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特許7178895主桁とプレキャスト床版との固定構造及び主桁とプレキャスト床版との固定方法
(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】2022-11-17
(45)【発行日】2022-11-28
(54)【発明の名称】主桁とプレキャスト床版との固定構造及び主桁とプレキャスト床版との固定方法
(51)【国際特許分類】
E01D 19/12 20060101AFI20221118BHJP
【ＦＩ】
E01D19/12
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2018238556
(22)【出願日】2018-12-20
(65)【公開番号】P2020100967
(43)【公開日】2020-07-02
【審査請求日】2021-11-05
(73)【特許権者】
【識別番号】000001373
【氏名又は名称】鹿島建設株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】505413255
【氏名又は名称】阪神高速道路株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100122781
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 寛
(74)【代理人】
【識別番号】100133064
【弁理士】
【氏名又は名称】大野 新
(72)【発明者】
【氏名】横田 祐起
(72)【発明者】
【氏名】一宮 利通
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 公生
(72)【発明者】
【氏名】藤代 勝
(72)【発明者】
【氏名】村岸 聖介
(72)【発明者】
【氏名】金治 英貞
(72)【発明者】
【氏名】小坂 崇
(72)【発明者】
【氏名】西海 能史
【審査官】彦田 克文
(56)【参考文献】
【文献】特開平１０－３１１００７（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６０－０２７１２２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭５４－０７６３４６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１４－０５５４４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－００１０４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０４０１６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０２１４０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０１－１３７３１０（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０７－０１８９８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－１５６７２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６０－００８７０７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００８－２４０３４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－３３９９３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６４－０５２９０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第６３７５０７９（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開昭６０－１５０６９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０１Ｄ １９／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
主桁と、前記主桁の上方に突出した突出部と、
下面に前記突出部を収容する収容部を有するプレキャスト床版と、
前記突出部を収容した前記収容部を充填する充填材と、
を備え、
前記突出部は、一方の開口部の側の端部が前記主桁に溶接された管状部材であり、管の外周側と管の内周側との両方に形成される隅肉溶接部により前記主桁に溶接されている、主桁とプレキャスト床版との固定構造。
【請求項2】
主桁と、
前記主桁の上方に突出した突出部と、
下面に前記突出部を収容する収容部を有するプレキャスト床版と、
前記突出部を収容した前記収容部を充填する充填材と、
を備え、
前記突出部は、一方の開口部の側の端部が前記主桁に溶接された管状部材であり、
