JP3867149B2 - Steel slab structure of bridge and steel slab reinforcement method - Google Patents

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Description

本発明は、橋梁の鋼床版構造および鋼床版補強工法に関する。   The present invention relates to a steel deck structure of a bridge and a steel deck reinforcement method.

図7、8を参照して、鋼床版構造を有した橋梁を説明する。鋼床版100は、デッキプレート102と、デッキプレート102の下面に鋼床版100の長手方向に平行に延設された複数の縦リブ104と、該縦リブ104を横断して延設された横リブ106と、縦リブ104および横リブ106を支持する主桁110、デッキプレート102の上面に設けられた舗装108とを有している。   A bridge having a steel deck structure will be described with reference to FIGS. The steel floor slab 100 includes a deck plate 102, a plurality of vertical ribs 104 that extend parallel to the longitudinal direction of the steel floor slab 100 on the lower surface of the deck plate 102, and extends across the vertical ribs 104. A horizontal rib 106, a vertical rib 104, a main girder 110 that supports the horizontal rib 106, and a pavement 108 provided on the upper surface of the deck plate 102 are provided.

ところが、鋼床版構造は、軽量であることから長大橋等に多く採用されてきた。然しながら、近年、交通量の多い橋梁を中心として疲労損傷が多数報告されており、特に、デッキプレートの下面と、縦リブとの間の溶接部が割れる損傷が多く見つかっている。   However, steel slab structures have been widely used for long-span bridges and the like because of their light weight. However, in recent years, many fatigue damages have been reported mainly on bridges with heavy traffic, and in particular, many damages that break the weld between the bottom surface of the deck plate and the vertical ribs have been found.

このように疲労損傷した鋼床版は、損傷箇所を補修すると共に、再び同様の損傷が生じないように補強する必要がある。補強方法としては、鋼板をデッキプレートに添接したり、舗装を全て除去して鋼繊維強化コンクリートを敷設したりすることが考えられる。然しながら、鋼板をデッキプレートに添接する方法は実際上の効果が期待できない。一方、鋼繊維強化コンクリートを敷設するためには、大型機械が必要であり、コンクリートの養生など施工に長時間を要し、施工する間、交通を完全に遮断しなければならないとの問題があり、橋梁新設の場合には強度の高い鋼床版の施工方法としては有効であるが、既設橋梁の鋼床版の補強としては採用することができない。   It is necessary to reinforce the steel floor slab that has been damaged by fatigue in this way so that the damaged portion is repaired and the same damage is not caused again. As a reinforcing method, it is conceivable to attach a steel plate to a deck plate or to lay steel fiber reinforced concrete by removing all pavements. However, the method of attaching the steel plate to the deck plate cannot be expected to have a practical effect. On the other hand, in order to lay steel fiber reinforced concrete, a large machine is required, and it takes a long time for construction such as concrete curing, and there is a problem that traffic must be completely blocked during construction. In the case of a new bridge construction, it is effective as a construction method for a steel deck with high strength, but it cannot be used as a reinforcement for the steel deck of an existing bridge.

本発明はこうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、最小の作業空間で鋼床版の補強工事を短時間で行うことのできる橋梁の鋼床版構造および鋼床版補強方法を提供することを目的としている。   The present invention has a technical problem to solve such problems of the prior art, and provides a steel floor slab structure of a bridge and a method for reinforcing a steel floor slab, which can perform a steel floor slab reinforcement work in a short time in a minimum work space. It is intended to provide.

請求項1に記載の本発明は、デッキプレートと、該デッキプレートの下面に橋梁の長手方向に平行に延設された複数の縦リブと、前記橋梁の長手方向に対して垂直に前記縦リブを横断して延設された横リブと、前記デッキプレートの上面に設けられた舗装とを有した橋梁の鋼床版構造において、前記デッキプレートの上面に敷き詰められたコンクリートプレキャストパネルと、前記コンクリートプレキャストパネルを前記デッキプレートの上面に接合する接合手段とを具備し、前記コンクリートプレキャストパネルは、その長手方向が前記橋梁の長手方向に対して水平垂直方向に交差するように配置されていることを特徴とする橋梁の鋼床版構造を要旨とする。 The present invention according to claim 1 is a deck plate, a plurality of vertical ribs extending in parallel to the longitudinal direction of the bridge on the lower surface of the deck plate, and the vertical ribs perpendicular to the longitudinal direction of the bridge In the steel floor slab structure of the bridge having a lateral rib extending across the deck plate and a pavement provided on the top surface of the deck plate, a concrete precast panel laid on the top surface of the deck plate, and the concrete Joining means for joining a precast panel to the upper surface of the deck plate, and the concrete precast panel is arranged so that its longitudinal direction intersects the longitudinal direction of the bridge in a horizontal and vertical direction. The main feature is the steel deck structure of the bridge.

