鋼桁と杭の剛結構造
【課題】耐久性、施工性及び耐力が向上した剛結部構造を提供する。
【解決手段】上部建築構造体部材である鋼桁３０と下部建築構造体部材である杭（４０）を剛結する鋼殻体構造であって、前記鋼殻体５０は、密閉六面体であり、下面に前記杭（４０）を挿通させる穴を備えた密閉六面空間の鋼殻体を有し、該穴に前記杭（４０）の上部が貫入され、前記鋼殻体５０に前記鋼桁３０の端部が挿入され、少なくとも前記鋼殻体内部の空間部にコンクリート６０が充填されている。
【解決手段】上部建築構造体部材である鋼桁３０と下部建築構造体部材である杭（４０）を剛結する鋼殻体構造であって、前記鋼殻体５０は、密閉六面体であり、下面に前記杭（４０）を挿通させる穴を備えた密閉六面空間の鋼殻体を有し、該穴に前記杭（４０）の上部が貫入され、前記鋼殻体５０に前記鋼桁３０の端部が挿入され、少なくとも前記鋼殻体内部の空間部にコンクリート６０が充填されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上部土木・建築構造体部材である鋼桁と下部土木・建築構造体部材である杭を連結するための鋼殻体構造に係る。特に、複合ラーメン橋の剛結部に用いるのに好適な、鋼桁と杭の剛結構造、該剛結構造で鋼桁と接合された橋台や橋脚、該橋台や橋脚を備えた複合ラーメン橋、及び、前記剛結部構造を実現するための鋼桁と杭の剛結方法に関する。
【０００２】
ここで、下部土木・建築構造体部材とは、土木・建築構造体を構成する部材のうち、杭やフーチング等の下部（基礎）土木・建築構造体部材をいう。また、上部土木・建築構造体部材とは、土木・建築構造体の上部建築を構成する部材であって、杭やフーチング等の下部（基礎）土木・建築構造体部材を除く。
【背景技術】
【０００３】
従来の橋台等の躯体に桁等の鋼構造及び杭基礎構造を剛結させる構造は、図１９に例示する従来技術１の如く、躯体を鉄筋コンクリート（ＲＣ）構造１４とした上で、鋼床版桁やＩ桁でなる主桁１０等の鋼構造にはコンクリートとの結合作用のためのずれ止め（例えばスタッドジベル（孔あき鋼板ジベル（ＰＢＬ）なども含む）等を設け、又、鋼管杭１２等でなる杭基礎頭部には、剛体挙動する鉄筋コンクリート構造１６を用いた剛結部構造が用いられていた。鉄筋コンクリート構造１６には鋼管杭１２の頭部が差し込まれ、鋼管杭１２はコンクリートとリングジベルで連結される。図において、１８はＲＣ構造内の鉄筋である。
【０００４】
又、特許文献１の図７や特許文献２の図１に記載された従来技術２では、図２０に示す如く、主桁１０に箱構造の横桁２２を取り付けている。横桁２２は、その上フランジ（上板）２２Ａ（＝主桁１０の上フランジ１０Ａ）、横桁２２のウェブ板（前後板）２２Ｂ、横桁２２のダイヤフラム（左右の側板）（＝主桁１０のウェブ１０Ｂ）、横桁２２の下フランジ（下板）２２Ｃ（＝主桁１０の下フランジ１０Ｃ）でなる鋼殻を構成し、鋼管杭１２の頭部を鋼殻内に差し込んで、鋼殻内にコンクリート２４を充填することで、鋼管杭１２と連結している。ここで、鋼管１２側は充填コンクリート２４とリングジベルで合成される。なお、下フランジ２２Ｃ側はコンクリート型枠としての部材であればよく、密閉構造ではない。特に特許文献２では、Ｉ形式主桁１０の上フランジ１０Ａ側を密閉しないために開放されている。図において、２６は、主桁１０上に配設されるＲＣ床版である。
【０００５】
又、特許文献２の図６に記載された従来技術３では、図２１に示す如く、主桁１０とは別構造の枕梁鋼殻（上面開放された鋼殻箱構造）２８を主桁１０の下に設置している。枕梁鋼殻２８は、主桁１０を支えるウェブ板（前後板）２８Ａ、同じくダイヤフラム（左右板）２８Ｂ、同じく下フランジ（下板）２８Ｃからなる５面箱構造を有する。図において、１０Ｄは、主桁１０の枕梁用横桁である。ここで、主桁鋼殻とは鋼殻同士の結合はせず、主桁側に配置した結合材（ジベル１１等）により充填コンクリート２４を通して、枕梁鋼殻２８と主桁鋼殻が連結される。従って、ジベル１１等の結合材が必須構造体となる。鋼管杭１２の頭部は枕梁鋼殻２８に差し込まれ、鋼殻内にコンクリート２４が充填される。鋼管１２側は、充填コンクリート２４とリングジベル又は鋼管１２に直接孔を開けた孔あき鋼板ジベルで合成される。
【０００６】
又、非特許文献１の図１１．１．３には、脚がＲＣ構造で主桁から鋼殻を下に延ばし、これに合成機構体を配設して主桁と脚とを剛結した、密閉構造ではない従来技術４が記載されている。
【０００７】
更に、本発明に類似するものとして、非特許文献２に記載された鋼とコンクリートのサンドイッチ構造の従来技術５がある。これも本発明と同様に充填コンクリートを持つ鋼殻六面体構造であり、その密閉構造による有利性を構造部材としてこれまでに利用されてきた。これまでは、鋼殻六面体構造を単独構造として、例えば床版セグメントやトンネル用覆工セグメント等として使われてきた。即ち、部材を一体化する構造としては用いられておらず、鋼殻六面体構造の外面から外力が働き、鋼殻六面体構造の一部でその外力を支持している構造である。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１３９６１３号公報（図７）
【特許文献２】特開２００３−３１３８１５号公報（図１、図６）
【非特許文献１】土木学会「鋼・コンクリート複合構造の理論と設計（１）基礎編：理論編」 １７３頁〜１７５頁
【非特許文献２】上田 多門他「鋼コンクリート系サンドイッチ構造」コンクリート工学 Vol.30，No.5（1992年5月）５頁〜２０頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術１〜４においては、主構造が密閉されていないために、密閉の効果は期待できず、変形が大きく、耐力も低い。更に、連結のために、主桁構造側にジベル等を配設しなければならない。特に、従来技術１では、結合部がＲＣ構造であることから変形が大きくなり、剛結部のひび割れによる耐久性の悪化、及び、十分な耐力を得るには内部に鉄筋を密に配置しなければならず、又、鉄筋が他の鋼材と交錯することになり、施工性の悪化や耐力の低下を避けることはできない。更に、施工時には型枠を必要とする。又、容積も大きくなる。又、従来技術２及び３においても、一部には鉄筋の配置が必要となり、一部には型枠が必要となる。更に合成機構体も必要となる。従来技術３では、更に主桁間に鋼杭が配置されることが条件となり、互いの配置に任意性が無い等の問題点を有していた。
