JP2008063875A

JP2008063875A - ずれ防止ボルトおよびずれ防止ボルトを有する縦リブ複合床版

Info

Publication number: JP2008063875A
Application number: JP2006244341A
Authority: JP
Inventors: Yasumiki Yamamoto; 泰幹山本; Kazuo Komori; 和男小森; Atsutaka Kawabata; 篤敬川畑; Toyotake Kaga; 豊丈加賀; Tatsuya Matsumura; 達也松村
Original assignee: NIPPON KYORYO KENSETSU KYOKAI; Metropolitan Expressway Co Ltd
Current assignee: NIPPON KYORYO KENSETSU KYOKAI; Metropolitan Expressway Co Ltd
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2008-03-21
Anticipated expiration: 2026-09-08
Also published as: US20090300861A1; WO2008029753A1; JP4143935B2; KR20090016547A

Abstract

【課題】デッキプレートを橋梁の全長にわたって全ての死・活荷重に対する抵抗断面にすることができ、かつ、コンクリートとのずれ止めを確実にする簡便構造のずれ止め手段を得ることを目的としている。
【解決手段】ずれ防止ボルト９は、雄ネジが形成されたネジ部９１と、該ネジ部に連続したテーパ部９２と、該テーパ部に連続した円柱部９３とを有している。縦リブ複合床版１００は、主桁１と、主桁１に接合された横桁２と、下面側がこれらに接合されたデッキプレート４と、デッキプレート４の上面側に接合された縦リブ３と、デッキプレート４の上面に設置されたコンクリート７と、コンクリート７の上面に設置された舗装５とを有している。縦リブ３には複数の貫通孔３１が形成され、貫通孔３１にずれ防止ボルト９が挿入され、ずれ防止ボルト９はワッシャ９８を介してナット９９によって脱落不能に固定されている。
【選択図】図４

Description

本発明はずれ防止ボルトおよびずれ防止ボルトを有する縦リブ複合床版、特に、コンクリートとのずれを防止するずれ防止ボルト、および該ずれ防止ボルトを有する道路橋の縦リブ複合床版に関する。

図８および図９は従来の道路橋の合成床版の構造を模式的に示す、図８は斜視図、図９は部分正面図である。図８および図９において、道路橋の合成床版（以下「合成床版」と称す）９００は下部構造と該下部構造に支持された上部工とから構成されている。下部構造は、矢印で示す橋軸に平行する主桁１と、主桁１に接合された横桁２（図中、接合部を溶接線Ｗ１２にて示す）とからなっている。
上部工は、デッキプレート４と、デッキプレート４の上面に接合された上面横リブ２０と、デッキプレート４の上面に設置されたコンクリート７と、コンクリート７の上面に設置された舗装５とからなり、コンクリート７内には橋軸に平行する方向に縦鉄筋８１と橋軸に直交する方向に横鉄筋８２とが配置されている。

そして、主桁１の上フランジ１０にはずれ止め（スタッド）９０が接合され、上フランジ１０の上面にはハンチコンクリート７０が設置され、ハンチコンクリート７０上にデッキプレート４が載置されている。すなわち、ハンチコンクリート７０は、ずれ止め９０を介して主桁１の上フランジ１０に接合されるものの、前記上部工はハンチコンクリート７０に載置されるだけである（例えば、非特許文献１参照）。

土木学会発行「鋼構造物設計指針（平成９年度版）」、ＰＡＲＴＢ、合成構造、７３頁

しかしながら、非特許文献１に開示された発明は、前記上部工がハンチコンクリート７０に載置されるだけであるため、合成床版全体で見た場合の各部材の役割としては、デッキプレート４は、橋梁の長手方向で部分的に一部の死荷重の抵抗断面に止まり、コンクリート７が活荷重に対する抵抗断面に算入されることになる。このため、主桁１の負担が増し、主桁１の鋼材量が増大するという問題があった。
そして、かかる問題を解決するために、本願の出願人は既に、デッキプレート及び該デッキプレートの上面側に接合された橋軸に平行する縦リブを橋梁の全長にわたって全ての死・活荷重に対する抵抗断面にすることができる合成床版の構造（「縦リブ複合床版」と称している）を開示している（特願２００５−３０３５８７参照）。

本発明は、かかる問題を解決すると共に、前記縦リブ複合床において、コンクリートとのずれ止めを確実にする、簡便構造のずれ止め手段、および、該ずれ止め手段を有する縦リブ複合床版を得ることを目的としている。

（１）本発明に係るずれ防止ボルトは、コンクリートと該コンクリートに包囲された部材とのずれを防止するためのものであって、
雄ネジが形成されたネジ部と、該ネジ部に連続して除々に拡大するテーパ部と、該テーパ部に連続して形成された円柱部と、を有すことを特徴とする。

