デッキプレートと閉断面リブとの接合部の補修方法

【課題】デッキプレートと、これを補剛する閉断面リブ（Ｕリブ）とからなる鋼床版において、デッキプレートと閉断面リブとの接合部を、溶接によって補修する方法を提供する。
【解決手段】補修予定部Ｒと、補修予定部Ｒに隣接しているＵリブの側壁３ｓとを除去することによって、補修予定部Ｒに隣接している部分のデッキプレート２と、補修予定部Ｒに隣接している部分の側壁３ｓとの間に、開先部Ｅを形成してから、溶接用の裏当て材７を、開先部Ｅに側壁３ｓの内側（図中左側）から固定した後、開先部Ｅを、側壁３ｓの外側（図中右側）から溶接する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デッキプレートと、これを補剛する閉断面リブとからなる鋼床版において、デッキプレートと閉断面リブとの接合部を、溶接によって補修する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、橋梁の床版構造の一つとして、デッキプレートと、これを補剛する閉断面リブとからなる鋼床版が使用されている。図１２は、このような鋼床版１の基本的な構造を示したものであって、本図において、２はデッキプレート、３は閉断面リブをなすＵリブ、４はデッキプレート２とＵリブ３との溶接による接合部を示している。また、図１３は、図１２の接合部４付近の拡大図であって、本図において、Ｊは溶接部を示している。
【０００３】
ところで、図１３に示したように、このような鋼床版１は、施工から相当の年数が経過すると、溶接部Ｊにおいて、亀裂Ｃが、Ｕリブ３の長手方向（図１３の紙面を垂直に貫通する方向）に沿って発生する場合があることが明らかになってきている。
【０００４】
このような亀裂Ｃを放置しておくと、溶接部Ｊが分断されて、Ｕリブ３がデッキプレート２から脱離し、鋼床版１全体の強度が低下してしまうという問題がある。また、最悪の場合、亀裂Ｃがデッキプレート２にまで達し、鋼床版１の崩壊（脆性破壊）を招いてしまうおそれもある。そのため、このような鋼床版１においては、亀裂Ｃの拡大を防止し、鋼床版１の強度を確保するための措置を採ることが必要とされている。
【０００５】
このような措置として、出願人においては、まず、Ｕリブ３の一部に作業孔（図示せず）をあけて、デッキプレート２とＵリブ３との間に、Ｕリブ３の内側（図１３においてＵリブ３の左側）から溶接用の開先を形成し、その後、この開先を新たに溶接する方法を検討した。図１４は、このような溶接を施した接合部４について示したものである。尚、本図において、Ｊ’は、新たに形成された溶接部を示している。
【０００６】
このような溶接を施すと、接合部４において、それまで溶接部Ｊだけに加わっていた力が、溶接部Ｊ’にも加わるようになるため、溶接部Ｊに加わっていた力が軽減され、亀裂Ｃの拡大防止を図ることができる。そのため、以上のような措置は、亀裂Ｃの拡大を防止し、鋼床版１の強度を確保するための措置として、有効なものであると考えられた。
【特許文献１】特開２００１−４０７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、出願人においてさらなる検討を重ねた結果、以上の措置は、溶接作業を、Ｕリブ３の内側という閉断面リブ内の狭い空間の中で行う必要があり、溶接作業の効率が非常に悪いため、溶接の質の低下を招きやすく、鋼床版１の強度を確保するための措置としては問題があることが分かった。
【０００８】
また、以上の措置は、溶接の質の低下によって、デッキプレート２とＵリブ３との間に完全溶け込み溶接が行えず、未溶着部が残ってしまう場合もあるため、鋼床版１の強度を確保する上で問題があることも分かった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記のような問題を回避しながら、デッキプレートと閉断面リブとの接合部を補修するためになされたものであって、補修しようとする接合部と、当該接合部に隣接している部分の閉断面リブの一部と、を除去することによって、前記接合部に隣接している部分のデッキプレートと、前記接合部に隣接している部分の前記閉断面リブとの間に、開先部を形成してから、溶接用の裏当て材を、前記開先部に閉断面リブの内側から固定した後、前記開先部を、前記閉断面リブの外側から溶接することを主たる特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る補修方法は、デッキプレートと閉断面リブとの溶接を、閉断面リブの外側から行うので、閉断面リブの内側から溶接する場合と比べて、作業効率が非常によい。そのため、溶接の質を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明に係る補修方法は、閉断面リブの外側において開先部を形成し、そこを溶接するようにしているので、デッキプレートと閉断面リブとの間に、未溶着部のない溶接（完全溶け込み溶接）を行うことができる。そのため、鋼床版において充分な強度を確保して、接合部を補修することができる。