【００１０】
又、サンドイッチ構造の従来技術５においても、完全に密閉されておらず、効果は限定的であった。
【００１１】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、耐久性、施工性及び耐力が共に向上した剛結部構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上部建築構造体部材である鋼桁と下部建築構造体部材である杭を剛結する鋼殻体構造であって、前記鋼殻体は、密閉六面体であり、下面に前記杭を挿通させる穴を備えた密閉六面空間の鋼殻体を有し、該穴に前記杭の上部が貫入され、前記鋼殻体は前記鋼桁と一体化され、少なくとも前記鋼殻体内部の空間部にコンクリートが充填されていることを特徴とする鋼桁と杭の剛結構造により、前記課題を解決したものである。
【００１３】
ここで、鋼殻体が鋼桁と一体化するとは、鋼殻体に鋼桁を挿入する形態の一部として、鋼殻と鋼桁の一部とを共有させる場合も含む。
【００１４】
本発明は、又、前記密閉六面空間の上面の一部を前記鋼桁上面と同一として、前記密閉六面空間の上面を前記鋼桁上面と一体化したものである。
【００１５】
又、前記鋼桁の上面を鋼殻体の上面と一体化した状態で、該鋼殻体内部に挿入し、前記鋼桁の端部を該鋼殻体の鉛直面と接合したものである。
【００１６】
又、前記密閉六面空間の橋軸直交幅と橋軸方向幅を、前記鋼桁の桁高と同程度としたものである。
【００１７】
本発明は、又、前記の剛結構造で鋼桁と接合されていることを特徴とする橋台や橋脚を提供するものである。
【００１８】
又、前記の橋台又は橋脚を備えたことを特徴とする複合ラーメン橋を提供するものである。
【００１９】
本発明は、又、鋼桁と杭を剛結する方法であって、密閉六面空間の鋼殻体の上面を鋼桁上面と一体化し、前記杭の上部を前記鋼殻体の下面に設けられた穴に通すことにより、該鋼殻体に挿入し、前記鋼桁の端部を鋼殻体の鉛直面と接合させた上で、少なくとも該鋼殻体内部の空間にコンクリートを充填させることを特徴とする鋼桁と杭の剛結方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の基本構造要素は、図１に示す鋼桁３０と、例えば鋼管でなる杭（鋼杭）４０と、橋台や橋脚の躯体の一部となる密閉鋼殻六面体（以下、鋼殻体又は六面体とも称する）５０と、該六面体５０内に充填されたコンクリート６０であり、前記密閉鋼殻六面体５０と該六面体５０内に充填されたコンクリート６０により、図２に示す如く、鋼桁３０と鋼杭４０を結合・一体化した構造を特徴とする。
【００２１】
本発明は、鋼桁３０と鋼杭４０のそれぞれの断面力を伝達する結合構造であり、鋼桁３０あるいは鋼杭４０の塑性領域あるいは破壊域までも断面力が伝達できることが望ましい。
【００２２】
本発明においては、コンクリート６０を密閉鋼殻六面体５０に充填するようにしたので、充填されるコンクリートのためだけの型枠を必要とせず、施工上有利である。
【００２３】
断面力の伝達経路は、上載荷重−鋼桁３０−密閉鋼殻六面体５０−該六面体５０内に充填されたコンクリート６０−鋼杭４０−基礎地盤となる。しかし一部の断面力については、鋼桁３０から密閉鋼殻六面体５０内に充填されたコンクリート６０に直接流れるものも考えられ、この場合の伝達経路は、鋼桁３０−密閉鋼殻六面体５０内に充填されたコンクリート６０−鋼杭４０−基礎地盤となる。
【００２４】
図３に示す前記鋼桁３０と密閉鋼殻六面体５０の結合方法には、
（１）鋼桁３０の一部が密閉鋼殻六面体５０の一部と共通部材であり、他の部分は溶接接合、あるいは高力ボルト接合された構造
（２）鋼桁３０と密閉鋼殻六面体５０は、それぞれ独立した構造で、それぞれが溶接接合、あるいは高力ボルト接合された構造など
が考えられる。
【００２５】
鋼床版桁の場合は、（１）の結合方法が採られる場合が合理的で、共通部材は、デッキプレート（例えば密閉鋼殻六面体５０の天板）とウェブプレート（密閉鋼殻六面体５０の側面板）である。
【００２６】
密閉鋼殻六面体５０と鋼桁３０は、溶接接合等により一体化される。このとき、図４に示す密閉鋼殻六面体５０の各面の大きさ（高さｈ、長さｂ、奥行き幅ｄ）と、各面の鋼板厚さｔは、与えられた断面力を伝達するのに十分な大きさ、厚さを持つ必要がある。又、充填コンクリート６０の打設圧力に十分耐え得る鋼板厚さｔを持つ必要がある。
【００２７】
更に、密閉鋼殻六面体５０と充填されたコンクリート６０を介しての鋼杭４０との結合が、本願発明の基幹を成すものである。即ち、密閉鋼殻六面体５０と鋼杭４０とは、図５に示す如く、密閉構造の鋼殻六面体５０の中に充填されたコンクリート６０と、密閉鋼殻六面体５０の密閉性によって一体化される。このとき、図６に示される鋼杭４０の埋め込み長ｈｐ（図５参照）は、与えられた断面力を伝達するに十分な大きさでなければならず、充填コンクリート６０と鋼杭４０との関係で設計される。断面力として引抜力がある場合には、充填コンクリート６０と鋼杭４０との間の見掛け付着力を増すために、鋼管（４０）に合成機構体等を配設することもできる。
【００２８】
前記密閉鋼殻六面体５０の各面の大きさｈ、ｂ、ｄと、各面の構成厚さｔ、及び、各面の溶接接合部の強度は、充填コンクリート６０によって伝達される断面力に対して十分な大きさ、厚さ、強度を持つようにされる。
【００２９】
本発明においては、鋼殻六面体構造（５０）の内部に鋼杭４０を挿入して、充填コンクリート６０を持つ密閉鋼殻六面体構造の有利性を利用して、鋼殻六面体構造と鋼杭の力（断面力）の伝達を行なう。このとき、前記したように、鋼殻六面体構造は橋梁桁に結合されているので、橋梁桁で受けた外力は、鋼殻六面体構造を通して基礎構造である鋼杭に伝達される。密閉構造による有利性とは、充填コンクリートを持つ鋼殻六面体構造の内部に挿入された鋼杭から断面力が作用したときに、その充填コンクリートを取り囲む鋼殻六面体構造が３次元的に拘束する密閉構造であるが故に、充填コンクリートが通常持ち合わせる強度が大きくなり、より大きな鋼杭の断面力に対して破壊を伴わず鋼殻六面体構造に伝達できることになる。又、同じく六面体構造の拘束により、鋼杭を拘束する剛性が高まり、同じ鋼杭の断面力に対して、鋼杭の変形を低く抑えられる。従って、鋼杭の持つ断面性能を損なうことなく、鋼殻六面体構造に受け渡すことが可能となる。
