JP4083773B2 - コンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法に関する。

従来、コンクリート・鋼複合トラス橋における斜材とコンクリート床版との格点部の構造としては、（１）格点ボックスおよびコンクリート床版の両方からスタッドジベルを突設して経時硬化性材料に埋め込むようにして一体化するようにした格点部構造が知られている（たとえば特許文献１参照）。
また、（２）コンクリート床版と斜材とを格点部コンクリートおよびＰＣ鋼材により一体化する格点部構造（例えば特許文献２参照）も知られている。
また、斜材の端部に突出部を設けて、その突出部を格点部コンクリートに埋め込むようにした構造の格点部構造も知られている（例えば、特許文献３参照）。
また、（３）斜材の端部をコンクリート床版に埋め込むようにした格点部構造も知られている（例えば、特許文献４参照）。
また、（４）斜材の端部の継手板相互を連結すると共にコンクリートにより固定するようにした格点部構造も知られている（例えば、特許文献５参照）。
また、（５）Ｖ字状の鋼製格点キーを斜材の端部に挿入配置すると共に、コンクリートにより固定するようにした格点部構造も知られている（例えば、特許文献６参照）
特開２００４−２９３１１３号公報 特開２００３−２８６７０５号公報 特開２００１−１５９１９５号公報 特許第３５４９７５４号公報 特許第３２２２４０６号公報 特許第３２５１８９０号公報

トラス構造における斜材の取り付け時に、誤差が大きいままで無理に固定すると残留応力等の影響により部材の耐荷力の低下につながる恐れがあるので、取り付け精度を上げるため、斜材の取り付け端部を鉛直方向、水平方向、回転方向の各方向の位置調整をする必要がある。そのため、位置調整可能な構造とする提案もなされている。しかし、斜材を１本ずつ調整して接合する構造では、取り付け時に３方向の位置調整をするのに多くの手間がかかるという問題がある。

また、前記従来技術の場合は、概して、コンクリート床版と斜材との格点部構造が複雑であるため、施工コストが高くなるという問題がある。特に、前記（１）の従来技術の場合には、２本の斜材の一端部を固定している格点ボックスが上下に分離している構造であるので、施工が煩雑になるという問題がある。

そこで、本発明は、格点部を床版へ直接結合する単純化構造として安価なものにし、かつ施工時の面倒な調整を省略できるようにして、大幅なコスト低減、工期短縮を可能にしたコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法を提供することを目的とする。

第１発明のコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法においては、コンクリート床版に結合するジベルを有する格点ボックスに２本の斜材の一端を固定し、前記各斜材の他端に、コンクリート床版と結合するためのジベルを有すると共に、橋軸方向に隣接する斜材の分割格点ボックスに固定するための接合部を有する分割格点ボックスを有する架設ユニットを順次接合した状態で下側コンクリート床版および上側コンクリート床版を設けるコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法であって、コンクリート床版に結合するジベルを有する格点ボックスに２本の斜材の一端を固定し、前記各斜材の他端に、コンクリート床版と結合するためのジベルを有すると共に、橋軸方向に隣接する斜材の分割格点ボックスに固定するための接合部を有する分割格点ボックスを有する架設ユニットとされ、隣接する架設ユニットの近接側の分割格点ボックス同士が接合されて格点部を構成され、前記各ジベルはコンクリート床版に埋め込まれていることを特徴とする。
第２発明のコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法においては、コンクリート床版に結合するジベルを有する格点ボックスに２本の斜材の一端を固定し、前記各斜材の他端に、コンクリート床版と結合するためのジベルを有すると共に、橋軸方向に隣接する斜材の分割格点ボックスに固定するための接合部を有する分割格点ボックスを有する架設ユニットを順次接合した状態で下側コンクリート床版および上側コンクリート床版を設けるコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法であって、ジベルからなる結合手段を有し該結合手段を介して上側コンクリート床版に直接結合されると共に下部にハの字形に配置された２本の斜材の上端を固定して上部格点部を構成する上部格点ボックスと、ジベルからなる結合手段を有し該結合手段を介して下側コンクリート床版に直接結合されると共に前記２本の斜材のうちの一方の下端を固定し下部格点部を構成する一方の分割格点ボックスと、ジベルからなる結合手段を有し該結合手段を介して下側コンクリート床版に直接結合されると共に前記２本の斜材のうちの他方の下端を固定し下部格点部を構成する他方の分割格点ボックスとが架設ユニットを構成し、隣接する架設ユニットの近接側の分割格点ボックス同士が接合されて下部格点部を構成され、前記各ジベルはコンクリート床版に埋め込まれていることを特徴とする。
第３発明のコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法においては、コンクリート床版に結合するジベルを有する格点ボックスに２本の斜材の一端を固定し、前記各斜材の他端に、コンクリート床版と結合するためのジベルを有すると共に、橋軸方向に隣接する斜材の分割格点ボックスに固定するための接合部を有する分割格点ボックスを有する架設ユニットを順次接合した状態で下側コンクリート床版および上側コンクリート床版を設けるコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法であって、ジベルからなる結合手段を有し該結合手段を介して下側コンクリート床版に直接結合されると共に上部に逆ハの字形に配置された２本の斜材の下端を固定して下部格点部を構成する下部格点ボックスと、
ジベルからなる結合手段を有し該結合手段を介して上側コンクリート床版に直接結合されると共に前記２本の斜材のうちの一方の上端を固定し上部格点部を構成する一方の分割格点ボックスと、
ジベルからなる結合手段を有し該結合手段を介して上側コンクリート床版に直接結合されると共に前記２本の斜材のうちの他方の上端を固定し上部格点部を構成する他方の分割格点ボックスとが架設ユニットを構成し、
隣接する架設ユニットの近接側の分割格点ボックス同士が接合されて上部格点部を構成され、前記各ジベルはコンクリート床版に埋め込まれていることを特徴とする。
第４発明では、第１発明〜第３発明のいずれかに記載のコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法において、ジベルからなる結合手段が上部格点ボックスおよび分割格点ボックスにそれぞれ一体に形成された孔開き鋼板ジベルであることを特徴とする。
第５発明では、第１発明〜第３発明のいずれかに記載のコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法において、両分割格点ボックスがそれぞれ調整接合部を備え、相互の位置調整が可能であることを特徴とする。

