JP7082522B2

JP7082522B2 - プレキャスト合成床版の継手構造

Info

Publication number: JP7082522B2
Application number: JP2018094773A
Authority: JP
Inventors: 博一田中; 和志滝本; 暁旭朱; 寛之阿部; 宣人大久保; 将士山本
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2018-05-16
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2022-06-08
Anticipated expiration: 2038-05-16
Also published as: JP2019199740A

Description

本発明は、鋼板とコンクリートを一体成形してなるプレキャスト合成床版の継手構造に関する。

長支間化が可能で高い疲労耐久性を有するため、鋼板とコンクリートを一体形成してなる合成床版（鋼・コンクリート合成床版）を道路橋や鉄道橋の床版として用いるケースが増えている（例えば、特許文献１参照）。

そして、このように道路橋や鉄道橋の床版として用いる場合には、新設、取替両方の段階で、一般に、予め工場で端部以外にコンクリートを打ち込んで製作したプレキャスト合成床版が使用されている。

一方、この種の合成床版の端部同士を接合する方法（継手構造）としては、底鋼板を添接板と高力ボルトで接合し、圧縮鉄筋端部を重ね継手としつつ間詰めコンクリートを介して接合する方法や、底鋼板を添接板と高力ボルトで接合し、端部にナットを有した圧縮鉄筋を、貫通孔を有する鋼製の帯状補強板、間詰めコンクリートを介して接合する方法（例えば、特許文献１参照）が提案、実用化されている。

特開２０１１－２１３６２号公報

しかしながら、上記従来の圧縮鉄筋端部を重ね継手にする接合方法は、重ね継手長が公称鉄筋径の２５倍以上（Ｄ１９の場合には４７５ｍｍ以上）必要となるため、継手部の長さが５５０ｍｍ程度と長くなる。継手長さが長くなると、間詰めコンクリートの使用量が増加し、施工の手間と時間がかかり、高コスト化するという問題がある。

特許文献１に開示された継手構造は、継手長さを短くできるメリットはあるが、貫通孔を有する鋼製の帯状補強板という特殊な部材を使用する必要があり、コストが高くなる。また、接合する際に貫通孔を有する鋼製の帯状補強板を移動させる必要があり、この作業に手間と時間がかかるという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、施工性、経済性に優れたプレキャスト合成床版の継手構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明のプレキャスト合成床版の継手構造は、底鋼板の上方にコンクリートを打設し、前記底鋼板と前記コンクリートを一体成形してなるプレキャスト合成床版同士を接合するための継手構造であって、先端部に拡幅部を備え、合成床版の接合端面から先端部側を突出して配設される機械式定着部を有する鉄筋と、隣り合うプレキャスト合成床版の底鋼板の端部側同士に重ねて配設される添接板と、前記添接板を前記隣り合うプレキャスト合成床版の両底鋼板に接続するための高力ボルト及びナットと、前記機械式定着部を有する鉄筋を埋設するように前記隣り合うプレキャスト合成床版の接合端面同士の間に充填される間詰めコンクリートと、を備えて構成され、一方のプレキャスト合成床版から突出した前記鉄筋の前記拡幅部は、前記隣り合うプレキャスト合成床版の接合端面同士の間における他方のプレキャスト合成床版側に配置されるとともに、前記他方のプレキャスト合成床版から突出した前記鉄筋の前記拡幅部は、前記隣り合うプレキャスト合成床版の接合端面同士の間における前記一方のプレキャスト合成床版側に配置され、前記一方のプレキャスト合成床版から突出した前記鉄筋と、前記他方のプレキャスト合成床版から突出した前記鉄筋と、は平面視で互いにずれた位置に配置されていることを特徴とする。

また、本発明のプレキャスト合成床版の継手構造においては、予め前記高力ボルトが前記底鋼板に固定して取り付けられていることが望ましい。

さらに、本発明のプレキャスト合成床版の継手構造においては、予め前記ナットが前記底鋼板に固定して取り付けられていてもよい。

また、本発明のプレキャスト合成床版の継手構造においては、前記隣り合うプレキャスト合成床版の接合端面からそれぞれに突出して並設される複数の機械式定着部を有する鉄筋に上方から係合され、前記複数の機械式定着部を有する鉄筋を繋ぐ補強プレートを備えることが望ましい。

さらに、本発明のプレキャスト合成床版の継手構造においては、前記隣り合うプレキャスト合成床版の接合端面からそれぞれに突出して並設される複数の機械式定着部を有する鉄筋を繋ぐ補強鉄筋を備えていてもよい。

