(57)【要約】【課題】道路橋などにおいて施工性と経済性に優れた、桁材とプレキャス床版の接続構造を提供する。【解決手段】上フランジ部２１を備える桁材２０、２０´と、桁接続部１１を備えるプレキャスト床版１０と、を有し、桁接続部１１は、上フランジ部２１を収容可能な桁受け凹部１１２が形成されるとともに、当該上フランジ部２１の側端部２１１に対向する位置に形成される桁受け凸部１１１を少なくとも備え、上フランジ部２１が桁受け凹部１１２に収容されるとともに、当該上フランジ部２１によってプレキャスト床版１０が支持されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上フランジ部を備える桁材と、桁接続部を備えるプレキャスト床版と、を有し、
前記桁接続部は、
前記上フランジ部を収容可能な桁受け凹部が形成されるとともに、当該上フランジ部の側端部に対向する位置に形成される桁受け凸部を少なくとも備え、
前記上フランジ部が前記桁受け凹部に収容されるとともに、当該上フランジ部によって前記プレキャスト床版が支持される
ことを特徴とする桁材とプレキャスト床版の接続構造。
【請求項２】
前記プレキャスト床版は、既設の場所打ち床版から取り替えられたものである
請求項１に記載の桁材とプレキャスト床版の接続構造。
【請求項３】
前記桁受け凸部は、少なくとも上フランジ部の側端部を覆う寸法で前記床版コンクリートの下方に凸状に形成されてなる
請求項１または２に記載の桁材とプレキャスト床版の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、桁材とプレキャスト床版の接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、道路橋の施工に際し、省力化やコスト低減等の観点からプレキャストコンクリート床版（以下、「プレキャスト床版」と称する。）が多く利用されている。例えば、図６（ｂ）の断面図に示されるように、鋼鈑桁の上部にプレキャスト床版を設置して、鋼鈑桁と接続する方法が一般的である。
【０００３】
また、プレキャスト床版が多用される前の時代では、施工現場において床版の配筋から型枠の設置、床版コンクリートの打設が行われる、場所打ちコンクリート床版（以下、「場所打ち床版」と称する。）が主流であった。
【０００４】
例えば、図６（ａ）の断面図、及び、当該図６（ａ）のＡ部詳細である図７の断面図に示されるように、プレキャスト桁の上フランジ部はＰＣ合成桁として、構造上、床版の一部として機能しているため、上フランジ部の鉄筋と、場所打ち床版の鉄筋とが定着させられ、場所打ち床版とプレキャスト桁との一体化が図られていた。
【０００５】
一方で、図８（ａ）、（ｂ）に示された特許文献１に記載の発明では、プレキャスト桁の上フランジ部の上部に、プレキャスト床版を設置した実施例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−０１５７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されているようにプレキャスト桁の上フランジ部の上部にプレキャスト床版を設置した場合、図８（ｂ）に示されるように、プレキャスト桁の上フランジ両端部付近に、プレキャスト床版における曲げモーメントＭによって、ひび割れが発生するおそれがある。もちろん、プレキャスト床版にハンチを設けるなどしてプレキャスト床版の耐荷力を上げることも可能であるが、その場合、当然ながらプレキャスト床版自体の厚さが増大し、施工性や経済性などの面で問題を生じることとなる。
【０００８】
また、道路橋の新設工事の場合は、プレキャスト床版自体の厚さを増大させたとしても、それを加味して舗装面の設計高さに応じた桁の設計・施工が行われるので、特に問題とはならない。一方、既設の道路橋の修繕・更新工事などで、場所打ち床版の床版取替工事を行う場合は、原則、舗装面の設計高さを変更することはできない。したがって、既設の場所打ち床版を撤去し、プレキャスト床版に取り替えることは、床版厚の増大に伴う既設舗装の設計高さの上昇を招くため、実際上不可能であった。
