JP3867149B2 - 橋梁の鋼床版構造および鋼床版補強工法 - Google Patents
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Description
本発明は、橋梁の鋼床版構造および鋼床版補強工法に関する。
図7、8を参照して、鋼床版構造を有した橋梁を説明する。鋼床版100は、デッキプレート102と、デッキプレート102の下面に鋼床版100の長手方向に平行に延設された複数の縦リブ104と、該縦リブ104を横断して延設された横リブ106と、縦リブ104および横リブ106を支持する主桁110、デッキプレート102の上面に設けられた舗装108とを有している。
ところが、鋼床版構造は、軽量であることから長大橋等に多く採用されてきた。然しながら、近年、交通量の多い橋梁を中心として疲労損傷が多数報告されており、特に、デッキプレートの下面と、縦リブとの間の溶接部が割れる損傷が多く見つかっている。
このように疲労損傷した鋼床版は、損傷箇所を補修すると共に、再び同様の損傷が生じないように補強する必要がある。補強方法としては、鋼板をデッキプレートに添接したり、舗装を全て除去して鋼繊維強化コンクリートを敷設したりすることが考えられる。然しながら、鋼板をデッキプレートに添接する方法は実際上の効果が期待できない。一方、鋼繊維強化コンクリートを敷設するためには、大型機械が必要であり、コンクリートの養生など施工に長時間を要し、施工する間、交通を完全に遮断しなければならないとの問題があり、橋梁新設の場合には強度の高い鋼床版の施工方法としては有効であるが、既設橋梁の鋼床版の補強としては採用することができない。
本発明はこうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、最小の作業空間で鋼床版の補強工事を短時間で行うことのできる橋梁の鋼床版構造および鋼床版補強方法を提供することを目的としている。
請求項1に記載の本発明は、デッキプレートと、該デッキプレートの下面に橋梁の長手方向に平行に延設された複数の縦リブと、前記橋梁の長手方向に対して垂直に前記縦リブを横断して延設された横リブと、前記デッキプレートの上面に設けられた舗装とを有した橋梁の鋼床版構造において、前記デッキプレートの上面に敷き詰められたコンクリートプレキャストパネルと、前記コンクリートプレキャストパネルを前記デッキプレートの上面に接合する接合手段とを具備し、前記コンクリートプレキャストパネルは、その長手方向が前記橋梁の長手方向に対して水平垂直方向に交差するように配置されていることを特徴とする橋梁の鋼床版構造を要旨とする。
請求項7に記載の本発明は、デッキプレートと、該デッキプレートの下面に橋梁の長手方向に平行に延設された複数の縦リブと、前記橋梁の長手方向に対して垂直に前記縦リブを横断して延設された横リブと、前記デッキプレートの上面に設けられた舗装とを有した橋梁の鋼床版補強工法において、前記舗装の少なくとも一部を除去して前記デッキプレートの上面を露出させ、前記デッキプレートの上面に接着剤を塗布し、接着剤を塗布したデッキプレートの上面にコンクリートプレキャストパネルを、その長手方向が前記橋梁の長手方向に対して水平かつ垂直な方向に交差するように敷き詰め、前記コンクリートプレキャストパネルの上面に薄層舗装を重ねて該コンクリートプレキャストパネルを埋設することを含んで成る鋼床版補強工法を要旨とする。
本発明によれば、補強工事のために交通を完全に遮断できない重要路線の橋梁の鋼床版を短時間で、しかも部分的に補強可能である。コンクリートプレキャストパネルをデッキプレートに接合することによって、人手により運搬可能な大きさのコンクリートプレキャストパネルによっても十分な強度を鋼床版に付与することができるので、コンクリートプレキャストパネルをデッキプレートの上面に敷き詰めるために重機を使うことなく補強工事を行うことが可能である。
