JP6478948B2 - ワンサイドボルトで縦リブとデッキプレートを接合した鋼床版構造を備える鋼橋 - Google Patents

Description

本発明は、鋼橋に関し、特に、ワンサイドボルトで縦リブとデッキプレートを接合した鋼床版構造を備える鋼橋に関する。

本件明細書中の用語について、用語「タッピングボルト」は、接合される複数の部材の少なくとも一方におけるめねじ加工が施されていない下穴に、直接にねじ込むことによって、自らねじ切りをしつつ進み、めねじを塑性変形によって形成して、ねじ接合するボルトまたはねじであり、また、自らねじ切りをしつつ進み、めねじを弾性変形によって、または切削加工して形成して、ねじ接合するボルトまたはねじを含む。「タッピングボルト」は、スレッドローリングスクリュ（略称ＴＲＳ（登録商標））、スレッドフォーミングスクリュ、タッピンねじ、タップボルトなどを含む概念として、解釈されなければならない。

用語「ワンサイドボルト」は、たとえば、タッピングボルトなどのように、接合される複数の部材を、片側からの施工によって支圧接合または摩擦接合などするボルトまたはねじを含む概念として、解釈されなければならない。

上下方向は、鋼床版が施工された橋梁における地上から見た方向であり、図面中のみの上下方向は、その図面を指摘する。

従来、橋床としての鋼床版は、軽量であり、架設が容易であり、施工を迅速に行なえるので、支間長が長い橋や軟弱な地盤上に架設される橋、あるいは工期短縮が求められる橋など特に都市内の多くの橋で有利に採用されてきている。

従来の典型的な鋼床版は、溶接継手部の疲労亀裂に起因して安全性や補修に関する大きな問題を招来する。鋼床版は、デッキプレートの下面に、橋軸方向である縦方向に沿って延びて補剛する閉断面縦トラフリブのウエブ上端部が連続すみ肉溶接によって溶接接合されて構成される。近時、鋼床版における前記溶接接合する溶接金属を破断させるビード貫通亀裂と呼ばれる疲労亀裂、およびその溶接部からデッキプレートに進展し貫通したデッキ貫通亀裂と呼ばれる疲労亀裂が数多く発見され、高速道路などの道路における橋を管理する上で、既設鋼床版の疲労対策が重要となっている。これらの亀裂は、当初は微小なため目視での視認が困難であり、また目視困難な部位に発生し、亀裂が相当長くなり発錆を伴う、あるいは舗装の著しい損傷、変状の発生に至らないと、見付けることが困難である。

そこで、閉断面縦リブを使用する新設の鋼床版では、デッキ貫通亀裂に対応して疲労耐久性の向上を図るために、平成２４年改定の道路橋示方書は、輪荷重位置のデッキプレートの最小板厚を、それまでの１２ｍｍから１６ｍｍに見直して規定した。したがって、橋梁の死荷重が増加する、という問題がある。

他の従来技術は、前記溶接金属の疲労亀裂の発生、進展を抑制するために剛性の高い鋼繊維補強コンクリート（略称ＳＦＲＣ、Ｓｔｅｅｌ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）によって、床版剛性を確保する。縦リブが溶接接合されて補剛されたデッキプレートの上面には、ずれ止めのための多数のスタッドジベルが立設され、接着材によってＳＦＲＣ舗装が接合され、表層にアスファルト舗装が施される（非特許文献１、２）。この従来技術のＳＦＲＣ舗装の鋼床版では、スタッドジベルおよび接着材を使用するので、施工性が劣るだけでなく、更新補修時、舗装の剥離除去が困難であり、多くの労力、時間を必要とする、という問題がある。

既設の鋼床版における前記溶接金属の疲労亀裂を、たとえば電磁誘導、超音波によって探傷して検出し（特許文献１）、既設の鋼床版において発生、検出した溶接金属の疲労亀裂を補修する或る１つの工法は、たとえば特許文献２に開示される。亀裂補修のために、デッキプレート上に、アスファルト舗装を剥離した後、凹凸が連続した波板を配置し、その波板の谷部とデッキプレートとにわたって形成されたボルト挿通孔に、デッキプレートの下方からボルトを挿通し、デッキプレートの上方でナット締めして波板を摩擦接合によって固定し、波板に形成した孔からデッキプレートと波板との空間内にコンクリートを打設し、波板上に舗装用アスファルトを敷設して復旧する。

この従来の補修工法では、デッキプレートの上下両方から同時に補修作業をしなければならないので、作業中の交通規制が必要であり、作業性が劣り、アスファルト舗装が健全であっても亀裂補修のためには剥離しなければならない。その結果、前記溶接金属の疲労亀裂について、点検保守、維持管理のために多くの労力、時間を必要とする、という問題がある。したがって、前記疲労亀裂の発生、進展を根源から解消して、その補修をしなくてよい鋼床版の出現が望まれている。

村越他：既設鋼床版のＳＦＲＣ舗装による補強工法の構造と耐久性評価に関する実験的検討、土木学会論文集Ａ１、Ｖｏｌ．６９、Ｎｏ．３、ｐｐ．４１６〜４２８、２０１３ （独）土木研究所他：鋼床版橋梁の疲労耐久性向上技術に関する共同研究（その２・３・４）報告書・ＳＦＲＣ舗装による既設鋼床版の補強に関する設計・施工マニュアル（案）、共同研究報告書、第３９５号、２００９

特開２０１０−１３３８３５ 特開２００５−２５６４６２

本発明の目的は、従来の新設の鋼床版の前述の問題を一掃し、高品質を確保することができ、長期間にわたる点検保守、維持管理を容易にする鋼床版構造を備える鋼橋を提供することである。

本発明は、
縦桁３で支持される鋼床版１を備える鋼橋において、
（ａ）鋼床版１は、
（ａ１）デッキプレート１０の下面に、橋軸方向に延びて橋軸直角方向に縦リブ間隔をあけて配置される第１複数の閉断面縦リブ２０がデッキプレート１０を補剛し、
デッキプレート１０の下面に、橋軸直角方向に延びて橋軸方向に横リブ間隔をあけて配置される第２複数の各横リブ４０のウエブ４１がデッキプレート１０を補剛し、
閉断面縦リブ２０は、横リブ４０との交差位置で横リブ４０のウエブ４１を貫通して連続し、
（ａ２）各閉断面縦リブ２０は、
（ａ２−１）単一枚の鋼板が加工されて製造され、
橋軸方向に沿ってデッキプレート１０に垂直な対称面２１に関して左右対称に構成され、
（ａ２−２）デッキプレート１０の下面とともに橋軸方向に延びる閉空間２２を形成する縦リブ本体２３であって、
（ａ２−２−１）単一の平板状下フランジ２５、および
（ａ２−２−２）下フランジ２５の両側部にそれぞれ連なって立上がる平板状ウエブ２６を有し、
（ａ２−２−３）下フランジ２５および各平板状ウエブ２６が、閉空間２２に臨んで凹の弯曲部分を介してそれぞれ連なる縦リブ本体２３、および
（ａ２−３）デッキプレート１０の下面に配置され、縦リブ本体２３の各平板状ウエブ２６の縦リブ本体上端部２４にそれぞれ連なって閉空間２２およびデッキプレート１０に臨んで凸の弯曲部分を介して橋軸直角方向に外向きに形成される平板状取付けフランジ２７を有し、
（ａ２−４）橋軸直角方向に隣接する閉断面縦リブ２０の各縦リブ中心間距離Ｃは、橋軸直角方向にそれぞれ等しく、
（ａ３）デッキプレート１０および各平板状取付けフランジ２７を第３複数のタッピングボルト３０によって、気密に支圧接合し、
各タッピングボルト３０は、
デッキプレート１０および平板状取付けフランジ２７に厚さ方向に貫通して、橋軸方向に下穴間隔をあけて単一の列を成して、予めそれぞれ形成される直円筒形の各支圧接合用下穴１４、２８に、取付けフランジ２７からデッキプレート１０へ締め込まれてめねじを自ら形成しながらそれぞれ進み、
タッピングボルト３０の端部は、デッキプレート１０の上面に突出せず、
（ａ４）閉断面縦リブ２０と横リブ４０との前記交差位置で、
第１取付け片５１と第２取付け片５２とが屈曲して連なってＬ字状断面を有する連結部材５０、
第１取付け片５１から閉断面縦リブ２０の平板状ウエブ２６へ締め込まれて進み、閉断面縦リブ２０の平板状ウエブ２６と第１取付け片５１とを支圧接合する交差位置用タッピングボルト５５、および
横リブ４０のウエブ４１と第２取付け片５２とを接合するボルト５６を含み、
（ａ５）デッキプレート１０の下面には、橋軸直角方向に隣接する閉断面縦リブ２０の間で、横リブ４０のウエブ４１の横リブ上端部４２が溶接接合され、
（ａ６）横リブ４０のウエブ４１には、
橋軸直角方向の横リブ上端部４２に関して両側で、
縦リブ間隔スカラップ４３が、
デッキプレート１０の下面における平板状取付けフランジ２７の橋軸直角方向外方位置（図５を参照。その図５（１）の一部ＸＩの拡大である図１１の右側の平板状取付けフランジ２７の右方の位置、および図１１の左側の平板状取付けフランジ２７の左方の位置）から、図１１、図１３のとおり、橋軸直角方向に、平板状ウエブ２６の縦リブ本体上端部２４（すなわち、縦リブ本体２３の平板状ウエブ２６と前記凸の弯曲部分との連なる部分。図１）付近にまで連なり、かつ、図１１、図１３のとおり、タッピングボルト３０のボルト頭３１よりも下方に、形成され、
（ａ７）横リブ４０のウエブ４１の橋軸直角方向の端部には、外方スカラップ８１が形成され、
この外方スカラップ８１は、
横リブ４０の橋軸直角方向最外方に配置される閉断面縦リブ２０の縦リブ本体２３の橋軸直角方向最外方にある縦リブ本体上端部２４付近から、橋軸直角方向に、横リブ４０のウエブ４１の最外方にまで連なり、かつ、タッピングボルト３０のボルト頭３１よりも下方に、形成され、
（ａ８）横リブ４０のウエブ４１には、
スリット４４が、図５、図１１、図１３、図２０に示されるとおり、閉断面縦リブ２０の縦リブ本体２３の平板状下フランジ２５および前記凹の弯曲部分の付近を外囲して形成され、
（ａ９）橋軸直角方向に隣接する各デッキプレート１０は、当接されて溶接接合され、
（ａ１０）橋軸直角方向に隣接する横リブ４０の端部で相互に近接した閉断面縦リブ２０は、前記縦リブ中心間距離Ｃと同一値をあけて配置され、
（ｂ）縦桁３のウエブは、図５、図６、図２０のとおり、デッキプレート１０の下面に、橋軸直角方向の閉断面縦リブ２０の間に配置されてデッキプレート１０が縦桁３の上フランジを構成することを特徴とする鋼橋である。
本発明は、
支圧接合によって固定されたデッキプレート１０と平板状取付けフランジ２７との当接部分に、外方から塗布されて隙間を塞ぐシール材を、さらに含むことを特徴とする。

