複合ジベル及び該複合ジベルを用いた鋼床版補強方法
【課題】 鋼部材に接合するコンクリート部材又はモルタル部材の厚みが小さくても、特殊な専用品を用いることなく良好なずれ止め効果を得る。
【解決手段】 軸心方向の一端部にスタッドベース３を備え且つ軸心方向の他端側に雄ねじ部４を設けてなる汎用のねじ付きスタッド２と、フランジ部７がねじ付きスタッド２のスタッドベース３側とは反対側に位置するようにした姿勢でねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に螺着させた汎用のフランジ付きナット５とから複合ジベル１を構成する。鋼部材８の表面に、複合ジベル１を、そのねじ付きスタッド２のスタッドベース３を溶接することで設置し、次いで、複合ジベル１を埋没させるように所定の厚みでコンクリート又はモルタルを打設し、硬化させて、鋼部材８に設置してある複合ジベル１を埋め込ませたコンクリート部材又はモルタル部材９を形成させる。
【解決手段】 軸心方向の一端部にスタッドベース３を備え且つ軸心方向の他端側に雄ねじ部４を設けてなる汎用のねじ付きスタッド２と、フランジ部７がねじ付きスタッド２のスタッドベース３側とは反対側に位置するようにした姿勢でねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に螺着させた汎用のフランジ付きナット５とから複合ジベル１を構成する。鋼部材８の表面に、複合ジベル１を、そのねじ付きスタッド２のスタッドベース３を溶接することで設置し、次いで、複合ジベル１を埋没させるように所定の厚みでコンクリート又はモルタルを打設し、硬化させて、鋼部材８に設置してある複合ジベル１を埋め込ませたコンクリート部材又はモルタル部材９を形成させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼部材の表面にコンクリート部材又はモルタル部材を一体に接合するために用いるもので、特に、鋼部材に厚み寸法が小さいコンクリート部材又はモルタル部材を接合する場合に適した複合ジベル、及び、該複合ジベルを用いた鋼床版補強方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
橋梁や高架道路を構成する床版の１つに鋼床版がある。かかる鋼床版は、鋼板製としてあるデッキプレートの下面側に縦リブと横リブを取り付けて補強し、該補強されたデッキプレートの上側にアスファルト舗装を設けてなる構成としてある。
【０００３】
この種の鋼床版では、経年変化に伴う疲労や損傷の発生が懸念されており、そのために、上記のような鋼床版の疲労や損傷を補うための手法として、たとえば、デッキプレートの上側の既設のアスファルト舗装を撤去した後、上記デッキプレートの上側にコンクリート層又はモルタル層を一体に設けることにより該デッキプレートを補強し、しかる後、上記コンクリート層又はモルタル層の上側に、アスファルト舗装を設けるようにする手法が考えられている。
【０００４】
ところで、上記鋼板製のデッキプレートの上面に上記コンクリート層又はモルタル層を一体化させた合成構造を形成する場合のように、鋼部材の表面にコンクリート部材又はモルタル部材を一体化させてなる鋼コンクリート合成構造（鋼部材とモルタル部材との合成構造も含む）を形成する場合は、鋼部材とコンクリート部材又はモルタル部材との間での剪断方向の相対的なずれや、該各部材同士が互いに離反する方向の相対的なずれを防止する必要がある。
【０００５】
なお、鋼コンクリート合成構造のずれ止めとしては、スタッドジベル（頭付きスタッド）が広く一般的に使用されている。
【０００６】
かかるスタッドジベルを使用する場合は、鋼部材の表面におけるコンクリート部材又はモルタル部材の接合個所に、複数のスタッドジベルを溶接により植設し、次いで、上記鋼部材の表面にコンクリート又はモルタルを上記スタッドジベルを覆うように打設し、硬化させてコンクリート部材又はモルタル部材を形成させるようにしてある。これにより、上記鋼部材に植設してある各スタッドジベルがコンクリート部材又はモルタル部材に埋め込まれるようになるため、上記コンクリート部材又はモルタル部材に埋め込まれたスタッドジベルにより該コンクリート部材又はモルタル部材の相対変位を拘束させることで、上記鋼部材とコンクリート部材又はモルタル部材の相対的なずれを防止して両者を一体化できるようにしてある。
【０００７】
又、鋼床版のデッキプレートの表面にコンクリート層又はモルタル層を一体に接合するための手法の１つとしては、鋼床版のデッキプレートの表面に、樹脂製のジベルを接着剤により接着し、その後、上記樹脂製のジベルを覆うように繊維補強モルタル（繊維補強セメント複合材料）を打設して、上記デッキプレートとその上側で形成させる繊維補強モルタル層を上記樹脂製のジベルを介して一体に連結させるようにする手法が従来提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００８】
鋼床版のデッキプレートの表面にコンクリート層又はモルタル層を一体に接合するための別の手法としては、鋼床版の全面に接着剤を塗布し、該接着剤が塗布された鋼床版上にコンクリートを打設することにより、鋼床版とその上側で形成させるコンクリート層とを上記接着剤により接着することで、一体化させるようにする手法が従来提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４２７６５２７号公報
【特許文献２】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】
【００１０】
ところが、鋼床版のデッキプレート上に敷設されるアスファルト舗装の通常の厚み寸法は８０ｍｍ程度であることから、前述したように鋼床版のデッキプレートの補強を目的として該デッキプレートの上側にコンクリート層又はモルタル層を一体に設ける場合、該コンクリート層又はモルタル層の厚み寸法と、その上側に設けるアスファルト舗装の厚み寸法の和を、従来の鋼床版にてデッキプレート上に設けられていたアスファルト舗装の厚み寸法と同様の８０ｍｍ程度にするためには、上記コンクリート層又はモルタル層の厚み寸法は４０ｍｍ程度に設定する必要がある。
【００１１】
この場合、鋼コンクリート合成構造のずれ止めとして広く使用されているスタッドジベルは、汎用のものは呼び長さが最低でも４０ｍｍ程度となっているため、この汎用のスタッドジベルを上記鋼床版のデッキプレートに植設した状態では、該デッキプレートの上側に４０ｍｍ程度の厚み寸法で形成するコンクリート層又はモルタル層に埋没させることが困難であり、たとえ、該コンクリート層又はモルタル層に埋没させることができたとしても、スタッドジベルの頭部の先端から上記コンクリート層又はモルタル層の上面までの間に、被り厚さを確保することが難しいというのが実状である。
【００１２】
又、上記汎用のスタッドジベルは、通常、呼び長さが小さいものは軸径が細くなっているため、呼び長さが小さいスタッドジベルほど、一点当たりの剛度が低くなる傾向がある。
【００１３】
更に、上記のように鋼床版のデッキプレートに植設したスタッドジベルを用いて該鋼床版の上側に接合するコンクリート層又はモルタル層との剪断方向のずれ止めを図る場合、スタッドジベルの軸径が細い場合は、コンクリート層又はモルタル層における上記スタッドジベルの軸部の周囲に位置する部分に応力集中が生じ易い。しかも、上記スタッドジベルは、その頭部が円柱形状としてあって、該頭部における鋼床版に臨む側となる軸部寄りの端面と外周面との間のコーナ部が、ほぼ直角の断面形状となっていることから、上記コンクリート層又はモルタル層にて上記コーナ部に接する部分にも応力集中が生じ易い。したがって、汎用のスタッドジベルにて呼び長さが小さくて軸径が細いものは、ずれ止めとしての強度があまり高くないというのが実状である。
【００１４】
そのために、上記鋼床版のデッキプレートに呼び長さの小さいスタッドジベルを植設して、該デッキプレートの上側に設けるコンクリート層又はモルタル層とのずれ止めを図る場合、上記デッキプレートとコンクリート層又はモルタル層との間に作用する剪断力に耐えてずれ止めを図ることができるようにするためには、上記デッキプレートに植設するスタッドジベルの本数を多くする必要がある。したがって、部材点数が嵩むと共に、スタッドジベルの植設のための溶接作業に手間と時間を要するという問題がある。
【００１５】
なお、以上の点に鑑みると、スタッドジベルとして、全長が短くて軸径が太い外形のスタッドジベルを用いるようにすれば、上記のような問題はいずれも解消できると考えられるが、この場合は、スタッドジベルが汎用のものではなく、専用品（特注品）となるため、該スタッドジベルの製造に要するコストが大幅に嵩むという問題が生じてしまう。
【００１６】
特許文献１に示された手法によれば、鋼床版のデッキプレートの上面に樹脂製のジベルを接着剤により接着した状態で、該デッキプレートの上側に上記樹脂製のジベルが埋め込まれた繊維補強モルタル層を形成させることができるとされている。
【００１７】
ところで、一般に、接着剤は、引っ張り力（剥離させる方向の力）と剪断力が同時に作用する場合に接着強度が低下し易い。しかし、上記鋼床版のデッキプレートと樹脂製のジベルとの接着部分には、上記デッキプレートと繊維補強モルタル層との間の相対的な剪断方向のずれと、上記デッキプレートと繊維補強モルタル層が相対的に離反する方向のずれの力が一緒に作用するようになるため、上記デッキプレートと樹脂製のジベルとの上記接着剤のみによる接着部分の耐力が不足する虞がある。
【００１８】
又、接着剤は、施工時の接着強度の発現に温度依存性があり、環境の影響を受けやすいため、品質の確保が難しいという問題もある。
【００１９】
更に、上記樹脂製のジベルは専用品となるため、製造コストが嵩むという問題があると共に、ジベルが樹脂製であるために強度を得にくく、よって、上記鋼床版のデッキプレートと繊維補強モルタル層を相対的に離反させる方向の力に対する耐力が低いというのが実状である。
【００２０】
特許文献２に示されたものは、鋼床版の全面に接着剤を塗布し、その上にコンクリートを打設することで、形成されるコンクリート層と上記鋼床版とを上記接着剤により接着して一体化させるものであるため、上記鋼床版に対する接着剤の塗布に際し、予め上記鋼床版の表面を全面に亘ってケレンする作業が必要になる。したがって、そのケレン作業に要する手間や時間が嵩むと共に、コストが嵩むという問題がある。
【００２１】
そこで、本発明は、鋼部材と該鋼部材に一体に接合するコンクリート部材又はモルタル部材とのずれ止めを図ることができると共に、上記鋼部材に接合するコンクリート部材又はモルタル部材の厚み寸法が比較的小さい場合であっても、特殊な専用品を用いることなく上記ずれ止めの効果を良好に図ることができ、更には、鋼部材に対する取り付けに要する手間と時間を抑制することができる複合ジベル、及び、該複合ジベルを用いた鋼床版補強方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるねじ部材と、該ねじ部材のねじ部に螺着させるナット本体にフランジ部を取り付けて、該フランジ部が上記ねじ部材の一端側とは反対側に位置するようにした姿勢で上記ねじ部材に上記ナット本体を螺着させたフランジ付きナットとからなる構成を有する複合ジベルとする。
【００２３】
更に、上記構成において、ねじ部材を、軸心方向の一端部に鋼部材に溶接するスタッドベースを備え、且つ少なくとも軸心方向の他端側に雄ねじ部を備えたねじ付きスタッドとした構成とする。
【００２４】
同様に、上記構成において、ねじ部材を、ボルト軸部の軸心方向の一端部にボルト頭部を備えたボルトとし、且つ該ボルトのボルト軸部を、鋼部材に表裏両面に貫通するように穿設してあるボルト挿通孔に該鋼部材の裏面側から挿通させると共に、該鋼部材の表面側に突出する上記ボルト軸部に、フランジ付きナットを、フランジ部が上記ボルト頭部とは反対側に位置するようにした姿勢で螺着させると共に締め込むことで、該ボルトの軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるようにした構成とする。
【００２５】
又、請求項４に対応して、軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるねじ部材と、該ねじ部材のねじ部に螺着させるナット本体にフランジ部を取り付けて、該フランジ部が上記ねじ部材の一端側とは反対側に位置するようにした姿勢で上記ねじ部材に上記ナット本体を螺着させたフランジ付きナットとからなる構成を有する複合ジベルにおける上記ねじ部材の軸心方向の一端側を、鋼床版のデッキプレートに取り付けることにより、該複合ジベルを上記デッキプレートの上面に設置し、次いで、該デッキプレートの上側に、上記複合ジベルを埋没させるようにコンクリート又はモルタルを打設し、硬化させて、上記複合ジベルを埋め込んでなるコンクリート層又はモルタル層を形成させるようにする鋼床版補強方法とする。
【００２６】
更に、上記構成において、複合ジベルのねじ部材を、軸心方向の一端部に鋼部材に溶接するスタッドベースを備え、且つ少なくとも軸心方向の他端側に雄ねじ部を備えたねじ付きスタッドとして、鋼床版のデッキプレートの上面に、上記ねじ付きスタッドのスタッドベースを溶接することにより、上記複合ジベルの上記デッキプレートへの取り付けを行うようにする。
【００２７】
同様に、上記構成において、複合ジベルのねじ部材を、ボルト軸部の軸心方向の一端部にボルト頭部を備えたボルトとして、鋼床版のデッキプレートに上下両面に貫通するように穿設したボルト挿通孔に、上記ボルトのボルト軸部を下面側より挿通させると共に、上記ボルト挿通孔よりデッキプレートの上面側に突出する上記ボルト軸部に、フランジ付きナットを、フランジ部が上記ボルト頭部とは反対側に位置するようにした姿勢で螺着させると共に締め込むことで、該ボルトとフランジ付きナットとからなる上記複合ジベルの上記デッキプレートへの取り付けを行うようにする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるねじ部材と、該ねじ部材のねじ部に螺着させるナット本体にフランジ部を取り付けて、該フランジ部が上記ねじ部材の一端側とは反対側に位置するようにした姿勢で上記ねじ部材に上記ナット本体を螺着させたフランジ付きナットとからなる構成を有する複合ジベルとしてあるので、鋼部材の表面におけるコンクリート部材又はモルタル部材の接合領域に、ねじ部材の軸心方向の一端側を取り付け、且つ該ねじ部材にはフランジ付きナットを上記所定の姿勢で取り付けてなる状態とした後、上記接合領域にコンクリート又はモルタルを打設し、硬化させて、上記ねじ部材及びフランジ付きナットを埋め込ませたコンクリート部材又はモルタル部材を形成することにより、該コンクリート部材又はモルタル部材と上記鋼部材との剪断方向の相対的なずれや、該各部材同士が互いに離反する方向の相対的なずれを効率よく防止した状態で一体化させることができる。
（２）更に、上記ねじ部材をねじ付きスタッドやボルトとすることにより、該ねじ部材として汎用品のねじ付きスタッドやボルトを使用することもでき、又、フランジ付きナットとして汎用品を使用することもできる。しかも、上記汎用のねじ付きスタッドやボルトとして呼び長さが小さいものを選定することにより、上記鋼部材に接合するコンクリート部材又はモルタル部材の厚み寸法が小さい場合にも、コストが嵩む特殊な専用品を要することなく容易に対応することができる。
（３）更に又、上記ねじ部材として、径が大きいものを使用することにより、その剛度を高めることができると共に、上記鋼部材に接合させたコンクリート部材又はモルタル部材に生じる応力集中を軽減させることができる。よって、上記鋼部材とコンクリート部材又はモルタル部材とのずれ止めの効果を良好に得ることができる。
