JP2014173259A - 連続桁橋とその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で施工性に優れた中間支点を有する連続桁橋とその施工方法を提供すること。
【解決手段】橋脚１０の上面１０ａに同じ橋軸方向のライン上に延設する２つの鋼桁１，１の端部１ａ，１ａが相互に固定されることなく隙間Ｇをもって対向して載置され、双方の端部にはともに支圧板２，２が取付けられ、双方の端部によって形成された不連続な格点部３０を介して一つの連続桁２０が構成され、一つの橋脚１０の上面においてその橋軸直角方向に間隔を置いて２以上の連続桁２０を構成する格点部３０が形成され、橋脚１０の上面においてそれぞれの格点部３０が隙間Ｇを含めてその周囲に形成されたコンクリート部材４０で一体とされて連結構造体１００が構成されており、橋軸方向に間隔を置いて配設された橋脚１０と、橋脚１０の上で連結構造体１００を介して複数の鋼桁が連結されてなる複数の連続桁２０と、から少なくとも構成される連続桁橋１０００である。
【選択図】図４

Description

本発明は、連続桁橋とその施工方法に関するものである。

NEXCO（旧日本道路公団）等で採用されている連続桁橋は、コンクリート橋脚上のいわゆる中間支点の構造として、スタッドボルト等のずれ止めを溶殖した横桁（横梁）などの荷重伝達部材に対して橋軸方向に延設する鋼桁がボルト接続された状態で橋脚上に配設され、橋脚上で鋼桁と横桁がコンクリートで一体とされた構造が一般に用いられている。

上記構造の連続桁橋は、橋軸方向に延設する鋼桁が橋脚上で接続される中間支点において、その構成要素として横桁を設けること、鋼桁と横桁を添接板およびボルトで接続すること、などからその構成部材が多く、したがって施工コストが高価なものとなり易い。さらに、架設の際に地組立作業や連結作業を必要とすることも施工コストが高価となる要因である。

横桁等のコンクリートに埋設される部材は、その設置位置が橋梁全体の出来形に影響を及ぼすことから、高い設置精度が要求される。さらに、隣接する鋼桁ブロックの架設に先行してコンクリート橋脚と一体化され、鋼桁や床版自重による負の曲げモーメント（鋼桁において中立軸よりも上の領域が引張領域となる曲げモーメント）によって床版には引張力が作用することから、この引張力に起因したひび割れ対策が課題となっている。そして、このひび割れ対策の一例として、補強鉄筋を多数配置すること、中間支点における床版を最後に打設すること、プレストレス力を導入すること、といった対策が講じられている。

このようなことから、従来一般に適用されている連続桁橋の中間支点における構造を見直し、強度や構造安定性が保証されることを前提として、より一層簡易な構成の中間支点を備えた連続桁橋の開発が切望されている。

ここで、特許文献１には、縦桁やリブを配置した底鋼板上にコンクリートを充填した合成パネルを用いたパネル橋梁構造の中間支点を有する連続桁橋が開示されている。このパネル橋梁構造は、縦桁（橋軸方向に延設する鋼桁）の上端に設置されたせん断部材や添接板、縦桁下端部に設けられた支圧板によって構成された結合手段とその周囲に充填されたコンクリートで支点上に配設された横梁と合成パネルを一体化するものである。

特許文献１で開示の連続桁橋も、橋脚上に横桁を配設し、橋軸方向に延設する鋼桁と横桁を添接板を介してボルト連結した構造を有しており、中間支点における構成部材が多く、ボルト接続作業が必須であり、それぞれの部材の設置に際して高い設置精度が要求されることより、既述する課題と同様の課題を有している。

特開２００７−１６５９４号公報

本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構造で施工性に優れた中間支点を有する連続桁橋とその施工方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成すべく、本発明による連続桁橋は、橋脚の上面に、同じ橋軸方向のライン上に延設する２つの鋼桁の端部が相互に固定されることなく隙間をもって対向して載置され、双方の端部にはともに支圧板が取付けられ、双方の端部によって形成された不連続な格点部を介して一つの連続桁が構成され、一つの橋脚の上面においてその橋軸直角方向に間隔を置いて２以上の連続桁を構成する前記格点部が形成されており、橋脚の上面において、それぞれの格点部が前記隙間を含めてその周囲に形成されたコンクリート部材で一体とされて連結構造体が構成されており、橋軸方向に間隔を置いて配設された橋脚と、橋脚の上で連結構造体を介して複数の鋼桁が連結されてなる複数の連続桁と、から少なくとも構成されるものである。

本発明の連続桁橋は、橋軸方向に延設する鋼桁にて形成される橋脚上の格点部の構造、すなわち中間支点の構造に特徴を有するものであり、従来構造の連続桁橋において橋脚上に配設されている横桁を廃し、ボルトの使用を不要とし、鋼桁同士の直接的な接続を廃したものであり、このことによって中間支点における構造を簡素化でき、施工性を向上させることができ、中間支点の施工に際して横桁やボルトが適用されていた従来構造の連続桁橋に比して施工コストの大幅な削減を可能としたものである。

