JP2009052283A - 鋼部材とコンクリート部材の接合方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 配筋する鉄筋の数を低減させる。
【解決手段】 鋼桁１に角筒状鋼殻４ａを設け、その内面に、角筒状鋼殻４ａの内側に挿通配置させる鉄筋コンクリート橋脚５の主鉄筋６の近傍位置まで突出する縦リブ１６と、縦リブ１６の突出側端縁部寄り位置に上下方向所要間隔で穿設した孔１７と、各孔１７に縦リブ１６の突出端部に開口するよう設けた切り欠き部１８とからなる滴型ジベル１９を、周方向所要間隔で配設しておく。その後、鋼桁１を鉄筋コンクリート橋脚５の上側に載置して、その頂部の主鉄筋６を鋼桁１の角筒状鋼殻４ａに挿通配置させた後、鋼管４ａ内の各滴型ジベル１９の水平方向に並ぶ孔１７同士に、切り欠き部１８を通してひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０を挿入して配筋を行う。しかる後、鋼管４内にコンクリートを充填して鋼桁１と鉄筋コンクリート橋脚５を接合させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄筋コンクリート製の橋脚の上側に鋼桁を一体構造となるように接合する場合や、コンクリート桁に鋼桁を一体構造となるように接合する場合等に用いる鋼部材とコンクリート部材の接合方法及び装置に関するものである。

近年、経済性、耐震性、景観の向上等を目的として、鋼部材である上部工としての鋼桁と、コンクリート部材である下部工としての鉄筋コンクリート橋脚とを上下部一体構造とする形式の複合ラーメン橋が提案されてきている。

この種の上下部一体構造における鋼桁と鉄筋コンクリート橋脚との剛結部は、鋼とコンクリートとの異種材料による接合になることから、応力伝達をいかにして行うかが重要となる。

そこで、上記した如き鉄筋コンクリート橋脚と、その上側に載置する鋼桁との剛結部に、孔明き鋼板ジベルを用いることが提案されてきている。

具体的には、図５（イ）（ロ）に示す如く、鋼桁１の支点部となる箱桁２の下フランジ２ａに、鉄筋コンクリート橋脚５の断面形状に応じた形状の開口部３を設けると共に、該開口部３の上側となる箱桁２の内部に、鉄筋コンクリート橋脚５の断面形状に応じた形状で上下方向に延びる鋼殻、たとえば、鉄筋コンクリート橋脚５が円柱形状の場合は円筒状の鋼管４を設けて、上記鋼桁１を鉄筋コンクリート橋脚５の上側に配置するときに、該鉄筋コンクリート橋脚５の頂部より上方へ所要寸法突出させてある軸方向鋼材である主鉄筋６を、上記鋼管４の内側に挿通配置できるようにしてある。

更に、上記鋼管４の内面には、周方向所要間隔の多数個所に、上下方向に延びる縦リブ７を設け、且つ該各縦リブ７には、上下方向所要間隔で複数の孔８を穿設することで、孔明き鋼板ジベル９を形成してなる構成としてある。

以上の構成を有する鋼桁１と、鉄筋コンクリート橋脚５を接合する場合は、鉄筋コンクリート橋脚５の上側に、上記鋼桁１の鋼管４を載置して、該鋼管４の内側に上記鉄筋コンクリート橋脚５の頂部より突出させてある主鉄筋６を挿通配置させた後、鋼管４内にコンクリート１０を充填することで接合するようにしてある。

１１は上記鋼管４の上端部を閉塞させる天板、１２は箱桁２の内部における前後方向の中央部に左右方向に延びるよう設けた内ウェブ、１３は箱桁２の内部における左右方向の中央部に前後方向に延びるよう設けた内ダイヤフラムである。なお、図５（イ）では鋼管４の内部を図示する便宜上、上記天板１１は分離した状態で示してあり、又、鋼管４の内部のコンクリート１０の記載は省略してある。

以上の構成としてある鋼桁１と鉄筋コンクリート橋脚５の接合方法によれば、設計荷重時（活荷重積載時）に剛結部に発生する曲げモーメントと軸力による鋼管４の圧縮力は、天板１１の支圧力として伝達され、その後、鉄筋コンクリート橋脚５の圧縮力として伝達されるようにしてある。一方、上記圧縮力の反対側に発生する引張力は、上記鋼管４の内側に設けた孔明き鋼板ジベル９の孔８に入っているコンクリート１０の剪断力によって伝達されるようにしてある（たとえば、非特許文献１参照）。

ところで、上記のような孔明き鋼板ジベル９を用いた鋼桁１と鉄筋コンクリート橋脚５の剛結部を構築する場合は、実際には、鋼管４内に充填されるコンクリート１０と各孔明き鋼板ジベル９とのずれを確実に防止できるようにするために、上記鋼桁１を鉄筋コンクリート橋脚５の上に載置して、図６（イ）（ロ）に示す如く、鋼桁１の鋼管４内に鉄筋コンクリート橋脚５の主鉄筋６を挿通させた状態にて、該鋼管４内へのコンクリート１０の充填を行う前に、予め各孔明き鋼板ジベル９の水平方向に対応する孔８同士に、水平方向のずれ止め鉄筋（ジベル鉄筋）１４を挿通させて配筋する必要がある。具体的には、隣接する孔明き鋼板ジベル９同士の間の空間を通して各孔明き鋼板ジベル９の孔８に短い鉄筋を横から差し込んで配置させると共に、水平方向に並ぶ孔８に挿通配置されている上記短い鉄筋の端部同士を、必要ラップ長でラップさせながら接ぐことで、上記ずれ止め鉄筋１４を形成させるようにしている。

