JP5273556B2 - 道路橋の拡幅構造及び道路橋の拡幅工法 - Google Patents

Description

本発明は、上下配置した鋼板を特殊ボルトで連結したいわゆるサンドイッチ床版を採用した道路橋の拡幅構造及び道路橋の拡幅工法に関する。

この種、従来の技術に於ける一つの例としての道路用幅員拡張材の設置方法は図９に示す特開２００４−１７６４００号公開特許公報に開示した技術がある。これについて説明すれば、まず、コンクリート床版１の側端部に位置する地覆２を、図９（ａ）に示すように、略水平の切断面１ａをコンクリートカッター等で切断し、該地覆２を除去する。次に、図９（ｂ）に示すように、該切断面１ａに道路用幅員拡張材３の延伸部３ａを、コンクリート床版１の張出し部の側端面１ｂに道路用幅員拡張材３の腹板３ｂを、それぞれ接するように位置させる。そして、延伸部３ａ及び腹板３ｂに設けたボルト穴３ｃ及び３ｄの位置に於いて各々所定のボルト４及び５により道路用幅員拡張材３をコンクリート床版１に固定する。図中６は付帯物、７はボルトである。また、道路用幅員拡張材３を現場で組立するに際しては、道路用幅員拡張材３の鋼製中空筒体３Ａの上面部３ｅを取外した構造物を現場に搬送し、最終的に該上面部３ｅを補強リブ３ｆの上面部の平板部及び、支持板の上面に載置する。そして、前面部３ｇと上面部３ｅの隙間にはシール材８をシール固形する。

また従来の技術に於ける他の例としての既設橋梁の拡幅歩道構造の施工方法は図１０に示す特開２００５−１２７０６号公開特許公報に開示したものがある。これについて説明すれば、この技術は歩道拡幅工法としての床版ブラケット上載工法であり、図１０に示すごとく、橋梁の外側に近接してブラケット９を主桁１０を結合基部として突設し、その突出部上にアルミニウム合金製床版１１を載設してなるもので、すなわち既設橋梁の複数の主桁１０、１０間に、横桁１２を設け、同横桁１２の一方側にブラケット９を既設橋梁側部へ張出すようにして定着し、かつ同ブラケット９の上面に橋梁の橋軸方向へ平行に拡幅歩道用アルミニウム合金製床版１１を張出すように突設し、定着してなる既設橋梁の拡幅歩道構造である。また、横桁１２は主桁１０、１０間に架設されＰＣ鋼材１３で緊張される。そして、その緊張端部にブラケット９の基部が定着され、橋梁の軸線に対して直角方向へ突設される。図中、１４は縦桁、１５は高欄である。

特開２００４−１７６４００号公開特許公報 特開２００５−１２７０６５号公開特許公報

従来の技術に於ける一つの例によれば、この技術による拡幅される車両の通行道路幅が概ね既存の地覆の幅長Ｗ分であり、道路幅を大幅に拡張できないという問題点があった。また、この技術に採用している道路用幅員拡張材３が延伸部３ａ及びこれと略直角に垂下形成した腹板３ｂを成形することが必要となり該道路用幅員拡張材３の製作工数が大幅に増大すると共に工期が長期に渉るという問題点があり、加えてコンクリート床版１に輪荷重がかかりかつ車両走行に伴う衝撃力等により腹板３ｂ及び張出し部の側端面１ｂ部分が破損又はひび割れ現象を呈することとなり、拡幅工事の信頼性や拡幅構造の耐久性に欠けるという問題点が存在した。

従来の技術に於ける他の例によれば、長大なブラケット９や複数かつ長いＰＣ鋼材を使用する技術であり、施工方法が複雑であり工期が増大するうえに設備費も累むという問題点があると共に実用化が困難であった。加えてこの技術は既設橋梁に於いて歩道部分のみを拡幅施工するものであり車両の通行幅の拡幅については開示されておらず、これを車両が通行する道路橋に於ける道路幅部分の拡張技術に適用できないという問題点があった。

本発明に係る道路橋の拡幅構造及び道路橋の拡幅工法は叙上の問題点を解決すべく発明したものであり、次の構成、手段から成立する。

請求項１に記載の発明によれば、既設コンクリート床版を一部切断した後該既設コンクリート床版の上面に拡幅用上鋼板と既設コンクリート床版の下面に拡幅用下鋼板を固定する道路橋の拡幅構造に於いて前記拡幅用上鋼板が主桁の中心位置から定着長を有してなる床版上面部と該床版上面部から略垂直方向に立上げ成形した鋼板製地覆一方側面部とを備えると共に前記拡幅用下鋼板が床版下面部と該床版下面部から略垂直方向に立上げ成形した鋼板製地覆他方側面部とを備え、該拡幅用上鋼板と該拡幅用下鋼板を特殊高力ボルトで連結し、該拡幅用上鋼板と該拡幅用下鋼板とで形成した中空部に高流動コンクリートを打設して形成した新設コンクリート床版を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１記載の道路橋の拡幅構造に於いて、前記既設コンクリート床版と拡幅用上下鋼板との間隙に無収縮材料を敷設・充填したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１記載の道路橋の拡幅構造に於いて、前記既設コンクリート床版の下面に拡幅用下鋼板を樹脂材料で接着させたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、施工現場又は該施工現場から離間した工場で前記請求項１記載の高流動コンクリートを打設して新設コンクリート床版を形成することを特徴とする。