連続桁橋の中間支点の構造は、橋脚上で対向して配設される橋軸方向に延設する２つの鋼桁の端部にそれぞれ支圧板を設けておき、かつ、双方の鋼桁の端部に隙間があり、双方の鋼桁同士を添接板等を介して直接接続することなく、それらの周囲をコンクリート部材で一体として連結構造体としたものである。すなわち、支圧板による支圧抵抗でコンクリート部材と鋼桁の一体化を図るものである。なお、鋼桁の端部は橋脚上に直接載置されてもよいし、H型鋼等の鋼材からなる高さ調整具の上に載置してもよい。そして、橋脚上で鋼桁同士が直接接続される構成でないことより、橋脚上におけるそれぞれの鋼桁の高さを適宜の高さ調整具で容易に調整することが可能となる。さらに、鋼桁同士が直接接続される構成でないことより、連続桁橋が曲線橋の場合でも優れた施工性の下で施工をおこなうことができる。

コンクリート部材は、橋脚上に配設された２つの鋼桁間の隙間に充填され、かつ２つの鋼桁の端部を巻き込んで鋼桁同士を一体とする。なお、橋脚上には、隙間をもって対向する２つの鋼桁の端部から構成される「不連続な格点部」が橋軸直角方向に間隔を置いて２以上設けられている。たとえば、橋軸方向に５つの橋脚があり、各橋脚上に４つの「不連続な格点部」がある形態の連続桁橋においては、５つの中間支点に跨る長さの連続桁が４つ併設されて１つの連続桁橋が構成されることになる。

ここで、支圧板としては、鋼桁の端部に溶接可能な鋼板等を適用できる。

各橋脚上に形成された連結構造体を介して複数の連続桁が橋脚間に架け渡されて固定され、各連続桁の上に床版が形成されて連続桁橋が構成される。なお、連続桁に対する床版の固定方法としては、連続桁の上方に床版のずれ防止のためのスタッドジベルを取り付けておき、床版用のコンクリートをスタッドジベルを巻き込むようにして施工することでスタッドジベルとコンクリートを一体化し、固定する方法を一例として挙げることができる。

本発明の連続桁橋によれば、橋脚上において、同じ橋軸方向に延設する２つの鋼桁がそれらの端部に支圧板が取付けられた姿勢で端部間に隙間をもって配設されて不連続な格点部が形成され、この不連続な格点部が橋脚上で橋軸直角方向に複数設けられ、これら複数の不連続な格点部を構成する複数組の鋼桁の端部がコンクリート部材で一体とされて構成された連結構造体を有していることから、橋脚上で橋軸方向に延設する鋼桁と直接接続される横桁や、橋軸方向に延設する鋼桁同士を直接ボルトにて繋ぐ構成を不要とすることができる。そのため、連続桁橋を構成する中間支点の構成、より具体的には橋脚上で鋼桁を固定する構成を格段に簡素化でき、施工性を高めて施工コストを大幅に削減することができる。

なお、本発明の連続桁橋は、橋脚上の連結構造体の施工において、鋼桁同士を直接繋がないことを前提として、ボルトの使用を完全に排除するものではなく、たとえば、鋼桁を橋脚上に固定するに際してボルトを使用するなど、必要に応じてボルトを使用してもよい。また、橋軸方向に間隔を置いて並んだ橋脚間に架け渡される鋼桁に関し、たとえば橋脚間の長さ（支間長）の半分、もしくは1/3、1/4等の長さのI型鋼やH型鋼、函型鋼などからなる鋼材を２以上連結して支間長の長さの鋼桁を構成する場合において、これらの鋼材同士をボルトにて接続してもよいことは勿論のことである。

また、本発明による連続桁橋の好ましい実施の形態として、それぞれの格点部の側方位置には、鋼桁に作用した引張力によってコンクリート部材に生じた押抜きせん断力に抗する耐押抜きせん断部材が配設されているものである。

連続桁の中間支点には一般に負の曲げモーメント（鋼桁において中立軸よりも上の領域が引張領域となる曲げモーメント）が作用する。

この負の曲げモーメントに起因して鋼桁の端部には引張力が作用し、この引張力によってコンクリート部材には押抜きせん断力が生じる。そして、この押抜きせん断力がコンクリート部材の有する押抜きせん断耐力未満であればコンクリート部材の押抜きせん断破壊（いわゆるコーン破壊）は生じないが、押抜きせん断力がコンクリート部材の押抜きせん断耐力以上となる可能性もある。

そこで、本実施の形態の連続桁橋では、それぞれの格点部の側方位置において、鋼桁に作用した引張力によってコンクリート部材に生じた押抜きせん断力に抗する耐押抜きせん断部材を配設するものである。