更に、鋼管４内に充填されるコンクリート１０の乾燥収縮等によるひび割れを防止するための措置として、予め、鋼管４内に挿通配置された鉄筋コンクリート橋脚５の主鉄筋６の配列に沿って該各主鉄筋６と所要の間隔ｔを隔てて主鉄筋６全体を取り囲む外周側近傍位置に、上記鋼管４の軸方向と直角方向のひび割れ防止鉄筋となる水平鉄筋１５を、上下多段に配筋する必要もある。

なお、穴あき鋼板ジベル（孔明き鋼板ジベル）の穴（孔）に挿通させる水平方向の鉄筋の配筋を容易に行うことができるようにするために、上記穴あき鋼板ジベルの穴を一部切り欠いて開口させ、該開口から鉄筋を挿入させるようにする考えは従来提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

岩崎初美，西土隆幸、「孔明鋼板を剛結部に用いた上下部一体構造の力学的特性」、鋼構造論文集、日本鋼構造学会、２００３年６月、第１０巻、第３８号、ｐ．１１９−１２８ 特開２００１−１４６７５６号公報

ところが、図５（イ）（ロ）に示したように、鋼桁１と鉄筋コンクリート橋脚５との接合を行う場合は、鉄筋コンクリート橋脚５の上側に上記鋼桁１を載置して、該鉄筋コンクリート橋脚５の主鉄筋６を鋼桁１の鋼管４内に挿通させた状態にて、該鋼管４の内側の狭隘な作業空間に作業者が入って、図６（イ）（ロ）に示すような各孔明き鋼板ジベル９の孔８へのずれ止め鉄筋１４の配筋作業と、上記主鉄筋６全体を取り囲む外周側近傍位置への水平鉄筋１５の配筋作業を行わなければならず、配筋すべき鉄筋の数が多くて、作業者の労力が大きいというのが実状である。

なお、特許文献１に記載された切り欠きを備えてなる穴あき鋼板ジベルを用いるようにすれば、該穴あき鋼板ジベルの穴に対する水平方向の鉄筋の配筋作業を容易にすることには有効である。しかし、特許文献１に記載されたものは、土留め壁・ＲＣ合成構造物に関する発明に過ぎない。したがって、上記特許文献１に記載された切り欠き備えた穴あき鋼板ジベルを、上記鋼桁と鉄筋コンクリート橋脚との接合部に適用しても、鋼桁と鉄筋コンクリート橋脚の接合を行う際に配筋すべき鉄筋の数を削減する考えは何ら導かれるものではない。

そこで、本発明は、鋼桁と鉄筋コンクリート橋脚等、鋼部材とコンクリート部材との接合を行う際に配筋すべき鉄筋の数を削減できて、上記鋼部材とコンクリート部材との接合作業に要する作業者の労力を低減できるようにするための鋼部材とコンクリート部材の接合方法及び装置を提供しようとするものである。

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、鋼部材におけるコンクリート部材との接合個所に設けた鋼殻の内面に、該鋼殻の軸方向に延びる縦リブの一側縁部寄り位置に長手方向に所要間隔で穿設した孔と、該各孔を縦リブの一側端部に開口させるための切り欠き部を設けてなる滴型ジベルを、周方向に所要間隔で該滴型ジベルの一側端が内側へ突出するように設け、次いで、コンクリート部材より突出させた軸方向鋼材を上記鋼部材の鋼殻に挿通配置させるようにして上記鋼部材とコンクリート部材を接合位置に配置した後、上記鋼殻内に設けてある上記各滴型ジベルの周方向に並ぶ孔に、上記切り欠き部を通してひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋を挿入して配筋を行い、しかる後、上記鋼殻内にコンクリートを充填して上記鋼部材とコンクリート部材とを接合する鋼部材とコンクリート部材の接合方法とする。

又、上記構成において、コンクリート部材を、頂部より軸方向鋼材である主鉄筋を突出させてなる鉄筋コンクリート橋脚とすると共に、鋼部材を鋼桁とし、該鋼桁に設けた上下方向の鋼殻の内面に、上記鉄筋コンクリート橋脚頂部の主鉄筋に近接する位置まで達する幅寸法の縦リブを有する滴型ジベルを、周方向に所要間隔で内側へ突出するように設け、次いで、上記鋼桁を鉄筋コンクリート橋脚の上側に載置して、該鉄筋コンクリート橋脚の頂部の主鉄筋を上記鋼桁の鋼殻に挿通配置させた後、該鋼殻内に設けてある上記各滴型ジベルの水平方向に並ぶ孔に、切り欠き部を通してひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋を挿入して配筋を行い、しかる後、上記鋼殻内にコンクリートを充填して上記鋼桁と鉄筋コンクリート橋脚を接合するようにする。

