(57)【要約】【課題】市販の柱状Ｈ形鋼を用いて橋梁における床版橋の主桁構造を形成しつつ、コンクリートと併用することによって床版橋を適切に構築する。【解決手段】複数本の柱状Ｈ形鋼１を橋脚５，５間に架橋しつつ並設して各下部フランジ２の板厚側端面２ａを互いに突き合わせ状態にし、各上部フランジ４間に形成したコンクリート流入口８より各上部フランジ４と各下部フランジ２と各腹板３間に画成されたスペースＳ内にコンクリート９を打設して下部コンクリート層１０を形成すると共に、上記各上部フランジ４上にコンクリート９を打設して上部コンクリート層１１を形成し、更に上記各上部フランジ４上に鉄筋１２を横設し、該横設鉄筋１２から上記コンクリート流入口８を通し上記スペースＳ内に鉄筋１３を吊設し、該上部コンクリート層１１内に上記横設鉄筋１２を埋設すると共に、下部コンクリート層１０内に上記吊設鉄筋１３を埋設した床版橋の構造。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の柱状Ｈ形鋼を下部フランジを以って橋脚間に架橋しつつ並設し、該並設により各下部フランジの板厚側端面を互いに突き合わせ状態にし、各上部フランジを各下部フランジより短幅にして各上部フランジ間にコンクリート流入口を形成し、該コンクリート流入口より各上部フランジと各下部フランジと各腹板間に画成されたスペース内にコンクリートを打設して下部コンクリート層を形成すると共に、上記各上部フランジ上にコンクリートを打設して上記下部コンクリート層と上記コンクリート流入口を通じ結合せる上部コンクリート層を形成し、更に上記各上部フランジ上に横設した横設鉄筋を有すると共に、該横設鉄筋から上記コンクリート流入口を通し上記スペース内に吊設した吊設鉄筋を有し、該上部コンクリート層内に上記横設鉄筋を埋設すると共に、下部コンクリート層内に上記吊設鉄筋を埋設したことを特徴とする床版橋の構造。
【請求項２】
上記並設せる柱状Ｈ形鋼の腹板に腹通し棒を貫装し、該腹通し棒を橋長方向に狭小間隔を置いて多数本配し、該各腹通し棒の両端に上記最左右端の柱状Ｈ形鋼の腹板の外側面に当接するナット等のストッパーを設け、該各腹通し棒を上記スペース内に打設した下部コンクリート層内に埋設したことを特徴とする請求項１記載の床版橋の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は河川や陸上の橋梁における床版橋の構造、殊に柱状Ｈ形鋼を主桁材として用いた床版橋の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平９−２２１７１７号公報の図１，図２等には、鋼矢板１１を底板とし、該鋼矢板１１にＴ形鋼又はＨ形鋼（主桁部材１３）を溶接付けして間隔的に並設し、該各鋼矢板１１の左右側端面に設けた爪部１２により各鋼矢板１１間を接合し、各Ｔ形鋼又はＨ形鋼の上部フランジ間に形成されたコンクリート流入口より各Ｔ形鋼又はＨ形鋼の上部フランジと鋼矢板１１間のスペース内にコンクリートを打設して下部コンクリート層を形成すると共に、上記上部フランジ上にコンクリートを打設して上記下部コンクリート層と上記コンクリート流入口を通じ結合せる上部コンクリート層を形成した床版橋を示している。
【０００３】
又同様に図５においては、一枚物の鋼板から成る底板３に複数本のＴ形鋼又はＨ形鋼を並設してコンクリートを打設した床版橋を示している。
【０００４】
又これら床版橋においては、上記最左右端のＴ形鋼又はＨ形鋼の外側面に打設された側部コンクリート層の外側面に側板１６を充てがい、図１，図２に示す床版橋においては、上記側板１６の外側面から並設Ｔ形鋼又はＨ形鋼の腹板と下部コンクリート層と横桁１９と称するブロック内を貫くＰＣ鋼材１８を貫装し、該ＰＣ鋼材１８の両端を上記側板１６の外側面において締め付け、上記爪部１２の結合部の遊びを最大にしておくことによってコンクリート層にプレストレスを与えるとしている。必然的にこのプレストレス手段として用いたＰＣ鋼材１８はその両端締め付け部が上記側板１６の外側面において露出状態に置かれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
