(57)【要約】【課題】路面に段差を生ずることなく既設床版と新設床版との間の隙間を閉鎖することのできる合成桁の床版取替工法を提供する。【解決手段】既設床版２０と新設床版３０との間の隙間を閉鎖する板状部材５０の上面が舗装２２，２３の上面と同等の高さになることから、板状部材５０によって各床版間２０，３０に段差のない路面が形成され、板状部材５０を通過する走行車両に段差による衝撃を与えることがない。この場合、板状部材５０には超高強度繊維補強コンクリートからなるプレストレストコンクリートが用いられることから、板状部材５０にプレストレスが付与されことにより荷重載荷時の引張応力が抑制されるとともに、超高強度繊維補強コンクリートによってコンクリート自体の引張強度と靭性が高められる。【選択図】図２２
2018123643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主桁上の既設床版の橋軸方向一部区間を撤去した後、既設床版の撤去区間に新設床版を設置し、主桁上に残存する既設床版と前記新設床版との端面間に配置した軸力伝達装置によって各床版の端面に橋軸方向への軸力を付与した後、各床版間の隙間を板状部材によって閉鎖することにより各床版間の通行を可能にする合成桁の床版取替工法において、
前記板状部材に超高強度繊維補強コンクリートからなるプレストレストコンクリートを用いるとともに、
前記既設床版の橋軸方向端部に舗装の存在しない非舗装部を形成し、
舗装の厚さ以下の厚さ寸法に形成された前記板状部材をその上面が舗装の上面と同等の高さになるように既設床版の非舗装部と新設床版に亘って載置することにより、各床版間の隙間を板状部材によって閉鎖する
ことを特徴とする合成桁の床版取替工法。
【請求項２】
前記床版の下面側に板状部材を床版に固定するための固定部材を配置し、固定部材と板状部材とを締結部材によって上下方向から締結することにより板状部材を床版に固定する
ことを特徴とする請求項１記載の合成桁の床版取替工法。
【請求項３】
前記各床版間の隙間を橋軸直角方向に並べた複数の板状部材によって閉鎖する
ことを特徴とする請求項１または２記載の合成桁の床版取替工法。
【請求項４】
前記各板状部材を互いに橋軸直角方向に連結する
ことを特徴とする請求項３記載の合成桁の床版取替工法。
【請求項５】
前記板状部材の上面には滑り止め加工が施されている
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の合成桁の床版取替工法。
【請求項６】
前記板状部材を既設床版の非舗装部と新設床版の上面に緩衝部材を介して載置する
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の合成桁の床版取替工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成桁からなる既設の橋梁から老朽化した床版を撤去して新たな床版に取り替えるための合成桁の床版取替工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般道、高速道路等の橋梁の多くには、鋼桁とコンクリート床版を一体化した合成桁が用いられている。合成桁は、主桁の上フランジ上に設けた複数のずれ止めをコンクリート床版に埋め込むことにより主桁と床版とを結合したものである。
【０００３】
ところで、既設の橋梁において床版が老朽化した場合は、既設床版を主桁上から撤去して新たな床版を再構築する床版取替施工が行われる。この場合、長期間に亘る連続した交通遮断は好ましくないため、夜間等の交通量の少ない時間帯を利用して一部区間ずつ取替施工を行う場合がある。このような取替施工においては、夜間等に既設床版の一部区間を撤去した後、既設床版の撤去区間に新設床版を設置し、日中等に交通開放するようにしている。その際、主桁上に残存する既設床版と新設床版との間の隙間を覆工板によって塞ぐことにより車両の走行を可能にしている。
【０００４】