本発明によれば、鋼橋の鋼床版では、デッキプレートの下面に閉断面縦リブの取付けフランジが支圧接合ボルトであるタッピングボルトによって支圧接合されて、デッキプレートが補剛される。本発明では、従来の鋼床版におけるデッキプレートと縦リブとを接合する溶接継手が存在しないので、そのビード貫通亀裂およびデッキ貫通亀裂が発生せず、疲労亀裂に起因する前述の問題が根源から一掃され、鋼床版の長期間にわたる疲労耐久性が向上され、補修が不要となり、長期間にわたる点検保守、維持管理を容易にする新規で画期的な鋼床版が実現される。

本発明の鋼床版は、デッキプレートが縦リブと横リブとで補剛され、舗装が施されて構成される。鋼床版は、縦桁、横桁などの床組または主桁、主構などで支持される。横リブは、床組の横桁として兼用させることもできる。桁橋の構造要素の主構造は、典型的には、I桁（プレートガーダー）形式の縦桁を主桁とし、横リブからの荷重を縦桁に受けさせるものと、箱桁形式の主桁に横桁からの荷重を受けさせるものとがあり、これらの主桁は、荷重を、支承を介して下部構造に伝達する。本発明の鋼床版のデッキプレートは、これらの主桁の上フランジを構成してもよい。本発明の鋼床版を、トラス橋の床として使用することもできる。本発明の鋼床版は、このような、およびその他の構造形式の橋梁に関連して実施することができる。

本発明によれば、もともと溶接継手が存在しないので、溶接継手の疲労損傷に大きな悪影響を与える応力集中や溶接欠陥、残留応力がなく、デッキプレートへの疲労亀裂の進展などがなくなり、疲労耐久性の向上などの高品質の確保が容易である。そのため、輪荷重位置のデッキプレートの最小板厚を薄くでき、たとえば前述の道路橋示方書において規定される１６ｍｍよりも薄い示方書改定以前の１２ｍｍまたはそれ未満とすることができる。また、前述のＳＦＲＣ舗装が不要となる。こうして、鋼床版の疲労問題を根本的に解決できるとともに、死荷重を大幅に軽減できる。

したがって、橋梁の構造要素、たとえば、床組、主桁、主構、さらに下部構造などを簡素化できる。耐荷力が減少した橋梁において、新しい基準に準じた耐震補強などの橋梁補強などが必要な場合、重い鉄筋コンクリート床版、プレストレストコンクリート床版などを、本発明の鋼床版に取り換えることによって、補強を不要とする、または、補強範囲を小さくすることができる。

本発明の鋼床版は鉄筋コンクリート床版などに比べて軽量であるので、路面を拡幅する場合でも、既存主桁の補強が不要、または補強範囲を小さくすることができる。

本発明の鋼床版を製造するには、工場で、たとえば水平に設置したデッキプレートの製造時における上面で支圧接合用下穴の削孔形成およびタッピングボルトの締め込みなどの作業を、作業者が、いわば下向き施工で行なうことができ、作業性が良好である。製造時におけるデッキプレートの上面は、橋床としての使用状態では、反転されて下面であり、製造時と使用状態とでは、上下逆となる。

支圧接合用下穴は、たとえば、本発明の実施の一形態では、後述の図１０のように軸線方向に一様な円形断面を有する直円筒形である。取付けフランジに橋軸方向に等間隔をあけて列を成して、ボール盤などのドリル工具の刃物によって、複数の各支圧接合用下穴を予め形成しておく。取付けフランジの各支圧接合用下穴によって、ドリル工具の刃物を案内して、デッキプレートに、取付けフランジと対を成して対応する支圧接合用下穴を削孔する。これによって、取付けフランジとデッキプレートとにおける複数の対を成す各下穴は、同一内径で、共通な一直線上に軸線を有する。したがって、タッピングボルトを、取付けフランジからデッキプレートへ締め込んで進めてゆき、タッピングボルトは、自らねじ切りをしつつ進めて、めねじを塑性変形によって形成する。

こうして正確な位置に施工して、鋼床版を高精度で製造でき、その製造の作業性がよい。たとえ、製造時にタッピングボルトの施工を誤っても、そのボルトを取外すことができ、再施工することが、溶接接合に比べて容易である。本発明では、高度な品質管理が要求される溶接作業が不要であり、したがって、溶接の熱による変形の矯正作業や、溶接きずなどの検査あるいは補修などの溶接に伴う作業も不要となるため、製作工程の簡略化が期待できる。

本発明の実施の他の形態では、図２２のように、取付けフランジとデッキプレートとに、複数の橋軸方向に沿って間隔をあけて、支圧接合用下穴である、めねじ孔を予めそれぞれ刻設して形成される。これらのめねじ孔にタッピングボルトを螺合することによって、デッキプレートと取付けフランジとの支圧接合が達成されるようにしてもよい。

デッキプレートと取付けフランジとの支圧接合は、タッピングボルトによって達成することができるので、高力ボルトと異なり、緩みのない接合が可能になる。鋼床版のタッピングボルトに関連する補修は、長期間にわたって、不要である。しかも、長期間にわたる鋼床版の使用によって、タッピングボルトに緩みが生じているかどうかの定期点検は、たとえば図２３に関連して後述されるように、外部からの目視観察によって、容易である。

