(57)【要約】【課題】繰り返し載荷に対する耐久性に優れた鋼板を備えた継目構造を提供する。【解決手段】目地２３を挟んで対向する延長床版２１と橋梁床版２２とを接続する床版２の継目部２０である。  そして、延長床版２１と橋梁床版２２間に架け渡される鋼板３と、鋼板３の少なくとも両端部をコンクリート部材にそれぞれ定着させる定着プレート３１，３１と、目地２３の両側において鋼板３の下面に当接させる接触面３２１が形成された延長床版２１と橋梁床版２２の角部にそれぞれ設けられる保護アングル３２，３２とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目地を挟んで対向するコンクリート部材を接続するコンクリート構造物の継目構造であって、
前記対向するコンクリート部材間に架け渡される鋼板と、
前記鋼板の少なくとも両端部を前記コンクリート部材にそれぞれ定着させる定着部と、
前記目地の両側において前記鋼板の下面に当接させる接触面が形成された前記対向するコンクリート部材の角部にそれぞれ設けられる保護部とを備えたことを特徴とする鋼板を備えた継目構造。
【請求項２】
前記定着部は、複数の孔が形成された板状の孔あき板部と、その孔あき板部に略直交する取付け部とを有し、前記鋼板と前記取付け部とが高力ボルト又は溶接によって接合されることを特徴とする請求項１に記載の鋼板を備えた継目構造。
【請求項３】
前記定着部は、双方の前記コンクリート部材にそれぞれ埋設されるスタッドジベルで形成されることを特徴とする請求項１に記載の鋼板を備えた継目構造。
【請求項４】
前記鋼板と前記保護部とは、高力ボルトによって接合されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の鋼板を備えた継目構造。
【請求項５】
前記保護部は、双方の前記コンクリート部材にそれぞれ埋設される高力ボルト又はスタッドジベルで固定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の鋼板を備えた継目構造。
【請求項６】
前記コンクリート部材は板状であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の鋼板を備えた継目構造。
【請求項７】
前記鋼板の上方に、双方の前記コンクリート部材に跨る一体の上層部が形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の鋼板を備えた継目構造。
【請求項８】
前記コンクリート構造物は、橋梁の床版であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の鋼板を備えた継目構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート床版などの継目を設けるコンクリート構造物の鋼板を備えた継目構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
橋梁には、温度変化などによる橋軸方向の伸縮を吸収させるために橋台付近に伸縮装置が設けられるが、この伸縮装置を車両が通過する際に振動や騒音が発生する。このため、従来、橋梁の床版を陸上まで延長した延長床版を設け、その騒音や振動を土工部に吸収させて低減させる構造が知られている（特許文献１，２など参照）。
【０００３】
一方、このように設けられた延長床版には、通過する車両などの活荷重によってたわみが生じることになるので、そのたわみによって発生する曲げ応力に剛結構造で抵抗させるには、延長床版と橋梁床版との継目部の鉄筋量や床版の厚みを増加させる必要がある。
【０００４】
他方、特許文献１，２では、延長床版と橋梁床版との継目部をメナーゼヒンジ構造として、回転を許容した柔構造とすることで、鉄筋量や床版厚さの増加を抑えている。
【特許文献１】特開２００６−３０７４７３号公報
【特許文献２】特開２００６−３０７４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記した従来のメナーゼヒンジ構造では、継手材となる鉄筋がコンクリートに拘束されることなく自由に伸縮できる長さが短いため、車両による活荷重又は温度応力が繰り返し載荷されると、継目部周辺に繰り返し塑性変形が発生することになり、疲労による耐久性の低下が懸念される。
【０００６】
他方、継目部の継手鉄筋の露出量を増加させて自由長を長くすることで弾性変形が可能となるようにすることも考えられるが、目地間隔が広くなるとその上に設けられる舗装部も分断され、道路としての連続性が失われてしまうので目地間隔の広さには限界がある。
【０００７】
