(57)【要約】【課題】汎用品の新設床版を用いて施工コストを抑制しながら、路面位置を変更しないでも既設床版の取替えができる床版取替構造及び床版取替工法を提供する。【解決手段】本発明を適用した床版取替構造１は、既設床版６の取替時に用いられるものであり、定型性を有する汎用品で既設床版６と厚みを異ならせた新設床版２と、新設床版２の下面２０に取り付けられる接合部材３とを備える。接合部材３は、既設床版６の下方に設けられた既設鋼桁７の上部７ａが既設床版６とともに撤去された状態で、既設鋼桁７の撤去されていない残部７ｂに接合されて、新設床版２を支持するものとなる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設床版の取替時に用いられる床版取替構造であって、
定型性を有する汎用品で既設床版と厚みを異ならせた新設床版と、前記新設床版の下面に取り付けられる接合部材とを備え、
前記接合部材は、既設床版の下方に設けられた既設鋼桁の上部が既設床版とともに撤去された状態で、既設鋼桁の撤去されていない残部の既存の傾斜状態及び位置状態に合うように製作されて前記残部に接合されて、前記新設床版を支持するものとなること
を特徴とする床版取替構造。
【請求項２】
既設床版の取替時に用いられる床版取替構造であって、
定型性を有する汎用品で既設床版と厚みを異ならせた新設床版と、前記新設床版の下面に取り付けられる接合部材とを備え、
前記接合部材は、既設床版の下方に設けられた既設鋼桁の上部が既設床版とともに撤去された状態で、既設鋼桁の撤去されていない残部に接合されて、既設床版と前記新設床版との厚みの差だけ既設鋼桁より下方又は上方となる位置で、前記新設床版を支持するものとなること
を特徴とする床版取替構造。
【請求項３】
前記接合部材は、前記新設床版の下面に取り付けられる新設フランジと、前記新設フランジから下方に延びる新設ウェブとを有し、既設鋼桁の上部となる上フランジ及びウェブ上側が既設床版とともに撤去された状態で、既設鋼桁の前記残部となるウェブ下側に前記新設ウェブが添接板及びボルトを用いることで接合されて、前記添接板、前記新設ウェブ及び既設鋼桁のウェブ下側で前記ボルトが挿通される孔部の何れか一部又は全部が、略長孔状に形成されること
を特徴とする請求項１又は２記載の床版取替構造。
【請求項４】
前記接合部材は、橋軸直交方向に位置調整できるように前記新設床版の下面に前記新設フランジが取り付けられて、橋軸方向を長手方向とする略長孔状の前記孔部及び高さ方向を長手方向とする略長孔状の前記孔部の各々が、前記新設ウェブに当接される前記添接板の上板部、既設鋼桁のウェブ下側に当接される前記添接板の下板部及び前記新設ウェブの何れかに形成されること
を特徴とする請求項３記載の床版取替構造。
【請求項５】
前記接合部材は、前記新設フランジから突出させたスタッドが用いられることで、前記新設床版の下面に前記新設フランジが取り付けられるとともに、橋軸直交方向に位置調整できるように、前記添接板と前記新設ウェブ又は既設鋼桁のウェブ下側との間にシム板が挟み込まれること
を特徴とする請求項３又は４記載の床版取替構造。
【請求項６】
前記新設ウェブ若しくは既設鋼桁のウェブ下側に当接される前記添接板の当接面、又は前記添接板、前記新設ウェブ若しくは既設鋼桁のウェブ下側に当接されるシム板の当接面に、所定の材料による溶射が施されること
を特徴とする請求項３〜５の何れか１項記載の床版取替構造。
【請求項７】
既設床版を取り替えるための床版取替工法であって、
既設鋼桁から既設床版を撤去する撤去工程と、定型性を有する汎用品で既設床版と厚みを異ならせた新設床版を設置する設置工程とを備え、
前記撤去工程では、既設鋼桁のウェブを切断してから既設鋼桁の上部となる上フランジ及びウェブ上側を既設床版とともに撤去して、
前記設置工程では、新設床版の下面に取り付けられる新設フランジと前記新設フランジから下方に延びる新設ウェブとを有する接合部材を用いて、既設鋼桁の撤去されていない残部となるウェブ下側に前記新設ウェブを接合して、前記残部の既存の傾斜状態及び位置状態に合うように製作された前記接合部材に前記新設床版を支持させること
