(57)【要約】【課題】波形鋼板ウェブ桁の架設が容易に、かつ短期間にできる波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラムを得る。【解決手段】上下のダイヤフラムフランジ面２と両側面のダイヤフラムウェブ面３とから枠状に構成される波形鋼板ウェブ桁４の接合用ダイヤフラムであって、前記両側面のダイヤフラムウェブ面３の外面には、隣り合う波形鋼板ウェブ桁４のウェブ５端部同士を接続するための平滑面が設けられ、前記上下のダイヤフラムフランジ面２の外面には、波形鋼板ウェブ桁４が長手方向に沿ってずれるのを防止するためのずれ止め６が設けられていることを特徴とする波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラム。【選択図】            図１
2004238810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下のダイヤフラムフランジ面と両側面のダイヤフラムウェブ面とから枠状に構成される波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラムであって、前記両側面のダイヤフラムウェブ面の外面には、隣り合う波形鋼板ウェブ桁のウェブ端部同士を接続するための平滑面が設けられ、前記上下のダイヤフラムフランジ面の外面には、波形鋼板ウェブ桁が長手方向に沿ってずれるのを防止するためのずれ止めが設けられていることを特徴とする波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラム。
【請求項２】
前記上下のダイヤフラムフランジ面および両側面のダイヤフラムウェブ面の板厚を、端部から中央部に向けて漸増させたことを特徴とする請求項１に記載の波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラム。
【請求項３】
前記上下のダイヤフラムフランジ面の両側に、両側面のダイヤフラムウェブ面の幅よりも大きい張り出し部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラム。
【請求項４】
前記上下のダイヤフラムフランジ面および両側面のダイヤフラムウェブ面が接続される隅角部近傍に、ＰＣケーブルを通すための鋼製ディビエータを設けたことを特徴とする請求項１、２または３に記載の波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラム。
【請求項５】
請求項１、２、３または４に記載の波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラムを使用して、隣り合う波形鋼板ウェブ桁を接続架設していく波形鋼板ウェブ桁の架設方法であり、対向する１対の波形鋼板ウェブ桁の波形鋼板ウェブの一端部を、それぞれ前記接合用ダイヤフラムの片側半分に接続した構造体をあらかじめ複数製造しておき、該構造体を順次架設現場に配置し、前記構造体の接合用ダイヤフラムの波形鋼板ウェブが接続されていない片側半分に、隣り合う構造体の接合用ダイヤフラムに接続されていない波形鋼板ウェブの一端部を接続することを特徴とする波形鋼板ウェブ桁の架設方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラムおよび接合用ダイヤフラムを使用した波形鋼板ウェブ桁の架設方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
一般的なプレートガータでは、桁と桁を接合する方法として、桁のウェブ同士を高力ボルトを用いて摩擦接合するか、ウェブの端部同士を突き合わせて突合わせ溶接で接合するのが一般的である。これは、桁に曲げとせん断が同時に作用するため、十分な応力伝達が必要とされているからである。
【０００３】
しかしながら、フランスのＣａｍｐｅｎｏｎ  Ｂｅｒｎａｒｄ社により開発された「波形鋼板ウェブ桁橋においては、面内曲げ及び橋軸方向の軸力には抵抗せず、面内せん断力だけに抵抗する「波形鋼板ウェブ桁」を用いている。このため、隣り合う桁同士間の接合部は、面内せん断力のみを伝えればよいので、隅肉溶接による１面重ね継手構造で、安全性は確保できるとされている。
【０００４】
実際、フランスで建設されたドール橋（波形鋼板ウェブ桁橋）の継手構造には、一面重ね継手構造が用いられている。しかしながら、この継手はスカラップ部の回し溶接等煩雑な現場溶接が必要となる。
【０００５】
このような煩雑な現場溶接を避けるための工法として、コンクリートの壁面を製作し、波形鋼板ウェブ桁より鉄筋を伸ばしたものを接合させることにより桁同士を接合させる工法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、ＰＣ外ケーブルによりプレストレスを導入する場合、コンクリート製のディビエータ（ダイヤフラム形式、リブ形式、サドル形式など）を設置し、このディビエターを介して偏向力を桁に導入している。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１７６１３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１の桁同士を接続させる方法には、次のような問題点がある。