（４）又、軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるねじ部材と、該ねじ部材のねじ部に螺着させるナット本体にフランジ部を取り付けて、該フランジ部が上記ねじ部材の一端側とは反対側に位置するようにした姿勢で上記ねじ部材に上記ナット本体を螺着させたフランジ付きナットとからなる構成を有する複合ジベルにおける上記ねじ部材の軸心方向の一端側を、鋼床版のデッキプレートに取り付けることにより、該複合ジベルを上記デッキプレートの上面に設置し、次いで、上記デッキプレートの上側に、上記複合ジベルを埋没させるようにコンクリート又はモルタルを打設し、硬化させて、上記複合ジベルを埋め込んでなるコンクリート層又はモルタル層を形成させるようにする鋼床版補強方法としてあるので、鋼床版のデッキプレートと、該デッキプレートに接合するコンクリート層又はモルタル層との接合個所に、上記（１）（２）（３）における鋼部材とコンクリート部材又はモルタル部材との接合個所について得られる効果と同様の良好なずれ止めの効果、及び、応力集中を軽減させる効果を得ることができる。これにより、上記デッキプレートに対して上記コンクリート層又はモルタル層を一体化させることができて、鋼床版のデッキプレートの補強を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の複合ジベルの実施の一形態を示すもので、（ａ）は鋼部材の表面に取り付ける前の複合ジベルの状態を、（ｂ）は鋼部材の表面に取り付けた複合ジベルの状態を、それぞれ示す概略側面図である。
【図２】図１の複合ジベルの応用例を示すもので、（ａ）は複合ジベルを構成するねじ付きスタッドに螺着させたフランジ付きナットをカラーに突き当たるまで締め込んだ状態を示す概略側面図、（ｂ）はねじ付きスタッドの外周に嵌めたスリーブに突き当たるまでフランジ付きナットを締め込んだ状態を示す一部切断概略側面図、（ｃ）は高ナットとなるナット本体を具備したフランジ付きナットをカラーに突き当たるまで締め込んだ状態を示す概略側面図である。
【図３】図１の複合ジベルを用いて実施する鋼床版の補強方法を示すもので、（ａ）は鋼床版のデッキプレート上に複合ジベルを設置した状態を、（ｂ）はデッキプレートの上側に繊維補強モルタル層を接合した状態を、（ｃ）は繊維補強モルタル層の上側にアスファルト舗装を設けた状態を、それぞれ示す概略切断側面図である。
【図４】本発明の複合ジベルの実施の他の形態を示す概略側面図である。
【図５】図４の複合ジベルの応用例を示すもので、（ａ）は複合ジベルを構成するボルトに螺着させたフランジ付きナットと鋼部材の表面との間に座金を介装させた状態を示す一部切断概略側面図、（ｂ）は複合ジベルを構成するボルトに螺着させたフランジ付きナットと鋼部材の表面との間にスリーブを介装させた状態を示す一部切断概略側面図である。
【図６】図４の複合ジベルの別の応用例を示すもので、フランジ付きナットを、高ナットとなるナット本体を具備したフランジ付きナットとした構成を示す概略側面図である。
【図７】図４の複合ジベルの変形例を示す概略側面図である。
【図８】図４の複合ジベルを用いて実施する鋼床版の補強方法を示すもので、（ａ）は鋼床版のデッキプレートに複合ジベルを設置した状態を、（ｂ）はデッキプレートの上側に繊維補強モルタル層を接合した状態を、（ｃ）は繊維補強モルタル層の上側にアスファルト舗装を設けた状態を、それぞれ示す概略切断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００３１】
図１（ａ）（ｂ）は本発明の複合ジベルの実施の一形態を示すもので、以下のようにしてある。
【００３２】
すなわち、本発明の複合ジベル１は、軸心方向の一端部を鋼部材８の表面におけるコンクリート部材又はモルタル部材９の接合領域に溶接（溶植）するスタッドベース（溶接側の端部）３とし、且つ少なくとも軸心方向の他端側に雄ねじ部４を設けてなるねじ部材としてのねじ付きスタッド（ねじ付き溶接スタッド）２と、ナット本体６の軸心方向の片側端部に一体に具備したフランジ部７が上記ねじ付きスタッド２のスタッドベース３側とは反対側に位置するような姿勢で上記ナット本体６を該ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に螺着したフランジ付きナット５とからなる構成とする。
【００３３】
詳述すると、上記ねじ付きスタッド２は、たとえば、図１（ａ）（ｂ）に示すように、スタッドベース３側となる軸心方向一端側の領域を雄ねじ部４の谷の径と対応する外径の円筒部（ねじなし部）１０としてある。
【００３４】
又、上記ねじ付きスタッド２は、その呼び長さＬが、鋼部材８の表面に接合すべき図１（ｂ）に二点鎖線で示す如きコンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄから、該コンクリート部材又はモルタル部材９の形成時に本発明の複合ジベル１に対して必要とされる被り厚さＣを引いた寸法に対応するものを、汎用のねじ付きスタッド２から選定するようにしてある。具体的には、たとえば、上記鋼部材８に接合するコンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄが４０ｍｍ、該コンクリート部材又はモルタル部材９の形成時に上記本発明の複合ジベル１に対して必要とされる被り厚さＣが１５ｍｍの場合、上記ねじ付きスタッド２としては、呼び長さＬが２５ｍｍのねじ付きスタッド２を選定して用いるようにすればよい。なお、ねじ付きスタッド２は、呼び長さＬが２０ｍｍ程度のものから汎用品がある。よって、上記呼び長さＬが２５ｍｍのねじ付きスタッド２は、汎用品として入手可能である。
【００３５】
更に、上記ねじ付きスタッド２は、後述するように鋼部材８の表面に本発明の複合ジベル１を埋め込ませたコンクリート部材又はモルタル部材９を形成させた状態で、上記コンクリート部材又はモルタル部材９における該ねじ付きスタッド２の周囲に位置する部分の応力集中を防ぐという観点から考えると、上記したように必要とされる呼び長さＬが定められた条件の下で、この呼び長さＬを備えた汎用のねじ付きスタッド２のうち、雄ねじ部４の外径や円筒部１０の径ができるだけ大きいねじ付きスタッド２を用いることが望ましい。たとえば、上記呼び長さＬが２５ｍｍのねじ付きスタッド２としては、一般的に、雄ねじ部４の外径が１２〜１６ｍｍのものが汎用品として広く用いられているため、これらの汎用品から所望される剛度や、コストを考慮して最適な形状のねじ付きスタッド２を適宜選択して用いるようにすればよい。
【００３６】
上記フランジ付きナット５は、上記ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に螺着可能な雌ねじ部（図示せず）を備えたものを適宜選定して用いるようにすればよい。
【００３７】
なお、図１（ｂ）における符号１１は、上記ねじ付きスタッド２のスタッドベース３を鋼部材８の表面に溶接（スタッド溶接）することに伴って、該ねじ付きスタッド２から溶け出した溶融金属により上記スタッドベース３付近の外周を取り囲むように形成されるカラーである。
【００３８】
以上の構成としてある本発明の複合ジベル１を使用する場合は、鋼部材８の表面におけるコンクリート部材又はモルタル部材９を接合すべき領域に、本発明の複合ジベル１における上記ねじ付きスタッド２を、その軸心方向が上記鋼部材８の表面に対して垂直になる姿勢で配置して、該ねじ付きスタッド２のスタッドベース３を、上記鋼部材８の表面に溶接により取り付ける。このときの溶接方法としては、既知のスタッド溶接方法を用いるようにすればよい。
【００３９】
なお、上記鋼部材８に対して上記ねじ付きスタッド２を溶接する作業は、該ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に、上記所定の姿勢としたフランジ付きナット５を取り付けたまま行うようにしてもよい。しかし、スタッド溶接時の上記ねじ付きスタッド２の保持の観点、及び、スタッド溶接時の電気の流れの観点から考えると、上記ねじ付きスタッド２のスタッド溶接作業は、該ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に上記フランジ付きナット５を螺着させていない状態で行うようにする方が好適である。
【００４０】
上記のようにして、上記ねじ付きスタッド２の鋼部材８に対する溶接作業を、該ねじ付きスタッド２にフランジ付きナット５が取り付けられていない状態で実施した場合は、そのねじ付きスタッド２の溶接作業後に、上記鋼部材８に取り付けられたねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に、フランジ付きナット５を、フランジ部７とは反対側の軸心方向端部側から螺着させて取り付けて、本発明の複合ジベル１を形成させるようにする。
【００４１】
上記鋼部材８に取り付けた本発明の複合ジベル１における上記フランジ付きナット５は、図１（ｂ）に示すように、上記ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４の軸心方向他端寄り位置に配置させるようにすればよい。
【００４２】
上記鋼部材８の表面におけるコンクリート部材又はモルタル部材９の接合領域に対する本発明の複合ジベル１の取り付けを行った後は、上記鋼部材８の表面の上記所定の領域に、所定の組成のコンクリート又はモルタルを、上記本発明の複合ジベル１を覆うように打設し、その後、硬化させることにより、図１（ｂ）に二点鎖線で示すように、上記鋼部材８に取り付けてある本発明の複合ジベル１を埋め込ませた状態のコンクリート部材又はモルタル部材９を形成させるようにする。
【００４３】
これにより、上記鋼部材８に取り付けられ且つ上記コンクリート部材又はモルタル部材９に埋め込まれた本発明の複合ジベル１は、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９が互いに剪断方向にずれる挙動、及び、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９が互いに離反する方向にずれる挙動を防止できるようになる。
【００４４】
この際、本発明の複合ジベル１では、ねじ付きスタッド２として、所望される呼び長さＬを備えた汎用のねじ付きスタッド２のうち、雄ねじ部４の外径や円筒部１０の外径の大きいものを用いるようにすることにより、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９との間に剪断方向のずれを生じさせるような荷重が作用する際に、上記コンクリート部材又はモルタル部材９における該ねじ付きスタッド２の周囲に位置する部分に生じる応力集中を、軽減させることができるようになる。
【００４５】
しかも、上記本発明の複合ジベル１におけるフランジ付きナット５は、通常、ナット本体６における鋼部材８寄りに配置されている端面と外側面との間のコーナ部、及び、フランジ部７における鋼部材８寄りに配置されている端面と外周面との間のコーナ部が、それぞれ鈍角の断面形状になっているため、上記コンクリート部材又はモルタル部材９における上記フランジ付きナット５のナット本体６とフランジ部７の上記各コーナ部に接する部分に対する応力集中も抑制することができるようになる。
【００４６】
更に、本発明の複合ジベル１では、鋼部材８に溶接したねじ付きスタッド２の先端側（上記鋼部材８より離反する側の端部）に、該ねじ付きスタッド２の断面形状よりも大きな平面形状を有するナット本体６を備えたフランジ付きナット５が取り付けてあり、該フランジ付きナット５は、上記鋼部材８より離反する側の端部に、ナット本体６より外周に張り出すフランジ部７が設けてあるため、該フランジ付きナット５のナット本体６及びフランジ部７の存在により、ねじ付きスタッド２の周囲に位置する上記コンクリート部材又はモルタル部材９の部分が、鋼部材８より離反する方向へ変位しないように拘束されるようになる。このため、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９が互いに離反する方向にずれる挙動が効率よく防止されるようになる。
【００４７】
このように、本発明の複合ジベル１によれば、鋼部材８の表面におけるコンクリート部材又はモルタル部材９の接合領域には、ねじ付きスタッド２のスタッドベース３が溶接して取り付けられることにより、該領域にコンクリート又はモルタルを打設して形成させるコンクリート部材又はモルタル部材９と、上記鋼部材８とを、該各部材８と９同士の間での剪断方向の相対的なずれや、該各部材８と９同士が互いに離反する方向の相対的なずれを効率よく防止した状態で一体化させることができる。
【００４８】
更に、本発明の複合ジベル１は、汎用のねじ付きスタッド２と汎用のフランジ付きナット５から構成することができる。しかも、上記汎用のねじ付きスタッド２としては、呼び長さＬが小さいものを選定することで、上記鋼部材８に接合するコンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄが、従来の汎用のスタッドジベルは適用できないような小さい厚み寸法Ｄである場合にも、本発明の複合ジベル１で必要とされる被り厚さＣを容易に確保することができる。これにより、コストが嵩む特殊な専用品を要することなく、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９とのずれ止めの効果を良好に図ることができる。
【００４９】
更には、上記汎用のねじ付きスタッド２としては、雄ねじ部４の外径や円筒部１０の径が大きいものを使用することにより、本発明の複合ジベル１の一点当たりの剛度を高めることができると共に、上記鋼部材８に接合させたコンクリート部材又はモルタル部材９における本発明の複合ジベル１の周囲に位置する部分での応力集中を軽減させることができる。
【００５０】
又、上記本発明の複合ジベル１の鋼部材８への取り付けは、上記ねじ付きスタッド２のスタッドベース３を鋼部材８の表面に溶接することで行うようにしてある。この溶接は、溶接部に高い強度を得るための方法が確立されていると共に、溶接品質が確保できるようになっている既存のスタッド溶接方法で実施することができるため、本発明の複合ジベル１におけるねじ付きスタッド２の上記鋼部材８への取付強度を高いものとすることができる。更に、上記ねじ付きスタッド２及びフランジ付きナット５は、共に鋼製のものとすることにより、本発明の複合ジベル１を強度の高いものとすることができる。よって、前述した特許文献１に示された手法、すなわち、鋼部材に樹脂製のジベルを接着剤によって接着する手法を採る場合に生じていたような問題をいずれも回避することができる。
【００５１】
更に、上記鋼部材８の表面に本発明の複合ジベル１を取り付ける際は、予め該鋼部材８の表面に対するケレンが必要となる場合であっても、上記鋼部材８の表面にて、本発明の複合ジベル１のねじ付きスタッド２の溶接対象個所のみをケレンすればよいため、該ケレン作業に要する手間と時間、及び、コストを抑制することができる。
【００５２】
なお、上記において、鋼部材８の表面に本発明の複合ジベル１を取り付けた状態で、該領域にコンクリート又はモルタルを打設してコンクリート部材又はモルタル部材９を形成させるときは、上記本発明の複合ジベル１におけるフランジ付きナット５を、ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４の軸心方向他端寄り位置に単に螺着させた状態とさせるものとして説明したが、この状態では、上記フランジ付きナット５が、上記コンクリート又はモルタルの打設前に作業者や工具や機材の接触によって外力を受けたり、打設されるコンクリート又はモルタルより外力を受けたりすると、上記ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に対して締める方向や緩める方向に容易に回転できるようになっているため、この回転に伴って、該フランジ付きナット５の上記ねじ付きスタッド２の軸心方向に対する取付位置が変位することが考えられる。
