(57)【要約】【課題】  床版の主桁の端部上に位置する部分の損傷を抑制可能な橋梁構造を提供する。【解決手段】  主桁１２の橋軸Ｘ方向の端部付近には、横桁３０が配置されている。横桁３０は、橋軸Ｘ方向では主桁端部１２Ｈから支承１６による支承部分に対応する位置を挟んで主桁端部１２Ｈと逆側の位置までの間、橋軸Ｘと直交する橋幅Ｙ方向には一方の地覆２４の部分から他方の地覆２４の部分までの間において、橋幅Ｙ方向で連続して床版２０と接するようにコンクリートを巻き立てることにより構成されている。また、延長された床版２０は、縦桁３２によって支えられ、縦桁３２は、橋梁部近傍で断装されている。【選択図】        図１
2005155182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋梁部に設置された主桁と、
前記橋梁部において前記主桁に支持され、前記主桁の橋軸方向端部である主桁端部から土工部方向へ延長して設置された床版と、
前記主桁端部に設けられ、前記床版にこの床版の下側幅方向で連続して接する横桁と、
を備えた橋梁構造。
【請求項２】
橋梁部に設置された主桁と、
前記橋梁部において前記主桁に支持され、前記主桁の橋軸方向端部である主桁端部から土工部方向へ延長して設置された床版と、
前記床版の上側にこの床版に沿って配置された床版上側部材と、
を備え、
前記床版及び前記床版上側部材による剛性が、前記主桁端部から土工部方向の所定区間において他の部分よりも小さくされていることを特徴とする橋梁構造。
【請求項３】
前記床版の前記橋梁部から土工部方向への延長距離は５ｍ以上１５ｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の橋梁構造。
【請求項４】
土工部における前記床版の下側にこの床版の橋軸方向に沿って設置される、複数の縦桁を備えた請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の橋梁構造。
【請求項５】
前記縦桁を支持するゴム支承を備えたことを特徴とする請求項４に記載の橋梁構造。
【請求項６】
前記縦桁は、少なくとも前記主桁から前記土工部側に所定距離だけ離間して配置されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の橋梁構造。
【請求項７】
前記床版の、少なくとも前記主桁端部に対応する位置は、プレストレストコンクリートで構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の橋梁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁構造に係り、特に床版を橋梁部から土工部方向へ延長し設置する橋梁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、橋梁の温度変化による橋軸方向の伸縮を吸収するために、伸縮装置が用いられている。路面の伸縮装置部分には段差が生じているため、車両がこの段差を通過する際に振動および騒音が発生する。そこで、この振動及び騒音を緩和するために伸縮装置を橋梁部と土工部との境目付近から土工部側へ延長した位置へ移動させる橋梁構造が提案されている（特許文献１参照）。この橋梁構造によれば、伸縮装置の下側が土工部であるため、振動及び騒音は土工部で大きく減衰され、地上部分での騒音は抑制され、橋梁部に伝達される振動は小さくなる。また、橋梁部進入時の車両の振動も低減することができる。
【０００３】
ところで上記橋梁構成では、床版は、橋梁部と土工部との間で連続することになるが、橋梁への荷重に対する床版の応力は主桁の端部上に位置する部分に集中する。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、この応力集中への対策が行われておらず、橋梁へ大きな荷重（例えば、設計荷重）がかけられた場合に、床版にクラックなどの損傷が生じるおそれがあった。
【特許文献１】特開２００２−３３９３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、床版の主桁の端部上に位置する部分の損傷を抑制可能な橋梁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】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の橋梁構造は、橋梁部に設置された主桁と、  前記橋梁部において前記主桁に支持され、前記主桁の橋軸方向端部である主桁端部から土工部方向へ延長して設置された床版と、前記主桁端部に設けられ、前記床版にこの床版の下側幅方向で連続して接する横桁と、を含んで構成されている。
【０００６】
床版が主桁の橋軸方向端部から土工部方向へ延長して設置されている場合には、橋梁への荷重に対する床版の応力は主桁端部上に位置する部分に集中する。本発明の橋梁構造では、主桁端部に対応する位置の床版部分は、床版の幅方向に連続して横桁が接することにより支持されている。この構成によれば、横桁が床版に床版幅方向の広い面積で接しているので、主桁端部付近に集中する床版の応力は主桁と床版との接点付近に集中することなく、床版の幅方向へ分散される。したがって、主桁端部に対応する位置の床版部分の損傷を抑制することができる。
