JP3410368B2 - 波形鋼板ウエブ桁の接続方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は波形鋼板ウエブ桁の
接続方法に関するもので、波形鋼板をウエブ（腹板）と
して使用した橋体ブロックを用いる橋梁の波形鋼板ウエ
ブ桁の接続方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】片持張出架設作業装置を使用し、橋軸方
向に２〜５ｍに分割した橋体を橋脚上から左右に交互に
張り出して構築する橋梁の片持張出架設工法が広く採用
されている。この張出架設工法は、コンクリート構造の
長大スパンの橋梁の構築に適し、また桁下空間条件に規
制されないなどの特徴を有し、移設可能なレールを既設
橋体ブロック上に仮固定し、レール上を前後進可能に載
置した作業装置から型枠や足場を吊設支持し、鉄筋など
を組立て、コンクリートを打設して当該ブロック（分割
した橋体）を構築後、作業装置を次ブロック位置まで前
進させ、以上の工程を繰り返し次々と橋体ブロックを張
出し結合し、橋梁を構築する。このようなコンクリート
橋梁は、静音性に優れ、不錆性などの特徴を有している
が、重量が大きく、耐震性や橋脚等の下部構造物の経済
性等の観点から、新たな構造形式の橋梁が求められてい
た。その解決策の一つとして、波形鋼板をウエブとし、
上下床版をプレストレストコンクリートとした複合構造
の橋梁が開発された。 【０００３】張出架設工法の一例を図５に示した。張出
架設工法では、図５に示すように、片持張出架設作業装
置５４を用い、橋脚５１、５２の上から左右に２〜５ｍ
程度の橋体４０を橋軸方向に左右に交互に張り出して左
右の張出し重量を橋軸方向左右にバランスさせながら、
橋体を１ブロックづつプレストレスを導入し、張出して
延伸する。図５では、橋脚５１については張出架設が終
了し、橋台５３との間は既に支保工を用いた場所打ちコ
ンクリートで結合されている。中間部の橋脚例えば橋脚
５２上から延伸した橋体は隣接する橋脚から延伸して来
た橋体と橋脚間の位置で連結し、橋梁の構築を完成す
る。この新しい構造の橋梁の特徴は、単に鋼板とコンク
リートを複合しただけではなく、従来の鋼桁橋と相違
し、鋼板を橋軸方向に凹凸が繰り返されるように波形に
折り曲げたものをウエブとして利用し、上下の床版をコ
ンクリートで形成し箱形断面桁とすることにある。この
波形鋼板はプレストレストコンクリートと親和性がよ
く、橋軸方向に導入されるプレストレスを波形に形成さ
れた鋼板のアコーディオン効果でウエブが軸力を拘束す
ることなく、上下床版のコンクリートに効果的にプレス
トレスを導入することができる。 【０００４】図６、７は、従来の波形鋼板ウエブの接続
構造を示す図で、図６は接続部の鋼板１１ａ，１１ｂを
突き合わせ添設板１２を用いてボルト１３で接続する突
き合わせ継手であり、図７は接続部鋼板１１ａ，１１ｂ
を重ね合わせボルト１３で接続する重ね継手を示してい
る。このようなボルトによる波形鋼板ウエブの接合は、
ボルト孔とボルトが精密公差を持つ接続であるので、例
えば、張出架設工法で施工した橋梁の支間中央部におけ
る橋体の連結閉合では、想定外の変形等によりボルト結
合が容易でない場合が生ずる。このような場合、あるい
は予想外の桁の撓みや上ぞりが生じた場合、接続部での
方向修正は容易でないので、この食い違い量を吸収し、
接続部の接続を可能にすることができれば好都合であ
る。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】張出架設工法では、橋
体の位置施工単位長さは橋軸方向に２〜５ｍ程度であ
り、当然ウエブ材長さでもその施工単位長さに合わせて
ブロックとして製作し、１ブロック毎に溶接またはボル
ト接合で延伸していくこととなる。このウエブ材は工場
製品として精密寸法に製作され、接続ボルト孔も許容公
差内に加工されているが、桁材の延伸、上下床版コンク
リートの打設を繰り返し橋体を張出架設していく段階
で、橋体の想定外の撓みや上ぞりが生じると、隣接の橋
脚から張出してきた橋体と段差を生じ、結合部の円滑な
閉合ができない場合もある。その解決法の一助として、
本出願人は特願平９−０７１８１５号において、波形鋼
板ウエブを左右から挟持する補剛フレームと、補鋼鋼材
（丸鋼）をベンダーで曲げることにより波形鋼板ウエブ
