１６】
以下、主桁１ａ、枕木受桁１ｂ、型枠２、型枠の支持構造についてさらに詳細に説明する。
【００１７】
（１）主桁１ａ
仮設橋梁においては、図１に示すように、鉄道車両（図示外）がレール４１上を走行することにより生じた振動エネルギーが、レール４１から枕木４２、枕木受桁１ｂ及び桁受用ブラケット５１を通じて主桁１ａへと伝達される。
【００１８】
すなわち、主桁１ａは、振動する部材として構成されている。
【００１９】
加えて、主桁１ａのうち後記する補強桁１２は、本設橋梁においては、コンクリート桁において圧縮力には強いが引張力には弱いコンクリート３の弱点を補う役割を果たすものとして構成されている。
【００２０】
すなわち、主桁１ａがコンクリート３で被覆されることにより、両者間の付着力により一体化した複合構造である本設橋梁におけるコンクリート桁が構築されることとなっている。
【００２１】
具体的には、この主桁１ａは、同図に示すように、ほぼＩ形鋼からなる工事桁１１と、下側フランジの幅の方が上側フランジの幅よりも大きいＩ形鋼からなり、工事桁１１の下側にボルト接合される補強桁１２とからなるものとして構成されている。
【００２２】
（２）枕木受桁１ｂ
仮設橋梁においては、図１に示すように、鉄道４車両がレール４１上を走行することにより生じた振動エネルギーが、レール４１から枕木４２を通じて枕木受桁１ｂへと伝達される。
【００２３】
すなわち、枕木受桁１ｂは、振動する部材として構成されている。
【００２４】
加えて、枕木受桁１ｂは、本設橋梁においては、コンクリートスラブにおいて圧縮力には強いが引張力には弱いコンクリート３の弱点を補う役割を果たすものとして構成されている。
【００２５】
すなわち、枕木受桁１ｂがコンクリート３で被覆されることにより、両者間の付着力により一体化した複合構造である本設橋梁におけるコンクリートスラブが構築されることとなっている。
【００２６】
（３）型枠２
型枠２は、図１に示すように、主桁１ａ及び枕木受桁１ｂからなる鋼部材１をコンクリート３で被覆するために用いられるものであり、本設橋梁におけるコンクリート桁及びコンクリートスラブからなるコンクリート構造物の位置、形状及び寸法が正確に確保し得るよう配置されるものとして構成されている。
【００２７】
すなわち、このような型枠２によれば、コンクリート３を打ち込むことにより、主桁１ａ及び枕木受桁１ｂからなる鋼部材１がコンクリート３で被覆されることとなり、これにより、所定の形状・寸法をもつ本設橋梁におけるコンクリート構造物がつくられることとなっている。
【００２８】
具体的には、型枠２は、同図に示すように、桁用型枠２１と、スラブ用型枠２２と、勾配型枠２３とからなっている。そして、桁用型枠２１は、主桁１ａの上部に対応して配置される上段型枠２１ａと、主桁１ａの下部に対応して配置される下段型枠２１ｂとからなっている。
ここで、桁用型枠２１は、図２に示すように、異なる振動をする主桁１ａの各部分別に切り離され、各部分によってのみ支持される各型枠片２ａと、各型枠片２ａどうしを連結するための伸縮継手２４とからなることを特徴とする型枠の支持構造。
【００２９】
一方、スラブ用型枠２２は、枕木受桁１ｂによって支持されるものとして構成されている。
【００３０】
（４）型枠の支持構造
本実施の形態において、型枠の支持構造は、主桁１ａ及び枕木受桁１ｂからなる鋼部材１をコンクリート３で被覆するための型枠２を支持する役割を果たすものとして構成されている。
【００３１】
そして、この型枠の支持構造においては、型枠２は、鋼部材１によってのみ固定状態に支持されるものとして構成されている。換言すれば、この型枠の支持構造においては、型枠２は鋼部材１以外の部材によっては固定状態に支持されていないものとして構成されている。
【００３２】
すなわち、一方では、桁用型枠２１が、主桁１ａによってのみ支持されている。
【００３３】
また、他方では、スラブ用型枠２２が、枕木受桁１ｂによってのみ支持されている。
【００３４】
ここで、桁用型枠２１の各型枠片２ａは、異なる振動をする主桁１ａの各部分によってのみ固定状態に支持されている。換言すれば、この型枠の支持構造においては、各型枠片２ａは、異なる振動をする主桁１ａの各部分以外の部分によっては固定状態に支持されていない。
