鋼床版の補強部材及び補強構造

【課題】デッキプレートから切除したＵリブ等の閉断面縦リブを、溶接によってデッキプレートに再接合することなく、閉断面縦リブの切除後も、鋼床版の強度を維持することができる鋼床版の補強部材、及び、当該補強部材を利用した補強構造を提供することを目的とする。
【解決手段】補強部材をなす補強リブ７は、フランジ７ａとウェブ７ｂとから構成されており、ウェブ７ｂの一部が、切除されずにデッキプレート２に残っているＵリブ３及び横リブ４へと、連結部材８ａ〜８ｃで固定することによって、鋼床版１を補強するようになっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デッキプレートからＵリブ等の閉断面縦リブの一部が切除された鋼床版を補強するための補強部材、及び、当該補強部材を利用した補強構造に関する。
【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、これを補剛する縦リブ及び横リブとからなる鋼床版が使用されている。図１５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る。図示されているように、鋼床版１は、デッキプレート２と、縦リブをなすＵリブ３と、横リブ４とから構成されている。尚、本図において、Ｐは、デッキプレート２の上に施された舗装を示している。
【０００３】
ところで、橋梁の施工後においては、このような鋼床版１について、Ｕリブ３で覆われている部分のデッキプレート２に生じた亀裂を観察したり、当該亀裂を補修したりするため、デッキプレート２からＵリブ３の一部を、図１６に示したようにして、切除しなくてはならない場合がある。
【０００４】
この場合、Ｕリブ３の一部を切除したままにしておくと、当然ながら、鋼床版１全体の強度が低下し、橋梁の安全性に問題が生じる。そのため、通常は、前記のような観察や補修等の終了後、切除したＵリブ３を、溶接によってデッキプレート２に再接合して、鋼床版１を使用するようにしている。
【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】
【０００５】
しかしながら、デッキプレート２に亀裂が存在している場合、切除したＵリブ３を、溶接によってデッキプレート２に再接合すると、当該亀裂を、溶接時の熱によって、さらに拡張させてしまい、鋼床版１の崩壊（脆性破壊）を招くおそれがある、という問題があった。
【０００６】
また、切除したＵリブ３をデッキプレート２に溶接する作業は、橋梁の架設現場で行われるため、鋼床版の製造時における工場での作業に比べ、作業性の低下は避けられない。そのため、溶接作業時に溶接欠陥が発生し、鋼床版１全体の強度低下を招いてしまうおそれがあるという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記のような問題を解決すべくなされたものであって、デッキプレートから切除したＵリブ等の閉断面縦リブを、溶接によってデッキプレートに再接合することなく、閉断面縦リブの切除後も、鋼床版の強度を維持することができる鋼床版の補強部材、及び、当該補強部材を利用した補強構造を提供することを目的としている。
【０００８】
そのための手段として、本発明に係る鋼床版の補強部材の一つ（補強リブ）は、フランジとウェブとから構成されており、当該ウェブの一部が、切除されずにデッキプレートに残っている閉断面縦リブへと、連結部材を介して固定されることによって、鋼床版を補強するようになっていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る鋼床版の補強構造の一つは、デッキプレートから閉断面縦リブの一部が切除された鋼床版を、フランジとウェブとからなる補強リブが、デッキプレートの下側から、当該フランジによって当該デッキプレートを挟むようにして、当該デッキプレートの上面に設置された平鋼板に固定されており、前記補強リブのウェブが、切除されずに前記デッキプレートに残っている閉断面縦リブへと、連結部材によって連結されていることを特徴としている。
【００１０】
