JP2011246979A - 高ねじり剛性版桁橋 - Google Patents

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Naohiko Kawamura
直彦 河村
Seiki Nakai
聖棋 中井
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Abstract

【課題】版桁の弱点である低いねじり剛性を改善し、箱桁に比べて低コストで施工性が有利な版桁による高ねじり剛性版桁橋の提供。
【解決手段】床版の下面に複数のウエブを橋軸方向に向けて一体に備えた版桁を使用した版桁橋であって、前記版桁の一部又は全長に亘って前記ウエブの下端間に、予め別途に形成しておいた剛性連結材を掛け渡して一体化させることにより、該剛性連結材設置部分を箱桁状とする。
【選択図】 図6

Description

本発明は、主として曲線橋に適用できるようにねじり剛性を向上させた高ねじり剛性版桁橋に関する。
一般に、厚めの床版の下面に剛性が高い複数のウエブが長さ方向に一体に形成された版桁は、施工の合理化を図ることができるため、高速道路等に広く使用されている。この種の版桁による橋梁上部工は、固定式支保工や移動式支保工を用いて場所打ち工法によって施工される場合が多い(特許文献1,2)。
従来の版桁橋は、支間長20m〜35mの単純桁や連続桁に使用されている一般的な上部工の構造形式である(非特許文献1)。
「PC道路橋計画マニュアル平成19年10月改訂版」社団法人プレストレスト・コンクリート建設業協会発行
特公平04−085405号公報 特開2004−339734号公報
上述した従来の版桁橋は、支間長35m程度の橋梁として一般的な構造であるが、この版桁はウエブ間の下側が開放した開断面であるため、ねじり剛性が小さく、ランプ橋のような曲率半径の小さい曲線橋への適用が困難であった。このため従来の曲線橋には、閉断面である箱桁構造が適用されていた。
しかし、箱桁構造は、閉断面、即ち、周囲が閉鎖された角筒状であるため、外型枠と内型枠が必要であり、しかもその間へのコンクリートの打設に技術を要するとともに、脱型時の内型枠の撤去に手間が掛かる。特に、支間長が40m程度の箱桁は、桁高が2m程度と低くなるため、内部での作業が困難となり、施工性が低下するため、施工時間、施工コストともに版桁に比べて不利であった。
本発明は、このような従来の問題に鑑み、版桁の弱点である低いねじり剛性を改善し、箱桁に比べて低コストで施工性が有利な版桁による高ねじり剛性版桁橋の提供を目的としてなされたものである。
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、床版の下面に複数のウエブを橋軸方向に向けて一体に備えた版桁を使用した版桁橋であって、前記版桁の一部又は全長に亘って前記ウエブの下端間に、予め別途に形成しておいた剛性連結材を掛け渡して一体化させることにより、該剛性連結材設置部分を箱桁状とした高ねじり剛性版桁橋にある。
請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記版桁は弧状に形成されており、長さが40m以下の短支間長の曲線橋であり、該版桁の端部に適宜長さの前記剛性連結材設置部分を備えたことにある。
請求項3に記載の発明の特徴は、請求項1又は2の何れかの請求項の構成に加え、前記剛性連結材は、プレキャストコンクリート版を使用し、複数枚の前記プレキャストコンクリート版を、その相互間に隙間を開けてウエブ下端間に掛け渡したことにある。
請求項4に記載の発明の特徴は、請求項1又は2の構成に加え、前記剛性連結材は、複数のX型をしたトラスを使用したことにある。
請求項5に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記剛性連結材は、波型鋼板を使用したことにある。
