JP2002188120A - 波形鋼板ウエブ桁の接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブロック状の波形鋼鈑ウエブ桁同士の接合に
おいて、互いの位置合わせの困難さに煩わされずに、コ
ンクリート打設による接合作業の容易化等を図ると共
に、疲労強度問題の解決可能な接合構造の提供を目的と
する。 【解決手段】 端部２ａに設けられた波形の凹部５に帯
状の孔明き鋼板ジベル６を固着した波形鋼板ウエブ桁１
からなる各ブロック２の凹部５同士を直列に突き合わせ
配置し、鋼板ジベル６の周りに鉄筋コンクリート９を打
設してブロック２の突き合わせ端部２ａを接合したこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、橋梁、建築物等に
用いられる波形鋼板ウエブ桁の接合構造に関する。

【０００１】

【従来の技術】橋梁や建築物の鈑桁や箱桁のウエブ材に
は、桁長手方向に凹凸を繰り返す波形鋼板を使用したも
のがある。この波形鋼板ウエブ桁は、波形鋼板のアコー
デオン作用（伸縮作用）により拘束軸力を小さくして、
前記桁の上下に設ける床版に導入するプレストレスを有
効に働かせることができるもので、この作用を利用した
波形鋼板ウエブＰＣ橋が開発されている。また、この波
形鋼板ウエブ桁を用いると、せん断座屈耐力が増大する
ため水平補剛材を省略することができる。

【０００２】このような特徴を有する波形鋼板ウエブ桁
は、工場でプレス等によって長手方向に波形に折り曲げ
られて凹凸状に成形された鋼板製等の波形鋼板ウエブ材
に鋼板製下フランジを溶接した鈑桁または鋼板製下床版
を溶接した箱桁としたものを輸送可能な長さにブロック
化して架設現場に輸送し、既設ブロックに新設のブロッ
クを現場接合によって延長して架設される。

【０００３】従来、この接合手段は、一般的には図８に
示すように、単に波形鋼板ウエブ１３のウエブ端部１４
を突合せて溶接接合１７するか、または図９に示すよう
にボルト接合１９していた。ボルト接合１９は、図９
（ａ）に示すように接合するウエブ端部１４を重ねてボ
ルト締めするものや、同図（ｂ）に示すように突合せた
ウエブ端部１４に添接板２０を重ねて高力ボルト２１で
締付け摩擦接合するもの、または、同図（ｃ）に示すよ
うにウエブ端部１４から張り出しフランジ１４ａを突出
させておき、この張り出しフランジ１４ａをボルト接合
１９するものがある。

【０００４】前記従来の接合手段では、桁の架設時に生
じる撓みや、ボルト孔位置の製作誤差等によって目違い
が生じて接合が困難になる場合が生じたりして、作業に
手間が掛かるという問題があった。

【０００５】また、図８の前記従来の溶接接合１７の場
合は、上下のフランジ１５，１６とウエブ材１３との付
根部に生じるスカーラップ１８の切欠き部に疲労クラッ
クが生じ易い問題があり、ボルト接合１９の場合は孔揃
えのためのドリフトピンの打込み音やボルト締付け装置
の騒音問題があった。

【０００６】これらの課題を解決するものとして、特開
２０００−１７６１３の先行技術が提案されている。こ
の先行技術の接合手段は、図１０、図１１（図１０のＢ
−Ｂ断面図）に示すように、波形鋼板ウエブ１３からな
るブロックの端部に、工場にて多数のボルト孔を明けて
おき、架設現場にて接合しようとするブロック端部のボ
ルト孔を合わせて重ね、このボルト孔に小径の鉄筋２２
を挿通した後、この接続部を埋設する巻き立てコンクリ
ート２３を打設して接合したものである。この先行技術
はボルト孔より小径の鉄筋２２を使用しており、孔と鉄
筋２２のガタで桁の変形による食い違い量を吸収して接
合作業を容易にすることを可能としている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記特開２０００−１
７６１３の先行技術では、接続部を埋設する巻き立てコ
ンクリート２３は横桁コンクリートを利用するか、また
は、ウエブ１３を挟んで接続強度を満たす範囲の幅とし
たものでもよいとされている。なお、この接合手段は従
来のボルト接合１９が可能な部分はボルト接合１９と
し、ボルト接合１９が困難なところや、美観的な観点を
考慮してこの接合手段の適用位置を決めることが望まし
いとしており、接合作業が困難な箇所や美観が問題にな
らないような箇所に限定的に適用することを推奨してい
る。