を特徴とする床版取替工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設床版の取替時に用いられる床版取替構造、及び、既設床版を取り替えるための床版取替工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、橋梁コンクリート床版の取替え工事に際し、短時間の作業で既設床版を撤去でき、続いて新設床版の取替えも、短時間に能率的に行え、交通渋滞を発生させないものとして、例えば、特許文献１に開示された取替え工法が提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示された取替え工法は、補修が必要とされる位置のコンクリート床版を新設床版に取り替えるものであり、取り替えられる位置の既設床版における鋼桁ウェブを橋軸方向に沿って切断して上下方向に分割し、既設床版を鋼桁の上側ウェブごと撤去し、別途製作された、下面に既設床版のものと対応した鋼桁上側ウェブを備える新設床版を、既設鋼桁の下側ウェブ上に設置して、既設鋼桁の下側ウェブと新設床版の鋼桁上側ウェブとを一体に接合することを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３９３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１に開示された取替え工法は、あらかじめ製造しておいた新設床版を既設鋼桁の上に設置して、既設鋼桁の下側ウェブと新設床版の鋼桁上側ウェブとを添接板及びボルトを用いて摩擦接合することで取替え工事が完了する。このため、特許文献１に開示された取替え工法は、新設床版を既設鋼桁に接合させるときに場所打ちコンクリートを施工する必要がなく、コンクリートが硬化するまでの交通規制を必要としないことから、交通規制の時間短縮を実現できるものとなる。
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された取替え工法は、撤去される既設床版の形状、大きさを調査したうえで、この既設床版と同形同大の新設床版をあらかじめ工場等でプレキャスト製品として製造するものである。このため、特許文献１に開示された取替え工法は、施工現場ごとに形状、大きさの異なる一品製作の新設床版を用いる必要があることから、新設床版の製造期間の長期化及び製造費用の増大が懸念される。
【０００７】
また、特許文献１に開示された取替え工法は、実際の取替え工事が開始される前の段階で、既設床版と同形同大の上フランジ及び上側ウェブを備える新設床版をあらかじめ製作できるとされている。しかし、特許文献１に開示された取替え工法は、既設床版の撤去による重量変化で生じる既設鋼桁のたわみ量変化に対応する手段がないため、既設鋼桁の上に設置される新設床版を施工現場で位置調整することが困難となる。
【０００８】
そして、特許文献１に開示された取替え工法は、新設床版の桁高を既設床版の桁高よりも大きくすることで、新設床版の鋼桁で抵抗断面の大きい桁高が実現できるとされている。しかし、特許文献１に開示された取替え工法は、撤去される既設床版と同形同大の新設床版を用いることが前提となるため、新設床版の桁高を既設床版の桁高よりも大きくすることで、新設床版の路面位置が既設床版の路面位置よりも上方に移行する結果となる。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであって、その目的とするところは、汎用品の新設床版を用いて施工コストを抑制しながら、路面位置を変更しないでも既設床版の取替えができる床版取替構造及び床版取替工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明に係る床版取替構造は、既設床版の取替時に用いられる床版取替構造であって、定型性を有する汎用品で既設床版と厚みを異ならせた新設床版と、前記新設床版の下面に取り付けられる接合部材とを備え、前記接合部材は、既設床版の下方に設けられた既設鋼桁の上部が既設床版とともに撤去された状態で、既設鋼桁の撤去されていない残部の既存の傾斜状態及び位置状態に合うように製作されて前記残部に接合されて、前記新設床版を支持するものとなることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る床版取替構造は、既設床版の取替時に用いられる床版取替構造であって、定型性を有する汎用品で既設床版と厚みを異ならせた新設床版と、前記新設床版の下面に取り付けられる接合部材とを備え、前記接合部材は、既設床版の下方に設けられた既設鋼桁の上部が既設床版とともに撤去された状態で、既設鋼桁の撤去されていない残部に接合されて、既設床版と前記新設床版との厚みの差だけ既設鋼桁より下方又は上方となる位置で、前記新設床版を支持するものとなることを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係る床版取替構造は、第１発明又は第２発明において、前記接合部材は、前記新設床版の下面に取り付けられる新設フランジと、前記新設フランジから下方に延びる新設ウェブとを有し、既設鋼桁の上部となる上フランジ及びウェブ上側が既設床版とともに撤去された状態で、既設鋼桁の前記残部となるウェブ下側に前記新設ウェブが添接板及びボルトを用いることで接合されて、前記添接板、前記新設ウェブ及び既設鋼桁のウェブ下側で前記ボルトが挿通される孔部の何れか一部又は全部が、略長孔状に形成されることを特徴とする。
