特開 2023-48136 床版の接続構造及び接続工法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023048136

(43)【公開日】2023-04-06

(54)【発明の名称】床版の接続構造及び接続工法

(51)【国際特許分類】

   E01D 19/12 20060101AFI20230330BHJP

   E01D 22/00 20060101ALI20230330BHJP

   E04B 5/02 20060101ALI20230330BHJP

   E04B 1/04 20060101ALI20230330BHJP

【ＦＩ】

E01D19/12

E01D22/00 A

E04B5/02 R

E04B1/04 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022148125

(22)【出願日】2022-09-16

(31)【優先権主張番号】P 2021156987

(32)【優先日】2021-09-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り １．公益社団法人プレストレストコンクリート工学会 令和３年１０月１２日 第３０回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム 講演概要集、第６４７～６５０頁 ２．ＷＥＢ開催（主催者 公益社団法人プレストレストコンクリート工学会） 令和３年１０月２１日 第３０回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム ３．株式会社鋼構造出版 令和３年１２月１６日 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｋｏｚｏｂｕｔｓｕ－ｈｏｚｅｎ－ｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ／ｗａｌｋｓ／２４２５８／ ４．三井住友建設株式会社及び中日本高速道路株式会社 令和４年１月以降、現在まで パンフレット

(71)【出願人】

【識別番号】000174943

【氏名又は名称】三井住友建設株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】505398952

【氏名又は名称】中日本高速道路株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】片 健一

(72)【発明者】

【氏名】安藤 直文

(72)【発明者】

【氏名】西村 一博

(72)【発明者】

【氏名】中村 誠孝

(72)【発明者】

【氏名】中島 大樹

(72)【発明者】

【氏名】平井 貴大

(72)【発明者】

【氏名】青木 圭一

(72)【発明者】

【氏名】會澤 信一

(72)【発明者】

【氏名】小保田 剛規

(72)【発明者】

【氏名】吉川 真仁

【テーマコード（参考）】

2D059

【Ｆターム（参考）】

2D059AA14

2D059GG55

(57)【要約】

【課題】施工性とコンクリートの充填性に優れた床版の接続構造を提供する。
【解決手段】床版の接続構造１は、プレキャスト製の一対の床版と、一対の床版の間の間隙５に設けられ、あき重ね継手を形成する直線状に延びる鉄筋継手４と、間隙５の少なくとも一部を埋め、あき重ね継手として性能を確保できるコンクリート６と、を有している。各床版は、本体部２１と、一対の床版の接続部８で本体部２１から下方に突き出す突出し部２２と、を有している。一対の床版２Ａ，２Ｂの本体部２１と突出し部２２は間隙５を形成し、一対の床版の突出し部２２同士の間隔Ｇは、本体部２１同士の間隔Ｇ１より小さい。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プレキャスト製の一対の床版と
前記一対の床版の間の間隙に設けられ、あき重ね継手を形成する直線状に延びる鉄筋継手と、
前記間隙の少なくとも一部を埋め、前記あき重ね継手として性能を確保できるコンクリートと、を有し、
各床版は、本体部と、前記一対の床版の接続部で前記本体部から下方に突き出す突出し部と、を有し、
前記一対の床版の前記本体部と前記突出し部は前記間隙を形成し、
前記一対の床版の前記突出し部同士の間隔は、前記本体部同士の間隔より小さい、床版の接続構造。

【請求項2】

前記突出し部は、前記本体部よりも、相手側の前記床版に近接する上部部分と、前記上部部分よりも前記相手側の床版に近接する下部部分と、を有し、前記間隙のうち、前記一対の床版の前記本体部同士の間と、前記上部部分同士の間は前記コンクリートで埋められている、請求項１に記載の床版の接続構造。

【請求項3】

前記上部部分の前記相手側の床版と対向する端面は、下端が上端より前記相手側の床版に近接する向きで傾斜している、請求項２に記載の床版の接続構造。

【請求項4】

前記本体部の下面と前記突出し部の側面は曲線で接続されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の床版の接続構造。

【請求項5】

前記本体部の下面と前記突出し部の側面に沿ってメッシュシートが設けられている、請求項４に記載の床版の接続構造。

【請求項6】

前記床版は、前記一対の床版の配列方向における両端部の間に、前記本体部の下面から下方に突き出すハンチを有し、前記ハンチの下面と前記突出し部の下面は同じ高さにある、請求項１から３のいずれか１項に記載の床版の接続構造。

【請求項7】

プレキャスト製の一対の床版と
前記一対の床版の間の間隙に設けられ、あき重ね継手を形成する直線状に延びる鉄筋継手と、
前記間隙の少なくとも一部を埋め、フェロニッケルスラグを含む細骨材と、粗骨材とを含むコンクリートと、を有し、
各床版は、本体部と、前記一対の床版の接続部で前記本体部から下方に突き出す突出し部と、を有し、
前記一対の床版の前記本体部と前記突出し部は前記間隙を形成し、
前記一対の床版の前記突出し部同士の間隔は、前記本体部同士の間隔より小さい、床版の接続構造。