【００５３】
そのため、上記鋼部材８の表面に取り付けた本発明の複合ジベル１において、上記したようなフランジ付きナット５のねじ付きスタッド２の軸心方向に対する取付位置の変位を防止することが求められる場合には、図２（ａ）に示すように、上記フランジ付きナット５を、上記ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に対し、カラー１１に突き当たる位置まで締め込むようにすればよい。
【００５４】
あるいは、図２（ｂ）に示すように、上記ねじ付きスタッド２の外周に、円筒状、あるいは、円筒の内周面に上記ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に螺合可能な雌ねじを設けてなるスリーブ１２（なお図２（ｂ）では、円筒状のスリーブ１２が示してある）を、上記カラー１１に突き当たるように嵌めた後、この状態で、上記フランジ付きナット５を、上記ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に、上記スリーブ１２に突き当たる位置まで締め込むようにしてもよい。
【００５５】
ところで、上記図２（ａ）に示したものでは、フランジ付きナット５を、鋼部材８に溶接したねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に、カラー１１に突き当たる位置まで締め込むようにしてあることに伴って、該フランジ付きナット５のフランジ部７の位置が、図１（ａ）（ｂ）に示した如き本発明の複合ジベル１に比して、より鋼部材８に近接した配置とされている。
【００５６】
そこで、本発明の複合ジベル１におけるフランジ付きナットは、図２（ｃ）に示すように、高ナットとなるナット本体６ａの軸心方向の片側端部にフランジ部７を一体に具備してなる構成のフランジ付きナット５ａとして、該高ナット形式のフランジ付きナット５ａを、ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に、カラー１１に突き当たる位置まで締め込み、該フランジ付きナット５ａにおけるフランジ部７が、上記ねじ付きスタッド２の先端側の鋼部材８より離れた位置に配置できるようにしてもよい。
【００５７】
なお、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）において、図１（ａ）（ｂ）に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００５８】
上記図２（ａ）（ｂ）（ｃ）にそれぞれ示したように、本発明の複合ジベル１は、上記フランジ付きナット５，５ａを上記ねじ付きスタッド２に対して上記カラー１１又は上記スリーブ１２に突き当たる位置まで締め込んだ状態とすることにより、該フランジ付きナット５，５ａの自由な回転が抑制されるようになるため、上記フランジ付きナット５，５ａのねじ付きスタッド２の軸心方向に対する取付位置が変位することを防止できるようになる。
【００５９】
次に、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図１（ａ）（ｂ）に示した本発明の複合ジベル１を用いて行う鋼床版の補強方法を示すものである。
【００６０】
すなわち、上記鋼床版の補強方法を実施する場合は、先ず、図３（ａ）に示すように、既設の鋼床版１３におけるデッキプレート１４上より既存の図示しないアスファルト舗装を撤去する。
【００６１】
次に、鋼部材としての上記デッキプレート１４の上面（表面）における上記図示しないアスファルト舗装が撤去された領域は、コンクリート部材又はモルタル部材としての繊維補強モルタル層１５の接合領域として、該領域にて、後の工程で上記図１（ａ）（ｂ）に示した本発明の複合ジベル１の設置対象となる個所についてのケレン作業を行う。
【００６２】
次いで、上記デッキプレート１４の上面のケレンされた個所には、図３（ａ）に示すように本発明の複合ジベル１におけるねじ付きスタッド２のスタッドベース３を溶接して、上記デッキプレート１４の上面に、本発明の複合ジベル１を設置する。
【００６３】
この際、本発明の複合ジベル１は、ねじ付きスタッド２の呼び長さが、後の工程で形成する繊維補強モルタル層１５の厚み寸法から、該繊維補強モルタル層１５の形成時に本発明の複合ジベル１に対して必要とされる被り厚さを引いた寸法となるように設定してあるものとする。
【００６４】
上記のようにしてデッキプレート１４上に本発明の複合ジベル１の設置が終了すると、図３（ｂ）に示すように、上記デッキプレート１４の上面における繊維補強モルタル層１５の接合領域には、該領域に設置してある本発明の複合ジベル１を埋没させるような厚さでコンクリート又はモルタルとしての繊維補強モルタルを打設し、その後、硬化させて、上記本発明の複合ジベル１を埋め込ませてなる繊維補強モルタル層１５を形成させる。
【００６５】
なお、上記繊維補強モルタル層１５は、上記鋼床版１３のデッキプレート１４の補強のために必要とされる強度、剛度等の性能が得られるようにしてあれば、その配合や混合してある繊維の種類は適宜定めるようにすればよい。
【００６６】
これにより、上記デッキプレート１４とその上側に形成された上記繊維補強モルタル層１５は、本発明の複合ジベル１を介在させた状態で接合されるため、該接合部分にて、上記鋼部材であるデッキプレート１４と、コンクリート部材又はモルタル部材である繊維補強モルタル層１５同士の間での剪断方向の相対的なずれや、デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５同士が互いに離反する方向の相対的なずれが効率よく防止された状態で、該デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５を一体化させることができる。
【００６７】
その後、上記デッキプレート１４の上側に一体に接合されている上記繊維補強モルタル層１５の上側には、図３（ｃ）に示すように、アスファルト舗装１６を設けて、上記既設の鋼床版１３に対する補強工事を完了する。
【００６８】
なお、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）において図１（ａ）（ｂ）に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００６９】
以上の鋼床版補強方法によれば、本発明の複合ジベル１は、既設の鋼床版１３におけるデッキプレート１４と、その上面に接合する繊維補強モルタル層１５との接合個所に介在させることになり、上記デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５について、図１（ａ）（ｂ）の実施の形態における鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９と同様のずれ止めの効果、及び、応力集中を軽減させる効果を得ることができる。
【００７０】
よって、上記デッキプレート１４は、上記繊維補強モルタル層１５が一体化されることにより、補強を行うことができ、該デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５の一体化された構造の上側に、アスファルト舗装１６を施工することにより、上記鋼床版１３の補強を図った上で、その機能を回復させることができる。
【００７１】
なお、図示してないが、上記図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した鋼床版補強方法を実施する際は、図１（ａ）（ｂ）に示した複合ジベル１に代えて、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）のいずれかの構成の複合ジベル１を用いてもよいことは勿論である。この場合も、上記図３（ａ）（ｂ）（ｃ）で説明したと同様の効果を得ることができる。
【００７２】
図４は本発明の複合ジベルの実施の他の形態を示すもので、以下のようにしてある。
【００７３】
すなわち、本実施の形態の複合ジベル１ａは、鋼部材８における表面側にコンクリート部材又はモルタル部材９を接合するための接合領域に穿設したボルト挿通孔１７に該鋼部材８の裏面側よりボルト軸部１９を挿通させて該ボルト軸部１９の先端側を鋼部材８の表面側へ後述する所定の寸法で突出させて配置したねじ部材としてのボルト１８と、図１（ａ）（ｂ）に示したフランジ付きナット５と同様にナット本体６の軸心方向の片側端部にフランジ部７を一体に具備した構成として、上記フランジ部７を上記鋼部材８のボルト挿通孔１７に挿通配置してあるボルト１８のボルト頭部２０側とは反対側に位置するような姿勢でボルト軸部１９に先端側より螺着させたフランジ付きナット５とからなる構成とする。
【００７４】
詳述すると、上記ボルト１８は、たとえば、図４に示すように、ボルト軸部１９の軸心方向の一端部に六角のボルト頭部２０を備えた六角ボルトとしてある。更に、該ボルト１８は、鋼部材８のボルト挿通孔１７に裏面側よりボルト軸部１９を挿通させて、ボルト頭部２０を上記鋼部材８の裏面に接触させ、この状態で、該鋼部材８の表面側に突出するボルト軸部１９の先端側の突出量Ｌ１が、鋼部材８の表面に接合すべきコンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄから、該コンクリート部材又はモルタル部材９の形成時に本実施の形態の複合ジベル１ａに対して必要とされる被り厚さＣを引いた寸法に対応するように、選定するようにしてある。具体的には、たとえば、上記鋼部材８に接合するコンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄが４０ｍｍ、該コンクリート部材又はモルタル部材９の形成時に上記本発明の複合ジベル１に対して必要とされる被り厚さＣが１５ｍｍの場合、上記ボルト１８としては、呼び長さＬ０が、上記ボルト軸部１９の先端側の突出量Ｌ１として必要とされる２５ｍｍに、上記鋼部材８の厚み寸法Ｔを加えた寸法となるボルト１８を選定して用いるようにすればよい。
【００７５】
更に、上記ボルト１８は、後述するように鋼部材８の表面側に本実施の形態の複合ジベル１ａを埋め込ませたコンクリート部材又はモルタル部材９を形成させた状態で、上記コンクリート部材又はモルタル部材９におけるボルト軸部１９の周囲に位置する部分の応力集中を防ぐという観点から考えると、上記したように必要とされる呼び長さＬ０が定められた条件の下で、この呼び長さＬ０を備えた汎用のボルト１８のうち、ボルト軸部１９の径ができるだけ大きいボルト１８を用いることが望ましい。
【００７６】
上記フランジ付きナット５は、上記ボルト１８のボルト軸部１９の雄ねじに螺着可能な雌ねじ部（図示せず）を備えたものを適宜選定して用いるようにすればよい。
【００７７】
なお、図４において図１（ａ）（ｂ）に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００７８】
以上の構成としてある本実施の形態の複合ジベル１ａを使用する場合は、鋼部材８の表面側にコンクリート部材又はモルタル部材９を接合するための接合領域に、予め、上記ボルト１８のボルト軸部１９の径よりもやや大きな内径のボルト挿通孔１７を表裏両面に貫通させて穿設しておくようにする。
【００７９】
次に、上記ボルト挿通孔１７には、上記ボルト１８のボルト軸部１９を、上記鋼部材８の裏面側より挿通させる。次いで、上記鋼部材８の表面側に突出する上記ボルト軸部１９には、本実施の形態の複合ジベル１ａを構成するためのフランジ付きナット５を上記所定の姿勢で螺着させ、該フランジ付きナット５を上記鋼部材８の表面側に接する位置まで上記ボルト軸部１９に対して締め込むようにする。このようにして、上記ボルト１８及びフランジ付きナット５からなる本実施の形態の複合ジベル１ａは形成されると同時に、該複合ジベル１ａの上記鋼部材８への固定が行われる。
【００８０】
上記のようにして鋼部材８におけるコンクリート部材又はモルタル部材９の接合領域に対する本実施の形態の複合ジベル１ａの取り付けを行った後は、上記鋼部材８の表面の上記所定の領域に、所定の組成のコンクリート又はモルタルを、鋼部材８の表面側に露出されているボルト軸部１９及びフランジ付きナット５を覆うように打設し、その後、硬化させることにより、図４に二点鎖線で示すように、本実施の形態の複合ジベル１ａのボルト軸部１９及びフランジ付きナット５を埋め込ませた状態のコンクリート部材又はモルタル部材９を形成させるようにする。
【００８１】
これにより、上記鋼部材８に取り付けられ且つ上記コンクリート部材又はモルタル部材９に埋め込まれた本実施の形態の複合ジベル１ａは、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９が互いに剪断方向にずれる挙動、及び、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９が互いに離反する方向にずれる挙動を防止できるようになる。
【００８２】
この際、本実施の形態の複合ジベル１ａでは、ボルト１８として、所望される呼び長さＬ０を備えた汎用のボルト１８のうち、ボルト軸部１９の径の大きいものを用いるようにすることにより、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９との間に剪断方向のずれを生じさせるような荷重が作用する際に、上記コンクリート部材又はモルタル部材９における該ボルト軸部１９及びフランジ付きナット５の周囲に位置する部分に生じる応力集中を、軽減させることができるようになる。
【００８３】
しかも、上記本実施の形態の複合ジベル１ａにおけるフランジ付きナット５は、図１（ａ）（ｂ）に示したものと同様に、上記コンクリート部材又はモルタル部材９における上記フランジ付きナット５のナット本体６とフランジ部７の上記各コーナ部に接する部分に対する応力集中も抑制することができるようになる。
【００８４】
したがって、本実施の形態の複合ジベル１ａは、図１（ａ）（ｂ）に示した複ジベル１と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
又、図４に示す本実施の形態の複合ジベル１ａの鋼部材８に対する取り付けは、上記該鋼部材８に穿設したボルト挿通孔１７にボルト軸部１９を挿通させたボルト１８に、フランジ付きナット５を螺着させて締め込むという手法で行うようにしてあるため、本実施の形態の複合ジベル１ａの上記鋼部材８に対する取付強度を高いものとすることができる。更に、上記ボルト１８及びフランジ付きナット５を共に鋼製のものとすることで、本実施の形態の複合ジベル１ａ自体の強度を高いものとすることができる。よって、前述した特許文献１に示された手法、すなわち、鋼部材に樹脂製のジベルを接着剤によって接着する手法を採る場合に生じていたような問題をいずれも回避することができる。
【００８６】
更に、本実施の形態の複合ジベル１ａは、鋼部材８に対する取付作業を行う際の溶接作業を不要にすることができる。
【００８７】
ところで、上記図４の実施の形態の複合ジベル１ａでは、鋼部材８への固定を行う必要上、上記フランジ付きナット５を、上記鋼部材８のボルト挿通孔１７より該鋼部材８の表面側に突出する上記ボルト１８のボルト軸部１９に、該鋼部材８の表面に突き当たる位置まで締め込むようにしてあるため、該フランジ付きナット５のフランジ部７は、上記鋼部材８の表面より該フランジ付きナット５のナット本体６の軸心方向の寸法に対応する寸法分、離れた位置に配置されるようになる。
【００８８】
