JP5824542B2

JP5824542B2 - 鋼製床版

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Publication number: JP5824542B2
Application number: JP2014025636A
Authority: JP
Inventors: 慶雲王; 義人山田
Original assignee: Gaeart TK Co Ltd
Current assignee: Gaeart TK Co Ltd
Priority date: 2014-02-13
Filing date: 2014-02-13
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2034-02-13
Also published as: JP2015151738A

Description

本発明は、鋼製床版に関する技術であり、特に、土工部及び橋台付近の道路を構築する鋼製床版に関するものである。

橋梁と土工部とを跨る道路を構築するものとして、土工部及び橋梁桁を支持する橋台上に敷設される底版と、底版上に載置されて橋台と橋梁桁とに架設される延長床版とを組み合わせ、底版と延長床版上にアスファルトを舗装するものが知られている（以下、底版と延長床版とを総じて「床版」と称す）。

従来より、このような床版には、土工部の地盤沈下に強い、ＰＣａ（ＰｒｅｃａｓｔＣｏｎｃｒｅｔｅ）版やＰＲＣ（ＰｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅ）版が採用されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３８０６６８１号公報。

しかしながら、上述したような床版は、施工対象の橋梁の大きさに応じてコンクリート型枠を用意しなければならない上、このコンクリート型枠を用いて鉄筋組立、コンクリート打設、養生、脱型の各工程を経て床版を製作するため、床版製作に重い時間的、経済的負担がかかるという問題があった。

また、コンクリート製の床版は高重量で形成されることにより、施工現場まで床版を輸送する輸送車両を多数用意しなければならなかったり、床版一枚当たりの重量が揚重機の揚重量制限を下回るように床版を細く分割しなければならないため、床版輸送や床版設置にあたり時間的、経済的負担が更にかかるという問題があった。

さらに、コンクリート製の床版は、角が欠ける等の局所的な破損が生じ易いという問題があった。

そこで、安価で、軽量、且つ高耐久性の床版を得るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は、この課題を解決することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために提案するものであり、請求項１記載の発明は、土工部及び橋台付近の道路を構築する床版であって、中空平板状に形成されて内部を密閉された鋼製のハウジングと、該ハウジング内に格子状に配置された鋼製の補強部と、を備えている鋼製床版において、該鋼製床版は、前記土工部及び前記橋台上に配置される底版である鋼製床版を提供する。

この構成によれば、ハウジングが中空平板状に形成され、ハウジング内に格子状の補強部が配設されていることにより、鋼製床版の強度を保持しつつ鋼製床版を軽量化することができる。

また、鋼製のハウジングは複数の鋼板を溶接して連結するだけで中空平板状に形成可能なため、従来のような施工対象の橋梁に応じて型枠を用意するコンクリート製床版と比較して、床版を短時間で製作すると共にハウジング内における補強部のレイアウトを自由にカスタマイズすることができる。

また、ハウジングが鋼板を組み合わせて単一の材料で形成されることにより、鋼製床版の局所的な破損を抑制すると共に床版製作に要する原材料コストを低減することができる。

また、ハウジングの内部が密閉されていることにより、ハウジング内の発錆を抑制することができる。さらに、軽量で破損に強い鋼製の底版を短時間で製作することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記ハウジング内を該ハウジングの表面から裏面に亘って内設されて、前記ハウジングの裏面と前記土工部との間にグラウト材を注入可能な注入管を備えている鋼製床版を提供する。

この構成によれば、底版が土工部と底版との間に介在するグラウト材に平坦に支持されるため、底版を水平に設置することができる。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成に加えて、前記ハウジング内を該ハウジングの表面から裏面に亘って内設されて、前記ハウジングの裏面と前記土工部との間に注入されたグラウト材の拡散状態を確認する確認窓を備えている鋼製床版を提供する。

