橋桁
【課題】プレキャストコンクリート又はモルタルからなる板状部材と該板状部材の一部を埋め込むように打設されるコンクリートとを強固に一体化する。
【解決手段】プレキャストコンクリートからなる板状部材１３の上縁付近と下縁付近とを、後から打設される上床版１１及び下床版１２を形成するコンクリートに埋め込んで接合し、板状部材をウェブとして機能させる。後から打設するコンクリートに埋め込まれる埋め込み部１３ａ，１３ｂには、柱状体である複数のずれ止め部材１４，１５を貫通させて、その両端を突出させておく。また、ずれ止め部材が床版に埋設される位置を囲むように、板状部材を貫通した鉄筋１６，１７を配置する。さらに、これらの鉄筋とともにずれ止め部材が埋設される位置を取り囲んで環状となる補強筋１８，１９を配置する。ずれ止め部材は、例えば鋼管内に高強度モルタルを充填して形成することができる。
【解決手段】プレキャストコンクリートからなる板状部材１３の上縁付近と下縁付近とを、後から打設される上床版１１及び下床版１２を形成するコンクリートに埋め込んで接合し、板状部材をウェブとして機能させる。後から打設するコンクリートに埋め込まれる埋め込み部１３ａ，１３ｂには、柱状体である複数のずれ止め部材１４，１５を貫通させて、その両端を突出させておく。また、ずれ止め部材が床版に埋設される位置を囲むように、板状部材を貫通した鉄筋１６，１７を配置する。さらに、これらの鉄筋とともにずれ止め部材が埋設される位置を取り囲んで環状となる補強筋１８，１９を配置する。ずれ止め部材は、例えば鋼管内に高強度モルタルを充填して形成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予めコンクリート又はモルタルで形成された板状部材をウェブとし、この板状部材の上縁付近又は下縁付近を埋め込むように打設されるコンクリートと一体に接合して形成される橋桁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート橋では、コンクリートからなるウェブ及び上床版を有する橋桁、又はコンクリートの上床版及び下床版とこれらを連結するコンクリートのウェブとを備えた橋桁が広く用いられている。このような橋桁を形成するときに、プレキャストコンクリートのウェブを工場等で予め形成しておき、橋梁の構築現場でこれらのウェブの上縁部又は上縁部と下縁部とに接合するようにコンクリートを打設して橋桁を形成する方法が提案されている。このようにプレキャストコンクリートからなるウェブを用いる場合には、ウェブを精度よく製作できるとともに、橋桁の構築現場での作業の省力化や工期の短縮化が可能となる。
【０００３】
上記のように構築される橋桁は、ウェブと後から打設されるコンクリートとが一体となって挙動するように、これらの境界部に相対的な変位つまり相互間のずれを抑止するための手段を備えるものとなっている。
例えば特許文献１に記載の橋桁では、図７に示すように、プレキャストコンクリートからなるウェブ１２０が用いられており、このウェブの床版１００との結合部に構造用連結鉄筋１１０を挿通する貫通孔が設けられている。そして、橋梁の構築現場で上記貫通孔に構造用連結鉄筋１１０を挿通するとともに、この構造用連結鉄筋１１０と床版鉄筋とを結合し、これらの鉄筋を埋め込むように床版１００のコンクリートを打設して橋桁が形成されている。
【０００４】
特許文献２に記載の橋桁では、プレキャストコンクリートからなるウェブの上面に鉄骨ジベルを突出させたり、ウェブの上面に格子状の凹嵌部を設けてこの凹嵌部からジベル筋を突設させたりする。また、ウェブの上部に設けられた膨出部に縦縞状の凸凹を設けて膨出部の表面積を大きくし、このようなウェブの上部を床版コンクリートに埋め込んで連結するものも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１３８４２４号公報
【特許文献２】特開２０００−３４５５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、予め製作されたコンクリート又はモルタルからなるウェブとこのウェブの一部を埋め込むように打設されたコンクリートとを有する橋桁では次のような問題がある。
特許文献１に記載されている橋桁では、プレキャスト部材と後から打設したコンクリートとの境界面に作用するせん断力（境界面に沿った方向の力）と引張力（境界面を引き離す方向の力）との双方に対して連結鉄筋が抵抗する。しかし、連結鉄筋は断面が小さく、上記せん断力が作用したときに境界面付近で連結鉄筋の周面に大きな支圧力が作用する。そして、この支圧力によってコンクリートが圧壊すると連結鉄筋がＳ字状に変形し、双方間の相対的な変位に対して十分に抵抗することができない。また、せん断抵抗力を強化するために複数段にわたって連結鉄筋を配置すると、連結鉄筋の配置が難しくなるとともに、鉄筋間にコンクリートを充分に充填することが難しくなる。
【０００７】
一方、特許文献２に記載されているように、上面に複数の鉄骨ジベル又は凹嵌部を設けたウェブや、側面に縦縞状の凹凸を有するウェブでは、これらの部分を埋め込むように打設されたコンクリートとの間で、橋桁の軸線方向にずれようとする力に対して有効に抵抗するが、ウェブを鉛直方向に引き抜く方向の力に対して大きな抵抗力を備えていない。また、プレキャストコンクリートのウェブを製作するときに、ウェブの側面を水平にしてコンクリート又はモルタルを流し込もうとすると、鉄骨ジベル等が貫通する型枠を設ける必要がある。また、ウェブの両面に縦縞状の凹凸を設けるためには、流し込んだコンクリート又はモルタルの上面を成形する必要があり、作業量が増加する。一方、ウェブの側面を鉛直にしてコンクリート又はモルタルを流し込むときには、型枠内で薄い板状のウェブの全域にコンクリート又はモルタルを確実に流し込むのが難しくなる。
【０００８】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、プレキャストコンクリート又はモルタルからなり、ウェブとして用いる板状部材を容易に製作するとともに、板状部材とこれを埋め込むように打設したコンクリートとの接合部に作用する力に対して強固に抵抗する橋桁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、 予めコンクリート又はモルタルで形成された板状部材をウェブとして用い、該板状部材の上縁付近と下縁付近との少なくとも一方を埋め込むように打設された後打ちコンクリートと一体に接合して形成された橋桁であって、 該橋桁の軸線方向に複数が配列された前記板状部材の前記後打ちコンクリートに埋め込まれた部分には、コンクリート又はモルタルで形成された柱状体又は金属の管状部材内にコンクリート又はモルタルが充填された柱状体がずれ止め部材として、該板状部材を厚さ方向に貫通して両側面から突き出すように埋め込まれていることを特徴とする橋桁提供する。
【００１０】
この橋桁では、ウェブとして機能する板状部材を貫通して両側面から突出した柱状体が後打ちコンクリートに埋設され、ずれ止め部材として機能して、板状部材の側面と平行な方向への相対的な変位に抵抗する。この抵抗力は、板状部材と後打ちコンクリートとが橋桁の軸線方向にずれようとする力のみでなく、板状部材を後打ちコンクリートから鉛直方向に引き抜く方向の力に対しても有効に作用する。
また、柱状体は、板状部材と後打ちコンクリートとの境界面の両側にわたって配置される鉄筋等と比較すると、径が大きいので支圧面積が大きくなり、コンクリートに作用する支圧応力を緩和することができる。
さらに、板状部材は、型枠を水平方向に組み立て、予め制作した柱状体は底型枠を貫通するように設置してコンクリート又はモルタルを流し込むことにより、柱状体が両面に突出するように埋め込まれた板状部材を容易に製作することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の橋桁において、 前記板状部材の前記後打ちコンクリートに埋め込まれる領域内であって、ウェブとして露出する領域との境界線付近に、複数の鉄筋が該板状部材を厚さ方向に貫通するように埋め込んで配列されており、 前記柱状体は、該鉄筋が貫通する位置よりも該板状部材の前記後打ちコンクリートに埋め込まれる端縁側で貫通しており、 該鉄筋の前記板状部材の両側面から突き出した部分は、前記端縁側へ曲折され、前記柱状体が埋め込まれた位置を囲むように配置されて、前記後打ちコンクリートに埋め込まれているものとする。
