(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設のコンクリート床版を新設床版に取替えるコンクリート床版の取替え工法であって、橋軸方向に延伸した接合部材を新設床版の下面に取り付けておくとともに、既設橋主桁の上フランジ上の既設コンクリート部を除いて既設のコンクリート床版を切除し、さらに、既設橋主桁の上フランジ上の既設コンクリート部を部分切除して断続的に残し、この断続的に残した既設コンクリート部について、前記接合部材と既設コンクリート部と新設床版とで閉断面空間を形成して、この閉断面空間に新設コンクリートを打設することによって、新設床版と既設橋主桁の上フランジとを一体化させ、既設コンクリート部を部分切除した部分切除部について、前記接合部材と既設橋主桁の上フランジと新設床版とで閉断面空間を形成して、この閉断面空間に新設コンクリートを打設することによって、新設床版と既設橋主桁の上フランジとを一体化させ、これにより新設床板と既設橋主桁を一体化させることを特徴とするコンクリート床版の取替え工法。
【請求項２】
新設床版を鋼床版とすることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート床版の取替え工法。
【請求項３】
接合部材の下端と既設橋主桁の上フランジの間にスペーサーを設置することを特徴とする請求項１または２に記載のコンクリート床版の取替え工法。
【請求項４】
接合部材の下端と既設橋主桁の上フランジの間を溶接で接合することを特徴とする請求項１または２に記載のコンクリート床版の取替え工法。
【請求項５】
橋軸方向断面において、部分切除部の下部が広く、上部が狭くなるように、既設コンクリート部を斜めに切断することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンクリート床版の取替え工法。
【請求項６】
既設のコンクリート床版を新設床版に取替えたコンクリート床版の取替え構造であって、橋軸方向に延伸した接合部材が新設床版の下面に取り付けられ、既設橋主桁の上フランジ上には既設コンクリート部が断続的に残存し、この断続的に残存した既設コンクリート部について、前記接合部材と既設コンクリート部と新設床版とで形成された閉断面空間に設けられた新設コンクリートによって、新設床版と既設橋主桁の上フランジとが一体化し、前記断続的に残存した既設コンクリート部以外の上フランジ上について、前記接合部材と既設橋主桁の上フランジと新設床版とで形成された閉断面空間に設けられた新設コンクリートによって、新設床版と既設橋主桁の上フランジとが一体化し、これにより、新設床板と既設橋主桁が一体化していることを特徴とするコンクリート床版の取替え構造。
【請求項７】
新設床版が鋼床版であることを特徴とすることを特徴とする請求項６に記載のコンクリート床版の取替え構造。
【請求項８】
接合部材の下端と既設橋主桁の上フランジの間にスペーサーが設置されていることを特徴とする請求項６または７に記載のコンクリート床版の取替え構造。
【請求項９】
接合部材の下端と既設橋主桁の上フランジの間が溶接接合されていることを特徴とする請求項６または７に記載のコンクリート床版の取替え構造。
【請求項１０】
橋軸方向断面において、部分切除部の下部が広く、上部が狭くなるように、既設コンクリート部が斜めに切断されていることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載のコンクリート床版の取替え構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁分野において、老朽化などにより更新が必要になったコンクリート床版の取替え工法および取替え構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁分野において、老朽化などにより供用中の床版の取替えを行う場合がある。
【０００３】
特許文献１では、取替えが必要になった鉄筋コンクリート床版を主桁のフランジ上のずれ止めを残した状態で解体除去し、フランジ上に矩形空間を形成し得る連結リブを有した鋼床版を設置し、矩形空間内にコンクリートを注入、固化させて主桁と鋼床版を一体化する工法が開示されている。
【０００４】
一方、特許文献２では、取替えが必要になった鉄筋コンクリート床版を主桁のフランジ幅端部に沿い切断撤去して、フランジ上にコンクリートブロックを残し、コンクリートブロックの長手方向複数箇所を適宜な間隔を隔てて部分的に切断除去することによりフランジ上に新床版用接合空間を形成し、その後、コンクリートブロック上に新床版を載置して、新床版に固設しておいた接合板を接合空間内に嵌入してフランジとボルトによって接合する工法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−０５９２１０号公報
