JP4444221B2 - 鋼製梁を用いた鋼・コンクリート合成床版およびその施工方法 - Google Patents
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また、(2)従来、鋼・コンクリート合成床版において、角波形鋼板あるいは板厚が一定の薄鋼板を折り曲げ加工して床版用鋼材全体を埋め込むように、鋼材の上面側の全断面にコンクリートを充填する構造の鋼・コンクリート合成床版も知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
また、(3)従来、鋼・コンクリート合成床版における鋼材本体部分に、U型鋼矢板を用い、横方向に隣り合うU型鋼矢板における継ぎ手相互を連結するようにした鋼・コンクリート合成床版も知られている。
また、(4)従来、U型鋼矢板を上下に交互に反転させて千鳥状に配置すると共に、横方向に隣り合うU型鋼矢板の継ぎ手相互を嵌合させて鋼床版を構成する場合に、作業ヤードを短くするために、U型鋼矢板の片側縁または両側縁における爪部を、鋼矢板の長手方向に所定の範囲にわたって所定の間隔で爪部を切り欠いて、爪切り欠き部と爪付き部を交互に設けた鋼矢板とし、このような断続継ぎ手付きU型鋼矢板における爪切り欠き部相互を位置合わせした状態で、断続継ぎ手付き鋼矢板を長手方向にスライドさせることで、継ぎ手相互を嵌合させて、鋼床版本体を構成するようにした鋼・コンクリート合成床版も知られている(たとえば、特許文献2参照。特開2001−81717号公報)。
また、前記(2)の形態では、全断面にコンクリートを充填するため、(a)埋め込み金物が形鋼のタイプでは、その形鋼の折れ曲がり隅部へのコンクリートの充填性の確保が難しい、全体重量が重くなる等の問題があった。
また、前記(3)のU型鋼矢板を使用する形態では、連結用の継ぎ手における爪部を切断すると、設置する場合にU型鋼矢板が傾斜してしまい、U型鋼矢板が自立しなくなるという問題がある。
また、前記(4)の継ぎ手相互をスライドさせて嵌合させる形態では、嵌合させる作業が煩雑であると共に矢板長手方向に広い施工空間を必要とすると共に、矢板の両側縁部の連続した凹凸加工が必要になり、加工コストが高くなるという問題がある。
本発明は、従来のようにI形鋼あるいはH形鋼などの形鋼を組み合わせて使用することによる溶接をなくすと共に、鋼製梁を使用し、かつ鋼材梁相互をスライド嵌合することもなく、コンクリートの充填性がよく施工性もよい、前記の課題を有利に解決した鋼・コンクリート合成床版およびその施工方法を提供することを目的とする。
また、第2発明では、第1発明の鋼・コンクリート合成床版において、鋼製梁は、一方のアーム部の側縁部に、吊り下ろしにより上向き開口溝形継ぎ手に係合可能な下向き開口溝形継ぎ手を備え、他方のアーム部の側縁部に、下向き開口溝形継ぎ手に係合する上向き開口溝を有する上向き開口溝形継ぎ手を備えた鋼製梁であることを特徴とする。
また、第3発明では、第1発明または第2発明の鋼・コンクリート合成床版において、鋼製梁は、一側部に下向き開口溝形継ぎ手を有すると共に他側部に上向き開口溝形継ぎ手を有する熱間成形されたハット形鋼矢板における前記下向き開口継ぎ手の爪先端部が切除されて構成された鋼製梁であり、前記下向き開口溝形継ぎ手の爪先端部が切除されて、吊り下ろしにより係合可能な継ぎ手とされ、上向き開口溝形継ぎ手により他側部の継ぎ手とされていることを特徴とする。
また、第4発明では、第1発明〜第3発明のいずれかの鋼・コンクリート合成床版において、鋼製梁のウェブに、ウェブ間の凹部内に張り出すようにコンクリート付着用の突起を設けていることを特徴とする。
また、第5発明では、第4発明の鋼・コンクリート合成床版において、コンクリート付着用の突起が、スタッドジベル、鉄筋ジベル、U字状鉄筋ジベルのいずれかであることを特徴とする。