【請求項8】

プレキャスト製の一対の床版を、前記一対の床版の間の間隙に、あき重ね継手を形成し直線状に延びる鉄筋継手が形成されるように配置することと、
前記間隙を、前記あき重ね継手として性能を確保できるコンクリートで埋めることと、を有し、
各床版は、本体部と、前記一対の床版の接続部で前記本体部から下方に突き出す突出し部と、を有し、
前記一対の床版の前記本体部と前記突出し部は前記間隙を形成し、
前記一対の床版の前記突出し部同士の間隔は、前記本体部同士の間隔より小さい、床版の接続工法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、床版の接続構造と床版の接続工法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、橋梁等の床版取り換え工事が数多く実施されている。床版取り換え工事では、プレキャスト床版が現場で順次隣接配置され、相互に接続される。特許文献１には、隣接する床版の間の間隙に鉄筋継手が形成され、この間隙に間詰めコンクリートが充填された、床版の接続構造が開示されている。特許文献２には、床版の端面の下端に水平方向に突き出す突出し部（あごとも称される）を設けた、床版の接続構造が開示されている。施工時には、突出し部同士が微小な間隔で対向するように２つの床版が配置される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－２２５０号公報

【特許文献2】特開２０１７－３６５５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された床版の接続構造は、床版の厚さ方向に渡り、一定の寸法以上の間隙を容易に確保できるため、コンクリートの充填性に優れる。しかし、コンクリートの打設時に間隙の下端を塞ぐ型枠が必要となり、施工性に影響を与える。特許文献２に開示された床版の接続構造は、型枠は不要であるが、間隙の下部が狭くなるため、コンクリートの充填性の面で不利となる可能性がある。

【0005】

本発明は、施工性とコンクリートの充填性に優れた床版の接続構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の床版の接続構造は、プレキャスト製の一対の床版と、一対の床版の間の間隙に設けられた直線状に延び、あき重ね継手を形成する鉄筋継手と、間隙の少なくとも一部を埋め、あき重ね継手として性能を確保できるコンクリートと、を有している。各床版は、本体部と、一対の床版の接続部で本体部から下方に突き出す突出し部と、を有し、一対の床版の本体部と突出し部は上記の間隙を形成し、一対の床版の突出し部同士の間隔は、本体部同士の間隔より小さい。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、施工性とコンクリートの充填性に優れた床版の接続構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明が適用される床版の概略図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る、床版の接続構造の概略図である。

【図3】比較例の床版の接続構造の概略図である。

【図4】床版の接続工法を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本発明の床版の接続構造１と床版の接続工法の実施形態について説明する。以下の説明において、鋼桁の延在する方向、すなわち鋼桁の長手方向を桁行方向Ｘといい、鋼桁の幅方向の寸法を桁幅方向Ｙという。桁行方向Ｘは互いに隣接する床版の配列方向、及び床版で形成される路面の延在方向に一致する。桁行方向Ｘと桁幅方向Ｙは直交しており、通常は、桁行方向Ｘ及び桁幅方向Ｙは鉛直方向Ｚと直交している。

【0010】

図１は、本発明が適用される床版２の概略図で、図１（ａ）は桁幅方向Ｙからみた断面図、図１（ｂ）は桁行方向Ｘからみた断面図（図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿った断面図）である。床版２は橋梁などの鋼桁３の上に設置される。床版２は鉛直方向Ｚからみて、長辺と短辺を有する長方形形状である。床版２の桁行方向Ｘの長さは１．５～２．５ｍ程度である。床版２はプレキャスト製であり、工場で予め製作されて現場に搬入される。

【0011】

図２（ａ）は一対の床版２（以下、第１の床版２Ａ、第２の床版２Ｂという）の接合構造１を示す側方断面図、図２（ｂ）はＺ方向上方からみた平面図である。図２（ｂ）においては、便宜上鉄筋継手４を表示している。第１の床版２Ａと第２の床版２Ｂの基本的な構成は同じである。このため、以下の説明では第１の床版２Ａについて述べ、第２の床版２Ｂについては第１の床版２Ａと異なる構成を中心に説明する。

