(57)【要約】【課題】  本発明は、効果道路橋等の路面を構成する床版をＲＣ床版とし、これを主桁と横桁とで支持するＲＣ床版少数主桁橋におけるＲＣ床版の支持方法を提供する。【解決手段】  額縁形支持枠でＲＣ床版を支持したＲＣ床版少数主桁橋において、前記額縁形支持枠の上フランジを貫通し、かつ融通間隙をもってスタッドボルトを貫通立設すると共に、前記上フランジ面に潤滑膜を形成し、前記支持枠とＲＣ床版との間を非接着域あるいはこれに近い状態で支持する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主桁の上フランジと横桁の上フランジとを同一面上に接合する仕口部を主桁のウェブに設け、該仕口部を介して主桁と横桁とを結合し、前記主桁の上フランジと横桁の上フランジの４辺で額縁形支持枠を橋軸方向に配列し、該支持枠でＲＣ床版を支持したＲＣ床版少数主桁橋において、
前記額縁形支持枠の上フランジを貫通し、かつ融通間隙をもってスタッドボルトを貫通立設すると共に、前記上フランジ面に潤滑膜を形成し、前記支持枠とＲＣ床版との間を非接着或いはこれに近い状態で支持したことを特徴とするＲＣ床版少数主桁橋。
【請求項２】
前記潤滑膜は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂シート、ガラスファイバー又はカーボンファイバーからなるシート、グリースを含浸させた含浸シートのいずれかであることを特徴とする請求項１記載のＲＣ床版少数主桁橋。
【請求項３】
前記ＲＣ床版少数主桁橋において、床版の乾燥収縮の際の摩擦力を軽減させるように上フランジの床版に対向する面の前面或いは一面にポーラスメタル層を設けたことを特徴とするＲＣ床版少数主桁橋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高架橋道路等の路面を構成する床版をＲＣ床版とし、これを主桁と横桁とで支持するＲＣ床版２主桁橋のＲＣ床版の支持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（ＰＣ床版を用いた橋梁）
従来知られている橋梁として、図６に示すようなＰＣ床版２５と主桁２１とからなる橋梁２０があり、各地の高速道路や自動車専用道路等の高架道路として数多く建設されてきた。
【０００３】
このようなＰＣ床版を用いた橋梁２０は、工場でプレストレスを付与され成型されたＰＣ床版を、現地に搬入して主桁２１の上フランジ２１ａに載置し、この主桁２１の上フランジ２１ａに各種のずれ止め構造（例えば、頭付スタッドジベル等）により固定されている。
【０００４】
前記ＰＣ床版２５の厚さは、例えば、３２０ｍｍに形成され、主桁間隔である床版支間（床版幅方向）が６ｍ程度のものが一般的に採用されている。
【０００５】
前記ＰＣ床版の製造には、ＰＣ鋼線によりコンクリートにプレストレスを付与する工程と、その工程の品質管理等に高度な技術力が必要とされ、その施工には専門の技術者の高い技能が要求されている。
【０００６】
また、ＰＣ床版の設置工事には、主任技術者又は監理技術者（１級土木施工管理技士と同等以上の資格を有する者）を配置しなければならず、監理技術者等の手配・工期日程の調整等が必要となる。更にＰＣ床版を設置して、該ＰＣ床版同士を連結するループ継手は、アゴ部が欠落しやすいので慎重に取り扱わなければならなかった。
【０００７】
更にまた、製造工場から施工現場にまでＰＣ床版を運搬することとなり、床版が輸送可能な大きさ（例えば、１５ｍ）以下に制限されている上に、その輸送コストがかかる。また、ＰＣ床版が既製品の大量生産品でない場合には、特注品扱いとなるので製造コストが大きくなる。
【０００８】
このようにＰＣ床版を用いた橋梁は、ＰＣ床版の製造コスト、ＰＣ床版の輸送コスト、ＰＣ床版の施工コストがかかり、橋梁の施工費用に占めるＰＣ床版にかかるコストの割合が大きいという問題があった。
【０００９】
（ＲＣ床版を用いた橋梁）
一方、ＰＣ床版を用いた場合よりも低コスト、かつ、現地でコンクリートを流し込んで施工され、その施工が容易な橋梁として、ＲＣ床版を用いた橋梁が施工されている（図８）。このような橋梁は、図８に示すように、主桁３１と上下弦材３２と斜材３６とから形成された支持構造上に型枠を設けて該枠内に鉄筋を配筋した後、この型枠中にコンクリートを流し込んで床版３５が形成され、橋梁１が形成されている。
【００１０】
前記ＲＣ床版３５は、一般的な鉄筋コンクリートの施工と同様に作業をすることができ、また、輸送できるサイズに制限されることなく施工することができる。
【００１１】