本発明のプレキャスト合成床版の継手構造においては、従来の貫通孔を有する鋼製の帯状補強板などの特殊な部材を必要とせず、接合方法が単純であり、従来と比較し、施工の手間や時間を大幅に低減することが可能になる。また、継手構造のコストも低減することができる。

本発明の第１実施形態に係るプレキャスト合成床版の継手構造を示す図である。本発明の第１実施形態に係るプレキャスト合成床版の継手構造を示す分解図である。本発明の第２実施形態に係るプレキャスト合成床版の継手構造を示す図である。本発明の第２実施形態に係るプレキャスト合成床版の継手構造を示す分解図である。本発明の第３実施形態に係るプレキャスト合成床版の継手構造を示す図である。本発明の第３実施形態に係るプレキャスト合成床版の継手構造を示す図であり、凹部に間詰めコンクリートを打設する前の段階を示す図である。図６のＸ１－Ｘ１線矢視図である。本発明の第３実施形態に係るプレキャスト合成床版の継手構造で隣り合うプレキャスト合成床版同士を接合する施工状況を示す図であり、プレキャスト合成床版を鉄骨桁の上に設置している状態を示す図である。本発明の第３実施形態に係るプレキャスト合成床版の継手構造で隣り合うプレキャスト合成床版同士を接合する施工状況を示す図であり、プレキャスト合成床版を鉄骨桁の上に設置している状態を示す図である。本発明の第３実施形態に係るプレキャスト合成床版の継手構造で隣り合うプレキャスト合成床版同士を接合する施工状況を示す図であり、高力ボルトをナットに螺合して隣り合うプレキャスト合成床版同士を接合している状態を示す図である。本発明に係るプレキャスト合成床版の継手構造の変更例を示す図であり、補強プレートを備えたプレキャスト合成床版の継手構造を示す図である。図１１のＸ２－Ｘ２線矢視図である。図１２のＸ３－Ｘ３線矢視図である。本発明に係るプレキャスト合成床版の継手構造の変更例を示す図であり、追加の主筋を備えたプレキャスト合成床版の継手構造を示す図である。図１４のＸ４－Ｘ４線矢視図である。

以下、図１及び図２を参照し、本発明の第１実施形態に係るプレキャスト合成床版の継手構造について説明する。なお、本実施形態は、道路橋や鉄道橋のプレキャスト合成床版に関するものである。

本実施形態のプレキャスト合成床版（以下の説明では、単に「合成床版」ともいう）Ａ（Ａ１、Ａ２）は、図１及び図２に示すように、予め工場において、底鋼板１を型枠とし、その上方（内部）にコンクリート２を打設充填し、底鋼板１とコンクリート２を一体成形して構成されている。

また、この合成床版Ａは、隣り合う合成床版Ａ１、Ａ２の端部（接合端面３）同士を施工現場において接合するための継手構造Ｂを備えて構成されている。

本実施形態においては、圧縮鉄筋として、先端部に拡幅部１０ａを備えて機械式定着部を有する鉄筋１０を用い、この機械式定着部を有する鉄筋１０の先端部側を所定の長さで接合端面３から外側に突出させて各合成床版Ａ１、Ａ２が形成されている。

そして、本実施形態の合成床版の継手構造Ｂは、隣り合う合成床版Ａ１、Ａ２の機械式定着部を有する鉄筋１０を重ね合わせるように配置し、隣り合う合成床版Ａ１、Ａ２の底鋼板１同士を、添接板４、ナット５、ワッシャ６、高力ボルト７を用いて接合し、さらに、隣り合う合成床版Ａ１、Ａ２の接合端面３の間に機械式定着部を有する鉄筋１０を埋設するように間詰めコンクリート８を充填して構成されている。

なお、本実施形態では、機械式定着部を有する鉄筋１０に、拡幅部１０ａがＴ型に形成されたＴヘッド工法鉄筋（登録商標）を用いている。
また、間詰めコンクリート８には、プレキャスト部材である合成床版Ａ１、Ａ２と同等以上の圧縮強度を有するコンクリートを使用する。

上記のように構成した本実施形態の合成床版の継手構造Ｂにおいては、従来の貫通孔を有する鋼製の帯状補強板などの特殊な部材を必要とせず、接合方法が単純であり、従来と比較し、施工の手間や時間を大幅に低減することが可能になる。また、継手構造Ｂのコストも低減することができる。

次に、図３及び図４を参照し、本発明の第２実施形態に係るプレキャスト合成床版の継手構造について説明する。本実施形態では、第１実施形態と同様の構成に対して同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

