特許 6368510 ＰＣ箱桁橋と、波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを施工する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6368510

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】ＰＣ箱桁橋と、波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを施工する方法

(51)【国際特許分類】

   E01D 1/00 20060101AFI20180723BHJP

   E01D 21/00 20060101ALI20180723BHJP

   E01D 19/10 20060101ALI20180723BHJP

   E01D 19/12 20060101ALI20180723BHJP

【ＦＩ】

   E01D1/00 D

   E01D21/00 Z

   E01D19/10

   E01D19/12

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-56802(P2014-56802)

(22)【出願日】2014年3月19日

(65)【公開番号】特開2015-178741(P2015-178741A)

(43)【公開日】2015年10月8日

【審査請求日】2016年12月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000206211

【氏名又は名称】大成建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100129861

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 滝治

(72)【発明者】

【氏名】松岡 由高

(72)【発明者】

【氏名】大谷 英夫

(72)【発明者】

【氏名】笠倉 和義

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 紀彦

【審査官】 須永 聡

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３５５９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３１６５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５１６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０５５９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０２４７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０３８４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４９１２７９４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５５９６８５６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０１Ｄ １／００−２４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

波形鋼板と、波形鋼板に接続された鋼フランジと、鋼フランジの下面から下方に延びるパーフォボンドリブおよびスタッドジベルと、パーフォボンドリブが埋設される下床板コンクリートと、を少なくとも備えたＰＣ箱桁橋であって、
パーフォボンドリブには、鋼フランジとの境界領域から下方に延びた縦長の孔が設けてあり、縦長の孔が、鉄筋挿通用の孔と下床板コンクリートを施工する際の空気抜き孔を兼用しており、縦長の孔の下方位置に鉄筋が挿通されているＰＣ箱桁橋。

【請求項2】

波形鋼板と、波形鋼板に接続された鋼フランジと、鋼フランジの下面から下方に延びるパーフォボンドリブおよびスタッドジベルと、パーフォボンドリブが埋設される下床板コンクリートと、を少なくとも備えたＰＣ箱桁橋において、波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを施工する施工方法であって、
パーフォボンドリブには、鋼フランジとの境界領域から下方に延びた縦長の孔であって、鉄筋挿通用の孔と下床板コンクリートを施工する際の空気抜き孔を兼用している縦長の孔が設けてあり、
縦長の孔の下方位置に鉄筋を挿通するとともに波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に型枠を組み、
型枠内にフレッシュコンクリートを充填し、縦長の孔を介して上方に空気を抜きながら型枠内にフレッシュコンクリートを満たし、硬化させて下床板コンクリートを施工する、波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを施工する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＰＣ箱桁橋と、このＰＣ箱桁橋を構成する波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを施工する方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ＰＣ橋に関し、コンクリートウェブを波形鋼板に置き換えた波形鋼板ウェブ橋は、主桁重量の軽減と波形鋼板の奏するアコーディオン効果や高いせん断座屈性能によって、プレストレスの高い導入効率に起因する優れた施工性と、補剛材等を省略できることに起因する優れた経済性の双方を有する構造体である。たとえば特許文献１に波形鋼板を適用したＰＣ箱桁橋に関する技術が開示されている。

【0003】

ここで、従来のＰＣ箱桁橋の構成を図５に示す。同図で示すように、ＰＣ箱桁橋Ｂは、上床板コンクリートＳ１と下床板コンクリートＳ２を左右の波形鋼板Ｗが繋ぎ、橋軸直角方向の縦断面において箱型形状を呈している。

【0004】

図示するＰＣ箱桁橋Ｂにおいて、波形鋼板Ｗと下床板コンクリートＳ２の接続部（図５のVI部）の構成を図６を用いて説明する。なお、図６では、理解を容易とするために下床板コンクリートの図示を省略している。

【0005】

波形鋼板Ｗの下端は鋼フランジＦと接続されており、鋼フランジＦの下面には、中央位置にパーフォボンドリブＲが取り付けられ、その左右位置には多数のスタッドジベルＳＤが取り付けられている。

【0006】

パーフォボンドリブＲには鉄筋ＲＳが貫通する孔Ｒａが開設され、ここに不図示の鉄筋が挿通された状態で、パーフォボンドリブＲと多数のスタッドジベルＳＤが下床板コンクリートＳ２内に埋設され、鋼フランジＦを介して波形鋼板Ｗと下床板コンクリートＳ２の接続が図られている。