【特許文献２】特開昭６２−０４５８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されている工法は、主桁のフランジ上のずれ止めを残した状態でそれを覆っている鉄筋やコンクリートのみを解体除去する必要がある。主桁のフランジ上は多数のずれ止めが溶接などにより密に設置されており、これらの既存のずれ止めを残した状態でそれを覆っている鉄筋やコンクリートのみを解体除去することは多大な労力と作業時間を要する。また、解体時に既存のずれ止めを損傷させるおそれがある。
【０００７】
一方、特許文献２に記載されている工法は、フランジ上のコンクリートブロックの長手方向複数箇所を適宜な間隔を隔てて部分的に切断除去する工法であるため、フランジ上の切断除去作業は特許文献１に記載されている工法よりも軽減されるが、新床版に固設しておいた接合板を接合空間内に嵌入してフランジとボルトによって接合する必要がある。この場合、既設橋の主桁のフランジと新床版に固設しておいた接合板とを現場で正確に位置合わせして、既設橋の主桁のフランジへのボルト孔の削孔および現場でのボルト接合を行うことが困難であり、工期が延伸されることが問題となる。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、コンクリート床版の取替えを行うに際して、フランジ上のずれ止めやコンクリートの切断除去作業を少なくし、さらに現場での正確な位置合わせを必要としないコンクリート床版の取替え工法および取替え構造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】
【０００９】
上記課題を雄解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１０】
［１］既設のコンクリート床版を新設床版に取替えるコンクリート床版の取替え工法であって、橋軸方向に延伸した接合部材を新設床版の下面に取り付けておくとともに、既設橋主桁の上フランジ上の既設コンクリート部を除いて既設のコンクリート床版を切除し、さらに、既設橋主桁の上フランジ上の既設コンクリート部を部分切除して断続的に残し、この断続的に残した既設コンクリート部について、前記接合部材と既設コンクリート部と新設床版とで閉断面空間を形成して、この閉断面空間に新設コンクリートを打設することによって、新設床版と既設橋主桁の上フランジとを一体化させ、既設コンクリート部を部分切除した部分切除部について、前記接合部材と既設橋主桁の上フランジと新設床版とで閉断面空間を形成して、この閉断面空間に新設コンクリートを打設することによって、新設床版と既設橋主桁の上フランジとを一体化させ、これにより新設床板と既設橋主桁を一体化させることを特徴とするコンクリート床版の取替え工法。
【００１１】
［２］新設床版を鋼床版とすることを特徴とする前記［１］に記載のコンクリート床版の取替え工法。
【００１２】
［３］接合部材の下端と既設橋主桁の上フランジの間にスペーサーを設置することを特徴とする前記［１］または［２］に記載のコンクリート床版の取替え工法。
【００１３】
［４］接合部材の下端と既設橋主桁の上フランジの間を溶接で接合することを特徴とする前記［１］または［２］に記載のコンクリート床版の取替え工法。
【００１４】
［５］橋軸方向断面において、部分切除部の下部が広く、上部が狭くなるように、既設コンクリート部が斜めに切断することを特徴とする前記［１］〜［４］のいずれかに記載のコンクリート床版の取替え工法。
【００１５】
［６］既設のコンクリート床版を新設床版に取替えたコンクリート床版の取替え構造であって、橋軸方向に延伸した接合部材が新設床版の下面に取り付けられ、既設橋主桁の上フランジ上には既設コンクリート部が断続的に残存し、この断続的に残存した既設コンクリート部について、前記接合部材と既設コンクリート部と新設床版とで形成された閉断面空間に設けられた新設コンクリートによって、新設床版と既設橋主桁の上フランジとが一体化し、前記断続的に残存した既設コンクリート部以外の上フランジ上について、前記接合部材と既設橋主桁の上フランジと新設床版とで形成された閉断面空間に設けられた新設コンクリートによって、新設床版と既設橋主桁の上フランジとが一体化し、これにより、新設床板と既設橋主桁が一体化していることを特徴とするコンクリート床版の取替え構造。
【００１６】
［７］新設床版が鋼床版であることを特徴とすることを特徴とする前記［６］に記載のコンクリート床版の取替え構造。
【００１７】
［８］接合部材の下端と既設橋主桁の上フランジの間にスペーサーが設置されていることを特徴とする前記［６］または［７］に記載のコンクリート床版の取替え構造。
【００１８】