前記突出部は、互いに側面が一体化された複数の管状部材である、主桁とプレキャスト床版との固定構造。
【請求項3】
主桁と、
前記主桁の上方に突出した突出部と、
下面に前記突出部を収容する収容部を有するプレキャスト床版と、
前記突出部を収容した前記収容部を充填する充填材と、
を備え、
前記突出部は、一方の開口部の側の端部が前記主桁に溶接された管状部材であり、一方の開口部の側の端部が主桁に溶接された管状の底部と、前記底部と嵌合しつつ上方に延在する管状の延在部とを有する、主桁とプレキャスト床版との固定構造。
【請求項4】
前記突出部は、側面に凸部又は凹部を有する管状部材である、請求項１～３のいずれか１項に記載の主桁とプレキャスト床版との固定構造。
【請求項5】
前記突出部は、前記主桁に溶接された一方の開口部の側の端部の太さよりも上方に突出した他方の開口部の側の端部の太さの方が太い、請求項１～４のいずれか１項に記載の主桁とプレキャスト床版との固定構造。
【請求項6】
前記収容部と前記充填材との境界面は凸部又は凹部を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の主桁とプレキャスト床版との固定構造。
【請求項7】
前記収容部は、前記プレキャスト床版の前記下面に対して開放され、前記プレキャスト床版の上面に対して閉鎖されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の主桁とプレキャスト床版との固定構造。
【請求項8】
主桁に主桁の上方に突出した突出部を接合する突出部接合工程と、前記主桁にプレキャスト床版を設置する床版設置工程と、
突出部接合工程で前記主桁に接合された前記突出部を前記床版設置工程で前記主桁に設置された前記プレキャスト床版の下面の収容部に収容させた状態で、前記突出部を収容した前記収容部を充填材により充填する充填工程と、
を備え、
前記突出部接合工程では、管状部材である前記突出部の一方の開口部の側の端部を前記主桁に溶接することにより、前記主桁に前記突出部を接合し、
前記突出部接合工程では、前記突出部の管の外周側と管の内周側との両方に形成される隅肉溶接部により前記主桁に溶接される、主桁とプレキャスト床版との固定方法。
【請求項9】
主桁に主桁の上方に突出した突出部を接合する突出部接合工程と、
前記主桁にプレキャスト床版を設置する床版設置工程と、
突出部接合工程で前記主桁に接合された前記突出部を前記床版設置工程で前記主桁に設置された前記プレキャスト床版の下面の収容部に収容させた状態で、前記突出部を収容した前記収容部を充填材により充填する充填工程と、
を備え、
前記突出部接合工程では、管状部材である前記突出部の一方の開口部の側の端部を前記主桁に溶接することにより、前記主桁に前記突出部を接合し、
前記突出部接合工程では、互いに側面が一体化された複数の管状部材である前記突出部を前記主桁に接合する、主桁とプレキャスト床版との固定方法。
【請求項10】
主桁に主桁の上方に突出した突出部を接合する突出部接合工程と、
前記主桁にプレキャスト床版を設置する床版設置工程と、
突出部接合工程で前記主桁に接合された前記突出部を前記床版設置工程で前記主桁に設置された前記プレキャスト床版の下面の収容部に収容させた状態で、前記突出部を収容した前記収容部を充填材により充填する充填工程と、
を備え、
前記突出部接合工程では、管状部材である前記突出部の一方の開口部の側の端部を前記主桁に溶接することにより、前記主桁に前記突出部を接合し、
前記突出部接合工程では、
一方の開口部の側の端部が主桁に溶接される管状の底部と、前記底部と嵌合しつつ上方に延在する管状の延在部とを有する前記突出部を前記主桁に接合し、
前記底部の一方の開口部の側の端部を主桁に溶接した後に、主桁に溶接された前記底部に前記延在部を嵌合させることにより、前記突出部を前記主桁に接合する、主桁とプレキャスト床版との固定方法。
【請求項11】
前記突出部接合工程では、側面に凸部又は凹部を有する管状部材である前記突出部を前記主桁に接合する、請求項８～１０のいずれか１項に記載の主桁とプレキャスト床版との固定方法。
【請求項12】
前記突出部接合工程では、前記主桁に溶接された一方の開口部の側の端部の太さよりも上方に突出した他方の開口部の側の端部の太さの方が太い前記突出部を前記主桁に接合する、請求項８～１１のいずれか１項に記載の主桁とプレキャスト床版との固定方法。
【請求項13】
前記床版設置工程では、前記収容部の前記充填材との境界面が凸部又は凹部を有する前記プレキャスト床版を前記主桁に設置する、請求項８～１２のいずれか１項に記載の主桁とプレキャスト床版との固定方法。
【請求項14】
前記床版設置工程では、前記収容部が、前記プレキャスト床版の前記下面に対して開放され、前記プレキャスト床版の上面に対して閉鎖されている前記プレキャスト床版を前記主桁に設置する、請求項８～１３のいずれか１項に記載の主桁とプレキャスト床版との固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主桁とプレキャスト床版との固定構造及び主桁とプレキャスト床版との固定方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