【００３０】
即ち、図７に示す如く、Ａの部分の充填コンクリート６０は圧縮力を受けるが、鋼殻（５０）により密閉されたコンクリートが３次元効果を発揮して破壊には至らず、見掛け上梃子の支点の役割を果たす。
【００３１】
一方、Ｂの部分の充填コンクリート６０は、見掛け上梃子の作用から圧縮力を受けるが、鋼殻（５０）により密閉された３次元効果からコンクリートは破壊に至らず、高い断面力伝達能力を発揮する。
【００３２】
本発明では、主桁との接合部の外側全てを鋼板で覆ってコンクリートを充填したので、別途ずれ止めを使う必要性は無い。更に、鋼殻の抗頭部挿入用開口部以外の外側全てを鋼板で覆ったので、その鋼殻による拘束によってコンクリートに対する鉄筋の役割を果たし、充填コンクリートには鉄筋が無くても良い。鋼板で覆ったことが、充填コンクリートに対して拘束効果を高め、ずれ止めなどの接合材を不要にしている。更には、コンクリートのひび割れを原因とする材料劣化も、鋼殻に覆われているために軽減され、構造物の耐久性を大幅に向上させる。又、充填コンクリートのための型枠の役割も果たすために、型枠が不要となり、現地作業が軽減される。更には、鉄筋あるいはずれ止めが不要であるため、構造容積も小さくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３４】
本実施形態は、図２に示す如く、例えば上フランジが鋼床版３２とされた鋼床版桁でなる主桁３０と、鋼杭４０とを、内部にコンクリート６０が充填された鋼殻六面体構造（鋼殻体とも称する）５０で剛結したものである。
【００３５】
前記主桁３０は鋼殻体５０の一部であり、主桁３０の下部にも鋼殻箱５２が作られ、主桁３０と一体になって、鋼殻体構造を形成している。このように、鋼殻箱５２を主桁３０の下にも構成することで、主桁３０の芯位置と、鋼杭４０の位置を独立配置できる。主桁３０は、鋼床版桁の他、Ｉ桁や合成床版桁であっても良い。
【００３６】
前記鋼殻体５０は、主桁３０の鋼床版３２でなる上板と、主桁３０の横桁となる上側の前後板３４、３５と、下側の鋼殻箱５２の前面板５４及び背面板５５でなる下側の前後板と、主桁３０のウェブ３６と鋼殻箱５２のダイヤフラム５６でなる左右の側板と、鋼殻箱５２の床板５８でなる下板で構成される六面密閉構造を有する。
【００３７】
鋼殻箱５３の側板は、主桁３０のウェブ直下に配置したダイヤフラム５６とすることが一般的であるが、必ずしもウェブとダイヤフラムとは一致させる必要なく、側板を独立させて鋼殻箱を形成することも考えられる。この場合は、主桁ウェブとは関係ない位置に、ダイヤフラムが立てられて、鋼殻の側板を形成することになる。
【００３８】
前記鋼杭４０の頭部は、鋼殻箱５２に差し込まれ、鋼殻体５０内にコンクリート６０が充填される。この際、鋼殻体５０と充填コンクリート６０とは、ジベル等の積極的な合成材を設けなくても、鋼殻体六面の閉塞作用によって連結される。一方、鋼杭４０側は、必要に応じて、合成材（例えばジベル）によって充填コンクリート６０と合成することができる。
【００３９】
次に、コンクリート充填鋼殻の設計方法について説明する。
【００４０】
コンクリート充填鋼殻構造の標準的な設計手法は確立されていない。従って、近似する適切なモデルから既存の設計手法を用い断面寸法などを設計する。以下、鋼床版桁を主桁とする場合を例にとり簡単に設計手法例を示す。
【００４１】
・ 上板、ダイヤフラム（側面板）の設計
上部工の設計によって決定された鋼床版桁の断面から、断面力伝達を考えて鋼殻の上板は鋼床版デッキ板厚を延長させるのがよい。ダイヤフラム（側面板）は、主桁からの断面力を確実に伝達させることを考慮して主桁直下に配置することがよく、その板厚も主桁ウェブ板厚と同等以上とするのがよい。
【００４２】
・ 前面板、背面板の設計
ａ．立体フレーム計算より得られる剛結部に発生する断面力を用い、鋼材を鉄筋とみなしＲＣ部材として設計する（設計荷重時）。
ｂ．施工時のフレッシュコンクリート側圧に対して設計フレッシュコンクリート側圧の最大値を用い、主桁ウェブ（ダイヤフラム）、天板又は主桁下フランジ、底板で固定された垂直・水平リブを持つ４辺固定板として設計する（仮設時）。
ｃ．鉛直リブや、水平リブがある場合は、これらを六面鋼殻体の剛性を増すことを期待して付加的に利用するために、それらのリブに孔を開けることもよい。また、積極的に、孔あき鋼板ジベル（ＰＢＬ）として使用し剛結部の変形を抑えるという方法をとることもできる。
【００４３】
・ 底板の設計
ａ．杭頭結合部に発生する水平支圧応力の合力が底板に作用するとみなし、断面を設計する（設計荷重時）。
ｂ．フレッシュコンクリートの鉛直圧に対し、側面板、前面板、背面板とで固定された縦・横リブを持った４辺固定板として設計する（仮設時）。
【実施例１】
【００４４】
図８に、主桁構造を鋼床版桁としたときの実施例１を示す。
【００４５】
この実施例１では、主桁横桁と鋼殻箱の前面板５４及び背面板５５が同じ鋼板で構成されると共に、鋼杭４０が全ての主桁３０のウェブ３６間に１本ずつ配設されている。
【実施例２】
【００４６】
この実施例２では、図９に示す如く、鋼杭４０が所定の主桁３０のウェブ３６間に、間を置いて配設されている。他の点については実施例１と同じである。
【実施例３】
【００４７】
この実施例３では、図１０に示す如く、鋼杭４０が主桁３０の位置と重なるため、側板５６の一部を切り欠いている。このようにすることで、主桁３０の間隔ｄにかかわらず、鋼杭４０を任意の位置に所望の間隔ｌで配設できる。
【実施例４】
【００４８】
図１１に示す如く、主桁３０の間隔ｄ０が、鋼殻体５０を形成する高さｈ、幅ｂに比較して大きい場合は、実施例４のように、主桁３０と主桁３０の間に、主桁３０のウェブ３６とは別の側板（ダイヤフラム）５７を受けることもできる。
【００４９】
図においては、鋼杭４０の頭部を逃げるため、側板５７の下方が切り欠かれているが、側板５７と鋼杭４０が干渉しない場合には、切り欠きは不要である。
【実施例５】
【００５０】
図１２に示す如く、主桁３０と主桁３０との間に鋼杭４０は配置される場合で、鋼杭４０の本数が主桁間隔の数より少ない場合は、実施例５のように、密閉鋼殻体５０を連続形成せず、不連続として、鋼杭４０の頭部が挿入される所のみに設けることもできる。
【実施例６】
