(57)【要約】金属板間でせん断力を伝達するように金属板に接合されたプラスチックを備える、金属プラスチック金属のサンドイッチで作製された橋床または橋床用パネル。サンドイッチ板は、桁の枠組内のまたは枠組のない、中実のプラスチックコア、または、プラスチック、金属製の板、または構造形状および型材から成る複合コアで製造されてもよい。周縁の金属枠組のないサンドイッチ板の橋パネルは、プラスチックの金属板との接着のみによって互いに保持される。
2004526074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部および下部金属板と、上部金属板と下部金属板との間でせん断力を伝達するように前記金属板に接合されたプラスチックまたはポリマー材料の中間層とを有する、サンドイッチ構造を備える橋床パネル。
【請求項２】
前記床パネルの周縁に取り付けられた金属枠組をさらに備え、前記金属枠組のウェブが前記中間層の周囲の側壁を形成する、請求項１に記載の橋床パネル。
【請求項３】
金属枠組の間に延びて、金属枠組に接合された少なくとも１つの中間梁をさらに備え、前記中間梁のウェブが前記中間層によって充填される空間の側壁を形成する、請求項２に記載の橋床パネル。
【請求項４】
前記少なくとも１つの中間梁が、金属面板の少なくとも１つに取り付けられる、請求項３に記載の橋床パネル。
【請求項５】
前記上部金属板が０．５ｍｍから２５ｍｍまでの範囲の厚さを有し、前記下部金属板が０．５ｍｍから２５ｍｍまでの範囲の厚さを有し、前記中間層が５ｍｍから１０００ｍｍまでの範囲の厚さを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の橋床パネル。
【請求項６】
前記上部および下部金属板が、異なる金属から成り、かつ／または異なる厚さであり、かつ／または異なる表面処理を施されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の橋床パネル。
【請求項７】
前記中間層が、高密度エラストマーで形成される、請求項１から６のいずれか一項に記載の橋床パネル。
【請求項８】
前記中間層が、型材と、前記型材に占有されていない前記上部金属板と下部金属板との間の空間を占有する前記プラスチックまたはポリマー材料とを含む、請求項１に記載の橋床パネル。
【請求項９】
前記型材がフォームを含み、前記プラスチックまたはポリマー材料が高密度エラストマーである、請求項８に記載の橋床パネル。
【請求項１０】
前記型材が、前記橋床パネルの少なくとも１つの側壁とほぼ平行に配置された複数の細長要素を備える、請求項８または９に記載の橋床パネル。
【請求項１１】
前記細長要素が、前記上部金属板と下部金属板との間に架かって、前記橋床パネルの実質上全長に延び、それによって前記プラスチックまたはポリマー材料が複数の離隔した細長リブを形成する、請求項１０に記載の橋床パネル。
【請求項１２】
前記細長リブの１つに接合された少なくとも１つのシアープレートをさらに備える、請求項１１に記載の橋床パネル。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのシアープレートが通し穴を有する、請求項１２に記載の橋床パネル。
【請求項１４】
前記上部金属板と下部金属板との間のせん断を防止するために、前記細長リブの１つに接合された少なくとも１つの金属部材をさらに備える、請求項１１に記載の橋床パネル。
【請求項１５】
前記上部および下部金属板が、実質上前記中間層との接着のみによって互いに保持される、請求項８から１４のいずれか一項に記載の橋床パネル。
【請求項１６】
前記上部および下部金属板を接合する構造溶接を有さない、請求項８から１５のいずれか一項に記載の橋床パネル。
【請求項１７】
前記プラスチックまたはポリマー材料が、約２５０ＭＰａ以上の弾性係数Ｅ、および金属層の延性を超える延性を有する、請求項１から１６のいずれか一項に記載の１枚または２枚の橋床パネル。
【請求項１８】
前記プラスチックまたはポリマーが、約２７５ＭＰａ以上の弾性係数を有する、請求項１から１７のいずれか一項に記載の１枚または２枚の橋床パネル。
【請求項１９】
隣接する類似のパネルを接合し、隣接する類似のパネル間でせん断力を伝達するクリップを受けるために、少なくとも１つの側縁において少なくとも１つの前記金属板に少なくとも１つのくぼみを有する、請求項８から１８のいずれか一項に記載の橋床パネル。
【請求項２０】
前記くぼみと係合して、前記床パネルを互いに接合する、請求項１８に記載の２枚の橋床パネルおよびＨ字型クリップ。