タッピングボルトは鋼床版の下方に臨むので、鋼床版の点検保守、維持管理などの作業を鋼床版の下方でのみ行なうことができる。たとえ、補修時に、タッピングボルトおよび縦リブの除去、取換えが必要になったとしても、あるいはまた、それまで使用してきたタッピングボルトを取外して、さらに大きな内径を有する新たな支圧接合用下穴を削孔し、新たな大径のタッピングボルトをねじ込んで新たな支圧接合をすることが必要になったとしても、それらの全ての作業を、鋼床版の下方でのみ行なうことができ、鋼床版のデッキプレートの上方での補修作業が不要である。したがって、交通規制が不要であり、タッピングボルトに関連する補修のために、デッキプレート上の健全なアスファルトなどの舗装を、剥離する必要がなく、補修作業に必要な時間を短縮することができ、コストを低減することができる。

支圧接合によれば、摩擦接合に比べて、タッピングボルトの高い軸力によるデッキプレートと縦リブの取付けフランジとの圧接力を必要としない。このような支圧接合は、デッキプレートの鋼材の厚さが小さく、そのためタッピングボルトがねじ込まれるめねじの軸長が比較的短く、デッキプレートと取付けフランジとの摩擦接合に必要な高い軸力を発揮できなくても、または軸力がなくても、確実に達成できる。支圧接合によれば、デッキプレートの下面と取付けフランジの上面との錆止め塗料などによる摩擦係数を管理する必要がなくなり、製造を簡素化することができる。必要な支圧力は、タッピングボルトの外径に依存し、このボルト径を大きくすることによって、必要なタッピングボルトの本数を減少することができる。支圧接合は、タッピングボルトのねじ込みによって完了し、希望する支圧強さを得ることができるので、この観点からも、鋼床版の製造作業を簡素化できる。デッキプレート自体に、またはその表面に凹凸が存在していても、タッピングボルトによる支圧接合を確実に達成することが容易に可能である。

縦リブは、取付けフランジから下方に連なって延びるウエブを有する閉断面リブまたは開断面リブなどでもよい。デッキプレート、縦リブなどは、構造用鋼から成る。タッピングボルトは、高力ボルトなどの高張力鋼製であってもよいが、他の材料から成ってもよい。

本発明によれば、縦リブの縦リブ本体は、下フランジとその両側部のウエブとがＵ字状である、下フランジが平坦な、たとえば逆台形の横断面形状をなすＵトラフ形でもよいが、その他の閉断面形状（図２４（１））を有してもよく、下フランジを有さなくてもよい（図２４（２）、図２４（３））。

本発明によれば、デッキプレートと取付けフランジとには、直円筒形（図１０）の支圧接合用下穴だけを形成すればよく、その下穴にめねじ孔を刻設して形成する必要がないので、製造作業が簡素化される。

本発明によれば、デッキプレートと取付けフランジとは、片側から施工されるワンサイドボルトであるタッピングボルトによって支圧接合され、そのタッピングボルトの端部はデッキプレートの上面に突出しない。したがって、タッピングボルトの端部は、アスファルトなどの舗装内に入り込まず、舗装の層厚を小さくでき、また舗装を損傷せず、舗装の更新補修のための剥離および施工の作業を妨げない。舗装は、アスファルトだけでなく、その他の材料から成ってもよい。

タッピングボルトによる塑性変形または弾性変形を伴う気密な支圧接合は、路面の排水がデッキプレートの上面から下方へ、貫通した下穴を経て漏れ出すことを阻止する。デッキプレート上の防水層１１（図１）の防水機能が経年劣化で損なわれても、デッキプレート裏面側に水が漏れ出さない。

デッキプレートの支圧接合用下穴および取付けフランジの支圧接合用下穴はいずれも、貫通孔であるので、未貫通孔の場合の孔底の応力集中が生じることはなく、また内周面の表面加工仕上げおよびバリ取り加工が容易であり、タッピングボルトの支圧接合を高精度で達成でき、このことによっても、耐久性の向上が図られる。本発明の実施の他の形態では、デッキプレートの支圧接合用下穴は、デッキプレートを厚さ方向に貫通せず、底を有してもよい。

本発明によれば、縦リブと横リブとの交差位置で、Ｌ字状断面を有する連結部材の第１取付け片から縦リブのウエブへ交差位置用タッピングボルトが締め込まれて、縦リブのウエブと第１取付け片とを支圧接合し、横リブのウエブと第２取付け片とを摩擦接合または支圧接合するので、縦リブからの剪断力を連結部材を経て横リブのウエブへ確実に伝えて縦桁である主桁などに受けさせることができる。交差位置用タッピングボルトは、前述のデッキプレートおよび取付けフランジを支圧接合するタッピングボルトと同様に支圧接合を達成する。交差位置用タッピングボルトは、縦リブの外方からの締め込み作業によってボルト接合できる、片側から施工されるワンサイドボルトであるので、製造の作業性が良好である。

横リブのウエブと第２取付け片とを接合するボルトは、第２取付け片と横リブのウエブとを挿通してナットと螺合して摩擦接合する構成であってもよいが、第２取付け片と横リブのウエブとに形成された支圧接合用下穴に締め込まれて支圧接合するタッピングボルトであってもよい。連結部材は、横リブのウエブに関して、橋軸方向の一方に設けられてもよいが、橋軸方向の他方にも併せて設けられてもよい。

縦リブと連結部材の第１取付け片とは、交差位置用タッピングボルトによって支圧接合され、横リブと連結部材の第２取付け片とは、タッピングボルトによって支圧接合され、またはボルトとナットとの組合せによって摩擦接合される。そのため、縦リブと横リブとは、高い強度で接合される。縦リブと横リブとの交差位置における溶接接合は存在しないので、横リブに形成される、縦リブの直下方のスリット４４（図１１、図１３）付近において、従来技術の溶接止端部を起点として縦リブまたは横リブに発生する疲労亀裂の問題が解消される。この観点からも、疲労耐久性に優れた鋼床版が実現される。

従来技術の鋼床版では、デッキプレートと閉断面縦リブのウエブの上端部とを接合する溶接継手、および縦リブと横リブとの交差位置における溶接継手が、疲労亀裂を特に発生、進展させ易いことが判っている。本発明は、従来技術における、これら２個所での溶接金属の疲労亀裂の問題を一掃し、長期間にわたる疲労耐久性を向上し、補修を不要とし、点検保守、維持管理を容易にする。

本発明によれば、
前述の鋼床版を橋床として備える上部構造を、支承を介して、下部構造によって支持させる鋼橋の構造形式または構造形態が、実現される。

本発明の工法によれば、鋼床版は、デッキプレート上に舗装が施されて橋床とされ、床組または主桁、主構などとともに上部構造を構成する。この上部構造を、支承を介して、下部構造によって支持させる。こうして、橋梁が架設される。

本発明の実施の一形態の橋梁の鋼床版１を示す一部の橋軸に垂直な切断面から見た切断部端面図である。 鋼床版１を示す橋軸に沿う切断面から見た断面図である。 図２の縦リブ２０を示す平面図である。 図２の縦リブ２０を示す底面図である。 図５（１）および図５（２）の配置を示す図である。 鋼床版１を使用する橋梁の一部を橋軸に垂直な切断面から見た断面図である。 鋼床版１を使用する橋梁の一部を橋軸に垂直な切断面から見た断面図である。 図５（１）および図５（２）の切断面線ＶＩ−ＶＩから見た鋼床版１を簡略化して示す断面図である。 図７（１）〜図７（３）の配置を示す図である。 鋼床版１を使用する橋梁の一部を橋軸に垂直な切断面から見た断面図である。 鋼床版１を使用する橋梁の一部を橋軸に垂直な切断面から見た断面図である。 鋼床版１を使用する橋梁の一部を橋軸に垂直な切断面から見た断面図である。 図８（１）〜図８（３）の配置を示す図である。 鋼床版１を使用する橋梁の一部を橋軸に沿う切断面から見た縦桁３を示す断面図である。 鋼床版１を使用する橋梁の一部を橋軸に沿う切断面から見た縦桁３を示す断面図である。 鋼床版１を使用する橋梁の一部を橋軸に沿う切断面から見た縦桁３を示す断面図である。 タッピングボルト３０がデッキプレート１０および取付けフランジ２７を支圧接合している構成を、鋼床版１が橋梁に使用されている状態で、示す拡大断面図である。 工場における鋼床版１の製造時、橋床としての使用状態とは上下方向が逆である姿勢で、デッキプレート１０に削孔する作業を説明するための断面図である。 図５のセクションＸＩを拡大して示す断面図である。 連結部材５０を示す斜視図である。 図５のセクションＸＩＩＩを拡大して示す断面図である。 図７のセクションＸＩＶを拡大して示す断面図である。 図１４の切断面線ＸＶ−ＸＶから見た断面図である。 図１４の切断面線ＸＶＩ−ＸＶＩから見た断面図である。 図１６の切断面線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩから見た断面図である。 ハンドホール６２を蓋部材７２によって閉じて図１７の状態にする作業の操作を説明するための断面図である。 図８のセクションＸＩＸを拡大して示す断面図である。 図２０（１）および図２０（２）の配置を示す図である。 本発明の実施の他の形態における鋼床版１を使用する橋梁の一部を橋軸に垂直な切断面から見た、前述の図５（１）に対応する断面図である。 本発明の実施の他の形態における鋼床版１を使用する橋梁の一部を橋軸に垂直な切断面から見た、前述の図５（２）に対応する断面図である。 図２０のセクションＸＸＩを拡大して示す断面図であり、前述の図１３に対応する。 本発明の実施のさらに他の形態の鋼床版１におけるタップボルト１３０によって、デッキプレート１０と縦リブ２０の取付けフランジ２７とが支圧接合している構成を、鋼床版１が橋梁に使用されている状態で、示す拡大断面図である。 工場における鋼床版１の製造時、図２２（１）の橋床としての使用状態とは上下が逆である姿勢で、縦リブ２０の取付けフランジ２７に予め形成された直円筒形下穴１２８によって、ドリル工具１６の刃物１７を案内し、デッキプレート１０に直円筒形下穴１１４を削孔する状態を示す断面図である。 図２２（１）の上下を逆にした図２２（２）における下穴１２８、１１４に、タップを使用してめねじを立てて、めねじ孔１２９、１１５をそれぞれ形成した状態を示す断面図であり、工場の製造時の状態である。 タッピングボルト３０のボルト頭３１の緩み確認用マーキングを施した状態を示す斜視図である。 本発明の実施の他の各形態における閉断面縦リブ２０ａ〜２０ｃをそれぞれ示す断面図である。

