JP2018031235A - Connection structure for steel girder bridge and connection method for existing steel girder bridge - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、橋軸直角方向に所定間隔を隔てて配置された橋軸方向の鋼製主桁を備えた上部構造物を前記橋軸方向に複数配置した鋼桁橋梁において、上部構造物をジョイントレス化する連結構造及び既設鋼桁橋梁における連結工法に関する。 The present invention relates to a steel girder bridge in which a plurality of superstructures having steel main girders in the bridge axis direction arranged at predetermined intervals in the direction perpendicular to the bridge axis are arranged in the bridge axis direction. The present invention relates to a connection structure to be made less and a connection method for existing steel girder bridges.
従来より、前記橋軸直角方向に所定間隔を隔てて配置された前記橋軸方向の鋼製主桁を備えた上部構造物を前記橋軸方向に複数配置した鋼桁橋梁において、前記橋軸方向に隣接する上部構造物の鋼製主桁の端部同士には、これまで特許文献1に示すような伸縮装置(ジョイント)が設けられていたが、走行性を改善するとともに、ジョイントに起因する振動や騒音の改善のため、特許文献2に示すように、前記橋軸方向に隣接する上部構造物の鋼製主桁におけるウェブ材同士を連結する主桁連結工法がジョイントレス化工法(ノージョイント化工法)として提案されている。
Conventionally, in a steel girder bridge in which a plurality of upper structures having steel main girders in the bridge axis direction arranged at predetermined intervals in the bridge axis perpendicular direction are arranged in the bridge axis direction, the bridge axis direction While the ends of the steel main girders of the superstructure adjacent to each other have been provided with a telescopic device (joint) as shown in
しかしながら、上述のような主桁連結工法においては、橋軸方向に隣り合う上部構造物における鋼製主桁の断面形状が異なったり、前記橋軸直角方向の位置が異なったり、つまり桁通りが合っていなかったり、さらには鋼製主桁の桁数が異なるなどの場合、鋼製主桁におけるウェブ材同士を連結することは困難であり、主桁連結工法を適用できない構造が多くあった。 However, in the main girder connecting method as described above, the cross-sectional shape of the steel main girder in the superstructure adjacent in the bridge axis direction is different, or the position in the direction perpendicular to the bridge axis is different, that is, the string is aligned. If the number of digits of the steel main girder is different, it is difficult to connect the web members in the steel main girder, and there are many structures to which the main girder connection method cannot be applied.
そこで、この発明は、様々な主桁構造を備えた鋼桁橋梁の上部構造物をジョイントレス化できる連結構造及び既設鋼桁橋梁における連結工法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a connection structure capable of jointless upper structures of steel girder bridges having various main girder structures and a connection method for existing steel girder bridges.
この発明は、橋軸直角方向に所定間隔を隔てて配置された橋軸方向の鋼製主桁と、該鋼製主桁の端部近傍に配置された橋軸直角方向の鋼製横桁とを備えた上部構造物を前記橋軸方向に複数配置した鋼桁橋梁の連結構造であって、前記橋軸方向に隣り合う前記上部構造物同士の対向部分において、前記鋼製横桁同士の間に設けられた連結部コンクリートと、前記鋼製横桁同士を連結する連結鋼棒とで構成される連結横桁が備えられるとともに、前記連結鋼棒が前記連結横桁における上部に配置され、前記連結横桁が、前記鋼製主桁の下端より所定高さ高い位置に設けられたことを特徴とする。 The present invention includes a steel main girder in a bridge axis direction arranged at a predetermined interval in a direction perpendicular to the bridge axis, and a steel cross girder in a direction perpendicular to the bridge axis arranged in the vicinity of the end of the steel main girder. A steel girder bridge connecting structure in which a plurality of upper structures provided in the direction of the bridge axis are arranged between the steel cross beams in a facing portion between the upper structures adjacent to each other in the bridge axis direction. And a connecting cross beam composed of a connecting portion concrete provided to the steel cross beams and connecting steel bars connecting the steel cross beams, and the connecting steel bars are arranged in the upper part of the connecting cross beams, The connecting cross beam is provided at a position higher than the lower end of the steel main beam by a predetermined height.
あるいは、この発明は、橋軸直角方向に所定間隔を隔てて配置された橋軸方向の鋼製主桁と、該鋼製主桁の端部近傍に橋軸直角方向の鋼製横桁とを備えた上部構造物を前記橋軸方向に複数配置した既設鋼桁橋梁の連結工法であって、前記橋軸方向に隣り合う前記上部構造物同士の対向部分において、前記鋼製主桁における上部位置に配置された連結鋼棒で前記鋼製横桁同士を連結する鋼製横桁連結工程と、前記鋼製横桁同士の間における、前記鋼製主桁の下端より所定高さ高い位置にコンクリートを打設して連結部コンクリートを構築するコンクリート打設工程とを行うことを特徴とする。 Alternatively, according to the present invention, a steel main girder in a bridge axis direction arranged at a predetermined interval in a direction perpendicular to the bridge axis, and a steel cross girder in a direction perpendicular to the bridge axis in the vicinity of the end of the steel main girder. It is a connecting method of existing steel girder bridges in which a plurality of upper structures provided are arranged in the bridge axis direction, and the upper position in the steel main girder in the facing portion between the upper structures adjacent in the bridge axis direction The steel cross beam connecting step for connecting the steel cross beams with a connecting steel rod arranged in the concrete, and the concrete at a predetermined height higher than the lower end of the steel main beam between the steel cross beams And a concrete placing process for constructing a connecting portion concrete.
上述の鋼製主桁は、ウェブの上下端にそれぞれフランジを備えたI型に形成された鋼製部材や、いわゆるI型鋼、H型鋼、あるいは鋼製箱桁などとすることができ、種類や形状の異なる鋼製主桁あるいは同じ鋼製主桁で構成された上部構造物であってもよいし、前記橋軸方向に隣り合う上部構造物において鋼製主桁の種類が異なってもよいし、同じ種類の鋼製主桁であってもよい。 The steel main girder described above can be a steel member formed in an I shape having flanges on the upper and lower ends of the web, a so-called I type steel, H type steel, or a steel box girder. It may be a steel main girder having a different shape or an upper structure composed of the same steel main girder, and the type of steel main girder may be different in the upper structure adjacent in the bridge axis direction. The same kind of steel main girder may be used.