（２）本発明に係る縦リブ複合床版は、橋軸に平行する主桁と、
該主桁に接合された橋軸に直交する横桁と、
下面側が前記横桁に接合されたデッキプレートと、
該デッキプレートの上面側に接合された橋軸に平行する縦リブと、
前記デッキプレートの上面に設置されたコンクリートと、
該コンクリートの上面に設置された舗装と、を有し、
前記縦リブに貫通孔が形成され、
該貫通孔に前記（１）記載のずれ防止ボルトのテーパ部が係止していることを特徴とする。

（３）また、橋軸に平行する主桁と、
該主桁に接合された橋軸に直交する横桁と、
下面側が前記横桁に接合されたデッキプレートと、
該デッキプレートの上面側に接合された橋軸に平行する縦リブと、
前記デッキプレートの上面に設置されたコンクリートと、
該コンクリートの上面に設置された舗装と、を有し、
前記デッキプレートの上面にスタッドジベルが設置されていることを特徴とする。

（４）さらに、前記（２）または（３）において、前記デッキプレートが前記主桁に接合されることを特徴とする版。
（５）さらに、前記（２）乃至（４）の何れかにおいて、前記デッキプレートの側縁部に、橋軸に平行する耳縦桁が設置されていることを特徴とする。

（ｉ）本発明に係るずれ防止ボルトは、ネジ部と除々に拡大するテーパ部と円柱部とを有すから、構造が単純かつ簡素であると共に、設置される部材に貫通孔を形成しておけば、該貫通孔にネジ部を挿入してテーパ部を係止させることができるから、施工が容易で、所望のずれ防止効果が得られる。

（ｉｉ）本発明に係る縦リブ複合床版は、デッキプレートの下面側に横桁が接合され、該横桁は主桁に接合されるから、デッキプレートと主桁とが力学的に連結されることになり、デッキプレートを橋梁の全長にわたって全ての死・活荷重に対する抵抗断面にすることができる。特に、デッキプレートの上面側に縦リブが接合され、かつ、縦リブに前記ずれ防止ボルトが設置されているから、上部工の剛性が増す共に、上部工の信頼性が向上する。
（ｉｉｉ）また、デッキプレートの上面側に縦リブが接合され、前記縦リブに設置されたずれ防止ボルトに替えて、デッキプレートの上面にスタッドジベルが設置されているから、上部工の剛性が増す共に、上部工の信頼性が向上する。
（ｉｖ）さらに、デッキプレートを主桁に直接接合したり、デッキプレートの側縁部に耳縦桁を設置したり、縦リブに突起を設置したりすれば、前記効果は顕著になる。

[実施の形態１]
（ずれ防止ボルト）
図１は本発明の実施の形態１に係るずれ防止ボルト示す側面図である。図１において、ずれ防止ボルト９は、雄ネジが形成されたネジ部９１と、該ネジ部に連続して除々に拡大するテーパ部９２と、該テーパ部に連続して形成された円柱部９３と、を有している。
たとえば、長さ１００ｍｍのネジ部９１にＭ２２の雄ネジを形成し、外径２２ｍｍから２５ｍｍに長さ１０ｍｍ程度の範囲で除々に拡大するテーパ部９２を形成し、外径２５ｍｍで長さ１００ｍｍの円柱部９３を形成する。そして、これが設置される部材に、たとえば、内径２３．５ｍｍの貫通孔を形成して、該貫通孔にずれ防止ボルト９のネジ部９１を挿入すれば、該貫通孔にテーパ部９２が係止する。ここで、ネジ部９１にワッシャを介してナット（図示しない）を螺合すれば、ずれ防止ボルト９は該部材に容易かつ確実に設置されることになる。

なお、本発明は、ずれ防止ボルト９の寸法を前記値に限定するものではなく、外径および長さは適宜選定することができるものである。
また、ネジ部９１はテーパ部９２の近傍に限って雄ネジが形成され、テーパ部９２から離れた範囲は円柱であってもよい。また、ネジ部９１とテーパ部９２との境部に径小部を設け、不完全ネジ形成されないようにしてもよい。
一方、円柱部９３の外径は、テーパ部９２の最大外径に等しいものに限定するものではなく、テーパ部９２が形成される限りにおいて、テーパ部９２の最大外径より小さく（あるいは大きく）てもよい。また、円柱部９３にも雄ネジを形成してコンクリートとの付着性を増してもよい。