本発明に係る道路橋の拡幅構造及び道路橋の拡幅工法は叙上した構成、作用を有するので、次の効果がある。

請求項１に記載の発明によれば、既設コンクリート床版を一部切断した後該既設コンクリート床版の上面に拡幅用上鋼板と既設コンクリート床版の下面に拡幅用下鋼板を固定する道路橋の拡幅構造に於いて前記拡幅用上鋼板が主桁の中心位置から定着長を有してなる床版上面部と該床版上面部から略垂直方向に立上げ成形した鋼板製地覆一方側面部とを備えると共に前記拡幅用下鋼板が床版下面部と該床版下面部から略垂直方向に立上げ成形した鋼板製地覆他方側面部とを備え、該拡幅用上鋼板と該拡幅用下鋼板を特殊高力ボルトで連結し、該拡幅用上鋼板と該拡幅用下鋼板とで形成した中空部に高流動コンクリートを打設して形成した新設コンクリート床版を備えたことを特徴とする道路橋の拡幅構造を提供する。
このような構成としたので片持ち床版の下側に支える材料つまり支保工や下部工を設置することなく幅員の拡張工事が容易にでき、新設コンクリート床版と新設地覆が一体化されているため施工時間を大幅に短縮できる。そして新設地覆が鋼・コンクリート合成の構造であるため既設コンクリート床版に比し軽量化が図れ、かつ高耐力及び靭性を確保できるという効果がある。また拡幅用上鋼板と拡幅用下鋼板は特殊高力ボルトで連結で連結しているため、疲労劣化する懸念がない。しかも拡幅用上鋼板と拡幅用下鋼板並びに特殊高力ボルトで形成されたサンドイッチ形式で自立する構造のため、支保工、下部工が原則として不要であるという利点がある。さらに既設コンクリート床版を利用するため施工に際して建築廃材がほとんど発生しないという各種の効果がある。

請求項２に記載の発明によれば、前記既設コンクリート床版と拡幅用上下鋼板との間隙に無収縮材料を敷設・充填したことを特徴とする請求項１に記載の道路橋の拡幅構造を提供する。
このような構成としたので請求項１記載の発明の効果に加えて既設コンクリート床版を強固に固定でき新設及び既設のコンクリート床版の耐力を増強するという効果がある。

請求項３に記載の発明によれば、前記既設コンクリート床版の下面に拡幅用下鋼板を樹脂材料で接着させたことを特徴とする請求項１に記載の道路橋の拡幅構造を提供する。
このような構成としたので請求項１に記載の発明の効果に加えて既設コンクリート床版の下面と拡幅用下鋼板を強固に固定でき新設及び既設のコンクリート床版の耐力を増強するという効果がある。

請求項４に記載の発明によれば、施工現場又は該施工現場から離間した工場で前記請求項１に記載の高流動コンクリートを打設して新設コンクリート床版を形成することを特徴とする道路橋の拡幅工法を提供する。
このような構成としたので拡幅工法の設計思想に応じて新設コンクリート床版部分を施工現場又は該施工現場から離間した工場で実施可能であるという効果がある。

本発明に係る道路橋の拡幅構造を示す図面であって、新設コンクリート床版を設置した状態を示す実施の形態を示す斜視図である。 本発明に係る道路橋の第１の拡幅工法に於いて、既設の地覆を切断、除去した既設コンクリート床版の状態を示す斜視図である。 本発明に係る道路橋の第１の拡幅工法に於いて、既設コンクリート床版の上側に拡幅用上鋼板を設置する状態を示す斜視図である。 本発明に係る道路橋の第１の拡幅工法に於いて、拡幅用下鋼板を設置した状態を示す斜視図である。 本発明に係る道路橋の第１の拡幅工法に於いて、拡幅用上鋼板と拡幅用下鋼板との間の中空部に高流動コンクリートを打設した状態を示す斜視図である。 本発明に係る道路橋の第２の拡幅工法に於いて、工場等で高流動コンクリートを打設して製作した新設コンクリート床版を既設コンクリート床版上面に設置する状態を示す斜視図である。 本発明に係る道路橋の第２の拡幅工法に於いて、拡幅完了後のコンクリート床版の状態を示す斜視図である。 本発明に係る道路橋の拡幅構造及び道路橋の拡幅工法に於ける実施例を示すもので一部を断面した斜視図である。 従来の技術に於ける道路橋の拡幅構造を一例を示す図面であって、（ａ）は既存の地覆を除去した状態を示す断面図、（ｂ）は新設道路橋用拡幅材をコンクリート床版に固定した状態を示す断面図である。 従来の技術に於ける道路橋の拡幅方法の施工後の他の例を示す断面図である。

