(57)【要約】【課題】防錆処置における所定厚の全面塗装を行いながら、乾燥時間を確保して次工程の床版架設に移れ、工程の遅延がないプレキャスト床版の鋼桁固定方法を提供する。【解決手段】鋼桁処置工程を経た後、防錆処置の乾燥を待たずに高さ調整治具２を介在させながら新設床版３を鋼桁１に載置し、固定治具４を用いて鋼桁１と新設床版３を接続し、型枠を設置しない状態で固定する。型枠設置工程では型枠支持材８を用い断面Ｌ型の型枠材１２を鋼桁１に当接する。1径間ごと新設床版４と鋼桁１の隙間内に無収縮モルタル１４を充填し、モルタルが硬化した後に固定治具４や型枠支持材８等を全て撤去する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼桁上にコンクリート床版を載置する鋼橋で既設のコンクリート床版をプレキャスト床版に取り換え固定するため、既設コンクリート床版の撤去を行った後、鋼桁の上フランジ上面のケレンと防錆処置を行う鋼桁処置工程と、新設のプレキャスト床版を前記上フランジ上面に対し隙間をあけて載置する新設床版載置工程と、この新設床版と前記上フランジ上面との隙間を塞ぐ型枠材を設置する型枠設置工程と、この隙間内に無収縮モルタルを充填するモルタル充填工程を有するプレキャスト床版の鋼桁固定方法において、前記新設床版載置工程は、前記鋼桁処置工程を行った後、前記新設床版と前記上フランジ上面の間に高さ調整治具を介在させながら、前記新設床版に取付けて垂下する固定治具を前記上フランジ下面に当接することで前記新設床版を鋼桁に固定する新設床版載置固定工程であり、前記型枠設置工程は、前記新設床版に取付けて垂下する型枠支持材を用いて前記型枠材の下部を前記上フランジの側面に当接して固定する型枠設置工程であることを特徴とするプレキャスト床版の鋼桁固定方法。
【請求項２】
前記新設床版載置固定工程は、前記鋼桁処置工程を行った後、防錆処置の乾燥を待たずに前記新設床版を鋼桁に固定することを特徴とする請求項１記載のプレキャスト床版の鋼桁固定方法。
【請求項３】
前記型枠設置工程は、一辺が前記上フランジの側面に当接し他辺が前記新設床版の下面に当接する断面Ｌ型の型枠材を用いることを特徴とする請求項１、請求項２記載のプレキャスト床版の鋼桁固定方法。
【請求項４】
前記断面Ｌ型の型枠材は、モルタル充填状況を直接目視確認し得る透明な型枠材を用いることを特徴とする請求項３記載のプレキャスト床版の鋼桁固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鋼桁上にコンクリート床版を載置する鋼橋で、既設のコンクリート床版をプレキャスト床版に取り換える鋼橋更新工事におけるプレキャスト床版の鋼桁固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路インフラの老朽化が顕著となり、それらのうち、鋼橋の長寿命化の一方策として、自動車荷重の繰返し載荷による疲労や凍結防止剤散布による塩害などで変状が生じた鉄筋コンクリート床版をプレキャスト床版に取り換える大規模更新工事が実施されている。
【０００３】
対象となる橋梁は高速道路や幹線道路など、経済活動にとって無くてはならない基幹インフラであるため、長期間にわたる工事占有はできず、１〜２ヶ月間といった非常に短い工期の中で、既設床版等の撤去から新設床版の設置、舗装敷設等の施工を行う必要がある。
【０００４】
この更新工事は、先ず既設の劣化した鉄筋コンクリート床版の撤去を行い、鋼桁のフランジ上面に付着したコンクリートなどをはつり取り、ケレンして清掃した後、複数本の鋼桁の上面橋軸方向に、１．５ｍ〜２．５ｍ程度に分割したプレキャスト床版を敷設するものである。
【０００５】
