特開 2024-37283 合成床版の接合方法

(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】P2024037283

(43)【公開日】2024-03-19

(54)【発明の名称】合成床版の接合方法

(51)【国際特許分類】

   E01D 19/12 20060101AFI20240312BHJP

【ＦＩ】

E01D19/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022142008

(22)【出願日】2022-09-07

(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】木作 友亮

(72)【発明者】

【氏名】吉田 有希

(72)【発明者】

【氏名】聶 菁

【テーマコード（参考）】

2D059

【Ｆターム（参考）】

2D059AA17

2D059GG55

(57)【要約】

【課題】足場を設置することなく合成床版の底板同士をボルトで連結する作業を行うことのできる合成床版の接合方法を提供する。
【解決手段】互いに隣り合う合成床版１０の第１の鉄筋１２の端部側を、各第１の鉄筋１２の間部分の下方にボルト１６が位置するように配置し、予め底板１１に仮固定しておいたボルト１６に第１の鉄筋１２の間を通して上方からナット１６ｂを締結することにより底板１１同士を連結するようにしたので、ナット１６ｂの締結作業を底板１１の上方から行うことができる。その際、一方の合成床版１０の第１の鉄筋１２と他方の合成床版１０の第１の鉄筋１２とを、広い間隔Ａ1 と狭い間隔Ａ2 が一つおきに交互に形成されるように配置するとともに、広い間隔Ａ1 の下方にボルト１６が位置するようにしたので、鉄筋の間からナットの締結作業を行うためのスペースを十分に確保することができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼製の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る合成床版の底板の端部同士をボルトで連結するとともに、互いに隣り合う合成床版のコンクリートの端面間に間詰め材を充填することにより、複数の合成床版を所定方向に接合する合成床版の接合方法において、
前記所定方向に延びる鉄筋の端部側を互いに隣り合う合成床版の底板同士の連結部分の上方に位置するように前記所定方向と直交する方向に交互に配列し、
一方の合成床版の鉄筋と他方の合成床版の鉄筋とを、互いに広い間隔と狭い間隔が交互に形成されるように配置するとともに、広い間隔の下方にボルトが位置するように配置し、
予め底板に仮固定しておいたボルトに間隔の広い鉄筋の間からナットを締結することにより底板同士を連結する
ことを特徴とする合成床版の接合方法。

【請求項2】

主桁上に設置されている一方の合成床版に対して、他方の合成床版の底板が一方の合成床版の底板と鉄筋との間に位置する高さ位置から他方の合成床版を一方の合成床版に向かって前記所定方向に移動させた後、
他方の合成床版を主桁上に降下する
ことを特徴とする請求項１記載の合成床版の接合方法。

【請求項3】

前記主桁の上面から上方に突出するずれ止め部材が上下二つの部材に分離可能に形成されていて、
他方の合成床版を設置しようとする主桁のずれ止め部材が下側部材のみの状態で他方の合成床版を一方の合成床版に向かって前記所定方向に移動させるとともに、
他方の合成床版を主桁上に降下した後、
ずれ止め部材に上側部材を取り付ける
ことを特徴とする請求項２記載の合成床版の接合方法。

【請求項4】

前記一方の合成床版の鉄筋の下方に底板連結用の添接板を仮保持しておき、
他方の合成床版を主桁上に降下した後、
添接板の仮保持を解除して添接板を底板上に配置する
ことを特徴とする請求項２または３記載の合成床版の接合方法。

【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合成床版の接合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、主桁上に合成床版を設置するとともに、互いに隣り合う合成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、合成床版間における荷重の伝達力を確保するために、合成床版の端面から間詰め部内に複数の鉄筋を延出させ、各鉄筋により合成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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【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】

【0005】

ところで、前記合成床版を用いた現場施工では、主桁上に設置した合成床版の底板の端部同士を添接板及び高力ボルトで連結した後、底板上に間詰めコンクリートを打設するようにしているが、高力ボルトの締結作業は床版の下方に足場を設置して行うようにしているため、足場の設置及び撤去に多大な手間と労力を要することになる。このため、現場施工での工数の少ないプレキャスト合成床版を用いるようにした場合でも、足場の設置により工数やコストが増加する分、現場施工全体の効率化を十分に図ることができないという問題点があった。

