(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上鋼板と下鋼板とを備える鋼殻内にコンクリートが充填されてなるサンドイッチ型複合床版パネルが、橋軸直角方向及び橋軸方向に複数並べて設置された床版構造であって、前記サンドイッチ型複合床版パネルどうしの橋軸直角方向及び／又は橋軸方向の突き合わせ部間に継手部材を設けていないことを特徴とするサンドイッチ型複合床版パネルを用いた床版構造。
【請求項２】
前記サンドイッチ型複合床版パネルどうしの突き合わせ部の上面側には簡易的な継手部材も設けられておらず、段差吸収用の緩衝材が設置され、その上に道路舗装が施されていることを特徴とする請求項１記載のサンドイッチ型複合床版パネルを用いた床版構造。
【請求項３】
サンドイッチ型複合床版パネルの下鋼板の下面側に橋梁の主桁に固定するための床版パネル接合部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のサンドイッチ型複合床版パネルを用いた床版構造。
【請求項４】
前記床版パネル接合部材は形鋼からなり、橋梁の主桁に対しボルト接合されていることを特徴とする請求項３記載のサンドイッチ型複合床版パネルを用いた床版構造。
【請求項５】
前記サンドイッチ型複合床版パネルは、あらかじめ鋼殻内にコンクリートが充填されたプレキャスト床版パネルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のサンドイッチ型複合床版パネルを用いた床版構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンドイッチ型複合床版パネルを用い、パネル間継手を省略又は簡易的な接合構造とした床版構造に関するものであり、主として道路橋等の新設床版工事又は既設床版における取替工事に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来技術である場所打ち床版は、現場での配筋作業やコンクリートの施工養生に長い施工期間を要するため、急速施工が要求される施工条件には適さない。
【０００３】
これに対し、現場施工の省力化・工程短縮を目的に各種のプレキャスト床版や鋼・コンクリート合成床版が開発され、施工されている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照）。
【０００４】
プレキャスト床版の接合部に関しては、例えば特許文献３、特許文献４に、プレキャスト床版どうしの突き合わせ部分に溝を形成し、この溝内に各床版の配筋をループ状に形成させた反転部を突出させて重ね合わせ、これと直交する方向の主筋を配筋するなどしてモルタルを充填した継手構造が開示されている。
【０００５】
また、プレキャスト合成床版の接合部に関しては、例えば特許文献５に、接合部に突出する底鋼板どうしを突き合わせ、底鋼板上に鉄筋コンクリート部分から突出する鉄筋端部とこれらを貫通させた鋼製の帯状補強板、固定用のナット部材などからなる継手部を形成し、間詰めコンクリートを打設する構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−０１３１０８号公報
【特許文献２】特許第４８０３７９１号公報
【特許文献３】特開２０００−３２８７０４号公報
【特許文献４】特開２００９−２６４０４０号公報
【特許文献５】特開２０１１−０２１３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述した特許文献３〜５記載の発明では、
(1) 継手施工するにあたり、接合部の配筋やコンクリートの施工が必要となり、継手作業工程に時間を要するという問題がある。
(2) 主桁との定着は場所打ちコンクリートと主桁上に設置されたスタッドジベル等で行われ、コンクリートが硬化して接合されるが、強度発現までに時間を要するという問題がある。
(3) 万一、床版が損傷した場合の取替えにおいては、超急速施工が要求されるが、コンクリートの切断作業と上記(1)、(2)の作業工程に相当の時間を費やし、施工時間を要するという問題がある。
(4) この他、上面ないしは各部の取合い部からの水の侵入の問題があり、その場合、耐久性において劣化を促進させるといった問題がある。
【０００８】
本発明は、上述のような従来技術における課題の解決を図ったものであり、サンドイッチ型複合床版パネルの床版としての剛性が高く、変形が小さいという特性を利用した継手構造の合理化により、超急速施工が可能で、かつ耐久性にも優れた床版構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のサンドイッチ型複合床版パネルを用いた床版構造は、上鋼板と下鋼板とを備える鋼殻内にコンクリートが充填されてなるサンドイッチ型複合床版パネルが、橋軸直角方向及び橋軸方向に複数並べて設置された床版構造であって、サンドイッチ型複合床版パネルどうしの橋軸直角方向及び／又は橋軸方向の突き合わせ部間に継手部材を設けていないことを特徴とするものである。
【００１０】
最も一般的な橋軸直角方向に２枚のサンドイッチ型複合床版パネルを設置し、これを橋軸方向に連続させる構造において、隣り合うサンドイッチ型複合床版パネルどうしの連続部の構造としては、
(1) 橋軸直角方向及び橋軸方向のいずれにも継手部材を設けない場合、
(2) 橋軸直角方向は簡易的な継手部材で接合し、橋軸方向には継手部材を設けない場合、
(3) 橋軸直角方向には継手部材を設けず、橋軸方向は簡易的な継手部材で接合する場合、
(4) 橋軸直角方向、橋軸方向に関わらず、一部については継手部材を設けない場合、
があり得る。
【００１１】
なお、本発明は橋軸方向に連続する床版構造について、全ての床版についてサンドイッチ型複合床版パネルを用いなければならないということではない。また、上記(4)のケースにように、必要に応じ、一部のサンドイッチ型複合床版パネルどうしの接合部、あるいは特定区間のサンドイッチ型複合床版パネルどうしの接合部について、簡易的な継手部材ではなく、床版としての曲げ作用を伝達する継手部材（従来用いられている継手部材を含む）により接合する場合も含まれる。
【００１２】
橋軸直角方向に３枚以上のサンドイッチ型複合床版パネルを設置する場合も基本的には同様に考えることができる。
【００１３】
本発明において、サンドイッチ型複合床版パネルどうしの突き合わせ部間に継手部材を設けないか、又は突き合わせ部間を床版としての曲げ作用を実質的に伝達しない簡易的な継手部材で接合することにしたのは、サンドイッチ型複合床版パネルの場合、コンクリートを挟む形で上下に上鋼板と下鋼板を有することで曲げ剛性が高く、一般の鉄筋コンクリート製の床版や下面側にのみ鋼板を有する複合床版に比べてたわみ量あるいは振幅が小さいことで、突き合わせ部において生じ得る段差を車両の走行に影響がない程度に小さく抑えることが分かったためである。
【００１４】
すなわち、従来、床版パネルどうしを突き合わせて設置する構造では、継手部材を介して一体化することが必要と考えられていたが、突き合わせ部間に継手部材を設けないか、又は簡易的な継手部材で接合した場合でも、走行車両による輪荷重等によって突き合わせ部に生じる段差が僅かであれば、曲げ作用を実質的に伝達しない構造でも床版構造として構造的に成り立つだけでなく、道路橋等としての機能を十分に発揮させることができる。
【００１５】
なお、曲げ作用を実質的に伝達しないというのは、設計上、せん断力や曲げ応力の伝達を無視して設計できることを意味し、あえて曲げ作用の伝達を排除しなければならないということではない。サンドイッチ型複合床版パネル上の道路舗装等との関係では、サンドイッチ型複合床版パネルどうしの突き合わせ部を簡易的に接合したり、突き合わせ部上に道路舗装の連続性を保たせるための薄鋼板やシート材料等を敷設してもよい。
【００１６】
橋梁の主桁に対する固定については、例えばサンドイッチ型複合床版パネルの下鋼板の下面側に橋梁の主桁に固定するための床版パネル接合部材が設ければ、床版パネル接合部材を介して橋梁の主桁に対する固定することが可能である。
【００１７】
その場合、従来、多用されている主桁の上フランジにスタットボルトなどのジベルを溶殖し、現場打ちコンクリートで床版との一体化を図っている床版構造に比べ、現場作業が大幅に簡略化され、工期を著しく短縮させることができる。
【００１８】
床版パネル接合部材には、例えば形鋼を切断加工したものなどを用いることができ、ボルト接合とすれば、さらに現場施工の効率化が図れる。
【００１９】
サンドイッチ型複合床版パネルは、まず鋼殻のみを主桁上に設置固定し、現場でコンクリートを充填するものと、あらかじめ工場で鋼殻内にコンクリートが充填し養生したプレキャスト床版パネルがあり、施工時の重量が小さいという点では前者が有利であるが、急速施工、特に部分的な補修工事等において、短時間で床版パネルの取替え工事を行う超急速施工の場合等においては、後者のプレキャスト床版パネルが有利である。
【発明の効果】
【００２０】
サンドイッチ型複合床版パネルは床版としての剛性が高いため、床版に作用する応力も小さく、かつ車両が走行する際の輪荷重によるたわみも小さいので、従来、必須と考えられていた橋軸直角方向に配置される継手構造の省略もしくは簡易構造での対応が可能である。
【００２１】
また、橋軸方向についてもサンドイッチ型複合床版パネルどうしを突き合わせ、同様に継手部材を設けないか、又は突き合わせ部間を床版としての曲げ作用を実質的に伝達しない簡易的な継手部材で接合することで、床版構造全体として安定した構造が得られる。
