(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上床版および下床版と、波形鋼板からなる左右１対のウェブとで断面箱形に形成された桁を備え、この桁の両側部に、橋軸方向に所定間隔をおいて複数対の斜材定着部が設けられてなる斜張橋において、上記各斜材定着部を補強する構造であって、
上記桁における上記各対の斜材定着部の近傍部位に、鋼殻ダイヤフラムが上記両ウェブと接合されるようにして設けられている、ことを特徴とする斜張橋の斜材定着部補強構造。
【請求項２】
上記鋼殻ダイヤフラムが、上記上床版に沿って水平方向に延びる上部水平リブと、上記下床版に沿って水平方向に延びる下部水平リブと、上記各ウェブに沿って略鉛直方向に延びる左右１対の鉛直リブとからなり、
上記上部水平リブおよび上記下部水平リブと上記１対の鉛直リブの各々とが、ボルト締めにより連結固定されている、ことを特徴とする請求項２記載の斜張橋の斜材定着部補強構造。
【請求項３】
上記各対の斜材定着部が、上記両ウェブよりも外側に位置しており、
上記各鉛直リブが、上記各斜材定着部の位置まで外方へ張り出すように形成されている、ことを特徴とする請求項２記載の斜張橋の斜材定着部補強構造。
【請求項４】
上記各ウェブを構成する波形鋼板が、上記各鉛直リブに対して突き合わせ溶接により接合されている、ことを特徴とする請求項２または３記載の斜張橋の斜材定着部補強構造。
【請求項５】
上記各ウェブを構成する波形鋼板が、橋軸方向に互いに隣接する鋼殻ダイヤフラム相互間において２分割されており、これら２分割された波形鋼板の互いに対向する橋軸方向端縁部が、重ねすみ肉溶接により接合されている、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の斜張橋の斜材定着部補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、エクストラドーズド橋等の斜張橋において、その斜材定着部を補強するための構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
桁橋においては、従来より、例えば特開２００１−２００５１０号公報に記載されているように、軽量化等を目的として、上床版および下床版と、波形鋼板からなる左右１対のウェブとで断面箱形に形成された桁構造が知られている。このようなコンクリートと波形鋼板との複合構造を、斜張橋の桁に適用することも考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにした場合には、次のような問題が生じてしまうことが考えられる。
【０００４】
すなわち、一般に斜張橋においては、その桁の両側部に、橋軸方向に所定間隔をおいて複数対の斜材定着部が設けられるが、これら各斜材定着部には斜材張力による応力集中が発生するので、各斜材定着部は斜材張力に十分抵抗し得る構造とする必要がある。
【０００５】
その際、桁がコンクリートで断面箱形に形成されていれば、斜材張力に抵抗することが比較的容易であるが、桁が上床版および下床版と、波形鋼板からなる左右１対のウェブとで断面箱形に形成されている場合には、斜材定着部に何らかの補強を施さないと斜材張力に十分抵抗することが困難である。ところが、この補強をコンクリートを用いて行うようにした場合には、桁の重量が大きくなってしまい、その施工も複雑なものとなってしまう、という問題がある。
【０００６】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、コンクリートと波形鋼板との複合構造を斜張橋の桁に適用した場合において、桁の重量低減および施工簡素化を図った上で斜材定着部の補強を図ることができる、斜張橋の斜材定着部補強構造を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、斜材定着部の補強用として所定の鋼殻ダイヤフラムを用いることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００８】
すなわち、本願発明に係る斜張橋の斜材定着部補強構造は、
上床版および下床版と、波形鋼板からなる左右１対のウェブとで断面箱形に形成された桁を備え、この桁の両側部に、橋軸方向に所定間隔をおいて複数対の斜材定着部が設けられてなる斜張橋において、上記各斜材定着部を補強する構造であって、
上記桁における上記各対の斜材定着部の近傍部位に、鋼殻ダイヤフラムが上記両ウェブと接合されるようにして設けられている、ことを特徴とするものである。
【０００９】