図１は、本発明の実施の一形態の橋梁の鋼床版１を示す一部の橋軸に垂直な切断面から見た切断部端面図である。鋼床版１は、デッキプレート１０と、デッキプレート１０を補剛する閉断面縦リブ２０と、タッピングボルト３０と、デッキプレート１０を補剛する横リブ４０（後述の図５、図６）とを含んで構成される。

図２は鋼床版１を示す橋軸に沿う切断面から見た断面図であり、図３は図２の縦リブ２０を示す平面図であり、図４は図２の縦リブ２０を示す底面図である。図１〜図４は、縦リブ２０を単一の横リブ中心間距離である縦リブ支間長Ｌについて、同一縮尺で示し、図２〜図４の省略部分は、図面上２４ｃｍである。縦リブ２０は、図１の紙面に垂直な、したがって、橋軸方向（図１の紙面に垂直な方向、図２〜図４の左右方向）に沿ってデッキプレート１０に垂直な対称面２１に関して左右対称に構成され、デッキプレート１０の下面とともに橋軸方向（図１の紙面に垂直な方向、図２の左右方向、図３、図４の上下方向）に延びる閉空間２２を形成する縦リブ本体２３と、縦リブ本体２３の上端部２４にそれぞれ連なって橋軸直角方向（図１の左右方向、図２の紙面に垂直な方向、図３、図４の左右方向）に外向きに形成され、デッキプレート１０の下面に配置される平板状取付けフランジ２７とを有する。縦リブ本体２３は、平板状下フランジ２５と、下フランジ２５の両側部にそれぞれ連なって立上がる平板状ウエブ２６とが、丸みをおびた円弧状であって閉空間２２に臨んで凹の弯曲部分を介して連なって、全体の横断面形状が逆台形をなすＵトラフ形である。取付けフランジ２７は、縦リブ本体２３、したがって各ウエブ２６の上端部２４に、丸みをおびた円弧状であって閉空間２２およびデッキプレート１０に臨んで凸の弯曲部分を介してそれぞれ連なって橋軸直角方向に外向きに形成される。図３の平面図では、縦リブ２０の内周面において、前記凹の弯曲部分が下フランジ２５とウエブ２６とにそれぞれ連なる橋軸方向に延びる接線と、前記凸の弯曲部分がウエブ２６と取付けフランジ２７とにそれぞれ連なる橋軸方向に延びる接線とが実線で示される。図４の底面図では、縦リブ２０の外周面において、前記凹の弯曲部分が下フランジ２５とウエブ２６とにそれぞれ連なる橋軸方向に延びる接線と、前記凸の弯曲部分がウエブ２６と取付けフランジ２７とにそれぞれ連なる橋軸方向に延びる接線とが実線で示される。

縦リブ２０は、たとえば、図１〜図４に明らかに示されるとおり、単一枚の構造用鋼板を冷間プレス加工またはロール成形加工して１工程で容易に製造することができる。デッキプレート１０上には、アスファルト舗装１３が施工される。このアスファルト舗装１３は、ごく薄い接着層（図示省略）、グースアスファルトなどから成る防水層１１および改質アスファルトなどから成る舗装本体上層１２が、下から上に、この順序で形成されて、構成される。

タッピングボルト３０は、橋軸方向に等間隔をあけて第３複数個配置され、取付けフランジ２７からデッキプレート１０へ締め込まれて進み、デッキプレート１０および取付けフランジ２７を支圧接合によって固定する。

図５は鋼床版１を使用する橋梁の一部を橋軸に垂直な切断面から見た断面図であり、図６は図５（１）および図５（２）の切断面線ＶＩ−ＶＩから見た鋼床版１を簡略化して示す断面図であり、図７は鋼床版１を使用する橋梁の一部を橋軸に垂直な切断面から見た断面図である。図面の簡略化のために、正面から見たボルト、ナットを円または点で描き、側面から見たボルト、ナットの組合せを線分で描くことがあり、さらにボルト、ナットおよびその他の部材の図示を省略することもある。各図の縮尺は、異なることがある。

デッキプレート１０の下面には、橋軸方向（図５の紙面に垂直な方向、図６の左右方向）に延びる第１複数（たとえば６個）の各縦リブ２０が、橋軸直角方向にそれぞれ等しい縦リブ中心間距離Ｃ（図５）をあけて、縦リブ間隔をあけて、前述のとおりタッピングボルト３０によって固定される。デッキプレート１０の下面にはまた、橋軸直角方向に延びる横リブ４０が、橋軸方向に横リブ間隔をあけて第２複数個（たとえば７個）配置され、横リブ４０のウエブ４１の上端部４２が溶接接合される。縦リブ２０は、縦リブ２０と横リブ４０との交差位置で、横リブ４０のウエブ４１を貫通して連続し、連結部材５０（図１１）によって連結される。橋軸方向に隣接する縦リブ２０は、縦リブ継手６０によって連結される。橋軸直角方向に隣接する横リブ４０は、横リブ継手８０によって連結される。

図８は、鋼床版１を使用する橋梁の一部を橋軸に沿う切断面から見た縦桁３を示す断面図である。鋼床版１の横リブ４０は、主桁としてのI桁（プレートガーダー）形式の縦桁３によって支持される。橋軸方向に隣接する縦桁３は、縦桁継手９０によって連結される。縦桁３のウエブには、垂直補剛材８が設けられる。こうして鋼床版１を橋床として備えて構成される上部構造５の組立て体は、支承６を介して、橋台、橋脚を含む下部構造７によって支持される。

図９は、タッピングボルト３０がデッキプレート１０および取付けフランジ２７を支圧接合している構成を、鋼床版１が橋梁に使用されている状態で、示す拡大断面図である。鋼床版１は、工場では、図９の上下を逆にした状態で、タッピングボルト３０が取付けフランジ２７からデッキプレート１０へねじ締め込まれて進み、製造される。タッピングボルト３０は、六角のボルト頭３１と、座金部３２と、軸部３３とが一体的に形成され、その外表面はデッキプレート１０および取付けフランジ２７の鋼材よりも高硬度に表面処理加工される。軸部３３には、その首下長さＬ３３の全長にわたって、おねじ山３４が刻設される。これによって、ボルト頭３１に、取付けフランジ２７およびデッキプレート１０に向けて押し付け力を作用しながら回転駆動することによって、軸部３３は、めねじ加工が施されていない取付けフランジ２７の支圧接合用下穴２８と、めねじ加工が施されていないデッキプレート１０の支圧接合用下穴１４とに、めねじを自ら形成しながら進んで、めねじを塑性変形によって形成して、支圧接合を達成する。取付けフランジ２７とデッキプレート１０との隙間は、ほぼ零である。タッピングボルト３０は、その軸線が、対を成す同一内径である各支圧接合用下穴１４，２８の軸線とともに、共通な一直線上にあり、したがって、タッピングボルト３０が締め込まれるとき、タッピングボルト３０への曲げモーメントなどによる不所望な応力などが発生することが防がれる。

