溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法及びその補強構造

【課題】はく離、はく落を抑制し、鋼材腐食等により劣化した高架橋スラブの補強を行う、溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強方法及びその補強構造を提供する。
【解決手段】溝形鋼５を既設スラブ１の下面に橋軸直角方向に設置し、溝形鋼５の上にデッキプレート３を橋軸方向に設置し、既設スラブ１とデッキプレート３との間に充填材２を充填する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法及びその補強構造に係り、特に、はく離、はく落を抑制し、鋼材腐食等により劣化した高架橋スラブの補強を行う、溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法及びその補強構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、変状が生じた高架橋スラブについては、表面被覆工法、断面修復工法などを用いた補修・補強工法が用いられてきた（下記非特許文献１参照）。
また、溝形鋼の規格については、下記非特許文献２に規定されている。
一方、図９に示されるように、グレーティング床版は、急速施工、死荷重軽減のニーズに応えるために普及してきている。特に、増大する交通量と、大型車両に対し、グレーティング床版は薄い床版厚で十分対処でき、桁上にならべた上にコンクリートを打設することで、急速施工が可能である（下記非特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】コンクリートのひび割れ調査，補修・補強指針−２００３−，付：ひび割れ調査と補修・補強事例，社団法人日本コンクリート工学協会，〔事例２７〕，ｐｐ．２５４−２６０
【非特許文献２】ＪＩＳハンドブック，鉄鋼Ｉ，２０１０，日本規格協会，Ｇ４３２０，附属書表３溝形鋼，ｐｐ．１４５７
【非特許文献３】ＮＴＢ日鉄トピーブリッジ，グレーティングソリッドタイプカタログＮｏ．ＫＣ１５６，２０１０．３，ｐｐ．１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年、施工当時の内在塩分の影響などから、鋼材腐食が進行し、特に、下側鉄筋の腐食が進んでいるスラブ高架橋が散見される。鋼材が腐食するとひび割れ、はく離・はく落が発生し、さらに腐食すると、耐力に影響を及ぼす可能性があり、安全性を脅かす恐れがある。
本発明は、上記状況に鑑みて、はく離、はく落を抑制し、鋼材腐食等により劣化した高架橋スラブの補強を行う、溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法及びその補強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】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法において、溝形鋼を既設スラブの下面に橋軸直角方向に設置し、この溝形鋼の上にデッキプレートを橋軸方向に設置し、前記既設スラブと前記デッキプレートとの間に充填材を充填することを特徴とする。
【０００６】
〔２〕上記〔１〕記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法において、前記既設スラブにアンカー筋を打設し、一対の前記溝形鋼を、この溝形鋼のウェブ同士の間に前記アンカー筋が貫通する隙間を隔てて、前記アンカー筋を挟み込むようにして配置することを特徴とする。
〔３〕上記〔１〕記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法において、前記一対の溝形鋼の上面及び下面フランジをそれぞれ主桁連結部で連結することを特徴とする。
【０００７】
〔４〕上記〔１〕記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法において、前記充填材はモルタルであることを特徴とする。
〔５〕上記〔１〕記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法において、前記溝形鋼の端部の下面に主桁受を配置し、この主桁受をアンカー筋によって固定することを特徴とする。
【０００８】
〔６〕上記〔１〕記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法において、前記デッキプレートに前記既設スラブ上面からの水を抜くための穴を形成することを特徴とする。
〔７〕上記〔１〕記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法において、前記デッキプレートの橋軸方向末端部に隣接して端部隙間塞ぎを配置することを特徴とする。
【０００９】
〔８〕溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造において、既設スラブの下面に橋軸直角方向に配置される溝形鋼と、この溝形鋼の上に橋軸方向に設置されるデッキプレートと、前記既設スラブと前記デッキプレートとの間に充填される充填材とを具備することを特徴とする。
〔９〕上記〔８〕記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造において、一対の前記溝形鋼は、前記既設スラブに打設されるアンカー筋が貫通する隙間を前記溝形鋼のウェブ同士の間に隔てて、前記アンカー筋を挟み込むようにして配置されることを特徴とする。
【００１０】
〔１０〕上記〔８〕記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造において、前記一対の溝形鋼の上面及び下面フランジをにそれぞれ連結する主桁連結部を具備することを特徴とする。
〔１１〕上記〔８〕記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造において、前記充填材はモルタルであることを特徴とする。
【００１１】
〔１２〕上記〔８〕記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造において、前記溝形鋼の端部の下面に配置され、アンカー筋によって固定される主桁受を具備することを特徴とする。
