特開 2024-118976 プレキャスト床版及びその架設方法

(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】P2024118976

(43)【公開日】2024-09-02

(54)【発明の名称】プレキャスト床版及びその架設方法

(51)【国際特許分類】

   E01D 19/12 20060101AFI20240826BHJP

   E01D 21/00 20060101ALI20240826BHJP

   E04B 5/38 20060101ALI20240826BHJP

【ＦＩ】

E01D19/12

E01D21/00 B

E04B5/38 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023025616

(22)【出願日】2023-02-21

(71)【出願人】

【識別番号】509338994

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩインフラシステム

(71)【出願人】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110001863

【氏名又は名称】弁理士法人アテンダ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 統

(72)【発明者】

【氏名】末次 剛

(72)【発明者】

【氏名】福井 敦史

(72)【発明者】

【氏名】高井 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】吉田 有希

(72)【発明者】

【氏名】聶 菁

(72)【発明者】

【氏名】木作 友亮

【テーマコード（参考）】

2D059

【Ｆターム（参考）】

2D059AA17

2D059CC03

2D059GG55

(57)【要約】

【課題】上面に突出物を有する主桁上に床版を水平方向に移動させながら架設する場合でも、移動させる床版の高さ位置を低くすることのできるプレキャスト床版及びその架設方法を提供する。
【解決手段】合成床版１０のコンクリート部１５の下面側に、主桁上２０の突出物を受容可能な凹部１５ｃをコンクリート部１５の橋軸方向一端から他端に亘って形成したので、主桁２０上に設置されている一方の合成床版１０に対して、主桁２０上に設置しようとする他方の合成床版１０の底板１１が一方の合成床版１０の下側の第１の鉄筋１２よりも低い位置になるように、他方の合成床版１０を一方の合成床版１０に向かって橋軸方向に移動させる際、凹部１５ｃの高さ分だけ他方の合成床版１０の高さ位置を低くすることができる。これにより、凹部１５ｃの高さ分だけ第１の鉄筋１２の有効高さを大きくして十分な強度を確保することができる。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面に突出物を有する主桁上に架設されるプレキャスト床版において、
前記プレキャスト床版のコンクリートの下面側に、主桁上の前記突出物を受容可能な凹部を橋軸方向一端から他端に亘って形成した
ことを特徴とするプレキャスト床版。

【請求項2】

前記主桁上の突出物が橋軸直角方向の複数箇所に設けられ、
前記凹部は橋軸直角方向の複数の突出物を受容する大きさの幅寸法に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載のプレキャスト床版。

【請求項3】

前記主桁上の突出物が橋軸直角方向の複数箇所に設けられ、
前記凹部は橋軸直角方向の突出物ごとに橋軸直角方向の複数箇所に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載のプレキャスト床版。

【請求項4】

底板上に鉄筋を配置してコンクリートを打設することにより形成され、コンクリートの端面から底板の端部側及び鉄筋の端部側が橋軸方向に突出した複数のプレキャスト床版を、上面に突出物を有する主桁上に架設するプレキャスト床版の架設方法において、
前記プレキャスト床版のコンクリートの下面側に、主桁上の前記突出物を受容可能な凹部を橋軸方向一端から他端に亘って形成し、
主桁上に設置されている一方のプレキャスト床版に対して、主桁上に設置しようとする他方のプレキャスト床版の底板が一方のプレキャスト床版の鉄筋よりも低い位置になるように、他方のプレキャスト床版を一方のプレキャスト床版に向かって橋軸方向に移動させた後、
他方のプレキャスト床版の凹部内に主桁上の突出物が位置するように他方のプレキャスト床版を主桁上に降下する
ことを特徴とするプレキャスト床版の架設方法。