【０００９】
そこで、本願発明は、道路橋などにおいて施工性と経済性に優れた、桁材とプレキャスト床版の接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上フランジ部２１を備える桁材２０、２０´と、桁接続部１１を備えるプレキャスト床版１０と、を有し、前記桁接続部１１は、前記上フランジ部２１を収容可能な桁受け凹部１１２が形成されるとともに、当該上フランジ部２１の側端部２１１に対向する位置に形成される桁受け凸部１１１を少なくとも備え、前記上フランジ部２１が前記桁受け凹部１１２に収容されるとともに、当該上フランジ部２１によって前記プレキャスト床版１０が支持されることを特徴とする桁材２０、２０´とプレキャスト床版１０の接続構造１００。
【００１１】
上記（１）の構成によれば、プレキャスト床版１０に、桁材２０、２０´の上フランジ部２１を収容可能な桁受け凹部１１２が形成され、さらに、上フランジ部２１の側端部２１１に対向する位置に、桁受け凸部１１１を形成したので、プレキャスト床版１０に生じる曲げモーメントに対して、桁受け凸部１１１を介して上フランジ部２１が抵抗するように構成されている。
【００１２】
このような特徴的なプレキャスト床版１０と桁材２０、２０´の接続構造により、プレキャスト床版１０に生じる曲げモーメントに起因したひび割れを、確実に抑制することができるだけでなく、プレキャスト床版１０自体の厚さを増大させることなく、施工性および経済性に優れた接続構造を実現することが可能となっている。
【００１３】
（２）前記プレキャスト床版１０は、既設の場所打ち床版８０から取り替えられたものである上記（１）に記載の桁材２０、２０´とプレキャスト床版１０の接続構造１００。
【００１４】
上記（２）の構成によれば、上記したようにプレキャスト床版１０自体の厚さを増大させたりする必要がないことから、既設場所打ち床版の床版取替工事において、特に好適に本発明の接続構造が適用可能となっている。すなわち、本発明の接続構造は新設の桁材２０、２０´に限らず既設の桁材２０、２０´にも適用可能であり、既設の場所打ち床版に替えて、本発明のプレキャスト床版１０を既設の桁材２０、２０´と接続しても、元の舗装の設計高さを維持することが可能となる。さらに、場所打ち床版を再び再構築する従来工法に比べ、約３倍のスピードで床版を取り替えることが可能となる。
【００１５】
（３）前記桁受け凸部１１１は、少なくとも上フランジ部２１の側端部２１１を覆う寸法で前記床版コンクリート１０の下方に凸状に形成されてなる上記（１）または（２）に記載の桁材２０、２０´とプレキャスト床版１０の接続構造１００。
【００１６】
上記（３）の構成によれば、上フランジ部２１の側端部２１１を覆う寸法で、床版コンクリート１０の下方に桁受け凸部１１１を形成しているので、プレキャスト床版１０に生じる曲げモーメントに対して、確実に上フランジ部２１が抵抗することができるため、プレキャスト床版１０自体の厚さを増大させたり、ハンチを設けて補強したりすることなく、施工性および経済性に優れた接続構造を実現することが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例における、プレキャスト桁とプレキャスト床版との接続構造を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例における、プレキャスト桁とプレキャスト床版との接続態様を説明する断面図である。
【図３】本発明の実施例において、既設の場所打ち床版の撤去工程を説明する断面図であって、（ａ）には既設の場所打ち床版の断面図が、（ｂ）には既設のプレキャスト桁を残して既設の場所打ち床版を撤去した状態の断面図が示されている。
【図４】本発明の実施例において、既設の場所打ち床版の撤去工程を説明する断面図であって、（ｃ）には既設のプレキャスト桁上に、従来型のプレキャスト床版を設置した断面図が、（ｄ）には既設のプレキャスト桁上に、本発明のプレキャスト床版を設置した断面図が示されている。
