JP2007138555A - 高架道路用合成床版 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造で曲げ剛性を確実に高め、一体性と耐久性を格段に向上させた高架道路用合成床版を提供し、この合成床版の製造を含めた高架道路の建設の一層の合理化と省力化を図る。
【解決手段】 高架道路用合成床版１０は、底鋼板１１、複数のＣＴ型鋼１２、ゴムラテックス入りモルタル層１３、コンクリート層１４を備え、複数のＣＴ型鋼１２が底鋼板１１の上面側に並設され、そのウェブ部１２ａの下端部が底鋼板１１に夫々溶接されて、全体がコンクリート層１４に埋設され、ゴムラテックス入りモルタル層１３は、底鋼板１１の上面に塗布されて底鋼板１１とコンクリート層１４との密着性を高めると共に底鋼板１１の防錆のために形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、底鋼板と底鋼板の上面側に打設されたコンクリート層とを備えた高架道路用合成床版に関するものである。

近年、高速道路等の高架道路においては、少数主桁道路の建設が合理化と省力化を目的に進められているが、その道路床版（車両等の荷重を直接支持する構造部材）には耐久性のある長支間床版（主桁に支持される間隔が６ｍを越える床版）の適用が不可欠であり、この長支間床版として、底鋼板と底鋼板の上面側に打設されたコンクリート層とを備えた合成床版が実用に供されている。

この高架道路用合成床版は、更に、底鋼板とコンクリート層とを一体化させるために、底鋼板の上面に溶接されてコンクリート層に埋設された複数のジベル部材を備えており、このジベル部材の構造が異なる種々の高架道路用合成床版が実用に供されている。

例えば、非特許文献１には、ジベル部材がスタッドからなるもの、ジベル部材がリブ、Ｉ型鋼、Ｌ型鋼、ＣＴ型鋼からなるもの、ジベル部材がトラス弦材とトラス斜材からなるもの、が開示されている。また、このジベル部材としてのＣＴ型鋼において、ウェブ部に複数の貫通孔が形成されたものが開示されている。

尚、特許文献２には、橋梁構造物において、床版の底鋼板に複数のスタッドを固着し、底鋼板の上面側にゴムラテックスが混和された接着材を介してコンクリートを打設し、このコンクリートに複数のスタッドを埋設した技術が開示されている。
発行所 社団法人 日本橋梁建設協会 「橋建協標準合成床版」（改訂第２版） １２頁〜１６頁 ２００５−１２０７３１号公報

ジベル部材がトラス弦材とトラス斜材からなる合成床版では、このジベル部材自体が複雑な構造になる。つまり、合成床版の製造を含む高架道路の建設の合理化と省力化を図るのに限界が生じる。

従来の合成床版では、経年劣化等によりコンクリート層がひび割れした場合、そこから侵入した雨水等が底鋼板に達し、底鋼板とコンクリート層との間に滞水して底鋼板が錆びて劣化する可能性があるため、また、ジベル部材についても同様であるので、耐久性が低くなる恐れがある。そこで、底鋼板、ジベル部材に既存の防錆剤を塗布することが考えられるが、この場合でもコンクリート層への万が一のひび割れによる雨水の侵入は防止できない。防錆剤による防錆効果にも限界がある。

また、ジベル部材がＣＴ型鋼からなる合成床版では、簡単な構造で合成床版の曲げ剛性を高めることができるので有利であるが、底鋼板に複数のＣＴ型鋼を溶接した後にコンクリート層を打設する際、施行方法に十分配慮しないと、ＣＴ型鋼のフランジ部の下面側に空気が残留する可能性があり、そうなると、底鋼板とコンクリート層とを確実に一体化できず、耐久性が低下するという恐れがある。

本発明の目的は、簡単な構造で曲げ剛性を確実に高めることができ、しかも、底鋼板とコンクリート層との密着性（高架道路用合成床版の一体性）を高めると共に底鋼板の防錆を行い、一体性と耐久性を格段に向上させた高架道路用合成床版を提供し、この合成床版の製造を含めた高架道路の建設の一層の合理化と省力化を図ることである。