【請求項5】

前記主桁上の突出物が上下二つの部材に分離可能に形成されていて、
前記他方のプレキャスト床版を設置しようとする主桁の突出物が下側部材のみの状態で他方のプレキャスト床版を一方のプレキャスト床版に向かって橋軸方向に移動させるとともに、
他方のプレキャスト床版を主桁上に降下した後、
突出物の下側部材に上側部材を取り付ける
ことを特徴とする請求項４記載のプレキャスト床版の架設方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば一般道や高速道路等の橋梁に用いられるプレキャスト床版及びその架設方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば橋梁の架設に用いられる合成床版として、工場で製作した鋼製の底板を現場で主桁上に固定し、底板上に鉄筋を配置してコンクリートを打設することにより床版を構築するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような合成床版を用いた施工では、底板上に直接コンクリートを打設することができるので、型枠を用いる必要がなく、現場作業の効率化を図ることができる。しかしながら、現場で床版全体のコンクリートを打設する工法では、現場でのコンクリートの打設及び長い養生期間を必要とするため、工期の短縮を十分に図ることができなかった。

【0003】

また、予め工場でコンクリートと一体に製作したプレキャスト合成床版を用いることにより、現場施工の効率化及び工期の短縮化を図るようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。この工法では、主桁上に床版を設置するとともに、互いに隣り合う床版の端面間に間詰めコンクリートを打設するようにしているが、床版間における荷重の伝達力を確保するために、床版の端面から間詰め部内に複数の鉄筋（配力鉄筋）を突出させ、各鉄筋により床版と間詰めコンクリートとの結合強度を高めるようにしている。

【0004】

前記プレキャスト合成床版を用いた現場施工では、主桁上に設置されている一方の床版と、主桁上に設置しようとする他方の床版とを接合する際、他方の床版を上方から設置位置に降ろすと、一方の床版の端面から突出する鉄筋と他方の床版の底板が干渉してしまうため、他方の床版を設置位置まで水平方向にスライドさせた後、主桁上に降ろすようにしている。その際、主桁上にはずれ止め用のスタッドが突設されているため、他方の床版の底板が主桁のスタッドよりも上方に位置する高さを保ちながら他方の床版を水平方向にスライドさせる必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４１０６３１７号公報

【特許文献2】特開２０２０－６３６１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、前記プレキャスト合成床版の現場施工では、鉄筋が高密度に配筋されていて床版上面側から底板連結用の高力ボルトを締結することができない場合や、床版下方に足場を設置することができず、床版下面側から高力ボルトを締結することができない場合がある。その対策として、底板にネジ付きスタッドからなるボルトを溶接しておき、床版上面側からシャーレンチ等でナットを締結する方法があるが、この場合は底板の連結強度が十分でないため、床版の上面側だけでなく下面側にも鉄筋を配置して間詰め部での接合強度を高める必要がある。

【0007】

しかしながら、底板に溶接されているボルトとの干渉を避けるために、前記スライド時における他方の床版の底板の位置を高くすると、その分だけ床版の下面側の鉄筋を上方に配置する必要がある。その結果、鉄筋の有効高（コンクリートの上面から下面側の鉄筋までの高さ）が小さくなるが、その分の強度不足を補うために鉄筋の本数を増大させなければならないという問題点があった。

【0008】

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上面に突出物を有する主桁上に床版を水平方向に移動させながら架設する場合でも、移動させる床版の高さ位置を低くすることのできるプレキャスト床版及びその架設方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は前記目的を達成するために、上面に突出物を有する主桁上に架設されるプレキャスト床版において、前記プレキャスト床版のコンクリートの下面側に、主桁上の前記突出物を受容可能な凹部を橋軸方向一端から他端に亘って形成している。

【0010】

また、本発明は前記目的を達成するために、底板上に鉄筋を配置してコンクリートを打設することにより形成され、コンクリートの端面から底板の端部側及び鉄筋の端部側が橋軸方向に突出した複数のプレキャスト床版を、上面に突出物を有する主桁上に架設するプレキャスト床版の架設方法において、前記プレキャスト床版のコンクリートの下面側に、主桁上の前記突出物を受容可能な凹部を橋軸方向一端から他端に亘って形成し、主桁上に設置されている一方のプレキャスト床版に対して、主桁上に設置しようとする他方のプレキャスト床版の底板が一方のプレキャスト床版の鉄筋よりも低い位置になるように、他方のプレキャスト床版を一方のプレキャスト床版に向かって橋軸方向に移動させた後、他方のプレキャスト床版の凹部内に主桁上の突出物が位置するように他方のプレキャスト床版を主桁上に降下するようにしている。