タッピングボルト３０によれば、めねじの塑性変形は切削屑を生じない。
タッピングボルト３０の軸部３３のボルト頭３１とは反対側（図９の上方）の端部３５は、デッキプレート１０の上面に突出せず、すなわち、デッキプレート１０の上面と実質的に面一であり、たとえばタッピングボルト３０の首下長さＬ３３の製作精度分１０^-1 ｍｍオーダーだけが、デッキプレート上面から凹凸となる。タッピングボルト３０の端部３５は、デッキプレート１０の上面よりも凹んでいてもよい。したがって、ボルト３０の端部３５は、アスファルト舗装１３内に入り込まないので、舗装１３の層厚は小さいままでよく、また舗装１３を損傷することはない。ボルト３０の端部３５がデッキプレート１０の上面に突出しないので、舗装１３の更新補修のための剥離および施工の作業を妨げることはない。

取付けフランジ２７を含む縦リブ２０の厚さをｔ２０とするとき、タッピングボルト３０の軸部３３がデッキプレート１０にねじ込まれる軸部３３の軸線方向の長さ（＝Ｌ３３−ｔ２０）は、支圧接合強度を達成できる値に選ばれる。本発明の支圧接合によれば、デッキプレート１０の鋼材の厚さが薄く、そのためタッピングボルト３０がねじ込まれる軸部３３の軸長が比較的短く、デッキプレート１０と取付けフランジ２７との摩擦接合に必要な高い軸力を発揮できなくても、または軸力がなくても、支圧接合を確実に達成することができる。

図１０は、工場における鋼床版１の製造時、橋床としての使用状態とは上下方向が逆である上下逆姿勢で、水平に設置したデッキプレート１０に削孔する作業を説明するための断面図である。鋼床版１は、橋梁における使用時を示す図２、図５、図９などとは、上下方向を逆にした図１０の姿勢で組立てられて製造される。取付けフランジ２７には、橋軸方向に等しい下穴間隔をあけて第３複数（たとえば２１個）の支圧接合用下穴２８が、図２〜４に示されるとおり、単一の列を成して予め形成される。デッキプレート１０は、定盤または加工台１５の上に水平に設置される。デッキプレート１０上の支圧接合するべき予め定める位置に、縦リブ２０の取付けフランジ２７を乗載し、デッキプレート１０と縦リブ２０とを、固定治具によって、ずれないように一時的に固定する。固定治具は、たとえば、磁石の磁力を利用してデッキプレート１０と縦リブ２０とを相互の近接方向に磁気吸着する構成でもよく、デッキプレート１０と縦リブ２０とを相互の近接方向に圧接力を作用して挟持する構成でもよく、または、その他の構成によって実現されてもよい。

デッキプレート１０上で一時的に固定された縦リブ２０の取付けフランジ２７に予め削孔されている支圧接合用下穴２８によって、ドリル工具１６の刃物１７を案内して、取付けフランジ２７の直下方のデッキプレート１０に、取付けフランジ２７の各支圧接合用下穴２８と対を成す支圧接合用下穴１４を、橋軸方向に順次的に削孔する。

図１０の上下逆姿勢での製造時、デッキプレート１０の上面に、縦リブ２０の取付けフランジ２７が支圧接合される。この支圧接合によって、閉断面縦リブ２０は、デッキプレート１０を補剛し、前記上下逆姿勢におけるデッキプレート１０の上面とともに橋軸方向に延びる閉空間２２を形成する。さらに、横リブ４０が固定されて鋼床版１が完成される。この鋼床版１に縦桁３が取付けられて上部構造５の組立て体が得られる。この組立て体は、橋梁の工場から施工現場へ運搬され、図１０の上下逆姿勢でデッキプレート１０の水平な状態から上下を逆に反転して、橋梁の架設作業が行なわれる。

具体的な寸法の一例を述べる。本発明は、これらの寸法に限定的に解釈されるべきでない。図１、図２において、一対の取付けフランジ２７の両側端間の全幅の距離Ａは４８２ｍｍであり、下フランジ２５の幅Ｂは１４４ｍｍであり、取付けフランジ２７の上面と下フランジ２５の下面との間の高さＨは２４０ｍｍであり、図２〜図４示される縦リブ２０の単一の支間長Ｌ（図２）は２ｍである。図５〜図７の単一ブロックの鋼床版１において、デッキプレート１０の橋軸方向の長さＬａ（図６、図７）は１４ｍであり、橋軸直角方向の幅Ｄ（図５、図６）は３．６ｍである。デッキプレート１０に固定される各縦リブ２０は、デッキプレート１０の長さＬａに延びる。横リブ４０の数は、前述のとおり縦リブ支間長Ｌが２ｍであるので、７（＝１４／２）である。橋軸直角方向に隣接する中心間距離Ｃ（図５、図１３）は６００ｍｍである。

縦リブ２０の厚さｔ２０（図９）は６ｍｍ（８ｍｍの場合もあり）であり、デッキプレート１０の厚さｔ１０（図９）は１２ｍｍ（１４ｍｍあるいはそれを上回る、たとえば１６ｍｍなどの場合もあり）である。

支圧接合用下穴２８、したがってタッピングボルト３０の橋軸方向のボルトピッチは、６５ｍｍ間隔を標準とし、よって、タッピングボルト３０は１５本／ｍで螺着され、図１〜図４の縦リブ支間長Ｌでは、タッピングボルト３０のための支圧接合用下穴２８は、３０個である。

タッピングボルト３０のおねじ山３４の外径Ｄ３４（図１０）はφ１６ｍｍである。支圧接合用下穴１４、２８の内径Ｄ１４、Ｄ２８はいずれもφ１５．５ｍｍ（Ｄ１４＝Ｄ２８、Ｄ１４＜Ｄ３４、Ｄ２８＜Ｄ３４）である。タッピングボルト３０首下長さＬ３３（図９）は、たとえば１８ｍｍ（＝６＋１２）であり、縦リブ２０の厚さｔ２０とデッキプレート１０の厚さｔ１０との和以下に選ばれる（ｔ２０＜Ｌ３３≦（ｔ２０＋ｔ１０））。

本発明の実施の他の形態では、デッキプレート１０の支圧接合用下穴１４と、取付けフランジ２７の支圧接合用下穴２８とは、他の方法で削孔されてもよい。対を成す支圧接合用下穴１４、２８は、それらの内径が対ごとに異なってもよく、橋軸方向に列を成していなくてもよい。

図１１は、図５のセクションＸＩを拡大して示す断面図である。縦リブ２０は、横リブ４０との交差位置で、横リブ４０のウエブ４１を貫通して連続する。縦リブ２０と横リブ４０とは、それらの交差位置で連結部材５０によって連結される。

従来の溶接による縦リブウエブ２６と横リブウエブ４１の接合では、溶接部の止端を起点とする疲労亀裂の発生が多数確認されている。本発明では、この溶接による接合なくし、ボルト接合とすることによって、疲労亀裂の発生要因を根本から排除できることとなり、疲労亀裂の発生の心配のない構造を実現できる。すなわち、ここでも溶接を用いないため、従来の溶接構造で多発している溶接部からの疲労亀裂発生を根本的に防止できる。

図１２は、連結部材５０を示す斜視図である。連結部材５０は、第１および第２取付け片５１、５２を有し、Ｌ字状断面を有するアングル材から成る。第１取付け片５１には、複数（たとえば２）の支圧接合用下穴５３が形成される。第２取付け片５２には、複数（たとえば２）のボルト挿通孔５４が形成される。交差位置用タッピングボルト５５は、第１取付け片５１の各支圧接合用下穴５３から縦リブ２０のウエブ２６に形成された支圧接合用下穴へ、締め込まれて第１取付け片５１とウエブ２６とを支圧接合する。ボルト５６は、各第２取付け片５２のボルト挿通孔５４と横リブ４０のウエブ４１に形成されたボルト挿通孔とを挿通し、ナットが螺合して第２取付け片５２とウエブ４１とを摩擦接合する。交差位置用タッピングボルト５５の支圧接合は、前述のデッキプレート１０および取付けフランジ２７を支圧接合するタッピングボルト３０による支圧接合と同様である。交差位置用タッピングボルト５５は、縦リブ２０の外方からの締め込み作業によってボルト接合できるので、製造の作業性が良好である。