また、第6発明では、第1発明〜第5発明のいずれかの鋼・コンクリート合成床版において、凹部内に鋼製梁の長手方向に補強鉄筋が配置されて、コンクリートに埋め込まれて一体化されていること特徴とする。
また、第7発明では、第1発明〜第6発明のいずれかの鋼・コンクリート合成床版において、鋼製梁の上向き開口溝形継ぎ手が下向き開口溝形継ぎ手の下側に配置されていることを特徴とする。
また、第8発明の特徴とする鋼・コンクリート合成床版の施工方法においては、間隔をおいた支持桁に渡って請求項1における複数の鋼製梁を並列して配置すると共に、各鋼製梁におけるアーム部を載置し、かつ並列して配置された鋼製梁を支持桁の長手方向に連続するように配置し、隣り合う鋼製梁のジベルを備えたウェブ間の凹部内に前記ジベルを埋め込むようにコンクリートをフランジ上面レベルまで打設して固化して、コンクリートの上面とフランジ上面が同面状とされ、並列して配置された鋼製梁を連続して一体化した後、その上面にコンクリート又はアスファルト舗装等の表面舗装を設けて重層構造とすることを特徴とする。
また、隣り合うハット形鋼製梁のウェブ間の凹部内にコンクリートをフランジ上面レベルまで打設して固化して、コンクリートの上面とフランジ上面が同面状とされ、並列して配置されたハット形鋼製梁が連続して一体化されているので、隣り合うハット形鋼製梁の一体化が、ウェブ間の凹部に打設硬化されたコンクリートにより容易にでき、ウェブ間の凹部にコンクリートを充填して一体化するので、一体化に使用するコンクリートの量を、従来のように鋼製梁の上面全体に渡って被覆するように設ける場合に比べて格段に少なくすることができるため、鋼・コンクリート合成床版を低コストで構築することができる。また、鋼・コンクリート合成床版の軽量化が可能になる。また、I形鋼材あるいはH形鋼材を埋め込む従来の場合は、コンクリートの充填性の確保が難しいという問題があったが、本発明では、充填性上問題となる形鋼を使用していないので、確実にコンクリートの充填を図ることができる。
また、ハット形鋼製梁におけるウェブ相互に一体のフランジと、ウェブ間の凹部に打設硬化されたコンクリートとが交互に配列された薄型の合理的な鋼・コンクリート合成床版とすることができ、ウェブ間の凹部に打設硬化されたコンクリートにより、ハット形鋼製梁におけるウェブおよびウェブ間を接続するフランジの変形を拘束する設計も可能になるため、ウェブおよびウェブ間を接続するフランジを薄くして経済的な設計が可能になる。
また、ハット形鋼製梁におけるウェブ間を接続するフランジ上面にジベルを設けない構造の鋼・コンクリート合成床版とすることができる効果が得られる。
また、並列して連続されたハット形鋼製梁の凹凸部の凹部のみにコンクリートを充填する構造は、車両走行時の平坦性を確保する機能に加え、(a)面タッチとなる継ぎ手部相互の接触面を重力方向に拘束し、継ぎ手部及び各ハット形鋼製梁のユニット間の一体性を確保することができ、(b)ハット形鋼製梁におけるウェブに連設されたフランジ部の面外座屈をコンクリートが抑える効果があり、(c)ハット形鋼製梁におけるウェブに連設されたフランジ部の拘束度が凹部内に充填されるコンクリートにより向上するため、車両重量によるフランジ部のたわみを低減することができ、これらにより、継ぎ手の確実性を向上させると共に、ハット形鋼製梁の肉厚を低減することもできる。
また、施工性では、従来のU型鋼矢板では、連結爪を切断すると、支持桁に載置する場合、U型鋼矢板自体が傾斜して自立しないが、本発明では、ハット形鋼製梁を用いるので、継ぎ手における爪は切断しても自立するので設置しやすい。
また、ウェブ間の凹部内にコンクリートを打設する際に、凹部側面に型枠を設けるだけでよいので、最小限の型枠ですみ経済的である。
