特許 7603543 床版構造、鉄筋コンクリート構造物及び床版構造の施工方法

(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】2024-12-12

(45)【発行日】2024-12-20

(54)【発明の名称】床版構造、鉄筋コンクリート構造物及び床版構造の施工方法

(51)【国際特許分類】

   E01D 19/12 20060101AFI20241213BHJP

   E01D 22/00 20060101ALI20241213BHJP

【ＦＩ】

E01D19/12

E01D22/00 B

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2021118543

(22)【出願日】2021-07-19

(65)【公開番号】P2023014540

(43)【公開日】2023-01-31

【審査請求日】2024-03-04

(73)【特許権者】

【識別番号】591205536

【氏名又は名称】ＪＦＥシビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】弁理士法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 泰邦

(72)【発明者】

【氏名】尾添 仁志

(72)【発明者】

【氏名】塩田 啓介

【審査官】高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－３１７３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭４９－０３２０３７（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開２０００－３３６８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２７９８５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｄ １９／１２

Ｅ０１Ｄ ２２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼材又は鉄筋コンクリートで構成された内部構造と、
格子状の鉄筋部材と、
前記鉄筋部材と前記内部構造の表面との間に配置されるスペーサーと、
前記内部構造の表面に沿って充填される充填材と、
前記内部構造との間に前記鉄筋部材を挟んで保持する固定金具と、を備え、
前記鉄筋部材は、
前記内部構造の表面と離間して配置され、
前記充填材は、
前記鉄筋部材と前記スペーサーとを内包しており、
前記固定金具は、前記鉄筋部材が前記内部構造から離れる方向に移動しないように保持しており、
前記固定金具は、天板部と、前記天板部の両端から下方に延びる脚部と、前記脚部の下端から外側に向かって前記天板部と平行に延びる固定部と、を有しており、
前記固定部は、前記内部構造に固定される、床版構造。

【請求項2】

前記充填材は、
骨材を含み、
前記骨材の最大寸法をＤ、前記鉄筋部材の幅をＢ、前記鉄筋部材と前記内部構造の表面との距離をＨとしたときに、前記距離Ｈは、
Ｈ＞Ｄ／２＋（Ｂ／２×（Ｄ－Ｂ／２））^０．５
を満たし、
前記スペーサーの高さ寸法は、
前記距離Ｈ以上に設定される、請求項１に記載の床版構造。

【請求項3】

前記スペーサーは、
ブロック形状である、請求項１又は２に記載の床版構造。

【請求項4】

前記スペーサーは、
前記内部構造の表面に立設された固定部材と、
前記固定部材に固定された支持金具と、を備え、
前記支持金具は、
前記鉄筋部材を支持する、請求項１又は２に記載の床版構造。

【請求項5】

前記スペーサーは、
磁力を有する、請求項３又は４に記載の床版構造。

【請求項6】

前記鉄筋部材は、
互いに平行に延びる複数の主筋と、
前記複数の主筋の側面同士を接続するように配置された配力筋と、を備える、請求項１～５の何れか１項に記載の床版構造。

【請求項7】

前記鉄筋部材は、
切り込みが形成された鋼板を一方向に拡開して格子状に形成されている、請求項６に記載の床版構造。

【請求項8】

前記鉄筋部材は、
表面に突起を有する、請求項１～７の何れか１項に記載の床版構造。

【請求項9】

前記内部構造は、
鋼床版である、請求項１～８の何れか１項に記載の床版構造。

【請求項10】

前記内部構造は、
鉄筋コンクリート床版である、請求項１～８の何れか１項に記載の床版構造。

【請求項11】

前記鉄筋部材は、
前記内部構造の下方に配置される、請求項１～１０の何れか１項に記載の床版構造。

【請求項12】

請求項１～１１の何れか１項に記載の床版構造を備える、鉄筋コンクリート構造物。

【請求項13】

前記床版構造は、
上面に道路又は鉄道が設置される、請求項１２に記載の鉄筋コンクリート構造物。

【請求項14】

前記床版構造の前記鉄筋部材は、
複数の主筋が道路又は鉄道が延設される第１方向に対し交差する方向に延びるように設置される、請求項６を引用する請求項１３に記載の鉄筋コンクリート構造物。

【請求項15】

請求項１～１１の何れか１項に記載の床版構造の施工方法であって、
前記内部構造の表面に前記スペーサーを設置するスペーサー配置工程と、
前記スペーサーの表面に前記鉄筋部材を載置する鉄筋載置工程と、
前記内部構造の表面に前記スペーサー及び前記鉄筋部材を内包するように前記充填材を充填する充填工程と、を備える、床版構造の施工方法。

【請求項16】

前記内部構造は、
前記鋼床版であり、
前記スペーサー配置工程は、
磁力を備える前記スペーサーを前記鋼床版に吸着させて設置する、請求項９を引用する請求項１５に記載の床版構造の施工方法。

【請求項17】

前記スペーサー配置工程は、
前記内部構造の表面に固定部材を設置し、前記固定部材に支持金具を固定し、
前記鉄筋載置工程は、
前記支持金具の上に前記鉄筋部材を載置する、請求項４を引用する請求項１５に記載の床版構造の施工方法。

【請求項18】

前記スペーサー配置工程の前に既設構造物の表面を除去する除去工程を更に備え、
表面が除去された前記既設構造物を前記内部構造とする、請求項１５～１７の何れか１項に記載の床版構造の施工方法。