【図５】本発明の別実施例における、桁材と床版との接続構造を示す断面図であり、（ａ）にはプレキャスト桁とプレキャスト床版の接続構造が、（ｂ）には鋼鈑桁とプレキャスト床版の接続構造が示されている。
【図６】従来技術における、桁と床版との接続構造を示す図面であって、（ａ）には道路橋におけるプレキャスト桁と場所打ち床版との接続態様が断面図で示され、（ｂ）には鋼鈑桁とプレキャスト床版との接続態様が断面図で示されている。
【図７】従来技術における、桁と床版との接続構造を示す図面であって、図６（ａ）のＡ部の詳細断面図が示されている。
【図８】特許文献１に開示された従来技術であって、（ａ）にはプレキャスト桁とプレキャスト床版との接続態様を示す斜視図が、（ｂ）にはプレキャスト桁とプレキャスト床版との接続構造が断面図で示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の桁材とプレキャスト床版の接続構造１００について説明する。
【００１９】
本発明の桁材とプレキャスト床版の接続構造における実施例として、図１には道路橋におけるプレキャスト桁２０とプレキャスト床版１０との接続構造が断面図で示されている。そして、プレキャスト床版１０の上面には最終的にアスファルトコンクリート等による舗装４０が施工されている。また、本実施例のプレキャスト床版１０の下側には、プレキャスト桁２０と接続される桁接続部１１がプレキャスト床版１０と一体的に形成されている。
【００２０】
より詳細に説明すると、図２の断面図に示されるように、プレキャスト床版１０に形成された桁接続部１１は、プレキャスト桁２０の上フランジ部２１が嵌め込まれる桁受け凹部１１２が形成されている。さらに、当該桁受け凹部１１２の両側には、上フランジ部２１の側端部２１１と対向する位置まで突出し、上フランジ部２１を収容するように設けられる桁受け凸部１１１が形成されている。
【００２１】
上記したような桁接続部１１により、図１に示されるようなプレキャスト床版１０に生じる曲げモーメント（図示Ｍ）に対して、上フランジ部２１が抵抗（図示Ｒ）するように構成されている。
【００２２】
このようなプレキャスト桁２０とプレキャスト床版１０との接続構造により、従来課題で説明したような、上フランジ部２１の両端部付近におけるプレキャスト床版１０のひび割れを抑制することが可能となるとともに、プレキャスト床版１０自体の床版厚を増大させることなく、施工性および経済性に優れた接続構造を実現することが可能となっている。
【００２３】
なお、図１の断面図に示されるように、プレキャスト桁２０の上フランジ部２１と、プレキャスト床版１０の桁受け凹部１１２との間には、間詰め材３０が充填されている。
【００２４】
より具体的には、プレキャスト桁２０の上フランジ部２１の天端に、図示しないスペーサ等を使用して所定の隙間を設けるようにしてプレキャスト床版１０を載置し、その後、当該隙間に無収縮モルタルが流し込まれてプレキャスト桁２０とプレキャスト床版１０とが接続されている。なお、間詰め材３０は、プレキャスト桁２０とプレキャスト床版１０とを一体化するためのものではなく、プレキャスト床版１０からの荷重をプレキャスト桁２０に伝達すれば足りるものである。
【００２５】
また同様に、上フランジ部２１の側端部２１１と、プレキャスト床版１０の桁受け凸部１１１との間においても、流動性を有する無収縮モルタルからなる間詰め材３０が充填されている。
【００２６】
なお、本実施例では、プレキャスト床版１０の厚さｔが２２０ｍｍ、間詰め材３０の厚さを４０ｍｍとしている。また、桁受け凸部１１１の横方向の寸法ａを２００、縦方向の寸法ｂを２２０ｍｍとしている。これらの寸法は適宜任意の寸法に設定することが可能であり、特に桁受け凸部１１１の寸法は上フランジ部２１の大きさに応じて縦方向の寸法ｂを設定し、横方向の寸法ａは少なくとも「ｂ≦ａ＋間詰め材３０の厚さ」の関係を満たすようにすることが好ましい。
【００２７】
［既設場所打ち床版の床版取替工事の実施例］