さらに、本発明に係る鋼床版の補強部材の一つは、一対のプレート材と、当該一対のプレート材それぞれの片面に取り付けられた板片と、当該板片を両側から挟むことによって前記プレート材同士を接続するようになっている一対の接続部材とから構成されており、前記一対のプレート材それぞれの一部が、切除されずにデッキプレートに残っている閉断面縦リブへと、当該閉断面縦リブの内側において固定されることによって、鋼床版を補強するようになっていることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明に係る鋼床版の補強構造の一つは、デッキプレートから閉断面縦リブの一部が切除された鋼床版を、一対のプレート材と、当該一対のプレート材それぞれの片面に取り付けられた板片と、当該板片を両側から挟むことによって前記プレート材同士を接続するようになっている一対の接続部材と、から構成される補強部材によって補強する補強構造であって、前記一対のプレート材それぞれの一部が、切除されずにデッキプレートに残っている閉断面縦リブへと、当該閉断面縦リブの内側において固定されるようになっていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る補強部材、及び、当該補強部材を利用した補強構造は、溶接接合を必要としないため、溶接による熱を発生させることがない。そのため、本発明に係る補強部材及び補強構造によれば、溶接時の熱によって、デッキプレート等に生じた亀裂をさらに拡張させ、鋼床版の崩壊（脆性破壊）を招くおそれがない。
【００１３】
また、本発明に係る補強構造は、補強部材を構成する他の部材等との連結・固定を、溶接ではなく、ボルト締めでおこなっているので、溶接欠陥等を発生させるおそれがなく、作業性が低下しがちなの架設現場においても、鋼床版の強度を低下させることなく、鋼床版を強固に補強することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る補強構造のうち、一対のプレート材と、板片と、一対の接続部材とからなる補強部材を利用したものは、デッキプレートの上に施された舗装を除去することなく施工することができる。そのため、この補強構造によれば、施工時における橋梁上の交通を遮断することなく、鋼床版を補強することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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、閉断面縦リブをなすＵリブ３の一部が、デッキプレート２から切除された鋼床版１に、本発明に係る補強構造を施した様子を示したものである。また、図２は、本発明に係る補強構造を構成する部材（但し、横リブ４の手前側に位置する部材のみ）の分解図である。これらの図において、５は平鋼板を、６はボルト６ａ及びナット６ｂからなる締結部材を、７はフランジ７ａ及びウェブ７ｂからなる補強リブを、８ａ〜８ｃは連結部材を、９は補強構造を構成する各部材に設けられたボルト挿通用の貫通孔を示している。
【００１６】
補強リブ７は、本補強構造の補強部材として利用されるものであって、図示されているように、横リブ４の手前側と向こう側にそれぞれ二つずつ用意され、Ｕリブ３の長手方向（橋軸と平行な方向）に配置される。そして、これらの補強リブ７は、デッキプレート２の下側から、フランジ７ａによってデッキプレート２を挟むようにして、デッキプレート２の上面に設置された平鋼板５に、締結部材６によってそれぞれ固定されている。
【００１７】
また、補強リブ７は、図１に示したように、そのウェブ７ｂの一部において、連結部材８ａを介して、切除されずにデッキプレート２に残っているＵリブ３に連結されており、さらに、連結部材８ｂ及び８ｃを介して、横リブ４に連結されている。
【００１８】
ここで、フランジ７ａとウェブ７ｂとがなす角度は、補強リブ７が、連結部材８ａを介してＵリブ３と好適に連結できるように、デッキプレート２と連結部材８ａによって連結しようとするＵリブ３の側壁とがなす角度の±５°以内とすることが好ましい。
【００１９】
尚、本実施形態では、Ｕリブ３が、横リブ４と交差する位置において切除されているが、本実施形態に係る補強構造は、Ｕリブ３が、横リブ４と交差していない位置において切除されている場合であっても適用することが可能である。この場合は、ウェブ７ｂの両端を、連結部材８ａによって、切除されずに残ったＵリブ３の側壁へと固定するように連結する。
【００２０】
次に、以上に説明したような補強構造の工法について説明する。図３は、本発明に係る方法によって補強しようとする鋼床版１の一部を示した斜視図である。尚、本図において、Ｐは舗装を示している。
【００２１】
まず、図４に示したように、切除されたＵリブ３が存在していた位置の上であって、平鋼板５を設置しようとする部分の舗装Ｐを、デッキプレート２の上から取り除き、舗装Ｐを取り除いたデッキプレート２に、ボルト挿通用の貫通孔９をあける。
【００２２】