【００１２】
この橋桁では、板状部材を貫通する鉄筋が板状部材の板状面とコンクリートとの接合面に作用する引張力つまり互いの境界面を引き離そうとする方向の力に抵抗する。したがって、板状部材の側面と後から打設するコンクリートとの境界面に沿った方向の力すなわちせん断力に対しては柱状体が抵抗し、境界面に対して垂直な方向の力に対しては鉄筋が抵抗するものとなる。
また、この鉄筋は、柱状体が埋設された位置を囲むように配置されており、柱状体が埋設された位置の周辺で板状部材及び柱状体と密着するコンクリートを、板状部材及び柱状体と一体として補強する。これにより、板状部材との接合部付近に作用する力によってコンクリートにひび割れ等が生じるのが抑制される。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の橋桁において、 前記板状部材によって形成される前記ウェブを複数備え、 前記後打ちコンクリートは、前記板状部材の上縁付近を埋め込むように打設されて上床版を形成するものであり、 前記板状部材の下縁付近は、複数の前記ウェブ間で該板状部材を連結する下床版コンクリートと接合されており、 前記板状部材の前記下床版コンクリートとの接合面には、コンクリート又はモルタルで形成された柱状体又は金属の管状部材内にコンクリート又はモルタルが充填された柱状体の一端が埋め込まれ、該柱状体の前記板状部材から突き出した部分が前記下床版コンクリート中に埋め込まれているものとする。
【００１４】
この橋桁では、箱形の断面を形成する下床版コンクリートが板状部材と接合される部分で、接合面の両側にわたって柱状体が埋め込まれ、柱状体が下床版コンクリートと板状部材との相対的な変位を拘束する。したがって、下床版コンクリートは、板状部材の下端部を埋め込むように打設されなくても、接合面に沿った方向に相対的な変位が生じるのを抑制し、下床版と板状部材からなるウェブとが一体として挙動する橋桁とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
このように、本願に係る発明の橋桁では、板状部材と後に打設されるコンクリートの接合面に作用する力に対して柱状体と鉄筋とによって抵抗することができ、板状部材とコンクリートとを強固に一体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態である橋桁の側面図及び断面図である。
【図２】図１に示す橋桁に用いられた板状部材の概略斜視図である。
【図３】図１に示す橋桁の一部を拡大して示す側面図である。
【図４】図２に示す板状部材と上床版及び下床版との接合部を示す拡大断面図である。
【図５】板状部材と上床版及び下床版との接合部の他の例を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態である橋桁の板状部材と上床版及び下床版との接合部を示す拡大断面図である。
【図７】従来の橋桁におけるプレキャストコンクリートウェブの上床版との接合部を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態である橋桁の側面図及び断面図であり、図２はこの橋桁のウェブに用いられた板状部材の概略斜視図である。また、図３は同じ橋桁の一部を拡大して示す側面図である。
この橋桁２は、複数の橋脚１ａ，１ｂ及び橋台（図示しない）上に支持された連続桁となっており、コンクリートからなる上床版１１と、この下方に支持されるコンクリートの下床版１２と、該橋桁の軸線方向に沿って２列に配置され、上床版１１と下床版１２とを連結してウェブとして機能する板状部材１３と、で主要部が構成されている。
【００１８】
上記上床版１１は、現場でコンクリートを打設して形成されたものであり、この上に路面が形成されるもので、この上床版内に軸線方向及びこれと直角方向にＰＣ鋼材（図示しない）が配置されている。そして、これらのＰＣ鋼材を緊張し、コンクリートに定着することによってプレストレスが導入されている。これにより、橋桁に負の曲げモーメントが作用したとき、及び上床版１１上に車両等の荷重が作用したときに、有害なひび割れ等が生じるのを抑止している。
一方、下床版１２にも橋桁の軸線方向にプレストレスが導入され、正の曲げモーメントに基づく引張応力に対抗し得るものとなっている。
【００１９】
また、コンクリート部材外であって箱形となった橋桁断面の内側に、橋桁２の軸線方向の緊張材を配置し、この緊張材の張力によって上床版１１及び下床版１２のコンクリートにプレストレスを導入することもできる。
【００２０】
上記板状部材１３は、板状のプレキャストコンクリートからなり、橋桁２の軸線と平行に配置されて上床版１１と下床版１２とを接合し、ウェブとして機能するものである。この板状部材１３は、橋桁２の軸線方向に所定の長さに分割されており、複数が橋桁２の軸線方向に配列されている。
分割されたそれぞれの板状部材１３は、図２に示すように、側面形状がほぼ矩形となっており、上縁付近と下縁付近とが上床版１１及び下床版１２のコンクリートに埋め込んで接合される上側埋め込み部１３ａ及び下側埋め込み部１３ｂとなっている。上側埋め込み部１３ａには、柱状体である上側ずれ止め部材１４が、該板状部材１３を貫通して両端が両側面から突出するように埋め込まれている。この上側ずれ止め部材１４は、板状部材１３と上床版１１との接合面に沿って作用する力つまり上側ずれ止め部材１４に対してせん断力として作用する力に抵抗するものである。また、上側埋め込み部１３ａとウェブとして露出する部分との境界線１３ｄより埋め込まれる側には、該境界線１３ｄに沿って複数の鉄筋１６が配列されて貫通し、両側へ突き出すように埋め込まれている。これらの鉄筋１６は、板状部材１３の側面と上床版１１のコンクリートとの境界面において、これらの間を引き離そうとする方向の力つまり板状となった面１３ｃに対して垂直となる方向に作用する力に抵抗するものとなっている。
【００２１】
一方、下側埋め込み部１３ｂにも、下側ずれ止め部材１５が上側ずれ止め部材１４と同様に板状部材１３を貫通して両側へ突出するように配置されている。そして、下側鉄筋１７も上側鉄筋１６と同様に下側埋め込み部１３ｂを厚さ方向に貫通して両側面から突出した状態で埋設されている。
また、この板状部材１３の鉛直となった端面つまり橋桁の軸線方向において隣接する他の板状部材と対向する端面には、図２に示すように、複数の凹凸１３ｅが設けられ、隣り合って接合される板状部材間でせん断力を伝達するためのせん断キーとして機能するものとなっている。
【００２２】
上記板状部材１３には、上下方向又は斜め方向に緊張材を配置してプレストレスを導入し、橋桁２にせん断力が作用することにともなう引張応力の発生を抑制することができる。緊張材としては、ＰＣ鋼材を用いることができ、アラミド繊維等の合成樹脂繊維を主材料とする緊張材を用いるものであっても良い。また、プレストレスの導入は、板状部材１３を製作するときに緊張力が導入された状態で埋め込むプレテンション方式とするのが望ましいが、板状部材１３のコンクリート又はモルタルの硬化後に緊張力を導入するポストテンション方式であってもよい。
【００２３】
上記板状部材１３は、上記上床版１１及び下床版１２を形成するために使用されるコンクリートよりも高強度のコンクリートを用い、表面付近に縦横の鉄筋（図示しない）を配置したプレキャストコンクリートとすることができる。また、板状面１３ｃに沿って埋設する鉄筋は用いずに、高強度モルタルに繊維状材料を混入した繊維補強モルタルで形成することもできる。なお、繊維補強モルタルは、炭素繊維、鋼繊維、アラミド繊維、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン繊維、又はビニロン繊維などの繊維状材料を高強度モルタルに混入して形成することができる。上記高強度モルタル及び高強度コンクリートは、例えば圧縮強度が５０Ｎ／ｍｍ2程度以上のものを用いることができる。