ところで、前記ＲＣ床版３５にはプレストレスがかけられていないので、このような橋梁は、床版３５が多くの主桁３１で支持されている。また、ＲＣ床版３５は主桁間隔（床版幅員方向）を４ｍ以下とする仕様基準があり、近年では、一般的に床版への負荷を低減させるため３ｍ以下で主桁間隔が計画されているので、床版の幅が１０ｍのときは主桁が４本、床版の幅が１５ｍのときは５本となり、床版を支持する主桁の本数が必然的に多くなる。
【００１２】
また、主桁が多くなると、加工する鋼板部材が増えて、切断、溶接及び塗装などの作業が多くなり工費が増加するという問題があった。
【００１３】
（額縁形支持枠でＲＣ床版を支持した橋梁）
前述のＰＣ床版を用いた橋梁２０や、ＲＣ床版を用いた橋梁３０のような問題に鑑み、低コストかつ易施工性とを兼ね備えた橋梁が提案されている（例えば、非特許文献１）。
【００１４】
この橋梁は、図１０に示す如く、主桁４１と横桁４２とにより、恰もコタツの枠が天板を支持する如く、橋軸方向に列設された額縁形の枠構造により床版を支持するようになっている（図１２）。また、床版支間を横桁間隔（車両進行方向）としている。
【００１５】
このような橋梁４０は、図１１及び図１２に示すように、主桁４１の上フランジ４１ｂと横桁４２の上フランジ４２ｂとが同一面上となるように形成された額縁形の支持枠を有し、この支持枠の上面に多数の頭付きスタッドジベル４７を打ち込んで立設し、橋梁の施工される現地で主桁４１と横桁４２とを高力ボルトにより連結し、前記支持枠上に床版４５の型枠を設け、該型枠内に主鉄筋４６ａと配力鉄筋４６ｂとを配置し、前記型枠内にコンクリートを流し込んで橋梁が形成されている。また、前記スタッドジベル４７を介して上フランジ４１ｂ，４２ｂと床版４５とは剛結されて一体的となり、橋梁の強度を発現するようになっている。また、床版４５が曲げモーメントにより撓まないように支持枠で支持されているので、主桁間隔ｔ（床版幅方向）が１０ｍとなっている。
【非特許文献１】土木学会論文集  No. 738/I-64. p.257-270. 2003年7月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
前記非特許文献１記載の橋梁は、図１２及び図１５に示す如く、連続する額縁形支持枠上に立設された頭付きスタッドジベル４７により該枠上に床版４５が剛結され、恰も角形の枠の上面に床版の蓋が一体的に形成されているので、床版４５の施工時の乾燥収縮により支持枠の対角線上に引っ張られる応力が発生し、橋軸方向に配筋された主鉄筋４６ａと床版幅方向に配筋された配力鉄筋４６ｂとに対して傾斜するクラックＫを生じやすく、このクラックＫにより床版強度が著しく低下するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記課題を解決するための本発明に係るＲＣ床版少数主桁橋は、
１）主桁３の上フランジ３ｂと横桁４の上フランジ４ｂとを同一面上に接合する仕口部４ｆを主桁３のウェブ３ａに設け、該仕口部４ｆを介して主桁３と横桁４とを結合し、前記主桁３の上フランジ３ｂと横桁４の上フランジ４ｂの４辺で額縁形支持枠を橋軸方向に列設し、該支持枠でＲＣ床版２を支持したＲＣ床版少数主桁橋において、前記額縁形支持枠の上フランジ３ｂ，４ｂを貫通し、かつ融通間隙６をもってスタッドボルト５を貫通立設すると共に、前記上フランジ面３ｂ，４ｂに潤滑膜を形成し、前記支持枠とＲＣ床版２との間を非接着領域或いはこれに近い状態で支持したことを特徴とする。
２）前記潤滑膜は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂又はガラスファイバー又はカーボンファイバーからなるシート、或いはグリースを含浸させた含浸シートのいずれかであることを特徴とする。
３）前記ＲＣ床版少数主桁橋において、床版２の乾燥収縮の際の摩擦力を軽減させるように上フランジ３ｂ、４ｂの床版２に対向する面の全面或いは一部にポーラスメタル層９を設けたことを特徴とする。
【００１８】
スタッドボルトの取付穴に融通間隙を設け、支持枠に潤滑膜を形成して床版のコンクリートの乾燥収縮を吸収するようにしたので、支持枠の対角線方向のクラックの発生が防止される。
【００１９】
ＲＣ床版を用いており、ＰＣ床版のような施工の際の監理が不要となる上に、その施工が容易であって、施工にかかる費用が抑えられる。
【００２０】
コストの安いＲＣ床版を用い、かつ主桁の本数を減らすことができたので、橋梁の施工費用を抑えることができる。
【００２１】