以下、本発明に係る道路橋の拡幅構造及び道路橋の拡幅工法に於けるその実施の形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。ここに於いて図１は本発明に係る道路橋の拡幅構造を示す図面であって、新設コンクリート床版を設置した状態を示す実施の形態を示す斜視図である。先づ、本発明に係る道路橋の拡幅構造について説明する。

１６は既設コンクリート床版であり、既存の地覆の外側面から道路橋の幅員方向に所定距離の位置線１６ａで既設コンクリート床版１６を一部切断してなる。この切断面１６ｂは道路橋の幅員方向に対し直交して形成してある。該切断面１６ｂを形成するための工具としては例えばコンクリートカッターを用いる。１７は鋼材で構成した主桁であって断面形状が略Ｔ字形状又は略Ｈ形状でなり、突出板部１７ａとこれに連結した腹板１７ｂとを有する。該主桁１７は既設コンクリート床版１６を下方から支持している。

１８は拡幅用上鋼板であり、床版上面部１８Ａと、該床版上面部１８Ａから略垂直方向に立上げ成形した鋼板製地覆一方側面部１８Ｂとで構成される。該拡幅用上鋼板１８の床版上面部１８Ａは縦・横方向に所定間隔、例えば３００（ｍｍ）程度を有して多数個の鋼板定着用ボルト孔１８ａを穿孔している。そして該拡幅用上鋼板１８の板厚は本発明に係る道路橋に於いて例えば６．０（ｍｍ）程度のものを適用し、後述する拡幅用下鋼板１９のそれよりやや肉厚形状のものとする。そして、本発明の適用例から上記拡幅用上鋼板１８の床版上面部１８Ａに於ける主桁１7の中心位置Ｐラインから外縁部１８ｃまでの距離、すなわち定着長Ｌ_１は約９５０（ｍｍ）程度に設定すれば拡幅によるコンクリート床版にかかるひずみが最小限に抑えられかつひび割れ現象を防止することが判明した。

前記拡幅用上鋼板１８を前記既設コンクリート床版１６の上面に設置する前に、該既設コンクリート床版１６の上面から鋼板定着用ボルト孔１８ａに適合する位置・形状を有する所定深さのコア１６ｃの多数個を削孔する。該コア１６ｃは本発明では直径約６５（ｍｍ）程度の真円形が望ましい。また、前記拡幅用上鋼板１８の鋼板製地覆一方側面部１８Ｂの上縁１８ｄは所定幅を有して幅員方向から直交して延在構成してある。そして、該既設コンクリート床版１６の上面に拡幅用上鋼板１８の床版上面部１８Ａを載置・固定する。この際、該既設コンクリート床版１６と床版上面部１８Ａとの間隙に無収縮モルタル又は樹脂等無収縮材料を敷設又は充填する。

１９は拡幅用下鋼板であり、主桁１７の方向に略Ｌ字状下縁１９ｄを形成した床版下面部１９Ａと、該床版下面部１９Ａから略垂直方向に立上げ成形した鋼板製地覆他方側面部１９Ｂとで構成される。該床版下面部１９Ａには前記拡幅用上鋼板１８の床版上面部１８Ａと同様に縦・横方向に所定間隔有して多数個の鋼板定着用ボルト孔１９ａを穿孔している。そして該拡幅用下鋼板１９の板厚は前記拡幅用上鋼板１８のそれよりやや薄く設定し、本発明に係る道路橋に於いて例えば４．５（ｍｍ）程度のものを適用する。

前記拡幅用下鋼板１９の鋼板製地覆他方側面部１９Ｂの上縁１９ｃは所定幅を有して幅員方向から直交して延在構成してある。そして高流動コンクリート打設手段による新設コンクリート床版２０を介在させる。上方から前記拡幅用上鋼板１８を及び下方から前記拡幅用下鋼板１９をそれぞれ配置し高流動コンクリート打設手段による新設コンクリート床版２０をいわゆるサンドイッチ形式により既設コンクリート床版１６の幅員方向に連続して固設する。この際、床版下面部１９Ａの略Ｌ字状下縁１９ｄが既設コンクリート床版１６の膨出部１６ｆに嵌着する。そして、該既設コンクリート床版１６の下面に拡幅用下鋼板１９の床版下面部１９Ａを接着させるべく当接・固定する。この際、該既設コンクリート床版１６の下面と拡幅用下鋼板１９の床版下面部１９Ａの略Ｌ字状下縁１９ｄとの間に樹脂材料を塗布し又は充填する。また前記残余の既設コンクリート床版１６の切断面１６ｂから所定距離の地点つまり主桁１７の中心位置Ｐラインで既設コンクリート床版１６に於ける幅長Ｌ_４間に特殊高力ボルト挿入孔１６ｅを幅員方向に対して直交する方向の所定間隔例えば３００（ｍｍ）毎に貫通・列設する。