【0007】

図６で示すように、鋼フランジＦには多数の孔Ｆａが開設されており、この孔Ｆａを介して、下床板コンクリート施工時に生じ得る空気が抜かれるようになっている。この空気抜き用の孔Ｆａはたとえばその径がφ30mm程度の大きさで、波形鋼板の一波長当たり数個の頻度で形成されている。この空気抜き用の孔Ｆａを介してコンクリート打設時の空気が抜かれることを、図７を参照してさらに説明する。

【0008】

同図で示すように、波形鋼板Ｗと接続されている鋼フランジＦの下方に型枠Ｋを組み、フレッシュコンクリートＣを型枠Ｋ内に充填する。このフレッシュコンクリートＣの充填の際に、型枠Ｋ内の空気はコンクリートＣで片押しされて移動する。仮に鋼フランジＦに孔Ｆａが開設されていないと、移動した空気は鋼フランジＦの下方にその一部が留まり、空気溜りを生じてしまう。

【0009】

従来の施工においては、鋼フランジＦに孔Ｆａが開設されていることで、コンクリートＣで押されて移動した空気は孔Ｆａを介して上方に排出され（Ｘ方向）、鋼フランジＦの下方に空気溜りが生じるのを解消することができる。

【0010】

しかしながら、この従来の施工方法では、鋼フランジＦに孔Ｆａが開設されていることで以下のような課題が生じることが分かった。この新たな課題を図８を参照して説明する。

【0011】

フレッシュコンクリートＣが硬化して下床板コンクリートＳ２が形成された際に、コンクリートの硬化過程でその水分が上方に移動し、骨材等が下方へ移動する関係上、下床板コンクリートＳ２の上面には若干の陥没箇所が生じてしまう。そして、この陥没箇所が鋼フランジＦの下方に存在する場合は、ここが空隙Ｇとなり、孔Ｆａを介してこの空隙Ｇに水溜りが生じてしまう。

【0012】

この水溜りの発生を抑止するべく、この空隙Ｇに樹脂を充填する後施工を実施することがおこなわれているが、この充填された樹脂の耐久性に疑問があり、コンクリートに比して樹脂部分が早期に経年劣化した際には新たに水溜りが生じる可能性が高い。

【0013】

また、仮に、コンクリートの硬化過程で下床板コンクリートＳ２の上面に隙間Ｇが生じなかったとしても、鋼フランジＦの孔Ｆａを介して水が下床板コンクリートＳ２の上面に流れ込み、スタッドジベルＳＤや鉄筋ＲＳの腐食の原因となることは否めない。

【0014】

このように、下床板コンクリートＳ２の施工時に問題となる空気抜きを保証するべく、鋼フランジＦに多数の孔Ｆａを開設していることで、この孔Ｆａを介して下床板コンクリートＳ２の上面に水溜りを生じさせてしまうというのが新たな課題である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【特許文献1】特開２００６−３１６５８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを備えたＰＣ箱桁橋に関し、鋼フランジの下方の下床板コンクリート上面に水溜りが生じることなく、したがって、耐久性の高いＰＣ箱桁橋と、このＰＣ箱桁橋を構成する波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを施工する方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0017】

前記目的を達成すべく、本発明によるＰＣ箱桁橋は、波形鋼板と、波形鋼板に接続された鋼フランジと、鋼フランジの下面から下方に延びるパーフォボンドリブおよびスタッドジベルと、パーフォボンドリブが埋設される下床板コンクリートと、を少なくとも備えたＰＣ箱桁橋であって、パーフォボンドリブには、鉄筋を貫通させる第１の孔と、鋼フランジとの境界領域に開設された第２の孔が設けてあり、第２の孔は、下床板コンクリートを施工する際の空気抜き孔となっているものである。

【0018】

本発明のＰＣ箱桁橋は、鋼フランジに下床板コンクリート施工時の空気抜き孔を開設する代わりに、鋼フランジの下面から下方に延びるパーフォボンドリブの鋼フランジとの境界領域に空気抜き孔（第２の孔）が開設されている点に特徴を有するものである。

【0019】

鋼フランジに空気抜き孔が開設されていないことから、この空気抜き孔を介して鋼フランジの下方に水が入り込み、水溜りを生じるといった課題は生じ得ないし、下床板コンクリートの硬化過程でその上面であって鋼フランジの下方位置に空隙が仮に生じた場合でも、この空隙に樹脂を注入するといった後施工をおこなう必要はない。

【0020】

また、パーフォボンドリブの鋼フランジとの境界領域に空気抜き孔（第２の孔）が開設されていることにより、型枠内に充填されたフレッシュコンクリートによって片押しされた空気はこの空気抜き孔を介して移動し、鋼フランジと型枠の間の空間を介して上方に排出されることになり、鋼フランジの下方にコンクリート打設時の空気溜りが生じるのを解消することができる。

