(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の床鋼板と、前記床鋼板上に打設されたコンクリートとを備え、橋梁設置箇所に設置される合成床版であって、
前記床鋼板に取り付けられた横リブと、
一端が前記横リブに取り付けられ他端が前記コンクリートの打設時に前記床鋼板を支持する支保工に連結される連結部材と
を備え、
前記支保工は、前記床鋼板を主桁上に載置した状態で前記床鋼板を形状保持しつつ前記主桁に設置された支柱により支持されるものであり、
前記コンクリートは、前記支保工によって前記連結部材及び前記横リブを介して前記床鋼板が支持された状態で打設されたものである
ことを特徴とする合成床版。
【請求項２】
前記床鋼板は、前記横リブと直交する方向に延び、前記横リブの延びる方向に並設された複数の縦リブを有する
ことを特徴とする請求項１記載の合成床版。
【請求項３】
前記横リブは、前記コンクリートの打設時に前記床鋼板の形状保持に必要な剛性よりも小さい剛性を有する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の合成床版。
【請求項４】
前記連結部材は、前記床鋼板と前記支保工との間に所定間隔の空間を形成可能な長手方向を上下方向とする鋼材からなり、支保工との連結部が前記コンクリートの上面に露出する長さを有する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の合成床版。
【請求項５】
前記連結部材は、前記支保工とボルト止めにより接続される
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の合成床版。
【請求項６】
前記床鋼板上に鉄筋が架設され、
前記鉄筋は、前記コンクリートにより前記縦リブ及び前記横リブと一体化されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の合成床版。
【請求項７】
複数の床鋼板及び前記床鋼板上に打設されたコンクリートが一体化された合成床版と、この合成床版上に形成された鋪装材とを備えた橋梁であって、
前記合成床版は、
前記床鋼板に取り付けられた横リブと、
一端が前記横リブに取り付けられ他端が前記コンクリートの打設時に前記床鋼板を支持する支保工に連結される連結部材と
を備え、
前記支保工は、前記床鋼板を主桁上に載置した状態で前記床鋼板を形状保持しつつ前記主桁に設置された支柱により支持されるものであり、
前記コンクリートは、前記支保工によって前記連結部材及び前記横リブを介して前記床鋼板が支持された状態で打設されたものである
ことを特徴とする合成床版を用いた橋梁。
【請求項８】
前記床鋼板上に鉄筋が設置され、
前記鉄筋は、前記コンクリートにより前記縦リブ及び前記横リブと一体化されている
ことを特徴とする請求項７記載の合成床版を用いた橋梁。
【請求項９】
横リブが取り付けられた複数の床鋼板を橋梁設置箇所に架設する床鋼板架設工程と、
前記横リブを支保工に連結部材を介して連結し、前記複数の床鋼板を主桁上に載置した状態で前記主桁に設置された支柱により支持された前記支保工によって形状保持しつつ吊り下げ支持する支保工連結吊り下げ支持工程と、
前記支保工によって支持された前記複数の床鋼板上にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、
前記打設されたコンクリートが硬化した後、前記連結部材を前記支保工から取り外す連結部材取り外し工程と、
前記コンクリート上を、舗装材で鋪装する舗装工程と
を備えたことを特徴とする合成床版を用いた橋梁の施工方法。
【請求項１０】
前記床鋼板架設工程の後に、前記複数の床鋼板上に鉄筋を設置する鉄筋設置工程を更に備えた
ことを特徴とする請求項９記載の合成床版を用いた橋梁の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、床鋼板とコンクリートとを合成させてなる合成床版及びそれを用いた橋梁並びにその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、道路橋、高架橋、鉄道橋などの橋梁における床版として、鋼材とコンクリートにより形成される合成床版が用いられている。合成床版は、床鋼板を型枠としてその上部にコンクリートを打設することによって床鋼板とコンクリートとを一体化させるもので、ＲＣ床版よりも版厚を薄くでき、耐久性にも優れているという利点がある。コンクリート硬化後の床鋼板と一体化された合成床版は、十分な強度を有するものであるが、合成床版を用いて橋梁を施工するに際しては、コンクリート打設時の床鋼板の形状保持のために、床鋼板上に横リブや立体トラス、ＣＴ形鋼などの補強鋼材を配設することが行われている。
