JP4318694B2

JP4318694B2 - 床版橋構造

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Publication number: JP4318694B2
Application number: JP2006035690A
Authority: JP
Inventors: 光弘徳野; 文博齋藤
Original assignee: Asahi Engineering Co Ltd
Current assignee: Asahi Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2006-02-13
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2026-02-13
Also published as: CN101021057A; US20070251031A1; EP1845199B1; EP1845199A3; EP1845199A2; KR20070081737A; JP2007211566A; KR100833333B1; US7469439B2; CN101021057B

Description

本発明は橋幅方向に並列した各橋桁の側面間に橋桁の長手方向に亘りスラブコンクリートを打設して成る、橋桁とスラブコンクリートとの複合構造から成る床版橋構造に関する。

従来の床版橋は橋桁をコンクリート製橋脚の橋座面にゴム支承を介して支持し、該ゴム支承にて橋桁の伸縮と撓み或いはねじれを吸収する柔結合構造を採っている。

然しながら上記柔結合構造では重度の地震に対し落橋の恐れがあり、加えてゴム支承は経年劣化による機能低下を招来すると共に、殊に非常に高価で施工コストを押し上げる問題点を有している。

他方特許文献１は、上記ゴム支承による柔結合構造に代わる工法として、コンクリート製橋脚の橋座面上に橋桁を上記ゴム支承を介さずに支持すると共に、上記橋座面上にコンクリート製橋脚に支持された橋桁部分を埋設する連結コンクリートを増し打ちし、よって橋桁と橋脚とを橋脚毎に独立連結コンクリートを介し剛結合構造にする工法を提案している。
特開２０００−３１９８１６号公報

然しながら、上記コンクリート製橋脚毎に増し打ちした独立連結コンクリートを介し剛結合する工法では、橋脚間に長く延在する橋桁の伸縮耐力とねじれ耐力等に対しては有効に機能せず、又橋桁の伸縮やねじれ等に対する独立連結コンクリート自体の耐力が確保し難く、独立連結コンクリートに応力集中し、橋桁及び独立連結コンクリートに亀裂等を招来し、重度の地震に対する耐震構造として有効に機能し難い懸念を有している。

これに対し本発明においては、橋幅方向に並列した各橋桁の側面間に橋桁の長手方向に亘りスラブコンクリートを打設し、橋桁とスラブコンクリートとの複合構造から成る床版を形成すると共に、更に上記橋桁を支持するコンクリート製橋脚の橋座面上に該橋座面に支持された橋桁部分を埋設する連結コンクリートを増し打ちし、上記スラブコンクリートとコンクリート製橋脚とが該連結コンクリートを介してコンクリート結合せる剛結合構造とした床版橋構造を提供するものである。

上記コンクリート製橋脚は地中埋設基礎杭上に立ち上げるか、岸に面して矢板を組み手にしつつ打ち込んで橋幅方向に連成された土留め壁を構築し、水面上又は地面上に突出する矢板上端に上記コンクリート製橋脚を支持せしめ、上記橋脚とスラブコンクリート間を連結コンクリートにてコンクリート結合せる剛結合構造を構築する。

又上記橋桁は上記コンクリート製橋脚の橋座面に直接支持するか、又は該橋座面上に設けた枕材上に間接支持し、該枕材を上記連結コンクリート内に埋設する。枕材としてはコンクリート製橋脚の橋座面に打設形成したコンクリート製枕材、又は鋼材等を用いることができる。

又上記連結コンクリートによるコンクリート結合構造を強化する手段として、上記コンクリート製橋脚の橋座面に支持された橋桁部分とコンクリート製橋脚間を同橋脚と連結コンクリートに通しで埋設せる連結棒にて連結する。
即ち上記コンクリート製橋脚に埋設されて該橋脚の橋座面から上方へ突出せる連結棒を備え、該連結棒の突出部分を上記橋脚の橋座面に支持された橋桁部分に貫挿し、該橋桁部分に貫挿した連結棒の上端突出部にストッパーを具備せしめ、該ストッパーを上記橋桁部分の上面に座止して各橋桁を上記コンクリート製橋脚に連結する。該ストッパーとしてナットを用いることができ、該ナットは上記連結棒の上端突出部に螺合して橋桁部分に座止する。