【0021】

ここで、パーフォボンドリブにおいて、鉄筋が貫通する第１の孔はリブの縦方向の幅の中央付近の位置に開設され、空気抜き用の第２の孔はリブの上縁、すなわち鋼フランジとの境界領域に開設されている。空気抜き用の第２の孔がリブの上縁に開設されていることで、コンクリート充填時に上方に集まり易い空気の逃げ場として好適となる。

【0022】

ここで、前記第１の孔が鋼フランジとの境界領域から下方に延びた細長の孔であり、前記第２の孔が該第１の孔に含まれている実施の形態であってもよい。

【0023】

この形態によれば、第１の孔と第２の孔の加工位置をそれぞれ調整して個別に加工する必要がなくなり、空気抜き用の開口と鉄筋挿通用の開口を同時に加工できることから加工時間の短縮に繋がる。

【0024】

また、本発明はＰＣ箱桁橋を構成する波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを施工する方法にも及ぶものであり、この施工方法は、波形鋼板と、波形鋼板に接続された鋼フランジと、鋼フランジの下面から下方に延びるパーフォボンドリブおよびスタッドジベルと、パーフォボンドリブが埋設される下床板コンクリートと、を少なくとも備えたＰＣ箱桁橋において、波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを施工する施工方法であって、パーフォボンドリブには、鉄筋を貫通させる第１の孔と、鋼フランジとの境界領域に開設された第２の孔が設けてあり、波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に型枠を組み、型枠内にフレッシュコンクリートを充填し、第２の孔を介して上方に空気を抜きながら型枠内にフレッシュコンクリートを満たし、硬化させて下床板コンクリートを施工するものである。

【0025】

本発明の施工方法によれば、型枠内に充填されたフレッシュコンクリートによって片押しされた空気をパーフォボンドリブにおける鋼フランジとの境界領域に開設された第２の孔を介して移動させ、鋼フランジと型枠の間の空間を介して上方に排出することにより、鋼フランジの下方に空気溜りと水溜りが生じるのを解消しながら、耐久性の高いＰＣ箱桁橋を製造することができる。

【0026】

なお、この施工方法においても、第１の孔が鋼フランジとの境界領域から下方に延びた細長の孔であって第２の孔が第１の孔に含まれている実施の形態を適用することで、孔の加工手間が低減され、施工コストの削減を図ることができる。

【発明の効果】

【0027】

以上の説明から理解できるように、本発明のＰＣ箱桁橋と、波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを施工する方法によれば、鋼フランジに下床板コンクリート施工時の空気抜き孔を開設する代わりに、鋼フランジの下面から下方に延びるパーフォボンドリブの鋼フランジとの境界領域に空気抜き孔（第２の孔）が開設されていることにより、型枠内に充填されたフレッシュコンクリートによって片押しされた空気をパーフォボンドリブにおける鋼フランジとの境界領域に開設された第２の孔を介して移動させ、鋼フランジと型枠の間の空間を介して上方に排出することにより、鋼フランジの下方に空気溜りと水溜りが生じるのを解消しながら、耐久性の高いＰＣ箱桁橋を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明のＰＣ箱桁橋を構成する、波形鋼板とリブ付き鋼フランジの接続体を斜め下方から見た斜視図である。

【図2】（ａ）、（ｂ）はともに、リブ付き鋼フランジの実施の形態の側面図である。

【図3】波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを施工する方法を説明した模式図である。

【図4】製造された、波形鋼板に接続された鋼フランジと下床板コンクリートの接続構造を示した模式図である。

【図5】従来のＰＣ箱桁橋を示した縦断面図である。

【図6】図５のVI部の拡大図であって、ＰＣ箱桁橋を構成する、波形鋼板とリブ付き鋼フランジの接続体を斜め下方から見た斜視図である。

【図7】従来のＰＣ箱桁橋において、波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを施工する方法を説明した模式図である。

【図8】従来のＰＣ箱桁橋において、製造された、波形鋼板に接続された鋼フランジと下床板コンクリートの接続構造を示した模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、図面を参照して、本発明の波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを施工する方法と、ＰＣ箱桁橋の実施の形態を説明する。

【0030】

（波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを施工する方法の実施の形態）
図１は本発明のＰＣ箱桁橋を構成する、波形鋼板とリブ付き鋼フランジの接続体を斜め下方から見た斜視図であり、図３は波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを施工する方法を説明した模式図である。

【0031】

まず、図１を参照してリブ付き鋼フランジの構成を説明する。同図で示すように、本発明の施工方法で適用されるリブ付き鋼フランジ３は、鋼フランジ１の下面中央位置に下方に延びるパーフォボンドリブ２が接続され、その両サイドにスタッドジベル４が接続されてその全体が構成されている。そして、鋼フランジ１の上面中央位置に波形鋼板５が接続されている。