【請求項２１】
隣接する類似のパネルを接合し、隣接する類似のパネル間でせん断力を伝達する雄型金属せん断継手を受けるための、前記プラスチック材料内に埋入された少なくとも１つの横方向チューブを有する、請求項７から１８のいずれか一項に記載の２枚の橋床パネル。
【請求項２２】
隣接する類似のパネルを接合し、隣接する類似のパネル間でせん断力を伝達するボルトを受けるためのボルト穴を備える周縁枠組を有する、請求項７から１８のいずれか一項に記載の橋床パネル。
【請求項２３】
パネルと橋枠組部材を接合するボルトを受けるための、厚さを通る金属製の管状スリーブを有する、請求項７から１７のいずれか一項に記載の橋床パネル。
【請求項２４】
添付図面を参照にして下記で説明するように実質上製造された橋床パネル。
【請求項２５】
請求項１から２４のいずれか一項に記載の少なくとも１つの橋床パネルを有する橋。
【請求項２６】
金属枠組を製造するステップと、
前記金属枠組を突出ブロックの周囲に配置するステップと、
前記金属枠組内の前記突出ブロックに第１の金属板を配置するステップと、
前記第１の金属板を前記金属枠組に溶接するステップと、
前記金属枠組に第２の金属板を配置して、前記第１の金属板とともにキャビティを形成するステップと、
前記第２の金属板を前記金属枠組に溶接するステップと、
未硬化のプラスチックまたはポリマー材料を前記キャビティ内に射出するステップとを含むパネル製造方法。
【請求項２７】
前記射出ステップ用の射出口および排気穴が、前記第１の金属板、前記第２の金属板、または前記金属枠組のいずれかに設けられる、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記金属枠組が少なくとも１つの中間梁を備え、前記金属枠組を突出ブロックの周囲に配置する前記ステップにおいて、前記中間梁が隣接する突出ブロックの間にあるように、前記金属枠組が少なくとも２つの突出ブロックの周囲に配置される、請求項２６または２７に記載の方法。
【請求項２９】
上部および下部金属板および型材を成形型内でアセンブルし、前記型材が、前記成形型内の上部および下部金属板の間に空隙を残して位置決めされるステップと、
前記成形型を閉じるステップと、
未硬化のプラスチックまたはポリマー材料を前記成形型内に射出して、前記上部金属板と下部金属板との間の前記空隙を充填し、硬化したとき、上部金属板と下部金属板との間でせん断力を伝達するように、前記プラスチック材料が前記上部および下部金属板と接合するステップとを含むパネル製造方法。
【請求項３０】
前記成形型を閉じる前記ステップの前に、少なくとも１つの金属チューブまたは少なくとも１つのスリーブが、前記上部および下部金属板の間でさらに位置決めされる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記型材が複数の細長要素を備え、アセンブリするステップにおいて、前記細長要素がほぼ平行に間隔を空けて前記成形型内に配置され、それによって前記プラスチック材料が、射出されたとき複数の間隔の空いたリブを形成する、請求項２９または３０に記載の方法。
【請求項３２】
アセンブリするステップにおいて、前記プラスチックまたはポリマー材料が、前記シアープレート、ならびに前記上部および下部金属板と接合するように、少なくとも１つのシアープレートが、少なくとも１つの細長要素に隣接して前記成形型内に配置される、請求項３３に記載の方法。
【請求項３３】
アセンブリするステップの前に、前記複数の細長要素の少なくとも１つを、あるシアープレートまたは少なくとも１つの細長要素に隣接して成形型内に配置されたシアープレートと一体に射出成形する別のステップを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
請求項２６から３３のいずれか一項の方法によって製造されたパネル。
【請求項３５】
実質上添付図面を参照にして下記で説明するようなパネル製造方法。
【請求項３６】
床および支持構造を備える橋であって、前記床が、前記支持構造に固定されて支持構造とともにキャビティを画定する上部板および下部板を備え、前記キャビティが、上部板と下部板との間でせん断力を伝達するように、金属板に接合されたプラスチックまたはポリマー材料で少なくとも部分的に充填される橋。
【請求項３７】
上部板および下部板を支持構造に固定して、支持構造とともにキャビティを画定し、橋用床を提供するステップと、