【0011】

これにより、プレキャスト床版のコンクリートの下面側に、主桁上の突出物を受容可能な凹部が橋軸方向一端から他端に亘って形成されていることから、主桁上に設置されている一方のプレキャスト床版に対して、主桁上に設置しようとする他方のプレキャスト床版の底板が一方のプレキャスト床版の鉄筋よりも低い位置になるように、他方のプレキャスト床版を一方のプレキャスト床版に向かって橋軸方向に移動させる際、凹部の高さ分だけ他方のプレキャスト床版の高さ位置を低くすることが可能となる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、上面に突出物を有する主桁上にプレキャスト床版を水平方向に移動させながら架設する場合でも、移動させるプレキャスト床版の高さ位置を低くすることのできるので、鉄筋の有効高さを大きくして十分な強度を確保することができる。これにより、鉄筋の本数を増大させることがなく、プレキャスト床版の低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１の実施形態を示す合成床版の平面図

【図2】合成床版の要部正面断面図

【図3】凹部の形成工程を示す合成床版の要部正面断面図

【図4】合成床版の接合工程を示す側面断面図

【図5】合成床版の接合工程を示すＡ－Ａ線矢視方向断面図

【図6】合成床版の接合工程を示すＡ－Ａ線矢視方向断面図

【図7】合成床版の接合工程を示すＡ－Ａ線矢視方向断面図

【図8】合成床版の接合状態を示すＡ－Ａ線矢視方向断面図

【図9】合成床版の接合状態を示すＡ－Ａ線矢視方向断面図

【図10】合成床版の接合状態を示す要部正面断面図

【図11】合成床版の接合状態を示す要部正面断面図

【図12】本発明の第２の実施形態を示す合成床版の要部正面断面図

【図13】本発明の第３の実施形態を示す合成床版の要部正面断面図

【図14】本発明の第４の実施形態を示す合成床版の要部正面断面図

【図15】上下反転状態の合成床版を示す要部正面断面図

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１乃至図１１は本発明の第１の実施形態を示すもので、例えば一般道や高速道路等の橋梁に用いられるプレキャスト合成床版（以下、「合成床版」という。）を示すものである。

【0015】

同図に示す合成床版１０は、主桁２０上に架設されるとともに、他の合成床版１０と橋軸方向に接合される。

【0016】

合成床版１０は、床版本体の底面をなす鋼製の底板１１と、橋軸方向に延びる配力筋としての複数の第１の鉄筋１２と、橋軸直角方向に延びる主鉄筋としての複数の第２の鉄筋１３と、底板１１上に固定された複数の補剛材１４と、底板１１上に打設されたコンクリート部１５とから構成され、底板１１は他の合成床版１０の底板１１とボルト１６及び添接板１７によって連結される。

【0017】

底板１１は、平板状の鋼板からなり、その橋軸方向両端側の上面には各ボルト１６が橋軸直角方向に間隔をおいて配置されている。また、図２に示すように、底板１１には主桁２０の橋軸直角方向両側から主桁２０に向かって下り傾斜をなすハンチ部１１ａが設けられている。主桁２０の両側のハンチ部１１ａは主桁２０の上フランジ２１の幅よりもやや狭い間隔をおいて配置され、水平に形成されたハンチ部１１ａの端部が図示しないシールスポンジを介して上フランジ２１上に載置されるようになっている。

