JP7002396B2 - 合成床版の接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば一般道や高速道路等の高架橋の架設に用いられる合成床版の接合方法に関するものである。

従来、この種の高架橋の架設においては、例えば工場で製作した鋼製の底板を現場で主桁上に固定し、その上に鉄筋を配置してコンクリートを打設することにより合成床版を構築するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、現場で床版全体のコンクリートを打設する工法では、コンクリートの打設及びその養生期間（２８日間）を必要とするため、交通規制による渋滞や工期の長期化を生ずるという問題がある。

そこで、予め工場で製作したコンクリート製のプレキャスト床版を現場で主桁上に敷設し、床版端面間の間詰め部にコンクリートを打設することにより、現場施工の効率化及び工期の短縮化を図るようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。この工法では、床版間における荷重の伝達力を確保するため、床版の端面から間詰め部内に延出する複数の継手部材を設け、各継手部材により各床版と間詰めコンクリートとの結合強度を高めるようにしている。

特許第４１０６３１７号公報 特許第５３３７１２２号公報

ところで、前述のようにプレキャスト床版を現場で主桁上に敷設する工法では、前記継手部材として、例えば床版本体内の上側に配置される鉄筋と下側に配置される鉄筋が床版本体の端面から延出してループ状に連続したものが用いられる。しかしながら、このループ状部分は鉄筋を曲げて形成しているため、上側の鉄筋と下側の鉄筋との間隔はループ状部分の直径と等しくなり、しかもループ状部分の直径を小さくするには鉄筋の曲げ強度上の限度がある。このため、床版の設計条件では上側の鉄筋と下側の鉄筋との間隔がループ状部分の直径よりも小さくなる場合でも、ループ状部分の直径に合わせなければならず、床版厚が必要以上に大きくなる。これにより、床版の重量による主桁への負荷や床版本体のコンクリート使用量を無用に増大させるという問題点があった。

また、床版本体内に配置される鉄筋の端部を継手部材として用いる場合、継手鉄筋の位置が床版用の鉄筋の位置に依存するため、継手部材の配置に制約を受けるという問題点もあった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、床版間の継手部材によって床版厚を無用に増大させることがなく、しかも床版用の鉄筋の位置に依存することなく継手部材を配置することのできる合成床版の接合方法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、鋼製の底板上に鉄筋を配置してコンクリートを打設することにより形成された合成床版の底板の端部同士を連結するとともに、合成床版との間の端面間に間詰め材を充填することにより、複数の合成床版を接合する合成床版の接合方法において、前記合成床版の所定方向の端部に底板から上方に延出する端板を設けるとともに、端板の厚さ方向一方の面に、先端側に頭部を有するボルト状の先端側部材が着脱可能に形成された複数の継手部材を前記所定方向に突出するように設け、各継手部材に先端側部材が装着されていない状態で合成床版の底板の端部同士をボルトで連結した後、各継手部材に先端側部材を装着し、合成床版の端板間に間詰め材を充填するようにしている。

これにより、各継手部材が端板に設けられていることから、従来のように上下の鉄筋をループ状に曲げた継手部材に比べ、各継手部材の上下方向の寸法が小さくなり、各継手部材によって床版厚が制約を受けることがない。また、各継手部材が床版用の鉄筋とは独立して設けられていることから、各継手部材の位置が床版用の鉄筋の位置に依存することがない。更に、底板同士を連結するボルトの締結作業が完了するまでは継手部材の先端側部材を外しておき、底板の連結作業後に装着することにより、継手部材の先端側部材がボルトの締結作業の妨げになることがない。

本発明によれば、従来のように上下の鉄筋をループ状に曲げた継手部材に比べ、各継手部材の上下方向の寸法を小さくすることができるので、継手部材の上下寸法による床版厚の制約を受けることなく床版を設計することができ、床版の重量による主桁への負荷や床版本体のコンクリート使用量を無用に増大させることがないという利点がある。また、各継手部材が床版用の鉄筋とは独立して設けられているので、床版用の鉄筋の位置に依存することなく各継手部材を配置することができ、各継手部材を最適な位置に設けることができる。更に、底板同士をボルトで連結する際、継手部材の先端側部材がボルトの締結作業の妨げになることがないので、底板の連結作業を効率よく行うことができる。