ここで、耐押抜きせん断部材の配設形態に関し、隣接する格点部の間に台座が配設され、台座の上に前記耐押抜きせん断部材が配設されており、耐押抜きせん断部材の配設された高さレベルが、鋼桁の有する中立軸よりも高い位置であって鋼桁の端部に生じる引張領域に対応する位置であるのが好ましい。

鋼桁の端部に生じる引張領域は、より詳細には、鋼桁の有する中立軸よりも上方の領域となり、中立軸よりも下方の領域は逆に圧縮領域となる。したがって、耐押抜きせん断部材の好ましい配設位置は、鋼桁の有する中立軸よりも高い位置であって鋼桁の端部に生じる引張領域に対応する位置である。なお、鋼桁の端部間の隙間に形成されたコンクリート部材が鋼桁の端部から圧縮力を受ける圧縮領域では、双方の鋼桁からの圧縮力が相殺され、引張領域にて問題となるコンクリート部材の耐押抜きせん断破壊は生じない。したがって、鋼桁の端部の圧縮領域においては、耐押抜きせん断部材の配設は不要である。

ここで、鋼桁の有する「中立軸」とは、一般的な中立軸の概念と同様に、鋼桁の端部に生じる引張領域と圧縮領域の境界軸を意味している。なお、中立軸レベルは発生応力等によって変動することより、たとえば、鋼桁の高さの中央レベルを中立軸レベルと仮に設定し、この中央レベル以上の領域に耐押抜きせん断部材を配設してもよい。

鋼桁の中立軸よりも上方に耐押抜きせん断部材を配設するに当たり、たとえば中立軸レベルまでの高さを有する台座を使用し、台座の上に耐押抜きせん断部材を載置するのがよい。ここで、台座としてはC型鋼やL型鋼などの鋼材を適用し、橋軸直角方向に併設する鋼桁間に跨るようにこれらの鋼材を配設してその上に耐押抜きせん断部材を載置する形態、鋼桁の側方に予めフランジを突設させておき、このフランジの上に耐押抜きせん断部材を載置する形態などがある。

なお、鋼桁の端部同士がボルトにて固定されている従来の中間支点の構造では、上記する負の曲げモーメントが中間支点にて鋭角に大きくなる傾向を示す。これに対し、本発明の連続桁橋を構成する連結構造体では、対向する鋼桁の端部同士が直接固定されず、しかも端部間にある隙間にコンクリート部材の一部が入り込んだ構造となっていることで、中間支点に生じる負の曲げモーメントを大きく緩和することができる。

ここで、耐押抜きせん断部材の一例として、（１）前記格点部を形成する２つの鋼桁の側方位置にそれぞれ配設された２つのフランジをウェブで繋いだH型鋼もしくはI型鋼、（２）前記格点部を形成する２つの鋼桁の側方位置にそれぞれ配設された２つのフランジを棒状の引張材で繋いだもの、（３）鋼桁の前記端部からコンクリート部材の端面まで延びる押抜きせん断破壊ライン上で該ラインを跨ぐように配設された棒状の引張材、を挙げることができる。

「棒状の引張材」としては、鉄筋やPC鋼材（PC鋼棒、PC鋼より線など）を適用できる。また、上記（３）の形態では、押抜きせん断破壊ライン、すなわちコーン破壊ラインが鋼桁端部から所定の角度方向に延びている場合に、このライン上において該ラインに対して鉄筋等の引張材を直交する方向に配設すればよい。また、この鉄筋の両端部に、上記する（１）、（２）の形態を構成するフランジを取り付けてもよい。

また、本発明は連続桁橋の施工方法にも及ぶものであり、この施工方法は、橋軸方向に間隔をおいて施工された橋脚上に端部に支圧板が取付けられた鋼桁を架設し、この架設の際に、橋脚の上面で同じ橋軸方向のライン上に延設する２つの鋼桁の端部を相互に固定することなく隙間をもって対向させて載置して不連続な格点部を形成し、該格点部を介して一つの連続桁を構成し、一つの橋脚の上面においてその橋軸直角方向に間隔を置いて２以上の連続桁を構成する格点部を配設する第１のステップ、橋脚の上面において、それぞれの格点部の前記隙間を含めてその周囲にコンクリートを打設してコンクリート部材を形成し、それぞれの格点部が周囲のコンクリート部材で一体とされた連結構造体を形成して橋脚と一体化し、橋軸方向に間隔を置いて配設された橋脚と、橋脚の上で連結構造体を介して複数の鋼桁が連結されてなる複数の連続桁と、から少なくとも構成される連続桁橋を構築する第２のステップ、からなるものである。

本発明の施工方法によれば、橋脚上で橋軸方向に延設する鋼桁と直接接続される横桁を不要とし、橋軸方向に延設する鋼桁同士をボルト等で直接繋ぐ構成を廃したことにより、連続桁橋を構成する中間支点の構成、より具体的には橋脚上で鋼桁を固定する構成を格段に簡素化でき、施工性を高めて施工コストを大幅に削減することができる。

