JPH11166208A - 合成鋼床版桁及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が容易で軽量且つ高強度に構成できると
共に床版と桁との強度合成が可能であり、合理的で低コ
ストに構成することのできる合成鋼床版桁及びその施工
方法を提供する。 【解決手段】 合成鋼床版桁１０は、鋼板製の上面板３
１Ｂと下面板３１Ａが内リブ３１Ｃを介して所定間隔で
結合されて成る床版鋼殻体３１の内部にコンクリート３
２が充填打設されて合成鋼床版３０が形成され、この合
成鋼床版３０が主桁２１の上面に締結ボルト＆ナット４
０によって締結一体化されて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼板とコンクリートと
により形成される合成鋼床版と鋼桁によって橋梁や高架
道路を構成する鋼合成床版桁及びその施工方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、橋梁や高架道路を構成する床版に
は、鉄筋により補強されたコンクリートによるいわゆる
ＲＣ床版と、鋼板を用いる鋼床版とがある。

【０００３】ＲＣ床版は、その概念的な断面図を図７に
示すが、現場で桁組上に型枠を組むと共にその型枠内に
鉄筋７１Ａを組んでコンクリートを打設するものである
ため、現場での作業に手間がかかり工期が長くなる。ま
た、床版７１と桁７２の強度を合成できないために独立
して強度を有する必要があって不経済なものである。

【０００４】一方、鋼床版は、その概念的な断面図を図
８に示すが、鋼板によって形成されたデッキプレート８
１の下面に補強リブ部材（縦リブ８２）や主桁８３が一
体に配設されて鋼床版桁として構成され、所定の大きさ
に製造工場にて組み上げられたものが施工現場に搬送さ
れて橋脚上に据え付けられ、いわゆるプレハブ工法によ
って施工される。これによれば、ＲＣ床版に比較して軽
量に構成でき、また、施工現場での工数が少なく工期も
短くできる。しかし、ほとんど全体が比熱の小さい鋼鉄
によって形成されて熱容量が小さいために外気温度の影
響による温度変化が著しく、特に冬季に放射冷却等によ
って冷え込むと路面が凍結し易いという問題があり、ま
た、工場での制作に手間がかかるために必ずしも低コス
トとはならないものであった。

【０００５】これらの中間的存在として、ＲＣ床版を所
定の大きさに製造工場において制作し、施工現場に搬送
して鋼桁上に設置するプレキャストスラブ合成桁と呼ば
れるものがある。この構成では、床版と桁との結合は桁
上に設けられたジベルによって行われるのが一般的であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プレキ
ャストスラブ合成桁では、施工現場での工数が少なく工
期も短くできると共に路面の凍結の問題も解消される
が、床版と桁の強度の合成が不十分で独立して強度を有
する必要があって不経済である点、及び工場での製造で
も配筋作業に時間を要する点はＲＣ床版と変わらず、ま
た、重量が大きいために搬送及び据え付けが困難なもの
である。

【０００７】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、製造が容易で軽量且つ高強度に構成できると
共に床版と桁との強度合成が可能であり、合理的で低コ
ストに構成することのできる合成鋼床版桁及びその施工
方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する本発明
の合成鋼床版桁は、鋼板製の上面板と下面板が接合部材
を介して所定間隔で結合されて成る床版鋼殻体の内部に
コンクリートが充填打設されて合成鋼床版が形成され、
該合成鋼床版が桁部材の上面に締結部材によって締結一
体化されて構成されていることを特徴とする。

【０００９】また、その施工方法として、上記桁部材の
上面に上記床版鋼殻体を載置すると共に、上記締結部材
を所定位置に配置し、前記床版鋼殻体の内部にコンクリ
ートを現場打設して上記合成鋼床版を形成した後、コン
クリートに埋設された前記締結部材によって前記合成鋼
床版を上記桁部材に締結することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本願発
明の実施の形態について説明する。図１は本願発明に係
る合成鋼床版桁の一例を適用した橋梁の部分断面斜視
図，図２はその縦断面図，図３は横断面図である。

【００１１】図示橋梁１は、主桁２１と横桁２２とで形
成された桁組２０の上に合成鋼床版３０が一体に結合さ
れて合成鋼床版桁１０が構成されると共に、この合成鋼
床版桁１０が橋脚２に支承３を介して支持されて構成さ
れている。

【００１２】桁組２０は、幅方向左右に一対の主桁２１
が配設される（図１及び図３には一方のみ示す）と共
に、これら主桁２１の間に横桁２２が所定間隔で配設さ
れて構成されている。主桁２１及び横桁２２は、それぞ
れ鋼板によって断面形状が所定高さのＩ形に形成されて
おり、横桁２２は側端縁が主桁２１の腹板に溶接によっ
て固定され、当該桁組２０はその主桁２１と横桁２２の
交差結合部位で橋脚２に支持されている。