同様に上記構成において、コンクリート部材を、軸方向の端部より軸方向鋼材であるＰＣ鋼材を突出させてなるコンクリート桁とすると共に、鋼部材を鋼桁とし、該鋼桁の軸方向の端部に設けた軸方向の鋼殻の内面に、滴型ジベルを周方向に所要間隔で内側へ突出するように設け、次いで、コンクリート部材のＰＣ鋼材を上記鋼桁の鋼殻に挿通配置させるようにして上記コンクリート桁と鋼桁を接合位置に配置した後、上記鋼殻内に設けてある上記各滴型ジベルの周方向に並ぶ孔に、上記切り欠き部を通してひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋を挿入して配筋を行い、しかる後、上記鋼殻内にコンクリートを充填して上記鋼桁とコンクリート桁とを接合するようにする。

更に、請求項４に対応して、鋼部材におけるコンクリート部材との接合個所に設けた鋼殻と、該鋼殻の軸方向に延びる縦リブの一側縁部寄り位置に長手方向に所要間隔で孔を穿設して、該各孔を縦リブの一側端部に開口させるための切り欠き部を設けてなり、且つ上記鋼殻の内面に周方向に所要間隔で一側端が内側へ突出するように設ける滴型ジベルと、上記鋼殻内に設けてある上記各滴型ジベルの周方向に並ぶ孔に上記切り欠き部を通して配筋するためのひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋と、上記鋼部材の鋼殻に上記コンクリート部材の軸方向鋼材を挿通配置させた状態で該鋼殻内に充填するコンクリートとを備えてなる構成を有する鋼部材とコンクリート部材の接合装置とする。

又、上記構成において、コンクリート部材を、頂部より軸方向鋼材である主鉄筋を突出させてなる鉄筋コンクリート橋脚とすると共に、鋼部材を、上下方向の鋼殻を有する鋼桁とし、更に、滴型ジベルを、上記鋼桁の鋼殻の内面から該鋼殻内に挿通配置する上記鉄筋コンクリート橋脚頂部の主鉄筋に近接する位置まで達する幅寸法の縦リブを有するものとした構成とする。

同様に、上記構成において、コンクリート部材を、軸方向の端部より軸方向鋼材であるＰＣ鋼材を突出させてなるコンクリート桁とすると共に、鋼部材を、軸方向の端部に軸方向の鋼殻を設けてなる鋼桁とした構成とする。

本発明によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）鋼部材におけるコンクリート部材との接合個所に設けた鋼殻の内面に、該鋼殻の軸方向に延びる縦リブの一側縁部寄り位置に長手方向に所要間隔で穿設した孔と、該各孔を縦リブの一側端部に開口させるための切り欠き部を設けてなる滴型ジベルを、周方向に所要間隔で該滴型ジベルの一側端が内側へ突出するように設け、次いで、コンクリート部材より突出させた軸方向鋼材を上記鋼部材の鋼殻に挿通配置させるようにして上記鋼部材とコンクリート部材を接合位置に配置した後、上記鋼殻内に設けてある上記各滴型ジベルの周方向に並ぶ孔に、上記切り欠き部を通してひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋を挿入して配筋を行い、しかる後、上記鋼殻内にコンクリートを充填して上記鋼部材とコンクリート部材とを接合する鋼部材とコンクリート部材の接合方法及び装置としてあるので、上記ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋により、上記各滴型ジベルと上記鋼殻内に充填されるコンクリートとのずれ止め機能を発揮させることができると同時に、上記鋼殻内に充填されるコンクリートの乾燥収縮等によるひび割れを未然に防止する機能を発揮させることができる。
（２）したがって、上記鋼殻内に、各滴型ジベルと鋼殻内に充填されるコンクリートとのずれ止め機能を発揮させるための鉄筋と、上記鋼殻内に充填されるコンクリートの乾燥収縮等によるひび割れを未然に防止する機能を発揮させるための鉄筋とを個別に配筋する場合に比して、上記鋼部材の鋼殻内で行う配筋作業の対象となる鉄筋の数を大幅に減じることができて、配筋作業に要する作業者の労力を大幅に軽減させることが可能となる。
（３）コンクリート部材を、頂部より軸方向鋼材である主鉄筋を突出させてなる鉄筋コンクリート橋脚とすると共に、鋼部材を鋼桁とし、該鋼桁に設けた上下方向の鋼殻の内面に、上記鉄筋コンクリート橋脚頂部の主鉄筋に近接する位置まで達する幅寸法の縦リブを有する滴型ジベルを、周方向に所要間隔で内側へ突出するように設け、次いで、上記鋼桁を鉄筋コンクリート橋脚の上側に載置して、該鉄筋コンクリート橋脚の頂部の主鉄筋を上記鋼桁の鋼殻に挿通配置させた後、該鋼殻内に設けてある上記各滴型ジベルの水平方向に並ぶ孔に、切り欠き部を通してひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋を挿入して配筋を行い、しかる後、上記鋼殻内にコンクリートを充填して上記鋼桁と鉄筋コンクリート橋脚を接合するようにする構成とすることにより、上記鉄筋コンクリート橋脚の上側に鋼桁を接合できると共に、該接合個所に剛結部を形成させることができる。
（４）更に、上記ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋は、上記滴型ジベルの切り欠き部を通して各孔へ挿入することで、自重により各孔の下端部に配置させることができることから、該ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋の位置決めを容易に行うことができ、このことによっても配筋作業に要する作業者の労力の更なる軽減化を図ることが可能となる。
（５）コンクリート部材を、軸方向の端部より軸方向鋼材であるＰＣ鋼材を突出させてなるコンクリート桁とすると共に、鋼部材を鋼桁とし、該鋼桁の軸方向の端部に設けた軸方向の鋼殻の内面に、滴型ジベルを周方向に所要間隔で内側へ突出するように設け、次いで、コンクリート部材のＰＣ鋼材を上記鋼桁の鋼殻に挿通配置させるようにして上記コンクリート桁と鋼桁を接合位置に配置した後、上記鋼殻内に設けてある上記各滴型ジベルの周方向に並ぶ孔に、上記切り欠き部を通してひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋を挿入して配筋を行い、しかる後、上記鋼殻内にコンクリートを充填して上記鋼桁とコンクリート桁とを接合するようにする構成とすることにより、上記鋼桁とコンクリート桁とを接合できると共に、該接合個所に剛結部を形成させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