【００２２】
サンドイッチ型複合床版パネルは床版としての剛性が高いため、張出し構造としての耐荷力も大きいため主桁間部の継手を省略したり、もしくは簡易構造で対応させることができる。また、もとは主桁間の支間部の構造だったものを張出構造に置き換えることもできる。
【００２３】
サンドイッチ型複合床版パネルは床版としての剛性が高いため、車両が走行する際の輪荷重によるたわみ変形が小さく、主桁と床版パネルの接合部に与える負担も小さくなる。
【００２４】
上下鋼板により完全に内部コンクリートを密閉する構造とすれば、内部への浸水問題も解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面斜視図である。
【図２】図１の実施形態に対応する橋軸直角方向の断面図である。
【図３】突き合わせ部間に簡易継手を用いた場合の一実施形態を示す下面側からの断面斜視図である。
【図４】主桁とサンドイッチ型複合床版パネルの接合に床版パネル接合部材を用いた場合の一実施形態を示す断面斜視図である。
【図５】(a)は図４の実施形態に対応する橋軸直角方向の断面図、(b)、(c)は変形例を示す橋軸直角方向の断面図である。
【図６】図４の実施形態における主桁接続部における床版パネル接合部材の例を示す橋軸直角方向の断面図である。
【図７】(a)〜(c)はサンドイッチ型複合床版パネルどうしの突き合わせ部における段差吸収構造の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の具体的な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は本発明の一実施形態を示す断面斜視図であり、図２は橋軸直角方向の断面図である。
【００２８】
本実施形態は、道路橋の橋軸方向に平行に延びるＩ型断面の主桁１の上フランジ上に緩衝材または反力支持材２や床版パネル接合部材７などを介して、橋軸直角方向に２枚のサンドイッチ型床版パネル３を載置し、その上に道路舗装４を施したものである。
【００２９】
橋軸直角方向におけるサンドイッチ型複合床版パネル３どうしの突き合わせ部には継手を設けず、単に突き合わせた状態としている。なお、必要に応じ、突き合わせ部の上部について、道路舗装４との間に薄鋼板、あるいは防水用のシートなどを敷設してもよい。
【００３０】
サンドイッチ型複合床版パネル３自体による施工性向上の効果に加え、サンドイッチ型複合床版パネル３どうしの突き合わせ部に継手を設けないノージョイント化により、現場施工の大幅な省力化が可能となる。特に、補修工事等において、急速施工が要求される場合にはその効果が大きい。
【００３１】
図１において、橋軸方向におけるサンドイッチ型複合床版パネル３どうしの突き合わせ部は示していないが、橋軸直角方向におけるサンドイッチ型複合床版パネル３どうしの突き合わせ部と同様に継手を設けない構造とすることができる。
【００３２】
あるいは橋軸方向におけるサンドイッチ型複合床版パネル３どうしの突き合わせ部については、床版としての曲げ作用を実質的に伝達しない簡易的な継手部材で接合してもよいし、従来の継手構造を用いることもでき、さらに剛に接合する場合、伸縮継手を介在させて接合する場合もあり得る。
【００３３】
本実施形態において、サンドイッチ型複合床版パネル３は、上下に配置した上鋼板３ａ、下鋼板３ｂ、下鋼板３ｂ上の橋軸直角方向に平行に配置したリブ材３ｃとしての複数本の形鋼及び４周の側板とで鋼殻を構成し、鋼殻内にコンクリート３ｄを充填した構造となっている。
【００３４】
コンクリート３ｄを含め、工場製作のプレキャストパネルを用いることを原則とするが、主桁１上に鋼殻を設置した後、現場で鋼殻内にコンクリートを充填することもできる。
【００３５】
上下鋼板３ａ、３ｂによりコンクリート３ｄが密閉された構造とすることで、内部コンクリート３ｄへの浸水を遮断でき、高い耐久性を実現することができる。この点に関しては特に沿岸部・寒冷地等での適用においてメリットが大きい。
【００３６】
図３は突き合わせ部間に簡易継手を用いた場合の実施形態を示したものである。この簡易継手は、例えば走行車両による輪荷重に対し、パネル間の僅かなばたつき（たわみ差）を抑制する機能のみを考慮したもので、床版としての曲げ作用を伝達することを期待したものではない。
【００３７】
この例では、サンドイッチ型複合床版パネル１の突き合わせ部にボルトボックス６ａを形成し、ボルトボックス６ａ間に通したボルト６ｂで簡易継手を構成している。このボルトボックス６ａは、例えばシールドセグメントの継手に用いられているものと同様の構造のものであり、鋼殻を構成する突き合わせ部の側板３ｅに沿って所定間隔をおいて設けてある。
【００３８】