【０００３】
このような補強鋼材を形状保持のために配設したものとして、例えば、特許文献１に開示された合成床版を用いた橋梁構造が知られている。この橋梁構造では、床鋼板上に橋軸方向と直交する方向に延びるＩ形鋼からなる補強鋼材を、橋軸方向に複数並列配置させた合成床版が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３１６８８号公報、第２−８頁、第１−１０図
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の合成床版を用いた橋梁構造では、補強鋼材の上端からコンクリートに亀裂が発生し、合成床版の疲労寿命に影響を与えるという問題が指摘されている。
【０００６】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、コンクリートの疲労亀裂が起こりにくく、製造コストの削減を図ることができる合成床版及びそれを用いた橋梁並びにその施工方法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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明に係る合成床版は、複数の床鋼板と、前記床鋼板上に打設されたコンクリートとを備え、橋梁設置箇所に設置される合成床版であって、前記床鋼板に取り付けられた横リブと、一端が前記横リブに取り付けられ他端が前記コンクリートの打設時に前記床鋼板を支持する支保工に連結される連結部材とを備え、前記コンクリートは、前記支保工によって前記連結部材及び前記横リブを介して前記床鋼板が支持された状態で打設されたものであることを特徴とする。
【０００８】
この発明に係る合成床版においては、前記床鋼板は、前記横リブと直交する方向に延び、前記横リブの延びる方向に並設された複数の縦リブを有するように構成することができる。
【０００９】
また、前記横リブは、前記コンクリートの打設時に前記床鋼板の形状保持に必要な剛性よりも小さい剛性とすることができる。
【００１０】
また、前記連結部材は、前記床鋼板と前記支保工との間に所定間隔の空間を形成可能な長手方向を上下方向とする鋼材からなり、支保工との連結部が前記コンクリートの上面に露出する長さを有するように構成することができる。
【００１１】
また、前記連結部材は、前記支保工とボルト止めにより接続されるように構成することができる。
【００１２】
また、本発明に係る合成床版は、好ましくは、前記床鋼板上に鉄筋が設置され、前記鉄筋は、前記コンクリートにより前記縦リブ及び前記横リブと一体化されている構成とすることができる。
【００１３】
この発明に係る合成床版を用いた橋梁は、複数の床鋼板及び前記床鋼板上に打設されたコンクリートが一体化された合成床版と、この合成床版上に形成された鋪装材とを備えた橋梁であって、前記合成床版は、前記床鋼板に取り付けられた横リブと、一端が前記横リブに取り付けられ他端が前記コンクリートの打設時に前記床鋼板を支持する支保工に連結される連結部材とを備え、前記コンクリートは、前記支保工によって前記連結部材及び前記横リブを介して前記床鋼板が支持された状態で打設されたものであることを特徴とする。
【００１４】
この発明に係る合成床版を用いた橋梁においては、好ましくは、前記床鋼板上に鉄筋が設置され、前記鉄筋は、前記コンクリートにより前記縦リブ及び前記横リブと一体化されている構成とすることができる。
【００１５】
この発明に係る合成床版を用いた橋梁の施工方法は、横リブが取り付けられた複数の床鋼板を橋梁設置箇所に架設する床鋼板架設工程と、前記横リブを支保工に連結部材を介して連結し、前記複数の床鋼板を前記支保工により吊り下げ支持する支保工連結吊り下げ支持工程と、前記支保工によって支持された前記複数の床鋼板上にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、前記打設されたコンクリートが硬化した後、前記連結部材を前記支保工から取り外す連結部材取り外し工程と、前記コンクリート上を、舗装材で鋪装する舗装工程とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明に係る合成床版を用いた橋梁の施工方法においては、好ましくは、前記床鋼板架設工程の後に、前記複数の床鋼板上に鉄筋を設置する