請求項１の高架道路用合成床版は、底鋼板と底鋼板の上面側に打設されたコンクリート層とを備えた高架道路用合成床版において、前記底鋼板の上面側に並設された複数のＣＴ型鋼であって、そのウェブ部の下端部が底鋼板に夫々溶接され且つ全体がコンクリート層に埋設された複数のＣＴ型鋼を備え、前記ＣＴ型鋼のフランジ部にジベル部材としての機能を持たせる複数の貫通孔が形成されたことを特徴とする。尚、ＣＴ型鋼とは、Ｉ型鋼やＨ型鋼のウェブ部の途中部を切断して構成された断面Ｔ字状の型鋼である。

この高架道路用合成床版を製造する場合、底鋼板の上面側に複数のＣＴ型鋼を並設して、それらＣＴ型鋼のウェブ部の下端部を底鋼板に夫々溶接し、次に、底鋼板の上面側にコンクリート層を打設し、このコンクリート層に複数のＣＴ型鋼の全体を埋設させる。例えば、底鋼板への複数のＣＴ型鋼の溶接については工場で行い、その合成床版本体部を工場から高架道路建設現場に搬送し据え付け、適宜、複数の鉄筋を組付けてから、底鋼板の上面側へコンクリート層を打設する。

この高架道路用合成床版では、底鋼板に複数のＣＴ型鋼を溶接した簡単な構造で、高架道路用合成床版の曲げ剛性が確実に高められる。また、ＣＴ型鋼のフランジ部に複数の貫通孔を形成することにより、コンクリート層を密実に施行できるようになり、これにより、コンクリート層と底鋼板の一層のジベル効果を期待できると共に、底鋼板に複数のＣＴ型鋼を溶接した後にコンクリート層を打設する際、ＣＴ型鋼のフランジ部の下面側の空気を複数の貫通孔から逃してボイドが発生するのを防止し、コンクリート層を密実に施行できるため、底鋼板とコンクリート層とを確実に一体化でき、高架道路用合成床版の一体性と耐久性を確実に向上させることができる。

ここで、請求項１の発明においては、底鋼板の上面に塗布されて底鋼板とコンクリート層との密着性を高めると共に底鋼板の防錆のために形成されたゴムラテックス入りモルタル層を備えること（請求項２）、複数のＣＴ型鋼を、床版の支持間隔方向と直角方向に所定間隔おきに配設すること（請求項３）、複数のＣＴ型鋼の表面にゴムラテックス入りモルタル層を形成すること（請求項４）、等の構成を採用可能である。

請求項１の高架道路用合成床版によれば、底鋼板の上面側に複数のＣＴ型鋼を並設して、それらＣＴ型鋼のウェブ部の下端部を底鋼板に夫々溶接したので、こうした簡単な構造で高架道路用合成床版の曲げ剛性を確実に高めることができ、しかも、ＣＴ型鋼のフランジ部に複数の貫通孔を形成したので、コンクリート層を密実に施行できるようになり、これにより、コンクリート層と底鋼板の一層のジベル効果を期待できると共に、底鋼板に複数のＣＴ型鋼を溶接した後にコンクリート層を打設する際、ＣＴ型鋼のフランジ部の下面側の空気を複数の貫通孔から逃してボイドが発生するのを防止し、コンクリート層を密実に施行できるため、底鋼板とコンクリート層とを確実に一体化でき、高架道路用合成床版の一体性と耐久性を確実に向上させることができ、この高架道路用合成床版の製造を含めた高架道路の建設の一層の合理化と省力化を図ることが可能になる。

請求項２の高架道路用合成床版によれば、底鋼板の上面に塗布されて底鋼板とコンクリート層との密着性を高めると共に底鋼板の防錆のために形成されたゴムラテックス入りモルタル層を備えたので、このゴムラテックス入りモルタル層により、底鋼板とコンクリート層との密着性を高める（つまり、底鋼板とコンクリート層とをより一層確実に一体化する）と共に底鋼板の防錆を行うことができ、依って、高架道路用合成床版の一体性と耐久性を格段に向上させることができる。

請求項３の高架道路用合成床版によれば、複数のＣＴ型鋼を、床版の支持間隔方向と直角方向に所定間隔おきに配設したので、高架道路用合成床版の床版のコンクリート層の打設前の支持間隔方向における曲げ剛性を確実に高めることができる。