道路橋において、主桁と、主桁の上方に突出したスタッドと、下面にスタッドを収容する箱抜孔等のスタッド孔を有するプレキャスト床版と、スタッドを収容したスタッド孔を充填する充填材とを備えた主桁とプレキャスト床版との固定構造が提案されている。例えば、特許文献１には、スタッドを収容して鋼桁と合成するためのスタッド孔が複数成形されたプレキャスト床版を鋼桁上に設置し、設置したプレキャスト床版のスタッド孔内において鋼桁の上面にスタッドを立設し、スタッド孔内を充填材で充填する工法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【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】
【0004】
ところで、一般的に道路橋のスパンの端部ではずれせん断力が大きくなる。そのため、スパンの端部には、ずれせん断力に抵抗するためにスタッドを多数配置する必要がある。しかし、スタッドを設置するスペースには、鋼桁の上面のフランジ幅による制約があるため、必要な本数のスタッドを配置することができず、設計として成立しないことがある。
【0005】
そこで本発明は、同じ数の突出部を備えた主桁とプレキャスト床版との固定構造のずれせん断力に対する強度を向上させることができる主桁とプレキャスト床版との固定構造及び主桁とプレキャスト床版との固定方法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】
本発明は、主桁と、主桁の上方に突出した突出部と、下面に突出部を収容する収容部を有するプレキャスト床版と、突出部を収容した収容部を充填する充填材とを備え、突出部は、一方の開口部の側の端部が主桁に溶接された管状部材である主桁とプレキャスト床版との固定構造である。
【0007】
この構成によれば、主桁と、主桁の上方に突出した突出部と、下面に突出部を収容する収容部を有するプレキャスト床版と、突出部を収容した収容部を充填する充填材とを備えた主桁とプレキャスト床版との固定構造において、突出部は、一方の開口部の側の端部が主桁に溶接された管状部材であるため、突出部が鋼棒等のスタッドである場合に比べて、突出部の側方への投影面積に対する突出部の主桁への溶接長を長くすることができ、同じ数の突出部を備えた主桁とプレキャスト床版との固定構造のずれせん断力に対する強度を向上させることができる。
【0008】
この場合、突出部は、互いに側面が一体化された複数の管状部材であることが好適である。
【0009】
この構成によれば、突出部は、互いに側面が一体化された複数の管状部材であるため、突出部の側方への投影面積に対する突出部の主桁への溶接長をさらに長くすることができるため、同じ数の突出部を備えた主桁とプレキャスト床版との固定構造のずれせん断力に対する強度をさらに向上させることができる。
【0010】
また、突出部は、一方の開口部の側の端部が主桁に溶接された管状の底部と、底部と嵌合しつつ上方に延在する管状の延在部とを有することが好適である。
【0011】
この構成によれば、突出部は、一方の開口部の側の端部が主桁に溶接された管状の底部と、底部と嵌合しつつ上方に延在する管状の延在部とを有するため、突出部が上方に突出する長さが長い場合でも、管状の底部の一方の開口部の側の端部を主桁に容易に溶接した後に、底部に管状の延在部を嵌合させることにより、容易に主桁に突出部を取り付けることができる。
【0012】
また、突出部は、側面に凸部又は凹部を有する管状部材であることが好適である。
【0013】
この構成によれば、突出部は、側面に凸部又は凹部を有する管状部材であるため、突出部の側面と充填材とが互いに接触する面積が増大し、主桁とプレキャスト床版とを固定する強度を向上させることができる。
【0014】
また、突出部は、主桁に溶接された一方の開口部の側の端部の太さよりも上方に突出した他方の開口部の側の端部の太さの方が太いことが好適である。
【0015】
この構成によれば、突出部は、主桁に溶接された一方の開口部の側の端部の太さよりも上方に突出した他方の開口部の側の端部の太さの方が太いため、主桁とプレキャスト床版とを上下方向に引き離す力に対する強度をさらに向上させることができる。
【0016】
また、収容部と充填材との境界面は凸部又は凹部を有することが好適である。
【0017】
この構成によれば、収容部と充填材との境界面は凸部又は凹部を有するため、収容部と充填材とが互いに接触する境界面の面積が増大し、主桁とプレキャスト床版とを固定する強度を向上させることができる。
【0018】
また、収容部は、プレキャスト床版の下面に対して開放され、プレキャスト床版の上面に対して閉鎖されていることが好適である。
【0019】
この構成によれば、収容部は、プレキャスト床版の下面に対して開放され、プレキャスト床版の上面に対して閉鎖されているため、突出部及び収容部の上方に存在するプレキャスト床版のコンクリートの部位により、同じ数の突出部を備えた主桁とプレキャスト床版との固定構造のずれせん断力に対する強度をさらに向上させることができる。
【0020】
