(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋梁の主桁に支持されて敷設されている鉄筋コンクリート床版を鋼床版に取り替えるために、鉄筋コンクリート床版を除去した位置に鋼床版を配するための橋梁の床版支持構造において、
前記鉄筋コンクリート床版の下方に、前記主桁に適宜な間隔で配して取り付けられた床版支持ブラケットと、
前記鉄筋コンクリート床版の一部であって前記主桁の上フランジの部分以外を除去して、該上フランジ部分に残存された鉄筋コンクリート床版の残留部と、
前記鉄筋コンクリート床版を除去した除去部に配設された鋼床版とからなり、
前記鋼床版は、前記残留部を回避した横リブを備えてなり、
前記横リブを前記床版支持ブラケットに取り付けてあることを特徴とする橋梁の床版支持構造。
【請求項２】
前記鋼床版のデッキプレートと前記残留部との間隙に充填剤が注入されていることを特徴とする請求項１に記載の橋梁の床版支持構造。
【請求項３】
橋梁の主桁に支持されて敷設されている鉄筋コンクリート床版を鋼床版に取り替えるために、鉄筋コンクリート床版を除去した位置に鋼床版を配する橋梁の床版取替方法において、
前記鉄筋コンクリート床版の下方に、前記主桁に適宜な間隔に配して床版支持ブラケットを取り付け、
前記主桁の上フランジに位置した部分の鉄筋コンクリート床版を除いた他の部分を除去して主桁の上フランジ部分に残留部を設け、
前記除去した鉄筋コンクリート床版に替えて、前記残留部を回避して配した横リブを有する鋼床版の該横リブを配して、該横リブを前記床版支持ブラケットに取り付けることを特徴とする橋梁の床版取替方法。
【請求項４】
前記鋼床版を前記床版ブラケットに載置させた後に、該鋼床版のデッキプレートと前記残留部との間隙に充填剤を注入することを特徴とする請求項３に記載の橋梁の床版取替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、橋梁を構成する鉄筋コンクリート床版を鋼床版に取り替える場合の床版支持構造とこの構造に関する床版取替方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、東京都市圏の交通動脈として機能している道路の一つとして首都高速道路がある。この首都高速道路の敷設の目的の一つに、1964年に開催された東京オリンピックの際に、選手村、羽田空港や宿泊施設と各競技会場との間の円滑な選手と旅客の搬送等があり、その際に完成された道路では建設時から相当期間が経過しており補修等の必要がある。特に、鉄筋コンクリート床版に生じている亀裂や剥落等の損傷の程度によっては、補修によらずに床版を取り替えることが必要となる。また、2020年には東京において再びオリンピック・パラリンピックの開催が予定されており、選手や旅客の搬送時の確実な安全を確保するために、老朽化している部分の道路の床版の取替工事の必要性がより高まっている。
【０００３】
一方、鉄筋コンクリート床版の取替工事を行うに際にして、床版の重量を増やさずに耐久性の向上を図るべく、鋼床版に取り替えることが要望されている。鋼床版は、鉄筋コンクリート床版と比較して軽量であるので、交通供用下での鉄筋コンクリート床版の取替工事に適用されることが多い。
【０００４】
床版の取替工事に際しては、例えば、主桁から鉄筋コンクリート床版を除去し、この鉄筋コンクリート床版に替えて鋼床版を載置させて新設させることになる。しかし、主桁と鉄筋コンクリート床版とは、主桁の上フランジに固着されたジベルによって合成されているため、鉄筋コンクリート床版を除去する場合に、ジベルの周囲部分のコンクリートをはつり作業によって除去することを要する。他方、この床版の取替作業中には交通を遮断する必要があるため、取替作業は極力交通を遮断する作業時間を短くすることが望まれる。しかし、上述のはつり作業に時間を要するため、交通を遮断する時間の短縮化には限界があった。
【０００５】
