(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋脚と横桁との接合構造において、
前記橋脚は上部から複数の鉄骨の上端部が突設された鉄骨鉄筋コンクリートからなり、
前記横桁は平行に配列された複数の主桁と、隣り合う主桁同士を接続する横板とにより枠状に形成され、その内部空間は主桁及び横板により複数のセル室に仕切られ、
少なくとも１つのセル室内には、前記鉄骨の数本が挿入され、内部にコンクリートが充填され、
前記主桁及び横板の下部には前記鉄骨が挿入される挿入口を有する底板が設けられるとともに、
前記底板の下部には前記橋脚の上端の外周面に沿って配置される環状板が設けられていることを特徴とする橋脚と横桁との接合構造。
【請求項２】
前記主桁は上部にフランジを有するＴ型鋼からなり、そのフランジの上面には、縞状の横節が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の橋脚と横桁との接合構造。
【請求項３】
前記主桁及び横板の上部にはセル室内にコンクリートを充填する充填口を有する蓋板が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の橋脚と横桁との接合構造。
【請求項４】
上部から複数の鉄骨が突出した橋脚を形成し、
上部にフランジを有するＴ型鋼からなる主桁と横板とを枠状に形成した横桁を、主桁及び横板に仕切られたセル室内に前記鉄骨の数本が挿入されるように前記橋脚上に配置し、
次いで、セル室内にコンクリートを充填し、
次いで、主桁の両端を橋桁に接続し、
その後、主桁のフランジを埋設するように横桁上に床版コンクリートを打設することを特徴とする橋の建設方法。
【請求項５】
請求項４に記載の建設方法により建設されることを特徴とする橋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋脚と横桁との接合構造、橋の建設方法及び橋に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄骨コンクリート橋脚として、フランジ外面に横節を設けた突起付きH型鋼の周囲に定着補強鉄筋を配置し、突起付きH型鋼の上部を残してコンクリートに埋設した構造が知られている。また、橋桁と橋脚との接合構造として、例えば以下に説明するものがある。
【０００３】
すなわち、橋桁を構成する２つの主桁を橋脚の上部に載置し、この２つの主桁を複数の連結鋼板で連結し、連結鋼板同士の間を複数の鋼板で仕切ってセル室を設ける。次いで、橋脚の上部から突出する鉄骨を１本ずつ各セル室に挿入し、セル室内にコンクリートを充填する。以上により、橋脚と主桁とを剛結する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２０４６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の接合構造では、個々のセル室が狭隘であるため、この中にスタッドや配筋を設けるための溶接作業等が困難であった。
【０００５】
本発明の課題は、施工容易な橋脚と横桁との接合構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１８に示すように、橋脚３０と横桁１０との接合構造において、前記橋脚３０は上部から複数の鉄骨３１の上端部が突設された鉄骨鉄筋コンクリートからなり、前記横桁１０は平行に配列された複数の主桁１１と、隣り合う主桁１１同士を接続する横板１４とにより枠状に形成され、その内部空間は主桁及び横板により複数のセル室２１，２２に仕切られ、少なくとも１つのセル室２１内には、前記鉄骨３１の数本が挿入され、内部にコンクリートが充填され、前記主桁１１及び横板１４の下部には、前記鉄骨が挿入される挿入口１２ａを有する底板１２が設けられるとともに、前記底板１２の下部には前記橋脚３０の上端の外周面に沿って配置される環状板１８が設けられていることを特徴とする橋脚と横桁との接合構造である。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、横桁の主桁及び横板により仕切られたセル室の少なくとも１つに、橋脚の上部に突設された鉄骨の数本を挿入し、セル室の内部にコンクリートを充填することで、橋脚と横桁とを剛結することができる。また、１つのセル室に数本の鉄骨を挿入させるため、セル室を大きく形成することができ、セル室内での作業が容易となる。