【００３５】
すなわち、型枠２は、鋼部材１に対して移動及び回転において拘束があることとなり、これにより、鉄道４車両の走行時に鋼部材１に伝達される振動エネルギーが型枠２にも伝達されることとなっている。
【００３６】
具体的には、この型枠の支持構造は、上段型枠２１ａを工事桁１１桁によってのみ支持するための工事桁用支持手段と、スラブ用型枠２２を枕木受桁１ｂによってのみ支持するためのスラブ用支持手段と、下段型枠２１ｂを補強桁１２によってのみ支持するための補強桁用支持手段とを備えるものとして構成されている。
【００３７】
工事桁用支持手段は、工事桁１１の上側フランジに設けられ、上段型枠２１ａを支持するための工事桁用支持アーム６１と、上段型枠２１ａから工事桁１１側に張り出され、工事桁１１によって支持されるための工事桁用被支持アーム７１と、工事桁１１から上段型枠２１ａ側に張り出され、上段型枠２１ａを支持するための補強桁用支持アーム６２と、上段型枠２１ａから工事桁１１側に張り出され、工事桁１１によって支持されるための補強桁用被支持アーム７２とからなっている。
【００３８】
また、このスラブ用支持手段は、枕木受桁１ｂの下側フランジに設けられ、スラブ用型枠２２を支持するためのスラブ用支持アーム８１と、スラブ用型枠２２から枕木受桁１ｂ側に張り出され、枕木受桁１ｂによって支持されるためのスラブ用被支持アーム９１とからなっている。
【００３９】
さらに、補強桁用支持手段は、補強桁１２から下段型枠２１ｂ側に張り出され、下段型枠２１ｂを支持するための補強桁用支持アーム６２と、下段型枠２１ｂから補強桁１２側に張り出され、補強桁１２によって支持されるための補強桁用被支持アーム７２とからなっている。
【００４０】
つまり、補強桁用支持手段によれば、上段型枠２１ａ及び下段型枠２１ｂを補強桁１２に載置することが可能となっており、これにより、上段型枠２１ａ及び下段型枠２１ｂを補強桁１２のみに支持させる施工の困難さが相当に解消されることとなり、その結果、迅速かつ安価な施工が担保されることとなっている。
【００４１】
上記したように、このような型枠の支持構造によれば、振動を受ける鋼部材１をコンクリート３で被覆するための型枠２をその振動を受ける鋼部材１からのみ支持することとしているので、型枠２についても、鋼部材１と同様、振動を受けることとなり、その結果、鋼部材１と型枠２との振動差をかなり小さくできることとなっている。
【００４２】
したがって、これによれば、型枠２内にコンクリート３を打ち込むと、凝結の進行に伴い鋼部材１からコンクリート３への振動の伝達が確実に行われることとなり、その結果、鋼部材１とコンクリート３とが十分に付着することとなり、振動を受ける鋼部材１とコンクリート３とを一体化した複合構造が確実かつ十分に得られる。
【００４３】
［コンクリートの施工方法］
図３は本発明の一実施の形態に係るコンクリートの施工方法を説明する施工手順図である。
【００４４】
本実施の形態において、コンクリートの施工方法は、上記したような型枠の支持構造を用いて行うものであり、現に供用されている鉄道４の仮設橋梁における主桁１ａをコンクリート３で被覆する方法として構成されている。
【００４５】
そして、このコンクリートの施工方法は、図３（ａ）に示す補強桁接合工程と、図３（ｂ）に示す型枠２組立工程と、図３（ｃ）に示すコンクリート打込工程との各工程により構成されている。以下、図３を用いて、各工程について説明する。
【００４６】
（１）補強桁接合工程
これは、工事桁１１の下側に対して補強桁１２をボルト接合により取り付ける工程である。
【００４７】
（２）型枠組立工程
これは、振動する鋼部材１をコンクリート３で被覆するための型枠２を組み立てる工程である。
【００４８】
具体的には、補強桁用被支持アーム７２のフックをあらかじめ補強桁用支持アーム６２に固着したボルトに掛けることにより、加えて、工事桁用被支持アーム７１を工事桁１１の上側フランジに載置することにより、桁用型枠２１が主桁１ａに載置されることとなり、これにより、主桁１ａに対して桁用型枠２１が位置決めされることとなる。
【００４９】