また、本発明の施工方法によれば、橋脚上で鋼桁同士を直接接続しないことから、隙間をもって相互に対向した２つの鋼桁の桁高が異なる場合であっても、双方の上面を揃えた状態でコンクリート部材にて一体化できることから、桁高変化にも十分に対応可能である。なお、双方の鋼桁の上面を揃えるに当たっては、橋脚上におけるそれぞれの鋼桁の高さを適宜の高さ調整具で調整するのがよい。さらに、鋼桁同士が直接接続される構成でないことより、連続桁橋が曲線桁や折れ桁の場合でも、２つの鋼桁間の隙間を調整することで優れた施工性の下で施工をおこなうことができる。

また、第１のステップにて橋脚間に鋼桁を架け渡し、鋼桁を橋脚と剛接合させない状態でその自重を支持させた後に、鋼桁上の床版も打設する第２のステップにおいてコンクリート部材にて鋼桁端部同士の一体化を図るとともにコンクリート部材を介して鋼桁からなる連続桁を橋脚上に固定することから、コンクリート部材には鋼桁の自重による負の曲げモーメントに起因した引張力は生じない。そのため、供用後の車両等による活荷重によって生じる曲げモーメントに起因した引張力に抗するためにコンクリート部材内に配設される鉄筋量も低減することができる。

また、本発明の施工方法においても、第１のステップでは、それぞれの格点部の側方位置において、２つの鋼桁に作用した引張力によってコンクリート部材に生じた押抜きせん断力に抗する耐押抜きせん断部材を配設し、第２のステップでは、格点部と耐押抜きせん断部材がコンクリート部材で一体とされて連結構造体を形成する方法形態が好ましい。さらに、第１のステップでは、隣接する格点部の間に台座を配設し、もしくは予め鋼桁の側方に台座を取り付けておき、台座の上に前記耐押抜きせん断部材を配設するものであり、この際に、耐押抜きせん断部材の配設された高さレベルが、鋼桁の有する中立軸よりも高い位置であって鋼桁の端部に生じる引張領域に対応する位置とするのが好ましい。

以上の説明から理解できるように、本発明の連続桁橋とその施工方法によれば、橋脚上において、同じ橋軸方向のライン上に延設する２つの鋼桁がそれらの端部に支圧板が取付けられた姿勢で端部間に隙間をもって配設されて不連続な格点部を形成し、複数の不連続な格点部を構成する複数組の鋼桁の端部がコンクリート部材で一体とされて連結構造体を形成していること、もしくはこのような連結構造体を施工することにより、橋脚上で橋軸方向に延設する鋼桁と直接接続される横桁や、橋軸方向に延設する鋼桁同士を直接ボルトにて繋ぐ構成を不要とすることができる。そのため、連続桁橋を構成する中間支点の構成、より具体的には橋脚上で鋼桁を固定する構成を格段に簡素化でき、施工性を高めて施工コストを大幅に削減することができる。

本発明の連続桁橋の施工方法の第１のステップを説明した斜視図である。 図１に続いて施工方法の第１のステップを説明した斜視図である。 図２のIII部の拡大図である。 図２に続いて施工方法の第１のステップを説明した斜視図である。 施工方法の第２のステップを説明した斜視図である。 図５に続いて施工方法の第２のステップを説明した斜視図である。 施工された本発明の連続桁橋の側面図である。 （ａ）から（ｄ）の順に従来の連続桁橋の施工方法の一実施の形態を説明したフロー図であり、施工ステップごとに桁に生じる曲げモーメントをともに示した図である。 （ａ）から（ｄ）の順に本発明の連続桁橋の施工方法を説明したフロー図であり、施工ステップごとに桁に生じる曲げモーメントをともに示した図である。 中間支点において２つの鋼桁の端部に生じる力と、中間支点における負の曲げモーメントを模擬した図である。 （ａ）は図１０のXIa−XIa矢視図であり、（ｂ）は図１０のXIb−XIb矢視図である。 耐押抜きせん断部材の他の実施の形態を示した図である。 桁高の異なる２つの鋼桁を有する連結構造体の他の実施の形態を示した図である。

以下、図面を参照して本発明の連続桁橋とその施工方法の実施の形態を説明する。なお、図示する連続桁橋とその施工方法は、それぞれの格点部の側方位置に耐押抜きせん断部材を配設したものであるが、設計にてこの耐押抜きせん断部材が不要なことが確認される場合には耐押抜きせん断部材を具備しない連続桁橋とこれを施工する方法であってもよいことは勿論のことである。

（連続桁橋とその施工方法の実施の形態）
図１，２，４はその順で本発明の連続桁橋の施工方法の第１のステップを説明したフロー図であり、図５，６はその順で施工方法の第２のステップを説明したフロー図である。また、図７は図１〜６で示す施工方法で施工された本発明の連続桁橋の側面図である。