本発明においては上記橋脚の用語は橋台と橋脚を総称する。

本発明によれば、連結コンクリートとスラブコンクリートとが協働して門形ラーメン構造を形成し、連結コンクリートによる橋桁とコンクリート製橋脚との剛結合強度を著しく向上し、橋桁の前記伸縮や撓み、ねじれを有効に抑止することができると共に、上記伸縮やねじれ等に対する連結コンクリート自身の強度を相乗的に高めることができ、重度の地震に対する落橋防止対策として極めて有効である。

以下本発明を実施するための最良の形態を図１乃至図９に基づいて説明する。

図１，図３，図５等に示すように、複数本の橋桁１を橋脚２上に支持しつつ橋幅方向に並列し、該各橋桁１の側面間に橋桁１の長手方向に亘りスラブコンクリート３を打設形成し、橋桁１とスラブコンクリート３との複合構造から成る床版４を形成する。

図１は河川の対岸に橋脚２を夫々設置し、橋桁１の両端を該橋脚２上に支持した単径間床版橋を示し、図３は上記橋桁１の延在長の途中を支持する橋脚２を設けた複径間床版橋を示しており、本発明はこの単径間床版橋と複径間床版橋に実施される。

上記橋桁１は鋼桁又はコンクリート桁であり、好ましい例示として、図５や図８，９等に示すように、腹板１ａの上端に上部フランジ１ｂを有し、同下端に下部フランジ１ｃを有するＨ形鋼製橋桁１を用い、橋幅方向に隣接する橋桁１間における上下フランジ１ｂ，１ｃと腹板１ａにて画成されるスペースにコンクリートを打設してスラブコンクリート３を形成し、橋桁１とスラブコンクリート３との複合構造から成る床版４を形成する。

上記隣接する上部フランジ１ｂ間には橋長方向に延びる上部開口５を有し、隣接する下部フランジ１ｃ相互間の橋長方向に延びる下部開口５′は閉鎖部材にて閉鎖して上記上部開口５を通じて上記スペース内にコンクリートを打設し、即ち間詰めして上記スラブコンクリート３を形成する。

上記下部開口５′を閉鎖する閉鎖部材はスラブコンクリート３を成形後、取り除くか、又はそのまま残存せしめる。然しながら後記する連結コンクリート１１を打設する橋桁部分１′の橋脚２の橋座面１０と対向する部位においては、図９に示すように、上記下部開口５′を閉鎖せずに上記橋桁間スペース内にコンクリートを打設してスラブコンクリート３を形成すると同時に、コンクリートの一部を下部開口５′を通じて橋座面１０へ向け流出せしめ橋座面１０とコンクリート結合せしめる。

同時に、上記全上部フランジ１ｂ上に上記上部開口５を通じて一体結合された路盤コンクリート６を打設形成し、該路盤コンクリート６の上面に道路舗装７を施す。

上記路盤コンクリート６内には橋長方向に延びる縦設鉄筋１６と、橋幅方向に延びる横設鉄筋８とを組筋し、即ち上部フランジ１ｂ上に縦設鉄筋１６と横設鉄筋８とを組筋して上部フランジ１ｂに載荷し、該横設鉄筋８又は縦設鉄筋１６に組筋した吊設鉄筋９を上記上部開口５を通じて上記スラブコンクリート３内に垂設し埋設する。

上記吊設鉄筋９は一例として図９に示すように、鉄筋をＵ字形に曲成し、両アームを上記横設鉄筋８に組筋する。又鉄筋を逆Ｕ字形に曲成した吊設鉄筋９′を形成し、該吊設鉄筋９′の連結部を上記縦設鉄筋１６又は横設鉄筋８に組筋すると共に、両アームを橋桁１の少なくとも上部フランジ１ｂに貫挿し、スラブコンクリート３内に埋設する。

上記吊設鉄筋９又は９′には縦設鉄筋１６′を組筋してスラブコンクリート３内に埋設すると共に、全腹板１ａを橋幅方向に貫挿せる腹通し棒１７をスラブコンクリート３内に埋設する。