なお、同じ種類の鋼製主桁として、ともに鋼製主桁がI型に形成された鋼製部材や鋼製箱桁で構成されている場合であっても、前記橋軸直角方向に複数配置された前記鋼製主桁のうち少なくとも一本の前記鋼製主桁の断面形状、軸方向、並びに位置のうち少なくともひとつが、前記橋軸方向に隣り合う前記上部構造物において異なってもよい。 Even if the steel main girder is the same type, the steel main girder is composed of a steel member or steel box girder formed in an I shape, and a plurality of them are arranged in the direction perpendicular to the bridge axis. At least one of the cross-sectional shape, the axial direction, and the position of at least one of the steel main girders may be different in the superstructure adjacent to the bridge axial direction.
上述の鋼製主桁の断面形状が異なるとは、前記鋼製主桁の桁高、桁幅さらには板厚などの断面サイズが異なることをいう。
また、上述の鋼製主桁の軸方向が異なるとは、いずれかの鋼製主桁の軸方向が水平方向、鉛直方向及び斜め方向のうち少なくともいずれかに異なることにより、それぞれの軸方向が平面視又は断面視でハの字形若しくは逆ハの字形を形成するなど軸方向が一致しないことをいい、より詳しくは、それぞれの鋼製主桁の軸方向による交角が所定の角度以上であることをいう。
The difference in cross-sectional shape of the above-mentioned steel main girders means that the cross-sectional sizes of the steel main girders such as the girder height, girder width and plate thickness are different.
Moreover, that the axial directions of the steel main girders described above are different, the axial directions of any of the steel main girders are different from each other in at least one of a horizontal direction, a vertical direction, and an oblique direction. It means that the axial directions do not match, such as forming a square shape or inverted square shape in plan view or cross-sectional view, and more specifically, the crossing angle of each steel main beam in the axial direction is a predetermined angle or more. Say.
また、上述の鋼製主桁の位置が異なるとは、対向する鋼製主桁の位置が水平方向、鉛直方向及び斜め方向のうち少なくともいずれかに異なることをいう。なお、位置が異なる場合としては、上部構造物に備えられた鋼製主桁の本数が異なることで位置が異なる場合や対向する鋼製主桁が存在しない場合も含まれることとなる。
上記連結鋼棒は、PC鋼線を含むPC鋼材で構成された連結鋼棒や鉄筋で構成された連結鋼棒など、所定の引張軸力に抗する連結鋼棒であれば素材を問わず含むものとする。
Moreover, that the position of the above-mentioned steel main girder is different means that the position of the opposing steel main girder is different in at least one of the horizontal direction, the vertical direction, and the diagonal direction. In addition, as a case where a position differs, the case where a position differs because the number of the steel main girders with which the upper structure was equipped differs, and the case where the steel main girders which oppose do not exist are also included.
The above-mentioned connecting steel bar includes any material as long as it is a connecting steel bar that resists a predetermined tensile axial force, such as a connecting steel bar made of PC steel including PC steel wire or a connecting steel bar made of rebar. Shall be.
この発明により、前記鋼製横桁と一体化された前記橋軸直角方向の連結部コンクリートを介して前記橋軸方向に隣り合う上部構造物における鋼製主桁同士を力学的に連結して一体化し、上部構造物同士をジョイントレス化することができる。 According to this invention, the steel main girders in the upper structure adjacent to the bridge axis direction are mechanically connected and integrated through the connecting portion concrete in the direction perpendicular to the bridge axis integrated with the steel cross beam. And the upper structures can be made jointless.
詳述すると、前記鋼製横桁同士の間に設けられた連結部コンクリートと、前記鋼製横桁同士を連結する連結鋼棒とが備えられているため、鋼製横桁と連結部コンクリートとで一体化されたRC構造の横桁(以下において連結横桁という)を構成することができる。また、RC構造の連結横桁を構成する連結鋼棒によって、橋軸方向に隣り合う上部構造物の鋼製横桁に軸力を伝達することができる。したがって、前記橋軸方向に隣り合う上部構造物における鋼製主桁同士を力学的に連結して一体化することができる。 More specifically, since a connecting portion concrete provided between the steel cross beams and a connecting steel rod for connecting the steel cross beams are provided, the steel cross beam and the connecting portion concrete are provided. An RC structure cross beam integrated with (1) can be formed. Moreover, axial force can be transmitted to the steel cross beams of the upper structure adjacent to the bridge axis direction by the connecting steel bars constituting the connecting cross beams of the RC structure. Therefore, the steel main girders in the upper structures adjacent to each other in the bridge axis direction can be mechanically connected and integrated.
また、前記連結鋼棒が前記連結部コンクリートにおける上部に配置され、前記連結横桁が、前記鋼製主桁の下端より所定高さ高い位置に設けられたことにより、連結横桁は鋼製横桁や鋼製主桁の桁高さより低くなり、また、支承装置による支持箇所から前記連結部コンクリートまでの距離が確保できるため、変形性能が高くなり、柔な連結構造を構築することができる。 In addition, the connecting steel bar is disposed at the upper part of the connecting part concrete, and the connecting cross beam is provided at a position higher than the lower end of the steel main beam by a predetermined height. Since it becomes lower than the girder or steel girder height and the distance from the support location by the support device to the connecting part concrete can be secured, the deformation performance is improved and a flexible connecting structure can be constructed.
そのため、連結横桁には鋼製主桁のたわみ変形に伴う引張方向の軸力が作用することとなり、曲げモーメントに引張軸力を加えることになり、圧縮力が低減され引張力が増大する。増大した引張力には連結鋼棒で抗することができ、連結横桁の連結部コンクリートの圧縮応力度を低減することができる。
このように、本発明の連結構造により、様々な主桁構造を備えた鋼桁橋梁の上部構造物をジョイントレス化することができる。
Therefore, an axial force in the tensile direction associated with the deflection deformation of the steel main girder acts on the connecting cross beam, and the tensile axial force is applied to the bending moment, so that the compressive force is reduced and the tensile force is increased. The increased tensile force can be resisted by the connecting steel rod, and the degree of compressive stress of the connecting concrete of the connecting cross beam can be reduced.