以下、図1〜図6を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。なお、図1〜図6において、図7、8に示した橋梁の鋼床版100と共通する構成要素には同じ参照符号を付し指示することとし、以下の記載では重複する説明を省略する。
図1、2を参照すると、本発明の好ましい実施形態による橋梁の鋼床版構造10は、鋼床版100のデッキプレート102の上面に、接合手段としての接着剤16により取付けられたコンクリートプレキャストパネル12を具備している。コンクリートプレキャストパネル12は、薄層舗装14によって他の舗装部分108と面一となるように、デッキプレート102上の舗装108内に埋設されている。薄層舗装14は、舗装部分108と必ずしも同一の舗装材料を用いる必要はないが、好適にはアスファルト舗装がコンクリートに比較して短時間で工事を完了することが可能であり、特に既設重要路線の橋梁の鋼床版を補強するのに適している。
コンクリートプレキャストパネル12は、補強すべき橋梁の規模に適合させて様々な材料から如何なる寸法、形状とすることもできるが、例えばセメントに、シリカヒュームまたは石灰パウダおよび強化短繊維、例えばスチールファイバを混練し、幅1000mm、長さ1500mm、厚さ40mm程度の矩形状パネルに成型した後に、オートクレーブ養生した高強度コンクリートプレキャストパネルとすることができ、一例としてダクタルを用いることができる。
こうしたコンクリートプレキャストパネル12を、縦リブ104に対して横断方向に、つまり、縦リブ104の延設方向に対して水平垂直方向にコンクリートプレキャストパネル12の長手方向が交差するように、好ましくは、図3に示すように千鳥状にデッキプレート102の上面に敷き詰め、接合手段としての接着剤16によりデッキプレート102に接合する。なお、本明細書において、「接着剤」は高分子材料やモルタルを含む。
以下、図4〜図6を参照して、コンクリートプレキャストパネル12による既設の橋梁への補強工事を一例として、本発明による橋梁の補強構造の施工方法を説明する。
先ず、既設橋梁上面のアスファルト舗装の一部108aを除去し、デッキプレート102の上面を露出させる(図4)。次いで、該デッキプレート102の上面に接合手段としての接着剤106を塗布し(図5)、コンクリートプレキャストパネル12を敷き詰め、該コンクリートプレキャストパネル12の上面に薄層舗装14を敷設して該コンクリートプレキャストパネル12を舗装108内に埋設する(図6)。接合手段として接着剤を用いることにより、デッキプレート102の上面の僅かな歪みとコンクリートプレキャストパネル12表面との不一致を、接着剤16の層が吸収し、デッキプレート102とコンクリートプレキャストパネル12との一体性を高めることが可能となる。
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明がこれに限定されず、種々の変更と修正が可能であることは当業者の当然とするところである。
例えば、コンクリートプレキャストパネル12をデッキプレート102上面に接合する接合手段として接着剤16の例を説明したが、本発明はこれに限定されず、接着剤16に加えて、コンクリートプレキャストパネル12に作用する水平方向の力、剪断力を受け持つようにした部材であるシヤーコネクタ20を用いてもよい。
例えば、コンクリートプレキャストパネル12をデッキプレート102上面に接合する接合手段として接着剤16の例を説明したが、本発明はこれに限定されず、接着剤16に加えて、コンクリートプレキャストパネル12に作用する水平方向の力、剪断力を受け持つようにした部材であるシヤーコネクタ20を用いてもよい。
本実施形態において、シヤーコネクタ20は、ボルト等の機械的締結具または接着剤16と同じ接着剤または他の接着剤により、デッキプレート102の上面に固定されるプレート22と、該プレート22に立設、固定されたスタッドボルト24、該スタッドボルト24に螺合するナット26を含み、コンクリートプレキャストパネル12の対応箇所に形成した貫通孔12aにスタッドボルト24を通した後にナット26をスタッドボルト24に螺合するにより、コンクリートプレキャストパネル12をプレート22に締結するようになっている。なお、好ましくは、コンクリートプレキャストパネル12の貫通孔12aの周囲に座繰り穴12bを形成して、スタッドボルト24の先端およびナット26が舗装面から突きでないようにする。