第１〜第３発明によると、コンクリート床版に結合するジベルを有する格点ボックスに２本の斜材の一端を固定し、前記各斜材の他端に、コンクリート床版と結合するためのジベルを有すると共に、橋軸方向に隣接する斜材の分割格点ボックスに固定するための接合部を有する分割格点ボックスを有する架設ユニットを順次接合した状態で下側コンクリート床版および上側コンクリート床版を設けるコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法の場合に、上部格点ボックスと各分割格点ボックスとのそれぞれが持つジベルからなる結合手段により直接コンクリート床版に結合されるという単純な構造であり、また架設ユニットをあらかじめ工場で高精度に製作可能であるので、施工現場での取り付け時の調整を省略でき、大幅にコストが低減され、工期も短縮可能になるという効果が得られる。
第４発明によると、上部格点ボックス（または下部格点ボックス）と各分割格点ボックスとが、それぞれと一体に形成された孔開き鋼板ジベルという単純な構造の結合手段によってコンクリート床版に結合されるので、簡単な構造でコンクリート床版と結合することができ他、前記第１発明と同等の効果が得られる。
第５発明によると、下部格点部（または上部格点部）を構成する両分割格点ボックスが接合時に前後、鉛直方向に位置調整可能であるので、部材に無理がかからずに接合でき、十分な強度を発揮することができる。また、分割格点ボックス側（下部格点部または上部格点部）の調整だけで済み、２本の斜材を固定している格点ボックス（上部格点部または下部格点部）での調整は不要なので第１発明と同等の効果が得られる。

次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。

図１は本実施形態のコンクリート・鋼複合トラス橋１（以下複合トラス橋１という）における２本の斜材２の取り付け状態を示すイメージ図で、（ａ）は橋軸直角方向から見た正面イメージ図、（ｂ）は側面イメージ図である。
図２は上部格点部３を構成する上部格点ボックス４を三角法で示す正面図と、平面図と側面図である。図３はボルト締めにて接合されて下部格点部５を構成する分割格点ボックスとしての下部格点ボックス６、６′を三角法で示す正面図と、平面図と側面図である。

図２に示すように、上部格点ボックス４は、所定厚さの平鋼板でほぼ船形に形成され、前後の端部には所定角度のＶ字形に傾斜した傾斜底壁７が対称に形成され、各傾斜底壁７にはハの字形に配置された鋼管製斜材２が直交等の交差する姿勢で上端部がそれぞれ溶接またはボルトにて接合される。鋼管製斜材２をボルトにより固定する場合には、鋼管製斜材２の端部に適宜ボルト挿通孔を有するフランジが設けられて、斜材２の端部をボルト接合される。
また、船腹に相当する両側壁８には、上側コンクリート床版１０との結合手段としての孔明き鋼鈑ジベル９が縦向きに上方に張り出して形成されている。上部格点ボックス４は上方には開口しており、内部は空洞４ａである。