【0018】

各第１の鉄筋１２は、底板１１の上方に位置するように橋軸直角方向に上下二列に配列され、その両端側はコンクリート部１５の外部に延出している。各第１の鉄筋１２の端部には、後述する間詰めコンクリートに定着させるための定着部１２ａが設けられ、定着部１２ａは第１の鉄筋１２の径方向に拡大するように形成されている。また、各第１の鉄筋１２は、隣り合う他の合成床版１０の各第１の鉄筋１２と橋軸直角方向に互いに位置がずれるように配置される
各第２の鉄筋１３は、底板１１の上方に位置するように橋軸方向に配列され、上側の第１の鉄筋１２の上方に配置されている。尚、床版厚が小さい場合は、第２の鉄筋１３を上側の第１の鉄筋１２の下方に配置するようにしてもよい。

【0019】

各補剛材１４は、橋軸直角方向に延びる鋼材（例えば、溝形鋼）からなり、互いに橋軸方向に間隔をおいて配置されている。

【0020】

コンクリート部１５は、工場等で型枠を用いて底板１１に打設され、底板１１上に底板１１の全幅に亘る床版部分を形成している。コンクリート部１５には、第１の鉄筋１２、第２の鉄筋１３、補剛材１４が埋設され、底板１１の端部側及び第１の鉄筋１２の端部側はコンクリート部１５の端面１５ａから外部に水平方向に延出している。この場合、各第１の鉄筋１２は底板１１の端部よりも長く水平方向に延出している。また、上側の第１の鉄筋１２はコンクリート部１５の上下方向中央よりも上方に配置され、下側の第１の鉄筋１２はコンクリート部１５の上下方向中央よりも下方に配置されている。また、コンクリート部１５には、主桁２０のずれ止め部材２２を挿通する複数の孔１５ｂが設けられている。

【0021】

コンクリート部１５の下面側には、コンクリート部１５の橋軸方向一端から他端に亘って延びる凹部１５ｃが設けられ、凹部１５ｃは主桁２０上の突出物（後述するずれ止め部材２２の下側部材２２ａ）を受容可能な大きさに形成されている。即ち、凹部１５ｃは断面が横長の長方形状に形成され、橋軸直角方向に配列される突出物の列よりも大きい幅寸法と、各突出物よりも高い高さ寸法を有するように形成されている。この場合、凹部１５ｃは、図３に示すようにコンクリート部１５を打設する際に凹部１５ｃに対応する専用の型枠３０を用いることによって形成される。また、凹部１５ｃにはコンクリート部１５の各孔１５ｂが連通している。

【0022】

ボルト１６は、外周面に雄ネジが形成されたシャフト状の部材からなり、底板１１に上方に向かって突出するように溶接されている。尚、本実施形態では、底板１１に溶接されたボルト１６によって添接板１７を底板１１に締結するようにしたものを示したが、高力ボルトを用いて締結するようにしてもよい。

【0023】

添接板１７は、橋軸直角方向に延びる鋼板からなり、互いに隣り合う合成床版１０の底板１１に亘って各底板１１の端部側の上面に載置されるように形成されている。また、添接板１７にはボルト１６を挿通する複数のボルト挿通孔１７ａが設けられている。

【0024】

主桁２０の上フランジ２１上には、上下二つの部材に分離可能な複数のずれ止め部材２２が設けられ、各ずれ止め部材２２は橋軸直角方向複数箇所に配置されるとともに、橋軸方向複数箇所に間隔をおいて配置されている。ずれ止め部材２２は、上フランジ２１上に配置される下側部材２２ａと、下側部材２２ａの上方に配置される上側部材２２ｂと、下側部材２２ａと上側部材２２ｂとを連結する連結部材２２ｃとからなる。下側部材２２ａは、雄ネジが形成されたシャフト状の部材からなり、下端を上フランジ２１の上面に溶接により固定されている。上側部材２２ｂは、雄ネジが形成されたシャフト状の部材からなり、その上端には拡径した頭部が形成されている。連結部材２２ｃは高ナットからなり、下端側を下側部材２２ａに螺合し、他端側を上側部材２２ｂに螺合することにより、下側部材２２ａと上側部材２２ｂとを連結するようになっている。

