特開 2023-90520 補強材、及び補強構造

(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】P2023090520

(43)【公開日】2023-06-29

(54)【発明の名称】補強材、及び補強構造

(51)【国際特許分類】

   E01D 22/00 20060101AFI20230622BHJP

   E01D 19/12 20060101ALI20230622BHJP

【ＦＩ】

E01D22/00 B

E01D19/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021205504

(22)【出願日】2021-12-17

(71)【出願人】

【識別番号】505398941

【氏名又は名称】東日本高速道路株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】506353585

【氏名又は名称】学校法人ものつくり大学

(71)【出願人】

【識別番号】000006644

【氏名又は名称】日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】紫桃孝一朗

(72)【発明者】

【氏名】佐久間智

(72)【発明者】

【氏名】大垣賀津雄

(72)【発明者】

【氏名】秀熊佑哉

(72)【発明者】

【氏名】櫻井俊太

【テーマコード（参考）】

2D059

【Ｆターム（参考）】

2D059AA16

2D059GG02

2D059GG40

(57)【要約】

【課題】デッキプレートと縦リブとの溶接部、及びデッキプレートと横リブとの溶接部における疲労き裂の発生を抑制できる補強材を提供する。
【解決手段】補強材は、デッキプレートと、橋軸直角方向に沿って延設され前記デッキプレートの下面に溶接された横リブと、前記横リブに対して交差すると共に橋軸方向に沿って延設され、デッキプレートの下面に溶接された縦リブと、を有する鋼床版を補強する補強材であって、前記デッキプレートの下面に接着される第一接着部と、前記横リブに接着される第二接着部と、前記縦リブに接着される第三接着部と、を備え、繊維強化プラスチックで形成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

デッキプレートと、橋軸直角方向に沿って延設され前記デッキプレートの下面に溶接された横リブと、前記横リブに対して交差すると共に橋軸方向に沿って延設され、デッキプレートの下面に溶接された縦リブと、を有する鋼床版を補強する補強材であって、
前記デッキプレートの下面に接着される第一接着部と、
前記横リブに接着される第二接着部と、
前記縦リブに接着される第三接着部と、
を備え、
繊維強化プラスチックで形成された補強材。

【請求項2】

前記第一接着部、前記第二接着部、及び前記第三接着部は、板状に形成され、
前記第一接着部における前記橋軸方向の一端部と前記第二接着部の上端部とが連結され、
前記第一接着部における前記橋軸直角方向の一端部と前記第三接着部の上端部とが連結され、
前記第三接着部における前記橋軸方向の一端部と前記第二接着部における橋軸直角方向の一端部とが連結されている
請求項１に記載の補強材。

【請求項3】

前記第一接着部、前記第二接着部、及び前記第三接着部の各々は、交差する二方向に配向された繊維を含んでいる
請求項２に記載の補強材。

【請求項4】

前記第三接着部は、橋軸方向視にて、橋軸直角方向に対して傾斜する傾斜方向に沿って配置され、
前記第二接着部は、前記傾斜方向に対して直交する直交方向に配向された繊維を含んでいる
請求項２又は３に記載の補強材。

【請求項5】

前記第三接着部は、橋軸方向視にて、橋軸直角方向に対して傾斜する傾斜方向に沿って配置され、
前記第二接着部は、前記傾斜方向に配向された繊維を含んでいる
請求項２～４のいずれか１項に記載の補強材。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の補強材を備え、
前記補強材の第一接着部が、鋼床版のデッキプレートの下面に接着され、
前記補強材の第二接着部が、前記鋼床版の横リブに接着され、
前記補強材の第三接着部が、前記鋼床版の縦リブに接着された
補強構造。

【請求項7】

前記補強材は、橋軸直角方向に隣り合う２つの前記縦リブの間の領域に一対が配置され、
前記一対の補強材の一方における前記第三接着部が、前記２つの縦リブの一方に接着され、
前記一対の補強材の他方における前記第三接着部が、前記２つの縦リブの他方に接着されている
請求項６に記載の補強構造。

【請求項8】

前記一対の補強材は、前記デッキプレート上を走行する車両の車輪が通過する第一範囲に存在する前記領域に配置され、
前記デッキプレート上を走行する車両の車輪が通過しない、又は、当該車輪の通過頻度が前記第一範囲より低い第二範囲に存在する前記領域には、前記補強材は配置されていない
請求項７に記載の補強構造。

【請求項9】

前記第一接着部、前記第二接着部、及び前記第三接着部の少なくとも１つの接着部と、前記鋼床版との間に、前記補強材よりも高い伸度を有する高伸度材を挟んだ状態で、当該少なくとも１つの接着部が接着されている
請求項６～８のいずれか１項に記載の補強構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼床版を補強する補強材、及びその補強材を用いた補強構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、デッキプレート、横リブ及び縦リブを有する鋼床版を備えた橋梁が知られている。デッキプレートは、橋梁を通行する通行物（例えば、車両、人など）を支持する床板である。横リブは、橋軸直角方向に沿って延設され、デッキプレートの下面に溶接されたリブである。縦リブは、横リブに対して交差すると共に橋軸方向に沿って延設され、デッキプレートの下面に溶接されたリブである。