の波のピッチを縮小し、撓みや方向を調整する技術を提
案した。この鋼板の上下縁に補剛鋼材を接合した波形鋼
板ウエブ桁は予想以上に剛性が高いことが実橋の施工に
おいて判明した。そこで本発明では波形鋼板ウエブ自体
に変形を与えるなどの手を加えることなく、接続部で変
形による食い違いを吸収し方向修正を可能とする技術を
提案する。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたもので、上下コンクリート床版と波
形鋼板ウエブとからなり、桁長手方向に分割した鋼・コ
ンクリート複合構造の橋桁を接続するに当たり、橋桁同
士のウエブ接続用ボルト孔にボルト孔公差に対して余裕
のある小径の鉄筋を挿通し、橋桁の接続部で橋桁の変形
食い違い量を吸収して橋桁の方向修正を行い、該鉄筋及
びウエブ接続部を埋設する巻き立てコンクリートを打設
して橋桁を接続することを特徴とする波形鋼板ウエブ桁
の接続方法を提供するものである。本発明は、ブロック
同士の波形鋼板ウエブを接続する場合に、ボルトに代え
て、ボルト孔公差に対して余裕のある直径の鉄筋を挿入
して、この鉄筋及びウエブ鋼板をコンクリートで巻立
て、コンクリート中に鉄筋及びウエブ接続部を埋設し、
前記ブロック同士を接続する。これは、精密公差を持つ
ボルト接続では、想定外の変形を生じた場合、接続部で
の方向修正は困難であるので、ボルト孔径より若干小径
の鉄筋を挿入することによって変形食い違い量を吸収
し、接続部の接続を可能にするものである。このように
接続ボルトを挿入鉄筋に替えることによって、ボルト孔
の食い違いを精密に修正する必要がなく、大量のボルト
の締め付けを行うことなく、桁の接合を行うことがで
き、またボルトの締め付け力管理手間を省くことができ
る。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
説明する。図５に示すように、片持張出架設作業装置を
使用して波形鋼板ウエブを用いた、箱形断面桁構造のプ
レストレストコンクリート橋梁に本発明を適用した。図
１は、図５に示す隣接橋体４０の接続部Ｚの拡大詳細を
示す側面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は左半分
が図１のＢ−Ｂ矢視図、右半分がＣ−Ｃ矢視図である。
橋体４０は、上床版コンクリート４１及び下床版コンク
リート４２と、上下床版中に上下端を埋設した波形鋼板
ウエブ２１とで箱桁を形成している。橋体４０ａ，４０
ｂ間の接続部２０の波形鋼板ウエブ２１は交互に重ね合
わされ、貫通鉄筋２２を挿通し横桁コンクリート２３中
に埋設して接続している。なお、図では示していない
が、重ね合わせ部の鋼板を密着させるため数本のボルト
で締め付けている。これは別途ボルト孔を設けてもよい
し、本来のボルト孔の一部を鉄筋を挿通せずに利用して
もよい。 【０００８】図３は、断面図で、図３の左半分は図１の
Ｂ−Ｂ矢視図で接続部の鋼板２１を貫通して左右のウエ
ブ間に鉄筋２２が挿通され横桁コンクリート２３中に埋
設されている。右半分は図１のＣ−Ｃ矢視断面図で、接
続部以外の標準的な断面の図で、上床版コンクリート４
１、下床版コンクリート４２中に波形鋼板ウエブを埋設
して箱形断面桁となっている。この波形鋼板ウエブ２１
は上下端に補剛鋼材が溶接され、桁長手方向に交互に凹
凸を波形に形成した鋼板である。床版鉄筋及びＰＣ鋼材
などの図示は省略している。ウエブの上下縁近傍には、
コンクリート中に埋設し桁と一体化しせん断力などの応
力伝達をさせるせん断抵抗鉄筋が貫通されている。 【０００９】図４は本発明の模式説明図で、接続の順序
を説明する図である。 （ａ）結合すべき対向するウエブ鋼板１１ａ，１１ｂの
端部を重ねる。 （ｂ）ボルト孔をほぼ一致させ鉄筋２２をボルト孔を通
って貫通させる。 （ｃ）鉄筋２２、ウエブ鋼板１１ａ，１１ｂの端部を巻
立て横桁のようにコンクリート２３を施工する。 このようにして、ウエブ鋼板１１ａ，１１ｂを横桁状に
連結し、橋体（桁）を結合する。本例では、横桁状に桁
断面内全面にコンクリートを巻き立てる例で説明した
が、打設コンクリートはウエブを挟んで接続強度を満た
す範囲の幅としてもよく、このことは任意である。本発
明の波形鋼板ウエブ桁の接続方法は、全ての桁の接続部
に適用することはもちろん可能であるが、従来のボルト