そこで、本発明は、繰り返し載荷に対する耐久性に優れた鋼板を備えた継目構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の鋼板を備えた継目構造は、目地を挟んで対向するコンクリート部材を接続するコンクリート構造物の継目構造であって、前記対向するコンクリート部材間に架け渡される鋼板と、前記鋼板の少なくとも両端部を前記コンクリート部材にそれぞれ定着させる定着部と、前記目地の両側において前記鋼板の下面に当接させる接触面が形成された前記対向するコンクリート部材の角部にそれぞれ設けられる保護部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、前記定着部は、複数の孔が形成された板状の孔あき板部と、その孔あき板部に略直交する取付け部とを有し、前記鋼板と前記取付け部とが高力ボルト又は溶接によって接合されるものであってもよい。
【００１０】
さらに、前記定着部は、双方の前記コンクリート部材にそれぞれ埋設されるスタッドジベルで形成することもできる。
【００１１】
また、前記鋼板と前記保護部とは、高力ボルトによって接合することができる。さらに、前記保護部は、双方の前記コンクリート部材にそれぞれ埋設される高力ボルト又はスタッドジベルで固定されるものであってもよい。
【００１２】
また、前記コンクリート部材は板状であってもよい。さらに、前記鋼板の上方に、双方の前記コンクリート部材に跨る一体の上層部を形成することができる。また、前記コンクリート構造物は、橋梁の床版であってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成された本発明の鋼板を備えた継目構造では、目地を挟んで対向するコンクリート部材に両端部が定着される鋼板の下面は、目地の両側においてコンクリート部材の角部に設けられた保護部に当接されている。
【００１４】
このため、目地周辺で回転変形又はずれ変形が生じて対向するコンクリート部材間に相対変位が発生しても、鋼板は目地上で弾性変形できるうえに、コンクリート部材の角部も保護部によって保護されているので、繰り返しの載荷に対して弾性変形によって耐えることができる。
【００１５】
また、鋼板の両端部は、双方のコンクリート部材に定着部を介してそれぞれ定着されているので、２つの部材を連結することができる。
【００１６】
さらに、孔あき板部を有する定着部であれば、孔の数や大きさ又は孔あき板部の鋼板に対する取り付け間隔を変更することによって、２つの部材に架け渡す鋼板のコンクリート部材に対する定着強度を容易に調整することができる。
【００１７】
また、定着部をスタッドジベルで形成する場合は、簡単な構成で定着部を構成することができる。
【００１８】
さらに、鋼板と保護部とを高力ボルトで接合すれば、溶接をおこなわなくてもよいので、鋼板の溶接による疲労強度の低下が発生せず、繰り返し荷重が載荷される箇所にも適している。
【００１９】
また、保護部を高力ボルト又はスタッドジベルでコンクリート部材に固定するのであれば、容易にコンクリート部材の角部に保護部を設けることができる。
【００２０】
さらに、コンクリート部材が温度応力の影響を受けやすく目地を設ける必要性の高い板状の部材であれば、このような継目構造を設けて繰り返し載荷に対する耐久性に優れた構造物にすることができる。
【００２１】
また、目地に対して鋼板を架け渡す継目構造であれば、目地間隔を広くしても双方のコンクリート部材に跨る一体の上層部を鋼板の上方に設けて、連続性のある道路などを構築することができる。
【００２２】
また、このような鋼板を備えた継目構造を、橋梁の床版と陸上側の土工部に設けられる延長床版との継目構造に適用すれば、回転変形やずれ変形が可能な継目構造が形成されて、車両などの活荷重の繰り返し載荷に対しても長期間使用可能な耐久性に優れた橋梁を構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
まず、図２を参照しながら、本実施の形態のコンクリート構造物としての床版２の継目構造が構築される橋梁１の構成について説明する。
【００２５】
この図２は、橋梁１が架け渡される一方側の橋台１５付近の構成を示したもので、橋台１５の上面には橋梁１の桁部１４の端部が支承部１４２を介して載置される。この支承部１４２には、例えば金属製の支承材が使用できる。また、この桁部１４の上には、鉄筋コンクリートなどのコンクリート部材としての橋梁床版２２が設けられる。
【００２６】
また、桁部１４の端部には、桁部１４に直交する方向に横桁１４１が延設され、その上面に橋梁床版２２の端部が載置される。そして、この橋梁床版２２の端部に対向するコンクリート部材として延長床版２１が設けられる。この延長床版２１と橋梁床版２２とを突き合わせた部分が、床版２の継目構造としての継目部２０となる。
【００２７】
この延長床版２１は、橋梁１の陸上側の基礎地盤となる土工部１９の上に底版１６を設けて、その上に載置される。この底版１６は、断面視Ｌ字形の板状構造物で、一方の端縁が橋台１５の背面側に設けられた突起部１５ａ上に載置されるとともに、他方の端縁に設けられた突条の上には道路部１８の端部が支持される。