【００２４】
上記柱状体であるずれ止め部材１４，１５は、長さが約３５０ｍｍ、外径が約５０ｍｍの鋼管の内部に高強度モルタル等を隙間なく充填して形成したものであり、例えば設計強度１２０N/mm2の高強度モルタルを充填したものを採用することができる。このように鋼管内に高強度モルタル等を充填して形成されたずれ止め部材１４，１５は、鋼管によりモルタル等の変形が拘束され、高強度で破壊までの塑性変形が大きな部材となる。
【００２５】
本実施の形態では、鋼管に高強度モルタル等を充填したずれ止め部材１４，１５を採用したが、高強度コンクリート又は高強度モルタルで形成されたもの、高強度コンクリート又は高強度モルタルに繊維状材料を混入した繊維補強コンクリート又は繊維補強モルタルにより形成されたもの、又はこれらのずれ止め部材に軸線方向のプレストレスを導入したものを用いることもできる。例えば、鋼管内に高強度コンクリート等を充填したずれ止め部材の場合は、緊張材例えばアラミドロッド等を鋼管内に挿通し、緊張力を導入した状態で高強度モルタル等を鋼管内に充填する。モルタルの硬化後、緊張材の両端の定着を開放してずれ止め部材にプレストレスを導入するものである。
また、これらのずれ止め部材は、独立して１本ずつ製作することも可能であるが、軸線方向に長く形成されたものを所定の長さに切断して製作することができる。
本実施の形態では、長さを約３５０ｍｍとし、外径を約５０ｍｍとしたが、これらの寸法は、板状部材の大きさ及び厚さ、ずれ止め部材を形成する材料及びその強度、板状部材と上床版又は下床版のコンクリートとの間に作用する力等を考慮して適宜に定めることができる。
【００２６】
上記ずれ止め部材１４，１５と鉄筋１６，１７とを埋設した板状部材１３は、以下のように形成することができる。
板状部材１３は板状となった面を水平にした状態で形成するものとし、型枠を台座上に組み立てる。型枠は、ずれ止め部材１４，１５及び鉄筋１６，１７を貫通させるための孔が形成された底型枠と、板状部材の上端面、下端面及び凹凸１３ｅを有する側端面を形成する側型枠とを有するものである。上記孔には予め制作されたずれ止め部材１４，１５及び鉄筋１６，１７を貫通させ、それぞれの先端部を底型枠より上方及び下方に突出させて支持する。そして、上記型枠内にコンクリート又はモルタルを流し込み、養生して硬化後に脱型を行う。
なお、上記側端面の凹凸１３ｅは、それぞれの板状部材１３を形成するための型枠に凹凸を設けることによって形成するものでもよいが、先に形成した板状部材と接合される他の板状部材を形成するときに、先に形成した板状部材の凹凸が設けられた端面を型枠として密着するようにコンクリート等を打設する、いわゆるマッチキャスト工法を採用することができる。このように板状部材を形成すると、コンクリートが硬化した後に一旦これらの板状部材を分離し、橋桁を構築する位置に配列したときに、これらの板状部材の接合面を正確に密着させることができる。
【００２７】
上記のように形成された板状部材１３を用いて橋桁２は次のように構築することができる。
橋桁２の架設位置において、上記板状部材１３を橋桁２の軸線方向に配列し、埋め込み部１３ａ，１３ｂが上床版１１及び下床版１２のコンクリート中に埋設されるように、上床版１１及び下床版１２のコンクリートを打設する。上記板状部材１３の支持及び上床版１１と下床版１２のコンクリートを打設するための型枠の支持は、地盤上から組み上げた支保工によるものとし、この上で型枠を組み立てるとともに板状部材１３を所定の位置に支持することができる。上記支保工に代えて、ガーダー等によって吊り支持される吊り支保工を用いることもできる。また、橋脚１を立ち上げた後、この橋脚上部分から所定長の施工ブロック毎に両側へ順次張り出すように橋桁を形成するものとし、上床版１１及び下床版１２のコンクリートを打設するための型枠及び板状部材１３は、張り出すように形成される橋桁の先端部に設置した移動支保工によって支持することもできる。
【００２８】
一方、橋桁２の軸線方向の所定長毎に上床版１１及び下床版１２のコンクリートとウェブとなる板状部材１３とを一体に結合した桁ブロックを予め製作ヤード等において形成することもできる。つまり、製作ヤードに形成された製作台上で上床版１１及び下床版１２のコンクリートを形成するための型枠を形成し、板状部材１３を所定の位置に据え付けて埋め込み部１３ａ，１３ｂを埋め込むようにコンクリートを打設する。そして、形成された桁ブロックを橋桁２の架設位置まで搬送し、これらの桁ブロックを橋脚上から順次張り出すように接続して橋桁２を形成することができる。また、橋脚間に架け渡されたガーダー等によって複数の桁ブロックを所定の位置に同時に吊り支持しておき、これらを緊張材による緊張力によって連結することもできる。さらに、予め製作ヤード等において桁ブロックを形成しておくときには、桁ブロックを２つの橋脚間の長さに近いブロック長を有するものとしておき、２つの橋脚間でこのような桁ブロックを吊り上げて橋脚間に橋桁２を架設することもできる。
【００２９】
上記のように板状部材の埋め込み部１３ａ，１３ｂを埋め込むように上床版１１及び下床版１２のコンクリートを打設するのに際し、上床版１１と下床版１２とに埋め込まれる鉄筋及び板状部材１３から突き出している鉄筋１６，１７は、次のように配置される。
上床版１１及び下床版１２を形成するための型枠内には、図４に示すように、上床版１１及び下床版１２のそれぞれの上面及び下面に沿って橋桁２の軸線方向の鉄筋２１，２３及び軸線と直角方向の鉄筋２２，２４が配置される。
板状部材１３の上側埋め込み部１３ａを貫通するように埋め込まれた鉄筋１６は、図４に示すように、板状部材１３の上側埋め込み部１３ａに埋設された上側ずれ止め部材１４の位置よりも下方で貫通している。そして、板状部材１３から突出した鉄筋１６は、板状部材１３の側面から離れた位置で板状部材１３とほぼ平行となるように上縁側に曲折され、板状部材１３に埋め込まれたずれ止め部材１４の両端面１４ａと対向する位置に配置される。この鉄筋１６の両端部はフック状に曲げ加工が施され、橋桁の軸線方向に配置された鉄筋に係止されている。また、上床版１１のコンクリート内には、板状部材１３に埋め込まれた鉄筋１６の上縁側に曲げ上げられた部分と両端部が平行に重ね合わされ、上床版１１の上面に沿った位置で連続する上部補強筋１８が配置されている。この上部補強筋１８と板状部材１３に埋め込まれた鉄筋１６との一部が互いに重ね合わされて環状となり、板状部材１３のずれ止め部材１４が埋め込まれた部分のコンクリートを囲むように補強するものとなる。
【００３０】
下床版１２に埋設される下側埋め込み部１３ｂを貫通するように配置された鉄筋１７は、下側ずれ止め部材１５の上方で板状部材１３を貫通し、両端部は下方に曲折されて、上側の鉄筋１６と同様に、板状部材１３に埋め込まれたずれ止め部材１５の両端面１５ａと対向する位置に配置される。そして、下床版１２の下面に沿った位置で連続する下側補強筋１９の両端部が上記板状部材１３を貫通する鉄筋１７と重ね合わされ、板状部材１３のずれ止め部材１５が埋め込まれた部分のコンクリートを環状に囲んで補強するものとなっている。
【００３１】
なお、上記板状部材１３に埋め込まれた鉄筋１６，１７及び上床版１１及び下床版１２の補強筋１８，１９に代えて、例えば図５に示すように鉄筋を配置することもできる。
この例でも、上側及び下側の埋め込み部１３ａ，１３ｂを貫通して埋設される鉄筋２６，２７は、板状部材１３から離れた位置で板状部材１３とほぼ平行となるように上方又は下方に曲折され、ずれ止め部材１４，１５の端面と対向する位置に配置される。これらの鉄筋２６，２７の先端はフック状に曲げ加工が施されておらず、ずれ止め部材１４，１５の両端面１４ａ，１５ａと対向する位置を越えて真っ直ぐに延伸されている。そして、これらの鉄筋の上方又は下方に曲折された部分と重ね合わされる補強筋２８，２９の先端部にフック状の曲げ加工部を設け、これらの鉄筋２６，２７，２８，２９によって、板状部材１３のずれ止め部材１４，１５が貫通する部分のコンクリートを環状に囲んで補強するものとしている。
