(57)【要約】【課題】本発明は、腐食性が高いＦＲＰを用いつつ、簡単かつ短期間工期で製造可能であり且つ十分な強度をも確保し得る床材を提供する。【解決手段】本発明の床材は、ＦＲＰ製の天板と、該天板の下方で当該天板を担持するＦＲＰ製の格子部材とを備え、前記天板と前記格子部材とは一体成型される。前記格子部材の下方で該格子部材を担持する底板を備え、該底板は前記格子部材と連結される。また、前記天板の上部にコンクリートを配設する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＲＰ製の天板と、該天板の下方で天板を担持するＦＲＰ製の格子部材とを備え、前記天板と格子部材とは一体成型されることを特徴とする床材。
【請求項２】
前記格子部材の下方で該格子部材を担持する底板を備え、該底板は前記格子部材と連結される、ことを特徴とする請求項１に記載の床材。
【請求項３】
前記天板の上部にコンクリートを配設する、ことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の床材。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の床材を組み合わせた路面の床構造であって、
前記各床材は、前記床構造の進行方向側の端部において該床材同士を互いに嵌合させることが可能な形状を有し、
前記床構造は、前記各床材を該床材の進行側端部に接着剤を充填した状態で嵌合させて連結する、ことを特徴とする床材を組み合わせた路面の床構造。
【請求項５】
前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の床材を組み合わせた路面の床構造であって、
前記各床材は、前記床構造の進行方向側の端部に凹部分を設け、
前記床構造は、前記各床材の凹部分同士を対向するように位置決めされ、該凹部分の中に接着剤を充填させることで連結する、ことを特徴とする床材を組み合わせた路面の床構造。
【請求項６】
前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の床材を組み合わせた路面の床構造であって、
前記各床材は、前記床構造の進行方向側の端部において該床材同士をボルト締結により連結する、ことを特徴とする床材を組み合わせた路面の床構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐腐食性が高いＦＲＰ（繊維強化プラスチック）を用いつつ、簡単かつ短期間工期で製造可能であり且つ十分な強度をも確保し得る床材に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物や構造物の床の構造としては、鋼鉄製やコンクリートスラブやプレキャストコンクリートなどを用いるものが一般的であるが、近年、躯体の軽量化や施工の合理化、ライフサイクルコストや資材リサイクルの観点から、各種の新素材を床材として活用する社会的ニーズが高まってきている。
【０００３】
とりわけ近年、東日本大震災や強大な台風等、世界的に大規模災害が頻発し、多くの橋梁が崩壊しており、その復旧のための本格復旧までの仮設橋や道路橋は鋼鉄やコンクリート製が中心であるが、鋼鉄・コンクリート製は大きな重量となり必然的に強固な基礎が必要となり、大規模な基礎工事、大量の建設資材、工期の長期化に繋がっている。また、腐食性が高いため維持コストも高い。
【０００４】
これに対して特許文献１や特許文献２に示されるようにＦＲＰ（繊維強化プラスチック）を素材とする各種建材が床材として検討されている。ＦＲＰは、鋼鉄・コンクリート製と比較し、軽量性と耐腐食性において圧倒的に優れている点で有利だからである。
【０００５】
しかしながら、従来、ＦＲＰを床材として用いる場合にはプレキャストコンクリートをＦＲＰパネルでそのまま代替を行う等でなされてきたが、ＦＲＰパネルの接合の場合には耐久性の問題や工期時間の長期化の問題が解決されていなかった。したがって、ＦＲＰの橋梁や災害復旧を目的としたＦＲＰ仮設橋の開発も低調にならざるを得なかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１―１９８２６４号公報