本発明の一実施形態を示す合成床版の平面図 合成床版の側面図 合成床版の一部の構成を示す平面図 合成床版の一部の構成を示す平面図 合成床版の一部の構成を示す斜視図 合成床版の接合工程を示す側面断面図 合成床版の接合工程を示す側面断面図 合成床版の接合工程を示す側面断面図 合成床版の接合工程を示す側面断面図 合成床版の接合工程を示す側面断面図 合成床版の接合工程を示す平面図 合成床版の接合工程を示す斜視図

図１乃至図１２は本発明の一の実施形態を示すもので、例えば一般道や高速道路等に用いられる高架橋の架設に用いられる合成床版の接合構造を示すものである。

同図に示す合成床版１は、床版本体の底面をなす鋼製の底板２と、底板２上に互いに橋軸方向に間隔をおいて固定された複数の中間板３と、中間板３を貫通するように配置される棒状部材としての複数のパイプ４と、底板２の両端側にそれぞれ固定された一対の端板５と、各端板５に設けられた複数の継手部材６と、底板２上に配置される複数の配力鉄筋７と、底板２上に配置される複数の主鉄筋８と、底板２上に打設されるコンクリート部９とから構成されている。

底板２は平板状の鋼板からなり、その橋軸方向両端側には他の床版と連結するためのボルトを挿通する複数のボルト挿通孔２ａが設けられている。各ボルト挿通孔２ａは互いに橋軸直角方向に間隔をおいて配置され、それぞれ底板２を厚さ方向に貫通するように設けられている。

各中間板３は、底板２の幅方向（橋軸直角方向）の一端から他端に亘って延びる横長の鋼板からなり、底板２に対して垂直をなすように底板２の上面に溶接により固定されている。中間板３には各パイプ４を挿通する複数のパイプ挿通孔３ａが設けられ、各パイプ挿通孔３ａは互いに橋軸直角方向に間隔をおいて設けられている。また、各パイプ挿通孔３ａは、横長の長孔状に形成され、それぞれ中間板３を厚さ方向に貫通するように設けられている。

各パイプ４は橋軸方向に延びる鋼管からなり、互いに橋軸直角方向に間隔をおいて配置されている。また、各パイプ４は、各中間板３のパイプ挿通孔３ａをそれぞれ挿通している。

各端板５は、底板２の幅方向一端から他端に亘って延びる横長の鋼板からなり、底板２に対して垂直をなすように底板２の上面に溶接により固定されている。この場合、底板２の端部側は端板５よりも外側に延出しており、この延出部分にボルト挿通孔２ａが配置されている。また、各端板５の厚さ方向一方の面には、橋軸方向に延びるずれ止め部材としての複数のスタッド５ａが設けられ、各スタッド５ａは互いに橋軸直角方向に間隔をおいて配置されている。各スタッド５ａは、一端を端板５の背面に溶接等により固定されたシャフト状の部材からなり、その他端には径方向に拡大した頭部が設けられている。

各継手部材６は、継手部材６の基端側をなす基端側部材６ａと、継手部材６の先端側をなす先端側部材６ｂと、基端側部材６ａと先端側部材６ｂとを連結する連結部材６ｃとからなり、端板５の厚さ方向他方の面に各スタッド５ａの反対側にそれぞれ位置するように設けられている。基端側部材６ａは、雄ネジが形成されたシャフト状の部材からなり、一端を端板５の厚さ方向外側の面に溶接により固定されている。先端側部材６ｂは、雄ネジが形成されたシャフト状の部材からなり、その他端にはボルトと同様の頭部が形成されている。連結部材６ｃは高ナットからなり、一端側を基端側部材６ａの他端側に螺合し、他端側を先端側部材６ｂの他端側に螺合することにより、基端側部材６ａと先端側部材６ｂとを連結するようになっている。