【０００８】この接合手段は、架設現場にて接合しよう
とするウエブ１３端部を重ねてボルト孔を合致させた孔
に小径の鉄筋２２を挿通し、２枚のウエブ１３を挟んで
両側から接続部を埋設する巻き立てコンクリート２３を
打設することによって鉄筋２２とコンクリート２３の付
着結合でウエブ１３端を接合する機構となっているた
め、ウエブ１３の両側に十分な強度を有するコンクリー
ト２３を打設する必要がある。

【０００９】また、ウエブ１３端部に多数のボルト孔を
明けておく必要があるため孔明け加工が煩雑であるとと
もに、現場でのコンクリート型枠設置・打設作業が容易
でないという課題があった。さらに、接合部のコンクリ
ート２３部分が突出して美観を損なう課題もあった。

【００１０】本発明は、これらの課題を解消して、精密
な位置合せを不要として、容易な作業でブロックの端部
を強固に接合可能とする波形鋼板ウエブ桁の接合構造を
提供することを目的としたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、軸方向端部の凹部側にア
ンカー部材を固着した波形鋼板ウエブ桁からなるブロッ
クを直列に突き合わせ配置し、前記アンカー部材の周り
に鉄筋コンクリートを打設して突き合わせ端部同士を接
合した。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１の発明
において、直列に突き合せ配置した波形鋼板ウエブ桁の
凹部に渡って前記アンカー部材の周りに打設した鉄筋コ
ンクリートの水平断面が、突き合せ配置した波形鋼板ウ
エブにおける端部の凹部間を満たす略台形形状をなして
いる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２の発明において、アンカー部材として孔明き帯
鋼板または孔明き型鋼を用い、該アンカー部材を波形鋼
板ウエブ桁からなるブロックの端部に縦方向に配置して
溶接により固定した。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求
項３のいずれかの発明において、前記波形鋼板ウエブ桁
が、波形鋼板ウエブと、鉄筋コンクリート上床版と、鋼
板製下フランジまたは鋼板製下床版で構成される鈑桁ま
たは箱桁である。

【００１５】本発明によると、各ブロックに分割された
波形鋼板ウエブ桁の接合に際し、各ブロックの端部を突
き合わせ、同端部のアンカー部材の周りに鉄筋コンクリ
ートを打設して接合する。従って、従来のようなボルト
接合や突き合わせ溶接による接合ではないので、接合部
の位置合わせのための高い精度は不要で、修正の手間も
かからず、また孔揃えやボルト締め付け時の騒音も発生
しないうえに、鋼板ウエブ桁の端部に固着したアンカー
部材とコンクリートを一体化することにより接合するた
め、ブロックの十分な接合強度が得られる。

【００１６】また、コンクリート接合部の剛性が大きい
ので、波形鋼板ウエブの捩じれおよびせん断変形を抑止
できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図１
〜図７を参照して説明する。図１は橋桁に適用した本実
施形態の波形鋼板ウエブ桁の斜視図であり、図２〜図４
は共に波形鋼板ウエブ桁ブロック同士の接合構造例を示
す説明図である。図５は、本発明における波形鋼板ウエ
ブ桁の接合構造を適用した橋桁の全体側面図、図６は波
形鋼板ウエブ桁の接合部を示す概略斜視図、図７は図６
の横断面図である。

【００１８】図１は、本発明の一実施形態であって、ト
ラック等で輸送可能な長さのブロックに分割製作された
長手方向に凹凸が交互に連続する波形鋼板ウエブ１３
と、上下の鋼板フランジ３，４からなる波形鋼板ウェブ
桁１のブロック２を直列に突き合せ、端部を本発明の接
合構造で接合したものの一部切欠き斜視図である。

【００１９】ブロック２相互の接合部１０は、突き合せ
配置されたブロック端部２ａの凹部に、孔明き帯鋼板か
らなる鋼板ジベルのアンカー部材６が鉛直方向に複数
（各２列）配置されて溶接により固着され、該各アンカ
ー部材６のほぼ同レベルの孔６ａを通して配筋され上下
方向に間隔をおいた多数のフープ鉄筋８と、複数の縦鉄
筋７と共に、これらを埋め込むように周りに打設された
断面台形状のコンクリート９により、一体的に固着され
ている。

【００２０】図２は前記図１の接合構造部の配筋の様子
を詳細に示したもので、Ａ−Ａ断面と接合部の一部切欠
き正面を示すものである。鉄筋はブロック端部２ａの凹
部５に溶接により固着された孔明き鋼板ジベルのアンカ
ー部材６の孔６ａを通してフープ鉄筋８が配筋され、断
面台形のコーナー部の各縦筋７と結束されている。そし
てこれらを埋め込むように周りに打設されたコンクリー
ト９でブロック２の端部２ａを強固に接合している。