合成桁においては、床版に荷重が載荷されると、主桁の上フランジには圧縮応力が生じ、下フランジには引張応力が生ずるが、合成桁では主桁と床版が一体となった状態で橋軸方向の軸力が生ずるため、曲げ応力の中立軸は非合成桁よりも上フランジ寄りになる。従って、既設床版の一部区間を撤去して新設床版を設置しても、床版同士が隙間をおいて連続していない状態では非合成構造となる。即ち、主桁上に残存する既設床版と新設床版との間の隙間により床版間に軸力が伝達されないため、主桁のみに曲げ応力が生ずることになり、曲げ応力の中立軸が主桁の下フランジ側に移行する。これにより、上フランジ側の圧縮応力が増大し、交通開放中の荷重により応力超過となるおそれがある。
【０００５】
そこで、従来では、既設床版の端面と新設床版の端面との間の隙間に油圧ジャッキを用いた軸力伝達装置を配置し、軸力伝達装置によって各床版の端面に互いに離れる方向に押圧力を付与することにより、既設床版と新設床版との間で橋軸方向の軸力を伝達するようにしている（例えば、特許文献１または２参照）。これにより、主桁の上フランジ側に強制的に引張応力を発生させ、荷重載荷時の上フランジの圧縮応力を低減させることにより、応力超過を抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−６４５６５号公報
【特許文献２】特開２００５−２８２２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、既設床版と新設床版との間の隙間を塞ぐ覆工板は、車両走行時の荷重に耐え得る強度が必要である。しかしながら、覆工板にコンクリート板を用いる場合は、厚さ寸法が大きくなり、路面との間に大きな段差を生ずることになる。これにより、覆工板による段差を乗り越える際に走行車両に衝撃が発生するため、速度規制により徐行させて安全性を確保する必要があり、交通量の多いときは徐行による交通渋滞が発生するという問題点があった。
【０００８】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、路面に段差を生ずることなく既設床版と新設床版との間の隙間を閉鎖することのできる合成桁の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】
【０００９】
本発明は前記目的を達成するために、主桁上の既設床版の橋軸方向一部区間を撤去した後、既設床版の撤去区間に新設床版を設置し、主桁上に残存する既設床版と前記新設床版との端面間に配置した軸力伝達装置によって各床版の端面に橋軸方向への軸力を付与した後、各床版間の隙間を板状部材によって閉鎖することにより各床版間の通行を可能にする合成桁の床版取替工法において、前記板状部材に超高強度繊維補強コンクリートからなるプレストレストコンクリートを用いるとともに、前記既設床版の橋軸方向端部に舗装の存在しない非舗装部を形成し、舗装の厚さ以下の厚さ寸法に形成された前記板状部材をその上面が舗装の上面と同等の高さになるように既設床版の非舗装部と新設床版に亘って載置することにより、各床版間の隙間を板状部材によって閉鎖するようにしている。
【００１０】
これにより、既設床版と新設床版との間の隙間を閉鎖する板状部材の上面が舗装の上面と同等の高さになることから、板状部材によって各床版間に段差のない路面が形成され、板状部材を通過する走行車両に段差による衝撃を与えることがない。この場合、板状部材には超高強度繊維補強コンクリートからなるプレストレストコンクリートが用いられることから、板状部材にプレストレスが付与されことにより荷重載荷時の引張応力が抑制されるとともに、超高強度繊維補強コンクリートによってコンクリート自体の引張強度と靭性が高められる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、既設床版と新設床版との間の隙間を閉鎖する板状部材を通過する走行車両に段差による衝撃を与えることがないので、安全に走行することができるとともに、段差のための徐行運転をする必要がなく、徐行による交通渋滞の発生を回避することができる。この場合、板状部材にプレストレスが付与されことにより荷重載荷時の引張応力が抑制されるとともに、超高強度繊維補強コンクリートによってコンクリート自体の引張強度と靭性が高められるので、板状部材を必要な強度を確保しつつ舗装の厚さよりも小さい厚さ寸法に形成することができ、厚さ寸法が小さくとも走行車両による垂直荷重や衝撃に対して十分な強度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態を示す床版取替工程を示す合成桁の平面図