【0003】

なお、橋軸方向は、橋梁の延長方向である。橋軸直角方向は、橋軸方向及び鉛直方向に対して直角をなす方向である。

【0004】

このような鋼床版では、デッキプレート上を通行する通行物の荷重により、デッキプレートと縦リブとの溶接部などに応力が集中して、当該溶接部などで発生する疲労き裂を抑制することが課題とされている。

【0005】

特許文献１には、デッキプレートと縦リブとの溶接部を中心として、略Ｌ字状の炭素繊維樹脂プレートをデッキプレート下面から縦リブ側面にかけて接着剤にて貼り付ける補強構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７－３０８８８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、鋼床版では、デッキプレートと縦リブとの溶接部だけでなく、デッキプレートと横リブとの溶接部などでも、疲労き裂が発生する場合がある。

【0008】

特に、横リブと縦リブとの交差部分において、切欠きであるスカラップが横リブに形成された鋼床版では、スカラップの縁部分から、デッキプレートと横リブとの溶接部、及びその周辺において、疲労き裂が発生しやすい。なお、鋼床版としては、スカラップが形成されていない鋼床版も存在する。

【0009】

そして、特許文献１の炭素繊維樹脂プレートは、デッキプレート下面と縦リブ側面との二面にのみ貼り付けられるものであるため、デッキプレートと縦リブとの溶接部の疲労き裂を抑制できるものの、デッキプレートと横リブとの溶接部における疲労き裂の発生については抑制できなかった。

【0010】

本発明は、デッキプレートと縦リブとの溶接部、及びデッキプレートと横リブとの溶接部における疲労き裂の発生を抑制できる補強材、並びに補強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】

【0011】

第１態様の補強材は、デッキプレートと、橋軸直角方向に沿って延設され前記デッキプレートの下面に溶接された横リブと、前記横リブに対して交差すると共に橋軸方向に沿って延設され、デッキプレートの下面に溶接された縦リブと、を有する鋼床版を補強する補強材であって、前記デッキプレートの下面に接着される第一接着部と、前記横リブに接着される第二接着部と、前記縦リブに接着される第三接着部と、を備え、繊維強化プラスチックで形成されている。

【0012】

このように、第１態様の補強材では、デッキプレートの下面に接着される第一接着部と、横リブに接着される第二接着部と、縦リブに接着される第三接着部と、を備えるため、デッキプレートと縦リブとの溶接部、及びデッキプレートと横リブとの溶接部において作用する応力を低減できる。この結果、デッキプレートと縦リブとの溶接部、及びデッキプレートと横リブとの溶接部における疲労き裂の発生を抑制できる。

【0013】

第２態様の補強材では、前記第一接着部、前記第二接着部、及び前記第三接着部は、板状に形成され、前記第一接着部における前記橋軸方向の一端部と前記第二接着部の上端部とが連結され、前記第一接着部における前記橋軸直角方向の一端部と前記第三接着部の上端部とが連結され、前記第三接着部における前記橋軸方向の一端部と前記第二接着部における橋軸直角方向の一端部とが連結されている。

【0014】

このため、補強材がブロック状に形成される構成に比べ、補強材の補強性能を維持しつつ、補強材の軽量化を図ることができる。

【0015】

第３態様の補強材では、前記第一接着部、前記第二接着部、及び前記第三接着部の各々は、交差する二方向に配向された繊維を含んでいる。

【0016】

このため、補強材に対して、当該交差する二方向に荷重が作用した場合でも、当該荷重に対抗できる。これにより、第一接着部、第二接着部、及び第三接着部の各々が一方向に配向された繊維のみを含んでいる構成に比べ、デッキプレートと縦リブとの溶接部、及びデッキプレートと横リブとの溶接部において作用する応力を低減できる。この結果、デッキプレートと縦リブとの溶接部、及びデッキプレートと横リブとの溶接部における疲労き裂の発生を抑制できる。

【0017】

第４態様の補強材では、前記第三接着部は、橋軸方向視にて、橋軸直角方向に対して傾斜する傾斜方向に沿って配置され、前記第二接着部は、前記傾斜方向に対して直交する直交方向に配向された繊維を含んでいる。

【0018】

このように、第二接着部は、傾斜方向に対して直交する直交方向に配向された繊維を含んでいる。このため、補強材に対して、荷重が直交方向に作用した場合でも、当該荷重に対抗でき、デッキプレートと縦リブとの溶接部、及びデッキプレートと横リブとの溶接部において作用する応力を低減できる。この結果、デッキプレートと縦リブとの溶接部、及びデッキプレートと横リブとの溶接部における疲労き裂の発生を抑制できる。

【0019】

第５態様の補強材では、前記第三接着部は、橋軸方向視にて、橋軸直角方向に対して傾斜する傾斜方向に沿って配置され、前記第二接着部は、前記傾斜方向に配向された繊維を含んでいる。

