JP3437785B2 - 波形鋼板ウエブ桁 - 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、プレストレストコ
ンクリート構造の橋梁などの構造物に使用する波形鋼板
ウエブ桁に関する。

【０００２】

【従来の技術】オールコンクリート製の橋梁は、質量が
大きいことから静音性に優れていることや鋼桁橋のよう
に錆びないなどの特徴を有しているが、重量が大きく、
耐震性が不利であるとか、橋脚などの下部構造物が大き
くなるなどの問題がある。そこで、鋼板とコンクリート
とを複合した新たな構造形式の橋梁が開発され、実用化
されている。この複合構造の橋梁は、図１５に例示する
ような、鋼板とコンクリートを単に複合した従来の鋼桁
橋とは相違しており、橋軸方向に波形が繰り返されるよ
うに折り曲げた波形鋼板を腹板（ウエブ）として利用す
る波形鋼板ウエブ桁である。このような波形鋼板ウエブ
桁は、従来、図１４に示すように、ウエブ３上下端近傍
に貫通孔７を穿設して貫通鉄筋３１を挿通し、上下床版
４１、４２をコンクリートで形成し、箱形断面桁を形成
していた。この波形鋼板ウエブ桁は波形のアコーデオン
効果によって軸方向力が拘束されることがなく、上下床
版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。このように波形鋼板はプレストレスコンクリ
ートと親和性がよいことが知られている。

【０００３】この新しい波形鋼板ウエブ桁を好適に利用
する技術の一つとして、張出架設作業装置を使用した橋
梁の構築方法が開発されている。この構築方法では移設
可能なレールを既設橋体ブロック上に仮固定し、そのレ
ール上に張出架設作業装置を前後進可能に載置し、この
張出架設作業装置から型枠や足場を吊設支持し、型枠内
に鉄筋などを組立て、コンクリートを打設し、このコン
クリートブロックにプレストレスを導入して構築する。
ついで、次ブロックの構築に備え、レールの仮固定を解
除して次ブロック位置まで前進させて再度仮固定し、張
出架設作業装置を次ブロック構築位置まで前進させてブ
ロックを構築する。この工程を繰り返し次々と張出桁を
張出して橋梁を構築する。

【０００４】一例を図１６に示す。図１６は張出架設桁
橋６０の側面図の一部で、橋脚６３から張出架設作業装
置６４を用いて橋軸方向左右にバランスさせながら一ブ
ロックづつ張出していく様子を示している。橋脚６２に
ついては橋体６５の張出架設が完了し、橋台６１との間
は別途の支保工を構築しこれを用いて場所打ちコンクリ
ートで結合してある。他方は橋脚６３から延出してくる
橋体６５を待ち受け、これと互いに中央で閉合連結し一
連の橋体を完成する。 図１７は、図１６のＦ−Ｆ矢視
図、図１８は図１６のＧ−Ｇ矢視図でそれぞれコンクリ
ート上床版６６とコンクリート下床版６７とを波形鋼板
ウエブ６８で繋いだ箱桁の断面を示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】波形鋼板は変形自由性
が大きいので、波形鋼板の上下端に丸鋼などを溶接して
剛性を付与する技術が提案されている。しかし、この丸
鋼だけでは充分な横剛性を得ることは困難で、本出願人
は特願平９−７１８１５号出願、特願平１０−２８０９
６７号出願等で、波形鋼板の変形性を拘束したり変形を
制御するため波形鋼板を挟んで補剛フレームを装着する
ことを提案している。本発明は、補剛フレームを使用す
ることなく、横剛性を確保し、変形を拘束することが可
能で、かつ軸方向プレストレスの拘束が少ない波形鋼板
ウエブ桁を提供することを目的とする。さらに従来上床
版コンクリートの型枠は波形部分を鋼板面と一致させる
必要があり、その加工が煩雑でモルタルの漏出防止策を
講ずる必要性があったが、これを不必要とし、また、下
床版コンクリート中への桁材の埋設長さの管理も容易な
フランジ構造をもつ波形鋼板ウエブ桁を開発することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、構造物の長手
方向に波形が繰り返されるように折り曲げた波形鋼板を
ウエブとして使用する桁材において、水平片と垂直片と
からなるフランジの水平片を該ウエブの上端に取付ける
と共に、水平片と垂直片とからなる山形鋼の水平片の上
面が該ウエブの下端近傍の側面の下床版コンクリートの
上面仕上面となり、それより下の部分が下床版コンクリ
ート中に埋め込まれる位置に取付け、波形鋼板の横剛性
を確保した構造としたことを特徴とする波形鋼板ウエブ
桁である。取付は公知の任意の手段を用いるとよいが、
溶接によるのが簡単で容易に強固に接合することがで
き、好適である。フランジは、水平片が波形鋼板を連続
的に溶接する部材、垂直片がコンクリートとの強固な結
合を確保すると共に波形鋼板の曲げ剛性を高める部材で
ある。この場合、前記フランジは既製の逆Ｔ鋼、溝形
鋼、又はＨ形鋼を用いることができ、好ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。この実施例は、図１６に示したよう
なプレストレストコンクリート構造の張出架設桁橋に適
用した例であるが、ＰＣ鋼材の図示は省略してある。