Thus, the connection structure of the present invention makes it possible to make the upper structure of the steel girder bridge having various main girder structures jointless.
なお、上述の鋼製主桁同士を力学的に連結して一体化するとは、上部構造物に作用する断面力(軸力)を確実に伝達できる状態をいい、前記橋軸直角方向に所定間隔を隔てて複数配置された鋼製主桁のそれぞれを、前記橋軸方向に隣り合う上部構造物における鋼製主桁と連結して一体化することのみならず、上部構造物に備えられ、連結された鋼製主桁を全体として捉えて一体化すること含むものとする。 In addition, the above-mentioned steel main girders are mechanically connected and integrated to each other means a state in which a cross-sectional force (axial force) acting on the superstructure can be reliably transmitted, and at a predetermined interval in the direction perpendicular to the bridge axis. In addition to connecting and integrating each of the steel main girders arranged in plural with a steel main girder in the upper structure adjacent to the bridge axis direction, the upper main structure is provided with a connection. Including the integrated steel main girder as a whole.
この発明の態様として、前記連結鋼棒を、前記連結部コンクリート内部に配置してもよい。
この発明により、連結鋼棒が露出しないため、耐久性のある連結横桁を構成することができる。また、連結部コンクリート、前記鋼製横桁及び前記連結鋼棒が一体化して連結横桁を構成するため、主として作用する引張軸力に対して効率よく前記連結鋼棒によって抗することができる。
As an aspect of the present invention, the connecting steel rod may be disposed inside the connecting portion concrete.
According to this invention, since the connecting steel bar is not exposed, a durable connecting cross beam can be configured. Further, since the connecting portion concrete, the steel cross beam and the connecting steel bar are integrated to form a connecting cross beam, the connecting steel bar can effectively resist the tensile axial force acting mainly.
またこの発明の態様として、前記連結部コンクリート内部には、前記鋼製主桁の端部に対して前記橋軸直角方向のせん断鉄筋が備えられてもよい。
前記鋼製主桁の端部に対して前記橋軸直角方向のせん断鉄筋は、前記鋼製主桁の端部を前記橋軸直角方向に貫通するせん断鉄筋であってもよいし、前記鋼製主桁の端部に対してスタッド溶接された前記橋軸直角方向のせん断鉄筋であってもよい。
この発明により、連結横桁を介して、作用する軸力を確実に鋼製主桁に伝達することができる。
Moreover, as an aspect of the present invention, a shear reinforcing bar in a direction perpendicular to the bridge axis with respect to the end portion of the steel main girder may be provided inside the connecting portion concrete.
The shear rebar in the direction perpendicular to the bridge axis with respect to the end portion of the steel main girder may be a shear rebar penetrating the end portion of the steel main girder in the direction perpendicular to the bridge axis. It may be a shear rebar in the direction perpendicular to the bridge axis that is stud welded to the end of the main girder.
According to the present invention, the acting axial force can be reliably transmitted to the steel main beam via the connecting cross beam.
またこの発明の態様として、前記連結横桁は、前記鋼製主桁の高さ方向中央より上部に配置されてもよい。
前記鋼製主桁の高さ方向中央より上部に配置される前記連結横桁は、前記連結横桁全体が前記鋼製主桁の高さ方向中央より上部に配置されてもよいし、前記連結横桁の主たる部分が前記鋼製主桁の高さ方向中央より上部に配置されていてもよい。具体的には、前記連結横桁の中立軸が前記鋼製主桁の高さ方向中央より上部に配置されていれば、高さ方向の一部が前記鋼製主桁の高さ方向中央を跨いで中央より下側に延出される態様であってもよい。
As an aspect of the present invention, the connecting cross beam may be disposed above the center in the height direction of the steel main beam.
As for the connection cross beam arranged above the center in the height direction of the steel main beam, the whole connection cross beam may be arranged above the center in the height direction of the steel main beam, or the connection The main part of the cross beam may be arranged above the center in the height direction of the steel main beam. Specifically, if the neutral axis of the connecting cross beam is arranged above the center of the steel main beam in the height direction, a part of the height direction may be the center of the steel main beam in the height direction. The aspect extended below the center may be straddled.
この発明により、連結横桁の下方、つまり鋼製主桁の高さ方向中央より下部に遊間が形成され、上部構造物に作用する活荷重による鋼製主桁の撓みが生じた場合における、前記連結横桁による鋼製主桁の変形の拘束が小さくなる。つまり、活荷重による鋼製主桁の変形は大きくなるため、連結横桁に作用する曲げモーメントが小さくなり、その反面、連結横桁に作用する引張方向の軸力が増大することとなる。 According to the present invention, a gap is formed below the connecting cross beam, that is, below the center in the height direction of the steel main girder, and the steel main girder is bent due to a live load acting on the upper structure. The restraint of deformation of the steel main girder by the connecting cross beam is reduced. That is, since the deformation of the steel main girder due to the live load is increased, the bending moment acting on the connecting cross beam is reduced. On the other hand, the axial force in the tensile direction acting on the connecting cross beam is increased.
特に、高さ方向中央より上部に配置された前記連結横桁は、鋼製主桁における引張領域に配置されることとなるため、前記連結横桁に対して、主として作用する引っ張り方向の軸力に対して、前記連結横桁を構成する前記連結鋼棒が主として効率よく抗することとなる。 In particular, since the connecting cross beam arranged above the center in the height direction is arranged in a tensile region in the steel main beam, the axial force in the pulling direction mainly acting on the connecting cross beam. On the other hand, the connecting steel rods constituting the connecting cross beam mainly resist efficiently.