再述すると、上記橋桁１として鋼材から成るＨ形鋼製橋桁又はＴ形鋼製橋桁又はＩ形鋼製橋桁、各種コンクリート製橋桁等を用い、各橋桁１間にコンクリート打設スペースを形成すると共に、隣接する橋桁１の上端間には上部開口５を形成し、該上部開口５を通じて上記スペース内にコンクリートを打設し、即ち間詰めして上記スラブコンクリート３を形成すると同時に、上記全橋桁１の上面上に上記上部開口５を通じて一体結合された路盤コンクリート６を打設形成し、該路盤コンクリート６の上面に道路舗装７を施す。そして上記路盤コンクリート６内には全橋桁１上端面に載荷した縦設鉄筋１６と横設鉄筋８を埋設し、上記吊設鉄筋９，９′を上記スラブコンクリート３内に垂設し埋設すると共に、全橋桁１の腹部を橋幅方向に貫通せる腹通し棒１７をスラブコンクリート３内に埋設する。

上記吊設鉄筋９，９′、横設鉄筋８、腹通し棒１７が橋長方向に間隔的に多数配置され、且つ縦設鉄筋１６，１６′が橋幅方向に間隔的に多数配置されていることは勿論である

更に上記橋桁１の下端面を支持するコンクリート製橋脚２の橋座面１０上に該橋座面１０に支持された橋桁部分１′を埋設する連結コンクリート１１を増し打ちし、図２，図４，図６等に示すように、上記スラブコンクリート３とコンクリート製橋脚２とが該連結コンクリート１１を介してコンクリート結合し、橋桁１をスラブコンクリート３と連結コンクリート１１を介して橋脚２に結合した門形ラーメン構造の剛結合構造を構成する。

即ちコンクリート製橋脚２を構築した後、その橋座面１０に橋桁１の下端面を支持し、Ｈ形鋼製橋桁１である場合にはその下部フランジ１ｃを橋座面１０に支持し、上記連結コンクリート１１を橋座面１０上に打設形成する。

上記連結コンクリート１１は図２，図４に示すように、コンクリート製橋脚２を実質的に嵩高にし、橋桁部分１′の上面、Ｈ形鋼製橋桁１である場合には上部フランジ１ｂの上面を上部連結コンクリート１１の頂部１１ａで覆い、即ち連結コンクリート１１の頂部１１ａに橋桁１の上端部（上部フランジ１ｂ）を埋設し、橋桁１の上部開口５を通じてスラブコンクリート３とコンクリート結合する。該連結コンクリート１１の頂部１１ａは路盤コンクリート６の一部を構成する。

更に図２，図４，図７に明示するように、橋長端の橋桁端面を連結コンクリート１１の後側部１１ｂで覆い、即ち橋桁端面を同後側部１１ｂ内に埋設し、該橋桁端面における端部開口を通じてスラブコンクリート３とコンクリート結合する。上記橋桁部分１′のスラブコンクリート３は、連結コンクリート１１の一部を組成する。

更に橋桁部分１′の橋幅方向の外側面を連結コンクリート１１の橋幅方向の左右側部１１ｄで覆う。即ち同外側面を左右側部１１ｄ内に埋設する。

よって各連結コンクリート１１間を上記複合構造の床版４で架橋連結した構造にする。

上記コンクリート製橋脚２は図３に示すように、地中埋設基礎杭１８上に立ち上げ、記述の通り、上記橋脚２とスラブコンクリート３間を連結コンクリート１１にてコンクリート結合（剛結合）し、且つ橋桁１をスラブコンクリート３と連結コンクリート１１を介して橋脚２に剛結合した門形ラーメン構造を構築する。

又独自の工法として図１に示すように、岸に面して矢板１２を組み手にしつつ打ち込んで橋幅方向に連成された土留め壁を構築し、水面上又は地面上に突出する矢板１２上端に上記コンクリート製橋脚２を支持せしめ、上記橋脚２とスラブコンクリート３間を連結コンクリート１１にてコンクリート結合（剛結合）し、且つ橋桁１をスラブコンクリート３と連結コンクリート１１を介して橋脚２に剛結合した門形ラーメン構造を構築する。