【００１３】
第４発明に係る床版取替構造は、第３発明において、前記接合部材は、橋軸直交方向に位置調整できるように前記新設床版の下面に前記新設フランジが取り付けられて、橋軸方向を長手方向とする略長孔状の前記孔部及び高さ方向を長手方向とする略長孔状の前記孔部の各々が、前記新設ウェブに当接される前記添接板の上板部、既設鋼桁のウェブ下側に当接される前記添接板の下板部及び前記新設ウェブの何れかに形成されることを特徴とする。
【００１４】
第５発明に係る床版取替構造は、第３発明又は第４発明において、前記接合部材は、前記新設フランジから突出させたスタッドが用いられることで、前記新設床版の下面に前記新設フランジが取り付けられるとともに、橋軸直交方向に位置調整できるように、前記添接板と前記新設ウェブ又は既設鋼桁のウェブ下側との間にシム板が挟み込まれることを特徴とする。
【００１５】
第６発明に係る床版取換構造は、第３発明〜第５発明の何れかにおいて、前記新設ウェブ若しくは既設鋼桁のウェブ下側に当接される前記添接板の当接面、又は前記添接板、前記新設ウェブ若しくは既設鋼桁のウェブ下側に当接されるシム板の当接面に、所定の材料による溶射が施されることを特徴とする。
【００１６】
第７発明に係る床版取替工法は、既設床版を取り替えるための床版取替工法であって、既設鋼桁から既設床版を撤去する撤去工程と、定型性を有する汎用品で既設床版と厚みを異ならせた新設床版を設置する設置工程とを備え、前記撤去工程では、既設鋼桁のウェブを切断してから既設鋼桁の上部となる上フランジ及びウェブ上側を既設床版とともに撤去して、前記設置工程では、新設床版の下面に取り付けられる新設フランジと前記新設フランジから下方に延びる新設ウェブとを有する接合部材を用いて、既設鋼桁の撤去されていない残部となるウェブ下側に前記新設ウェブを接合して、前記残部の既存の傾斜状態及び位置状態に合うように製作された前記接合部材に前記新設床版を支持させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明〜第７発明によれば、既設床版の上面と新設床版の上面とで高さ方向の位置を自由に設定することができることから、新設床版の路面位置が既設床版の路面位置よりも上方に移行することを回避することができる。そして、新設床版の路面位置の上方への移行を回避することで、法令で規定された道路空間の高さ制限等に抵触させることなく、老朽化した既設床版を高強度の新設床版に取り替えることが可能となる。また、必要があれば路面位置を変更することもできる。
【００１８】
第１発明〜第７発明によれば、既設床版の形状寸法に応じた一品製作の新設床版ではなく、定型性を有する汎用品の新設床版が用いられるにもかかわらず、新設床版の路面位置が上方に移行することを回避することができる。また、既設構造との接合作業を容易とすることができる。このため、定型性を有する汎用品を用いた新設床版の製造期間の短期化及び製造費用の低減を実現することで、製作施工コストを抑制することが可能となる。
【００１９】
特に、第３発明によれば、添接板及びボルトが用いられることで、既設鋼桁のウェブ下側に接合部材の新設ウェブが摩擦接合等により接合されるため、新設床版を既設鋼桁に接合するときに場所打ちコンクリートやモルタルを施工する必要がなく、コンクリートやモルタルが硬化するまでの交通規制を必要としないことから、交通規制の時間短縮を実現することが可能となる。
【００２０】
特に、第４発明によれば、橋軸直交方向に位置調整できるように、新設床版に接合部材が取り付けられて、また、橋軸方向又は高さ方向を長手方向とする略長孔状の孔部の各々が添接板等に形成される。このとき、橋軸方向、橋軸直交方向及び高さ方向の全方向への位置調整ができるため、既設鋼桁のウェブに生じる傾斜状態及び位置状態の変化、寸法誤差等に柔軟に対応させて、新設床版を正確に設置することが可能となる。
【００２１】
また、第５発明によれば、コンクリート系の床版と接合部材との接合において、従来から鋼とコンクリートとの接合に用いられるスタッドを介した接合方法を、既設鋼桁と新設床版との間に使って高い信頼性を確保しながら、現場での施工にモルタルやコンクリートの硬化時間を必要としないものとして、短時間で施工することが可能となる。
【００２２】
特に、第６発明によれば、新設ウェブ等に当接される添接板の当接面、又は添接板等に当接されるシム板の当接面に、厚さ３００μ以上のアルミニウム溶射等、所定の材料による溶射が施されることで、当接面での摩擦係数が大幅に向上するため、ボルト添接による摩擦接合に要するボルトの本数を削減して、現場作業時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を適用した床版取替構造が用いられる道路橋を示す斜視図である。