また２１は特殊ボルト、例えば特殊高力ボルトであり、前記高流動コンクリート打設手段による新設コンクリート床版２０を設置する前に前記拡幅用上鋼板１８及び前記拡幅用下鋼板１９の鋼板定着用ボルト孔１８ａ、１９ａ内に該特殊高力ボルト２１を挿通・設置し、この該特殊高力ボルト２１の上端・下端から例えば高力ナット１８ｂ、１９ｂを螺合し固定する。そこで両鋼板１８、１９により中空部２０Ａを形成し、この中空部２０Ａに高流動コンクリート打設手段による新設コンクリート床版２０を形成・固定する。中空部２０Ａは地覆部分まで存在しており該新設コンクリート床版２０は該地覆内部の底部に介在する。その後、前記鋼板製地覆他方側面部１９Ｂの上縁１９ｃと前記鋼板製地覆一方側面部１８Ｂの上縁１８ｄ間のスペースに鋼板製地覆の上面部１８Ｃを覆設してなる。このように構成したので拡幅後の地覆部分が鋼・コンクリート合成構造となり、強度を高めるうえに軽量化が図られた。

上述した道路橋の拡幅構造は該道路橋の幅員方向の一方側の構造を示すものであり、同様な構成は道路橋の幅員方向の他方側にも備えていることは明らかである。しかし、本発明は道路橋の他方側には例えば既存のコンクリート製地覆部をそのまま利用すると共に、該道路橋の一方側のみ当該本発明の技術を適用しても本発明の特許請求の範囲を逸脱するものではない。本発明に係る道路橋の拡幅構造によれば、例えば拡幅前の道路橋に於ける車道幅が５．０（ｍ）である場合、拡幅後にはそれが５．５（ｍ）程度まで拡張することができた。それも下部工としての橋脚等を増設することなく併せて地覆部が鋼・コンクリート合成構造即ち鋼製部分と高流動コンクリート打設手段による新設コンクリート床版の部分とで構成され、軽量化が図られ施工期間を短縮化できると共に鋼製地覆のみの場合に比べ１．５倍程度拡幅できた。また、前記道路橋の拡幅工事完了後に前記拡幅用上鋼板１８の床版上面部１８Ａの上面や既設コンクリート床版１６の上面にコンクリート舗装を施してもよい。

次に、本発明に係る道路橋の拡幅工法について説明する。当該本発明に係る道路橋の拡幅工法は道路橋の拡幅部分の重要な構成であって、特に高流動コンクリート打設手段による新設コンクリート床版を工事現場で製作する場合と、工場で製作する場合とがある。

前者に於いて高流動コンクリート打設手段による新設コンクリート床版を工事現場で製作する場合、つまり本発明に係る道路橋の第１の拡幅工法について図２ないし図５に基づき説明する。

図２は既設の地覆を切断、除去した既設コンクリート床版の状態を示す斜視図である。図３は既設コンクリート床版の上側に拡幅用上鋼板を設置する状態を示す斜視図である。図４は拡幅用下鋼板を設置した状態を示す斜視図である。図５は拡幅用上鋼板と拡幅用下鋼板との間の中空部に高流動コンクリートを打設した状態を示す斜視図である。

先づ、図２に示すように、施工現場ではコンクリート等で成形された既存の地覆部１６ｄを含む既設コンクリート床版１６としての既設片持ちコンクリート床版をその外側面から主桁１７の中心位置までの距離Ｌ_２よりやや短い距離Ｌ_３分について破線で示すように切断し、該既設コンクリート床版１６の一部を撤去する。次に、残余の既設コンクリート床版１６の上面から直径約６５（ｍｍ）程度の真円形でなるコア１６ｃを多数個削孔する。このコア１６ｃは既設コンクリート床版１６の上面から所定深さを有し前記拡幅用上鋼板１８をスタッドボルト等鋼板定着用ボルト１８ｅで既設コンクリート床版１６に固定するためのものであり貫通孔ではない。また前記残余の既設コンクリート床版１６の切断面１６ｂから所定距離の地点つまり主桁１７の中心位置Ｐラインで既設コンクリート床版１６に於ける幅長Ｌ_４間に特殊高力ボルト挿入孔１６ｅを幅員方向に対して直交する方向の所定間隔例えば３００（ｍｍ）毎に貫通・列設する。