【図２】床版取替工程を示す合成桁の平面図
【図３】合成桁のＸ−Ｘ線矢視方向断面図
【図４】床版取替工程を示す合成桁の要部拡大平面図
【図５】軸力伝達装置及び固定部材の分解斜視図
【図６】板状部材の平面図
【図７】板状部材の正面図
【図８】板状部材のＹ−Ｙ線矢視方向断面図
【図９】板状部材の要部正面断面図
【図１０】床版取替工程を示す合成桁の側面図
【図１１】床版取替工程を示す合成桁の側面図
【図１２】床版取替工程を示す合成桁の側面図
【図１３】床版取替工程を示す合成桁の側面図
【図１４】床版取替工程を示す合成桁の斜視図
【図１５】床版取替工程を示す合成桁の斜視図
【図１６】床版取替工程を示す合成桁の斜視図
【図１７】床版取替工程を示す合成桁の斜視図
【図１８】床版取替工程を示す合成桁の要部拡大側面図
【図１９】床版取替工程を示す合成桁の要部拡大側面図
【図２０】床版取替工程を示す合成桁の要部拡大側面図
【図２１】床版取替工程を示す合成桁の要部拡大側面図
【図２２】床版取替工程を示す合成桁の要部拡大側面図
【図２３】板状部材の解析モデルを示す平面図
【図２４】板状部材の解析モデルの物性値を示す図
【図２５】板状部材の解析結果を示す図
【図２６】板状部材の解析結果を示す図
【図２７】板状部材の重量の比較結果を示す図
【図２８】板状部材の重量の終局耐力の確認結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１乃至図２８は本発明の一実施形態を示すもので、合成桁からなる既設の橋梁から老朽化した床版を撤去して新たな床版に取り替える床版取替工法を示すものである。
【００１４】
本実施形態の床版取替工法は、合成桁１において、主桁１０上の既設床版２０の橋軸方向一部区間を撤去した後、既設床版２０の撤去区間に新設床版３０を設置し、主桁１０上に残存する既設床版２０と新設床版３０との端面間に設置した軸力伝達装置４０によって各床版の端面に橋軸方向の押圧力を付与するとともに、各床版２０，３０間の隙間を複数の板状部材５０によって塞ぐことにより各床版２０，３０間の通行を可能にする工法である。また、各板状部材５０は複数の固定部材６０によって床版２０，３０に固定されるようになっている。
【００１５】
主桁１０は、ウエブ１１の上端及び下端にそれぞれ上フランジ１２及び下フランジ１３を有する鋼桁からなり、互いに橋軸直角方向に間隔をおいて複数列（例えば３列）に配置されている。
【００１６】
既設床版２０は、各主桁１０の上フランジ１２上に打設されたコンクリート床版からなり、その幅方向両側には壁高欄２１が設けられている。また、既設床版２０上にはアスファルトの舗装２２が設けられている。
【００１７】
新設床版３０は、例えば工場で製作されたプレキャスト製のコンクリート床版が用いられ、その幅方向両側には壁高欄３１が設けられている。新設床版３０は、各主桁１０上に橋軸方向に複数枚整列させて載置するもので、新設床版３０の橋軸方向端部に突出するＰＣ鋼棒（図示せず）の端部を継ぎ手により接続することにより、床版同士が連結されるようになっている。また、新設床版３０の下面には固定部材６０を連結するための複数のインサート３２が埋め込まれており、各インサート３２は互いに橋軸直角方向に間隔をおいて配置されている。
【００１８】