【0006】

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、足場を設置することなく合成床版の底板同士をボルトで連結する作業を行うことのできる合成床版の接合方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は前記目的を達成するために、鋼製の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る合成床版の底板の端部同士をボルトで連結するとともに、互いに隣り合う合成床版のコンクリートの端面間に間詰め材を充填することにより、複数の合成床版を所定方向に接合する合成床版の接合方法において、前記所定方向に延びる鉄筋の端部側を互いに隣り合う合成床版の底板同士の連結部分の上方に位置するように前記所定方向と直交する方向に交互に配列し、一方の合成床版の鉄筋と他方の合成床版の鉄筋とを、互いに広い間隔と狭い間隔が交互に形成されるように配置するとともに、広い間隔の下方にボルトが位置するように配置し、予め底板に仮固定しておいたボルトに間隔の広い鉄筋の間からナットを締結することにより底板同士を連結するようにしている。

【0008】

これにより、予め底板に仮固定しておいたボルトにナットを締結することにより底板同士が連結されることから、ボルトにナットを締結する作業を底板の上方から鉄筋の間を通して行うことが可能となる。その際、鉄筋の広い間隔の下方にボルトが位置していることから、鉄筋の間からナットの締結作業を行うためのスペースが十分に確保される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、合成床版の底板同士をボルトで連結する作業を底板の上方から鉄筋の間を通して行うことができるので、合成床版の下方に足場を設置して底板同士の連結作業を行う必要がなく、足場の設置による工数やコストの増加を来すことなく現場施工全体の効率化を図ることができる。その際、鉄筋の間からナットの締結作業を行うためのスペースを十分に確保することができるので、鉄筋が高密度に配列されている場合でも、鉄筋の間を通してボルトにナットを締結する作業を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態を示す合成床版の平面図

【図2】合成床版の要部平面図

【図3】合成床版の要部側面断面図

【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側面断面図

【図6】合成床版の接合工程を示す側面断面図

【図7】合成床版の接合工程を示す側面断面図

【図8】合成床版の接合状態を示す側面断面図

【図9】本発明の他の実施形態における合成床版の接合工程を示す側面断面図

【図10】合成床版の接合工程を示す側面断面図

【図11】合成床版の接合工程を示す側面断面図

【図12】合成床版の接合工程を示す側面断面図

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１乃至図８は本発明の一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合成床版を示すものである。

【0012】

同図に示す合成床版１０は、主桁２０上に設置されるとともに、他の合成床版１０と橋軸方向に接合されることにより架設される。

【0013】

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。

【0014】

底板１１は、平板状の鋼板からなり、その橋軸方向両端側にはボルト１６を挿通する複数のボルト挿通孔１１ａが設けられている。各ボルト挿通孔１１ａは互いに橋軸直角方向に間隔をおいて配置され、それぞれ底板１１を厚さ方向に貫通するように設けられている。また、底板１１上には、コンクリート部１５内または後述する間詰めコンクリート１９内に埋設される複数のスタッド１１ｂが設けられている。

【0015】

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。各第１の鉄筋１２は、図２に示すように隣り合う他の合成床版１０の各第１の鉄筋１２と橋軸直角方向に一本ずつ交互に配列されるように設けられている。この場合、各第１の鉄筋１２は、一方の合成床版１０の第１の鉄筋１２と他方の合成床版１０の第１の鉄筋１２が互いに一つおきに広い間隔Ａ1 と狭い間隔Ａ2 になるように配置されるとともに、広い間隔Ａ1 の下方にボルト１６が位置するように配置されている。

【0016】

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、各第１の鉄筋１２の上方に配置されている。

【0017】

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。

【0018】

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及びスタッド１１ｂ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、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のずれ止め部材を挿通する複数の孔１５ｂが設けられている。

【0019】

ボルト１６は、高力ボルトからなり、合成床版１０を施工現場に搬入する前に予め底板１１に仮固定される。その際、ボルト１６は、図３に示すように底板１１のボルト挿通孔１１ａに下方から挿入されるとともに、底板１１の上方から仮固定ナット１６ａを螺着することにより底板１１に仮固定される。仮固定ナット１６ａには、例えば添接板１７よりも厚さ寸法の小さい合成樹脂製のリング状部材が用いられる。

【0020】

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。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、ボルト挿通孔１７ａは仮固定ナット１６ａの外径よりも大きい内径に形成されている。

