(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮側と引張り側の鋼管が交互に配置されて構成される斜材と、この斜材鋼管の上下端部に連結される複合トラス橋の上下コンクリート床版との定着構造において、前記斜材鋼管の端部に内径が鋼管の内径と一致し外径が鋼管の外径より若干大きいリング状フランジ部が形成されると共に、該斜材鋼管内の所定位置にコンクリート打設用の型枠として鋼板が溶接されており、上下コンクリート床版構築用型枠内に打設された床版用コンクリートの一部が斜材鋼管の端部からその内部に充填され固化することで、前記フランジ部を形成した鋼管端部がコンクリート床版との接合面に位置してコンクリート床版と斜材鋼管とが一体化されていることを特徴とする複合トラス橋斜材定着構造。
【請求項２】
鋼管内部のコンクリートが充填される鋼管内壁部に複数段のリング状リブを形成したことを特徴とする請求項１に記載の複合トラス橋斜材定着構造。
【請求項３】
引張り側の斜材としての鋼管内部とコンクリート床版との間にＰＣ鋼材を配置しコンクリート固化後ＰＣ鋼材に緊張力を付加し、圧縮側の斜材としての鋼管内部とコンクリート床版との間にスパイラル筋を巻いた鉄筋を配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の複合トラス橋斜材定着構造。
【請求項４】
斜材である圧縮側と引張り側の鋼管を交互に配置し、この斜材鋼管の上下端部に複合トラス橋の上下コンクリート床版を順次打設して定着していく定着方法において、内径が鋼管の内径と一致し外径が鋼管の外径より若干大きいリング状フランジ部が鋼管端部に形成されると共に、鋼管内の所定位置にコンクリート打設用の型枠として鋼板が溶接されてなる斜材鋼管の端部を上下コンクリート床版構築用型枠内と連通するように配置し、かつ引張側の鋼管内から前記コンクリート床版構築用型枠内に伸びるPC鋼材を配置した後、上下床版用コンクリートを打設すると共に該床版用コンクリートの一部を斜材鋼管の端部からその内部に充填して固化することで、斜材鋼管と上下コンクリート床版を一体化し、前記ＰＣ鋼材に緊張力を付加したことを特徴とする請求項１又は２に記載の複合トラス橋斜材定着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート製の上下床版間を鋼製の斜材で連結する複合トラス橋の鋼製斜材とコンクリート上下床版との定着構造および定着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
橋梁の軽量化及び施工コストの低減化の要望により、コンクリート上下床版を鋼製斜材で連結する複合トラス橋が提案されている。
従来例１：特開平１１−２２２８１６号公報には、図６に示されるようにコンクリート上下床版との間に、鋼管２０からなる斜材を定着する構造として、鋼管の上下床版と接する端部に鋼管２０の外径より大径の端部鋼板２１を取付け、コンクリート床版内にアンカープレートを介して固定された棒状鋼材２２の一部が鋼管内に差し入れられ、鋼管内の一部にコンクリートを充填して固化することによりコンクリート床版と鋼製斜材を定着する構成が開示されている。
従来例２：特開２００１−１５９１９３号公報には、図７に示されるようにコンクリート上下床版との間に、鋼管２３からなる斜材を定着する構造として、鋼管２３内部に棒状鋼材２４の一部を差込み、鋼管２３内部の一部に膨張性充填材を充填し、鋼管２３の端部には、鋼管２３の端部開口の一部をふさぎ、前記膨張性充填材の膨張を拘束する拘束部材２５を設け、前記鋼管２３の一部と前記棒状材２４の鋼管２３からの突出部分をコンクリート上下床版内に埋め込むことによりコンクリート床版と鋼製斜材を定着する構成が開示されている。
従来例３：特開２００１−１５９１９５号公報には、図８に示されるようにコンクリート上下床版との間に、鋼管２６からなる斜材を定着する構造として、鋼管２６の端部の内面に軸方向に沿って複数のリブ２７を溶接接合し、リブ２７を鋼管２６端部からコンクリート床版内に突出させ、その突出部に複数の孔を形成し、リブ２７が形成された鋼管２６内にコンクリートを充填し固化することによりコンクリート床版と鋼製斜材を定着する構成が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来例１の鋼製斜材の定着構造においては、コンクリート床版と接する大径の鋼板直下のコンクリートに応力が集中し、その部分が損傷する可能性があり、さらに、大径の鋼板が必要であるため鋼材の使用量が多くなるという問題がある。