而して上記従来の構造においては、上記の如く鋼矢板１１で底板を形成し、この底板上にＴ形鋼又はＨ形鋼を間隔を置いて並設した構造を採りながら、該鋼矢板１１の爪部１２の接合部の遊びを最大にしておき、打設したコンクリートの硬化後、ＰＣ鋼材１８を上記側板１６の外側面において締め付け、コンクリート層にプレストレスを与えるとするものであり、上記ＰＣ鋼材１８は横桁１９と称するブロック内において遊びを有して貫装し上記プレストレスを与えるための締結を可能にしている。従ってＰＣ鋼材１８はコンクリートとは全く結合せず、コンクリート補強筋としては機能していない。
【０００６】
よって床版橋に車輌通行等に伴う垂直方向の荷重（活荷重）が加わった場合、コンクリート層に剪断力が作用し、同コンクリート層の割れを誘発する問題を有している。
【０００７】
又両側板１６の外側面においてＰＣ鋼材１８を締め付ける構成であるため、該側板１６の締め付け部にすべての荷重が加わり、側板１６の倒れや歪みを来す問題点を有している。
【０００８】
加えて上記締め付け部が側板１６より露出しており、即ちコンクリート層より露出しており、締め付け部が風雨等により腐食し機能を損なう問題と、床版橋の外観を損なう問題を有している。
【０００９】
更には底板３と鋼矢板１１にＴ形鋼又はＨ形鋼の一本一本を定間隔を置いて全長に亘り隅肉溶接せねばならない極めて煩雑な作業を伴い、工期の長期化とコスト上昇をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は複数本の柱状Ｈ形鋼、即ちＪＩＳ仕様の市販のＨ形鋼をその下部フランジを以って橋脚間に複数本架橋しつつ並設すると共に、該並設により各下部フランジの板厚側端面を互いに突き合わせ状態にして、この下部フランジの突き合わせにて底板を形成する。
【００１１】
そして上記各上部フランジを各下部フランジより短幅に切除する等して各上部フランジ間にコンクリート流入口を形成し、該コンクリート流入口より各上部フランジと各下部フランジと各腹板間に画成されたスペース内にコンクリートを打設して下部コンクリート層を形成すると共に、上記各上部フランジ上にコンクリートを打設して上記下部コンクリート層と上記コンクリート流入口を通じ結合せる上部コンクリート層を形成する。
【００１２】
更に上記上部フランジ上に鉄筋を横設すると共に、該横設鉄筋から上記コンクリート流入口を通し上記スペース内に吊設した吊設鉄筋を配し、上記上部コンクリート層内に上記横設鉄筋を埋設すると共に、下部コンクリート層内に吊設鉄筋を埋設した床版橋の構造としたものである。
【００１３】
上記横設鉄筋と該横設鉄筋から吊設した吊設鉄筋により上部コンクリート層と下部コンクリート層の結合強度、殊に腹板によって区分された下部コンクリート層を適切に補強し、床版橋全体に強度を付与することができる。
【００１４】
よって活荷重に対するコンクリートの剪断耐力を高め、亀裂を有効に防止する。
【００１５】
総じてＪＩＳ仕様の柱状Ｈ形鋼の上部フランジを幅切りして橋脚間に下部フランジを突き合わせ状態に単に架橋並設し、コンクリートを打設するのみで床版橋を安価に且つ短い工期で構築できる。
【００１６】
又複数本の柱状Ｈ形鋼を下部フランジを以って橋脚間に架橋しつつ並設し、該並設により各下部フランジの板厚側端面を互いに突き合わせ状態にした上で、上記並設せる柱状Ｈ形鋼の腹板に腹通し棒を貫装し、該腹通し棒を橋長方向に狭小間隔を置いて多数本配し、該各腹通し棒の両端に上記最左右端の柱状Ｈ形鋼の腹板の外側面に当接するナット等のストッパーを設ける。
