特許 7153475 床版の更新方法及び桁橋構造

(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】

(24)【登録日】2022-10-05

(45)【発行日】2022-10-14

(54)【発明の名称】床版の更新方法及び桁橋構造

(51)【国際特許分類】

   E01D 19/12 20060101AFI20221006BHJP

   E01D 22/00 20060101ALI20221006BHJP

   E01D 24/00 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

E01D19/12

E01D22/00 A

E01D24/00

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018109758

(22)【出願日】2018-06-07

(65)【公開番号】P2019210756

(43)【公開日】2019-12-12

【審査請求日】2021-01-29

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000174943

【氏名又は名称】三井住友建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000958

【氏名又は名称】特許業務法人 インテクト国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100120237

【弁理士】

【氏名又は名称】石橋 良規

(72)【発明者】

【氏名】春日 昭夫

(72)【発明者】

【氏名】狩野 武

【審査官】石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－０８１７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２９３３２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｄ １９／１２

Ｅ０１Ｄ ２２／００

Ｅ０１Ｄ ２４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

桁と床版とを有する桁橋における該床版の更新方法であって、
前記床版の前記桁との接合部分を含み前記桁間に延設する連結部を有する床版桁上部を除く部分である前記床版に形成された壁高欄および舗装面であるアスファルト部並びに張出し床版を除去する工程と、
前記床版桁上部に凹部を形成する工程と、
前記凹部に挿入される係合部を有すると共に、橋軸直角方向に延びる張り出し床版を有するコンクリート製の新規床版を準備する工程と、
前記係合部に前記凹部を挿入するとともに、前記桁に前記新規床版を備え付ける工程と、前記凹部に接合材を注入する工程との何れか一方の工程を行った後、何れか他方の工程を行い、
前記接合材を固化させて前記床版桁上部と前記新規床版を固定する工程とを備えることを特徴とする床版の更新方法。

【請求項2】

請求項１に記載の床版の更新方法において、
前記凹部は、複数の孔として形成され、
前記凹部に接合材を注入する工程を行った後に、前記係合部に前記凹部を挿入するとともに、前記桁に前記新規床版を備え付ける工程を行うことを特徴とする床版の更新方法。

【請求項3】

請求項１に記載の床版の更新方法において、
前記凹部は、前記桁橋の橋軸方向に延設される溝形状に形成され、
前記係合部に前記凹部を挿入するとともに、前記桁に前記新規床版を備え付ける工程を行った後に、前記凹部に接合材を注入する工程を行うことを特徴とする床版の更新方法。

【請求項4】

請求項１から３の何れか１項に記載の床版の更新方法において、
前記係合部は、定着部を有する鉄筋であることを特徴とする床版の更新方法。

【請求項5】

請求項１から４の何れか１項に記載の床版の更新方法において、
外ケーブルを施工する工程を有することを特徴とする床版の更新方法。

【請求項6】

桁と、
該桁に固定され、凹部を有すると共に前記桁間に延設する連結部を有する床版桁上部と、
前記床版桁上部に固定されたコンクリート製の新規床版を備え、
前記新規床版は、前記凹部に挿入される係合部を有すると共に、橋軸直角方向に延びる張り出し床版を有することを特徴とする桁橋構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、桁橋の床版の更新方法及びこの更新方法によって床版が更新された桁橋に関する。

【背景技術】

【0002】

桁橋に架設されている床版は、架設後複数年が経過すると、鋼桁の腐食による板厚減少、接合部の腐食及び塩害によって鉄筋が腐食することによる構造的な性能の低下また、鉄筋の腐食によってコンクリート片が剥落して第三者被害が生じるといった問題が生じるため、その老朽化に伴って既設床版を撤去して新設床版に架け替える更新工事を行う必要がある。このような新設床版の更新を行う更新方法は、種々の方法が知られている。

【0003】

例えば、主桁が横倒れ座屈を起こさないように床版を段階的に撤去し、その後、鋼桁を撤去して新桁を架設し、新規床版を構築するという手順で行われている。

【0004】

また、特許文献１及び２に記載されているように、鋼桁上の床版を撤去する際には、ジベルとの接合部分を破砕した後に床版を撤去するという作業を行っている。

【0005】

このような床版の更新方法によれば、床版の更新工事における施工時の手間を削減し、工期の短縮化を図ることが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１７－２０３２９８号公報

