(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々橋幅方向に延びるとともに、橋軸に沿って詰めて並べられた多数の圧延Ｈ形鋼を備え、これら圧延Ｈ形鋼のうち隣り合う２つの圧延Ｈ形鋼どうしが形鋼連結手段を介して連結され、
前記形鋼連結手段が、前記隣り合う圧延Ｈ形鋼のうち一方に連結凹部を形成するように設けられた第１の形鋼連結部材と、前記隣り合う圧延Ｈ形鋼のうち他方に設けられて前記連結凹部に挿し入れられる第２の形鋼連結部材と、これら第１、第２の形鋼連結部材どうしを連ねるピン又はボルトとを有していることを特徴とする橋梁の床版。
【請求項２】
各々橋幅方向に延びるとともに、橋軸に沿って詰めて並べられた多数の圧延Ｈ形鋼を備え、隣り合う複数の圧延Ｈ形鋼によって１つのセグメントが構成され、各セグメントにおける隣り合う２つの圧延Ｈ形鋼どうしが形鋼連結手段を介して連結され、
前記形鋼連結手段が、前記隣り合う圧延Ｈ形鋼のうち一方に連結凹部を形成するように設けられた第１の形鋼連結部材と、前記隣り合う圧延Ｈ形鋼のうち他方に設けられて前記連結凹部に挿し入れられる第２の形鋼連結部材と、これら第１、第２の形鋼連結部材どうしを連ねるピン又はボルトとを有していることを特徴とする橋梁の床版。
【請求項３】
各セグメントにおける圧延Ｈ形鋼の少なくとも１つが、ボルト若しくはピン又は凹凸嵌合機構を含む床版−主桁連結手段を介して主桁に連結されていることを特徴とする請求項２に記載の橋梁の床版。
【請求項４】
橋梁の既設床版を解体撤去した後、主桁上に多数の圧延Ｈ形鋼を各々橋幅方向に架け渡すとともに橋軸に沿って詰めて並べ、これら圧延Ｈ形鋼により新たな床版となす方法であって、隣り合う圧延Ｈ形鋼のうち一方には連結凹部を形成するようにして第１の形鋼連結部材を設けておき、前記隣り合う圧延Ｈ形鋼のうち他方には第２の形鋼連結部材を設けておき、前記連結凹部に前記第２の形鋼連結部材を差し入れ、さらに、これら第１、第２の形鋼連結部材どうしをピン又はボルトにて連ねることを特徴とする橋梁の床版取替え方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、橋梁の床版及び床版取替え方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
橋梁の床版には、従来からＲＣ床版が多用されている。ＲＣ床版には、現場施工が容易である等の利点がある。しかし、過積載車両や交通量の増大等の諸要因によりひび割れ等の損傷が散見されるようになって来ており、補修・補強に止まらず、新しい床版に取り替える事例も増えている。しかるに、床版の取替作業は、供用下で交通規制をしながら実施することが多い。そのため、新しく設置する床版は急速施工の可能なものが望ましい。従来の比較的早く施工できる床版として、プレキャストＰＣ床版、合成床版１（図９）、鋼床版６（図１０）等がある。図９に示すように、合成床版１は、底板２上にＩ形鋼３と配力鉄筋４を格子状に組んでコンクリート５を打設したものである。図１０の鋼床版６は、平らな鋼板７からなり、その下面には格子状に組まれた縦横のリブ板８，９が設けられている。これら床版は、セグメントに分割して予め工場等で製作しておくことができる。したがって、現地では組立だけすればよく、現場打ちのＲＣ床版と比べると工期を短くすることができる。しかも、工場製作なので品質の確保も容易である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上掲のプレキャストＰＣ床版や合成床版や鋼床版のセグメントを現地で主桁上に敷設するためには、大型の重機が必要になる。