そこで、上記フランジ付きナット５のフランジ部７を、鋼部材８の表面から、より離反させた位置に配置することが所望される場合は、図４に示したと同様の構成において、図５（ａ）に示すように、鋼部材８の表面側に突出するボルト軸部１９の外周に、該ボルト軸部１９の径よりもわずかに大きい内径を備えた単数又は複数の座金２１（図では４枚の座金２１）を、上記鋼部材８の表面に突き当たるように嵌めた後、この状態で、上記フランジ付きナット５を、上記ボルト１８のボルト軸部１９に、上記座金２１に突き当たる位置まで締め込むようにしてもよい。なお、上記図５（ａ）の構成において、上記座金２１の数は、該ボルト軸部１９の軸心方向における上記フランジ付きナット５の取り付けを所望する位置（高さ位置）と、座金２１自体の厚み寸法に応じて自在に変更してよいことは勿論である。
【００８９】
あるいは、図５（ｂ）に示すように、鋼部材８の表面側に突出するボルト軸部１９の外周に、円筒状、あるいは、円筒の内周面に上記ボルト軸部１９の雄ねじに螺合可能な雌ねじを設けてなるスリーブ２２（なお図５（ｂ）では、円筒状のスリーブ２２が示してある）を、上記鋼部材８の表面に突き当たるように嵌めた後、この状態で、上記フランジ付きナット５を、上記ボルト１８のボルト軸部１９に、上記スリーブ２２に突き当たる位置まで締め込むようにしてもよい。
【００９０】
更には、図６に示すように、フランジ付きナットは、図２（ｃ）に示したと同様の高ナットとなるナット本体６ａの軸心方向の片側端部にフランジ部７を一体に具備してなる構成のフランジ付きナット５ａとして、該高ナット形式の該フランジ付きナット５ａを、鋼部材８のボルト挿通孔１７に挿通させて配置したボルト１８の該鋼部材８の表面側に突出するボルト軸部１９に、鋼部材８の表面に突き当たる位置まで締め込んだ状態としてもよい。
【００９１】
なお、図５（ａ）（ｂ）及び図６において、図４に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００９２】
上記図５（ａ）、図５（ｂ）、及び、図６のいずれの実施の形態の複合ジベル１ａは、上記フランジ付きナット５，５ａのフランジ部７の位置を、図４の実施の形態の複合ジベル１ａに比して、鋼部材８の表面から、より離反させた位置に配置できるため、該鋼部材８の表面側に接合するコンクリート部材又はモルタル部材９を、上記フランジ付きナット５，５ａのフランジ部７により、上記鋼部材８の表面より離反した位置で拘束することができるようになる。
【００９３】
次に、図７は本発明の複合ジベルの実施の更に他の形態として、図４に示した複合ジベル１ａの変形例を示すもので、以下のようにしてある。
【００９４】
すなわち、図７の実施の形態の複合ジベル１ａは、図４に示したと同様の構成において、鋼部材８に穿設するボルト挿通孔１７を、該鋼部材８の裏面側開口部の周縁に座ぐり２３を備えてなる構成のボルト挿通孔１７とし、且つ該ボルト挿通孔１７に対して鋼部材８の裏面側より挿通させて配置するボルトとして皿ボルト１８ａを用いた構成としてある。
【００９５】
その他の構成は図４に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００９６】
本実施の形態の複合ジベル１ａによっても、図４に示した複合ジベル１ａと同様の効果を得ることができる。
【００９７】
更に、上記本実施の形態の複合ジベル１ａは、ボルトとして皿ボルト１８ａを用いると共に、鋼部材８に設けるボルト挿通孔１７の裏面側開口部の周縁に座ぐり２３が設けてあることから、該座ぐり２３の内側に上記皿ボルト１８ａのボルト頭部２０が密着するようになる。このため、上記本実施の形態の複合ジベル１ａは、鋼部材８に対する固定をより確実に行うことができる。
【００９８】
次に、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示したと同様の鋼床版補強方法において、図１（ａ）（ｂ）の実施の形態の複合ジベル１に代えて、図４の実施の形態の複合ジベル１ａを用いて行うようにした鋼床版補強方法を示すものである。
【００９９】
すなわち、上記鋼床版の補強方法を実施する場合は、先ず、図８（ａ）に示すように、既設の鋼床版１３におけるデッキプレート１４上より既存の図示しないアスファルト舗装を撤去する。
【０１００】
次に、鋼部材としての上記デッキプレート１４の上面（表面）における上記図示しないアスファルト舗装が撤去された領域は、コンクリート部材又はモルタル部材としての繊維補強モルタル層１５の接合領域として、該領域にて、後の工程で上記複合ジベル１ａの設置が所望される個所に、表裏両面に貫通するボルト挿通孔１７を穿設する。
【０１０１】
次いで、上記ボルト挿通孔１７には、図８（ａ）に示すように上記複合ジベル１ａを構成するボルト１８を下面（裏面）側から挿通配置させる。これにより、該ボルト挿通孔１７を通してデッキプレート１４の上面側に突出するボルト軸部１９には、フランジ付きナット５を上方より螺着させて締め込むことで、上記デッキプレート１４に、複合ジベル１ａを設置する。
【０１０２】
この際、上記複合ジベル１ａは、上記ボルト１８のボルト軸部１９の上記デッキプレートの上面側に突出する突出量が、後の工程で形成する繊維補強モルタル層１５の厚み寸法から、該繊維補強モルタル層１５の形成時に上記複合ジベル１ａに対して必要とされる被り厚さを引いた寸法となるように設定してあるものとする。
【０１０３】
上記のようにしてデッキプレート１４に上記複合ジベル１ａの設置が終了すると、図８（ｂ）に示すように、上記デッキプレート１４の上面における繊維補強モルタル層１５の接合領域には、該領域に設置してある上記複合ジベル１ａを埋没させるような厚さで繊維補強モルタルを打設し、その後、硬化させて、上記デッキプレート１４の上面側で上記複合ジベル１ａを埋め込ませてなる繊維補強モルタル層１５を形成させる。
【０１０４】
なお、上記繊維補強モルタル層１５は、上記鋼床版１３のデッキプレート１４の補強のために必要とされる強度、剛度等の性能が得られるようにしてあれば、その配合や混合してある繊維の種類は適宜定めるようにすればよい。
【０１０５】
これにより、上記デッキプレート１４とその上側に形成された上記繊維補強モルタル層１５は、上記複合ジベル１ａを介在させた状態で接合されるため、該接合部分では、上記鋼部材であるデッキプレート１４と、コンクリート部材又はモルタル部材である繊維補強モルタル層１５同士の間での剪断方向の相対的なずれや、デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５同士が互いに離反する方向の相対的なずれが効率よく防止された状態で、該デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５を一体化させることができる。
【０１０６】
その後、上記デッキプレート１４の上側に一体に接合されている上記繊維補強モルタル層１５の上側には、図８（ｃ）に示すように、アスファルト舗装１６を設けて、上記既設の鋼床版１３に対する補強工事を完了する。
【０１０７】
なお、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）において図４に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【０１０８】
以上の鋼床版補強方法によっても、既設の鋼床版１３におけるデッキプレート１４と、その上面に接合する繊維補強モルタル層１５との接合個所に上記複合ジベル１ａを介在させることにより、上記デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５については、図４の実施の形態における鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９に対するものと同様のずれ止めの効果、及び、応力集中を軽減させる効果を得ることができる。
【０１０９】
よって、上記デッキプレート１４は、上記繊維補強モルタル層１５が一体化されることにより、補強を行うことができ、該デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５の一体化された構造の上側に、アスファルト舗装１６を施工することにより、上記鋼床版１３の補強を図った上で、その機能を回復させることができる。
【０１１０】
なお、図示してないが、上記図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した鋼床版補強方法を実施する際には、図４に示した複合ジベル１ａに代えて、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６、図７のいずれかの構成の複合ジベル１ａを用いてもよいことは勿論である。この場合も、上記図８（ａ）（ｂ）（ｃ）で説明したと同様の効果を得ることができる。
【０１１１】
又、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、図１（ａ）（ｂ）の実施の形態、及び、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）の実施の形態の複合ジベル１を構成するねじ付きスタッド２は、スタッドベース３側となる軸心方向一端側の領域に設けた円筒部１０が、雄ねじ部４の外径と対応する外径を備えてなる形式のものや、全ねじ形式のものを使用するようにしてもよい。
【０１１２】
図４の実施の形態、図５（ａ）（ｂ）の実施の形態、図６の実施の形態、及び、図７の実施の形態の複合ジベル１ａを構成するボルト１８は、全ねじ形式のボルト１８であってもよい。
【０１１３】
更に、図４の実施の形態、図５（ａ）（ｂ）の実施の形態、図６の実施の形態の複合ジベル１ａを構成するボルト１８は、六角ボルトとして示したが、六角以外の任意の外形のボルト頭部２０を備えたボルト１８を使用してもよい。
【０１１４】
上記各実施の形態では、フランジ付きナット５，５ａは、図面上、六角ナットの形式のナット本体６を備えたものとして示したが、ナット本体６の外形は六角ナットに限定されるものではない。
【０１１５】
本発明の複合ジベル１，１ａは、鋼部材８にコンクリート部材又はモルタル部材９を一体に接合して両者の剪断方向や離反する方向のずれ止めを図ることが求められる個所であれば、鋼床版１３のデッキプレート１４と該デッキプレート１４の上側に補強のために接合する繊維補強モルタル層１５との接合個所以外の任意の鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９との接合個所に適用してよい。
【０１１６】
又、鋼部材８とこれに接合するコンクリート部材又はモルタル部材９との位置関係は、必ずしも鋼部材８の上側にコンクリート部材又はモルタル部材９が配置されていなくてもよい。したがって、鋼部材８とこれに接合するコンクリート部材又はモルタル部材９との位置関係はいかなる配置であってもよい。
【０１１７】
本発明の複合ジベル１，１ａは、上記コンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄに制限を受けることなく適用してよい。したがって、図１（ａ）（ｂ）の実施の形態、及び、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）の実施の形態の複合ジベル１におけるねじ付きスタッド２は、上記コンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄに応じて、その厚み寸法Ｄから必要とされる被り厚さＣを引いた寸法の呼び長さＬとなるものを適宜選定すればよい。同様に、図４の実施の形態、図５（ａ）（ｂ）の実施の形態、図６の実施の形態、図７の実施の形態の複合ジベル１ａにおけるボルト１８は、上記コンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄに応じて、その厚み寸法Ｄから必要とされる被り厚さＣを引いた寸法が、鋼部材８のボルト挿通孔１７より該鋼部材８の表面側に突出するボルト軸部１９の先端側の突出量Ｌ１と一致するものを適宜選定すればよい。
【０１１８】
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）の実施の形態、及び、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）の実施の形態の鋼床版補強方法は、複合ジベル１，１ａを設置した後の鋼床版１３のデッキプレート１４上に繊維補強モルタル層１５を接合する場合について示したが、コンクリートの打設により形成させるコンクリート部材としてのコンクリート層、又は、モルタルの打設により形成させるモルタル部材としてのモルタル層であれば、いかなる組成のコンクリート層又はモルタル層を上記デッキプレート１４の上側に接合する場合にも適用してよい。
【０１１９】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１２０】
１，１ａ 複合ジベル
２ ねじ付きスタッド（ねじ部材）
３ スタッドベース
４ 雄ねじ部
５，５ａ フランジ付きナット
７ フランジ部
８ 鋼部材
９ コンクリート部材又はモルタル部材
１３ 鋼床版
１４ デッキプレート（鋼部材）
１５ 繊維補強モルタル層（コンクリート部材又はモルタル部材）
１７ ボルト挿通孔
１８ ボルト
１９ ボルト軸部
２０ ボルト頭部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼部材の表面にコンクリート部材又はモルタル部材を一体に接合するために用いるもので、特に、鋼部材に厚み寸法が小さいコンクリート部材又はモルタル部材を接合する場合に適した複合ジベル、及び、該複合ジベルを用いた鋼床版補強方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
橋梁や高架道路を構成する床版の１つに鋼床版がある。かかる鋼床版は、鋼板製としてあるデッキプレートの下面側に縦リブと横リブを取り付けて補強し、該補強されたデッキプレートの上側にアスファルト舗装を設けてなる構成としてある。
【０００３】
この種の鋼床版では、経年変化に伴う疲労や損傷の発生が懸念されており、そのために、上記のような鋼床版の疲労や損傷を補うための手法として、たとえば、デッキプレートの上側の既設のアスファルト舗装を撤去した後、上記デッキプレートの上側にコンクリート層又はモルタル層を一体に設けることにより該デッキプレートを補強し、しかる後、上記コンクリート層又はモルタル層の上側に、アスファルト舗装を設けるようにする手法が考えられている。
【０００４】
ところで、上記鋼板製のデッキプレートの上面に上記コンクリート層又はモルタル層を一体化させた合成構造を形成する場合のように、鋼部材の表面にコンクリート部材又はモルタル部材を一体化させてなる鋼コンクリート合成構造（鋼部材とモルタル部材との合成構造も含む）を形成する場合は、鋼部材とコンクリート部材又はモルタル部材との間での剪断方向の相対的なずれや、該各部材同士が互いに離反する方向の相対的なずれを防止する必要がある。
【０００５】
なお、鋼コンクリート合成構造のずれ止めとしては、スタッドジベル（頭付きスタッド）が広く一般的に使用されている。
【０００６】
かかるスタッドジベルを使用する場合は、鋼部材の表面におけるコンクリート部材又はモルタル部材の接合個所に、複数のスタッドジベルを溶接により植設し、次いで、上記鋼部材の表面にコンクリート又はモルタルを上記スタッドジベルを覆うように打設し、硬化させてコンクリート部材又はモルタル部材を形成させるようにしてある。これにより、上記鋼部材に植設してある各スタッドジベルがコンクリート部材又はモルタル部材に埋め込まれるようになるため、上記コンクリート部材又はモルタル部材に埋め込まれたスタッドジベルにより該コンクリート部材又はモルタル部材の相対変位を拘束させることで、上記鋼部材とコンクリート部材又はモルタル部材の相対的なずれを防止して両者を一体化できるようにしてある。