[実施の形態２]
（縦リブ複合床版）
図２〜図５は本発明の実施の形態２に係る縦リブ複合床版を模式的に示す、図２は斜視図、図３は部分正面図、図４は部分拡大図、図５はずれ防止ボルトの設置状態を示す部分正面図である。なお、背景技術（図４、５）と同じ部分または相当する部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図２〜図５において、縦リブ複合床版１００は、矢印で示す橋軸に平行する主桁１と、主桁１に直交して主桁１に接合された横桁２（接合部を溶接線Ｗ１２にて示す）と、下面側が主桁１および横桁２に接合されたデッキプレート４（接合部を溶接線Ｗ１４および溶接線Ｗ２４にて示す）と、デッキプレート４の上面側に接合された縦リブ３（接合部を溶接線Ｗ３４にて示す）と、デッキプレート４の上面に設置されたコンクリート７と、コンクリート７の上面に設置された舗装５とを有している。

また、デッキプレート４の側縁には、縦リブ３に平行（主桁１に平行に同じ）する耳縦桁６が設置されている。なお、デッキプレート４の下面は横桁２のみに接合され、主桁１とは当接するのみあるいは離隔するものであってもよい。
さらに、コンクリート７には縦鉄筋８１と横鉄筋８２（以下、これらをまとめて「鉄筋８」と称する場合がある）とが配置されている。縦リブ３には複数の貫通孔３１が形成され、貫通孔３１にずれ防止ボルト９が挿入され、ずれ防止ボルト９はワッシャ９８を介してナット９９によって脱落不能に固定されている（図５参照）。

たとえば、図５において、縦リブ３は厚さ８ｍｍ、幅９０ｍｍ（図中、高さに同じ）であって、正面視で３２０ｍｍピッチで配置されている。そして、デッキプレート４から５２．５ｍｍの位置に内径２３．５ｍｍの貫通孔３１が形成されている。
そして、貫通孔３１にネジ部９１（長さ１００ｍｍのＭ２２の雄ネジが形成されている）が挿入され、貫通孔３１にテーパ部９２（外径２２ｍｍから２５ｍｍに長さ１０ｍｍ程度の範囲で除々に拡大している）が係止している。さらに、ネジ部９１にはＭ２２ワッシャ９８を介して、Ｍ２２１種ナット９９が螺合しているから、Ｍ２２１種ナット９９の締め込みによって、ずれ防止ボルト９は縦リブ３に容易かつ確実に設置されている。

また、円柱部９３は、外径２５ｍｍで長さ１００ｍｍであるから、縦リブ３の両側面からそれぞれ１００ｍｍの長さのネジ部９１と円柱部９３とが突出している。すなわち、縦リブ３同士は３２０ｍｍ離れているもの、一方の縦リブ３からは他方の縦リブ３に向かって１００ｍｍ長のネジ部９１が突出し、他方の縦リブ３からは一方の縦リブ３に向かって１００ｍｍ長の円柱部９３が突出している。
なお、縦鉄筋８１は、縦リブ３から６０ｍｍの位置に配置されているから、縦鉄筋８１は１２０ｍｍおよび２００ｍｍ間隔に配置されることになる。

縦リブ複合床版１００は以上のような構成であるから、コンクリート７は、鉄筋８によって補強されると共に、ずれ防止ボルト９によって縦リブ３に力学的に連結される（力が受け渡され）。また、デッキプレート４は上面が橋軸に直交する縦リブ３に、下面が橋軸に平行する横桁２および主桁１にそれぞれ接合されている。そのため、コンクリート７とデッキプレート４と縦リブ３と横桁２と主桁１によって、剛性の高い複合構造が形成されている。
したがって、デッキプレート４を死・活荷重に対する抵抗断面に算入することが可能になる効果と共に、デッキプレート４に接合された縦リブ３の剛性増大効果によって、主桁１の負担が低減する。このため、上部工の軽量化が促進され、下部構造の負担も減少するから、道路ないし橋梁の製造コストが安価になる。

なお、横桁２に平行して横桁２より梁せいの高い横桁が設置されてもよい。また、主桁１の構造は図示するものに限定するものではない。さらに、主桁１は横桁２に接合されるのみであって、デッキプレート４と離隔してもよい。
さらに、ずれ防止ボルト９は、縦リブ３がデッキプレート４に接合された後に各貫通孔３１に挿入されるものであるため、接合作業の支障にならないが、予め、ずれ防止ボルト９が設置されている縦リブ３をデッキプレート４に接合するようにしてもよい。また、鉄筋８の配置形態は図示するものに限定するものではない。

