(57)【要約】【課題】合成床版と主桁部材とを一体化させて床版橋を軽量化するとともにコンクリート打設前の鋼製構体の捩じり剛性を高めることにある。【解決手段】左右側板鋼板間１に配置した下フランジ鋼板２を左右側板鋼板１の下端部に固定し、上部に多数の貫通孔３ａを設けて左右側板鋼板１間に立てて配置した複数のウエブ鋼板３の下端部を下フランジ鋼板２に固定し、ウエブ鋼板３同士の間およびウエブ鋼板３と左右側板鋼板１との間に配置した底板鋼板４をウエブ鋼板３の貫通孔より下の中間部に固定するとともに左右側板鋼板１の中間部に固定して鋼製閉断面構体５を構成し、多数の貫通孔６ａを設けて各底板鋼板４上に立てて配置したリブ鋼板６の下端部をそれぞれ底板鋼板４に固定し、底板鋼板３上にウエブ鋼板３の上端より上までコンクリートを打設してそのコンクリートを固化させ、多数の貫通孔３ａ，６ａ内での固化によりウエブ鋼板３およびリブ鋼板６に結合することでそのコンクリートの層８を鋼製閉断面構体５と合成してなるものである。【選択図】        図１
2004238969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋軸に沿って立って延在する左右側板鋼板の下端部間に延在するように配置した下フランジ鋼板の左右側端部を前記左右側板鋼板の下端部に固定し、
各々上部にコンクリートとの合成用の多数の貫通孔を設けた複数のウエブ鋼板を各々前記左右側板鋼板間でそれら左右側板鋼板に沿って延在するように前記下フランジ鋼板上に立てて配置してそれらのウエブ鋼板の下端部をそれぞれ前記下フランジ鋼板に固定し、
前記ウエブ鋼板の前記貫通孔より下の中間部同士の間にそれぞれ配置した底板鋼板の左右側端部を前記ウエブ鋼板の前記中間部に固定するとともに、前記ウエブ鋼板の前記貫通孔より下の中間部と前記左右側板鋼板の中間部との間に配置した底板鋼板の左右側端部を前記ウエブ鋼板の前記中間部と前記左右側板鋼板の前記中間部とに固定して、
前記底板鋼板からなる上フランジと、前記ウエブ鋼板と、前記下フランジ鋼板とで形成した主桁部材と、前記左右側板鋼板とで鋼製閉断面構体を構成し、
コンクリートとの合成用の結合部材を前記各底板鋼板上に立てて配置してそれらの結合部材の下端部をそれぞれ前記底板鋼板に固定し、
前記左右側板鋼板と前記ウエブ鋼板との間および前記ウエブ鋼板同士の間の前記底板鋼板上に前記ウエブ鋼板の上端より上までコンクリートを打設してそのコンクリートを固化させ、前記多数の貫通孔内での固化により前記ウエブ鋼板に結合するとともに前記結合部材の周囲での固化により前記結合部材に結合することでそのコンクリートの層を前記鋼製閉断面構体と合成してなる、鋼−コンクリート合成床版橋。
【請求項２】
前記結合部材は、前記コンクリートとの合成用の多数の貫通孔を設けられるとともに前記左右側板鋼板に沿って延在するように前記各底板鋼板上に立てて配置されて下端部をそれぞれ前記底板鋼板に固定されたリブ鋼板であることを特徴とする、請求項１記載の鋼−コンクリート合成床版橋。
【請求項３】
橋の幅方向へ互いに整列する複数の前記貫通孔内を貫通して橋の幅方向へ延在して前記コンクリートに埋設される多数の鉄筋を具えることを特徴とする、請求項１記載の鋼−コンクリート合成床版橋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋼製の構体とコンクリートとを力学的に合成して床版橋を構成してなる鋼−コンクリート合成床版橋に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の鋼−コンクリート合成床版橋としては、橋軸方向へ延在する左右側板鋼板の間に底板鋼板を配置し、その底板鋼板と左右側板鋼板とを結合し、その底板鋼板上に橋軸方向へ延在するＴ形断面に鋼板を組み合わせた主桁部材としての複数のリブ板を立てて結合して上部が開放された鋼製開断面構体を構成し、その鋼製開断面構体のリブ板同士の間およびリブ板と左右側板鋼板との間に硬質ウレタンを充填してリブ板の上端フランジの下まで硬質ウレタン層を形成し、前記鋼製開断面構体内の前記硬質ウレタン層上にコンクリートを前記リブ板の上端フランジの上まで打設してなるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、橋軸方向へ延在する左右側板鋼板の間に、これも橋軸方向へ延在する鋼矢板を橋の幅方向に複数並べて配置し、それら鋼矢板同士を結合して底板とするとともにその鋼矢板と左右側板鋼板とを結合し、その底板上に橋軸方向へ延在するＣＴ形鋼やＨ形鋼からなる複数の主桁部材を立てて結合し、それらの主桁部材同士および主桁部材と左右側板鋼板とを横桁部材で結合して上部が開放された鋼製開断面構体を構成し、その鋼製開断面構体の前記底板上にコンクリートを前記主桁部材の上まで打設してなるものも知られている（例えば、特許文献２および特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−８１３１９号公報
【特許文献２】
特開平９−２２１７１７号公報
【特許文献３】
特開平１１−２２９３２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の鋼−コンクリート合成床版橋は、何れも鋼−コンクリート合成床版に主桁部材が組み込まれてそれらが一体となっているため、それらが別体として形成されてから結合された従来の合成床版橋と比較すれば床版橋の重量が軽減されているものの、何れも鋼製開断面構体を構成するため、コンクリート打設前は捩じり剛性がさほど高くないので、クレーンで橋脚上に吊り上げる際等に変形し易いという施工上の問題があった。
【０００６】
また上記従来の鋼−コンクリート合成床版橋は、特許文献１記載のものでは、硬質ウレタン層を形成するとともに、Ｔ形断面に鋼板を組み合わせたリブ板を用いているため、桁高さが高くなるという問題があり、一方、特許文献２，３記載のものでは、入手困難なＣＴ形鋼や高価なＨ形鋼からなる主桁部材を用いているため、主桁部材の費用が嵩み、しかも主桁部材の下端から上端まで埋まるようにコンクリートを打設するので、床版橋の重量が嵩むとともにコンクリートの費用も嵩むという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を有利に解決した鋼−コンクリート合成床版橋を提供することを目的とするものであり、この発明の鋼−コンクリート合成床版橋は、橋軸に沿って立って延在する左右側板鋼板の下端部間に延在するように配置した下フランジ鋼板の左右側端部を前記左右側板鋼板の下端部に固定し、各々上部にコンクリートとの合成用の多数の貫通孔を設けた複数のウエブ鋼板を各々前記左右側板鋼板間でそれら左右側板鋼板に沿って延在するように前記下フランジ鋼板上に立てて配置してそれらのウエブ鋼板の下端部をそれぞれ前記下フランジ鋼板に固定し、前記ウエブ鋼板の前記貫通孔より下の中間部同士の間にそれぞれ配置した底板鋼板の左右側端部を前記ウエブ鋼板の前記中間部に固定するとともに、前記ウエブ鋼板の前記貫通孔より下の中間部と前記左右側板鋼板の中間部との間に配置した底板鋼板の左右側端部を前記ウエブ鋼板の前記中間部と前記左右側板鋼板の前記中間部とに固定して、前記底板鋼板からなる上フランジと、前記ウエブ鋼板と、前記下フランジ鋼板とで形成した主桁部材と、前記左右側板鋼板とで鋼製閉断面構体を構成し、コンクリートとの合成用の結合部材を前記各底板鋼板上に立てて配置してそれらの結合部材の下端部をそれぞれ前記底板鋼板に固定し、前記左右側板鋼板と前記ウエブ鋼板との間および前記ウエブ鋼板同士の間の前記底板鋼板上に前記ウエブ鋼板の上端より上までコンクリートを打設してそのコンクリートを固化させ、前記多数の貫通孔内での固化により前記ウエブ鋼板に結合するとともに前記結合部材の周囲での固化により前記結合部材に結合することでそのコンクリートの層を前記鋼製閉断面構体と合成してなるものである。