また、セル室に充填したコンクリートを底板により拘束し、抜け出し耐力を増大させることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の橋脚３０と横桁１０との接合構造において、前記主桁１１は上部にフランジ１１ｂを有するＴ型鋼からなり、そのフランジ１１ｂの上面には、縞状の横節１１ｃが形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、Ｔ型鋼からなる主桁のフランジの上面に、縞状の横節が形成されているので、主桁のフランジを埋設するように、横桁上に床版コンクリートを打設することで、主桁と床版コンクリートとを剛結させることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の橋脚３０と横桁１０との接合構造において、前記主桁１１及び横板１４の上部にはセル室２１内にコンクリートを充填する充填口１５ａを有する蓋板１５が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、セル室に充填したコンクリートを蓋板により拘束し、鉄骨がセル室から抜け出すことを防ぐことができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、図１２〜図１５に示すように、上部から複数の鉄骨３１が突出した橋脚３０を形成し、上部にフランジ１１ｂを有するＴ型鋼からなる主桁１１と横板１４とを枠状に形成した横桁１０を、主桁１１及び横板１４に仕切られたセル室２１内に前記鉄骨３１の数本が挿入されるように前記橋脚３０上に配置し、次いで、セル室２１内にコンクリートを充填し、次いで、主桁１１の両端を橋桁４０に接続し、その後、主桁１１のフランジ１１ｂを埋設するように横桁１０上に床版コンクリート５１を打設することを特徴とする橋の建設方法である。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の建設方法により建設されることを特徴とする橋である。
【００１５】
請求項４または５に記載の発明によれば、橋脚の鉄骨を挿入した横桁のセル室にコンクリートを充填することで、橋脚と横桁とを剛結させ、主桁のフランジを埋設するように横桁上に床版コンクリートを打設することで、横桁と床版コンクリートとを剛結させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、セル室を大きく形成することができ、セル室内での作業を容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。まず、本発明が適用される横桁１０について説明する。
図１は本発明が適用される横桁１０を示す斜視図であり、図２は図１の横桁１０を示す平面図であり、図３は図１の横桁１０のIII−III矢視断面図であり、図４は図１の横桁１０のIV−IV矢視断面図である。また、図５は図４のV−V矢視断面図であり、図６は図４のVI−VI矢視断面図であり、図７は図４のVII−VII矢視断面図であり、図８は図４のVIII−VIII矢視断面図である。また、図９は図３のＡ部の拡大図である。
【００１８】
横桁１０は、橋の前後方向に設けられた複数の主桁１１と、底板１２と、側板１３と、横板１４と、蓋板１５と、上側リブプレート１６と、下側リブプレート１７と、環状板１８と、を主構成要素とする。
【００１９】
本実施形態においては、横桁１０の底面となる底板１２の両端部に、横桁１０側面となる側板１３の下端が接合され、２つの側板１３の間に１０本の主桁１１が設けられている。主桁１１はＴ型鋼からなり、ウェブ１１ａの下端が底板１２に接合されている。また、主桁１１のフランジ１１ｂの上面には、縞状の横節１１ｃが形成されている。環状板１１ｃがあることにより、主桁１１のフランジ１１ｂと後述する床版コンクリート５１とを剛結させることができる。
【００２０】
主桁１１及び底板１２の前後方向の両端部には、橋桁４０の主桁３１または底板３２と接合するための継手１１ｄ，１２ｄが設けられている。なお、主桁１１，３１、底板１２，３２はボルトで締結してもよいし、継手同士を溶接することにより接合してもよい。
【００２１】
環状板１８は、底板１２の左右中央部の下面に接合されている。環状板１８は図８に示すような略四角形である。環状板１８の形状は後述する橋脚３０の形状と同じであり、環状板１８は橋脚３０の上端の外周面に沿って配置される。
【００２２】
横板１４は、主桁１１の前後部分において、隣接する主桁１１間、及び主桁１１と側板１３との間に設けられ、下端が底板１２と接合されるとともに、左右端部が主桁１１または側板１３と接合されている。蓋板１５は前後の横板１４の間に設けられ、前端及び後端が横板１４の上端と接合され、左右端部が主桁１１または側板１３と接合されている。
【００２３】
図４〜図７に示すように、１０本の主桁１１の間には、左右方向に上側リブプレート１６が設けられている。上側リブプレート１６は上端が蓋板１５と接合され、左右端部が主桁１１と接合されている。また、図４〜図６に示すように、左右それぞれ４本の主桁１１の間には、下側リブプレート１７が設けられている。下側リブプレート１７は下端が底板１２と接合され、左右端部が主桁１１と接合されている。