請求項４の高架道路用合成床版によれば、複数のＣＴ型鋼の表面にゴムラテックス入りモルタル層を形成したので、高架道路用合成床版を製造する段階で、ゴムラテックス入りモルタル層を底鋼板に塗布形成するのと同時に、ＣＴ型鋼の表面にゴムラテックス入りモルタル層を塗布して簡単に形成でき、このゴムラテックス入りモルタル層により、ＣＴ型鋼とコンクリート層との密着性を高めてＣＴ型鋼の防錆を確実に行うことができ、高架道路用合成床版の一体性と耐久性を一層高めることができる。

本発明の高架道路用合成床版は、底鋼板と、底鋼板の上面側に打設されたコンクリート層と、底鋼板の上面側に並設された複数のＣＴ型鋼であって、そのウェブ部の下端部が底鋼板に夫々溶接され且つ全体がコンクリート層に埋設された複数のＣＴ型鋼を備え、ＣＴ型鋼のフランジ部にジベル部材としての機能を持たせる複数の貫通孔が形成されたものである。

図１に示すように、高架道路１は高速道路や橋梁道路であり、その道路床版２の少なくとも一部が、複数の高架道路用合成床版１０を床版の支持間隔方向と直角方向（道路の長さ方向）に並べて構成され、その道路床版２が橋脚（図示略）等に支承された１対の主桁３に支持されている。例えば、主桁３は断面Ｉ型に構成され、１対の主桁３は、道路の幅方向に約６ｍの間隔を空けて、道路の長さ方向に平行に連続的に延びるように配設されている。

各合成床版１０について説明する。

図２〜図６に示すように、高架道路用合成床版１０は、底鋼板１１、複数（例えば、５本）のＣＴ型鋼１２、ゴムラテックス入りモルタル層１３、コンクリート層１４を備えている。例えば、高架道路用合成床版１０は、厚さが約２５cm、長さ（床版の支持間隔方向と直角方向の寸法）が約３ｍ、幅（床版の支持間隔方向の寸法）が約１１ｍ、に形成されている。

例えば、底鋼板１１は、厚さが約６mm、長さが約３ｍ、幅が約１１ｍ、に形成され、隣接する高架道路用合成床版１０の底鋼板１１同士が、帯状鋼板及び複数の締結部材等で連結されている。この底鋼板１１の上面側に、複数のＣＴ型鋼１２が、道路の幅方向向きに道路の長さ方向に所定間隔（例えば、約６０cm間隔）おきに並設されている。底鋼板１１の下面部が１対のハンチ部１１ａを介して１対の主桁３に連結支持され、そのハンチ部１１ａは底鋼板１１の長さ方向全長に亙って、縦断面にて底鋼板１１の下面から下側へ膨らむように複数の鋼板及び複数の締結部材により形成されている。

ＣＴ型鋼１２は、ウェブ部１２ａとフランジ部１２ｂを有し、Ｉ型鋼又はＨ型鋼のウェブ部の途中部を切断して構成されている。ウェブ部１２ａが底鋼板１１の上面と垂直になるように、ウェブ部１２ａの下端部が底鋼板１１に溶接され、フランジ部１２ｂには複数の貫通孔１２ｃが形成されている。例えば、ＣＴ型鋼１２の高さは約１５cmであり、ウェブ部１２ａの厚さは約８mmであり、フランジ部１２ｂの幅は約２０cmで厚さは約１２mmであり、複数の貫通孔１２ｃとして、隣接状の１対の貫通孔１２ｃがウェブ部１２ａの両側に形成され、この１対の貫通孔１２ｃがＣＴ型鋼１２の長さ方向（道路の幅方向）に約２５cm間隔おきに複数対形成されている。

ゴムラテックス入りモルタル層１３は、底鋼板１１の上面に塗布されて、底鋼板１１とコンクリート層１４との密着性を高めると共に底鋼板１１の防錆のために形成されている。例えば、ゴムラテックスは、スチレンブタジエンゴムを主剤とするもので、水で希釈できて取扱いが容易なものであり、その一般的性状は、外観（乳白色）、全固形分（４５．０±１，０％）、ｐＨ（９±１）、粘度（２００ｍＰａ・以下（２０℃））、見かけ比重（１．００±０．０５）、機械的安定性（優秀）、セメント安定性（優秀）、である。