【０００７】
請求項２に記載の橋梁構造は、橋梁部に設置された主桁と、前記橋梁部において前記主桁に支持され、前記主桁の橋軸方向端部である主桁端部から土工部方向へ延長して設置された床版と、前記床版の上側にこの床版に沿って配置された床版上部材と、を備え、前記床版及び前記床版上部材による剛性が、前記主桁端部から土工部側の応力集中部分の間で他の部分よりも小さくされていることを特徴とするものである。
【０００８】
ここで床版上部材とは、床版の上面に敷設されるアスファルトや、床版上の両脇に設置される地覆などをいう。また、前記床版及び前記床版上部材による剛性とは、床版と床版上部材の双方によるトータルの剛性をいう。
【０００９】
本発明の橋梁構造では、前記床版及び前記床版上部材による剛性が、主桁の橋軸方向端部から土工部側の応力集中部分の間で他の部分よりも小さくされている。剛性を小さくするためには、床版と床版上部材との合成を切り離す、床版の厚みを薄くする、などの方法が挙げられる。このような構成とすることにより、主桁の橋軸方向端部から土工部側の応力集中部分の間において、曲げモーメントを低減することができ、その結果、この部分における応力を低減して、当該部分の損傷を抑制することができる。
【００１０】
なお、請求項１及び請求項２の橋梁構造における床版の橋梁部から土工部方向への延長距離は、請求項３に記載のように、５ｍ以上１５ｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
この程度の距離があれば、床版と道路との間の段差で発生した車の振動を、車が橋梁部へ到達するまでに大きく減衰させることができるからである。
【００１２】
また、請求項１及び請求項２の橋梁構造は、請求項４に記載のように、土工部における前記床版の下側にこの床版の橋軸方向に沿って設置される、複数の縦桁を備えたものとすることができる。
【００１３】
このように床版の下側に長尺の縦桁を設置することにより、床版をべた置き（床版の下面全体が基礎地盤やコンクリート底版に接するように置く形態）する場合と比較して、床版の水平レベルの施工を精度よく行うことが容易となる。また、床版はべた置きの場合のような面支持ではなく、橋軸方向に沿って配置される縦桁によって局所支持されているので、延長された床版の橋軸方向への移動が円滑に行われる。
【００１４】
また、本発明の橋梁構造は、請求項５に記載のように、前記縦桁を支持するゴム支承を備えたことを特徴とすることもできる。
【００１５】
上記構成によれば、縦桁はゴム支承により支持されているので、床版の移動が円滑に行われると共に、床版の移動の挙動を明確にすることができる。
【００１６】
また、前記縦桁は、請求項６に記載のように、少なくとも前記主桁から前記土工部側に所定距離だけ離間して配置されていることを特徴とすることもできる。
【００１７】
上記構成によれば、橋梁の前述の応力集中部分での剛性を小さくすることができるので、床版の曲げモーメントを低減することができ、その結果、離間された部分における床版の応力を低減することができる。
【００１８】
また、前記床版の、少なくとも前記主桁の橋軸方向端部に対応する位置は、プレストレストコンクリートで構成されていることを特徴とすることもできる。
【００１９】
プレストレストコンクリートは、通常のコンクリートと比較して引っ張り力に対する耐性が高められているので、引っ張り力が作用する本発明の床版として好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の橋梁構造によれば、床版の主桁の端部上に位置する部分への応力が床版の幅方向へ分散され、この部分の損傷が抑制される。
【００２１】
また、請求項２の橋梁構造によれば、主桁端部から土工部方向の所定区間において曲げモーメントが低減され、この部分の損傷を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［第１実施形態］
以下、図面を参照しながら、本発明の橋梁構造の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は本実施形態の橋梁構造１０を側面からみた図であり、図２は下側からみた斜視図である。本実施形態の橋梁構造１０には、図１及び図２に示すように、橋梁部Ａ側に３本の主桁１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ（これらをまとめて「主桁１２」という）が備えられている。図３に示すように、３本の主桁１２は、断面がＩ字状とされた鋼材で構成されており、各々平行に橋軸Ｘ方向に沿って設置されている。主桁１２の端部は、橋台１４上に設置された支承１６で支持されている。
【００２４】
主桁１２の上には床版２０が配置されている。床版２０は、図１及び図２に示すように、橋梁部Ａ側から土工部Ｂ側へ延長して配置されている。床版２０の端部には、伸縮装置２２が配置され、橋梁と道路（橋梁とは別体に敷設される道路）との接続部分で、温度変化による伸縮が吸収可能とされている。床版２０は、橋梁部Ａ側から伸縮装置２２までの間で一体的に連続した構成とされている。