【００３２】
このように板状部材の上側埋め込み部１３ａ及び下側埋め込み部１３ｂが上床版１１と下床版１２とのコンクリートに埋め込まれて箱形の断面となった橋桁２は、図１に示すように橋脚１に支持されて曲げモーメント及びせん断力に抵抗するものとなる。このとき、板状部材１３と上床版１１及び下床版１２との接合部には橋桁の軸線方向及び上下方向に互いの接合面がずれようとする力が作用する。これに対して板状部材１３から突き出し、上床版１１又は下床版１２のコンクリート中に埋め込まれたずれ止め部材１４，１５が抵抗する。また、上床版１１及び下床版１２のずれ止め部材１４，１５が埋め込まれた位置付近では、板状部材１３を貫通する鉄筋１６，１７，２６，２７及び補強筋１８，１９，２８，２９によって補強され、コンクリートのひび割れが抑制される。また、上床版の上に作用する輪荷重等によって上床版及び下床版には橋桁の軸線と直角方向に曲げモーメントが生じるが、板状部材１３と上床版１１との接合面及び板状部材１３と下床版１２との接合面は、板状部材１３に埋め込まれた鉄筋１６，１７，２６，２７によって密着した状態が維持される。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施形態を図６に基づいて説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態である橋桁３２の板状部材４３と上床版４１及び下床版４２との接合部を示す断面図である。
この橋桁３２は、図１から図４までに示す実施形態と同様に、コンクリートからなる上床版４１と、この下方に支持されるコンクリートの下床版４２と、該橋桁の軸線方向に沿って２列が配置され、上床版４１と下床版４２とを連結してウェブとして機能する板状部材４３と、で主要部が構成されて断面が箱形となっている。
【００３４】
上記板状部材４３はプレキャストコンクリートからなり、橋桁３２の軸線方向の寸法が所定の長さとなるように分割されている。分割されたそれぞれの板状部材４３は、矩形の板状となっており、橋桁３２の軸線方向に連続するように配列されている。そして、これらの接合部には、図１から図４までに示す橋桁と同様にせん断キーが設けられ、これらが噛み合うことによってせん断力を伝達し得るものとなっている。この板状部材４３の上縁部には上床版４１に埋設される埋め込み部４３ａが形成されている。そして、下端部には、橋桁３２の幅方向の寸法が中央側に拡大されて打設される下床版４２のコンクリートの端面と突き合わせて接合される接合部４３ｂが形成されている。
【００３５】
上記埋め込み部４３ａには、図４に示す実施形態と同様に、柱状体である上側ずれ止め部材４４が板状部材４３を厚さ方向に貫通して両側に突き出しており、上記埋め込み部４３ａとともに上床版４１のコンクリート内に埋め込まれている。また、この板状部材４３には上下方向及び橋桁３２の軸線方向に鉄筋４６，４７が配置されており、上下方向に配置された縦鉄筋４６が板状部材４３の上面から突出し、上床版４１の上面近くでほぼ水平に曲折されて上床版４１の上側に配置された幅方向の鉄筋５２と重ね合わせてコンクリート内に埋め込まれている。
【００３６】
上記板状部材４３の下端部に設けられた上記接合部４３ｂにも柱状体である下側ずれ止め部材４５が埋設されているが、この下側ずれ止め部材４５は板状部材４３を貫通せず、一方の端部が橋桁３２の幅方向の中央側に突出して埋設されている。そして、接合部４３ｂから橋桁３２の幅方向の中央側に鉄筋４８が突出するように配置されており、下床版４２のコンクリートは、これらの鉄筋４８とずれ止め部材４５の一端とを埋め込むとともに接合部４３のほぼ鉛直となった面と密接するように打設されている。
なお、上床版４１及び下床版４２には、これらの上面付近及び下面付近に橋桁３２の軸線方向及び軸線と直角方向に鉄筋５１，５２，５３，５４が配置される。また、ウェブとなる板状部材４３と下床版４２との接合部にはハンチ筋５５が配置される。
【００３７】
上記板状部材４３の端面に形成されたせん断キーは、図２に示す板状部材と同様に、板状部材４３を形成する型枠に凹凸を設けておくものでもよいし、いわゆるマッチキャスト工法によって形成してもよい。
一方、上記ずれ止め部材４４，４５は、図１から図４までに示す実施形態で用いたものと同様のものを採用することができる。
【００３８】
以上に説明した実施の形態は、上床版と下床版と２つのウェブとで箱形の断面となった橋桁であったが、３つ以上のウェブを備えて複数の閉じた箱形が並列する断面の橋桁とすることもできる。
また、橋桁の軸線方向に並べた板状部材の上部と下部とに上床版及び下床版を接合した箱形断面の橋桁に限らず、下床版を備えずに複数のウェブの下端部に拡幅部を有する橋桁に本発明を適用することができる。
さらに、図２に示す板状部材では上面を平坦に形成しているが、複数の凸部又は凹部を設け、板状部材と上床版及び下床版のコンクリートとの間でせん断キーとして機能させることができる。
この他の事項についても、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜に変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１：橋脚、 ２：橋桁、
１１：上床版、 １２：下床版、 １３：板状部材、 １３ａ：上側埋め込み部、 １３ｂ：下側埋め込み部、 １３ｃ：板状部材の側面（板状面） １３ｄ：埋め込み部とウェブとして露出する部分との境界線、 １３ｅ：凹凸（せん断キー）、 １４：上側ずれ止め部材、 １５：下側ずれ止め部材、 １６，２６：上側埋め込み部を貫通する鉄筋、 １７，２７：下側埋め込み部を貫通する鉄筋、 １８，２８：上側補強筋、 １９，２９：下側補強筋、 ２１，２２：上床版に配置される鉄筋、 ２３，２４：下床版に配置される鉄筋、
３２：橋桁、
４１：上床版、 ４２：下床版、 ４３：板状部材、 ４３ａ：埋め込み部、 ４３ｂ：接合部、 ４３ｃ：せん断キー、 ４４：上側ずれ止め部材、 ４５：下側ずれ止め部材、 ４６：縦鉄筋、 ４７：橋桁の軸線方向の鉄筋、 ４８：板状部材から突き出して下床版に埋め込まれる鉄筋、
５１，５２：上床版に配置される鉄筋、 ５３，５４：下床版に配置される鉄筋、 ５５：ハンチ筋、
１００：床版、 １１０：構造用連結鉄筋、 １２０：ウェブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予めコンクリート又はモルタルで形成された板状部材をウェブとし、この板状部材の上縁付近又は下縁付近を埋め込むように打設されるコンクリートと一体に接合して形成される橋桁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート橋では、コンクリートからなるウェブ及び上床版を有する橋桁、又はコンクリートの上床版及び下床版とこれらを連結するコンクリートのウェブとを備えた橋桁が広く用いられている。このような橋桁を形成するときに、プレキャストコンクリートのウェブを工場等で予め形成しておき、橋梁の構築現場でこれらのウェブの上縁部又は上縁部と下縁部とに接合するようにコンクリートを打設して橋桁を形成する方法が提案されている。このようにプレキャストコンクリートからなるウェブを用いる場合には、ウェブを精度よく製作できるとともに、橋桁の構築現場での作業の省力化や工期の短縮化が可能となる。
【０００３】
上記のように構築される橋桁は、ウェブと後から打設されるコンクリートとが一体となって挙動するように、これらの境界部に相対的な変位つまり相互間のずれを抑止するための手段を備えるものとなっている。
例えば特許文献１に記載の橋桁では、図７に示すように、プレキャストコンクリートからなるウェブ１２０が用いられており、このウェブの床版１００との結合部に構造用連結鉄筋１１０を挿通する貫通孔が設けられている。そして、橋梁の構築現場で上記貫通孔に構造用連結鉄筋１１０を挿通するとともに、この構造用連結鉄筋１１０と床版鉄筋とを結合し、これらの鉄筋を埋め込むように床版１００のコンクリートを打設して橋桁が形成されている。
