JP2004270270A

JP2004270270A - 鋼−コンクリート合成床版橋

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Publication number: JP2004270270A
Application number: JP2003061806A
Authority: JP
Inventors: Satoji Oshita; 里治尾下; Masaki Iwasaki; 雅紀岩▲崎▼
Original assignee: Yokogawa Bridge Corp
Current assignee: Yokogawa Bridge Corp
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】鋼−コンクリート合成床版橋の構造高を低く抑えることにある。
【解決手段】底鋼板を持つ鉄筋コンクリート床版の支間に対応する橋幅方向の床版支間を有して橋軸に沿って延在する主桁１上に床版底鋼板２を敷設固定し、コンクリートとの合成用の多数の貫通孔３ａを設けた複数の縦リブ鋼板３を、互いに橋幅方向に間隔を開けて、各々橋軸に沿って延在するように床版底鋼板２上に立てて配置して、それらの縦リブ鋼板３の下端部をそれぞれ床版底鋼板２に固定し、多数の鉄筋４を、各々橋幅方向へ延在するように前記縦リブ鋼板上に配置し、コンクリート６を、縦リブ鋼板３および鉄筋４が埋まるように床版底鋼板２上に打設して固化させて多数の貫通孔３ａ内での固化により縦リブ鋼板３に結合することで、そのコンクリート層６を前記床版底鋼板２および前記主桁１と合成してなるものである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋼製の構体とコンクリートとを力学的に合成して構成した鋼−コンクリート合成床版橋に関し、特には、構造高を抑えた鋼−コンクリート合成床版橋に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、都市内河川の横断橋や跨線橋等では、水面高さ（ＨＷＬ）や取付道路との関係で構造高をできるだけ低くした単純桁が計画される場合が多い。こうした場合の橋梁形式としては、鋼床版鈑桁やプレテンＰＣ床版桁等とされるのが一般的であるが、近年、鋼−コンクリート合成床版橋が、構造高をより低く抑えられるとともに活荷重撓みが小さいため着目されている。
【０００３】
従来の鋼−コンクリート合成床版橋としては例えば、橋軸方向へ延在する左右側板鋼板の間に桁底鋼板を配置してその桁底鋼板と左右側板鋼板とを樋状に結合し、その桁底鋼板上に橋軸方向へ延在するＴ形断面の主桁部材としての複数のリブ板を立てて結合して、上部が開放された鋼製開断面構体を構成し、その鋼製開断面構体のリブ板同士の間およびリブ板と左右側板鋼板との間に硬質ウレタンを充填してリブ板の上端フランジの下まで硬質ウレタン層を形成し、前記鋼製開断面構体内の前記硬質ウレタン層上にコンクリートを前記リブ板の上端フランジが埋まるまで打設してなるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また例えば、橋軸方向へ延在する左右側板鋼板の間に桁底鋼板を配置してその桁底鋼板と左右側板鋼板とを樋状に結合し、その桁底鋼板上に橋軸方向へ延在するＴ形断面の主桁部材としての複数のリブ板を立てて結合して、上部が開放された鋼製開断面構体を構成し、その鋼製開断面構体のリブ板の上フランジ鋼板同士の間および上フランジ鋼板と左右側板鋼板との間に蓋鋼板を設け、その蓋鋼板上にコンクリートを打設するとともに、そのコンクリートに橋軸方向および橋幅方向に延在するように鉄筋を埋設してＲＣ床版を形成してなるものも知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２２２７０７号公報
【非特許文献１】
飯村、柳本、由井、湯川：美化橋梁、住友金属Ｖｏｌ．４３−７、ｐ２４２−２４６、１９９１