【請求項19】

前記鉄筋載置工程の後に、前記鉄筋部材を前記内部構造との間に挟むように前記固定金具を設置する、固定金具設置工程を更に備える、請求項１５～１８の何れか１項に記載の床版構造の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄筋部材で補強された床版構造、床版構造を用いた鉄筋コンクリート構造物及び床版構造の施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鉄筋コンクリート構造物を構築、補修、補強するときには、工場において加工された格子形状を有する平板状の鉄筋部材を現場に搬入し、現場で構造物の所定の位置に設置する技術が利用されている。

【0003】

このような従来の鉄筋部材の施工は、格子状の鉄筋部材を構造物の梁、床、又は柱等の構造物の表面に沿って所定の距離を持って配置し、その上からモルタル等の充填部材を充填する。充填部材は、鉄筋部材と構造物との間の空間に充填され、さらに鉄筋部材からの充填部材の厚さが所定の寸法になる様に鉄筋部材を覆う。このような構造により、棒鋼などの鉄筋を現場で技能者により組み立てる工程や、主筋と配力筋とを予め溶接した網状鉄筋の場合であっても工場で鉄筋の組み立て及び溶接作業を行う工程が不要となり、鉄筋組み立て時の手間やコストを抑えるとともに技能者の確保が不要となる。また、格子状の鉄筋部材により鉄筋コンクリート構造物の耐荷重性能を向上させている。

【0004】

例えば、特許文献１に開示されている鉄筋コンクリート構造物によれば、互いに平行に配置された複数の主筋と隣接する複数の主筋の間を連結する複数の配力筋とにより格子を有する板状に形成された鉄筋部材により補強されている。特許文献１の鉄筋コンクリート構造は、格子を有する板状の鉄筋部材が用いられていることにより、従来の異形棒鋼により構成された鉄筋構造と比較して、厚さ方向の寸法が抑えられ、かつ耐荷重性能が向上している。

【0005】

また、特許文献２に開示されている床版構造は、ＦＲＰ格子材を床版に配置し、鋼繊維補強超速硬コンクリートを充填して床版と一体化させている。床版の表面にＦＲＰ格子材を配置し補強繊維等を含むコンクリートで床版と一体化させることにより、繰り返し荷重を受けたコンクリートのひび割れを分散させ、ひび割れ自己修復機能を有する床版が得られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１８－９１１２６号公報

【文献】特開２００７－１６２４１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

近年、道路及び鉄道などの高架橋は、高度経済成長期における建設後長時間経過し、老朽化及び劣化したものについては、補強が進められている。このような高架橋の床版を補強する場合、特許文献１のように鉄筋部材を床版に配置しコンクリートなどの充填部材を充填する。このとき十分な強度を確保するため、鉄筋部材と高架橋の床版の部材として配置されているデッキプレートなどの内部構造との間には、適正な厚さの充填材が配置され、また鉄筋部材は適正な厚さの充填材で覆われる必要がある。しかし、充填材を充填する際に鉄筋部材が所定の位置から移動してしまうという課題があった。また、鉄筋部材と内部構造との間隙に充填材が十分に充填されずに空隙ができて、車両から受ける繰り返し荷重によって空隙部分からひび割れが進行して損傷するという課題があった。

【0008】

特に、特許文献２のようなＦＲＰ格子材を床版に配置してコンクリートを充填する場合は、充填材により比重の軽いＦＲＰ格子材が浮き上がり、ＦＲＰ格子材が適正な位置に配置できないという課題があった。

【0009】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、床版を補強するにあたり充填材を充填時に鉄筋部材を適正な位置に保持でき、内部構造と充填材との間の充填材の空隙の発生を抑える、床版構造、鉄筋コンクリート構造物及び床版構造の施工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】

【0010】

本発明の床版構造は、鋼材又は鉄筋コンクリートで構成された内部構造と、格子状の鉄筋部材と、前記鉄筋部材と前記内部構造の表面との間に配置されるスペーサーと、前記内部構造の表面に沿って充填される充填材と、前記内部構造との間に前記鉄筋部材を挟んで保持する固定金具と、を備え、前記鉄筋部材は、前記内部構造の表面と離間して配置され、前記充填材は、前記鉄筋部材と前記スペーサーとを内包しており、前記固定金具は、前記鉄筋部材が前記内部構造から離れる方向に移動しないように保持しており、前記固定金具は、天板部と、前記天板部の両端から下方に延びる脚部と、前記脚部の下端から外側に向かって前記天板部と平行に延びる固定部と、を有しており、前記固定部は、前記内部構造に固定される。

【0011】

本発明に係る鉄筋コンクリート構造物は、上記床版構造を備える。

【0012】

本発明に係る床版構造の施工方法は、上記の床版構造の施工方法であって、前記内部構造の表面に前記スペーサーを設置するスペーサー配置工程と、前記スペーサーの表面に前記鉄筋部材を載置する鉄筋載置工程と、前記内部構造の表面に前記スペーサー及び前記鉄筋部材を内包するように前記充填材を充填する充填工程と、を備える。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、スペーサーを配置して鉄筋部材を内部構造の表面から適正な距離に配置できる。そのため、鉄筋部材と内部構造との間に充填材の空隙の発生を抑え、床版構造及び鉄筋コンクリート構造物を鉄筋部材により適正に補強することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施の形態１に係る鉄筋コンクリート構造物１００の一例である高架橋の斜視図である。