軸力伝達装置４０は、既設床版２０と新設床版３０の橋軸方向端面にそれぞれ取り付けられる一対の反力台４１と、各反力台４１間に配置される複数の油圧ジャッキ４２とからなり、各油圧ジャッキ４２は橋軸直角方向に等間隔で配置される。反力台４１は橋軸直角方向に延びるＨ鋼からなり、橋軸方向に互いに間隔をおいて設けられた一対のフランジ４１ａの間に複数の補強板４１ｂが互いに橋軸直角方向に間隔をおいて設けられている。各反力台４１はそれぞれ既設床版２０と新設床版３０の橋軸方向端面に支圧板４３を介してボルト４４により固定されるようになっている。油圧ジャッキ４２は、円柱状のジャッキ本体４２ａと、ジャッキ本体４２ａの軸方向一端側から突出する押圧ロッド４２ｂとからなり、ジャッキ本体４２ａは既設床版２０側の反力台４１に当接し、押圧ロッド４２ｂは新設床版３０側の反力台４１に当接するようになっている。また、各反力台４１には、各油圧ジャッキ４２の下方にそれぞれ位置する複数のジャッキ台４５が設けられている。各ジャッキ台４５は反力台４１の下端からジャッキ本体４２ａの下方に延びる板状の部材からなり、一方の反力台４１のジャッキ台４５と他方の反力台４１のジャッキ台４５の先端側が互いに上下方向に重なり合うようになっている。
【００１９】
各板状部材５０は、長方形状の板状に形成され、各床版２０，３０の間に橋軸直角方向に並べて配置される。各板状部材５０には、超高強度繊維補強コンクリートからなるプレストレストコンクリートが用いられる。超高強度繊維補強コンクリートは、セメントに鋼繊維、ステンレス繊維または有機繊維等からなる補強用繊維を混入するとともに、シリカフューム等の反応性微粉末を使用することにより、水和反応によって化学的に緻密化された硬化体を形成するものである。これにより、通常のコンクリートよりも格段に高い圧縮強度及び耐久性を有するともに、補強用繊維によって高い引張強度と高い靭性が得られる。
【００２０】
また、板状部材５０は、図６に示すように板状部材５０の長辺方向及び短辺方向にそれぞれ複数本ずつ等間隔で配列されたＰＣ鋼材５１を有し、ＰＣ鋼材５１にプレストレスを付与した状態でコンクリート型枠により成形される。ＰＣ鋼材５１には、鉄筋等の補強用鋼材と比較して高い引張強度を有する緊張材が用いられる。板状部材５０の長辺方向（橋軸直角方向）に配列されるＰＣ鋼材５１は、板状部材５０の短辺方向（橋軸方向）に配列されるＰＣ鋼材５１の下側に配置されている。この場合、図９に示すように板状部材５０の長辺方向（橋軸直角方向）に延びるＰＣ鋼材５１は板状部材５０の厚さ方向（上下方向）中央に配置され、板状部材５０の短辺方向（橋軸方向）に延びるＰＣ鋼材５１から板状部材５０の上面までの高さ寸法Ｈ1 は板状部材５０の下面までの高さ寸法Ｈ2 よりも大きくなっている。即ち、板状部材５０では、短辺方向に延びるＰＣ鋼材５１が板状部材５０の厚さ方向（上下方向）中央よりも下方に配置されている。この場合、板状部材５０の厚さＨを７０ｍｍとすると、Ｈ1 を４５ｍｍ、Ｈ2 を２５ｍｍとするのが好ましい。
【００２１】
更に、板状部材５０の四隅には切り欠き部５０ａが設けられている。各切り欠き部５０ａには板状部材５０同士を接続するための継ぎ手５２が設けられ、継ぎ手５２は一端から延びる棒状部材５２ａを板状部材５０のコンクリート内に埋設されることにより板状部材５０に固定されている。板状部材５０の下面には固定部材６０を連結するための複数のインサート５３が埋め込まれており、各インサート５３は板状部材５０の短辺方向略中央側に長辺方向に等間隔で二列に配列されている。また、板状部材５０の上面には滑り止め加工が施されている。この滑り止め加工は、例えば板状部材５０を型枠で成形する際、硬化前のコンクリートの表面をブラシ等で粗面状に形成したり、或いは板状部材５０の上面側を成形する型で多数の凹凸を形成することにより施される。
【００２２】
各固定部材６０は断面Ｌ字状の鋼材によって形成され、既設床版２０及び新設床版３０の下面側に配置されるとともに、複数の連結部材６１によって板状部材５０の下面側に連結されるようになっている。固定部材６０は既設床版２０の下面側と新設床版３０の下面側に亘る長さを有し、長手方向中央側には連結部材６１を挿通する孔６０ａが長手方向に間隔おいて二箇所に設けられている。また、固定部材６０は新設床版３０のインサート３２に螺合するボルト６２によって新設床版３０の下面側に連結されるようになっており、固定部材６０の長手方向一端側にはボルト６２を挿通する孔６０ｂが設けられている。連結部材６１は、少なくとも両端側にネジ部を有する棒状の部材からなり、その上端側は固定部材６０のインサート５３に螺合するようになっている。また、連結部材６１の下端側は、固定部材６０の孔６０ａを挿通するとともに、下方からナット６３が螺合するようになっている。