【０００４】
特許文献２に記載の橋桁では、プレキャストコンクリートからなるウェブの上面に鉄骨ジベルを突出させたり、ウェブの上面に格子状の凹嵌部を設けてこの凹嵌部からジベル筋を突設させたりする。また、ウェブの上部に設けられた膨出部に縦縞状の凸凹を設けて膨出部の表面積を大きくし、このようなウェブの上部を床版コンクリートに埋め込んで連結するものも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１３８４２４号公報
【特許文献２】特開２０００−３４５５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、予め製作されたコンクリート又はモルタルからなるウェブとこのウェブの一部を埋め込むように打設されたコンクリートとを有する橋桁では次のような問題がある。
特許文献１に記載されている橋桁では、プレキャスト部材と後から打設したコンクリートとの境界面に作用するせん断力（境界面に沿った方向の力）と引張力（境界面を引き離す方向の力）との双方に対して連結鉄筋が抵抗する。しかし、連結鉄筋は断面が小さく、上記せん断力が作用したときに境界面付近で連結鉄筋の周面に大きな支圧力が作用する。そして、この支圧力によってコンクリートが圧壊すると連結鉄筋がＳ字状に変形し、双方間の相対的な変位に対して十分に抵抗することができない。また、せん断抵抗力を強化するために複数段にわたって連結鉄筋を配置すると、連結鉄筋の配置が難しくなるとともに、鉄筋間にコンクリートを充分に充填することが難しくなる。
【０００７】
一方、特許文献２に記載されているように、上面に複数の鉄骨ジベル又は凹嵌部を設けたウェブや、側面に縦縞状の凹凸を有するウェブでは、これらの部分を埋め込むように打設されたコンクリートとの間で、橋桁の軸線方向にずれようとする力に対して有効に抵抗するが、ウェブを鉛直方向に引き抜く方向の力に対して大きな抵抗力を備えていない。また、プレキャストコンクリートのウェブを製作するときに、ウェブの側面を水平にしてコンクリート又はモルタルを流し込もうとすると、鉄骨ジベル等が貫通する型枠を設ける必要がある。また、ウェブの両面に縦縞状の凹凸を設けるためには、流し込んだコンクリート又はモルタルの上面を成形する必要があり、作業量が増加する。一方、ウェブの側面を鉛直にしてコンクリート又はモルタルを流し込むときには、型枠内で薄い板状のウェブの全域にコンクリート又はモルタルを確実に流し込むのが難しくなる。
【０００８】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、プレキャストコンクリート又はモルタルからなり、ウェブとして用いる板状部材を容易に製作するとともに、板状部材とこれを埋め込むように打設したコンクリートとの接合部に作用する力に対して強固に抵抗する橋桁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、 予めコンクリート又はモルタルで形成された板状部材をウェブとして用い、該板状部材の上縁付近と下縁付近との少なくとも一方を埋め込むように打設された後打ちコンクリートと一体に接合して形成された橋桁であって、 該橋桁の軸線方向に複数が配列された前記板状部材の前記後打ちコンクリートに埋め込まれた部分には、コンクリート又はモルタルで形成された柱状体又は金属の管状部材内にコンクリート又はモルタルが充填された柱状体がずれ止め部材として、該板状部材を厚さ方向に貫通して両側面から突き出すように埋め込まれていることを特徴とする橋桁提供する。
【００１０】
この橋桁では、ウェブとして機能する板状部材を貫通して両側面から突出した柱状体が後打ちコンクリートに埋設され、ずれ止め部材として機能して、板状部材の側面と平行な方向への相対的な変位に抵抗する。この抵抗力は、板状部材と後打ちコンクリートとが橋桁の軸線方向にずれようとする力のみでなく、板状部材を後打ちコンクリートから鉛直方向に引き抜く方向の力に対しても有効に作用する。
また、柱状体は、板状部材と後打ちコンクリートとの境界面の両側にわたって配置される鉄筋等と比較すると、径が大きいので支圧面積が大きくなり、コンクリートに作用する支圧応力を緩和することができる。
さらに、板状部材は、型枠を水平方向に組み立て、予め制作した柱状体は底型枠を貫通するように設置してコンクリート又はモルタルを流し込むことにより、柱状体が両面に突出するように埋め込まれた板状部材を容易に製作することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の橋桁において、 前記板状部材の前記後打ちコンクリートに埋め込まれる領域内であって、ウェブとして露出する領域との境界線付近に、複数の鉄筋が該板状部材を厚さ方向に貫通するように埋め込んで配列されており、 前記柱状体は、該鉄筋が貫通する位置よりも該板状部材の前記後打ちコンクリートに埋め込まれる端縁側で貫通しており、 該鉄筋の前記板状部材の両側面から突き出した部分は、前記端縁側へ曲折され、前記柱状体が埋め込まれた位置を囲むように配置されて、前記後打ちコンクリートに埋め込まれているものとする。
【００１２】
この橋桁では、板状部材を貫通する鉄筋が板状部材の板状面とコンクリートとの接合面に作用する引張力つまり互いの境界面を引き離そうとする方向の力に抵抗する。したがって、板状部材の側面と後から打設するコンクリートとの境界面に沿った方向の力すなわちせん断力に対しては柱状体が抵抗し、境界面に対して垂直な方向の力に対しては鉄筋が抵抗するものとなる。
また、この鉄筋は、柱状体が埋設された位置を囲むように配置されており、柱状体が埋設された位置の周辺で板状部材及び柱状体と密着するコンクリートを、板状部材及び柱状体と一体として補強する。これにより、板状部材との接合部付近に作用する力によってコンクリートにひび割れ等が生じるのが抑制される。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の橋桁において、 前記板状部材によって形成される前記ウェブを複数備え、 前記後打ちコンクリートは、前記板状部材の上縁付近を埋め込むように打設されて上床版を形成するものであり、 前記板状部材の下縁付近は、複数の前記ウェブ間で該板状部材を連結する下床版コンクリートと接合されており、 前記板状部材の前記下床版コンクリートとの接合面には、コンクリート又はモルタルで形成された柱状体又は金属の管状部材内にコンクリート又はモルタルが充填された柱状体の一端が埋め込まれ、該柱状体の前記板状部材から突き出した部分が前記下床版コンクリート中に埋め込まれているものとする。
【００１４】
この橋桁では、箱形の断面を形成する下床版コンクリートが板状部材と接合される部分で、接合面の両側にわたって柱状体が埋め込まれ、柱状体が下床版コンクリートと板状部材との相対的な変位を拘束する。したがって、下床版コンクリートは、板状部材の下端部を埋め込むように打設されなくても、接合面に沿った方向に相対的な変位が生じるのを抑制し、下床版と板状部材からなるウェブとが一体として挙動する橋桁とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
このように、本願に係る発明の橋桁では、板状部材と後に打設されるコンクリートの接合面に作用する力に対して柱状体と鉄筋とによって抵抗することができ、板状部材とコンクリートとを強固に一体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態である橋桁の側面図及び断面図である。
【図２】図１に示す橋桁に用いられた板状部材の概略斜視図である。
【図３】図１に示す橋桁の一部を拡大して示す側面図である。
【図４】図２に示す板状部材と上床版及び下床版との接合部を示す拡大断面図である。
【図５】板状部材と上床版及び下床版との接合部の他の例を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態である橋桁の板状部材と上床版及び下床版との接合部を示す拡大断面図である。