また、プレキャストＰＣ床版や合成床版では死荷重が増大して下部構造に大きな負担を強いることになる。また、鋼床版では、死荷重の増大は無いものの鋼板とリブとの溶接部位等の疲労損傷の問題があり、設計段階で詳細な疲労の検討を行なわなければならないし、製作には加工や溶接工程が多く製作コストが高いという問題がある。更に、何れの床版でも半永久的な使用を前提にしているので、地震災害等で損傷し通行不能の際に緊急車両を通したり緊急避難路を確保したりするための応急的な橋に適しているとは言えない。また、これら床版が被害を受けた時、復旧に相応の時間と費用がかかる。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より簡易に短期間かつ低コストで施工できる軽量な床版を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明に係る橋梁の床版は、多数の圧延Ｈ形鋼によっている。これら圧延Ｈ形鋼が、各々主桁と直交するようにして橋幅方向に延びるとともに、主桁の上に橋軸に沿って詰めて並べられている。これによって、簡易に短期間で施工できる。また、圧延Ｈ形鋼であるから価格・納期の融通が利き、コストの大幅な低廉化と工場での製作日程の大幅な短縮を図ることができる。架設も容易であるので、橋梁工事全体のコスト削減を図れ、かつ応急的な橋にも適用可能である。更に、鋼床版並に床版の軽量化を図ることができ、死荷重を低減できる。
【０００６】
隣り合う複数の圧延Ｈ形鋼によって１つのセグメントが構成され、各セグメントにおける隣り合う２つの圧延Ｈ形鋼どうしが、ボルト若しくはピン又は凹凸嵌合機構を含む形鋼連結手段を介して連結されていることが望ましい。これによって、セグメントごとに敷設することができ、工期の一層の短縮を図ることができる。また、溶接接合を極力減らして疲労の問題を小さくすることができ、疲労照査の負担を軽くすることができる。
【０００７】
上記セグメントの各々における圧延Ｈ形鋼の少なくとも１つが、ボルト若しくはピン又は凹凸嵌合機構を含む床版−主桁連結手段を介して主桁に連結されていることが望ましい。全ての圧延Ｈ形鋼を主桁にそれぞれ連結する必要がないので、施工を一層簡素化でき、一層の工期短縮が可能となる。疲労の問題を小さくできることは上記と同様である。
【０００８】
本発明に係る橋梁の床版取替え方法では、既設床版を解体撤去した後、主桁上に多数の圧延Ｈ形鋼を各々橋幅方向に架け渡すとともに橋軸に沿って詰めて並べ、これら圧延Ｈ形鋼により新たな床版となす。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図８は、床版の取替え施工を行なう前の既設橋梁Ｂを示したものである。既設橋梁ＢはＲＣ床版６０を備えている。周知の通り、ＲＣ床版６０のコンクリート６１には、主鉄筋６２と配力鉄筋６３が埋設されている。
【００１０】
ここで、ＲＣ床版６０のコンクリート６１に、交通量の増大等の諸要因によるひび割れが発生したものとする。
図１は、上記ひび割れに対処するため、床版の取替えを実施した後の橋梁Ｂを示したものである。上記の既設ＲＣ床版６０は解体撤去され、新たな圧延Ｈ形鋼床版３０に取替られている。
【００１１】
なお、橋梁Ｂの橋台１０間には、鋼製の主桁２０が橋軸方向に延びるようにして架け渡されている。この主桁２０は、断面Ｉ形の複数の鋼桁２１を添接板２２と高力ボルト２３によって一列に連結することにより構成されている。図２及び図６に示すように、主桁２０は、橋幅方向に間隔を置いて複数（例えば３つ）並設されている。主桁２０どうしは、横傾構２５によって連結されている。
