(57)【要約】    【課題】  安価なスタッドを使用可能とし鋼製パネルのコスト低減を図ると共に、スタッドの溶接作業性を改善してコストの低減を図る。    【解決手段】  スタッドボルト植設ピッチで穿設したフェルール挿入孔１４を有するスタッドボルト位置決め基板１３を底鋼板２に位置決めするステップと、前記スタッドボルト位置決め基板にフェルール１２を嵌装するステップと、該フェルールにスタッドボルト６を挿入して自立させるステップと、該スタッドボルトを前記底鋼板に溶接するステップと、前記スタッドボルト位置決め基板を除去するステップとを有する。    【選択図】          図７
2008248551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底鋼板に所定間隔でスタッドボルトを植設して構成されることを特徴とする合成床版の鋼製パネル。
【請求項２】
スタッドボルト植設ピッチで穿設したフェルール挿入孔を有するスタッドボルト位置決め基板を底鋼板に位置決めするステップと、前記スタッドボルト位置決め基板にフェルールを嵌装するステップと、該フェルールにスタッドボルトを挿入して自立させるステップと、該スタッドボルトを前記底鋼板に溶接するステップと、前記スタッドボルト位置決め基板を除去するステップとを有することを特徴とする鋼製パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は橋梁工事に於いて、橋梁の床版を施工する際に使用される鋼製パネル及び該鋼製パネルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
橋梁工事では、橋脚間に梁を掛渡し、更に梁上に床版を施工する。従来、床版の施工は、コンクリートの型枠を設置し、型枠内に鉄筋を組込み、更に所要厚みとなる様にコンクリートを打設している。
【０００３】
上記した従来の床版施工方法では、型枠が必要であり、又型枠を組む為の足場が必要であり、又鉄筋を組込む作業も必要であり、床版施工は、多工程に亘り、工期も長くなっていた。
【０００４】
この為、近年では鋼製パネルにコンクリートを直接打設して構成された合成床版を用いた床版の施工が行われている。斯かる合成床版による工法では、足場の設置、型枠、鉄筋の組込み等の作業が省略され、工期の短縮等に寄与している。
【０００５】
図８に見られる様に、合成床版に使用される鋼製パネル１は、底鋼板２に多数のスタッド３を植設した構造となっており、該スタッド３によって前記底鋼板２上に打設したコンクリート４との結合力を高めている。又、前記スタッド３は上端部にフランジ部３ａを有しており、該フランジ部３ａが形成されることで前記コンクリート４に対する引抜きに対して所要の強度を保持している。
【０００６】
最近、合成床版を使用した橋梁工事で、橋梁の軽量化の為、前記コンクリート４の厚みを薄くする要請がある。該コンクリート４の厚みが薄くなると、床版の撓みが大きくなり、前記底鋼板２と前記コンクリート４との結合を高める前記スタッド３の重要性は益々大きくなる。
【０００７】
従来の鋼製パネル１に使用されているスタッド３は、市販の規格品であり、前記コンクリート４が充分な厚みで打設されることに対応しており、該コンクリート４の厚みを薄くすると先端部が突出する長さとなっている。従って、前記コンクリート４の厚みを薄くするには、特注でスタッド３を製作しなければならない。この為、コスト上昇の要因となっていた。
【０００８】
又、前記スタッド３を溶接により植設する場合は、鋼板に該スタッド３の植設位置を罫書き、罫書いた位置に、スタッド３を１本、１本直立に保持して溶接しており、多数のスタッド３を溶接する植設作業は、大きな労力を要するものであった。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３１４９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は斯かる実情に鑑み、安価なスタッドを使用可能とし鋼製パネルのコスト低減を図ると共に、スタッドの溶接作業性を改善してコストの低減を図るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、底鋼板に所定間隔でスタッドボルトを植設して構成される合成床版の鋼製パネルに係るものである。
【００１２】