図１及び図２（イ）（ロ）は本発明の鋼部材とコンクリート部材の接合方法及び装置の実施の一形態として、鋼部材としての鋼桁とコンクリート部材としての鉄筋コンクリート橋脚の接合に適用する場合を示すもので、本発明の鋼部材とコンクリート部材の接合装置は、鋼部材としての鋼桁１の支点部に設けた鋼殻４ａと、該鋼殻４ａの内面に内側へ突出するように設ける滴型ジベル１９と、上記鋼殻４ａ内に設けてある上記各滴型ジベル１９の周方向に並ぶ孔１７に配筋するためのひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０とを備えて、上記鋼桁１の鋼殻４ａに、鉄筋コンクリート橋脚５の頂部より突出する軸方向鋼材としての主鉄筋６を挿通配置させた状態で該鋼殻４ａ内にコンクリート（図示せず）を充填して上記鉄筋コンクリート橋脚５と鋼桁１とを接合させるようにした構成とする。

すなわち、図５（イ）（ロ）に示したと同様に、鋼桁１の支点部となる箱桁２の下フランジ２ａに、鉄筋コンクリート橋脚５の断面形状に応じた形状の開口部３を設けて、該開口部３の内側となる箱桁２の内部に、鉄筋コンクリート橋脚５の断面形状に応じた形状で上下方向に延びる鋼殻４ａ、たとえば、上記鉄筋コンクリート橋脚５が角柱形状としてある場合は角筒状の鋼殻４ａを設けて、上記鋼桁１を鉄筋コンクリート橋脚５の上側に載置するときに、該鉄筋コンクリート橋脚５の頂部より上方へ突出させてある主鉄筋６を、上記角筒状鋼管４ａの内側に挿通配置できるようにしておく。なお、図１に示すように、上記角筒状鋼殻４ａは、上記箱桁２の前後のウェブ２ｂを、そのまま該角筒状鋼殻４ａの前後の側壁とする構成としてある。又、上記角筒状鋼殻４ａの上端部を閉塞させる天板として、上記箱桁２の上フランジ２ｃをそのまま用いる構成としてあるものとする。

更に、上記角筒状鋼殻４ａの内面には、周方向所要間隔の多数個所に、滴型ジベル１９を内側へ突出するように設ける。且つ上記各滴型ジベル１９は、上記角筒状鋼殻４ａの内側に上記鉄筋コンクリート橋脚５の主鉄筋６を挿通配置させるときに角筒状鋼殻４ａの内面から上記主鉄筋６の近傍位置に達する幅寸法で該角筒状鋼殻４ａの軸方向となる上下方向に延びる縦リブ１６に、該縦リブ１６の突出側となる一側縁部寄り位置に上下方向に所要間隔で穿設した複数の孔１７と、該各孔１７を縦リブ１６の突出端部となる一側端部に開口させるための切り欠き部１８とを設けてなる構成とする。

その後、上記鋼桁１の滴型ジベル１９を設けてなる角筒状鋼殻４ａを、鉄筋コンクリート橋脚５の上側に載置して、その主鉄筋６を、上記角筒状鋼殻４ａの内側に挿通させた後、上記角筒状鋼殻４ａの内面に沿って前後又は左右方向に配列された各滴型ジベル１９同士の水平方向に対応する孔１７に、上記切り欠き部１８を通して角筒状鋼殻４ａの軸方向と直角方向のコンクリートのひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０を挿入して配筋を行うようにする。更に、上記角筒状鋼殻４ａの前後及び左右の各面に配置されている滴型ジベル１９の各孔１７に挿入したひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０は、長手方向の両端部を、それぞれ上記角筒状鋼殻４ａの角部を挟んで隣接するもの同士で繋ぎ合せるようにしてある。又、図示してないが、上記滴型ジベル１９の上下方向の孔１７の配列に応じて上下方向に多段に配置されている各ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０同士は、前後方向及び左右方向に所要間隔で配した上下方向の鉄筋を介して格子状に連結してあるものとする。これにより、上記ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０は、上記各滴型ジベル１９における孔１７に挿通配置されると同時に、上記鉄筋コンクリート橋脚５の主鉄筋６の近傍まで突出する上記滴型ジベル１９の突出端部寄り位置に設けてある各孔１７を通して、上記鉄筋コンクリート橋脚５の主鉄筋６全体の外周側近傍を取り囲む位置に上下多段に配置される。すなわち、従来、鋼桁１と鉄筋コンクリート橋脚５の接合部にて、鉄筋コンクリート橋脚５の主鉄筋６の配列に沿って該各主鉄筋６と所要の間隔ｔを隔てて主鉄筋６全体を取り囲む外周側近傍位置に上下多段に配置されていた水平鉄筋１５（図６（イ）（ロ）参照）と同様に、上記ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０が、鉄筋コンクリート橋脚５の主鉄筋６の配列に沿って該各主鉄筋６と所要の間隔ｔを隔てて主鉄筋６全体を取り囲む外周側近傍位置に上下多段に配置されるようになる。