交差位置用タッピングボルト５５に代えて、摩擦接合のためのワンサイドボルトである、いわゆるハック（Ｈｕｃｋ）形ワンサイドボルト（以下ハック形ボルトと略称する）であってもよい。ハック形ボルトは、たとえばナットまたはボルト軸部の回転トルクによって、締め付け側と反対側にボルト頭を形成し、その後、予め定める軸力が達成されたとき、ボルト軸部の小径破断部が剪断する構成を有している。

すなわち、ハック形ボルトは基本的に、軸部とその軸部の端部に形成された大径の頭部とを有するボルト軸部であるピンと、この軸部に、頭部から締め付け側である遊端部に向かって順次的に挿通される膨出変形用スリーブと、圧縮力伝達用スリーブと、シャーワッシャと、支持用ワッシャとを含み、さらにナットを含む。軸部には、その頭部から遊端部に向かって、頭部から軸線方向に離間した途中から順次的に、第１おねじ部と、小径溝状の破断部と、第２おねじ部と、第３おねじ部とが形成される。ナットは、第３おねじ部から第２および第３おねじ部にわたって螺合することができる。膨出変形用スリーブは、圧縮力伝達用スリーブよりも低強度であり、軸線方向内方の圧縮力によって半径方向外方に膨出変形する。シャーワッシャは、その内周部が圧縮力伝達用スリーブにおける軸部の遊端部側の端面に当接するとともに、その外周部が支持用ワッシャに、したがって、ナットに受けられて、支持される。シャーレンチ工具は、ナットを回転する第１回転駆動部と、第３おねじ部に螺合して回転駆動する第２回転駆動部とを含む。

シャーレンチ工具の第１および第２回転駆動部によって、ナットを、ピンと相対的に回転駆動する。これによって膨出変形用スリーブが、頭部と、圧縮力伝達用スリーブおよびシャーワッシャとの間で、軸線方向内方に圧縮されて、締め付け側と反対側である縦リブ２０の閉空間２２内において、ボルト頭である膨出変形頭が形成される。膨出変形頭の外径は、ウエブ２６のボルト挿通孔の内径よりも大きい。ナット９５が、さらに回転駆動されると、シャーワッシャは、圧縮力伝達用スリーブによって、厚み方向に剪断される。この状態では、ウエブ２６と第１取付け片５１とは、膨出変形頭と支持用ワッシャを介するナットとの間で、シャーワッシャの剪断に対応するピンの軸力によって、当接されて、摩擦接合される。シャーワッシャの剪断後、さらにナットが回転駆動されると、ピンの軸力の導入が始まる。このシャーワッシャの剪断破壊時におけるハック形ボルトの軸力が発揮されている状態を、一次締めと呼ぶ。

ハック形ボルトの本締めを達成するために、一次締めの後、ナットの回転が阻止された状態で、第３おねじ部が回転駆動され、第１取付け片５１と、縦リブ２０のウエブ２６とに、ピンのさらに大きな軸力が導入されてゆく。ピンの予め定める軸力が導入されると、ナットに軸線方向外方で破断部がねじられて剪断破壊され、本締めが達成される。こうして、ハック形ボルトの本締めによるウエブ２６と第1取付け片５１との摩擦接合が完了する。本締めの後、ナットから第１転駆動部が脱せられ、剪断された第３おねじ部は第２回転駆動部から取り外される。

連結部材５０は、横リブ４０のウエブ４１に関して、橋軸方向の一方に設けられてもよいが、橋軸方向の他方にも併せて設けられてもよい。

横リブ４０のウエブ４１の上端部４２は、デッキプレート１０の下面にすみ肉溶接されて固定される。縦リブ２０からの荷重は、確実に横リブ４０に伝えられて、縦桁３の支持桁などに支持させることができる。ウエブ４１には、取付けフランジ２７付近にスカラップ４３が設けられ、下フランジ付近にスリット４４が設けられる。

本発明の実施の他の形態では、第２取付け片５２と横リブ４０のウエブ４１とを挿通するボルト５６にナットを螺合して摩擦接合を達成する構成に代えて、第２取付け片５２から横リブ４０のウエブ４１へ締め込まれるタッピングボルトによる支圧接合であってもよい。

図１３は、図５のセクションＸＩＩＩを拡大して示す断面図である。図１３には、橋軸直角方向（図１３の左右方向）に隣接する鋼床版１の横リブ４０を接合する横リブ継手８０が示される。橋軸直角方向に隣接する鋼床版１のデッキプレート１０は、当接されて溶接接合される。横リブ４０のウエブ４１の各遊端部は、隣接するデッキプレート１０に臨むスカラップ８１を有する。

横リブ４０のウエブ４１の各遊端部には、添接部材８３、８４がそれぞれ当接される。添接部材８３、８４と横リブ４０のウエブ４１とを挿通するボルト８５、８６にナットを螺合して摩擦接合し、横リブ４０が橋軸直角方向に連結される。横リブ継手８０において、図１３における各鋼床版１の橋軸直角方向に隣接する縦リブ２０もまた、図５に関連して前述した縦リブ中心間距離Ｃと同一値をあけて配置される。添接部材８３は、橋軸直角方向に隣接する連結部材５０相互間の距離に対応して、添接部材８４よりも小さい幅に選ばれ、添接部材８３、８４の大小に応じて、ボルト８５、８６の本数の大小が定められる。

添接部材８３、８４は、ウエブ４１の一方面（図１３の紙面上方に臨む面）と他方面（図１３の紙面下方に臨む面）にも併せて設けられ、共通のボルト８５、８６とナットによって固定される。本発明の実施の他の形態では、ボルト８５、８６とナットとによる摩擦接合に代えて、添接部材８３、８４とウエブ４１とに形成された支圧接合用下穴に締め込まれるタッピングボルトによる支圧接合であってもよい。
デッキプレート１０の下面には、橋軸直角方向に隣接する閉断面縦リブ２０の間で、横リブ４０のウエブ４１の横リブ上端部４２が溶接接合される。
横リブ４０のウエブ４１には、橋軸直角方向の横リブ上端部４２に関して両側で、縦リブ間隔スカラップ４３が、デッキプレート１０の下面における平板状取付けフランジ２７の橋軸直角方向外方位置（図５を参照。その図５（１）の一部ＸＩの拡大である図１１の右側の平板状取付けフランジ２７の右方の位置、および図１１の左側の平板状取付けフランジ２７の左方の位置）から、図１１、図１３のとおり、橋軸直角方向に、平板状ウエブ２６の縦リブ本体上端部２４（すなわち、縦リブ本体２３の平板状ウエブ２６と前記凸の弯曲部分との連なる部分。図１）付近にまで連なり、かつ、図１１、図１３のとおり、タッピングボルト３０のボルト頭３１よりも下方に、形成される。
横リブ４０のウエブ４１の橋軸直角方向の端部には、外方スカラップ８１が形成され、この外方スカラップ８１は、横リブ４０の橋軸直角方向最外方に配置される閉断面縦リブ２０の縦リブ本体２３の橋軸直角方向最外方にある縦リブ本体上端部２４付近から、橋軸直角方向に、横リブ４０のウエブ４１の最外方にまで連なり、かつ、タッピングボルト３０のボルト頭３１よりも下方に、形成される。
横リブ４０のウエブ４１には、スリット４４が、図５、図１１、図１３、図２０に示されるとおり、閉断面縦リブ２０の縦リブ本体２３の平板状下フランジ２５および前記凹の弯曲部分の付近を外囲して形成される。橋軸直角方向に隣接する各デッキプレート１０は、当接されて溶接接合される。橋軸直角方向に隣接する前記各デッキプレート１０の相互に近接した閉断面縦リブ２０は、前記縦リブ中心間距離Ｃと同一値をあけて配置される。
縦桁３のウエブは、図５、図６、図２０のとおり、デッキプレート１０の下面に、橋軸直角方向の閉断面縦リブ２０の間に配置されてデッキプレート１０が縦桁３の上フランジを構成する。