【００１２】
さらに、本発明に係る補修方法は、開先部を形成する際に、デッキプレートと閉断面リブとの間の接合部を除去するので、当該補修方法の実施時において、デッキプレートの裏面を観察することができる。そのため、デッキプレートにまで亀裂が達している場合に、当該亀裂の発見及び状況の確認を行うことも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る補修方法を実施しようとする鋼床版１の一部を示したものである。尚、本図において、２はデッキプレート、３は閉断面リブをなすＵリブ、３ｓはＵリブ３の側壁、４はデッキプレート２とＵリブ３との溶接による接合部、また、Ｒは補修予定部（接合部４のうち、亀裂等のある補修しようとする部分）を示している。
【００１４】
本補修方法では、まず、図２に示したように、補修予定部Ｒの近くに位置しているＵリブ３の一部を切除して、作業口５をＵリブ３の下側に形成する。併せて、補修予定部Ｒの近くに位置しているＵリブ３の側壁３ｓに、複数の貫通孔６をあける。
【００１５】
次に、補修予定部Ｒと、この補修予定部Ｒに隣接している側壁３ｓとを切削加工によって除去し、補修予定部Ｒに隣接していたデッキプレート２と側壁３ｓとの間に、溶接用の開先部を形成する。図３は、補修予定部Ｒ付近の拡大断面図であって、以上のようにして形成した溶接用の開先部Ｅを示している。
【００１６】
尚、このような開先部Ｅは、後で行う溶接加工が好適になされるようにするため、その開口幅Ｗは、デッキプレート２の厚さの１／３〜１／２となるように形成することが好ましく、また、その開口角度θは、４０°〜５０°の範囲となるように形成することが好ましい。
【００１７】
開先部Ｅを形成したら、次は、図４に示したように、開先部ＥをＵリブ３の内側から塞ぐようにして、溶接用の裏当て材７を固定する。尚、ここで使用される裏当て材７は、作業口５からＵリブ３の内側へと入れられる。また、このような裏当て材７は、溶接後のビード形状を良くするため、開口幅Ｗの約２倍の直径を有するセラミック製のものを使用することが好ましい。
【００１８】
裏当て材７を固定したら、Ｕリブ３の外側から開先部Ｅを溶接する。図５は、この溶接後における開先部Ｅを示したものである。本図において、Ｊ’は、再溶接によって形成された溶接部を表している。尚、裏当て材７は、開先部Ｅの溶接後に取り除く。
【００１９】
次に、図６に示したような補強部材１０を用意し、これを、図７に示したように、Ｕリブ３内へ入れてから、補強部材１０を、切除しなかったＵリブ３へと連結材８によって固定する。ここで、これら連結材８及び補強部材１０の固定は、ボルト９によって行い、このボルト９は、Ｕリブ３にあけられたボルト孔６（図２及び図６参照）に挿通する。
【００２０】
尚、補強部材１０は、図６に示されているように、一対のプレート材１０ａと、プレート材１０ａの片面に取り付けられた板片１０ｂと、その板片１０ｂを両側から挟むようにしてプレート材１０ａ同士を接続するための一対の接続部材１０ｃとから構成されている。また、補強部材１０がＵリブ３内の側壁３ｓと好適に固定されるように、プレート材１０ａは、所定の傾きを有するように構成されている。
【００２１】
次に、本発明に係る補修方法の第二の実施形態について説明する。図８は、本実施形態に係る方法によって補修しようとする鋼床版１の一部を示したものである。尚、本図において、１１は鋼床版１の横リブを、また、１１ａは縦横リブ接合部（縦リブをなすＵリブ３と横リブ１１との接合部）を示している。本実施形態では、この横リブ１１が、補修予定部Ｒと交差するように存在している場合の補修方法について説明する。
【００２２】