【0032】

パーフォボンドリブ２には、その高さ方向の中央付近に二点鎖線で示した鉄筋６が挿通される第１の孔２ａがリブの長手方向に間隔を置いて開設され、その上縁の鋼フランジとの境界領域に第２の孔２ｂが同様にリブの長手方向に間隔を置いて開設されている。

【0033】

この第２の孔２ｂは、下床板コンクリートを施工する際の空気抜き孔としての機能を奏する。

【0034】

すなわち、従来のリブ付き鋼フランジにおいては、鋼フランジに空気抜き孔が開設されていたのに対して、図示するリブ付き鋼フランジ３では、鋼フランジに空気抜き孔を開設せず、その代わりにパーフォボンドリブ２の鋼フランジとの境界領域に空気抜き孔を開設したものである。

【0035】

ここで、図２ａ、ｂにはリブ付き鋼フランジの２つの実施の形態を側面図で示している。

【0036】

図２ａで示すリブ付き鋼フランジ３は、図１で記載したものを側面図で示してたものであり、パーフォボンドリブ２において、鉄筋６が挿通される第１の孔２ａと、空気抜き用の第２の孔２ｂは個別に加工されている。たとえば、リブの高さが125mmの場合に、リブの上縁から70mm程度の位置（中央位置より若干下方の位置）にφ50mmの第１の孔２ａが加工され、第１の孔２ａの上方でリブの上縁にφ20〜30mm相当の円形もしくは縦長の第２の孔２ｂが加工される実施例を挙げることができる。

【0037】

一方、図２ｂで示すリブ付き鋼フランジ３Ａは、リブの上縁から縦長の第１の孔２ａ’が加工され、この第１の孔２ａ’が鉄筋６挿通用の孔と空気抜き孔を兼用するものとなっている。このリブ付き鋼フランジ３Ａによれば、第１の孔と第２の孔の加工位置をそれぞれ調整して個別に加工する必要がなくなり、空気抜き用の開口と鉄筋挿通用の開口を同時に加工できることから加工時間の短縮に繋がる。

【0038】

次に、図３を参照して、波形鋼板に接続された鋼フランジの下方に下床板コンクリートを施工する方法を説明する。

【0039】

波形鋼板５に接続されたリブ付き鋼フランジ３を構成する鋼フランジ１の下方に型枠Ｋを組み、型枠Ｋ内にフレッシュコンクリートＣを充填する。

【0040】

型枠Ｋ内に充填されたフレッシュコンクリートＣにより、型枠Ｋ内にある空気は片押しされ、パーフォボンドリブ２の鋼フランジとの境界領域に開設されている第２の孔２ｂを介し（Ｙ方向）、鋼フランジ１と型枠Ｋの間の空間を介して上方に排出される。したがって、鋼フランジ１の下方に空気溜りが生じるのを解消しながら、型枠Ｋ内にフレッシュコンクリートＣを満たすことができる。

【0041】

そして、図示する鋼フランジ１は従来のリブ付き鋼フランジのように空気抜き孔が開設されたものでないことから、鋼フランジに設けられた空気抜き孔を介して水が下床板コンクリートの上面に進入し、水溜りが生じるといった課題も生じ得ない。

【0042】

図３で示す施工方法により、図４で示すように、施工された下床板コンクリート７の上面には空気溜りがなく、また、鋼フランジ１の下方に水溜りのない、波形鋼板５に接続された鋼フランジ１と下床板コンクリート７の接続構造体が形成される。

【0043】

なお、フレッシュコンクリートの硬化過程で下床板コンクリート７の上面が若干沈み込み、下床板コンクリート７の上面と鋼フランジ１の間に隙間が生じる場合であっても、鋼フランジ１に空気抜き孔が開設されていないことで、この隙間が水溜りになることはない。

【0044】

図示を省略するが、図４で示す波形鋼板５に接続された鋼フランジ１と下床板コンクリート７の接続構造体を備え、さらに、左右の波形鋼板５で上床板コンクリートが支持されて、本発明のＰＣ箱桁橋が形成される。

【0045】

以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。

【符号の説明】

【0046】

１…鋼フランジ、２…パーフォボンドリブ、２ａ、２ａ’…第１の孔、２ｂ…第２の孔、３，３Ａ…リブ付き鋼フランジ、４…スタッドジベル、５…波形鋼板、６…鉄筋、７…下床板コンクリート、Ｋ…型枠、Ｃ…フレッシュコンクリート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】