【００５１】
図１３に示す実施例６のように、鋼殻箱を主桁下フランジ３８の下に設けることなく、密閉鋼殻体５０の底板５８を、主桁３０の下フランジ３８の位置に、下フランジ３８の一部を補足するように形成して、密閉鋼殻体５０を構成することもできる。
【実施例７】
【００５２】
図１４に、主桁構造をI桁７０としたときの実施例７を示す。
【実施例８】
【００５３】
図１５に、主桁構造を合成床版桁８０としたときの実施例８を示す。
【実施例９】
【００５４】
図１６に、本発明に係る剛結構造の橋台９０を備えた実施例９を示す。
【実施例１０】
【００５５】
図１７に、主桁３０と、本発明に係る剛結構造の橋台９０が採用された上下部一体型の単純ラーメン橋の実施例１０を示す。
【実施例１１】
【００５６】
図１８に、主桁３０と、本発明に係る剛結部構造の橋台９０が採用された上下部一体型の連続ラーメン橋の実施例１１を示す。
【００５７】
実施例１０、１１によれば、主桁３０をコンクリート充填鋼殻構造（９０）に剛結することで、桁高を小さくし、更にコンクリート充填鋼管構造（９０）下部から基礎杭４０を貫入して一体化することにより、耐震性を高めることができる。
【００５８】
本発明は、主桁及び杭基礎との接合部を剛結とした橋台、橋脚、その他、桁や梁等の鋼構造との剛結部、及び、鋼管杭等の杭基礎との剛結部を有する土木・建築構造物一般に利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の基本構成要素を示す分解図
【図２】本発明の実施形態の構成を示す（Ａ）斜視図及び（Ｂ）断面図
【図３】本発明による鋼殻と鋼桁の接合状態を模式的に示す断面図
【図４】同じく鋼殻の形状を示す断面図
【図５】同じく鋼殻と鋼杭の接続状態を模式的に示す断面図
【図６】同じく鋼杭の形状を示す断面図
【図７】同じく密閉構造の有利性を示す断面図
【図８】本発明の実施例１を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図９】同じく実施例２を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１０】同じく実施例３を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１１】同じく実施例４を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１２】同じく実施例５を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１３】同じく実施例６を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１４】同じく実施例７を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１５】同じく実施例８を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１６】同じく実施例９を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１７】同じく実施例１０の全体構成を示す模式図
【図１８】同じく実施例１１の全体構成を示す模式図
【図１９】従来技術１の要部構成を示す断面図
【図２０】従来技術２の要部構成を示す断面図
【図２１】従来技術３の要部構成を示す断面図
【符号の説明】
【００６０】
２６…ＲＣ床版
３０…主桁
３２…鋼床版
４０…鋼杭
５０…密閉鋼殻六面体
６０…充填コンクリート
７０…Ｉ桁
８０…合成床版桁
９０…橋台
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上部土木・建築構造体部材である鋼桁と下部土木・建築構造体部材である杭を連結するための鋼殻体構造に係る。特に、複合ラーメン橋の剛結部に用いるのに好適な、鋼桁と杭の剛結構造、該剛結構造で鋼桁と接合された橋台や橋脚、該橋台や橋脚を備えた複合ラーメン橋、及び、前記剛結部構造を実現するための鋼桁と杭の剛結方法に関する。
【０００２】
ここで、下部土木・建築構造体部材とは、土木・建築構造体を構成する部材のうち、杭やフーチング等の下部（基礎）土木・建築構造体部材をいう。また、上部土木・建築構造体部材とは、土木・建築構造体の上部建築を構成する部材であって、杭やフーチング等の下部（基礎）土木・建築構造体部材を除く。
【背景技術】
【０００３】
従来の橋台等の躯体に桁等の鋼構造及び杭基礎構造を剛結させる構造は、図１９に例示する従来技術１の如く、躯体を鉄筋コンクリート（ＲＣ）構造１４とした上で、鋼床版桁やＩ桁でなる主桁１０等の鋼構造にはコンクリートとの結合作用のためのずれ止め（例えばスタッドジベル（孔あき鋼板ジベル（ＰＢＬ）なども含む）等を設け、又、鋼管杭１２等でなる杭基礎頭部には、剛体挙動する鉄筋コンクリート構造１６を用いた剛結部構造が用いられていた。鉄筋コンクリート構造１６には鋼管杭１２の頭部が差し込まれ、鋼管杭１２はコンクリートとリングジベルで連結される。図において、１８はＲＣ構造内の鉄筋である。
【０００４】
又、特許文献１の図７や特許文献２の図１に記載された従来技術２では、図２０に示す如く、主桁１０に箱構造の横桁２２を取り付けている。横桁２２は、その上フランジ（上板）２２Ａ（＝主桁１０の上フランジ１０Ａ）、横桁２２のウェブ板（前後板）２２Ｂ、横桁２２のダイヤフラム（左右の側板）（＝主桁１０のウェブ１０Ｂ）、横桁２２の下フランジ（下板）２２Ｃ（＝主桁１０の下フランジ１０Ｃ）でなる鋼殻を構成し、鋼管杭１２の頭部を鋼殻内に差し込んで、鋼殻内にコンクリート２４を充填することで、鋼管杭１２と連結している。ここで、鋼管１２側は充填コンクリート２４とリングジベルで合成される。なお、下フランジ２２Ｃ側はコンクリート型枠としての部材であればよく、密閉構造ではない。特に特許文献２では、Ｉ形式主桁１０の上フランジ１０Ａ側を密閉しないために開放されている。図において、２６は、主桁１０上に配設されるＲＣ床版である。
【０００５】