【図2】図１の鉄筋コンクリート構造物１００の上部構造の拡大斜視図である。

【図3】図２のデッキプレート２３及び縦リブ２４の拡大図である。

【図4】図３の舗装３０の周辺拡大図である。

【図5】実施の形態１に係る床版構造１０における鉄筋部材５０及びスペーサー６０の配置の一例である。

【図6】実施の形態１に係る床版構造１０における鉄筋部材５０及びスペーサー６０の配置の変形例である。

【図7】実施の形態１に係る床版構造１０における鉄筋部材５０及びデッキプレート２３の間に骨材が充填された状態の模式図である。

【図8】実施の形態２に係る鉄筋部材５０のスペーサー配置部６０ａ周辺の拡大図である。

【図9】図８の鉄筋部材５０のスペーサー配置部６０ａの断面構造の説明図である。

【図10】図８及び図９に示す固定金具６１の三面図である。

【図11】実施の形態２に係る固定金具６１の変形例である。

【図12】実施の形態３に係る鉄筋コンクリート構造物１００の床版構造３１０に配置される鉄筋部材５０のスペーサー配置部３６０ａの断面構造の説明図である。

【図13】実施の形態３に係る支持金具３６１の説明図である。

【図14】実施の形態４に係る鉄筋コンクリート構造物４００の断面構造の説明図である。

【図15】実施の形態４に係る床版構造４１０における鉄筋部材５０及びスペーサー配置部４６０ａの配置の一例である。

【図16】実施の形態４に係る床版構造４１０のスペーサー配置部４６０ａの断面構造の説明図である。

【図17】実施の形態４に係る床版構造４１０のスペーサー配置部４６０ａの断面構造の変形例の説明図である。

【図18】スペーサー６０の変形例であるスペーサー６０Ａの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。各図において、同一の符号を付した部位については、同一の又はこれに相当する部位を表すものであって、これは明細書の全文において共通している。また、明細書全文に表れている構成要素の形態は、あくまで例示であって、本発明は明細書内の記載のみに限定されるものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。さらに、添字で区別等している複数の同種の部位について、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字を省略して記載する場合がある。また、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

【0016】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る鉄筋コンクリート構造物１００の一例である高架橋の斜視図である。実施の形態１において鉄筋コンクリート構造物１００は、例えば高速道路の高架橋であり、道路９３が延びる方向（以下、第１方向と呼ぶ）に橋脚が複数配置され、橋脚に支持された橋梁の上に鋼床版が配置される。鋼床版は、以下の説明において、内部構造９０とも称する。床版構造１０は、内部構造９０とその上面に形成される舗装３０を含めた構造である。道路９３は、床版構造１０の上面に形成される。図１に示すように、道路９３上を車両９９が走行することにより、床版構造１０に繰り返し荷重が掛かる。なお、道路９３の代わりに鉄道の線路が敷設されていても良い。

【0017】

図２は、図１の鉄筋コンクリート構造物１００の上部構造の拡大斜視図である。主桁２０は、道路９３が延びる方向を第１方向としたときに、第１方向に延びる板状の主桁ウェブ２１と、主桁ウェブ２１に交差して配置された横リブ２２と、主桁ウェブ２１及び横リブ２２の上端に接合された鋼板を用いたデッキプレート２３と、を備える。主桁ウェブ２１と横リブ２２とは、板状であり、板の幅方向を道路９３に直交（交差）するように配置されている。デッキプレート２３は、十字に交差して配置された主桁ウェブ２１と横リブ２２とに溶接等により接合され、道路９３の面方向の荷重に耐えられるように構成されている。

【0018】

デッキプレート２３の下面には、縦リブ２４が接合されている。縦リブ２４は、道路９３が延びる第１方向に延びる部材であり、第１方向に垂直な断面においてＵ字形又は略コの字形に形成されている。縦リブ２４は、Ｕ字形の開放された側の先端部をデッキプレート２３の下面に溶接等により接合されている。縦リブ２４は、第１方向に直交する第２方向に複数並べて設置されており、デッキプレート２３の道路９３の面方向の荷重に対する剛性及び強度を確保している。

【0019】

図３は、図２のデッキプレート２３及び縦リブ２４の拡大図である。縦リブ２４は、図３に示す断面において、板面が道路９３に交差する方向に延びる２つの側板部２５と２つの側板部２５の下端同士を接続する底板部２６を備える。側板部２５の上端は、デッキプレート２３の下面に溶接されている。デッキプレート２３の下面と縦リブ２４の側板部２５の先端との間には溶接部２８が形成されている。縦リブ２４は、このような構造により、デッキプレート２３の面方向の剛性を向上させている。

【0020】

図３に示すように、デッキプレート２３の上面には、舗装３０が形成されている。舗装３０の表面が道路９３となっている。タイヤ８０は、道路９３の上を走行する車両９９のタイヤを模式的に表したものであり、道路９３に向かって荷重Ｆを掛けている。縦リブ２４は、主桁ウェブ２１及び横リブ２２が配置されていない部分のデッキプレート２３の下面に接合されることにより、タイヤ８０から舗装３０を介して掛かる荷重Ｆによるデッキプレート２３のたわみを抑制する。実施の形態１においては、例えば、デッキプレート２３の板厚及び縦リブ２４を構成する鋼板の板厚は９～１６ｍｍである。また、縦リブ２４のＵ字形の高さは２００～４００ｍｍである。

【0021】

図４は、図３の舗装３０の周辺拡大図である。デッキプレート２３の上には、ブロック形状のスペーサー６０が載置され、その上に鉄筋部材５０が載置されている。充填材７０は、デッキプレート２３の上に所定の厚さで充填される。なお、実施の形態１において、充填材７０には、コンクリート又はモルタルが用いられるが、鋼繊維のほか、炭素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維などの、合成繊維やＦＲＰ繊維を混入してひびわれを抑止した繊維補強コンクリートや繊維補強モルタルが用いられる。また、充填材７０は、樹脂を混入したモルタルが用いられることもある。

