(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート床版が橋軸方向に延設された主桁によって支持されて成る橋梁において、
前記コンクリート床版の前記主桁との結合部位である結合被支持部位を除く主桁間床版部位を下面側から支持し得るように、置換鋼板部材を前記主桁に支持部材を介して固定した後、前記結合被支持部と前記主桁間床版部位の間を切断して前記置換鋼板部材によって支持された前記主桁間床版部位を除去し、
前記結合被支持部位にその少なくとも上面を覆う被支持部上面鋼板を移動不能に固定し、
前記支持部材の前記主桁への固定を解除して前記置換鋼板部材が前記被支持部上面鋼板と合致する位置まで上昇させ、前記支持部材を前記主桁に再度固定すると共に前記被支持部上面鋼板と前記置換鋼板部材とを結合し、前記主桁間床版部位を前記置換鋼板部材で置換することを特徴とするコンクリート床版橋梁の鋼床版への張り替え方法。
【請求項２】
コンクリート床版が橋軸方向に延設された主桁によって支持されて成る橋梁において、
前記コンクリート床版の前記主桁との結合部位である結合被支持部位を除く主桁間床版部位のコンクリート床版が除去されて前記主桁上に前記結合被支持部位のみが残存し、当該結合被支持部位の上面に被支持部上面鋼板が固定されると共に、前記主桁間床版部位に置換鋼板部材が前記主桁に支持部材を介して固定されて配設され、前記被支持部上面鋼板と前記置換鋼板部材とが結合一体化されて構成されていることを特徴とするコンクリート床版橋梁の鋼床版への張り替え構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋軸方向に延設された主桁によってＲＣ床版を支持して成る高架橋等の橋梁の、コンクリート床版を鋼床版へ張り替えるコンクリート床版橋梁の鋼床版への張り替え方法及びコンクリート床版橋梁の鋼床版への張り替え構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高架橋等の橋梁の構造として、橋軸方向に延設された主桁によって鉄筋コンクリート床版（以下ＲＣ床版と記す）を支持して成るものがある。主桁とＲＣ床版とは主桁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。
【０００３】
ＲＣ床版は、施工時においては現場で型枠内に鉄筋を組んでコンクリートを打設するものであるために作業に手間がかかり、工期が長い。また、重量が重く死荷重が大きい。
【０００４】
近時、このようなＲＣ床版が老朽化したために張り替えを要する橋梁が増加しつつあるが、ＲＣ床版の張り替えは、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る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既存のＲＣ床版の特に主桁による被支持部位（主桁との結合部位）の解体除去は極めて面倒であり、また、旧床版除去後の新たなＲＣ床版の構築も新製時と同様に型枠を設けて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する。
【０００６】
このため、橋梁の床版張り替えの間行わざるを得ない交通規制期間が長期間に及ぶという問題がある。
【０００７】
また、近時、交通量の増加によって床版張り替え時に拡幅が望まれるが、前述のごとくＲＣ床版は重量が大きいために桁組を含む橋梁の下部構造を増強しなければならず、大幅な橋梁全体の構成変更が必要となる。
【０００８】
本発明は、上記解決課題に鑑みてなされたものであって、短い交通規制期間での床版の張り替えを可能とし、更に、床版の軽量化によって橋梁の下部構造を変更することなく拡幅も可能とするコンクリート床版橋梁の鋼床版への張り替え方法及びコンクリート床版橋梁の鋼床版への張り替え構造の提供を目的とする。
【０００９】