【0025】

以上のように構成された合成床版１０は、工場等で製作された後、施工現場に搬送される。尚、合成床版１０の設置工程においては、主桁２０上のずれ止め部材２２を上側部材２２ｂが装着されていない下側部材２２ａのみの状態にしておく。

【0026】

以下、図４乃至図１１を参照して合成床版１０の架設工程を説明する。

【0027】

まず、図４に示すように、主桁２０上に先行して設置されている一方の合成床版１０に対し、図示しないクレーンによって吊り下げられた他方の合成床版１０を一方の合成床版１０よりも高さＨだけ高い位置から一方の合成床版１０に向かって橋軸方向にスライドさせる。

【0028】

この場合、合成床版１０の第１の鉄筋１２が底板１１の先端よりも長く延出していることから、仮に他方の合成床版１０をその設置位置の真上から下降させようとすると、一方の合成床版１０の第１の鉄筋１２に他方の合成床版１０の底板１１が干渉してしまうため、他方の合成床版１０の底板１１が一方の合成床版１０の下側の第１の鉄筋１２よりも低い位置となるように水平方向にスライドさせることにより、他方の合成床版１０の底板１１と干渉することなく他方の合成床版１０が設置される。

【0029】

その際、主桁２０上に突出するずれ止め部材２２の下側部材２２ａの上方には他方の合成床版１０の凹部１５ｃが位置することから、凹部１５ｃの高さ分だけスライド時の他方の合成床版１０の高さＨを低くすることが可能となる。

【0030】

即ち、スライド時の他方の合成床版１０の高さＨは、主桁２０上のずれ止め部材２２の下側部材２２ａの高さＨ1 と、施工時の余裕分の高さＨ2 と、一方の合成床版１０の下側の第１の鉄筋１２と他方の合成床版１０の底板１１との干渉を回避する高さＨ3 とを合計した高さから凹部１５ｃの高さＨ4 を減じた高さとなる。これにより、第１の鉄筋１２の有効高さＨ5 （コンクリート部１５の上面から下側の第１の鉄筋１２までの高さ）を凹部１５ｃの高さＨ4 だけ大きくすることが可能となる。

【0031】

続いて、図５、図６、図１０及び図１１に示すように、他方の合成床版１０を主桁２０上に下降させる。この後、図７に示すように添接板１７を底板１１上に配置するとともに、各合成床版１０の底板１１のボルト１６を添接板１７のボルト挿通孔１７ａに挿通し、ボルト１６にナット１６ａを螺合して仮締めする。

【0032】

次に、図８に示すように締め付け工具４０（例えば、ロングソケット付きシャーレンチ）を用いてナット１６ａをボルト１６に本締めするとともに、合成床版１０の孔１５ｂ内に位置するずれ止め部材２２の下側部材２２ａに連結部材２２ｃによって上側部材２２ｂを取り付ける。

【0033】

この後、図９に示すように、各合成床版１０間の間詰め領域に位置する上側の第１の鉄筋１２上に橋軸直角方向に延びる複数の補強鉄筋１８を互いに橋軸方向に間隔をおいて配置し、間詰め領域に間詰めコンクリート１９を打設する。これにより、間詰め領域の各第１の鉄筋１２が間詰めコンクリート１９と一体化する。

【0034】

また、コンクリート部１５の孔１５ｂ内にコンクリートやモルタル等の充填材１５ｄを充填することにより、主桁２０のずれ止め部材２２とコンクリート部１５が一体化される。その際、コンクリート部１５の凹部１５ｃ内にも充填材１５ｄが充填される。