前記キャビティ内に未硬化のプラスチックまたはポリマー材料を射出するステップとを含む、支持構造を有する橋の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、サンドイッチ板パネルおよび橋床、特にパネルで形成された床を有する、鋼で枠付けまたは支持された橋用の橋床に関する。
【０００２】
Ｄ型橋は、トラスの枠組と橋床から成る、良く知られている一時的または恒久的構造である。Ｄ型橋の床パネルは、従来、鋼製であり、長手方向に枠組みされた多数のＵ字型補剛材に溶接された（直交橋床として通常知られている、すなわち一方向に補剛された）床板と、２つ以上の横方向梁と、長手方向桁とから成る。床板は、補剛材に、次いで横方向梁に荷重を伝達し、横方向梁が荷重をトラスに直接伝達する。知られている５ｍｍＵ字型補剛材から成る構成は、２つの連続する４ｍｍ隅肉溶接部によって１０ｍｍ床パネルに溶接される。橋を渡る車両による車輪荷重は、補剛材の上部に、床パネルの局所集中された曲げを生じ、これはさらに両者を接合する溶接部の疲労亀裂に至る。疲労亀裂は橋の溶接部に沿って、または床板内へ伝播し、床パネルの強度および剛性を低下させて、設計荷重を担持するその能力を危うくし、その耐用年数を減少させる。（定期検査中に検出された）疲労亀裂を有する床パネルは、一般に交換される。
【０００３】
耐疲労性を向上するために、研究者および当業者は、従来、床板と補剛材との両方を肉厚にして、危険な疲労の起こりやすい細部での応力範囲を減少させた。ある知られている構成では、床板および補剛材は、６ｍｍまで増加された接合隅肉のサイズをそれぞれ有する１２ｍｍおよび６ｍｍの肉厚にされる。耐疲労性は改善されたが、基本構造細部（疲労の起こりやすい溶接部形状）が変更されないままであるため、まだ十分ではない。また、板の厚さの増加は、応力範囲を縮小し、耐疲労性を改善するが、実用的な限界がある。すなわち、床パネルの重量が、支持している橋構造の自重担持能力を超える。
【０００４】
ベーリー（Ｂａｉｌｅｙ）橋は、桁、トラス、ブレーシング、および床パネルの枠組から成る一時的な構造である。従来型のベーリー橋床パネルは、縁部に２つのチャネルセクションを有する長手方向に枠組みされた鋼製のＵ字形セクションに溶接された、鋼製の床板を備える。製造に関連するコストおよび重量を最小化しようと努めると、板およびセクションは、できる限り薄く作製され、断続的な溶接部が補剛要素を比較的薄い床板に接合するために使用される。以前のように、これらの溶接部は疲労を受けやすく、溶接細部は、疲労が起こりやすく、制限された耐疲労性を有し、これによって耐用寿命が減少する。
【０００５】
したがって、既存の橋床パネルと同等な強度および剛性を有するが、より軽量で、製造がより簡単であり、かつ／または疲労が起こりにくい改良型の橋床パネルを提供することが、本発明の目的である。
【０００６】
本発明によると、上部および下部金属板と、上部金属板と下部金属板との間でせん断力を伝達できるように前記金属板に接合されたプラスチックまたはポリマー材料の中間層とを有する、サンドイッチ板構造を備える橋床パネルが提供される。
【０００７】
本発明による橋床パネルは、既存の構成のパネルと交換することができるように、既存の構成と同じ幾何形状および周縁支持要素を備えることができる。以下で説明する実施形態のサンドイッチ板構造は、それに相当する総板厚の金属板と比較して、高い強度および剛性を有する。
【０００８】
従来技術の疲労の起こりやすい細部を排除するために、すべての鋼製橋床パネル、非常に多数の補剛材、およびそれに付随する溶接部を排除し、サンドイッチ板構造と交換することが予想される。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の中間梁、シアープレート（ｓｈｅａｒ  ｐｌａｔｅ）、または埋め込まれた構造セクションを、たわみを制御するために使用してもよい。
【０００９】
補剛材を排除することによって、必要な溶接量が減少し、腐食に対する被覆保護が必要な総曝露表面積が減少し、構造が単純化され、耐疲労性が（同じ荷重に対する高い耐用寿命）改善され、製造が低価格になる。重量の最小化が重要な設計基準であるいくつかの実施形態では、中間層と上部および下部金属板との間の接合領域が、その間のせん断力を伝達するのに十分である限り、中実の中間層（コア）を、中実のリブといくつかの低密度型材から成る複合コアに置き換えてもよい。このタイプの構造では、型材の間隔および寸法は、どちらかの金属板の座屈を防止するように決定されることになる。
【００１０】
本発明の使用に適したサンドイッチ板構造のさらなる詳細は、米国特許第５，７７８，８１３号およびイギリス国特許出願第ＧＢ−Ａ−２  ３３７  ０２２号に見出すことができる。中間層は、イギリス国特許出願第９９２６３３３．７号に記載のような複合コアにされてもよい。