【特許文献２】特開２００１−２５３００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の事情に鑑みて創作されたものであり耐腐食性が高いＦＲＰを用いつつ、簡単かつ短期間工期で製造可能であり且つ十分な強度をも確保し得る床材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために第一の本発明では、ＦＲＰ製の天板と、該天板の下方で天板を担持するＦＲＰ製の格子状部材（以下、「格子部材」と称する）とを備え、前記天板と格子部材とが一体成型される床材を提供する。
【０００９】
本発明は、ＦＲＰ製の床材であるため鉄鋼製の床材やコンクリート製の床材に比べて耐腐食性が高く、軽量化することができる。また、ＦＲＰは素材としては剛性が低く耐剪断性、耐曲げ抵抗も低いものであり且つ熱膨張率も高いものであるため床材への適用性が高くないと考えられていたが、格子構造にすると剛性も高くなり熱膨張率も低いものとなって床材への適用性も高いものになることがわかってきた。また、格子状のＦＲＰを採用すると材料を低減することができコスト面でも良好である。さらに、本床材では格子状のＦＲＰに加えてＦＲＰパネルを天板に設け、これを格子状のＦＲＰと一体成型で製造することとしている。したがって、さらに剛性が高くなり、一体成型ゆえ結合部における耐久性も高い。
【００１０】
また、本床材は、前記格子部材の下方で該格子部材を担持する底板を備え、該底板は前記格子部材と連結されることが好ましい。
【００１１】
上述するように本床材では格子状のＦＲＰと天板ＦＲＰとを一体成型しているが、ここではさらに格子状のＦＲＰの下方に底板を連結する。これにより剛性がさらに高くなる。なお、底板はＦＲＰであってもその他の材料の板部材であっても良い。
【００１２】
また、前記天板の上部にはコンクリートを打設することで敷き積めておいても良い。
【００１３】
格子状のＦＲＰに板状のＦＲＰ天板を接合している場合、天板に荷重が作動したり振動が生じたりすると天板と格子部分との接合部が応力集中し易く局所的な変位も生じやすい。これは少なからず耐久性能を低下させる要因となり得る。天板の上面にコンクリートを打設しておくとコンクリートが曲げ抵抗が大きいため上記接合部の変位を抑制し得るため本床材の耐久性をさらに向上させることができる。
【００１４】
また、第二の本発明は床材を組み合わせた路面の床構造を提供する。本床構造によれば、前記各床材は、前記床構造の進行方向側の端部（例えば後述する実施形態における側部）において該床材同士を互いに嵌合させることが可能な形状を有し、前記床構造は、前記各床材を該床材の進行側端部に接着剤を充填した状態で嵌合させて連結する。
【００１５】
本床構造によれば、上述してきた床材を連結したものであり、各床材同士は互いに連結して１つの床構造を連結している。特に橋梁等にこのＦＲＰ製の床材を使用すると路面上方からの剪断力が作用し、また路面が進行方向に長いため大きな曲げモーメントが作用する。したがって、路面の進行方向の連結技術が重要である。本床構造の場合、床材同士が互いに端面を嵌合させることが可能なような形状にしておき、嵌合させた状態でその隙間に接着剤を充填する。この連結方法の場合、耐剪断性の高い床構造を提供することができる。
【００１６】
また、本路面の床構造において、前記各床材は、前記床構造の進行方向側の端部に凹部分を設け、前記床構造は、前記各床材の凹部分同士を対向するように位置決めされ、該凹部分の中に接着剤を充填させることで連結しても良い。
【００１７】
本床構造では、各床材の進行方向の端面に凹部分を設け、これを組み合わせている。前述の床構造では互いに嵌合するように組み合わせていたが、ここでは凹部分と凹部分とを対向させて連結する。したがって、接着剤を充填しない状態での連結力はないが反面、接着剤を一定以上量確実に充填することができ、その点で連結力、とりわけ剪断抵抗を大きくすることができる。