従来例２の鋼製斜材の定着構造においては、鋼管の一部をコンクリート床版内に埋め込むものであり、鋼材の使用量が多くなり、さらに、鋼管端部に拘束部材を取り付けるための加工費も必要であり、構造が複雑であり、材料費、施工コストも高価となるという問題がある。
従来例３の鋼製斜材の定着構造においては、鋼管端部に取り付ける軸方向に伸びる複数のリブの溶接作業等により加工費が必要であり、鋼材の使用量、施工コストも高価となるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来例の問題点を解決することを目的とする。
【０００６】
【問題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本第１発明は、圧縮側と引張り側の鋼管が交互に配置されて構成される斜材と、この斜材鋼管の上下端部に連結される複合トラス橋の上下コンクリート床版との定着構造において、前記斜材鋼管の端部に内径が鋼管の内径と一致し外径が鋼管の外径より若干大きいリング状フランジ部が形成されると共に、該斜材鋼管内の所定位置にコンクリート打設用の型枠として鋼板が溶接されており、上下コンクリート床版構築用型枠内に打設された床版用コンクリートの一部が斜材鋼管の端部からその内部に充填され固化することで、前記フランジ部を形成した鋼管端部がコンクリート床版との接合面に位置してコンクリート床版と斜材鋼管とが一体化されていることを特徴とする。
【０００７】
本第２発明は、本第１発明の複合トラス橋斜材定着構造において、鋼管内部のコンクリートが充填される鋼管内壁部に複数段のリング状リブを形成したことを特徴とする。
【０００８】
本第３発明は、本第１又は第2発明の複合トラス橋斜材定着構造において、引張り側の斜材としての鋼管内部とコンクリート床版との間にＰＣ鋼材を配置しコンクリート固化後ＰＣ鋼材に緊張力を付加し、圧縮側の斜材としての鋼管内部とコンクリート床版との間にスパイラル筋を巻いた鉄筋を配置したことを特徴とする。
【０００９】
本第４発明は、斜材である圧縮側と引張り側の鋼管を交互に配置し、この斜材鋼管の上下端部に複合トラス橋の上下コンクリート床版を順次打設して定着していく定着方法において、内径が鋼管の内径と一致し外径が鋼管の外径より若干大きいリング状フランジ部が鋼管端部に形成されると共に、鋼管内の所定位置にコンクリート打設用の型枠として鋼板が溶接されてなる斜材鋼管の端部を上下コンクリート床版構築用型枠内と連通するように配置し、かつ引張側の鋼管内から前記コンクリート床版構築用型枠内に伸びるPC鋼材を配置した後、上下床版用コンクリートを打設すると共に該床版用コンクリートの一部を前記斜材鋼管の端部からその内部に充填して固化することで、斜材鋼管と上下コンクリート床版を一体化し、前記ＰＣ鋼材に緊張力を付加したことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本第１発明の構成により、コンクリート床版と鋼製斜材ついての鋼管端部に接合用鋼板を取り付けることがなく、鋼管の一部をコンクリート床版内に埋め込むことがない定着構造であるため、鋼材の消費量が少なくて済み、さらに、鋼管からコンクリート床版への応力伝達が、鋼管端部のフランジ部及び床版用コンクリートの一部が充填された鋼管内のコンクリートを介して確実に伝達されるため、コンクリート床版への応力の分配がよくなり、鋼製斜材とコンクリート床版の接合部の耐力が向上する。さらに、鋼管端部のフランジ部は、上下床版のコンクリート打設の際の型枠設置の基準面として機能を有し、上下床版用型枠を精度よく設置することができる。
【００１１】
本第２発明の構成により、鋼管内に充填されるコンクリートと鋼管内壁との付着力を高め、鋼製斜材とコンクリート床版の接合部の耐力が向上する。
【００１２】
本第３発明の構成により、引張り側の斜材鋼管とコンクリート床版の接合部のコンクリートの引張り力による破壊を防止でき、圧縮側の鋼製斜材とコンクリート床版の接合部の強度を向上させる。
【００１３】
