JP3945360B2 - 複合床版の施工方法および養生板 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、鋼殻と充填コンクリートからなる複合床版のコンクリート養生中の仮供用を可能とする複合床版の施工方法および該施工方法に用いられる養生板に関するものであり、例えば道路橋の床版取替え工事等に適する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、底鋼板および上鋼板とこれらの間に所要間隔で並列に配された形鋼とで形成された中空部を有する鋼殻内に充填材を充填してなる複合床版が開示されている。
【０００３】
この複合床版は鋼製部材の製作を工場で行うので、架設現場における作業の効率化が図れ、さらに充填材として超流動コンクリートなどを現場打設する場合には、運搬、架設する段階での重量が小さく、取扱いが容易であるといった利点があり、床版取替え工事にも対応できる床版である。
【０００４】
また、鋼板や形鋼の板厚を適切に設定することで、鋼部材のみでも床版として必要な強度を確保することができるので、工事中など比較的短期間であれば、鋼殻のみでも仮供用の形で車両の重量を支えることができる。
【０００５】
ただし、長期供用下の床版には活荷重が継続的に作用するため、鋼材どうしの溶接部に疲労損傷が生じないように、鋼殻内部へ高流動コンクリートなどを充填して応力分散を図ることが望ましい。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１９１５６９号公報
【特許文献２】
特開平５−２４７９１３号公報
【特許文献３】
特開平８−２１８３２５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
複合床版は、優れた疲労耐久性や、運搬、架設時における取扱いの容易さから、例えば既設橋梁の損傷した床版と取り替えるのに適しており、また工事中でも仮供用が可能であるなどの特徴を有しているが、コンクリートを現場で充填する場合には、鋼殻内にコンクリートを充填してからコンクリートが十分に硬化するまで養生が必要である。
【０００８】
特に、鋼殻の上鋼板は、輪荷重が直接載荷されるため、板厚が小さいとたわみが大きくなりやすく、凝結過程にあるコンクリートに悪影響を与える恐れがある。このため、取替え工事中の橋面を通行止めにしなければならず、これに伴って工期が長期化するという課題がある。
【０００９】
また、凝結時間を早めたコンクリートを鋼殻内へ充填して養生時間を短くする方法も考えられるが、この場合には材料費が上昇し、工費増大を招いたり、材料入手が困難になるなどの問題もある。
【００１０】
本願発明は、上述のような課題の解決を図ったものであり、養生中のコンクリートに悪影響を及ぼすことなく仮供用を可能とし、かつ経済性にも優れた複合床版の施工方法および該施工方法に用いられる養生板を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に係る発明は、床版を構成する鋼殻内にコンクリートが充填されてなる複合床版の施工方法であって、鋼殻内に充填されたコンクリートの養生中に、該鋼殻の上面に所要の剛性を有する養生板を設置し、該養生板上を仮供用しながら前記コンクリートの養生を行うことを特徴とするものである。
【００１２】
複合床版を用いた床版取替え工事において、鋼殻敷設後にコンクリート未充填もしくは未硬化の状態で、例えば橋面上の交通開放等、仮供用する場合、鋼殻内部にコンクリートを充填してこれが硬化するまでの間、鋼殻の上面で車両の輪荷重等を直接支えなければならないが、鋼殻の上面を構成する鋼板等の板厚が小さいとたわみが大きくなりやすい。
【００１３】
この状態でコンクリートを充填すると、コンクリートが硬化途中で鋼殻の上面を構成する鋼板等に押されて変形し、硬化後に鋼殻上部との間に隙間が残ったり、有害なひび割れが発生して強度が低下してしまう恐れがある。
【００１４】
本願発明では、未硬化のコンクリートに悪影響を与える鋼殻上部のたわみを低減もしくはなくすために、コンクリート養生中の必要期間中は、鋼殻の上面に所要の剛性を有する養生板を設置し、養生板上を車両に開放する等、仮供用する。
【００１５】
養生板は、鋼板、コンクリート版、ＦＲＰ製の板等、材質は問わないが、板または版としての剛性が鋼殻上部の鋼板等よりも高いもので、かつ現場における作業性の面から軽量なものが好ましい。
【００１６】
以上のような養生板を用いた施工方法を採用することで、例えば、道路橋の場合、工事対象橋梁が重要路線で、夜間の限られた時間帯しか交通規制をかけられない場合であっても、昼間や交通規制以外の時間帯を利用して、コンクリートを充填、養生することが可能になる。
【００１７】