また、交通遮断の時間の短縮化を図って短期間で鉄筋コンクリート床版の張替を行うべく、補修が必要となった橋梁の鉄筋コンクリート床版を主桁のフランジ上のジベルを残した状態で解体除去し、続いて前記フランジ上に矩形空間を係止し得る連結リブを有した鋼床版を載置し、前記矩形空間内にコンクリートを注入し、固化させて前記主桁と鋼床版を一体化するようにした橋梁鉄筋コンクリート床版の張替え工法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、橋軸方向に区分けされた範囲の鉄筋コンクリート床版を順次鋼床版に張替えて行くようにした橋梁鉄筋コンクリート床版の張替え工法において、区分けされた範囲の鉄筋コンクリート床版を解体除去する際に、１日の作業では主桁上に位置する鉄筋コンクリート床版を櫛状に所要幅残存させるようにして、該残存部は次の作業日に解体除去するようにし、該残存部を解体除去した後の主桁上に順次ブロック化された鋼床版を結合して行くようにした、橋梁鉄筋コンクリート床版の張替え工法が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−５９２１０号公報
【特許文献２】特開昭６２−４５８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１に開示された発明では、部分的に主桁のフランジ上の鉄筋コンクリートをはつり、ジベルを撤去する必要がある。この作業に時間を要するため、交通遮断の時間の短縮化には限界があった。
【０００９】
また、特許文献２に開示された発明では、１日の作業量を調整することにより、交通遮断の時間を短縮することができるが、工事を分割させて繰り返し作業を行うことになるから、結局、工期が長くなってしまうおそれがある。
【００１０】
ところで、首都高速道路の殆どの部分は高架の橋梁により敷設されている。この種の橋梁の場合には、作業の内容によっては道路の下方から作業を行える場合がある。そこで、この発明は、鉄筋コンクリート床版を鋼床版に取り替えるに際して、橋梁の下方からの作業を行えるようにして、交通遮断する時間を極力短縮化できるようにする橋梁の床版支持構造と床版取替方法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】
【００１１】
前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る橋梁の床版支持構造は、橋梁の主桁に支持されて敷設されている鉄筋コンクリート床版を鋼床版に取り替えるために、鉄筋コンクリート床版を除去した位置に鋼床版を配するための橋梁の床版支持構造において、前記鉄筋コンクリート床版の下方に、前記主桁に適宜な間隔で配して取り付けられた床版支持ブラケットと、前記鉄筋コンクリート床版の一部であって前記主桁の上フランジの部分以外を除去して、該上フランジ部分に残存された鉄筋コンクリート床版の残留部と、前記鉄筋コンクリート床版を除去した除去部に配設された鋼床版とからなり、前記鋼床版は、前記残留部を回避した横リブを備えてなり、前記横リブを前記床版支持ブラケットに取り付けてあることを特徴としている。
【００１２】
前記床版支持ブラケットに鋼床版の前記横リブを接合させることで、既設の主桁と新設の鋼床版とを連繋させた構造としたものである。また、鋼床版は、前記残留部を除いた既設の鉄筋コンクリート床版が設置されていた部分に替えて前記横リブが配され、該横リブの上部のデッキプレートが前記残留部を覆う状態に配される。なお、鉄筋コンクリート床版の除去は、前記残留部を残して切断することによる。
【００１３】
すなわち、前記横リブは前記残留部に対応する位置では不連続となった構造となる。そして、該横リブは、前記床版支持ブラケットと前記デッキプレートとにより補剛される。
【００１４】
そして、前記デッキプレートにアスファルト等によって舗装して路面を形成する。また、アスファルトの厚さを調整して路面の高さを調整する。
【００１５】
また、請求項２の発明に係る橋梁の床版支持構造は、前記鋼床版のデッキプレートと前記残留部との間隙に充填剤が注入されていることを特徴としている。
【００１６】
鋼床版を床版支持ブラケットに取り付けた状態で、デッキプレートが残留部の上面に接触した状態となれば自動車の通行等による荷重をこの残留部においても支えられるが、前記残留部の上面とデッキプレートとに間隙が形成される場合には、この間隙に充填剤を注入して埋める構造としたものである。