又本発明は、スタッドボルト植設ピッチで穿設したフェルール挿入孔を有するスタッドボルト位置決め基板を底鋼板に位置決めするステップと、前記スタッドボルト位置決め基板にフェルールを嵌装するステップと、該フェルールにスタッドボルトを挿入して自立させるステップと、該スタッドボルトを前記底鋼板に溶接するステップと、前記スタッドボルト位置決め基板を除去するステップとを有する鋼製パネルの製造方法に係るものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、底鋼板に所定間隔でスタッドボルトを植設して構成されるので、スタッドとして、安価なスタッドボルトが使用できコストの低減が図れると共に種々の仕様の合成床版に対応が可能である。
【００１４】
又本発明によれば、スタッドボルト植設ピッチで穿設したフェルール挿入孔を有するスタッドボルト位置決め基板を底鋼板に位置決めするステップと、前記スタッドボルト位置決め基板にフェルールを嵌装するステップと、該フェルールにスタッドボルトを挿入して自立させるステップと、該スタッドボルトを前記底鋼板に溶接するステップと、前記スタッドボルト位置決め基板を除去するステップとを有するので、スタッドボルトの個々の位置決め、個々の保持が省略でき、スタッドボルト植設の作業性が向上する等の優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００１６】
図１は、鋼製パネル１の一部であり、底鋼板２にスタッド５を植設した部分を示している。
【００１７】
本発明に係る鋼製パネル１では、スタッド５としてスタッドボルト６が使用される。
【００１８】
該スタッドボルト６は、一般の部材にボルトを植設する場合に用いられる規格品であり、規格も径、長さ共に種類が多い。
【００１９】
本発明では、一例として、呼び径Ｍ１０、長さが２０ｍｍのものを使用している。採用するスタッドボルトの規格については、施工される合成床版に対応して適宜決定される。
【００２０】
前記スタッドボルト６を前記スタッド５として使用した場合の強度を確認した。強度を確認する試験方法として、図２に原理を示している。
【００２１】
先ず試験する為の試験試料としては、鋼板７の両面に前記スタッドボルト６を２本宛植設し（ボルトは紙面に対して垂直方向に２本並列している）、該スタッドボルト６が埋設される様にコンクリート８を打設して固めたものが用いられる。
【００２２】
試験荷重は、前記鋼板７と前記コンクリート８間に剪断荷重が作用する様に与えられる。
【００２３】
図３に示される様に、最大試験荷重が１００ＫＮが得られ、又その時の変位（前記コンクリート８と前記鋼板７との間の荷重方向の相対変位）は約１．５ｍｍが得られた。経験的に、試験最大荷重が約１００ＫＮ、変位１．５ｍｍは使用に足る充分な値である。
【００２４】
次に、前記スタッドボルト６にナット（図示せず）を螺着した状態で、前記コンクリート８を打設、固化し、同様に試験を行い、その結果を図４に示す。
【００２５】
ナットを螺着した場合では、最大試験荷重が約１１０ＫＮが得られ、又その時の変位（前記コンクリート８と前記鋼板７との間の加重方向の相対変位）は約１．５ｍｍが得られた。ナット無しの場合に比べ、最大試験荷重では１割程度増大するが、全体としては、ナット無しの場合と殆ど同じである。
【００２６】
更に、同径で、螺子が刻設されていないスタッドボルト６を使用した場合を図５に示す。
【００２７】
この場合は、最大試験荷重は６５ＫＮ程度であり、変位は２．５ｍｍ程度となっている。
【００２８】
螺子無しの場合は、螺子付きの場合に比較して最大試験荷重が大幅に低下している。特に、注目すべきは、荷重に対する変位量が大きいことである。これは、前記スタッドボルト６と前記コンクリート８間で滑りを生じていることによると思われ、前記スタッドボルト６は前記鋼板７と前記コンクリート８間での結合力が小さいことを意味している。
【００２９】
上記試験の結果、前記スタッドボルト６に螺子が刻設されていることで、該スタッドボルト６と前記コンクリート８間の結合力が増大し、又、ナット付きのスタッドボルト６とナット無しのスタッドボルト６とでは大差ないことから、スタッドボルト６のみを前記鋼板７に植設して充分な結合力が得られることが分る。
【００３０】
尚、重要なことは、荷重と変位との関係を示す勾配が、ナット無しのボルトでも充分大きい（図３の荷重０〜８０ＫＮを参照）ということであり、荷重の大きさに対しては、植設する前記スタッドボルト６の数を増減することで対応が可能であり、大荷重が作用した場合にも問題はない。