本発明における高ねじり剛性版桁橋は、床版の下面に複数のウエブを橋軸方向に向けて一体に備えた版桁を使用した版桁橋であって、前記版桁の一部又は全長に亘って前記ウエブの下端間に、予め別途に形成しておいた剛性連結材を掛け渡して一体化させて、該剛性連結材設置部分を箱桁状としたことにより、通常の版桁では、ねじり剛性が充分ではない曲線橋であっても、部分的に必要となる曲げ剛性が容易に得られることなり、全体を箱桁構造とする箱桁橋に比べて低コストで短期間に構築することができる。
また、剛性連結材によって箱桁上となる部分が全体ではなく、一部に設けることにより、剛性連結材設置部分の版桁脱型に際しても、該設置部分の端部から分解した型枠を容易に運び出すことができ、狭い箱桁状の部分での作業も少なく、作業性がよいという利点がある。
また、本発明においては、前記版桁は弧状に形成した長さが40m以下の短支間長の曲線橋であり、該版桁の端部に適宜長さの前記剛性連結材設置部分を備えたことにより、支間長さが40m以下程度の短支間の曲線橋を版桁によって施工することができ、箱桁に比べて低コストで短期間に構築することができる。
更に本発明においては、前記剛性連結材として、プレキャストコンクリート版を使用し、複数枚の前記プレキャストコンクリート版を、その相互間に隙間を開けてウエブ下端間に掛け渡したこうぞうとすることにより、橋軸方向の設計において、剛性連結材を有効断面に繰り入れる必要がなく、通常版桁と同じ設計を行えばよいこととなり、特別な橋軸方向の設計を要せず、設計作業が軽減される。
本発明において、前記剛性連結材として、複数のX型をしたトラスを使用することにより、現場への搬入、ウエブへの一体化の作業が容易となる。
本発明において、前記剛性連結材として、波型鋼板を使用することにより、従来使用している波型鋼板ウエブ使用している既存の材料を使用することができ、製造が容易となる。
本発明に係る高ねじり剛性版桁橋を実施した短支間長さの曲線橋を示す平面図である。 図1中のA−A線断面図である。 図1に示す高ねじり剛性版桁橋の直線部分に使用している通常版桁の断面図である。 図1に示す高ねじり剛性版桁橋に使用している高ねじり剛性版桁の縦断側面図である。 図1に示す高ねじり剛性版桁橋に使用している版桁の剛性連結材取付け部の部分拡大断面図である。 同斜め下から見た斜視図である。 本発明に係る高ねじり高ねじり剛性版桁橋に使用する他の例の版桁の箱桁形状部の部分を斜め下から見た斜視図である。 本発明に係る高ねじり剛性版桁橋に使用する更に他の例の版桁の箱桁形状部の部分を斜め下から見た斜視図である。
次に本発明の実施の形態を図に示した実施例に基づいて説明する。図1は本発明を支間長が40m以下の曲線橋に実施した場合を示しており、図中符合1は、ねじり剛性を高めた高ねじり剛性版桁、2は通常の版桁(以下、通常版桁と記す)であり、P1〜P6は中間橋脚、A1,A2は橋台である。この例では橋台A1とこれと隣り合う橋脚P1及び橋台A2とこれと隣り合う橋脚P6との間の直線部分には通常版桁2が使用され、その他の橋脚間の曲線部分にそれぞれ高ねじり剛性版桁1が使用されている。これらの版桁1及び2は、何れもその端部が橋脚P1〜P6又は橋台A1,A2上に支持されている。
通常版桁2は、全長に渡って断面が図3に示すように床版3の下面にウエブ4,4が一体に形成され、該ウエブの下端間が開放した形状の開放型となっている。各ウエブ4内の長さ方向、及び床版3の幅方向にはそれぞれPC緊張材が挿通され、これを緊張することでプレストレスが付与されている。
一方高ねじり剛性版桁1は、図2、図4、図5に示すように、通常版桁2と同様に床版3の下面にウエブ4,4が一体形成されているとともに、桁端部から桁中央部側に一定長さだけ、ウエブ4,4間に剛性連結材5が掛け渡された閉断面の箱型形状となっている。また、通常版桁と同様に、各ウエブ4内の長さ方向、及び床版3の幅方向にはそれぞれPC緊張材が挿通され、これを緊張することでプレストレスが付与されている。