またこの発明の態様として、前記橋軸方向に隣り合う前記上部構造物の一方が下部構造物に対して固定支承装置で支持されるとともに、他方が可動支承装置によって支持されてもよい。
この発明により、連結横桁によって柔な連結構造を構築するため、活荷重による鋼製主桁の撓みによる可動支承装置における移動を許容することができる。
As an aspect of the present invention, one of the upper structures adjacent to the bridge axis direction may be supported by a fixed support device with respect to the lower structure, and the other may be supported by a movable support device.
According to the present invention, since a flexible connecting structure is constructed by the connecting cross beams, it is possible to allow movement in the movable support device due to the deflection of the steel main beam due to a live load.
また、前記固定支承装置は前記鋼製主桁の移動を制限する一方、前記可動支承装置は前記鋼製主桁の移動を制限しないため、前記鋼製主桁の撓みによって前記可動支承装置上を移動することができる。しかしながら、前記鋼製主桁は前記連結横桁によって前記橋軸方向の自由な移動が制限されているため、前記連結横桁による制限により生じた荷重は前記連結横桁を介して前記固定支承装置に作用することになる。 The fixed bearing device limits the movement of the steel main girder, while the movable bearing device does not limit the movement of the steel main girder. Can move. However, since the steel main girder is restricted in its free movement in the direction of the bridge axis by the connecting cross beam, the load generated by the restriction by the connecting cross beam is applied to the fixed support device via the connecting cross beam. Will act.
さらに、その荷重、つまり、連結横桁に作用した軸力の反力は、前記固定支承装置が設置された前記下部構造物に水平荷重として伝達され、下部構造物が変形することとなる。このように、前記鋼製主桁の撓みの一部を前記下部構造物の変形によって吸収するため、前記連結横桁に作用する断面力を低減でき、部材断面を小型化することができる。 Further, the load, that is, the reaction force of the axial force acting on the connecting cross beam is transmitted as a horizontal load to the lower structure on which the fixed support device is installed, and the lower structure is deformed. As described above, since a part of the deflection of the steel main girder is absorbed by the deformation of the lower structure, the cross-sectional force acting on the connecting cross girder can be reduced, and the member cross-section can be downsized.
この発明により、様々な主桁構造を備えた鋼桁橋梁の上部構造物をジョイントレス化できる連結構造及び既設鋼桁橋梁における連結工法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a connecting structure capable of jointless steel girder bridge superstructures having various main girder structures and a connecting method for existing steel girder bridges.
この発明の一実施形態を以下図面に基づいて詳述する。
なお、図1乃至3は本発明の連結構造で連結した鋼桁橋梁1の斜視図を示し、図4は本発明の連結構造で連結した鋼桁橋梁1の説明図を示し、図5は既設鋼桁橋梁1aの斜視図を示している。
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 3 are perspective views of the
詳しくは、図2は、鋼製主桁10及び鋼製横桁20を透過状態で図示し、図3は終点側の終点側上部構造物2の図示を省略するとともに、連結横桁30の橋軸直角方向Wの一方側の内部構造を図示している。また、図4(a),(b)は図1におけるa−a断面図を示し、図4(b)では連結横桁30を透過状態で図示している。また、図1乃至3及び図5では表面の舗装部5及びRC床版4の図示を省略している。
Specifically, FIG. 2 illustrates the steel
また、図6は既設鋼桁橋梁1aにおける連結工法のフローチャートを示し、図7乃至図9は既設鋼桁橋梁1aにおける連結工法における説明図を示し、図10は本発明の連結構造で連結した鋼桁橋梁1の作用説明図を示している。
6 shows a flowchart of the connecting method in the existing steel girder bridge 1a, FIGS. 7 to 9 show explanatory diagrams in the connecting method in the existing steel girder bridge 1a, and FIG. 10 shows the steel connected by the connecting structure of the present invention. The action explanatory view of the
詳述すると、図7乃至図9は、図1または図5におけるa−a断面図によって各工程を図示しており、図7(a)は施工前の既設鋼桁橋梁1aのa−a断面図を示し、図7(b)はウェブ穿孔完了後のa−a断面図を示し、図8(a)はPC鋼棒・鉄筋組み付け完了後のa−a断面図を示し、図8(b)は伸縮装置7の撤去後の既設鋼桁橋梁1aのa−a断面図を示し、図9(a)はコンクリート打設完了後のa−a断面図を示し、図9(b)は舗装完了後のa−a断面図を示している。 Specifically, FIG. 7 to FIG. 9 illustrate each process by the aa sectional view in FIG. 1 or FIG. 5, and FIG. 7 (a) is an aa section of the existing steel girder bridge 1a before construction. 7 (b) shows a cross-sectional view taken along the line aa after completion of the web drilling, FIG. 8 (a) shows a cross-sectional view taken along the line aa after the assembly of the PC steel bar / rebar, and FIG. ) Shows an aa cross-sectional view of the existing steel girder bridge 1a after the telescopic device 7 is removed, FIG. 9 (a) shows an aa cross-sectional view after completion of concrete placement, and FIG. 9 (b) shows a pavement. The aa sectional drawing after completion is shown.