この構成によれば、土工部と底版との間に介在するグラウト材の拡散状態を確認窓を介して視認可能なため、鋼製床版を確実に平行に設置することができる。

請求項４記載の発明は、土工部及び橋台付近の道路を構築する床版であって、中空平板状に形成されて内部を密閉された鋼製のハウジングと、該ハウジング内に格子状に配置された鋼製の補強部と、を備えている鋼製床版において、該鋼製床版は、前記橋台と橋梁桁とに架設される延長床版である鋼製床版を提供する。

この構成によれば、ハウジングが中空平板状に形成され、ハウジング内に格子状の補強部が配設されていることにより、鋼製床版の強度を保持しつつ鋼製床版を軽量化することができる。また、鋼製のハウジングは複数の鋼板を溶接して連結するだけで中空平板状に形成可能なため、従来のような施工対象の橋梁に応じて型枠を用意するコンクリート製床版と比較して、床版を短時間で製作すると共にハウジング内における補強部のレイアウトを自由にカスタマイズすることができる。また、ハウジングが鋼板を組み合わせて単一の材料で形成されることにより、鋼製床版の局所的な破損を抑制すると共に床版製作に要する原材料コストを低減することができる。また、ハウジングの内部が密閉されていることにより、ハウジング内の発錆を抑制することができる。さらに、軽量で破損に強い鋼製の延長床版を短時間で製作することができる。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明の構成に加えて、前記延長床版は、土工部及び橋台上に載置された底版上を摺動可能に設けられている鋼製床版を提供する。

この構成によれば、延長床版が移動する場合であっても、延長床版が底版に対して滑らかに摺動するため、延長床版に過度の応力が作用することに起因する割れや折損を抑制することができる。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至５の何れか１項記載の発明の構成に加えて、前記ハウジングは、該ハウジングを上下方向に昇降させるジャッキに接続可能な接続金具を備えている鋼製床版を提供する。

この構成によれば、軽量のハウジングが接続金具に接続されたスクリュージャッキ等の小型ジャッキ装置で昇降可能なため、油圧ジャッキ等の大出力のジャッキ装置を用いることなく、版設置時に鋼製床版の設置高さを調整したり、版設置後に鋼製床版をリフトアップすることができる。

本発明は、鋼製床版の強度を保持しつつ鋼製床版が軽量化されるため、鋼製床版を容易に搬送・設置することができる。また、床版を短時間で製作可能で床版の原材料コストを低減することにより、床版製作の時間的、経済的負担を軽減することができる。さらに、鋼製床版が局所的に破損することが抑制されるため、鋼製床版を長期に亘って使用することができる。また、軽量で破損に強い鋼製の底版又は延長床版を短時間で製作することができる。

本発明の鋼製床版を適用して構築された土工部及び橋台付近の道路を示す模式図。図１に示す底版を示す平面図。図２に示す中央底版を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は図３（ｂ）中のＩＩＩＣ線断面図。図３に示す中央底版の断面図であり、（ａ）は図３（ａ）中のＩＶＡ線断面図、（ｂ）は図３（ａ）中のＩＶＢ線断面図、（ｃ）は図３（ａ）中のＩＶＣ線断面図、（ｄ）は図３（ａ）中のＩＶＤ線断面図。図２に示す側方底版を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は図５（ｂ）中のＶＣ線断面図。図５に示す側方底版の断面図であり、（ａ）は図５（ａ）中のＶＩＡ線断面図、（ｂ）は図５（ａ）中のＶＩＢ線断面図、（ｃ）は図５（ａ）中のＶＩＣ線断面図、（ｄ）は図５（ａ）中のＶＩＤ線断面図。底版同士を路幅方向に連結する様子を説明する図であり、（ａ）は底版の側方に設けられたボルト孔を示す図であり、（ｂ）は底版同士をボルトで締結した状態を示す図。

本発明は、安価で、軽量、且つ高耐久性の床版を得るという目的を達成するために、土工部及び橋台付近の道路を構築する床版であって、中空平板状に形成されて内部を密閉された鋼製のハウジングと、ハウジング内に格子状に配置された鋼製の補強部と、を備えている鋼製床版において、鋼製床版は、土工部及び橋台上に配置される底版であることにより実現した。

