JPH07173895A - 合成床版 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シンプルな構造で、強度、耐久性、景観性に
優れ、かつ端部支点部の補剛や塗装、防食処理が容易
で、かつ低コストであると共に施工性の良い合成床版を
提供する。 【構成】 複数本並列に配置した鋼桁または金属製パイ
プ１２の上部を、上部コンクリート１３により被覆して
拘束し、鋼桁または金属製パイプ１２の両端部を、端部
コンクリート１４により被覆して、合成床版１１を構成
する。前記金属製パイプ１２の上面には、スタッドジベ
ル等のシヤーキーを配設して、上部コンクリート１３と
の一体化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼桁とコンクリートま
たは鋼管等の金属製パイプとコンクリートとからなる合
成床版に関するものであって、例えば橋梁の上部構造物
等に利用される。

【０００２】

【従来の技術】従来、橋梁の上部構造物等に用いられる
床版構造物としては、コンクリート床版、鋼床版、合成
床版（あるいは合成桁）等がある。このうち、比較的ス
パンの大きい床版構造としては、厚板等のビルトアップ
によるプレートガーダーの上部に、スタッドジベルや突
起等のシヤーキーを設け、コンクリート床版と一体化し
た合成構造のものが一般的である。また、熱間圧延等に
よるＨ形鋼とコンクリート床版を一体化した合成桁と呼
ばれる合成床版構造も多く施工されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】プレートガーダーを用
いた床版構造は、適用範囲が広く、設計も比較的容易で
あるが、部材数が多く、また補剛材等の部品も多く、加
工度が高く、溶接等による製作に手間がかかるという問
題がある。特に、橋脚、橋台等で支持される端部支点部
については、大きな支圧力が作用し、その応力状態も複
雑であるため、補剛材も多く、構造的にも複雑になると
いう問題がある。また、構造が複雑である他に、表面積
も大きいため、塗装や防食処理に手間がかかり、凹部に
はダストや水が溜まりやすく、腐食しやすいという問題
がある。さらに、ウェブやフランジ、これらの間をつな
ぐ対傾構等、部材数が多く、補剛材も多数取付けられる
ため、景観性が悪いという欠点がある。一方、加工度が
低い熱間圧延Ｈ形鋼の場合、ウェブ高さは最大１．０ｍ
程度であるから、２０ｍ程度以上の大スパンの架設には
対応できない。また、プレートガーダーほど構造が複雑
でないものの、やはり、端部支点部の補剛や、塗装性、
防食性等の問題がある。本発明は、シンプルな構造で、
強度、耐久性、景観性に優れ、かつ端部支点部の補剛や
塗装、防食処理が容易で、低コストの施工性の良い合成
床版を提供することを目的としたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明における
合成床版は、鋼桁とコンクリートとにより合成構造とし
た合成床版において、鋼桁２が複数本平行に配置され、
前記鋼桁２の両端部および上部が、コンクリートによっ
て被覆されて拘束されている。また請求項２の発明にお
ける合成床版は、金属製パイプ１２とコンクリートとに
より合成構造とした合成床版において、金属製パイプ１
２が複数本平行に配置され、前記金属製パイプ１２の両
端部および上部がコンクリートによって被覆されて拘束
されている。さらに、鋼桁２および金属製パイプ１２の
両端部と上部とは、上部コンクリート３および上部コン
クリート１３と、端部コンクリート４および端部コンク
リート１４とからなるコンクリートにより、被覆されて
拘束されている。前記鋼桁２としては、熱間圧延Ｈ形鋼
が一般的であるが、チャンネル等の形鋼あるいは形鋼を
組み合わせたもの、組立材等、特に限定されない。鋼桁
の上面については、通常、従来の合成桁の場合等と同
様、スタッドジベルや突起等のシヤーキーを設けるのが
望ましい。また、鋼桁２の端部の埋込み部分についても
定着アンカーやシヤーキー等を取り付けることが望まし
い。さらにまた、この場合において、大きな支圧力が作
用しかつ応力状態が複雑な端部支点部の補強が問題とな
るが、鋼桁２の端部をコンクリート中に埋込んだ構造で
あるため、別途、鋼桁２に特別な補強を施すことなく、
簡単に端部支点部の補剛を行なうことができるため、鋼
桁２の上部（上面）のコンクリートとともに合成構造と
しての一体性を高めることができる。前記請求項２の発
明における合成床版は、複数本平行に配置した鋼管等の
金属製パイプ１２の両端部および上部（上面）をコンク
リートにより被覆して拘束し、合成構造としたものであ
る。前記合成構造としての一体性を向上させる手段とし
ては、金属製パイプ１２の上部（上面）にスタッドジベ
ルや突起等のシヤーキーを取付け、コンクリートと一体
化すればよい。また、必要に応じ、金属製パイプ１２の
コンクリートへの埋込み部分にも、定着アンカーやシヤ
ーキー等を取付けることが望ましい。