この発明は、橋軸直角方向Wに所定間隔を隔てて配置された橋軸方向Lの鋼製主桁10と、鋼製主桁10の端部近傍に配置された橋軸直角方向Wの鋼製横桁20とを備えた上部構造物2,3を橋軸方向Lに配置した鋼桁橋梁1において、橋軸方向Lに隣り合う上部構造物2,3同士の対向部分を連結横桁30で連結してジョイントレス化(ノージョイント化)している。
The present invention relates to a steel
詳述すると、鋼桁橋梁1は、橋軸方向Lに沿った複数本の鋼製主桁10と、鋼製主桁10の端部付近に配置された橋軸直角方向Wの鋼製横桁20と、鋼製主桁10の上面に配置されたRC床版4、RC床版4の上面に配置された舗装部5(図1乃至図3、図5ではRC床版4及び舗装部5を図示省略)で構成された上部構造物2,3を橋軸方向Lに配置し、橋脚6の上面に配置した支承装置60で支持して構成している。
なお、橋軸方向Lの起点側(図1、2において右上側)の上部構造物を起点側上部構造物3とし、終点側(図1、2において左下側)の上部構造物を終点側上部構造物2としている。
More specifically, the
The upper structure on the starting side in the bridge axis direction L (upper right side in FIGS. 1 and 2) is the starting
鋼製主桁10は、高さ方向に適宜の間隔で配置されたフランジ11と、フランジ11同士を連結する高さ方向Hのウェブ12とで構成され、I型に形成された鋼製部材であり、ウェブ12に沿わせた高さ方向Hのリブ13が橋軸方向Lにおいて所定間隔を隔てて複数配置している。
The steel
鋼製横桁20は、フランジ21とウェブ22とで構成する、鋼製主桁10に比べて高さの低い、I型に形成された鋼製部材であり、橋軸直角方向Wに隣り合う鋼製主桁10同士の間に配置され、鋼製主桁10のウェブ12と接続され、構造的に一体化されている。
The
鋼製主桁10及び鋼製横桁20は、図1乃至図3及び図5で図示省略するRC床版4の底面側に配置され、構造的に一体化され、RC床版4の上部に舗装部5が設けられ、上部構造物2,3を構成している。なお、RC床版4は、適宜の厚みを有するRC部材であり、舗装部5も適宜の厚みで構成されたアスファルトである。
The steel
なお、鋼製主桁10の本数や鋼製主桁10の高さなどの形状は、上部構造物に求められる要求性能を満足する適宜の本数や高さで構成されており、本実施形態では、橋軸方向Lの終点側の終点側上部構造物2は、3本の鋼製主桁10が配置され、橋軸方向Lの起点側の起点側上部構造物3は4本の鋼製主桁10が配置されている。つまり、橋軸方向Lに隣り合う上部構造物2,3では、橋軸直角方向Wの両側の鋼製主桁10は軸方向が橋軸直角方向Wにおいて一致しているが、橋軸直角方向Wの間の鋼製主桁10は軸方向が橋軸直角方向Wにずれることとなる。
In addition, shapes, such as the number of the steel
このように構成された上部構造物2,3は、橋脚6の上面に配置された支承装置60で支持されている。具体的には、起点側上部構造物3の鋼製主桁10における橋軸方向Lの終点側の端部付近が固定支承装置61で支持され、終点側上部構造物2の鋼製主桁10における橋軸方向Lの起点側の端部付近が可動支承装置62で支持されている。
The
なお、固定支承装置61及び可動支承装置62は従来の支持構造であり、その構造の詳細な説明は省略するとともに、簡略化して図示しているが、固定支承装置61は、橋軸方向L及び橋軸直角方向Wの移動及び浮き上がりを規制し、回転可能に支持し、可動支承装置62は、橋軸直角方向Wの移動及び浮き上がりを規制し、回転可能かつ橋軸方向Lにおいて所定の移動量で移動可能に支持している。
The fixed
このように構成された上部構造物2,3を連結してジョイントレス化する連結横桁30は、橋軸方向Lにおいて対向する鋼製横桁20同士の間において、鋼製主桁10の下フランジ11bより所定高さ高い位置に設けられた連結部コンクリート31と、鋼製横桁20同士を連結するPC鋼棒32(連結鋼棒に対応する)とで構成されている。
The connecting
連結部コンクリート31は、上端が鋼製主桁10の上フランジ11aと面一であり、高さが鋼製主桁10の1/2程度に形成されている。具体的には、本実施形態では、桁高さ1500mmの鋼製主桁10に対して、連結部コンクリート31を高さ800mmで構成している。したがって、連結横桁30は、おおむね鋼製主桁10の高さ方向Hの中央より上部に配置され、連結横桁30の下方には空間が形成されることとなる。なお、連結横桁30は、鋼製主桁10の桁高さに対して1/2程度のみならず、2/3以下の高さで構成されていればよい。
The connecting
また、連結部コンクリート31は、鋼製主桁10におけるウェブ12の端部を橋軸直角方向Wに貫通する複数のせん断鉄筋33と、複数のせん断鉄筋33に対して束ねるように巻き付け、橋軸直角方向Wに所定間隔を隔てて配置するせん断補強鉄筋34とが配筋され、早強・膨張コンクリートで構成された鉄筋コンクリート構造である。
Further, the connecting
なお、せん断鉄筋33は、ウェブ12に穿孔された貫通孔35を貫通して配筋されているが、鋼製主桁10のウェブ12に対して直交する橋軸直角方向Wに配筋されていれば、ウェブ12を貫通せずとも、スタッド溶接等でウェブ12に対して直交する方向に配筋してもよい。
The
また、連結部コンクリート31は、早強・膨張コンクリートで構成されずとも、普通コンクリートで構成してもよいが、早強・膨張コンクリートで構成する方が早期に強度が発現するため、供用中の既設鋼桁橋梁1aに対して施工する場合にはより好ましい。
Moreover, although the
連結鋼棒に対応するPC鋼棒32は、PC鋼材で構成された棒状体であり、鋼製横桁20のウェブ22において上フランジ21aから適宜の間隔を隔てて穿孔された貫通孔23を貫通して橋軸方向Lに沿って配置されている。したがって、PC鋼棒32は、両鋼製横桁20の対向部分に配置された連結部コンクリート31における上方を橋軸方向Lに貫通する態様となる。
The
このように橋軸方向Lに隣り合う上部構造物2,3同士の対向部分を連結横桁30で連結してジョイントレス化された鋼桁橋梁1は、新設構造物として構築してもよいが、同様の上部構造物2,3で構成され、伸縮装置7が設けられた既設鋼桁橋梁1aに対して、伸縮装置7を撤去し、連結横桁30で連結してジョイントレス化して鋼桁橋梁1を構成してもよい。既設鋼桁橋梁1aを連結横桁30で連結してジョイントレス化するための連結工法について、以下で説明する。
In this way, the
伸縮装置7を有する既設鋼桁橋梁1aをジョイントレス化する連結工法は、まず路下施工を行ってから最後に路上施工を行うことで、供用中の既設鋼桁橋梁1aであっても通行止め等の規制を最小限とすることができる。 The joint method of making the existing steel girder bridge 1a having the telescopic device 7 jointless is to close the road first and then finally to the road so that even the existing steel girder bridge 1a in service is closed. Regulations can be minimized.