【００１２】
上記取替後の圧延Ｈ形鋼床版３０について詳述する。
図１及び図２に示すように、圧延Ｈ形鋼床版３０は、圧延にて製造された多数の市販のＨ形鋼３２により構成されている。圧延Ｈ形鋼３２は、床版設計上必要とされる強度以上のサイズ、例えば高さ３００ｍｍ、幅３００ｍｍの寸法を有するＪＩＳ品（Ｈ３００ｘ３００ｘ１０ｘ１５）で構成されている。各圧延Ｈ形鋼３２は、上記複数の主桁２０間に架け渡されるようにして橋幅方向に延びている。これら圧延Ｈ形鋼３２が、橋軸に沿って間隔が空かないように詰めて並べられている。隣り合う複数（例えば６つ）の圧延Ｈ形鋼３２によって、１つの圧延Ｈ形鋼セグメント３１が構成されている。
【００１３】
図４に示すように、各々の圧延Ｈ形鋼セグメント３１において、隣り合う圧延Ｈ形鋼３２どうしが形鋼連結手段３３によって連結されている。図５に示すように、連結手段３３は、圧延Ｈ形鋼３２の長手方向に離れて複数配置されている。図３（ａ）に示すように、連結手段３３は、隣り合う一方の圧延Ｈ形鋼３２の上フランジ３２ａの下面に溶接された大略Ｌ字状断面の連結金具３４（第１の形鋼連結部材）と、他方の圧延Ｈ形鋼３２の上フランジ３２ａの下面に溶接された板状の連結金具３５（第２の形鋼連結部材）と、連結ピン３６とを有している。
【００１４】
上フランジ３２ａと連結金具３４とによって連結凹部３３ａが形成されている。そして、図３（ｂ）に示すように、一方の圧延Ｈ形鋼３２の連結凹部３３ａに、他方の圧延Ｈ形鋼３２の連結金具３５が挿し入れられ、嵌め合わされている。この状態で、２つの圧延Ｈ形鋼３２の上フランジ３２ａの端面どうしが突き当てられている。そして、上記嵌め合わされた上フランジ３２ａと連結金具３４，３５とが、連結ピン３６によって連ねられている。ひいては、隣り合う圧延Ｈ形鋼３２の上フランジ３２ａどうしが連結されている。上フランジ３２ａと連結金具３４，３５には、連結ピン３６を通すピン孔３２ｃ，３４ａ，３５ａがそれぞれ形成されている。
なお、上フランジ３２ａどうしを連結するのに代えて、下フランジ３２ｂどうしを連結することにしてもよい。この場合、連結手段３３は、フランジ３２ｂの上面、下面の何れの側に設けてもよい。勿論、フランジ３２ｂの下面に設ける場合には、主桁２０と干渉しない位置に配置する。
また、ピン３６に代えてボルトを用いてもよい。
【００１５】
図４に示すように、各セグメント３１における両端の圧延Ｈ形鋼３２は、床版−主桁連結手段４０を介して主桁２０に連結されている。図５に示すように、連結手段４０は、主桁２０の上フランジ２０ａの両端部に一対配されている。各連結手段４０は、大小２つのＬ字状断面の連結金具４１，４２を有している。小さい連結金具４２（第２の床版−主桁連結部材）の水平板部４２ｂは、主桁２０の上フランジ２０ａの下面に溶接されている。この状態で、上フランジ２０ａの端面と連結金具４２の垂直板部４２ａの側面とが面一になっている。この上フランジ２０ａ端面と垂直板部４２ａ側面とに、大きい連結金具４１（第１の床版−主桁連結部材）の垂直板部４１ａが宛てがわれ、垂直板部４１ａ，４２ａどうしが高力ボルト４３により連結されている。また、連結金具４１の水平板部４１ｂが、圧延Ｈ形鋼３２の下フランジ３２ｂの下面に宛てがわれ、高力ボルト４４により連結されている。
【００１６】
なお、図６に示すように、圧延Ｈ形鋼床版３０の橋幅方向の両端部には、高欄５０及び地覆５１が設けられている。また、図示は省略するが、圧延Ｈ形鋼床版３０の上面には、防水シートが敷かれ、その上にアスファルト等の舗装が施されている。
【００１７】