鉄筋設置工程を更に備えた構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、コンクリートの疲労亀裂が起こりにくく、製造コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る合成床版を用いた橋梁の一部の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図３】図２のＸ部を拡大して示すＸ部拡大図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ’断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る合成床版を用いた橋梁の施工方法の施工工程を示すフローチャートである。
【図６Ａ】同施工方法の施工工程の一部を説明するための工程図である。
【図６Ｂ】同施工方法の施工工程の一部を説明するための工程図である。
【図６Ｃ】同施工方法の施工工程の一部を説明するための工程図である。
【図６Ｄ】同施工方法の施工工程の一部を説明するための工程図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る合成床版を用いた橋梁の適用例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、添付の図面を参照して、この発明に係る合成床版及びそれを用いた橋梁並びにその施工方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る合成床版を用いた橋梁の一部の概略構成を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ’断面図である。また、図３は、図２のＸ部を拡大して示すＸ部拡大図、図４は図３のＢ−Ｂ’断面図である。
【００２１】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る橋梁１００は、橋軸方向Ｌに延び、橋軸方向Ｌと直交する橋軸直交方向Ｗに所定間隔を空けて敷設された複数の主桁（梁）１と、これら主桁１上に設置された合成床版２００とを備えている。主桁１上には、後述する支保工２０を支持する支柱１ａが配置されている。
合成床版２００は、例えば主桁１上に橋軸方向Ｌ及び橋軸直交方向Ｗに敷設され、互いに高力ボルト等で連結された連続する複数の床鋼板１０と、これら床鋼板１０上に打設されたコンクリート５０（図６）とが一体化されたものである。複数の床鋼板１０は、横リブ１２と縦リブ１１とにより補強されている。
【００２２】
横リブ１２は、橋軸直交方向Ｗに延び、橋軸方向Ｌに所定間隔（例えば、２．５ｍ〜１０ｍ間隔）を持って配置され、橋軸直交方向Ｗに配設された複数の床鋼板１０に溶接により固定されるか、個々の床鋼板１０に事前に溶接したもの等を用いることができる。この横リブ１２は、コンクリート打設時の床鋼板１０の形状保持に必要な剛性よりも小さな剛性、例えば複数の床鋼板１０が主桁１上に敷設された時に、連結部材３０の配置間隔における床鋼板１０の自重による変形を防止可能な程度の剛性を有すれば良い。この点が、従来のコンクリートの重量を保持する補強部材とは異なる。
【００２３】
また、縦リブ１１は、床鋼板１０上に、予め溶接により取り付けられたもので、橋軸方向Ｌに延びて橋軸直交方向Ｗに所定間隔を持って複数並設されている。なお、縦リブ１１は、床鋼板１０の補強と同時に、コンクリートのズレ止めとしても機能する。このため、スタットジベル等の他のズレ止めの施工を省略若しくは大幅に簡略化して製造コストの削減を図ることができる。
この他、図示はしていないが、鉄筋が橋軸方向Ｌ及び橋軸直交方向Ｗに適宜配設される。
【００２４】
床鋼板１０は、その厚さが、例えば８ｍｍ〜１０ｍｍ程度の鋼板からなり、図示しない水抜き孔などを備えて構成されている。また、橋軸直交方向Ｗの両端の床鋼板１０の側端部には、側壁部１９が立設されている。
【００２５】
以上の構成において、コンクリートが打設される前においては、連結された各床鋼板１０に取り付けられた横リブ１２が、橋軸直交方向Ｗに延びる支保工２０に連結された連結部材３０と接続される。支保工２０は、いわゆるトラス梁やＩ形梁からなり、横リブ１２に沿って橋軸直交方向Ｗに延びると共に、横リブ１２の位置に対応するように橋軸方向Ｌに所定間隔で並設される。更に、支保工２０の横倒れ座屈耐力が問題となる場合には、各支保工２０を橋軸方向Ｌに延びる軸方向床版支持材４０を介して互いに連結するが、支保工２０が自立する場合は、連結されなくても良い。