具体的には、まず、路下施工として、連結横桁30を構築するため、ウェブ22とフランジ11の適宜の箇所を穿孔して貫通孔23と貫通孔35を形成し(ステップs1:図7(b)参照)、両貫通孔23を貫通させてPC鋼棒32を配置するとともに、貫通孔35を貫通させたせん断鉄筋33とせん断補強鉄筋34とを配筋して組付ける(ステップs2:図8(a)参照)。ここまでを路下施工とする。
Specifically, first, in order to construct the connecting
PC鋼棒32並びにせん断鉄筋33及びせん断補強鉄筋34の組み付け完了後、つまり路下施工の完了後、図8(b)に示すように、舗装部5に現れている伸縮装置7を撤去し(ステップs3)、伸縮装置7が撤去された路上より早強・膨張コンクリートを打設し、連結部コンクリート31を構築する(ステップs4:図9(a)参照)。
After the completion of the assembly of the
連結部コンクリート31の構築完了後、図9(b)に示すように、連結部コンクリート31とRC床版4との間に床版部コンクリート41を打設してRC床版4を復旧するとともに、伸縮装置7を撤去した箇所を舗装して(ステップs5)、連結横桁30による連結工法は完了し、伸縮装置7を有する既設鋼桁橋梁1aは、連結横桁30によってジョイント化された鋼桁橋梁1を構成することができる。なお、床版部コンクリート41と連結部コンクリート31との間にウレタンや発泡スチロールなどの縁切り材(図示省略)で、床版部コンクリート41と連結部コンクリート31とを縁切りした方がよい。
After the completion of the construction of the connecting
なお、連結部コンクリート31の硬化後、PC鋼棒32を締め付けて連結横桁30にプレストレストを作用させてもよい。
また、上述の説明では、伸縮装置7の撤去後、路上施工として、伸縮装置7が撤去された路上よりコンクリートを打設し、連結部コンクリート31を構築した(ステップs4)が、路上施工である伸縮装置7の撤去(ステップs3)の前に、路下施工として、連結部コンクリート31の構築箇所に、自己充填性の高いコンクリートを充填して連結横桁30を構成してもよい。
In addition, after the
Moreover, in the above-mentioned description, after removing the expansion and contraction device 7, as the construction on the road, concrete is placed from the road from which the expansion and contraction device 7 is removed, and the connecting
このように、橋軸直角方向Wに所定間隔を隔てて配置された橋軸方向Lの鋼製主桁10と、鋼製主桁10の端部近傍に配置された橋軸直角方向Wの鋼製横桁20とを備えた上部構造物2,3を橋軸方向Lに複数配置した鋼桁橋梁1(既設鋼桁橋梁1a)の連結構造であって、橋軸方向Lに隣り合う上部構造物2,3同士の対向部分において、鋼製横桁20同士の間に設けられた連結部コンクリート31と、鋼製横桁20同士を連結するPC鋼棒32とで構成する連結横桁30が備えられるとともに、PC鋼棒32が鋼製主桁10における上部に配置され、連結横桁30が、鋼製主桁10の下端より所定高さ高い位置に設けられているため、鋼製横桁20と一体化された橋軸直角方向Wの連結横桁30を介して橋軸方向Lに隣り合う上部構造物2,3における鋼製主桁10同士を力学的に連結して一体化し、上部構造物2,3同士をジョイントレス化することができる。
As described above, the steel
詳述すると、鋼製横桁20同士の間に設けられた連結部コンクリート31と、鋼製横桁20同士を連結するPC鋼棒32とで構成される連結横桁30が備えられているため、鋼製横桁20と連結部コンクリート31とPC鋼棒32とで一体化されたRC構造の連結横桁30を構成することができる。
If it explains in full detail, since the
また、RC構造の連結横桁30を構成するPC鋼棒32によって、橋軸方向Lに隣り合う上部構造物2,3の鋼製横桁20に軸力を伝達することができる。したがって、橋軸方向Lに隣り合う上部構造物2,3における鋼製主桁10同士を力学的に連結して一体化することができる。
Also, the axial force can be transmitted to the steel cross beams 20 of the
また、PC鋼棒32が鋼製主桁10における上部に配置され、連結横桁30が鋼製主桁10の下端より所定高さ高い位置に設けられたことにより、連結横桁30は鋼製横桁20や鋼製主桁10の桁高さより低くなり、また、支承装置60による支持箇所から連結横桁30までの距離が確保できるため、変形性能が高くなり、柔な連結構造を構築することができる。
Further, the
そのため、連結横桁30には鋼製主桁10のたわみ変形に伴う引張方向の軸力が作用することとなり、曲げモーメントに引張軸力を加えることになり、圧縮力が低減され引張力が増大する。増大した引張力にはPC鋼棒32で抗することができ、連結横桁30の連結部コンクリート31の圧縮応力度を低減することができる。
このように、本発明の連結構造により、様々な主桁構造を備えた鋼桁橋梁1(既設鋼桁橋梁1a)の上部構造物2,3をジョイントレス化することができる。
For this reason, an axial force in the tensile direction accompanying the deflection deformation of the steel
Thus, the connection structure of the present invention makes it possible to make the
また、PC鋼棒32を、連結部コンクリート31の内部に配置しているため、PC鋼棒32が露出しないため、耐久性のある連結横桁30を構成することができる。また、連結部コンクリート31とPC鋼棒32とが一体化して連結横桁30を構成するため、主として作用する引張軸力に対して効率よくPC鋼棒32によって抗することができる。
Moreover, since the
また、連結部コンクリート31内部に、鋼製主桁10の端部に対して橋軸直角方向Wのせん断鉄筋が備えられているため、連結横桁30を介して、作用する軸力を確実に鋼製主桁10に伝達することができる。
Moreover, since the shear rebar in the direction perpendicular to the bridge axis W with respect to the end portion of the steel
また、連結横桁30は、鋼製主桁10の高さ方向中央より上部に配置されているため、連結部コンクリート31の下方、つまり鋼製主桁10の高さ方向中央より下部に遊間が形成され、上部構造物2,3に作用する活荷重による鋼製主桁10の撓みが生じた場合における、連結横桁30による鋼製主桁10の変形の拘束が小さくなる。つまり、活荷重による鋼製主桁10の変形は大きくなるため、連結横桁30に作用する曲げモーメントが小さくなり、その反面、連結横桁30に作用する引張方向の軸力が増大することとなる。
Moreover, since the
特に、高さ方向中央より上部に配置された連結部コンクリート31及びPC鋼棒32は、鋼製主桁10における引張領域に配置されることとなるため、連結部コンクリート31によって構成される連結横桁30に対して、主として作用する引っ張り方向の軸力に対して、連結横桁30を構成するPC鋼棒32が主として効率よく抗することとなる。
In particular, since the connecting
また、橋軸方向Lに隣り合う上部構造物2,3のうち起点側上部構造物3が橋脚6に対して固定支承装置61で支持されるとともに、終点側上部構造物2が可動支承装置62によって支持されているため、連結横桁30によって柔な連結構造が構築され、活荷重による鋼製主桁10の撓みによる可動支承装置62における移動を許容することができる。
Of the