【００３１】
次に、図６、図７により、スタッドボルト６を用いた鋼製パネルの製造方法について説明する。
【００３２】
前記スタッドボルト６は底鋼板２にアーク溶接され、アーク溶接時にアークが発生し易い様に、先端面に突起１１が形成されている。この為、前記スタッドボルト６は自立できず、溶接時には、直立状態に保持する必要がある。
【００３３】
前記スタッドボルト６が溶接される場合は、一般にフェルール１２が用いられる。該フェルール１２は、大径部と小径部を有する円筒状の部材であり、該フェルール１２に前記スタッドボルト６を挿入することで該スタッドボルト６が直立状態に維持される。前記フェルール１２の材質は、セラミックスとなっており、溶接時に溶融金属の酸化を防止し、溶接性を向上させる機能を有している。
【００３４】
本発明の鋼製パネルの製造方法を実施する為に、スタッドボルト位置決め基板１３が用いられる。
【００３５】
該スタッドボルト位置決め基板１３は、前記フェルール１２がガタツキなく嵌装されるフェルール挿入孔１４が所要数穿設され、該フェルール挿入孔１４の穿設ピッチは、前記スタッドボルト６の植設すべきピッチに合致している。又、前記フェルール挿入孔１４は、１列設けられてもよく、或は複数列マトリックス状に設けられてもよい。
【００３６】
前記スタッドボルト位置決め基板１３を前記底鋼板２上に位置決めし、前記フェルール挿入孔１４に前記フェルール１２を嵌装する。次に、該フェルール１２に前記スタッドボルト６を差込む。差込まれた該スタッドボルト６は前記フェルール１２及び前記スタッドボルト位置決め基板１３によって直立に保持され自立する。又、前記スタッドボルト位置決め基板１３が金属製であった場合は、前記フェルール１２は絶縁材として機能する。
【００３７】
次に、前記スタッドボルト６をスタッド溶接機（図示せず）により、順次溶接し、差込んだ全てのスタッドボルト６の溶接が完了したら、前記スタッドボルト位置決め基板１３を持上げ、取除く。尚、前記スタッド溶接機は、前記スタッドボルト６が規格品であるので、市販されているスタッド溶接機を使用することができる。
【００３８】
前記スタッドボルト６の植設作業を続行する場合は、前記スタッドボルト位置決め基板１３を更に位置決めし、上記した植設作業を繰返す。
【００３９】
本発明に係る鋼製パネルの製造方法によれば、スタッドボルト６を植設する為の罫書作業、個々のスタッドボルト６の位置決め、個々のスタッドボルト６の保持を省略できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態の要部を示す部分図である。
【図２】本発明に於けるスタッドボルトの強度試験の説明図である。
【図３】スタッドボルトの強度試験に於ける荷重と変位を示すグラフである。
【図４】ナットを螺着したスタッドボルトの強度試験に於ける荷重と変位を示すグラフである。
【図５】表面に螺子が刻設されてなく、又フランジ部のないスタッドの強度試験に於ける荷重と変位を示すグラフである。
【図６】スタッドボルト、フェルール、底鋼板との関係を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る鋼床版の製造方法を示す説明図である。
【図８】従来の鋼製パネルを示す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１              鋼製パネル
２              底鋼板
４              コンクリート
５              スタッド
６              スタッドボルト
７              鋼板
８              コンクリート
１１            突起
１２            フェルール
１３            スタッドボルト位置決め基板
１４            フェルール挿入孔
【図１】
2008248551.tif 000003
【図２】
2008248551.tif 000004
【図３】
2008248551.tif 000005
【図４】
2008248551.tif 000006
【図５】
2008248551.tif 000007
【図６】
2008248551.tif 000008
【図７】
2008248551.tif 000009
【図８】
2008248551.tif 000010