主桁１１、側板１３、底板１２、横板１４、及び蓋板１５により、複数のセル室２１，２２が形成されている。
【００２４】
次に、各セル室２１，２２について詳細に説明する。まず、中央の４本の主桁１１に挟まれる３つのセル室２１について説明する。
図３に示すように、セル室２１の底板１２には、それぞれ３個の挿入口１２ａが設けられている。この挿入口１２ａには、後述する橋脚３０の鉄骨３１が挿入される。
また、図２に示すように、セル室２１の蓋板１５には、前後方向の中央位置に、充填口１５ａが設けられている。この充填口１５ａは、後述するように、中央の３つのセル室内にコンクリート２７（図１７，図１８参照）を打設するときに用いられる。
【００２５】
セル室２１には、図９に示すように、主桁１１及び横板１４から突出するスタッド２３が設けられている。スタッド２３には必要に応じて配筋２４が施される。スタッド２３及び配筋２４があることにより、主桁１１及び横板１４と、セル室２１内に打設されるコンクリート２７とを剛結させることができる。
【００２６】
スタッド２３や配筋２４はセル室２１内で溶接作業等を行うことにより設けられる。本発明では、１つのセル室２１に、後述する橋脚３０の鉄骨３１を３本挿入するので、セル室２１が従来よりも大きく、セル室２１内での作業が容易である。
【００２７】
次に、他のセル室２２について説明する。
セル室２２の底板１２には、図３に示すように、左右それぞれ４本の主桁１１の間及び両端の主桁１１と側板１３との間に、スタッド２５が設けられている。スタッド２５には必要に応じて配筋２６が施される。スタッド２５及び配筋２６は後述する下部コンクリート５０に埋設される。スタッド２５及び配筋２６があることにより、底板１２と下部コンクリート５０とを剛結させることができる。
【００２８】
また、側板１３及び左右両側から３本ずつの主桁１１には、図１、図５に示すように、マンホール１１ｅ，１３ｅが設けられており、セル室２２への作業者の出入りを可能としている。なお、側板１３のマンホール１３ｅは橋の完成後に蓋される。上記横桁１０は、あらかじめ工場等で組み立てられる。
【００２９】
次に、本発明が適用される橋脚３０について説明する。
図１０は本発明が適用される橋脚３０を示す斜視図であり、図１１は図１０のXI−XI矢視断面図である。
【００３０】
橋脚３０は鉄骨３１がコンクリート３２に埋設された鉄骨鉄筋コンクリートからなり、図示しないフーチング部分が地盤に埋設されて立設されている。橋脚３０の断面形状は、図１１に示すように、略四角形であり、その外周形状は環状板１８の内周形状にほぼ等しい。鉄骨３１は上端がコンクリート３２から突出しており、本実施形態では９本の鉄骨３１が上部を残してコンクリート３２に埋設された構造をしている。この部分が横桁１０の挿入口１２ａにそれぞれ挿入される。なお、鉄骨３１の上端を横桁１０の挿入口１２ａに挿入すると、コンクリート３２の上端面は横桁１０の底板１２の下面に当接し、コンクリート３２の上端の外周面は環状板１８の内周面と当接する。
【００３１】
なお、鉄骨３１はＨ型鋼であり、そのフランジ３１ｂの外側面には、主桁１１のフランジ１１ｂ部分と同様に、縞状の横節３１ｃが形成されている。この横節３１ｃがあることにより、鉄骨３１が橋脚３０のコンクリート３２、及びセル室内に打設されるコンクリート２７（図１７，図１８参照）と剛結される。
鉄骨３１のコンクリート３２への埋設は、例えばプレキャストコンクリート製の埋設型枠を鉄骨３１の外周部に配置し、埋設型枠の内部にコンクリートを打設することにより行うことができる。打設したコンクリートが硬化することにより、橋脚３０が形成される。
なお、従来の型枠を使用する方法により橋脚３０を形成してもよい。
【００３２】
次に、本発明の橋の建設方法について説明する。
まず、図１２に示すように、地盤上に立設された橋脚３０に対して、あらかじめ組み立てた横桁１０を上方から下降させ、橋脚３０の上部から突出した鉄骨３１を横桁１０の挿入口１２ａに挿入する。次に、図１３に示すように、充填口１５ａからセル室２１内にコンクリート２７を打設する。
【００３３】
ここで、セル室２１内に打設するコンクリート２７としては、高流動性（スランプフローが５０〜７０ｃｍの範囲）を有し、かつ材料分離抵抗性を維持した高流動性コンクリートを用いることが好ましい。また、鋼繊維を配合した鋼繊維補強コンクリートを用いることが好ましい。
このコンクリート２７が硬化することにより、橋脚３０と横桁１０とが剛結される。
【００３４】
次に、図１４に示すように、横桁１０の前後に支間部の橋桁４０を接合する。ここで、支間部の橋桁４０について簡単に説明する。橋桁４０は、横桁１０と同様に、主桁４１と、底板４２と、側板４３と、横板４４とを主構成要素とする。