【文献】特開２０１８－２１４０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、従来の床版の更新方法によると、合成桁橋の床版の更新を行う場合には、床版と鋼桁の接合部に多数のジベルが存在しているため、上フランジ幅の接合部にある床版コンクリートを人力で手バツリしたり、鋼桁の上フランジ近傍のウェブから上部を切断し、新たな上フランジを接合する作業を行うために床版の撤去に相当の時間を要していた。

【0008】

また、上述したように従来の更新方法によれば、主桁が横倒れ座屈を起こさないように段階的に床版を撤去しなければならないために非効率であったことに加え、床版の撤去時に主桁座屈による事故が発生する可能性があるために安全性に問題があった。

【0009】

さらに、新橋の架設時も床版を新桁に構築するときは桁の応力状態を把握したうえで、決まった順番で床版を構築していかなければならず、作業効率が悪いという問題があった。

【0010】

そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、旧橋の床版解体を実施することなく、大幅な工期短縮が可能となると共に、桁の横倒れ座屈防止による品質確保と安全性確保を図ることができる床版の更新方法及び桁橋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】

本発明に係る床版の更新方法は、桁と床版とを有する桁橋における該床版の更新方法であって、前記床版の前記桁との接合部分を含み前記桁間に延設する連結部を有する床版桁上部を除く部分である前記床版に形成された壁高欄および舗装面であるアスファルト部並びに張出し床版を除去する工程と、前記床版桁上部に凹部を形成する工程と、前記凹部に挿入される係合部を有すると共に、橋軸直角方向に延びる張り出し床版を有するコンクリート製の新規床版を準備する工程と、前記係合部に前記凹部を挿入するとともに、前記桁に前記新規床版を備え付ける工程と、前記凹部に接合材を注入する工程との何れか一方の工程を行った後、何れか他方の工程を行い、前記接合材を固化させて前記床版桁上部と前記新規床版を固定する工程とを備えることを特徴とする。

【0012】

また、本発明に係る床版の更新方法において、前記凹部は、複数の孔として形成され、前記凹部に接合材を注入する工程を行った後に、前記係合部に前記凹部を挿入するとともに、前記桁に前記新規床版を備え付ける工程を行うと好適である。

【0013】

また、本発明に係る床版の更新方法において、前記凹部は、前記桁橋の橋軸方向に延設される溝形状に形成され、前記係合部に前記凹部を挿入するとともに、前記桁に前記新規床版を備え付ける工程を行った後に、前記凹部に接合材を注入する工程を行うと好適である。

【0014】

また、本発明に係る床版の更新方法において、前記係合部は、定着部を有する鉄筋であると好適である。

【0015】

また、本発明に係る床版の更新方法において、外ケーブルを施工する工程を有すると好適である。

【0016】

また、本発明に係る桁橋構造は、桁と、該桁に固定され、凹部を有すると共に前記桁間に延設する連結部を有する床版桁上部と、前記床版桁上部に固定されたコンクリート製の新規床版を備え、前記新規床版は、前記凹部に挿入される係合部を有すると共に、橋軸直角方向に延びる張り出し床版を有することを特徴とする。

【0017】

上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係る床版の更新方法によれば、床版の解体を行わずに既設床版の床版桁上部を残し、該床版桁上部に新規床版を固定するので、大幅な工期短縮を図ることができると共に、桁の横倒れ座屈防止による品質及び安全性の確保を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１の実施形態に係る床版の更新方法を適用する既設桁橋の概要を説明するための図。

【図2】第１の実施形態に係る床版の更新方法を説明するための図。

【図3】図２の側面図。

【図4】第１の実施形態に係る床版の更新方法における新規床版を備え付ける工程を説明するための図。

【図5】図４の側面図。

【図6】第１の実施形態に係る床版の更新方法に用いられる新規床版の拡大図。

【図7】第１の実施形態に係る床版の更新方法における間詰め部を説明するための図。

【図8】第１の実施形態に係る床版の更新方法を行った桁橋を説明するための図。

【図9】第２の実施形態に係る床版の更新方法を説明するための図。

【図10】第２実施形態に係る床版の更新方法を説明するための図であって、床版桁上部に形成した凹部の構成を説明するための図。

【図11】第２の実施形態に係る床版の更新方法を説明するための図であって、新規床版を備え付けた状態を説明するための図。

【図12】第２の実施形態に係る床版の更新方法を説明するための図であって、接合材を打設した状態を説明するための図。

【図13】第２の実施形態に係る床版の更新方法を行った桁橋を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0021】