続いて、工事桁用被支持アーム７１を工事桁用支持アーム６１にボルトにより剛接合することにより、位置決めされている桁用型枠２１が主桁１ａによって固定状態に支持されることとなる。
【００５０】
このとき、桁用型枠２１が主桁１ａに対して位置決めされている状態において、桁用型枠２１を主桁１ａに剛接合によって固定することが可能となっており、これにより、桁用型枠２１を振動する主桁１ａのみに支持させる施工の困難さが相当に解消される。
【００５１】
一方、スラブ用被支持アーム９１をスラブ用支持アーム８１にボルトにより剛接合することにより、スラブ用型枠２２が枕木受桁１ｂによって吊り下げられ固定状態に支持されることとなる。
【００５２】
（３）コンクリート打込工程
これは、振動する鋼部材１によってのみ支持した型枠２内にコンクリート３を打ち込む工程である。
【００５３】
具体的には、コンクリート３を型枠２の隅々まで充填しながら打ち込むことにより、コンクリート３の材料分離が防止されることとなり、これにより、耐久性及び水密性の高いコンクリート３が得られる。
本実施の形態においては、入念な締め固め作業が困難という施工上の制約条件があることから、コンクリート３としては、締め固めのほとんど必要ない高流動コンクリート又は締め固めの全く必要ない自己充填コンクリートを用いている。
【００５４】
ここで、コンクリート打込工程は、打ち込んだコンクリート３を硬化させる工程を含むものとして構成されている。
【００５５】
具体的には、打ち込んだコンクリート３は、凝結の進行に伴い鋼部材１からコンクリート３への振動の伝達が確実に行われることとなり、その結果、振動を受ける鋼部材１とコンクリート３とが十分に付着する。
【００５６】
このようなコンクリートの施工方法により、振動を受ける鋼部材１とコンクリート３とを一体化した複合構造が得られることとなる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、振動を受ける鋼桁とコンクリートとが十分に付着することとなり、振動を受ける鋼桁とコンクリートとを一体化した複合構造が確実かつ十分に得られることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る型枠の支持構造の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る型枠の支持構造の概略構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るコンクリートの施工方法を説明する施工手順図である。
【符号の説明】
１ 鋼部材
１ａ 主桁
１ｂ 枕木受桁
２ 型枠
２ａ 型枠片
３ コンクリート
４ 鉄道
１１ 工事桁
１２ 補強桁
２１ 桁用型枠
２１ａ 上段型枠
２１ｂ 下段型枠
２２ スラブ用型枠
２３ 勾配型枠
２４ 伸縮継手
４１ レール
４２ 枕木
５１ 桁受用ブラケット
６１ 工事桁用支持アーム
６２ 補強桁用支持アーム
７１ 工事桁用被支持アーム
７２ 補強桁用被支持アーム
８１ スラブ用支持アーム
９１ スラブ用被支持アーム

Claims (3)

1. 現に供用されている橋梁において車両が走行することにより振動する鋼桁をコンクリートで被覆するための型枠を支持する型枠の支持構造であって、
   前記型枠は、前記鋼桁に剛接合によって固定され、該鋼桁によってのみ支持されていることを特徴とする型枠の支持構造。
2. 現に供用されている橋梁において車両が走行することにより振動する鋼桁をコンクリートで被覆するための型枠を支持する型枠の支持構造であって、
   前記型枠は、前記車両の走行方向に所定間隔で切り離され、切り離された位置の近傍で前記鋼桁によってのみ支持される各型枠片からなり、
   隣り合う前記型枠片どうしが伸縮継手で連結されていることを特徴とする型枠の支持構造。
3. 現に供用されている橋梁において車両が走行することにより振動する鋼桁をコンクリートで被覆するため該鋼桁に剛接合によって固定し、該鋼桁によってのみ支持した型枠内にコンクリートを打ち込むことを特徴とするコンクリートの施工方法。

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