【００１１】
以下の例示的な実施形態の説明および添付の概略図面を参照にして、本発明を以下でさらに詳細に説明する。
【００１２】
様々な図面で、類似の部品を類似の参照符号によって表す。
【００１３】
実施形態１  周縁枠組を有する事前製作されたサンドイッチ板橋床パネル
図１は、通常のタイプの構造を示すトラス橋の概略図である。支持構造は、橋の長さに架かっている主要部材を支持する、ダブルトラス２またはシングルトラス３のいずれかから成ってもよい。橋床パネル４は、主要部材の間に架かっている。橋床パネル４は、たとえば、１車線または多車線道路用の道路表面を形成してもよい。したがって、橋は、タンクローリーおよびその他の重量物積載車両を含むことがある、１つまたは複数の車両による動的荷重を支持することが可能でなければならない。橋床パネルをそれに対して設計しなければならない車輪荷重の周波数および大きさ、ならびに条件は、橋の位置と車線に対する特定の交通荷重とに応じることになる。
【００１４】
本発明による橋床パネル４を、それぞれ端面図、部分切断平面図、および断面図である図２から図４に示す。橋床パネル４は、その長縁に沿って横桁６に固定された、ほぼ矩形断面のサンドイッチ床パネル５を備え、横桁６の端部に、橋床パネル４を橋１のトラス２、３にボルト留めすることを可能にするための接続板７が設けられる。追加の長手方向桁８が、パネル端部に設けられ、中間梁がパネル４の中線に沿って設けられる。使用時、車両荷重は、長手方向桁８および中間梁９の援助によってサンドイッチ床板５から横桁６へ、したがって橋のトラス２、３へ伝達される。
【００１５】
サンドイッチ床板５の周縁枠組６、８および中間梁９との接続の詳細を、図５、図６、および図７に示す。わかりやすくするために、裏打ち用棒材および特定の溶接細部は、これらの図に示さない。これらの図面は、サンドイッチ床板５が、中間層１２によって互いに接合された上部鋼板１０および下部鋼板１１から形成されることも示している。中間層１２は、金属板間でせん断力を伝達するのに十分な強度を有する、プラスチックまたはポリマー材料、好ましくはエラストマーを含む。
【００１６】
図３の線Ａ−Ａに沿った断面図である図５は、左右対称のＩ字型断面のウェブがサンドイッチ床板５の下部金属板１１に溶接された、サンドイッチ床板５と中間梁９との間の典型的な接続を示している。別法として、内部梁は、下部金属板１１に直接溶接された逆Ｔ字型断面のウェブであってもよい。
【００１７】
図３の線Ｂ−Ｂに沿った断面図である図６は、サンドイッチ床板５が桁のウェブに枠組みされ（ｆｒａｍｅ  ｉｎｔｏ）、それに溶接されている、長手方向端部桁８とサンドイッチ床板５との間の典型的な接続を示している。いくつかの実施形態では、上部金属板１０は、ウェブと一直線に配列されてもよい、または、図６のように、冷間成形され、ウェブを越えて延びて、補剛された縁部板を形成してもよい。
【００１８】
図３の線Ｃ−Ｃに沿った断面図である図７は、サンドイッチ床板５が桁のウェブに枠組みされ、それに溶接されている、サンドイッチ床板５と横桁６との間の典型的な接続を示している。オフセットフランジは、隣接するパネルが互いにボルト留めされて隣接するパネル間のせん断接続を提供することができるように、隣接するパネル間の面一な縁部を提供する。周縁の金属枠組６、８と上部金属板１０および下部金属板１１とは、中間層１２がその中に射出される気密に閉鎖されたキャビティを形成する。
【００１９】
第１の実施形態によるこの事前製作された橋床パネル４’の変形形態を、図８から図１０に示す。これは、隣接するパネル間のボルト留めされたせん断接続部と一直線に配列されて、車両が橋１の長さに沿って移動するとき、パネル間に荷重を分配するための直接の荷重経路を提供する２つの中間梁９’を有する。橋床パネル４のその他の詳細は、すべて同じである。
【００２０】