請求項7に記載の本発明は、デッキプレートと、該デッキプレートの下面に橋梁の長手方向に平行に延設された複数の縦リブと、前記橋梁の長手方向に対して垂直に前記縦リブを横断して延設された横リブと、前記デッキプレートの上面に設けられた舗装とを有した橋梁の鋼床版補強工法において、前記舗装の少なくとも一部を除去して前記デッキプレートの上面を露出させ、前記デッキプレートの上面に接着剤を塗布し、接着剤を塗布したデッキプレートの上面にコンクリートプレキャストパネルを、その長手方向が前記橋梁の長手方向に対して水平かつ垂直な方向に交差するように敷き詰め、前記コンクリートプレキャストパネルの上面に薄層舗装を重ねて該コンクリートプレキャストパネルを埋設することを含んで成る鋼床版補強工法を要旨とする。 The present invention according to claim 7 includes a deck plate, a plurality of vertical ribs extending on the lower surface of the deck plate in parallel to the longitudinal direction of the bridge, and the vertical ribs perpendicular to the longitudinal direction of the bridge. In the steel floor slab reinforcement method for a bridge having a transverse rib extending across the deck plate and a pavement provided on the top surface of the deck plate, the top surface of the deck plate is removed by removing at least a part of the pavement. The adhesive is applied to the top surface of the deck plate, and the concrete precast panel is applied to the top surface of the deck plate to which the adhesive has been applied . The longitudinal direction of the deck plate intersects with the longitudinal direction of the bridge. spread to, steel deck Retrofit that comprises embedding the concrete precast panels superimposed a thin layer paving on the upper surface of the concrete precast panel The gist.

本発明によれば、補強工事のために交通を完全に遮断できない重要路線の橋梁の鋼床版を短時間で、しかも部分的に補強可能である。コンクリートプレキャストパネルをデッキプレートに接合することによって、人手により運搬可能な大きさのコンクリートプレキャストパネルによっても十分な強度を鋼床版に付与することができるので、コンクリートプレキャストパネルをデッキプレートの上面に敷き詰めるために重機を使うことなく補強工事を行うことが可能である。   According to the present invention, it is possible to partially reinforce a steel floor slab of a bridge on an important route that cannot completely block traffic due to reinforcement work. By joining the concrete precast panel to the deck plate, a concrete precast panel of a size that can be transported by hand can be given sufficient strength to the steel deck, so the concrete precast panel is spread on the top surface of the deck plate. Therefore, it is possible to carry out reinforcement work without using heavy machinery.

以下、図1〜図6を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。なお、図1〜図6において、図7、8に示した橋梁の鋼床版100と共通する構成要素には同じ参照符号を付し指示することとし、以下の記載では重複する説明を省略する。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6, the same reference numerals are given to the components common to the steel plate slab 100 of the bridge shown in FIGS. 7 and 8, and redundant description is omitted in the following description. .

図1、2を参照すると、本発明の好ましい実施形態による橋梁の鋼床版構造10は、鋼床版100のデッキプレート102の上面に、接合手段としての接着剤16により取付けられたコンクリートプレキャストパネル12を具備している。コンクリートプレキャストパネル12は、薄層舗装14によって他の舗装部分108と面一となるように、デッキプレート102上の舗装108内に埋設されている。薄層舗装14は、舗装部分108と必ずしも同一の舗装材料を用いる必要はないが、好適にはアスファルト舗装がコンクリートに比較して短時間で工事を完了することが可能であり、特に既設重要路線の橋梁の鋼床版を補強するのに適している。   1 and 2, a steel plate slab structure 10 of a bridge according to a preferred embodiment of the present invention is a concrete precast panel attached to an upper surface of a deck plate 102 of a steel slab 100 by an adhesive 16 as a joining means. 12 is provided. The concrete precast panel 12 is embedded in the pavement 108 on the deck plate 102 so as to be flush with the other pavement portions 108 by the thin pavement 14. The thin pavement 14 does not necessarily need to use the same pavement material as that of the pavement portion 108, but preferably the asphalt pavement can complete the work in a shorter time than concrete, and in particular the existing important route Suitable for reinforcing steel decks of bridges.