【０００７】
又、鋼床版のデッキプレートの表面にコンクリート層又はモルタル層を一体に接合するための手法の１つとしては、鋼床版のデッキプレートの表面に、樹脂製のジベルを接着剤により接着し、その後、上記樹脂製のジベルを覆うように繊維補強モルタル（繊維補強セメント複合材料）を打設して、上記デッキプレートとその上側で形成させる繊維補強モルタル層を上記樹脂製のジベルを介して一体に連結させるようにする手法が従来提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００８】
鋼床版のデッキプレートの表面にコンクリート層又はモルタル層を一体に接合するための別の手法としては、鋼床版の全面に接着剤を塗布し、該接着剤が塗布された鋼床版上にコンクリートを打設することにより、鋼床版とその上側で形成させるコンクリート層とを上記接着剤により接着することで、一体化させるようにする手法が従来提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４２７６５２７号公報
【特許文献２】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】
【００１０】
ところが、鋼床版のデッキプレート上に敷設されるアスファルト舗装の通常の厚み寸法は８０ｍｍ程度であることから、前述したように鋼床版のデッキプレートの補強を目的として該デッキプレートの上側にコンクリート層又はモルタル層を一体に設ける場合、該コンクリート層又はモルタル層の厚み寸法と、その上側に設けるアスファルト舗装の厚み寸法の和を、従来の鋼床版にてデッキプレート上に設けられていたアスファルト舗装の厚み寸法と同様の８０ｍｍ程度にするためには、上記コンクリート層又はモルタル層の厚み寸法は４０ｍｍ程度に設定する必要がある。
【００１１】
この場合、鋼コンクリート合成構造のずれ止めとして広く使用されているスタッドジベルは、汎用のものは呼び長さが最低でも４０ｍｍ程度となっているため、この汎用のスタッドジベルを上記鋼床版のデッキプレートに植設した状態では、該デッキプレートの上側に４０ｍｍ程度の厚み寸法で形成するコンクリート層又はモルタル層に埋没させることが困難であり、たとえ、該コンクリート層又はモルタル層に埋没させることができたとしても、スタッドジベルの頭部の先端から上記コンクリート層又はモルタル層の上面までの間に、被り厚さを確保することが難しいというのが実状である。
【００１２】
又、上記汎用のスタッドジベルは、通常、呼び長さが小さいものは軸径が細くなっているため、呼び長さが小さいスタッドジベルほど、一点当たりの剛度が低くなる傾向がある。
【００１３】
更に、上記のように鋼床版のデッキプレートに植設したスタッドジベルを用いて該鋼床版の上側に接合するコンクリート層又はモルタル層との剪断方向のずれ止めを図る場合、スタッドジベルの軸径が細い場合は、コンクリート層又はモルタル層における上記スタッドジベルの軸部の周囲に位置する部分に応力集中が生じ易い。しかも、上記スタッドジベルは、その頭部が円柱形状としてあって、該頭部における鋼床版に臨む側となる軸部寄りの端面と外周面との間のコーナ部が、ほぼ直角の断面形状となっていることから、上記コンクリート層又はモルタル層にて上記コーナ部に接する部分にも応力集中が生じ易い。したがって、汎用のスタッドジベルにて呼び長さが小さくて軸径が細いものは、ずれ止めとしての強度があまり高くないというのが実状である。
【００１４】
そのために、上記鋼床版のデッキプレートに呼び長さの小さいスタッドジベルを植設して、該デッキプレートの上側に設けるコンクリート層又はモルタル層とのずれ止めを図る場合、上記デッキプレートとコンクリート層又はモルタル層との間に作用する剪断力に耐えてずれ止めを図ることができるようにするためには、上記デッキプレートに植設するスタッドジベルの本数を多くする必要がある。したがって、部材点数が嵩むと共に、スタッドジベルの植設のための溶接作業に手間と時間を要するという問題がある。
【００１５】
なお、以上の点に鑑みると、スタッドジベルとして、全長が短くて軸径が太い外形のスタッドジベルを用いるようにすれば、上記のような問題はいずれも解消できると考えられるが、この場合は、スタッドジベルが汎用のものではなく、専用品（特注品）となるため、該スタッドジベルの製造に要するコストが大幅に嵩むという問題が生じてしまう。
【００１６】
特許文献１に示された手法によれば、鋼床版のデッキプレートの上面に樹脂製のジベルを接着剤により接着した状態で、該デッキプレートの上側に上記樹脂製のジベルが埋め込まれた繊維補強モルタル層を形成させることができるとされている。
【００１７】
ところで、一般に、接着剤は、引っ張り力（剥離させる方向の力）と剪断力が同時に作用する場合に接着強度が低下し易い。しかし、上記鋼床版のデッキプレートと樹脂製のジベルとの接着部分には、上記デッキプレートと繊維補強モルタル層との間の相対的な剪断方向のずれと、上記デッキプレートと繊維補強モルタル層が相対的に離反する方向のずれの力が一緒に作用するようになるため、上記デッキプレートと樹脂製のジベルとの上記接着剤のみによる接着部分の耐力が不足する虞がある。
【００１８】
又、接着剤は、施工時の接着強度の発現に温度依存性があり、環境の影響を受けやすいため、品質の確保が難しいという問題もある。
【００１９】
更に、上記樹脂製のジベルは専用品となるため、製造コストが嵩むという問題があると共に、ジベルが樹脂製であるために強度を得にくく、よって、上記鋼床版のデッキプレートと繊維補強モルタル層を相対的に離反させる方向の力に対する耐力が低いというのが実状である。
【００２０】
特許文献２に示されたものは、鋼床版の全面に接着剤を塗布し、その上にコンクリートを打設することで、形成されるコンクリート層と上記鋼床版とを上記接着剤により接着して一体化させるものであるため、上記鋼床版に対する接着剤の塗布に際し、予め上記鋼床版の表面を全面に亘ってケレンする作業が必要になる。したがって、そのケレン作業に要する手間や時間が嵩むと共に、コストが嵩むという問題がある。
【００２１】
そこで、本発明は、鋼部材と該鋼部材に一体に接合するコンクリート部材又はモルタル部材とのずれ止めを図ることができると共に、上記鋼部材に接合するコンクリート部材又はモルタル部材の厚み寸法が比較的小さい場合であっても、特殊な専用品を用いることなく上記ずれ止めの効果を良好に図ることができ、更には、鋼部材に対する取り付けに要する手間と時間を抑制することができる複合ジベル、及び、該複合ジベルを用いた鋼床版補強方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるねじ部材と、該ねじ部材のねじ部に螺着させるナット本体にフランジ部を取り付けて、該フランジ部が上記ねじ部材の一端側とは反対側に位置するようにした姿勢で上記ねじ部材に上記ナット本体を螺着させたフランジ付きナットとからなる構成を有する複合ジベルとする。
【００２３】
更に、上記構成において、ねじ部材を、軸心方向の一端部に鋼部材に溶接するスタッドベースを備え、且つ少なくとも軸心方向の他端側に雄ねじ部を備えたねじ付きスタッドとした構成とする。
【００２４】
同様に、上記構成において、ねじ部材を、ボルト軸部の軸心方向の一端部にボルト頭部を備えたボルトとし、且つ該ボルトのボルト軸部を、鋼部材に表裏両面に貫通するように穿設してあるボルト挿通孔に該鋼部材の裏面側から挿通させると共に、該鋼部材の表面側に突出する上記ボルト軸部に、フランジ付きナットを、フランジ部が上記ボルト頭部とは反対側に位置するようにした姿勢で螺着させると共に締め込むことで、該ボルトの軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるようにした構成とする。
【００２５】
又、請求項４に対応して、軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるねじ部材と、該ねじ部材のねじ部に螺着させるナット本体にフランジ部を取り付けて、該フランジ部が上記ねじ部材の一端側とは反対側に位置するようにした姿勢で上記ねじ部材に上記ナット本体を螺着させたフランジ付きナットとからなる構成を有する複合ジベルにおける上記ねじ部材の軸心方向の一端側を、鋼床版のデッキプレートに取り付けることにより、該複合ジベルを上記デッキプレートの上面に設置し、次いで、該デッキプレートの上側に、上記複合ジベルを埋没させるようにコンクリート又はモルタルを打設し、硬化させて、上記複合ジベルを埋め込んでなるコンクリート層又はモルタル層を形成させるようにする鋼床版補強方法とする。
【００２６】
更に、上記構成において、複合ジベルのねじ部材を、軸心方向の一端部に鋼部材に溶接するスタッドベースを備え、且つ少なくとも軸心方向の他端側に雄ねじ部を備えたねじ付きスタッドとして、鋼床版のデッキプレートの上面に、上記ねじ付きスタッドのスタッドベースを溶接することにより、上記複合ジベルの上記デッキプレートへの取り付けを行うようにする。
【００２７】
同様に、上記構成において、複合ジベルのねじ部材を、ボルト軸部の軸心方向の一端部にボルト頭部を備えたボルトとして、鋼床版のデッキプレートに上下両面に貫通するように穿設したボルト挿通孔に、上記ボルトのボルト軸部を下面側より挿通させると共に、上記ボルト挿通孔よりデッキプレートの上面側に突出する上記ボルト軸部に、フランジ付きナットを、フランジ部が上記ボルト頭部とは反対側に位置するようにした姿勢で螺着させると共に締め込むことで、該ボルトとフランジ付きナットとからなる上記複合ジベルの上記デッキプレートへの取り付けを行うようにする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるねじ部材と、該ねじ部材のねじ部に螺着させるナット本体にフランジ部を取り付けて、該フランジ部が上記ねじ部材の一端側とは反対側に位置するようにした姿勢で上記ねじ部材に上記ナット本体を螺着させたフランジ付きナットとからなる構成を有する複合ジベルとしてあるので、鋼部材の表面におけるコンクリート部材又はモルタル部材の接合領域に、ねじ部材の軸心方向の一端側を取り付け、且つ該ねじ部材にはフランジ付きナットを上記所定の姿勢で取り付けてなる状態とした後、上記接合領域にコンクリート又はモルタルを打設し、硬化させて、上記ねじ部材及びフランジ付きナットを埋め込ませたコンクリート部材又はモルタル部材を形成することにより、該コンクリート部材又はモルタル部材と上記鋼部材との剪断方向の相対的なずれや、該各部材同士が互いに離反する方向の相対的なずれを効率よく防止した状態で一体化させることができる。
（２）更に、上記ねじ部材をねじ付きスタッドやボルトとすることにより、該ねじ部材として汎用品のねじ付きスタッドやボルトを使用することもでき、又、フランジ付きナットとして汎用品を使用することもできる。しかも、上記汎用のねじ付きスタッドやボルトとして呼び長さが小さいものを選定することにより、上記鋼部材に接合するコンクリート部材又はモルタル部材の厚み寸法が小さい場合にも、コストが嵩む特殊な専用品を要することなく容易に対応することができる。
（３）更に又、上記ねじ部材として、径が大きいものを使用することにより、その剛度を高めることができると共に、上記鋼部材に接合させたコンクリート部材又はモルタル部材に生じる応力集中を軽減させることができる。よって、上記鋼部材とコンクリート部材又はモルタル部材とのずれ止めの効果を良好に得ることができる。
（４）又、軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるねじ部材と、該ねじ部材のねじ部に螺着させるナット本体にフランジ部を取り付けて、該フランジ部が上記ねじ部材の一端側とは反対側に位置するようにした姿勢で上記ねじ部材に上記ナット本体を螺着させたフランジ付きナットとからなる構成を有する複合ジベルにおける上記ねじ部材の軸心方向の一端側を、鋼床版のデッキプレートに取り付けることにより、該複合ジベルを上記デッキプレートの上面に設置し、次いで、上記デッキプレートの上側に、上記複合ジベルを埋没させるようにコンクリート又はモルタルを打設し、硬化させて、上記複合ジベルを埋め込んでなるコンクリート層又はモルタル層を形成させるようにする鋼床版補強方法としてあるので、鋼床版のデッキプレートと、該デッキプレートに接合するコンクリート層又はモルタル層との接合個所に、上記（１）（２）（３）における鋼部材とコンクリート部材又はモルタル部材との接合個所について得られる効果と同様の良好なずれ止めの効果、及び、応力集中を軽減させる効果を得ることができる。これにより、上記デッキプレートに対して上記コンクリート層又はモルタル層を一体化させることができて、鋼床版のデッキプレートの補強を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の複合ジベルの実施の一形態を示すもので、（ａ）は鋼部材の表面に取り付ける前の複合ジベルの状態を、（ｂ）は鋼部材の表面に取り付けた複合ジベルの状態を、それぞれ示す概略側面図である。
【図２】図１の複合ジベルの応用例を示すもので、（ａ）は複合ジベルを構成するねじ付きスタッドに螺着させたフランジ付きナットをカラーに突き当たるまで締め込んだ状態を示す概略側面図、（ｂ）はねじ付きスタッドの外周に嵌めたスリーブに突き当たるまでフランジ付きナットを締め込んだ状態を示す一部切断概略側面図、（ｃ）は高ナットとなるナット本体を具備したフランジ付きナットをカラーに突き当たるまで締め込んだ状態を示す概略側面図である。
【図３】図１の複合ジベルを用いて実施する鋼床版の補強方法を示すもので、（ａ）は鋼床版のデッキプレート上に複合ジベルを設置した状態を、（ｂ）はデッキプレートの上側に繊維補強モルタル層を接合した状態を、（ｃ）は繊維補強モルタル層の上側にアスファルト舗装を設けた状態を、それぞれ示す概略切断側面図である。
【図４】本発明の複合ジベルの実施の他の形態を示す概略側面図である。
【図５】図４の複合ジベルの応用例を示すもので、（ａ）は複合ジベルを構成するボルトに螺着させたフランジ付きナットと鋼部材の表面との間に座金を介装させた状態を示す一部切断概略側面図、（ｂ）は複合ジベルを構成するボルトに螺着させたフランジ付きナットと鋼部材の表面との間にスリーブを介装させた状態を示す一部切断概略側面図である。
【図６】図４の複合ジベルの別の応用例を示すもので、フランジ付きナットを、高ナットとなるナット本体を具備したフランジ付きナットとした構成を示す概略側面図である。
【図７】図４の複合ジベルの変形例を示す概略側面図である。
【図８】図４の複合ジベルを用いて実施する鋼床版の補強方法を示すもので、（ａ）は鋼床版のデッキプレートに複合ジベルを設置した状態を、（ｂ）はデッキプレートの上側に繊維補強モルタル層を接合した状態を、（ｃ）は繊維補強モルタル層の上側にアスファルト舗装を設けた状態を、それぞれ示す概略切断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００３１】
図１（ａ）（ｂ）は本発明の複合ジベルの実施の一形態を示すもので、以下のようにしてある。
【００３２】
すなわち、本発明の複合ジベル１は、軸心方向の一端部を鋼部材８の表面におけるコンクリート部材又はモルタル部材９の接合領域に溶接（溶植）するスタッドベース（溶接側の端部）３とし、且つ少なくとも軸心方向の他端側に雄ねじ部４を設けてなるねじ部材としてのねじ付きスタッド（ねじ付き溶接スタッド）２と、ナット本体６の軸心方向の片側端部に一体に具備したフランジ部７が上記ねじ付きスタッド２のスタッドベース３側とは反対側に位置するような姿勢で上記ナット本体６を該ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に螺着したフランジ付きナット５とからなる構成とする。
