JP2005002700A - 鋼床版の構造 - Google Patents

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Takuhiro Konishi
拓洋 小西
Tatsuya Yoshida
達矢 吉田
Soichi Iwai
宗一 岩井
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

【課題】本発明は、簡単な構造で、走行車輌による輪荷重の分散を図って、局部的にかかる応力を低減でき、かつ、床版の重量化を極力抑えることができる鋼床版の構造を得ることを目的とする。
【解決手段】鋼床版の構造であって、デッキプレート上に緩衝材を敷設し、該緩衝材上に平板を設け、デッキプレートと緩衝材と平板とを定着手段によって定着させ、平板上に舗装を施し、舗装面にかかる輪荷重を平板によって面的に分散させ、緩衝材を介してデッキプレートに伝えるようにした。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋梁や高架道路などにおいて、橋桁上に形成される床版に関するものであり、特に、主桁に横リブや縦リブを組み合わせた鋼板製のデッキプレートを設け、該デッキプレート上面に直接舗装を施す鋼床版の構造に係わる。
【0002】
【従来の技術】
一般に、橋梁や高架道路等において、RC(Reinforced Concrete)、PC(Prestressed Concrete)床版などのコンクリート床版や、主桁上に、横リブや縦リブの補強部材を取り付けた鋼板製のデッキプレートを設け、該デッキプレートの上面に直接舗装を施す鋼床版などが使用されている。
【0003】
図5に鋼床版の一例を示すが、1は橋軸方向に配置される主桁、2は主桁1上に設けられるデッキプレートであって、該デッキプレート2の裏面には、面外補強部材である横リブ3と、該横リブ3を貫通して設けられる縦リブ4が取り付けられており、該デッキプレート2の上面には直接舗装5が施されている。
この鋼床版は横リブや縦リブで剛性を確保しており、コンクリート床版と比べて床版の死荷重を小さくできることから、地盤条件が悪い橋梁や、長支間橋梁などにおいて多く用いられている。
【0004】
しかし、鋼床版は多数の横リブ3や縦リブ4の補強部材を溶接により取り付けて補剛した構造であり、また、直接走行車輌による輪荷重を受けるため、補強部材を取り付けている溶接部に疲労亀裂を生じることがある。
図6に従来の鋼床版の断面構造を示すが、このように輪荷重が集中的に分布する状態となり、a部やb部に亀裂が生じ易い。
なお、図中5’は舗装の基層であり、5”は舗装の表層である。また、6はデッキプレート2と基層5’および基層5’と表層5”との間の接着剤を示す。
【0005】
鋼床版に生じる疲労亀裂は、走行車輌により繰り返し荷重がかかり、鋼床版や補強部材に変形が生じ、これによる大きな二次応力が生じることや、溶接部に応力が集中することにより発生する。
最近では、積載重量、交通量の増加に伴い、この疲労損傷が多発し、大きな社会問題になっている。
【0006】
このため、溶接部における応力集中を緩和するように、溶接部スカラップの形状を工夫したり、溶接終始端部の仕上げに考慮がなされたりしているが、これらの疲労強度を向上させる方法では、対策として限界があり、抜本的な解決方法にはなっていない。
【0007】
また、デッキプレートの鋼材厚を増加させたり、あるいはデッキプレート上にコンクリートを敷設し、鋼床版自体の剛性を高め、局部応力を低減しようとすることも考えられている。
【0008】
しかし、最近の実橋実験や解析的検証から、デッキプレート厚を増加する対策を行っても、局部応力の低減効果は少なく、また、コンクリートを敷設する場合はひび割れ防止のため、ファイバーコンクリートや高強度コンクリートを使用しても、最低10cm〜20cm程度の厚さは必要であり、床版厚さおよび重量が増大する結果になっている。
【0009】
また、鋼床版の縦リブ部材を補強した例もある(例えば、特許文献1参照)。この構成は、横リブの間隔が大きく設定されているものに対して、横リブの間隔の間に、縦リブ部材と干渉しない下側に補強横桁部材を配置し、該補強横桁部材に支持部材を設けて、縦リブ部材を支持するようになっている。つまり、横リブ間に補強横桁部材を配置して、縦リブの支持間隔を狭めた構造である。
【0010】
この構成では、補強支持箇所に補強横桁部材と支持部材を設置せねばならず、部品点数が増大し、構造が複雑になっている。しかも、床版を面で補強するものではなく、ポイント的に補強するものであって、局部的にかかる応力を低減できるものではない。
【0011】
【特許文献1】
特開2002−173912号公報(第2頁、第2図、第3図)
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、簡単な構造で、輪荷重の分散を図って、局部的にかかる応力を低減でき、かつ、床版の重量化を抑える鋼床版の構造を得ることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
鋼床版の構造であって、デッキプレート上に緩衝材を挟んで平板を設け、デッキプレートと緩衝材と平板とを定着手段によって定着させ、平板上に舗装を施し、舗装面に掛かる輪荷重を平板によって面的に分散させ、緩衝材を介してデッキプレートに伝えるようにした。
【0014】
また、デッキプレートと緩衝材と平板との間を接着剤もしくは加硫によって定着させたこと、デッキプレートと緩衝材と平板とを通しボルトで締結して定着させたこと、および、デッキプレートと平板間にキー部材とそれを受ける部材を設けたキー構造で定着させたことも特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下図に沿って本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明による鋼床版の断面構造を示す図であり、図2は接着による定着方式を示す図、図3はボルトによる定着方式を示す図、図4はキー構造による定着方式を示す図である。
なお、図5、図6に示す従来型と同等の部分には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0016】
図において、7はデッキプレート2の全上面に敷設された緩衝材であり、8は該緩衝材7上に設けられた平板である。つまり、デッキプレート2上に平板8を設け、その間に緩衝材7を挟み込んだ構造になっている。
そして、デッキプレート2と緩衝材7および緩衝材7と平板8とは、変形が残留しないように定着されている。
また、平板8上には通常の舗装5が施されている。
【0017】
緩衝材7には、車輌の走行に伴う衝撃緩衝、荷重分散作用のある粘弾性体、例えば、グースアスファルト、ゴム、合成樹脂、軽量盛土材、砂等が使用できる。
平板8としては、通常の鋼板の外、縞鋼板等も使用できるが、舗装面5よりかかる輪荷重を緩衝材7に分散して伝えるだけなので、6mm〜1mm程度のものが用いられる。また、緩衝材は使用する材により異なるが、例えば、グースアスファルトの場合、2mm〜4mm程度の厚さに敷設すれば充分である。
【0018】
緩衝材7と平板8の定着について、図2の例では、接着剤6による接着、または、緩衝材7にゴムを使用するときは加硫による接着方式を示している。
また、図3に示すように、デッキプレート2と緩衝材7と平板8を通しボルト9で締結するボルト方式でもよい。この場合、必要に応じ鞘管10を取り付けることができる。
【0019】
さらに、図4に示すように、デッキプレート2に固定し、緩衝材7に埋設して設けた鞘管10に、平板8に固定したスタッド11を挿入するなど、デッキプレート2と平板8との間にキー部材とそれを受ける部材を設けたキー構造による方式としてもよい。
【0020】
本発明による鋼床版の構造は以上の通りである。したがって、舗装面5にかかる輪荷重は、平板8によって面的に分散され、緩衝材7を介して図1に示すごとく、荷重分布範囲を広げてデッキプレート2に伝えられる。また、緩衝材7により衝撃が吸収される。この結果、補強部材の溶接部にかかる応力は低減され、鋼床版に生ずる疲労損傷が防止される。
【0021】
上述した本発明による鋼床版は、デッキプレート2の上面に緩衝材7を敷設して、その上に平板8を設け、これらを定着させるものであるから、既設橋に対しても、その舗装の打ち替え時に簡単に施工することができる。
また、本発明による鋼床版は、橋梁の床版だけでなく、エアポートとして使用される浮体構造物における滑走路部の床版構造として使用しても効果的である。
【0022】
【発明の効果】
本発明は、鋼床版において、デッキプレート上に、エネルギー吸収効果の高い緩衝材を挟み込んで、剛性の高い平板を設けたので、輪荷重の分散化と衝撃吸収が図れ、繰り返し荷重により鋼床版に生じる局部応力を低減でき、鋼床版の疲労損傷を防止できる。
【0023】
また、簡単な構成であり、部品点数も少なく、重量の増加も最小限に抑えられる。さらに、鋼床版の剛性が高められたため、舗装の局部変形も抑えられ、舗装面のひび割れが抑制できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による鋼床版の断面構造を示す図。
【図2】接着による定着方式を示す図。
【図3】ボルトによる定着方式を示す図。
【図4】キー構造による定着方式を示す図。
【図5】鋼床版の概略を示す斜視図。
【図6】従来の鋼床版の断面構造を示す図。
【符号の説明】
1 主桁 2 デッキプレート
3 横リブ 4 縦リブ
5 舗装 6 接着剤
7 緩衝材 8 平板
9 ボルト 10 鞘管
11 スタッド