床版と額縁形支持構造との間にポリテトラフルオロエチレン樹脂又はガラスファイバー又はカーボンファイバーからなるシート、或いはグリースを含浸させたシートを介在させたことにより、床版と支持構造との摩擦が小さくなり、床版のコンクリートが乾燥収縮する際に、収縮が円滑になされるようになり、乾燥収縮によるコンクリートのクラック発生が抑えられる。
【００２２】
スタッドボルトのアンカー効果により、床版が乾燥収縮する際のコンクリートの反り返りが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係るＲＣ床版少数主桁橋について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１に示す如く、橋軸方向に延長されるＩ形の主桁３が床版２の幅方向に所定の間隔で設けられ、この主桁３同士を連結する横桁４が設けられている。前記主桁３の上フランジ３ｂと横桁４の上フランジ４ｂとは同一の高さになるように溶接され形成されている。
【００２５】
まず、図２に示す如く、工場で２本のＩ型の主桁３のそれぞれに横桁４を連結する連結部材４ｅを溶接して仕口部４ｆを形成する。これを施工場所に運搬し、所定の位置に主桁３を仕口部４ｆが対向するように立設し、次いで前記対向する仕口部４ｆと仕口部４ｆの間に横桁４を添接板と高力ボルトにより固定して支持構造が形成されている。
【００２６】
床版の施工は、主桁３及び横桁４の上フランジ３ｂ，４ｂにＰＴＦＥシート７を貼り付けた状態でスタッドボルト５の取付穴ｈを開孔し、図３の如くスタッドボルト５をワッシャー５ｄを介してナット５ｃにより取付穴ｈに取り付ける。次いで、施工する床版に合わせて型枠を設け、鉄筋（主鉄筋：橋軸方向、配力鉄筋：床版幅方向）を所定の位置に配置し、コンクリートを流し込むという一連の手順により行われる。
【００２７】
コンクリートを流し込んでから数日間はビニールシートで施工箇所を覆う養生が行われ、急速な乾燥や乾燥ムラによる乾燥収縮のバラツキを生じてコンクリートにクラックが入ることがないようように施工されている。
【００２８】
ＲＣ床版２を構成するコンクリートの収縮は、該床版２とに剛結すると共に主桁３及び横桁４の上フランジ３ｂ，４ｂに設けた融通間隙６を有する取付穴ｈに取り付けられたスタッドボルト５が水平方向に前記融通間隙分移動できるので、全体的に安定してなされる。
【００２９】
また、主桁３と横桁４の上フランジ３ｂ、４ｂの全面にＰＴＦＥシート７が貼り付けられているので、床版２のコンクリートとの摩擦が小さくなり、コンクリートの収縮がスムーズに行われるようになっている。
【００３０】
床版幅１２ｍ、主桁間隔１０ｍ、床版支間ｔは３ｍの場合、床版厚は２５０ｍｍとなり、前記取付穴ｈは直径２２〜２８ｍｍ、前記スタッドボルト５の直径が１９、２２もしくは２５ｍｍに形成されている。ＲＣ床版２のコンクリートは乾燥収縮度が１５×１０＾５〜２０×１０＾５であるから、スタッドボルト５の外径と取付穴ｈの内壁との空隙は僅かなものでよい。
【００３１】
前記ＰＴＦＥシート７は、ＰＴＦＥ単体のシートが用いられているが、耐摩耗性と耐圧縮強度を向上させる目的でＰＴＦＥに無機質充填剤（ガラスファイバー、グラファイト、二硫化モリブデン等）を充填したものを使用してもよい。特に、水中での耐摩耗性の大きいカーボンファイバーが充填されたものを好適に使用することができる。
【００３２】
このＰＴＦＥシート７は、厚さが３〜２０ｍｍ、好ましくは８〜１５ｍｍのシート厚のものが使用される。厚みが３ｍｍ以下ではＰＴＦＥシートが床版の加重により圧縮されると共にコンクリート表面の凹凸を十分に吸収できなくなり、厚みが２０ｍｍ以上としてもコンクリート床版の滑りが大幅に向上されることがない上にＰＴＦＥシート７のコストが増加する。
【００３３】
本実施例により、床版のコンクリートの乾燥収縮に対してスタッドボルトが水平方向に移動可能となったので、図１４に示すような従来のＲＣ床版を用いた鋼橋と同様のクラックを生ずるようになり、実用上の問題のない橋梁が得られる。
【実施例２】
【００３４】
図４に示す如く、前記ＰＴＦＥシート７の代わりに極圧グリースをフランジ面に塗布することもできる。前記グリースは、極圧剤として耐摩耗・耐摩擦性に優れた二硫化モリブデンをリチウムグリースに配合したモリブデングリースが用いられる。このモリブデングリースは、耐水性に優れているので天候に左右されずに施工することができる。
【００３５】
この他のグリースとして、ウレアグリースやＰＴＦＥグリースやナトリウムテレフタラメートグリースなどを使用することもでき、極圧性と耐水性と潤滑性に優れるグリースを適宜使用することができる。但し、異種グリースを混合して使用すると硬化したり、耐摩耗性が低下したりとグリースの性能が著しく低下するので、１種類のグリースを使用するか、混合・混入しないように使用することが好ましい。