【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コンクリート床版橋梁の鋼床版への張り替え方法は、コンクリート床版が橋軸方向に延設された主桁によって支持されて成る橋梁において、前記コンクリート床版の前記主桁との結合部位である結合被支持部位を除く主桁間床版部位を下面側から支持し得るように、置換鋼板部材を前記主桁に支持部材を介して固定した後、前記結合被支持部と前記主桁間床版部位の間を切断して前記置換鋼板部材によって支持された前記主桁間床版部位を除去し、前記結合被支持部位にその少なくとも上面を覆う被支持部上面鋼板を移動不能に固定し、前記支持部材の前記主桁への固定を解除して前記置換鋼板部材が前記被支持部上面鋼板と合致する位置まで上昇させ、前記支持部材を前記主桁に再度固定すると共に前記被支持部上面鋼板と前記置換鋼板部材とを結合し、前記主桁間床版部位を前記置換鋼板部材で置換することを特徴とする。
【００１０】
また、コンクリート床版橋梁の鋼床版への張り替え構造は、コンクリート床版が橋軸方向に延設された主桁によって支持されて成る橋梁において、前記コンクリート床版の前記主桁との結合部位である結合被支持部位を除く主桁間床版部位のコンクリート床版が除去されて前記主桁上に前記結合被支持部位のみが残存し、当該結合被支持部位の上面に被支持部上面鋼板が固定されると共に、前記主桁間床版部位に置換鋼板部材が前記主桁に支持部材を介して固定されて配設され、前記被支持部上面鋼板と前記置換鋼板部材とが結合一体化されて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
【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。
【００１２】
図１（Ａ）は張り替え前のＲＣ床版の橋梁の橋軸と直交する断面図であり、（Ｂ）は張り替え後の橋梁の断面図である。
【００１３】
図１（Ａ）に示す張り替え前の橋梁１′は、三本の橋軸方向に延びる断面形状Ｉ形の主桁１０を備える桁組の上に鉄筋コンクリート床版（ＲＣ床版）２０が構築され、橋軸方向に所定間隔で配設された図示しない橋脚に主桁１０を介して支持されているものである。
【００１４】
主桁１０の上フランジ１０Ｆの上面にはジベル１１が立設されており、このジベル１１がＲＣ床版２０に没入して主桁１０とＲＣ床版２０とを剪断力伝達可能に結合している。ＲＣ床版２０の主桁１０によって支持される部位は、その裏面側が斜めのハンチにより突出して他の部位より厚く形成されており、以下、この主桁１０の上フランジ１０Ｆにハンチ部を加えた幅の部位を結合被支持部２１、結合被支持部２１の間の均等な厚さの部位を主桁間床版部位２２と称す。
【００１５】
このようなＲＣ床版２０を、本発明に係る張り替え方法の一例を用いて鋼床版に張り替えて図１（Ｂ）に示すように鋼床版橋梁１とする。
【００１６】
まず、部分断面図である図２に示すように、支持部材としての支持横梁３１を主桁１０に固定し、橋軸方向に所定間隔で複数配設する。
【００１７】
図示支持横梁３１は、所定厚さの鋼板によって所定高さの板部の上縁に所定幅のフランジ３１Ａを備えて形成されており、その側端部が主桁１０の腹板に固定された支持金具３２の締結板部３２Ａに図示しないボルト・ナットによって締結されることで主桁１０に固定され、板面を橋軸と直交させて、上縁がＲＣ床版２０の裏面と所定間隔となるように水平に設けられる。
【００１８】
支持金具３２は、Ｔ字状断面の形鋼により所定長さに形成され、そのフランジで主桁１０の腹板１０Ｗに鉛直状態で例えば溶接によって固定されて、締結板部３２Ａを橋軸と直交するように突出させて設けられている。締結板部３２Ａは、後述する支持横梁３１の移動を許容すべく鉛直方向に所定の長さに設定されている。
【００１９】
次いで、図３，図３のＡ−Ａ断面図である図４，及び図３の下面図に相当するＢ矢視である図５に示すように、支持横梁３１の上縁と既存のＲＣ床版２０の下面との間に置換構造体３３を挿置し、支持横梁３１と溶接又はボルト・ナットによる締結によって一体化して支持置換構造体３０を形成する。
【００２０】
置換構造体３３は、ＲＣ床版２０の主桁１０によって支持される結合被支持部位２１を除く主桁間床版部位２２と対応する幅の置換鋼板部材としての置換鋼板３３Ａの下面側に、当該部位の斜視図である図６に示すように、橋軸方向に延びる断面形状Ｔ字状の縦梁３３Ｂが複数条溶接固定されて形成されている。その高さは、主桁１０に固定された支持横梁３１の上縁とＲＣ床版２０の主桁間床版部位２２の下面との間に所定の公差で嵌合し得るように設定され、また、橋軸方向の長さは複数の支持横梁３１によって支持されるように設定される。
【００２１】