【００１７】
また、請求項３の発明に係る橋梁の床版取替方法は、橋梁の主桁に支持されて敷設されている鉄筋コンクリート床版を鋼床版に取り替えるために、鉄筋コンクリート床版を除去した位置に鋼床版を配する橋梁の床版取替方法において、前記鉄筋コンクリート床版の下方に、前記主桁に適宜な間隔に配して床版支持ブラケットを取り付け、前記主桁の上フランジに位置した部分の鉄筋コンクリート床版を除いた他の部分を除去して主桁の上フランジ部分に残留部を設け、前記除去した鉄筋コンクリート床版に替えて、前記残留部を回避して配した横リブを有する鋼床版の該横リブを配して、該横リブを前記床版支持ブラケットに取り付けることを特徴としている。
【００１８】
すなわち、橋梁の下方から前記主桁に前記床版支持ブラケットを取り付ける。このときの作業は、交通を遮断することなく行うことができる。なお、取り付ける床版支持ブラケットは、鋼床版を橋軸方向で支持させるのに十分な個数を、適宜な間隔で配設する。次いで、交通を遮断して前記残留部を残してその他の部分の鉄筋コンクリート床版を除去する。すなわち、橋軸方向に沿って残留部の両側を切断する。これにより、残留部が残って鉄筋コンクリート床版が除去される。次いで、鉄筋コンクリート床版が除去された部分に、予め工場等で製作された鋼床版を前記床版支持ブラケットに載置させて設置し、例えば、ボルト締め等によって該床版支持ブラケットと接合させる。
【００１９】
その後、配設された鋼床版の前記デッキプレートの上面をアスファルト等で舗装して路面を形成する。
【００２０】
また、請求項４の発明に係る橋梁の床版取替方法は、前記鋼床版を前記床版ブラケットに載置させた後に、該鋼床版と前記残留部との間隙に充填剤を注入することを特徴としている。
【００２１】
鋼床版を設置した状態で前記デッキプレートと前記残留部とに間隙が形成される場合には、この間隙を、例えばエポキシ樹脂等の充填剤で埋めるようにしたものである。この充填剤は、予め鋼床版等に形成した注入口から注入する。
【発明の効果】
【００２２】
この発明に係る橋梁の床版支持構造と床版取替方法によれば、前記主桁の上部に前記床版支持ブラケットを取り付ける作業は橋梁の下方から行うことができるから、交通を遮断することなく行うことができる。また、鉄筋コンクリート床版を除去する際には、ジベルの周辺のコンクリートをはつる必要がないから除去作業に要する時間の短縮化を図ることができる。このため、効率よく鉄筋コンクリート床版を鋼床版に取り替えることができ、交通を遮断する時間を極力短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明に係る橋梁の床版支持構造を示す図で、橋梁の橋軸方向と直交する面で切断した断面図である。
【図２】この発明に係る橋梁の床版支持構造の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ線に沿って切断して示す断面図である。
【図５】この発明に係る方法により橋梁の床版を鉄筋コンクリート床版から鋼床版へ取り替える手順を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図示した好ましい実施形態に基づいてこの発明に係る橋梁の床版支持構造と床版取替方法を説明する。
【００２５】
図１には、この取替方法により橋梁１の鉄筋コンクリート床版に替えて鋼床版２が敷設されている状態を示している。鋼床版２は、橋軸直角方向に配された横リブ21及び橋軸方向に配された縦リブ22とにデッキプレート20が接合されて構成されている。また、橋梁１の橋軸直角方向の端部には側縦桁23が接合されている。橋梁の主桁３の上フランジ3aの上面には既設の鉄筋コンクリート床版の一部を残存させて残留部４としてある。主桁３のウェブ3bの上部には橋軸直角方向に載置部5aが張り出されている床版支持ブラケット５が取り付けられている。この床版支持ブラケット５は、溶接やボルト締め等によってウェブ3bに固着させる。前記載置部5aは、前記残留部４の橋軸直角方向の端部よりも側方に張り出させてある。また、既設の鉄筋コンクリート床版10（図５参照）のこの残留部４となる部分は、鉄筋コンクリート床版10を橋軸方向に沿って切断して該残留部４を残して除去したものとしてある。すなわち、残留部４は既設の鉄筋コンクリート床版10の一部であり、この残留部４は前記上フランジ3aに植設されたジベル６に接合されており、このジベル６の周囲のコンクリートをはつる必要がない構造としてある。また、前記横リブ21はこの残留部４において不連続となっている。