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の鋼−コンクリート合成床版橋では、前者は上部が開放された鋼製開断面構体を構成するため、また後者はＲＣ床版とその下の鋼製構体との結合が充分でなく分離したものとして働くため、何れも橋の自重（死荷重）および載荷荷重（活荷重）に基づく主桁上部の圧縮力に抵抗するためには、構造高をさほど低くできないという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を有利に解決した鋼−コンクリート合成床版橋を提供することを目的とするものであり、この発明の鋼−コンクリート合成床版橋は、底鋼板を持つ鉄筋コンクリート床版の支間に対応する橋幅方向の床版支間を有して橋軸に沿って延在する主桁上に、床版底鋼板を敷設固定し、コンクリートとの合成用の多数の貫通孔を設けた複数の縦リブ鋼板を、互いに橋幅方向に間隔を開けて、各々橋軸に沿って延在するように前記床版底鋼板上に立てて配置して、それらの縦リブ鋼板の下端部をそれぞれ前記床版底鋼板に固定し、多数の鉄筋を、各々橋幅方向へ延在するように前記縦リブ鋼板上に配置し、コンクリートを、前記縦リブ鋼板および前記鉄筋が埋まるように前記床版底鋼板上に打設して固化させて前記多数の貫通孔内での固化により前記縦リブ鋼板に結合することで、そのコンクリートの層を前記床版底鋼板および前記主桁と合成してなるものである。
【０００８】
かかるこの発明の鋼−コンクリート合成床版橋にあっては、コンクリートと一体化して床版を構成する縦リブ鋼板および床版底鋼板が、主桁上に固定されて橋軸に沿って延在するので、これら縦リブ鋼板および床版底鋼板が主桁断面に有効に働いて、橋の自重（死荷重）および載荷荷重（活荷重）に基づき主桁上部に加わる圧縮力にコンクリートと共に抵抗する。そして床版作用に対しては、コンクリートおよびそこに埋設された鉄筋と、縦リブ鋼板を介してコンクリートと一体化した床版底鋼板とからなる床版が通常の鉄筋コンクリート（ＲＣ）床版として抵抗し、その床版を、底鋼板を持つ鉄筋コンクリート床版の支間に対応する橋幅方向の床版支間を有して橋軸に沿って延在する主桁が支持する。
【０００９】
従って、この発明の鋼−コンクリート合成床版橋によれば、構造高を低く抑えることができるので、都市内河川の横断橋や跨線橋等、水面高さや取付道路との関係で構造高をできるだけ低くしたいという要請に対応することができる。
【００１０】
なお、この発明の鋼−コンクリート合成床版橋においては、前記主桁は、上フランジ鋼板と下フランジ鋼板とをウエブ鋼板で結合してなるＩ断面桁であっても良いが、上フランジ鋼板と桁底鋼板とをウエブ鋼板で結合してなり、前記床版底鋼板と共に閉断面の多セル箱桁を構成するものであっても良く、このように多セル箱桁を構成するものとすれば、桁底鋼板が橋幅方向に延在しているため主桁自体の剛性が高まるので、構造高をより低く抑えることができる。
【００１１】
また、この発明の鋼−コンクリート合成床版橋においては、前記主桁に、橋幅方向へ延在する横架材を結合し、その横架材上にも、前記床版底鋼板を固定することとしても良く、このようにすれば、床版作用に対して床版を横架材でも支持し得て、床版をより強固に支持することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図１は、この発明の鋼−コンクリート合成床版橋の第１実施例を橋軸と直交する横断面で切断するとともに一部切り欠いて示す斜視図、図２は、その第１実施例の鋼−コンクリート合成床版橋の横断面を示す断面図である。
【００１３】
この第１実施例の合成床版橋では、底鋼板を持つ鉄筋コンクリート床版の支間に対応する橋幅方向（橋の幅方向）の床版支間（ここでは主桁間隔）を有して橋軸に沿って延在する各々Ｉ断面の五本（図１では左側の二本のみ示す）の主桁１上に、補剛材としての床版底鋼板２を敷設して固定し、コンクリートとの合成用の多数の貫通孔３ａを設けたこれも補剛材としての複数の縦リブ鋼板３を、互いに橋幅方向に間隔を開けて各々橋軸に沿って延在するように床版底鋼板２上に立てて配置して、それらの縦リブ鋼板３の下端部をそれぞれ床版底鋼板２に溶接固定し、多数の鉄筋４（図２では図示せず）を各々橋幅方向へ延在するように縦リブ鋼板３の上に配置すると共に、それら橋幅方向へ延在する鉄筋４上にそれらと交差させて、橋軸方向へ延在する多数の鉄筋４も配置している。
【００１４】
さらにこの第１実施例では、橋幅方向両端部の床版底鋼板２に、橋軸に沿って立って延在する左右の側板鋼板５（図１では左側のみ図示）の下端部を溶接固定し、コンクリート６を、縦リブ鋼板３および鉄筋４が埋まるように床版底鋼板２上に打設して固化させて多数の貫通孔３ａ内での固化により縦リブ鋼板３に結合することで、そのコンクリート６を床版底鋼板２および主桁１と合成し、コンクリート層（便宜上コンクリートと同一符号で示す）６上に、アスファルト７の舗装を敷設するとともに、そのコンクリート層６の橋幅方向両端部に手摺り８（図１では図示せず）を立設している。ここで、縦リブ鋼板３の貫通孔３ａの大きさは、その貫通孔３ａ内で固化したコンクリート６がコンクリート６の層と縦リブ鋼板３および主桁１とを合成するに足りる剪断強度を持ち得る大きさとされている。