又、特許文献２の図６に記載された従来技術３では、図２１に示す如く、主桁１０とは別構造の枕梁鋼殻（上面開放された鋼殻箱構造）２８を主桁１０の下に設置している。枕梁鋼殻２８は、主桁１０を支えるウェブ板（前後板）２８Ａ、同じくダイヤフラム（左右板）２８Ｂ、同じく下フランジ（下板）２８Ｃからなる５面箱構造を有する。図において、１０Ｄは、主桁１０の枕梁用横桁である。ここで、主桁鋼殻とは鋼殻同士の結合はせず、主桁側に配置した結合材（ジベル１１等）により充填コンクリート２４を通して、枕梁鋼殻２８と主桁鋼殻が連結される。従って、ジベル１１等の結合材が必須構造体となる。鋼管杭１２の頭部は枕梁鋼殻２８に差し込まれ、鋼殻内にコンクリート２４が充填される。鋼管１２側は、充填コンクリート２４とリングジベル又は鋼管１２に直接孔を開けた孔あき鋼板ジベルで合成される。
【０００６】
又、非特許文献１の図１１．１．３には、脚がＲＣ構造で主桁から鋼殻を下に延ばし、これに合成機構体を配設して主桁と脚とを剛結した、密閉構造ではない従来技術４が記載されている。
【０００７】
更に、本発明に類似するものとして、非特許文献２に記載された鋼とコンクリートのサンドイッチ構造の従来技術５がある。これも本発明と同様に充填コンクリートを持つ鋼殻六面体構造であり、その密閉構造による有利性を構造部材としてこれまでに利用されてきた。これまでは、鋼殻六面体構造を単独構造として、例えば床版セグメントやトンネル用覆工セグメント等として使われてきた。即ち、部材を一体化する構造としては用いられておらず、鋼殻六面体構造の外面から外力が働き、鋼殻六面体構造の一部でその外力を支持している構造である。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１３９６１３号公報（図７）
【特許文献２】特開２００３−３１３８１５号公報（図１、図６）
【非特許文献１】土木学会「鋼・コンクリート複合構造の理論と設計（１）基礎編：理論編」 １７３頁〜１７５頁
【非特許文献２】上田 多門他「鋼コンクリート系サンドイッチ構造」コンクリート工学 Vol.30，No.5（1992年5月）５頁〜２０頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術１〜４においては、主構造が密閉されていないために、密閉の効果は期待できず、変形が大きく、耐力も低い。更に、連結のために、主桁構造側にジベル等を配設しなければならない。特に、従来技術１では、結合部がＲＣ構造であることから変形が大きくなり、剛結部のひび割れによる耐久性の悪化、及び、十分な耐力を得るには内部に鉄筋を密に配置しなければならず、又、鉄筋が他の鋼材と交錯することになり、施工性の悪化や耐力の低下を避けることはできない。更に、施工時には型枠を必要とする。又、容積も大きくなる。又、従来技術２及び３においても、一部には鉄筋の配置が必要となり、一部には型枠が必要となる。更に合成機構体も必要となる。従来技術３では、更に主桁間に鋼杭が配置されることが条件となり、互いの配置に任意性が無い等の問題点を有していた。
【００１０】
又、サンドイッチ構造の従来技術５においても、完全に密閉されておらず、効果は限定的であった。
【００１１】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、耐久性、施工性及び耐力が共に向上した剛結部構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上部建築構造体部材である鋼桁と下部建築構造体部材である杭を剛結する鋼殻体構造であって、前記鋼殻体は、密閉六面体であり、下面に前記杭を挿通させる穴を備えた密閉六面空間の鋼殻体を有し、該穴に前記杭の上部が貫入され、前記鋼殻体は前記鋼桁と一体化され、少なくとも前記鋼殻体内部の空間部にコンクリートが充填されていることを特徴とする鋼桁と杭の剛結構造により、前記課題を解決したものである。
【００１３】
ここで、鋼殻体が鋼桁と一体化するとは、鋼殻体に鋼桁を挿入する形態の一部として、鋼殻と鋼桁の一部とを共有させる場合も含む。
【００１４】
本発明は、又、前記密閉六面空間の上面の一部を前記鋼桁上面と同一として、前記密閉六面空間の上面を前記鋼桁上面と一体化したものである。
【００１５】
又、前記鋼桁の上面を鋼殻体の上面と一体化した状態で、該鋼殻体内部に挿入し、前記鋼桁の端部を該鋼殻体の鉛直面と接合したものである。
【００１６】
又、前記密閉六面空間の橋軸直交幅と橋軸方向幅を、前記鋼桁の桁高と同程度としたものである。
【００１７】
本発明は、又、前記の剛結構造で鋼桁と接合されていることを特徴とする橋台や橋脚を提供するものである。
【００１８】
又、前記の橋台又は橋脚を備えたことを特徴とする複合ラーメン橋を提供するものである。
【００１９】
本発明は、又、鋼桁と杭を剛結する方法であって、密閉六面空間の鋼殻体の上面を鋼桁上面と一体化し、前記杭の上部を前記鋼殻体の下面に設けられた穴に通すことにより、該鋼殻体に挿入し、前記鋼桁の端部を鋼殻体の鉛直面と接合させた上で、少なくとも該鋼殻体内部の空間にコンクリートを充填させることを特徴とする鋼桁と杭の剛結方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の基本構造要素は、図１に示す鋼桁３０と、例えば鋼管でなる杭（鋼杭）４０と、橋台や橋脚の躯体の一部となる密閉鋼殻六面体（以下、鋼殻体又は六面体とも称する）５０と、該六面体５０内に充填されたコンクリート６０であり、前記密閉鋼殻六面体５０と該六面体５０内に充填されたコンクリート６０により、図２に示す如く、鋼桁３０と鋼杭４０を結合・一体化した構造を特徴とする。
【００２１】
本発明は、鋼桁３０と鋼杭４０のそれぞれの断面力を伝達する結合構造であり、鋼桁３０あるいは鋼杭４０の塑性領域あるいは破壊域までも断面力が伝達できることが望ましい。
【００２２】
本発明においては、コンクリート６０を密閉鋼殻六面体５０に充填するようにしたので、充填されるコンクリートのためだけの型枠を必要とせず、施工上有利である。
【００２３】
断面力の伝達経路は、上載荷重−鋼桁３０−密閉鋼殻六面体５０−該六面体５０内に充填されたコンクリート６０−鋼杭４０−基礎地盤となる。しかし一部の断面力については、鋼桁３０から密閉鋼殻六面体５０内に充填されたコンクリート６０に直接流れるものも考えられ、この場合の伝達経路は、鋼桁３０−密閉鋼殻六面体５０内に充填されたコンクリート６０−鋼杭４０−基礎地盤となる。
【００２４】
図３に示す前記鋼桁３０と密閉鋼殻六面体５０の結合方法には、