【0020】

このように、第二接着部は、前記傾斜方向に配向された繊維を含んでいる。このため、補強材に対して、荷重が傾斜方向に作用した場合でも、当該荷重に対抗でき、デッキプレートと縦リブとの溶接部、及びデッキプレートと横リブとの溶接部において作用する応力を低減できる。この結果、デッキプレートと縦リブとの溶接部、及びデッキプレートと横リブとの溶接部における疲労き裂の発生を抑制できる。

【0021】

第６態様の補強構造は、第１～第５態様のいずれかの補強材を備え、前記補強材の第一接着部が、鋼床版のデッキプレートの下面に接着され、前記補強材の第二接着部が、前記鋼床版の横リブに接着され、前記補強材の第三接着部が、前記鋼床版の縦リブに接着されている。

【0022】

第６態様の補強構造では、補強材が、デッキプレートの下面に接着される第一接着部と、横リブに接着される第二接着部と、縦リブに接着される第三接着部と、を備えるため、デッキプレートと縦リブとの溶接部、及びデッキプレートと横リブとの溶接部において作用する応力を低減できる。この結果、デッキプレートと縦リブとの溶接部、及びデッキプレートと横リブとの溶接部における疲労き裂の発生を抑制できる

【0023】

第７態様の補強構造では、前記補強材は、橋軸直角方向に隣り合う２つの前記縦リブの間の領域に一対が配置され、前記一対の補強材の一方における前記第三接着部が、前記２つの縦リブの一方に接着され、前記一対の補強材の他方における前記第三接着部が、前記２つの縦リブの他方に接着されている。

【0024】

このため、橋軸直角方向に隣り合う２つの縦リブの間の領域に１つの補強材のみが配置される構成に比べ、２つの縦リブの間の領域において、デッキプレートと縦リブとの溶接部、及びデッキプレートと横リブとの溶接部において作用する応力を低減できる。この結果、デッキプレートと縦リブとの溶接部、及びデッキプレートと横リブとの溶接部における疲労き裂の発生を抑制できる。

【0025】

第８態様の補強構造では、前記一対の補強材は、前記デッキプレート上を走行する車両の車輪が通過する第一範囲に存在する前記領域に配置され、前記デッキプレート上を走行する車両の車輪が通過しない、又は、当該車輪の通過頻度が前記第一範囲より低い第二範囲に存在する前記領域には、前記補強材は配置されていない。

【0026】

このため、２つの縦リブの間の領域の全てに補強材が配置される構成に比べ、デッキプレート上を走行する車両の輪荷重を効率的に支持できる。

【0027】

第９態様の補強構造では、前記第一接着部、前記第二接着部、及び前記第三接着部の少なくとも１つの接着部と、前記鋼床版との間に、前記補強材よりも高い伸度を有する高伸度材を挟んだ状態で、当該少なくとも１つの接着部が接着されている。

【0028】

このため、第一接着部、第二接着部、及び第三接着部の全部が、鋼床版に対して直接、接触した状態で接着される構成に比べ、補強材が鋼床版の変形に追従し、補強材の剥離が抑制される。

【発明の効果】

【0029】

本発明は、上記構成としたので、デッキプレートと縦リブとの溶接部、及びデッキプレートと横リブとの溶接部における疲労き裂の発生を抑制できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本実施形態に係る補強構造によって補強された橋梁の一部を示す概略図である。

【図2】図１に示される橋梁に備えられた鋼床版の一部を斜め下方から見た斜視図である。

【図3】図１に示される橋梁の一部を部分的に拡大した拡大図である。

【図4】本実施形態に係る補強材を、橋軸方向の一方側（具体的には、図１及び図３の紙面手前側）から見た正面図である。

【図5】本実施形態に係る補強材を、図４における矢印Ｘ１方向側から見た側面図である。

【図6】本実施形態に係る補強材を、図４における矢印Ｚ１方向側から見た底面図である。

【図7】本実施形態に係る補強材が設けられていない構成（比較例）を示す図である。

【図8】本実施形態に係る補強材と鋼床版との間に高伸度材を挟んだ変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。

【0032】

（橋梁１０）
まず、本実施形態に係る補強構造１９によって補強される補強対象としての橋梁１０について説明する。図１は、橋梁１０の一部を示す概略図である。図２は、橋梁１０に備えられた鋼床版１２の一部を斜め下方から見た斜視図である。図３は、図１に示される橋梁１０の一部を部分的に拡大した拡大図である。

【0033】

なお、各図では、Ｘ方向にて橋軸方向を示し、Ｙ方向にて橋軸直角方向を示し、Ｚ方向にて鉛直方向を示している。橋軸方向は、橋梁１０の延長方向である。橋軸直角方向は、橋軸方向及び鉛直方向に対して直角をなす方向である。Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向は、互いに直交する方向である。なお、以下の説明では、橋軸方向を前後方向という場合があり、橋軸直角方向を、左右方向という場合がある。

【0034】

図１に示される橋梁１０は、例えば、高速道路が敷設された高架橋として用いられる橋梁である。橋梁１０は、図１に示されるように、舗装材１１と、鋼床版１２と、を備えている。鋼床版１２は、デッキプレート１４と、複数の主桁１６と、横リブ１８と、複数のＵリブ２０と、を有している。デッキプレート１４、主桁１６、横リブ１８及びＵリブ２０の各々は、鋼材から構成されている。なお、Ｕリブ２０は、縦リブの一例である。