上記矢板１２としては図示のように、両側縁に継手を有する鋼板から成る鋼板矢板を用い、該鋼板矢板１２を継手で連結しつつ多数打ち込んで矢板基礎と上記土留め壁を形成し、その上端に上記コンクリート橋脚２を支持する構造にする。

又は鋼管柱又はコンクリート柱から成る矢板１２を多数打ち込んで矢板基礎と上記土留め壁を形成し、その上端に上記コンクリート橋脚２を支持する構造にする。

上記橋桁１は上記コンクリート製橋脚２の橋座面１０に直接支持するか、該橋座面１０上に枕材１３を設け、該枕材１３上に橋桁１を支持し、即ち橋座面１０上に枕材１３を介して橋桁１を間接支持し、該枕材１３を上記連結コンクリート１１内に埋設する。

詳述すると、上部開口５を通じて打設されたコンクリートは橋桁間スペースに充填されてスラブコンクリート３を形成すると同時に、下部開口５′を通じて橋座面１０上へ流出してスラブコンクリート３と橋脚２とをコンクリート結合する。

従って橋脚２上の橋桁部分１′に打設形成された連結コンクリート１１はスラブコンクリート３の一部を組成する。

上記枕材１３を介在することによって床版４と橋座面１０間にスペースを形成し、該スペース内に前記下部開口５′を通じて連結コンクリート１１を充填して橋座面１０とコンクリート結合すると共に、該スペース内に充填された連結コンクリート１１の底部１１ｃで橋桁部分１′の下面、Ｈ形鋼製橋桁である場合には下部フランジ１ｃの下面を覆う。即ち下部フランジ１ｃを連結コンクリート１１の底部１１ｃに埋設すると同時に、枕材１３を連結コンクリート１１の底部１１ｃに埋設する。

上記枕材１３を介在しない場合にもスラブコンクリート３の一部が前記下部開口５′から橋座面１０に流出し橋座面１０とコンクリート結合する。

上記枕材１３としてはＨ形鋼から成る枕材、又はコンクリートから成る枕材を用いる。好ましい例示として、上記橋座面１０の略中央部からコンクリート製橋脚２と一体打ちされたコンクリート製枕材１３を設ける。

更に枕材１３は橋桁１毎に独立して設ける他、橋幅方向に連続して延在する枕材１３を設け、例えば橋幅方向に連続して延在するコンクリート製枕材１３をコンクリート製橋脚２と一体に横設する。

Ｈ形鋼製橋桁１である場合には下部フランジ１ｃを上記コンクリート製橋脚２の橋座面１０に直接支持するか、該橋座面１０に設けた上記枕材１３上に同下部フランジ１ｃを支持し、即ち橋座面１０上に枕材１３を介してＨ形鋼製橋桁１を間接支持し、該枕材１３を上記連結コンクリート１１の底部１１ｃに埋設する。

即ち、枕材１３によって形成された床版４と橋座面１０間のスペース、換言すると、Ｈ形鋼桁の下部フランジ１ｃと橋座面１０間のスペースに前記下部開口５′を通じ連結コンクリート１１を充填して橋座面１０とコンクリート結合すると共に、該スペース内に充填された連結コンクリート１１の底部１１ｃで橋桁部分１′の下面、Ｈ形鋼製橋桁である場合には下部フランジ１ｃの下面を覆う。即ち下部フランジ１ｃを連結コンクリート１１の底部１１ｃに埋設すると同時に、枕材１３を連結コンクリート１１の底部１１ｃに埋設する。

同様に、上記橋桁１として鋼材から成るＴ形鋼製橋桁やＩ形鋼製橋桁、各種形態のコンクリート製橋桁を用いる場合にも、該各橋桁１の下端面を上記コンクリート製橋脚２の橋座面１０に直接支持するか、該橋座面１０に設けた枕材１３上に橋桁１の下端面を支持し、即ち橋座面１０上に枕材１３を介して橋桁１を間接支持し、上記下部開口５′を通じコンクリートをスペース内に充填して連結コンクリート１１の底部１１ｃに枕材１３を埋設する。