〔１３〕上記〔８〕記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造において、前記デッキプレートは前記既設スラブ上面からの水を抜くために形成された穴を有することを特徴とする。
【００１２】
〔１４〕上記〔８〕記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造において、前記デッキプレートの橋軸方向末端部に隣接して配置される端部隙間塞ぎを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、はく離、はく落を抑制し、鋼材腐食等により劣化した高架橋スラブの補強を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の橋梁ＲＣ床版補強の平面概略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】デッキプレートの概略図である。
【図５】本発明の実施例を示す橋梁ＲＣ床版補強の平面図である。
【図６】本発明の実施例を示す溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法の施工時における橋梁の一端部を示す図２のｂ部詳細図である。
【図７】本発明の実施例を示す溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法の施工時における橋梁の一般部を示す図２のａ部詳細図である。
【図８】本発明の実施例を示す溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法の施工時における橋梁の他端部を示す図３のｃ部詳細図である。
【図９】従来のグレーディング床版による施工状況を示す図面代用写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法において、溝形鋼を既設スラブの下面に橋軸直角方向に設置し、この溝形鋼の上にデッキプレートを橋軸方向に設置し、前記既設スラブと前記デッキプレートとの間に充填材を充填する。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の橋梁ＲＣ床版補強の平面概略図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図、図４はデッキプレートの概略図である。
これらの図において、１は床版（既設スラブ）、２は充填材、３はデッキプレート、４，７はアンカー筋（あと施工アンカー）、５は主桁（溝形鋼）、６は主桁受、８は梁、９は柱である。なお、Ｘは橋軸方向、Ｙは橋軸直角方向である。
【００１７】
本発明においては、床版１にアンカー筋４を打設し、このアンカー筋４を用いて溝形鋼５を橋軸直角方向（Ｙ方向）に設置し、この溝形鋼５の上にデッキプレート３を橋軸方向（Ｘ方向）に設置し、このデッキプレート３と床版１との間に充填材２として空隙充填モルタルを充填するようにした。
溝形鋼５の両端には主桁受６が配置され、この主桁受６はアンカー筋７を梁８に打設することによって梁８に固定され、溝形鋼５を下面から支持する。
【００１８】
また、本発明のデッキプレート３は、図４に示すような断面形状を有するデッキプレートであり、床版１の下面を覆うように設置することにより、既設スラブのはく離、はく落を抑制することができる。さらに、スラブ上面からの水を抜くための穴を設け、なるべく水が溜まらないような構造とすることができる。
図５は本発明の実施例を示す橋梁ＲＣ床版補強の平面図、図６は本発明の実施例を示す溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法の施工時における橋梁の一端部を示す図２のｂ部詳細図、図７はその施工時における橋梁の一般部を示す図２のａ部詳細図、図８はその施工時における橋梁の他端部を示す図３のｃ部詳細図である。
【００１９】
これらの図において、１０は床版（既設スラブ）、１１はデッキプレート、１２，１８はアンカー筋（あと施工アンカー）、１３は主桁（溝形鋼）、１３Ａは主桁（溝形鋼）１３のウェブ、１３Ｂ，１３Ｃは主桁（溝形鋼）１３のフランジ、１４Ａ，１４Ｂは主桁連結部（フラットバー）、１５は固定ボルト、１６Ａ，１６Ｂ，１９はナット、１７は主桁受、２１は端部隙間塞ぎである。
【００２０】
ここでは、橋梁ＲＣ床版１０を補強するために、床版１０にアンカー筋１２を打設し、一対の溝形鋼１３を、そのウェブ１３Ａ同士の間にアンカー筋１２が貫通する隙間を隔てて、アンカー筋１２を挟み込むようにして設置する。溝形鋼１３の上面及び下面フランジ１３Ｂ，１３Ｃの面にはそれぞれ主桁連結部１４Ａ，１４Ｂを配置する。主桁連結部１４Ａの上にはさらにデッキプレート１１を配置するようにしている。主桁連結部１４Ａ，１４Ｂは、プレートなどの鋼材で作ることができ、フラットバーであってもよい。これら部材はアンカー筋１２とナット１６Ａ、及び固定ボルト１５とナット１６Ｂを用いて互いに、または床版１０に対して固定される。
【００２１】
さらに、溝形鋼１３の両端には、主桁連結部１４Ｂを介して主桁受１７を配置し、固定ボルト１５とナット１６Ｂを用いて溝形鋼１３に固定するとともに、梁に打設したアンカー筋１８とナット１９を用いて梁に固定する。この主桁受１７は、アングルなどの鋼材で作ることができる。また、主桁受１７と溝形鋼１３とは溶接で接合してもよい。
また、図６に示すように、デッキプレート１１の末端部に隣接して、主桁連結部１４Ａの上面上に端部隙間塞ぎ２１が配置される。
【００２２】
なお、上記した補強工法に用いる部材には、なるべく小さく軽い材料を使用し、施工によって上部工の死荷重が大きくなることを極力避けるようにする。
本発明による高架橋スラブの補強工法によれば、既設スラブに対する「はつり作業」を可能な限り行わないようにしたので、総足場を必要とせず、無騒音・無振動で実施することができる。また、既設スラブと溝形鋼の間にはアンカーを設置するが、デッキプレート直上の充填モルタルと既設スラブとの間にはアンカーを設置せず、あと施工アンカーを溝形鋼が挟み込むような構造としたので、新たに打設するアンカー筋の数を極力増加させずに既設スラブとの一体化を図ることができる。