【図７】従来の橋桁におけるプレキャストコンクリートウェブの上床版との接合部を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態である橋桁の側面図及び断面図であり、図２はこの橋桁のウェブに用いられた板状部材の概略斜視図である。また、図３は同じ橋桁の一部を拡大して示す側面図である。
この橋桁２は、複数の橋脚１ａ，１ｂ及び橋台（図示しない）上に支持された連続桁となっており、コンクリートからなる上床版１１と、この下方に支持されるコンクリートの下床版１２と、該橋桁の軸線方向に沿って２列に配置され、上床版１１と下床版１２とを連結してウェブとして機能する板状部材１３と、で主要部が構成されている。
【００１８】
上記上床版１１は、現場でコンクリートを打設して形成されたものであり、この上に路面が形成されるもので、この上床版内に軸線方向及びこれと直角方向にＰＣ鋼材（図示しない）が配置されている。そして、これらのＰＣ鋼材を緊張し、コンクリートに定着することによってプレストレスが導入されている。これにより、橋桁に負の曲げモーメントが作用したとき、及び上床版１１上に車両等の荷重が作用したときに、有害なひび割れ等が生じるのを抑止している。
一方、下床版１２にも橋桁の軸線方向にプレストレスが導入され、正の曲げモーメントに基づく引張応力に対抗し得るものとなっている。
【００１９】
また、コンクリート部材外であって箱形となった橋桁断面の内側に、橋桁２の軸線方向の緊張材を配置し、この緊張材の張力によって上床版１１及び下床版１２のコンクリートにプレストレスを導入することもできる。
【００２０】
上記板状部材１３は、板状のプレキャストコンクリートからなり、橋桁２の軸線と平行に配置されて上床版１１と下床版１２とを接合し、ウェブとして機能するものである。この板状部材１３は、橋桁２の軸線方向に所定の長さに分割されており、複数が橋桁２の軸線方向に配列されている。
分割されたそれぞれの板状部材１３は、図２に示すように、側面形状がほぼ矩形となっており、上縁付近と下縁付近とが上床版１１及び下床版１２のコンクリートに埋め込んで接合される上側埋め込み部１３ａ及び下側埋め込み部１３ｂとなっている。上側埋め込み部１３ａには、柱状体である上側ずれ止め部材１４が、該板状部材１３を貫通して両端が両側面から突出するように埋め込まれている。この上側ずれ止め部材１４は、板状部材１３と上床版１１との接合面に沿って作用する力つまり上側ずれ止め部材１４に対してせん断力として作用する力に抵抗するものである。また、上側埋め込み部１３ａとウェブとして露出する部分との境界線１３ｄより埋め込まれる側には、該境界線１３ｄに沿って複数の鉄筋１６が配列されて貫通し、両側へ突き出すように埋め込まれている。これらの鉄筋１６は、板状部材１３の側面と上床版１１のコンクリートとの境界面において、これらの間を引き離そうとする方向の力つまり板状となった面１３ｃに対して垂直となる方向に作用する力に抵抗するものとなっている。
【００２１】
一方、下側埋め込み部１３ｂにも、下側ずれ止め部材１５が上側ずれ止め部材１４と同様に板状部材１３を貫通して両側へ突出するように配置されている。そして、下側鉄筋１７も上側鉄筋１６と同様に下側埋め込み部１３ｂを厚さ方向に貫通して両側面から突出した状態で埋設されている。
また、この板状部材１３の鉛直となった端面つまり橋桁の軸線方向において隣接する他の板状部材と対向する端面には、図２に示すように、複数の凹凸１３ｅが設けられ、隣り合って接合される板状部材間でせん断力を伝達するためのせん断キーとして機能するものとなっている。
【００２２】
上記板状部材１３には、上下方向又は斜め方向に緊張材を配置してプレストレスを導入し、橋桁２にせん断力が作用することにともなう引張応力の発生を抑制することができる。緊張材としては、ＰＣ鋼材を用いることができ、アラミド繊維等の合成樹脂繊維を主材料とする緊張材を用いるものであっても良い。また、プレストレスの導入は、板状部材１３を製作するときに緊張力が導入された状態で埋め込むプレテンション方式とするのが望ましいが、板状部材１３のコンクリート又はモルタルの硬化後に緊張力を導入するポストテンション方式であってもよい。
【００２３】
上記板状部材１３は、上記上床版１１及び下床版１２を形成するために使用されるコンクリートよりも高強度のコンクリートを用い、表面付近に縦横の鉄筋（図示しない）を配置したプレキャストコンクリートとすることができる。また、板状面１３ｃに沿って埋設する鉄筋は用いずに、高強度モルタルに繊維状材料を混入した繊維補強モルタルで形成することもできる。なお、繊維補強モルタルは、炭素繊維、鋼繊維、アラミド繊維、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン繊維、又はビニロン繊維などの繊維状材料を高強度モルタルに混入して形成することができる。上記高強度モルタル及び高強度コンクリートは、例えば圧縮強度が５０Ｎ／ｍｍ2程度以上のものを用いることができる。
【００２４】
上記柱状体であるずれ止め部材１４，１５は、長さが約３５０ｍｍ、外径が約５０ｍｍの鋼管の内部に高強度モルタル等を隙間なく充填して形成したものであり、例えば設計強度１２０N/mm2の高強度モルタルを充填したものを採用することができる。このように鋼管内に高強度モルタル等を充填して形成されたずれ止め部材１４，１５は、鋼管によりモルタル等の変形が拘束され、高強度で破壊までの塑性変形が大きな部材となる。
【００２５】
本実施の形態では、鋼管に高強度モルタル等を充填したずれ止め部材１４，１５を採用したが、高強度コンクリート又は高強度モルタルで形成されたもの、高強度コンクリート又は高強度モルタルに繊維状材料を混入した繊維補強コンクリート又は繊維補強モルタルにより形成されたもの、又はこれらのずれ止め部材に軸線方向のプレストレスを導入したものを用いることもできる。例えば、鋼管内に高強度コンクリート等を充填したずれ止め部材の場合は、緊張材例えばアラミドロッド等を鋼管内に挿通し、緊張力を導入した状態で高強度モルタル等を鋼管内に充填する。モルタルの硬化後、緊張材の両端の定着を開放してずれ止め部材にプレストレスを導入するものである。
また、これらのずれ止め部材は、独立して１本ずつ製作することも可能であるが、軸線方向に長く形成されたものを所定の長さに切断して製作することができる。
本実施の形態では、長さを約３５０ｍｍとし、外径を約５０ｍｍとしたが、これらの寸法は、板状部材の大きさ及び厚さ、ずれ止め部材を形成する材料及びその強度、板状部材と上床版又は下床版のコンクリートとの間に作用する力等を考慮して適宜に定めることができる。
【００２６】
上記ずれ止め部材１４，１５と鉄筋１６，１７とを埋設した板状部材１３は、以下のように形成することができる。
板状部材１３は板状となった面を水平にした状態で形成するものとし、型枠を台座上に組み立てる。型枠は、ずれ止め部材１４，１５及び鉄筋１６，１７を貫通させるための孔が形成された底型枠と、板状部材の上端面、下端面及び凹凸１３ｅを有する側端面を形成する側型枠とを有するものである。上記孔には予め制作されたずれ止め部材１４，１５及び鉄筋１６，１７を貫通させ、それぞれの先端部を底型枠より上方及び下方に突出させて支持する。そして、上記型枠内にコンクリート又はモルタルを流し込み、養生して硬化後に脱型を行う。
なお、上記側端面の凹凸１３ｅは、それぞれの板状部材１３を形成するための型枠に凹凸を設けることによって形成するものでもよいが、先に形成した板状部材と接合される他の板状部材を形成するときに、先に形成した板状部材の凹凸が設けられた端面を型枠として密着するようにコンクリート等を打設する、いわゆるマッチキャスト工法を採用することができる。このように板状部材を形成すると、コンクリートが硬化した後に一旦これらの板状部材を分離し、橋桁を構築する位置に配列したときに、これらの板状部材の接合面を正確に密着させることができる。
【００２７】
上記のように形成された板状部材１３を用いて橋桁２は次のように構築することができる。