そこで施工現場から離間した位置にある工場等に於いて図３に示す前記拡幅用上鋼板１８を成形する。該拡幅用上鋼板１８は床版上面部１８Ａと該床版上面部１８Ａから略垂直方向に立上げ成形した鋼板製地覆一方側面部１８Ｂとで構成される。該拡幅用上鋼板１８の床版上面部１８Ａは縦・横方向に所定間隔、例えば３００（ｍｍ）程度を有して多数個の鋼板定着用ボルト孔１８ａを穿孔している。そして該拡幅用上鋼板１８の板厚は本発明に係る道路橋に於いて例えば６．０（ｍｍ）程度のものを適用し、後述する拡幅用下鋼板１９のそれよりやや肉厚形状のものとする。ここで、鋼板定着用ボルト孔１８ａの径長は鋼板定着用ボルト１８ｅが挿通し前記コア１６ｃのそれとほぼ同一程度にし適合するように構成する。また該拡幅用上鋼板１８は一板の鋼板を折曲加工して床版上面部１８Ａと上縁１８ｄを形成した鋼板製地覆一方側面部１８Ｂとを一体化して成形することもできるがこの両者を工場または施工現場等で溶接手段等により固着しても良い。

次に、工場等から前記拡幅用上鋼板１８を施工現場に搬送する。施工現場では図３に矢印Ａに示すように既設コンクリート床版１６の上面１６Ａに拡幅用上鋼板１８を載置する。この際、該既設コンクリート床版１６の上面１６Ａと拡幅用上鋼板１８の床版上面部１８Ａとの間に無収縮セメント等無収縮材料や無収縮モルタル（図示せず）材料を塗布し敷設又は充填する。そして拡幅用上鋼板１８の床版上面部１８Ａの鋼板定着用ボルト孔１８ａに仮止めされた特殊ボルトやスタッドボルト等としてのナットを備えた鋼板定着用ボルト１８ｅをコア１６ｃに挿通し連結する。このとき該コア１６ｃと鋼板定着用ボルト１８ｅでなる間隙には前記無収縮材料が敷設・充填されその連結強度を高め、既設コンクリート床版１６のひび割れや破損を防止する。

そして、床版上面部１８Ａと鋼板製地覆一方側面部１８Ｂを備えかつ鋼板定着用ボルト孔１８ａを有した該拡幅用上鋼板１８は施工現場にて矢印Ａ方向に示すように既設コンクリート床版１６の上面に載置する。また一方、施工現場から離間した位置にある工場等で図４に示す前記拡幅用下鋼板１９を製作する。該拡幅用下鋼板１９は一板の鋼板を折曲加工して、床版下面部１９Ａと上縁１９ｃを形成した鋼板製地覆他方側面部１９Ｂを一体化して形成することもできるが、この両者つまり床版下面部１９Ａと鋼板製地覆他方側面部１９Ｂを工場又は施工現場等で溶接手段等で固着してもよい。

そこで工場等で製作した前記拡幅用下鋼板１９を施工現場に搬送する。尚、前記拡幅用上鋼板１８と前記拡幅用下鋼板１９を同時に工場から搬送してもよい。該拡幅用下鋼板１９は床版下面部１９Ａには前記拡幅用上鋼板１８の床版上面部１８Ａに穿孔した鋼板定着用ボルト孔１８ａと同数の鋼板定着用ボルト孔１９ａを穿孔してある。また該床版下面部１９Ａはその既設コンクリート床版１６側であって切断面１６ｂ部分の下面に略Ｌ字状下縁１９ｄを幅員方向に直交して形成してある。該略Ｌ字状下縁１９ｄの外片１９ｅにも前記鋼板定着用ボルト孔１９ａを穿孔している。この略Ｌ字状下縁１９ｄ、就中外片１９ｅと既設コンクリート床版１６との間にエポキシ樹脂等の樹脂材料を注入・充填する。そして前記拡幅用上鋼板１８及び前記拡幅用下鋼板１９の鋼板定着用ボルト孔１８ａ、１９ａ及び特殊高力ボルト挿入孔１６ｅに特殊高力ボルト２１を挿通しこの上下端から特殊高力ナット１８ｂ、１９ｂをねじ込み固定する。

ところで該拡幅用下鋼板１９を図３に示すように既設コンクリート床版１６の下面に於ける幅長Ｌ_４相当幅について既設コンクリート床版１６の下面から当接し、特殊高力ボルト２１及び特殊高力ナット１８ｂ、１９ｂで該拡幅用上鋼板１８及び該拡幅用下鋼板１９を共締めして該既設コンクリート床版１６にいわゆるサンドイッチ形式で固定する。ここですでに、施工現場から離間した位置にある工場等では前記拡幅用上鋼板１８及び前記拡幅用下鋼板１９を製作し完成してある。そして、該拡幅用上鋼板１８に穿孔した鋼板定着用ボルト孔１８ａのすべてにスタッドボルト等でなる前記鋼板定着用ボルト１８ｅ、ナットを挿通しかつ仮止めしてある。