【００２１】鋼板ウエブ桁１の上・下フランジ３，４
は、配筋前に突き合せ溶接する。ただし、鋼板ウエブの
上端を、鉄筋コンクリート上床版と一体的に結合する場
合は、上フランジ３は溶接しないでもよい。

【００２２】図３はアンカー部材として、孔明き鋼板ジ
ベル６の代わりにスタッドボルト１１を用い、ブロック
の端部２ａの凹部５に固着して接合した構造例を示す。
スタッドボルト１１は、図３（ｂ）示のように、上下方
向にも間隔を置いて多数本配設されている。鉄筋コンク
リート９の打設は図２の場合と同じである。

【００２３】また、図４はアンカー部材として、さらに
別の孔明き形鋼ジベル１２を用い、ブロックの端部２ａ
の凹部５に固着して接合した構造例を示す。形鋼ジベル
１２にも前記鋼板ジベル６と同様に孔１２ａが設けられ
ている。鉄筋コンクリート９の打設は図２の場合と同じ
である。なお、上記図２〜図４の接合構造例におけるア
ンカー部材６の配置および孔の配置などは、適宜設定さ
れ、またブッロック端部の接合は若干の目違いを許容
し、比較的精度を必要とするものではない。これらの形
態においては、各凹部５に打設される鉄筋コンクリート
９がウエブ１３の内側傾斜面１３ａのほぼ全面に接触し
て一体化しているので、過大な軸方向応力をウエブ端面
に作用させることなく、内側傾斜面１３ａのほぼ全面を
介して波形鋼板ウエブ１３に伝達させることができ、ま
たウエブ１３の内側傾斜面１３ａのねじれ等の変形を拘
束でき、強固なコンクリート接合部１０とすることがで
きる。

【００２４】本発明の接合構造を適用して、図５の如き
橋桁を築造する場合には、仮設ベントを用い、または手
延べ方式にて、橋台側から波形鋼板ウエブ桁のブロック
２を順次張り出すように、あるいは中間部の柱脚部から
順次両側に張り出すようにして施工する。既設の波形鋼
板ウエブ１３を備えたブロック２に、端部を突き合わせ
るようにクレーン等により新設の波形鋼板ウエブ１３を
備えたブロック２を配置する。そして既設側ブロックの
凹部５およびこれに接続する新設ブロック２の凹部５
に、複数の縦鉄筋７および多数のフープ鉄筋８を配設し
て番線により結束し、適宜型枠を配設して、コンクリー
ト９を打設して硬化させて一体化させる。なお、上フラ
ンジ３および下フランジ４は、突き合せ溶接する（但
し、上フランジを上部コンクリートに埋め込む場合は、
溶接しないでもよい。）。

【００２５】なお、前記実施形態の場合、各波形鋼板ウ
エブ桁ブロック２を全て接合した後、鋼製上フランジ３
の上部に、鉄筋コンクリート製上床版が築造される（図
６）。なお、鋼製上フランジ３の上部には、適宜ジベル
２４が設けられており、鉄筋コンクリート製上床版２５
との一体化が図られる。また鋼製上フランジ３を省略し
て波型鋼板ウエブ１３の上部に、鉄筋コンクリート製上
床版を直接築造する場合には、波型鋼板ウエブ１３の上
部に適宜ジベル、鉄筋が設けられ、鉄筋コンクリート製
上床版との一体化が図られる。

【００２６】通常、橋桁は間隔をおいて複数列並べて上
部床版を支持する構造となる（図６は２列並べたも
の）。従って、各波形鋼板ウエブ桁のブロック相互の接
合部１０は、図７に示すように、隣り合う桁間の対向面
側（内側）に凹部５を配置して接合する方がよい。この
ようにすれば、ブロック相互の接合部１０が見えなくな
るため美観を損なうことがない。