また、固定支承装置61は起点側上部構造物3の鋼製主桁10の移動を制限する一方、可動支承装置62は終点側上部構造物2の鋼製主桁10の移動を制限しないため、鋼製主桁10の撓みによって可動支承装置62上を移動することができる。しかしながら、終点側上部構造物2の鋼製主桁10は連結横桁30によって橋軸方向Lの自由な移動が制限されているため、連結横桁30による制限により生じた荷重は連結横桁30を介して固定支承装置61に作用することになる。
The fixed
さらに、その荷重、つまり、連結横桁30に作用した軸力の反力は、固定支承装置61が設置された橋脚6に水平荷重として伝達され、橋脚6が変形することとなる。このように、鋼製主桁10の撓みの一部を橋脚6の変形によって吸収するため、連結横桁30に作用する断面力を低減でき、連結部コンクリート31の部材断面を小型化することができる。
Furthermore, the load, that is, the reaction force of the axial force acting on the connecting
具体的には、連結横桁30は鋼製主桁10に作用する活荷重による撓みによって曲げモーメントが発生するが、これに抵抗する断面を小さくすること、つまり連結横桁30の高さを低く形成することにより、変形性能をもたせ発生する曲げモーメントを小さくし、主として作用する軸力に抗することができる柔な構造となる。
Specifically, the connecting
上部構造物2,3に活荷重が作用すると、鋼製主桁10に撓みが発生し、鋼製主桁10の桁端部はキックアップすると同時に、終点側上部構造物2の鋼製主桁10が可動支承装置62によって移動することとなる。
When a live load is applied to the
従来の連結構造である主桁連結のように連結部の高さが高いと、連結部分は剛な構造となるため、大きな曲げモーメントを伝達することとなり、可動支承装置62で支持された終点側上部構造物2の鋼製主桁10はあまり移動せず、撓みによる変形は連結部分に曲げ応力として作用することとなる。
When the height of the connecting part is high as in the main girder connection which is a conventional connecting structure, the connecting part becomes a rigid structure, so that a large bending moment is transmitted, and the end point side supported by the
これに対し、連結横桁30の高さを低くすることで、連結横桁30における剛性が小さくなるため、図10(a)に示すように、可動支承装置62で支持された鋼製主桁10の移動量が増加し、鋼製主桁10の移動量が増加することで、連結横桁30に軸力が生じ、曲げモーメントが減少することとなる。
On the other hand, since the rigidity in the
詳しくは、鋼製横桁20同士の間に構成された連結横桁30をラーメン構造の梁、連結横桁30と支承装置60までの間をラーメンの柱とした模式図(図10(b)参照)で、剛性の差による桁端の変形と、発生している力を比較すると、図10(c)に示すように、連結部の剛性が比較的高い場合、連結部(ラーメン梁部)の変形は小さく、そのためラーメン隅角部まわりの回転変形が小さくなり、可動支承装置62の移動も小さくなる。
Specifically, a schematic diagram in which the connecting
これに対し、鋼製主桁10の高さ方向Hの中央より高い位置に配置された連結横桁30による連結構造のように、連結部の剛性が比較的低い場合、連結部(ラーメン梁部)の変形は大きく、ラーメン隅角部の回転変形が大きくなり、可動支承装置62の移動が大きくなる(図10(d)参照)。
On the other hand, when the rigidity of the connecting portion is relatively low, such as a connecting structure by the connecting
しかしながら、現実的には、可動支承装置62で支持する終点側上部構造物2の鋼製主桁10が撓みによって無制限に伸びる(桁長が長くなる)ことはなく、その移動は制限される。このときに固定支承装置61を橋軸方向Lの終点側に引っ張る軸力が生じ、この軸力は内力として連結横桁30に作用し、その反力として固定支承装置61に水平力として作用することとなる。
However, in reality, the steel
このように、鋼製主桁10の高さ方向Hの中央より高い位置に配置された連結横桁30による連結構造は、連結部でモーメントに抵抗する構造である主桁連結構造に対し、連結部の剛性を小さくすることにより曲げモーメントを小さくし、減少した曲げモーメント分は固定支承装置61の水平抵抗力と連結横桁30の軸力で抗する構造である。
Thus, the connection structure by the
さらに、連結横桁30による連結構造では、橋脚6の変形を考慮する(橋脚バネ)ことによって、連結横桁30に作用する力を低減している。
具体的には、上述したように、連結横桁30で起点側上部構造物3の鋼製主桁10と一体化された終点側上部構造物2の鋼製主桁10は可動支承装置62での移動を拘束するため、鋼製主桁10の撓みが水平荷重となり橋脚6に伝達される。
Furthermore, in the connection structure by the
Specifically, as described above, the steel
このように、鋼製主桁10の撓みが水平荷重となり伝達され、橋脚6が変形することで、すなわち橋脚6に水平変位を発生させることで連結横桁30に発生する曲げモーメントを緩和し、支承装置60の発生応力を抑制することができ、鋼製主桁10の桁高の半分程度で構成された連結横桁30のように部材断面を小さくすることができる。
In this way, the bending of the steel
この発明の構成と、実施形態との対応において、この発明の上部構造物は終点側上部構造物2,起点側上部構造物3に対応し、
以下同様に、
連結鋼棒は、PC連結鋼棒32に対応し、
鋼製主桁の下端は鋼製主桁10の下フランジ11bに対応し、
上部構造物の一方は起点側上部構造物3に対応し、
下部構造物は橋脚6に対応し、
上部構造物の他方は終点側上部構造物2に対応し、
鋼製横桁連結工程はステップs2に対応し
コンクリート打設工程はステップs4に対応するも、この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。
In the correspondence between the configuration of the present invention and the embodiment, the superstructure of the present invention corresponds to the end-point-
Similarly,
The connecting steel bar corresponds to the PC connecting
The lower end of the steel main beam corresponds to the
One of the upper structures corresponds to the starting-side
The substructure corresponds to the
The other of the superstructure corresponds to the end-
Although the steel cross beam connecting process corresponds to step s2 and the concrete placing process corresponds to step s4, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and the technical idea shown in the claims. And many embodiments can be obtained.