【0012】

第１の床版２Ａと第２の床版２Ｂとの間には、桁行方向Ｘの間隙５が形成され、間隙５には間詰コンクリート６が充填されている。間詰コンクリート６としては、直線状のあき重ね継手として性能を確保できる材料（一例では、フェロニッケルスラグを含む細骨材と粗骨材とを含む、圧縮強度１６０Ｎ／ｍｍ²のコンクリート）を用いる。図面では、間隙５の範囲と間詰コンクリート６の範囲は実質的に一致している。間詰コンクリート６の上面は路面の一部を構成するため、第１及び第２の床版２Ａ，２Ｂの上面とＺ方向のレベルが合わせられている。第１の床版２Ａの第２の床版２Ｂと対向する側面７Ａからは、上端筋４１と下端筋４２が桁行方向Ｘに延びている。上端筋４１と下端筋４２は鉛直方向Ｚから見て重なっている。上端筋４１と下端筋４２は、間隙５内を桁行方向Ｘに直線状に延びている。第２の床版２Ｂの第１の床版２Ａと対向する側面７Ｂからも、上端筋４１と下端筋４２が桁行方向Ｘに延びている。第１の床版２Ａの上端筋４１及び下端筋４２と、第２の床版２Ｂの上端筋４１及び下端筋４２は、桁幅方向Ｙに互いに鉄筋ピッチの半分の長さだけずらして配置されている（あき重ね継手）。これによって、鉄筋同士の干渉を避け、第１の床版２Ａと第２の床版２Ｂとの間の間隙５に鉄筋継手４が設けられる。第１の床版２Ａの鉄筋（上端筋４１及び下端筋４２）と第２の床版２Ｂの鉄筋（上端筋４１及び下端筋４２）は、桁行方向Ｘに所定の長さ重なっている。この長さが鉄筋継手４の継手長さＬであり、一例では鉄筋径の７．５倍程度である。

【0013】

第１の床版２Ａは、本体部２１と、突出し部２２と、ハンチ２３と、を有している。第１の床版２Ａ及び第２の床版２Ｂの本体部２１と、第１の床版２Ａ及び第２の床版２Ｂの突出し部２２は、間隙５を形成する。本体部２１は、上面が路面を形成する略直方体の躯体である。第１の床版２Ａの側面７Ａのうち、本体部２１が第２の床版２Ｂ（相手側の床版）と対向する部分２４は、概ね鉛直面となっているが、突出し部２２との接続部では緩やかに湾曲している。上端筋４１と下端筋４２は、側面７Ａの部分２４の鉛直面を貫通している。ハンチ２３は、本体部２１の下面２８から下方に突き出し、桁行方向Ｘに延びる帯状部である。ハンチ２３は鋼桁３に固定され、第１の床版２Ａの自重を分散して鋼桁３に伝達する。桁行方向Ｘにみたハンチ２３の断面は上辺が底辺より長い台形形状であり、底面は平面にされている。

【0014】

突出し部２２は第１の床版２Ａと第２の床版２Ｂの接続部８で、本体部２１から下方に突き出している。ハンチ２３と突出し部２２は本体部２１と一体化されている。ハンチ２３の下面と突出し部２２の下面は同じ高さにあるため、工場での製作性が向上する。突出し部２２は桁幅方向Ｙに延び、突出し部２２の下面は平面にされている。

【0015】

本体部２１の下面２８と突出し部２２の側面２９に沿って、コンクリート片の剥離を防止するためのメッシュシート４３が設けられている。メッシュシート４３は、例えばアラミドで製作される。メッシュシート４３は本体部２１の下面２８と突出し部２２の側面２９に貼り付けてもよいが、本体部２１の下面２８と突出し部２２の側面２９より多少内側の位置で、コンクリート躯体に埋め込むことが好ましい。これによって、メッシュシート４３を工場で第１の床版２Ａに組み込むことができ、現場でメッシュシート４３を貼り付ける作業が不要となる。

【0016】

突出し部２２は、桁行方向Ｘにおいて本体部２１よりも第２の床版２Ｂ（相手側の床版）に近接する上部部分２５と、桁行方向Ｘにおいて上部部分２５よりも第２の床版２Ｂ（相手側の床版）に近接する下部部分２６と、を有している。突出し部２２は、本体部２１の下面２８の接続部８の近傍から、全体として斜め下方に突き出すように設けられている。上部部分２５の第２の床版２Ｂ（相手側の床版）と対向する端面２７は、上端２７１より下端２７２が第２の床版２Ｂ（相手側の床版）に近接する向きで傾斜している。この結果、第１及び第２の床版２Ａ，２Ｂの上部部分２５で作られる空隙の断面形状は、桁幅方向Ｙにみて、上辺が底辺より長い、概ね台形に近似した形状となる。

【0017】

本体部２１の下面２８と突出し部２２の側面２９は曲線で接続されている。曲線の曲率Ｒは一例では１００ｍｍ程度である。これによって、本体部２１の下面２８と突出し部２２の側面２９との境界付近での応力集中を緩和することができる。