［９］接合部材の下端と既設橋主桁の上フランジの間が溶接接合されていることを特徴とする前記［６］または［７］に記載のコンクリート床版の取替え構造。
【００１９】
［１０］橋軸方向断面において、部分切除部の下部が広く、上部が狭くなるように、既設コンクリート部が斜めに切断されていることを特徴とする前記［６］〜［９］のいずれかに記載のコンクリート床版の取替え構造。
【発明の効果】
【００２０】
本発明においては、コンクリート床版の取替えを行う際に、フランジ上のずれ止めやコンクリートの切断除去作業を少なくし、さらに現場での正確な位置合わせを必要としないで、コンクリート床版の取替えを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態１を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２を示す図である。
【図５】本発明の実施形態２を示す図である。
【図６−１】本発明の実施例１を示す図である。
【図６−２】本発明の実施例１を示す図である。
【図７】本発明の実施例２を示す図である。
【図８−１】本発明の実施例３を示す図である。
【図８−２】本発明の実施例３を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
［実施形態１］
本発明の実施形態１を図１〜図３に示す。図１〜図３では、本発明のコンクリート床版の取替え工法によって、既設のコンクリート床版を新設床版２１に取替えた後の構造（取替え構造）を示している。
【００２４】
図１（ａ）は、新設床版２１と既設橋の主桁１０の上フランジ１１との接合部の橋軸方向断面図である。既設橋の主桁１０の上フランジ１１上において、コンクリート床版を切断除去して残った既設コンクリート部１２が橋軸方向に断続的に位置している。この既設コンクリート部１２と既設コンクリート部１２の間の部位を部分切除部１９と称す。言い換えれば、断続的に残存した既設コンクリート部１２以外の上フランジ１１上の部分が部分切除部１９ということになる。部分切除部１９には、頭付きスタッドなどのずれ止め２５が設置され、鉄筋（もしくは鉄筋格子）２９が配筋されている。また、既設コンクリート部１２の上方にも適宜、鉄筋（もしくは鉄筋格子）２９が配筋されている。新設床版２１のデッキプレート２２には、新設コンクリート２４を打設するための打設孔２８が設けられており、新設コンクリート２４により、新設床版２１と既設橋の主桁１０の上フランジ１１とが一体化されている。ちなみに、既設橋の主桁１０の上フランジ１１上の既設コンクリート部を除いて既設のコンクリート床版は既に切除されている。
【００２５】
図１（ｂ）に図１（ａ）のＡ−Ａ断面を示すように、既設コンクリート部１２については、既設コンクリート部１２の上方に鉄筋（もしくは鉄筋格子）２９が設置されている。そして、新設床版２１は、下面に橋軸方向に延伸した接合部材３１を有しており、接合部材３１の下端を高さ調整や止水のためのスペーサー３２を介して上フランジ１１上に設置することで、接合部材３１と既設コンクリート部１２と新設床版２１とで閉断面空間（断面が閉じている空間）を形成していて、この閉断面空間に新設コンクリート２４が打設されることで、新設床版２１と既設橋の主桁１０の上フランジ１１とが一体化されている。
【００２６】
なお、ここでは、新設床版２１を鋼床版としており、鋼製のデッキプレート２２と鋼製のＵリブ２３を有している。新設床版２１は、Ｕリブ以外にも、Ｖリブ、平リブ、バルブプレートリブタイプなど様々なタイプの鋼床版を適用できる。また、スペーサー３２として、樹脂、シール材、ゴムなどの弾性材などを適用できる。
【００２７】
図１（ｃ）に図１（ａ）のＡ’−Ａ’断面を示すように、接合板部３１の内側面には、ずれ止め２６が設置されている。これらは、鉄筋２９や既設コンクリート部１２と干渉しない位置に配置されている。
【００２８】
図１（ｄ）に図１（ａ）のＢ−Ｂ断面を示すように、部分切除部１９については、頭付きスタッドなどのずれ止め２５と鉄筋（もしくは鉄筋格子）２９が設置されている。そして、新設床版２１は、下面に橋軸方向に延伸した接合部材３１を有しており、接合部材３１の下端を高さ調整や止水のためのスペーサー３２を介して上フランジ１１上に設置することで、接合部材３１と上フランジ１１と新設床版２１とで閉断面空間を形成していて、この閉断面空間に新設コンクリート２４が打設されることで、新設床版２１と既設橋の主桁１０の上フランジ１１とが一体化されている。
【００２９】
また、図１（ｅ）に図１（ａ）のＢ’−Ｂ’断面を示すように、部分切除部１９の接合部材３１の内側面にも、鉄筋２９やずれ止め２５と干渉しない位置にずれ止め２６が設置され、新設コンクリート２４によって新設床版２１と既設橋の主桁１０の上フランジ１１とが一体化されている。