例えば、上述の説明では、鋼製主桁10は、フランジ11とウェブ12とでI型に形成された鋼製部材であったが、いわゆるI型鋼やH型鋼、あるいは鋼製箱桁などであってもよく、種類や形状の異なる鋼製主桁10で構成された上部構造物2,3であってもよいし、橋軸方向Lに隣り合う上部構造物2,3において鋼製主桁10の種類が異なってもよいし、同じ種類の鋼製主桁10であってもよい。
For example, in the above description, the steel
また、RC床版4を適宜の厚みを有するRC部材で構成したが鋼床版で構成してもよい。また、PC鋼材で構成された棒状体であるPC鋼棒32の代わりに、連結横桁30に作用する軸力に抗することができれば、鉄筋を用いてもよい。
Moreover, although
さらには、橋軸方向Lに対向する鋼製横桁20同士の間に連結部コンクリート31を構成したが、例えば、鋼製主桁10同士の橋軸直角方向Wの間隔が広い場合など、鋼製横桁20の背面側にも連結部コンクリート31を設け、鋼製横桁20同士の間に設けられた連結部コンクリート31とPC鋼棒32によって一体化してもよい。
Furthermore, although the
1…鋼桁橋梁
1a…既設鋼桁橋梁
2…終点側上部構造物
3…起点側上部構造物
6…橋脚
10…鋼製主桁
11b…下フランジ
20…鋼製横桁
31…連結部コンクリート
32…PC鋼棒
33…せん断鉄筋
61…固定支承装置
62…可動支承装置
L…橋軸方向
W…橋軸直角方向
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記橋軸方向に隣り合う前記上部構造物同士の対向部分において、
前記鋼製横桁同士の間に設けられた連結部コンクリートと、前記鋼製横桁同士を連結する連結鋼棒とで構成される連結横桁が備えられるとともに、
前記連結鋼棒が前記連結横桁における上部に配置され、
前記連結横桁が、前記鋼製主桁の下端より所定高さ高い位置に設けられた
鋼桁橋梁の連結構造。 An upper portion having a steel main girder in the bridge axis direction arranged at a predetermined interval in the direction perpendicular to the bridge axis, and a steel cross girder in the direction perpendicular to the bridge axis arranged in the vicinity of the end of the steel main girder. A steel girder bridge connection structure in which a plurality of structures are arranged in the direction of the bridge axis,
In the facing part between the upper structures adjacent to each other in the bridge axis direction,
A connecting cross beam composed of a connecting portion concrete provided between the steel cross beams and a connecting steel rod connecting the steel cross beams is provided,
The connecting steel bar is arranged at the top of the connecting cross beam;
A connecting structure of steel girder bridges in which the connecting cross girder is provided at a position higher than a lower end of the steel main girder by a predetermined height.
請求項1に記載の鋼桁橋梁の連結構造。 The connection structure of the steel girder bridge according to claim 1, wherein the connection steel bar is arranged inside the connection portion concrete.
請求項1または2に記載の鋼桁橋梁の連結構造。 The connection structure of the steel girder bridge according to claim 1 or 2, wherein a shear rebar in the direction perpendicular to the bridge axis with respect to an end of the steel main girder is provided inside the connection part concrete.
請求項1乃至3のうちいずれかに記載の鋼桁橋梁の連結構造。 The said connection cross beam is the connection structure of the steel girder bridge in any one of the Claims 1 thru | or 3 arrange | positioned from the height direction center of the said steel main beam.
請求項1乃至4のうちいずれかに記載の鋼桁橋梁の連結構造。 5. One of the upper structures adjacent to the bridge axis direction is supported by a fixed support device with respect to the lower structure, and the other is supported by a movable support device. Steel girder bridge connection structure.
前記橋軸方向に隣り合う前記上部構造物同士の対向部分において、前記鋼製主桁における上部位置に配置された連結鋼棒で前記鋼製横桁同士を連結する鋼製横桁連結工程と、
前記鋼製横桁同士の間における、前記鋼製主桁の下端より所定高さ高い位置にコンクリートを打設して連結部コンクリートを構築するコンクリート打設工程とを行う
既設鋼桁橋梁の連結工法。 An upper structure comprising a steel main girder in a bridge axis direction arranged at a predetermined interval in a direction perpendicular to the bridge axis, and a steel cross girder in a direction perpendicular to the bridge axis in the vicinity of the end of the steel main girder. It is a connecting method of existing steel girder bridges arranged in the bridge axis direction,
In the facing portion between the upper structures adjacent to each other in the bridge axis direction, a steel cross beam connecting step of connecting the steel cross beams with a connecting steel rod arranged at an upper position in the steel main beam,
An existing steel girder bridge connecting method for performing a concrete placing step in which concrete is placed at a predetermined height higher than the lower end of the steel main girder between the steel transverse girders to construct a connecting portion concrete. .
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2016
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