ここで、置換構造体３３の設置は、図７に概念的に示すように、橋梁１の一部に置換構造体３３の長さと対応する支持横梁３１の配設されていない挿置部位：Ｘを設定し、この挿置部位：Ｘにおいて置換構造体３３を支持横梁３１とＲＣ床版２０の間と対応する高さに水平状態で持ち上げ、水平方向にずらして所定の部位に位置させることによって行う。橋軸方向に隣接する置換構造体３３の置換鋼板３３Ａ及び縦梁３３Ｂは、溶接又はボルト・ナットによって結合する。これによって縦梁３３Ｂは橋軸方向に連続する強度部材となる。
【００２２】
このように、支持横梁３１とＲＣ床版２０（主桁間床版部位２２）の間に置換構造体３３が配設されて支持置換構造体３０が形成されると、置換鋼板３３Ａが主桁間床版部位２２の下面に近接して位置し、これによって主桁間床版部位２２を支持し得る状態となる。尚、この際、より積極的に支持横梁３１の主桁１０への固定位置を調節して支持置換構造体３０の置換鋼板３３Ａを主桁間床版部位２２の下面に当接させても良い。また、主桁間床版部位２２の下面が水平でない部位に対しては、それに対応させて置換鋼板３３Ａを斜めに配設するか、図３中に示すように対応する形状のスペーサー３５を介装する。
【００２３】
その後、ＲＣ床版２０の結合被支持部位２１と主桁間床版部位２２とを、橋軸と平行する鉛直な面で切断する。これによって主桁間床版部位２２は支持置換構造体３０を介して主桁１０によって支持されることとなり、この主桁間床版部位２２を更に適宜細分化する等して除去し、図８に示すように結合被支持部位２１のみが残存した状態とする。
【００２４】
次に、図９に示すように、残存する結合被支持部位２１に固定キャップ４０を被せて固定する。
【００２５】
固定キャップ４０は、被支持部上面鋼板としての天板４１の下面左右両側に、所定高さの側板４２が結合被支持部位２１の幅と対応する間隔で固定されて、結合被支持部位２１に上側から嵌合し得る下側に開放する断面形状略コ字状に所定板厚の鋼板によって形成されている。天板４１は左右の側板４２より所定量外側に突出して結合フランジ４１Ａとなっており、また、天板４１には固定キャップ４０を裏面側から見た図である図１０に示すように、所定間隔で充填孔４１Ｂが開口形成されると共に、内面（下面）に所定長さの固定ピン４１Ｃが植設されている。
【００２６】
この固定キャップ４０の結合被支持部位２１への固定は、結合被支持部位２１の上面に固定キャップ４０の固定ピン４１Ｃと対応する位置に結合孔２１Ａを穿設し、この結合孔２１Ａにエポキシ系の接着剤等を充填した後、結合孔２１Ａに固定ピン４１Ｃを合致させて結合被支持部２１に固定キャップ４０を被せて接着固定すると共に、充填口４１Ｂを介して結合被支持部位２１の上面と固定キャップ４０の天板４１との間にモルタルを注入・充填することによって行う。
【００２７】
その後、支持置換構造体３０の支持横梁３１をジャッキ又はクレーン等で支持し、支持横梁３１の支持金具３２への固定（即ち主桁１０への固定）を解除してその置換鋼板３３Ａが固定キャップ４０の天板４１と当接する位置まで上昇させ、当該位置で支持横梁３１を支持金具３２（主桁１０）に固定すると共に、置換鋼板３３Ａの側縁部と固定キャップ４０の天板４１の結合フランジ４１Ａとをボルト・ナットで締結する。これにより、図１１に示すように、ＲＣ床版２０の主桁間床版部位２２の、支持置換構造体３０の置換鋼板３３Ａによる置換が完了する。
【００２８】
このようにしてＲＣ床版２０の鋼床版への張り替えが完了した後、上面にアスファルト等によって所定厚さの舗装を施して使用に供することができる。
【００２９】
上記のごとき方法によれば、ＲＣ床版２０の主桁間床版部位２２を鋼板によって構成された支持置換構造体３０の置換鋼板３３Ａによって置換すると共に、残存させたＲＣ床版２０の結合被支持部位２１に固定した固定キャップ４０の天板４１と結合してＲＣ床版２０を鋼床版に張り替えるため、除去の困難なＲＣ床版２０の主桁１０と結合する結合被支持部部位２１を除去することなく鋼床版に置換することができ、張り替えを短時間に行うことができる。これにより、使用中の橋梁の交通規制期間を短縮化でき、交通への影響を最小限とすることができる。
【００３０】
また、鉄筋コンクリート製の主桁間床版部位２２が支持置換構造体３０に置換されるために総重量の軽量化が可能であり、橋脚や橋梁の下部構造を増強する拡幅することも可能となるものである。
【００３１】