各配力鉄筋７は、底板２の長手方向（橋軸方向）の一端側から他端側に亘って一直線状に延びる鉄筋からなり、互いに橋軸直角方向に間隔をおいて配置されている。各配力鉄筋７は端板５の上方に配置され、その両端側は端板５の外側に延出している。

各主鉄筋８は、底板２の幅方向（橋軸直角方向）の一端から他端に亘って一直線状に延びる鉄筋からなり、互いに橋軸方向に間隔をおいて配置されている。また、各主鉄筋８は、各配力鉄筋７の上方に配置されている。尚、床版厚が薄い場合は、鉄筋かぶりを確保するために主鉄筋８を配力鉄筋８の下方に配置するようにしてもよい。

コンクリート部９は工場等で型枠を用いて打設され、各端板５の間に底板２の全幅に亘る床版部分を形成している。この場合、各中間板３、各パイプ４、各スタッド５ａ、各配力鉄筋７及び各主鉄筋８はコンクリート部９内に埋設され、各端板５はコンクリート打設時の型枠の一部としても用いられる。

以上のように構成された合成床版１は、工場等で製作された後、施工現場に搬送されて他の合成床版１と接合される。尚、各継手部材６は、工場搬出時には基端側部材６ａに先端側部材６ｂ及び連結部材６ｃが装着されておらず、これらは後述するように現場で装着される。

現場に搬入された合成床版１は、図示しない主桁上に橋軸方向に並べて設置される。その際、図６に示すように合成床版１の底板２同士が僅かな間隔をおいて橋軸方向に突き合わされるとともに、各合成床版１の端板５間に間詰め部１ａとしての隙間が形成される。次に、各底板２の端部上面に添接板１０を配置し、図７に示すように高力ボルト１１及びナット１２によって底板２同士を添接板１０で連結する。添接板１０は、底板２の幅方向（橋軸直角方向）の一端から他端に亘って延びる横長の鋼板からなり、高力ボルト１１を挿通する複数のボルト挿通孔１０ａが互いに底板２の幅方向に間隔をおいて二列に設けられている。この場合、高力ボルト１１を底板２のボルト挿通孔２ａ及び添接板１０のボルト挿通孔１０ａに下方から挿通し、上方からナット１２を高力ボルト１１に螺合することにより各底板２及び添接板１０が締結される。その際、継手部材６の基端側部材６ａには先端側部材６ｂ及び連結部材６ｃが装着されていないので、先端側部材６ｂ及び連結部材６ｃが高力ボルト１１の締結作業の妨げになることはない。

次に、図８に示すように各合成床版１の継手部材６の基端側部材６ａに先端側部材６ｂ及び連結部材６ｃを装着し、端板５から間詰め部１ａ内に向かって垂直に突出する複数の継手部材６を形成する。この場合、互いに隣り合う合成床版１は、各継手部材６の位置が底板２の幅方向に互い違いにずれているので、各合成床版１の継手部材６が互いに干渉することがない。

この後、図９に示すように、合成床版１間の間詰め部１ａ内に、橋軸方向に延びる複数の第１の補強鉄筋１３と、橋軸直角方向に延びる複数の第２の補強鉄筋１４を配置する。各第１の補強鉄筋１３は互いに橋軸直角方向に間隔をおいて配置され、各第２の補強鉄筋１４は互いに橋軸方向に間隔をおいて配置されている。この場合、各第２の補強鉄筋１４は各第１の補強鉄筋１３の下方に配置され、各第１の補強鉄筋１３に予め結束されている。このように互いに格子状に組み付けられた各補強鉄筋１３，１４は、間詰め部１ａ内に突出する各配力鉄筋７の端部に各第２の補強鉄筋１４を載置することにより間詰め部１ａ内に配置される。また、図１１に示すように、互いに隣り合う一方の合成床版１と他方の合成床版１は、各継手部材６の位置が橋軸直角方向に半ピッチずつずれており、これにより間詰め部１ａ内では一方の合成床版１側の各継手部材６と他方の合成床版１側の各継手部材６が千鳥状に位置するようになっている。即ち、互いに各継手部材６の位置を橋軸直角方向にずらした複数の合成床版１が橋軸直角方向に交互に配置される。