【００２８】
そして、この道路部１８と橋梁床版２２との間の底版１６上に、例えばゴム支承（図示省略）を介して延長床版２１が載置される。この延長床版２１と道路部１８の端部間には伸縮継手１７が設けられ、延長床版２１及び橋梁床版２２からなる床版２が温度変化によって伸縮した場合は、この伸縮継手１７によって変位が吸収されて、床版２に過大な温度応力が作用しないようになっている。また、この床版２上は、上層部としての舗装部１１で覆われている。
【００２９】
続いて、この延長床版２１と橋梁床版２２とを対向させて、鋼板３が配置される床版２の継目部２０の詳細について、図１を参照しながら説明する。
【００３０】
この床版２の継目部２０は、目地２３を挟んで対向する延長床版２１と橋梁床版２２とを接続する部分に設けられる。
【００３１】
この目地２３は、例えば２００ｍｍ程度の間隔で、この目地２３によって延長床版２１と橋梁床版２２とのコンクリート部材同士の応力の伝達は遮断される。
【００３２】
また、延長床版２１の一方の端部は、ゴム支承部１２を介して桁部１４上面に載置されており、図２に示すように桁部１４が撓んで傾いても、ゴム支承部１２が変形してその傾きの延長床版２１への伝達が低減されるので、継目部２０がヒンジ構造のように回転変形することができる。
【００３３】
そして、この延長床版２１の上面と橋梁床版２２の上面との間に鋼板３が架け渡される。この鋼板３の床版２延伸方向の長さは、例えば２００ｍｍの目地２３の両側の床版２１，２２が、それぞれ目地間隔の約２倍の長さで覆われるように、１０００〜１２００ｍｍ程度に形成される。
【００３４】
この鋼板３の両端部には、定着部としての定着プレート３１，３１がそれぞれ取り付けられる。この定着プレート３１は、図４に示すように断面Ｌ字形の鋼材などから形成される部材で、それぞれの床版２１，２２の内部に埋設される孔あき板部としての孔あきジベル３１１と、それに略直交して鋼板３の下面に当接させる取付け部３１２とを有している。
【００３５】
また、この孔あきジベル３１１は、図１に示すように複数の孔３１１ａ，・・・が形成されて、主にその孔３１１ａ，・・・に入り込むコンクリートのせん断抵抗や付着力によって床版２１，２２に定着される。
【００３６】
ここでは、孔３１１ａ，・・・が２段にして６個形成された定着プレート３１を配置しているが、これに限定されるものではなく、継手部２０に作用する曲げモーメント、引張力及びせん断力などによって定着プレート３１が引き抜けることのないように設定される。
【００３７】
さらに、この定着プレート３１は、取付け部３１２と鋼板３とが複数の高力ボルト３３，・・・によって接合されている（図１，３，４参照）。また、定着プレート３１は、図３に示すように、床版２の幅方向に間隔を置いて複数、設置されている。
【００３８】
また、図１に示すように、目地２３の両側において、延長床版２１の上部角部と橋梁床版２２の上部角部には、断面視Ｌ字形の保護アングル３２，３２が保護部としてそれぞれ設けられている。
【００３９】
この保護アングル３２，３２は、図３に示すように、延長床版２１と橋梁床版２２の端縁に沿って連続して設けられており、目地２３を挟んだそれぞれの床版２１，２２の角部が保護されることになる。
【００４０】
また、保護アングル３２は、図１に示すように、鋼板３の下面に当接させる接触面３２１と、それに略直交して目地２３側に向いた床版２１，２２の側面を保護する垂下面３２２とを有し、例えば山形鋼材などで形成される。
【００４１】
そして、接触面３２１と鋼板３とは、図１，３に示すように、高力ボルト３３によって接合されている。また、保護アングル３２の垂下面３２２は、高力ボルト３３によって床版２１，２２に固定されている。
【００４２】
また、この延長床版２１、目地２３及び橋梁床版２２の上方には、延長床版２１及び橋梁床版２２に跨る一体の上層部としての舗装部１１が形成される。この舗装部１１は、目地２３において鋼板３に下から支持されるので、目地間隔が広くなっても継目部２０に一体の舗装部１１を構築することができる。
【００４３】
なお、図１−４においては、床版２を鉄筋コンクリートで構築する際の鉄筋については、図示を省略している。
【００４４】
次に、本実施の形態の鋼板３を備えた継目部２０の作用について説明する。
【００４５】
このように構成された本実施の形態の床版２の継目部２０では、目地２３を挟んで対向する延長床版２１と橋梁床版２２とに両端部が定着される鋼板３の下面は、延長床版２１と橋梁床版２２のそれぞれの角部に設けられた保護アングル３２，３２に当接されている。
【００４６】
そして、このように構成された床版２の継目部２０を備えた橋梁１を、図２に示すように車両４が走行すると、橋梁１の桁部１４が撓んで延長床版２１と橋梁床版２２との間に回転角θの回転変形が生じる。
【００４７】