【００２３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法及びその補強構造は、はく離、はく落を抑制し、鋼材腐食等により劣化した高架橋スラブの補強を行う、溝形鋼とデッキプレートを用いた補強工法及びその補強構造として利用可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１，１０床版（既設スラブ）
２充填材
３，１１デッキプレート
４，７，１２，１８アンカー筋（あと施工アンカー）
５，１３主桁（溝形鋼）
６，１７主桁受
８梁
９柱
１３Ａ主桁（溝形鋼）のウェブ
１３Ｂ，１３Ｃ主桁（溝形鋼）のフランジ
１４Ａ，１４Ｂ主桁連結部（フラットバー）
１５固定ボルト
１６Ａ，１６Ｂ，１９ナット
２１端部隙間塞ぎ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝形鋼を既設スラブの下面に橋軸直角方向に設置し、該溝形鋼の上にデッキプレートを橋軸方向に設置し、前記既設スラブと前記デッキプレートとの間に充填材を充填することを特徴とする溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法。
【請求項２】
請求項１記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法において、前記既設スラブにアンカー筋を打設し、一対の前記溝形鋼を、該溝形鋼のウェブ同士の間に前記アンカー筋が貫通する隙間を隔てて、前記アンカー筋を挟み込むようにして配置することを特徴とする溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法。
【請求項３】
請求項１記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法において、前記一対の溝形鋼の上面及び下面フランジをそれぞれ主桁連結部で連結することを特徴とする溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法。
【請求項４】
請求項１記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法において、前記充填材はモルタルであることを特徴とする溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法。
【請求項５】
請求項１記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法において、前記溝形鋼の端部の下面に主桁受を配置し、該主桁受をアンカー筋によって固定することを特徴とする溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法。
【請求項６】
請求項１記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法において、前記デッキプレートに前記既設スラブ上面からの水を抜くための穴を形成することを特徴とする溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法。
【請求項７】
請求項１記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法において、前記デッキプレートの橋軸方向末端部に隣接して端部隙間塞ぎを配置することを特徴とする溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強工法。
【請求項８】
（ａ）既設スラブの下面に橋軸直角方向に配置される溝形鋼と、
（ｂ）該溝形鋼の上に橋軸方向に設置されるデッキプレートと、
（ｃ）前記既設スラブと前記デッキプレートとの間に充填される充填材とを具備することを特徴とする溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造。
【請求項９】
請求項８記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造において、一対の前記溝形鋼は、前記既設スラブに打設されるアンカー筋が貫通する隙間を前記溝形鋼のウェブ同士の間に隔てて、前記アンカー筋を挟み込むようにして配置されることを特徴とする溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造。
【請求項１０】
請求項８記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造において、前記一対の溝形鋼の上面及び下面フランジをにそれぞれ連結する主桁連結部を具備することを特徴とする溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造。
【請求項１１】
請求項８記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造において、前記充填材はモルタルであることを特徴とする溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造。
【請求項１２】
請求項８記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造において、前記溝形鋼の端部の下面に配置され、アンカー筋によって固定される主桁受を具備することを特徴とする溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造。
【請求項１３】
請求項８記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造において、前記デッキプレートは前記既設スラブ上面からの水を抜くために形成された穴を有することを特徴とする溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造。
【請求項１４】
請求項８記載の溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造において、前記デッキプレートの橋軸方向末端部に隣接して配置される端部隙間塞ぎを具備することを特徴とする溝形鋼とデッキプレートを用いた高架橋スラブの補強構造。

【図１】