本発明の連続桁橋の施工方法を説明すると、まず、図１で示すように橋軸方向Ｌ１に沿って所定の間隔で橋脚１０を施工する。なお、図示例は２つの橋脚１０を示しているが、橋軸方向に３以上存在する橋脚の中から２つの橋脚を取り出したものである。

次に、図２で示すように、各橋脚１０の上面１０ａにH型鋼もしくはI型鋼からなる鋼桁１を載置していく。この鋼桁１の載置に際しては、後述するように、鋼桁１を仮に支持する不図示のベントを橋脚間に設置し、ベント上に仮に支持された同じ橋軸方向のライン上に延設する２以上の鋼桁の端部同士を接続することで、橋軸方向に間隔を置いて施工された２つの橋脚１０，１０間に鋼桁を架け渡すことができる。

図２で示すように、橋脚１０の上面１０ａにおいて、同じ橋軸方向のライン上に延設する２つの鋼桁１，１の端部１ａ，１ａを隙間Ｇをもって対向して載置することによって、不連続な格点部３０が形成され、橋軸方向に不連続な格点部３０を介して複数の鋼桁１からなる連続桁２０が形成される。なお、図２では、不連続な格点部３０が３つ形成されている状態を示しており、橋軸直角方向に間隔を置いて載置された他の５つの鋼桁１にも、順に隙間をもって対向する鋼桁が載置されることになる。また、鋼桁１にはそのウェブの側面に所定の間隔で不図示の垂直補剛リブ等が取付けられて鋼桁１が補強されてもよい。

橋脚１０の上面１０ａに鋼桁１を載置するに当たり、まず、H型鋼からなる高さ調整具３を上面１０ａに載置し、その上に鋼桁１の端部１ａを載置する。

鋼桁１の端部１ａの端面には鋼板からなる支圧板２が溶接されており、対向する２つの支圧板２，２の間で隙間Ｇが形成されている。

次に、図３で示すように、橋軸直角方向に並んだ鋼桁１，１間にC型鋼からなる台座４を載置する。なお、鋼桁１の端部１ａにおいてその側方に予め不図示のフランジが突設され、このフランジが台座を構成する形態であってもよい。

図２で示すように橋軸直角方向に並んだ鋼桁１，１間の全てに台座４が配設されたら、次に、図４で示すように、不連続な格点部３０の側方で台座４の上にH型鋼（フランジ５ａ、ウェブ５ｂ）からなる耐押抜きせん断部材５を載置する。

ここで、鋼桁１の有する中立軸は、鋼桁１の端部に生じる引張領域と圧縮領域の境界軸を意味しており、発生応力等によって変動するものの、図示例では、鋼桁１の高さの中央レベルを中立軸レベルと仮に設定し、この中央レベル以上の領域を引張領域とする。したがって、鋼桁１の桁高tに対し、その高さ中心ラインであって中立軸Ｎまでの高さt/2を台座４が有しており、台座４の上に載置された耐押抜きせん断部材５は鋼桁１の中立軸Ｎよりも上方（の仮に設定された引張領域）に載置される（以上、第１のステップ）。

図示する耐押抜きせん断部材５は、後述するように、連続桁の中間支点に一般に作用する負の曲げモーメント（鋼桁において中立軸よりも上の領域が引張領域となる曲げモーメント）に起因して鋼桁１の端部１ａに引張力が作用し、この引張力によって後述する第２のステップで施工されるコンクリート部材に生じた押抜きせん断力に抗する部材である。耐押抜きせん断部材５によってコンクリート部材のいわゆるコーン破壊を抑止することができる。なお、耐押抜きせん断部材５としては、図示するH型鋼のほかにも、２つのフランジを鉄筋やPC鋼材等からなる膨張の緊張材で繋いだ形態や、後述する押抜きせん断破壊ライン上で該ラインに跨るように鉄筋等を配設する形態などであってもよい。

そして、ここまでの全工程、すなわち、橋脚１０の上面１０ａの上に高さ調整具３を載置する工程、高さ調整具３の上に鋼桁１の端部を載置する工程、鋼桁１，１間に台座４を配設する工程、台座４の上に耐押抜きせん断部材５を載置する工程のいずれの工程においても、ボルトによる接続は一切不要である。尤も、ボルトの使用を許容しない意味ではなく、隙間Ｇをもって対向配置された鋼桁１，１同士を不図示の添接板やボルト等によって直接接続しないことを前提として、橋脚１０の上面１０ａに高さ調整具３をボルトにて固定するなど、必要に応じてボルトを使用してもよい。

このように、第１のステップでは、連続桁を形成する鋼桁１，１同士を隙間Ｇをもって対向配置させて不連続な格点部３０を形成し、これを橋脚１０の上面１０ａにおいて橋軸直角方向に間隔をもって所定基数形成するとともに、それぞれの不連続な格点部３０の側方に耐押抜きせん断部材５を配設する。