コンクリートプレキャストパネル12は、補強すべき橋梁の規模に適合させて様々な材料から如何なる寸法、形状とすることもできるが、例えばセメントに、シリカヒュームまたは石灰パウダおよび強化短繊維、例えばスチールファイバを混練し、幅1000mm、長さ1500mm、厚さ40mm程度の矩形状パネルに成型した後に、オートクレーブ養生した高強度コンクリートプレキャストパネルとすることができ、一例としてダクタルを用いることができる。   The concrete precast panel 12 can be made in any size and shape from various materials according to the scale of the bridge to be reinforced, but for example, silica fume or lime powder and reinforcing short fibers such as steel fibers are kneaded. Then, after molding into a rectangular panel having a width of 1000 mm, a length of 1500 mm, and a thickness of about 40 mm, a high-strength concrete precast panel cured with an autoclave can be obtained. As an example, a ductal can be used.

こうしたコンクリートプレキャストパネル12を、縦リブ104に対して横断方向に、つまり、縦リブ104の延設方向に対して水平垂直方向にコンクリートプレキャストパネル12の長手方向が交差するように、好ましくは、図3に示すように千鳥状にデッキプレート102の上面に敷き詰め、接合手段としての接着剤16によりデッキプレート102に接合する。なお、本明細書において、「接着剤」は高分子材料やモルタルを含む。   The concrete precast panel 12 is preferably arranged so that the longitudinal direction of the concrete precast panel 12 intersects with the longitudinal ribs 104 in a transverse direction, that is, in a horizontal and vertical direction with respect to the extending direction of the longitudinal ribs 104. As shown in FIG. 3, it is spread on the upper surface of the deck plate 102 in a zigzag manner and joined to the deck plate 102 with an adhesive 16 as a joining means. In the present specification, the “adhesive” includes a polymer material and mortar.

以下、図4〜図6を参照して、コンクリートプレキャストパネル12による既設の橋梁への補強工事を一例として、本発明による橋梁の補強構造の施工方法を説明する。   Hereinafter, with reference to FIG. 4 to FIG. 6, a method for constructing a bridge reinforcement structure according to the present invention will be described by taking as an example a reinforcement work on an existing bridge by a concrete precast panel 12.

先ず、既設橋梁上面のアスファルト舗装の一部108aを除去し、デッキプレート102の上面を露出させる(図4)。次いで、該デッキプレート102の上面に接合手段としての接着剤106を塗布し(図5)、コンクリートプレキャストパネル12を敷き詰め、該コンクリートプレキャストパネル12の上面に薄層舗装14を敷設して該コンクリートプレキャストパネル12を舗装108内に埋設する(図6)。接合手段として接着剤を用いることにより、デッキプレート102の上面の僅かな歪みとコンクリートプレキャストパネル12表面との不一致を、接着剤16の層が吸収し、デッキプレート102とコンクリートプレキャストパネル12との一体性を高めることが可能となる。   First, a part 108a of the asphalt pavement on the upper surface of the existing bridge is removed to expose the upper surface of the deck plate 102 (FIG. 4). Next, an adhesive 106 as a joining means is applied to the upper surface of the deck plate 102 (FIG. 5), and the concrete precast panel 12 is spread, and a thin layer pavement 14 is laid on the upper surface of the concrete precast panel 12 so as to form the concrete precast. The panel 12 is embedded in the pavement 108 (FIG. 6). By using an adhesive as a joining means, a slight distortion of the upper surface of the deck plate 102 and a mismatch between the surface of the concrete precast panel 12 are absorbed by the layer of the adhesive 16, and the deck plate 102 and the concrete precast panel 12 are integrated. It becomes possible to improve the nature.

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明がこれに限定されず、種々の変更と修正が可能であることは当業者の当然とするところである。
例えば、コンクリートプレキャストパネル12をデッキプレート102上面に接合する接合手段として接着剤16の例を説明したが、本発明はこれに限定されず、接着剤16に加えて、コンクリートプレキャストパネル12に作用する水平方向の力、剪断力を受け持つようにした部材であるシヤーコネクタ20を用いてもよい。
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited thereto, and it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible.
For example, the example of the adhesive 16 has been described as a joining means for joining the concrete precast panel 12 to the upper surface of the deck plate 102, but the present invention is not limited to this, and acts on the concrete precast panel 12 in addition to the adhesive 16. A shear connector 20 that is a member that takes charge of a horizontal force and a shearing force may be used.