【００１８】
さらに、本床構造では、前記各床材は、前記床構造の進行方向側の端部において該床材同士をボルト締結により連結することもできる。
【００１９】
この床構造の場合、ボルトで締結するため上記２つの床構造に比して耐剪断性では劣るが反面、は耐曲げ抵抗が大きな連結方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の床材およびこれを組み合わせた路面の床構造では、耐腐食性が高いＦＲＰを用いつつ、簡単かつ短期間工期で製造可能であり且つ十分な強度をも確保し得る床材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第1の実施形態の床材１の略構成が示されおり、（ａ）は床材１の正面図、（ｂ）は床材１の平面図（（ａ）のラインＡ−Ａ視）、（ｃ）は（ａ）のラインＢ−Ｂｎｉ沿った断面図、（ｄ）は床材１の右側面図を示している。
【図２】図１（ａ）のラインＢ−Ｂｎｉ沿った断面図が示されている。
【図３】格子部材の斜視図が示されており、（ａ）はその全体斜視図、（ｂ）は点線領域Ｘの拡大図である。
【図４】図１〜図２に示す床材の変形例が示されており、床材の正面図、（ｂ）は床材の平面図（（ａ）のラインＡ−Ａ視）、（ｃ）は床材の右側面図が示されている。
【図５】床材の高さ方向の断面図が示されている。（ａ）は図１（ｃ）のラインＢ−Ｂに沿った断面図、（ｂ）は図４（ｃ）のラインＢ'−Ｂ'に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）の変形例が示されている。
【図６】（ａ）が図５（ｃ）の点線領域Ｙを拡大した図であり、（ｂ）が（ａ）の点線領域Ｚを拡大した図である。
【図７】格子部材の格子形状の一例が示されており、（ａ）は図１〜図６における四角形の格子形状を示しており、（ｂ）は三角形の格子形状、（ｃ）は６角形の格子形状、（ｄ）は丸形の格子形状が示されている。
【図８】床材同士の路面の進行方向の連結方法について例示している。（ａ）の床材では、側部同士が互いに嵌合する階段形状になっており、（ｂ）の床材１では側部'同士が互いに嵌合する矩形の凹凸形状になっている。さらに（ｃ）の床材１では側部同士が互いに嵌合する半球の凹凸形状になっている。
【図９】床材同士の側部の他の連結方法について例示している。
【図１０】その他の床材１同士の連結方法としてボルト締結で連結する例が示されている。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の床材およびこれを組み合わせた床構造についての実施形態について説明する。
【００２３】
床材について
まず、各床材１の第1の実施形態について説明する。図１〜図２には、第1の実施形態の床材１の略構成が示されおり、（ａ）は床材１の正面図、（ｂ）は床材１の平面図（（ａ）のラインＡ−Ａ視）、（ｃ）は床材１の右側面図を示している。図２は、図１（ａ）のラインＢ−Ｂに沿った断面図が示されている。なお、図２では格子部材３が示されているが、見やすさを考慮して格子数は減じて表示している。
【００２４】
図１（ａ）に示すように床材１は、上方から天板２と格子部材３とが一体に結合されている。天板２はＦＲＰ製で概ね幅広（幅長Ｗｐ＞縦長Ｌｐ）の板状部材である。この床材１の天板２を路面として使用する場合、縦長Ｌｐ方向を路面の進行方向として使用する。格子部材３の各格子幅（Ｗｃ、Ｌｃ）は任意である。格子部材３についてさらに詳述する。
【００２５】
図３は格子部材３の斜視図が示されており、（ａ）はその全体簡略化した斜視図、（ｂ）は点線領域Ｘの拡大図である。格子部材３は、複数の縦壁３ａと、これらの縦壁３ａにほぼ直交する複数の横壁３ｂとを備えている。これらの縦壁３ａと、横壁３ｂとは、交差部３ｃで一体的に設けられている。縦壁３ａは板状であり、横長方向（Ｗｐ方向）に間隔をあけて配置されている。横壁３ｂも板状部材であり、縦長方向（Ｌｐ方向）に間隔をあけて配置されている。床材１では、格子部材３が縦壁３ａと横壁３ｂが直交しているため曲げ抵抗が小さいというＦＥＰの欠点を回避している。また、床材１は格子部材３の上方に一体成型のＦＲＰ製の天板２を設けているため耐剪断性も強化されている。
