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トピックス/業務事例紹介
  
【業務紹介】  [KEYWORD] 研究開発
研究委員会活動とPC橋におけるプレストレス量推定調査 / 東京都 (2005)


※このページで記載されているスロットストレス法については、当社は現在スリット応力解放法を実施しています。(2015.7.6.)


コンクリート構造物の劣化診断に関する研究委員会活動
橋梁等のコンクリート構造物の維持管理において、適切かつ効率的な調査・解析手法が求められている中、当社では、(財)生産技術研究奨励会主催の特別研究会「コンクリート構造物の劣化診断に関する研究委員会(代表幹事:東京大学生産技術研究所教授 魚本健人)」に参加し、コンクリート構造物の劣化診断における新しい計測・解析方法の調査および共同研究を行っています。
今回、その研究活動の一環として、実橋(PC高架橋)を対象とした、スロットストレス法、鉄筋切断法による現有のプレストレス量の推定調査を行いました。現有のプレストレス量を得ることにより、適切な補強計画を作成することが可能となります。

「コンクリート構造物の劣化診断に関する研究委員会」(1996年4月より活動開始 )
<主な研究目的>
・ コンクリート構造物の劣化診断における新しい計測・解析方法の開発
・ 点検・調査,予測・診断,補修・補強工法の選定に至るまでの一連の流れの構築
・ 維持管理を実施するために必要な余寿命予測技術やLCC評価手法の導入なども視野に入れたモニタリングを含めたコンクリート構造物の維持管理手法の体系化とマニュアル化



PC高架橋におけるプレストレス量の推定調査
 
本調査では、塩害により橋脚のひび割れ、剥離、鉄筋露出等が多数発生しているPC高架橋(ポストテンション方式PC50径間単純T橋、橋長1098.650m)において、鉄筋切断法(鉄筋応力解放法)、スロットストレス法(コンクリート応力解放法) により、それぞれ鉄筋応力、コンクリート応力を測定することにより、プレストレス量を推定しました。 PC橋
調査対象橋梁
方法
測定箇所
測定箇所(T桁断面図)


1.鉄筋切断法(鉄筋応力解放法)によるひずみ量の測定

鉄筋切断法は、現在作用している応力状態から同測定位置で鉄筋を切断し、応力を解放することにより、測定する方法です。 切断前の状態を0状態として、切断後のひずみ量をひずみゲージにより測定します。測定は桁上部及び下部の鉄筋について行いました。
写真 写真 写真
1鉄筋探査 2鉄筋切断・ひずみ量の測定
   (鉄筋径10mm)
3切断箇所への治具の取付
   (鉄筋径10mm)

ポイント
鉄筋切断後、通常は溶接による接着を行いますが、その場合、定着長として30dの長さ(鉄筋径9mmであれば、27cm)が必要となることから、結果はつり量が大きくなり、構造躯体の損傷が大きくなっていました。しかし、本調査法では、写真3にように、専用の接続治具を用いるので、躯体の損傷は最小限度ですみ、さらに内部にモニタリングセンサーを設置することにより、構造物のモニタリングを行うことが可能となります。


2.スロットストレス(コンクリート応力解放法)によるコンクリート内部応力の測定

スロットストレス法は、原理は鉄筋切断法と同様で、現在作用している応力状態から同測定位置でスロットを切削し、応力を解放することにより、測定する方法です。 スロット挿入前の状態を0状態とし、スロットを入れることにより引張あるいは圧縮状態により変位が発生します(応力開放状態)。同スロット位置にフラットジャッキを挿入し、スロット挿入前の変位状態(0状態)となるまで加圧し、応力を測定しました。


写真 写真 写真
1コア削孔 2スロット切削 3フラットジャッキの挿入


3.プレストレス量の推定

以下に示す評価式により、鉄筋切断法から得られた桁上部及び下部の鉄筋ひずみから応力勾配を求めます。次に、スロットストレス法により得られたコンクリート応力より、断面力としてのプレストレス量を推定します(下グラフ)。これによりPC鋼材近くのプレストレス量を推定することが可能となります。


 評価式
  評価式

結果
T桁断面内のプレストレス量の評価


 
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