【0021】

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。その際、合成床版１０の底板１１には予め高力ボルト１６が仮固定されている。

【0022】

以下、図４乃至図８を参照して合成床版１０の接合工程を説明する。

【0023】

まず、現場に搬入された合成床版１０は、図４に示すように主桁２０上に先行して設置されている合成床版１０に対し、図５に示すように橋軸方向一方に位置するように主桁２０上に設置される。その際、合成床版１０の底板１１同士が僅かな間隔をおいて橋軸方向に突き合わされるとともに、各合成床版１０のコンクリート部１５の間に間詰め領域が形成される。また、コンクリート部１５の孔１５ｂ内には主桁２０のずれ止め部材（図示せず）が配置される。

【0024】

次に、図６に示すように各合成床版１０の底板１１の端部上面に添接板１７を配置し、底板１１に予め仮固定されているボルト１６にナット１６ｂを螺合して仮締めする。その際、仮固定ナット１６ａは添接板１７のボルト挿通孔１７ａ内に配置されることから、仮固定ナット１６ａがナット１６ｂに干渉することがない。

【0025】

ここで、互いに隣り合う合成床版１０においては、図２に示すように各第１の鉄筋１２の広い間隔Ａ1 の下方にボルト１６が位置しているので、図７に示すように各第１の鉄筋１２の上方から広い間隔Ａ1 を挿通可能な締め付け工具３０（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１６ｂをボルト１６に本締めする。

【0026】

この後、図８に示すように、各コンクリート部１５間の間詰め領域に位置する第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、各コンクリート部１５間の間詰め領域に間詰め材としての間詰めコンクリート１９を打設する。間詰めコンクリート１９には、例えば速硬性コンクリートが用いられる。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と一体化し、各第１の鉄筋１２と間詰めコンクリート１９との間に生ずる付着力と支圧力（水平方向のせん断力に抗する力）によって各合成床版１０同士の結合強度が高められる。その際、各第１の鉄筋１２の端部に設けられた定着部１２ａによって付着力と支圧力が更に高められることから、図３に示すように、各合成床版１０の第１の鉄筋１２同士の橋軸方向における重なり部分の長さＬは、定着部１２ａを有しない鉄筋を用いた場合よりも短くすることができる。

【0027】

また、コンクリート部１５の孔１５ｂ内に無収縮モルタルを充填することにより、主桁２０のずれ止め部材（図示せず）とコンクリート部１５が一体化される。

【0028】

このように、本実施形態によれば、互いに隣り合う合成床版１０の第１の鉄筋１２の端部側を底板１１同士の連結部分の上方に位置するように橋軸直角方向に交互に配列するとともに、各第１の鉄筋１２の間部分の下方にボルト１６が位置するように配置し、予め底板１１に仮固定しておいたボルト１６に第１の鉄筋１２の間を通して上方からナット１６ｂを締結することにより底板１１同士を連結するようにしたので、底板１１同士をボルト１６で連結する作業を底板１１の上方から行うことができる。これにより、合成床版１０の下方に足場を設置して底板１１同士の連結作業を行う必要がないので、足場の設置による工数やコストの増加を来すことがなく、現場施工全体の効率化を図ることができる。

【0029】

また、一方の合成床版１０の第１の鉄筋１２と他方の合成床版１０の第１の鉄筋１２とを、広い間隔Ａ1 と狭い間隔Ａ2 が一つおきに交互に形成されるように配置するとともに、広い間隔Ａ1 の下方にボルト１６が位置するようにしたので、鉄筋の間からナットの締結作業を行うためのスペースを十分に確保することができるので、第１の鉄筋１２が高密度に配列されている場合でも、第１の鉄筋１２の間を通してボルト１６にナット１６ｂを締結する作業を容易に行うことができる。

【0030】

図９乃至図１２は本発明の他の実施形態を示すもので、主桁２０の上面に上下二つの部材に分離可能なずれ止め部材２２が設けられている。尚、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。

【0031】

本実施形態のずれ止め部材２２は、主桁２０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、下端を主桁２０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、その上端にはボルトと同様の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２２ｂ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。