本実施形態の継手構造Ｂは、図３及び図４に示すように、第１実施形態の継手構造と同様、先端部に拡幅部１０ａを備えて機械式定着部を有する鉄筋１０と、隣り合う合成床版Ａ１、Ａ２の底鋼板１同士を接合するための添接板４、ナット５、ワッシャ６、高力ボルト７と、間詰めコンクリート８とを備えて構成されている。

一方、本実施形態の継手構造Ｂにおいては、高力ボルト７として片面高力ボルトと、該片面高力ボルトを仮固定する固定リング１６とを用い、合成床版Ａ１、Ａ２の底鋼板１の端部側に、工場において予め片面高力ボルト７が固定リング１６で固定して取り付けられている。なお、固定リング１６は、高力ボルト７が搬送時や施工時に落下しないようにする目的で取り付けられる薄型のナットなどで構成されている。

このように構成した本実施形態の継手構造Ｂにおいては、高力ボルト７を取り付けるための下部からの作業を不要にでき、全て上部からの作業によって、隣り合う合成床版Ａ１、Ａ２を接合することが可能になる。
具体的には、施工現場において、固定リング１６の外径に合わせた貫通孔が形成された添接板４を配設し、その上方からワッシャ６及びナット５を締結することにより隣り合う合成床版Ａ１、Ａ２を接合する。なお、固定リング１６の厚さ（高さ）が、添接板４よりも厚い場合は、ワッシャ６の貫通孔の直径を固定リング１６の外径に合わせればよい。

よって、本実施形態の合成床版の継手構造Ｂにおいては、下部からの作業が必要ないので足場を省略することが可能となり、手間や時間をさらに大幅に低減でき、継手構造Ｂのコストも低減することができる。

次に、図５から図１０を参照し、本発明の第３実施形態に係るプレキャスト合成床版の継手構造について説明する。本実施形態では、第１、第２実施形態と同様の構成に対して同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

本実施形態の継手構造Ｂは、図５から図７に示すように、第１、第２実施形態の継手構造と同様、先端部に拡幅部１０ａを備えて機械式定着部を有する鉄筋１０と、隣り合う合成床版Ａ１、Ａ２の底鋼板１同士を接合するための添接板４、ナット５、ワッシャ６、高力ボルト７と、間詰めコンクリート８とを備えて構成されている。

一方、本実施形態の継手構造Ｂにおいては、合成床版Ａ１、Ａ２の底鋼板１の端部側の内面側の所定位置に予めナット（袋ナット／長ナットなど）５が溶接などして固定して取り付けられている。さらに、底鋼板１に取り付けたナット５が埋設され、ナットを埋設した部分の上方の凹部１１に機械式定着部を有する鉄筋１０が露出するように形成されている。すなわち、ナット５を埋設した下方部分の接合端面３に対し、機械式定着部を有する鉄筋１０が露出する上方部分の接合端面３が内側に後退して設けられ、これにより、合成床版Ａ１、Ａ２の端部の上方部分には、上面から下方に凹む凹部（切欠部）１１が形成されている。

そして、本実施形態の継手構造Ｂでは、図８から図１０に示すように、隣り合う一方の合成床版Ａ１を所定位置に配置し、他方の合成床版Ａ２を互いのナット５を埋設した下方部分の接合端面３が突き合うようにスライド移動させて所定位置に配置する。この段階で、隣り合う合成床版Ａ１、Ａ２の底鋼板１に添接板４を重ね合わせ、添接板４の下方から各合成床版Ａ１、Ａ２の下方部分に埋設されたナット５にワッシャ６とともに高力ボルト７を取り付ける。最後に、隣り合う合成床版Ａ１、Ａ２の凹部１１に間詰めコンクリート８を打設する。

これにより、本実施形態の継手構造Ｂにおいては、従来の貫通孔を有する鋼製の帯状補強板などの特殊な部材を必要とせず、接合方法が単純であり、従来と比較し、施工の手間や時間を大幅に低減することが可能になる。また、継手構造Ｂのコストも低減することができる。

なお、図５から図１０に示すように、Ｈ形鋼の鉄骨桁１２の上に合成床版Ａ１、Ａ２を設置し、鉄骨桁１２の上フランジ１２ａの下面から高力ボルト７をナット５に螺合し、鉄骨桁１２のフランジ１２ａに合成床版Ａ１、Ａ２を固定して合成床版Ａ１、Ａ２同士を接合するようにしてもよい。