【０００８】
かかるこの発明の鋼−コンクリート合成床版橋によれば、ウエブ鋼板が底板鋼板の上下に亘って延在していることから、互いに固定されて結合した左右側板鋼板と底板鋼板とウエブ鋼板と結合部材とをコンクリート層と合成してなる鋼−コンクリート合成床版に、底板鋼板からなる上フランジとウエブ鋼板と下フランジ鋼板とで形成した主桁部材が組み込まれてそれらが一体化しているため、それらが別体として形成されてから結合された従来の合成床版橋と比較して床版橋の重量を軽減することができる。
【０００９】
しかもこの発明の鋼−コンクリート合成床版橋によれば、コンクリート打設前に、底板鋼板からなる上フランジとウエブ鋼板と下フランジ鋼板とで形成した主桁部材と左右側板鋼板とで鋼製閉断面構体を構成しているため、捩じり剛性が充分高いので、クレーンで橋脚上に吊り上げる際等に変形を有効に防止し得て、施工を容易にかつ短時間で行うことができる。また、その鋼製閉断面構体の内側は密閉されるので塗装を省略することもできる。
【００１０】
さらにこの発明の鋼−コンクリート合成床版橋によれば、主桁部材を形成する上フランジを、底板鋼板によってウエブ鋼板の上端でなく中間部に設けているので、コンクリート層の下に中空閉断面構体を持つにも関わらず桁高さを低く抑え得て景観に優れた橋を構成することができ、また通常の平鋼板である下フランジ鋼板とウエブ鋼板と底板鋼板とからなる主桁部材を用いているため、主桁部材の費用を安価に済ませることができ、しかも主桁部材のウエブ鋼板の中間部の底板鋼板から上だけにコンクリートを打設するので、床版重量を軽量化できるとともにコンクリートの費用も安価に済ませることができる。
【００１１】
なお、この発明においては、前記結合部材は多数のスタッドとしてもよいが、好ましくは前記結合部材は、前記コンクリートとの合成用の多数の貫通孔を設けられるとともに前記左右側板鋼板に沿って延在するように前記各底板鋼板上に立てて配置されて下端部をそれぞれ前記底板鋼板に固定されたリブ鋼板としてもよく、かかるリブ鋼板を用いれば、多数のスタッドを用いる場合と比較して底板鋼板への結合部材の固定作業を容易にし得るとともに、ウエブ板と同様に鋼板にあいた貫通孔でコンクリートと結合するので、それらの貫通孔内に進入して固化するコンクリートの剪断強度が充分大きくなるようにそれらウエブ板とリブ板との貫通孔の大きさを充分大きく設定することで高い結合強度を得ることができ、鋼とコンクリート層との合成を確実ならしめることができる。
【００１２】
また、この発明においては、橋の幅方向へ互いに整列する複数の前記貫通孔内を貫通して橋の幅方向へ延在して前記コンクリートに埋設される多数の鉄筋を具えていても良く、このようにすれば、鉄筋をウエブ板に妨げられずにコンクリート層下部に床版支間方向に配筋することができるため、ウエブ板よりも上方のコンクリート層上部に床版支間方向に配筋する鉄筋と併せてコンクリートを補強し得て、コンクリート層の厚さ方向の全体に亘り床版支間方向の強度を充分確保しつつ、コンクリート層の厚さをより薄くすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図１は、この発明の鋼−コンクリート合成床版橋の一実施例を橋軸と直交する横断面で切断するとともに一部切り欠いて示す斜視図、図２（ａ）〜（ｃ）は、図１のＡ〜Ｃ部を拡大してそれぞれ示す断面図である。
【００１４】