このプレキャスト床版の架設に際し、橋梁の縦横断勾配や施工誤差を吸収するために新設床版を鋼桁の上フランジ上面に対し隙間をあけて設置し、新設床版と鋼桁との間に厚さ４０ｍｍ程度の無収縮モルタルを充填している。
【０００６】
更新工事の中で最も品質上重要な工種は、既設床版撤去後に行う鋼桁上フランジ上面のケレンと防錆処置、新設床版の設置後に行う鋼桁上フランジ上面とプレキャスト床版下面の隙間への無収縮モルタルの充填、特にモルタル用の型枠設置の２つの工種である。
【０００７】
従来のモルタル用型枠としては、例えば特許文献１に記載されるような、床版と鋼桁のフランジとの間に挟み込む硬質ゴム等の弾性力を備える型枠材が採用されてきた。
【特許文献１】特開平１０−９６２０９号公報
【０００８】
この型枠材の場合、角柱状の硬質ゴムや硬質スポンジ(以下、スポンジゴムという)を鋼桁上フランジ上面に糊で接着するものであった。このような型枠材を用いる鋼橋更新工事の従来の施工方法を図３及び図４を用いて説明する。図３は従来の鋼橋更新工事におけるプレキャスト床版載置状況を示す底面図、図４は従来の鋼橋更新工事を行う場合の工程を示す説明図である。
【０００９】
図４（ａ）に示すように、鋼桁１上に載置していた図示しない既設のコンクリート床版を撤去した後は、上フランジ１ａの上面１ｂのケレンと防錆処置を行う鋼桁処置工程を先行する。これは、鋼桁１に付着したコンクリートなどのはつり及びケレン清掃した後、外環境に触れる可能性がある上フランジ１ａの外縁部、すなわちスポンジゴムによる型枠材１００と上フランジ１ａが接する箇所に対して速乾性の有機ジンクリッチペイントやローバルなどの防錆塗料による防錆処置を行うものであった。
【００１０】
この鋼桁処置工程を経た後、上フランジ１ａの上面１ｂに角柱状のスポンジゴムによる型枠材１００を貼り付け（図４（ｂ））、更に上フランジ１ａ上に高さ調整治具２を適宜配置しながら、プレキャストコンクリートで作製した新設床版３を載置し（図４（ｃ））、その後新設床版３と上フランジ１ａ上面との隙間内に無収縮モルタル１４を充填するものであった（図４（ｄ））。
【００１１】
ところでこのような鋼橋の更新工事では、非常に短い工期等の制約条件の中で床版の取替えを終了させるために、既設床版の撤去から新設床版の設置までをクレーン１基あたり１日６枚程度の施工速度で行う必要がある。一方、施工を進める上で、品質上重要な工種は道路管理者の検査確認を受ける必要があり、このような工種は目視確認できる昼間のうちの作業としなければならない。従って、昼間のうちに鋼桁上フランジ上面の防錆処置とモルタル用の型枠設置が完了して、これらの検査確認を受けなければ次工程を進めることができなかった。
【００１２】
このため従来の更新工事では、既設床版の撤去・ケレン・防錆処置・モルタル用型枠設置までを行う昼間班と、その後の新設床版の設置・スタッド溶稙・モルタル充填までを行う夜間班との２交代制を採っていた。この場合、前述した品質上重要な２つの工種が昼間班における１日の作業内容の後半に偏ることになっていた。
【００１３】
施工の合理性を求めて、数量の少ない工種であるスタッド溶稙・モルタル充填を鋼橋の１径間単位に集約する場合が増えてきていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来の鋼橋の更新工事で１日ごとにプレキャスト床版をスタッド溶稙とモルタル充填で鋼桁に固定する場合には、次工程のモルタル用型枠設置を速やかに行う必要があるため、乾燥時間を考慮して所定厚の塗り込みができていない問題点があった。
【００１５】