（１）鋼桁３０の一部が密閉鋼殻六面体５０の一部と共通部材であり、他の部分は溶接接合、あるいは高力ボルト接合された構造
（２）鋼桁３０と密閉鋼殻六面体５０は、それぞれ独立した構造で、それぞれが溶接接合、あるいは高力ボルト接合された構造など
が考えられる。
【００２５】
鋼床版桁の場合は、（１）の結合方法が採られる場合が合理的で、共通部材は、デッキプレート（例えば密閉鋼殻六面体５０の天板）とウェブプレート（密閉鋼殻六面体５０の側面板）である。
【００２６】
密閉鋼殻六面体５０と鋼桁３０は、溶接接合等により一体化される。このとき、図４に示す密閉鋼殻六面体５０の各面の大きさ（高さｈ、長さｂ、奥行き幅ｄ）と、各面の鋼板厚さｔは、与えられた断面力を伝達するのに十分な大きさ、厚さを持つ必要がある。又、充填コンクリート６０の打設圧力に十分耐え得る鋼板厚さｔを持つ必要がある。
【００２７】
更に、密閉鋼殻六面体５０と充填されたコンクリート６０を介しての鋼杭４０との結合が、本願発明の基幹を成すものである。即ち、密閉鋼殻六面体５０と鋼杭４０とは、図５に示す如く、密閉構造の鋼殻六面体５０の中に充填されたコンクリート６０と、密閉鋼殻六面体５０の密閉性によって一体化される。このとき、図６に示される鋼杭４０の埋め込み長ｈｐ（図５参照）は、与えられた断面力を伝達するに十分な大きさでなければならず、充填コンクリート６０と鋼杭４０との関係で設計される。断面力として引抜力がある場合には、充填コンクリート６０と鋼杭４０との間の見掛け付着力を増すために、鋼管（４０）に合成機構体等を配設することもできる。
【００２８】
前記密閉鋼殻六面体５０の各面の大きさｈ、ｂ、ｄと、各面の構成厚さｔ、及び、各面の溶接接合部の強度は、充填コンクリート６０によって伝達される断面力に対して十分な大きさ、厚さ、強度を持つようにされる。
【００２９】
本発明においては、鋼殻六面体構造（５０）の内部に鋼杭４０を挿入して、充填コンクリート６０を持つ密閉鋼殻六面体構造の有利性を利用して、鋼殻六面体構造と鋼杭の力（断面力）の伝達を行なう。このとき、前記したように、鋼殻六面体構造は橋梁桁に結合されているので、橋梁桁で受けた外力は、鋼殻六面体構造を通して基礎構造である鋼杭に伝達される。密閉構造による有利性とは、充填コンクリートを持つ鋼殻六面体構造の内部に挿入された鋼杭から断面力が作用したときに、その充填コンクリートを取り囲む鋼殻六面体構造が３次元的に拘束する密閉構造であるが故に、充填コンクリートが通常持ち合わせる強度が大きくなり、より大きな鋼杭の断面力に対して破壊を伴わず鋼殻六面体構造に伝達できることになる。又、同じく六面体構造の拘束により、鋼杭を拘束する剛性が高まり、同じ鋼杭の断面力に対して、鋼杭の変形を低く抑えられる。従って、鋼杭の持つ断面性能を損なうことなく、鋼殻六面体構造に受け渡すことが可能となる。
【００３０】
即ち、図７に示す如く、Ａの部分の充填コンクリート６０は圧縮力を受けるが、鋼殻（５０）により密閉されたコンクリートが３次元効果を発揮して破壊には至らず、見掛け上梃子の支点の役割を果たす。
【００３１】
一方、Ｂの部分の充填コンクリート６０は、見掛け上梃子の作用から圧縮力を受けるが、鋼殻（５０）により密閉された３次元効果からコンクリートは破壊に至らず、高い断面力伝達能力を発揮する。
【００３２】
本発明では、主桁との接合部の外側全てを鋼板で覆ってコンクリートを充填したので、別途ずれ止めを使う必要性は無い。更に、鋼殻の抗頭部挿入用開口部以外の外側全てを鋼板で覆ったので、その鋼殻による拘束によってコンクリートに対する鉄筋の役割を果たし、充填コンクリートには鉄筋が無くても良い。鋼板で覆ったことが、充填コンクリートに対して拘束効果を高め、ずれ止めなどの接合材を不要にしている。更には、コンクリートのひび割れを原因とする材料劣化も、鋼殻に覆われているために軽減され、構造物の耐久性を大幅に向上させる。又、充填コンクリートのための型枠の役割も果たすために、型枠が不要となり、現地作業が軽減される。更には、鉄筋あるいはずれ止めが不要であるため、構造容積も小さくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３４】
本実施形態は、図２に示す如く、例えば上フランジが鋼床版３２とされた鋼床版桁でなる主桁３０と、鋼杭４０とを、内部にコンクリート６０が充填された鋼殻六面体構造（鋼殻体とも称する）５０で剛結したものである。
【００３５】
前記主桁３０は鋼殻体５０の一部であり、主桁３０の下部にも鋼殻箱５２が作られ、主桁３０と一体になって、鋼殻体構造を形成している。このように、鋼殻箱５２を主桁３０の下にも構成することで、主桁３０の芯位置と、鋼杭４０の位置を独立配置できる。主桁３０は、鋼床版桁の他、Ｉ桁や合成床版桁であっても良い。
【００３６】
前記鋼殻体５０は、主桁３０の鋼床版３２でなる上板と、主桁３０の横桁となる上側の前後板３４、３５と、下側の鋼殻箱５２の前面板５４及び背面板５５でなる下側の前後板と、主桁３０のウェブ３６と鋼殻箱５２のダイヤフラム５６でなる左右の側板と、鋼殻箱５２の床板５８でなる下板で構成される六面密閉構造を有する。
【００３７】
鋼殻箱５３の側板は、主桁３０のウェブ直下に配置したダイヤフラム５６とすることが一般的であるが、必ずしもウェブとダイヤフラムとは一致させる必要なく、側板を独立させて鋼殻箱を形成することも考えられる。この場合は、主桁ウェブとは関係ない位置に、ダイヤフラムが立てられて、鋼殻の側板を形成することになる。
【００３８】
前記鋼杭４０の頭部は、鋼殻箱５２に差し込まれ、鋼殻体５０内にコンクリート６０が充填される。この際、鋼殻体５０と充填コンクリート６０とは、ジベル等の積極的な合成材を設けなくても、鋼殻体六面の閉塞作用によって連結される。一方、鋼杭４０側は、必要に応じて、合成材（例えばジベル）によって充填コンクリート６０と合成することができる。
【００３９】
次に、コンクリート充填鋼殻の設計方法について説明する。
【００４０】
コンクリート充填鋼殻構造の標準的な設計手法は確立されていない。従って、近似する適切なモデルから既存の設計手法を用い断面寸法などを設計する。以下、鋼床版桁を主桁とする場合を例にとり簡単に設計手法例を示す。
【００４１】
・ 上板、ダイヤフラム（側面板）の設計