以下、本発明の一実施例に係る鋼製床版を用いた、土工部及び橋台付近の道路１について、図面に基づいて説明する。なお、以下において、「上」、「下」の語は、上下方向における上方、下方に対応するものである。また、本発明に関連する技術事項も併せて説明する。

図１に示すように、道路１は、橋台２と橋梁桁３とに架設されており、鋼製で平板状の底版１００、プレキャスト鉄筋コンクリート製で平板状の延長床版４、及び伸縮装置５の上にアスファルト６を舗設して形成される。なお、本実施例では、底版１００のみを鋼で構成しているが、延長床版４が、後述する底版１００と同様の構造を適用すると共に鋼で構成されるものであっても構わない。

橋台２は、鉄筋コンクリート製である。橋台２は、橋梁桁３を下方から支持している。橋台２と橋梁桁３との間には、路長方向Ｌにおいて僅かなクリアランスＣが確保されており、橋梁桁３の路長方向Ｌの熱膨張に起因した伸縮や地震等によるズレが生じる場合であっても、橋台２と橋梁桁３とが接触して破損することを回避している。

橋梁桁３は、橋台２に支持される橋梁リブ３ａと、橋梁リブ３ａ上に載置されて橋梁リブ３ａと一体に形成された鉄筋コンクリート製の橋梁床版３ｂと、を備えている。

底版１００は、後述するアンカー挿入管１１３に挿入されたアンカー金具Ａを介して橋台２に固定されている。底版１００は、橋台２に載置された部分を除き、土工部７と底版１００との間に注入されて均されたグラウト材８に載置されている。底版１００は平坦なグラウト材８に支持されるため、底版１００を水平に設置することができる。また、底版１００の周面は、防錆塗装又は金属溶射が施され、塗装材又は溶射材の皮膜が周面上に形成されており、底版１００の発錆が抑制されている。

延長床版４は、底版１００上に載置されており、一方端を橋梁桁３の橋梁床版３ｂに連結され、他方端を伸縮装置５に連結されている。延長床版４は、他方端側において、橋梁桁３の熱伸縮やズレに応じて底版１００上を路長方向Ｌに摺動するようになっている。したがって、底版１００の表面１００ｓ及び延長床版４の裏面４ｓは、摺動抵抗が小さくなるように、滑らかに形成されているのが好ましい。これにより、延長床版４が底版１００に対して滑らかに摺動するため、延長床版４に不用意な応力が作用することに起因する割れや折損を抑制することができる。

伸縮装置５は、延長床版４と、延長床版４に伸縮装置５を介して隣に敷設される床版９との間に配置される。伸縮装置５は、延長床版４の路長方向Ｌへの移動を吸収して、延長床版４と床版８との接触を回避する。

土工部７は、土砂を圧密して締め固められており、底版１００の下方を橋台２まで延在している。

次に、底版１００の具体的な構成について、図面に基づいて説明する。

図２に示すように、橋台２及び土工部７上に載置される底版１００は、路幅方向Ｗに並ぶ４枚の底版１００ａ、１００ｂを互いにボルトＢで連結して構成されている。これにより、従来のような底版間の目地にグラウト材を打設して連結するものと比べて、簡単に底版１００同士を連結することができる。以下、図２中の路幅方向Ｗに連結された各底版について、底版を総称する場合には、符号１００を付し、路幅方向Ｗの中央に配置される底版と路幅方向の両端に配置される底版とをそれぞれ区別する場合には、路幅方向Ｗの中央に配置される底版を「中央底版」と称して符号１００ａを付し、路幅方向Ｗの両端に配置される底版を「側方底版」と称して符号１００ｂを付すこととする。