図１４は図７のセクションＸＩＶを拡大して示す断面図であり、図１５は図１４の切断面線ＸＶ−ＸＶから見た断面図であり、図１６は図１４の切断面線ＸＶＩ−ＸＶＩから見た断面図であり、図１７は図１６の切断面線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩから見た断面図である。これらの図面を参照して、図１４には、橋軸方向（図１４の左右方向）に隣接する鋼床版１の縦リブ２０を接合する縦リブ継手６０が示される。橋軸方向に隣接する鋼床版１のデッキプレート１０は当接されて溶接接合される。縦リブ２０のウエブ２６の各遊端部は、隣接するデッキプレート１０に臨むスカラップ６８を形成する。縦リブ２０の下フランジ２５の各遊端部には、橋軸方向に開放して相互に対向して対を成す切欠き３７がそれぞれ形成され、これらの対向する一対の切欠き３７は、作業者が腕などを挿入して縦リブ継手６０を構成する作業をするためのハンドホール６２を形成する。縦リブ２０のウエブ２６の各遊端部には、その外方および閉空間２２内で、添接部材６３、６４がそれぞれ当接され、高力ボルト６５およびナット６６によって接合されて、縦リブ２０が橋軸方向に連結される。

ハンドホール６２は、蓋部材７２によって開閉自在に閉じられる。蓋部材７２は、ハンドホール６２を縦リブ２０の内方の下フランジ２５上で覆う矩形の蓋板７３を有する。蓋板７３における橋軸方向（図１６、図１７の左右方向）の両端部の４個所の隅角部には、橋軸方向外方に開放した係止用切欠き７４がそれぞれ形成される。係止用切欠き７４に対応して下フランジ２５に形成されるボルト挿通孔７５には、ボルト７６の軸部が緩やかに挿通し、そのボルト頭は係止用切欠き７４およびボルト挿通孔７５を挿通できずに縦リブ２０の内方で蓋板７３および下フランジ２５の上面に係止する寸法形状に選ばれる。ボルト７６の軸部は、係止用切欠き７４を蓋板７３における橋軸方向外方に挿脱自在である。Ｕ字状の把手７９は、蓋板７３の下部に固定され、作業者が蓋板７３をハンドホール６２の外方から取扱う操作を容易にする。

ハンドホール６２を開いた状態で、添接部材６４およびボルト６５を縦リブ２０の内方へ持込み、添接部材６３およびナット６６とともに、橋軸方向に隣接するウエブ２６を接続する。その後、ハンドホール６２を蓋部材７２によって閉じる。

図１８は、ハンドホール６２を蓋部材７２によって閉じて図１７の状態にする作業の操作を説明するための断面図である。先ず、図１８（１）のとおり、縦リブ２０の内方でボルト７６の軸部をボルト挿通孔７５に挿通し、下フランジ２５の上面にボルト頭を係止する。次に、図１８（２）のとおり、縦リブ２０内へハンドホール６２を経て蓋板７３を搬入し、縦リブ２０の外方から、ボルト７６の下方に突出している軸部を作業者の手の指７７で押上げた状態で、蓋板７３の係止用切欠き７４へ、ボルト７６のボルト頭と下フランジ２５の上面との間で、ボルト７６の軸部を入り込ませる。その後、ボルト７６の軸部から指７７を離して、下方に突出している軸部にナット７８を螺合する。こうして、図１７のように、蓋板７３を下フランジ２５へ固定してハンドホール６２を蓋部材７２によって閉じる。

縦リブ２０の両遊端部付近におけるスカラップ６８、ハンドホール６２およびボルト挿通孔７５よりも橋軸方向内方には、防錆、防食のために閉空間２２を大気と気密に仕切るための仕切り板３８が縦リブ２０の内周面とデッキプレート１０の下面とにわたって溶接されて固定される。デッキプレート１０と縦リブ２０の取付けフランジ２７とを前述のように支圧接合によって固定した後、デッキプレート１０と取付けフランジ２７との当接部分に、外方からシール材を塗布して隙間を塞ぎ、閉空間２２の気密を確実にし、さらに外表面の合成樹脂調合塗料などによる防錆を施す。

図１９は、図８のセクションＸＩＸを拡大して示す断面図である。鋼床版１を支持して橋軸方向（図１９の左右方向）に隣接する縦桁３は、縦桁継手９０によって連結される。

縦桁３は、ウエブ９１と、その上フランジとしてのデッキプレート１０と、下フランジ９３とを有する。橋軸方向に隣接する上フランジとしてのデッキプレート１０の各遊端部は溶接接合され、ウエブ９１の各遊端部は、隣接する上フランジとしてのデッキプレート１０に臨むスカラップ９４を形成する。
隣接するウエブ９１の各遊端部には、添接部材９５が当接される。ウエブ９１と、そのウエブ９１の一方面に当接する添接部材９５と、ウエブ９１の他方面に当接するもう１つの添接部材とには、ボルト９６が挿通し、そのボルト９６にナットを螺合して摩擦接合される。下のフランジ９３には、上下２つの添接部材９７，９８が添接されて接合される。

図２０は、本発明の実施の他の形態における鋼床版１を使用する橋梁の一部を橋軸に垂直な切断面から見た断面図であり、前述の図５に対応する。この実施の形態は、前述の実施の形態に類似し、対応する部分には、同一の参照府を付し、または添え字ａを追加して付す。注目すべきは、縦リブ２０が横リブ４０のウエブ４１を貫通して連続する交差位置で、前述の実施の形態におけるＬ字状連結部材５０による接合に代えて、縦リブ２０のウエブ２６と横リブ４０のウエブ４１とが、次の図２１における参照府４５、４６の部分で隅肉溶接される。

図２１は、図２０のセクションＸＸＩを拡大して示す断面図であり、前述の図１３に対応する。横リブ継手８０ａは、橋軸直角方向（図２１の左右方向）に隣接する鋼床版１の横リブ４０を接合する。横リブ４０のウエブ４１の各遊端部には、添接部材８４ａが当接される。添接部材８４ａと横リブ４０のウエブ４１とを挿通するボルト８６ａにナットを螺合して摩擦接合し、横リブ４０が橋軸直角方向に連結される。図２１における前述した縦リブ中心間距離Ｃが得られるように、縦リブ２０間では、添接部材８４ａの上部分８９の幅が上方になるにつれて小さく形成される。図２０、図２１の実施の形態における残余の構成は、図１〜図１９の実施の形態と実質的に同様である。

図２２は、本発明の実施のさらに他の形態を示す断面図である。この実施の形態では、前述の自らねじ切りをしながら進むタッピングボルト３０、５５に代えて、めねじが立てられているめねじ孔１２９、１１５に螺着される支圧接合用ボルトであるタップボルト１３０が使用されて、デッキプレート１０と縦リブ２０の取付けフランジ２７との支圧接合が達成される。図２２（１）は、鋼床版１におけるタップボルト１３０によって、デッキプレート１０と縦リブ２０の取付けフランジ２７とが支圧接合している構成を、鋼床版１が橋梁に使用されている状態で、示す拡大断面図である。タップボルト１３０は、六角のボルト頭１３１と、座金部１３２と、軸部１３３とが一体的に形成される。軸部１３３には、その首下長さの全長にわたって、おねじ山が刻設される。この図２２（１）に示されるタップボルト１３０による支圧接合は、図２２（２）および図２２（３）に示される操作の順に行なわれる。鋼床版１は、工場では、図２２（１）の上下を逆にした、図２２（２）および図２２（３）に示される状態で、タップボルト１３０が取付けフランジ２７からデッキプレート１０へねじ締め込まれて進み、鋼床版１が製造される。このような工場での製造作業は、作業者が、いわば下向き施工で行なうことができ、作業性が良好である。

図２２（２）は、タップボルト１３０のためのめねじ孔１２９、１１５を形成するために、デッキプレート１０と縦リブ２０の取付けフランジ２７とに、直円筒形下穴１１４、１２８が削孔された状態を示す断面図である。縦リブ２０の取付けフランジ２７に予め形成された下穴１２８によって、ドリル工具１６の刃物１７を案内し、デッキプレート１０に下穴１１４を削孔する。

図２２（３）は、下穴１２８，１１４にタップを使用してめねじを立てて、めねじ孔１２９、１１５をそれぞれ形成した状態を示す断面図である。下穴１２８，１１４に刻設されためねじ孔１２９、１１５に共通に、タップボルト１３０が螺合されて、デッキプレート１０と縦リブ２０の取付けフランジ２７とが支圧接合される。めねじ孔１２９、１１５は、タップボルト１３０が直接にねじ込まれることによって、ねじ接合するように形成される。

