(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設の鉄筋コンクリート床版の下面に沿って位置する支持板部材が鋼桁に結合され、前記既設の鉄筋コンクリート床版を前記支持板部材を介して前記鋼桁によって支持する補強構造を有する既設の鉄筋コンクリート床版鋼桁橋の当該既設の鉄筋コンクリート床版を除去し新たなコンクリートを打設して打ち替える打ち替え合成床版鋼桁橋の施工方法において、
前記既設の鉄筋コンクリート床版を前記支持板部材を残して除去し、残された当該支持板部材の上面に結合手段を配設した後、残された前記支持板部材上にコンクリートを打設して当該コンクリートを前記結合手段を介して前記支持板部材と結合して補強した鉄筋コンクリート床版を形成するようにしたことを特徴とする打ち替え合成床版鋼桁橋の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既存の鉄筋コンクリート床版を打ち替えて鋼板と強度合成(結合して補強)した鉄筋コンクリート床版によって橋梁を構築する打ち替え合成床版鋼桁橋の施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
橋軸方向に延設された鋼主桁によって床版を支持して構成される鋼桁橋では、その床版に鉄筋コンクリートによって形成された鉄筋コンクリート床版（以下ＲＣ床版と記す）が多く用いられている。
【０００３】
ＲＣ床版は、主桁上に型枠を設けると共に内部に鉄筋を組んでコンクリートを打設することで施工され、鋼主桁とは当該鋼主桁の上面に植設されたジベルがＲＣ床版に埋没して剪断力を伝達可能に結合される。
【０００４】
近時、このようなＲＣ床版を用いた既設の鋼桁橋において、重車両の増加や床版厚不足等によってひび割れ等の損傷が発生したＲＣ床版に対し、その裏面に沿って位置させた鋼板を主桁に結合して補強するいわゆるアンダーデッキパネル工法と呼ばれる補強構造が知られている。
【０００５】
即ち、その一例によって補強された橋梁の断面斜視図である図９に示すように、橋軸と直交する幅方向は主桁９１間のハンチを除くＲＣ床版９２の下面を覆い得ると共に橋軸方向は所定長さのアンダーデッキパネル９３が、その上面とＲＣ床版９２の下面との間に樹脂モルタル等の充填材を介装した状態で主桁９１の腹板にブラケット９４を介して締着されて構成されるものである。
【０００６】
アンダーデッキパネル９３は、所定板厚の支持鋼板９３Ａの下面側に、橋軸方向の縦リブ９３Ｂが橋軸と直交する方向に所定間隔で複数状配設されると共に、橋軸と直交する横リブ９３Ｃが橋軸方向に所定間隔で配設されて強固に形成され、その横リブ９３Ｃの側端部がブラケット９４に高力ボルトで締着固定されるようになっている。
【０００７】
このようなアンダーデッキパネル工法による補強構造を適用することで、曲げ耐力及び剪断耐力を増すことができると共に床版の損傷の進展を抑制することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のごときアンダーデッキパネル工法によって補強したＲＣ床版鋼桁橋であっても、老朽化が進行するといずれ床版の打ち替えが必要となる。
【０００９】
ＲＣ床版の打ち替えは、既存のＲＣ床版を切り刻んで除去し、主桁上に従前と同様のＲＣ床版を再構築するのが一般的であり、新設時と同様に型枠を設けると共に内部に鉄筋を組んでコンクリートを打設しなければならないために長い時間を要し、このために施工コストも大きく、既設の床組を利用するものであるために耐久性の高い床版と成し得ないという問題があった。また、当該作業の間行わざるを得ない交通規制期間も長期間に及ぶという問題もある。
【００１０】
本発明は、上記解決課題に鑑みてなされたものであって、アンダーデッキパネル工法による補強構造を適用したＲＣ床版鋼桁橋の床版を、アンダーデッキパネルと強度合成(結合して補強)して耐久性の高いＲＣ床版に低コスト且つ短時間で打ち替えることのできる打ち替え合成床版鋼桁橋の施工方法の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の打ち替え合成床版鋼桁橋の施工方法は、既設の鉄筋コンクリート床版の下面に沿って位置する支持板部材が鋼桁に結合され、前記既設の鉄筋コンクリート床版を前記支持板部材を介して前記鋼桁によって支持する補強構造を有する既設の鉄筋コンクリート床版鋼桁橋の当該既設の鉄筋コンクリート床版を除去し新たなコンクリートを打設して打ち替える打ち替え合成床版鋼桁橋の施工方法において、