この図２に示すように、桁部１４が撓んで傾くと、橋梁床版２２もそれに伴って傾き、継目部２０に回転変形が発生する。この際、鋼板３は、定着プレート３１，３１によって延長床版２１及び橋梁床版２２とに埋設されて拘束されているので、延長床版２１及び橋梁床版２２に対する相対的な位置が変化することはなく、一体の構造物として同様に変形する。
【００４８】
これに対して、目地２３上方の鋼板３の部分は、コンクリートに付着されておらず、コンクリートに拘束されることなく自由に伸縮したり撓んだりすることができる。
【００４９】
そして、継目部２０に回転変形が発生すると、目地２３上方の鋼板３が伸びたり撓んだりして、弾性範囲内で自由に変形することができる。また、このような鋼板３の変形が生じても、延長床版２１と橋梁床版２２の角部に設けられた保護アングル３２，３２に鋼板３が接触するだけなので、延長床版２１及び橋梁床版２２が損傷することがない。このため、継目部２０で回転が発生するような載荷やせん断変形が繰り返されても、鋼板３の弾性変形によって耐えることができる。
【００５０】
また、鋼板３の両端部は、延長床版２１と橋梁床版２２とにそれぞれ定着されているので、この鋼板３によって２つの床版２１，２２を確実に連結することができる。
【００５１】
さらに、鋼板３と保護アングル３２とを高力ボルト３３で接合すれば、溶接をおこなわなくてもよいので、溶接によって鋼板３や保護アングル３２の疲労強度が低下してしまうようなことがなく、繰り返しの荷重載荷に対しても高い耐久性を確保することができる。
【００５２】
また、孔あきジベル３１１を有する定着プレート３１であれば、孔３１１ａ，・・・の数や大きさ又は鋼板３に対する孔あきジベル３１１の取り付け間隔を変更することによって、２つの床版２１，２２に架け渡す鋼板３のコンクリート部材に対する定着強度を容易に調整することができる。
【００５３】
さらに、保護アングル３２を高力ボルト３３で延長床版２１及び橋梁床版２２に固定するのであれば、容易に床版２１，２２の角部に保護アングル３２，３２を取り付けることができる。
【００５４】
また、延長が長い橋梁１の床版２のように、たわみが発生したり、温度応力の影響を受けたりするような目地２３を設ける必要性の高い板状の部材であれば、このような塑性変形や過大な応力が発生し難い継目部２０を設けることで、繰り返し載荷に対する耐久性に優れた構造物にすることができる。
【００５５】
さらに、目地２３に対して鋼板３を架け渡す継目部２０であれば、目地間隔を広くしても延長床版２１と橋梁床版２２に跨る一体の舗装部１１を鋼板３の上方に設けて、連続性のある道路などを構築することができる。すなわち、目地間隔が広くなると、その上で舗装部１１を支持させるのが難しくなるが、目地２３に鋼板３が架け渡されてその上に舗装部１１を設けるのであれば、目地間隔を広くすることができる。そして、目地間隔が広くなると、目地部２０で回転変形がし易くなって、耐久性に優れたヒンジ構造を構築することができる。
【００５６】
また、このように目地２３の間隔を任意に調整できれば、延長床版２１と橋梁床版２２との間に上下又は左右のずれが生じるようなせん断変形に対しても、弾性変形の範囲内に収められるような継目部２０にすることができる。
【００５７】
そして、このような継目部２０が延長床版２１と橋梁床版２２との間に設けられた橋梁１は、車両４などの活荷重が繰り返し載荷されても、土工部１９に設けられる延長床版２１によって振動及び騒音の発生が抑えられる。そのうえ、繰り返し載荷によって発生する継目部２０の変形が、鋼板３の弾性変形の範囲内であるので、長期間使用可能な耐久性に優れた橋梁１にすることができる。
【実施例１】
【００５８】
以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例１について図５を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００５９】
この実施例で説明する橋梁１Ａのコンクリート構造物としての床版２Ａの継目構造（継目部２０Ａ）は、鋼板５の定着部が複数のスタッドジベル５１，・・・で形成されている。このスタッドジベル５１は、先端が拡幅されたり周面に凹凸（図示省略）が成形されたりする定着部材で、コンクリートの内部に埋設されて引抜き力に対して抵抗させることができる。また、このスタッドジベル５１の頭部は鋼板５に固定される。
【００６０】
また、この実施例１においても、延長床版２１Ａと橋梁床版２２Ａの上部角部に、それぞれ保護部としての保護アングル５２，５２が設けられる。この保護アングル５２は、鋼板５の下面に当接させる接触面５２１と、それに略直交して目地２３Ａ側に向いた床版２１Ａ，２２Ａの側面を保護する垂下面５２２とを有し、例えば山形鋼材などで形成される。
【００６１】
そして、接触面５２１と鋼板５とは、高力ボルト５３によって接合されている。また、保護アングル５２の垂下面５２２は、水平方向に向けたスタッドジベル５４によって床版２１Ａ，２２Ａにそれぞれ固定されている。
【００６２】