【０００８】図１〜３は図１６に示した張出架設桁橋の
桁材１を示すもので、図１は側面図、図２は図１のＡ−
Ａ矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ矢視図である。波形鋼板
ウエブ３は凹凸が繰り返される波形をしており、両端に
は、連接される桁材１との接続孔２が穿設されている。
桁材１の上端には逆Ｔ状のスプリットＴ鋼４が溶接して
あり、その垂直片には鉄筋を挿通する貫通鉄筋孔５が穿
ってある。また、下端近傍にはその側面に山形鋼６がそ
の水平片を上にして波形鋼板ウエブ３の両面に対向して
溶接してある。山形鋼６の垂直片より下は下床版コンク
リートに埋込まれるが、このウエブ埋め込め部の波形鋼
板ウエブには鉄筋を挿通する貫通鉄筋孔７が穿設されて
いる。この山形鋼６の水平片の上面が下床版コンクリー
トの上面仕上げ面９となっており、それより下の部分が
下床版コンクリート中に埋め込まれる。

【０００９】桁材１の両端のスプリットＴ鋼４の水平片
には連設する桁材とスプライスプレート８をもって接続
され、張出架設時の軸引張力を伝達するようになってい
る。ここで用いた逆Ｔ鋼４としては平鋼をＴ形に組合せ
溶接したものでもよいが市販の製品としてのスプリット
Ｔ鋼を仕様寸法を選択して用いれば簡便である。

【００１０】図４は図１の桁材１を使用して図１６の橋
梁を構築する場合の張出架設作業装置１０の側面図であ
る。既設ブロック（橋体）１１の上面に仮固定したレー
ル１２上に走行装置の車輪１３を介して、平行な前方主
構１４、後方主構１５と、同じく平行な下部縦梁１６、
新設桁材ブロック上にまで張出している下部縦梁より長
尺な張出縦梁１７と、前方主構１４の天端から張出縦梁
１７を吊っている吊部材１８と、主構、縦梁を補剛する
綾構１９と、張出架設作業装置１０から吊下している作
業台２０とを示している。張出縦梁１７はその下を波形
鋼板桁材１が通過可能に橋面上から十分高い位置に配置
されている。また、張出縦梁１７の前方には支柱２１が
垂設され波形鋼板ウエブ桁材１は、それ自体にフランジ
があるため、桁自重、上下コンクリート床版の自重、型
枠重量などは張出架設作業装置に全て負荷させる必要が
なく、従来のものに比較して簡略化することができ、こ
のような構築方法に好適であることを示している。

【００１１】図５は図４のＣ−Ｃ矢視図、図６は図４の
Ｄ−Ｄ矢視図で、張出架設作業装置１０はほぼ門型の構
造をしている。前方横梁２２、後方横梁２３には、二方
向天井走行クレーン２４が懸装され、電気チェーンブロ
ック２５が吊下され、張出架設作業装置１０の後方から
供給される波形鋼板ウエブ桁材１の取り込み、吊り下
げ、所定位置への配置ができるようになっている。

【００１２】図７〜９は本発明の桁材１のフランジ構造
の組合せのバリエーションの説明図である。図７は上記
で説明した最も好適に使用されるもので上端にスプリッ
トＴ鋼４、下端近傍に山形鋼６を備えたものである。貫
通鉄筋３１が示されている。図８は上端にＨ形鋼３２を
使用したものである。図９は下端近傍の山形鋼に替えて
チャンネル（溝形鋼）３３としたものである。これらは
適宜組合せを替えて組合せればよい。

【００１３】図１０は従来の波形鋼板ウエブ桁材１と上
床版コンクリート型枠３５との取合の説明図で、図１１
は図１０のＥ−Ｅ矢視図、図１２は図１１のＨ部詳細図
である。波形が繰り返される波形鋼板ウエブ３に対して
型枠板の加工が煩雑で型枠板端面と鋼板との接触部から
モルタルが漏出するなどの問題があり、ゴム板などのシ
ール材３６を必要とする不具合があった。

【００１４】本発明の波形鋼板ウエブ桁では波形鋼板の
上端に水平板を備えたフランジが設けられているので、
この水平板に接する型枠とすればよく、型枠板を波形に
合わせて加工する必要がない。従って、シールも簡単に
なりモルタルやペースト漏れがなくなった。