【００１３】合成鋼床版３０は、下面板３１Ａと上面板
３１Ｂとがその間に介設された接合部材としての内リブ
３１Ｃによって所定の間隔に維持されて形成された床版
鋼殻体３１の内部空間に、コンクリート３２が充填打設
されて構成されている。

【００１４】床版鋼殻体３１は、所定厚さの鋼板による
下面板３１Ａの上面に、複数の内リブ３１Ｃが橋軸方向
に所定間隔で配設されて溶接固定され、この内リブ３１
Ｃの上面に所定厚さの鋼板による上面板３１Ｂが溶接固
定されて形成されている。

【００１５】内リブ３１Ｃは、本構成例では断面Ｔ字形
の形鋼であって、長手方向を橋軸と直交する方向として
その下縁で溶接固定されて設けられているものである。
尚、Ｔ形鋼に限るものではなく、Ｌ形やＣ形であっても
良いものである。

【００１６】上面板３１Ｂは、内リブ３１Ｃの配設間隔
で単位板に分割されており、各単位板が内リブ３１Ｃの
上面及び隣接する単位板に溶接されて、連続する平板状
となると共に内リブ３１Ｃとも結合されているものであ
る。また、上面板３１Ｂには、桁組２０の主桁２１と対
応する位置に、橋軸方向に所定間隔で開口部３１Ｄが形
成されている。

【００１７】床版鋼殻体３１の内部には、前述のごとく
コンクリート３２が充填打設され、これによってコンク
リート３２の上下を鋼板（即ち床版鋼殻体３１）が覆っ
た状態の合成鋼床版３０が形成されているものである。

【００１８】このように構成された合成鋼床版３０は、
コンクリート３２を床版鋼殻体３１の下面板３１Ａ及び
上面板３１Ｂが補強し、また、橋軸と直交する方向に配
設された内リブ３１Ｃが橋幅方向の引っ張り力に抗する
補強部材として作用する。これにより、面倒な鉄筋の配
筋作業が不要であるため、短時間で容易に製造でき、コ
ストを低減できる。また、コンクリート３２の熱容量が
大きいため、凍結し難いものである。

【００１９】合成鋼床板３０は、拡大断面図である図４
に示すように、その開口部３１Ｄと対応する位置でコン
クリート３２が桁組２０の主桁２１の上フランジ２１Ｕ
に締結部材としての締結ボルト＆ナット４０（締結ボル
ト４１，ナット４２）によって締結されている。これに
よって合成鋼床板３０と桁組２０（主桁２１）とが強度
合成可能に一体に結合され、合成鋼床版桁１０が構成さ
れている。

【００２０】ここで、床版鋼殻体３１の内部空間へコン
クリート３２を打設する工程は、製造工場において行う
方法と、床版鋼殻体３１を桁組２０上に設置した後に現
場において行う方法の二通りが可能であり、施工現場の
状況や使用重機の等を勘案して適宜選択することができ
る。以下、それぞれの方法について説明する。

【００２１】床版鋼殻体３１を桁組２０上に載置した後
コンクリート３２を打設する方法では、図５（Ａ）に示
すように締着ボルト４１を主桁２１の上フランジ２１Ｕ
の下側から、当該上フランジ２１Ｕ及び床版鋼殻体３１
の下面板３１Ｂを貫通させて固定した後、図５（Ｂ）に
示すように開口部３１Ｄにナット４２の収容凹部３０Ａ
を形成する凹部形成型５０を配置してコンクリート３２
を打設し、図５（Ｃ）に示すように凹部形成型５０を外
して締結ボルト４１の先端にナット４２を螺合して締め
付けた後、収容凹部３０Ａにコンクリート３２Ａを上面
板３１Ｂの上面と平坦に充填して図４に示す状態とする
ものである。

【００２２】コンクリート３２打設前の締着ボルト４１
の固定は、接着剤による接着や溶接、又は、締着ボルト
４１を全ネジとして螺合したナットによって主桁２１の
上フランジ２１Ｕと床版鋼殻体３１の下面板３１Ｂを締
め付けることで行うことができる。コンクリート３２の
打設は、側端開口部を介して行ったり、専用の開口を設
けて行えば良いものである。