一方、新設プレキャスト床版を１径間単位で載置する場合、施工時の工事車両による鋼桁のたわみや揺れなどにより架設済みのプレキャスト床版が動いてしまい、完成時に床版出来形が確保できなくなることが懸念されるため、床版架設の都度に速やかに固定したいという要請もあった。
【００１６】
又、１径間単位でモルタルを充填する場合には、モルタルによってフランジ面が被覆されるまでに日数が経過することになり、全面ケレンした鋼フランジが再発錆してしまうため、床版架設前にフランジ全面に防錆処置を施す必要がある。この塗装の乾燥時間を考慮すると型枠設置及び新設床版の架設に遅れが生じてしまう問題点があった。
【００１７】
ところで従来の型枠材でスポンジゴムを用いない場合には、鋼製の山形鋼を鋼フランジに溶接することもあったが、山形鋼を溶接して型枠とする場合には、現場溶接作業が必要であることに加え、既設橋の出来形に合わせた誤差吸収は難しく、さらに山形鋼の塗装が困難であるといった問題点があった。
【００１８】
一方、スポンジゴムを型枠として用いる場合には幾分誤差を吸収する可能性はあったが、鋼桁上フランジの板厚が変化する場合には追従が困難になりがちであった。新設の鋼橋の場合、例えば新東名高速道路のプレキャスト床版では、上フランジの板厚変化を下側に変更して上面を平滑にするなどスポンジゴムでの施工性が考慮された設計を行うことで対応していたが、更新工事の対象となる古い橋梁では、板厚変化が上側であるばかりか、板幅変化も非常に多く、特に図３に示すような鋼桁の添接部１ｃについては添接板や高力ボルトが上フランジ外縁近くまで配置されるため、高力ボルトのかぶりを考慮したスポンジゴムの設置ができないのが現状であった。
【００１９】
そのため、添接部では高力ボルトのかぶりを無視して、ボルトと干渉する部位のスポンジゴムを切り欠いて設置したり、添接部の鋼フランジにスポンジゴム支持用の鋼板を現場仮溶接(図３の添接拡幅部１ｃ)してボルトのかぶりを確保するなど種々の工夫がなされているものの品質と出来栄えを満たす方法は見つかっていないのが現状であった。
【００２０】
この発明は、従来の鋼橋更新工事におけるプレキャスト床版の鋼桁固定方法が有する上記の問題点を解消すべくなされたものであり、防錆処置における所定厚の全面塗装を行って鋼桁の高耐久化を可能とすると共に塗装の乾燥時間を確保しながら次工程の床版架設に移ることを可能として、従来工法と比較しても工程の遅延がないプレキャスト床版の鋼桁固定方法を提供することを目的としている。
【００２１】
又、プレキャスト床版を架設の都度、安全に速やかに設置することが可能で、プレキャスト床版を確実に固定して完成時の床版出来形が確保でき、床版施工の高精度化が図れるプレキャスト床版の鋼桁固定方法を提供することを目的としている。
【００２２】
又、透明な型枠材を用いた場合にはモルタル部の充填確認が可能で将来劣化後の脱落等のリスクがない型枠材を用いるプレキャスト床版の鋼桁固定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】
【００２３】
上記課題を解決するため、この発明のプレキャスト床版の鋼桁固定方法は、鋼桁上にコンクリート床版を載置する鋼橋で既設のコンクリート床版をプレキャスト床版に取り換え固定するため、既設コンクリート床版の撤去を行った後、鋼桁の上フランジ上面のケレンと防錆処置を行う鋼桁処置工程と、新設のプレキャスト床版を前記上フランジ上面に対し隙間をあけて載置する新設床版載置工程と、この新設床版と前記上フランジ上面との隙間を塞ぐ型枠材を設置する型枠設置工程と、この隙間内に無収縮モルタルを充填するモルタル充填工程を有するプレキャスト床版の鋼桁固定方法において、前記新設床版載置工程は、前記鋼桁処置工程を行った後、前記新設床版と前記上フランジ上面の間に高さ調整治具を介在させながら、前記新設床版に取付けて垂下する固定治具を前記上フランジ下面に当接することで前記新設床版を鋼桁に固定する新設床版載置固定工程であり、前記型枠設置工程は、前記新設床版に取付けて垂下する型枠支持材を用いて前記型枠材の下部を前記上フランジの側面に当接して固定する型枠設置工程であることを特徴とするものである。