【0022】

スペーサー６０は、デッキプレート２３の上面に載置され、デッキプレート２３の上面と鉄筋部材５０との距離を適正に確保するものである。スペーサー６０の高さは、例えば１０～４０ｍｍに設定されている。スペーサー６０の高さは、鉄筋部材５０とデッキプレート上面との間隙高さＨに合わせて調整されるものである。

【0023】

図５は、実施の形態１に係る床版構造１０における鉄筋部材５０及びスペーサー６０の配置の一例である。図５は、図３の床版構造１０を上面から見た図であり、充填材７０を透視した図である。図５に示されている矢印Ｘは、道路９３が延びる第１方向を示している。鉄筋部材５０は、図５に示すように第１方向に直交する方向延びる複数の主筋５１と、第１方向に延びる複数の配力筋５２が交差して格子状に構成されている。主筋５１と配力筋５２とは、同一面上に配置されている。換言すると、鉄筋部材５０は、隣り合って配置された２つの主筋５１の側面同士の間を配力筋５２により接続した構造になっている。

【0024】

主筋５１は、第１方向に対し直交する方向に延びるように配置されている。配力筋５２は、第１方向に沿って配置されている。図５に示す鉄筋部材５０は、鋼板を切断して格子状に加工したものであり、主筋５１と配力筋５２とが直交して配置されている。なお、図５に示す鉄筋部材５０は、主筋５１及び配力筋５２が同じ太さに設定されている。

【0025】

主筋５１を縦リブ２４が延びる第１方向に対し直交する方向に延びるように配置することにより、主筋５１が引張抵抗力を発揮し、デッキプレート２３に生じる応力を緩和して、床版構造１０の疲労損傷を防止する。配力筋５２は、縦リブ２４に沿う方向に配置され、複数の主筋５１に荷重を分散させる。これにより主筋５１の局所的な応力発生を緩和して、鉄筋部材５０の疲労耐久性が向上する。特に、図５に示す格子目が正方形又は長方形である鉄筋部材５０を用いた場合に荷重分散効果が高い。なお、実施の形態１において、鉄筋部材５０の板厚は４．５～１２ｍｍ、格子の間隔は５０～２００ｍｍに設定されている。

【0026】

図６は、実施の形態１に係る床版構造１０における鉄筋部材５０及びスペーサー６０の配置の変形例である。図６に示す鉄筋部材５０は、例えば一枚の鋼板に複数の切り込みを入れて、その切り込みを一方向に拡開するように鋼板を展張して形成される。鋼板の切り込みは、例えば図６の矢印Ｘに直交する方向に延びるように設けられ、鋼板をＸ方向に拡開することにより主筋５１が矢印Ｘに直交する方向に一直線に延びるように形成される。複数の配力筋５２は、矢印Ｘに対し傾斜しており、矢印Ｘが示す第１方向に沿ってジグザグに折れ曲がって接続されている。

【0027】

図６に示すような展張タイプの鉄筋部材５０であっても、複数の主筋５１が縦リブ２４が延びる第１方向に対し直交する方向に延びることにより、主筋５１が引張抵抗力を発揮し、デッキプレート２３の応力を緩和して、疲労損傷を防止する。図６に示す配力筋５２は、第１方向に対し傾斜しているが、縦リブ２４に沿う方向に配置されているため、図５に示す鉄筋部材５０と同様に複数の主筋５１に荷重を分散させる効果が得られる。

【0028】

図４に示すように、充填材７０は、鉄筋部材５０及びスペーサー６０の全体を覆うように充填される。実施の形態１において、鉄筋部材５０の上方の充填材７０の厚さである被り厚さＫは、２０～４０ｍｍの厚さに設定される。また、充填材７０は、鉄筋部材５０及びデッキプレート２３の間にも隙間なく充填される。充填材７０は、例えばコンクリートが用いられる。コンクリートは、セメント、細骨材及び粗骨材を混合して構成される。細骨材は例えば砂であり、１０ｍｍの目のふるいを全て通過し、粒の大きさが５ｍｍ以下のものが質量比において８５％以上のものである。また、粗骨材は例えば砂利であり、５ｍｍのふるいに質量比８５％以上がとどまる粒形の大きい骨材である。粗骨材の最大寸法Ｄは、質量で少なくとも９０％が通るふるいのうち、目の大きさが最も小さいふるいの寸法により決定する。そのふるいの目の寸法は、一般に１３ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、４０ｍｍのものが用いられる。なお、細骨材及び粗骨材をまとめて骨材７１と呼ぶ。

【0029】

図７は、実施の形態１に係る床版構造１０における鉄筋部材５０及びデッキプレート２３の間に骨材７１が充填された状態の模式図である。鉄筋部材５０がデッキプレート２３から間隙高さＨだけ配置されたときに、間隙高さＨの間にコンクリートに含まれる最大寸法Ｄの骨材７１が隙間なく入るようにする必要がある。間隙高さＨが適正に設定されない場合、鉄筋部材と内部構造との間隙に充填材が十分に充填されずに空隙ができて、車両から受ける繰り返し荷重によって空隙部分からひび割れが進行して損傷するおそれがある。従って、図７に示すように、最大寸法Ｄの２つの骨材７１が鉄筋部材５０の下に入ったときに互いに接するように、間隙高さＨが設定される必要がある。このように間隙高さＨを設定することにより、最大寸法Ｄの骨材７１を含むコンクリートは、鉄筋部材５０とデッキプレート２３との間にも隙間なく充填される。