図３及び図４に示すように、中央底版１００ａは、中空平板状に形成されたハウジング１１０と、ハウジング内に配設された補強部１２０と、を備えている。

ハウジング１１０は、開口部Ｏを有する有底箱状の鋼製の本体部１１１と、本体部１１１の開口部Ｏを覆う鋼製の蓋部１１２と、を備えている。これにより、開口部Ｏを介してハウジング１１０内に補強部１２０を設けることができ、補強部１２０の設置作業を効率的に行うことができる。また、ハウジング１１０は、本体部１１１を作製した後に蓋部１１２を溶接で本体部１１１に固定することにより、ハウジング１１０が簡単に中空平板状に形成されるようになっている。さらに、ハウジング１１０が内部を密閉して形成されることにより、ハウジング１１０内の発錆が抑制されている。

本体部１１１は、略矩形状の頂板１１１ａと、頂板１１１ａの各辺から立設されて開口部Ｏを形成する側板１１１ｂと、を備えている。頂板１１１ａと側板１１１ｂとは、溶接で接合されており、接合部分からの浸水が抑制される。本体部１１１の路幅方向Ｗの中央には、頂面１１１ａを支持する支持板１１１ｃが設けられている。支持板１１１ｃは、路長方向Ｌに沿って延設され、路長方向Ｌに対向する２枚の側板１１１ｂに両端を接合されている。支持板１１１ｃは、本体部１１１の幅寸法に応じて増設されても構わない。

蓋部１１２は、長手方向補強部１１１ｃを挟んで１枚ずつ設けられている。蓋部１１２は、本体部１１１との接触部分を溶接されることにより、本体部１１１に固定されている。なお、ハウジング１１０内に支持板１１１ｃが２本以上列設される場合には、蓋部１１２は各支持板１１１ｃを挟むように複数設けられる。

ハウジング１１０は、アンカー挿入管１１３と、グラウト材を注入可能な注入管としての中央注入管１１４と、グラウト材の拡散状態を視認するための確認窓１１５と、を備えている。

アンカー挿入管１１３は、上下方向Ｈに亘ってハウジング１１０内に内設されており、頂板１１１ａに穿設された挿入孔１１３ａと蓋部１１２に挿入孔１１３ａに対向して穿設された挿入孔１１３ｂとに両端を接続された接続パイプ１１３ｃで構成され、上述したアンカー金具Ａを挿通可能になっている。

中央注入管１１４は、上下方向Ｈに亘ってハウジング１１０内に内設されており、頂板１１１ａに穿設された注入孔１１４ａと蓋部１１２に注入孔１１４ａに対向して穿設された図示しない排出孔とに両端を接続された接続パイプ１１４ｂで構成されている。これにより、注入孔１１４ａから注入されたグラウト材を排出口から排出して、底版１００ａと土工部７との間にグラウト材を介在させるようになっている。

確認窓１１５は、頂板１１１ａに穿設された上方確認孔１１５ａと蓋部１１２に上方確認孔１１５に対向して穿設された図示しない下方確認孔とに両端を接続された接続パイプ１１５ｂで構成されている。これにより、頂板１１１ａの上部確認孔１１５ａから底版１００ａの下方を覗き込むことにより、底版１００ａと土工部７との間に注入されたグラウト材８の拡散状態、すなわち、確認窓１１５の下方までグラウト材８が行き届いているかを視認することができる。

また、ハウジング１１１は、金具収容縦孔１１６内に収容された接続金具としての多機能金具１１７を備えている。

多機能金具１１７は、蓋部１１２に一体に固定された基部１１７ａと、基部１１７ａに下端を埋設されたポール部１１７ｂと、を備えている。ポール部１１７ｂに図示しないスクリュージャッキを接続することにより、底版１００ａの設置時には、軽量の底版１００ａの設置高さを調整することができ、底版１００ａの設置後には、軽量の底版１００ａをリフトアップすることができる。

アンカー挿入管１１３、中央注入管１１４、確認窓１１５、多機能金具１１７の配置位置は、従来の底版が鉄筋を避けるためにそれらの配置位置が制限されるのに対して、任意に変更可能である。