【００３３】
詳述すると、上記ねじ付きスタッド２は、たとえば、図１（ａ）（ｂ）に示すように、スタッドベース３側となる軸心方向一端側の領域を雄ねじ部４の谷の径と対応する外径の円筒部（ねじなし部）１０としてある。
【００３４】
又、上記ねじ付きスタッド２は、その呼び長さＬが、鋼部材８の表面に接合すべき図１（ｂ）に二点鎖線で示す如きコンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄから、該コンクリート部材又はモルタル部材９の形成時に本発明の複合ジベル１に対して必要とされる被り厚さＣを引いた寸法に対応するものを、汎用のねじ付きスタッド２から選定するようにしてある。具体的には、たとえば、上記鋼部材８に接合するコンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄが４０ｍｍ、該コンクリート部材又はモルタル部材９の形成時に上記本発明の複合ジベル１に対して必要とされる被り厚さＣが１５ｍｍの場合、上記ねじ付きスタッド２としては、呼び長さＬが２５ｍｍのねじ付きスタッド２を選定して用いるようにすればよい。なお、ねじ付きスタッド２は、呼び長さＬが２０ｍｍ程度のものから汎用品がある。よって、上記呼び長さＬが２５ｍｍのねじ付きスタッド２は、汎用品として入手可能である。
【００３５】
更に、上記ねじ付きスタッド２は、後述するように鋼部材８の表面に本発明の複合ジベル１を埋め込ませたコンクリート部材又はモルタル部材９を形成させた状態で、上記コンクリート部材又はモルタル部材９における該ねじ付きスタッド２の周囲に位置する部分の応力集中を防ぐという観点から考えると、上記したように必要とされる呼び長さＬが定められた条件の下で、この呼び長さＬを備えた汎用のねじ付きスタッド２のうち、雄ねじ部４の外径や円筒部１０の径ができるだけ大きいねじ付きスタッド２を用いることが望ましい。たとえば、上記呼び長さＬが２５ｍｍのねじ付きスタッド２としては、一般的に、雄ねじ部４の外径が１２〜１６ｍｍのものが汎用品として広く用いられているため、これらの汎用品から所望される剛度や、コストを考慮して最適な形状のねじ付きスタッド２を適宜選択して用いるようにすればよい。
【００３６】
上記フランジ付きナット５は、上記ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に螺着可能な雌ねじ部（図示せず）を備えたものを適宜選定して用いるようにすればよい。
【００３７】
なお、図１（ｂ）における符号１１は、上記ねじ付きスタッド２のスタッドベース３を鋼部材８の表面に溶接（スタッド溶接）することに伴って、該ねじ付きスタッド２から溶け出した溶融金属により上記スタッドベース３付近の外周を取り囲むように形成されるカラーである。
【００３８】
以上の構成としてある本発明の複合ジベル１を使用する場合は、鋼部材８の表面におけるコンクリート部材又はモルタル部材９を接合すべき領域に、本発明の複合ジベル１における上記ねじ付きスタッド２を、その軸心方向が上記鋼部材８の表面に対して垂直になる姿勢で配置して、該ねじ付きスタッド２のスタッドベース３を、上記鋼部材８の表面に溶接により取り付ける。このときの溶接方法としては、既知のスタッド溶接方法を用いるようにすればよい。
【００３９】
なお、上記鋼部材８に対して上記ねじ付きスタッド２を溶接する作業は、該ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に、上記所定の姿勢としたフランジ付きナット５を取り付けたまま行うようにしてもよい。しかし、スタッド溶接時の上記ねじ付きスタッド２の保持の観点、及び、スタッド溶接時の電気の流れの観点から考えると、上記ねじ付きスタッド２のスタッド溶接作業は、該ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に上記フランジ付きナット５を螺着させていない状態で行うようにする方が好適である。
【００４０】
上記のようにして、上記ねじ付きスタッド２の鋼部材８に対する溶接作業を、該ねじ付きスタッド２にフランジ付きナット５が取り付けられていない状態で実施した場合は、そのねじ付きスタッド２の溶接作業後に、上記鋼部材８に取り付けられたねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に、フランジ付きナット５を、フランジ部７とは反対側の軸心方向端部側から螺着させて取り付けて、本発明の複合ジベル１を形成させるようにする。
【００４１】
上記鋼部材８に取り付けた本発明の複合ジベル１における上記フランジ付きナット５は、図１（ｂ）に示すように、上記ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４の軸心方向他端寄り位置に配置させるようにすればよい。
【００４２】
上記鋼部材８の表面におけるコンクリート部材又はモルタル部材９の接合領域に対する本発明の複合ジベル１の取り付けを行った後は、上記鋼部材８の表面の上記所定の領域に、所定の組成のコンクリート又はモルタルを、上記本発明の複合ジベル１を覆うように打設し、その後、硬化させることにより、図１（ｂ）に二点鎖線で示すように、上記鋼部材８に取り付けてある本発明の複合ジベル１を埋め込ませた状態のコンクリート部材又はモルタル部材９を形成させるようにする。
【００４３】
これにより、上記鋼部材８に取り付けられ且つ上記コンクリート部材又はモルタル部材９に埋め込まれた本発明の複合ジベル１は、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９が互いに剪断方向にずれる挙動、及び、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９が互いに離反する方向にずれる挙動を防止できるようになる。
【００４４】
この際、本発明の複合ジベル１では、ねじ付きスタッド２として、所望される呼び長さＬを備えた汎用のねじ付きスタッド２のうち、雄ねじ部４の外径や円筒部１０の外径の大きいものを用いるようにすることにより、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９との間に剪断方向のずれを生じさせるような荷重が作用する際に、上記コンクリート部材又はモルタル部材９における該ねじ付きスタッド２の周囲に位置する部分に生じる応力集中を、軽減させることができるようになる。
【００４５】
しかも、上記本発明の複合ジベル１におけるフランジ付きナット５は、通常、ナット本体６における鋼部材８寄りに配置されている端面と外側面との間のコーナ部、及び、フランジ部７における鋼部材８寄りに配置されている端面と外周面との間のコーナ部が、それぞれ鈍角の断面形状になっているため、上記コンクリート部材又はモルタル部材９における上記フランジ付きナット５のナット本体６とフランジ部７の上記各コーナ部に接する部分に対する応力集中も抑制することができるようになる。
【００４６】
更に、本発明の複合ジベル１では、鋼部材８に溶接したねじ付きスタッド２の先端側（上記鋼部材８より離反する側の端部）に、該ねじ付きスタッド２の断面形状よりも大きな平面形状を有するナット本体６を備えたフランジ付きナット５が取り付けてあり、該フランジ付きナット５は、上記鋼部材８より離反する側の端部に、ナット本体６より外周に張り出すフランジ部７が設けてあるため、該フランジ付きナット５のナット本体６及びフランジ部７の存在により、ねじ付きスタッド２の周囲に位置する上記コンクリート部材又はモルタル部材９の部分が、鋼部材８より離反する方向へ変位しないように拘束されるようになる。このため、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９が互いに離反する方向にずれる挙動が効率よく防止されるようになる。
【００４７】
このように、本発明の複合ジベル１によれば、鋼部材８の表面におけるコンクリート部材又はモルタル部材９の接合領域には、ねじ付きスタッド２のスタッドベース３が溶接して取り付けられることにより、該領域にコンクリート又はモルタルを打設して形成させるコンクリート部材又はモルタル部材９と、上記鋼部材８とを、該各部材８と９同士の間での剪断方向の相対的なずれや、該各部材８と９同士が互いに離反する方向の相対的なずれを効率よく防止した状態で一体化させることができる。
【００４８】
更に、本発明の複合ジベル１は、汎用のねじ付きスタッド２と汎用のフランジ付きナット５から構成することができる。しかも、上記汎用のねじ付きスタッド２としては、呼び長さＬが小さいものを選定することで、上記鋼部材８に接合するコンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄが、従来の汎用のスタッドジベルは適用できないような小さい厚み寸法Ｄである場合にも、本発明の複合ジベル１で必要とされる被り厚さＣを容易に確保することができる。これにより、コストが嵩む特殊な専用品を要することなく、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９とのずれ止めの効果を良好に図ることができる。
【００４９】
更には、上記汎用のねじ付きスタッド２としては、雄ねじ部４の外径や円筒部１０の径が大きいものを使用することにより、本発明の複合ジベル１の一点当たりの剛度を高めることができると共に、上記鋼部材８に接合させたコンクリート部材又はモルタル部材９における本発明の複合ジベル１の周囲に位置する部分での応力集中を軽減させることができる。
【００５０】
又、上記本発明の複合ジベル１の鋼部材８への取り付けは、上記ねじ付きスタッド２のスタッドベース３を鋼部材８の表面に溶接することで行うようにしてある。この溶接は、溶接部に高い強度を得るための方法が確立されていると共に、溶接品質が確保できるようになっている既存のスタッド溶接方法で実施することができるため、本発明の複合ジベル１におけるねじ付きスタッド２の上記鋼部材８への取付強度を高いものとすることができる。更に、上記ねじ付きスタッド２及びフランジ付きナット５は、共に鋼製のものとすることにより、本発明の複合ジベル１を強度の高いものとすることができる。よって、前述した特許文献１に示された手法、すなわち、鋼部材に樹脂製のジベルを接着剤によって接着する手法を採る場合に生じていたような問題をいずれも回避することができる。
【００５１】
更に、上記鋼部材８の表面に本発明の複合ジベル１を取り付ける際は、予め該鋼部材８の表面に対するケレンが必要となる場合であっても、上記鋼部材８の表面にて、本発明の複合ジベル１のねじ付きスタッド２の溶接対象個所のみをケレンすればよいため、該ケレン作業に要する手間と時間、及び、コストを抑制することができる。
【００５２】
なお、上記において、鋼部材８の表面に本発明の複合ジベル１を取り付けた状態で、該領域にコンクリート又はモルタルを打設してコンクリート部材又はモルタル部材９を形成させるときは、上記本発明の複合ジベル１におけるフランジ付きナット５を、ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４の軸心方向他端寄り位置に単に螺着させた状態とさせるものとして説明したが、この状態では、上記フランジ付きナット５が、上記コンクリート又はモルタルの打設前に作業者や工具や機材の接触によって外力を受けたり、打設されるコンクリート又はモルタルより外力を受けたりすると、上記ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に対して締める方向や緩める方向に容易に回転できるようになっているため、この回転に伴って、該フランジ付きナット５の上記ねじ付きスタッド２の軸心方向に対する取付位置が変位することが考えられる。
【００５３】
そのため、上記鋼部材８の表面に取り付けた本発明の複合ジベル１において、上記したようなフランジ付きナット５のねじ付きスタッド２の軸心方向に対する取付位置の変位を防止することが求められる場合には、図２（ａ）に示すように、上記フランジ付きナット５を、上記ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に対し、カラー１１に突き当たる位置まで締め込むようにすればよい。
【００５４】
あるいは、図２（ｂ）に示すように、上記ねじ付きスタッド２の外周に、円筒状、あるいは、円筒の内周面に上記ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に螺合可能な雌ねじを設けてなるスリーブ１２（なお図２（ｂ）では、円筒状のスリーブ１２が示してある）を、上記カラー１１に突き当たるように嵌めた後、この状態で、上記フランジ付きナット５を、上記ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に、上記スリーブ１２に突き当たる位置まで締め込むようにしてもよい。
【００５５】
ところで、上記図２（ａ）に示したものでは、フランジ付きナット５を、鋼部材８に溶接したねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に、カラー１１に突き当たる位置まで締め込むようにしてあることに伴って、該フランジ付きナット５のフランジ部７の位置が、図１（ａ）（ｂ）に示した如き本発明の複合ジベル１に比して、より鋼部材８に近接した配置とされている。
【００５６】
そこで、本発明の複合ジベル１におけるフランジ付きナットは、図２（ｃ）に示すように、高ナットとなるナット本体６ａの軸心方向の片側端部にフランジ部７を一体に具備してなる構成のフランジ付きナット５ａとして、該高ナット形式のフランジ付きナット５ａを、ねじ付きスタッド２の雄ねじ部４に、カラー１１に突き当たる位置まで締め込み、該フランジ付きナット５ａにおけるフランジ部７が、上記ねじ付きスタッド２の先端側の鋼部材８より離れた位置に配置できるようにしてもよい。
【００５７】
なお、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）において、図１（ａ）（ｂ）に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００５８】
上記図２（ａ）（ｂ）（ｃ）にそれぞれ示したように、本発明の複合ジベル１は、上記フランジ付きナット５，５ａを上記ねじ付きスタッド２に対して上記カラー１１又は上記スリーブ１２に突き当たる位置まで締め込んだ状態とすることにより、該フランジ付きナット５，５ａの自由な回転が抑制されるようになるため、上記フランジ付きナット５，５ａのねじ付きスタッド２の軸心方向に対する取付位置が変位することを防止できるようになる。
【００５９】
次に、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図１（ａ）（ｂ）に示した本発明の複合ジベル１を用いて行う鋼床版の補強方法を示すものである。
【００６０】
すなわち、上記鋼床版の補強方法を実施する場合は、先ず、図３（ａ）に示すように、既設の鋼床版１３におけるデッキプレート１４上より既存の図示しないアスファルト舗装を撤去する。
【００６１】
次に、鋼部材としての上記デッキプレート１４の上面（表面）における上記図示しないアスファルト舗装が撤去された領域は、コンクリート部材又はモルタル部材としての繊維補強モルタル層１５の接合領域として、該領域にて、後の工程で上記図１（ａ）（ｂ）に示した本発明の複合ジベル１の設置対象となる個所についてのケレン作業を行う。
【００６２】
次いで、上記デッキプレート１４の上面のケレンされた個所には、図３（ａ）に示すように本発明の複合ジベル１におけるねじ付きスタッド２のスタッドベース３を溶接して、上記デッキプレート１４の上面に、本発明の複合ジベル１を設置する。
【００６３】