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る床版の更新方法を適用する既設桁橋の概要を説明するための図であり、図２は、第１の実施形態に係る床版の更新方法を説明するための図であり、図３は、図２の側面図であり、図４は、第１の実施形態に係る床版の更新方法における新規床版を備え付ける工程を説明するための図であり、図５は、図４の側面図であり、図６は、第１の実施形態に係る床版の更新方法に用いられる新規床版の拡大図であり、図７は、第１の実施形態に係る床版の更新方法における間詰め部を説明するための図であり、図８は、第１の実施形態に係る床版の更新方法を行った桁橋を説明するための図である。

【0022】

まず、本実施形態に係る床版の更新方法を適用する桁橋１について説明を行う。図１に示すように、本実施形態に係る床版の更新方法を適用する桁橋１は、桁１０と該桁１０上に載置されて固定された床版２０とを有している。桁１０は、所定寸法の厚板鋼板同士を溶接又は継手などによって組立てたＩ形断面鋼板であって、床版２０の床版桁上部２１を載置する上フランジ部と、下フランジ部とを備えている。

【0023】

また、床版２０は、場所打ちコンクリート部材からなり、上述した桁１０の上フランジ部と接合される床版桁上部２１と、床版桁上部２１から水平方向に延設された張出し床版２４とを有している。なお、床版２０は、プレストレストコンクリートであってもよく、鉄筋コンクリートであっても構わない。さらに、床版２０の上面には舗装面となるアスファルト部２５が形成され、幅方向の両端には張出し床版２４から立設する壁高欄２３が形成されている。

【0024】

次に、図２から８を参照して本実施形態に係る床版の更新方法について説明を行う。まず、図２に示すように、床版桁上部２１を除く部分、すなわち、床版２０に形成された壁高欄２３及び舗装面であるアスファルト部２５並びに張出し床版２４を撤去する。このとき、既設の床版２０の撤去を行わず、壁高欄２３及びアスファルト部２５並びに張出し床版２４の撤去の後も桁１０上に床版桁上部２１が残っている。

【0025】

次に、床版桁上部２１に凹部２２としての孔を形成する。凹部２２は、後述する新規床版３０の係合部３１が挿入可能なように係合部３１の径よりも若干大きめに形成されている。また、図３に示すように、凹部２２は桁１０の橋軸方向に沿って複数形成されている。

【0026】

その後、図４に示すように、凹部２２に無収縮モルタルなどの接合材４０を注入する。このとき、接合材４０は、凹部２２を覆うように床版桁上部２１の平面部に敷設しても構わない。また、接合材４０は、始めに凹部２２に注入し、該凹部２２に定着部を有する鉄筋の係合部３１を挿入し、新規床版３０と既設の床版２０の間の隙間に無収縮モルタルなどの接合材４０を注入しても構わない。

【0027】

凹部２２に接合材４０を注入した後、凹部２２に挿入される係合部３１を有する新規床版３０を準備し、凹部２２に係合部３１を挿入するように、桁１０に新規床版３０を備え付ける。図５に示すように、新規床版３０は、橋軸方向に所定の長さに分割されて形成されているので、凹部２２の形成方向に沿うように橋軸方向に複数備え付けられる。

【0028】

図６に示すように、新規床版３０は、下面から垂下する係合部３１が形成されており、該係合部３１は、先端に定着部を有する鉄筋であると好適であり、該定着部によって接合材４０が固化した際に新規床版３０の接合の確実性を高めることができる。

【0029】

新規床版３０を橋軸方向に沿って備え付ける際、図７に示すように、隣り合う新規床版３０の間に所定の間隔を設けて備え付け、該間隔に無収縮モルタルを打設して間詰め部４１を形成する。また、新規床版３０の橋軸方向は、ループ鉄筋又は定着部を有する鉄筋で接合する。

【0030】

その後、図８に示すように、新規床版３０に新規壁高欄３２及び舗装面となる新規アスファルト部３３を施工する。また、新規床版３０の重量だけ床版の死荷重が増加しているので、外ケーブル５０を用いて桁１０にプレストレスを導入して補強する。なお、既設の床版２０の下面の損傷が大きい場合には、剥落防止対策を施しても構わない。

【0031】

このように本実施形態に係る床版の更新方法によれば、既設の床版２０を有する旧橋の床版解体を実施することなく床版の更新を行うことができるので、大幅な工期短縮を図ることができ、桁の横倒れ座屈防止による品質確保と安全確保を図ることができる。