この実施例の合成床版橋は、適用支間長１５０００ｍｍ〜４００００ｍｍ、全幅７５００ｍｍのものであり、この実施例では、橋軸に沿って立って延在する左右の側板鋼板１の下端部間に延在するように、複数の鋼板を継いで構成した下フランジ鋼板２を図示例では水平に配置して、その下フランジ鋼板２の左右の側端部を左右の側板鋼板１の下端部の内側面に溶接固定し、各々上部にコンクリートとの合成用の多数の貫通孔３ａを設けた複数のウエブ鋼板３を各々左右の側板鋼板１間でそれら左右の側板鋼板１に沿って延在するように下フランジ鋼板２上に立てて配置して、それらのウエブ鋼板３の下端部をそれぞれ下フランジ鋼板２に溶接固定する。
【００１５】
そして、上記ウエブ鋼板３の貫通孔３ａより下の中間部同士の間にそれぞれ配置した底板鋼板４の左右の側端部をウエブ鋼板３の上記中間部に溶接固定するとともに、ウエブ鋼板３の貫通孔３ａより下の中間部と左右の側板鋼板１の中間部との間に配置した底板鋼板４の左右の側端部をウエブ鋼板３の上記中間部と左右の側板鋼板１の上記中間部とに溶接固定して、底板鋼板４からなる上フランジとウエブ鋼板３と下フランジ鋼板２とで形成した主桁部材と、左右の側板鋼板１とで鋼製閉断面構体５を構成する。
【００１６】
次いで、コンクリートとの合成用の多数の貫通孔６ａを設けたリブ鋼板６を、コンクリートとの合成用の結合部材として、左右の側板鋼板１に沿って延在するように各底板鋼板４上に立てて配置して、それらのリブ鋼板６の下端部をそれぞれ底板鋼板４に溶接固定してから、この鋼製閉断面構体５を、橋脚上へのクレーンでの吊り上げや、支端部迫台からの迫り出し等によって、所定の架設位置に架設する。ここで、中間に橋脚を持つ橋の場合は、鋼製閉断面構体５を支間毎に工場あるいは現場の地上で組み立て、それらの鋼製閉断面構体５を上記の如くして所定位置に架設した後に溶接あるいはボルト固定する連結板等によって相互に連結する。
【００１７】
しかる後、多数の鉄筋７を、上記ウエブ鋼板３の上部およびリブ鋼板６の、橋の幅方向へ互いに整列する複数の貫通孔内３ａ，６ａを貫通して橋の幅方向へ延在するように配筋するとともに、それらウエブ鋼板３およびリブ鋼板６の上にも載置して配筋してから、上記左右の側板鋼板１とウエブ鋼板３との間およびウエブ鋼板３同士の間の底板鋼板４上に、ウエブ鋼板３およびリブ鋼板６とそれらの上の鉄筋７とが埋まるように所定厚さにコンクリートを打設し、そのコンクリートを養生して固化させてコンクリート層８を形成し、上記多数の貫通孔３ａ，６ａ内での固化によりそのコンクリートをウエブ鋼板３およびリブ鋼板６に結合することでコンクリート層８を上記鋼製閉断面構体５と合成する。そして、コンクリート層８上に下地９とアスファルト層１０とからなる舗装を敷設する。
【００１８】
なお、この実施例では、コンクリートの打設時に左右の側板鋼板１の外側に図示しない型枠を立ち上げて、コンクリート層８の外側面を、図２（ａ）に示すように、左右側板鋼板１の外側面と面一（同一面）になるように形成している。また鋼製閉断面構体５の形成時に、底板鋼板４は、図２（ｂ）に示すように、ウエブ鋼板３の側面に突き当てて隅肉溶接し、ウエブ鋼板３は、図２（ｃ）に示すように、下フランジ鋼板２の上面に立てて隅肉溶接しており、左右の側板鋼板１と底板鋼板４との間および、左右の側板鋼板１と下フランジ鋼板２との間、そしてリブ鋼板６と底板鋼板４との間も、同様に隅肉溶接している。
【００１９】
かかる実施例の鋼−コンクリート合成床版橋によれば、ウエブ鋼板３が底板鋼板４の上下に亘って延在していることから、互いに溶接結合した左右の側板鋼板１と底板鋼板４とウエブ鋼板３と結合部材としてのリブ鋼板６をコンクリートと合成してなる鋼−コンクリート合成床版に、底板鋼板４からなる上フランジとウエブ鋼板３と下フランジ鋼板２とで形成した主桁部材が組み込まれてそれらが一体化しているため、それらが別体として形成されてから結合された従来の合成床版橋と比較して床版橋の重量を軽減することができる。