（１）コンクリートとウェブを、鉄筋とコンクリートの付着力によって接合するので、耐荷力に問題がある。
（２）長期間の供用により、高サイクルの繰返し荷重を受けた場合、鉄筋とコンクリート間にひび割れが生じ、十分な接合力が得られなくなる恐れがある。
（３）コンクリートを打設した後、硬化するのを待たなければならないので、工期が長くなる。
（４）コンクリートを充填するので、重量が重くなる。
（５）硬化までの位置決めが煩雑である。
【０００９】
さらに、ＰＣ鋼棒のディビエータもしくは定着部がコンクリートで製作された場合、ヤング係数がＰＣ鋼棒に比して１桁ほど小さく、面外変形が大きくなるため、ディビエーターの局部に大きな引張り応力が働く。
【００１０】
また、架設の際、波形鋼板ウェブ桁の性質上、一般の桁橋に比べてねじれ剛性が低く、位置合わせが難しい。
【００１１】
この発明は、従来技術の上述のような問題点を解消するためになされたものであり、波形鋼板ウェブ桁の架設が容易に、かつ短期間にできる波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラムおよび架設方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラムは、上下のダイヤフラムフランジ面と両側面のダイヤフラムウェブ面とから枠状に構成される波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラムであって、前記両側面のダイヤフラムウェブ面の外面には、隣り合う波形鋼板ウェブ桁のウェブ端部同士を接続するための平滑面が設けられ、前記上下のダイヤフラムフランジ面の外面には、波形鋼板ウェブ桁が長手方向に沿ってずれるのを防止するためのずれ止めが設けられているものである。
【００１３】
また、前記上下のダイヤフラムフランジ面および両側面のダイヤフラムウェブ面の板厚を、端部から中央部に向けて漸増させたものである。
【００１４】
また、前記上下のダイヤフラムフランジ面の両側に、両側面のダイヤフラムウェブ面の幅よりも大きい張り出し部を設けたものである。
【００１５】
また、前記上下のダイヤフラムフランジ面および両側面のダイヤフラムウェブ面が接続される隅角部近傍に、ＰＣケーブルを通すための鋼製ディビエータを設けたものである。
【００１６】
また、この発明に係る波形鋼板ウェブ桁の架設方法は、上記の波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラムを使用して、隣り合う波形鋼板ウェブ桁を接続架設していく波形鋼板ウェブ桁の架設方法であり、対向する１対の波形鋼板ウェブ桁の波形鋼板ウェブの一端部を、それぞれ前記接合用ダイヤフラムの片側半分に接続した構造体をあらかじめ複数製造しておき、該構造体を順次架設現場に配置し、前記構造体の接合用ダイヤフラムの波形鋼板ウェブが接続されていない片側半分に、隣り合う構造体の接合用ダイヤフラムに接続されていない波形鋼板ウェブの一端部を接続するものである。
【００１７】
この発明に係る波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラムを使用した波形鋼板ウェブ桁同士の接合においては、隣り合う波形鋼板ウェブ桁の波形ウェブ同士を、接合用ダイヤフラムを介して接合するので、接合部構造の耐荷力が向上する。
【００１８】
また、接合用ダイヤフラムに、隅肉溶接により波形鋼板ウェブ桁の端部を接合することができるので、位置決めが容易でかつ製作誤差の吸収が可能となる。
【００１９】
また、接合用ダイヤフラムのダイヤフラムフランジ面およびダイヤフラムウェブ面の断面形状を、中央部の肉厚がもっとも厚く、端部に行くにしたがって薄くなる形状としているので、接合用ダイヤフラムと波形鋼板ウェブ桁との接合部の疲労強度が向上する。
【００２０】
また、接合用ダイヤフラムの上下のダイヤフラムフランジ面に、ずれ止めを設けているので、接合用ダイヤフラムが上下の床版と一体化し、ねじれ剛性が向上する。また、床版と一体化したことで、鋼製ディビエータからの偏向力を効率よく床版に導入することができる。
【００２１】
また、接合用ダイヤフラムの隅角部に鋼製ディビエータを設けているので、コンクリート製ディビエ−タと比較して、剛性のあるディビエータとなり、プレストレス導入による面外変形が抑制される。
【００２２】
また、接合用ダイヤフラムの上下のダイヤフラムフランジ面を、両側のダイヤフラムウェブ面の幅よりも大きく橋軸方向に張り出させているので、フランジの断続部および接合部周辺への応力作用を、低減させることが可能となる。
【００２３】