【００２３】
次に、本実施形態の床版取替工法について説明する。ここでは、例えば夜間に交通規制をして施工を行い、昼間に交通開放する取替工事において、図１０に示すように既に一部区間の既設床版２０が新設床版３０に取り替えられている状態から説明する。
【００２４】
まず、交通規制により一般車両Ａの通行を遮断した後、図１１に示すように主桁１０上の既設床版２０の橋軸方向一部区間を撤去する。その際、既に設置されている新設床版３０と既設床版２０との間の軸力伝達装置４０と板状部材５０を取り外した後、既設床版２０を橋軸直角方向に切断し、クレーン車Ｂで吊り上げて撤去する。次に、図１２に示すように既設床版２０の撤去区間に新設床版３０を設置する。その際、複数枚の新設床版３０をクレーン車Ｂで主桁１０上に橋軸方向に順次載置し、各新設床版３０同士を連結する。この後、図１３に示すように主桁１０上に残存する既設床版２０と新設床版３０との端面間に軸力伝達装置４０を設置し、軸力伝達装置４０によって各床版の端面に橋軸方向の押圧力を付与するとともに、各床版２０，３０間の隙間を板状部材５０によって塞いた後、交通開放して一般車両Ａの通行を可能にする。
【００２５】
ここで、既設床版２０と新設床版３０との間に軸力伝達装置４０を設置する工程と、各床版２０，３０間の隙間を板状部材５０によって閉鎖する工程について以下に説明する。
【００２６】
まず、図１８に示すように主桁１０上の既設床版２０の舗装２２を床版端部から橋軸方向に長さＬだけ除去し、図１４及び図１９に示すように既設床版２０の端部に舗装２２の存在しない非舗装部２３を形成する。
【００２７】
次に、既設床版２０の非舗装部２３上と未舗装の新設床版３０の上面にそれぞれ緩衝部材７０を載置する。緩衝部材７０は床版２０，３０のほぼ全幅に亘って延びるシート状のゴムからなる。
【００２８】
続いて、新設床版３０のインサート３２にボルト６２を螺合することにより、各固定部材６０を新設床版３０の下面側に連結する。これにより、各固定部材６０が既設床版２０の下面と新設床版３０の下面に亘るように取り付けられる。
【００２９】
次に、図１５に示すように既設床版２０の端面と新設床版３０の端面との間に軸力伝達装置４０を設置する。即ち、図１９に示すように既設床版２０の端面と新設床版３０の端面にそれぞれ軸力伝達装置４０の反力台４１を取り付けるとともに、図２０に示すように既設床版２０側の反力台４１と新設床版３０側の反力台４１との間に油圧ジャッキ４２を配置する。続いて、油圧ジャッキ４２を駆動して各反力台４１に互いに離れる方向への押圧力を加えることにより、既設床版２０の端面と新設床版３０の端面に橋軸方向の軸力を付与する。
【００３０】
次に、図２１に示すように板状部材５０を既設床版２０と新設床版３０に亘るように上方から載置する。その際、板状部材５０の橋軸方向一端側は既設床版２０の非舗装部２３上に一方の緩衝部材７０を介して載置され、板状部材５０の橋軸方向他端側は未舗装の新設床版３０の上面に他方の緩衝部材７０を介して載置される。この場合、板状部材５０の厚さＨは舗装２２の厚さｔよりも緩衝部材７０の厚さ分だけ小さく形成されており（例えばＨ＝７０ｍｍ，ｔ＝８０ｍｍ）、各床版２０，３０上に板状部材５０が載置されると、板状部材５０の上面と舗装２２の上面が同等の高さになる。尚、緩衝部材７０は、板状部材５０の荷重により圧縮される分だけ無負荷状態での厚さ寸法が圧縮状態での厚さ寸法が大きくなるように形成されている。
【００３１】