第１の実施形態のパネルの製造プロセスは、すべての長手方向に枠組みされたＵ字型補剛材の位置調整および溶接が排除されるため、従来技術の構造と比較して大いに単純化される。本発明によると、長手方向桁８および横桁６、中間梁９、および接続板７から成る支持鋼枠組が、従来の方法で製造され、結果として図１１に示す構造になる。その後、支持鋼枠組が、たとえば、図１２で示すように現場に恒久的に配置される、２つのブロック状の再使用可能な型材２０の周囲に中心決めされる。図１３に示すような型材は、底部面板を周縁の金属枠組に隅肉溶接する間、一時的に配置して、底部面板を支持するために使用され、裏打ち用棒材の必要性を排除する。上部板１０を支持するために必要に応じて配置される金属またはプラスチックのスペーサ２１が、中間層１２の厚さを通じた精度を保証する。さらに溶接をする（キャビティを閉じる）前に、内部表面がグリース除去され、ＭＥＫ溶剤またはそれと等価なものによって清拭される。その後、上部金属板１１が、図１４に示すように枠組の最上部に配置され、部分溶込み開先溶接によって全周囲を溶接される。必要な場合、下部金属板１０を支持構造の下側にさらに接合するために、追加の隅肉溶接を提供することができる。１つの射出口２２と１つまたは複数の排気穴２３とを、下部板１０、上部板１１、または周縁枠組６、８のいずれかに作製することができる。構造性能への影響を最小化し、製造を容易にするために、前記口および穴は、射出装置を収容するように配置される。それに続いて、エラストマーが約１６０秒間キャビティ内に射出される。最後に、射出口２２および排気穴２３が金属プラグで密封される。本発明による事前製作された橋床パネルは、射出時から１０〜１５分以内で移動することができる。
【００２１】
実施形態２  事前製作された軽量サンドイッチ板橋床パネル
図１５〜図２２に示す本発明の第２の実施形態による、軍事用の軽量サンドイッチ板橋床パネル１００は、ＭＬＣ（軍事荷重等級）１２用に構成された。この特定の例についての全橋長Ｌ、パネル長ｌ、床の最小幅Ｗ、および橋の最大重量（上部構造を含む）はそれぞれ、２０ｍ、２０００ｍｍ、２８００ｍｍ、および６〜８トンである。
【００２２】
典型的な橋床１００は、図１５の平面図（わかりやすくするために、橋の上部構造は図示されない）に示すように、横桁１０１の間に架かる４０個の同一の橋床パネル１０４から作製される。各パネルは、２人の人間によって運搬、および設置するのに十分軽量でなければならず、約１００ｋｇの最大重量を有するべきである。パネルは、せん断クリップ、既存のボルト穴を通って、またはこの目的のために指定された追加の穴（図示せず）を通って、各パネルに取り付けることができるハンドルを備える、簡単なリフティングフレーム（図示せず）を用いて持ち上げることができる。普遍的な寸法および詳細（共通の厚さ、幅、ボルト穴位置、せん断クリップ細部）によって、橋床パネルを橋床に沿ったいかなる場所にも配置することが可能である。結果として、各橋床パネルを、ＭＬＣ１２荷重に関連する戦車踏面およびトラック車輪荷重の両方の考えられるすべてのパネル配置のために構成しなければならない。
【００２３】
図１６は、パネルの横桁への接続、およびパネル間の相互のせん断接続をより詳細に示している。プラスチックまたは金属製の２つのテーパ付きＨ字型せん断クリップ１２０が、車両が橋床の幅を横切って移動する場合にパネル間の一定のたわみを維持するように、隣接するパネル１０４を接続する。せん断クリップ１２０は、両平面にきちんと嵌められ、両平面と面一である。せん断クリップ１２０およびその使用方法を、図１７から図１９に示す。せん断クリップ１２０のテーパ付きフランジは、容易に取り付け、取り外しすることが可能である。フランジ１２１の長さは、金属製の縁部シアープレート１０７を係合するのに十分である。両端にある２つのボルト１０２が、パネル１０４を横桁１０１にボルト留めする。
【００２４】
図２０〜図２２は、低密度型材１４と、プラスチックまたはポリマーのリブ付きセクション１３と、内部鋼製シアープレート１０７と、ボルト留め細部１０５と、せん断クリップ隆起１０６とから成る、軽量の中間層１２（いかなる実施形態でも使用することができる複合コア）を示す。プラスチックまたはポリマーのリブの幾何形状は、上部金属板１０および下部金属板１１に接合される表面を増加させ、製造のコスト効果を最大化するために、矩形断面からイオニア式円柱のように見えるものまで様々であってよい。上部板１０を特別な磨耗表面にするように、この特定の例の上部板１０および底部板１１の厚さを、それぞれ、たとえば３ｍｍと２ｍｍなど異なるようにすることができる。第２の実施形態のパネルは、完全に溶接なしで製造することができる。図２２は、射出されたプラスチックまたはポリマー材料の流れを容易にするために面取りされた角を備える、低密度型材の幾何形状の変形形態を示す。中間層の構成要素の実際の寸法は、十分な接合強度、剛性、指定された荷重に対する全体強度を提供するようなサイズにされる。この実施形態用のシアープレート１０７は、射出されたプラスチックまたはポリマー材料の自由な流れを可能にし、硬化後、板とプラスチックリブとの間の荷重（機械的相互鎖錠）を増加させるために、中実、または図２３に示すように穿孔を開けられてもよい。穴あき板は、細長比が低減されかつ重量が低減された構成要素である、より剛性の板を提供する。