【００２６】
例えば、図３及び図４に示すように、支保工２０は、下端部側に、橋軸直交方向Ｗに延びるＬ形鋼からなる補強リブ２１を有し、この補強リブ２１には、例えばナット５１によって連結部材３０の上端部が螺合され連結される。連結部材３０は、例えば棒状の鋼材（棒銅）からなり、長手方向を上下方向に配置させて、その下端部が、横リブ１２に溶接固定されたナット５２により螺合されて固定される。連結部材３０は、支保工２０と床鋼板１０との間に、例えばコンクリート打設後においても作業員の作業スペースを十分に確保可能な所定の間隔の空間を形成可能な長さに設定されている。その長さは、支保工２０の補強リブ２１と連結部材３０の連結部が、コンクリート打設後にコンクリート上面から露出し、作業員がコンクリートの上面において最低でも支保工２０を避けながら作業可能な空間（例えば、高さ１．５ｍ程度の空間）を形成可能な程度の長さに設定されている。なお、横リブ１２は、連結部材３０と上述したボルト止めの他に、例えば溶接により接合されていてもよい。
【００２７】
こうして支保工２０と横リブ１２とを連結部材３０を介して連結したら、図示しないクレーン等で吊り上げることにより、支保工２０、連結部材３０及び横リブ１２を介して床鋼板１０が吊り下げられて架設される。その後、支保工２０を主桁１上の支柱１ａにセットして固定し、クレーン等を撤去することによりこれらが支柱１ａによって支持される。これにより、連結された各床鋼板１０のコンクリート打設時の形状保持を、支保工２０によって可能にした状態で、床鋼板１０上にコンクリートを打設して硬化させる。その後、コンクリート上に露出する連結部材３０の上端部側のナット５１を取り外して、連結部材３０及び支柱１ａから支保工２０を取り外し、支保工２０を撤去する。更に、コンクリート上面に露出した連結部材３０を撤去する。この時、撤去後の連結部材３０のコンクリート内部に残った部分がコンクリート上面に露出しないような状態で撤去する。なお、コンクリート硬化後は、床鋼板１０、縦リブ１１、横リブ１２、鉄筋およびコンクリートが一体化されるので、十分な強度が確保される。
【００２８】
このように、本実施形態に係る橋梁１００では、コンクリート打設時の床鋼板１０に加わるコンクリートの重量を、横リブ１２によって支えるのではなく、支保工２０によって支えることにより、横リブ１２を軽量化、小型化するようにしている。従って、従来のように形状保持のための補強鋼材や床鋼板１０への加工などを省略又は簡略化することができ、補強鋼材の上端でのコンクリートの亀裂を抑えて疲労寿命を改善することができる。また、材料コストや作業工数を削減して製造コストの削減を図ることが可能となる。
【００２９】
また、床鋼板１０を支保工２０に連結された連結部材３０を介して吊り下げ支持することにより、支保工２０と床鋼板１０との間に所定間隔の空間を形成することができ、この空間を例えば作業空間として利用することで、コンクリートの打設等の施工作業などを容易に行うことができる。更に、支保工２０は繰り返し使用したり、他の工事に転用したりすることができるので、トータル的な製造コストの削減を図ることができる。
【００３０】
次に、上述した本実施形態に係る合成床版を用いた橋梁の施工方法の例について説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る合成床版を用いた橋梁の施工方法の施工工程を示すフローチャート、図６Ａ〜図６Ｄは同施工方法の施工工程の一部を説明するための工程図である。なお、説明の便宜上、現場作業の他に工場内作業も含めて説明することとする。
【００３１】
まず、工場内において、鋼材から床鋼板１０を加工して作成し（ステップＳ１０１）、上述したような橋軸直交方向Ｗに沿って床鋼板１０上に横リブ１２を溶接により取り付ける（ステップＳ１０２）。次に、床鋼板１０を工場から現場に輸送し（ステップＳ１０３）、主桁１上に合成床版２００の床鋼板１０を設置して架設する（ステップＳ１０４）。なお、床鋼板１０は、工場から現場に輸送（搬送）されるときには複数に分割された状態で運ばれるため、例えば橋軸直交方向Ｗに連結した後に橋軸方向Ｌに連結して設置することで架設する。また、床鋼板１０には、例えば予め工場内にて縦リブ１１が溶接により固定されている。
【００３２】
床鋼板１０を架設したら、床鋼板１０上に必要に応じて補強用の鉄筋を組み立てて設置する（ステップＳ１０５）。そして、連結部材３０を床鋼板１０の横リブ１２に取り付けると共に、この連結部材３０を介して支保工２０を横リブ１２に取り付けて、クレーン等により移動させて支柱１ａ上に設置する（ステップＳ１０６）。なお、これらステップＳ１０５及びＳ１０６の工程は、その順序が入れ替わっても良い。