【0035】

デッキプレート１４は、橋梁１０を通行する通行物（例えば、車両１００、人など）を支持する床板である。このデッキプレート１４は、鉛直方向を厚み方向とする平板状に形成されている。デッキプレート１４の上面１４Ａは、舗装材１１によって舗装されている。舗装材１１としては、例えば、アスファルト又はコンクリート等の種々の材料を用いることができる。

【0036】

主桁１６は、橋軸方向に沿って延設されている。この主桁１６は、橋軸方向視における断面形状が、一例として、Ｉ字形状をしている。主桁１６の上端部は、例えば、デッキプレート１４の下面１４Ｂに溶接されている。

【0037】

横リブ１８は、橋軸直角方向に沿って延設され、デッキプレート１４の下面１４Ｂに溶接されたリブである。この横リブ１８は、橋軸直角方向視における断面形状が、一例として、逆Ｔ字形状をしている（図２参照）。横リブ１８の橋軸直角方向の一端部及び他端部は、図１に示されるように、例えば、主桁１６に溶接されている。

【0038】

横リブ１８は、具体的には、図２に示されるように、橋軸方向を厚み方向とする板状に形成されたウェブ１８Ａと、ウェブ１８Ａの下端から前後方向（すなわち橋軸方向の一方及び他方）に張り出したフランジ１８Ｂと、を有している。フランジ１８Ｂは、鉛直方向を厚み方向とする板状をなしている。ウェブ１８Ａの上端部が、例えば、デッキプレート１４の下面１４Ｂに溶接されている。

【0039】

さらに、ウェブ１８Ａの上端部には、Ｕリブ２０が配置される凹部１８Ｃが形成されている。この凹部１８Ｃは、橋軸直角方向に所定間隔をあけて複数が配置されている。凹部１８Ｃの各々は、上方側（すなわち、デッキプレート１４側）へ向かって開口している。

【0040】

Ｕリブ２０は、横リブ１８に対して交差すると共に橋軸方向に沿って延設され、デッキプレート１４の下面１４Ｂに溶接されたリブである。具体的には、Ｕリブ２０は、横リブ１８の凹部１８Ｃを通されている。換言すれば、Ｕリブ２０は、横リブ１８を貫通するように、橋軸方向に沿って延設されている。

【0041】

さらに、Ｕリブ２０は、図３に示されるように、橋軸方向視にて、上方側（すなわち、デッキプレート１４側）が開口するＵ字状の断面形状に形成されている。具体的には、Ｕリブ２０は、橋軸方向視にて橋軸直角方向に延びる底壁部２２と、底壁部２２の左端部及び右端部（すなわち橋軸直角方向の一端部及び他端部）の各々から上方側に延びる一対の側壁部２３、２５と、を有している。底壁部２２は、鉛直方向を厚み方向とする板状に形成されている。

【0042】

側壁部２３、２５は、図３に示されるように、上端側（すなわちデッキプレート１４側）ほど互いの間隔が広がるように、底壁部２２に対して傾斜している。具体的には、側壁部２３は、橋軸方向視にて、橋軸直角方向に対して傾斜する傾斜方向Ｍ１に沿って配置されている。側壁部２５は、橋軸方向視にて、橋軸直角方向に対して傾斜する傾斜方向Ｍ２に沿って配置されている。

【0043】

側壁部２３は、傾斜方向Ｍ１に直交する直交方向Ｎ１を厚み方向とする板状に形成されている。側壁部２５は、傾斜方向Ｍ２に直交する直交方向Ｎ２を厚み方向とする板状に形成されている。側壁部２３、２５の上端部は、デッキプレート１４の下面１４Ｂに対して溶接されている。これにより、Ｕリブ２０は、デッキプレート１４とで閉断面を形成する。Ｕリブ２０の外周面（すなわち、底壁部２２の下面、及び側壁部２３、２５の外側面）は、横リブ１８のウェブ１８Ａにおける凹部１８Ｃの縁部分に対して溶接されている。

【0044】

横リブ１８の凹部１８Ｃにおける上端の縁部分には、扇状の切欠きであるスカラップ１８Ｅが形成されている。スカラップ１８Ｅにより、デッキプレート１４とＵリブ２０の上端部との溶接部７１（図７参照）、デッキプレート１４と横リブ１８との溶接部７２（図７参照）、及び、Ｕリブ２０の側壁部２３、２５と横リブ１８との溶接部７３（図７参照）が互いに重なることが避けられる。

【0045】

横リブ１８の凹部１８Ｃにおける下端には、図３に示されるように、切欠きであるスカラップ１８Ｆが形成されている。スカラップ１８Ｆは、橋軸方向視にて、Ｕリブ２０の底壁部２２及び側壁部２３、２５の下側部分に沿って形成されている。

