プレストレストコンクリート / 技術資料

杉俣コンクリート工業株式会社

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弊社プレストレストコンクリート(PC)製品の技術資料

弊社のプレストレストコンクリート(PC)製品は、「PCロードスラブ」というブランド名で製造・販売・施工をしています。

「PCロードスラブ」は、短中スパン(4〜15m程度に対応)橋梁を目的とし、標準幅を1mとしたプレストレスト(PC)スラブ(プレテンション方式PCスラブ橋)にPC鋼材を用いて横締めを行い組み立て所定の幅員を確保したプレストレストコンクリートスラブ橋になります。スラブ単体での設計荷重に対応した製品となっており、現場でのコンクリート打設が最小限不要になります。

厳重な工場管理の下で製作されるプレテンション方式による工場2次製品で、耐久性、施工性に優れ、現場架設作業が安全・容易となります。架設後のメンテナンスがほとんど必要ありません。

一般的にコンクリートの寿命は50年とされています。第一次インフラ整備が終わり、現在コンクリート製品の点検、維持補修が進められている昨今架け替え事案も少なくありません。
弊社プレストレストコンクリート(PC)製品・PCロードスラブはそういったニーズにお応えするべく多様な事例、事案に接してまいりました。必ずお客様の要望にお応えする製品となっております。ぜひご検討下さい。またお電話を頂ければ日本全国承ります。お気軽にお問い合わせお待ちしております。
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*プレテンション方式
プレテンション方式とは、プレの「あらかじめ」と、テンション「緊張」に由来した橋梁で、あらかじめ緊張したPC鋼材を工場にてコンクリートを打設し、硬化後に緊張を解きプレストレスを与え主桁を造る工法です。 これにより普通の鉄筋コンクリート橋よりも小さい断面で強い荷重に抵抗でき、部材を薄くすることで長い支間長(スパン)が施工可能になります。

内部構造

PC鋼より線によって組み上げられた骨格に、高強度コンクリートを打ち、プレストレスを施したものです。軽量で堅ろうなプレキャスト製品を、高い経済性のもとに工場生産できるという特長を持っています。

鉄筋配置

鉄筋配置

PC鋼より線

PC鋼より線

コンクリート打設

コンクリート打設

特徴

施工現場に合わせた設計

現場の地形や必要とされる道路条件等を配慮し、安全性、施工性に優れた設計を致します。また車道、農道、歩道、水路の渡版、暗渠等、様々なニーズに合わせた商品を設計、製造致します。

部材厚が薄くなります

プレテンション方式を用いることにより、部材厚が薄くなり、桁下のクライアンスを大きくとれます。また製品重量も軽量になり、現場での架設作業効率が向上、運搬、架け替えによる設計条件の変更などにも大きく貢献致します。

工期の短縮が図れます

ロードスラブはスラブ単体での設計荷重を採用しており、これにより現場作業におけるコンクリート打設が一切不要となり、架設工事の短縮化、長時間の通行止めも必要ありません。

経済性

多種多様な製品すべての製造工程を工場で執り行い、また部材厚を薄く抑え、工場製作による現場工期の短縮、すべてにおいて優れた経済性を確保し、お客様のニーズにお応えします。


PCロードスラブ工法比較

構造性
【PCロードスラブ】
 PC構造であるため、桁高は低くなり、上部工反力も少なくすみます。
 工場製作であるため、品質管理面ではばらつきも少なく安定した構造体であり、また様々な線形に対して対応できる。
【RC現場打ち床板】
 PC構造に比べると、桁高は高くなり上部工反力も大きくなる。
 桁高が高くなるため、架け替え等の場合取り付け道路高をかさ上げする問題も出て来ます。
【ボックスカルバート】
 工場製作であるため、品質管理面でばらつきも少なく安定した構造体である。

施工性
【PCロードスラブ】
 仮排水路等の設置は不要で、施工工期も最短で一日で終了する。
【RC現場打ち床板】
 主桁は現場打ちであるため、河川内に支保工を設置する必要があり、現場施工工期は3ヶ月程長くなる。
 架設排水路の設置(又はポンプ排水)や護岸の取り壊し復旧などが必要な場合もある。また河川管理者との協議が必要で、施工時期が規制されることがある。
【ボックスカルバート】
 架設排水路の設置(又はポンプ排水)や護岸の取り壊し復旧などが必要な場合もある。また河川管理者との協議が必要で、施工時期が規制されることがある。

各種の実験・解析により部材および工法の安全性・信頼性を確認しています

ロードスラブ試験風景

繰返し疲労試験(200万回)(於:金沢大学構造力学研究室)

1.接合面のスリップ試験

横締めされたプレキャストPC構造に作川する荷重によって、部材軸に沿った曲げモーメントが発生すると同時に、部材軸直角方向の曲げモーメントも発生します。接合面で、この横方向 の曲げモーメントがどのように伝達するかを明らかにしました。実験より、接合面で横方向の曲げモーメントを伝達するバネ定数を決定しました。しかし、このバネ定数の構造全体の解析 におよぽす影響は、ほとんど無視できるくらい小さい値でした。

スリップ試験用供試体及び装置

スリップ試験用供試体及び装置

荷重と接合面のスリップ量

荷重と接合面のスリップ量

2.接合面の曲げ試験

横締めされたプレキャストPC構造に作川する荷重によって、部材軸に沿った曲げモーメントが発生すると同時に、部材軸直角方向の曲げモーメントも発生します。接合面で、この横方向 の曲げモーメントがどのように伝達するかを明らかにしました。実験より、接合面で横方向の曲げモーメントを伝達するバネ定数を決定しました。しかし、このバネ定数の構造全体の解析 におよぽす影響は、ほとんど無視できるくらい小さい値でした。

曲げばね定数の検討用供試体

曲げばね定数の検討用供試体

荷重・たわみの関係

荷重・たわみの関係

3.実物モデル実験

長さ450cm、幅80cm、スラブ厚さ12cm、全厚さ22cmの逆U聖断面の版を5枚並置きして横締し、版上の各点に荷重を作用させて、たわみ、ひずみ等の測定を行いました。

模型実験供試体及び載荷装置

模型実験供試体及び載荷装置

模型実験供試体及び載荷装置

4.解析

接合面のスリップ試験および接合面の曲げ試験結果より接合面を4種類にモデル化し、有限要素法を用いて数値計算した結果と、実物モデル実験結果の比較を行いました。その結米、接合面では完全にせん断力を伝達すると考えられ、部材軸直角方向の曲げモーメントは小さいので、安全を考えて接合面ではこの曲げモーメントは伝達しないものと考えた方が良い、等の結論を得ました。

一体化された版のスパン中央のたわみ形状

一体化された版のスパン中央のたわみ形状

一体化された版のスパン中央のたわみ形状

一体化された版のスパン中央のたわみ形状

参考文献
1)吉田 博(金沢大学工学部.土木工学科.構造力学研究室)、杉俣コンクリートエ業株式会社:横締めされたプレキャスト・ブレストレストコンクリート床版ばりの静的挙動に関する実験研究報告書、1973年3月
2)吉田 博、他3名:横締めされたプレキャスト・コンクリート版の静的挙動に関する研究、構造工学論文集、Vol.32A.pp.93〜105 1986年3月

施工事例

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