上記「斜張橋」は、その桁のウェブが波形鋼板からなるものであれば、その種類は特に限定されるものではなく、通常の斜張橋であってもよいし、比較的主塔高さの低いエクストラドーズド橋等の斜張橋であってもよい。
【００１０】
また、上記「鋼殻ダイヤフラム」は、桁における各対の斜材定着部の近傍部位に設けられるとともに両ウェブと接合されたものであれば、その具体的構成は特に限定されるものではない。
【００１１】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る斜材定着部補強構造は、その対象となる斜張橋が、上床版および下床版と、波形鋼板からなる左右１対のウェブとで断面箱形に形成された桁を備えており、この桁の両側部に、橋軸方向に所定間隔をおいて複数対の斜材定着部が設けられた構成となっているが、桁における各対の斜材定着部の近傍部位には、両ウェブと接合されるようにして鋼殻ダイヤフラムが設けられているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１２】
すなわち、斜材張力の水平成分に対しては、上床版および斜材定着部のコンクリート部で抵抗させるとともに、斜材張力の鉛直成分に対しては、鋼殻ダイヤフラムおよびこれに接合された両ウェブで抵抗させることにより、斜材張力に抵抗するのに十分な斜材定着部の補強を図ることができる。しかも、このように斜材定着部の補強用として鋼殻ダイヤフラムを用いることにより、コンクリートを用いるようにした場合に比して、桁の重量を低減することができ、また桁の施工を簡素化することができる。
【００１３】
このように本願発明によれば、コンクリートと波形鋼板との複合構造を斜張橋の桁に適用した場合において、桁の重量低減および施工簡素化を図った上で斜材定着部の補強を図ることができる。
【００１４】
上記「鋼殻ダイヤフラム」の具体的構成が特に限定されないことは上述したとおりであるが、この鋼殻ダイヤフラムを、上床版に沿って水平方向に延びる上部水平リブと、下床版に沿って水平方向に延びる下部水平リブと、各ウェブに沿って略鉛直方向に延びる左右１対の鉛直リブとからなる構成とし、上部水平リブおよび下部水平リブと１対の鉛直リブの各々とがボルト締めにより連結固定された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。
【００１５】
すなわち、鋼殻ダイヤフラムを、上部水平リブ、下部水平リブおよび各鉛直リブに分割して、これら各ピース毎に製作・運搬を行うことができるので、通常のトラック等での輸送が可能となる。また、これら各ピースを現場で所定位置に架設した後にボルト締めすることにより、鋼殻ダイヤフラムの組付けを行うことが可能となる。その際、各ピース当たりの重量を十分小さくすることができるので、通常の張出し施工で使用される揚重機により各ピースの設置を行うことも可能となる。
【００１６】
しかも、このような鋼殻ダイヤフラムを設けることにより、上床版に載荷される活荷重によって発生する橋軸直交方向の曲げモーメントに対しては、上部水平リブで抵抗させることができ、また、上床版と各ウェブとの接合部に作用する面外曲げモーメント（首振りモーメント）を小さくすることができる。
【００１７】
ところで、各対の斜材定着部は、両ウェブよりも外側に位置するように設けられるのが一般的であるが、その際、長尺の上部水平リブや下部水平リブではなく、短尺の各鉛直リブを各斜材定着部の位置まで外方へ張り出すように形成すれば、各ピースのサイズおよび重量が過大にならないようにすることができる。
【００１８】
また、各ウェブを構成する波形鋼板を、各鉛直リブに対して突き合わせ溶接により接合するようにすれば、斜材張力の鉛直成分を鋼殻ダイヤフラムを介して各ウェブに効率よく伝達させることができる。
【００１９】
さらに、各ウェブを構成する波形鋼板を、橋軸方向に互いに隣接する鋼殻ダイヤフラム相互間において２分割し、これら２分割された波形鋼板の互いに対向する橋軸方向端縁部を重ねすみ肉溶接により接合するようにすれば、橋軸方向の寸法調整を容易に行うことができるので、波形鋼板を予め鉛直リブに接合しておくことが容易に可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、本願発明の一実施形態に係る斜材定着部補強構造を備えた斜張橋を示す橋軸直交断面図（図２のI-I 線断面図）であり、図２および３は、図１のII-II 線およびIII-III 線断面図である。また、図４は、図２の要部詳細図であり、図５は、上記斜張橋の要部を示す斜視図である。
【００２２】