また、既述の実施形態では、コンクリートプレキャストパネル12はデッキプレート102の上面に千鳥状に配置すると説明したが、敷設パターンは種々のものが考えられ、縦横に行列状に配置してもよい。
また、既述の実施形態では、シヤーコネクタ20は、デッキプレート102に結合したプレート22に立設、固定したスタッドボルト24を具備するように説明したが、スタッドボルト24に代えてジベル、孔空リブ、溶接鉄筋としてもよい。
10 鋼床版構造
12 コンクリートプレキャストパネル
14 薄層舗装
16 接着剤
20 シヤーコネクタ
12 コンクリートプレキャストパネル
14 薄層舗装
16 接着剤
20 シヤーコネクタ
Claims (10)
- デッキプレートと、該デッキプレートの下面に橋梁の長手方向に平行に延設された複数の縦リブと、前記橋梁の長手方向に対して垂直に前記縦リブを横断して延設された横リブと、前記デッキプレートの上面に設けられた舗装とを有した橋梁の鋼床版構造において、
前記デッキプレートの上面に敷き詰められた複数のコンクリートプレキャストパネルと、
前記コンクリートプレキャストパネルを前記デッキプレートの上面に接合する接合手段とを具備し、
前記コンクリートプレキャストパネルは、その長手方向が前記橋梁の長手方向に対して水平かつ垂直な方向に交差するように配置されている、ことを特徴とする橋梁の鋼床版構造。 - 前記コンクリートプレキャストパネルは千鳥状に配置されている、ことを特徴とする請求項1に記載の鋼床版構造。
- 前記コンクリートプレキャストパネルは人手によって運搬可能な大きさに製造されて成る、ことを特徴とする請求項1に記載の鋼床版構造。
- 前記接合手段が前記デッキプレートと前記コンクリートプレキャストパネルとの間に塗布した接着剤を含む請求項1に記載の鋼床版構造。
- 前記接合手段が、更に、前記デッキプレートの上面に立設、固定されたスタッドボルトと、前記スタッドボルトに螺合するナットとを含み、
前記コンクリートプレキャストパネルが、前記スタッドボルトを挿通する貫通孔を有している請求項4に記載の鋼床版構造。 - 前記コンクリートプレキャストパネルが、前記貫通孔の周囲に同貫通孔と同心の座繰り穴を有している請求項5に記載の鋼床版構造。
- デッキプレートと、該デッキプレートの下面に橋梁の長手方向に平行に延設された複数の縦リブと、前記橋梁の長手方向に対して垂直に前記縦リブを横断して延設された横リブと、前記デッキプレートの上面に設けられた舗装とを有した橋梁の鋼床版補強工法において、
前記舗装の少なくとも一部を除去して前記デッキプレートの上面を露出させ、
前記デッキプレートの上面に接着剤を塗布し、
接着剤を塗布したデッキプレートの上面にコンクリートプレキャストパネルを、その長手方向が前記橋梁の長手方向に対して水平かつ垂直な方向に交差するように敷き詰め、
前記コンクリートプレキャストパネルの上面に薄層舗装を重ねて該コンクリートプレキャストパネルを埋設することを含んで成る鋼床版補強工法。 - 前記コンクリートプレキャストパネルを千鳥状に配置する、ことを特徴とする請求項7に記載の鋼床版補強工法。
- 前記コンクリートプレキャストパネルを予め人手によって運搬可能な大きさに製造しておく、ことを特徴とする請求項7に記載の鋼床版補強工法。
- 更に、前記デッキプレートの上面にスタッドボルトを立設、固定し、
前記スタッドボルトおよび前記スタッドボルトに螺合するナットを用いて前記コンクリートプレキャストパネルを前記デッキプレートの上面に固定することを含む請求項7に記載の鋼床版補強工法。
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