【００２６】
前記既設の鉄筋コンクリート床版10が除去された除去部10a(図５(ｂ)示)には、主桁３に取り付けられた前記床版支持ブラケット５の載置部5aに横リブ21の端部が載置されて、前記鋼床版２が設けられる。鋼床版２の横リブ21と床版支持ブラケット５とは溶接やボルト締め等によって接合されている。
【００２７】
前記床版支持ブラケット５に取り付けられた前記横リブ21の上部を連繋させている前記デッキプレート20の上面にアスファルト等で舗装されて路面７が形成されている。
【００２８】
次に、この支持構造により既設の鉄筋コンクリート床版10を鋼床版２に取り替える床版取替方法を説明する。
【００２９】
図５（ａ）に示すように、既設の橋梁の主桁３のウェブ3bに床版支持ブラケット５を取り付ける。この作業は橋梁の下方にて行うことができるので、通行を遮断することなく行うことができる。次いで、図５（ｂ）に想像線で示す鉄筋コンクリート床版10の一部を除去する。すなわち、残留部４と除去部10aとを切断して残留部４以外の鉄筋コンクリート床版10を除去する。この除去された鉄筋コンクリート床版10の除去部10aに鋼床版２の横リブ21を、図５(ｃ)に示すように、該横リブ21の端部を前記床版支持ブラケット５の載置部5aに載置させて支持させ、溶接やボルト締め等により鋼床版２と床版支持ブラケット２とを接合させる。
【００３０】
前記床版支持ブラケット５に支持された鋼床版２のデッキプレート20の上面にアスファルト等によって舗装を施して、図１に示す状態となる。なお、鉄筋コンクリート床版10の除去部10aを除去する作業は、道路の片側の通行を遮断して行って、片側通行を許容した状態で行うことができる。
【００３１】
ところで、前記鋼床版２が設置された状態では、鋼床版２のデッキプレート20と前記残留部４とに、図２に示すように、僅かな間隙Ｇが形成される場合がある。この場合には、この間隙Ｇにエポキシ樹脂等の充填剤を充填して埋めるようにする。この場合、鋼床版２に注入口を設けて充填剤を注入することができる。そして、路面７の舗装施工をする。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
この発明に係る橋梁の床版支持構造と床版取替方法によれば、鉄筋コンクリート床版を鋼床版に取り替える作業における交通遮断の期間を短縮化することができ、しかも夜間等の交通量の少ない時間帯で床版の取替作業を行えるから、交通遮断による社会的影響を極力減じることができて、道路の補修、延命化に合理的に寄与できる。
【符号の説明】
【００３３】
１  橋梁
２  鋼床版
20  デッキプレート
21  横リブ
22  縦リブ
23  側縦桁
３  主桁
3a  上フランジ
４  残留部
５  床版支持ブラケット
5a  載置部
６  ジベル
７  路面
10  鉄筋コンクリート床版
10a  除去部
Ｇ  間隙
【要約】      （修正有）【課題】橋梁に敷設されている鉄筋コンクリート床版を鋼床版に取り替える作業を極力短時間で行うことができる橋梁の床版支持構造と床版取替方法を提供する。【解決手段】主桁３のウェブ3bの上方に床版支持ブラケット５を取付けて、上フランジ3a上の部分を残留部４として残してコンクリート床版を除去する。この除去した部分に横リブ21と縦リブ22、デッキプレート20とを有する鋼床版２を床版支持ブラケット５に載置させて接合させる。デッキプレート20の上面に舗装施工して路面７を形成する。【選択図】図１【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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