尚、支持置換構造体３０や固定キャップ４０の構成は、上記構成例に限るものではなく、適宜変更可能なものである。例えば、置換構造体３３を、図６と対応する斜視図である図１２に示すように、置換鋼板３３Ａの下面に断面形状略Ｕ字状の形鋼３３Ｃをその長手方向を橋軸方向として橋幅方向に複数並設固定すると共に、支持横梁３１と対応する位置に結合部材３４を設けて構成しても良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るコンクリート床版の鋼床版への張り替え方法によれば、コンクリート床版の主桁との結合部位である結合被支持部位を除く主桁間床版部位を下面側から支持し得るように、置換鋼板部材を主桁に支持部材を介して固定した後、結合被支持部と主桁間床版部位の間を切断して置換鋼板部材によって支持された主桁間床版部位を除去し、結合被支持部位にその少なくとも上面を覆う被支持部上面鋼板を移動不能に固定し、支持部材の主桁への固定を解除して置換鋼板部材が被支持部上面鋼板と合致する位置まで上昇させ、支持部材を主桁に再度固定すると共に被支持部上面鋼板と置換鋼板部材とを結合し、主桁間床版部位を置換鋼板部材で置換する。これにより、除去の困難なコンクリート床版の主桁と結合する結合被支持部位を除去することなく桁間床版部位のみを置換鋼板部材で置換するため、張り替えを短時間に行うことができる。これにより、使用中の橋梁の交通規制期間を短縮化でき、交通への影響を最小限とすることができる。また、総重量の軽量化が可能であり、橋脚や橋梁の下部構造を増強することなく拡幅することも可能となるものである。
【００３３】
また、コンクリート床版橋梁の鋼床版への張り替え構造として、コンクリート床版が橋軸方向に延設された主桁によって支持されて成る橋梁において、コンクリート床版の主桁との結合部位である結合被支持部位を除く主桁間床版部位のコンクリート床版が除去されて主桁上に結合被支持部位のみが残存し、当該結合被支持部位の上面に被支持部上面鋼板が固定されると共に、主桁間床版部位に置換鋼板部材が主桁に支持部材を介して固定されて配設され、被支持部上面鋼板と置換鋼板部材とが結合一体化されて構成されていることにより、除去の困難なコンクリート床版の主桁と結合する結合被支持部位を除去することなく桁間床版部位のみを置換鋼板部材で置換したものであるため、張り替えを短時間に行うことができる。これにより、使用中の橋梁の交通規制期間を短縮化でき、交通への影響を最小限とすることができる。また、総重量の軽量化が可能であり、橋脚や橋梁の下部構造を増強することなく拡幅することも可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は張り替え前のＲＣ床版の橋梁の橋軸と直交する断面図，（Ｂ）は本発明に係る張り替え方法の一例を用いて鋼床版に張り替えた後の橋梁の断面図である。
【図２】支持横梁を固定した状態の橋梁の部分断面図である。
【図３】支持横梁に置換構造体を固定して支持置換構造体を構築した状態の橋梁の部分断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３の下面図に相当するＢ矢視である。
【図６】置換構造体の部分斜視図である。
【図７】置換構造体の設置方法を示す概念図である。
【図８】主桁間床版部位を除去した状態の橋梁の部分断面図である。
【図９】結合被支持部位に固定キャップを被せた状態の橋梁の部分断面図である。
【図１０】固定キャップを裏面側から見た図である。
【図１１】主桁間床版部位を支持置換構造体によって置換した状態の橋梁の部分断面図である。
【図１２】置換構造体の他の構成例の斜視図である。
【符号の説明】
１  鋼床版橋梁
１′  ＲＣ床版橋梁（コンクリート床版橋梁）
１０  主桁
２０  コンクリート床版
２１  結合被支持部位
２２  主桁間床版部位
３０  支持置換構造体
３１  支持横梁（支持部材）
３３  置換構造体
３３Ａ  置換鋼板（置換鋼板部材）
４０  固定キャップ
４１  天板（被支持部上面鋼板）
【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】
0004359731.tif 000008
【図８】
0004359731.tif 000009
【図９】
0004359731.tif 000010
【図１０】
0004359731.tif 000011
【図１１】
0004359731.tif 000012
【図１２】
0004359731.tif 000013