剛性連結材5は、一例として複数のプレキャストコンクリート版6,6......を使用することができる。このプレキャストコンクリート版6は図5に示すように、両端に鉄筋7,7......を突出させておき、これをウエブ4,4の形成時にその下端部に埋め込んでコンクリートを打設することによってプレキャストコンクリート版6の両端をウエブ4,4と一体化させている。
互いに隣り合うプレキャストコンクリート版6,6の間には図4、図6に示すように5〜100mm程度の隙間8が設けられており、この隙間はゴムやスポンジ等の変形追随性のある目地材によって閉鎖されている。
このように隙間8を設けることによって、橋軸方向の設計において、プレキャストコンクリート版6は有効断面に繰り入れる必要がなく、通常版桁と同じ設計を行えばよいこととなる。
箱桁形状部の長さは、高ねじり剛性版桁1の全長に渡って設置しても良いが、高ねじり剛性版桁1の全長Lに対し0.2〜0.4Lとすることが好ましく、施工現場における版桁橋の必要なねじり剛性が得られるようにその長さを、版桁設計時に決定する。
剛性連結材5としては、上記のプレキャストコンクリート版6の他、図7に示すようにプレキャストコンクリート製のX型をしたトラス9を使用することができる。このトラス9においても、予めその端部に鉄筋を突出させておき、これを埋め込んでウエブ4のコンクリートを打設することによって一体化させる。
更に剛性連結材5は、鋼製材料を使用してもよく、例えば図8に示すように波型鋼板10を使用することができる。この場合においても波型鋼板の端部を、ウエブ4のコンクリート打設形成時に該ウエブ4内に埋め込むことによって一体化させる。この他、図7に示したトラス9を鋼材によって形成してもよい。
上述の例では、剛性連結材5とウエブ4との一体化を、ウエブ4内に剛性連結材5の端部を埋め込むこととしているが、ウエブ4の下端部内側面にブラケットを突設しておき、これに剛性連結材5をボルト止め、或いは溶接によって一体化させてもよい。
このように、版桁の長さ方向の適宜な位置において、適宜長さ分だけウエブ間の下端間を剛性連結材にて連結することにより、その部分のねじり剛性が高くなり、支間長さが40m以下程度の短支間の曲線橋を版桁によって施工することができ、箱桁に比べて低コストで短期間に構築することができる。
また、剛性連結材によって箱桁上となる部分が全体ではなく、主として桁端部における一部であることから、剛性連結材設置部分の版桁脱型に際しても、該設置部分の端部から分解した型枠を容易に運び出すことができ、狭い箱桁状の部分での作業も少なく、作業性がよいという利点がある。
A1,A2 橋台
P1〜P6 橋脚
1 高ねじり剛性版桁
2 通常版桁
3 床版
4 ウエブ
5 剛性連結材
6 プレキャストコンクリート版
7 鉄筋
8 隙間
9 トラス
10 波型鋼板

Claims (5)

  1. 床版の下面に複数のウエブを橋軸方向に向けて一体に備えた版桁を使用した版桁橋であって、前記版桁の一部又は全長に亘って前記ウエブの下端間に、予め別途に形成しておいた剛性連結材を掛け渡して一体化させることにより、該剛性連結材設置部分を箱桁状としたことを特徴としてなる高ねじり剛性版桁橋。
  2. 前記版桁は弧状に形成されており、長さが40m以下の短支間長の曲線橋であり、該版桁の端部に適宜長さの前記剛性連結材設置部分を備えた請求項1に記載の高ねじり剛性版桁橋。
  3. 前記剛性連結材は、プレキャストコンクリート版を使用し、複数枚の前記プレキャストコンクリート版を、その相互間に隙間を開けてウエブ下端間に掛け渡した請求項1又は2に記載の高ねじり剛性版桁橋。
  4. 前記剛性連結材は、複数のX型をしたトラスを使用した請求項1又は2に記載の高ねじり剛性版桁橋。
  5. 前記剛性連結材は、波型鋼板を使用した請求項1又は2に記載の高ねじり剛性版桁橋。
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