続いて、図１０に示すように、間詰め部１ａ内に、例えば間詰め材としての速硬性コンクリートを充填することにより、間詰めコンクリート１５を打設する。これにより、各継手部材６と間詰めコンクリート１５との間に生ずる付着力と支圧力（水平方向のせん断力に抗する力）によって各合成床版１と間詰めコンクリート１５との結合強度が高められる。その際、各継手部材６が端板５にスタッド状に設けられていることから、従来のように上下の鉄筋をループ状に曲げた継手部材に比べ、各継手部材６の上下方向の寸法が極めて小さくなり、各継手部材６によって床版厚が制約を受けることがない。また、各継手部材６が床版用の鉄筋（配力鉄筋７）とは独立して設けられていることから、各継手部材６の位置が各配力鉄筋７の位置に依存することがない。

このように、本実施形態によれば、合成床版１の橋軸方向両端部に底板２から上方に延出する一対の端板５を設けるとともに、各端板５には合成床版１の端面間に突出する複数の継手部材６を設け、互いに隣り合う合成床版１の端板５間に間詰めコンクリート１５を充填するようにしたので、従来のように上下の鉄筋をループ状に曲げた継手部材に比べ、各継手部材６の上下方向の寸法を極めて小さくすることができる。これにより、継手部材の上下寸法による床版厚の制約を受けることなく床版を設計することができるので、床版の重量による主桁への負荷や床版本体のコンクリート使用量を無用に増大させることがないという利点がある。

また、各継手部材６が床版用の鉄筋（配力鉄筋７）とは独立して設けられているので、各配力鉄筋７の位置に依存することなく各継手部材６を配置することができ、各継手部材６を最適な位置に設けることができる。尚、本実施形態では、各継手部材６と各配力鉄筋７の位置が、上下方向では異なるが配列方向（橋軸直角方向）では一致したものを示したが、各継手部材６を配列方向においても各配力鉄筋７の位置と異なるように配置することが可能である。

更に、各継手部材６を、継手部材６の基端側をなす基端側部材６ａと、継手部材６の先端側をなす先端側部材６ｂと、基端側部材６ａと先端側部材６ｂとを連結する連結部材６ｃとから形成し、基端側部材６ａを端板５に固定するとともに、先端側部材６ｂ及び連結部材６ｃを基端側部材６ａに着脱自在に設けたので、現場で高力ボルト１１の締結作業が完了するまでは先端側部材６ｂ及び連結部材６ｃを外しておき、高力ボルト１１の締結作業後に装着することにより、先端側部材６ｂ及び連結部材６ｃが高力ボルト１１の締結作業の妨げになることがなく、高力ボルト１１の締結作業を効率よく行うことができる。

また、互いに隣り合う一方の合成床版１と他方の合成床版１とを互いに継手部材６の位置が橋軸直角方向にずれるように形成したので、間詰め部１ａにおける各端板５の間隔を狭くしても各合成床版１の継手部材６が互いに干渉することがなく、間詰め部１ａを小さくすることができる。

更に、合成床版１は、予め工場等で各端板６間にコンクリートを打設することによりコンクリート部９が形成されているので、間詰め部１ａを除くコンクリートを現場で打設する必要がなく、現場施工の効率化及び工期の短縮化を図ることができる。この場合、各端板６間にコンクリートを打設する際に各端板６を型枠として用いることができるので、コンクリート部９を効率よく形成することができる。

また、各端板５の厚さ方向他方の面にコンクリート部９内に埋設される複数のスタッド５ａを設けたので、各端板５とコンクリート部９との剥離を各スタッド５ａによって防止することができるとともに、各スタッド５ａを介して各合成床版１間の橋軸方向の引張荷重をコンクリート部９及びその内部の鉄筋７，８に伝達することができる。これにより、各端板５が継手部材６のみならずスタッド５ａによっても各合成床版１間の応力伝達に寄与することから、各合成床版１の結合強度をより高めることができる。