本第４発明の構成により、斜材鋼管とコンクリート床版とが強固に一体化された斜材と上下床版コンクリートの定着構造を容易かつ迅速に施工できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図により説明する。図１は複合トラス橋の側面図である。複合トラス橋１は、上下コンクリート床版２、３との間を鋼管からなる斜材４で連結したものであり、斜材４は、圧縮側鋼管５と引張り側鋼管６が交互に配置される。
【００１５】
図２は本発明の斜材としての鋼管とコンクリート床版との定着構造の一実施例を示す概略図である。斜材４としての鋼管５、６の端部には内径が鋼管の内径と一致し外径が鋼管の外径より若干大きいリング状のフランジ部７が形成されており、フランジ部７の後面が上下コンクリート床版２、３の表面と同じレベルとなるように配置される。フランジ部７の形成は、リング状鋼板を鋼管５、６の端面に溶接により固定して形成しても、フランジ部７を鋼管５、６の端部に一体に成形して形成してもよい。鋼管５、６の端部からコンクリートが充填される軸方向の一定長さの範囲に渡り、その内壁にリング状リブ８が複数段形成される。リング状リブ８は、異形鋼材を溶接より固定したり、鋼管内壁にリブを一体成形により形成しても良い。上下コンクリート床版２、３と鋼管５、６の内部の軸方向の一定長さに渡りコンクリート９を充填し、コンクリートが固化することにより、鋼管５、６と上下コンクリート床版２、３とを一体に接合する。
【００１６】
図３は、本発明の引張り側鋼管６及び圧縮側鋼管５と上下コンクリート床版２、３との定着構造の他の実施例を示す図である。この実施例では、引張り側鋼管６及び圧縮側鋼管５の端部外周のフランジ７及び鋼管内壁部のリング状リブ８の形成に関する構成は、前記実施例と同様である。この実施例においては、引張り側鋼管６内と上下コンクリート床版２、３内に、シース１４に収容され、両端にナット１６により支圧板１５が固定されたＰＣ鋼材１０を複数本配置する。複数のシース１４の外周にスパイラル筋１１を巻き付け補強し、上下コンクリート床版２、３を構築するために打設されたコンクリートが固化し一定以上の強度に達した段階でＰＣ鋼材１０の上下コンクリート床版２、３側の端部の支圧板１５、ナット１６を介してＰＣ鋼材１０に緊張力を付加する構成とする。引張り側鋼管６のＰＣ鋼材１０に緊張力を付加することにより、コンクリートの引張り破壊を抑制する構造とする。圧縮側鋼管５内と上下コンクリート床版２、３の接合部に鉄筋１２を配置し、鉄筋１２にスパイラル筋１１を巻き付け補強した構成とする。鉄筋１２の配置により圧縮側鋼管５と上下コンクリート床版２、３の接合部の強度が向上する。
【００１７】
図４（ａ）（ｂ）は、引張り側鋼管6内にＰＣ鋼材１０を配置固定する手順を示す図である。図４（ａ）に示すように、引張り側鋼管6内の所定位置にコンクリート打設用型枠としての鋼板１３を溶接等により設置する。複数のＰＣ鋼材１０を引張り側鋼管２の内部から上下コンクリート床版２、３にかけて配置する。ＰＣ鋼材１０はシース１４内に収容し、ＰＣ鋼材１０の引張り側鋼管6内に位置する端部にアンカープレートとしての支圧板１５をナット１６で固定する。複数のシース１４の外周にスパイラル筋１１を巻き付ける。ＰＣ鋼材１０及びシース１４の引張り側鋼管６の端部からの突出部分が上下コンクリート床版２、３の構築作業の邪魔になったり、引張り側鋼管６の端部と上下コンクリート床版２、３との接合部の位置決めが難しい時には、引張り側鋼管６の端部でＰＣ鋼材１０及びシース１４を切断し、切断したシース１４及びＰＣ鋼材１０の端部にＰＣ鋼材用カプラ−１７及びカプラー用シース１８を取り付ける。引張り側鋼管6を垂直に立て、内部にコンクリートを充填し固化させＰＣ鋼材１０及びシース１４を引張り側鋼管6内に配置固定する。引張り側鋼管６の反対側の端部にも同様な工程でＰＣ鋼材１０及びシース１４を配置固定する。ＰＣ鋼材１０及びシース１４が配置固定された引張り側鋼管６のＰＣ鋼材用カプラー１７及びカプラー用シース１８にＰＣ鋼材１０及びシース１４を連結して、上下コンクリート床版２、３の構築箇所の所定位置に上下コンクリート製床版構築用型枠等を介して設置し、上下コンクリート床版構築用型枠内にコンクリートを打設し、コンクリートが固化し所定の強度な達した段階でＰＣ鋼材１０の上下コンクリート床版側の端部から支圧板１５及びナット１６を介してＰＣ鋼材１０に緊張力を付加して、引張り側鋼管６と上下コンクリート床版２、３を強固に接合する。