前記既設の鉄筋コンクリート床版を前記支持板部材を残して除去し、残された当該支持板部材の上面に結合手段を配設した後、残された前記支持板部材上にコンクリートを打設して当該コンクリートを前記結合手段を介して前記支持板部材と結合して補強した鉄筋コンクリート床版を形成するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る打ち替え合成床版鋼桁橋の一構成例であるＲＣ床版鋼桁橋の横断面図であり、図２はそのＡ−Ａ断面に相当する縦断面図である。尚、図１は略左半分を示して図中右側の側縁部は省略してある。また、図３は本構成例における床版の打ち替え以前の既設の鉄筋コンクリート床版鋼桁橋を示し、（Ａ）はアンダーデッキパネル工法による補強を施す前の横断面，（Ｂ）はアンダーデッキパネル工法による補強施工後の横断面である。
【００１５】
図示ＲＣ床版鋼桁橋１０は、橋軸と直交する方向に所定間隔で複数設けられた橋軸方向に延びる主桁１１によって、鉄筋コンクリートによる床版１２を支持して構成されており、主桁１１が支承を介して図示しない橋脚に支持され設置されているものである。
【００１６】
主桁１１は、所定高さの腹板１１Ｗの上下端縁にそれぞれ所定幅のフランジ（上フランジ１１Ｕ，下フランジ１１Ｌ）を備えたＩ形断面の鋼桁であって、その下フランジ１１Ｌが橋脚上に支承を介して支持されるようになっている。
【００１７】
床版１２は、内部に鉄筋１２Ａが配設された鉄筋コンクリートによって形成され、主桁１１の上フランジ１１Ｕの上面に植設されたジベル１１Ａによって主桁１１と剪断力を伝達可能に結合している。また、その上側にはアスファルト等によって所定厚さの舗装１４が施工されている。
【００１８】
また、主桁１１の間に支持板部材としてのアンダーデッキパネル２０が架設されてアンダーデッキパネル工法による補強構造が設けられており、そのアンダーデッキパネル２０の支持鋼板２１の上面には結合手段としての結合構造部材３０が設けられ、この結合構造部材３０によって当該アンダーデッキパネル２０は床版１２と強度合成(結合して補強)可能に結合一体化している。
【００１９】
アンダーデッキパネル２０は、所定板厚の支持鋼板２１の下面側に、橋軸方向の縦リブ２２が橋軸と直交する方向に所定間隔で複数状配設されると共に、橋軸と直交する横リブ２３が橋軸方向に所定間隔で配設されて強固に形成され、その横リブ２３の端部が主桁１１の腹板１１Ｗにブラケット１４を介して高力ボルトで締着されて強固に設置されるものである。尚、図中１５は主桁１１の間に架設された対傾構であって橋軸方向に所定間隔で配設されているものである。アンダーデッキパネル２０の橋軸方向の長さは、この対傾構１５と干渉しないように設定される。
【００２０】
結合構造部材３０は、床版１２のコンクリートを除いた部分平面図である図４（Ａ）及びその側面図である（Ｂ）に示すように、アンダーデッキパネル２０の支持鋼板２１の上面に植設された所定長さのネジ付きジベル３１と、このジベル３１にナット３３で締着される補強結合形鋼３２とにより構成されている。
【００２１】
ジベル３１は、先端にネジが形成された所定長さの軸状で、支持鋼板２１の上面の補強結合形鋼３２を配設すべき位置に列状に植設されている。尚、その植設位置は結合強度の必要に応じて補強結合形鋼３２の配設位置以外に植設しても良いものである。
【００２２】
補強結合形鋼３２は、鉛直な腹板３２Ｗの上下両縁にそれぞれ所定幅のフランジ３２Ｕ，３２Ｌが互いに逆方向に延設された断面形状Ｚ字形の形鋼であり、その下側のフランジ３２Ｌを貫通させたジベル３１の先端ネジ部に螺合したナット３３によって支持鋼板２１の上面に締着固定されている。その長さは、床版１２の幅方向略全域に亘り、主桁１１による支持部位より側方に張り出した側端部に達しており、これによって主桁１１を挟んで位置する別個のアンダーデッキパネル２０が当該補強結合形鋼３２を介して連結されているものである。
【００２３】
上記のごとき構成の結合構造部材３０が床版１２のコンクリートに没入することで、主桁１１に固定されたアンダーデッキパネル２０と床版１２とが強度合成(結合して補強)可能に結合一体化し、高剛性で耐久性の高い合成床版と成し得る。補強結合形鋼３２は、床版１２の下側内部に位置してその長手方向である橋軸と直交する方向に補強するため当該部位の鉄筋は少なくて良く、また、主桁１１より外側の側縁部に達しているため、主桁１１から側方に突出する側部の剛性を向上できるものである。
【００２４】