【００３０】
このようにして、既設コンクリート部１２と部分切除部１９のそれぞれにおいて新設床版２１と既設橋の主桁１０の上フランジ１１とが一体化されることによって、新設床版２１と既設橋の主桁１０とが一体化している。
【００３１】
ここで、既設コンクリート部１２は、新設コンクリート２４との付着性をよくするため、表面を目荒し２７をしておくことが好ましい。また、新設コンクリート２４に関しては、普通コンクリート、超速硬セメント・コンクリート、無収縮モルタル、ゴムラテックスモルタルなど各種材料を適用できる。
【００３２】
部分切除部１９の橋軸方向長さに関しては、施工性を考慮して、２００ｍｍ〜８００ｍｍ程度とすることが好適となる。また、部分切除部１９の橋軸方向中心間隔に関しては、施工性や既設橋主桁１０の上フランジ１１と新設床版２１の接合を考慮し、１ｍ〜３ｍ程度とすることが好適となる。
【００３３】
なお、図１（ｂ）で示したスペーサー３２の代わりに、図２に示すように、既設橋主桁１０の上フランジ１１と接合部材３１の下端を溶接３３により接合して閉断面空間を形成してもよい。
【００３４】
また、新設床版２１の剛性を増加させるために、新設床版２１には、２ｍ程度の橋軸方向間隔で、横桁部３４を設けるのがよい。横桁部３４の一例を図３に示す。
【００３５】
このように、この実施形態１においては、既設のコンクリート床版を新設床版２１に取替えるに際して、内側面にずれ止め２６を有して橋軸方向に延伸した接合部材３１を新設床版２１の下面に取り付けておく。そして、既設橋の主桁１０の上フランジ１１上の既設コンクリート部を除いて既設のコンクリート床版を切除した上で、多数の既設のずれ止め１３が溶接などにより密に設置されて解体除去が困難な既設橋主桁１０の上フランジ１１上の既設コンクリート部１２を部分的に切除して断続的に残し、この断続的に残した既設コンクリート部１２について、既設コンクリート部１２の上方に鉄筋２９を配筋し、接合部材３１と既設コンクリート部１２と新設床版２１とで閉断面空間を形成して、新設コンクリート２４で新設床版２１と既設橋主桁１０の上フランジ１１とを一体化させる。また、部分切除部１９について、既設橋主桁１０の上フランジ１１上に頭付きスタッドなどのずれ止め２５を設置し、さらに上フランジ１１の上方に鉄筋２９を配筋し、接合部材３１と既設橋主桁１０の上フランジ１１と新設床版２１とで閉断面空間を形成して、新設コンクリート２４で新設床版２１と既設橋主桁１０の上フランジ１１とを一体化させる。これによって、既設橋主桁１０のフランジ１１上のずれ止め１３やコンクリート部１２の切断除去作業を少なくし、かつ現場での正確な位置合わせを必要としないで、既設橋主桁１０の上フランジ１１と新設床版２１の接合を行うことができる。これにより、新設床版２１と既設橋主桁１０を一体化させることができ、現場での多大な労力と作業時間を大幅に軽減したコンクリート床版の取替えが可能となる。
【００３６】
また、新設床版２１と既設橋主桁１０の上フランジ１１との接合部においては、橋軸方向のずれに対する抵抗力が問題となるが、図１（ａ）の新設床版２１と既設橋主桁１０の上フランジ１１との接合部の橋軸方向断面図に示すように、新設コンクリート２４と鉄筋２９による鉄筋コンクリート構造の内部で、既設コンクリート部１２が複数の矩形のずれ止め（ブロックジベル）として機能するため、橋軸方向のずれに対して大きな抵抗力が得られる。
【００３７】
なお、上記のような実施形態１で示したコンクリート床版の取替え構造を構築するためのコンクリート床版の取替え工法については、後述する実施例１において説明する。
【００３８】
［実施形態２］
本発明の実施形態２を図４に示す。図４は、上記の本発明の実施形態１における図１（ａ）に対応しており、この実施形態２の基本的な構成は実施形態１と同様である。
【００３９】
その上で、この実施形態２においては、図４に示すように、橋軸方向断面において、部分切除部１９の下部が広く、上部が狭くなるように、既設コンクリート部１２が斜めに切断されている。
【００４０】
このように、この実施形態２では、部分切除部１９の下部が広く、上部が狭くなるように、既設コンクリート部１２が斜めに切断されているため、図５に示すように、活荷重などによって生じる、部分切除部１９下方の鉄筋２９やその周辺コンクリート２４の鉛直方向への抜け出しを防止でき、その結果、強度や耐久性をさらに向上させることができる。
【実施例１】
【００４１】
本発明の実施例１として、上記の実施形態１で示したコンクリート床版の取替え構造を構築するためのコンクリート床版の取替え工法について述べる。
【００４２】
この実施例１においては、図６（図６−１、図６−２）に示すような施工手順によって、コンクリート床版の取替えを行う。
【００４３】
（施工手順１）