上部工の設計によって決定された鋼床版桁の断面から、断面力伝達を考えて鋼殻の上板は鋼床版デッキ板厚を延長させるのがよい。ダイヤフラム（側面板）は、主桁からの断面力を確実に伝達させることを考慮して主桁直下に配置することがよく、その板厚も主桁ウェブ板厚と同等以上とするのがよい。
【００４２】
・ 前面板、背面板の設計
ａ．立体フレーム計算より得られる剛結部に発生する断面力を用い、鋼材を鉄筋とみなしＲＣ部材として設計する（設計荷重時）。
ｂ．施工時のフレッシュコンクリート側圧に対して設計フレッシュコンクリート側圧の最大値を用い、主桁ウェブ（ダイヤフラム）、天板又は主桁下フランジ、底板で固定された垂直・水平リブを持つ４辺固定板として設計する（仮設時）。
ｃ．鉛直リブや、水平リブがある場合は、これらを六面鋼殻体の剛性を増すことを期待して付加的に利用するために、それらのリブに孔を開けることもよい。また、積極的に、孔あき鋼板ジベル（ＰＢＬ）として使用し剛結部の変形を抑えるという方法をとることもできる。
【００４３】
・ 底板の設計
ａ．杭頭結合部に発生する水平支圧応力の合力が底板に作用するとみなし、断面を設計する（設計荷重時）。
ｂ．フレッシュコンクリートの鉛直圧に対し、側面板、前面板、背面板とで固定された縦・横リブを持った４辺固定板として設計する（仮設時）。
【実施例１】
【００４４】
図８に、主桁構造を鋼床版桁としたときの実施例１を示す。
【００４５】
この実施例１では、主桁横桁と鋼殻箱の前面板５４及び背面板５５が同じ鋼板で構成されると共に、鋼杭４０が全ての主桁３０のウェブ３６間に１本ずつ配設されている。
【実施例２】
【００４６】
この実施例２では、図９に示す如く、鋼杭４０が所定の主桁３０のウェブ３６間に、間を置いて配設されている。他の点については実施例１と同じである。
【実施例３】
【００４７】
この実施例３では、図１０に示す如く、鋼杭４０が主桁３０の位置と重なるため、側板５６の一部を切り欠いている。このようにすることで、主桁３０の間隔ｄにかかわらず、鋼杭４０を任意の位置に所望の間隔ｌで配設できる。
【実施例４】
【００４８】
図１１に示す如く、主桁３０の間隔ｄ０が、鋼殻体５０を形成する高さｈ、幅ｂに比較して大きい場合は、実施例４のように、主桁３０と主桁３０の間に、主桁３０のウェブ３６とは別の側板（ダイヤフラム）５７を受けることもできる。
【００４９】
図においては、鋼杭４０の頭部を逃げるため、側板５７の下方が切り欠かれているが、側板５７と鋼杭４０が干渉しない場合には、切り欠きは不要である。
【実施例５】
【００５０】
図１２に示す如く、主桁３０と主桁３０との間に鋼杭４０は配置される場合で、鋼杭４０の本数が主桁間隔の数より少ない場合は、実施例５のように、密閉鋼殻体５０を連続形成せず、不連続として、鋼杭４０の頭部が挿入される所のみに設けることもできる。
【実施例６】
【００５１】
図１３に示す実施例６のように、鋼殻箱を主桁下フランジ３８の下に設けることなく、密閉鋼殻体５０の底板５８を、主桁３０の下フランジ３８の位置に、下フランジ３８の一部を補足するように形成して、密閉鋼殻体５０を構成することもできる。
【実施例７】
【００５２】
図１４に、主桁構造をI桁７０としたときの実施例７を示す。
【実施例８】
【００５３】
図１５に、主桁構造を合成床版桁８０としたときの実施例８を示す。
【実施例９】
【００５４】
図１６に、本発明に係る剛結構造の橋台９０を備えた実施例９を示す。
【実施例１０】
【００５５】
図１７に、主桁３０と、本発明に係る剛結構造の橋台９０が採用された上下部一体型の単純ラーメン橋の実施例１０を示す。
【実施例１１】
【００５６】
図１８に、主桁３０と、本発明に係る剛結部構造の橋台９０が採用された上下部一体型の連続ラーメン橋の実施例１１を示す。
【００５７】
実施例１０、１１によれば、主桁３０をコンクリート充填鋼殻構造（９０）に剛結することで、桁高を小さくし、更にコンクリート充填鋼管構造（９０）下部から基礎杭４０を貫入して一体化することにより、耐震性を高めることができる。
【００５８】
本発明は、主桁及び杭基礎との接合部を剛結とした橋台、橋脚、その他、桁や梁等の鋼構造との剛結部、及び、鋼管杭等の杭基礎との剛結部を有する土木・建築構造物一般に利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の基本構成要素を示す分解図
【図２】本発明の実施形態の構成を示す（Ａ）斜視図及び（Ｂ）断面図
【図３】本発明による鋼殻と鋼桁の接合状態を模式的に示す断面図
【図４】同じく鋼殻の形状を示す断面図
【図５】同じく鋼殻と鋼杭の接続状態を模式的に示す断面図
【図６】同じく鋼杭の形状を示す断面図
【図７】同じく密閉構造の有利性を示す断面図
【図８】本発明の実施例１を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図９】同じく実施例２を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１０】同じく実施例３を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１１】同じく実施例４を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１２】同じく実施例５を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１３】同じく実施例６を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１４】同じく実施例７を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１５】同じく実施例８を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１６】同じく実施例９を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図１７】同じく実施例１０の全体構成を示す模式図
【図１８】同じく実施例１１の全体構成を示す模式図
【図１９】従来技術１の要部構成を示す断面図
【図２０】従来技術２の要部構成を示す断面図
【図２１】従来技術３の要部構成を示す断面図
【符号の説明】
【００６０】
２６…ＲＣ床版
３０…主桁
３２…鋼床版
４０…鋼杭
５０…密閉鋼殻六面体
６０…充填コンクリート