本体部１１１の路幅方向Ｗの両端には、路長方向Ｌに沿って所定間隔おきに、上方に開口する連結用縦孔１１８が配置されている。連結用縦孔１１８には、隣接する底版１００同士を連結する際にボルトＢを挿通するボルト孔１１８ａが設けられている。また、一部の連結用縦孔１１８には、蓋部１１２から立設されてグラウト材８を注入する側方注入管１１８ｂが収容されている。側方注入管１１８ｂを介してグラウト材８を土工部７と中央底版１００ａとの間に注入することにより、グラウト材８を隅々まで確実に拡散させることができる。

なお、中央注入管１１４の注入孔１１４ａ、確認窓１１５の上部確認孔１１５ａ、金具収容縦孔１１６、連結用縦孔１１８は、図示しないキャップでそれぞれ塞ぐことができる。これにより、底版１００ａの表面１００ｓが平滑に形成される。また、キャップと、注入孔１１４ａ、上部確認孔１１５ａ、金具収容縦孔１１６、及び連結用縦孔１１８との間には、図示しない防水シールを介装させることにより、ハウジン部１１０内への浸水を抑制することができる。

補強部１２０は、路長方向Ｌに沿って設けられた１本の長手方向補強部としての上述した支持板１１１ｃと、路幅方向Ｗに沿って路長方向Ｌに所定間隔おきに列設された６本の幅方向補強部１２１と、を備えている。

長手方向補強部１１１ｃと幅方向補強部１２１とは、ハウジング１１０内を頂板１１１ａと蓋部１１２との間を上下方向Ｈに亘って延伸されている。また、長手方向補強部１１１ｃと幅方向補強部１２１とは、平面視でハウジング１１１内に格子状に配設されている。これにより、中空のハウジング１１０の強度を向上させることができる。

また、補強部１２０は、頂板１１１ａから立設されると共に路長方向Ｌに沿って設けられた上方補強リブ１２２と、蓋部１１２から立設されると共に路長方向Ｌに沿って設けられた下方補強リブ１２３を備えている。

上方補強リブ１２２は、本体部１１１の路長方向Ｌに亘って延伸されている。

下方補強リブ１２３は、２つの幅方向補強部１２１、１２１の間に隙間を空けて配置されている。これにより、蓋部１１２を本体部１１１に取り付ける際に、下方補強リブ１２３が、幅方向補強部１２１に当接することを回避している。

次に、側方底版１００ｂについて、図面に基づいて説明する。なお、側方底版１００ｂの部材のうち中央底版１００ａと同等の部材については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図５及び図６に示すように、側方底版１００ｂは、ハウジング１１０の路幅方向Ｗの一方端に、路長方向Ｌに沿って所定間隔おきに上方に開口する連結用縦孔１１９が配置されている。

連結用縦孔１１９には、隣接する底版１００同士を連結する際にボルトＢを挿通するボルト孔１１９ａが設けられている。また、一部の連結用縦孔１１９には、蓋部１１２から立設されてグラウト材８を注入する側方注入管１１９ｂが収容されている。連結用縦孔１１９の開口は、図示しないキャップで開口を塞ぐことができる。

次に、路幅方向Ｗに隣接する底版１００同士を連結する連結方法について、図面に基づいて説明する。

中央底版１００ａの連結用縦孔１１８に設けられたボルト孔１１８ａは、図７（ａ）に示すように、側板１１１ｂに穿設されている。また、側方底版１００ｂの連結用縦孔１１９に設けられたボルト孔１１９ｂも同様に、側板１１１ｂに穿設されている。そして、図７（ｂ）に示すように、ボルト孔１１８ａ、１１９ａにボルトＢが挿通され、ナットＮで締結することにより、隣接する底版１００同士が簡単に連結されるようになっている。なお、図７（ａ）、（ｂ）中の符号１１８ｃは、連結用縦孔１１８を塞ぐキャップであり、符号１１９ｃは、連結用縦孔１１９を塞ぐキャップである。