【００２５】
なお、床版２０の橋梁部Ａ側から土工部Ｂ側への延長距離Ｓは、５ｍ以上１５ｍ以下であることが好ましい。これは、車両の速度を６０ｋｍ／ｈ〜８０ｋｍ／ｈとしたときに、この距離であれば、伸縮装置２２部分で発生した車両の振動（特に車両のバネ下振動１０〜１５Ｈｚ）が、この車両の橋梁部Ａへの到達時までにおよそ３０％〜１０％に減衰されるからである。また、伸縮装置２２部分で発生した振動が、伸縮装置２２の下に配置された土砂地盤３４により減衰されるからである。
【００２６】
また、床版２０は、伸縮装置２２の設置位置から支承１６での支持部分よりも橋梁部Ａ側までの部分（点線矢印Ｐで示す）は、通常のコンクリートでもよいが、プレストレストコンクリートであることが好ましい。これは、車両が橋梁部に載荷されていると、床版２０に上側への撓みが生じることから特に引っ張り力に対する耐性が必要とされるからである。また、この部分のコンクリートは、プレキャストコンクリートであっても現場打ちのコンクリートであってもよく、施工の方法（新規に施工するか、既存の橋梁に施工するかなど）によってこれらは選択すればよい。
【００２７】
床版２０の上面の幅方向両端部上には、橋軸Ｘ方向に沿って地覆２４が設置されている。地覆２４はコンクリートで形成されており、図１に示すように、支承１６での支持部分に対応する位置と後述する縦桁３２の端部に対応する位置との間の部分は、床版２０と合成されておらず（以下この部分を「地覆非合成部２４Ａ」という）、その他の部分は床版２０と合成されている。
【００２８】
図１及び図２に示すように、床版２０の上面にはアスファルトの表層２６が一定の厚みで形成されている。
【００２９】
主桁１２の橋軸Ｘ方向の端部（以下「主桁端部１２Ｈ」という）付近には、横桁３０が配置されている。横桁３０は、橋軸Ｘ方向では主桁端部１２Ｈから支承１６での支承位置を挟んで主桁端部１２Ｈと逆側の位置までの間（図１のＷ１）、橋軸Ｘと直交する橋幅Ｙ方向には一方の地覆２４の中央部から他方の地覆２４の中央部までの間（図３の符号Ｗ２）、上下方向には床版２０の下面から橋台１４よりも上側までの間（図１及び図２のＷ３）において、コンクリートを巻き立てることにより構成されている。なお、橋幅Ｙ方向において、主桁１２Ａの外側及び主桁１２Ｃの外側は、図３に示すように、主桁１２の上部外側のみにコンクリートが巻き立てられたブラケットの構成とされている。横桁３０は橋幅Ｙ方向で連続して床版２０と接して床版２０を支持している。
【００３０】
土工部Ｂ側の床版２０の下には４本の縦桁３２が配置されている。縦桁３２は、橋軸Ｘ方向に沿って各々平行に配置されており、図３に示すように橋軸Ｘ方向の端部が橋幅Ｙ方向に沿った連結部材３３により連結されている。土工部Ｂには土砂を圧密させた土砂地盤３４が形成されている。土砂地盤３４上には、縦桁３２を支承する位置が凸状とされたコンクリート土台３６が形成されている。コンクリート土台３６の凸状部３６Ａには、縦桁３２を支承するためのゴム支承３８が設置され、ゴム支承３８で縦桁３２が支持されている。縦桁３２は、主桁１２から土工部Ｂ側への所定距離だけ離間して配置されている。
【００３１】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３２】
車両が図１の右側から左側へ向かって走行すると、伸縮装置２２部分を通過する際に振動及び騒音が発生する。ここで発生した振動及び騒音は、床版２０の下側が土砂３４であるため、床版２０の下側に主桁１２の配置されている橋梁部Ａと比較して大きく減衰される。また、車両自体に発生した振動も、伸縮装置２２が橋梁部Ａから離れて設置されているので、車両が橋梁部Ａへ到達するまでに大きく減衰される。したがって、車両は振動が抑えられた状態で橋梁部Ａを走行するので橋梁部Ａの振動も抑制することができる。
【００３３】
また、床版２０は、橋梁部Ａ側から伸縮装置２２までの間で一体的に連続した構成とされているので、橋梁部Ａと土工部Ｂとの間付近において床版２０の上部から下側へと水漏れするのを防止することもできる。
【００３４】
また、橋梁への荷重により床版２０の主桁端部１２Ｈ付近が持ち上げられるように撓むと、床版２０ではこの撓んだ部分に大きな負の曲げモーメントが発生する。ここで、横桁３０がない場合を考えると、図５（Ｂ）に一点鎖線で示すように、大きな応力が床版２０の主桁端部１２Ｈ付近の、主桁１２と床版２０とが接触されている部分に集中する。本実施形態ではこの応力は、図５（Ａ）に示すように、横桁３０によって床版２０の幅方向に分散される（一点鎖線で示す部分参照）。これは、剛性のある横桁３０が当該部分で床版２０に接しているからである。これにより、床版２０の当該部分の損傷を抑制することができる。
【００３５】
また、地覆２４の地覆非合成部２４Ａは、床版２０と合成されていないので、その剛性はこれらが合成されている場合と比較して小さくなる。したがって、床版２０の主桁端部１２Ｈ付近の地覆部に発生する曲げモーメントを小さくすることができるので、地覆２４の当該部分の損傷を抑制することができる。
【００３６】