【００１８】
図５（ａ）（ｂ）は、圧縮側鋼管５内に鉄筋１２を配置固定する手順を示す図である。図５（ａ）に示すように、圧縮側鋼管５内の所定位置にコンクリート打設用型枠としての鋼板１３を溶接等により設置する。複数の鉄筋１２を圧縮側鋼管５内から上下コンクリート床版２、３の接合部にかけて配置し、複数の鉄筋１２にスパイラル筋１１を巻きつける。鉄筋１２の圧縮側鋼管５の端部からの突出部分が上下コンクリート床版２、３の構築作業の邪魔になったり、圧縮側鋼管５の端部と上下コンクリート床版２、３との接合部の位置決めが難しい時には、圧縮側鋼管５の端部位置で鉄筋１２を切断し、切断した鉄筋１２の端部に鉄筋用カプラ−１９を取り付ける。圧縮側鋼管５を垂直に立て、内部にコンクリートを充填し固化させ鉄筋１２を配置固定する。圧縮側鋼管５の反対側の端部にも同様な工程で鉄筋１２を配置固定する。鉄筋１２が配置固定された圧縮側鋼管５の鉄筋用カプラー１９に鉄筋１２を連結して、上下コンクリート床版２、３の構築箇所の所定位置に上下コンクリート床版構築用型枠等を介して設置し、上下コンクリート床版構築用型枠内にコンクリートを打設し、コンクリートを固化させ、圧縮側鋼管５と上下コンクリート床版２、３を強固に接合する。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の構成により、コンクリート床版と鋼製斜材ついての鋼管端部に接合用鋼板を取り付けることがなく、鋼管の一部をコンクリート製床版に埋め込むことがない定着構造であるため、鋼材の材料費が少なくて済み、鋼管からコンクリート床版への応力伝達が、鋼管端部外周のフランジ及び鋼管内に充填されたコンクリートを介して徐々に伝達されるため、コンクリート床版への応力の分配がよくなり、コンクリート床版の局部に応力が集中するのを防止し、鋼製斜材とコンクリート床版の接合部の耐力が向上する。
鋼管内壁にリング状リブを形成することにより、鋼管内に充填されるコンクリートと鋼管内壁との付着力を高め、鋼製斜材とコンクリート床版の接合部の耐力が向上する。
引張り側鋼管と上下コンクリート床版にＰＣ鋼材を配置し、コンクリートが固化し一定強度に達した後、ＰＣ鋼材に緊張力を付加することにより、引張り側の鋼管と上下コンクリート床版の接合部のコンクリートの引張り力による破壊を防止でき、圧縮側鋼管と上下コンクリート床版の接合部にスパイラル筋を巻き付けた鉄筋を配置することにより、圧縮側の鋼製斜材とコンクリート床版の接合部の強度を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複合トラス橋の側面図である。
【図２】本発明の斜材としての鋼管とコンクリート床版との定着構造の一実施例を示す概略図である。
【図３】本発明の引張り側鋼管及び圧縮側鋼管とコンクリート床版との定着構造の他の実施例を示す図である。
【図４】（ａ）（ｂ）本発明の引張り側鋼管へのＰＣ鋼材の配置手順を示す図である。
【図５】（ａ）（ｂ）本発明の圧縮側鋼管への鉄筋の配置手順を示す図である。
【図６】従来のコンクリート床版と鋼製斜材の定着構造を示す図である。
【図７】従来のコンクリート床版と鋼製斜材の定着構造を示す図である。
【図８】従来のコンクリート床版と鋼製斜材の定着構造を示す図である。
【符号の説明】
１：複合トラス橋
２：上コンクリート床版
３：下コンクリート床版
４：鋼製斜材
５：圧縮側鋼管
６：引張り側鋼管
７：フランジ
８：リング状リブ
９：充填コンクリート
１０：ＰＣ鋼材
１１：スパイラル筋
１２：鉄筋
１３：鋼板
１４：シース
１５：支圧板
１６：ナット
１７：ＰＣ鋼材用カプラ−
１８：カプラー用シース
１９：鉄筋用カプラ−
２０：鋼管
２１：端部鋼板
２２：棒状鋼材
２３：鋼管
２４：拘束材
２５：鋼管
２６：リブ
【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】
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【図７】
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【図８】
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