【0032】

以下、図９乃至図１２を参照して合成床版１０の接合工程を説明する。尚、底板１１はハンチ部１１ｃにより主桁２０の上面よりもやや高い位置に配置される。

【0033】

本実施形態では、図９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の第１の鉄筋１２の端部側の下方に添接板１７を仮保持する。この場合、例えば添接板１７のボルト挿通孔１７ａに通したワイヤ１７ｂを第１の鉄筋１２に掛止し、添接板１７を第１の鉄筋１２から吊り下げておくことにより仮保持する。

【0034】

次に、図１０に示すように、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、他方の合成床版１０の底板１１が一方の合成床版１０の底板１１と第１の鉄筋１２との間に位置する高さ位置から一方の合成床版１０に向かって橋軸方向に移動させる。

【0035】

この場合、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と他方の合成床版１０の底板１１との干渉を避けるために、一方の合成床版１０の第１の鉄筋１２の延出長さを底板１１の先端よりも短くしなければならない。そこで、本実施形態では、前述のように他方の合成床版１０の底板１１を一方の合成床版１０の第１の鉄筋１２よりも低い位置から水平方向に移動させることにより、一方の合成床版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ても他方の合成床版１０の底板１１と干渉することなく他方の合成床版１０の設置が可能となる。

【0036】

その際、他方の合成床版１０が設置される主桁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ことにより、一方の合成床版１０の第１の鉄筋１２とずれ止め部材２２の下側部材２２ａとの間に、他方の合成床版１０の底板１１の端部側を挿入する上下方向のスペースＳが十分に確保される。

【0037】

続いて、図１１に示すように、他方の合成床版１０を主桁２０上に下降させるとともに、他方の合成床版１０の孔１５ｂ内に配置されたずれ止め部材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。尚、下側部材２２ａに上側部材２２ｂを取り付ける作業は、後述する添接板１７の締結工程の後に行うようにしてもよい。

【0038】

この後、図１２に示すように、添接板１７の仮保持を解除するとともに、添接板１７を底板１１上に配置し、各合成床版１０の底板１１に仮固定されているボルト１６を添接板１７のボルト挿通孔１７ａに挿通する。尚、ボルト１６にナット１６ｂを締結する工程及びそれ以降の工程は前記実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0039】

このように、本実施形態によれば、主桁２０上に設置されている一方の合成床版１０に対して、他方の合成床版１０の底板１１が一方の合成床版１０の底板１１と第１の鉄筋１２との間に位置する高さ位置から他方の合成床版１０を一方の合成床版１０に向かって橋軸方向に移動させた後、他方の合成床版１０を主桁２０上に降下するようにしているので、一方の合成床版１０の第１の鉄筋１２と他方の合成床版１０の底板１１とが上下方向に干渉することがなく、第１の鉄筋１２を底板１１の端部よりも長く延出させることにより第１の鉄筋１２と間詰めコンクリート１９との結合強度を高めることができる。

【0040】

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移動させ、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、一方の合成床版１０の第１の鉄筋１２とずれ止め部材２２の下側部材２２ａとの間に、他方の合成床版１０の底板１１の端部側を挿入する上下方向のスペースＳを十分に確保することができ、他方の合成床版１０を橋軸方向に移動させる作業を容易に行うことができる。

【0041】

更に、一方の合成床版１０の第１の鉄筋１２の下方に添接板１７を仮保持しておき、他方の合成床版１０を主桁２０上に降下した後、添接板１７の仮保持を解除して添接板１７を底板１１にボルト１６及びナット１６ｂで締結するようにしたので、他方の合成床版１０を主桁２０上に設置した後に添接板１７を配置する必要がなく、底板１１の連結作業を効率よく行うことができる。

【0042】

尚、前記各実施形態では、第１の鉄筋１２の下方に添接板１７を仮保持しておくようにしたものを示したが、一枚当たりの橋軸直角方向の長さが短い複数の添接板を用い、各添接板を第１の鉄筋１２の上方から第１の鉄筋１２の間隙を介して底板１１上に配置するようにしてもよい。

【0043】

また、前記各実施形態では、合成床版１０同士を橋軸方向に接合するようにしたものを示したが、橋軸直角方向に接合する場合にも適用することができる。

【0044】

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

【符号の説明】

【0045】

１０…合成床版、１１…底板、１２…第１の鉄筋、１５…コンクリート部、１６…ボルト、１６ａ…仮固定ナット、１６ｂ…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】