【0030】

鉄筋部材５０とデッキプレート２３との間隙高さをＨ、鉄筋部材５０の主筋５１又は配力筋５２の幅をＢ、骨材の直径をＤとすると、次の関係式のときに骨材７１は鉄筋部材５０とデッキプレート２３の間隙に充填される。
Ｄ≧Ｂのとき Ｈ＞Ｄ／２＋（Ｂ／２×（Ｄ－Ｂ／２））^０．５・・・（１）
Ｄ≦Ｂのとき Ｈ＞Ｄ・・・（２）

【0031】

例えば、充填材７０が繊維補強コンクリートで、粗骨材の最大寸法Ｄ＝２０ｍｍ、鉄筋部材５０の幅寸法Ｂ＝７ｍｍの場合、上記式（１）に基づき、Ｈ＞１４．８ｍｍとなる。従って、間隙高さＨは、例えば１５ｍｍ以上に設定すると良い。

【0032】

なお、充填材７０がモルタルの場合は、粗骨材は混入しておらず、骨材の直径Ｄが５ｍｍ以下の細骨材のみが混入されているため、上記式（２）に基づき、間隙高さＨ＞５ｍｍを確保すればよく、望ましくは間隙高さＨ＞１０ｍｍを確保すると良い。

【0033】

以上のように、鉄筋部材５０とデッキプレート２３との間隙高さＨは、充填材７０に含まれる骨材７１の最大寸法Ｄに応じて適宜設定される。これにより、仮に最大寸法Ｄの骨材７１が鉄筋部材５０の下に入った場合であっても、互いに図７の接触部７２において互いに接触できるように構成されているため、鉄筋部材５０の下に充填される充填材７０に隙間が生じることがない。

【0034】

実施の形態１において、スペーサー６０は、磁石により構成されている。磁石は、例えばフェライト磁石が用いられるが、その他のネオジム磁石等であっても良い。スペーサー６０が有する磁力により、スペーサー６０は、鋼製のデッキプレート２３に固定され、鉄筋部材５０もスペーサー６０に固定される。従って、磁力を有するスペーサー６０により鉄筋部材５０は、容易に床版構造１０に設置することができる。また、スペーサー６０の寸法を上記で説明した間隙高さＨに合わせることにより、鉄筋部材５０と内部構造９０との距離を適正に確保することができる。特に、充填材７０としてコンクリートを用いた場合、充填材７０は、割合として６０％程度の粗骨材が含まれるため、鉄筋部材５０の下に骨材７１が入り込まず充填材７０に空隙が生じるおそれがあるが、上記のように間隙高さＨを確保することにより鉄筋部材５０の下の空隙の発生を抑えることができる。

【0035】

（床版構造１０の施工方法）
図４及び図５を参照して、鉄筋コンクリート構造物１００の床版構造１０を鉄筋部材５０により補強する工程を説明する。実施の形態１においては、内部構造９０がデッキプレート２３を用いた鋼床版である場合について説明する。まず、床版構造１０は、デッキプレート２３が露出した状態にされる。例えば既設構造物を床版構造１０とするのであれば、既設構造物の表面の舗装３０を斫り、除去する除去工程を実施し、デッキプレート２３を露出させる。なお、デッキプレート２３が内部構造９０の表面である。また、床版構造１０を新設する場合は、除去工程は不要である。

【0036】

次に、デッキプレート２３の表面にスペーサー６０を配置する。この工程をスペーサー配置工程と呼ぶ。そして、スペーサー６０の上に鉄筋部材５０を載置する。この工程を鉄筋載置工程と呼ぶ。スペーサー６０が磁力を有する場合は、スペーサー６０は、デッキプレート２３に吸着させて固定される。また、鉄筋部材５０もスペーサー６０に吸着させて位置を固定できる。

【0037】

鉄筋部材５０がスペーサー６０の上に載置された状態において、内部構造９０の表面に充填材７０が充填される。この工程を充填工程と呼ぶ。充填材７０は、スペーサー６０及び鉄筋部材５０を内包するように充填される。

【0038】

実施の形態１においては、内部構造９０が鋼床版である場合について説明したが、内部構造９０は鉄筋コンクリート床版であっても良い。その場合は、上記の除去工程において、内部構造９０の表面に鉄筋部材５０及びスペーサー６０を配置できる程度のスペースが確保される。

【0039】

実施の形態２．
実施の形態２に係る鉄筋コンクリート構造物１００の床版構造２１０について説明する。実施の形態２に係る床版構造２１０は、実施の形態１に係る床版構造１０に対し、鉄筋部材５０の固定構造を変更したものである。実施の形態２においては実施の形態１からの変更点を中心に説明する。

【0040】

図８は、実施の形態２に係る鉄筋部材５０のスペーサー配置部６０ａ周辺の拡大図である。図９は、図８の鉄筋部材５０のスペーサー配置部６０ａの断面構造の説明図である。図９において、内部構造９０は、省略されているが、図１などに示すようなデッキプレート２３であっても良いし、例えば鉄筋コンクリート床版であっても良い。

【0041】

鉄筋部材５０は、床版構造１０において内部構造９０の表面に沿って設置されるが、上記において説明したように、スペーサー６０の上に載置されるだけでなく、固定金具６１により固定されても良い。つまり、鉄筋部材５０及びスペーサー６０は、固定金具６１及び内部構造９０により挟まれて固定されていても良い。固定金具６１は、例えばボルトなどの固定部材６６により内部構造９０に固定され、鉄筋部材５０及びスペーサー６０を内部構造９０側に押し付けるようにして固定する。

【0042】

図１０は、図８及び図９に示す固定金具６１の三面図である。図１０（ａ）は固定金具６１の上面図、図１０（ｂ）は固定金具６１の正面図、図１０（ｃ）は固定金具６１の側面図である。固定金具６１は、天板部６２と、天板部６２の両端から下方に延びる脚部６４と、脚部６４の下端から外側に向かって天板部６２と平行に延びる固定部６３ａ及び６３ｂと、を備える。