板状部材５０は、図１６に示すように橋軸直角方向に並べて配置されるとともに、ジョイント５２によって互いに橋軸直角方向に連結される。そして、板状部材５０のインサート５３に固定部材６１の上端側を螺合するとともに、連結部材６１の下端側を固定部材６０の孔６０ａに挿通し、連結部材６１の下端側に下方からナット６３を螺合することにより、図１７及び図２２に示すように板状部材５０が既設床版２０及び新設床版３０に固定され、板状部材５０によって既設床版２０と新設床版３０との間の隙間が閉塞される。また、既設床版２０の壁高欄２１と新設床版３０の壁高欄３１との間の隙間は仮設防護柵８０によって覆われる。
【００３２】
そして、新設床版３０上に既設床版２０の舗装２２と同等の厚さの舗装３３を形成することにより、既設床版２０と新設床版３０との間に段差のない路面が形成される。
【００３３】
このように、本実施形態の床版取替工法によれば、既設床版２０の橋軸方向端部に舗装の存在しない非舗装部２３を形成し、舗装２２の厚さ以下の厚さ寸法に形成された板状部材５０をその上面が舗装２２の上面と同等の高さになるように既設床版２０の非舗装部２３と新設床版３０に亘って載置することにより、各床版２０，３０間の隙間を板状部材５０によって閉鎖するようにしたので、各床版間２０，３０に段差のない路面を形成することができる。これにより、板状部材５０を通過する走行車両に段差による衝撃を与えることがないので、安全に走行することができるとともに、段差のための徐行運転をする必要がなく、徐行による交通渋滞の発生を回避することができる。
【００３４】
この場合、板状部材５０に超高強度繊維補強コンクリートからなるプレストレストコンクリートを用いるようにしたので、必要な強度を確保しつつ板状部材５０を舗装２２の厚さよりも小さい厚さ寸法に形成することができる。即ち、板状部材５０は既設床版２０と新設床版３０によって両端側を支持された両端支持梁構造となるため、走行車両の荷重により板状部材５０の支間中央の下縁側に引張応力が集中するが、板状部材５０はＰＣ鋼材５１によってプレストレスが付与されているので、荷重載荷時の引張応力が抑制されるとともに、超高強度繊維補強コンクリートによってコンクリート自体の引張強度と靭性が高い構造となる。従って、板状部材５０は、プレストレス構造からなるだけでなく、超高強度繊維補強コンクリートが用いられることにより、厚さ寸法が小さくとも走行車両による垂直荷重や衝撃に対して十分な強度を得ることができる。
【００３５】
更に、板状部材５０の長辺方向に配列されるＰＣ鋼材５１が板状部材５０の厚さ方向（上下方向）中央よりも下方に配置されているので、板状部材５０の長辺方向に配列されるＰＣ鋼材５１の圧縮応力を板状部材５０の上縁側よりも下縁側が大きくなるように発生させることができ、荷重載荷時に引張応力が生ずる板状部材５０の下縁側に対する強度を高めることができる。
【００３６】
また、各床版２０，３０の下面側に板状部材５０を各床版２０，３０に固定するための固定部材６０を配置し、固定部材６０と板状部材５０とを締結部材６１によって上下方向から締結することにより板状部材５０を各床版２０，３０に固定するようにしたので、走行車両からの衝撃等によって板状部材５０が上方に浮き上がることがなく、段差のない路面を確実に保つことができる。
【００３７】
更に、各床版２０，３０間の隙間を橋軸直角方向に並べた複数の板状部材５０によって閉鎖するようにしたので、施工現場ごとに床版の幅に応じた枚数の板状部材５０を用いて各床版間の隙間を閉鎖することができ、汎用性を高めることができる。
【００３８】
この場合、各板状部材５０を互いに継ぎ手５２によって橋軸直角方向に連結するようにしたので、各板状部材５０が個々に橋軸直角方向に位置ずれを生ずることがなく、走行車両からの衝撃等による各板状部材５０間の隙間の発生を防止することができる。
【００３９】
また、板状部材５０の上面には滑り止め加工が施されているので、走行車両のスリップを効果的に防止することができ、安全性の向上を図ることができる。
【００４０】
更に、板状部材５０を既設床版２０の非舗装部２３と新設床版３０の上面に緩衝部材７０を介して載置するようにしたので、走行車両からの振動や衝撃を緩衝部材７０によって吸収することができる。これにより、板状部材５０への衝撃荷重を軽減することができるとともに、車両通過時の騒音の発生も抑制することができる。
【００４１】