例えば、モルタルは、重量比でセメント１に対して砂１〜３を配合して適量の水を加えたものであり、このモルタルに重量比でゴムラテックス０．２〜０．３を混和して、ゴムラテックス入りモルタルが構成され、このゴムラテックス入りモルタルが、複数のＣＴ型鋼１２が溶接された底鋼板１１の上面に、専用の吹付装置により吹付けられ積層硬化されて、層厚が約３〜２０mmのゴムラテックス入りモルタル層１３が形成されている。

コンクリート層１４は底鋼板１１の上面側に打設され、このコンクリート層１４の下面とゴムラテックス入りモルタル層１３の上面とが接着されている。例えば、コンクリート層１４の厚さは約２５cmであり、このコンクリート層１４に複数のＣＴ型鋼１２の全体が埋設されて、コンクリート層１４と複数のＣＴ型鋼１２とが固着されている。尚、コンクリート層１４には複数の鉄筋（図示略）が道路の長さ方向に埋設されている。

次に、高架道路用合成床版１０の製造を含めた高架道路１の建設の工程の一例について説明する。先ず、工場において、底鋼板１１と複数のＣＴ型鋼１２とを準備し、底鋼板１１の上面側に複数のＣＴ型鋼１２を並設して、それらＣＴ型鋼１２のウェブ部１２ａの下端部を底鋼板１１に夫々溶接し、次に、底鋼板１１の上面にゴムラテックス入りモルタル層１３を塗布形成する。

この底鋼板１１と複数のＣＴ型鋼１２とゴムラテックス入りモルタル層１３からなる半製造物を製造した後、この半製造物をトラック等で高架道路建設現場に搬送する。この半製造物の製造と搬送については、高架道路用合成床版１０の必要数分を適宜順序で行う。高架道路建設現場では、既に１対の主桁３が橋脚に設置されたものとし、これら主桁３上の所定位置に半製造物を配設して、その半製造物の底鋼板１１を１対のハンチ部１１ａを介して１対の主桁３に連結して支持させる。

こうして、所定数（例えば、橋脚間に設置される高架道路用合成床版１０の相当数）の半製造物を設置し、それらの隣接する底鋼板１１同士を連結した後、底鋼板１１の上面側に複数の鉄筋を配置し組み付けると共に、コンクリート層１４を形成する領域の外周部に帯板状の型枠部材（図示略）を配置して底鋼板１１に連結して、この底鋼板１１と型枠部材によって型枠を作り、その型枠内にコンクリートを流し込み、硬化させてコンクリート層１４を形成する。その他、コンクリート層１４の上面側にアスファルトを敷き、中央分離帯、側壁、種々の補強体等々を構築して、高架道路１を建設していく。

以上説明した高架道路用合成床版１０によれば次の効果を奏する。

底鋼板１１の上面側に複数のＣＴ型鋼１２を並設して、それらＣＴ型鋼１２のウェブ部１２ａの下端部を底鋼板１１に夫々溶接したので、こうした簡単な構造で高架道路用合成床版１０の曲げ剛性を確実に高めることができる。特に、複数のＣＴ型鋼１２を、道路の幅方向向きに道路の長さ方向に所定間隔おきに配設したので、高架道路用合成床版１０の道路幅方向における曲げ剛性を確実に高めることができる。

しかも、底鋼板１０の上面にゴムラテックス入りモルタル層１３を塗布形成したので、このゴムラテックス入りモルタル層１３により、底鋼板１１とコンクリート層１４との密着性を高める（つまり、底鋼板１１とコンクリート層１４とを確実に一体化する）と共に底鋼板１１の防錆を行うことができ、依って、高架道路用合成床版１０の一体性と耐久性を格段に向上させることができる。