図１（ｂ）（橋軸方向視の側面図）は、上部格点ボックス４の上側コンクリート床版１０への結合位置を示す。すなわち、上部格点ボックス４は複合トラス橋１の幅方向の両端縁部１ａに配置されて、上側コンクリート床版１０の打設時に孔明き鋼鈑ジベル９を介して上側コンクリート床版１０に結合される。必要に応じて孔明き鋼鈑ジベル９の孔部にジベル筋を挿入してもよい。また、前記上部格点ボックス４には、孔明き鋼鈑ジベル９より基端に位置して、上部コンクリート床版１０の下面に当接するフランジ１８が一体に設けられて、鋼管製斜材２とコンクリート床版１０との応力の伝達可能にされている。

また、空洞４ａには必要に応じて充填材を充填してもよい。上側コンクリート床版１０は現場打ちコンクリートまたはプレキャストコンクリートで構成される。プレキャストコンクリートの場合は、上側床版１０の上部格点部３に相当する位置に孔を明けておいて、そこから充填材を充填し、孔明き鋼鈑ジベル９を上側コンクリート床版１０に結合させる。充填材はコンクリート、モルタル、繊維混入コンクリートまたは繊維混入モルタルなどがよい。

図３に示すように、下部格点ボックス６、６′は所定厚さの平鋼板で左右２つの対称形に形成され、互いに接合される(図４のＡ部参照)。左右の下部格点ボックス６、６′のうち一方のボックス６′の側壁１２の幅が他方の側壁１２の幅よりも板厚分だけ幅狭に形成され、側壁１２同士が嵌まり合って接合される。

さらに説明すると、各下部格点ボックス６、６′の側壁１２から対向側へ張り出して形成された調整接合部としてのボルト孔１２ｂ付きの接合部１２ａが嵌まり合い、ボルトにより接合される。接合部１２ａのボルト孔１２ｂは調整用にボルト径よりも大きめに長孔が明けられている。これにより両下部格点ボックス６、６′は製作誤差に応じてボルトのガタ分だけ前後、鉛直方向に、また側壁１２の板厚分だけ左右方向に位置調整が可能である。

なお、下部格点ボックス６、６′同士の対向部分にはそれぞれ対向壁１３が設けられ両側壁１２をつないでいる。また、対向壁１３の背面側にハの字形に傾斜した対称の各傾斜壁１４が設けられ、傾斜壁１４には斜材２が直交姿勢で下端部を溶接にて接合される。各下部格点ボックス６、６′は両側壁１２、対向壁１３と傾斜壁１４の４壁から構成され、下方に開口しており、内部は空洞６ａである。また、上記両側壁１２では下側コンクリート床版１６との結合手段としての孔明き鋼鈑ジベル１５が下方に張り出して形成されている。また、前記各下部格点ボックス６，６´には、孔明き鋼鈑ジベル１５よりボックスの基端に位置して、下部コンクリート床版１６の上面に当接する止水フランジ１９が一体に設けられて、下部格点ボックス６，６´内にコンクリート等を充填する場合に、溢水するのを防止する止水作用部材として機能し、充填材が硬化した後では、鋼管製斜材２とコンクリート床版１６との応力の伝達可能にされている。

そして、下部格点ボックス６、６′が、互いに接合された状態で、図５に示すように、複合トラス橋１の幅方向の両端縁部１ａに配置されて下側コンクリート床版１６打設時に孔明き鋼鈑ジベル１５を介して下側コンクリート床版１６に結合され、下部格点部５が構成される。
空洞６ａには必要に応じて充填材を充填してもよい。下側コンクリート床版１６および充填材については上部格点ボックス４の場合と同じである。

なお、図１〜図３で説明した上部格点ボックス４、ハの字形の２本の斜材２および各下部格点ボックス６、６′は工場で溶接治具を用いて十分に精度良く接合し、一体化製作することが可能であり、それによりバラツキがほとんど無い架設ユニット１７としてあらかじめ製作しておくことができる。架設ユニット１７の大きさにより輸送上の問題があれば、現地にてのユニット製作も可能である。