【図２】本発明を適用した床版取替構造を用いて既設床版が取り替えられる前の道路橋を示す側面図である。
【図３】（ａ）は、図２に示す道路橋のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は、図２に示す道路橋のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明を適用した床版取替構造で新設床版と既設床版との厚みの差を示す正面図である。
【図５】本発明を適用した床版取替構造で既設床版とともに撤去された既設鋼桁の上部を示す斜視図である。
【図６】本発明を適用した床版取替構造で新設床版に取り付けられた接合部材を示す斜視図である。
【図７】本発明を適用した床版取替構造で既設鋼桁の残部に接合された接合部材を示す斜視図である。
【図８】本発明を適用した床版取替構造で既設鋼桁の残部に接合された接合部材を示す側面図である。
【図９】（ａ）は、本発明を適用した床版取替構造でコンクリート製の新設床版にアンカーボルトで取り付けられた接合部材を示す正面図であり、（ｂ）は、その小径管に挿通されたボルトで取り付けられた接合部材を示す正面図である。
【図１０】（ａ）は、断面略波形状の冷間加工鋼材製の新設床版に取り付けられた接合部材を示す正面図であり、（ｂ）は、その側面図であり、（ｃ）は、略格子状のリブが形成された鋳鉄製の新設床版に取り付けられた接合部材を示す正面図である。
【図１１】本発明を適用した床版取替構造でコンクリート製の新設床版にスタッドで取り付けられた接合部材を示す正面図である。
【図１２】本発明を適用した床版取替構造で既設鋼桁のウェブと略同一の傾斜角度で新設ウェブを傾斜させた接合部材を示す正面図である。
【図１３】本発明を適用した床版取替工法で既設床版の撤去工程を示す正面図である。
【図１４】本発明を適用した床版取替工法で新設床版の設置工程を示す正面図である。
【図１５】本発明を適用した床版取替構造で添接板又はシム板の当接面を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を適用した床版取替構造１及び床版取替工法を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
本発明を適用した床版取替構造１は、図１に示すように、例えば、道路橋８等を対象として設けられる。本発明を適用した床版取替構造１は、既存の道路橋８等において、橋軸方向Ｘを車両等の進行方向とするとともに、橋軸直交方向Ｙを車線等の幅方向とする既設床版６の取替時に用いられる。
【００２６】
既設床版６は、既存の道路橋８等において、所定の数量の既設鋼桁７に支持された状態となっている。既設床版６は、図２に示すように、鉄筋コンクリート製等のコンクリート床版が用いられて、特に、現実の取替対象となる施工現場では、高さ方向Ｚの厚みＨ１が比較的小さく、現在の基準による必要厚さを満足しないコンクリート床版が用いられていることが多い。
【００２７】
既設鋼桁７は、橋軸方向Ｘに延びて設けられて、図３に示すように、主に、橋軸方向Ｘに対する断面形状が略Ｉ形状に形成されたＩ形鋼が用いられている。このとき、既設鋼桁７は、上フランジ７１、下フランジ７３及びウェブ７２を有するＩ形鋼が用いられていて、既設床版６の下面６０に上フランジ７１が取り付けられている。
【００２８】
既設鋼桁７は、複数のＩ形鋼が橋軸直交方向Ｙに並べられて設けられている。既設鋼桁７は、特に、既設床版６の自重、通行車両等の活荷重及び施工誤差等の影響を受けることで、各々のＩ形鋼等が不規則に捩れ、傾斜等した状態となっている。
【００２９】
既設鋼桁７は、各々のＩ形鋼等が不規則に捩れたり、上下したりした状態となっているため、橋軸方向Ｘに対する各断面において、各々のＩ形鋼等が異なる傾斜状態、位置状態となっている。このため、既設鋼桁７は、図３（ａ）に示す図２のＡ−Ａ線断面部分と、図３（ｂ）に示す図２のＢ−Ｂ線断面部分とで、Ｉ形鋼等の傾斜状態、位置状態も異なることで、既存の状態が複雑となっている。
【００３０】
本発明を適用した床版取替構造１は、図４に示すように、定型性を有する汎用品の新設床版２と、新設床版２の下面２０に取り付けられる接合部材３とを備える。
【００３１】
新設床版２は、既設床版６の形状寸法にかかわらず、所定の形状寸法で製造販売される定型性を有するものが用いられる。また、新設床版２は、既設床版６の形状寸法に応じて施工現場ごとに異なる形状寸法で製造された一品製作のものではなく、既設床版６の形状寸法に相違のある施工現場でも適用することのできる汎用品のものが用いられる。
【００３２】
新設床版２は、高さ方向Ｚに所定の厚みＨ２となる定型性を有して、既設床版６と厚みを異ならせたものが用いられる。新設床版２の厚みＨ２は、既設床版６の厚みＨ１よりも大きくても小さくてもよいが、既設床版６の厚みＨ１が比較的小さい施工現場で高強度の新設床版２に取り替える必要から、既設床版６の厚みＨ１よりも専ら大きいものとなる。