【００２３】この方法では、比較的軽量な床版鋼殻体３
１を現場に搬送すれば良いため、搬送や据え付けが容易
に行える。

【００２４】一方、製造工場においてコンクリート３２
の充填打設を行う工程では、図６に示すように開口部３
１Ｄのコンクリート３２に収容凹部３０Ａ及び締結ボル
ト４１の貫通穴３０Ｂを予め形成しておき、図６（Ａ）
に示すように締着ボルト４１を主桁２１の上フランジ２
１Ｕの下側から貫通穴３０Ｂに挿入して当該上フランジ
２１Ｕ及び床版鋼殻体３１（下面板３１Ａ及びコンクリ
ート３２）を貫通させ、図６（Ｂ）に示すように締着ボ
ルト４１の突出先端にナット４２を螺合させて締め付け
る。

【００２５】ここで、コンクリート３２の貫通穴３０Ｂ
の内周と締結ボルト４１の外周面との間に必然的に隙間
が生じてそのままでは締結ボルト４１に剪断力を作用さ
せることができずに合成結合が不能となる。このため、
図６（Ｃ）に示すように、上側（ナット４２側）のワッ
シャー４３に貫通穴３０Ｂと連通する注入孔４３Ａを設
け、この注入孔４３Ａを介して隙間にエポキシ系の接着
剤等による充填剤３３を充填して固化させ、締結ボルト
４１に剪断力が作用するようにした後、収容凹部３０Ａ
にコンクリート３２Ａを上面板３１Ｂの上面と平坦に充
填して図４に示す状態とするものである。

【００２６】この方法では、製造工場においてコンクリ
ート３２を打設するものであるために施工管理が容易で
高い品質及び精度が得られると共に、現場打設に比べて
現場作業を短縮できる。

【００２７】而して、上記のごとき構成の合成鋼床版桁
１０では、鋼板製の床版鋼殻体３１の内部にコンクリー
ト３２が充填打設されて成る合成鋼床版３０が、そのコ
ンクリート３２を介して桁組２０に締結ボルト＆ナット
４０で締結されて一体的に構成されているため、合成鋼
床版３０と桁組２０を強固に結合することができるため
に強度の合成が可能となり、合理的な構成と成し得るも
のである。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る合成鋼
床版桁によれば、鋼板製の上面板と下面板が接合部材を
介して所定間隔で結合されて成る床版鋼殻体の内部にコ
ンクリートが充填打設されて合成鋼床版が形成され、該
合成鋼床版が桁部材の上面に締結部材によって締結一体
化されて構成されていることにより、合成鋼床版と桁部
材を強固に結合することができるために強度の合成が可
能となって軽量で高強度な合理的な構成と成し得てコス
トを低減できると共に、合成鋼床版は、コンクリートを
床版鋼殻体が補強しており面倒な鉄筋の配筋作業が不要
であるために短時間で容易に低コストに製造でき、コン
クリートの熱容量が大きいために凍結し難いものであ
る。

【００２９】また、その施工方法によれば、桁部材の上
面に床版鋼殻体を載置すると共に、締結部材を所定位置
に配置し、床版鋼殻体の内部にコンクリートを現場打設
して合成鋼床版を形成した後、コンクリートに埋設され
た締結部材によって合成鋼床版を桁部材に締結すること
により、比較的軽量な床版鋼殻体を現場に搬送すれば良
いため、搬送や据え付けが容易であって、作業性が良く
合理的で低コストに施工できるものである

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る合成鋼床版桁の一例を適用した
橋梁の部分断面斜視図である。

【図２】その縦断面図である。

【図３】その横断面図である。

【図４】合成鋼床板と桁組の結合部位の拡大断面図であ
る。

【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は合成鋼床板と桁組の結合工程
を示す説明図である。

【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は合成鋼床板と桁組の結合工程
を示す説明図である。

【図７】従来例としてのＲＣ床版の概念的な断面図あ
る。

【図８】従来例としての鋼床版の概念的な断面図ある。

【符号の説明】

１ 橋梁 １０ 合成鋼床版桁 ２０ 桁組 ２１ 主桁（桁部材） ３０ 合成鋼床版 ３１ 床版鋼殻体 ３２ コンクリート ４０ 締結ボルト＆ナット（締結部材）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板製の上面板と下面板が接合部材を介
   して所定間隔で結合されて成る床版鋼殻体の内部にコン
   クリートが充填打設されて合成鋼床版が形成され、該合
   成鋼床版が桁部材の上面に締結部材によって締結一体化
   されて構成されていることを特徴とする合成鋼床版桁。
2. 【請求項２】 上記桁部材の上面に上記床版鋼殻体を載
   置すると共に、上記締結部材を所定位置に配置し、前記
   床版鋼殻体の内部にコンクリートを現場打設して上記合
   成鋼床版を形成した後、コンクリートに埋設された前記
   締結部材によって前記合成鋼床版を上記桁部材に締結す
   ることを特徴とする請求項１に記載の合成鋼床版桁の施
   工方法。