また、床版取替え工事では、時間的な制約や交通確保の観点から、日々、部分的に床版を撤去し、この部分の床版を取り替えながら、橋全体の床版を取り替えて行くようなケースが多いが、本願発明のように養生板を用いる方法であれば、これを転用しながら工事を進めることができるので、工費の面でも優れている。
【００１８】
なお、ここで言う鋼殻は、６面が密閉されたものに限らず、例えば側面の一部が開放されているもの等も含む。また、主として適用対象が道路橋における床版取替え工事の場合を基に説明しているが、複合床版を養生中のコンクリートに悪影響及ぼさずに仮供用する場合について広く適用可能である。
【００１９】
請求項２は、請求項１に係る複合床版の施工方法において、前記鋼殻が、上鋼板と、前記上鋼板の下面側に所要間隔をおいて並列配置された複数本の形鋼と、前記形鋼間をつなぐ底鋼板からなることを特徴とするものである。
【００２０】
この請求項２は、複合床版をさらに鋼殻の構成について限定したものであり、鋼殻が並列配置された複数本の形鋼を有することで、鋼殻のみでもある程度の剛性が得られ、仮供用に適した構造となっている。
【００２１】
本願発明の施工方法によらずにこの鋼殻を用いると、鋼殻上面を構成する上鋼板が上載荷重を直接支持するので、並列配置された形鋼の間隔や板厚が上載荷重による上鋼板のたわみの大小に影響を与えることとなるが、本願発明によれば、複数本の形鋼が前記養生板からの荷重を支持するので、養生板の剛性により上鋼板のたわみを軽減させることができる。
【００２２】
請求項３は、請求項２に係る複合床版の施工方法において、前記養生板の下面側の前記鋼殻の前記形鋼と対向する位置に支持材が取り付けられていることを特徴とするものである。
【００２３】
養生板を鋼殻の上鋼板上に設置する際、養生板の下面側に取り付けた支持材と鋼殻を構成する形鋼が重なるように据え付けることで、鋼殻の上鋼板と養生板との間に隙間を設けることができる。
【００２４】
そのため、養生板が受ける車両等の荷重が形鋼へ直接的に伝達され、上鋼板に局部的な荷重が生じないことで、コンクリートへの悪影響をより確実に抑えることができる。
【００２５】
本願の請求項４に係る養生板は、請求項２または３記載の複合床版の施工方法に用いられる養生板であって、前記鋼殻の前記形鋼と対向する位置に支持材が取り付けられていることを特徴とするものである。
【００２６】
請求項３に関して説明したように、鋼殻の上鋼板と養生板との間に隙間が形成され、上鋼板に局部的な荷重が生じないことで、コンクリートへの悪影響を抑えることができる。
【００２７】
支持材は、鋼殻の上鋼板、さらには養生中へのコンクリートへの荷重の伝達を抑制できるものであれば、形態、材質等、特に限定されない。例えば、特定方向に長い連続する部材、格子状の部材、脚状の支持材が分散配置されたものなどが考えられ、また幅あるいは径についても上鋼板に局部的な荷重を生じさせない範囲であればよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は、本願の請求項１、２に係る複合床版の施工方法を橋梁に適用した場合の一実施形態を示したものであり、道路橋の床版取替え工事の途中で、橋面上を交通開放した状態を示している。
【００２９】
図中、区間（イ）は、既設床版８の区間で、これから既設床版８を撤去した後、複合床版に取り替えて行く区間である。
【００３０】
区間（ロ）は、複合床版の鋼殻（以下、床版パネル２と呼ぶ）の設置が済んでいるが、充填コンクリート４ａの充填前または養生中の区間であって、床版パネル２上に養生板１を設置している。
【００３１】
区間（ハ）は床版パネル２内にコンクリート４ｂ充填後、既にコンクリート４ｂが所定の強度を発現している区間である。
【００３２】
充填コンクリートを打設してから硬化し強度を発現するまでには、通常の硬化速度を有するコンクリートであれば、数時間から数日の養生期間を要するが、区間（ロ）のように養生板１を設置して床版パネル２の上鋼板のたわみを抑制すれば、橋面上の車両走行が充填コンクリート４ａに与える影響を遮断もしくは十分小さくすることができ、充填コンクリート４ａの品質の低下を防止することができる。
【００３３】
このため、養生期間中に交通規制を続ける場合に比べて、規制時間を大幅に短縮することができる。
【００３４】
図２は、本願の請求項１、２に係る複合床版の施工方法を橋梁に適用した場合を橋軸方向と直角な断面で示したものであり、道路幅員方向に床版を二分割して床版取替えを行っている状態を示している。
【００３５】
図中、区間（ニ）は、複合床版の床版パネル２の設置が済んでいるが、充填コンクリート４ａの充填前または養生中の区間であって、床版パネル２上に養生板１を設置している。
【００３６】
また、区間（ホ）は、既設床版８の区間で、これから既設床版８を撤去した後、複合床版に取り替えて行く区間である。
【００３７】