而して、前記拡幅用上鋼板１８及び前記拡幅用下鋼板１９は既設コンクリート床版１６の上面及び下面に固定する。そこで前記拡幅用上鋼板１８と前記拡幅用下鋼板１９とで図４に 示すように中空部２０Ａを形成すると共に既設コンクリート床版１６を挟んだサンドイッチ形式による構造となる。施工現場では作業者によりこの中空部２０Ａ内に高流動コンクリートを打設する。該高流動コンクリート部分が所定時間経過後に固化し、図５に示すように新設コンクリート床版２０が形成される。ここで高流動コンクリート材料としては例えば弾性係数が２．３５×１０^５（Ｎ／ｍｍ^２）、ポアソン比０．２、スランプフロー６５±５（ｃｍ）程度の定数のものを適用する。

このようにして図５に示すように道路橋に於ける拡幅工事が完了する。拡幅工事が完了すれば既設コンクリート床版１６及び新設コンクリート床版２０が拡幅用上鋼板１８及び拡幅用下鋼板１９によりサンドイッチ形式により連続して接続かつ固定される。拡幅後の新設地覆部２２の内部構造は図示するように上面部１８Ｃを含んだ鋼板製地覆一方側面部１８Ｂと鋼板製地覆他方側面部１９Ｂとで構成された鋼製地覆と、新設コンクリート床版２０の幅長Ｗ_１でなる地覆部２０Ｂとで中空部２０Ａの一部を残存させて鋼・コンクリート合成地覆２２（新設地覆部）を形成することができた。また既設コンクリート床版１６の切断面１６ｂから、新設コンクリート床版２０の幅長Ｗ_１までの新設コンクリート床版２０の幅長Ｗ_２は高流動コンクリートが固化して既設コンクリート床版１６と連結して形成される。この様に上述した拡幅工法は施工現場による新設高流動コンクリート床版を形成した第１の拡幅工法である。

次に、後者に於ける高流動コンクリート打設手段による新設コンクリート床版を工場等で製作する場合つまり本発明に係る道路橋の第２の拡幅工法について図６、図７等に基づき説明する。

図６は工場等で製作した高流動コンクリート打設手段による新設コンクリート床版２０を施工現場で既設コンクリート床版１６に固定する構成を示す斜視図である。

先づ、図２に示すように、前述した道路橋の第１の拡幅工法と同じように施工現場ではコンクリート等で成形された既存の地覆部１６ｄを含む既設コンクリート床版１６としての既設片持ちコンクリート床版をその外側面から主桁１７の中心位置までの距離Ｌ_２よりやや短い距離Ｌ_３分について破線で示すように切断し、該既設コンクリート床版１６の一部を撤去する。次に、残余の既設コンクリート床版１６の上面から直径約６５（ｍｍ）程度の真円形でなるコア１６ｃを多数個削孔する。このコア１６ｃは既設コンクリート床版１６の上面から所定深さを有し前記拡幅用上鋼板１８をスタッドボルト等鋼板定着用ボルト１８ｅで既設コンクリート床版１６に固定するためのものであり貫通孔ではない。また前記残余の既設コンクリート床版１６の切断面１６ｂから所定距離の地点つまり主桁１７の中心位置Ｐラインでの幅長Ｌ_４間に特殊高力ボルト挿入孔１６ｅを幅員方向に対して直交する方向の所定間隔例えば３００（ｍｍ）毎に貫通・列設する。

そこで施工現場から離間した位置にある工場等に於いて図３に示す前記拡幅用上鋼板１８を成形する。該拡幅用上鋼板１８は床版上面部１８Ａと該床版上面部１８Ａから略垂直方向に立上げ成形した鋼板製地覆一方側面部１８Ｂとで構成される。該拡幅用上鋼板１８の床版上面部１８Ａは縦・横方向に所定間隔、例えば３００（ｍｍ）程度を有して多数個の鋼板定着用ボルト孔１８ａ・・・を穿孔している。そして該拡幅用上鋼板１８の板厚は本発明に係る道路橋に於いて例えば６．０（ｍｍ）程度のものを適用し、後述する拡幅用下鋼板１９のそれよりやや肉厚形状のものとする。ここで、鋼板定着用ボルト孔１８ａの径長は鋼板定着用ボルト１８ｅが挿通し前記コア１６ｃのそれとほぼ同一程度にし適合するように構成する。また該拡幅用上鋼板１８は一板の鋼板を折曲加工して床版上面部１８Ａと上縁１８ｄを形成した鋼板製地覆一方側面部１８Ｂとを一体化して成形することもできるがこの両者を工場等で溶接手段等により固着しても良い。