これらの図に示すように、この斜張橋は、水平方向に対して比較的小さい角度（例えば１０〜３０°程度の角度範囲）で斜材１０が張設されたエクストラドーズド橋であって、桁１２の両側部には橋軸方向に所定間隔をおいて複数対の斜材定着部１２ａが設けられている。
【００２３】
桁１２は、上床版１４および下床版１６と、波形鋼板Ｗからなる左右１対のウェブ１８とで断面箱形に形成されている。左右１対のウェブ１８は、鉛直方向に対して上向きにやや広がるように配置されている。そして、各対の斜材定着部１２ａは、上床版１４において両ウェブ１８よりも外側に位置する両側部１４ａに設けられている。
【００２４】
この上床版１４の両側部１４ａは下方へ向けて厚肉に形成されており、その下面外側寄り部分には、各対の斜材定着部１２ａの配設間隔と同じ橋軸方向間隔で凹陥部１４ｂが形成されている。そして、これら各凹陥部１４ｂにおける主塔側の端面に、各斜材１０の端部に設けられた支圧板２０が当接するようになっている。
【００２５】
一方、下床版１６は、その橋軸直交方向の長さが上床版１４よりも短い値に設定されており、その両側部１６ａは斜め上方へ向けて厚肉で延びるように形成されている。そして、上床版１４の両側部１４ａの下面内側寄り部分と、下床版１６の両側部１６ａの上面とが対向するようになっている。
【００２６】
上床版１４の両側部１４ａには、その下面内側寄り部分に沿ってエンドプレート３６が橋軸方向に延びている。一方、下床版１６の両側部１６ａには、その上面に沿ってエンドプレート３８が橋軸方向に延びている。そして、エンドプレート３６の上面およびエンドプレート３８の下面には、各々複数のジベル４０が溶接されている。
【００２７】
左右１対のウェブ１８は、上床版１４の両側部１４ａの下面内側寄り部分と、下床版１６の両側部１６ａの上面との間に設けられ、各々その上下両端部においてエンドプレート３６、３８に接合されている。
【００２８】
桁１２における各対の斜材定着部１２ａの近傍部位には、鋼殻ダイヤフラム２２が両ウェブ１８と接合されるようにして設けられている。
【００２９】
この鋼殻ダイヤフラム２２は、上床版１４の下面に形成された台形リブ部１４ｄに沿って水平方向に延びる上部水平リブ２４と、下床版１６の上面に形成された台形リブ部１６ｂに沿って水平方向に延びる下部水平リブ２６と、各ウェブ１８に沿って略鉛直方向に延びる左右１対の鉛直リブ２８とからなっている。そして、この鋼殻ダイヤフラム２２においては、上部水平リブ２４および下部水平リブ２６と１対の鉛直リブ２８の各々とが、ボルト３０および連結プレート３２を介してボルト締めにより連結固定されている。
【００３０】
各鉛直リブ２８の上端部には、各斜材定着部１２ａの位置まで外方へ張り出す張出し部２８ａが一体的に形成されている。そして、この張出し部２８ａには、斜材１０を挿通させるための縦長の長孔２８ｂが形成されている。
【００３１】
鋼殻ダイヤフラム２２を構成する各リブ２４、２６、２８は、いずれも断面Ｈ型に形成されている。そして、上部水平リブ２４の上端面および下部水平リブ２６の下端面には、各々複数のジベル３４が溶接されている。また、各鉛直リブ２８には、各エンドプレート３６、３８の橋軸方向端面が接合されている。
【００３２】
各ウェブ１８を構成する波形鋼板Ｗは、橋軸方向に互いに隣接する鋼殻ダイヤフラム２２相互間において２分割されている。そして、これら２分割された各波形鋼板Ｗは、その一方の橋軸方向端縁部Ｗａが、各鉛直リブ２８の外側フランジ部２８ｃの端面に突き合わせ溶接により接合されており、その他方の橋軸方向端縁部Ｗｂ同士が重ねすみ肉溶接により接合されている。
【００３３】
なお、図３に示すように、桁１２における上床版１４の下方近傍には、複数対の外ケーブル４２が設けられている。そして、上床版１４の下面における各対の斜材定着部１２ａの内側近傍部位には、各対の外ケーブル４２の端部を定着するための外ケーブル定着部１４ｃが形成されている。
【００３４】
本実施形態においては、桁１２を架設する際、図３および４に示すように、各対の斜材定着部１２ａを含む橋軸方向所定長（６４００ｍｍ程度）のブロックを一単位として、順次張出し架設するようになっている。
【００３５】
以上詳述したように、本実施形態に係る斜材定着部補強構造は、その対象となる斜張橋が、上床版１４および下床版１６と、波形鋼板Ｗからなる左右１対のウェブ１８とで断面箱形に形成された桁１２を備えており、この桁１２の両側部に、橋軸方向に所定間隔をおいて複数対の斜材定着部１２ａが設けられた構成となっているが、桁１２における各対の斜材定着部１２ａの近傍部位には、鋼殻ダイヤフラム２２が両ウェブ１８と接合されるようにして設けられているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００３６】