【0043】

固定金具６１は、鉄筋部材５０の上面を下方向に抑えるように配置され、鉄筋部材５０と内部構造９０との間にスペーサー６０を設けることにより間隙高さＨを調整しつつ、例えばアンカーボルトなどの内部構造９０にねじ込む固定部材６６によって鉄筋部材５０を押さえつける。図１０（ｂ）に示すように固定金具６１は、帽子形状であるが、これは、固定部材６６の頭部が充填材７０から突出しないようにし、鉄筋部材５０が側方にずれないように、安定して内部構造９０に押さえつけるための構造である。

【0044】

なお、固定部６３ａ及び６３ｂは、固定部材６６を挿入するための孔６５ａ又は６５ｂを有する。固定部６３ａの孔６５ａは、長孔になっており、固定部材６６の位置に応じて固定金具６１の水平方向の位置を調整できるようになっている。

【0045】

図１１は、実施の形態２に係る固定金具６１の変形例である。図１１（ａ）は、固定金具６１の変形例の上面図、図１１（ｂ）は、固定金具６１の変形例の正面図である。固定金具６１の変形例においては、一方の固定部６３ｂに固定部材６６を通す孔６５ｃ及び６５ｄが設けられている。図１０においては、一方の固定部６３ａの孔６５ａを長孔にすることにより固定部材６６の位置ずれに対応していたが、図１１の固定金具６１のように固定部６３ｂに複数の孔６５ｃ及び６５ｄを設けても良い。図１１の固定金具６１においては、孔６５ｃ又は６５ｄに固定部材６６を挿通することにより、固定部材６６の位置ずれを吸収することができる。

【0046】

なお、固定金具６１は、図１０及び図１１に示す正面図において帽子形の形態に限定されず、平板状であっても良い。板状の固定金具６１の場合は、固定部材６６の頭部が鉄筋部材５０よりも上方に位置するため、充填材７０の被り厚さＫを大きく取る必要がある。例えば、充填材７０の被り厚さＫは、固定部材６６の頭部から２０～４０ｍｍを確保すると良い。

【0047】

また、実施の形態２に係る鉄筋部材５０のスペーサー配置部６０ａは、固定金具６１を用いて鉄筋部材５０を内部構造９０の表面に沿って固定しているため、スペーサー６０は磁力を有していなくともよい。例えば、スペーサー６０は、コンクリートブロックであっても良い。

【0048】

（床版構造２１０の施工方法）
図９を参照しながら床版構造２１０の施工方法について説明する。実施の形態２においては、既設の鉄筋コンクリート構造の床版構造を補強して床版構造２１０を施工する場合について説明する。しかし、新設の鉄筋コンクリート構造の床版構造であっても除去工程以外は同じ工程である。

【0049】

まず、既存の鉄筋コンクリートの表面を斫り、除去し、内部構造９０の表面に鉄筋部材５０、固定金具６１及び固定部材６６を配置するスペースを確保する。

【0050】

次に、内部構造９０の表面にスペーサー６０を配置する。この工程をスペーサー配置工程と呼ぶ。そして、スペーサー６０の上に鉄筋部材５０を載置する。この工程を鉄筋載置工程と呼ぶ。スペーサー６０が磁力を有する場合は、スペーサー６０は、鉄筋部材５０をスペーサー６０に吸着させて位置を固定できる。

【0051】

鉄筋部材５０がスペーサー６０の上に載置された状態において、固定金具６１を鉄筋部材５０の上から覆うように配置する。これを固定金具設置工程と呼ぶ。固定金具６１は、例えばボルトなどの固定部材６６により内部構造９０に固定され、鉄筋部材５０とスペーサー６０とを内部構造９０の表面に押し付けるように固定する。

【0052】

鉄筋部材５０が固定された状態において、内部構造９０の表面に充填材７０が充填される。この工程を充填工程と呼ぶ。充填材７０は、スペーサー６０及び鉄筋部材５０を内包するように充填される。

【0053】

実施の形態３．
実施の形態３に係る鉄筋コンクリート構造物１００の床版構造３１０について説明する。実施の形態３に係る床版構造３１０は、実施の形態２に係る床版構造２１０のスペーサー６０に相当する構造を変更したものである。実施の形態３においては実施の形態２からの変更点を中心に説明する。

【0054】

図１２は、実施の形態３に係る鉄筋コンクリート構造物１００の床版構造３１０に配置される鉄筋部材５０のスペーサー配置部３６０ａの断面構造の説明図である。図１３は、実施の形態３に係る支持金具３６１の説明図である。図１３（ａ）は、支持金具３６１の上面図、図１３（ｂ）は、支持金具３６１の正面図である。実施の形態３に係る鉄筋コンクリート構造物１００は、床版構造３１０に配置される鉄筋部材５０が、図３、図４及び図９などに示すようにスペーサー６０に支持されるのではなく、図１２に示す支持構造３６０により支持されている。

【0055】

支持構造３６０は、内部構造９０の表面に立設された固定部材３６６であるアンカーボルトに螺合された下ナット３６７ａと、下ナット３６７ａの上に載置された支持金具３６１と、を備える。実施の形態３においては、支持金具３６１の上に鉄筋部材５０を載せることにより、内部構造９０と鉄筋部材５０との距離である間隙高さＨを調整する。