【００３３】
新設床版２は、主に、プレキャストコンクリート製の汎用品が用いられる。新設床版２は、例えば、プレストレストコンクリート製、鉄筋コンクリート製、鋼コンクリート合成構造製、繊維補強コンクリート製、ダクタル（登録商標）製、冷間加工鋼材製又は鋳鉄製等の定型性を有する汎用品が用いられてもよい。
【００３４】
接合部材３は、新設床版２の下面２０に取り付けられる新設フランジ３１と、新設フランジ３１から下方に延びる新設ウェブ３２とを有し、橋軸方向Ｘに対する断面形状が略Ｔ形状等に形成される。接合部材３は、新設フランジ３１及び新設ウェブ３２が、溶接接合、曲げ加工又は３Ｄプリンタを用いた光造形法等で形成されたＣＴ形鋼等が用いられる。
【００３５】
既設鋼桁７は、図５に示すように、既設床版６の取替時において、既設床版６の下方に設けられた既設鋼桁７の上部７ａが、橋軸方向Ｘに所定の範囲で既設床版６とともに切断、撤去される。既設鋼桁７は、橋軸方向Ｘにウェブ７２を切断して高さ方向Ｚに分断することで、上フランジ７１及びウェブ上側７２ａが既設床版６とともに撤去された上部７ａとなって、下フランジ７３及びウェブ下側７２ｂが撤去されていない残部７ｂとなる。
【００３６】
既設鋼桁７は、橋軸方向Ｘにウェブ７２を切断した箇所の近傍で、ウェブ下側７２ｂを板厚方向に削孔等して貫通させることで、所定の数量の孔部４０が形成される。このとき、既設鋼桁７は、略円形状の孔部４０がウェブ下側７２ｂに形成される。また、既設鋼桁７は、必要に応じて、略長孔状の孔部４０がウェブ下側７２ｂに形成されてもよい。
【００３７】
接合部材３は、図５、図６に示すように、既設鋼桁７の上部７ａとなる上フランジ７１及びウェブ上側７２ａが既設床版６とともに撤去された状態で、既設鋼桁７の残部７ｂとなるウェブ下側７２ｂの上方に新設ウェブ３２が配置される。また、接合部材３は、図７に示すように、鋼板等の添接板４及び高力ボルト等のボルト５を用いることで、既設鋼桁７のウェブ下側７２ｂに新設ウェブ３２が摩擦接合等で接合されるものとなる。
【００３８】
接合部材３は、図８に示すように、新設ウェブ３２から既設鋼桁７のウェブ下側７２ｂまで架設される添接板４が、橋軸直交方向Ｙの両面で一対に設けられる。そして、添接板４は、新設ウェブ３２に当接される部分が上板部４ａとなって、既設鋼桁７のウェブ下側７２ｂに当接される部分が下板部４ｂとなる。また、添接板４は、上板部４ａ及び下板部４ｂの各々を板厚方向に貫通させることで、所定の数量の孔部４０が形成される。
【００３９】
接合部材３は、新設ウェブ３２を板厚方向に貫通させることで、所定の数量の孔部４０が形成される。添接板４は、上板部４ａに形成された孔部４０が、新設ウェブ３２の孔部４０と略一致する位置に配置されて、下板部４ｂに形成された孔部４０が、既設鋼桁７のウェブ下側７２ｂの孔部４０と略一致する位置に配置される。そして、添接板４は、各々の孔部４０に挿通されたボルト５にナットが締結されるものとなる。
【００４０】
接合部材３は、橋軸方向Ｘを長手方向とする略長孔状の孔部４０及び高さ方向Ｚを長手方向とする略長孔状の孔部４０の各々が、添接板４の上板部４ａ、添接板４の下板部４ｂ及び新設ウェブ３２の何れかに組み合わされて形成される。接合部材３は、例えば、高さ方向Ｚを長手方向とする略長孔状の孔部４０が、添接板４の上板部４ａ及び下板部４ｂの何れか一方又は両方に形成される場合には、橋軸方向Ｘを長手方向とする略長孔状の孔部４０が、新設ウェブ３２に形成されるものとなる。
【００４１】
接合部材３は、高さ方向Ｚに位置調整できるように、高さ方向Ｚを長手方向とする略長孔状の孔部４０が添接板４又は新設ウェブ３２に形成される。また、接合部材３は、橋軸方向Ｘに位置調整できるように、橋軸方向Ｘを長手方向とする略長孔状の孔部４０が新設ウェブ３２又は添接板４に形成される。そして、接合部材３は、橋軸方向Ｘ及び高さ方向Ｚに位置調整できるように、橋軸方向Ｘ又は高さ方向Ｚを長手方向とする略長孔状の孔部４０の各々が、添接板４又は新設ウェブ３２に組み合わされて形成される。
【００４２】
接合部材３は、図９〜図１１に示すように、新設床版２の下面２０に新設フランジ３１が取り付けられる。接合部材３は、図９、図１０に示すように、主に、橋軸直交方向Ｙを長手方向とする略長孔状の孔部４０が、新設フランジ３１を板厚方向に貫通させることで形成される。そして、接合部材３は、略長孔状の孔部４０にボルト５等を挿通させて新設床版２の下面２０に取り付けることで、橋軸直交方向Ｙに位置調整できるものとなる。
【００４３】