【０００５】請求項２の発明において用いる金属製パイ
プ１２としては、主として既成品が安価に入手できる鋼
管が好ましく、この場合、請求項１の発明と同様の端部
支点部の補強の問題（特に、鋼管等の金属製パイプ１２
の場合、支圧力による鋼管の座屈の問題等もある）に加
え、その部分における耐食性が問題となるが、防食処理
が難しい端部が耐食性を有するコンクリートで被覆され
るため、鋼管の外表面のみに防食処理を施せばよく、鋼
管の端部については、同時にコンクリートによる補剛効
果が得られる。防食処理としては、ウレタン樹脂、エポ
キシ樹脂等による塗装、ポリエチレン等の高分子材料や
金属系材料による被覆防食があるが、本発明において
は、外表面のみ防食すればよいため、塗装に比べて高い
防食性能が得やすい高分子系シートや金属箔を巻き付け
ることによる円形閉合被覆が可能であり、簡単に高い防
食性能を得ることができる。

【０００６】この他に、金属製パイプ１２としては、ス
テンレス、チタン等の耐食性金属からなる管体や、外表
面に耐食性金属を有する複層鋼板からなる鋼管を用いる
ことで、防食処理を省略することも可能である。なお、
これらの場合においても、鋼管または管体の端部がコン
クリートで被覆されて拘束されることにより、支圧力等
に対する鋼管または管体の端部の補剛効果が簡単に得ら
れる。なお、本発明の実施例におけるコンクリートに
は、鉄筋コンクリートや繊維補強コンクリート等を含
む。

【０００７】

【実施例】図１ないし図３は、請求項１の発明の合成床
版を、橋梁の上部構造物としての床版に適用した場合の
一実施例を示したものである。合成床版１の主要部は、
図１に示すように、複数本（この実施例では５本）並列
に配置した鋼桁２と、各鋼桁２の上部を被覆して拘束す
る上部コンクリート３および鋼桁２の両端部を被覆して
拘束する端部コンクリート４とからなる。なお、この実
施例における鋼桁２はＨ形鋼である。

【０００８】図２は合成床版１の柱軸方向の鉛直断面を
中間を省略して示したもので、図３はそのＸ−Ｘ線断面
図である。請求項１の発明の実施例の場合は、鋼桁２の
両端が端部コンクリート４内に埋設されるため、通常、
補剛が複雑となりがちな端部支点部について、端部コン
クリート４が支圧力等に対する補剛効果を有しており、
そのため別途、特別な補剛を施す必要のない簡易な構造
になっている。また請求項１の発明の実施例において、
鋼桁２の上部（上面）には、通常の合成桁等の場合と同
様に、スタッドジベル７を溶植してあり、上部コンクリ
ート３との一体化を図っている。なお、鋼桁２の上フラ
ンジを上部コンクリート３内に埋設するような設計も可
能であり、この場合は、合成床版としての桁高を低く抑
えることができる。また、各鋼桁２の両端部を端部コン
クリート４で拘束することによっても、合成構造として
の一体化を図っている。この端部コンクリート４は、上
部コンクリート３と一体のものとして打設することも可
能であり、また上部コンクリート３と端部コンクリート
４との間には、せん断補強筋その他の必要な配筋が行わ
れる。さらにまた、図示していないが、鋼桁２の端部に
は、必要に応じ、端部コンクリート４に対する定着アン
カーやシヤーキー等を取付ける。前述の端部コンクリー
ト４による端部支点部の補剛効果と、さらに上部コンク
リート３を含めた合成構造としての一体化の効果によ
り、大スパンの合成床版１への適用が可能となる。な
お、図中、符号６は上部コンクリート３の幅方向両端に
立ち上がる高欄部コンクリートを示している。