【0056】

支持構造３６０の上部には、固定金具６１が取付けられている。固定金具６１は、上ナット３６７ｂを締結することにより、鉄筋部材５０を固定金具６１と支持金具３６１との間に挟んで固定する。実施の形態３においては、固定金具６１と鉄筋部材５０との間にスペーサー３６９を２つ挟んでいる。ただし、スペーサー３６９の数量及び大きさは、固定金具６１の帽子形の高さを変更することにより適宜変更することができる。

【0057】

固定金具６１は、帽子形に形成されているが、平板状に形成されていても良い。ただし、固定部材３６６の先端に対し適正な被り厚さＫを確保する必要がある。

【0058】

スペーサー３６９は、磁力を有していても良い。スペーサー３６９が磁力を有していることにより、支持金具３６１と磁力を有するスペーサー３６９とにより鉄筋部材５０を挟みこんで仮固定することができる。この場合、支持構造３６０から固定金具６１及び上ナット３６７ｂを省略することもできる。

【0059】

支持金具３６１は、図１２に示す固定部材３６６の軸方向において下ナット３６７ａの位置をずらすことにより鉄筋部材５０の間隙高さＨを調整できる。鉄筋コンクリート構造物１００は、例えば既設の構造物の表面を削り取り、削り取った部分に鉄筋部材５０を配置し、充填材７０を充填して形成される場合がある。既設構造物の補強のために鉄筋部材５０を配置する場合、既設の構造物の表面を削り取って形成された内部構造９０の表面は、凹凸が大きい場合がある。すると、実施の形態１のようなスペーサー６０を配置しても、鉄筋部材５０と内部構造９０との所定の間隙高さＨを確保することが困難な場合がある。また、内部構造９０の凹凸の大きい表面にスペーサー６０を配置した場合、不安定で鉄筋部材５０を安定して支持できない場合がある。しかし、実施の形態３に係る支持構造３６０によれば、内部構造９０の表面の状態に関わらず支持金具３６１の位置を調整できるため、内部構造９０の表面に凹凸があったとしても安定して鉄筋部材５０を配置することができる。

【0060】

支持構造３６０は、支持金具３６１と内部構造９０の表面との間に補強部材３６８が設置されていても良い。補強部材３６８は、例えば鉄筋部材５０を設置する際に、作業者が配置された鉄筋部材５０の上に乗る場合があり、支持金具３６１が変形する場合がある。支持構造３６０は、補強部材３６８を備えることにより、設置時においても十分な強度が確保される。

【0061】

（床版構造３１０の施工方法）
図１２を参照しながら床版構造３１０の施工方法について説明する。実施の形態３においては、既設の鉄筋コンクリート構造の床版構造を補強して床版構造３１０を施工する場合について説明する。ただし、新設の鉄筋コンクリート構造の床版構造に施工する場合であっても、除去工程以外は同じ工程が行われる。

【0062】

まず、既存の鉄筋コンクリート構造の表面を斫り、除去する除去工程が行われる。除去工程においては、内部構造９０の表面に鉄筋部材５０、支持金具３６１、固定金具６１及び固定部材３６６を配置するスペースを確保する。

【0063】

次に、内部構造９０の表面に固定部材３６６を設置する。固定部材３６６は、例えば内部構造９０に穿孔し、その孔に埋め込まれて設置される。また、固定部材３６６は、下ナット３６７ａが螺合される。２本の固定部材３６６に下ナット３６７ａが螺合されたら、下ナット３６７ａの上に支持金具３６１が載置される。これらの工程は、実施の形態１又は実施の形態２のスペーサー配置工程に相当するものである。実施の形態３においては、スペーサー配置工程として上記の工程が行われる。

【0064】

その後、支持金具３６１の上に鉄筋部材５０が載置される。この工程を鉄筋載置工程と呼ぶ。鉄筋載置工程においては、スペーサー３６９を鉄筋部材５０の上に適宜載置する。これは、固定金具６１の形状に応じて必要があれば行うものである。

【0065】

鉄筋部材５０が支持金具３６１の上に載置された状態において、固定金具６１を鉄筋部材５０の上から覆うように配置する。固定金具６１は、上ナット３６７ｂを固定部材３６６により螺合させることにより締結固定され、鉄筋部材５０とスペーサー３６９とを支持金具３６１に押し付けるように固定する。

【0066】

鉄筋部材５０が固定された状態において、内部構造９０の表面に充填材７０が充填される充填工程が行われる。充填材７０は、固定部材３６６、固定金具６１及び鉄筋部材５０を内包するように充填される。

【0067】

実施の形態４．
実施の形態４に係る鉄筋コンクリート構造物４００の床版構造４１０について説明する。実施の形態４に係る床版構造４１０は、鉄筋コンクリート構造物４００として例えば道路下の水路を形成するボックスカルバートの床版構造４１０の補強構造について説明する。実施の形態４においては実施の形態１からの変更点を中心に説明する。

【0068】

図１４は、実施の形態４に係る鉄筋コンクリート構造物４００の断面構造の説明図である。実施の形態４に係る鉄筋コンクリート構造物４００は、例えば道路下の水路を形成するボックスカルバートであり、その内部の上面を鉄筋部材５０で補強したものである。鉄筋コンクリート構造物４００は、内部の上面及び側面を削り取り、そこに鉄筋部材５０を配置し、表面に充填材７０としてモルタルを吹き付けて上面及び側面が補強されている。鉄筋部材５０は、上面の中央に配置されている鉄筋部材５０ａ及び上面から側面にわたって配置されている鉄筋部材５０ｂを備えている。鉄筋部材５０ａと５０ｂとは一部を重ね合わせて配置されている。