また、この発明に係る波形鋼板ウェブ桁の架設方法は、対向する１対の波形鋼板ウェブ桁の波形鋼板ウェブの一端部を、それぞれ前記接合用ダイヤフラムの片側半分に接続した構造体を、順次接続して架設する方法であるので、架設桁のねじれ剛性が高くなり、位置決め等の作業が容易となるので、施工を短期間で行うことが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は本発明の波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラムの実施の形態を示す図であり、（ａ）は接合用ダイヤフラムの正面図、（ｂ）は接合用ダイヤフラムの斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００２５】
このダイヤフラム１は、上下のダイヤフラムフランジ面２と両側面のダイヤフラムウェブ面３とから枠状に構成されている。そして、両側面のダイヤフラムウェブ面３の外面には、隣り合う波形鋼板ウェブ桁４のウェブ５の端部同士を接続するための平滑面が設けられ、上下のダイヤフラムフランジ面２の外面には、波形鋼板ウェブ桁４が長手方向に沿ってずれるのを防止するためのずれ止め６が設けられている
また、上下のダイヤフラムフランジ面２および両側面のダイヤフラムウェブ面３の断面は、図１（ｃ）および（ｄ）の断面図に示すように、端部から中央部に向けて板厚を漸増させた形状となっている。
【００２６】
また、前記上下のダイヤフラムフランジ面２の両側に、両側面のダイヤフラムウェブ面３の幅よりも大きい張り出し部７が設けられている。
【００２７】
また、上下のダイヤフラムフランジ面２および両側面のダイヤフラムウェブ面３が接続される隅角部近傍に、ＰＣケーブルを通すための鋼製ディビエータ８が設けられている。
【００２８】
さらに、この波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラム１を詳述すると、図１（ａ）に示すように、接合用ダイヤフラム１の上下のダイヤフラムフランジ面２は、上床版９および下床版１０と張り出し部７を介して接触しており、張り出し部７に設けたずれ止め６とずれ止めに接続した鉄筋１１により、上床版９および下床版１０と一体となり、接合用ダイヤフラム１が橋軸（橋の長手）方向に一体化する。
【００２９】
接合用ダイヤフラムの両側面のダイヤフラムウェブ面３間の長さは、ほぼ橋梁の幅と同程度であり、両側面のダイヤフラムウェブ面３のそれぞれの外面には、波形鋼板ウェブ桁４のウェブ５が溶接されている。
【００３０】
波形鋼板ウェブ桁４の上下のフランジ１２も、上床版９および下床版１０に接触しているが、このフランジ１２にもダイヤフラムフランジ面２と同様にずれ止め６が設けられており、鉄筋１１とともに波形鋼板ウェブ桁４が上床版９および下床版１０と一体となり、波形鋼板ウェブ桁４が橋軸方向に一体化する。
【００３１】
なお、接合用ダイヤフラム１の上下のダイヤフラムフランジ面２の張出し部７は、図２の斜視図のように、必ずしも設けなくてもよい。その場合、ずれ止め６は上下のダイヤフラムフランジ面２の外面に直接接続する。
【００３２】
次に、上述した本発明の波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラム１を使用して、波形鋼板ウェブ桁同士を接合する方法を、図３に基づき説明する。図３は波形鋼板ウェブ桁同士を、接合用ダイヤフラム１により接合した状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【００３３】
接合用ダイヤフラム１に接合する波形鋼板ウェブ桁４のウェブ５の端部に位置する谷部５ａの長さは、端部以外の谷部の長の１／２程度の長さであり、この谷部５ａを接合用ダイヤフラム１のダイヤフラムウェブ面３の外面の平滑面に押し当て、平滑面と谷部５ａの端部とを、隅肉溶接（溶接部を黒塗りで示す）により接合するとともに、谷部５ａのダイヤフラムウェブ面３と接触する面とダイヤフラムウェブ面３の平滑面と直交する面とを、隅肉溶接（溶接部を薄黒塗りで示す）により接合する。
【００３４】
これにより、波形鋼板ウェブ桁４Ａと波形鋼板ウェブ桁４Ｂとが接合される。同様に、波形鋼板ウェブ桁４Ｃと波形鋼板ウェブ桁４Ｄとが接合される。なお、波形鋼板ウェブ桁４のウェブ５の端部の谷部５ａに位置する波形鋼板ウェブ桁４の上下のフランジ１２は、接合用ダイヤフラム１に谷部５ａを接合するときにじゃまになるので切除されており、接合用ダイヤフラム１と波形鋼板ウェブ桁４の上下のフランジ１２は接合されていない。
【００３５】
図２は、接合用ダイヤフラム１に波形鋼板ウェブ桁４のウェブ５の谷部５ａが接合されている例であるが、波形鋼板ウェブ桁４のウェブ５の山部５ｂを接合してもよい。
【００３６】
また、接合用ダイヤフラム１は、鋼板等を使用して組み立ててもよいし、鋳鋼品としてもよい。
【００３７】