更に、合成床版１は、各端板６間に互いに橋軸方向に間隔をおいて配置された複数の中間板３と、橋軸直角方向に互いに間隔をおいて配置され、それぞれ橋軸方向に延びる複数の鋼製のパイプ４とを有し、各中間板３は底板２に固定され、各パイプ４は各中間板３のパイプ挿通孔３ａに挿通されているので、各中間板３及び各パイプ４によって底板２とコンクリート部９との結合強度を高めることができるとともに、各パイプ４の中空部分によってコンクリートの量を少なくすることができ、軽量化を図ることもできる。

尚、前記各実施形態では、合成床版２０同士を橋軸方向に接合するようにしたものを示したが、橋軸直角方向に接合する場合にも適用することができる。

また、前記各実施形態では、継手部材６の一部（先端側部材６ｂ及び連結部材６ｃ）を着脱可能に設けたものを示したが、継手部材全体を着脱するようにしてもよい。例えば、端板にナットを溶接等により固定し、または端板自体に雌ネジ部を形成し、ボルトからなる継手部材を螺合するように構成することができる。

更に、前記各実施形態では、各中間板３のパイプ挿通孔３ａに挿通を挿通する棒状部材としてパイプ４を用いたものを示したが、パイプ以外の棒状部材を用いることもできる。

また、前記各実施形態では、各端板５にずれ止め部材としての複数のスタッド５ａを設けたものを示したが、スタッド５ａに代えて、厚さ方向に貫通する孔を有する板状部材をずれ止め部材として設けるようにしてもよい。

１…合成床版、１ａ…間詰め部、２…底板、３…中間版、４…パイプ、５…端板、５ａ…スタッド、６…継手部材、６ａ…基端側部材、６ｂ…先端側部材、６ｃ…連結部材、７…配力鉄筋、８…主鉄筋、９…コンクリート部、１５…間詰めコンクリート。

Claims (7)

1. 鋼製の底板上に鉄筋を配置してコンクリートを打設することにより形成された合成床版の底板の端部同士を連結するとともに、合成床版との間の端面間に間詰め材を充填することにより、複数の合成床版を接合する合成床版の接合方法において、
   前記合成床版の所定方向の端部に底板から上方に延出する端板を設けるとともに、
   端板の厚さ方向一方の面に、先端側に頭部を有するボルト状の先端側部材が着脱可能に形成された複数の継手部材を前記所定方向に突出するように設け、
   各継手部材に先端側部材が装着されていない状態で合成床版の底板の端部同士をボルトで連結した後、
   各継手部材に先端側部材を装着し、
   合成床版の端板間に間詰め材を充填する
   ことを特徴とする合成床版の接合方法。
2. 前記継手部材は、前記先端側部材と、継手部材の基端側をなす基端側部材と、先端側部材と基端側部材とを連結する連結部材とから形成され、基端側部材は端板に固定されている
   ことを特徴とする請求項１記載の合成床版の接合方法。
3. 互いに隣り合う一方の合成床版と他方の合成床版とを互いに前記継手部材の位置が前記所定方向に直交する方向にずれるように配置する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の合成床版の接合方法。
4. 前記合成床版は、各端板間にコンクリートを打設することによりコンクリート部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の合成床版の接合方法。
5. 前記各端板の厚さ方向他方の面には前記コンクリート部内に埋設されるずれ止め部材が設けられている
   ことを特徴とする請求項４記載の合成床版の接合方法。
6. 前記合成床版は、各端板間に互いに前記所定方向に間隔をおいて配置された複数の中間板と、前記所定方向に直交する方向に互いに間隔をおいて配置され、それぞれ前記所定方向に延びる複数の棒状部材とを有し、各中間板は底板に固定され、各棒状部材は各中間板に設けた孔に挿通されている
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の合成床版の接合方法。
7. 前記各棒状部材は鋼製のパイプからなる
   ことを特徴とする請求項６記載の合成床版の接合方法。

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