この際、本発明の複合ジベル１は、ねじ付きスタッド２の呼び長さが、後の工程で形成する繊維補強モルタル層１５の厚み寸法から、該繊維補強モルタル層１５の形成時に本発明の複合ジベル１に対して必要とされる被り厚さを引いた寸法となるように設定してあるものとする。
【００６４】
上記のようにしてデッキプレート１４上に本発明の複合ジベル１の設置が終了すると、図３（ｂ）に示すように、上記デッキプレート１４の上面における繊維補強モルタル層１５の接合領域には、該領域に設置してある本発明の複合ジベル１を埋没させるような厚さでコンクリート又はモルタルとしての繊維補強モルタルを打設し、その後、硬化させて、上記本発明の複合ジベル１を埋め込ませてなる繊維補強モルタル層１５を形成させる。
【００６５】
なお、上記繊維補強モルタル層１５は、上記鋼床版１３のデッキプレート１４の補強のために必要とされる強度、剛度等の性能が得られるようにしてあれば、その配合や混合してある繊維の種類は適宜定めるようにすればよい。
【００６６】
これにより、上記デッキプレート１４とその上側に形成された上記繊維補強モルタル層１５は、本発明の複合ジベル１を介在させた状態で接合されるため、該接合部分にて、上記鋼部材であるデッキプレート１４と、コンクリート部材又はモルタル部材である繊維補強モルタル層１５同士の間での剪断方向の相対的なずれや、デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５同士が互いに離反する方向の相対的なずれが効率よく防止された状態で、該デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５を一体化させることができる。
【００６７】
その後、上記デッキプレート１４の上側に一体に接合されている上記繊維補強モルタル層１５の上側には、図３（ｃ）に示すように、アスファルト舗装１６を設けて、上記既設の鋼床版１３に対する補強工事を完了する。
【００６８】
なお、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）において図１（ａ）（ｂ）に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００６９】
以上の鋼床版補強方法によれば、本発明の複合ジベル１は、既設の鋼床版１３におけるデッキプレート１４と、その上面に接合する繊維補強モルタル層１５との接合個所に介在させることになり、上記デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５について、図１（ａ）（ｂ）の実施の形態における鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９と同様のずれ止めの効果、及び、応力集中を軽減させる効果を得ることができる。
【００７０】
よって、上記デッキプレート１４は、上記繊維補強モルタル層１５が一体化されることにより、補強を行うことができ、該デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５の一体化された構造の上側に、アスファルト舗装１６を施工することにより、上記鋼床版１３の補強を図った上で、その機能を回復させることができる。
【００７１】
なお、図示してないが、上記図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した鋼床版補強方法を実施する際は、図１（ａ）（ｂ）に示した複合ジベル１に代えて、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）のいずれかの構成の複合ジベル１を用いてもよいことは勿論である。この場合も、上記図３（ａ）（ｂ）（ｃ）で説明したと同様の効果を得ることができる。
【００７２】
図４は本発明の複合ジベルの実施の他の形態を示すもので、以下のようにしてある。
【００７３】
すなわち、本実施の形態の複合ジベル１ａは、鋼部材８における表面側にコンクリート部材又はモルタル部材９を接合するための接合領域に穿設したボルト挿通孔１７に該鋼部材８の裏面側よりボルト軸部１９を挿通させて該ボルト軸部１９の先端側を鋼部材８の表面側へ後述する所定の寸法で突出させて配置したねじ部材としてのボルト１８と、図１（ａ）（ｂ）に示したフランジ付きナット５と同様にナット本体６の軸心方向の片側端部にフランジ部７を一体に具備した構成として、上記フランジ部７を上記鋼部材８のボルト挿通孔１７に挿通配置してあるボルト１８のボルト頭部２０側とは反対側に位置するような姿勢でボルト軸部１９に先端側より螺着させたフランジ付きナット５とからなる構成とする。
【００７４】
詳述すると、上記ボルト１８は、たとえば、図４に示すように、ボルト軸部１９の軸心方向の一端部に六角のボルト頭部２０を備えた六角ボルトとしてある。更に、該ボルト１８は、鋼部材８のボルト挿通孔１７に裏面側よりボルト軸部１９を挿通させて、ボルト頭部２０を上記鋼部材８の裏面に接触させ、この状態で、該鋼部材８の表面側に突出するボルト軸部１９の先端側の突出量Ｌ１が、鋼部材８の表面に接合すべきコンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄから、該コンクリート部材又はモルタル部材９の形成時に本実施の形態の複合ジベル１ａに対して必要とされる被り厚さＣを引いた寸法に対応するように、選定するようにしてある。具体的には、たとえば、上記鋼部材８に接合するコンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄが４０ｍｍ、該コンクリート部材又はモルタル部材９の形成時に上記本発明の複合ジベル１に対して必要とされる被り厚さＣが１５ｍｍの場合、上記ボルト１８としては、呼び長さＬ０が、上記ボルト軸部１９の先端側の突出量Ｌ１として必要とされる２５ｍｍに、上記鋼部材８の厚み寸法Ｔを加えた寸法となるボルト１８を選定して用いるようにすればよい。
【００７５】
更に、上記ボルト１８は、後述するように鋼部材８の表面側に本実施の形態の複合ジベル１ａを埋め込ませたコンクリート部材又はモルタル部材９を形成させた状態で、上記コンクリート部材又はモルタル部材９におけるボルト軸部１９の周囲に位置する部分の応力集中を防ぐという観点から考えると、上記したように必要とされる呼び長さＬ０が定められた条件の下で、この呼び長さＬ０を備えた汎用のボルト１８のうち、ボルト軸部１９の径ができるだけ大きいボルト１８を用いることが望ましい。
【００７６】
上記フランジ付きナット５は、上記ボルト１８のボルト軸部１９の雄ねじに螺着可能な雌ねじ部（図示せず）を備えたものを適宜選定して用いるようにすればよい。
【００７７】
なお、図４において図１（ａ）（ｂ）に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００７８】
以上の構成としてある本実施の形態の複合ジベル１ａを使用する場合は、鋼部材８の表面側にコンクリート部材又はモルタル部材９を接合するための接合領域に、予め、上記ボルト１８のボルト軸部１９の径よりもやや大きな内径のボルト挿通孔１７を表裏両面に貫通させて穿設しておくようにする。
【００７９】
次に、上記ボルト挿通孔１７には、上記ボルト１８のボルト軸部１９を、上記鋼部材８の裏面側より挿通させる。次いで、上記鋼部材８の表面側に突出する上記ボルト軸部１９には、本実施の形態の複合ジベル１ａを構成するためのフランジ付きナット５を上記所定の姿勢で螺着させ、該フランジ付きナット５を上記鋼部材８の表面側に接する位置まで上記ボルト軸部１９に対して締め込むようにする。このようにして、上記ボルト１８及びフランジ付きナット５からなる本実施の形態の複合ジベル１ａは形成されると同時に、該複合ジベル１ａの上記鋼部材８への固定が行われる。
【００８０】
上記のようにして鋼部材８におけるコンクリート部材又はモルタル部材９の接合領域に対する本実施の形態の複合ジベル１ａの取り付けを行った後は、上記鋼部材８の表面の上記所定の領域に、所定の組成のコンクリート又はモルタルを、鋼部材８の表面側に露出されているボルト軸部１９及びフランジ付きナット５を覆うように打設し、その後、硬化させることにより、図４に二点鎖線で示すように、本実施の形態の複合ジベル１ａのボルト軸部１９及びフランジ付きナット５を埋め込ませた状態のコンクリート部材又はモルタル部材９を形成させるようにする。
【００８１】
これにより、上記鋼部材８に取り付けられ且つ上記コンクリート部材又はモルタル部材９に埋め込まれた本実施の形態の複合ジベル１ａは、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９が互いに剪断方向にずれる挙動、及び、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９が互いに離反する方向にずれる挙動を防止できるようになる。
【００８２】
この際、本実施の形態の複合ジベル１ａでは、ボルト１８として、所望される呼び長さＬ０を備えた汎用のボルト１８のうち、ボルト軸部１９の径の大きいものを用いるようにすることにより、上記鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９との間に剪断方向のずれを生じさせるような荷重が作用する際に、上記コンクリート部材又はモルタル部材９における該ボルト軸部１９及びフランジ付きナット５の周囲に位置する部分に生じる応力集中を、軽減させることができるようになる。
【００８３】
しかも、上記本実施の形態の複合ジベル１ａにおけるフランジ付きナット５は、図１（ａ）（ｂ）に示したものと同様に、上記コンクリート部材又はモルタル部材９における上記フランジ付きナット５のナット本体６とフランジ部７の上記各コーナ部に接する部分に対する応力集中も抑制することができるようになる。
【００８４】
したがって、本実施の形態の複合ジベル１ａは、図１（ａ）（ｂ）に示した複ジベル１と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
又、図４に示す本実施の形態の複合ジベル１ａの鋼部材８に対する取り付けは、上記該鋼部材８に穿設したボルト挿通孔１７にボルト軸部１９を挿通させたボルト１８に、フランジ付きナット５を螺着させて締め込むという手法で行うようにしてあるため、本実施の形態の複合ジベル１ａの上記鋼部材８に対する取付強度を高いものとすることができる。更に、上記ボルト１８及びフランジ付きナット５を共に鋼製のものとすることで、本実施の形態の複合ジベル１ａ自体の強度を高いものとすることができる。よって、前述した特許文献１に示された手法、すなわち、鋼部材に樹脂製のジベルを接着剤によって接着する手法を採る場合に生じていたような問題をいずれも回避することができる。
【００８６】
更に、本実施の形態の複合ジベル１ａは、鋼部材８に対する取付作業を行う際の溶接作業を不要にすることができる。
【００８７】
ところで、上記図４の実施の形態の複合ジベル１ａでは、鋼部材８への固定を行う必要上、上記フランジ付きナット５を、上記鋼部材８のボルト挿通孔１７より該鋼部材８の表面側に突出する上記ボルト１８のボルト軸部１９に、該鋼部材８の表面に突き当たる位置まで締め込むようにしてあるため、該フランジ付きナット５のフランジ部７は、上記鋼部材８の表面より該フランジ付きナット５のナット本体６の軸心方向の寸法に対応する寸法分、離れた位置に配置されるようになる。
【００８８】
そこで、上記フランジ付きナット５のフランジ部７を、鋼部材８の表面から、より離反させた位置に配置することが所望される場合は、図４に示したと同様の構成において、図５（ａ）に示すように、鋼部材８の表面側に突出するボルト軸部１９の外周に、該ボルト軸部１９の径よりもわずかに大きい内径を備えた単数又は複数の座金２１（図では４枚の座金２１）を、上記鋼部材８の表面に突き当たるように嵌めた後、この状態で、上記フランジ付きナット５を、上記ボルト１８のボルト軸部１９に、上記座金２１に突き当たる位置まで締め込むようにしてもよい。なお、上記図５（ａ）の構成において、上記座金２１の数は、該ボルト軸部１９の軸心方向における上記フランジ付きナット５の取り付けを所望する位置（高さ位置）と、座金２１自体の厚み寸法に応じて自在に変更してよいことは勿論である。
【００８９】
あるいは、図５（ｂ）に示すように、鋼部材８の表面側に突出するボルト軸部１９の外周に、円筒状、あるいは、円筒の内周面に上記ボルト軸部１９の雄ねじに螺合可能な雌ねじを設けてなるスリーブ２２（なお図５（ｂ）では、円筒状のスリーブ２２が示してある）を、上記鋼部材８の表面に突き当たるように嵌めた後、この状態で、上記フランジ付きナット５を、上記ボルト１８のボルト軸部１９に、上記スリーブ２２に突き当たる位置まで締め込むようにしてもよい。
【００９０】
更には、図６に示すように、フランジ付きナットは、図２（ｃ）に示したと同様の高ナットとなるナット本体６ａの軸心方向の片側端部にフランジ部７を一体に具備してなる構成のフランジ付きナット５ａとして、該高ナット形式の該フランジ付きナット５ａを、鋼部材８のボルト挿通孔１７に挿通させて配置したボルト１８の該鋼部材８の表面側に突出するボルト軸部１９に、鋼部材８の表面に突き当たる位置まで締め込んだ状態としてもよい。
【００９１】
なお、図５（ａ）（ｂ）及び図６において、図４に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００９２】
上記図５（ａ）、図５（ｂ）、及び、図６のいずれの実施の形態の複合ジベル１ａは、上記フランジ付きナット５，５ａのフランジ部７の位置を、図４の実施の形態の複合ジベル１ａに比して、鋼部材８の表面から、より離反させた位置に配置できるため、該鋼部材８の表面側に接合するコンクリート部材又はモルタル部材９を、上記フランジ付きナット５，５ａのフランジ部７により、上記鋼部材８の表面より離反した位置で拘束することができるようになる。
【００９３】
次に、図７は本発明の複合ジベルの実施の更に他の形態として、図４に示した複合ジベル１ａの変形例を示すもので、以下のようにしてある。
【００９４】
すなわち、図７の実施の形態の複合ジベル１ａは、図４に示したと同様の構成において、鋼部材８に穿設するボルト挿通孔１７を、該鋼部材８の裏面側開口部の周縁に座ぐり２３を備えてなる構成のボルト挿通孔１７とし、且つ該ボルト挿通孔１７に対して鋼部材８の裏面側より挿通させて配置するボルトとして皿ボルト１８ａを用いた構成としてある。
【００９５】
その他の構成は図４に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００９６】
本実施の形態の複合ジベル１ａによっても、図４に示した複合ジベル１ａと同様の効果を得ることができる。
【００９７】
更に、上記本実施の形態の複合ジベル１ａは、ボルトとして皿ボルト１８ａを用いると共に、鋼部材８に設けるボルト挿通孔１７の裏面側開口部の周縁に座ぐり２３が設けてあることから、該座ぐり２３の内側に上記皿ボルト１８ａのボルト頭部２０が密着するようになる。このため、上記本実施の形態の複合ジベル１ａは、鋼部材８に対する固定をより確実に行うことができる。
【００９８】
次に、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示したと同様の鋼床版補強方法において、図１（ａ）（ｂ）の実施の形態の複合ジベル１に代えて、図４の実施の形態の複合ジベル１ａを用いて行うようにした鋼床版補強方法を示すものである。
【００９９】
すなわち、上記鋼床版の補強方法を実施する場合は、先ず、図８（ａ）に示すように、既設の鋼床版１３におけるデッキプレート１４上より既存の図示しないアスファルト舗装を撤去する。
【０１００】