その後は、上記角筒状鋼殻４ａの内側に、コンクリート（図示せず）を充填して、上記鋼桁１と、鉄筋コンクリート橋脚５の接合を行うようにする。

なお、図１及び図２（イ）（ロ）において、図５（イ）（ロ）及び図６（イ）（ロ）に示したものと同一のものには同一符号が付してある。

以上の接合方法及び装置によって上記鋼桁１と鉄筋コンクリート橋脚５とを接合すると、設計荷重時（活荷重積載時）に剛結部に発生する曲げモーメントと軸力による上記角筒状鋼殻４ａの圧縮力は、該角筒状鋼殻４ａの天板となる上記箱桁２の上フランジ２ｃの支圧力として伝達され、その後、鉄筋コンクリート橋脚５の圧縮力として伝達されるようになる。一方、上記圧縮力の反対側に発生する引張力は、上記角筒状鋼殻４ａの内側に設けた滴型ジベル１９の各孔１７に入っている図示しないコンクリートの剪断力によって伝達されるようになる。

このように、本発明の鉄筋コンクリート橋脚と鋼桁の接合方法によれば、上記鉄筋コンクリート橋脚５と鋼桁１との間に、従来と同様の力の伝達を行うことが可能な剛結部を形成できる。

更に、上記ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０は、上述したように、上記各滴型ジベル１９における孔１７を通るよう配置されていることから、上記各滴型ジベル１９と上記角筒状鋼殻４ａ内に充填された図示しないコンクリートとのずれ止め機能を発揮すると同時に、上記鉄筋コンクリート橋脚５の主鉄筋６全体を取り囲む外周側近傍位置に上下多段に配置されていることから、上記角筒状鋼殻４ａ内に充填された図示しないコンクリートの乾燥収縮等によるひび割れを未然に防止する機能をも発揮することができるようになる。

したがって、上記鉄筋コンクリート橋脚５の上側に鋼桁１を載置した後、角筒状鋼殻４ａの内側へのコンクリートの充填作業に先立って、上記鉄筋コンクリート橋脚５の主鉄筋６を挿通させた上記角筒状鋼殻４ａの内側で行う配筋作業の対象となる水平方向の鉄筋は、上記ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０のみとなるため、図６（イ）（ロ）に示した如き従来の孔明き鋼板ジベル９の各孔８に対するずれ止め鉄筋１４の配筋作業と、鉄筋コンクリート橋脚５の主鉄筋６全体を取り囲む外周側近傍位置に上下多段に配置していた水平鉄筋１５の配筋作業とを個別に行っていた場合に比して、配筋作業の対象となる鉄筋の数を大幅に減じることができて、配筋作業に要する作業者の労力を大幅に軽減できる。

しかも、上記ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０は、上記滴型ジベル１９の切り欠き部１８を通して各孔１７へ挿入すると、自重により該各孔１７の下端部に配置されるようになることから、該ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０の位置決めを容易に行うことができる。これにより、従来では水平鉄筋の位置決め作業に多大な労力を要していたのに対して、配筋作業に要する作業者の労力の更なる軽減化を図ることが可能となる。

次に、図３は本発明の実施の他の形態として、上記実施の形態の応用例を示すもので、図１及び図２（イ）（ロ）に示したと同様の構成において、鉄筋コンクリート橋脚５を角柱形状とし、鋼桁１を、鉄筋コンクリート橋脚５との接合個所となる支点部の箱桁２に角筒状鋼殻４ａを備えてなる構成とすることに代えて、鉄筋コンクリート橋脚５を円柱形状とし、鋼桁１を、その支点部となる箱桁２に、上記鉄筋コンクリート橋脚５の主鉄筋６を挿通させて配置するための鋼殻として図５（イ）（ロ）に示したものと同様の上下方向の円筒状の鋼管４を設けてなる構成としたものである。

上記のように鋼桁１の支点部に設けた鋼管４の内面における周方向所要間隔の多数個所には、図１及び図２（イ）（ロ）に示したと同様の滴型ジベル１９を内側へ突出するように設ける。

その後、上記鋼桁１の滴型ジベル１９を設けてなる鋼管４を、上記円柱形状の鉄筋コンクリート橋脚５の上側に載置して、その主鉄筋６を、上記鋼管４の内側に挿通させた後、上記鋼管４の内面に沿って周方向に配列された各滴型ジベル１９同士の水平方向に対応する孔１７に、切り欠き部１８を通して鋼管４の軸方向と直角方向のひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０を挿入して配筋を行うようにする。この場合、上記各滴型ジベル１９同士の水平方向に対応する孔１７は、上記鋼管４の内面と同心円上に配列されていることから、上記ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０は、予め該上記各滴型ジベル１９同士の水平方向に対応する孔１７の配列位置に応じた径の円を、周方向に複数、たとえば、周方向に４分割した円弧形状に形成しておき、この四分円弧形状のひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０を、上記各滴型ジベル１９同士の水平方向に対応する孔１７に、上記切り欠き部１８を通して鋼管４の中心側から挿入するようにすればよい。