【００３６】
グリースは、鉱物油や炭化水素系溶剤にグリースを溶解させ、オイルミスト状にして上フランジ３ｂ，４ｂの上面にスプレーしたり、篦でグリースを上フランジ３ｂ，４ｂに伸ばしながら塗ったり、また、圧送ポンプで定量のグリースを吐出する塗布装置を用いてもよい。
【００３７】
本実施例も前記実施例１同様に、床版のコンクリートの乾燥収縮に対してスタッドボルトが水平方向に移動可能となったので、図１４に示すような従来のＲＣ床版を用いた鋼橋と同様のクラックを生ずるようになり、実用上の問題のない橋梁が得られる。
【００３８】
また、床版と主桁とを連結する頭付きスタッドボルトが上下に移動しないようになっているので、コンクリートの乾燥収縮による反り返りが防止される。
【実施例３】
【００３９】
本実施例は、図５に示す如く、主桁３の上フランジ３ｂ及び横桁４の上フランジ４ｂの床版に対向する面にポーラスメタル９を設けたものである。この橋梁の上部工は、前記上フランジ３ｂ，４ｂにポーラスメタル９を設け、上フランジ３ｂ，４ｂと共にスタッドボルト取付穴ｈが開孔され、該取付穴ｈにスタッドボルト５が取り付けられ、鉄筋を配設し、コンクリートが流し込まれて施工される。
【００４０】
施工後、施工箇所にビニールシートが被せられ、コンクリートの硬化に必要な水分が蒸発しないようにされ、場合によっては散水養生される。このような養生を経てコンクリートが硬化すると共に乾燥し、乾燥収縮により床版が収縮するが、スタッドボルトが水平方向に移動して該収縮を吸収すると共に、ポーラスメタルが床版のコンクリートをスムーズに潤滑させるようになっている。
【００４１】
前記ポーラスメタルとしては、ステンレス合金、アルミニウム、銅、クロムやニッケル等の潤滑性の優れた金属を用いることができ、気孔の大きさ（孔径）は１０〜１０００μｍ、気孔率（空隙率）は２０〜９０％のものが使用できる。床版の重量とその押圧力への耐力という点から、前記孔径は７０〜１４０μｍが好ましく、空隙率は３０〜４０％が好ましい。孔径が１０００μｍを超えるとコンクリート表面の凹凸が空孔に引っ掛かり潤滑性が急激に低下し、孔径が１０μｍを下回ると平滑な金属板と同程度の潤滑性となる。また、空隙率が９０％を超えると耐圧力性が低下し、２０％を下回ると潤滑性が低下する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本願発明に係る橋梁を示す概略構成図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本願発明に係る橋梁の床版とフランジとの連結部分を示す断面拡大図である。
【図４】本願発明に係る他の橋梁を示す概略構成図である
【図５】本願発明に係る更に他の橋梁を示す概略構成図である。
【図６】従来の橋梁の概略図である。
【図７】図６の側面図である。
【図８】従来の他の橋梁の概略図である。
【図９】図８の側面図である。
【図１０】従来の更に他の橋梁の概略図である。
【図１１】図１０の側面図である。
【図１２】図１０の概略構成図である。
【図１３】図１０の要部拡大図である。
【図１４】図６の橋梁の床版のクラックの発生を示す図である。
【図１５】図１０の橋梁のクラックの発生を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
Ｋ  クラック
ｈ  取付孔
１  橋梁
２  ＲＣ床版
３  主桁
３ａ  ウェブ
３ｂ  上フランジ
３ｃ  下フランジ
４  横桁
４ａ  ウェブ
４ｂ  上フランジ
４ｃ  下フランジ
４ｆ  仕口部
５  スタッドボルト
６  融通間隙
７  ＰＴＦＥシート
８  カーボンファイバーシート（ガラスファイバーシート）
９  ポーラスメタル
２０  ＰＣ床版少数主桁橋
３０  ＲＣ床版多主桁橋
４０  ＲＣ床版少数主桁橋
【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】
2008215042.tif 000011
【図１０】
2008215042.tif 000012
【図１１】
2008215042.tif 000013
【図１２】
2008215042.tif 000014
【図１３】
2008215042.tif 000015
【図１４】
2008215042.tif 000016
【図１５】
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