【００２０】
しかもこの実施例の鋼−コンクリート合成床版橋によれば、コンクリート打設前に、底板鋼板４からなる上フランジとウエブ鋼板３と下フランジ鋼板２とで形成した主桁部材と左右の側板鋼板１とで鋼製閉断面構体５を構成しているため、捩じり剛性が充分高いので、クレーンで吊り上げる際や迫り出させる際等に変形を有効に防止し得て、施工を容易にかつ短時間で行うことができる。また、その鋼製閉断面構体５の内側は密閉されるので塗装を省略することもできる。
【００２１】
さらにこの実施例の鋼−コンクリート合成床版橋によれば、主桁部材を形成する上フランジを、底板鋼板４によってウエブ鋼板３の上端でなく中間部に設けているので、コンクリート層８の下に中空の閉断面構体５を持つにも関わらず桁高さを低く抑え得て景観に優れた橋を構成することができ、また通常の平鋼板である下フランジ鋼板２とウエブ鋼板３と底板鋼板４とからなる主桁部材を用いているため、主桁部材の費用を安価に済ませることができ、しかも主桁部材の、ウエブ鋼板３の中間部に位置する底板鋼板４から上だけにコンクリートを打設するので、床版重量を軽量化できるとともにコンクリートの費用も安価に済ませることができる。
【００２２】
さらにこの実施例の鋼−コンクリート合成床版橋によれば、コンクリートとの結合部材として、コンクリートとの合成用の多数の貫通孔６ａを設けられるとともに左右の側板鋼板１に沿って延在するように各底板鋼板４上に立てて配置されて下端部をそれぞれ底板鋼板４に溶接固定されたリブ鋼板６を用いていることから、多数のスタッドを用いる場合と比較して底板鋼板４への結合部材の固定作業を容易にし得るとともに、ウエブ板３と同様に鋼板にあいた貫通孔６ａでコンクリートと結合するので、それらの貫通孔３ａ，６ａ内に進入して固化するコンクリートの剪断強度が充分大きくなるようにそれらの貫通孔３ａ，６ａの大きさを充分大きく設定することで高い結合強度を得ることができ、これにより鋼とコンクリートとの合成を確実ならしめることができる。
【００２３】
さらにこの実施例の鋼−コンクリート合成床版橋によれば、橋の幅方向へ互いに整列する複数の貫通孔３ａ，６ａ内を貫通して橋の幅方向へ延在してコンクリートに埋設される多数の鉄筋７を具えていることから、鉄筋７をウエブ板３に妨げられずにコンクリート層８の下部に床版支間方向（橋の幅方向）に配筋することができるため、ウエブ板３よりも上方のコンクリート層８の上部に床版支間方向に配筋する鉄筋７と併せてコンクリートを補強し得て、コンクリート層８の厚さ方向の全体に亘り床版支間方向の強度を充分確保しつつ、コンクリート層８の厚さをより薄くすることができる。
【００２４】
図３（ａ）は、この発明の鋼−コンクリート合成床版橋の他の一実施例を示す正面図、図３（ｂ）は、その実施例の鋼−コンクリート合成床版橋を示す横断面図であり、図中、先の実施例と同様の部分はそれと同一の符号にて示す。
【００２５】
この実施例の鋼−コンクリート合成床版橋は先の実施例よりも小型の橋（支間長３２０００ｍｍ、全幅３８００ｍｍ）を構成するものであり、この実施例でも先の実施例と同様に、架設時に図３（ａ）の左右方向へ延在する橋軸に沿って立って互いに平行に延在する左右の側板鋼板１の下端部間に延在するように下フランジ鋼板２を図では水平に配置して、その下フランジ鋼板２の左右側端部を左右の側板鋼板１の下端部の内側面に溶接固定し、各々上部にコンクリートとの合成用の多数の貫通孔（ここでは図示しないが図１に示す貫通孔３ａと同様のもの）を設けた複数のウエブ鋼板３を各々左右の側板鋼板１間でそれら左右の側板鋼板１に沿ってそれらの側板鋼板１と平行に延在するように下フランジ鋼板２上に立てて配置して、それらのウエブ鋼板３の下端部をそれぞれ下フランジ鋼板２に溶接固定する。
【００２６】