接続で可能な部分はボルト接続とし、ボルト接続では困
難な修正の必要が生じた段階で、本発明の接続方法、構
造を採用することとすればよい。本発明で施工された桁
の側面に巻き立てコンクリートの突起が不定位置で出現
するのは美観的な観点や基本設計上の問題が生じる場合
がある。そのため予め修正量を精査して適用位置を決め
ることが望ましい。 【００１０】以上の説明では、桁高が支点上からスパン
中央に向かって変化する不等断面の桁で説明したが、本
発明は桁高が一様な等断面桁にも適用できることは勿論
である。以上の説明は主として張出架設工法に適用した
例で説明したが、更に本発明を好適に使用できる工法に
ついて例示する。図８は押し出し工法に適用する例で、
橋台６１の後方に作業ヤード６２を設け、橋体を８〜１
５ｍ程度の長さに分割した波形鋼板ウエブ桁の橋体ブロ
ック６３を製作台６２ａ上で製作し、その橋体ブロック
６３の先端に手延桁６４をＰＣ鋼棒６８で取り付け、作
業ヤード６２、橋台６１、橋脚６６上に設置した滑り沓
６５上を油圧ジャッキ等で押し出して行く方法で、橋体
ブロック６３の製作、橋体ブロック６３の押出しを交互
に連続的に繰り返し橋体を構築する方法である。この場
合に、隣接する橋体ブロック６３の接続部６７に本発明
方法を好適に適用することができる。 【００１１】更に、図９は波形鋼板ウエブ桁の橋体ブロ
ック７１を工場やヤードなど別の場所で製作し、現地搬
入し、架橋地点の支保工上で接続するか、架橋地点近傍
の組立ヤードの仮受台７２上で接続部７３のコンクリー
ト打設をし、その後ＰＣケーブル７４の配設・緊張をし
て一体に接続してクレーンなどで架設して橋体とする方
法である。この方法においても接続部７３の部分に本発
明方法を用いることができる。以上二つの方法の場合、
接続部６７又は７３を横桁またはディビエーターとして
もよく、強固に接続することが可能である。 【００１２】 【発明の効果】本発明の波形鋼板ウエブ桁の接続方法に
よれば、上下にコンクリート床版を有し、波形鋼板をウ
エブとする鋼・コンクリート複合構造の橋桁を桁長手方
向に分割し、ブロック化して接続しながら張出架設する
場合、ボルト孔に鉄筋を挿入して、鉄筋とウエブ鋼板を
コンクリート中に埋設して鉄筋コンクリート構造によっ
てブロック同士を接続することにしたので、橋体に生じ
る想定外の撓み、上ぞりの修正をボルト孔と鉄筋径の寸
法差による「ガタ」で吸収することができ、かつ接続ボ
ルトの締め付け手間などを削減することができる、

【図面の簡単な説明】 【図１】実施例の接続部の詳細を示す側面図である。 【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。 【図３】左半分が図１のＢ−Ｂ矢視図、右半分がＣ−Ｃ
矢視図である。 【図４】本発明方法の工程説明図である。 【図５】本発明が適用される張出架設工法の説明図であ
る。 【図６】従来のウエブの接続の説明図である。 【図７】従来のウエブの接続の説明図である。 【図８】本発明の別の適用例（押出し工法）の側面図で
ある。 【図９】本発明のさらに別の適用例（ブロック工法）の
ブロック桁の側面図である。 【符号の説明】 １１，１１ａ，１１ｂ 鋼板 １２ 添設板 １３ ボルト ２０ 接続部 ２１ 鋼板（ウエブ） ２２ 鉄筋 ２３ コンクリート ４０，４０ａ，４０ｂ 橋体 ４１ 上床版コンクリート ４２ 下床版コンクリート ５１，５２ 橋脚 ５３ 橋台 ５４ 片持張出架設作業装置 ６１ 橋台 ６２ 作業ヤード ６２ａ 製作台 ６３ 橋体ブロック ６４ 手延桁 ６５ 滑り沓 ６６ 橋脚 ６７ 接続部 ６８ ＰＣ鋼棒 ７１ 橋体ブロック ７２ 仮受台 ７３ 接続部 ７４ ＰＣケーブル

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 上下コンクリート床版と波形鋼板ウエブ
   とからなり、桁長手方向に分割した鋼・コンクリート複
   合構造の橋桁を接続するに当たり、橋桁同士のウエブ接
   続用ボルト孔にボルト孔公差に対して余裕のある小径の
   鉄筋を挿通し、橋桁の接続部で橋桁の変形食い違い量を
   吸収して橋桁の方向修正を行い、該鉄筋及びウエブ接続
   部を埋設する巻き立てコンクリートを打設して橋桁を接
   続することを特徴とする波形鋼板ウエブ桁の接続方法。