また、本発明は、主桁に主桁の上方に突出した突出部を接合する突出部接合工程と、主桁にプレキャスト床版を設置する床版設置工程と、突出部接合工程で主桁に接合された突出部を床版設置工程で主桁に設置されたプレキャスト床版の下面の収容部に収容させた状態で、突出部を収容した収容部を充填材により充填する充填工程とを備え、突出部接合工程では、管状部材である突出部の一方の開口部の側の端部を主桁に溶接することにより、主桁に突出部を接合する主桁とプレキャスト床版との固定方法である。
【0021】
この場合、突出部接合工程では、互いに側面が一体化された複数の管状部材である突出部を主桁に接合することが好適である。
【0022】
また、突出部接合工程では、一方の開口部の側の端部が主桁に溶接される管状の底部と、底部と嵌合しつつ上方に延在する管状の延在部とを有する突出部を主桁に接合し、底部の一方の開口部の側の端部を主桁に溶接した後に、主桁に溶接された底部に延在部を嵌合させることにより、突出部を主桁に接合することが好適である。
【0023】
また、突出部接合工程では、側面に凸部又は凹部を有する管状部材である突出部を主桁に接合することが好適である。
【0024】
また、突出部接合工程では、主桁に溶接された一方の開口部の側の端部の太さよりも上方に突出した他方の開口部の側の端部の太さの方が太い突出部を主桁に接合することが好適である。
【0025】
また、床版設置工程では、収容部の充填材との境界面が凸部又は凹部を有するプレキャスト床版を主桁に設置することが好適である。
【0026】
また、床版設置工程では、収容部が、プレキャスト床版の下面に対して開放され、プレキャスト床版の上面に対して閉鎖されているプレキャスト床版を主桁に設置することが好適である。
【発明の効果】
【0027】
本発明の主桁とプレキャスト床版との固定構造及び主桁とプレキャスト床版との固定方法によれば、同じ数の突出部を備えた主桁とプレキャスト床版との固定構造のずれせん断力に対する強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】第１実施形態に係る主桁とプレキャスト床版との固定構造を示す斜視図である。
【図2】第１実施形態に係る主桁とプレキャスト床版との固定構造の突出部付近の斜視図である。
【図3】（Ａ）は第１実施形態に係る主桁とプレキャスト床版との固定構造の突出部付近の縦断面図であり、（Ｂ）は第１実施形態に係る突出部の平面図である。
【図4】（Ａ）は第１実施形態に係る主桁とプレキャスト床版との固定方法の突出部接合工程及び床版設置工程の後の状態を示す縦断面図であり、（Ｂ）は第１実施形態に係る突出部の突出部接合工程後の状態を示す平面図である。
【図5】（Ａ）は第２実施形態に係る主桁とプレキャスト床版との固定構造の突出部付近の縦断面図であり、（Ｂ）は第２実施形態に係る突出部の平面図である。
【図6】（Ａ）は第３実施形態に係る主桁とプレキャスト床版との固定構造の突出部付近の縦断面図であり、（Ｂ）は第３実施形態に係る突出部の平面図である。
【図7】（Ａ）は第４実施形態に係る主桁とプレキャスト床版との固定構造の突出部付近の縦断面図であり、（Ｂ）は第４実施形態に係る突出部の平面図である。
【図8】（Ａ）は第４実施形態に係る主桁とプレキャスト床版との固定方法の突出部接合工程の底部を主桁に溶接した後の状態を示す縦断面図であり、（Ｂ）は第４実施形態に係る主桁に溶接された後の底部の平面図である。
【図9】（Ａ）は図８（Ａ）の主桁に溶接された底部に延在部を嵌合させることにより突出部を主桁に接合した状態を示す縦断面図であり、（Ｂ）は図８（Ｂ）の主桁に溶接された底部に延在部を嵌合させることにより突出部を主桁に接合した状態を示す平面図である。
【図10】（Ａ）は第５実施形態に係る主桁とプレキャスト床版との固定構造の突出部付近の縦断面図であり、（Ｂ）は第５実施形態に係る突出部の平面図である。
【図11】（Ａ）は突出部を構成する２つの管状部材を互いに組み合わせる工程を示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）で互いに組み合わせた２つの管状部材を溶接して突出部を構成した状態を示す平面図である。
【図12】（Ａ）は従来のスタッドを主桁のフランジに接合する状態を示す平面図であり、（Ｂ）は第５実施形態の突出部を主桁のフランジに接合する状態を示す平面図である。
【図13】第６実施形態に係る主桁とプレキャスト床版との固定構造の突出部付近の縦断面図である。
【図14】第７実施形態に係る主桁とプレキャスト床版との固定構造の突出部付近の縦断面図である。
【図15】第７実施形態に係るプレキャスト床版を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る主桁とプレキャスト床版との固定構造及び主桁とプレキャスト床版との固定方法の実施形態について詳細に説明する。図１、図２、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、本発明の第１実施形態に係る主桁とプレキャスト床版との固定構造１Ａは、主桁２、プレキャスト床版３Ａ、突出部５Ａ及び充填材９を備える。主桁２は、例えば、鋼桁である。主桁２は、その上端にフランジ４を有する。
【0030】