その後は、図１及び図２（イ）（ロ）に示したものと同様にして、上記鋼管４の内面に配置されている滴型ジベル１９の各孔１７に挿入したひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０の長手方向の両端部を、それぞれ周方向に隣接するもの同士で繋ぎ合せた後、上下方向に多段に配置されている各ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０同士を、周方向所要間隔で配した図示しない上下方向の鉄筋を介して格子状に連結してから、上記鋼管４の内側に、コンクリート（図示せず）を充填して、上記鋼桁１と、鉄筋コンクリート橋脚５の接合を行うようにする。

その他の構成は図１及び図２（イ）（ロ）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。

本実施の形態によっても、上記ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０を、上記鋼桁１の鋼管４内に設けた各滴型ジベル１９の孔１７に挿通配置することで、鉄筋コンクリート橋脚５の主鉄筋６の配列に沿って該各主鉄筋６と所要間隔を隔てて主鉄筋６全体を取り囲む外周側近傍位置に上下多段に配置することができ、よって、上記鋼桁１と、鉄筋コンクリート橋脚５の接合部において、上記ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０に、上記各滴型ジベル１９と上記鋼管４内に充填された図示しないコンクリートとのずれ止め機能を発揮させることができると同時に、上記鋼管４内に充填された図示しないコンクリートの乾燥収縮等によるひび割れを未然に防止する機能も発揮させることができる。

したがって、本実施の形態によっても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。

次いで、図４は本発明の実施の更に他の形態として、鋼部材としての鋼桁とコンクリート部材としてのコンクリート桁の接合に適用する場合を示すもので、本実施の形態における接合装置は、鋼部材としての鋼桁２１の一端部に設けた鋼殻２２と、該鋼殻２２の内面に内側へ突出するように設ける滴型ジベル１９と、上記鋼殻２２内に設けてある上記各滴型ジベル１９の周方向に並ぶ孔１７に配筋するためのひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０とを備えて、上記鋼桁２１の鋼殻２２に、コンクリート部材としてのコンクリート桁２３の鋼桁接合側となる一端部より突出させた軸方向鋼材としてのＰＣ鋼材２４を挿通配置させた状態で該鋼殻２２内にコンクリート（図示せず）を充填して上記鋼桁２２とコンクリート桁２３とを接合させるようにした構成とする。

詳述すると、上記コンクリート桁２３は、鋼桁接合側の端部より上下２段で前後２列の４本のＰＣ鋼材２４を所要寸法突出させた構成としてある。

上記鋼桁２１は、上記コンクリート桁２３との接合部となる上記コンクリート桁２３の断面形状に応じた外形を有する長手方向の一端部に、前後のウェブ２１ａと上フランジ２１ｂと下フランジ２１ｃによって囲まれる内部空間が形成してあり、該内部空間における鋼桁２１の長手方向一端部から上記コンクリート桁２３のＰＣ鋼材２４の突出寸法に応じた寸法分離れた所要個所を、鋼桁２１の長手方向に垂直なダイヤフラム２５で仕切り、更に、該ダイヤフラム２５よりも一端側の内部空間における前後方向中間部を、長手方向に沿う垂直な中ウェブ２６で仕切ると共に、上下方向中間部を、長手方向に沿う水平な中フランジ２６で仕切ってなる構成として、上記鋼桁２１の長手方向一端部に、上記前後のウェブ２１ａと、上下のフランジ２１ｂ、２１ｃと、中ウェブ２６と、中フランジ２７と、ダイヤフラム２５による上下２段で前後２列の４つの鋼桁２１の長手方向に沿う角筒状の鋼殻２２が形成してある。これにより、上記コンクリート桁２３のＰＣ鋼材２４を、上記各角筒状鋼殻２２に挿通配置させることができるようにしてある。

更に、上記角筒状鋼殻２２の内面には、周方向所要間隔の多数個所に、図１及び図２（イ）（ロ）に示したと同様の上記角筒状鋼殻２２の軸方向に延びる縦リブ１６と、該縦リブ１６の幅方向一側縁部寄り位置に長手方向に所要間隔で穿設した複数の孔１７と、該各孔１７を縦リブ１６の一側端部に開口させるための切り欠き部１８とからなる滴型ジベル１９を、縦リブ１６の一側端が内側へ突出するように設ける。

その後、上記鋼桁２１の滴型ジベル１９を設けてなる各角筒状鋼殻２２に、上記コンクリート桁２３の各ＰＣ鋼材２４を個別に挿通させるようにして上記鋼桁２１とコンクリート桁２３とを接合位置に配置した後、上記角筒状鋼殻２２の内面に沿って前後又は上下方向に配列された各滴型ジベル１９同士の前後又は上下方向に対応する孔１７に、上記切り欠き部１８を通して角筒状鋼殻２２の軸方向と直角方向のひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０を挿入して配筋を行うようにする。

上記角筒状鋼殻２２の前後及び上下の各面に配置されている滴型ジベル１９の各孔１７に挿入したひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０は、長手方向の両端部を、それぞれ上記角筒状鋼殻２２の角部を挟んで隣接するもの同士で繋ぎ合せるようにしてある。又、図示してないが、上記滴型ジベル１９の長手方向の孔１７の配列に応じて各角筒状鋼殻２２の軸方向に多数配置されている各ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０同士は、前後方向及び上下方向に所要間隔で配した角筒状鋼殻２２の軸方向の鉄筋を介して格子状に連結してあるものとする。これにより、上記ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０は、上記各滴型ジベル１９における孔１７に挿通配置されると同時に、上記コンクリート桁２３のＰＣ鋼材２４を取り囲むようにして上記角筒状鋼殻２２の軸方向に多数配置される。