【００２５】
第２の実施形態による橋床パネルは、図２４から図２６に示す成形型４０内で事前製作される。成形型４０は、寸法精度および製造品質を保証する。寸法精度は、現場での迅速な組立てのために、およびパネル間で顕著な差異のない一定の重量を提供するために重要である。せん断クリップのための隆起を有する薄い下部金属板１１および上部金属板１０、内部シアープレート１０７、および型材１３が、図２４に概略を示すように閉じた成形型４１、４２内に配置される。プラスチックが、キャビティを充填するために約１２〜１５秒間射出される。仕上がった床パネルは、数時間以内で取り外すことができる。その後、耐腐食性または耐滑性被膜が、曝露した金属表面に付着される。
【００２６】
この実施形態の変形形態は、所与の橋床パネルに対する設計パラメータおよび設計条件に応じる。約３０００ｍｍの横桁間に架かり、２００ｍｍ×５００ｍｍのタイヤ幅にわたる１６Ｔ設計トラック荷重を有する橋床パネルについて、１つの典型的な変形形態を図２７から図３４に示す構成によって示す。
【００２７】
１０５０ｍｍ幅の橋床パネル２０４は、上部金属板１０および下部金属板１１、および中間層（コア）１２を備える。コア１２は、規則的な間隔を空けられた長手方向エラストマーリブ１４と、上部および底部板を分離するフォームインサートとで製造される。内部シアープレート（穴を有する）１０７が、図２８に示すように、エラストマーリブ１４に接合される。せん断力が、所要の曲げ剛性を提供するために接合（接着および機械的）を介して鋼製板１０７へ伝達される。
【００２８】
図２７および図２９は、パネル間のせん断接続細部の変形形態を示している。金属またはプラスチック製のチューブ１８８が、パネルの短寸法部を通して中間層内に埋入される。図２９に示す直線状１７８またはテーパ１７９付き端部のいずれかと、フランジ１８０とを備える雄型せん断継手が、所要のせん断接続を提供するために隣接するパネルのチューブ内に嵌入される。これらの継手は、金属またはプラスチックで製造されてもよい。他のすべての細部は、機能において類似であり、寸法および位置が多様であるだけであり、これは用途または設計に応じる。
【００２９】
この実施形態による床パネルの製造は、２段階で行われる。最初に、フォーム１３が、射出成形型内で長手方向鋼板１０７と一体に鍛造される。次に、この最初の「ポジティブ」型材が、図３０に示すエラストマー射出成形型４０’内に、上部鋼板１０および底部鋼板１１とともに配置される。エラストマーが、ボルト留めおよびせん断接続細部を含むすべての構成要素を、構造パネル内に接合しながら成形型内に射出され、溶接を必要としない。
【００３０】
図３１から図３４は、床セクションを横桁にボルト留めするための接続スリーブのための製造の詳細を断面で示す。このプロセスのステップは、
１．金属スリーブ１０５を底部パネル１１内に圧入し、剛性のフォームおよび内部の鋼板を備える成形型内にアセンブリを位置決めする（図３１）。
２．プラグ４４（離型剤とともに）をスリーブ１０５内に位置決めする。上部板１０を位置決めし、型を閉じる（図３２）。
３．エラストマー１４を射出する（図３３）。
４．橋床パネルを取り外し、プラグ４４を抜き取る（図３４）。
【００３１】
事前製作されたサンドイッチ板橋床パネルに付随する利点（大量生産、ロボットアセンブリ、均一で高品質な製造、寸法精度）、すべての溶接の排除、および耐用寿命を制限するすべての疲労しやすい細部の排除が、幾何形状または製造詳細の小変更にかかわらず、各構成に対して同じように適用可能である。
【００３２】
複合コアに付随する利点は、第１の実施形態に同じように適用可能である。複合コアの他の変形形態は、チャネル、アングル様に成形されたセクション、Ｉ字型セクション、内部シアープレート１０７のような矩形または円形の中空構造セクションを組み込むことを含む。鋼板１０７は、実際、Ｉ型梁などのいかなる所望の形状の金属部材でもあってよい。図３５は、中間層内の様々な構造セクション１９１、１９２、１９３、１９４を示す。上部板および下部板において、シアープレート１０７が、図３６で示すように一方が他方とかみ合うことができる押出成形形状の一部である上部および下部板として、押出成形アルミニウムセクションを使用することも可能である。
【００３３】
他の変形形態は、中実のコアを有して製造され、平面が矩形でない橋床パネルを備えることがある。たとえば、斜橋は、平行四辺形形状の橋床パネルを、曲線橋は、曲線状の縁桁および径方向に配置された横桁を、使用することがある。