本実施形態において、シヤーコネクタ20は、ボルト等の機械的締結具または接着剤16と同じ接着剤または他の接着剤により、デッキプレート102の上面に固定されるプレート22と、該プレート22に立設、固定されたスタッドボルト24、該スタッドボルト24に螺合するナット26を含み、コンクリートプレキャストパネル12の対応箇所に形成した貫通孔12aにスタッドボルト24を通した後にナット26をスタッドボルト24に螺合するにより、コンクリートプレキャストパネル12をプレート22に締結するようになっている。なお、好ましくは、コンクリートプレキャストパネル12の貫通孔12aの周囲に座繰り穴12bを形成して、スタッドボルト24の先端およびナット26が舗装面から突きでないようにする。   In the present embodiment, the shear connector 20 includes a plate 22 fixed to the upper surface of the deck plate 102 by the same adhesive as the adhesive 16 or other adhesive such as a mechanical fastener such as a bolt, or the like. A fixed stud bolt 24 and a nut 26 screwed into the stud bolt 24. After passing the stud bolt 24 through a through hole 12a formed at a corresponding position of the concrete precast panel 12, the nut 26 is attached to the stud bolt 24. The concrete precast panel 12 is fastened to the plate 22 by screwing. Preferably, counterbore holes 12b are formed around the through holes 12a of the concrete precast panel 12 so that the tips of the stud bolts 24 and the nuts 26 do not protrude from the pavement surface.

また、既述の実施形態では、コンクリートプレキャストパネル12はデッキプレート102の上面に千鳥状に配置すると説明したが、敷設パターンは種々のものが考えられ、縦横に行列状に配置してもよい。   In the above-described embodiment, the concrete precast panels 12 have been described as being arranged in a staggered manner on the upper surface of the deck plate 102. However, various laying patterns may be considered, and the concrete precast panels 12 may be arranged in rows and columns.

また、既述の実施形態では、シヤーコネクタ20は、デッキプレート102に結合したプレート22に立設、固定したスタッドボルト24を具備するように説明したが、スタッドボルト24に代えてジベル、孔空リブ、溶接鉄筋としてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the shear connector 20 is described as including the stud bolt 24 that is erected and fixed to the plate 22 that is coupled to the deck plate 102. It is good also as a rib and a welding reinforcement.

本発明の好ましい実施形態による鋼床版構造の断面図である。It is sectional drawing of the steel deck structure by preferable embodiment of this invention. 図1の鋼床版構造の一部を拡大して示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which expands and shows a part of steel plate structure of FIG. デッキプレート上に敷き詰めたコンクリートプレキャストパネルを示す平面図である。It is a top view which shows the concrete precast panel spread | laid on the deck plate. 本発明による橋梁の補強構造の施工方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the construction method of the reinforcement structure of the bridge by this invention. 本発明による橋梁の補強構造の施工方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the construction method of the reinforcement structure of the bridge by this invention. 本発明による橋梁の補強構造の施工方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the construction method of the reinforcement structure of the bridge by this invention. 鋼床版構造を有する橋梁を斜め上方から見た部分破断斜視図である。It is the partially broken perspective view which looked at the bridge which has a steel floor slab structure from diagonally upward. 橋梁の鋼床版構造を斜め下方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the steel deck structure of the bridge from diagonally downward.

符号の説明Explanation of symbols

10 鋼床版構造
12 コンクリートプレキャストパネル
14 薄層舗装
16 接着剤
20 シヤーコネクタ
10 Steel floor slab structure 12 Concrete precast panel 14 Thin layer pavement 16 Adhesive 20 Shear connector

Claims (10)