橋桁２の架設位置において、上記板状部材１３を橋桁２の軸線方向に配列し、埋め込み部１３ａ，１３ｂが上床版１１及び下床版１２のコンクリート中に埋設されるように、上床版１１及び下床版１２のコンクリートを打設する。上記板状部材１３の支持及び上床版１１と下床版１２のコンクリートを打設するための型枠の支持は、地盤上から組み上げた支保工によるものとし、この上で型枠を組み立てるとともに板状部材１３を所定の位置に支持することができる。上記支保工に代えて、ガーダー等によって吊り支持される吊り支保工を用いることもできる。また、橋脚１を立ち上げた後、この橋脚上部分から所定長の施工ブロック毎に両側へ順次張り出すように橋桁を形成するものとし、上床版１１及び下床版１２のコンクリートを打設するための型枠及び板状部材１３は、張り出すように形成される橋桁の先端部に設置した移動支保工によって支持することもできる。
【００２８】
一方、橋桁２の軸線方向の所定長毎に上床版１１及び下床版１２のコンクリートとウェブとなる板状部材１３とを一体に結合した桁ブロックを予め製作ヤード等において形成することもできる。つまり、製作ヤードに形成された製作台上で上床版１１及び下床版１２のコンクリートを形成するための型枠を形成し、板状部材１３を所定の位置に据え付けて埋め込み部１３ａ，１３ｂを埋め込むようにコンクリートを打設する。そして、形成された桁ブロックを橋桁２の架設位置まで搬送し、これらの桁ブロックを橋脚上から順次張り出すように接続して橋桁２を形成することができる。また、橋脚間に架け渡されたガーダー等によって複数の桁ブロックを所定の位置に同時に吊り支持しておき、これらを緊張材による緊張力によって連結することもできる。さらに、予め製作ヤード等において桁ブロックを形成しておくときには、桁ブロックを２つの橋脚間の長さに近いブロック長を有するものとしておき、２つの橋脚間でこのような桁ブロックを吊り上げて橋脚間に橋桁２を架設することもできる。
【００２９】
上記のように板状部材の埋め込み部１３ａ，１３ｂを埋め込むように上床版１１及び下床版１２のコンクリートを打設するのに際し、上床版１１と下床版１２とに埋め込まれる鉄筋及び板状部材１３から突き出している鉄筋１６，１７は、次のように配置される。
上床版１１及び下床版１２を形成するための型枠内には、図４に示すように、上床版１１及び下床版１２のそれぞれの上面及び下面に沿って橋桁２の軸線方向の鉄筋２１，２３及び軸線と直角方向の鉄筋２２，２４が配置される。
板状部材１３の上側埋め込み部１３ａを貫通するように埋め込まれた鉄筋１６は、図４に示すように、板状部材１３の上側埋め込み部１３ａに埋設された上側ずれ止め部材１４の位置よりも下方で貫通している。そして、板状部材１３から突出した鉄筋１６は、板状部材１３の側面から離れた位置で板状部材１３とほぼ平行となるように上縁側に曲折され、板状部材１３に埋め込まれたずれ止め部材１４の両端面１４ａと対向する位置に配置される。この鉄筋１６の両端部はフック状に曲げ加工が施され、橋桁の軸線方向に配置された鉄筋に係止されている。また、上床版１１のコンクリート内には、板状部材１３に埋め込まれた鉄筋１６の上縁側に曲げ上げられた部分と両端部が平行に重ね合わされ、上床版１１の上面に沿った位置で連続する上部補強筋１８が配置されている。この上部補強筋１８と板状部材１３に埋め込まれた鉄筋１６との一部が互いに重ね合わされて環状となり、板状部材１３のずれ止め部材１４が埋め込まれた部分のコンクリートを囲むように補強するものとなる。
【００３０】
下床版１２に埋設される下側埋め込み部１３ｂを貫通するように配置された鉄筋１７は、下側ずれ止め部材１５の上方で板状部材１３を貫通し、両端部は下方に曲折されて、上側の鉄筋１６と同様に、板状部材１３に埋め込まれたずれ止め部材１５の両端面１５ａと対向する位置に配置される。そして、下床版１２の下面に沿った位置で連続する下側補強筋１９の両端部が上記板状部材１３を貫通する鉄筋１７と重ね合わされ、板状部材１３のずれ止め部材１５が埋め込まれた部分のコンクリートを環状に囲んで補強するものとなっている。
【００３１】
なお、上記板状部材１３に埋め込まれた鉄筋１６，１７及び上床版１１及び下床版１２の補強筋１８，１９に代えて、例えば図５に示すように鉄筋を配置することもできる。
この例でも、上側及び下側の埋め込み部１３ａ，１３ｂを貫通して埋設される鉄筋２６，２７は、板状部材１３から離れた位置で板状部材１３とほぼ平行となるように上方又は下方に曲折され、ずれ止め部材１４，１５の端面と対向する位置に配置される。これらの鉄筋２６，２７の先端はフック状に曲げ加工が施されておらず、ずれ止め部材１４，１５の両端面１４ａ，１５ａと対向する位置を越えて真っ直ぐに延伸されている。そして、これらの鉄筋の上方又は下方に曲折された部分と重ね合わされる補強筋２８，２９の先端部にフック状の曲げ加工部を設け、これらの鉄筋２６，２７，２８，２９によって、板状部材１３のずれ止め部材１４，１５が貫通する部分のコンクリートを環状に囲んで補強するものとしている。
【００３２】
このように板状部材の上側埋め込み部１３ａ及び下側埋め込み部１３ｂが上床版１１と下床版１２とのコンクリートに埋め込まれて箱形の断面となった橋桁２は、図１に示すように橋脚１に支持されて曲げモーメント及びせん断力に抵抗するものとなる。このとき、板状部材１３と上床版１１及び下床版１２との接合部には橋桁の軸線方向及び上下方向に互いの接合面がずれようとする力が作用する。これに対して板状部材１３から突き出し、上床版１１又は下床版１２のコンクリート中に埋め込まれたずれ止め部材１４，１５が抵抗する。また、上床版１１及び下床版１２のずれ止め部材１４，１５が埋め込まれた位置付近では、板状部材１３を貫通する鉄筋１６，１７，２６，２７及び補強筋１８，１９，２８，２９によって補強され、コンクリートのひび割れが抑制される。また、上床版の上に作用する輪荷重等によって上床版及び下床版には橋桁の軸線と直角方向に曲げモーメントが生じるが、板状部材１３と上床版１１との接合面及び板状部材１３と下床版１２との接合面は、板状部材１３に埋め込まれた鉄筋１６，１７，２６，２７によって密着した状態が維持される。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施形態を図６に基づいて説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態である橋桁３２の板状部材４３と上床版４１及び下床版４２との接合部を示す断面図である。
この橋桁３２は、図１から図４までに示す実施形態と同様に、コンクリートからなる上床版４１と、この下方に支持されるコンクリートの下床版４２と、該橋桁の軸線方向に沿って２列が配置され、上床版４１と下床版４２とを連結してウェブとして機能する板状部材４３と、で主要部が構成されて断面が箱形となっている。
【００３４】
上記板状部材４３はプレキャストコンクリートからなり、橋桁３２の軸線方向の寸法が所定の長さとなるように分割されている。分割されたそれぞれの板状部材４３は、矩形の板状となっており、橋桁３２の軸線方向に連続するように配列されている。そして、これらの接合部には、図１から図４までに示す橋桁と同様にせん断キーが設けられ、これらが噛み合うことによってせん断力を伝達し得るものとなっている。この板状部材４３の上縁部には上床版４１に埋設される埋め込み部４３ａが形成されている。そして、下端部には、橋桁３２の幅方向の寸法が中央側に拡大されて打設される下床版４２のコンクリートの端面と突き合わせて接合される接合部４３ｂが形成されている。
【００３５】
上記埋め込み部４３ａには、図４に示す実施形態と同様に、柱状体である上側ずれ止め部材４４が板状部材４３を厚さ方向に貫通して両側に突き出しており、上記埋め込み部４３ａとともに上床版４１のコンクリート内に埋め込まれている。また、この板状部材４３には上下方向及び橋桁３２の軸線方向に鉄筋４６，４７が配置されており、上下方向に配置された縦鉄筋４６が板状部材４３の上面から突出し、上床版４１の上面近くでほぼ水平に曲折されて上床版４１の上側に配置された幅方向の鉄筋５２と重ね合わせてコンクリート内に埋め込まれている。