寸法の一例を述べると、下穴１２８、１１４の内径Ｄ１２８、Ｄ１１４はいずれも、φ１４．０ｍｍであり、タップボルト１３０の外径Ｄ１３０は、φ１６ｍｍである。

本発明の実施の他の形態では、図２２（２）における縦リブ２０の取付けフランジ２７に予め形成された直円筒形下穴１２８に代えて、めねじ孔１２９が予め刻設されていてもよい。

本発明の実施の他の形態では、タッピングボルト３０、５５、タップボルト１３０に代えて、自らねじ切りをしつつ進み、めねじを塑性変形によって、または切削加工して形成して、ねじ接合するボルトまたはねじであってもよく、さらにまた、いわゆるスレッドフォーミングスクリュ、タッピンねじおよびタップボルトなどであってもよい。

図２３は、タッピングボルト３０のボルト頭３１の緩み確認用マーキングを施した状態を示す斜視図である。ボルト頭３１から縦リブ２０の取付けフランジ２７にわたって塗料３６を線状に塗布してマーキングする。これによって、タッピングボルト３０が締め込まれた後、緩んだか否かを容易に目視確認することができる。同様なマーキングは、交差位置用タッピングボルト５５、タッピングボルト１３０、ボルト５６など、およびナット６６などに関連してもまた実施される。ボルト頭３１、縦リブ２０、デッキプレート１０の下面にわたって、防食のために、防錆塗料または合成樹脂調合塗料などの塗料が塗布される構成では、タッピングボルト３０が緩んだか否かは、その塗料のひび割れを目視確認することによって、点検することができ、このことは、ボルト５５、１３０などに関しても同様である。

図２４は、本発明の実施の他の各形態における閉断面縦リブ２０ａ〜２０ｃをそれぞれ示す断面図である。前述の縦リブ２０に代えて、これらの縦リブ２０ａ〜２０ｃであってもよい。図２４（１）は、丸形閉断面リブ２０ａの断面を示す。デッキプレート１０を補剛する縦リブ２０ａは、デッキプレート１０の下面とともに橋軸方向に延びる閉空間を形成する縦リブ本体２３ａと、縦リブ本体２３ａの上端部にそれぞれ連なって橋軸直角方向に外向きに形成される取付けフランジ２７ａとを有する。縦リブ本体２３ａは、下に凸の円弧状下フランジ２５ａと、下フランジ２５ａの両側部にそれぞれ連なって立上がるウエブ２６ａとを有する。

図２４（２）はＶ形閉断面リブ２０ｂの断面を示し、図２４（３）はＹ形閉断面リブ２０ｃの断面を示す。縦リブ本体２３ｂ、２３ｃの縦リブ本体２３ｂ、２３ｃは、平板状の対を成すウエブから成り、下フランジを有さない。これらの各ウエブには、取付けフランジ２７ｂ、２３ｃが外向きにそれぞれ連なる。図２３の実施の各形態におけるその他の構成は、前述の実施の形態と同様である。このような、およびその他の構成も、本発明の精神に含まれる。

本発明の鋼床版を使用して、プレートガーダー、箱桁などの桁橋、トラス橋、吊橋およびその他の広範囲の構造形式の橋梁を実現できる。

１ 鋼床版
３ 縦桁
１０ デッキプレート
１３ アスファルト舗装
１４、２８、５３、１１４、１２８ 支圧接合用下穴
２０ 縦リブ
２２ 閉空間
２３、２３ａ〜２３ｃ 縦リブ本体
２５、２５ａ 下フランジ
２６、２６ａ、４１ ウエブ
２７、２７ａ〜２７ｃ 取付けフランジ
３０ タッピングボルト
４０ 横リブ
５０ 連結部材
５１ 第１取付け片
５２ 第２取付け片
５５ 交差位置用タッピングボルト
６０ 縦リブ継手
８０、８０ａ 横リブ継手
９０ 縦桁継手
１３０ タップボルト

Claims (2)

1. 縦桁で支持される鋼床版を備える鋼橋において、
   （ａ）鋼床版は、
   （ａ１）デッキプレートの下面に、橋軸方向に延びて橋軸直角方向に縦リブ間隔をあけて隣接して配置される第１複数の閉断面縦リブがデッキプレートを補剛し、
   デッキプレートの下面に、橋軸直角方向に延びて橋軸方向に横リブ間隔をあけて配置される第２複数の各横リブのウエブがデッキプレートを補剛し、
   閉断面縦リブは、横リブとの交差位置で横リブのウエブを貫通して連続し、
   （ａ２）各閉断面縦リブは、
   （ａ２−１）単一枚の鋼板が加工されて製造され、
   橋軸方向に沿ってデッキプレートに垂直な対称面に関して左右対称に構成され、
   （ａ２−２）デッキプレートの下面とともに橋軸方向に延びる閉空間を形成する縦リブ本体であって、
   （ａ２−２−１）単一の平板状下フランジ、および
   （ａ２−２−２）下フランジの両側部にそれぞれ連なって立上がる平板状ウエブを有し、
   （ａ２−２−３）下フランジおよび各平板状ウエブが、閉空間に臨んで凹の弯曲部分を介してそれぞれ連なる縦リブ本体、および
   （ａ２−３）デッキプレートの下面に配置され、縦リブ本体の各平板状ウエブの縦リブ本体上端部にそれぞれ連なって閉空間およびデッキプレートに臨んで凸の弯曲部分を介して橋軸直角方向に外向きに形成される平板状取付けフランジを有し、
   （ａ２−４）橋軸直角方向に隣接する閉断面縦リブの各縦リブ中心間距離は、橋軸直角方向にそれぞれ等しく、
   （ａ３）デッキプレートおよび各平板状取付けフランジを第３複数のタッピングボルトによって、気密に支圧接合し、
   各タッピングボルトは、
   デッキプレートおよび平板状取付けフランジに厚さ方向に貫通して、橋軸方向に下穴間隔をあけて単一の列を成して、予めそれぞれ形成される直円筒形の各支圧接合用下穴に、取付けフランジからデッキプレートへ締め込まれてめねじを自ら形成しながらそれぞれ進み、
   タッピングボルトの端部は、デッキプレートの上面に突出せず、
   （ａ４）閉断面縦リブと横リブとの前記交差位置で、
   第１取付け片と第２取付け片とが屈曲して連なってＬ字状断面を有する連結部材、
   第１取付け片から閉断面縦リブの平板状ウエブへ締め込まれて進み、閉断面縦リブの平板状ウエブと第１取付け片とを支圧接合する交差位置用タッピングボルト、および
   横リブのウエブと第２取付け片とを接合するボルトを含み、
   （ａ５）デッキプレートの下面には、橋軸直角方向に隣接する閉断面縦リブの間で、横リブのウエブの横リブ上端部が溶接接合され、
   （ａ６）横リブのウエブには、
   橋軸直角方向の横リブ上端部に関して両側で、
   縦リブ間隔スカラップが、
   デッキプレートの下面における平板状取付けフランジの橋軸直角方向外方位置から、橋軸直角方向に、平板状ウエブの縦リブ本体上端部付近にまで連なり、かつ、タッピングボルトのボルト頭よりも下方に、形成され、
   （ａ７）横リブのウエブの橋軸直角方向の端部には、外方スカラップが形成され、
   この外方スカラップは、
   横リブの橋軸直角方向最外方に配置される閉断面縦リブの縦リブ本体の橋軸直角方向最外方にある縦リブ本体上端部付近から、橋軸直角方向に、横リブのウエブの最外方にまで連なり、かつ、タッピングボルトのボルト頭よりも下方に、形成され、
   （ａ８）横リブのウエブには、
   スリットが、閉断面縦リブの縦リブ本体の平板状下フランジおよび前記凹の弯曲部分の付近を外囲して形成され、
   （ａ９）橋軸直角方向に隣接する各デッキプレートは、当接されて溶接接合され、
   （ａ１０）橋軸直角方向に隣接する横リブの端部で相互に近接した閉断面縦リブは、前記縦リブ中心間距離と同一値をあけて配置され、
   （ｂ）縦桁のウエブは、デッキプレートの下面に、橋軸直角方向の閉断面縦リブの間に配置されてデッキプレートが縦桁の上フランジを構成することを特徴とする鋼橋。
2. 支圧接合によって固定されたデッキプレートと平板状取付けフランジとの当接部分に、外方から塗布されて隙間を塞ぐシール材を、さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の鋼橋。

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