なお、図３ではサンドイッチ型複合床版パネル１の鋼殻内に充填されるコンクリート及び上鋼板は図示を省略している。
【００３９】
図４は主桁とサンドイッチ型複合床版パネルの接合に床版パネル接合部材を用いた場合の実施形態を示す断面斜視図であり、図５(a)は図４の実施形態に対応する橋軸直角方向の断面図である。
【００４０】
この例では断面Ｌ形の鋼材（形鋼を切断したものでもよい）にボルト孔を穿設した部材を、床版パネル接合部材７として、サンドイッチ型複合床版パネル３の下鋼板３ｂの下面に溶接等により取り付け、主桁１の上フランジにボルト７ｂでボルト接合する構成としている。
【００４１】
なお、主桁１の上フランジとの間には必要に応じ図５(b)のように緩衝材または反力支持材２や高さ調整材などを介在させる場合もある。また、図５(c)のように断面逆Ｔ形の鋼材（形鋼を切断したものでもよい）にボルト孔を穿設した部材を、床版パネル接合部材９として、サンドイッチ型複合床版パネル３の下鋼板３ｂの下面に溶接等により取り付け、主桁１の上フランジにボルト９ｂでボルト接合する構成とすることもできる。
【００４２】
この場合、サンドイッチ型複合床版パネル３の主桁１への固定の際、溶接やコンクリートの打設が不要であり、現場作業の省力化が図れる。また、サンドイッチ型複合床版パネル３の主桁１への固定位置から先の張り出し部については、サンドイッチ型複合床版パネル３の剛性が一般の床版に比べ大きく、たわみが小さいことで、サンドイッチ型複合床版パネル３どうしの突き合わせ部をノージョイント化あるいは簡易継手とした場合でもパネル間のたわみ差が僅かであるため、上部の舗装や走行車両に対する影響を実質的に無視することができる。
【００４３】
図６は図４の実施形態における主桁接続部における断面図を示したものである。主桁１の橋軸方向の接続部については、主桁１どうしを接続するためにスプライスプレート１ａ、１ｂ、１ｃやボルトが用いられることで、図５(a)〜(c)のような主桁１の上フランジへの固定ができない場合がある。
【００４４】
その場合には、図６のように、主桁１どうしの接続部におけるスプライスプレート１ａ、１ｂ、１ｃやボルトを回避する形で、主桁１のウェブにボルト８ｃで補助部材８ａを固定し、サンドイッチ型複合床版パネル３の下鋼板３ｂの下面に溶接等により取り付けた断面Ｌ形の床版パネル接合部材８と補助部材８ａをボルト８ｂで接合する構造とすればよい。
【００４５】
図７(a)〜(c)はサンドイッチ型複合床版パネルどうしの突き合わせ部における段差吸収構造の例を示したものである。
【００４６】
(a)は、サンドイッチ型複合床版パネル３どうしの突き合わせ部の上面に合成ゴムあるいは発泡樹脂などからなる弾性に優れた緩衝材１１を設置し、その上にアスファルトなどによる道路舗装４を施工することで、走行車両の輪荷重や地震などの影響により、サンドイッチ型複合床版パネル３どうしの突き合わせ部に若干の段差が生じても緩衝材１１が振動変形を吸収し、道路舗装４に悪影響が生じないようにしたものである。
【００４７】
緩衝材１１はサンドイッチ型複合床版パネル３の突き合わせ端部上面に樹脂系接着剤などで接着してもよい。
【００４８】
(b)はサンドイッチ型複合床版パネル３の突き合わせ端部上面にスタッドボルト１３を溶植し、その上に(a)と同様の緩衝材１４に形成した孔にスタッドボルト１３を嵌め込む形で緩衝材１４を止め付けるようにしたものである。
【００４９】
(c)はサンドイッチ型複合床版パネル３どうしの突き合わせ部の上面に市販の簡易的な埋設ジョイント１５を取り付け、その上に道路舗装４を施工した場合である。
【符号の説明】
【００５０】
１…主桁、１ａ、１ｂ、１ｃ…スプライスプレート、２…緩衝材または反力支持材、３…サンドイッチ型複合床版パネル、３ａ…上鋼板、３ｂ…下鋼板、３ｃ…リブ材（形鋼）、３ｄ…コンクリート、３ｅ…側板、４…道路舗装、５…欄干部、
６…簡易継手、６ａ…ボルトボックス、６ｂ…ボルト、
７…床版パネル接合部材、７ｂ…ボルト、８…床版パネル接合部材、８ａ…補助部材、８ｂ…ボルト、８ｃ…ボルト、９…床版パネル接合部材、９ｂ…ボルト、
１１…緩衝材、１２接着又は溶着、１３…スタッドボルト、１４…緩衝材、１５…埋設ジョイント
【図１】
0006042622.tif 000002
【図２】
0006042622.tif 000003
【図３】
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【図４】
0006042622.tif 000005
【図５】
0006042622.tif 000006
【図６】
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【図７】
0006042622.tif 000008