プレキャスト床版３Ａは、下面６と上面７とを有する。プレキャスト床版３Ａは、下面６に突出部５を収容する収容部８を有する。本実施形態では、収容部８は、従来のプレキャスト床版と同様に、上面７の開口部１２から下面６へと貫通する箱抜孔である。充填材９は、突出部５Ａを収容した収容部８を充填する。充填材９は、例えば、無収縮性モルタルである。充填材９は、主桁２のフランジ４と、フランジ４の上面の両方の側縁部に設けられた型枠１１と、プレキャスト床版３Ａの下面６及び収容部８とで囲まれた空間に充填されている。本実施形態では、収容部８と充填材９との境界面１０は上下方向に平坦な面である。
【0031】
突出部５Ａは、主桁２の上端のフランジ４に接合され、主桁２の上方に突出している。本実施形態では、突出部５Ａは、従来のスタッドではなく、一方の開口部１３の側の端部が隅肉溶接部１５により主桁２のフランジ４に溶接された管状部材である。管状部材である突出部５Ａの他方の開口部１４は、主桁の上方に開口している。図３（Ｂ）に示すように、管状部材である突出部５Ａの管内には、充填材９が充填されている。本実施形態では、突出部５Ａは、直径１００～１５０ｍｍ程度の円管部材である。なお、管状部材とは、管壁により任意の方向に延在する内部空間が区画され、内部空間が当該任意の方向と、当該任意の方向とは反対の方向とに開口している部材を意味する。管状部材は、円管以外にも角管等の他の形状の管状部材でもよい。また、管状部材は、内部空間が仕切等により区画されていてもよい。また、管状部材は、外面に例えばチャンネル材等の部材が取り付けられていてもよい。
【0032】
以下、本実施形態の主桁とプレキャスト床版との固定方法について説明する。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、主桁２に主桁２の上方に突出した突出部５Ａを接合する突出部接合工程と、主桁２にプレキャスト床版３Ａを設置する床版設置工程とが行われる。突出部接合工程では、管状部材である突出部５Ａの一方の開口部１３の側の端部を主桁２のフランジ４に溶接することにより、主桁２に突出部５Ａが接合される。図４（Ｂ）に示すように、突出部接合工程では、管状部材である突出部５Ａの開口部１３の側の端部の外周側が隅肉溶接部１５により主桁２のフランジ４に溶接され、内周側が隅肉溶接部１６により主桁２のフランジ４に溶接される。なお、床版設置工程と突出部接合工程との順序はいずれが前でも後でもよい。
【0033】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、突出部接合工程で主桁２に接合された突出部５Ａを床版設置工程で主桁２に設置されたプレキャスト床版３Ａの下面６の収容部８に収容させた状態で、突出部５Ａを収容した収容部８を充填材９により充填する充填工程が行われる。充填工程により、収容部８に収容された管状部材である突出部５Ａの管内にも充填材９が充填される。充填材９の固化後に、本実施形態の主桁２とプレキャスト床版３Ａとの固定構造１Ａが完成する。
【0034】
本実施形態によれば、主桁２と、主桁２の上方に突出した突出部５Ａと、下面６に突出部５Ａを収容する収容部８を有するプレキャスト床版３Ａと、突出部５Ａを収容した収容部８を充填する充填材９とを備えた主桁２とプレキャスト床版３Ａとの固定構造１Ａにおいて、突出部５Ａは、一方の開口部１３の側の端部が主桁２に溶接された管状部材であるため、突出部５Ａが鋼棒等のスタッドである場合に比べて、突出部５Ａの側方への投影面積に対する突出部５Ａの主桁２への溶接長を長くすることができるため、同じ数の突出部５Ａを備えた主桁２とプレキャスト床版３Ａとの固定構造１Ａのずれせん断力に対する強度を向上させることができる。
【0035】
つまり、本実施形態の突出部接合工程では、管状部材である突出部５Ａの開口部１３の側の端部の外周側が隅肉溶接部１５により主桁２のフランジ４に溶接され、内周側が隅肉溶接部１６により主桁２のフランジ４に溶接される。このため、従来の端部の外周側でしか溶接が行われない鋼棒等のスタッドに比べて、管状部材の開口部の側の端部の外周側と内周側とで溶接が行われるため、溶接長を長くすることができる。
【0036】
また、本実施形態では、収容部８に収容された管状部材である突出部５Ａの管内にも充填材９が充填されるため、主桁２とプレキャスト床版３Ａとの固定構造１Ａのずれせん断力に対する強度を向上させることができる。また、突出部５Ａは管状部材であるため、突出部５Ａが鋼棒等のスタッドである場合に比べて、軽量化を図ることができる。
【0037】
以下、本発明の第２実施形態について説明する。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、本実施形態の主桁とプレキャスト床版との固定構造１Ｂでは、突出部５Ｂは、側面に凸部１７及び凹部１８を有する管状部材である。本実施形態では、例えば、管状部材の側面に鉄筋等を溶接することにより、管状部材の側面に凸部１７及び凹部１８を形成することができる。
【0038】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）の例では、管状部材の外周面における開口部１３の側の端部と開口部１４の側の端部との間に上下方向に延在する鉄筋が溶接されている。また、横方向に沿って管状部材の外周面を囲繞するように延在する複数の鉄筋が溶接されている。なお、突出部５Ｂは、凸部１７のみを有していてもよく、凹部１８のみを有していてもよい。また、チャンネル材等の他の部材が接合されることや、鋳造等により、管状部材の側面に凸部１７又は凹部１８が形成されてもよい。