また一方、施工現場から離間した位置にある工場等で図４に示す前記拡幅用下鋼板１９を製作する。該拡幅用下鋼板１９は一板の鋼板を折曲加工して、床版下面部１９Ａと上縁１９ｃを形成した鋼板製地覆他方側面部１９Ｂとを一体化して形成することもできるが、この両者つまり床版下面部１９Ａと鋼板製地覆他方側面部１９Ｂを工場等で溶接手段等で固着してもよい。そして前記拡幅用上鋼板１８及び前記拡幅用下鋼板１９の鋼板定着用ボルト孔１８ａ、１９ａに特殊高力ボルト２１を挿通しこの上下端から特殊高力ナット１８ｂ、１９ｂをねじ込み固定する。そこで前記拡幅用上鋼板１８と前記拡幅用下鋼板１９とで図４に示すように中空部２０Ａを形成する。工場等では作業者によりこの中空部２０Ａ内に高流動コンクリートを打設する。該高流動コンクリート部分が所定時間経過後に固化し、図６に示すように新設コンクリート床版２０が形成される。ここで、高流動コンクリート材料としては例えば弾性係数が２．３５×１０^５（Ｎ／ｍｍ^２）、ポアソン比０．２、スランプフロー６５±５（ｃｍ）程度の定数のものを適用する。

次に、工場で製作した拡幅用上鋼板１８及び拡幅用下鋼板１９並びに新設コンクリート床版２０を施工現場に搬送する。次に、施工現場では図６に矢印Ｂに示すように既設コンクリート床版１６の上面１６Ａに拡幅用上鋼板１８を載置する。この際、該既設コンクリート床版１６の上面１６Ａと拡幅用上鋼板１８の床版上面部１８Ａとの間隙に無収縮セメント等や無収縮モルタル等の無収縮材料（図示せず）を塗布し敷設又は充填する。そして拡幅用上鋼板１８の床版上面部１８Ａの鋼板定着用ボルト孔１８ａに仮止めされた特殊ボルトやスタッドボルト等としてのナットを備えた鋼板定着用ボルト１８ｅをコア１６ｃに挿通し連結する。このとき該コア１６ｃと鋼板定着用ボルト１８ｅでなる間隙には前記無収縮材料が敷設・充填されその連結強度を高め、既設コンクリート床版１６のひび割れや破損を防止する。

該拡幅用下鋼板１９は床版下面部１９Ａには前記拡幅用上鋼板１８の床版上面部１８Ａに穿孔した鋼板定着用ボルト孔１８ａと同数の鋼板定着用ボルト孔１９ａを穿孔してある。また該床版下面部１９Ａはその既設コンクリート床版１６側であって切断面１６ｂ部分の下面に略Ｌ字状下縁１９ｄを幅員方向に直交して形成してある。該略Ｌ字状下縁１９ｄの外片１９ｅにも前記鋼板定着用ボルト孔１９ａを穿孔している。この略Ｌ字状下縁１９ｄ、就中外片１９ｅと既設コンクリート床版１６との間隙にエポキシ樹脂等の樹脂材料を注入・充填する。そして前記拡幅用上鋼板１８及び前記拡幅用下鋼板１９の鋼板定着用ボルト孔１８ａ、１９ａ及び特殊高力ボルト挿入孔１６ｅに特殊高力ボルト２１を挿通しこの上下端から特殊高力ナット１８ｂ、１９ｂをねじ込み固定する。而して施工現場では該拡幅用下鋼板１９を図６に示すように既設コンクリート床版１６の下面に於ける幅長Ｌ_４相当幅について既設コンクリート床版１６の下面から当接し、特殊高力ボルト２１を特殊高力ボルト挿入孔１６ｅに挿通すると共に特殊高力ナット１８ｂ、１９ｂで該拡幅用上鋼板１８及び該拡幅用下鋼板１９を共締めして該既設コンクリート床版１６に連続して接続しいわゆるサンドイッチ形式で固定する。このようにして図７に示すように道路橋に於ける拡幅工事が完了する。
道路橋の第２の拡幅工法に於けるほかの構成、機能は前述した図２ないし図５に示す道路橋の第１の拡幅工法と略同一であり、同一番号、同一符号を付しその説明を省略する。

次に本発明に係る道路橋の拡幅構造及び道路橋の拡幅工法の実施例について図８に基づき説明する。
図１に示す本発明に係る道路橋の拡幅構造における実施の形態に示すものとの相違点は新設地覆部内に付帯物支柱用ブラケットを備えた点である。

２３は付帯物支柱用ブラケットであり、例えば上方平板部２３Ａと、下方平板部２３Ｂと、この両者つまり上方平板部２３Ａ、下方平板部２３Ｂ間の中心から外方に突出形成した突出板２３Ｃとで構成される。該下方平板部２３Ｂは新設コンクリート床版２０の中空部２０Ａに高流動コンクリートを打設する前に拡幅用下鋼板１９に特殊高力ボルト２３ａ、特殊高力ナット２３ｂにより締結・固定される。該上方平板部２３Ａは例えば４個の高欄や車両防護柵等の付帯物を固定するための特殊高力ボルト２３ａを挿通する貫通孔（ボルト孔）２３ｃを穿孔している。この貫通孔（ボルト孔）２３ｃは鋼板製地覆の上面部１８Ｃにも連通して穿孔してある。従って、工場等で製作する際当該付帯物支柱用ブラケット２３に前記拡幅用下鋼板１９を特殊高力ボルト２３ａ、特殊高力ナット２３ｂにより固定する。しかし拡幅用下鋼板１９を施工現場に搬送した後に付帯物支柱用ブラケット２３を固定してもよい。この様に構成したので、拡幅用下鋼板１９の鋼板製地覆他方側面部の上縁１９ｃと拡幅用上鋼板１８の鋼板製地覆一方側面部の上縁１８ｄとのスペースに鋼板製地覆の上面部１８Ｃを覆設した後に高欄や車両防護柵を容易に取り付けることができる。