図４（ａ）は上述のようにして接合した接合用ダイヤフラム１の鋼製ディビエータ８に、ＰＣケーブル１３を通して橋軸方向にプレストレスを導入した場合の偏向力１４の分散の状況を示す図である。鋼製ディビエータ８が接合用ダイヤフラム１１と一体となっているので、偏向力１４は接合用ダイヤフラム１を通って、スム−ズに上床版９へと分散されていき、下床版１０に面外変形が発生することはない。
【００３８】
これに対して、図４（ｂ）に示すように、従来のディビエータ１５は、単独で下床版１０に設置される形式であるので、ＰＣケーブル１３を通して橋軸方向にプレストレスを導入した場合の偏向力１４は、ディビエータ１５から接合用ダイヤフラム１よりも小さい断面の部材を通して上床版９へ分散されるので、偏向力１４の分散がスム−ズに行われず、下床版１０に面外変形が発生する。
【００３９】
次に、波形鋼板ウェブ桁の架設方法を、順を追って説明する。
（ａ）図５（ａ）の平面図および図５（ｂ）の側面図に示すように、接合用ダイヤフラム１の両側のダイヤフラムウェブ面３の平滑面の片側半分に、波形鋼板ウェブ桁４のウェブ５を溶接した架設桁１６を、あらかじめ架設現場以外の製作工場等で必要個数製作しておく。
（ｂ）一方、架設現場では、図６に示すように、隣り合う橋脚１７間に、前記架設桁１６を支持する複数の鋼製構台（ベントと呼ばれる）１８を、移動式クレ−ン（トラッククレ−ンまたはラフタ−クレ−ン）１９を使用して組み立てる。
（ｃ）あらかじめ製作された架設桁１６を、トラックやトレ−ラ−で架設現場に搬入し、前記移動式クレ−ン１８で吊り上げ、所定の順序にしたがって、架設する。
（ｄ）架設桁１６同士の連結を、溶接またはボルトを用いて行う。
（ｅ）鋼製構台１７を解体して撤去する。
【００４０】
このように、本発明の波形鋼板ウェブ桁の架設方法においては、架設現場における波形鋼板ウェブ桁４の接合作業は、全体の接合作業の半分となるので、架設に要する工期を大幅に短縮することができる。
【００４１】
なお、架設桁１６の架設にあたっては、下床版を先に施工しておくことにより、架設桁１６の接合用ダイヤフラム１を配置していない端部において、波形鋼板ウェブ桁４が架設中に変形するのを防止することができる。
【００４２】
【発明の効果】
この発明により、フランジの接続部に流れる応力が、鋼製ディビエータのフランジを通じて鋼製ディビエータ内に流れ、その応力は鋼製ディビエータ内で閉じた系となるので、接合溶接やその他の弱点部の応力を抑えることになるので、波形鋼板ウェブ桁の接合部周辺の疲労強度が向上する。
【００４３】
また、垂直方向のみの隅肉溶接を施すだけでよいので、施工性が向上する。
【００４４】
また、鋼製ディビエータにより面外の変形が抑制されるので、面外変形による影響が小さくなる。
【００４５】
また、コンクリートの打設・硬化を待つ必要がなくなるので、工期の短縮が図れる。
【００４６】
また、鋼製であるので変形量が小さく設計通りの挙動を示し、ディビエータの偏心が少なく、長期間の供用が可能となる。
【００４７】
また、鋳造構造など形状に自由な製作方法を用いれば、最小限の材料で機能を果たし軽量化を図ることができるので、ディビエータの小型化および軽量化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラムの実施の形態を示す図であり、（ａ）は接合用ダイヤフラムの正面図、（ｂ）は接合用ダイヤフラムの斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図２】本発明の波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラムの他の実施の形態を示す斜視図である。
【図３】本発明の波形鋼板ウェブ桁の接合用ダイヤフラムを使用して、波形鋼板ウェブ桁同士を接合した状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】ＰＣケーブルにより橋軸方向にプレストレスを導入した場合の偏向力の分散の状況を示す図であり、（ａ）は本発明の接合用ダイヤフラムの鋼製ディビエータにＰＣケーブルを通した場合、（ｂ）は従来のディビエータにＰＣケーブルを通した場合である。
【図５】本発明の波形鋼板ウェブ桁の架設方法において使用する架設桁の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】本発明の波形鋼板ウェブ桁の架設方法を示す図である。
【符号の説明】
１  接合用ダイヤフラム
２  ダイヤフラムフランジ面
３  ダイヤフラムウェブ面
４  波形鋼板ウェブ桁
５  ウェブ
６  ずれ止め
７  張り出し部
８  鋼製ディビエータ
９  上床版
１０  下床版
１１  鉄筋
１２  波形鋼板ウェブ桁のフランジ
１３  ＰＣケーブル
１４  偏向力
１５  ディビエータ
１６  架設桁
１７  橋脚
１８  鋼製構台
１９  移動式クレ−ン
【図１】
2004238810.tif 000003
【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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