【００２４】
高さ調整治具は、上フランジ上面に適宜載置してモルタル内に埋設可能な素材とするか、あるいは新設床版に挿入螺合して先端部を上フランジ上面に当接する高さ調整可能なボルト等を用いる。
【００２５】
固定治具は、新設床版下面に先埋めされたインサートに螺着するボルトを垂下して、これに固定用板材を取り付け、その一端部を上フランジ下面側に配置し、鋼桁と新設床版を接続して固定する。
【００２６】
型枠支持材は、新設床版下面に先埋めされたインサートに螺着するボルトを垂下して、これに型枠材及び新設床版に当接する型枠押さえ材と、この型枠押さえ材を支持する横端太材及び締結材を有する。
【００２７】
請求項２記載のプレキャスト床版の鋼桁固定方法における新設床版載置固定工程は、前記鋼桁処置工程を行った後、防錆処置の乾燥を待たずに前記新設床版を鋼桁に固定することを特徴とするものである。型枠材の設置は、鋼桁上フランジ上面の防錆処置が完了した後、道路管理者の検査確認を受け、その後行う。
【００２８】
請求項３記載のプレキャスト床版の鋼桁固定方法における型枠設置工程は、一辺が前記上フランジの側面に当接し他辺が前記新設床版の下面に当接する断面Ｌ型の型枠材を用いることを特徴とするものである。型枠材は加工が容易な材料が望ましくモルタル硬化後に撤去する。
【００２９】
請求項４記載のプレキャスト床版の鋼桁固定方法における断面Ｌ型の型枠材は、モルタル充填状況を直接目視確認し得る透明な型枠材を用いることを特徴とするものである。型枠材は透過性を備える合成樹脂材を用いるのが望ましい。
【発明の効果】
【００３０】
この発明のプレキャスト床版の鋼桁固定方法は、新設床版に取付けて垂下する型枠支持材を用い、型枠材の下部を上フランジの側面に当接して固定する型枠設置工程を設けるので、モルタル硬化後に脱型することができ、スポンジゴムのような異物を床版内に留める必要がないため将来劣化後の脱落等のリスクがない。
【００３１】
又、新設床版を鋼桁に固定するので架設の都度、安全に速やかに設置することが可能となり、平面・高さなどの完成時の床版出来形を確保して、床版施工の高精度化が図れる。又、型枠を後付け構造とするので、鋼桁上フランジ上面の防錆塗装の乾燥時間を確保できるため所定厚の全面塗装を行うことができ鋼桁の高耐久化が期待できる。
【００３２】
請求項２記載のプレキャスト床版の鋼桁固定方法は、鋼桁処置工程を行った後、防錆処置の乾燥を待たずに新設床版を鋼桁に固定するので、従来工法と同等以上の施工スピードが期待できる。
【００３３】
請求項３記載のプレキャスト床版の鋼桁固定方法は、断面Ｌ型の型枠材を用いるので型枠の組み立て・解体作業が容易となる。
【００３４】
請求項４記載のプレキャスト床版の鋼桁固定方法は、透明な型枠材を用いるのでモルタル充填状況を直接目視確認でき、モルタルの充填不良を防止して見映えと維持管理性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】鋼橋更新工事におけるプレキャスト床版載置状況の底面図である。
【図２】鋼橋更新工事を行う場合の工程を示す説明図である。
【図３】従来の鋼橋更新工事におけるプレキャスト床版載置状況の底面図である。
【図４】従来の鋼橋更新工事を行う場合の工程を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