【0046】

（補強構造１９）
補強構造１９は、図１に示されるように、一対の補強材５０、５１を複数備えている。この補強構造１９では、一対の補強材５０、５１の各々が、鋼床版１２に対して接着されている。以下、補強材５０、５１について具体的に説明する。図４は、補強材５０を、橋軸方向の一方側（具体的には、図１及び図３の紙面手前側）から見た正面図である。図４は、図３に示される補強材を拡大した拡大図ともいえる。図５は、補強材５０を、図４における矢印Ｘ１方向側から見た側面図である。図６は、補強材５０を、図４における矢印Ｚ１方向側から見た底面図である。

【0047】

（補強材５０、５１）
一対の補強材５０、５１は、図１に示されるように、橋軸直角方向に隣り合う２つのＵリブ２０（Ａ）、２０（Ｂ）の間の領域２９Ｒに配置されている。本実施形態では、領域２９Ｒは、デッキプレート１４上を走行する車両１００の車輪１０２が通過する第一範囲６１に存在する領域である。すなわち、補強材５０、５１は、デッキプレート１４上を走行する車両１００の車輪１０２が通過する第一範囲６１に存在する領域２９Ｒに配置されている。

【0048】

デッキプレート１４上を走行する車両１００の車輪１０２が通過しない、又は、当該車輪１０２の通過頻度が第一範囲６１より低い第二範囲６２に存在する領域２９Ｓには、一対の補強材５０、５１は、配置されていない。なお、図１では、複数存在する領域２９Ｓのうち、１つの領域２９Ｓに符号を付している。

【0049】

本実施形態では、２つのＵリブ２０の間の領域のうち、鉛直方向視において、第一範囲６１に対して、少なくとも一部が重なる領域を、第一範囲６１に存在する領域２９Ｒと把握することができる。また、２つのＵリブ２０の間の領域のうち、鉛直方向視において、第二範囲６２に対して、全部が重なる領域を、第二範囲６２に存在する領域２９Ｓと把握することができる。なお、第一範囲６１及び第二範囲６２は、橋軸直角方向に沿った範囲である。例えば、車両１００が走行する車線を第一範囲６１と把握し、路肩及び路側帯を第二範囲６２と把握することができる。さらに、例えば、車線において、車輪が通過する位置（すなわち、輪荷重位置）を第一範囲６１と把握し、それ以外の範囲を第二範囲６２と把握してもよい。

【0050】

補強材５０と補強材５１とは、図３に示されるように、左右対称に形成されている点を除いて、同様に形成されている。このため、以下では、補強材５０について説明し、補強材５１については、補強材５０と同一機能を有する部分に同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。

【0051】

補強材５０は、繊維強化プラスチックで形成されている。補強材５０に用いられる繊維としては、例えば、アラミド、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール）、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステル等の有機繊維、バサルト繊維、炭素繊維、ガラス繊維、鋼繊維等の金属繊維などを一種、又は、複数種混入して使用することができる。

【0052】

補強材５０は、図２、図３及び図４に示されるように、デッキプレート１４の下面１４Ｂに接着されるプレート接着部５４と、横リブ１８に接着される横リブ接着部５８と、Ｕリブ２０に接着されるＵリブ接着部５２と、を有している。なお、プレート接着部５４は、第一接着部の一例であり、横リブ接着部５８は、第二接着部の一例であり、Ｕリブ接着部５２は、第三接着部の一例である。

【0053】

プレート接着部５４は、補強材５０における上端部分を構成し、鉛直方向を厚み方向とする板状に形成されている。プレート接着部５４の上面５４Ａが、デッキプレート１４の下面１４Ｂに接着される。すなわち、プレート接着部５４の上面５４Ａが、デッキプレート１４に対する接着面として機能する。

【0054】

横リブ接着部５８は、図５に示されるように、補強材５０における橋軸方向の一端部分を構成し、橋軸方向を厚み方向とする板状に形成されている。横リブ接着部５８の橋軸方向の一端面５８Ａが、横リブ１８のウェブ１８Ａに接着される。すなわち、横リブ接着部５８の橋軸方向の一端面５８Ａが、横リブ１８に対する接着面として機能する。本実施形態では、横リブ接着部５８は、図３に示されるように、橋軸方向視にて、横リブ１８のスカラップ１８Ｅの少なくとも一部に重なる（覆う）ように横リブ１８に接着される。また、横リブ接着部５８は、橋軸方向視にて、略五角形状に形成されている。さらに、横リブ接着部５８の下端部は、図４及び図５に示されるように、Ｕリブ接着部５２の下端部よりも下方側に張り出している。また、横リブ接着部５８の下端は、図４に示されるように、直交方向Ｎ２に沿って配置されており、橋軸直角方向に対して傾斜している。

【0055】

Ｕリブ接着部５２は、図４に示されるように、補強材５０における橋軸直角方向の一端部分を構成し、傾斜方向Ｍ２に沿って配置されている。Ｕリブ接着部５２は、橋軸直角方向（具体的には、直交方向Ｎ２）を厚み方向とする板状に形成されている。Ｕリブ接着部５２の橋軸直角方向（具体的には、直交方向Ｎ２）の一端面５２Ａが、Ｕリブ２０（Ａ）の側壁部２５の外側面に接着される。すなわち、Ｕリブ接着部５２の橋軸直角方向の一端面５２Ａが、Ｕリブ２０（Ａ）に対する接着面として機能する。なお、補強材５１では、Ｕリブ接着部５２は、傾斜方向Ｍ１に沿って配置され、Ｕリブ２０（Ｂ）の側壁部２３の外側面に対して接着される。