[実施の形態３]
（縦リブ複合床版）
図６および図７は本発明の実施の形態３に係る縦リブ複合床版を模式的に示す、図６は部分拡大図、図７はスタッドジベルの設置状態を示す部分正面図である。なお、背景技術（図４、５）および実施の形態２（図２〜図５）と同じ部分または相当する部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図６および図７において、縦リブ複合床版２００は、縦リブ複合床版１００において縦リブ３に設置されたずれ防止ボルト９に替えて、デッキプレート４にスタッドジベル９ｂが設置されたものである。
スタッドジベル９ｂは円板状のジベル頭部９１ｂと、ジベル頭部９１ｂに接続された円柱状のジベル棒部９２ｂと、から構成され、ジベル棒部９２ｂの下端部がデッキプレート４に溶接固定（Ｗ９４にて示す）されている。

したがって、縦リブ複合床版２００は、コンクリート７は、鉄筋８によって補強されると共に、スタッドジベル９ｂによってデッキプレート４に力学的に連結される（力が受け渡され）。また、デッキプレート４は上面が橋軸に直交する縦リブ３に、下面が橋軸に平行する横桁２および主桁１にそれぞれ接合されている。そのため、コンクリート７とデッキプレート４と縦リブ３と横桁２と主桁１によって、剛性の高い複合構造が形成されている。
したがって、デッキプレート４を死・活荷重に対する抵抗断面に算入することが可能になる効果と共に、デッキプレート４に接合された縦リブ３の剛性増大効果によって、主桁１の負担が低減する。このため、上部工の軽量化が促進され、下部構造の負担も減少するから、道路ないし橋梁の製造コストが安価になる。

なお、本発明において、スタッドジベル９ｂの形状や数量は、図示するものに限定するものではなく、適宜選定されるものである。たとえば、ジベル頭部９１ｂを円板状に替えてＬ字状に折り曲げて形成したり、ジベル棒部９２ｂを、１本の円柱に替えて、棒材をＶ字状に折り曲げて形成したりしてもよい。

本発明によれば、簡素な部材による構成でありながら、死・活荷重に対する抵抗断面に算入される部位が増加するから、各種道路や各種橋梁に用いられる軽量かつ安価な複合床版の構造として広く利用することができる。

本発明の実施の形態１に係るずれ防止ボルト示す側面図。本発明の実施の形態２に係る縦リブ複合床版を模式的に示す斜視図。本発明の実施の形態２に係る縦リブ複合床版を模式的に示す部分正面図。本発明の実施の形態２に係る縦リブ複合床版を模式的に示す部分拡大図。図２に示す縦リブ複合床版のずれ防止ボルトの設置状態を示す部分正面図。本発明の実施の形態３に係る縦リブ複合床版を模式的に示す部分拡大図。図６に示す縦リブ複合床版のスタッドジベルの設置状態を示す部分正面図。従来の道路橋の合成床版の構造を模式的に示す斜視図。従来の道路橋の合成床版の構造を模式的に示す部分正面図。

符号の説明

１主桁
２横桁
３縦リブ
４デッキプレート
５舗装
６耳縦桁
７コンクリート
８鉄筋
９ずれ防止ボルト
９ｂスタッドジベル
１０上フランジ
２０上面横リブ
３１貫通孔
７０ハンチコンクリート
８１縦鉄筋
８２横鉄筋
９１ネジ部
９１ｂジベル頭部
９２テーパ部
９２ｂジベル棒部
９３円柱部
９８ワッシャ
９９ナット
１００縦リブ複合床版（実施の形態２）
２００縦リブ複合床版（実施の形態３）

Claims

コンクリートと該コンクリートに包囲された部材とのずれを防止するためのずれ防止ボルトであって、
雄ネジが形成されたネジ部と、該ネジ部に連続して除々に拡大するテーパ部と、該テーパ部に連続して形成された円柱部と、を有すことを特徴とするずれ防止ボルト。
橋軸に平行する主桁と、
該主桁に接合された橋軸に直交する横桁と、
下面側が前記横桁に接合されたデッキプレートと、
該デッキプレートの上面側に接合された橋軸に平行する縦リブと、
前記デッキプレートの上面に設置されたコンクリートと、
該コンクリートの上面に設置された舗装と、を有し、
前記縦リブに貫通孔が形成され、
該貫通孔に請求項１記載のずれ防止ボルトのテーパ部が係止していることを特徴とする縦リブ複合床版。
橋軸に平行する主桁と、
該主桁に接合された橋軸に直交する横桁と、
下面側が前記横桁に接合されたデッキプレートと、
該デッキプレートの上面側に接合された橋軸に平行する縦リブと、
前記デッキプレートの上面に設置されたコンクリートと、
該コンクリートの上面に設置された舗装と、を有し、
前記デッキプレートの上面にスタッドジベルが設置されていることを特徴とする縦リブ複合床版。
前記デッキプレートが前記主桁に接合されることを特徴とする請求項２または３記載の縦リブ複合床版。
前記デッキプレートの側縁部に、橋軸に平行する耳縦桁が設置されていることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の縦リブ複合床版。