ところで、圧延Ｈ形鋼３２には、寸法のばらつきがあったり、長手方向に曲がりがあったりする場合がある。高さ方向に寸法がばらつくと、隣り合う圧延Ｈ形鋼３２どうしの間に段差が生じる。ＪＩＳサイズＨ３００ｘ３００の圧延Ｈ形鋼３２の場合、上記段差は、ＪＩＳ許容差で最大４ｍｍである。これに対して、舗装の厚さは、例えば５０〜８０ｍｍ程度であり、上記段差より十分に大きい。これによって、圧延Ｈ形鋼３２の高さのばらつきを吸収することができ、舗装の表面に圧延Ｈ形鋼３２の段差の影響が現われることはない。
【００１８】
また、圧延Ｈ形鋼３２が曲がっていると、隣り合うものどうしの間に隙間が出来る。一方、圧延Ｈ形鋼床版３０と舗装との間には防水シートが設けられているので、舗装に吸収された雨水が上記圧延Ｈ形鋼３２どうし間の隙間から桁下に落ちることはない。なお、防水シートに代えて、圧延Ｈ形鋼床版３０上面に防水性ゴムからなる接着層を設けることにしてもよい。この防水性接着層によって、防水を確保できるのに加えて上フランジ３２ａと舗装のなじみを良くすることができる。
【００１９】
上記既設橋梁Ｂにおいて、ＲＣ床版６０を圧延Ｈ形鋼床版３０に取り替える方法を説明する。
予め、工場において所要本数の市販の圧延Ｈ形鋼３２を用意する。市販の圧延Ｈ形鋼３２は、極めて安価かつ短納期で購入することができる。各圧延Ｈ形鋼３２は設計長さに切断し、連結金具３４，３５を取り付け、更に複数本づつ組み合わせて圧延Ｈ形鋼セグメント３１を構成しておく。溶接Ｈ形鋼の場合のようなフランジとウエブの溶接等の手間が不要であるから工数の削減、製作コストの低減ができ、ひいては、床版取替えコストを大幅に低廉化できる。
【００２０】
現場では、交通規制をしたうえで橋梁ＢのＲＣ床版６０を解体撤去する。また、図６及び図７に示すように、主桁２０の下方に主桁との連結作業用の吊足場７０を吊り下げる。そして、上記圧延Ｈ形鋼セグメント３１を搬入し、主桁２０上に敷設する。この作業は、先行して設置したセグメント３１の隣りに次のセグメント３１を据付け、主桁２０にボルト締めするという単純な内容であるため、容易に施工でき、作業性が良好である。また、圧延Ｈ形鋼セグメント３１は、従来のプレキャストＰＣ床版、合成床版１等の各セグメントと比べると軽量で、鋼床版並である。したがって、大型の重機を必要とせず、小型リフトで簡単に設置することができる。
【００２１】
なお、工場では連結金具３４，３５の取付だけを行い、セグメント３１の状態にしないこととし、現場で圧延Ｈ形鋼３２を１本ずつ敷き並べることにしてもよい。その場合、１本の圧延Ｈ形鋼３２の質量は１トン程度であるから、フォークリフトなどで持ち運ぶことができるので、大型重機が無くても作業を行うことができ、一層の簡便化を図ることができる。
【００２２】
このようにして、橋梁Ｂの全長にわたって圧延Ｈ形鋼床版３０を短時間で敷設することができ、工期を大幅に短縮化できる。これによって、交通規制を短時間で解除できる。
【００２３】
圧延Ｈ形鋼床版３０は、ＲＣ床版６０に対しては勿論のこと、プレキャストＰＣ床版、合成床版１等と比べても軽量であるので、橋台１０等の下部構造への負担を軽減することができる。
【００２４】
圧延Ｈ形鋼床版３０では、ピン３６やボルト４３，４４を主体に圧延Ｈ形鋼３２相互間や主桁２０との連結がなされている。また、圧延Ｈ形鋼３２のフランジ３２ａに形鋼連結手段３３の連結金具３４，３５を溶接に代えてボルトで連結することも可能である。同様に、主桁２０のフランジ２０ａに床版−主桁連結手段４０の連結金具４２を溶接に代えてボルトで連結することも可能である。このように溶接接合を極力回避できるので、疲労の問題を少なくすることができ、疲労照査の負担を軽くすることができる。