次に、道路橋の床版取替工事の実施の態様について説明する。すなわち、既設のプレキャスト桁２０と既設の場所打ち床版８０とが一体的に構築される道路橋において、取替え対象となる劣化した既設の場所打ち床版８０を撤去し、新たにプレキャスト床版１０を既設のプレキャスト桁２０に接続する床版取替工事の実施例について説明するものである。
【００２８】
図３（ａ）の断面図に示されるようなＰＣ合成桁による既設の道路橋において、まず、既設の場所打ち床版８０を、コンクリートカッターやワイヤーソーなどを使用して撤去し、図３（ｂ）の断面図に示されるように、既設のプレキャスト桁２０の上フランジ部２１を斫り出す。なお、プレキャスト桁２０の上フランジ部２１から延びた既存の定着鉄筋は、上フランジ部２１の外面で切断しておけばよい。
【００２９】
ここで、斫り出した既設のプレキャスト桁２０の上フランジ部２１に、従来型のプレキャスト床版を設置すると、図４（ａ）の断面図に示されるようになる。すなわち、図７を用いて前述したように、従来型の所謂ＰＣ合成桁の上フランジ部２１は、構造計算上、床版の厚さに含まれている。したがって、床版取替工事で必要な耐荷力を有する従来型のプレキャスト床版を設置しようとすると、その厚さによって既設の設計高さから大きく床版の上面が上昇してしまい、舗装面の高さが合わないという不都合が生じる。
【００３０】
そこで、前述した本発明のプレキャスト床版１０を適用すると、図４（ｂ）に示されるように、既設の設計高さ同様の高さとすることが可能となり、場所打ち床版８０からプレキャスト床版１０に取り替えることが可能となる。このような本発明のプレキャスト桁２０とプレキャスト床版１０の接続構造により、場所打ち床版８０を現場打ちコンクリートで再構築する従来工法に比べ、約３倍のスピードで床版を取り替えることが可能となっている。
【００３１】
［別実施例］
以上、本発明の実施例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００３２】
例えば、上記実施例では、上フランジ部２１と桁受け凸部１１１とを一体的に形成したプレキャスト床版１０を使用したが、必ずしもこのような態様に限られるものではなく、図５（ａ）の断面図に示されるように、鋼製の桁受け凸部１１１´をプレキャスト床版１０にボルト固定またはアンカー固定等によって取り付けられるように構成してもよい。
【００３３】
また、本発明の桁材は前述したコンクリート製の桁材に限定されるものではなく、鋼製の桁材においても本発明の接続構造が適用できる。例えば、図５（ｂ）の断面図に示されるように、鋼鈑桁２０´に、鋼製の桁受け凸部１１１´の反力体となる鋼鈑桁反力部２１１´を設けて上フランジ部２１を形成し、プレキャスト床版１０に生じる曲げモーメントを、鋼鈑桁反力部２１１´に伝達するべく、桁受け凸部１１１´をプレキャスト床版１０に設けることが可能である。このような構成により、プレキャスト床版１０の厚さを増大させたり、ハンチを設けたりすることなく、現実的な床版厚さによって、施工性および経済性に優れた接続構造を実現することが可能となる。
【００３４】
また、本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。また、上記実施例に記載された具体的な材質、寸法形状等は本発明の課題を解決する範囲において、変更が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０    プレキャスト床版
１１    接続部
２０    プレキャスト桁
２０´  鋼鈑桁
２１    上フランジ部
８０    場所打ち床版
１００  接続構造
１１１  桁受け凸部
１１２  桁受け凹部
【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５】
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【図６】
2020186613.tif 000008
【図７】
2020186613.tif 000009
【図８】
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