接合部材３は、コンクリート製の新設床版２が用いられる場合には、図９（ａ）に示すように、新設床版２に埋設されたアンカーボルト５１の先端を突出させて、新設フランジ３１の略長孔状の孔部４０に挿通させたアンカーボルト５１の先端にナットが締結される。また、接合部材３は、図９（ｂ）に示すように、必要に応じて、ネジ切り等された内面を有する小径管５２を新設床版２に埋設したうえで、小径管５２及び新設フランジ３１の略長孔状の孔部４０に挿通させたボルト５の先端にナットが締結されてもよい。
【００４４】
接合部材３は、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、断面略波形状に形成された冷間加工鋼材製等の新設床版２に取り付けられてもよい。このとき、接合部材３は、冷間加工鋼材製等の新設床版２に鋼板５４等を取り付けたうえで、鋼板５４等、新設床版２及び新設フランジ３１の略長孔状の孔部４０に挿通させたボルト５の先端にナットが締結される。
【００４５】
接合部材３は、図１０（ｃ）に示すように、略格子状のリブ２０ａ等が下面２０に形成された鋳鉄製等の新設床版２に取り付けられてもよい。このとき、接合部材３は、鋳鉄製等の新設床版２にネジ切りされたネジ孔５３を形成したうえで、ネジ孔５３及び新設フランジ３１の略長孔状の孔部４０に挿通させたボルト５の先端にナットが締結される。
【００４６】
接合部材３は、図１１に示すように、新設フランジ３１から上方に突出させたスタッド５５が設けられて、コンクリート製の新設床版２にスタッド５５を埋設することで、新設床版２の下面２０に新設フランジ３１が取り付けられてもよい。このとき、接合部材３は、添接板４と新設ウェブ３２との間、添接板４と既設鋼桁７のウェブ下側７２ｂとの間に、適宜シム板５６が挟み込まれることで、橋軸直交方向Ｙに位置調整できるものとなる。
【００４７】
接合部材３は、図１２に示すように、既設鋼桁７のウェブ７２が不規則に傾斜した状態に応じて、溶接接合、曲げ加工又は３Ｄプリンタを用いた光造形法等で形成される。このとき、接合部材３は、新設フランジ３１に対して新設ウェブ３２を傾斜させた傾斜角度θが、新設ウェブ３２を接合する箇所での既設鋼桁７の上フランジ７１に対するウェブ７２の傾斜角度θと略同一となるように形成されてもよい。
【００４８】
接合部材３は、橋軸方向Ｘ、橋軸直交方向Ｙ及び高さ方向Ｚの何れか一部の方向又は全方向への位置調整ができるものとして、既設鋼桁７の残部７ｂの既存の傾斜状態及び位置状態に合うように施工ユニットごとに製作される。そして、接合部材３は、既設鋼桁７の残部７ｂに接合されて、新設床版２を支持するものとなる。
【００４９】
接合部材３は、新設床版２の厚みＨ２が既設床版６の厚みＨ１よりも大きくなる場合が多く、この場合には、新設ウェブ３２の高さ寸法ｈ２を既設鋼桁７のウェブ上側７２ａの高さ寸法ｈ１よりも小さくする。なお、接合部材３は、新設床版２の厚みＨ２が既設床版６の厚みＨ１よりも小さくなる場合には、新設ウェブ３２の高さ寸法ｈ２を既設鋼桁７のウェブ上側７２ａの高さ寸法ｈ１よりも大きくすることもできる。
【００５０】
接合部材３は、主に、新設ウェブ３２の高さ寸法ｈ２を既設鋼桁７のウェブ上側７２ａの高さ寸法ｈ１よりも小さくすることで、既設床版６と新設床版２との厚みの差ΔＨ（＝Ｈ２−Ｈ１）だけ既設鋼桁７より下方となる位置で、新設床版２を支持することができるものとなる。また、接合部材３は、新設ウェブ３２の高さ寸法ｈ２を既設鋼桁７のウェブ上側７２ａの高さ寸法ｈ１よりも大きくすることで、既設床版６と新設床版２との厚みの差ΔＨ（＝Ｈ１−Ｈ２）だけ既設鋼桁７より上方となる位置で、新設床版２を支持することができるものとなる。
【００５１】
接合部材３は、特に、既設床版６と新設床版２との厚みの差ΔＨだけ、既設鋼桁７より下方又は上方となる位置で、既設床版６と厚みを異ならせた新設床版２を支持するものとなる。このため、接合部材３は、既設床版６と厚みを異ならせた新設床版２に取り替えるにもかかわらず、既設床版６を新設床版２に取り替えた後においても、既設床版６の上面６１と新設床版２の上面２１とで高さ方向Ｚの位置に変更を来さないものとすることができるようになる。
【００５２】
本発明を適用した床版取替工法は、既設床版６を新設床版２に取り替えるためのものであって、図１３、図１４に示すように、既設鋼桁７から既設床版６を撤去する撤去工程と、既設床版６と厚みを異ならせた新設床版２を設置する設置工程とを備える。
【００５３】
撤去工程では、最初に、図１３（ａ）に示すように、既設鋼桁７のウェブ７２を削孔等して、既設鋼桁７のウェブ下側７２ｂとなる部分に孔部４０を形成しておく。また、撤去工程では、既設鋼桁７のウェブ７２の不規則な傾斜状態、位置状態を計測しておく。なお、既設鋼桁７のウェブ７２を削孔又は計測する作業は、交通規制前に実施しておくことが望ましい。
【００５４】