まず、図６−１（ａ）に示すように、取替えが必要になったコンクリート床版１について、既設橋主桁１０の上フランジ１１端部より、３０ｍｍ〜５０ｍｍ程度内側に入ったところに沿ってコンクリート床版１を橋軸方向に切断し（切断線Ｉ）、上フランジ上のコンクリート部１２を残してそれ以外を除去する。次に、橋軸方向に間隔をあけて、コンクリート部１２を部分的に橋軸直角方向に切断する（切断線ＩＩ）。
【００４４】
（施工手順２）
そして、図６−１（ｂ）に示すように、切断したコンクリート部を除去する。なお、前述したとおり、残された部位を既設コンクリート部１２、切断除去された部位を部分切除部１９と称す。ここで、既設コンクリート部１２は、新設コンクリート２４との付着性をよくするため、表面を目荒し２７しておくことが好ましい。
【００４５】
（施工手順３）
次いで、図６−１（ｃ）に示すように、部分切除部１９に頭付きスタッドなどのずれ止め２５を設置し、鉄筋（もしくは鉄筋格子）２９の配筋を行う。また、既設コンクリート部１２の上方および部分切除部１９に適宜、鉄筋（もしくは鉄筋格子）２９の配筋を行う。
【００４６】
（施工手順４）
次いで、図６−２（ｄ）に示すように、新設床版２１を既設橋主桁１０の上フランジ１１上に設置する。この際、高さ調整や止水のためのスペーサー（図示せず）を上フランジ１１端部の橋軸方向に設置しておく。新設床版２１は橋軸方向に延伸した接合部材３１を有しており、接合部材３１の下端をスペーサーを介して上フランジ１１上に設置することで閉断面空間を形成できるようになっている。また、閉断面空間を形成する接合板部３１の内側面には、あらかじめずれ止め２６が配置されている。また、新設床版２１（デッキプレート２２）の上面にあらかじめ打設孔２８が設けてられている。
【００４７】
（施工手順５）
最後に、図６−２（ｅ）に示すように、新設床版２１（デッキプレート２２）の上面にあらかじめ設けてある打設孔２８から、新設コンクリート２４を打設して硬化させることにより、既設橋の主桁１０の上フランジ１１と新設床版２４を接合し一体化させる。コンクリート打設に際しては、別途空気抜き孔（図示せず）を設けておき、内部の空気抜きと充填性の確認を行うことが好ましい。また、打設後、打設孔や空気抜き孔は塞いでおくことが好ましい。
【実施例２】
【００４８】
本発明の実施例２として、３主桁以上のコンクリート床版について一括取替え（一括施工）する場合を図７に示す。
【００４９】
この場合も、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、上記の実施例１と同様の施工手順（施工手順１〜５）で行うことができる。
【実施例３】
【００５０】
本発明の実施例３として、３主桁以上のコンクリート床版について順次取替え（順次施工）する場合を図８（図８−１、図８−２）に示す。この順次施工は、部分的な供用を確保しながら施工するものである。
【００５１】
まず、図８−１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、取替えが必要になったコンクリート床版１の一部分２に対して施工を行い、施工を行うコンクリート床版部分２以外の部分３は残置しておく。この際、残置したコンクリート床版３は、部分的な供用が可能となるよう補強しておく。
【００５２】
そして、取替えが必要になったコンクリート床版１の一部分２に対して新設床版２１の施工が完了した後、施工が完了した新設床版２１を供用した上で、今度は、図８−２（ｄ）に示すように、残置したコンクリート床版３の施工を行い、新設床版２１同士を溶接などで接合することにより、一体化する。
【符号の説明】
【００５３】
１  取替えが必要になったコンクリート床版
２  取替えが必要になったコンクリート床版の一部分
３  残置したコンクリート床版
１０  既設橋の主桁
１１  上フランジ
１２  既設コンクリート部
１３  既存のずれ止め
１９  部分切除部
２１  新設床版
２２  デッキプレート
２３  Ｕリブ
２４  新設コンクリート
２５  ずれ止め
２６  ずれ止め
２７  目荒し
２８  打設孔
２９  鉄筋（もしくは鉄筋格子）
３１  接合部材
３２  スペーサー
３３  溶接
３４  横桁部
【図１】
0006365551.tif 000002
【図２】
0006365551.tif 000003
【図３】
0006365551.tif 000004
【図４】
0006365551.tif 000005
【図５】
0006365551.tif 000006
【図６−１】
0006365551.tif 000007
【図６−２】
0006365551.tif 000008
【図７】
0006365551.tif 000009
【図８−１】
0006365551.tif 000010
【図８−２】
0006365551.tif 000011