図８に示す本発明に係る道路橋の拡幅構造及び道路橋の拡幅工法の実施例に於いて上述した実施の形態に示すものとの相違点以外はその構造及び道路橋の第１の拡幅工法並びに道路橋の第２の拡幅工法は前述した図１ないし図７に示すものと略同一であり、同一番号、同一符号を付しその説明を省略する。

本発明は道路橋の拡幅工事に利用するものであって、拡幅工事の工期を短縮しかつ道路用幅員拡張材の製作工数を低減できると共に、道路幅を大幅に拡張する用途や、拡幅工事に伴って支保工や下部工を設置困難な施工現場に適用できる道路橋の拡幅構造及び道路橋の拡幅工法である。

１６ 既設コンクリート床版
１６Ａ 既設コンクリート床版の上面
１６ａ 幅員方向所定距離の位置線
１６ｂ 既設コンクリート床版の切断面
１６ｃ 既設コンクリート床版のコア
１６ｄ 既存の地覆部
１６ｅ 特殊高力ボルト挿入孔
１６ｆ 既設コンクリート床版の膨出部
１７ 主桁
１７ａ 主桁の突出板部
１７ｂ 主桁の腹板
１８ 拡幅用上鋼板
１８Ａ 拡幅用上鋼板の床版上面部
１８Ｂ 拡幅用上鋼板の鋼板製地覆一方側面部
１８Ｃ 鋼板製地覆の上面部（上面板）
１８ａ 鋼板定着用ボルト孔
１８ｂ 高力ナット
１８ｃ 拡幅用上鋼板の外縁部
１８ｄ 拡幅用上鋼板の鋼板製地覆一方側面部の上縁
１８ｅ 拡幅用上鋼板の鋼板定着用ボルト
１９ 拡幅用下鋼板
１９Ａ 拡幅用下鋼板の床版下面部
１９Ｂ 拡幅用下鋼板の鋼板製地覆他方側面部
１９ａ 拡幅用下鋼板の鋼板定着用ボルト孔
１９ｂ 高力ナット
１９ｃ 拡幅用下鋼板の鋼板製地覆他方側面部の上縁
１９ｄ 拡幅用下鋼板の略Ｌ字状下縁
１９ｅ 拡幅用下鋼板の略Ｌ字状下縁の外片
２０ 新設コンクリート床版
２０Ａ 新設コンクリート床版の中空部
２０Ｂ 新設コンクリート床版の幅Ｗ_１でなる地覆部
２１ 特殊高力ボルト(特殊ボルト)
２２ 拡幅後の新設地覆部
２３ 付帯物支柱用ブラケット
２３Ａ 付帯物支柱用ブラケットの上方平板部
２３Ｂ 付帯物支柱用ブラケットの下方平板部
２３Ｃ 付帯物支柱用ブラケットの突出板
２３ａ 特殊高力ボルト
２３ｂ 特殊高力ナット
２３ｃ 貫通孔（ボルト孔）

Claims (4)

1. 既設コンクリート床版を一部切断した後該既設コンクリート床版の上面に拡幅用上鋼板と既設コンクリート床版の下面に拡幅用下鋼板を固定する道路橋の拡幅構造に於いて前記拡幅用上鋼板が主桁の中心位置から定着長を有してなる床版上面部と該床版上面部から略垂直方向に立上げ成形した鋼板製地覆一方側面部とを備えると共に前記拡幅用下鋼板が床版下面部と該床版下面部から略垂直方向に立上げ成形した鋼板製地覆他方側面部とを備え、該拡幅用上鋼板と該拡幅用下鋼板を特殊高力ボルトで連結し、該拡幅用上鋼板と該拡幅用下鋼板とで形成した中空部に高流動コンクリートを打設して形成した新設コンクリート床版を備えたことを特徴とする道路橋の拡幅構造。
2. 前記既設コンクリート床版と拡幅用上下鋼板との間隙に無収縮材料を敷設・充填したことを特徴とする請求項１記載の道路橋の拡幅構造。
3. 前記既設コンクリート床版の下面に拡幅用下鋼板を樹脂材料で接着させたことを特徴とする請求項１記載の道路橋の拡幅構造。
4. 施工現場又は該施工現場から離間した工場で前記請求項１記載の高流動コンクリートを打設して新設コンクリート床版を形成することを特徴とする道路橋の拡幅工法。

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