【0018】

ここで、本実施形態を比較例と比較して、本実施形態の効果について説明する。図３（ａ）に示す比較例１では、桁幅方向Ｙにみた間隙５の断面は概ね矩形である。このため、鉄筋継手４の収まりと間詰コンクリート６の充填性は良好である。しかし、間詰コンクリート６の打設時に、間隙５の下部に型枠５１が必要となる。型枠５１を設ける作業は現場で行う必要があり、しかも型枠５１は床版２の下方にあるため作業性が悪い。本実施形態では、第１の床版２Ａと第２の床版２Ｂの突出し部２２同士の最小間隔はギャップＧの幅で決まり、本体部２１同士の間隔Ｇ１よりはるかに小さい。また、ギャップＧも緩衝材３０で埋められているので、型枠を設ける必要がない。

【0019】

図３（ｂ）に示す比較例２では、第１の床版２Ａと第２の床版２Ｂの本体部１２１の互いに対向する縁部の下端に、水平に延びる突出し部５２（あご）が設けられている。突出し部５２の下面は第１の床版２Ａの下面と一致しており、突出し部５２は本実施形態のように本体部１２１から下方に突き出していない。比較例２では、本実施形態と同様、間隙５の下端が実質的に閉じられているので、型枠は不要である。しかし、本体部１２１の側方に突出し部５２を設けたために、間隙５の鉛直方向Ｚの寸法が減少している。本実施形態では、突出し部２２が本体部２１から下方に突き出すように設けられているため、本体部２１の側方、すなわち鉄筋継手４が形成される領域で、比較例１と同程度のスペースを確保することができる。

【0020】

また、比較例１，２にみられるような従来の床版は厚さが２２０ｍｍ程度であるが、本実施形態では本体部２１から下方に突き出す突出し部２２を設けたことで、床版厚（本体部２１の厚さ）を１９０ｍｍ程度まで低減することが可能である。これによって床版の物量の低減が可能となる他、鋼桁３などの下部工の補強の必要性も低下する。

【0021】

次に、図４を参照して、床版の接合工法について説明する。図４（ａ）～４（ｃ）の各図の上図は図２（ａ）に対応する側方断面図、下図は図２（ｂ）に対応する平面図である。第１の床版２Ａはすでに鋼桁３に設置されているとし、以下の説明では、第２の床版２Ｂを第１の床版２Ａに接続する工程について述べる。まず、図４（ａ）に示すように、第２の床版２Ｂをクレーン等の架設機械（図示せず）によって揚重し、第１の床版２Ａの桁行方向Ｘの側方に位置決めする。第１の床版２Ａの下部部分２６の第２の床版２Ｂと対向する面には緩衝材３０を貼り付けておく。次に、図４（ｂ）に示すように、第２の床版２Ｂを架設機械で桁行方向Ｘに徐々に移動し、第１の床版２Ａに隣接配置する。具体的には、第２の床版２Ｂの下部部分２６を緩衝材３０に押し付け、第１の床版２Ａと第２の床版２Ｂの下部部分２６同士の間が所定のギャップＧとなるように、第２の床版２Ｂを位置決めする。第１の床版２Ａと第２の床版２Ｂの鉄筋は互いに半ピッチずれているため、第２の床版２Ｂの鉄筋は第１の鉄筋の間に入り込み、第１の床版２Ａと第２の床版２Ｂとの間の間隙５に鉄筋継手４が形成される。次に、図４（ｃ）に示すように間隙５をコンクリート６で埋める。以上によって第２の床版２Ｂを第１の床版２Ａに接合する工程が完了する。その後、第２の床版２Ｂと鋼桁３との間にモルタルを注入し、第２の床版２Ｂを鋼桁３に固定する。さらに、必要に応じて第１の床版２Ａと第２の床版２Ｂにプレストレスをかけてもよい。

【0022】

以上本発明を実施形態によって説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、実施形態では、第１の床版２Ａと第２の床版２Ｂは桁行方向Ｘに隣接配置され、床版の接続構造１は、第１の床版２Ａと第２の床版２Ｂの間を、桁幅方向Ｙに沿って延びている。しかし、第１の床版２Ａと第２の床版２Ｂは桁幅方向Ｙに隣接配置してもよい。この場合、床版の接続構造１は、第１の床版２Ａと第２の床版２Ｂの間を、桁行方向Ｘに沿って延びる。このような床版構成は、実施形態における１枚の床版２を桁幅方向Ｙに分割したものと考えることもでき、床版の接続構造１は桁行方向Ｘに隣接する床版間と、桁幅方向Ｙに隣接する床版間とに設けられる。

【符号の説明】

【0023】

１ 床版の接続構造
２Ａ 第１の床版
２Ｂ 第２の床版（相手側の床版）
３ 鋼桁
４ 鉄筋継手
６ コンクリート
８ 床版の接続部
２１ 本体部
２２ 突出し部
２３ ハンチ
２５ 上部部分
２６ 下部部分
４３ メッシュシート
Ｇ 間隔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】