【０００９】図４〜図９は、請求項２の発明の合成床版
を橋梁の上部構造物としての大スパンの合成床版１１に
適用した場合の一実施例を示したものである。合成床版
１１の主要部は、図４に示すように、複数本（この実施
例では４本）並列に配置した鋼管からなる金属製パイプ
１２と、各金属製パイプ１２の上部を被覆して拘束する
上部コンクリート１３と、各金属製パイプ１２の両端部
を被覆して拘束する端部コンクリート１４とにより構成
されている。

【００１０】図５は橋脚１０（図６参照）等の下部構造
物間に架設される単一の合成床版１１の平面図であり、
図６はそのＡ−Ａ線断面図、図７〜図９は、それぞれ図
６のＢ−Ｂ線拡大断面図、Ｃ−Ｃ線拡大断面図、Ｄ−Ｄ
線拡大断面図である。金属製パイプ１２と上部コンクリ
ート１３とは、例えば図１０に示すように、金属製パイ
プ１２の上面に、スタッドジベル１７を溶植したり、あ
るいは多数の突起１８を設ける等して、金属製パイプ１
２の上面の一部が、上部コンクリート１３内に埋設され
る形で一体化する。

【００１１】また、各金属製パイプ１２の両端部を端部
コンクリート１４で拘束することによっても、合成構造
物としての一体化を図っている。この端部コンクリート
１４は上部コンクリート１３と一体のものとして打設す
ることも可能であり、また上部コンクリート１３と端部
コンクリート１４との間には、せん断補強筋その他の必
要な配筋が行われる。金属製パイプ１２は、同じ高さの
Ｈ形鋼等に比べて、曲げ剛性、捩じり剛性が大きく、か
つ鋼コンクリート構造物の合成床版１１として、大スパ
ンのものが可能となる。金属製パイプ１２の端部には、
必要に応じ、端部コンクリート１４に対する定着アンカ
ーやシヤーキー等を取付ける。

【００１２】図中、符号１５は、合成床版１１のスパン
が大きく、上面および端部のみの拘束では、一体性が不
十分となる場合を考慮して設けたリブであり、金属製パ
イプ１２の長手方向の中間に、所定間隔で上部コンクリ
ート１３の下面を突出させたリブ１５を形成することに
より、金属製パイプ１２と上部コンクリート１３の一体
性を向上させている。また、符号１６は、上部コンクリ
ート１３の幅方向両端に立ち上がる高欄部コンクリート
を示している。

【００１３】合成床版１１の諸元については、適用対象
となる構造物の種類、規模等に応じ、種々の設計が可能
であるが、請求項２の発明の実施例における寸法の一例
を挙げると合成床版１１の橋軸方向の長さ４０ｍ、幅１
０ｍ、金属製パイプ１２の外径２０００mm、長さ３９．
６ｍ（中央の管厚２０mm、長さ１０ｍの鋼管からなる金
属製パイプ１２の両側に、管厚１８mm、長さ１４．８ｍ
の鋼管からなる金属製パイプ１２を溶接により接合）４
本の金属製パイプ１２の中心間距離２．５ｍ、上部コン
クリート１３の厚さ５００mm、上部コンクリート１３へ
の金属製パイプ１２の埋込み深さ３００mm、端部コンク
リート１４の厚さ１０００mm、端部コンクリート１４位
置での合成床版１１の厚さ２．５ｍである。

【００１４】なお、鋼管からなる金属製パイプ１２につ
いては、通常、塗装等による防食処理が必要となるが、
本発明の実施例の場合は、金属製パイプ１２の両端部が
端部コンクリート１４内に埋設されているため、通常、
防食処理が困難である金属製パイプ１２の端部につい
て、別途防食処理を施す必要がない。また、同時に、こ
の端部コンクリート１４が金属製パイプ１２の端部支点
部の支圧力等に対する補剛効果を有するため、特別な補
剛を別途施すことなく、簡易な構造物となる。

【００１５】また、金属製パイプ１２の端部の防食処理
が不要であるため、金属製パイプ１２の端部以外の防食
処理については、図１１に示すように、ポリエチレン等
の高分子系シートや耐食性金属からなる金属箔を巻き付
けることによる防食被覆１９が可能である。すなわち、
外表面のみ円形閉合被覆し、被覆が困難な金属製パイプ
１２の端部はそのまま端部コンクリート１４中に埋め込
むことにより、完全な防食を行なうことができる。ま
た、前記実施例においては、金属製パイプ１２として鋼
管を用いているが、この他に、耐食性金属からなる管
や、複層鋼板からなる鋼管を用い、防食処理を省略する
ことも可能である。