【００２５】
取替えた圧延Ｈ形鋼床版３０について将来、再度取替えの必要が生じたときは、上記ピン３６やボルト４３，４４を外すことにより簡単に解体撤去することができ、取替え工事を簡便かつ短時間で行うことができる。
圧延Ｈ形鋼床版は、急速施工が可能であり、しかも極めて安価に施工できるので、震災時の緊急通行用の応急的な橋の床版としても適用することができる。この場合、主桁との連結は必ずしも必要でないので、一層簡便かつ短時間で施工することができる。
【００２６】
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の改変が可能である。
圧延Ｈ形鋼床版は、既設橋梁の床版の取替えに適用されるだけでなく、新設の橋梁にも適用可能である。
形鋼連結手段や床版−主桁連結手段は、ボルトやピンを用いずに係合凸部と係合凹部とによる嵌め合い構造のみで連結できる凹凸嵌合機構で構成されていてもよい。また、形鋼連結手段は、主桁と交錯する部分を除き、主桁側を添接板でボルト・ピン留めすることも可能である。
水滴が橋下に落下しても問題がない水面上の橋脚の場合には、圧延Ｈ形鋼床版上面に防水シートを敷かなくてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の圧延Ｈ形鋼からなる床版によれば、施工を簡易化でき、工期の短縮を図ることができる。また、コストの大幅な低廉化を図ることができ、応急的な橋にも適用可能である。
複数本の圧延Ｈ形鋼を形鋼連結手段で連結してセグメントを構成することにより、工期の一層の短縮を図ることができる。また、疲労の問題を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る圧延Ｈ形鋼床版に取替え後の橋梁の側面図である。
【図２】上記圧延Ｈ形鋼床版を一部仮想線で示す上記取替え後の橋梁の平面図である。
【図３】（ａ）隣り合う２つの圧延Ｈ形鋼を連結前の状態で示す側面断面図である。
（ｂ）隣り合う２つの圧延Ｈ形鋼を連結後の状態で示す側面断面図である。
【図４】上記取替え後の橋梁の一部を拡大して示す側面断面図である。
【図５】上記取替え後の橋梁の一部を拡大して示す正面断面図である。
【図６】床版取替え作業中の橋梁の正面断面図である。
【図７】床版取替え作業中の橋梁の一部を示す側面図である。
【図８】取替えられる前の既設ＲＣ床版の斜視図である。
【図９】従来の合成床版の斜視図である。
【図１０】従来の鋼床版の斜視図である。
【符号の説明】
Ｂ  橋梁
１０  橋台
２０  主桁
２０ａ  主桁の上フランジ
２１  鋼桁
２２  添接板
２３  高力ボルト
２５  横傾構
３０  圧延Ｈ形鋼床版
３１  圧延Ｈ形鋼セグメント
３２  圧延Ｈ形鋼
３２ａ  圧延Ｈ形鋼の上フランジ
３２ｂ  圧延Ｈ形鋼の下フランジ
３２ｃ，３４ａ，３５ａ  ピン孔
３３  形鋼連結手段
３３ａ  連結凹部
３４，３５  連結金具
３６  連結ピン
４０  床版−主桁連結手段
４１，４２  連結金具
４１ａ，４２ａ  垂直板部
４１ｂ，４２ｂ  水平板部
４３，４４  高力ボルト
５０  高欄
５１  地覆
６０  ＲＣ床版（既設床版）
６１  コンクリート
６２  主鉄筋
６３  配力鉄筋
７０  吊足場
【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】
0003922952.tif 000009
【図９】
0003922952.tif 000010
【図１０】
0003922952.tif 000011