次に、図５に示したように、ボルト挿通用の貫通孔９が複数あけられた平鋼板５を、デッキプレート２の上面から置き、これにボルト６ａを挿通させて、デッキプレート２に設置する。その後、図６に示したように、平鋼板５の上面に、舗装Ｐ’を施してから、補強リブ７を、ボルト６ａ及びナット６ｂによって、デッキプレート２の下面に固定する。同時に、切除されずに残ったＵリブ３の一部、及び、横リブ４に、ボルト挿通用の貫通孔９をあける。
【００２３】
そして、図１に示したように、連結部材８ａを介して、ウェブ７ｂの一部と切除されずにデッキプレート２に残っているＵリブ３の一部とを連結し、これらを締結部材６によって固定する。また、連結部材８ｂ及び８ｃを介して、ウェブ７ｂの一部と横リブ４とを連結し、これらを締結部材６によって固定する。このようにして、図１に示したような、本実施形態に係る補強構造を完成させる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図７は、本実施形態に係る補強構造において使用される補強部材２０を示したものである。また、図８は、この補強部材２０の分解図である。これらの図において、２１は一対のプレート材を、２２は板片を、２３は一対の接続部材を、また、６はボルト６ａ及びナット６ｂからなる締結部材を、９は補強部材２０を構成する各部材に設けられたボルト挿通用の貫通孔を示している。
【００２５】
図示されているように、板片２２は、プレート材２１それぞれの片面に取り付けられており、この板片２２，２２を、一対の接続部材２３が両側から挟むことによって、プレート材２１同士を接続するようになっている。また、この接続部材２３は、締結部材６によって固定されるようになっている。尚、補強部材２０において、一対のプレート材２１は、図７に示したように、その断面形状が逆ハの字形をなすように、それぞれ所定の傾斜を有している。詳しくは後述するが、この傾斜により、補強部材２０は、Ｕリブ３の内側に好適に納まるようになっている。
【００２６】
次に、以上に説明した補強部材２０を利用した補強構造の工法について説明する。本工法では、まず、図９に示したように、切除されずにデッキプレート２に残っているＵリブ３の一部に、ボルト挿通用の貫通孔９を複数あけてから、このＵリブ３の内側に補強部材２０を入れる。
【００２７】
その後、図１０に示したように、貫通孔９にボルト６ａを挿通してから、図１１に示したように、連結部材２４をＵリブ３の外側より取り付けてナット６ｂを締め、補強部材２０をＵリブ３の内側において固定する。このようにして、本実施形態に係る補強構造を完成させる。
【００２８】
尚、本実施形態に係る補強構造は、補強部材２０がデッキプレート２の下面に直接固定されるようなものとはなっていないので、図１２に示したように、Ｕリブ３の下側部分の一部だけが切除され、Ｕリブ３の側壁がデッキプレート２に残っているような場合にも適用することができる。
【００２９】
また、本実施形態に係る補強構造は、Ｕリブ３が横リブ４との交差部において切除されている場合にも適用することができる。この場合は、まず、図１３に示したように、補強部材２０をＵリブ３の内側に入れてから、連結部材２４をＵリブ３の外側から一時的に取り付け、これを、図１４に示したように、ブラケット２５を介して、締結部材６によって横リブ４に固定し、補強構造を完成させる。
【００３０】
以上に説明したように、本発明に係る補強部材、及び、当該補強部材を利用した補強構造は、溶接接合を必要としないため、溶接による熱を発生させることがない。そのため、本発明に係る補強部材及び補強構造によれば、溶接時の熱によって、デッキプレート２等に生じた亀裂をさらに拡張させ、鋼床版１の崩壊（脆性破壊）を招くおそれがない。
【００３１】
また、本発明に係る補強構造は、Ｕリブ３が切除された部分の鋼床版１において加わる力を、補強部材（補強リブ７や補強部材２０）を介して、切除されずに残ったＵリブ３や横リブ４に逃すことができるようになっているため、当該補強構造が施された鋼床版１は、デッキプレート２からＵリブ３の一部を切除した場合であっても、その強度を維持することができる。
【００３２】
さらに、本発明に係る補強構造は、各補強部材との連結・固定を、溶接ではなく、ボルト締めでおこなっているので、溶接欠陥等を発生させるおそれがなく、作業性が低下しがちなの架設現場においても、鋼床版１の強度を低下させることなく、これを強固に補強することができる。
【００３３】