【００３３】
このステップＳ１０６において支保工２０を設置したときの橋梁１００の状態は、例えば図６Ａに示すようになる。具体的には、主桁１上に複数の床鋼板１０が設置され、この床鋼板１０上に鉄筋１４が配置され、更に床鋼板１０の横リブ１２に連結部材３０を介して支保工２０が補強リブ２１と共に取り付けられている。そして、支保工２０の軸方向床版支持材４０に接続部材４２を介して取り付けられていたクレーン綱４１を取り外すと、図６Ｂに示すように、支保工２０は支柱１ａにより支持される。
【００３４】
このように、床鋼板１０を支保工２０と共に支持したら、図６Ｂに示すように、床鋼板１０上にコンクリート５０を打設して硬化させ（ステップＳ１０７）、橋梁１００の合成床版２００を構成する。このとき、コンクリート５０の厚さは、連結部材３０を補強リブ２１から取り外し、支保工２０とコンクリート５０との間に作業スペースを確保するため、連結部材３０と補強リブ２１との連結部がコンクリート５０の上面に露出する寸法に決定され、例えば厚さ３０ｃｍ程度にする。
【００３５】
その後、コンクリート５０上に露出している連結部材３０を支保工２０から取り外すと共に連結部材３０を解体し（ステップＳ１０８）、支保工２０を合成床版２００上から撤去する。このときの橋梁１００の状態は、図６Ｃに示すような状態となる。撤去された支保工２０は、次の施工で再利用することができる。
【００３６】
なお、支保工２０を撤去したとき、連結部材３０の露出部分が余分である場合には、必要に応じて、この露出部分をいわゆるコンクリート５０の被りを確保することができるように切断除去するなどの作業を行う。すなわち、ここでは、図６Ｄに示すように、支柱１ａや連結部材３０の未撤去部分が、コンクリート５０の上面から露出しないように切断除去を行う。最後に、コンクリート５０上にアスファルト等の舗装材を敷設して（ステップＳ１０９）、本フローチャートによる一連の施工工程を終了し、橋梁１００を完成させる。
【００３７】
上述したような施工工程により完成された橋梁１００は、図７（ａ）に示すように、主桁１上に床鋼板１０、橋軸方向Ｌに延びて橋軸直交方向Ｗに所定間隔を持って並設された縦リブ１１、橋軸直交方向Ｗに延びて橋軸方向Ｌに所定間隔を持って配置された横リブ１２、及び鉄筋１４を備えた合成床版２００を有するものであり、車５０の進行方向が主桁１の長手方向に沿ったものとなるが、図７（ｂ）に示すようなものであっても良い。
【００３８】
すなわち、この場合の橋梁１００Ａは、主桁１の代わりに橋台９が用いられ、この橋台９上に床鋼板１０、橋軸直交方向Ｗに延びて橋軸方向Ｌに所定間隔を持って並設された縦リブ１１、橋軸方向Ｌに延びて橋軸直交方向Ｗに所定間隔を持って配置された横リブ１２、及び鉄筋１４を備えた合成床版２００Ａを有するものであり、車５０の進行方向が橋台９を繋ぐ橋梁１００Ａの長手方向に沿ったものとなる点が、先の橋梁１００と相違している。
【００３９】
以上述べたように、本実施形態によれば、コンクリート打設時の従来必要であったコンクリートの重量保持のための補強鋼材が不要になり、これによる補強鋼材の上端部でのコンクリートの亀裂を防止して、疲労寿命を改善することができる。
【００４０】
また、横リブに求められる剛性が従来よりも遙かに小さいため、材料コストや作業工数を削減したりして製造コストの削減を図ることが可能となる。
【００４１】
１          主桁
１０        床鋼板
１１        縦リブ
１２        横リブ
１９        側鋼板
２０        支保工
２１        補強リブ
３０        連結部材
４０        軸方向床版支持材
４１        クレーン綱
５０        コンクリート
１００      橋梁
２００      合成床版
【図１】
0005560768.tif 000002
【図２】
0005560768.tif 000003
【図３】
0005560768.tif 000004
【図４】
0005560768.tif 000005
【図５】
0005560768.tif 000006
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
0005560768.tif 000008
【図６Ｃ】
0005560768.tif 000009
【図６Ｄ】
0005560768.tif 000010
【図７】
0005560768.tif 000011