橋桁４０の底面となる底板４２の両端部に、橋桁４０の側面となる側板４３の下端が接合され、２つの側板４３の間に１０本の主桁４１が設けられている点は横桁１０と同様である。横板４４は隣接する主桁４１間に設けられ、下端が底板４２と接合されるとともに、左右端部が主桁４１と接合されている。また、主桁４１と側板４３との間には、リブ材４５が設けられている。
横桁１０と橋桁４０の主桁１１，４１同士、底板１２，４２同士を接合することで、横桁１０に橋桁４０が接続される。
【００３５】
次に、横桁１０内に下部コンクリート５０（図１６〜図１８参照）を打設する。次に、床版コンクリート５１（図１５〜図１８参照）を打設する。床版コンクリート５１により主桁１１，４１の上部のフランジ１１ｂ，４１ｂが埋設されるが、フランジ１１ｂ，４１ｂの上面に縞状の横節が形成されているので、床版コンクリート５１を主桁１１，４１に剛結させることができる。
次いで、床版コンクリート５１上に側壁５２、防水層（図示せず）、アスファルト舗装５３等を設けることで、橋が完成する。
【００３６】
図１５は完成した橋の橋脚３０近傍の上面、側面、及び断面を示す斜視図である。また、図１６は図１５のXVI−XVI矢視断面図であり、図１７は図１５のXVII−XVII矢視断面図である。また、図１８は図１７のXVIII−XVIII矢視断面図である。
【００３７】
図１６〜図１８に示すように、底板１２，４２の上部に下部コンクリート５０が打設されている。橋桁４０の荷重により、橋桁４０の橋脚３０との接合部分には、上部に引張荷重が、下部に圧縮荷重が作用するが、下部コンクリート５０により圧縮荷重に抗することができる。
【００３８】
また、図１７、図１８に示すように、横桁１０を橋脚３０のコンクリート３２の上に配置し、鉄骨３１が挿入されたセル室の内部にコンクリート２７を充填し、固化させることにより、橋脚３０のコンクリート３２とセル室内のコンクリート２７とが一体に形成され、橋脚３０と横桁１０とが剛結される。
【００３９】
なお、以上の実施形態においては、横桁１０をあらかじめ工場等で組み立てることとしたが、施工現場にて組み立ててもよい。また、床版コンクリート５１の一部や側壁に、プレキャストコンクリートを用いてもよい。その他、具体的な細部構造についても適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明が適用される横桁１０を示す斜視図である。
【図２】図１の横桁１０を示す平面図である。
【図３】図１の横桁１０のIII−III矢視断面図である。
【図４】図１の横桁１０のIV−IV矢視断面図である。
【図５】図４のV−V矢視断面図である。
【図６】図４のVI−VI矢視断面図である。
【図７】図４のVII−VII矢視断面図である。
【図８】図４のVIII−VIII矢視断面図である。
【図９】図３のＡ部の拡大図である。
【図１０】本発明が適用される橋脚３０を示す斜視図である。
【図１１】図１０のXI−XI矢視断面図である。
【図１２】本発明に係る橋脚３０と横桁１０との接合方法を示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る橋脚３０と横桁１０との接合方法を示す斜視図である。
【図１４】本発明に係る橋脚３０と横桁１０との接合方法を示す斜視図である。
【図１５】本発明が適用された橋を示す斜視図である。
【図１６】図１５のXVI−XVI矢視断面図である。
【図１７】図１５のXVII−XVII矢視断面図である。
【図１８】図１７のXVIII−XVIII矢視断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０   横桁
１１   主桁
１１ｂ フランジ
１１ｃ 横節
１２   底板
１２ａ 挿入口
１４   横板
１５   蓋板
１５ａ 充填口
２１，２２    セル室
３０   橋脚
３１   鉄骨
４０   橋桁
５１   床版コンクリート
【図１】
0004537906.tif 000002
【図２】
0004537906.tif 000003
【図３】
0004537906.tif 000004
【図４】
0004537906.tif 000005
【図５】
0004537906.tif 000006
【図６】
0004537906.tif 000007
【図７】
0004537906.tif 000008
【図８】
0004537906.tif 000009
【図９】
0004537906.tif 000010
【図１０】
0004537906.tif 000011
【図１１】
0004537906.tif 000012
【図１２】
0004537906.tif 000013
【図１３】
0004537906.tif 000014
【図１４】
0004537906.tif 000015
【図１５】
0004537906.tif 000016
【図１６】
0004537906.tif 000017
【図１７】
0004537906.tif 000018
【図１８】
0004537906.tif 000019