次にこの発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１は鋼橋更新工事におけるプレキャスト床版載置状況の底面図、図２は鋼橋更新工事を行う場合の工程を示す説明図である。
【００３７】
図２（ａ）に示すように、鋼桁１上に載置していた図示しない既設のコンクリート床版を撤去した後は、上フランジ１ａの上面１ｂのケレンと防錆処置を行う鋼桁処置工程を先行する。鋼桁１に付着したコンクリートなどのはつり及びケレン清掃した後、防錆塗料による防錆処置を行う。フランジ面への塗装は、スプレーあるいはハケ塗りで有機ジンクリッチペイントを例えば60μm程度塗布する。
【００３８】
鋼桁処置工程を経た後、高さ調整治具２を介在させながら新設床版３を載置する（図２（ｂ））。高さ調整治具２は高さ調整ボルトあるいは高さ調整ゴム板を用いる。これにより浮かした新設床版３の下面３ａに固定治具４を取り付ける。固定治具４は、新設床版３の下面３ａに先埋めされたセラミックインサート５と、これに螺着する取付ボルト６、取付ボルト６の下方で支持する固定用板材７を有し、この固定用板材７の一端部を上フランジ１ａの下面１ｄ側に差し入れ、挿通する第一固定ボルト７ａの先端をこの下面１ｄに当接すると共に、固定用板材７の他端部にも第二固定ボルト７ｂを挿通してその先端を新設床版３の下面３ａに当接して鋼桁１と新設床版３を接続して固定する。なお、１日ごとにプレキャスト床版をスタッド溶植とモルタル充填で鋼桁に固定する場合には、固定治具４を用いた固定を省略することもある。
【００３９】
新設床版は型枠を設置しない状態で架設し、逐次固定治具４を用いて鋼桁１に固定する。この新設床版載置工程は、鋼桁処置工程で行った防錆処置の乾燥を待たずに施工する。フランジ全面に所定厚の防錆処置を施す場合には日数が経過しても再発錆する恐れが無いので、道路管理者の検査確認を受けながら1径間の新設床版の載置工程を遂行した後に型枠設置工程（図２（ｃ））に移行する。
【００４０】
この工程で用いる型枠支持材８は、前述のセラミックインサート５に螺着する取付ボルト６を利用し、このボルト６に締結材９を挿通して横端太材１０を支持し、この横端太材１０上に適宜間隔で型枠押さえ材１１を配置する。型枠押さえ材１１は、その先端を断面Ｌ型の型枠材１２に当接し、後端上面にはスペーサ１３を介在させて新設床版３の下面３ａに当接する。
【００４１】
型枠材１２は一辺が上フランジ１ａの側面に当接し、他辺が新設床版３の下面４に当接するＬ型部材であって、加工が容易な材料、例えば塩ビ製のアングル、望ましくは透明なアクリル樹脂製等のアングルを用いる。このような材料を用いることで、図１に示すような古い橋梁で非常に多くみられる添接拡幅部１ｃによる板幅が変化する箇所でも容易に型枠の設置ができる。型枠支持材８は、適宜間隔で設置するが、固定治具４で固定用板材７を支持する取付ボルト６にも締結材９を予め挿通しておくことで兼用が可能となる。
【００４２】
この型枠設置工程と並行して、床版接合部３ｂの図示しない鉄筋組立や底面型枠の組み立てを行い、ジベル溶稙後に1径間ごと新設床版４と上フランジ１ａ上面との隙間内に無収縮モルタル１４を充填し（図２（ｄ））、モルタルが硬化した後に固定治具４や型枠支持材８等を全て撤去する（図２（ｅ））。
【符号の説明】
【００４３】
１  鋼桁
２  高さ調整治具
３  新設床版
４  固定治具
８  型枠支持材
１２  型枠材
１４  無収縮モルタル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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