図１〜図３に示す場合は、上部格点ボックス４にハの字状に斜材２を固定し、斜材２の下端部に分割型の下部格点ボックス６，６´を固定した形態の仮設ユニット１７であるが、前記の仮設ユニット１７を反転した状態でもよく、すなわち、上部格点ボックス４を下側コンクリート床版１６に、下部格点ボックス６，６´を上側コンクリート床版１０側に位置するように配置してもよい。このような場合には、上部格点ボックス４側のフランジ１８は、モルタル等の充填材の漏洩を防止する止水フランジとして作用する。また、下部格点ボックス６、６´側の止水フランジ１９は支承フランジとして機能する。最も、これらのフランジ１８および止水フランジ１９は、格点ボックス４，６，６´内に充填・硬化されるコンクリート・モルタル等の漏洩を防止する作用効果もある。

つぎに、複合トラス橋１の架設手順を説明する。ここでは、架設ユニット１７を利用する場合について説明する。
図４は既架設部からさらに継続して新架設部へと(図では右方へ)延長していく状態を示す。既架設部では上側コンクリート床版１０と、下側コンクリート床版１６の打設が完了している。そこで、つぎの架設ユニット１７を順次接合して複合トラス橋１を延長構築する。複合トラス橋１の両端縁部１ａに平行に２個の架設ユニット１７を配設するが、以下の説明では片側について説明し、他側の説明は同様であるので省略する。

橋軸方向に橋梁を延長に当たり、まず架設ユニット１７を、図示省略のワーゲン（橋体上を移動する移動作業車）あるいはトラッククレーンなどにより吊り上げ保持して、２個の下部格点ボックス６、６′を水平または所定の傾斜状態に保持すると共に架設ユニット１７を、鉛直または鉛直からの所定のずれ角に保持しつつ、既設側の下部格点ボックス６と橋軸方向に隣接して近接する側の下部格点ボックス６′とを同じ高さに保持して接合部１２ａを嵌め合わせて、対向壁１３、１３の間隔を所定量に調整して、ボルト接合する。

この状態で、図５に示すように、下側コンクリート床版１６を打設し、ついで上側コンクリート床版１０を平行に打設する。こうして、架設ユニット１７が孔明き鋼鈑ジベル９、１５を介して上、下側コンクリート床版１０，１６に結合される。

架設ユニット１７を鉛直状態で橋軸方向にずらすには、下部格点ボックス６、６′の嵌め合いを側壁１２の壁厚分だけずらすことが可能であるので、側壁１２に設けられているボルト挿通孔は、橋軸方向または上下方向の位置調整が可能な長孔とされ、適宜位置調整すればよい。工場であらかじめ架設ユニット１７を製作する場合には、精度良好に製作できるので、位置調整量は少なくてすむ。架設ユニット１７の鉛直面からの倒れについては僅かな倒れであれば上、下側コンクリート床版１０、１６の打設時に、ワーゲン等により調整されて保持される。なお、上部格点ボックス４での調整は行わない構成である。

なお、格点部をコンクリートあるいはモルタルなどにより固定する構造では、ピン接合ではないので、図６に格点部およびトラスの一部を取り出して示すように、格点部には、橋軸方向のずれ力Ｐが生じる。新設の上、下側コンクリート床版１０、１６と斜材２に作用する荷重を矢印で示す。図示のように自重および載置された工事機材の質量等により上、下側コンクリート床版１０、１６は、符号１０′、１６′で示すように若干下方へ撓み、上、下部格点部３、５にはずれせん断荷重が生じるが、孔明き鋼鈑ジベル９、１５を用いた結合構造により受け止められる。

前記のような架設ユニット１７によりトラス橋を架設する架設方法では、高精度の架設ユニットを順次接合すると共に直接コンクリート床版に結合できるので、施工が容易であり、施工コストの大幅なコスト低減および工期短縮が可能となる。

本発明を実施する場合、孔明き鋼板ジベルの孔にカンザシ筋を挿通配置して、ずれ抵抗板を高めるようにしてもよい。

（ａ）は取り付け完了状態の正面イメージ図、（ｂ）は同状態の側面イメージ図である。 上部格点ボックスを三角法で示す正面図（ｃ）と平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。 一方の下部格点ボックスを三角法で示す正面図（ｃ）と平面図（ａ）と、他方の下部格点ボックスを三角法で示す正面図（ｄ）と平面図（ｂ）である。 複合トラス橋の架設手順を示す説明図である。 複合トラス橋の架設状況を示す説明図である。 架設先端部に作用する荷重を示す説明図である。