第2発明によると、ハット形鋼製梁は、一方のアーム部の側縁部に、落とし込みにより雌継ぎ手に係合可能な雄継ぎ手を備え、他方のアーム部の側縁部に、雄継ぎ手に係合する上向き開口溝を有する雌継ぎ手を備えたハット形鋼製梁であるので、隣り合うハット形鋼製梁の継ぎ手相互の係合は、設置されたハット形鋼製梁における上向き開口溝を有する雌継ぎ手に、新設のハット形鋼製梁における雌継ぎ手を上から落とし込んで、容易に係合させることができる。
第3発明によると、一側部に下向き開口継ぎ手を有すると共に他側部に上向き開口継ぎ手を有する熱間成形されたハット形鋼矢板における前記下向き開口継ぎ手の爪先端部が切除されて構成されたハット形鋼製梁であるので、既存のハット形鋼矢板を利用して容易に落とし込みにより雌継ぎ手に係合可能な雄継ぎ手を備えたハット形鋼製梁とすることができる。
第4発明によると、ハット形鋼製梁のウェブに、ウェブ間の凹部内に張り出すようにコンクリート付着用の突起を設けているので、ウェブ間の凹部内に張り出すようにコンクリート付着用の突起を設けるだけで、隣り合うハット形鋼製梁を容易に強固に一体化することができる。
第5発明によると、コンクリート付着用の突起が、スタッドジベル、鉄筋ジベル、U字状鉄筋ジベルのいずれかであるので、市販のスタッドあるいは鉄筋を用いてコンクリート付着用の突起を容易に形成することが出る。
第6発明によると、凹部内にその長手方向に補強鉄筋が配置されて、コンクリートに埋め込まれて一体化されているので、ウェブ間の一体化部の剛性を高めて、剛性の高い鋼・コンクリート合成床版とすることができる。
第7発明によると、ハット形鋼製梁の雌継ぎ手が雄継ぎ手の下側に配置されているので、雌継ぎ手の上側に雄継ぎ手を容易に配置して、継ぎ手相互を係合することができきる。
第8発明によると、同レベルに配置されたハット形鋼製梁により支持桁の長手方向に連続した鋼製梁を容易に形成できると共に鋼製梁の高さを低くして形成することができ、また、連続した鋼製梁を構成する場合に溶接を用いることなくハット形鋼製梁を容易に一体化できる。
また、隣り合うハット形鋼製梁のウェブ間の凹部内にコンクリートを打設して固化して、並列して配置されたハット形鋼製梁を連続して一体化するので、隣り合うハット形鋼製梁の一体化が、ウェブ間の凹部に充填硬化されたコンクリートにより容易に一体化できるため、鋼・コンクリート合成床版を低コストで構築することができる。さらにウェブ間の凹部内へのコンクリートの打設を確実に図ることができる。
また、隣り合うハット形鋼製梁のウェブ間の凹部内にコンクリートをフランジ上面レベルまで打設して固化して、コンクリートの上面とフランジ上面が同面状とされ、並列して配置されたハット形鋼製梁を連続して一体化した上面に、コンクリート又はアスファルト舗装をして重層構造とするので、コンクリート又はアスファルト舗装等の表面舗装が容易であると共に、表面舗装を含めて、薄い軽量化された鋼・コンクリート合成床版を容易に低コストで施工することができる。
におけるアーム部4および仕切り板兼補強リブ14が載置され、また断面ハット形鋼製梁1におけるフランジ2とウェブ3とにより、前記支持桁10上のスタッドジベル9cを囲むように、断面ハット形鋼製梁1は並列して載置され、断面ハット形鋼製梁1における雌の上向き開口溝形継ぎ手5bの上向き開口溝6に、隣接する断面ハット形鋼製梁1における横方向の係止機能を有する雄の下向き開口溝形継ぎ手5における基端側部7が落とし込み嵌合されるように、断面ハット形鋼製梁1が支持桁10上に吊り込まれて載置される。
このように、U字状鉄筋ジベル9fをウェブ3に溶接により固着した断面ハット形鋼材1を使用すると、U字状鉄筋ジベル9fであるので、片持ち直線状の鉄筋ジベル9dの場合に比べて、U字状鉄筋ジベル9fと傾斜したウェブ3とにより閉鎖したループを形成しコンクリートの変形を拘束するため、より強度の高い鉄筋ジベルであると共に継手接続部となる。なお、これらの鉄筋ジベルは、水平な場合だけでなく傾斜を有していてもよい。
1a ハット形鋼矢板
2 フランジ
3 ウェブ
4 アーム部
5 継ぎ手
6 上向き開口溝