次に、図３に示す既設のＲＣ床版鋼桁橋１０′の床版１２′を打ち替えて、上記ＲＣ床版鋼桁橋１０を構成する施工方法を説明する。
【００２５】
まず、図３（Ｂ）に示すアンダーデッキパネル工法によって補強されたＲＣ床版鋼桁橋１０′の床版１２′を適宜細分化する等して除去し、図５に部分断面図を示すようにアンダーデッキパネル２０と主桁１１が残存した状態とする。
【００２６】
次いで、図６に示すようにアンダーデッキパネル２０の支持鋼板２１の上面及び主桁１１の上フランジ１１Ｕの上面にジベル３１，１１Ａを植設すると共に、このアンダーデッキパネル２０に立設されたジベル３１に図７（Ａ），（Ｂ）に拡大断面図を示すように補強結合形鋼３２をナット３３で締結固定して結合構造部材３０を形成し、更に、補強結合形鋼３２の上フランジ３２Ｕの上側に鉄筋１２Ａを配筋して図８に示す状態とした後、コンクリートを打設して床版１２を形成し、これによって図１に示すように施工完了するものである。
【００２７】
このような施工方法によれば、アンダーデッキパネル２０がコンクリート打設時に下面側の型枠として機能するために型枠設置が不要となるために施工時間を短縮でき、また、施工後はアンダーデッキパネル２０が床版１２と強度合成（結合して補強）されるために打ち替え前と比較して剛性が大幅に向上する。このため、同一の耐荷重であれば床版１２を薄く軽く（死荷重を小さく）構成でき、同一の厚さとすれば耐荷重を大きくできるものである。
【００２８】
尚、結合手段としての補強結合形鋼の形状やその固定構造は上記構成例に限らず適宜変更可能なものであり、また、必ずしも補強結合形鋼を用いなければならないものではなく、上記構成例において主桁１１の上フランジ１１Ｕに植設したジベル１１Ａと同様の先端部に大径部を有するジベルを多数植設しても良いものである。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る打ち替え合成床版鋼桁橋の施工方法によれば、既設の鉄筋コンクリート床版の下面に沿って位置する支持板部材が鋼桁に結合され、前記既設の鉄筋コンクリート床版を前記支持板部材を介して前記鋼桁によって支持する補強構造を有する既設の鉄筋コンクリート床版鋼桁橋の当該既設の鉄筋コンクリート床版を除去し新たなコンクリートを打設して打ち替える打ち替え合成床版鋼桁橋の施工方法において、前記既設の鉄筋コンクリート床版を前記支持板部材を残して除去し、残された当該支持板部材の上面に結合手段を配設した後、残された前記支持板部材上にコンクリートを打設して当該コンクリートを前記結合手段を介して前記支持板部材と結合して補強した鉄筋コンクリート床版を形成するようにしたので、鉄筋コンクリート床版を除去し、支持板部材の上面に結合手段を配設した後、コンクリートを打設して支持板部材と結合した鉄筋コンクリート床版を形成することにより、支持板部材が鉄筋コンクリート床版構築の際のコンクリート打設時に下面側の型枠として機能するために型枠設置が不要となり、合理的な施工が可能となって工期も短縮できる。また、施工後は支持板部材が鉄筋コンクリート床版と強度合成(結合して補強)されるために打ち替え前と比較して剛性が大幅に向上する。このため、同一の耐荷重であれば鉄筋コンクリート床版を薄く軽く構成でき、同一の厚さとすれば耐荷重を大きくできるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る打ち替え合成床版鋼桁橋の一構成例である鉄筋コンクリート床版鋼桁橋の横断面図である。
【図２】そのＡ−Ａ断面図に相当する縦断面図である。
【図３】（Ａ）はアンダーデッキパネル工法による補強を施す前のＲＣ床版鋼桁橋の横断面，（Ｂ）はアンダーデッキパネル工法による補強施工後の横断面である。
【図４】（Ａ）は床版のコンクリートを除いた部分平面図，（Ｂ）はその側面図である。
【図５】施工工程を説明する断面図である。
【図６】施工工程を説明する断面図である。
【図７】結合構造部材の設置工程を説明する部分断面図である。
【図８】施工工程を説明する断面図である。
【図９】従来例としてのアンダーデッキパネル工法によって補強された橋梁の断面斜視図である。
【符号の説明】
１０  ＲＣ床版鋼桁橋（鉄筋コンクリート床版鋼桁橋）
１１  主桁
１２  床版（鉄筋コンクリート床版）
２０  アンダーデッキパネル（支持板部材）
３０  結合構造部材（結合手段）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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