【００２６】
図４を参照すれば、図１〜図２に示す床材１の変形例１'が示されており、図１と同様に（ａ）は床材１'の正面図、（ｂ）は床材１'の平面図（（ａ）のラインＡ−Ａ視）、（ｃ）は床材１'の右側面図が示されている。床材１'では床材１に加えて格子部材３の下方に底板４が設けられている。底板４は板状部材である。ＦＲＰ製に限らず鋼板等の非ＦＲＰ製であっても良い。底板４は縦長Ｌｐ、幅長Ｗｐは天板２や格子部材３と同一である。床材１'の高さＴｐは底板４の厚み分だけ床材１よりも長くなる（Ｔｐ'＞Ｔｐ）。床材１'は底板４を有するためさらに剪断抵抗及び耐曲げ抵抗が大きくなっている。
【００２７】
図５には床材１、１'及びその他の床材の高さ方向の断面図が示されている。（ａ）は図１（ｃ）のラインＢ−Ｂに沿った断面図、（ｂ）は図４（ｃ）のラインＢ'−Ｂ'に沿った断面図が示されており、（ｃ）はさらに（ａ）（ｂ）の変形例が示されている。図５（ａ）の床材１、１'については上述する通りであるが、（ｃ）の床材１"は、（ａ）の床材１に加えて天板２の上にコンクリート６を敷き詰めている。図５（ｃ）の例では、コンクリート６としてプレキャストコンクリートを使用し、その１セグメントを天板２の上に載置している。コンクリート６には、セメントコンクリート、アスファルトコンクリート、樹脂コンクリート等が含まれる。樹脂コンクリートは路面として上方からの衝撃吸収性が高いことが知られている。
【００２８】
コンクリート６と天板２とはコンクリート用の接着剤５により接着される。接着剤５はコンクリート６の下面と天板２の上面との間に充填され、大気中の水分で硬化する湿気硬化タイプのエポキシ樹脂系接着剤等である。図５（ｃ）の床材１"では図５（ａ）の床材１よりも単に耐剪断性が強化されているだけでなく、天板２と格子部材３との連結部（格子部材３の交差部３ｃ近傍）での局所的な破壊をも抑制し得る。このことについて図６を参照しつつ説明する。
【００２９】
図６は、（ａ）が図５（ｃ）の点線領域Ｙを拡大した図であり、（ｂ）が（ａ）の点線領域Ｚを拡大した図である。天板２は床材１"に上下方向等の荷重が作用した場合に変形するが、図６（ａ）ではその床材２の変形状態を点線２'で示している。図６（ｂ）では実線２'として表示している。図６（ｂ）に示すように天板２'が大きく変形すると天板２'と格子部材の縦壁３ａとの結合部においては応力が集中し易い。縦壁３ａとの連結部では変異点になることが多く、また振動状態では振動の節になり得るからである。したがって、疲労が進行してくると天板２と格子部材３との連結部近傍の２'ａ、２'ｂで亀裂等が入りやすく、この部分２'ａ、２'ｂから破損が生じる可能性がある。
【００３０】
これに対して、天板２の上方に接着剤５を介してコンクリート６が配設された場合、コンクリート６によって天板２の動きが抑制される。これによって天板２'ａ、２'ｂの交差部３ｃでの局所的な疲労、破壊を抑制することができる。その意味で床材１"の耐久性をさらに高めることができる。なお、図６（ｃ）では（ａ）の変形例として底板４が存在しない床材１"を示しているが、底板４が配設された（ｂ）の変形例としても（ｃ）の床材１"は適用し得る。
【００３１】
図１〜図６では格子部材３の格子形状は四角形であることを前提にして説明してきたが、格子形状はこれに限定するものではない。図７には格子部材３の格子形状の一例が示されており、（ａ）は図１〜図６における四角形の格子形状を示しており、（ｂ）は三角形の格子形状、（ｃ）は６角形の格子形状、（ｄ）は丸形の格子形状が示されている。
【００３２】
床構造について
次に床材を組み合わせた本発明の床構造の実施形態について説明する。
図８は床材同士の路面の進行方向の連結方法について例示している。ここで床材としては、底面４を有した図４の床材１'の場合を示している。図８において床材１'同士を連結させるのは路面の進行方向の側部（側面）であり、この側部が嵌合部となって床材１'を連結する。具体的には、図４（ｂ）において上辺で示す側の側部３ｄ１と下辺で示す側部３ｄ２とを連結する。