【0056】

なお、本実施形態では、図３に示されるように、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２の各々は、例えば、鋼床版１２の各部に直接、接着される。また、補強材５０、５１を鋼床版１２へ接着する接着剤としては、例えば、常温硬化型エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、アクリル樹脂、ＭＭＡ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、及び光硬化型樹脂などを使用することができる。また、補強材５０、５１を鋼床版１２に対して接着する際には、接着剤が硬化するまで、例えば、リベットや磁石等の保持部材９８を用いて、補強材５０、５１を鋼床版１２に保持するようにしてもよい。

【0057】

補強材５０は、さらに、連結部５３（図５参照）、連結部５５（図４参照）、及び連結部５７（図６参照）を備えている。連結部５３は、図５に示されるように、プレート接着部５４における橋軸方向の一端部と横リブ接着部５８の上端部とを連結している。連結部５５は、図４に示されるように、プレート接着部５４における橋軸直角方向の一端部と、Ｕリブ接着部５２の上端部とを連結している。連結部５７は、図６に示されるように、Ｕリブ接着部５２における橋軸方向の一端部と、横リブ接着部５８における橋軸直角方向の一端部とを連結している。連結部５３（図５参照）、連結部５５（図４参照）、及び連結部５７（図６参照）の各々は、橋軸方向視にて、円弧状（Ｒ形状）に形成されている。

【0058】

補強材５０では、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２の各々が、交差する二方向に配向された繊維を含んでいる。具体的には、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２の各々では、繊維が、各接着部の板面方向に沿って、直交する二方向に配向されている。さらに具体的には、プレート接着部５４では、繊維が、橋軸方向、及び橋軸直角方向の二方向に配向されている。また、Ｕリブ接着部５２では、繊維が、橋軸方向、及び傾斜方向Ｍ２（橋軸直角方向視における鉛直方向）の二方向に配向されている。また、横リブ接着部５８では、繊維が、傾斜方向Ｍ２及び直交方向Ｎ２の二方向に配向されている。

【0059】

補強材５０では、プレート接着部５４（連結部５５における周方向Ｓ１の中央５５Ｐからプレート接着部５４側の部分を含む）の橋軸直角方向の幅Ｗ１（図４参照）が、例えば、１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下とされている。

【0060】

Ｕリブ接着部５２（連結部５５における周方向Ｓ１の中央５５ＰからＵリブ接着部５２側の部分を含む）の傾斜方向Ｍ２の長さＨ１（図４参照）が、例えば、７０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下とされている。長さＨ１は、幅Ｗ１よりも短くされている。

【0061】

プレート接着部５４（連結部５３を含む）の橋軸方向の長さＬ１（図５参照）が、例えば、５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下とされている。長さＬ１は、長さＨ１よりも短くされている。

【0062】

Ｕリブ接着部５２（連結部５７を含む）の橋軸方向の長さＬ２（図６参照）が、例えば、５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下とされている。長さＬ２は、長さＬ１と同じとされている。

【0063】

プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２の各々の厚さＴ１（図４、図５及び図６参照）は、例えば、６ｍｍ以上１２ｍｍ以下とされる。

【0064】

連結部５３（図５参照）、連結部５５（図４参照）、及び連結部５７（図６参照）の各々の半径５３Ｒ、５５Ｒ、５７Ｒは、例えば、２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下とされている。また、橋軸方向において、プレート接着部５４に対するＵリブ接着部５２の角度θ１（図４参照）は、例えば、９５度以上１１５度以下とされる。

【0065】

（本実施形態の作用効果）
本実施形態の作用効果を説明する。

【0066】

本実施形態に係る補強構造１９では、一対の補強材５０、５１は、図２、図３及び図４に示されるように、デッキプレート１４の下面１４Ｂに接着されるプレート接着部５４と、横リブ１８に接着される横リブ接着部５８と、Ｕリブ２０に接着されるＵリブ接着部５２と、を有している。

【0067】

ここで、図７に示されるように、鋼床版１２に対して補強材５０、５１が設けられていない構成では、橋梁１０を通行する通行物（例えば、車両１００、人など）からの荷重が繰り返し作用すると、鋼床版１２の各部で疲労き裂が発生する場合がある。疲労き裂は、例えば、デッキプレート１４とＵリブ２０との溶接部７１、デッキプレート１４と横リブ１８との溶接部７２、及び横リブ１８とＵリブ２０との溶接部７３で発生する。

【0068】

特に、横リブ１８とＵリブ２０との交差部分において、切欠きであるスカラップ１８Ｅが横リブ１８に形成されている場合には、スカラップ１８Ｅの縁部分から、溶接部７２、溶接部７３、及びそれらの周辺において、疲労き裂が発生しやすい。