次に、コンクリートの打設に際して橋脚１０の上面１０ａの所定箇所に所要量の鉄筋（不図示）を配筋し、所要の型枠（不図示）を設置した後、図５で示すように、橋脚１０の上面１０ａにおいて、それぞれの格点部３０の有する隙間Ｇを含めてその周囲にコンクリートを打設してコンクリート部材４０を形成し、全ての不連続な格点部３０が周囲のコンクリート部材４０で一体とされた連結構造体１００を形成して橋脚１０との一体化を図る。

橋軸方向に存在する全ての橋脚１０の上面１０ａに連結構造体１００を施工したら、次に、図６で示すように連続桁２０の上に床版５０を施工する。なお、この床版５０の施工は、図５においてコンクリート部材４０を形成する際に同時に実行してもよい。また、鋼桁１の上面には不図示のスタッドボルト等のずれ止め部材が取付けられており、床版用のコンクリートをずれ止め部材を巻き込むようにして施工して床版５０を施工することで、ずれ止め部材と床版５０のずれ止めが抑止された状態で双方を一体化することができる。

図７で示すように、橋軸方向に存在する全ての橋脚１０の上方に連結構造体１００が施工され、連続桁２０の上に床版５０が施工されることによって、連続桁橋１０００の施工が完了する。

図示する連続桁橋の施工方法、この施工方法によって施工された連続桁橋１０００によれば、中間支点を構成する連結構造体１００の施工に際して従来構造の連続桁橋の場合に適用されていた横桁が廃され、橋軸方向に延設する鋼桁同士がボルト等で直接接続されることが廃されたことで、中間支点の構成が簡素化され、施工性が格段に向上する。

（施工ステップごとの鋼桁（連続桁）に生じる曲げモーメントについての考察）
次に、図８，９を参照して、従来の施工方法の場合と本発明の施工方法の場合における施工ステップごとの鋼桁（連続桁）に生じる曲げモーメントの大きさの相違を説明する。ここで、図８は図８ａから図８ｄの順に従来の連続桁橋の施工方法を説明したフロー図と施工ステップごとに桁に生じる曲げモーメントを示した図であり、図９は図９ａから図９ｄの順に本発明の連続桁橋の施工方法を説明したフロー図と施工ステップごとに桁に生じる曲げモーメントを示した図である。

まず、従来の施工方法では、図８ａで示すステップＡにおいて、中間の橋脚Ｐ２，Ｐ３の頂部において鋼桁の一部Ｐ２’、Ｐ３’が橋脚Ｐ２，Ｐ３と強固にボルト接続もしくは溶接されている。そして、図８ｂで示すステップＢにおいて、各橋脚間にベントＦを設置し、ベントＦで鋼桁Ｂの一端を仮支持するとともに、他端を鋼桁の一部Ｐ２’、Ｐ３’とボルトもしくは溶接にて接続する。

このステップＡ，Ｂまでの施工過程においては、鋼桁Ｂが橋脚Ｐ１〜Ｐ４やベントＦで支持されていることから鋼桁Ｂには曲げモーメントが生じない。

次に、図８ｃで示すステップＣにおいて、鋼桁Ｂ同士をボルト等で接続して連続桁ＣＢを施工し、ベントを取り外す。

このステップＣの段階では、連続桁ＣＢは各橋脚と剛接合されており、そのために、各橋脚に支持された連続桁ＣＢは自重に起因した分布荷重ｑによって橋脚上では特に大きな負の曲げモーメントが生じる。

図８ｄで示すステップＤは連続桁橋の供用後の状況を説明したものであるが、供用後は車両等による活荷重Ｑが連続桁橋に作用し、連続桁の橋脚上における負の曲げモーメントは一層大きくなる。

このように、従来の施工方法では、連続桁橋が施工された段階で連続桁の橋脚上の位置には負の曲げモーメントが生じてしまい、供用後はこの自重による負の曲げモーメントに活荷重に起因した負の曲げモーメントが付加されて大きな負の曲げモーメントになる。

これに対し、図９で示す本発明の施工方法では、図９ａで示すステップＡにおいて、各橋脚Ｐ１〜Ｐ４とベントＦにて鋼桁Ｂが支持され、図９ｂで示すステップＢにおいて、ベントＢ上では鋼桁Ｂ，Ｂの端部同士がボルト等で接続されて連続桁Ｂ’（ステップＣで施工される完全な連続桁ではない）を形成するものの、橋脚上では対向して載置された連続桁Ｂ’，Ｂ’同士が接続されることなく、隙間をもって橋脚上に載置されている。

そして、ステップＢの段階でベントＦを取り外した際に連続桁Ｂ'には自重による曲げモーメントが生じるものの、橋脚上にて橋脚や他の連続桁Ｂ’と剛接合されていないことから、連続桁Ｂ’の橋脚上の位置における曲げモーメントはゼロである。