すなわち、斜材張力の水平成分に対しては、上床版１４および斜材定着部１２ａのコンクリート部（すなわち上床版１４の両側部１４ａ）で抵抗させるとともに、斜材張力の鉛直成分に対しては、鋼殻ダイヤフラム２２およびこれに接合された両ウェブ１８で抵抗させることにより、斜材張力に抵抗するのに十分な斜材定着部１２ａの補強を図ることができる。しかも、このように斜材定着部１２ａの補強用として鋼殻ダイヤフラム２２を用いることにより、コンクリートを用いるようにした場合に比して、桁１２の重量を低減することができ、また桁１２の施工を簡素化することができる。
【００３７】
このように本実施形態によれば、コンクリートと波形鋼板との複合構造を斜張橋の桁１２に適用した場合において、桁１２の重量低減および施工簡素化を図った上で斜材定着部１２ａの補強を図ることができる。
【００３８】
特に本実施形態においては、この鋼殻ダイヤフラム２２が、上床版１４に沿って水平方向に延びる上部水平リブ２４と、下床版１６に沿って水平方向に延びる下部水平リブ２６と、各ウェブ１８に沿って略鉛直方向に延びる左右１対の鉛直リブ２８とからなり、上部水平リブ２４および下部水平リブ２６と１対の鉛直リブ２８の各々とがボルト締めにより連結固定されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００３９】
すなわち、鋼殻ダイヤフラム２２を、上部水平リブ２４、下部水平リブ２６および各鉛直リブ２８に分割して、これら各ピース毎に製作・運搬を行うことができるので、通常のトラックでの輸送が可能となる。また、これら各ピースを現場で所定位置に架設した後にボルト締めすることにより、鋼殻ダイヤフラム２２の組付けを行うことが可能となる。その際、各ピース当たりの重量を十分小さくすることができるので、通常の張出し施工で使用される揚重機により各ピースの設置を行うことも可能となる。
【００４０】
しかも、このような鋼殻ダイヤフラム２２が設けられていることにより、上床版１４に載荷される活荷重によって発生する橋軸直交方向の曲げモーメントに対しては、上部水平リブ２４で抵抗させることができ、また、上床版１４と各ウェブ１８との接合部に作用する首振りモーメントを小さくすることができる。
【００４１】
本実施形態においては、各対の斜材定着部１２ａが両ウェブ１８よりも外側に位置しているが、長尺の上部水平リブ２４および下部水平リブ２６ではなく短尺の各鉛直リブ２８の上端部が、各斜材定着部１２ａまで外方へ張り出す張出し部２８ａとして形成されているので、各ピースのサイズおよび重量が過大にならないようにすることができる。
【００４２】
また本実施形態においては、各ウェブ１８を構成する波形鋼板Ｗが、各鉛直リブ２８に対して突き合わせ溶接により接合されているので、斜材張力の鉛直成分を鋼殻ダイヤフラム２２を介して各ウェブ１８に効率よく伝達させることができる。
【００４３】
さらに本実施形態においては、各ウェブ１８を構成する波形鋼板Ｗが、橋軸方向に互いに隣接する鋼殻ダイヤフラム２２相互間において２分割されており、これら波形鋼板Ｗの互いに対向する橋軸方向端縁部Ｗｂが重ねすみ肉溶接により接合されているので、橋軸方向の寸法調整を容易に行うことができ、これにより、これら２分割された各波形鋼板Ｗの他方の橋軸方向端縁部Ｗａを予め鉛直リブ２８に接合しておくことが容易に可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る斜材定着部補強構造を備えた斜張橋を示す橋軸直交断面図（図２のI-I 線断面図）
【図２】図１のII-II 線断面図
【図３】図１のIII-III 線断面図
【図４】図２の要部詳細図
【図５】上記斜張橋の要部を示す斜視図
【符号の説明】
１０  斜張橋（エクストラドーズド橋）
１２  桁
１２ａ  斜材定着部
１４  上床版
１４ａ  両側部
１４ｂ  凹陥部
１４ｃ  外ケーブル定着部
１４ｄ、１６ｂ  台形リブ部
１６  下床版
１６ａ  両側部
１８  ウェブ
２０  支圧板
２２  鋼殻ダイヤフラム
２４  上部水平リブ
２６  下部水平リブ
２８  鉛直リブ
２８ａ  張出し部
２８ｂ  長孔
２８ｃ  外側フランジ部
３０  ボルト
３２  連結プレート
３４、４０  ジベル
３６、３８  エンドプレート
４２  外ケーブル
Ｗ  波形鋼板
Ｗａ、Ｗｂ  橋軸方向端縁部
【図１】
0003815608.tif 000002
【図２】
0003815608.tif 000003
【図３】
0003815608.tif 000004
【図４】
0003815608.tif 000005
【図５】
0003815608.tif 000006