【0069】

これに対して、補強構造１９では、前述のように、一対の補強材５０、５１は、図２、図３及び図４に示されるように、デッキプレート１４、横リブ１８及びＵリブ２０の各々に接着される接着部（すなわち、プレート接着部５４、横リブ接着部５８及びＵリブ接着部５２）を有しているので、溶接部７１、７２、７３において作用する応力を低減できる。この結果、溶接部７１、７２、７３における疲労き裂の発生を抑制できる。

【0070】

さらに、補強構造１９では、補強材５０、５１の個々の部材が、プレート接着部５４、横リブ接着部５８及びＵリブ接着部５２を有しているため、１つの部材（具体的には補強材５０又は補強材５１）によって、複数の溶接部分（具体的には溶接部７１、７２、７３）を同時に補強することができる。この結果、複数の溶接部分の各々を、別々の部材で補強する場合に比べ、部品点数の低減、及び、補強材５０、５１の鋼床版１２への取付工程数の低減につながる。

【0071】

また、補強材５０、５１では、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２は、板状に形成され、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２の各々が、互いに、連結部５３（図５参照）、連結部５５（図４参照）、及び連結部５７（図６参照）によって、連結されている。このため、補強材５０、５１がブロック状（例えば多角柱形状）に形成される構成に比べ、補強材５０、５１の補強性能を維持しつつ、補強材５０、５１の軽量化を図ることができる。

【0072】

補強材５０、５１では、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２の各々は、交差する二方向に配向された繊維を含んでいる。このため、補強材５０、５１に対して、当該交差する二方向に荷重が作用した場合でも、当該荷重に対抗できる。これにより、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２の各々が一方向に配向された繊維のみを含んでいる構成に比べ、溶接部７１、７２、７３において作用する応力を低減できる。この結果、溶接部７１、７２、７３における疲労き裂の発生を抑制できる。

【0073】

また、補強材５０、５１では、横リブ接着部５８は、直交方向Ｎ２に配向された繊維を含んでいる。このため、補強材５０、５１に対して、荷重が直交方向Ｎ２に作用した場合でも、当該荷重に対抗でき、溶接部７１、７２、７３において作用する応力を低減できる。この結果、溶接部７１、７２、７３における疲労き裂の発生を抑制できる。

【0074】

さらに、補強材５０、５１では、横リブ接着部５８は、傾斜方向Ｍ２に配向された繊維を含んでいる。このため、補強材５０、５１に対して、荷重が傾斜方向Ｍ２に作用した場合でも、当該荷重に対抗でき、溶接部７１、７２、７３において作用する応力を低減できる。この結果、溶接部７１、７２、７３における疲労き裂の発生を抑制できる。

【0075】

また、補強構造１９では、一対の補強材５０、５１は、図１に示されるように、２つのＵリブ２０（Ａ）、２０（Ｂ）の間の領域２９Ｒに配置されている。さらに、補強材５０のＵリブ接着部５２が、Ｕリブ２０（Ａ）の側壁部２５に接着され、補強材５１のＵリブ接着部５２が、Ｕリブ２０（Ｂ）に接着されている。

【0076】

このため、２つのＵリブ２０（Ａ）、２０（Ｂ）の間の領域２９Ｒに１つの補強材５０のみが配置される構成に比べ、領域２９Ｒにおいて、溶接部７１、７２、７３において作用する応力を低減できる。この結果、溶接部７１、７２、７３における疲労き裂の発生を抑制できる。

【0077】

領域２９Ｒは、デッキプレート１４上を走行する車両１００の車輪１０２が通過する第一範囲６１に存在する領域である。すなわち、一対の補強材５０、５１は、図１に示されるように、デッキプレート１４上を走行する車両１００の車輪１０２が通過する第一範囲６１に存在する領域２９Ｒに配置されている。

【0078】

デッキプレート１４上を走行する車両１００の車輪１０２が通過しない、又は、当該車輪１０２の通過頻度が第一範囲６１より低い第二範囲６２に存在する領域２９Ｓには、一対の補強材５０、５１は、配置されていない。

【0079】

このため、２つのＵリブ２０（Ａ）、２０（Ｂ）の間の領域２９Ｒ、２９Ｓの全てに一対の補強材５０、５１が配置される構成に比べ、デッキプレート１４上を走行する車両１００の車輪１０２の輪荷重を効率的に支持できる。

【0080】

（補強構造１９の第一変形例）
本実施形態では、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２の各々は、例えば、鋼床版１２の各部に直接、接着されていたが、これに限られない。例えば、図８に示されるように、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２の各々と、鋼床版１２の各部との間に、補強材５０、５１よりも高い伸度を有する高伸度材９０を挟んだ状態で、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２が鋼床版１２に接着されている構成であってもよい。なお、デッキプレート１４及びＵリブ２０と高伸度材９０との隙間（補強材５０の連結部５５における隙間）には、エポキシ樹脂などの樹脂材料で構成された不陸整正材９２を塗布してもよい。

【0081】

高伸度材９０としては、例えば、ポリウレア樹脂、ウレタン樹脂、又は、エポキシ樹脂などの樹脂材料が用いられる。高伸度材９０は、パテ材として、鋼床版１２の各部に直接塗布された後、硬化される。