以上、本発明に係るプレキャスト合成床版の継手構造の第１、第２、第３実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、機械式定着部を有する鉄筋はＴヘッド工法鉄筋のように拡幅部１０ａがＴ型に形成されているものでなくともよく、他の形状の機械式定着部を有していてもよい。

また、第１、第２、第３実施形態の合成床版の継手構造Ｂに対し、図１１から図１３に示すように、隣り合う合成床版Ａ１、Ａ２の接合端面３からそれぞれに突出して主筋の延設方向に所定の間隔をあけて並設される複数の機械式定着部を有する鉄筋１０に上方から係合させて、これら複数の機械式定着部を有する鉄筋１０を繋ぐ補強プレート１３を設け、複数の機械式定着部を有する鉄筋１０と補強プレート１３を間詰めコンクリート８で埋設するように構成してもよい。
さらに、補強プレート１３に替えて、あるいは補強プレート１３とともに、図１４、図１５に示すように、複数の機械式定着部を有する鉄筋１０を繋ぐように追加の主筋（補強鉄筋）１４を設けて構成してもよい。

そして、このように補強プレート１３、追加の主筋１４を設けた場合には、隣り合う一方の合成床版Ａ１と他方の合成床版Ａ２の機械式定着部を有する鉄筋１０が重なる継手長Ｌをさらに短くすることができる。鉄筋１０の径をｄとすると、例えば、第１、第２、第３実施形態の合成床版の継手構造Ｂでは１５ｄ程度の継手長Ｌが必要になるのに対し、補強プレート１３、追加の主筋１４を設けた場合には５ｄ程度の継手長Ｌにすることができる。

１底鋼板
２コンクリート
３接合端面
４添接板
５ナット
６ワッシャ
７高力ボルト（片面高力ボルト）
８間詰めコンクリート
１０機械式定着部を有する鉄筋（Ｔヘッド工法鉄筋）
１０ａ拡幅部
１１凹部
１２鉄骨桁
１２ａフランジ
１３補強プレート
１４追加の主筋（補強鉄筋）
Ａプレキャスト合成床版
Ｂ継手構造

Claims

底鋼板の上方にコンクリートを打設し、前記底鋼板と前記コンクリートを一体成形してなるプレキャスト合成床版同士を接合するための継手構造であって、
先端部に拡幅部を備え、合成床版の接合端面から先端部側を突出して配設される機械式定着部を有する鉄筋と、
隣り合うプレキャスト合成床版の底鋼板の端部側同士に重ねて配設される添接板と、
前記添接板を前記隣り合うプレキャスト合成床版の両底鋼板に接続するための高力ボルト及びナットと、
前記機械式定着部を有する鉄筋を埋設するように前記隣り合うプレキャスト合成床版の接合端面同士の間に充填される間詰めコンクリートと、を備えて構成され、
一方のプレキャスト合成床版から突出した前記鉄筋の前記拡幅部は、前記隣り合うプレキャスト合成床版の接合端面同士の間における他方のプレキャスト合成床版側に配置されるとともに、前記他方のプレキャスト合成床版から突出した前記鉄筋の前記拡幅部は、前記隣り合うプレキャスト合成床版の接合端面同士の間における前記一方のプレキャスト合成床版側に配置され、
前記一方のプレキャスト合成床版から突出した前記鉄筋と、前記他方のプレキャスト合成床版から突出した前記鉄筋と、は平面視で互いにずれた位置に配置されていることを特徴とするプレキャスト合成床版の継手構造。
請求項１記載のプレキャスト合成床版の継手構造において、
予め前記高力ボルトが前記底鋼板に固定して取り付けられていることを特徴とするプレキャスト合成床版の継手構造。
請求項１記載のプレキャスト合成床版の継手構造において、
予め前記ナットが前記底鋼板に固定して取り付けられていることを特徴とするプレキャスト合成床版の継手構造。
請求項１から請求項３のいずれか一項記載のプレキャスト合成床版の継手構造において、
前記隣り合うプレキャスト合成床版の接合端面からそれぞれに突出して並設される複数の機械式定着部を有する鉄筋に上方から係合され、前記複数の機械式定着部を有する鉄筋を繋ぐ補強プレートを備えることを特徴とするプレキャスト合成床版の継手構造。
請求項１から請求項４のいずれか一項記載のプレキャスト合成床版の継手構造において、
前記隣り合うプレキャスト合成床版の接合端面からそれぞれに突出して並設される複数の機械式定着部を有する鉄筋を繋ぐ補強鉄筋を備えることを特徴とするプレキャスト合成床版の継手構造。