【0039】
本実施形態の主桁とプレキャスト床版との固定方法の突出部接合工程では、突出部接合工程では、側面に凸部１７又は凹部１８を有する管状部材である突出部５Ｂが主桁２のフランジ４に接合される。上述した以外は、上記第１実施形態と同様である。
【0040】
本実施形態によれば、突出部５Ｂは、側面に凸部１７又は凹部１８を有する管状部材であるため、突出部５Ｂの側面と充填材９とが互いに接触する面積が増大し、主桁２とプレキャスト床版３Ａとを固定する強度を向上させることができる。
【0041】
以下、本発明の第３実施形態について説明する。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、本実施形態の主桁とプレキャスト床版との固定構造１Ｃでは、突出部５Ｃは、主桁２のフランジ４に溶接された一方の開口部１３の側の端部の太さよりも上方に突出した他方の開口部１４の側の端部の太さの方が太い。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の例では、主桁２に溶接された一方の開口部１３の側の端部から上方に突出した他方の開口部１４の側の端部に至るにつれて管状部材である突出部５Ｃの直径が一様に増大している。管状部材である突出部５Ｃの側面は、側面視でテーパ状をなす。
【0042】
なお、本実施形態では、他の形状により、主桁２のフランジ４に溶接された一方の開口部１３の側の端部の太さよりも上方に突出した他方の開口部１４の側の端部の太さの方が太くてもよい。例えば、一方の開口部１３の側の端部から他方の開口部１４の側の端部に至るにつれて突出部５Ｃの直径が一様に増大せず、上方に突出した他方の開口部１４の側の端部の近傍のみが拡径されていてもよい。また、上記第１実施形態のような突出部５Ａの上部に鉄筋等の部材が溶接されることにより、主桁２のフランジ４に溶接された一方の開口部１３の側の端部の太さよりも上方に突出した他方の開口部１４の側の端部の太さの方が太くてもよい。
【0043】
本実施形態の主桁とプレキャスト床版との固定方法の突出部接合工程では、主桁２に溶接された一方の開口部１３の側の端部の太さよりも上方に突出した他方の開口部１４の側の端部の太さの方が太い突出部５Ｃが主桁２に接合される。上述した以外は、上記第１実施形態と同様である。なお、本実施形態の主桁２に溶接された一方の開口部１３の側の端部の太さよりも上方に突出した他方の開口部１４の側の端部の太さの方が太い突出部５Ｃの構成は、上記第２実施形態に適用されてもよい。
【0044】
本実施形態では、突出部５Ｃは、主桁２に溶接された一方の開口部１３の側の端部の太さよりも上方に突出した他方の開口部１４の側の端部の太さの方が太いため、主桁２とプレキャスト床版３Ａとを上下方向に引き離す力に対する強度をさらに向上させることができる。
【0045】
以下、本発明の第４実施形態について説明する。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、本実施形態の主桁とプレキャスト床版との固定構造１Ｄでは、突出部５Ｄは、一方の開口部２０の側の端部が主桁２のフランジ４に溶接された管状の底部１９と、底部１９と嵌合しつつ上方に延在する管状の延在部２２とを有する。
【0046】
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）の例では、底部１９及び延在部２２のいずれも円管状をなす。底部１９の一方の開口部２０の側の端部と他方の開口部２１の側の端部までの長さよりも、延在部２２の一方の開口部２３の側の端部と他方の開口部２４の側の端部までの長さは長い。底部１９の開口部２１の側の外周面と延在部２２の開口部２３の側の内周面とが互いに嵌合している。しかし、底部１９及び延在部２２の形状や、底部１９と延在部２２との嵌合の形態は他の形態でもよい。
【0047】
以下、本実施形態の主桁とプレキャスト床版との固定方法について説明する。本実施形態では、突出部接合工程では、一方の開口部２０の側の端部が主桁２のフランジ４に溶接される管状の底部１９と、底部１９と嵌合しつつ上方に延在する管状の延在部２２とを有する突出部５Ｄが主桁２に接合される。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、突出部接合工程では、まず、底部１９の一方の開口部２０の側の端部が主桁２のフランジ４に溶接される。底部１９の溶接は、上記第１実施形態の突出部５Ａの主桁２のフランジ４への溶接と同様に行われる。
【0048】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、底部１９の一方の開口部２０の側の端部を主桁２のフランジ４に溶接した後に、主桁２のフランジ４に溶接された底部１９に延在部２２を嵌合させることにより、突出部５Ｄが主桁２のフランジに接合させられる。なお、以上の説明では、床版設置工程の前に突出部接合工程が行われたが、床版設置工程と突出部接合工程との順序はいずれが前でも後でもよい。また、本実施形態の底部１９及び延在部２２は、上記の第２実施形態又は第３実施形態に適用されてもよい。