このように定着部をスタッドジベル５１，・・・で形成する場合は、定着強度の調整をスタッドジベル５１，・・・の配置本数を変えるだけでおこなうことができ、簡単な構成で定着部を構成することができる。
【００６３】
さらに、保護アングル５２をスタッドジベル５４で床版２１Ａ，２２Ａに固定するのであれば、容易にコンクリート部材の角部に保護アングル５２を取り付けることができる。
【００６４】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【実施例２】
【００６５】
以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例２について図６を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００６６】
この実施例２では、鋼板３と定着プレート３１とを溶接部３４によって接合し、前記実施の形態のように高力ボルト３３，・・・の頭部が舗装部１１側に突出しないようにする。
【００６７】
すなわち、この実施例２では、定着プレート３１の取付け部３１２の側縁と鋼板３の下面との間に溶接部３４を設けて、定着プレート３１，・・・を鋼板３に固定する。
【００６８】
また、図示していないが、鋼板３と保護アングル３２とも溶接部３４によって接合する。
【００６９】
このように鋼板３と定着プレート３１及び鋼板３と保護アングル３２とを、溶接部３４を介して接合するようにすれば、鋼板３の上面側を凸部のない面一に成形することができる。すなわち、舗装部１１が薄い場合に、鋼板３の上面側に高力ボルト３３の頭部などの凸部があるとひび割れを生じさせるおそれがあるが、凸部のない平面に成形されていれば舗装部１１が薄くてもひび割れが発生することがない。
【００７０】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は実施例１と略同様であるので説明を省略する。
【００７１】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００７２】
例えば、前記実施の形態又は前記実施例１では、保護部として保護アングル３２，５２を延長床版２１，２１Ａ及び橋梁床版２２，２２Ａの角部に取り付けたが、これに限定されるものではなく、コンクリート部材の角部を鋼材で構築するなどして保護部を一体に設けてもよい。
【００７３】
また、前記実施の形態又は前記実施例では、コンクリート構造物として橋梁１，１Ａの床版２，２Ａについて説明したが、これに限定されるものではなく、回転変形、せん断変形又は伸縮などの変形が発生する継目構造を備えたコンクリート構造物であれば、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の最良の実施の形態の床版の継目部の構成を説明する断面図である。
【図２】本発明の最良の実施の形態の床版を設ける橋梁の構成を説明するための説明図である。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視方向で見た平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ矢視方向で見た断面図である。
【図５】実施例１の床版の継目部の構成を説明する断面図である。
【図６】実施例２の鋼板と定着プレートとの接合構造を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１，１Ａ        橋梁
１１            舗装部（上層部）
２，２Ａ        床版（コンクリート構造物）
２０，２０Ａ    継目部（継目構造）
２１，２１Ａ    延長床版（コンクリート部材）
２２，２２Ａ    橋梁床版（コンクリート部材）
２３，２３Ａ    目地
３              鋼板
３１            定着プレート（定着部）
３１１          孔あきジベル（孔あき板部）
３１１ａ        孔
３１２          取付け部
３２            保護アングル（保護部）
３２１          接触面
３３            高力ボルト
３４            溶接部（溶接）
５              鋼板
５１            スタッドジベル（定着部）
５２            保護アングル（保護部）
５２１          接触面
５３            高力ボルト
５４            スタッドジベル
【図１】
2009209590.tif 000003
【図２】
2009209590.tif 000004
【図３】
2009209590.tif 000005
【図４】
2009209590.tif 000006
【図５】
2009209590.tif 000007
【図６】
2009209590.tif 000008