７０…Ｉ桁
８０…合成床版桁
９０…橋台
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部土木・建築構造体部材である鋼桁と下部土木・建築構造体部材である杭を剛結する鋼殻体構造であって、
前記鋼殻体は、密閉六面体であり、下面に前記杭を挿通させる穴を備えた密閉六面空間の鋼殻体を有し、
該穴に前記杭の上部が貫入され、
前記鋼殻体は前記鋼桁と一体化され、
少なくとも前記鋼殻体内部の空間部にコンクリートが充填されていることを特徴とする鋼桁と杭の剛結構造。
【請求項２】
前記密閉六面空間の上面の一部が前記鋼桁上面と同一とされていることを特徴とする請求項１に記載の鋼桁と杭の剛結構造。
【請求項３】
前記鋼桁の上面が鋼殻体の上面と一体化された状態で、該鋼殻体内部に挿入され、前記鋼桁の端部が該鋼殻体の鉛直面と接合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼桁と杭の剛結構造。
【請求項４】
前記密閉六面空間の橋軸直交幅と橋軸方向幅が、前記鋼桁の桁高と同程度とされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の鋼桁と杭の剛結構造。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の剛結構造で鋼桁と接合されていることを特徴とする橋台。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の剛結構造で鋼桁と接合されていることを特徴とする橋脚。
【請求項７】
請求項５に記載の橋台又は請求項６に記載の橋脚を備えたことを特徴とする複合ラーメン橋。
【請求項８】
鋼桁と杭を剛結する方法であって、
密閉六面空間の鋼殻体の上面を鋼桁上面と一体化し、
前記杭の上部を前記鋼殻体の下面に設けられた穴に通すことにより、該鋼殻体に挿入し、
前記鋼桁の端部を鋼殻体の鉛直面と接合させた上で、
少なくとも該鋼殻体内部の空間にコンクリートを充填させることを特徴とする鋼桁と杭の剛結方法。
【請求項１】
上部土木・建築構造体部材である鋼桁と下部土木・建築構造体部材である杭を剛結する鋼殻体構造であって、
前記鋼殻体は、密閉六面体であり、下面に前記杭を挿通させる穴を備えた密閉六面空間の鋼殻体を有し、
該穴に前記杭の上部が貫入され、
前記鋼殻体は前記鋼桁と一体化され、
少なくとも前記鋼殻体内部の空間部にコンクリートが充填されていることを特徴とする鋼桁と杭の剛結構造。
【請求項２】
前記密閉六面空間の上面の一部が前記鋼桁上面と同一とされていることを特徴とする請求項１に記載の鋼桁と杭の剛結構造。
【請求項３】
前記鋼桁の上面が鋼殻体の上面と一体化された状態で、該鋼殻体内部に挿入され、前記鋼桁の端部が該鋼殻体の鉛直面と接合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼桁と杭の剛結構造。
【請求項４】
前記密閉六面空間の橋軸直交幅と橋軸方向幅が、前記鋼桁の桁高と同程度とされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の鋼桁と杭の剛結構造。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の剛結構造で鋼桁と接合されていることを特徴とする橋台。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の剛結構造で鋼桁と接合されていることを特徴とする橋脚。
【請求項７】
請求項５に記載の橋台又は請求項６に記載の橋脚を備えたことを特徴とする複合ラーメン橋。
【請求項８】
鋼桁と杭を剛結する方法であって、
密閉六面空間の鋼殻体の上面を鋼桁上面と一体化し、
前記杭の上部を前記鋼殻体の下面に設けられた穴に通すことにより、該鋼殻体に挿入し、
前記鋼桁の端部を鋼殻体の鉛直面と接合させた上で、
少なくとも該鋼殻体内部の空間にコンクリートを充填させることを特徴とする鋼桁と杭の剛結方法。
【図２】
【図４】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図１】
【図３】
【図５】
【図７】
【図４】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図１】
【図３】
【図５】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２８４９１４（Ｐ２００７−２８４９１４Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１０９０２（Ｐ２００６−１１０９０２）
【出願日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１７年１１月２１日 社団法人土木学会発行の「第６回複合構造の活用に関するシンポジウム講演論文集」に発表
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１８年２月１５日 北海道大学主催の「北海道大学大学院工学研究科 社会基盤工学専攻修士論文発表会」において文書をもって発表
【出願人】（５０４１７３４７１）国立大学法人 北海道大学 (971)
【出願人】（５０６１２５７７５）和光技研株式会社 (2)
【出願人】（０００００４１２３）ＪＦＥエンジニアリング株式会社 (1,044)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１７年１１月２１日 社団法人土木学会発行の「第６回複合構造の活用に関するシンポジウム講演論文集」に発表
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１８年２月１５日 北海道大学主催の「北海道大学大学院工学研究科 社会基盤工学専攻修士論文発表会」において文書をもって発表
【出願人】（５０４１７３４７１）国立大学法人 北海道大学 (971)
【出願人】（５０６１２５７７５）和光技研株式会社 (2)
【出願人】（０００００４１２３）ＪＦＥエンジニアリング株式会社 (1,044)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]