【００１５】以上の実施例は張出架設桁橋の例で説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば
押出工法や場所打ち桁橋などに使用する波形鋼板ウエブ
桁に適用するに何ら問題もなく同様な効果を期待するこ
とができる。

【００１６】本発明の波形鋼板ウエブ桁のフランジ構造
は、水平片を有する形鋼を取り付けることで桁のＹ軸の
剛性を高め、波形鋼板の変形自由性を減殺し、Ｘ軸断面
性能を高め、上下床版コンクリートの荷重を負担できる
ようにしている。また、使用する形鋼の種類や構造、取
付方法は一例に過ぎず、本発明の主旨である波形鋼板ウ
エブのＹ軸方向剛性を確保することが可能なものであれ
ば、なんら限定されるものではないことはもちろんであ
る。

【００１７】

【発明の効果】本発明の波形鋼板ウエブ桁によれば、橋
梁などの構造物の長手軸方向に波形が繰り返されるよう
に折り曲げた波形鋼板をウエブとして使用する桁材の、
ウエブの上端に水平片と垂直片を有するスプリットＴ鋼
やＨ形鋼などの形鋼を溶接すると共に、下端近傍の側面
に水平片及び垂直片を有する山形鋼や溝形鋼などの形鋼
を溶接したことによって、波形鋼板固有の変形自由性を
減殺し、Ｙ軸剛性を高めることと、上床版コンクリート
型枠との取合いを簡略化し、さらに下床版コンクリート
の仕上げ面が正確になるなど合理的で精度の高い構造物
の構築が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】桁材の側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図である。

【図４】張出架設作業装置の側面図である。

【図５】図４のＣ−Ｃ矢視図である。

【図６】図４のＤ−Ｄ矢視図である。

【図７】実施例の桁材の構成例を示す説明図である。

【図８】実施例の桁材の構成例を示す説明図である。

【図９】実施例の桁材の構成例を示す説明図である。

【図１０】従来の波形鋼板ウエブと上床版型枠との取合
説明図である。

【図１１】図１０のＥ−Ｅ矢視図である。

【図１２】図１１のＨ部詳細図である。

【図１３】実施例の上下床版コンクリートとの取合説明
図である。

【図１４】従来の上下床版コンクリートとの取合説明図
である。

【図１５】従来の上床版コンクリートとの取合説明図で
ある。

【図１６】張出架設桁橋の説明図である。

【図１７】図１６のＦ−Ｆ矢視図である。

【図１８】図１６のＧ−Ｇ矢視図である。

【符号の説明】

１ 桁材 ２ 接続孔 ３ 波形鋼板ウエブ ４ Ｔ鋼 ５ 貫通鉄筋孔 ６ 山形鋼 ７ 貫通鉄筋孔 ８ スプライスプレート ９ コンクリート仕上面 １０ 張出架設作業装置 １１ 既設ブロック（橋体） １２ レール １３ 車輪 １４ 前方主構 １５ 後方主構 １６ 下部縦梁 １７ 張出縦梁 １８ 吊部材 １９ 綾構 ２０ 作業台 ２１ 支柱 ２２ 前方横梁 ２３ 後方横梁 ２４ 天井クレーン ２５ 電気チェーンブロック ２６ 型枠受梁 ３１ 貫通鉄筋 ３２ Ｈ形鋼 ３３ チャンネル（溝形鋼） ３５ 型枠 ３６ パッキング（シール材） ４１ 上床版コンクリート ４２ 下床版コンクリート ４３ 丸鋼 ５１ 鋼桁 ５２ 上フランジ ５３ 下フランジ ５４ スチフナ ５５ スタッドジベル ６０ 張出架設桁橋 ６１ 橋台 ６２ 橋脚 ６３ 橋脚 ６４ 張出架設作業装置 ６５ 橋体 ６６ コンクリート上床版 ６７ コンクリート下床版 ６８ ウエブ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造物の長手方向に波形が繰り返される
   ように折り曲げた波形鋼板をウエブとして使用する桁材
   において、水平片と垂直片とからなるフランジの水平片
   を該ウエブの上端に取付けると共に、水平片と垂直片と
   からなる山形鋼の水平片の上面が該ウエブの下端近傍の
   側面の下床版コンクリートの上面仕上面となり、それよ
   り下の部分が下床版コンクリート中に埋め込まれる位置
   に取付け、波形鋼板の横剛性を確保した構造としたこと
   を特徴とする波形鋼板ウエブ桁。
2. 【請求項２】 前記フランジは逆Ｔ鋼又はＨ形鋼とした
   ことを特徴とする請求項１記載の波形鋼板ウエブ桁。』