【００２７】本発明を実施する場合、波形鋼板ウエブ１
３として、横断面台形波形以外の波形形状としてもよ
い。また前記実施形態の場合には、道路橋の場合につい
て図示したが、道路橋以外に、鉄道橋梁に適用してもよ
く、あるいはその他の建築物に適用するようにしてもよ
い。なお、前記ジベル６，１２，２４およびスタッドボ
ルト１１を、予め工場において、ブロック２に取り付け
ておくこともでき、現場において取り付けることもでき
る。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、つぎに示すような効果が得られる。 ブロックの突き合わせ端部の凹部に若干の目違いが生
じても、従来のボルト接合や突き合わせ溶接構造と異な
り、修正の手間もかからず、目違いを許容して接合可能
であり、接合作業が容易である。 ブロックの長さによって定まる一定間隔毎に、剛性の
大きなコンクリート接合部が配置されることにより、波
形鋼板ウエブ桁の捩じれおよびせん断変形を抑止でき、
桁の座屈強度が向上する。 アンカー部材とコンクリートの付着により接合する両
ブロックが十分に一体化される。 アンカー部材としての孔明き帯鋼板または孔明き型鋼
を用いると、アンカー部材の固着作業が容易である。 接合用コンクリートが波形鋼板ウエブ桁の波形の凹部
に打設されているので、出っ張りが少なく、横方向に隣
り合う桁間の対向面側（内側）に設けて接合する場合
は、美観を損なうことがない。 従来のボルト接合時のように孔の不一致を揃えるため
のドリフトピンの打込み音や、ボルト締付け装置に起因
する騒音問題が生じない。 従来の突き合わせ溶接の接合における波形鋼板ウエブ
桁の上下フランジ付け根部に生じ易い疲労クラック発生
の恐れがあるが、特に本発明においては、溶接接合でな
いので、前記従来の溶接端部の疲労クラック発生の恐れ
がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の一部切欠斜視図である。

【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は
その正面図である。

【図３】（ａ）は一実施形態における接合部の他の構造
例を示す断面図であり、（ｂ）はその正面図である。

【図４】（ａ）は一実施形態における接合部のさらに他
の構造例を示す断面図であり、（ｂ）はその正面図であ
る。

【図５】本発明の波形鋼板ウエブ桁接合構造を適用した
橋桁の全体側面図である。

【図６】本発明の波形鋼板ウエブ桁の概略斜視図であ
る。

【図７】図６の横断面図である。

【図８】従来の突き合わせ溶接接合の構造例を示す斜視
図である。

【図９】従来のボルト接合構造例を示す断面図である。

【図１０】従来の接合部の改良構造例を示す斜視図であ
る。

【図１１】図１０のＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

１ 波形鋼板ウエブ桁 ２ ブロック ２ａ 端部 ３，４ フランジ ５ 凹部 ６ 鋼板ジベル（アンカー部材） ６ａ，１２ａ 孔 ７，８ 鉄筋 ９ コンクリート １０ コンクリート接合部 １１ スタッドボルト（アンカー部材） １２ 形鋼ジベル（アンカー部材） １３ 波形鋼板ウエブ（ウエブ材） １４ ウエブ端部 １４ａ 張り出しフランジ １５ 上フランジ １６ 下フランジ １７ 溶接接合 １８ スカーラップ １９ ボルト接合 ２０ 添設板 ２１ 高力ボルト ２２ 鉄筋 ２３ コンクリート ２４ ジベル ２５ 鉄筋コンクリート製上床版 ２６ 鋼板（版）製下床版

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 窪田 公二 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 Ｆターム(参考） 2D059 AA07 AA08 AA11 AA14 GG55 2E125 AA14 AA44 AB01 AC14 AG03 AG12 AG26 AG27 AG32 AG41 AG57 BA07 BA26 BA33 BB03 BB05 BB08 BB22 BB28 BB29 BD01 BD06 BE02 BE07 BE08 BF04 CA83 CA90 EA33

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向端部の凹部側にアンカー部材を固
   着した波形鋼板ウエブ桁からなるブロックを直列に突き
   合わせ配置し、前記アンカー部材の周りに鉄筋コンクリ
   ートを打設して突き合わせ端部同士を接合したことを特
   徴とする波形鋼板ウエブ桁の接合構造。
2. 【請求項２】 直列に突き合せ配置した波形鋼板ウエブ
   桁の凹部に渡って前記アンカー部材の周りに打設した鉄
   筋コンクリートの水平断面が、突き合せ配置した波形鋼
   板ウエブにおける端部の凹部間を満たす略台形形状をな
   すことを特徴とする請求項１記載の波形鋼板ウエブ桁の
   接合構造。
3. 【請求項３】 アンカー部材として孔明き帯鋼板または
   孔明き型鋼を用い、該アンカー部材を波形鋼板ウエブ桁
   からなるブロックの端部に縦方向に配置して溶接により
   固定したことを特徴とする請求項１または請求項２記載
   の波形鋼板ウエブ桁の接合構造。
4. 【請求項４】 前記波形鋼板ウエブ桁が、波形鋼板ウエ
   ブと、鉄筋コンクリート上床版と、鋼板製下フランジま
   たは鋼板製下床版で構成される鈑桁または箱桁であるこ
   とを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の
   波形鋼板ウエブ桁の接合構造。