Claims (4)

  1. デッキプレート上に緩衝材を敷設し、該緩衝材上に平板を設け、デッキプレートと緩衝材と平板とを定着手段によって定着させ、平板上に舗装を施し、舗装面にかかる輪荷重を平板によって面的に分散させ、緩衝材を介してデッキプレートに伝えるようにしたことを特徴とする鋼床版の構造。
  2. デッキプレートと緩衝材および緩衝材と平板との間を接着剤もしくは加硫によって定着させたことを特徴とする請求項1記載の鋼床版の構造。
  3. デッキプレートと緩衝材と平板とを通しボルトで締結して定着させたことを特徴とする請求項1記載の鋼床版の構造。
  4. デッキプレートと平板間にキー部材とそれを受ける部材を設けたキー構造で定着させたことを特徴とする請求項1記載の鋼床版の構造。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101143056B1 (ko) 2009-12-31 2012-05-08 재단법인 포항산업과학연구원 조립형 교량 및 이의 시공방법
CN108252213A (zh) * 2018-03-13 2018-07-06 长沙理工大学 一种钢-uhpc组合梁
CN108978469A (zh) * 2018-07-19 2018-12-11 江苏中路工程技术研究院有限公司 一种正交异性钢板刚度增强的铺装结构及其制备方法
CN109696366A (zh) * 2018-12-25 2019-04-30 河海大学 模拟铺装层应力扩散作用的辅助加载装置及应用方法

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