まず、図９に示したように、横リブ１１から縦横リブ接合部１１ａを切除し、その後、第１の実施形態と同様に、補修予定部Ｒの近くに位置しているＵリブ３の一部を切除して、作業口５をＵリブ３の下側に形成する。併せて、補修予定部Ｒの近くに位置しているＵリブ３の側壁３ｓに、複数の貫通孔６をあける。
【００２３】
その後は、第一の実施形態と同様、図３〜図５に示したように、補修予定部Ｒにおける開先部Ｅの形成・溶接を行ってから、補強部材１０をＵリブ３内へ入れ、補強部材１０を、図１０に示したように、切除しなかったＵリブ３へと、連結材８及びボルト９によって一時的に固定する。その後、図１１に示したように、補強部材１０を、ブラケット１２を介して、ナット１３によって、切除しなかったＵリブ３及び横リブ１１に固定する。
【００２４】
以上に説明したように、本発明に係る補修方法は、デッキプレート２とＵリブ３との溶接を、Ｕリブ３の外側から行うので、Ｕリブ３の内側から溶接する場合と比べて、作業効率が非常によい。そのため、溶接の質を向上させることができ、デッキプレート２とＵリブ３とを充分な強度をもって、接合させることができる。
【００２５】
また、本発明に係る補修方法は、Ｕリブ３の外側において開先部Ｅを形成し、そこを溶接するようにしているので、デッキプレート２とＵリブ３との間に、未溶着部のない溶接（完全溶け込み溶接）を容易に行うことができる。そのため、鋼床版１において充分な強度を確保して、接合部４を補修することができる。
【００２６】
さらに、本発明に係る補修方法は、開先部Ｅを形成する際に、補修予定部Ｒを除去するので、補修方法の実施時において、デッキプレート２の裏面を見ることができる。そのため、デッキプレート２に亀裂が発生している場合に、当該亀裂の発見及び状況の確認を行うことができる。
【００２７】
尚、以上の各実施形態においては、鋼床版１の閉断面リブが、Ｕリブ３となっているが、当然ながら、本発明に係る補修方法は、Ｕリブから構成される鋼床版だけでなく、Ｙリブなど、その他の閉断面リブから構成される鋼床版にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施形態に係る補修方法を実施しようとする鋼床版１の斜視図。
【図２】第１の実施形態に係る補修方法の説明図１。
【図３】補修予定部Ｒ付近の拡大断面図。
【図４】補修予定部Ｒ付近の拡大断面図。
【図５】補修予定部Ｒ付近の拡大断面図。
【図６】補強部材１０の斜視図。
【図７】第１の実施形態に係る補修方法を実施した後の鋼床版１の斜視図。
【図８】第２の実施形態に係る補修方法を実施しようとする鋼床版１の斜視図。
【図９】第２の実施形態に係る補修方法の説明図１。
【図１０】第２の実施形態に係る補修方法の説明図２。
【図１１】第２の実施形態に係る補修方法を実施した後の鋼床版１の斜視図。
【図１２】従来の鋼床版１の基本的な構造を示した図。
【図１３】図１２の接合部４付近の拡大図１。
【図１４】図１２の接合部４付近の拡大図２。
【符号の説明】
【００２９】
１：鋼床版、
２：デッキプレート、
３：Ｕリブ、
３ｓ：Ｕリブの側壁、
４：接合部、
５：作業口、
６：ボルト孔、
７：裏当て材
８：連結材、
９：ボルト、
１０：補強部材、
１０ａ：プレート材、
１０ｂ：板片、
１０ｃ：接続部材、
１１：横リブ、
１１ａ：縦横リブ接合部、
１２：ブラケット、
１３：ナット、
Ｃ：亀裂、
Ｅ：開先部、
Ｊ，Ｊ’：溶接部、
Ｐ：舗装、
Ｒ：補修予定部、
ｗ：開口幅、
θ：開口角度

【特許請求の範囲】
【請求項１】
デッキプレートと閉断面リブとの接合部の補修方法であって、
補修しようとする接合部と、当該接合部に隣接している部分の閉断面リブの一部と、を除去することによって、前記接合部に隣接している部分のデッキプレートと、前記接合部に隣接している部分の前記閉断面リブとの間に、開先部を形成してから、
溶接用の裏当て材を、前記開先部に閉断面リブの内側から固定した後、
前記開先部を、前記閉断面リブの外側から溶接することを特徴とする、デッキプレートと閉断面リブとの接合部の補修方法。
【請求項２】
前記溶接用の裏当て材を、前記閉断面リブの内側へと入れるための作業口が、前記閉断面リブの一部に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のデッキプレートと閉断面リブとの接合部の補修方法。
【請求項３】
前記作業口が、前記開先部を形成する前において、前記閉断面リブの一部に設けられていることを特徴とする、請求項２に記載のデッキプレートと閉断面リブとの接合部の補修方法。

【図１】