【００１５】
この第１実施例における主桁１は、上フランジ鋼板１ａと下フランジ鋼板１ｂとをウエブ鋼板１ｃで結合してなるものであり、床版底鋼板２はその上フランジ鋼板１ａ上に、橋軸方向については隙間なく、橋幅方向については上フランジ鋼板１ａ上で隙間をあけて敷設されて、ボルトあるいは溶接により上フランジ鋼板１ａに固定され、そして橋軸方向に並ぶ床版底鋼板２同士は溶接により、あるいは連結板を介してボルトにより互いに結合して、橋軸方向の力に抵抗し得るようになっている。
【００１６】
かかる第１実施例の鋼−コンクリート合成床版橋にあっては、コンクリート６と一体化して床版を構成する縦リブ鋼板３および床版底鋼板２が、主桁１上に固定されて橋軸に沿って延在するので、これら縦リブ鋼板３および床版底鋼板２が主桁断面に有効に働いて、橋の自重（死荷重）および載荷荷重（活荷重）に基づき主桁１の上部に加わる圧縮力にコンクリート６と共に抵抗する。そして床版作用に対しては、コンクリート６およびそこに埋設された鉄筋４と、縦リブ鋼板３を介してコンクリート６と一体化した床版底鋼板２とからなる床版が通常の鉄筋コンクリート（ＲＣ）床版として抵抗し、その床版を、底鋼板を持つ鉄筋コンクリート床版の支間に対応する橋幅方向の床版支間を有して橋軸に沿って延在する五本の主桁１が支持する。
【００１７】
従って、この第１実施例の鋼−コンクリート合成床版橋によれば、構造高Ｈを低く抑えることができるので、都市内河川の横断橋や跨線橋等、水面高さや取付道路との関係で構造高をできるだけ低くしたいという要請に対応することができる。
【００１８】
図３は、この発明の鋼−コンクリート合成床版橋の第２実施例を橋軸と直交する横断面で切断するとともに一部切り欠いて示す斜視図、図４は、その第１実施例の鋼−コンクリート合成床版橋の横断面を示す断面図である。
【００１９】
この第２実施例の合成床版橋では、底鋼板を持つ鉄筋コンクリート床版の支間に対応する橋幅方向（橋の幅方向）の床版支間（ここではウエブ間隔およびウエブと側板の間隔）を有して橋軸に沿って延在するとともに左右の側板５を有する主桁１１上に、補剛材としての床版底鋼板２を敷設して固定し、コンクリートとの合成用の多数の貫通孔３ａを設けたこれも補剛材としての複数の縦リブ鋼板３を、互いに橋幅方向に間隔を開けて各々橋軸に沿って延在するように床版底鋼板２上に立てて配置して、それらの縦リブ鋼板３の下端部をそれぞれ床版底鋼板２に溶接固定し、多数の鉄筋４を各々橋幅方向へ延在するように縦リブ鋼板３の上に配置すると共に、それら橋幅方向へ延在する鉄筋４上にそれらと交差させて、橋軸方向へ延在する多数の鉄筋４も配置している。
【００２０】
さらにこの第２実施例では、コンクリート６を、縦リブ鋼板３および鉄筋４が埋まるように床版底鋼板２上に打設して固化させて多数の貫通孔３ａ内での固化により縦リブ鋼板３に結合することで、そのコンクリート６の層を床版底鋼板２および主桁１１と合成し、そのコンクリート層（便宜上コンクリートと同一符号で示す）６上にアスファルト７の舗装を敷設するとともに、コンクリート層６の橋幅方向両端部に手摺り８（図１では図示せず）を立設している。なお、縦リブ鋼板３の貫通孔３ａの大きさは、先の実施例と同様とされている。
【００２１】
この第２実施例における主桁１１は、上フランジ鋼板１１ａと桁底鋼板１１ｂとをウエブ鋼板１１ｃおよび左右側板５で結合してなり、床版底鋼板２と共に閉断面の多セル箱桁を構成するものであり、床版底鋼板２はその上フランジ鋼板１１ａ上に、橋軸方向については隙間なく、橋幅方向については上フランジ鋼板１１ａ上で隙間をあけて敷設されて、ボルトあるいは溶接により上フランジ鋼板１１ａに固定され、そして橋軸方向に並ぶ床版底鋼板２同士は溶接により、あるいは連結板を介してボルトにより互いに結合して、橋軸方向の力に抵抗し得るようになっている。
【００２２】