次に、図９ｃで示すステップＣにおいて、橋脚上には連結構造体が施工されて連続桁ＣＢが形成される。しかし、この段階でも、橋脚上において、連続桁ＣＢを構成する鋼桁同士は直接接続されていないこと、および連続桁ＣＢがコンクリート部材を介して橋脚と一体化していること（剛結合ではない）から、連続桁ＣＢの橋脚上の位置における曲げモーメントはゼロのままである。

そして、図９ｄで示すステップＤ、すなわち供用後においてはじめて、車両等による活荷重Ｑが連続桁橋に作用した際に連続桁ＣＢの橋脚上の位置において負の曲げモーメントが生じることになる。

このように、本発明の施工方法によれば、連続桁の自重に起因した橋脚上の位置での負の曲げモーメントが生じないことから、供用後における当該位置での負の曲げモーメントを従来の施工方法による連続桁橋を構成する連続桁に生じる負の曲げモーメントに比して格段に低減することができる。

（耐押抜きせん断部材の配設レベルと鋼桁端部に作用する力についての考察）
次に、耐押抜きせん断部材の配設レベルの設定根拠を説明するとともに鋼桁端部に作用する力について説明する。ここで、図１０は中間支点における２つの鋼桁の端部に生じた力と、中間支点における負の曲げモーメントを模擬した図であり、図１１ａは図１０のXIa−XIa矢視図であり、図１１ｂは図１０のXIb−XIb矢視図である。

図１０で示すように、供用後の連続桁橋を構成する連続桁において、その橋脚上の位置においては負の曲げモーメントが作用し、この負の曲げモーメントによって鋼桁１の中立軸Ｎよりも上方は引張力が作用する引張領域となり、中立軸Ｎよりも下方は圧縮力が作用する圧縮領域となる。

なお、鋼桁の端部同士がボルトにて固定されるとともに橋脚と剛結合されている従来の中間支点の構造では、負の曲げモーメントが中間支点にて鋭角に大きくなる傾向を示す（図１０における曲げモーメント−Ｍｂ）。これに対し、本発明の連続桁橋を構成する連結構造体では、対向する鋼桁１，１の端部同士が直接固定されず、しかも端部間にある隙間Ｇにコンクリート部材４０の一部が入り込んだ構造となっていること、およびコンクリート部材４０を介して橋脚１０と結合されていることから、中間支点に生じる負の曲げモーメントを大きく緩和することができる（曲げモーメント−Ｍａ）。

中立軸Ｎよりも上方の引張領域では、図１１ａで示すように鋼桁１に作用した引張力Ｔによって、鋼桁１の端部１ａからコンクリート部材を押抜きせん断破壊ラインＬｄに沿ってコーン状に破壊しようとする押抜きせん断力が生じる。

したがって、この中立軸Ｎよりも上方の引張領域に耐押抜きせん断部材５を配設するのがよく、より詳細には、耐押抜きせん断部材５を構成するフランジ５ａが押抜きせん断破壊ラインＬｄ上にあって、押抜きせん断力に基づく押込力ｐ１をこのフランジ５ａで押さえ込める位置に配設する。

これに対し、中立軸Ｎの下方の圧縮領域では、図１１ｂで示すように、上記する押抜きせん断破壊力がコンクリート部材４０に作用しないことから、鋼桁１の中立軸Ｎの下方領域に耐押抜きせん断部材を配設する必要はない。

なお、この圧縮領域では、鋼桁１，１に作用した圧縮力Ｃにより、鋼桁１の端部には隙間Ｇに形成されたコンクリート部材４０を介して他方の鋼桁１の端部からの圧縮力ｐ２を受け、双方の鋼桁１，１からの圧縮力ｐ２が相殺されることになる。すなわち、この圧縮領域では、鋼桁１の端部の支圧板２とコンクリート部材４０の支圧によって圧縮力Ｃに抵抗する。

なお、耐押抜きせん断部材の他の実施の形態として、図１２に示すように押抜きせん断破壊ラインＬｄ上でこのラインＬｄに直交する方向に鉄筋等からなる引張材５Ａを所定本数配設する形態であってもよい。

また、本発明の連続桁橋を構成する連結構造体、すなわち鋼桁同士を直接接続せずにコンクリート部材を介して一体とした構成を適用したことによって、図１３で示すように、橋脚１０上で桁高の異なる鋼桁１（桁高ｓ１）と鋼桁１’（桁高ｓ２）をそれらの天端面を揃えた状態で連結構造体１００Ａを形成することができる。

より具体的には、鋼桁１、１’で双方の天端レベルが一致するように高さ調整具３，３’の高さをそれぞれｓ３、ｓ４として調整するだけでよく、桁高の異なる鋼桁同士の天端面を容易に揃えることができる。