7 爪部
7a 基端側部
7b 爪先端部
8 継ぎ手本体
9a スタッドジベル
9b スタッドジベル
9c スタッドジベル
9d 鉄筋ジベル
9e U字状鉄筋ジベル
10 支持桁
11 凹部
12a コンクリート
12b コンクリート
13 充填用孔
14 仕切り板兼補強リブ
15 籠状補強鉄筋
16a 上部鉄筋
16b 下部鉄筋
17 フープ筋
18 均しモルタル(またはスペーサ)
19 鋼・コンクリート合成床版
20 表層舗装
Claims (8)
- フランジの両端部に外側に向かって広がるように傾斜したウェブが一体に連設され、各ウェブに前記フランジと平行にアーム部が一体に連設され、各アーム部の端部に、継ぎ手が形成され、一方のアーム部の端部に、上向きに開口する溝および係止爪部を有する上向き開口溝形継ぎ手が設けられ、また他方のアーム部の端部に、下向きに開口する溝および係止爪部を有する下向き開口溝形継ぎ手が設けられた鋼製梁であり、間隔をおいた支持桁に渡って複数の前記鋼製梁が同レベルで並列して配置されると共に、各鋼製梁におけるアーム部が載置され、かつ並列して配置された鋼製梁が支持桁の長手方向に連続するように配置され、隣り合う鋼製梁のウェブ間の凹部内にコンクリートをフランジ上面レベルまで打設して固化して、コンクリートの上面とフランジ上面が同面状とされ、並列して配置された鋼製梁が連続して一体化されていることを特徴とする鋼・コンクリート合成床版。
- 鋼製梁は、一方のアーム部の側縁部に、吊り下ろしにより上向き開口溝形継ぎ手に係合可能な下向き開口溝形継ぎ手を備え、他方のアーム部の側縁部に、下向き開口溝形継ぎ手に係合する上向き開口溝を有する上向き開口溝形継ぎ手を備えた鋼製梁であることを特徴とする請求項1に記載の鋼・コンクリート合成床版。
- 鋼製梁は、一側部に下向き開口溝形継ぎ手を有すると共に他側部に上向き開口溝形継ぎ手を有する熱間成形されたハット形鋼矢板における前記下向き開口継ぎ手の爪先端部が切除されて構成された鋼製梁であり、前記下向き開口溝形継ぎ手の爪先端部が切除されて、吊り下ろしにより係合可能な継ぎ手とされ、上向き開口溝形継ぎ手により他側部の継ぎ手とされていることを特徴とする請求項1または2に記載の鋼・コンクリート合成床版。
- 鋼製梁のウェブに、ウェブ間の凹部内に張り出すようにコンクリート付着用の突起を設けていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の鋼・コンクリート合成床版。
- コンクリート付着用の突起が、スタッドジベル、鉄筋ジベル、U字状鉄筋ジベルのいずれかであることを特徴とする請求項4に記載の鋼・コンクリート合成床版。
- 凹部内に鋼製梁の長手方向に補強鉄筋が配置されて、コンクリートに埋め込まれて一体化されていること特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の鋼・コンクリート合成床版。
- 鋼製梁の上向き開口溝形継ぎ手が下向き開口溝形継ぎ手の下側に配置されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の鋼・コンクリート合成床版。
- 間隔をおいた支持桁に渡って請求項1における複数の鋼製梁を並列して配置すると共に、各鋼製梁におけるアーム部を載置し、かつ並列して配置された鋼製梁を支持桁の長手方向に連続するように配置し、隣り合う鋼製梁のジベルを備えたウェブ間の凹部内に前記ジベルを埋め込むようにコンクリートをフランジ上面レベルまで打設して固化して、コンクリートの上面とフランジ上面が同面状とされ、並列して配置された鋼製梁を連続して一体化した後、その上面にコンクリート又はアスファルト舗装等の表面舗装を設けて重層構造とすることを特徴とする鋼・コンクリート合成床版の施工方法。
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