尚、前記実施形態では、板状部材５０と各床版２０，３０との間に緩衝部材７０が介在することから、板状部材５０を舗装２２の厚さよりも小さい厚さ寸法に形成したものを示したが、板状部材５０を舗装２２の厚さと同等の厚さ寸法に形成し、緩衝部材７０を用いずに板状部材５０を各床版２０，３０に直接載置するようにしてもよい。
【００４２】
また、本発明の床版取替工法に用いる板状部材について、以下の実施例１及び比較例１，２に対して強度解析を行うことにより、実施例１の板状部材が本発明の床版取替工法に用いるための強度を有することを確認した。
【００４３】
本発明の実施例１には超高強度繊維補強コンクリートからなるプレストレストコンクリート（以下、ＵＦＣＰＣ板という。）、比較例１には通常のコンクリートからなるプレストレストコンクリート（以下、ＰＣ板という。）、比較例２には鋼板を用いた。この場合、図２３に示すように、本試験に用いる板状部材Ｍは、縦（短辺）の寸法が１１５０ｍｍ、横（長辺）の寸法が２０００ｍｍに形成され、短辺の両端からそれぞれ１００ｍｍの位置を支点Ｒとして、中央の２００ｍｍ×５００ｍｍの範囲の載荷位置Ｐに荷重が載荷される。この場合、各支点Ｒは、支間長が９５０ｍｍで、前記実施形態の緩衝部材７０の位置に対応しており、長辺の両端からそれぞれ１００ｍｍの位置に亘るように長辺方向に延びている。また、板状部材Ｍの厚さＨは、実施例１及び比較例１が７０ｍｍ、比較例２が３０ｍｍまたは３６ｍｍである。尚、板状部材Ｍの物性値は図２４に示す。
【００４４】
本強度解析では、前記板状部材Ｍを解析モデルとして、ＦＥＭ（有限要素法）構造解析により以下の解析を行った。
【００４５】
まず、板状部材Ｍの載荷位置Ｐに荷重１００ｋＮを載荷した場合の応力を実施例１及び比較例１，２について解析した。
【００４６】
解析の結果、図２５に示すように、実施例１及び比較例２については、上縁応力度及び下縁応力度が何れも許容応力度を超えておらず、必要強度を有することが確認された。一方、比較例１は上縁応力度及び下縁応力度が何れも許容応力度を超えており、必要強度を有しない結果となった。また、最大変位は、実施例１が比較例１，２よりも小さかった。
【００４７】
次に、衝撃荷重を考慮し、板状部材Ｍの載荷位置Ｐに荷重１４０ｋＮを載荷した場合の応力を実施例１及び比較例２について解析した。尚、ＰＣ板の比較例１は、荷重１００ｋＮの解析において必要強度を有していなかったため、荷重１４０ｋＮの解析対象からは除外した。
【００４８】
解析の結果、図２６に示すように、実施例１及び比較例２については、上縁応力度及び下縁応力度の何れも許容応力度を超えておらず、必要強度を有していることが確認された。また、最大変位は、実施例１が比較例２よりも小さかった。
【００４９】
ここで、実施例１及び比較例２の重量を比較したところ、図２７に示すように、板状部材Ｍの一枚当たりの重量は実施例１が４０２．２ｋｇ、比較例２が６５０．１であり、実施例１は比較例２の約２／３の重量であった。
【００５０】
以上より、ＵＦＣＰＣ板の実施例１は、一般的な舗装の厚さ８０ｍｍよりも小さい厚さ７０ｍｍに形成しても必要強度を有し、比較例１のように厚さ７０ｍｍでは必要強度が不足するＰＣ板に対し、強度において優れているという結果が得られた。また、ＵＦＣＰＣ板の実施例１は、鋼板の比較例２に対し、軽量且つたわみが少ない点で優れているという結果が得られた。
【００５１】
さらに実施例１については、載荷位置Ｐに２００ｋＮを載荷した場合の終局耐力の確認をおこなった。その結果、図２８に示すように、２００ｋＮに対しても発生曲げモーメントが破壊抵抗曲げモーメント以下であることを確認した。
【符号の説明】
【００５２】
１…合成桁、１０…主桁、２０…既設床版、２２…舗装、２３…非舗装部、３０…新設床版、３３…舗装、４０…軸力伝達装置、５０…板状部材、６０…固定部材、７０…緩衝部材。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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