【００１７】
そして上記各上部フランジを各下部フランジより短幅にして各上部フランジ間にコンクリート流入口を形成し、該コンクリート流入口より各上部フランジと各下部フランジと各腹板間に画成されたスペース内にコンクリートを打設して下部コンクリート層を形成すると共に、上記各上部フランジ上にコンクリートを打設して上記下部コンクリート層と上記コンクリート流入口を通じ結合せる上部コンクリート層を形成し、上記各腹通し棒を上記スペース内に打設した下部コンクリート層内に埋設してコンクリート補強筋とすると共に、該腹通し棒の両端及びストッパーを上記最左右端の柱状Ｈ形鋼の外側面に打設した側部コンクリート層内に埋設して床版橋を形成する。
【００１８】
上記腹通し棒は一端にヘッド（ストッパー）を有する有頭棒を用い、他端にナット（ストッパー）を螺合して最左右端の柱状Ｈ形鋼の腹板外側面に締め付ける。又は上記腹通し棒は両端にナットを螺合して最左右端の柱状Ｈ形鋼の腹板外側面に締め付ける。
【００１９】
この締め付け力は上記各柱状Ｈ形鋼の下部フランジの突き合わせ部に突き合わせ力を与えない程度の締結力である。即ち各柱状Ｈ形鋼の下部フランジは互いに遊接触（極僅かな間隙があっても差し支えない）しているのみである。
【００２０】
上記腹通し棒は下部コンクリート層内に埋設してコンクリート補強筋として機能し、コンクリート層に加わる活荷重に対する剪断耐力を高め、コンクリートの亀裂を有効に防止する。又ストッパーと腹通し棒の両端部は側部コンクリート層内に埋設することによって、風雨による腐食等を防止し、外観を損なわない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下本発明の実施の形態を図１乃至図６に基づき説明する。
【００２２】
図１，図２に示すように、下部フランジ２と上部フランジ４を腹板３によって接合した複数本の柱状Ｈ形鋼１、即ちＪＩＳ仕様の市販のＨ形鋼１を用い、図２，図３，図６に示すように、各柱状Ｈ形鋼１をその下部フランジ２を以って橋脚５間に複数本架橋しつつ並設し、該並設により各下部フランジ２の板厚側端面２ａを互いに突き合わせ状態にする。
【００２３】
図３，図６に示すように、上記柱状Ｈ形鋼１の両端は橋脚５，５の座面上にゴム支承６等を介して架橋支持し、下部フランジ２の両端をアンカーボルト７により橋脚５に取り付ける。
【００２４】
そして図４に示すように、上記各上部フランジ４を各下部フランジ２より短幅にして各上部フランジ４間に図１に示すコンクリート流入口８を形成する。
【００２５】
上記柱状Ｈ形鋼１は下部フランジ２と上部フランジ４と腹板３とから成るＪＩＳ仕様（ＪＩＳＧ３１０１鋼材、ＪＩＳＧ３１０６鋼材、ＪＩＳＧ３１１４鋼材等）の鋼柱を用い、図４に示すように、該柱状Ｈ形鋼１の上部フランジ４の両端部を等幅ずつ切除して下部フランジ２より狭幅にし、これを予め準備して現場に搬入する。
【００２６】
又は図５に示すように、上記柱状Ｈ形鋼１の上部フランジ４の片半部を腹板３との接合部より切除し、該柱状Ｈ形鋼１を多数並設しつつ下部フランジ２を突き合わせ状態にして上記コンクリート流入口８を形成する。
【００２７】
図１に示すように、上記コンクリート流入口８より各上部フランジ４と各下部フランジ２と各腹板３間に画成されたスペースＳ内にコンクリート９を打設して下部コンクリート層１０を形成する。
【００２８】
又上記各上部フランジ４上にコンクリート９を打設して上記下部コンクリート層１０と上記コンクリート流入口８を通じ結合せる上部コンクリート層１１を形成する。
【００２９】
上記柱状Ｈ形鋼１はその外表面に亜鉛メッキ等のメッキ、又は塗料を塗装したものを用いる。
【００３０】
図１の実施形態においては、ＪＩＳ仕様の柱状Ｈ形鋼１の上部フランジ４を幅切りして橋脚５間に単に架橋並設し、コンクリート９を打設するのみで床版橋を安価に且つ短い工期で構築できる。