【0035】

このように、本実施形態によれば、合成床版１０のコンクリート部１５の下面側に、主桁上２０の突出物を受容可能な凹部１５ｃをコンクリート部１５の橋軸方向一端から他端に亘って形成したので、主桁２０上に設置されている一方の合成床版１０に対して、主桁２０上に設置しようとする他方の合成床版１０の底板１１が一方の合成床版１０の下側の第１の鉄筋１２よりも低い位置になるように、他方の合成床版１０を一方の合成床版１０に向かって橋軸方向に移動させる際、凹部１５ｃの高さ分だけ他方の合成床版１０の高さ位置を低くすることができる。これにより、凹部１５ｃの高さ分だけ第１の鉄筋１２の有効高さを大きくして十分な強度を確保することができるので、鉄筋の本数を増大させることがなく、合成床版１０の低コスト化を図ることができる。

【0036】

また、主桁２０の上面から上方に突出するずれ止め部材２２が上下二つの下側部材２２ａ及び上側部材２２ｂに分離可能に形成されていて、他方の合成床版１０を設置しようとする主桁２０のずれ止め部材２２が下側部材２２ａのみの状態で他方の合成床版１０を一方の合成床版１０に向かって橋軸方向にスライドさせ、他方の合成床版１０を主桁２０上に降下した後、ずれ止め部材２２に上側部材２２ｂを取り付けるようにしたので、スライド時の主桁２０上の突出物（下側部材２２ａ）の高さを小さくすることができる。これにより、スライド時の他方の合成床版１０の高さ位置をより一層低くすることができ、第１の鉄筋１２の有効高さの確保に極めて有利である。

【0037】

この場合、凹部１５ｃを橋軸直角方向の複数の突出物を受容する大きさの幅寸法に形成したので、凹部１５ｃの幅方向全ての突出物を受容することができ、凹部１５ｃの形状を簡素化することができる。

【0038】

尚、前記実施形態では、凹部１５ｃを断面長方形状に形成するようにしたものを示したが、図１２の第２の実施形態に示す凹部１５ｅのように上側の角部を面取りした断面形状にしてもよい。

【0039】

また、前記実施形態では、凹部１５ｃを橋軸直角方向の複数の突出物を受容する大きさの幅寸法に形成したものを示したが、図１３の第３の実施形態に示すように突出物ごとに複数の凹部１５ｆを橋軸直角方向複数箇所にそれぞれ設けるようにすれば、各凹部１５ｆに充填される充填材の量を少なくすることができる。

【0040】

更に、前記実施形態では、専用の型枠を用いて凹部１５ｃを形成するようにしたものを示したが、図１４に示す第４の実施形態のように、図１５に示すように工場製作時に底板１１を上下反転してコンクリート部１５の打設を行い、ハンチ部１１ａにコンクリートが充填されない空間を残してコンクリートを硬化させることにより、この空間によって凹部１５ｇを形成するようにしてもよい。これにより、専用の型枠を必要としないので、凹部１５ｇを有する合成床版１０を容易に製造することができる。

【0041】

また、前記各実施形態では、第１の鉄筋１２を上下二列に配置したものを示したが、一定の高さに一列に配置したり、上下三列以上に配置するようにしてもよい。

【0042】

更に、前記各実施形態では、プレキャスト床版として、底板１１を有するプレキャスト合成床版１０を示したが、緊張材を用いて予めプレストレスが導入されたプレキャストコンクリート製のプレキャストＰＣ床版であってもよい。この場合、プレキャストＰＣ床版は底板を有しないが、コンクリート端面の下部側が顎状に突出するように形成されたプレキャストＰＣ床版では、この顎部と鉄筋との干渉を避けるために本発明を適用することができる。

【0043】

尚、前記各実施形態は本発明の一実施例であり、本発明は前記各実施形態に記載されたものに限定されない。

【符号の説明】

【0044】

１０…合成床版、１１…底板、１２…第１の鉄筋、１５…コンクリート部、１５ｃ，１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ…凹部、１６…ボルト、１６ａ…ナット、１７…添接板、１９…間詰めコンクリート、２０…主桁、２２…ずれ止め部材、２２ａ…下側部材、２２ｂ…上側部材、２２ｃ…連結部材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】