【0049】
本実施形態では、突出部５Ｄは、一方の開口部２０の側の端部が主桁２に溶接された管状の底部１９と、底部１９と嵌合しつつ上方に延在する管状の延在部２２とを有するため、突出部５Ｄが上方に突出する長さが長い場合でも、管状の底部１９の一方の開口部２０の側の端部を主桁２に容易に溶接した後に、底部１９に管状の延在部２２を嵌合させることにより、容易に主桁２に突出部５Ｄを取り付けることができる。
【0050】
以下、本発明の第５実施形態について説明する。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、本実施形態の主桁とプレキャスト床版との固定構造１Ｅでは、突出部５Ｅは、互いに側面２７が一体化された複数の管状部材である。図１０（Ｂ）及び図１１（Ａ）に示すように、突出部５Ｅは、２本の管状部材から構成されている。
【0051】
２本の管状部材のそれぞれは、側面に、一方の開口部２５の側の端部から他方の開口部２６の側の端部に至る方向に沿って延在するスリット部２８を含む。２本の管状部材はスリット部２８を介して互いに嵌合している。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）及び図１１（Ｂ）に示すように、スリット部２８を介して互いに嵌合させられた２本の管状部材が隅肉溶接部２９により互いに溶接されることによって、突出部５Ｅが形成されている。
【0052】
本実施形態の主桁とプレキャスト床版との固定方法の突出部接合工程では、突出部接合工程では、上述したように、突出部接合工程では、互いに側面２７が一体化された複数の管状部材である突出部５Ｅが主桁２のフランジ４に接合される。突出部５Ｅの主桁２のフランジ４への接合は、上記第１実施形態と同様に行われる。なお、突出部５Ｅは、３本以上の管状部材から構成されてもよい。また、本実施形態の互いに側面２７が一体化された複数の管状部材である突出部５Ｅの構成は、上記の第２実施形態～第４実施形態に適用されてもよい。
【0053】
本実施形態によれば、突出部５Ｅは、互いに側面２７が一体化された複数の管状部材であるため、突出部５Ｅの側方への投影面積に対する突出部５Ｅの主桁２への溶接長をさらに長くすることができるため、同じ数の突出部５Ｅを備えた主桁２とプレキャスト床版３Ａとの固定構造のずれせん断力に対する強度をさらに向上させることができる。
【0054】
ずれ止め構造の耐力は、スタッド等のずれ止めの本数が多いほど、増加する。しかし、図１２（Ａ）に示すように、橋軸方向Ｄ１に延在し、フランジ幅方向Ｄ２の幅を有する主桁２のフランジ４上において、頭付スタッド５１，５２は、隣り合う感覚がある一定の距離ｄはないとフランジ４上に溶接及び配置することができない。また、ずれ止めは主桁２のフランジ４上という限られたスペースに配置されるため、頭付スタッド５１，５２等を使用した場合には、必要な本数の頭付スタッド５１，５２等が配置できないことがある。一方、図１２（Ｂ）に示すように、本実施形態によれば、複数の管状部材を組み合わせて大型のずれ止めとして設置することで、設置面積を節約しつつ、高いずれせん断に対する抵抗性を確保することができる。
【0055】
以下、本発明の第６実施形態について説明する。図１３に示すように、本実施形態の主桁とプレキャスト床版との固定構造１Ｆでは、収容部８と充填材９との境界面１０は凸部３０及び凹部３１を有する。本実施形態の主桁とプレキャスト床版との固定方法の床版設置工程では、収容部８の充填材９との境界面１０が凸部３０及び凹部３１を有するプレキャスト床版３Ｂが主桁２のフランジ４に設置される。なお、本実施形態の収容部８の充填材９との境界面１０が凸部３０及び凹部３１を有するプレキャスト床版３Ｂは、上記の第２実施形態～第５実施形態に適用されてもよい。
【0056】
本実施形態によれば、収容部８と充填材９との境界面１０は凸部３０又は凹部３１を有するため、収容部８と充填材９とが互いに接触する境界面１０の面積が増大し、主桁２とプレキャスト床版３Ｂとを固定する強度を向上させることができる。
【0057】
以下、本発明の第７実施形態について説明する。図１４に示すように、本実施形態の主桁とプレキャスト床版との固定構造１Ｇでは、収容部８は、プレキャスト床版３Ｃの下面６に対して開放され、プレキャスト床版３Ｃの上面７に対して閉鎖されている。図１５に示すように、本実施形態のプレキャスト床版３Ｃは、例えば、ワッフル型床版と呼ばれているものである。
【0058】
プレキャスト床版３Ｃは、下面６に突出した格子状のリブ３２により区画された複数の収容部８を有する。本実施形態では、複数の収容部８の内の一部が突出部５Ａを収容する。プレキャスト床版３Ｃでは、リブ３２に沿って鉄筋３３が配筋されている。プレキャスト床版３Ｃは、例えば、超高強度繊維補強コンクリート（ＵＦＣ；Ultra high strength Fiber reinforcedConcrete）により形成されている。
【0059】
超高強度繊維補強コンクリートの性状の一例を以下説明する。この超高強度繊維補強コンクリートは、例えば、セメントと、骨材と、練混ぜ水と、コンクリート用化学混和剤と、補強用繊維とを含む混合物が硬化してなるものである。上記のセメントは、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、又は低熱ポルトランドセメントである。