又上記連結コンクリート１１によるコンクリート結合構造、即ち剛結合構造を強化する手段として、上記コンクリート製橋脚２の橋座面１０に支持され、且つ連結コンクリート１１内に埋設された橋桁部分１′とコンクリート製橋脚２間を、同橋脚２と連結コンクリート１１に埋設せる連結線材又は連結管材から成る連結棒１４にて連結する。該連結棒１４は連結コンクリート１１と協働して上記剛結合構造を形成する。

上記連結棒１４はコンクリート製橋脚２内の略全高に亘って縦方向に延在し、その上端を橋座面１０から上方へ突出し、該突出部分は橋桁部分１′又は／及びスラブコンクリート３に相当する部分を貫いて橋脚２に連結する。

例えば上記橋桁１がＨ形鋼製橋桁である場合には、上記連結棒１４の突出部分を下部フランジ１ｃと上部フランジ１ｂに設けた透孔に貫挿し、上部フランジ１ｂの上面から突出する連結棒１４の雄ねじ部分にナット１５を螺合し、該ナット１５を上部フランジ１ｂ上面に座止して橋桁部分１′を橋脚２に連結する。

同様に、上記橋桁１として鋼材から成るＴ形鋼製橋桁やＩ形鋼製橋桁、各種形態のコンクリート製橋桁を用いる場合にも、それらの上部フランジ１ｂや桁本体に上記連結棒１４の上端突出部を貫挿し、ナット１５等のストッパーにて上部フランジ１ｂや桁本体に座止せしめる。

図８の例示においては、橋桁１の上面、Ｈ形鋼製橋桁である場合には上部フランジ１ｂの上面に橋幅方向に延びる細長座板２０を設置し、該細長座板２０に設けた透孔に上記連結棒１４の上端突出部を挿通し、座板２０の上面において該上端突出部（雄ねじ部）にナット１５を螺合し、細長座板２０に座着せしめる。

加えて連結棒１４の一部は連結コンクリート１１のスラブコンクリート３に相当する部分を貫き上部開口５を通じて上方へ突出し、該連結棒１４の上端突出部を上記細長座板２０に設けた透孔に挿通し、座板２０の上面において該上端突出部（雄ねじ部）にナット１５を螺合し、細長座板２０に座着せしめる。

図１，図３は上記連結棒１４の具体例を示している。図１に例示するように、例えば鉄筋をＵ字形に曲成して互いに連結された二本の連結棒１４を形成し、各連結棒１４をコンクリート製橋脚２に縦方向に埋設すると共に、上端を連結コンクリート１１内に埋設しつつ橋桁部分１′に連結する。

又は図３に例示するように、分離した複数本の連結棒１４を用い、各連結棒１４をコンクリート製橋脚２に縦方向に埋設すると共に、上端を連結コンクリート１１内に埋設しつつ橋桁部分１′に連結する。

又図１に示すように、コンクリート製橋脚２を矢板１２上端に支持する場合には、上記Ｕ字形に曲成して連結された二本の連結棒１４間に矢板１２上端を貫通せる矢板連結用鉄筋１９を組筋し、連結棒１４と矢板１２上端とをコンクリートを介して強固に連結する。即ちコンクリート製橋脚２を連結棒１４と矢板連結用鉄筋１９とにより矢板１２上端に強固に連結する。

上記連結棒１４、矢板連結用鉄筋１９は橋幅方向に複数配置されることは勿論である。

以上説明した実施形態におけるスラブコンクリート３は図示のように隣接する橋桁１間のスペースの全容積、即ち橋桁１の側面間のスペース全容積にコンクリートを充填し且つ路盤コンクリート６と一体打ちする場合を示した。

他例として、橋桁１間のスペースの上部スペースにのみ橋長方向に亘るスラブコンクリート３を打設形成し、同下部スペースにはコンクリートを打設せずに同下部スペースを橋長方向に亘り残存させるか、同下部スペースに発泡体の如き軽量材を充填することを妨げない。何れの場合もスラブコンクリート３は橋脚２間の径間において連続し、その両端において連結コンクリート１１と一体に連結する。