デッキプレートと、該デッキプレートの下面に橋梁の長手方向に平行に延設された複数の縦リブと、前記橋梁の長手方向に対して垂直に前記縦リブを横断して延設された横リブと、前記デッキプレートの上面に設けられた舗装とを有した橋梁の鋼床版構造において、
前記デッキプレートの上面に敷き詰められた複数のコンクリートプレキャストパネルと、
前記コンクリートプレキャストパネルを前記デッキプレートの上面に接合する接合手段とを具備し、
前記コンクリートプレキャストパネルは、その長手方向が前記橋梁の長手方向に対して水平かつ垂直な方向に交差するように配置されている、ことを特徴とする橋梁の鋼床版構造。
A deck plate, a plurality of vertical ribs extending in parallel to the longitudinal direction of the bridge on the lower surface of the deck plate, and a lateral rib extending across the vertical rib perpendicular to the longitudinal direction of the bridge And a steel floor slab structure of a bridge having a pavement provided on the upper surface of the deck plate,
A plurality of concrete precast panels laid on the top surface of the deck plate;
A joining means for joining the concrete precast panel to the upper surface of the deck plate ;
The concrete precast panel is arranged so that its longitudinal direction intersects with the longitudinal direction of the bridge in a horizontal and vertical direction .
前記コンクリートプレキャストパネルは千鳥状に配置されている、ことを特徴とする請求項1に記載の鋼床版構造。The steel floor slab structure according to claim 1, wherein the concrete precast panels are arranged in a staggered manner. 前記コンクリートプレキャストパネルは人手によって運搬可能な大きさに製造されて成る、ことを特徴とする請求項1に記載の鋼床版構造。The steel floor slab structure according to claim 1, wherein the concrete precast panel is manufactured to a size that can be transported manually. 前記接合手段が前記デッキプレートと前記コンクリートプレキャストパネルとの間に塗布した接着剤を含む請求項1に記載の鋼床版構造。   The steel slab structure according to claim 1, wherein the joining means includes an adhesive applied between the deck plate and the concrete precast panel. 前記接合手段が、更に、前記デッキプレートの上面に立設、固定されたスタッドボルトと、前記スタッドボルトに螺合するナットとを含み、
前記コンクリートプレキャストパネルが、前記スタッドボルトを挿通する貫通孔を有している請求項4に記載の鋼床版構造。
The joining means further includes a stud bolt standing and fixed on the upper surface of the deck plate, and a nut screwed to the stud bolt,
The steel floor slab structure according to claim 4, wherein the concrete precast panel has a through hole through which the stud bolt is inserted.
前記コンクリートプレキャストパネルが、前記貫通孔の周囲に同貫通孔と同心の座繰り穴を有している請求項5に記載の鋼床版構造。   The steel floor slab structure according to claim 5, wherein the concrete precast panel has countersink holes concentric with the through holes around the through holes. デッキプレートと、該デッキプレートの下面に橋梁の長手方向に平行に延設された複数の縦リブと、前記橋梁の長手方向に対して垂直に前記縦リブを横断して延設された横リブと、前記デッキプレートの上面に設けられた舗装とを有した橋梁の鋼床版補強工法において、
前記舗装の少なくとも一部を除去して前記デッキプレートの上面を露出させ、
前記デッキプレートの上面に接着剤を塗布し、
接着剤を塗布したデッキプレートの上面にコンクリートプレキャストパネルを、その長手方向が前記橋梁の長手方向に対して水平かつ垂直な方向に交差するように敷き詰め、
前記コンクリートプレキャストパネルの上面に薄層舗装を重ねて該コンクリートプレキャストパネルを埋設することを含んで成る鋼床版補強工法。
A deck plate, a plurality of vertical ribs extending in parallel to the longitudinal direction of the bridge on the lower surface of the deck plate, and a lateral rib extending across the vertical rib perpendicular to the longitudinal direction of the bridge And in the steel plate slab reinforcement construction method of the bridge having a pavement provided on the upper surface of the deck plate,
Removing at least a portion of the pavement to expose the top surface of the deck plate;
Apply an adhesive on the top surface of the deck plate,
Laying the concrete precast panel on the top surface of the deck plate coated with adhesive so that its longitudinal direction intersects the horizontal and vertical direction with respect to the longitudinal direction of the bridge ,
A steel slab reinforcement method comprising: laying a thin pavement on an upper surface of the concrete precast panel to bury the concrete precast panel.
前記コンクリートプレキャストパネルを千鳥状に配置する、ことを特徴とする請求項7に記載の鋼床版補強工法。The steel floor slab reinforcement method according to claim 7, wherein the concrete precast panels are arranged in a staggered manner. 前記コンクリートプレキャストパネルを予め人手によって運搬可能な大きさに製造しておく、ことを特徴とする請求項7に記載の鋼床版補強工法。The steel floor slab reinforcement method according to claim 7, wherein the concrete precast panel is manufactured in advance to a size that can be transported manually. 更に、前記デッキプレートの上面にスタッドボルトを立設、固定し、
前記スタッドボルトおよび前記スタッドボルトに螺合するナットを用いて前記コンクリートプレキャストパネルを前記デッキプレートの上面に固定することを含む請求項7に記載の鋼床版補強工法。
Furthermore, a stud bolt is erected and fixed on the upper surface of the deck plate,
Steel deck Retrofit of claim 7 including securing the said concrete precast panels on the upper surface of the deck plate with a nut screwed to the stud bolt and the stud bolt.
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