【００３１】
又図１に示すように、上記並設柱状Ｈ形綱１中の最左右端（橋幅方向の最左右端）の各柱状Ｈ形鋼１′の外側に型枠側板１４を組み、同柱状Ｈ形綱１′の外側部にコンクリート９を打設して側部コンクリート層１０′を形成する。
【００３２】
換言すると、最左右端の各柱状Ｈ形鋼１′の下部フランジ２と腹板３と上部フランジ４と上記型枠側板１４で画成されたスペースＳ″にコンクリート９を打設して側部コンクリート層１０′を形成する。
【００３３】
上記型枠側板１４はコンクリート硬化後取り外す。実際には下部コンクリート層１０と上部コンクリート層１１と側部コンクリート層１０′とは、別々にコンクリート打設するわけではなく、連続打設し、上部コンクリート層１１の両端に上記側部コンクリート層１０′を一体打ちする。この側部コンクリート層１０′の上端には欄干２１を一体に立ち上げる。
【００３４】
更に上記上部フランジ４上に鉄筋を横設すると共に、該横設鉄筋１２に吊設鉄筋１３を組み筋し、該吊設鉄筋１３を上記コンクリート流入口８を通し上記スペースＳ内に吊設する。そして上記上部コンクリート層１１内に上記横設鉄筋１２を埋設すると共に、下部コンクリート層１０内に吊設鉄筋１３を埋設して床版橋を構築する。
【００３５】
又上記最左右端の柱状Ｈ形綱柱１′の左右外側のスペースＳ″内に吊設鉄筋１３を吊設し、該吊設鉄筋１３を上記側部コンクリート層１０′に埋設する。
【００３６】
上記吊設鉄筋１３は図１に示すように、橋幅方向においてＵ字形にし、又は橋長方向においてＵ字形にし、両上端を上記横設鉄筋１２に吊り組みする。
【００３７】
上記横設鉄筋１２は各上部フランジ４の上面に支持し、この横設鉄筋１２及び吊設鉄筋１３を荷受けする。勿論各鉄筋１２，１３はＨ形鋼１の橋長方向に狭小間隔を介して多数配設する。
【００３８】
又上記横設鉄筋１２と吊設鉄筋１３に対し、橋長方向へ延びる縦設鉄筋１２′を組み筋し、全体を籠形に組む、これら縦設鉄筋１２′も結果的に上記上部フランジ４上に横設支持された横設鉄筋１２に支持される。
【００３９】
上記横設鉄筋１２と該横設鉄筋１２から吊設した吊設鉄筋１３により上部コンクリート層１１と下部コンクリート層１０の結合強度、殊に腹板３によって区分された下部コンクリート層１０を適切に補強し、床版橋全体に強度を付与する。
【００４０】
よって活荷重に対するコンクリート９の剪断耐力を高め、上部と下部コンクリート層１１，１０の亀裂を有効に防止する。
【００４１】
更に他例として図１に示すように、上記並設し且つ下部フランジ２を直接的に突き合わせた全柱状Ｈ形鋼１の腹板３に貫通孔３ａを設け、この貫通孔３ａに腹通し棒１６を貫装し、図３，図６に示すように、該腹通し棒１６を橋長方向に狭小間隔を置いて多数本配し、該各腹通し棒１６の両端に上記最左右端の柱状Ｈ形鋼１′の腹板３の外側面に当接するナット等のストッパー１７を設ける。
【００４２】
上記腹通し棒１６は図３に示すように、橋長方向に狭小間隔を置いて単列に多数本列設する。又は図６に示すように、該腹通し棒１６の列を上段と下段に複列に列設する。
【００４３】
そして上記各腹通し棒１６は上記コンクリート流入口８を通して打設された下部コンクリート層１０内に埋設してコンクリート補強筋とする。
【００４４】
他方上記腹通し棒１６の両端及びストッパー１７を上記最左右端の柱状Ｈ形鋼１′の外側面に打設した側部コンクリート層１０′内に埋設する。
【００４５】
上記腹通し棒１６は一端にヘッド（ストッパー１７）を有する有頭棒を用い、他端にナット（ストッパー１７）を螺合して最左右端の柱状Ｈ形鋼１′の腹板３外側面に締め付ける。又は上記腹通し棒１６は両端にナットを螺合して最左右端の柱状Ｈ形鋼１′の腹板３外側面に締め付ける。
【００４６】