【0069】

図１５は、実施の形態４に係る床版構造４１０における鉄筋部材５０及びスペーサー配置部４６０ａの配置の一例である。図１５（ａ）は、鉄筋コンクリート構造物４００の内側から上面を見た平面図であり、図１５（ｂ）は、鉄筋コンクリート構造物４００の上部の断面構造の説明図である。図１５（ａ）の矢印Ｘに示すように、鉄筋部材５０の主筋５１は、水路が延びる第１方向に直交する方向に延びるように配置される。また、図１５（ａ）に示す鉄筋部材５０は、鋼板に切り込みを入れて拡開して形成された展張タイプの鉄筋部材が使用されているが、図５において示した格子目が正方形の鉄筋部材５０を用いても良いし、格子目がその他の形状のものであっても良い。

【0070】

図１５（ｂ）に示すように、鉄筋部材５０を床版構造４１０の下側から設置する際においても、鉄筋部材５０と内部構造９０との間隙高さＨを適正に確保する必要がある。また、充填材７０の被り厚さＫも適正に確保する必要があるため、充填材７０を充填する際において、鉄筋部材５０は適正な位置に保持される必要がある。

【0071】

図１６は、実施の形態４に係る床版構造４１０のスペーサー配置部４６０ａの断面構造の説明図である。実施の形態４に係る床版構造４１０の鉄筋部材５０は、固定金具６１と内部構造９０とにより挟まれて固定されている。固定金具６１は、内部構造９０に固定部材６６をねじ込むことにより固定されている。このとき内部構造９０と鉄筋部材５０との間にはスペーサー６０が配置されて、間隙高さＨの距離が適正に確保される。

【0072】

スペーサー６０は、磁力を有しても良い。例えば、内部構造９０が内部に鉄筋９８を有していれば、磁力を有するスペーサー６０を内部構造９０の内部の鉄筋９８に吸着させて配置し、そのスペーサー６０に鉄筋部材５０を吸着させて鉄筋部材５０の仮固定ができる。また、内部構造９０内に例えばデッキプレート２３のような鋼板部材が配置されている場合も、磁力を有するスペーサー６０を用いることにより、鉄筋部材５０の仮固定が容易になる。

【0073】

図１７は、実施の形態４に係る床版構造４１０のスペーサー配置部４６０ａの断面構造の変形例の説明図である。実施の形態４に係る鉄筋コンクリート構造物４００は、既設のボックスカルバートであっても良い。その場合、床版構造４１０表面を削り、内部構造９０の既設の鉄筋９８を露出させ、その鉄筋９８に磁力を有するスペーサー６０を吸着させることができる。既設鉄筋９８に磁力を有するスペーサー６０を取り付けた後に鉄筋部材５０をスペーサー６０に吸着させ、鉄筋部材５０を内部構造９０の内側の上面に仮固定が可能となる。

【0074】

内部構造９０との間隙高さＨを適正に確保するようにスペーサー６０の寸法を調整し、鉄筋部材５０の下側から固定金具６１を取り付ける。固定金具６１は、内部構造９０に固定された固定部材６６に螺合されたナット６７により固定される。その後、内部構造９０の内側の上面及び側面に充填材７０であるモルタルを吹き付けて鉄筋部材５０及び固定金具６１等の部材を充填材７０で覆う。このように、鉄筋部材５０は、鉄筋コンクリート構造物４００の床版構造４１０の下面側に配置して補強することができる。

【0075】

以上に本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態の構成のみに限定されるものではない。特に構成要素の組み合わせは、実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、適宜変更することができる。

【0076】

図１８は、スペーサー６０の変形例であるスペーサー６０Ａの斜視図である。実施の形態１、２及び４のスペーサー６０及び実施の形態３の補強部材３６８は、スペーサー６０Ａに置換することができる。スペーサー６０Ａは、複数の脚部鉄筋６０Ａａと複数の脚部鉄筋６０Ａａの頂部に接合された支持配筋６０Ａｂとから構成される。スペーサー６０Ａは、支持配筋６０Ａｂの上に鉄筋部材５０又は補強部材３６８が載置され、支持するものである。

【0077】

なお、いわゆる当業者が必要に応じてなす種々なる変更、応用、利用の範囲をも本発明の要旨（技術的範囲）に含むことを念のため申し添える。

【符号の説明】

【0078】

１０ 床版構造、２０ 主桁、２１ 主桁ウェブ、２２ 横リブ、２３ デッキプレート、２４ 縦リブ、２５ 側板部、２６ 底板部、２８ 溶接部、３０ 舗装、３２ デッキプレート、５０ 鉄筋部材、５０ａ 鉄筋部材、５０ｂ 鉄筋部材、５１ 主筋、５２ 配力筋、６０ スペーサー、６０Ａ スペーサー、６０Ａａ 脚部鉄筋、６０Ａｂ 支持配筋、６０ａ スペーサー配置部、６１ 固定金具、６２ 天板部、６３ａ 固定部、６３ｂ 固定部、６４ 脚部、６５ａ 孔、６５ｂ 孔、６５ｃ 孔、６５ｄ 孔、６６ 固定部材、６７ ナット、７０ 充填材、７１ 骨材、７２ 接触部、８０ タイヤ、９０ 内部構造、９３ 道路、９８ （既設）鉄筋、９９ 車両、１００ 鉄筋コンクリート構造物、２１０ 床版構造、３１０ 床版構造、３６０ 支持構造、３６０ａ スペーサー配置部、３６１ 支持金具、３６６ 固定部材、３６７ａ 下ナット、３６７ｂ 上ナット、３６８ 補強部材、３６９ スペーサー、４００ 鉄筋コンクリート構造物、４１０ 床版構造、４６０ａ スペーサー配置部。

【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】

【図16】

【図17】

【図18】