既設鋼桁７の既存の傾斜状態、位置状態の計測結果に合わせて、図１２に示す接合部材３を個別位置の施工ユニットごとに製作する。これによって、不規則な傾斜状態、位置状態にある既設鋼桁７と定型性を持った新設床版２との形状的な整合性が相当分確保される。そして、現場での据付位置調整に関わる作業は、主に、既設床版６撤去に伴う変化分が対象となるため、調整が必要な量そのものを大幅に小さくすることができる。
【００５５】
接合部材３の製作は、例えば溶接で略Ｔ形状に個別に製作する場合、板の切り方、新設フランジ３１と新設ウェブ３２との溶接位置等を少し調整することで、狙いの形状を作成することができるため、それは手順の数、量として全く変化なく、製作工数の増加には直結せず、コスト増加とはならない。
【００５６】
撤去工程では、次に、図１３（ｂ）に示すように、既設床版６の取替対象となる範囲を境界として、既設床版６とともに既設鋼桁７の上フランジ７１及びウェブ７２を切断する。そして、撤去工程では、既設鋼桁７のウェブ７２を切断して高さ方向Ｚに分断することで、上フランジ７１及びウェブ上側７２ａが既設鋼桁７の上部７ａとなって、下フランジ７３及びウェブ下側７２ｂが既設鋼桁７の残部７ｂとなる。
【００５７】
撤去工程では、次に、図１３（ｃ）に示すように、既設鋼桁７の上部７ａとなる上フランジ７１及びウェブ上側７２ａを既設床版６とともに撤去して、既設鋼桁７の残部７ｂとなる下フランジ７３及びウェブ下側７２ｂのみが残置された状態とする。なお、撤去工程では、既設床版６が撤去されることで、既設鋼桁７に対する既設床版６の自重の負荷等が軽減されるため、既設鋼桁７のウェブ７２の傾斜状態及び位置状態に多少の変化が生じることもある。
【００５８】
設置工程では、最初に、図１４（ａ）に示すように、定型性を有する汎用品の新設床版２に、あらかじめアンカーボルト５１等を用いて接合部材３を取り付けておく。このとき、設置工程では、図１２に示すように、既設鋼桁７のウェブ７２の計測に基づき接合部材３の新設ウェブ３２を傾斜等させて、接合部材３の新設ウェブ３２の高さ寸法ｈ２を既設鋼桁７のウェブ上側７２ａの高さ寸法ｈ１よりも小さく又は大きくしておく。
【００５９】
設置工程では、次に、図１４（ｂ）に示すように、既設鋼桁７の残部７ｂとなるウェブ下側７２ｂの上方に、接合部材３の新設ウェブ３２を配置させる。このとき、設置工程では、既設床版６が撤去された部分に新設床版２が設置されるとともに、既設鋼桁７が撤去された部分に接合部材３が設置されるものとなる。
【００６０】
設置工程では、最後に、図１４（ｃ）に示すように、鋼板等の添接板４及び高力ボルト等のボルト５が用いられて、既設鋼桁７の残部７ｂとなるウェブ下側７２ｂに接合部材３の新設ウェブ３２を接合する。このとき、設置工程では、図１２に示すように、既設床版６と新設床版２との厚みの差ΔＨだけ、既設鋼桁７より下方又は上方となる位置で、接合部材３に新設床版２を支持させるものとなる。
【００６１】
なお、設置工程では、既設床版６の撤去後に既設鋼桁７のウェブ７２の傾斜状態、位置状態に多少の変化が生じ、また、新設床版２又は接合部材３等に多少の寸法誤差が生じることもあり、橋軸方向Ｘ、橋軸直交方向Ｙ又は高さ方向Ｚの位置調整を必要とする場合がある。このとき、設置工程では、特に、図８に示すように、橋軸方向Ｘ又は高さ方向Ｚを長手方向とする略長孔状の孔部４０の各々が、添接板４又は接合部材３等に形成されることで、橋軸方向Ｘ及び高さ方向Ｚの位置調整ができるものとなる。さらに、設置工程では、図９〜図１１に示すように、橋軸直交方向Ｙを長手方向とする略長孔状の孔部４０が接合部材３の新設フランジ３１に形成されて、又は、添接板４との間にシム板５６が挟み込まれることで、橋軸直交方向Ｙの位置調整ができるものとなる。
【００６２】
本発明を適用した床版取替構造１及び床版取替工法は、図１２に示すように、既設床版６と新設床版２との厚みの差ΔＨだけ、既設鋼桁７より下方又は上方となる位置で、新設床版２が接合部材３に支持される。このとき、本発明を適用した床版取替構造１及び床版取替工法は、厚みを異ならせた新設床版２に取り替えられるにもかかわらず、既設床版６の上面６１と新設床版２の上面２１とで高さ方向Ｚの位置に変更を来さないものとすることができる。
【００６３】
したがって、本発明を適用した床版取替構造１及び床版取替工法は、既設床版６の上面６１と新設床版２の上面２１とで高さ方向Ｚの位置を自由に設定することができることから、新設床版２の路面位置が既設床版６の路面位置よりも上方に移行することを回避することができる。そして、本発明を適用した床版取替構造１及び床版取替工法は、新設床版２の路面位置の上方への移行を回避することで、法令で規定された道路空間の高さ制限等に抵触させることなく、老朽化した既設床版６を高強度の新設床版２に取り替えることが可能となる。また、必要があれば路面位置を変更することもできる。
【００６４】