尚、以上に説明した実施形態においては、補強しようとする鋼床版１の閉断面縦リブが、Ｕリブ３となっているが、当然ながら、本発明に係る補強構造は、Ｕリブから構成される鋼床版だけでなく、Ｙリブなど、その他の閉断面縦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】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る補強構造を施した鋼床版１の斜視図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る補強構造の部材の分解図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る補強構造の工法の説明図１。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る補強構造の工法の説明図２。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る補強構造の工法の説明図３。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る補強構造の工法の説明図４。
【図７】補強部材２０の斜視図。
【図８】補強部材２０の分解図。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る補強構造の工法の説明図１。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る補強構造の工法の説明図２。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る補強構造の工法の説明図３。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る補強構造の工法の説明図４。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る補強構造の工法の説明図５。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る補強構造の工法の説明図６。
【図１５】鋼床版１の基本的な構造を示した図。
【図１６】鋼床版１からＵリブ３を切除した様子を示した図。
【符号の説明】
【００３５】
１：鋼床版、
２：デッキプレート、
３：Ｕリブ、
４：横リブ、
５：平鋼板、
６：締結部材、
６ａ：ボルト、
６ｂ：ナット、
７：補強リブ、
７ａ：補強リブ７のフランジ、
７ｂ：補強リブ７のウェブ、
８ａ〜８ｃ：連結部材、
９：ボルト挿通用の貫通孔、
２０：補強部材、
２１：プレート材、
２２：板片、
２３：接続部材、
２４：連結部材、
２５：ブラケット、
Ｐ：舗装、
Ｐ’：舗装

【特許請求の範囲】
【請求項１】
デッキプレートから閉断面縦リブの一部が切除された鋼床版を補強するための補強部材であって、
フランジとウェブとから構成されており、当該ウェブの一部が、切除されずにデッキプレートに残っている閉断面縦リブへと、連結部材を介して固定されることによって、鋼床版を補強するようになっていることを特徴とする補強部材。
【請求項２】
デッキプレートから閉断面縦リブの一部が切除された鋼床版を補強するための補強構造であって、
フランジとウェブとからなる補強リブが、デッキプレートの下側から、当該フランジによって当該デッキプレートを挟むようにして、当該デッキプレートの上面に設置された平鋼板に固定されており、
前記補強リブのウェブが、切除されずに前記デッキプレートに残っている閉断面縦リブへと、連結部材によって連結されていることを特徴とする鋼床版の補強構造。
【請求項３】
デッキプレートから閉断面縦リブの一部が切除された鋼床版を補強するための補強部材であって、
一対のプレート材と、当該一対のプレート材それぞれの片面に取り付けられた板片と、当該板片を両側から挟むことによって前記プレート材同士を接続するようになっている一対の接続部材とから構成されており、
前記一対のプレート材それぞれの一部が、切除されずにデッキプレートに残っている閉断面縦リブへと、当該閉断面縦リブの内側において固定されることによって、鋼床版を補強するようになっていることを特徴とする補強部材。
【請求項４】
デッキプレートから閉断面縦リブの一部が切除された鋼床版を、一対のプレート材と、当該一対のプレート材それぞれの片面に取り付けられた板片と、当該板片を両側から挟むことによって前記プレート材同士を接続するようになっている一対の接続部材と、から構成される補強部材によって補強する補強構造であって、
前記一対のプレート材それぞれの一部が、切除されずにデッキプレートに残っている閉断面縦リブへと、当該閉断面縦リブの内側において固定されるようになっていることを特徴とする鋼床版の補強構造。

【図１】