このようにして、上述した本発明に係る底版１００は、中空平板状のハウジング１１０内に補強部１２０が配設されていることにより、支持底版１００の強度を保持しつつ軽量化されるため、底版１００を容易に搬送・設置することができる。本実施例においては、従来のようなプレキャスト鉄筋コンクリート製の底版と比較すると、部材重量が約３３％に軽量化される。これにより、版設置に用いる揚重機は、従来のような５０ｔクレーンを必要とせず、２５ｔクレーンでの施工が可能となる。

また、底版１００を短時間で製作可能で底版１００の原材料コストが低減されることにより、底版１００を製作する時間的、経済的負担を軽減することができる。

さらに、底版１００が鋼板のみで形成されることにより、局所的に破損することが抑制されるため、底版１００を長期に亘って使用することができる。

なお、本実施例では、２枚の中央底版１００ａと２枚の側方底版１００ｂとから成る底版１００について説明したが、底版１００を構成する中央底版１００ａ及び側方底版１００ｂの枚数は、道路の路幅に応じて任意に変更可能であり、例えば、２枚の側方底版１００ｂで構成されるものであっても、３枚以上の中央底版１００ａと２枚の側方底版１００ｂとで構成されるものであっても構わない。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。

１・・・道路
２・・・橋台
３・・・橋梁桁
４・・・延長床版
５・・・緩衝継手
６・・・アスファルト
７・・・土工部
８・・・グラウト材
１００・・・底版
１００ａ・・・中央底版
１００ｂ・・・側方底版
１１０・・・ハウジング
１１１・・・本体部
１１１ａ・・・頂板
１１１ｂ・・・側板
１１１ｃ・・・支持板
１１２・・・蓋部
１１３・・・アンカー挿入管
１１４・・・中央注入管
１１４ａ・・・注入孔
１１４ｂ・・・（中央注入管の）接続パイプ
１１５・・・確認窓
１１５ａ・・・上方確認孔
１１５ｂ・・・（確認窓の）接続パイプ
１１６・・・金具収容縦孔
１１７・・・多機能金具
１１８・・・（中央底版の）連結用縦孔
１１８ａ・・・ボルト孔
１１８ｂ・・・側方注入管
１１９・・・（側方底版の）連結用縦孔
１１９ａ・・・ボルト孔
１１９ｂ・・・側方注入管
１２０・・・補強部
１２１・・・幅方向補強部
１２２・・・上方補強リブ
１２３・・・下方補強リブ
Ｌ・・・路長方向
Ｗ・・・路幅方向
Ｈ・・・上下方向
Ｂ・・・ボルト
Ｎ・・・ナット
Ｃ・・・（橋台と橋梁桁との間の）クリアランス
Ｏ・・・（本体部の）開口部

Claims

土工部及び橋台付近の道路を構築する床版であって、
中空平板状に形成されて内部を密閉された鋼製のハウジングと、
該ハウジング内に格子状に配置された鋼製の補強部と、
を備えている鋼製床版において、
該鋼製床版は、前記土工部及び前記橋台上に配置される底版であることを特徴とする鋼製床版。
前記ハウジング内を該ハウジングの表面から裏面に亘って内設されて、前記ハウジングの裏面と前記土工部との間にグラウト材を注入可能な注入管を備えていることを特徴とする請求項１記載の鋼製床版。
前記ハウジング内を該ハウジングの表面から裏面に亘って内設されて、前記ハウジングの裏面と前記土工部との間に注入されたグラウト材の拡散状態を確認する確認窓を備えていることを特徴とする請求項２記載の鋼製床版。
土工部及び橋台付近の道路を構築する床版であって、
中空平板状に形成されて内部を密閉された鋼製のハウジングと、
該ハウジング内に格子状に配置された鋼製の補強部と、
を備えている鋼製床版において、
該鋼製床版は、前記橋台と橋梁桁とに架設される延長床版であることを特徴とする鋼製床版。
前記延長床版は、土工部及び橋台上に載置された底版上を摺動可能に設けられていることを特徴とする請求項４記載の鋼製床版。
前記ハウジングは、該ハウジングを上下方向に昇降させるジャッキに接続可能な接続金具を備えていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の鋼製床版。