また、本発明を適用した床版取替構造１及び床版取替工法は、既設床版６の形状寸法に応じた一品製作の新設床版２ではなく、定型性を有する汎用品の新設床版２が用いられるにもかかわらず、新設床版２の路面位置が上方に移行することを回避することができる。このため、本発明を適用した床版取替構造１及び床版取替工法は、定型性を有する汎用品を用いた新設床版２の製造期間の短期化及び製造費用の低減を実現し、また、現場施工を容易にすることで、施工コストを抑制することが可能となる。
【００６５】
本発明を適用した床版取替構造１は、特に、添接板４及びボルト５が用いられることで、既設鋼桁７のウェブ下側７２ｂに接合部材３の新設ウェブ３２が摩擦接合等により接合される。このとき、本発明を適用した床版取替構造１は、新設床版２を既設鋼桁７に接合させるときに場所打ちコンクリートやモルタルを施工する必要がなく、コンクリートやモルタルが硬化するまでの交通規制を必要としないことから、交通規制の時間短縮を実現することが可能となる。
【００６６】
本発明を適用した床版取替構造１は、特に、図８〜図１１に示すように、橋軸直交方向Ｙに位置調整できるように、新設床版２に接合部材３が取り付けられて、また、橋軸方向Ｘ又は高さ方向Ｚを長手方向とする略長孔状の孔部４０の各々が添接板４等に形成される。このとき、本発明を適用した床版取替構造１は、橋軸方向Ｘ、橋軸直交方向Ｙ及び高さ方向Ｚの全方向への位置調整ができるため、既設鋼桁７のウェブ７２に生じる傾斜状態、位置状態の変化、寸法誤差等に柔軟に対応させて、新設床版２を正確に設置することが可能となる。
【００６７】
なお、添接板４、接合部材３の新設ウェブ３２及び既設鋼桁７のウェブ下側７２ｂでは、各々の孔部４０の何れか一部又は全部が、略長孔状に形成されるものであるが、全方向への位置調整を必要としない場合等には、略円形状又は略矩形状等に形成されてもよい。
【００６８】
本発明を適用した床版取替工法は、図１３、図１４に示すように、あらかじめ既設鋼桁７のウェブ７２を計測して、接合部材３の新設ウェブ３２を傾斜させた状態とする。このため、本発明を適用した床版取替工法は、図１２に示すように、接合部材３の新設ウェブ３２の傾斜角度θを、既設鋼桁７のウェブ７２の傾斜角度θと略同一のものとできる。
【００６９】
このとき、本発明を適用した床版取替工法は、既設鋼桁７のウェブ７２の傾斜角度θに合わせて、接合部材３の新設ウェブ３２が既設鋼桁７のウェブ下側７２ｂに直列的に配置されることで、新設ウェブ３２を接合時に無理に曲げて傾斜させる必要がないものとなる。このため、本発明を適用した床版取替工法は、新設ウェブ３２を無理に曲げないものとして、新設ウェブ３２から新設フランジ３１及び新設床版２への無理な荷重伝達等を軽減させることで、新設フランジ３１及び新設床版２の損傷を防止することが可能となる。
【００７０】
本発明を適用した床版取替構造１は、図１５に示すように、必要に応じて、新設ウェブ３２若しくは既設鋼桁７のウェブ下側７２ｂに当接される添接板４の当接面５０、又は、添接板４、新設ウェブ３２若しくは既設鋼桁７のウェブ下側７２ｂに当接されるシム板５６の当接面５０に、所定の材料による溶射が施される。このとき、本発明を適用した床版取替構造１は、添接板４及びシム板５６の何れか一方又は両方の当接面５０に、厚さ３００μ以上のアルミニウム溶射等、所定の材料による溶射が施されて溶射皮膜が形成されることで、当接面５０での摩擦係数が、通常の０．４又は０．４５程度から０．７程度まで大幅に向上するため、ボルト添接による摩擦接合に要するボルトの本数を削減して、ひいては現場作業時間を短縮することが可能となる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。
【符号の説明】
【００７２】
１      ：床版取替構造
２      ：新設床版
２０    ：下面
２０ａ  ：リブ
２１    ：上面
３      ：接合部材
３１    ：新設フランジ
３２    ：新設ウェブ
４      ：添接板
４ａ    ：上板部
４ｂ    ：下板部
４０    ：孔部
５      ：ボルト
５０    ：当接面
５１    ：アンカーボルト
５２    ：小径管
５３    ：ネジ孔
５４    ：鋼板
５５    ：スタッド
５６    ：シム板
６      ：既設床版
６０    ：下面
６１    ：上面
７      ：既設鋼桁
７ａ    ：上部
７ｂ    ：残部
７１    ：上フランジ
７２    ：ウェブ
７２ａ  ：ウェブ上側
７２ｂ  ：ウェブ下側
７３    ：下フランジ
８      ：道路橋
Ｘ      ：橋軸方向
Ｙ      ：橋軸直交方向
Ｚ      ：高さ方向
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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