符号の説明

１ 複合トラス橋 (コンクリート・鋼複合トラス橋)
１ａ 複合トラス橋の端縁部
２ 斜材
３ 上部格点部
４ 上部格点ボックス(上部格点ボックス)
４ａ、６ａ 空洞
５ 下部格点部
６ 下部格点ボックス(分割格点ボックス)
７ 傾斜底壁
８、１２ 側壁
９、１５ 孔明き鋼鈑ジベル(結合手段)
１０、１０′ 上側コンクリート床版
１２ａ 接合部(調整接合部 )
１２ｂ ボルト孔
１３ 対向壁
１４ 傾斜壁
１６、１６′ 下側コンクリート床版
１７ 架設ユニット
１８ フランジ
１９ 止水フランジ

Claims (5)

1. コンクリート床版に結合するジベルを有する格点ボックスに２本の斜材の一端を固定し、前記各斜材の他端に、コンクリート床版と結合するためのジベルを有すると共に、橋軸方向に隣接する斜材の分割格点ボックスに固定するための接合部を有する分割格点ボックスを有する架設ユニットを順次接合した状態で下側コンクリート床版および上側コンクリート床版を設けるコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法であって、コンクリート床版に結合するジベルを有する格点ボックスに２本の斜材の一端を固定し、前記各斜材の他端に、コンクリート床版と結合するためのジベルを有すると共に、橋軸方向に隣接する斜材の分割格点ボックスに固定するための接合部を有する分割格点ボックスを有する架設ユニットとされ、隣接する架設ユニットの近接側の分割格点ボックス同士が接合されて格点部を構成され、前記各ジベルはコンクリート床版に埋め込まれていることを特徴とするコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法。
2. コンクリート床版に結合するジベルを有する格点ボックスに２本の斜材の一端を固定し、前記各斜材の他端に、コンクリート床版と結合するためのジベルを有すると共に、橋軸方向に隣接する斜材の分割格点ボックスに固定するための接合部を有する分割格点ボックスを有する架設ユニットを順次接合した状態で下側コンクリート床版および上側コンクリート床版を設けるコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法であって、ジベルからなる結合手段を有し該結合手段を介して上側コンクリート床版に直接結合されると共に下部にハの字形に配置された２本の斜材の上端を固定して上部格点部を構成する上部格点ボックスと、
   ジベルからなる結合手段を有し該結合手段を介して下側コンクリート床版に直接結合されると共に前記２本の斜材のうちの一方の下端を固定し下部格点部を構成する一方の分割格点ボックスと、
   ジベルからなる結合手段を有し該結合手段を介して下側コンクリート床版に直接結合されると共に前記２本の斜材のうちの他方の下端を固定し下部格点部を構成する他方の分割格点ボックスとが架設ユニットを構成し、
   隣接する架設ユニットの近接側の分割格点ボックス同士が接合されて下部格点部を構成され、前記各ジベルはコンクリート床版に埋め込まれていることを特徴とするコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法。
3. コンクリート床版に結合するジベルを有する格点ボックスに２本の斜材の一端を固定し、前記各斜材の他端に、コンクリート床版と結合するためのジベルを有すると共に、橋軸方向に隣接する斜材の分割格点ボックスに固定するための接合部を有する分割格点ボックスを有する架設ユニットを順次接合した状態で下側コンクリート床版および上側コンクリート床版を設けるコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法であって、ジベルからなる結合手段を有し該結合手段を介して下側コンクリート床版に直接結合されると共に上部に逆ハの字形に配置された２本の斜材の下端を固定して下部格点部を構成する下部格点ボックスと、
   ジベルからなる結合手段を有し該結合手段を介して上側コンクリート床版に直接結合されると共に前記２本の斜材のうちの一方の上端を固定し上部格点部を構成する一方の分割格点ボックスと、
   ジベルからなる結合手段を有し該結合手段を介して上側コンクリート床版に直接結合されると共に前記２本の斜材のうちの他方の上端を固定し上部格点部を構成する他方の分割格点ボックスとが架設ユニットを構成し、
   隣接する架設ユニットの近接側の分割格点ボックス同士が接合されて上部格点部を構成され、前記各ジベルはコンクリート床版に埋め込まれていることを特徴とするコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法。
4. 前記ジベルからなる結合手段が格点ボックスおよび分割格点ボックスにそれぞれ一体に形成された孔開き鋼板ジベルであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法。
5. 前記両分割格点ボックスがそれぞれ調整接合部を備え、相互の位置調整が可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンクリート・鋼複合トラス橋の架設方法。

Images