そして、上記ウエブ鋼板３の貫通孔より下の中間部同士の間にそれぞれ配置した底板鋼板４の左右の側端部をウエブ鋼板３の上記中間部に溶接固定するとともに、ウエブ鋼板３の貫通孔より下の中間部と左右の側板鋼板１の中間部との間に配置した底板鋼板４の左右の側端部をウエブ鋼板３の上記中間部と左右の側板鋼板１の上記中間部とに溶接固定して、底板鋼板４からなる上フランジとウエブ鋼板３と下フランジ鋼板２とで形成した主桁部材と、左右の側板鋼板１とで鋼製閉断面構体５を構成する。
【００２７】
次いで、コンクリートとの合成用の多数の貫通孔（ここでは図示しないが図１に示す貫通孔６ａと同様のもの）を設けたリブ鋼板６を、コンクリートとの合成用の結合部材として、左右の側板鋼板１に沿ってそれら側板鋼板１と平行に延在するように各底板鋼板４上に立てて図示例では３枚ずつ配置して、それらのリブ鋼板６の下端部をそれぞれ底板鋼板４に溶接固定する。以上の工程は工場内で行い、その後、この鋼製閉断面構体５をトレーラー等で架設場所まで搬送し、クレーンで吊り上げて両支端部の迫台上に架設する。
【００２８】
しかる後、多数の鉄筋７を、上記ウエブ鋼板３の上部およびリブ鋼板６の、橋の幅方向へ互いに整列する複数の貫通孔内を貫通して橋の幅方向（図３（ｂ）の左右方向）へ延在するように配筋するとともに、それらウエブ鋼板３およびリブ鋼板６の上にも載置して配筋してから、上記左右の側板鋼板１とウエブ鋼板３との間およびウエブ鋼板３同士の間の底板鋼板４上に、ウエブ鋼板３およびリブ鋼板６とそれらの上の鉄筋７とが埋まるように所定厚さにコンクリートを打設し、そのコンクリートを養生して固化させてコンクリート層８を形成し、上記多数の貫通孔内での固化によりそのコンクリートをウエブ鋼板３およびリブ鋼板６に結合することでコンクリート層８を上記鋼製閉断面構体５と合成する。そして、コンクリート層８上に下地９とアスファルト層１０とからなる舗装を敷設する。また、コンクリート層８のコンクリートの固化前に手摺り１１の支柱の下部を埋設することで、コンクリート層８の左右の側端部上に手摺りを固定する。
【００２９】
かかる実施例の鋼−コンクリート合成床版橋によっても、先の実施例と同様の作用効果をもたらすことができる。
【００３０】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、例えば、上記実施例では鋼板の固定に隅肉溶接を用いたが、他の溶接固定方法や、鋼板に溶接したフランジに他の鋼板をボルト固定するといった固定方法を用いることもできる。また、結合部材として、リブ板６に代えてあるいは加えて多数のスタッドを立設しても良い。さらに、各底板鋼板上に立てて固定するリブ鋼板の枚数も、適宜増減することができる。そして、所要に応じて底板鋼板の下方のウエブ鋼板間およびウエブ鋼板と側板鋼板との間に横桁を介挿するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の鋼−コンクリート合成床版橋の一実施例を橋軸と直交する横断面で切断するとともに一部切り欠いて示す斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、図１のＡ〜Ｃ部を拡大してそれぞれ示す断面図である。
【図３】（ａ）は、この発明の鋼−コンクリート合成床版橋の他の一実施例を示す正面図、（ｂ）は、その実施例の鋼−コンクリート合成床版橋を示す横断面図である。
【符号の説明】
１  左右の側板鋼板
２  下フランジ鋼板
３  ウエブ鋼板
３ａ  貫通孔
４  底板鋼板
５  閉断面構体
６  リブ鋼板
６ａ  貫通孔
７  鉄筋
８  コンクリート層
９  下地
１０  アスファルト層
１１  手摺り
【図１】
2004238969.tif 000003
【図２】
2004238969.tif 000004
【図３】
2004238969.tif 000005