【００３６】
上記板状部材４３の下端部に設けられた上記接合部４３ｂにも柱状体である下側ずれ止め部材４５が埋設されているが、この下側ずれ止め部材４５は板状部材４３を貫通せず、一方の端部が橋桁３２の幅方向の中央側に突出して埋設されている。そして、接合部４３ｂから橋桁３２の幅方向の中央側に鉄筋４８が突出するように配置されており、下床版４２のコンクリートは、これらの鉄筋４８とずれ止め部材４５の一端とを埋め込むとともに接合部４３のほぼ鉛直となった面と密接するように打設されている。
なお、上床版４１及び下床版４２には、これらの上面付近及び下面付近に橋桁３２の軸線方向及び軸線と直角方向に鉄筋５１，５２，５３，５４が配置される。また、ウェブとなる板状部材４３と下床版４２との接合部にはハンチ筋５５が配置される。
【００３７】
上記板状部材４３の端面に形成されたせん断キーは、図２に示す板状部材と同様に、板状部材４３を形成する型枠に凹凸を設けておくものでもよいし、いわゆるマッチキャスト工法によって形成してもよい。
一方、上記ずれ止め部材４４，４５は、図１から図４までに示す実施形態で用いたものと同様のものを採用することができる。
【００３８】
以上に説明した実施の形態は、上床版と下床版と２つのウェブとで箱形の断面となった橋桁であったが、３つ以上のウェブを備えて複数の閉じた箱形が並列する断面の橋桁とすることもできる。
また、橋桁の軸線方向に並べた板状部材の上部と下部とに上床版及び下床版を接合した箱形断面の橋桁に限らず、下床版を備えずに複数のウェブの下端部に拡幅部を有する橋桁に本発明を適用することができる。
さらに、図２に示す板状部材では上面を平坦に形成しているが、複数の凸部又は凹部を設け、板状部材と上床版及び下床版のコンクリートとの間でせん断キーとして機能させることができる。
この他の事項についても、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜に変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１：橋脚、 ２：橋桁、
１１：上床版、 １２：下床版、 １３：板状部材、 １３ａ：上側埋め込み部、 １３ｂ：下側埋め込み部、 １３ｃ：板状部材の側面（板状面） １３ｄ：埋め込み部とウェブとして露出する部分との境界線、 １３ｅ：凹凸（せん断キー）、 １４：上側ずれ止め部材、 １５：下側ずれ止め部材、 １６，２６：上側埋め込み部を貫通する鉄筋、 １７，２７：下側埋め込み部を貫通する鉄筋、 １８，２８：上側補強筋、 １９，２９：下側補強筋、 ２１，２２：上床版に配置される鉄筋、 ２３，２４：下床版に配置される鉄筋、
３２：橋桁、
４１：上床版、 ４２：下床版、 ４３：板状部材、 ４３ａ：埋め込み部、 ４３ｂ：接合部、 ４３ｃ：せん断キー、 ４４：上側ずれ止め部材、 ４５：下側ずれ止め部材、 ４６：縦鉄筋、 ４７：橋桁の軸線方向の鉄筋、 ４８：板状部材から突き出して下床版に埋め込まれる鉄筋、
５１，５２：上床版に配置される鉄筋、 ５３，５４：下床版に配置される鉄筋、 ５５：ハンチ筋、
１００：床版、 １１０：構造用連結鉄筋、 １２０：ウェブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予めコンクリート又はモルタルで形成された板状部材をウェブとして用い、該板状部材の上縁付近と下縁付近との少なくとも一方を埋め込むように打設された後打ちコンクリートと一体に接合して形成された橋桁であって、
該橋桁の軸線方向に複数が配列された前記板状部材の前記後打ちコンクリートに埋め込まれた部分には、コンクリート又はモルタルで形成された柱状体又は金属の管状部材内にコンクリート又はモルタルが充填された柱状体がずれ止め部材として、該板状部材を厚さ方向に貫通して両側面から突き出すように埋め込まれていることを特徴とする橋桁。
【請求項２】
前記板状部材の前記後打ちコンクリートに埋め込まれる領域内であって、ウェブとして露出する領域との境界線付近に、複数の鉄筋が該板状部材を厚さ方向に貫通するように埋め込んで配列されており、
前記柱状体は、該鉄筋が貫通する位置よりも該板状部材の前記後打ちコンクリートに埋め込まれる端縁側で貫通しており、
該鉄筋の前記板状部材の両側面から突き出した部分は、前記端縁側へ曲折され、前記柱状体が埋め込まれた位置を囲むように配置されて、前記後打ちコンクリートに埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の橋桁。
【請求項３】
前記板状部材によって形成される前記ウェブを複数備え、
前記後打ちコンクリートは、前記板状部材の上縁付近を埋め込むように打設されて上床版を形成するものであり、
前記板状部材の下縁付近は、複数の前記ウェブ間で該板状部材を連結する下床版コンクリートと接合されており、
前記板状部材の前記下床版コンクリートとの接合面には、コンクリート又はモルタルで形成された柱状体又は金属の管状部材内にコンクリート又はモルタルが充填された柱状体の一端が埋め込まれ、該柱状体の前記板状部材から突き出した部分が前記下床版コンクリート中に埋め込まれていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の橋桁。
【請求項１】
予めコンクリート又はモルタルで形成された板状部材をウェブとして用い、該板状部材の上縁付近と下縁付近との少なくとも一方を埋め込むように打設された後打ちコンクリートと一体に接合して形成された橋桁であって、
該橋桁の軸線方向に複数が配列された前記板状部材の前記後打ちコンクリートに埋め込まれた部分には、コンクリート又はモルタルで形成された柱状体又は金属の管状部材内にコンクリート又はモルタルが充填された柱状体がずれ止め部材として、該板状部材を厚さ方向に貫通して両側面から突き出すように埋め込まれていることを特徴とする橋桁。
【請求項２】
前記板状部材の前記後打ちコンクリートに埋め込まれる領域内であって、ウェブとして露出する領域との境界線付近に、複数の鉄筋が該板状部材を厚さ方向に貫通するように埋め込んで配列されており、
前記柱状体は、該鉄筋が貫通する位置よりも該板状部材の前記後打ちコンクリートに埋め込まれる端縁側で貫通しており、
該鉄筋の前記板状部材の両側面から突き出した部分は、前記端縁側へ曲折され、前記柱状体が埋め込まれた位置を囲むように配置されて、前記後打ちコンクリートに埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の橋桁。
【請求項３】
前記板状部材によって形成される前記ウェブを複数備え、
前記後打ちコンクリートは、前記板状部材の上縁付近を埋め込むように打設されて上床版を形成するものであり、
前記板状部材の下縁付近は、複数の前記ウェブ間で該板状部材を連結する下床版コンクリートと接合されており、
前記板状部材の前記下床版コンクリートとの接合面には、コンクリート又はモルタルで形成された柱状体又は金属の管状部材内にコンクリート又はモルタルが充填された柱状体の一端が埋め込まれ、該柱状体の前記板状部材から突き出した部分が前記下床版コンクリート中に埋め込まれていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の橋桁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−６０７３３（Ｐ２０１３−６０７３３Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９９１５２（Ｐ２０１１−１９９１５２）
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００１７４９４３）三井住友建設株式会社 (346)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００１７４９４３）三井住友建設株式会社 (346)
【Ｆターム（参考）】
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