また、土工部Ｂ側の床版２０の下には縦桁３２が配置されているので、床版２０をベタ置きする場合と比較して、床版２０の平面性を確保することが容易となる。
【００３７】
また、床版２０は縦桁３２によって局所的に支持されているので、床版２０が面支持されるベタ置きの場合と比較して、床版２０が伸縮する際の橋軸方向の移動を円滑にすることができる。
【００３８】
また、縦桁３２はゴム支承３８で支持されているので、地震時などの床版２０の挙動も明確にすることができる。
【００３９】
さらに、縦桁３２は土工部Ｂ側の床版２０に応力集中する部分の距離分主桁１２から離間して配置されているので、この離間した位置に対応する床版２０の剛性は縦桁３２がこの部分に配置されている場合と比較して小さくなる。したがって、床版２０の当該部分に発生する曲げモーメントを小さくすることができ、床版２０の当該部分の損傷を抑制することができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、横桁３０をコンクリートの巻き立てにより形成した構成について説明したが、横桁３０に代えて、例えば、図６に示すように、床版２０に面外変形を生じさせないよう充分剛性のある鋼部材３１で床版２０の主桁端部１２Ｈ付近の応力を分散させることもできる。この場合には、３本の主桁１２Ａ〜Ｃの橋幅Ｙ方向の各間隔に鋼部材３１を床版２０と接するようにして設置する。
［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。本実施形態では第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４１】
本実施形態の橋梁構造５０は、図７に示すように、主桁１２、床版５２、支承１６、縦桁３２、及びゴム支承３８を備える。床版５２の上面の幅方向両端部上には、橋軸Ｘ方向に沿って地覆２４が設置され、床版５２の上面にはアスファルトの表層２６が形成されている。床版５２は、第１実施形態と同様に、橋梁部Ａ側から土工部Ｂ側へ延長して配置され、その端部には伸縮装置２２が配置さている。なお、本実施形態では、橋梁構造５０には、第１実施形態で説明した横桁３０は設けられていないが、応力集中が大きい場合には同様の横桁を設けることも有効である。
【００４２】
床版５２の橋軸Ｘ方向の主桁端部１２Ｈから土工部Ｂ側へ至るまでの部分は、床版５２のコンクリート部分が切断され、鋼板５４が露出されている（以下この部分を「鋼板部分５２Ａ」という）。鋼板５４は、床版５２の一部を構成しており、鋼板部分５２Ａの剛性は、床版５２の他の部分の剛性よりも小さくなっている。鋼板５４は床版５２の上側内部に埋め込まれている。なお、鋼板部分５２Ａは、上側へ曲げられるため、ゴム等の弾性舗装とすることが好ましい。
【００４３】
本実施形態では、床版５２の鋼板部分５２Ａの剛性が他の部分の剛性よりも小さくされているので、橋梁への荷重による床版５２の当該部分に発生する曲げモーメントを小さくすることができる。したがって、床版５２の当該部分の損傷を抑制することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、床版５２の剛性を小さくした例について説明したが、当該部分における床版５２と地覆２４との合成を切断して、地覆２６が床版５２の剛性に寄与しないようにしてもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、鋼板５４を用いているので、床版としてプレストレストコンクリートを用いる必要がなく、コストを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１実施形態の橋梁構造の概略側面図である。
【図２】第１実施形態の橋梁構造を下側からみた斜視図である。
【図３】第１実施形態の橋梁構造のＥ−Ｅの断面図である。
【図４】第１実施形態の橋梁構造のＦ−Ｆの断面図である。
【図５】（Ａ）は本実施形態の橋梁構造で応力分散される位置を示す上面図であり、（Ｂ）は横桁のない橋梁構造での応力集中の位置を示す上面図である。
【図６】第１実施形態の橋梁構造の横桁の変形例を示す図である。
【図７】第２実施形態の橋梁構造の概略側面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    橋梁構造
１２    主桁
１２Ｈ  主桁端部
２０    床版
２２    伸縮装置
２４    地覆（床版上部材）
２４Ａ  地覆非合成部
２６    表層（床版上部材）
３０    横桁
３１    鉄骨（横桁）
３２    縦桁
３８    ゴム支承
５０    橋梁構造
５２    床版
５４    鋼板
Ａ    橋梁部
Ｂ    土工部
Ｘ    橋軸
Ｙ    橋幅
【図１】
2005155182.tif 000003
【図２】
2005155182.tif 000004
【図３】
2005155182.tif 000005
【図４】
2005155182.tif 000006
【図５】
2005155182.tif 000007
【図６】
2005155182.tif 000008
【図７】
2005155182.tif 000009