例えば橋桁１としてＨ形鋼製橋桁を用いる場合、その上部フランジ１ｂと下部フランジ１ｃ間に密にスラブコンクリート３を充填するか、又は上部フランジ１ｂから腹板１ａの上部までスラブコンクリート３を充填すると共に路盤コンクリート６を一体打ちして上部フランジ１ｂをスラブコンクリート３と路盤コンクリート６内に埋設し、他方下部フランジ１ｃと腹板１ａの下部はスラブコンクリート３から露出状態にし、下部フランジ１ｃ上、即ちスラブコンクリート３の下位に橋長方向に亘る下部スペースを残存せしめる。

上記橋桁１間の上部スペースにスラブコンクリート３を打設形成し、下部スペースを残存させる場合においても、連結コンクリート１１を打設形成する部位においては、即ち橋座面１０上の部位においては同コンクリート１１を橋桁１間のスペース全部に充填すると共に、同コンクリート１１の一部を下部開口５′を通じて橋座面１０上に流出せしめコンクリート結合せしめる。

前記のように、上記本発明を実施するための最良の形態においては、上記コンクリート製橋脚２の用語は橋台と橋脚を総称する。

本発明に係る床版橋を橋桁の橋長方向の面上において断面視する図。上記床版橋をスラブコンクリートの橋長方向の面上において断面視する図。本発明に係る床版橋の他例を橋桁の橋長方向の面上において断面視する図。上記床版橋の他例をスラブコンクリートの橋長方向の面上において断面視する図。上記各例の床版橋の橋幅方向断面図。上記各例の床版橋のスラブコンクリートと連結コンクリートとコンクリート製橋脚とによって形成される門形ラーメン構造を説明する断面図。上記各例の床版橋を水平面において断面視する図。上記各例の床版橋を連結コンクリート部を連結棒を設けた部位において断面視する要部拡大図。上記各例の床版橋をスラブコンクリート部を吊設鉄筋を設けた部位において断面視する要部拡大図。

符号の説明

１…橋桁、１′…橋桁部分、１ａ…腹板、１ｂ…上部フランジ、１ｃ…下部フランジ、２…コンクリート製橋脚、３…スラブコンクリート、４…床版、５…上部開口、５′…下部開口、６…路盤コンクリート、７…道路舗装、８…横設鉄筋、９，９′…吊設鉄筋、１０…橋座面、１１…連結コンクリート、１１ａ…連結コンクリートの頂部、１１ｂ…同後側部、１１ｃ…同底部、１１ｄ…同左右側部、１２…矢板、１３…枕材、１４…連結棒、１５…ナット、１６，１６′…縦設鉄筋、１７…腹通し棒、１８…地中埋設基礎杭、１９…矢板連結用鉄筋、２０…細長座板。

Claims

橋幅方向に並列した各橋桁の側面間に橋桁の長手方向に亘りスラブコンクリートを打設すると共に、更に上記橋桁を支持するコンクリート製橋脚の橋座面上に該橋座面に支持された橋桁部分を埋設する連結コンクリートを増し打ちし、上記スラブコンクリートとコンクリート製橋脚とが該連結コンクリートを介してコンクリート結合せる剛結合構造とし、更に上記コンクリート製橋脚に埋設されて該橋脚の橋座面から上方へ突出せる連結棒を備え、該連結棒の突出部分を上記橋桁部分に貫挿し、該橋桁部分に貫挿した連結棒の上端突出部にストッパーを具備せしめ、該ストッパーを上記橋桁部分の上面に座止して各橋桁を上記コンクリート製橋脚に連結する構成としたことを特徴とする床版橋構造。
上記ストッパーが上記連結棒の上端突出部に螺合されたナットから成ることを特徴とする請求項１記載の床版橋構造。
上記コンクリート製橋脚が矢板上端に支持されていることを特徴とする請求項１記載の床版橋構造。
上記コンクリート製橋脚の橋座面に上記橋桁を支持する枕材を設け、該枕材を上記連結コンクリート内に埋設したことを特徴とする請求項１記載の床版橋構造。