【００３４】
実施形態３  連続的な床を提供する、恒久的構造に一体化された事前製作された橋床パネル
本発明の第３の実施形態では、事前製作された橋床パネルの溶接マージンキャビティ内への、または橋床パネルの上部板と下部板との間のキャビティ内への、プラスチックまたはポリマー材料の最終の射出ステップが、一旦上部および下部板が橋に取り付けられたあと現場で行われる。パネルは、橋の上部構造に溶接されて溶接マージンキャビティを形成する、上部および下部フランジを備えることを除いて、第２の実施形態のパネルと類似である。
【００３５】
この製造方法は、連続した構造の橋床を提供する。事前製作された橋床パネルは、構造的に剛性であり、取り扱いがより容易で、現場建造される橋構造に対する事前製作された構造のすべての利点を提供する。本発明の第３の実施形態用の橋床パネルの中間層１２は、中実のプラスチックか、上記で説明したような複合構造かのいずれかで作製することができる。このタイプの構造のさらなる利点は、サンドイッチ橋床パネルが、支持桁および梁に対して効果的な圧縮フランジとして作用することである。
【００３６】
この実施形態では、射出前に、事前製作された橋床パネルか、上部および下部板かのどちらかを橋の上部構造に溶接して、気密のキャビティを作製しなければならない。「現場射出」橋床を製造するために使用する製造方法は、コンクリートを現場打ちするための方法と類似であってよい。通常、橋床パネルが、現場で溶接、射出され、次に硬化したとき、橋の長さに沿って次のパネルを架設するための作業プラットホームの役割をすることによって、連続する床が次々に製造される。このような場合、橋床パネルは、通常の稼働環境荷重、自重、および交通荷重と同様に、予想される建造荷重に対しても設計されなければならない。
【００３７】
別法として、橋が着手されると、床構造は、橋が接合部を覆って押し出されるとき、（新しく取り付けられた橋床パネルを溶接および射出して）次々に製造されることになる。
【００３８】
本発明による橋床パネルの金属セクションを互いに接合することに関連する他に記載した技術は、第３の実施形態に同じように適用可能である。
【００３９】
材料および一般構造特性
上部金属板１０および下部金属板１１、およびあらゆる実施形態で使用するための上記で説明した床パネルの他の金属部品は、上述のように、好ましくは構造鋼であるが、アルミニウム、ステンレス鋼やその他の、軽量性、耐腐食性またはその他の特性が不可欠である用途の構造合金であってもよい。金属は、好ましくは２４０ＭＰａの最小降伏強度と少なくとも１０％の伸び率を有する。上部板、下部板、およびシアープレートは、中実または有孔であってもよく、めっきされても、適用される他のいかなる表面仕上を有してもよく、または異なる材料から成り、０．５ｍｍから２５ｍｍまでの様々な厚さを有してもよい。たとえば腐食防止または滑り止め、または装飾などの所望の表面処理が、床パネルの外表面の片側または両側に施されてもよい。
【００４０】
中間層は、１００℃にまで上昇することがある部材が使用される環境の最大予想温度で、少なくとも２５０ＭＰａ、好ましくは２７５ＭＰａの弾性係数Ｅを有するべきである。中間層は、５ｍｍから１０００ｍｍの厚さにすべきである。
【００４１】
最低稼働温度での中間層材料の延性は、約２０％である金属層の延性よりも大きくなければならない。最低稼働温度での延性の好ましい値は５０％である。予想される稼働範囲を通る、および溶接中の温度変動が、層間剥離を引き起こさないように、中間層材料の熱係数は鋼の熱係数に十分近くなければならない。２つの材料の熱係数の相異する量は、中間層の弾性に一部応じることになり、中間層の熱膨張係数は、金属層の熱膨張係数の約１０倍であると考えられる。充填剤の追加によって熱膨張係数を制御してもよい。風雨（天候）に曝露される場合、プラスチックまたはポリマーを、加水分解安定であり、紫外線劣化に耐性があるように配合すべきである。
【００４２】
好ましい材料は、イソシアネートまたはジイソシアネートを伴うポリオール（たとえばポリエステルまたはポリエーテル）と、連鎖延長剤および充填剤とから成るポリウレタンエラストマーである。中間層の熱膨張係数を減少し、そのコストを削減するほか、エラストマーの物理特性を制御するために、必要に応じて充填剤が提供される。たとえば機械的特性またはその他の特性（接着性および耐水または耐油性）を変更するために、別の添加剤および難燃剤が含まれてもよい。
【００４３】