ＣＴ型鋼１２のフランジ部１２ｂに複数の貫通孔１２ｃを形成したので、コンクリート層１４を密実に施行できるようになり、これにより、コンクリート層１４と底鋼板１１の一層のジベル効果を期待できると共に、底鋼板１１に複数のＣＴ型鋼１２を溶接した後に、底鋼板１１の上面側にコンクリートを流し込んでコンクリート層１３を打設する際、ＣＴ型鋼１２のフランジ部１２ｂの下面側の空気を複数の貫通孔１２ｃから逃してボイドが発生するのを防止し、コンクリート層１３を密実に施行できるため、底鋼板１１とコンクリート層１４とを一層確実に一体化でき、高架道路用合成床版１０の一体性と耐久性を確実に向上させることができる。こうした結果、高架道路用合成床版１０の製造を含めた高架道路１の建設の一層の合理化と省力化を図ることが可能になる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
１］図７、図８に示すように、更に、複数のＣＴ型鋼１２の表面にゴムラテックス入りモルタル層１５を形成してもよい。ここで、ゴムラテックス入りモルタル層１５については、ＣＴ型鋼１２の表面全体に形成してもよいし、ＣＴ型鋼１２の表面の一部（例えば、ウェブ部１２ａの側面、フランジ部１２ｂの上面等）に形成してもよい。尚、ＣＴ型鋼１２のフランジ部１２ｂに貫通孔１２ｃを形成する場合には、その貫通孔１２ｃを塞がないようにゴムラテックス入りモルタル層１５を形成する。

この場合、高架道路用合成床版１０を製造する段階で、ゴムラテックス入りモルタル層１３を底鋼板１１に塗布形成するのと同時に、ＣＴ型鋼１２の表面にゴムラテックス入りモルタル層１５を塗布して簡単に形成でき、このゴムラテックス入りモルタル層１５により、ＣＴ型鋼１２とコンクリート層１４との密着性を高めて、ＣＴ型鋼１２の防錆を確実に行うことができ、高架道路用合成床版１０の一体性と耐久性を一層高めることが可能になる。
２］高架道路１のサイズ、形状を含む設計に応じて、底鋼板１１、ＣＴ型鋼１２、ゴムラテックス入りモルタル層１３、コンクリート層１４のサイズ、形状、数、配置等については適宜変更してもよい。また、ゴムラテックス入りモルタル層１３，１５における、ゴムラテックス及びモルタルの成分や配合比についても適宜変更可能である。
３］その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、前記開示事項以外の種々の変更を付加して実施可能である。

実施例に係る高架道路の断面を含む斜視図である。 高架道路用合成床版の正面図である。 高架道路用合成床版の平面図である。 高架道路用合成床版の側面図である。 高架道路用合成床版の部分縦断面図である。 高架道路用合成床版の部分横断面図である。 変更形態に係る高架道路用合成床版の部分縦断面図である。 変更形態に係る高架道路用合成床版の部分横断面図である。

符号の説明

１ 高架道路
１０ 高架道路用合成床版
１１ 底鋼板
１２ ＣＴ型鋼
１２ａ ウェブ部
１２ｂ フランジ部
１２ｃ 貫通孔
１３，１５ ゴムラテックス入りモルタル層
１４ コンクリート層

Claims (4)

1. 底鋼板と底鋼板の上面側に打設されたコンクリート層とを備えた高架道路用合成床版において、
   前記底鋼板の上面側に並設された複数のＣＴ型鋼であって、そのウェブ部の下端部が底鋼板に夫々溶接され且つ全体がコンクリート層に埋設された複数のＣＴ型鋼を備え、
   前記ＣＴ型鋼のフランジ部にジベル部材としての機能を持たせる複数の貫通孔が形成されたことを特徴とする高架道路用合成床版。
2. 前記底鋼板の上面に塗布されて底鋼板とコンクリート層との密着性を高めると共に底鋼板の防錆のために形成されたゴムラテックス入りモルタル層を備えたことを特徴とする請求項１に記載の高架道路用合成床版。
3. 前記複数のＣＴ型鋼は、床版の支持間隔方向と直角方向に所定間隔おきに配設されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の高架道路用合成床版。
4. 前記複数のＣＴ型鋼の表面にゴムラテックス入りモルタル層が形成されたことを特徴とする請求項２に記載の高架道路用合成床版。

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