次に、鋼部材としての上記デッキプレート１４の上面（表面）における上記図示しないアスファルト舗装が撤去された領域は、コンクリート部材又はモルタル部材としての繊維補強モルタル層１５の接合領域として、該領域にて、後の工程で上記複合ジベル１ａの設置が所望される個所に、表裏両面に貫通するボルト挿通孔１７を穿設する。
【０１０１】
次いで、上記ボルト挿通孔１７には、図８（ａ）に示すように上記複合ジベル１ａを構成するボルト１８を下面（裏面）側から挿通配置させる。これにより、該ボルト挿通孔１７を通してデッキプレート１４の上面側に突出するボルト軸部１９には、フランジ付きナット５を上方より螺着させて締め込むことで、上記デッキプレート１４に、複合ジベル１ａを設置する。
【０１０２】
この際、上記複合ジベル１ａは、上記ボルト１８のボルト軸部１９の上記デッキプレートの上面側に突出する突出量が、後の工程で形成する繊維補強モルタル層１５の厚み寸法から、該繊維補強モルタル層１５の形成時に上記複合ジベル１ａに対して必要とされる被り厚さを引いた寸法となるように設定してあるものとする。
【０１０３】
上記のようにしてデッキプレート１４に上記複合ジベル１ａの設置が終了すると、図８（ｂ）に示すように、上記デッキプレート１４の上面における繊維補強モルタル層１５の接合領域には、該領域に設置してある上記複合ジベル１ａを埋没させるような厚さで繊維補強モルタルを打設し、その後、硬化させて、上記デッキプレート１４の上面側で上記複合ジベル１ａを埋め込ませてなる繊維補強モルタル層１５を形成させる。
【０１０４】
なお、上記繊維補強モルタル層１５は、上記鋼床版１３のデッキプレート１４の補強のために必要とされる強度、剛度等の性能が得られるようにしてあれば、その配合や混合してある繊維の種類は適宜定めるようにすればよい。
【０１０５】
これにより、上記デッキプレート１４とその上側に形成された上記繊維補強モルタル層１５は、上記複合ジベル１ａを介在させた状態で接合されるため、該接合部分では、上記鋼部材であるデッキプレート１４と、コンクリート部材又はモルタル部材である繊維補強モルタル層１５同士の間での剪断方向の相対的なずれや、デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５同士が互いに離反する方向の相対的なずれが効率よく防止された状態で、該デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５を一体化させることができる。
【０１０６】
その後、上記デッキプレート１４の上側に一体に接合されている上記繊維補強モルタル層１５の上側には、図８（ｃ）に示すように、アスファルト舗装１６を設けて、上記既設の鋼床版１３に対する補強工事を完了する。
【０１０７】
なお、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）において図４に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【０１０８】
以上の鋼床版補強方法によっても、既設の鋼床版１３におけるデッキプレート１４と、その上面に接合する繊維補強モルタル層１５との接合個所に上記複合ジベル１ａを介在させることにより、上記デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５については、図４の実施の形態における鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９に対するものと同様のずれ止めの効果、及び、応力集中を軽減させる効果を得ることができる。
【０１０９】
よって、上記デッキプレート１４は、上記繊維補強モルタル層１５が一体化されることにより、補強を行うことができ、該デッキプレート１４と繊維補強モルタル層１５の一体化された構造の上側に、アスファルト舗装１６を施工することにより、上記鋼床版１３の補強を図った上で、その機能を回復させることができる。
【０１１０】
なお、図示してないが、上記図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した鋼床版補強方法を実施する際には、図４に示した複合ジベル１ａに代えて、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６、図７のいずれかの構成の複合ジベル１ａを用いてもよいことは勿論である。この場合も、上記図８（ａ）（ｂ）（ｃ）で説明したと同様の効果を得ることができる。
【０１１１】
又、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、図１（ａ）（ｂ）の実施の形態、及び、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）の実施の形態の複合ジベル１を構成するねじ付きスタッド２は、スタッドベース３側となる軸心方向一端側の領域に設けた円筒部１０が、雄ねじ部４の外径と対応する外径を備えてなる形式のものや、全ねじ形式のものを使用するようにしてもよい。
【０１１２】
図４の実施の形態、図５（ａ）（ｂ）の実施の形態、図６の実施の形態、及び、図７の実施の形態の複合ジベル１ａを構成するボルト１８は、全ねじ形式のボルト１８であってもよい。
【０１１３】
更に、図４の実施の形態、図５（ａ）（ｂ）の実施の形態、図６の実施の形態の複合ジベル１ａを構成するボルト１８は、六角ボルトとして示したが、六角以外の任意の外形のボルト頭部２０を備えたボルト１８を使用してもよい。
【０１１４】
上記各実施の形態では、フランジ付きナット５，５ａは、図面上、六角ナットの形式のナット本体６を備えたものとして示したが、ナット本体６の外形は六角ナットに限定されるものではない。
【０１１５】
本発明の複合ジベル１，１ａは、鋼部材８にコンクリート部材又はモルタル部材９を一体に接合して両者の剪断方向や離反する方向のずれ止めを図ることが求められる個所であれば、鋼床版１３のデッキプレート１４と該デッキプレート１４の上側に補強のために接合する繊維補強モルタル層１５との接合個所以外の任意の鋼部材８とコンクリート部材又はモルタル部材９との接合個所に適用してよい。
【０１１６】
又、鋼部材８とこれに接合するコンクリート部材又はモルタル部材９との位置関係は、必ずしも鋼部材８の上側にコンクリート部材又はモルタル部材９が配置されていなくてもよい。したがって、鋼部材８とこれに接合するコンクリート部材又はモルタル部材９との位置関係はいかなる配置であってもよい。
【０１１７】
本発明の複合ジベル１，１ａは、上記コンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄに制限を受けることなく適用してよい。したがって、図１（ａ）（ｂ）の実施の形態、及び、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）の実施の形態の複合ジベル１におけるねじ付きスタッド２は、上記コンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄに応じて、その厚み寸法Ｄから必要とされる被り厚さＣを引いた寸法の呼び長さＬとなるものを適宜選定すればよい。同様に、図４の実施の形態、図５（ａ）（ｂ）の実施の形態、図６の実施の形態、図７の実施の形態の複合ジベル１ａにおけるボルト１８は、上記コンクリート部材又はモルタル部材９の厚み寸法Ｄに応じて、その厚み寸法Ｄから必要とされる被り厚さＣを引いた寸法が、鋼部材８のボルト挿通孔１７より該鋼部材８の表面側に突出するボルト軸部１９の先端側の突出量Ｌ１と一致するものを適宜選定すればよい。
【０１１８】
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）の実施の形態、及び、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）の実施の形態の鋼床版補強方法は、複合ジベル１，１ａを設置した後の鋼床版１３のデッキプレート１４上に繊維補強モルタル層１５を接合する場合について示したが、コンクリートの打設により形成させるコンクリート部材としてのコンクリート層、又は、モルタルの打設により形成させるモルタル部材としてのモルタル層であれば、いかなる組成のコンクリート層又はモルタル層を上記デッキプレート１４の上側に接合する場合にも適用してよい。
【０１１９】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１２０】
１，１ａ 複合ジベル
２ ねじ付きスタッド（ねじ部材）
３ スタッドベース
４ 雄ねじ部
５，５ａ フランジ付きナット
７ フランジ部
８ 鋼部材
９ コンクリート部材又はモルタル部材
１３ 鋼床版
１４ デッキプレート（鋼部材）
１５ 繊維補強モルタル層（コンクリート部材又はモルタル部材）
１７ ボルト挿通孔
１８ ボルト
１９ ボルト軸部
２０ ボルト頭部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるねじ部材と、該ねじ部材のねじ部に螺着させるナット本体にフランジ部を取り付けて、該フランジ部が上記ねじ部材の一端側とは反対側に位置するようにした姿勢で上記ねじ部材に上記ナット本体を螺着させたフランジ付きナットとからなる構成を有することを特徴とする複合ジベル。
【請求項２】
ねじ部材を、軸心方向の一端部に鋼部材に溶接するスタッドベースを備え、且つ少なくとも軸心方向の他端側に雄ねじ部を備えたねじ付きスタッドとした請求項１記載の複合ジベル。
【請求項３】
ねじ部材を、ボルト軸部の軸心方向の一端部にボルト頭部を備えたボルトとし、且つ該ボルトのボルト軸部を、鋼部材に表裏両面に貫通するように穿設してあるボルト挿通孔に該鋼部材の裏面側から挿通させると共に、該鋼部材の表面側に突出する上記ボルト軸部に、フランジ付きナットを、フランジ部が上記ボルト頭部とは反対側に位置するようにした姿勢で螺着させると共に締め込むことで、該ボルトの軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるようにした請求項１記載の複合ジベル。
【請求項４】
軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるねじ部材と、該ねじ部材のねじ部に螺着させるナット本体にフランジ部を取り付けて、該フランジ部が上記ねじ部材の一端側とは反対側に位置するようにした姿勢で上記ねじ部材に上記ナット本体を螺着させたフランジ付きナットとからなる構成を有する複合ジベルにおける上記ねじ部材の軸心方向の一端側を、鋼床版のデッキプレートに取り付けることにより、該複合ジベルを上記デッキプレートの上面に設置し、次いで、上記デッキプレートの上側に、上記複合ジベルを埋没させるようにコンクリート又はモルタルを打設し、硬化させて、上記複合ジベルを埋め込んでなるコンクリート層又はモルタル層を形成させるようにすることを特徴とする鋼床版補強方法。
【請求項５】
複合ジベルのねじ部材を、軸心方向の一端部に鋼部材に溶接するスタッドベースを備え、且つ少なくとも軸心方向の他端側に雄ねじ部を備えたねじ付きスタッドとして、鋼床版のデッキプレートの上面に、上記ねじ付きスタッドのスタッドベースを溶接することにより、上記複合ジベルの上記デッキプレートへの取り付けを行うようにする請求項４記載の鋼床版補強方法。
【請求項６】
複合ジベルのねじ部材を、ボルト軸部の軸心方向の一端部にボルト頭部を備えたボルトとして、鋼床版のデッキプレートに上下両面に貫通するように穿設したボルト挿通孔に、上記ボルトのボルト軸部を下面側より挿通させると共に、上記ボルト挿通孔よりデッキプレートの上面側に突出する上記ボルト軸部に、フランジ付きナットを、フランジ部が上記ボルト頭部とは反対側に位置するようにした姿勢で螺着させると共に締め込むことで、該ボルトとフランジ付きナットとからなる上記複合ジベルの上記デッキプレートへの取り付けを行うようにする請求項４記載の鋼床版補強方法。
【請求項１】
軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるねじ部材と、該ねじ部材のねじ部に螺着させるナット本体にフランジ部を取り付けて、該フランジ部が上記ねじ部材の一端側とは反対側に位置するようにした姿勢で上記ねじ部材に上記ナット本体を螺着させたフランジ付きナットとからなる構成を有することを特徴とする複合ジベル。
【請求項２】
ねじ部材を、軸心方向の一端部に鋼部材に溶接するスタッドベースを備え、且つ少なくとも軸心方向の他端側に雄ねじ部を備えたねじ付きスタッドとした請求項１記載の複合ジベル。
【請求項３】
ねじ部材を、ボルト軸部の軸心方向の一端部にボルト頭部を備えたボルトとし、且つ該ボルトのボルト軸部を、鋼部材に表裏両面に貫通するように穿設してあるボルト挿通孔に該鋼部材の裏面側から挿通させると共に、該鋼部材の表面側に突出する上記ボルト軸部に、フランジ付きナットを、フランジ部が上記ボルト頭部とは反対側に位置するようにした姿勢で螺着させると共に締め込むことで、該ボルトの軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるようにした請求項１記載の複合ジベル。
【請求項４】
軸心方向の一端側を鋼部材に取り付けるねじ部材と、該ねじ部材のねじ部に螺着させるナット本体にフランジ部を取り付けて、該フランジ部が上記ねじ部材の一端側とは反対側に位置するようにした姿勢で上記ねじ部材に上記ナット本体を螺着させたフランジ付きナットとからなる構成を有する複合ジベルにおける上記ねじ部材の軸心方向の一端側を、鋼床版のデッキプレートに取り付けることにより、該複合ジベルを上記デッキプレートの上面に設置し、次いで、上記デッキプレートの上側に、上記複合ジベルを埋没させるようにコンクリート又はモルタルを打設し、硬化させて、上記複合ジベルを埋め込んでなるコンクリート層又はモルタル層を形成させるようにすることを特徴とする鋼床版補強方法。
【請求項５】
複合ジベルのねじ部材を、軸心方向の一端部に鋼部材に溶接するスタッドベースを備え、且つ少なくとも軸心方向の他端側に雄ねじ部を備えたねじ付きスタッドとして、鋼床版のデッキプレートの上面に、上記ねじ付きスタッドのスタッドベースを溶接することにより、上記複合ジベルの上記デッキプレートへの取り付けを行うようにする請求項４記載の鋼床版補強方法。
【請求項６】
複合ジベルのねじ部材を、ボルト軸部の軸心方向の一端部にボルト頭部を備えたボルトとして、鋼床版のデッキプレートに上下両面に貫通するように穿設したボルト挿通孔に、上記ボルトのボルト軸部を下面側より挿通させると共に、上記ボルト挿通孔よりデッキプレートの上面側に突出する上記ボルト軸部に、フランジ付きナットを、フランジ部が上記ボルト頭部とは反対側に位置するようにした姿勢で螺着させると共に締め込むことで、該ボルトとフランジ付きナットとからなる上記複合ジベルの上記デッキプレートへの取り付けを行うようにする請求項４記載の鋼床版補強方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１１１０８（Ｐ２０１３−１１１０８Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４４６０１（Ｐ２０１１−１４４６０１）
【出願日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【出願人】（５０９３３８９９４）株式会社ＩＨＩインフラシステム (104)
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【出願人】（５０９３３８９９４）株式会社ＩＨＩインフラシステム (104)
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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