実施形態２の複合コア用の低密度型材は、フォーム、木材、または中空の軽量規格金属セクションで製造されてもよい。好ましい型材は、２０ｋｇ／ｍ３よりも大きい密度を有するポリプロピレンの半剛性フォームである。
【００４４】
エラストマー層と金属層との間の結合強度は、稼働範囲全体にわたって、少なくとも０．５ＭＰａ、好ましくは６ＭＰａでなければならない。これは、好ましくはエラストマーの金属との本来の接着性によって達成されるが、追加の接合剤が提供されてもよい。
【００４５】
本発明の実施形態を上記で説明してきたが、これは例示的なものであり、特許請求の範囲で定義したような本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。特に、付与された寸法は指針として意図されたものであり、これに規定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
橋の全幅にわたって、本発明の床パネルを使用することができる「典型的な橋」の斜視図である。
【図２】
支持橋構造との接続細部およびパネル間の接続細部を示す、本発明の第１の実施形態による橋床パネルの端面図である。
【図３】
１つの中間梁を有する図２の橋床パネルの部分切断平面図である。
【図４】
線Ｄ−Ｄに沿った図２の橋床パネルの断面図である。
【図５】
線Ａ−Ａに沿った図３の橋床パネルの部分断面図である。
【図６】
線Ｂ−Ｂに沿った図３の橋床パネルの部分断面図である。
【図７】
線Ｃ−Ｃに沿った図３の橋床パネルの部分断面図である。
【図８】
２つの中間梁を備える第１の実施形態の変形形態による橋床パネルの側面図である。
【図９】
図８の橋床パネルの部分切断平面図である。
【図１０】
線Ｅ−Ｅに沿った図９の橋床パネルの断面図である。
【図１１】
第１の実施形態による橋床パネルの製造ステップを示す図である。
【図１２】
第１の実施形態による橋床パネルの製造ステップを示す図である。
【図１３】
第１の実施形態による橋床パネルの製造ステップを示す図である。
【図１４】
第１の実施形態による橋床パネルの製造ステップを示す図である。
【図１５】
横桁または梁の間に架かる本発明の第２の実施形態によるパネルを組み込んだ橋床の平面図である。
【図１６】
支持している橋部材との接続細部およびパネル間のせん断接続部を示す、第２の実施形態による橋床パネルの配置を示す図１５の橋床の部分斜視図である。
【図１７】
第２の実施形態による橋床パネルを接合する（せん断接続を提供する）ための構成の平面図である。
【図１８】
第２の実施形態による橋床パネルを接合する（せん断接続を提供する）ための構成の断面図である。
【図１９】
第２の実施形態による橋床パネルを接合するために使用されるクリップの斜視図である。
【図２０】
隠れた細部（型材およびシアープレートの位置）を示す第２の実施形態による橋床パネルの平面図である。
【図２１】
線Ｆ−Ｆに沿った本発明の第２の実施形態による橋床パネルの断面拡大図である。
【図２２】
射出された材料の流れを容易にするための型材の形状の変形形態を示す、本発明の第２の実施形態による橋床パネルの平面図である。
【図２３】
穿孔されたシアープレートを示す図である。
【図２４】
第２の実施形態による橋床パネルを製造するために使用する成形型および部品の概略図である。
【図２５】
図２４の成形型の平面図である。
【図２６】
図２４の成形型の端面図である。
【図２７】
隠れた細部を示す、第２の実施形態による橋パネルの平面図である。
【図２８】
第２の実施形態による橋床パネルの線Ｇ−Ｇに沿った断面図である。
【図２９】
第２の実施形態とともに使用可能な橋パネルの典型的な雄型嵌合せん断接続部を示す図である。
【図３０】
第２の実施形態による橋床パネルを製造するため使用する成形型および部品の概略図である。
【図３１】
第２の実施形態でのボルト留め接続部の製造ステップを示す図である。
【図３２】
第２の実施形態でのボルト留め接続部の製造ステップを示す図である。
【図３３】
第２の実施形態でのボルト留め接続部の製造ステップを示す図である。
【図３４】
第２の実施形態でのボルト留め接続部の製造ステップを示す図である。
【図３５】
第２の実施形態による橋床パネルの断面図であり、せん断剛性を提供し、たわみを制御するための中間層内の様々な構造セクション（形状）の実施形態を示す図である。
【図３６】
本発明で使用可能な突き出した上部および下部板の構造を示す図である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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