【0060】
一例として、上述の骨材は、粒径２．５ｍｍ以下、絶乾密度２．５ｇ／ｃｍ３以上、吸水率３．０％以下、粘土塊量１．０％以下、微粒分量２．０％以下、ＮａＣｌ含有量０．０２％以下、の骨材である。この骨材は、ＪＩＳＡ １１０５に規定された細骨材の有機不純物試験方法による有機不純物の試験結果が「淡い」とされたものである。また、この骨材は、ＪＩＳ Ａ １１２２に規定された硫酸ナトリウムでの骨材の安定性試験方法による安定性が１０％以下であって、更にＪＩＳＡ ５３０８付属書１に規定されたアルカリシリカ反応性による区分が区分Ａである骨材である。
【0061】
上述の練混ぜ水は、例えば、ＪＳＣＥ－Ｂ １０１－２００５に規定された回収水以外の練混ぜ水である。上述のコンクリート用化学混和剤は、ＪＩＳＡ ６２０４に規定された高性能減水剤である。また、上述の補強用繊維は、直径０．１～０．２５ｍｍ、長さ１０～２４ｍｍ、及び引張強度２×１０３Ｎ／ｍｍ２以上の繊維である。上述の補強用繊維は、例えば、鋼繊維、高強度アラミド繊維、高密度ポリエチレン繊維、又は炭素繊維であってもよい。
【0062】
超高強度繊維補強コンクリートは、例えば、マトリクスが、ポルトランドセメント、ポゾラン材、及びエトリンガイド生成系材料から成る結合材、粒径２．５ｍｍ以下の骨材、水、並びに減水剤によって構成されている。また、補強用繊維は、直径０．２ｍｍ、長さ１５ｍｍ（製造誤差±２ｍｍ未満）、及び引張強度２×１０３Ｎ／ｍｍ２以上の鋼繊維と、直径０．２ｍｍ、長さ２２ｍｍ（製造誤差±２ｍｍ未満）、及び引張強度２×１０３Ｎ／ｍｍ２以上の鋼繊維とを混合したものを１．７５ｖｏｌ．％混入させたものであってもよい。また、超高強度繊維補強コンクリートの硬化後の特性値は、圧縮強度１５０Ｎ／ｍｍ２以上、ひび割れ発生強度４Ｎ／ｍｍ２以上、引張強度５Ｎ／ｍｍ２以上、透水係数１×１０-１１ｃｍ／ｓ未満、塩化物イオン拡散係数０．１４ｃｍ２／年未満、すり減り係数２４０ｍｍ３／ｃｍ２未満であることが好ましい。
【0063】
超高強度繊維補強コンクリートの標準示方配合は、フロー値２５０±２０ｍｍ、結合材に対する練混ぜ水の比率が１５％、空気量２．０％、練混ぜ水１９５ｋｇ／ｍ３、結合材１２８７ｋｇ／ｍ３、骨材９０５ｋｇ／ｍ３、高性能減水剤３２．２ｋｇ／ｍ３、及び補強用繊維１３７．４ｋｇ／ｍ３（１．７５ｖｏｌ．％）とすることができる。
【0064】
本実施形態の主桁とプレキャスト床版との固定方法の床版設置工程では、収容部８が、プレキャスト床版３Ｃの下面６に対して開放され、プレキャスト床版３Ｃの上面７に対して閉鎖されているプレキャスト床版３Ｃが主桁２に設置される。なお、プレキャスト床版３Ｃでは、突出部５Ａに対応する位置にのみ、プレキャスト床版３Ｃの下面６に対して開放され、プレキャスト床版３Ｃの上面７に対して閉鎖されている収容部８を有していてもよい。また、図１４に示すように、収容部８には、収容部８から上面７に連通する充填材９の排出孔部３４が設けられていてもよい。本実施形態の下面６に対して開放され、上面７に対して閉鎖されている収容部８を有するプレキャスト床版３Ｃは、上記の第２実施形態～第６実施形態に適用されてもよい。
【0065】
本実施形態では、収容部８は、プレキャスト床版３Ｃの下面６に対して開放され、プレキャスト床版３Ｃの上面７に対して閉鎖されているため、突出部５Ａ及び収容部８の上方に存在するプレキャスト床版３Ｃのコンクリートの部位により、同じ数の突出部５Ａを備えた主桁２とプレキャスト床版３Ｃとの固定構造のずれせん断力に対する強度をさらに向上させることができる。
【0066】
また、本実施形態では、プレキャスト床版３Ｃは、下面６に複数の収容部８を有するため、プレキャスト床版３Ｃを軽量化することができる。また、本実施形態では、プレキャスト床版３Ｃは、超高強度繊維補強コンクリートにより形成されているため、プレキャスト床版３Ｃの強度を向上させることができる。
【0067】
本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して変形例を構成することも可能である。
【符号の説明】
【0068】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ…固定構造、２…主桁、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…プレキャスト床版、４…フランジ、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ…突出部、６…下面、７…上面、８…収容部、９…充填材、１０…境界面、１１…型枠、１２…開口部、１３，１４…開口部、１５，１６…隅肉溶接部、１７…凸部、１８…凹部、１９…底部、２０，２１…開口部、２２…延在部、２３，２４…開口部、２５，２６…開口部、２７…側面、２８…スリット部、２９…隅肉溶接部、３０…凸部、３１…凹部、３２…リブ、３３…鉄筋、３４…排出孔部、５１，５２…頭付スタッド、Ｄ１…橋軸方向、Ｄ２…フランジ幅方向、ｄ…距離。
【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】