この締め付け力は上記各柱状Ｈ形鋼１の下部フランジ２の突き合わせ部に突き合わせ力を与えない程度の締結力である。即ち各柱状Ｈ形鋼１の下部フランジ２は互いに遊接触（極僅かな間隙があっても差し支えない）しているのみである。
【００４７】
上記腹通し棒１６は下部コンクリート層１０内に埋設して上記の通りコンクリート補強筋として機能する。即ち図１に示す如く床版橋に車輌通行等に伴う垂直方向の荷重Ａが加わった場合、該荷重下の柱状Ｈ形鋼１と隣接する柱状Ｈ形鋼１との並列接合部と、該接合部に対応するコンクリート層１０，１１に剪断力Ｂが作用するが、腹通し棒１６はこの垂直荷重Ａに起因してコンクリート層１０，１１に割れを誘発（剪断）する問題を有効に防止する。
【００４８】
同様に上記横設鉄筋１２と吊設鉄筋１３はコンクリート９（コンクリート層１０，１１）と相俟って剪断防止効果を向上せしめる。この鉄筋１２，１３と腹通し棒１６の併用を妨げない。
【００４９】
又ストッパーと腹通し棒の両端部は側部コンクリート層内に埋設することによって、風雨による腐食等を防止し、外観を損なわず、腹通し棒１６を経年的に健全に機能せしめる。
【００５０】
更に他例として図６に示すように、上記各上部フランジ４と各腹板３と各下部フランジ２間に画成された各スペースＳ内に、発泡樹脂又は発泡コンクリート等の軽量材２０を配設し、下部コンクリート層１０内に埋設する。
【００５１】
上記軽量材２０、好ましくは矩形ブロック形の軽量材２０を用い、これを各腹板３間に介在すると共に、各腹板３に密接せしめる。
【００５２】
上記軽量材２０は図６に示すように、腹通し棒１６と干渉しないように橋長方向に多数配し、下部コンクリート層１０の増厚、即ち高さの高い大型の柱状Ｈ形鋼１を用いつつ、上記軽量材２０を内填することによって床版全体の厚みを増加しつつ軽量化（死荷重の軽減）を図る。
【００５３】
上記軽量材２０は下部コンクリート層１０の中央部に埋設し、上記腹通し棒１６は該軽量材２０によって隔てられた上部フランジ４側の下部コンクリート層部と、下部フランジ２側の下部コンクリート層部中に夫々貫装する。
【００５４】
上記軽量材２０の上部のスペース内に上記吊設鉄筋１３と腹通し棒１６を設けてコンクリート９を打設し、上部フランジ４側の下部コンクリート層部中に埋設する。
【００５５】
又上記軽量材２０の下部のスペース内に輪形等に形成した鉄筋を橋幅方向と橋長方向に多数配筋し、該輪形鉄筋に縦設鉄筋を組み筋して籠形に組み、該下部スペース内に充填されたコンクリート層、即ち下部フランジ２側の下部コンクリート層部中に埋設する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】柱状Ｈ形鋼とコンクリート打設によって形成した床版橋の構造を示す横断面図。
【図２】コンクリート打設前の柱状Ｈ形鋼の架橋並設状態を以って示す平面図。
【図３】同側面図。
【図４】上記柱状Ｈ形綱にコンクリート流入口を形成する例を示す横断面図。
【図５】上記柱状Ｈ形綱にコンクリート流入口を形成する他例を示す横断面図。
【図６】軽量材を適用した例を示す床版橋の側面図。
【符号の説明】
【００５７】
１，１′…柱状Ｈ形鋼、２…下部フランジ、２ａ…下部フランジの板厚側端面、３…腹板、３ａ…腹板の貫通孔、４…上部フランジ、５…橋脚、６…ゴム支承、７…アンカーボルト、８…コンクリート流入口、９…コンクリート、１０…下部コンクリート層、１０′…側部コンクリート層、１１…上部コンクリート層、１２…横設鉄筋、１２′…縦設鉄筋、１３…吊設鉄筋、１４…型枠側板、１６…腹通し棒、１７…ストッパー、２０…軽量材、２１…欄干、Ａ…垂直荷重、Ｂ…剪断力、Ｓ，Ｓ″…スペース
【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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