【0032】

［第２の実施形態］
以上説明した第１の実施形態に係る床版の更新方法では、凹部として孔を形成した場合について説明した。次に説明する第２の実施形態に係る床版の更新方法は、第１の実施形態とは異なる形態を有する凹部の実施例について説明を行うものである。なお、上述した第１の実施形態の場合と同一又は類似する部材については、同一符号を付して説明を省略する。

【0033】

図１０は、第２実施形態に係る床版の更新方法を説明するための図であって、床版桁上部に形成した凹部の構成を説明するための図であり、図１１は、第２の実施形態に係る床版の更新方法を説明するための図であって、新規床版を備え付けた状態を説明するための図であり、図１２は、第２の実施形態に係る床版の更新方法を説明するための図であって、接合材を打設した状態を説明するための図であり、図１３は、第２の実施形態に係る床版の更新方法を行った桁橋を説明するための図である。

【0034】

図９に示すように、床版桁上部２１を除く部分、すなわち、床版２０に形成された壁高欄２３及び舗装面であるアスファルト部２５並びに張出し床版２４を撤去する。このとき、既設の床版２０の撤去を行わず、壁高欄２３及びアスファルト部２５並びに張出し床版２４の撤去の後も桁１０上に床版桁上部２１が残っている。

【0035】

次に、床版桁上部２１に凹部２２ａとしての溝を形成する。凹部２２ａは、第１の実施形態と同様に新規床版３０の係合部３１が挿入可能なように係合部３１の径よりも若干幅方向に沿った寸法が大きめに形成されている。また、図１０に示すように、凹部２２ａは桁１０の橋軸方向に沿って形成されている。

【0036】

その後、図１１に示すように、凹部２２ａに挿入される係合部３１を有する新規床版３０を準備し、凹部２２ａに係合部３１を挿入するように、桁１０に新規床版３０を備え付ける。図１１に示すように、新規床版３０は、橋軸方向に所定の長さに分割されて形成されているので、凹部２２ａの延設方向に沿うように橋軸方向に複数備え付けられる。また、隣り合う新規床版３０は、間詰め部４１に無収縮モルタルを打設し、その後橋軸方向に沿ってＰＣ鋼材５１によって接合されている。

【0037】

その後、図１２に示すように、凹部２２ａに無収縮モルタルなどの接合材４０を注入して新規床版３０と既設の床版２０とを一体化させる。

【0038】

凹部２２ａに接合材４０を注入して接合材４０が固化した後、図１３に示すように、新規床版３０に新規壁高欄３２及び舗装面となる新規アスファルト部３３を施工すると共に、既設の床版２０の床版桁上部２１間の部分を撤去する。また、新規床版３０の重量だけ床版の死荷重が増加しているので、外ケーブル５０を用いて桁１０にプレストレスを導入して補強する。なお、既設の床版２０の下面の損傷が大きい場合には、剥落防止対策を施しても構わない。

【0039】

このように本実施形態に係る床版の更新方法によれば、既設の床版２０を有する旧橋の床版解体を実施することなく床版の更新を行うことができるので、大幅な工期短縮を図ることができ、桁の横倒れ座屈防止による品質確保と安全確保を図ることができる。

【0040】

また、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態に係る床版の更新方法が適用された桁橋構造は、既設の床版の床版桁上部の上に新規床版を備えているので、道路面の高さが高くなるため、端部において舗装などで擦り付けを行うと好適である。また、既設の床版の撤去は工事終了後の供用後に既設の床版の下面から行っても構わない。

【0041】

以上説明したように、上述した本実施形態に係る床版の更新方法では、鋼桁に適用した場合について説明を行ったが、本実施形態に係る床版の更新方法が適用される桁橋はこれに限らず、例えば、桁橋１は、主桁設計において、桁１０と床版２０とを頭付きスタッドなどを用いたずれ止めを形成して床版２０にも主桁作用を見込んだ合成桁橋に適用しても構わないし、床版２０と桁１０をずれ防止のために棒鋼を用いたスラブアンカーで連結しているが、床版２０には主桁作用を見込まない非合成桁橋に適用しても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0042】

１ 桁橋， １０ 桁, ２０ 床版， ２１ 床版桁上部， ２２，２２ａ 凹部， ２３ 壁高欄， ２４ 張出し床版， ２５ アスファルト部， ３０ 新規床版， ３１ 係合部， ３２ 新規壁高欄， ３３ 新規アスファルト部， ４０ 接合材， ４１ 間詰め部， ５０ 外ケーブル， ５１ ＰＣ鋼材。

【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】