その後は、上記鋼桁２１に設けてある各角筒状鋼殻２２に挿通配置させた上記コンクリート桁２３のＰＣ鋼材２４の先端部を上記ダイヤフラム２５に貫通させると共に、該ダイヤフラム２５より突出する上記ＰＣ鋼材２４の突出端部に形成してある図示しないねじ部にナット２８を螺着させて該ＰＣ鋼材２４を介して上記鋼桁２１とコンクリート桁２３とを仮に連結した状態にて、上記各角筒状鋼殻２２の内側に、コンクリート（図示せず）を充填して、上記鋼桁２１とコンクリート桁２３の接合を行うようにする。

このように、本実施の形態によれば、鋼桁２１とコンクリート桁２３とを接合すると共に接合個所に剛結部を形成できる。

更に、上記鋼桁２１の各角筒状鋼殻２２内では、上記各滴型ジベル１９と上記角筒状鋼殻２２内に充填される図示しないコンクリートとのずれ止め機能を発揮させるための鉄筋、及び、上記角筒状鋼殻２２内に充填される図示しないコンクリートの乾燥収縮等によるひび割れを未然に防止する機能を発揮させるための鉄筋として、上記ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０のみを配筋するようにすればよいため、上記ずれ止め機能を発揮させるための鉄筋と、上記コンクリートのひび割れを未然に防止する機能を発揮させるための鉄筋とを個別に配筋する場合に比して、配筋作業の対象となる鉄筋の数を大幅に減じることができて、配筋作業に要する作業者の労力を大幅に軽減できる。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、滴型ジベル１９における孔１７と切り欠き１８のサイズは、コンクリートのひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０の径寸法に応じて適宜変更してもよい。

滴型ジベル１９における長手方向に配列する孔１７の間隔や数、及び、角筒状鋼殻４ａ，２２や鋼管４の内面に設ける滴型ジベル１９の数は、該滴型ジベル１９と上記角筒状鋼殻４ａ，２２や鋼管４の内部に充填する図示しないコンクリートとの間に作用することとなる設計荷重（活荷重＋死荷重）に応じて適宜設定してよい。

滴型ジベル１９に設けてある孔１７の形状は、該孔１７の内側の図示しないコンクリートに対して剪断力が作用するときに、偏った応力が生じないようにすると云う観点からは、円形とすることが好ましいが、楕円形や角部を丸めた多角形状等、多少変形するようにしてもよい。

図１及び図２（イ）（ロ）の実施の形態、図３の実施の形態においては、滴型ジベル１９を構成する縦リブ１７の角筒状鋼殻４ａ又は鋼管４の内面より突出する寸法は、鉄筋コンクリート橋脚５における主鉄筋６の被りコンクリート厚さに応じて適宜変更してよい。

滴型ジベル１９の各孔１７に設けた切り欠き部１８は、滴型ジベル１９に挿入するひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋２０が、自重で各孔１７より脱落しないようにしてあれば、孔１７に対する上下方向位置や、角度を多少変更するようにしてもよい。

鋼桁１における箱桁２の内部に設ける鋼殻は、該鋼桁１を接合する対象となる鉄筋コンクリート橋脚５の断面形状に応じて角筒状鋼殻４ａ又は円筒状の鋼管４を適宜採用してよい。又、上記鋼殻は、上記箱桁２の上フランジ２ｃとは別体の天板を備えるようにしてもよい。

更に、図１及び図２（イ）（ロ）の実施の形態では、角筒状鋼殻４ａを、箱桁２のウェブ２ｂとは別体の前後左右方向の壁面を備える形式としてもよい。

図４の実施の形態においては、鋼桁２１におけるコンクリート桁２３との接合側の端部に設ける鋼殻は、コンクリート桁２３より突出させたＰＣ鋼材２４を挿通配置できるようにしてあり、且つ該鋼殻内にコンクリートを充填することで上記鋼桁２１とコンクリート桁２３の所望する接合強度を得ることができるようにしてあれば、上下及び前後の分割数を、上記コンクリート桁２３より突出させてあるＰＣ鋼材２４の本数に応じて変更してもよく、又、上記ＰＣ鋼材２４の本数よりも少ない分割数としたり、上記鋼桁２１の内部空間を、上下及び前後に分割することなくそのまま鋼殻として用いるようにしてもよい。

鋼桁１と鉄筋コンクリート橋脚５との接合や、鋼桁２１とコンクリート桁２３の接合以外のいかなる鋼部材とコンクリート部材の接合にも適用できること、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。

本発明の鋼部材とコンクリート部材の接合方法及び装置の実施の一形態として、鋼桁と鉄筋コンクリート橋脚との接合に適用する場合を示すもので、剛結部における配筋構造を示す概略斜視図である。 図１の配筋構造における滴型ジベルと、鉄筋コンクリート橋脚の主鉄筋と、ずれ止め兼水平鉄筋との位置関係を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ矢視拡大図である。 本発明の実施の他の形態として図１の実施の形態の応用例を示すもので、剛結部における配筋構造を示す概略斜視図である。 本発明の実施の更に他の形態として、鋼桁とコンクリート桁の接合に適用する場合を示すもので、剛結部における配筋構造を示す概略斜視図である。 鉄筋コンクリート橋脚と鋼桁とを接合するために従来提案されている手法を示すもので、（イ）は概略斜視図、（ロ）は拡大切断正面図である。 図５の接合手法における配筋構造を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ方向矢視拡大図である。