かかる第２実施例の鋼−コンクリート合成床版橋にあっては、コンクリート６と一体化して床版を構成する縦リブ鋼板３および床版底鋼板２が、主桁１１上に固定されて橋軸に沿って延在するので、これら縦リブ鋼板３および床版底鋼板２が主桁断面に有効に働いて、橋の自重（死荷重）および載荷荷重（活荷重）に基づき主桁１１の上部に加わる圧縮力にコンクリート６と共に抵抗する。そして床版作用に対しては、コンクリート６およびそこに埋設された鉄筋４と、縦リブ鋼板３を介してコンクリート６と一体化した床版底鋼板２とからなる床版が通常の鉄筋コンクリート（ＲＣ）床版として抵抗し、その床版を、底鋼板を持つ鉄筋コンクリート床版の支間に対応する橋幅方向の床版支間を有して橋軸に沿って延在する主桁１１が支持する。
【００２３】
従って、この第２実施例の鋼−コンクリート合成床版橋によれば、構造高Ｈを低く抑えることができるので、都市内河川の横断橋や跨線橋等、水面高さや取付道路との関係で構造高をできるだけ低くしたいという要請に対応することができる。
【００２４】
しかもこの第２実施例の鋼−コンクリート合成床版橋によれば、主桁１１が、床版底鋼板２と共に閉断面の多セル箱桁を構成するものであることから、桁底鋼板１１ｂが橋幅方向に延在しているため主桁１１自体の剛性が高まるので、構造高をより低く抑えることができる。
【００２５】
図５は、上記第１実施例および第２実施例の合成床版橋と、先に記した従来例の二種類の合成床版橋と、鋼床版鈑桁とについて、支間長Ｌと構造高Ｈとの関係を示したものであり、この図からも、支間長Ｌが３０ｍを超える場合に、支間長Ｌが長くなればなるほど従来例よりも構造高Ｈを低くでき、しかも第２実施例は特に構造高Ｈを低くできるということが判明する。
【００２６】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、例えば、所要に応じて主桁１または主桁１１に、橋幅方向へ延在する横架材としての横桁や中間受梁を結合し、それら横桁や中間受梁上にも床版底鋼板２を固定することとしても良い。さらに、複数の縦リブ鋼板３の貫通穴３ａ同士を橋幅方向に整列させ、それら複数の貫通孔３ａ内を貫通させて多数の鉄筋４を各々橋幅方向へ延在するように配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の鋼−コンクリート合成床版橋の第１実施例を橋軸と直交する横断面で切断するとともに一部切り欠いて示す斜視図である。
【図２】上記第１実施例の鋼−コンクリート合成床版橋の横断面を示す断面図である。
【図３】この発明の鋼−コンクリート合成床版橋の第２実施例を橋軸と直交する横断面で切断するとともに一部切り欠いて示す斜視図である。
【図４】上記第２実施例の鋼−コンクリート合成床版橋の横断面を示す断面図である。
【図５】上記第１実施例および第２実施例の合成床版橋と、先に記した従来例の二種類の合成床版橋と、鋼床版鈑桁とについて、支間長Ｌと構造高Ｈとの関係を示す関係線図である。
【符号の説明】
１，１１主桁
１ａ，１１ａ上フランジ鋼板
１ｂ下フランジ鋼板
１ｃ，１１ｃウエブ鋼板
２床版底鋼板
３縦リブ鋼板
３ａ貫通孔
４鉄筋
５側板
６コンクリート（コンクリート層）
７アスファルト
８手摺り
１１ｂ桁底鋼板
Ｈ構造高

Claims

底鋼板を持つ鉄筋コンクリート床版の支間に対応する橋幅方向の床版支間を有して橋軸に沿って延在する主桁上に、床版底鋼板を敷設固定し、
コンクリートとの合成用の多数の貫通孔を設けた複数の縦リブ鋼板を、互いに橋幅方向に間隔を開けて、各々橋軸に沿って延在するように前記床版底鋼板上に立てて配置して、それらの縦リブ鋼板の下端部をそれぞれ前記床版底鋼板に固定し、
多数の鉄筋を、各々橋幅方向へ延在するように前記縦リブ鋼板上に配置し、
コンクリートを、前記縦リブ鋼板および前記鉄筋が埋まるように前記床版底鋼板上に打設して固化させて前記多数の貫通孔内での固化により前記縦リブ鋼板に結合することでそのコンクリートの層を前記床版底鋼板および前記主桁と合成してなる、鋼−コンクリート合成床版橋。
前記主桁は、上フランジ鋼板と下フランジ鋼板とをウエブ鋼板で結合してなるＩ断面桁であることを特徴とする、請求項１記載の鋼−コンクリート合成床版橋。
前記主桁は、上フランジ鋼板と桁底鋼板とをウエブ鋼板で結合してなり、前記床版底鋼板と共に閉断面の多セル箱桁を構成するものであることを特徴とする、請求項１記載の鋼−コンクリート合成床版橋。
前記主桁に、橋幅方向へ延在する横架材を結合し、その横架材上にも、前記床版底鋼板を固定することを特徴とする、請求項１から３までの何れか記載の鋼−コンクリート合成床版橋。