このように、桁高の異なる鋼桁同士を橋脚上で容易に一体化することができ、また、橋脚上において双方の鋼桁の端部の橋軸方向の施工誤差、橋軸直角方向の施工誤差も容易に吸収することができる。さらには、橋脚上で鋼桁同士が直接接続されないことから曲線桁や折れ桁の場合でも２つの鋼桁間の隙間を調整することで優れた施工性の下で施工をおこなうことが可能となることから、それらの施工にも極めて有効である。

以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。

１，１’…鋼桁、１ａ…端部、２，２’…支圧板、３，３’…高さ調整具、４…台座、５…耐押抜きせん断部材（H型鋼）、５Ａ…耐押抜きせん断部材（鉄筋）、５ａ…フランジ、５ｂ…ウェブ、１０…橋脚、１０ａ…上面、２０…連続桁、３０…不連続な格点部（格点部）、４０…コンクリート部材、５０…床版、１００，１００Ａ…連結構造体、１０００…連続桁橋、Ｌ１…橋軸方向、Ｌ２…橋軸直角方向、Ｇ…隙間、Ｎ…中立軸、Ｌｄ…押抜きせん断破壊ライン、Ｔ…引張力、Ｃ…圧縮力、ｐ１、ｐ２…押込力

Claims (7)

1. 橋脚の上面に、同じ橋軸方向のライン上に延設する２つの鋼桁の端部が相互に固定されることなく隙間をもって対向して載置され、双方の端部にはともに支圧板が取付けられ、双方の端部によって形成された不連続な格点部を介して一つの連続桁が構成され、一つの橋脚の上面においてその橋軸直角方向に間隔を置いて２以上の連続桁を構成する前記格点部が形成されており、
   橋脚の上面において、それぞれの格点部が前記隙間を含めてその周囲に形成されたコンクリート部材で一体とされて連結構造体が構成されており、
   橋軸方向に間隔を置いて配設された橋脚と、橋脚の上で連結構造体を介して複数の鋼桁が連結されてなる複数の連続桁と、から少なくとも構成される連続桁橋。
2. それぞれの格点部の側方位置には、鋼桁に作用した引張力によってコンクリート部材に生じた押抜きせん断力に抗する耐押抜きせん断部材が配設されている請求項１に記載の連続桁橋。
3. 隣接する格点部の間に台座が配設され、台座の上に前記耐押抜きせん断部材が配設されており、
   耐押抜きせん断部材の配設された高さレベルが、鋼桁の有する中立軸よりも高い位置であって鋼桁の端部に生じる引張領域に対応する位置である請求項１または２に記載の連続桁橋。
4. 前記耐押抜きせん断部材は以下のいずれか一種からなる、
   （１）前記格点部を形成する２つの鋼桁の側方位置にそれぞれ配設された２つのフランジをウェブで繋いだH型鋼もしくはI型鋼、
   （２）前記格点部を形成する２つの鋼桁の側方位置にそれぞれ配設された２つのフランジを棒状の引張材で繋いだもの、
   （３）鋼桁の前記端部からコンクリート部材の端面まで延びる押抜きせん断破壊ライン上で該ラインを跨ぐように配設された棒状の引張材、
   請求項２または請求項２に従属する請求項３に記載の連続桁橋。
5. 橋軸方向に間隔をおいて施工された橋脚上に端部に支圧板が取付けられた鋼桁を架設し、この架設の際に、橋脚の上面で同じ橋軸方向のライン上に延設する２つの鋼桁の端部を相互に固定することなく隙間をもって対向させて載置して不連続な格点部を形成し、該格点部を介して一つの連続桁を構成し、一つの橋脚の上面においてその橋軸直角方向に間隔を置いて２以上の連続桁を構成する格点部を配設する第１のステップ、
   橋脚の上面において、それぞれの格点部の前記隙間を含めてその周囲にコンクリートを打設してコンクリート部材を形成し、それぞれの格点部が周囲のコンクリート部材で一体とされた連結構造体を形成して橋脚と一体化し、橋軸方向に間隔を置いて配設された橋脚と、橋脚の上で連結構造体を介して複数の鋼桁が連結されてなる複数の連続桁と、から少なくとも構成される連続桁橋を構築する第２のステップ、からなる連続桁橋の施工方法。
6. 第１のステップでは、それぞれの格点部の側方位置において、２つの鋼桁に作用した引張力によってコンクリート部材に生じた押抜きせん断力に抗する耐押抜きせん断部材を配設し、
   第２のステップでは、格点部と耐押抜きせん断部材がコンクリート部材で一体とされて連結構造体を形成する請求項５に記載の連続桁橋の施工方法。
7. 第１のステップでは、隣接する格点部の間に台座を配設し、もしくは予め鋼桁の側方に台座を取り付けておき、台座の上に前記耐押抜きせん断部材を配設するものであり、この際に、耐押抜きせん断部材の配設された高さレベルが、鋼桁の有する中立軸よりも高い位置であって鋼桁の端部に生じる引張領域に対応する位置である請求項６に記載の連続桁橋の施工方法。

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