本願発明の場合でも、既設床版８の撤去時や床版パネル２の敷設時には、橋面上を交通規制する必要があるものの、図２の例のように片側ずつ施工することで、完全な通行止めをせずに工事を進捗させることができる。
【００３８】
図３は、本願の請求項３、４に係る発明の一実施形態としての養生板１およびその据付け方法を示したもので、養生板１を鋼材で構成した場合である。
【００３９】
本実施形態において、養生板１は、鋼板９の下面に支持材１０としての溝形鋼および補剛のためのリブ１１を取り付けて構成されている。
【００４０】
支持材１０は床版パネル２の形鋼６と対向する位置に取り付けられており、養生板１を床版パネル２上に設置する際、支持材１０と形鋼６とが重なるようにする。
【００４１】
また養生板１下面のリブ１１は、支持材１０よりも高さを低くしておき、その下端と床版パネル２の上鋼板５との間に隙間ができるようにしておく。
【００４２】
このような構成の養生板１を用いることで、養生板１上を走行する車両の荷重は、養生板１を介して形鋼６に伝達されるため、上鋼板５に局部的な曲げ作用が生じなくなり、上鋼板５のたわみの問題を解消することができる。
【００４３】
図４は、本願の請求項３、４に係る発明を橋梁に適用した場合の一実施形態を示したもので、基本的な構成は図３のものと同様である。
【００４４】
また、図４では、養生板１と床版パネル２との間にゴム板１２を介在させているが、これは養生板１の滑り止めと車両走行に伴う衝撃の緩和を目的としたものである。
【００４５】
さらに、養生板１の上面は、車両走行面となるので、適宜、滑り止め（図示せず）を施しておくことが好ましい。
【００４６】
滑り止めの方法としては、鋼板９として突起が一体的に形成された縞鋼板を用いる方法、樹脂を塗布した鋼板９に砂を撒いて滑り止めを形成する方法、鋼板９にアスファルトを塗布しておく方法などが考えられる。
【００４７】
以上、本願発明の複合床版の施工方法および養生板を、道路橋等における床版取替え工事に適用する場合の実施形態を説明したが、本願発明の適用対象はこれらに限定されるものではなく、橋梁以外の床版の取替え工事にも適用できる他、早急に交通その他の目的で仮供用が要請される場合の床版の新設工事などにも適用可能である。
【００４８】
【発明の効果】
本願発明の複合床版の施工方法によれば、充填コンクリートの養生期間中でも、養生板上を仮供用することができる。例えば、道路橋などに適用した場合においては、施工中に橋面上を交通開放できるので、工事に伴う渋滞の発生などの不便を解消することができる。
【００４９】
特に請求項２、３に係る発明の場合、複合床版を構成する鋼殻自体が短時間の仮供用に耐え得るものであり、養生板からの荷重の大部分が並列配置された形鋼とに伝達されるため、未硬化のコンクリートに対する悪影響を最小限に抑えることができる。
【００５０】
養生板自体は、比較的簡単な構造であり、繰り返し使用することができるため、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願の請求項１、２に係る複合床版の施工方法を橋梁に適用した場合の一実施形態を示す側面図である。
【図２】 本願の請求項１、２に係る複合床版の施工方法を橋梁に適用した場合の一実施形態を示す橋軸方向と直角方向の断面図である。
【図３】 本願の請求項３、４に係る発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図４】 本願の請求項３、４に係る発明を橋梁に適用した場合の一実施形態を示したもので、(a) は橋軸方向の断面図、(b) は橋軸直角方向の断面図である。
【符号の説明】
１…養生板、２…床版パネル、３…主桁、４ａ…充填コンクリート（未硬化）、５…上鋼板、６…形鋼、７…底鋼板、８…既設床版、９…鋼板、１０…支持材、１１…リブ、１２…ゴム板

Claims (4)

1. 床版を構成する鋼殻内にコンクリートが充填されてなる複合床版の施工方法であって、鋼殻内に充填されたコンクリートの養生中に、該鋼殻の上面に所要の剛性を有する養生板を設置し、該養生板上を仮供用しながら前記コンクリートの養生を行うことを特徴とする複合床版の施工方法。
2. 前記鋼殻は、上鋼板と、前記上鋼板の下面側に所要間隔をおいて並列配置された複数本の形鋼と、前記形鋼間をつなぐ底鋼板からなることを特徴とする請求項１記載の複合床版の施工方法。
3. 前記養生板の下面側の前記鋼殻の前記形鋼と対向する位置に支持材が取り付けられていることを特徴とする請求項２記載の複合床版の施工方法。
4. 請求項２または３記載の複合床版の施工方法に用いられる養生板であって、前記鋼殻の前記形鋼と対向する位置に支持材が取り付けられていることを特徴とする養生板。

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