【００３３】
図８（ａ）の床材１'では、側部３ｄ１、３ｄ２同士が互いに嵌合する階段形状になっており、（ｂ）の床材１'では側部３ｄ１'、３ｄ２'同士が互いに嵌合する半球の凹凸形状になっている。さらに（ｃ）の床材１'では側部３ｄ１"、３ｄ２"同士が互いに嵌合する矩形の凹凸形状になっている。
【００３４】
図８の床材１'の連結方法により各床材１'同士は互いに連結して１つの床構造を形成する（図示せず）。この連結方法の場合、床材１'同士が互いに側部３ｄ１、３ｄ２等を嵌合し得る形状であれば他の形状でも良く、それぞれ嵌合させた状態でその隙間に接着剤７を充填する。接着剤７は、エポキシ樹脂系接着剤等である。この連結方法の場合、耐剪断性の高い床構造を提供することができる。
【００３５】
図９には図８のように床材１'同士の側部３ｄ１、３ｄ２等を嵌合させて接着する連結方法以外の連結方法が示されている。ここでの床材も図８と同様に底面４を有した図４の床材１'であり、床材１'同士を連結させるのは路面の進行方向の側部（側面）である。この側部が対向接触させて床材１'を連結する。具体的には、図８と同様に図４（ｂ）において上辺で示す側の側部３ｄ１と下辺で示す側部３ｄ２とを連結する。図９の連結方法では（ａ）（ｂ）ともに床材１'の側部３ｄ１，３ｄ２に凹部分を設け、これを対向させて隙間に接着剤を充填することで連結している。
【００３６】
図９（ａ）の床材１'では、側部３ｄ１−１、３ｄ２−１ともに半球状の凹部分を形成し、互いの開口が対向するように位置決められ、側部３ｄ−１、３ｄ２−１の隙間に接着剤が充填される。また、図９（ｂ）の床材１'では、側部３ｄ１−２、３ｄ２−２ともに矩形の凹部分を形成し、互いの開口が対向するように位置決められ、側部３ｄ−２、３ｄ２−２の隙間に接着剤が充填される。
【００３７】
図８と同様に図９の床材１'の連結方法により各床材１'同士は互いに連結して１つの床構造を形成する（図示せず）。この連結方法の場合、床材１'同士が互いに側部３ｄ１−１、３ｄ２−１等に凹部分を有する形状であれば良く、凹部分の形状は種々のものが考えられる。接着剤７は、図８と同様にエポキシ樹脂系接着剤等である。この連結方法の場合も、耐剪断性の高い床構造を提供することができる。
【００３８】
図１０にはその他の床材１'同士の連結方法としてボルト締結による連結方法が例示されている。図１０（ａ）は、床材１'の側部３ｄ１−３、３ｄ−２−３を路面の進行方向（紙面左右方向）に貫通するボルト８とナット９とで連結する。この連結方法では曲げ抵抗の大きい床材１'同士の連結方法となる。また、図１０（ｂ）の連結方法では、天板２及び底部４の端部同士に重複する上下のブラケット１０を介して側部３ｄ１−４，３ｄ２−４を連結し、ブラケット１０の間を挟むようにボルト１１とナット１２とを連結する。
【００３９】
以上、本発明における床材及びこの床材を組み合わせた路面の床構造についての実施形態およびその概念及び周辺技術について説明してきたが本発明はこれに限定されるものではなく特許請求の範囲および明細書等に記載の精神や教示を逸脱しない範囲で他の変形例、改良例が得られることが当業者は理解できるであろう。
【符号の説明】
【００４０】
１、１'    床材
２、２'    天板
３      格子部材
３ａ    縦壁
３ｂ    横壁
３ｃ    交差部
３ｄ    側部（端部）
４      底板
５      接着剤
６      コンクリート（プレキャストコンクリート）
７      接着剤
８      ボルト
９      ナット
１０    ブラケット
１１    ボルト
１２    ナット
【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】
2015110860.tif 000009
【図８】
2015110860.tif 000010
【図９】
2015110860.tif 000011
【図１０】
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