【0082】

第一変形例によれば、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２の全部が、鋼床版１２に対して直接、接触した状態で接着される構成に比べ、補強材５０、５１が鋼床版１２の変形に追従し、補強材５０、５１の剥離が抑制される。

【0083】

なお、第一変形例では、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２の各々と、鋼床版１２の各部との間に、高伸度材９０を挟んだ状態とされていたが、これに限られない。プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２の一部と、鋼床版１２の各部との間に、高伸度材９０を挟んだ状態とされていてもよく、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２の少なくとも一部と、鋼床版１２の各部との間に、高伸度材９０が挟まれた状態とされていればよい。

【0084】

（補強構造１９の他の変形例）
補強構造１９では、デッキプレート１４上を走行する車両１００の車輪１０２が通過しない、又は、当該車輪１０２の通過頻度が第一範囲６１より低い第二範囲６２に存在する領域２９Ｓには、一対の補強材５０、５１は、配置されていなかったが、これに限られない。例えば、２つのＵリブ２０（Ａ）、２０（Ｂ）の間の領域２９Ｒ、２９Ｓの全てに一対の補強材５０、５１が配置される構成であってもよい。

【0085】

また、補強構造１９では、一対の補強材５０、５１は、図１に示されるように、２つのＵリブ２０（Ａ）、２０（Ｂ）の間の領域２９Ｒに配置されていたが、これに限られない。例えば、２つのＵリブ２０（Ａ）、２０（Ｂ）の間の領域２９Ｒに、１つの補強材５０又は１つの補強材５１のみが配置される構成であってもよい。すなわち、本発明の補強構造としては、２つのＵリブ２０（Ａ）、２０（Ｂ）の間の領域２９Ｒに、少なくとも１つの補強材が配置されていればよい。

【0086】

（補強材５０の変形例）
補強材５０、５１では、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２は、板状に形成されていたが、これに限られない。例えば、補強材５０、５１がブロック状（例えば、多角柱形状）に形成される構成であってもよく、補強材５０、５１としては、デッキプレート１４、横リブ１８、及びＵリブ２０の各々に接着される接着部分を有していればよい。

【0087】

また、補強材５０、５１では、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２の各々が、互いに、連結部５３（図５参照）、連結部５５（図４参照）、及び連結部５７（図６参照）によって、連結されていたが、これに限られない。例えば、補強材５０、５１は、プレート接着部５４、横リブ接着部５８、及びＵリブ接着部５２の各々が、連結部５３、５５、５７（すなわちＲ形状部分）を介さずに、連結されていてもよい。

【0088】

また、補強材５０、５１では、プレート接着部５４における繊維が、橋軸方向、及び橋軸直角方向の二方向に配向されていたが、これに限られない。当該繊維は、例えば、橋軸方向及び橋軸直角方向以外の方向を含む、交差する二方向に配向されていてもよく、さらに、一方向のみに配向されている構成であってもよい。

【0089】

また、補強材５０、５１では、Ｕリブ接着部５２における繊維が、橋軸方向、及び傾斜方向Ｍ２（橋軸直角方向視における鉛直方向）の二方向に配向されていたが、これに限られない。当該繊維は、例えば、橋軸方向及び傾斜方向Ｍ２以外の方向を含む、交差する二方向に配向されていてもよく、さらに、一方向のみに配向されている構成であってもよい。

【0090】

また、補強材５０、５１では、横リブ接着部５８における繊維が、傾斜方向Ｍ２及び直交方向Ｎ２の二方向に配向されていたが、これに限られない。当該繊維は、例えば、傾斜方向Ｍ２及び直交方向Ｎ２以外の方向を含む、交差する二方向に配向されていてもよく、さらに、一方向のみに配向されている構成であってもよい。傾斜方向Ｍ２及び直交方向Ｎ２以外の方向としては、例えば、橋軸直角方向又は、鉛直方向が挙げられる。したがって、当該繊維が、例えば、傾斜方向Ｍ２又は直交方向Ｎ２と、橋軸直角方向又は鉛直方向との二方向に配向される構成であってもよい。

【0091】

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。

【符号の説明】

【0092】

１０ 橋梁
１１ 舗装材
１２ 鋼床版
１４ デッキプレート
１４Ａ 上面
１４Ｂ 下面
１６ 主桁
１８ 横リブ
１８Ａ ウェブ
１８Ｂ フランジ
１８Ｃ 凹部
１８Ｅ スカラップ
１８Ｆ スカラップ
１９ 補強構造
２０ Ｕリブ
２２ 底壁部
２３ 側壁部
２５ 側壁部
２９Ｒ 領域
２９Ｓ 領域
５０ 補強材
５１ 補強材
５２ Ｕリブ接着部
５２Ａ 一端面
５３ 連結部
５４ プレート接着部
５４Ａ 上面
５５ 連結部
５５Ｐ 中央
５７ 連結部
５８ 横リブ接着部
５８Ａ 一端面
６１ 第一範囲
６２ 第二範囲
７１ 溶接部
７２ 溶接部
７３ 溶接部
９０ 高伸度材
１００ 車両
１０２ 車輪

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】