符号の説明

１ 鋼桁（鋼部材）
４ 鋼管（鋼殻）
４ａ 角筒状鋼殻（鋼殻）
５ 鉄筋コンクリート橋脚（コンクリート部材）
６ 主鉄筋（軸方向鋼材）
１６ 縦リブ
１７ 孔
１８ 切り欠き部
１９ 滴型ジベル
２０ ひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋
２１ 鋼桁（鋼部材）
２２ 角筒状鋼殻（鋼殻）
２３ コンクリート桁（コンクリート部材）
２４ ＰＣ鋼材（軸方向鋼材）

Claims (6)

1. 鋼部材におけるコンクリート部材との接合個所に設けた鋼殻の内面に、該鋼殻の軸方向に延びる縦リブの一側縁部寄り位置に長手方向に所要間隔で穿設した孔と、該各孔を縦リブの一側端部に開口させるための切り欠き部を設けてなる滴型ジベルを、周方向に所要間隔で該滴型ジベルの一側端が内側へ突出するように設け、次いで、コンクリート部材より突出させた軸方向鋼材を上記鋼部材の鋼殻に挿通配置させるようにして上記鋼部材とコンクリート部材を接合位置に配置した後、上記鋼殻内に設けてある上記各滴型ジベルの周方向に並ぶ孔に、上記切り欠き部を通してひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋を挿入して配筋を行い、しかる後、上記鋼殻内にコンクリートを充填して上記鋼部材とコンクリート部材とを接合することを特徴とする鋼部材とコンクリート部材の接合方法。
2. コンクリート部材を、頂部より軸方向鋼材である主鉄筋を突出させてなる鉄筋コンクリート橋脚とすると共に、鋼部材を鋼桁とし、該鋼桁に設けた上下方向の鋼殻の内面に、上記鉄筋コンクリート橋脚頂部の主鉄筋に近接する位置まで達する幅寸法の縦リブを有する滴型ジベルを、周方向に所要間隔で内側へ突出するように設け、次いで、上記鋼桁を鉄筋コンクリート橋脚の上側に載置して、該鉄筋コンクリート橋脚の頂部の主鉄筋を上記鋼桁の鋼殻に挿通配置させた後、該鋼殻内に設けてある上記各滴型ジベルの水平方向に並ぶ孔に、切り欠き部を通してひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋を挿入して配筋を行い、しかる後、上記鋼殻内にコンクリートを充填して上記鋼桁と鉄筋コンクリート橋脚を接合するようにする請求項１記載の鋼部材とコンクリート部材の接合方法。
3. コンクリート部材を、軸方向の端部より軸方向鋼材であるＰＣ鋼材を突出させてなるコンクリート桁とすると共に、鋼部材を鋼桁とし、該鋼桁の軸方向の端部に設けた軸方向の鋼殻の内面に、滴型ジベルを周方向に所要間隔で内側へ突出するように設け、次いで、コンクリート部材のＰＣ鋼材を上記鋼桁の鋼殻に挿通配置させるようにして上記コンクリート桁と鋼桁を接合位置に配置した後、上記鋼殻内に設けてある上記各滴型ジベルの周方向に並ぶ孔に、上記切り欠き部を通してひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋を挿入して配筋を行い、しかる後、上記鋼殻内にコンクリートを充填して上記鋼桁とコンクリート桁とを接合するようにする請求項１記載の鋼部材とコンクリート部材の接合方法。
4. 鋼部材におけるコンクリート部材との接合個所に設けた鋼殻と、該鋼殻の軸方向に延びる縦リブの一側縁部寄り位置に長手方向に所要間隔で孔を穿設して、該各孔を縦リブの一側端部に開口させるための切り欠き部を設けてなり、且つ上記鋼殻の内面に周方向に所要間隔で一側端が内側へ突出するように設ける滴型ジベルと、上記鋼殻内に設けてある上記各滴型ジベルの周方向に並ぶ孔に上記切り欠き部を通して配筋するためのひび割れ防止鉄筋兼ずれ止め鉄筋と、上記鋼部材の鋼殻に上記コンクリート部材の軸方向鋼材を挿通配置させた状態で該鋼殻内に充填するコンクリートとを備えてなる構成を有することを特徴とする鋼部材とコンクリート部材の接合装置。
5. コンクリート部材を、頂部より軸方向鋼材である主鉄筋を突出させてなる鉄筋コンクリート橋脚とすると共に、鋼部材を、上下方向の鋼殻を有する鋼桁とし、更に、滴型ジベルを、上記鋼桁の鋼殻の内面から該鋼殻内に挿通配置する上記鉄筋コンクリート橋脚頂部の主鉄筋に近接する位置まで達する幅寸法の縦リブを有するものとした請求項４記載の鋼部材とコンクリート部材の接合装置。
6. コンクリート部材を、軸方向の端部より軸方向鋼材であるＰＣ鋼材を突出させてなるコンクリート桁とすると共に、鋼部材を、軸方向の端部に軸方向の鋼殻を設けてなる鋼桁とした請求項４記載の鋼部材とコンクリート部材の接合装置。

Images