【００１６】金属製パイプ１２を使用する場合、その金
属製パイプ１２の中間部に端部コンクリート１４が侵入
するのを防止するために、その金属製パイプ１２の端部
側に端部側蓋板２０を固定しておく。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、前述のように構成され
ているので、下記の効果を奏する。 量産工場製品で、断面性能の高い鋼管等の金属製パ
イプ１２や、入手が容易な鋼桁２を利用した構造物であ
るため、プレートガーダーのような複雑な鋼材ビルトア
ップ加工を省略し、施工の省力化、急速化、コストの低
減が図れる。 加工度の低いシンプルな構造であり、景観性にも優
れている。 鋼桁２や金属製パイプ１２の座屈しやすい上面側の
圧縮部を、シヤーキー等を介して上部のコンクリートと
結合して一体化させるとともに、鋼桁２または金属製パ
イプ１２の端部を、端部コンクリート４，１４の中に埋
設して固定することにより、強固な鋼コンクリート合成
構造物が得られる。 鋼桁２あるいは金属製パイプ１２の両端部が、端部
コンクリート４，１４により被覆されて拘束されている
ので、支圧力等に対する補剛が複雑になりがちな鋼桁２
または金属製パイプ１２の端部の支点部について、コン
クリートによる補剛効果が得られ、別途、特別な補剛を
必要としないため、鋼桁２または金属製パイプ１２にお
ける端部の支点部の構造が簡単になる。また、金属製パ
イプ１２の場合、支圧力による管の座屈を防止する効果
も大きい。 金属製パイプ１２の両端部を端部コンクリート１４
により被覆して拘束するので、前記補剛効果が得られる
と同時に、パイプ構造物において防食し難い金属製パイ
プ１２端部の防食が実現される。 金属製パイプ１２は、表面積が最小であり、断面性
能が高いだけでなく、塗装性や防食性の面でも有利であ
る。 金属製パイプ１２として鋼管を用いた場合におい
て、金属製パイプの両端部が端部コンクリート１４によ
り、被覆されるため、その金属製パイプ１２の中間部に
ついては、高い防食性能が期待できる高分子系シートや
耐食性金属による円形閉合被覆による防食処理が可能と
なる。 鋼管等の金属製パイプ１２は溶接部が少なく、耐食
性を有する複層鋼板等の複雑な溶接を前提とする場合、
従来のプレートガーダー等に比べ低コストとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の実施例に係る合成床版の概要
を部分的に切欠いて示した下からの斜視図である。

【図２】図１の合成床版に対応する柱軸方向の状態を示
す縦断側面図である。

【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図である。

【図４】請求項２の発明の実施例に係る合成床版の概要
を部分的に切欠いて示した下からの斜視図である。

【図５】図４の合成床版に対応する平面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

【図８】図６のＣ−Ｃ線拡大断面図である。

【図９】図６のＤ−Ｄ線拡大断面図である。

【図１０】鋼管にシヤーキーを取付けてコンクリートと
一体化する場合の縦断正面図である。

【図１１】鋼管の外表面に高分子系シートまたは金属箔
による被覆防食を施した場合の側面図である。

【符号の説明】

１ 合成床版 ２ 鋼桁 ３ 上部コンクリート ４ 端部コンクリート ６ 高欄部コンクリート ７ スタッドジベル １０ 橋脚 １１ 合成床版 １２ 金属製パイプ １３ 上部コンクリート １４ 端部コンクリート １５ リブ １６ 高欄部コンクリート １７ スタッドジベル １８ 突起 １９ 防食被覆 ２０ 端部側蓋板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼桁とコンクリートとにより合成構造と
   した合成床版において、鋼桁２が複数本平行に配置さ
   れ、前記鋼桁２の両端部および上部が、コンクリートに
   よって被覆されて拘束されてなることを特徴とする合成
   床版。
2. 【請求項２】 金属製パイプとコンクリートとにより合
   成構造とした合成床版において、金属製パイプ１２が複
   数本平行に配置され、前記金属製パイプ１２の両端部お
   よび上部とが、コンクリートとにより被覆されて拘束さ
   れてなることを特徴とする合成床版。
3. 【請求項３】 前記金属製パイプ１２は鋼管である請求
   項２の合成床版。
4. 【請求項４】 鋼管からなる金属製パイプ１２の外表面
   に、高分子系シートまたは金属箔による被覆防食を施し
   てある請求項３の合成床版。