JP2008144380A - 少数主桁橋 - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＣ床版を用いた２本又は３本の主桁をもつ少数主桁橋の疲労耐久性を向上する。
【解決手段】主桁１の上フランジ１ａの下面に固定したスタッド６をアンカーとして、主桁１と鉄筋コンクリート床版４を接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主桁が２本又は３本である少数主桁橋に関し、特に鉄筋コンクリート床版を用いた少数主桁橋において、主桁と鉄筋コンクリート床版をアンカー部材で接続することにより疲労耐久性を向上させた少数主桁橋に関する。

近年では、製作コストや維持管理コストの低減と現場作業の省力化のために、鉄筋コンクリート床版（以下、「ＲＣ床版」という。）を用いた多主桁橋に代わり、プレストレスコンクリート床版（以下、「ＰＣ床版」という。）や合成床版を用いた少数主桁橋が採用されている（非特許文献１を参照）。

例えば、少数主桁橋の１種であるＰＣ床版２主桁橋３０は、図４に示すように、プレートガーダからなる鋼製の主桁３１が２本平行に配設され、各主桁３１の間は所定間隔毎に横桁３２で連結補強されており、上部にはＰＣ床版３３が載置されている。ＰＣ床版３３は、ＰＣ鋼材３５及びコンクリート３６から構成され、その上にアスファルト舗装３７が施されている。ＰＣ鋼材３５はシース３８内に挿入され、その両端に螺着させた定着ナット３９によって緊締されている。

しかし、このような少数主桁橋には、以下のような問題がある。
（１）少数の主桁の採用により橋梁の全体工事費は、従来の多主桁橋に比べて安くなるが、ＰＣ床版はＲＣ床版に比べて高価であるため、支間が１５〜３０ｍ程度の小規模橋梁では、全体工事費に占める床版費用の割合が多くなり、全体工事費のコスト低減効果が発揮され難いこと。

（２）床版の補修や取り替えが必要となった場合には、ＰＣ床版の場合は全面交通止めが、合成床版の場合は増設縦桁などの大規模な構造補強が、それぞれ必要となること。

（３）ＰＣ床版は、現場施工管理に十分な管理が必要であり、ＲＣ床版の施工に比較して高度な施工技術が必要とされること。

そこで、床版支間を従来の主桁間隔ではなく横桁間隔とすることにより、広幅員であってもＲＣ床版を用いることができる少数主桁橋が提案されている（非特許文献２を参照）。

このＲＣ床版を用いた少数主桁橋の１種であるＲＣ床版２主桁橋では、例えば図５に示すように、一対の主桁１と横桁２によって、主鉄筋３を車輌進行方向と平行に配置したＲＣ床版４を４辺支持しているが、図６及び図７に示すように、主桁１の上フランジ１ａと横桁２の上フランジ２ａとの間に溶接部５が設けられているため、この溶接部５に橋梁の応力が集中して疲労耐久性が低下してしまうという問題があった。
野田清人、「新しい鋼橋の誕生II改訂版」、社団法人日本橋梁建設協会、２００４年１２月、ｐ．４ 石崎 茂、外１名、「２方向支持されたＲＣ床版の劣化機構と耐久性評価法に関する研究」、土木学会論文集、２００３年７月、Ｎｏ．７３８、Ｉ−６４、ｐ．２５７−２７０

本発明の目的は、ＲＣ床版を用いた２本又は３本の主桁をもつ少数主桁橋の疲労耐久性を向上することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、フランジとウェブとを有する鋼板又は形鋼から構成された２本又は３本の主桁を複数の横桁により連結し、前記横桁により鉄筋コンクリート床版を支持すると共に、前記フランジ下面に垂設したアンカー部材により前記主桁と前記鉄筋コンクリート床版とを接続したことを特徴とする少数主桁橋である。

このアンカー部材には、スタッドを用いることが好ましい。

本発明によれば、ＲＣ床版を用いた２本又は３本の主桁をもつ少数主桁橋において、横桁でＲＣ床版を支持すると共に、主桁のフランジ下面に垂設したアンカー部材により主桁とＲＣ床版を接続するようにしたので、応力が集中する主桁の上フランジに溶接部がなくなるため、疲労耐久性を向上させることができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態からなる少数主桁橋の一例である。

この少数主桁橋は２本の主桁１を有し、それらの主桁１と横桁２は、主桁１のウェブ１ｂの溶接部５において固定されている。ＲＣ床版４は横桁２の上フランジ２ａの上面で支持されると共に、主桁１の上フランジ１ａの下面に固定された複数のスタッド６をアンカーとして主桁１と接続されている。スタッド６の形状及び寸法は橋梁の設計条件から決定されるが、ＪＩＳ Ｂ １１９８に規定する「頭付きスタッド」を標準とし、例えば呼び名が１９又は２２であって長さが８０〜１５０ｍｍのものが好ましく用いられる。このスタッド６は、ＲＣ床版４のコンクリート打設時に、主桁１の上フランジ１ａととともにＲＣ床版４内に埋め込まれてアンカーとなる。

なお、ＲＣ床版４の水平方向への移動を防ぐために、横桁２の上フランジ２ａの上面にもスタッド８を設けてＲＣ床版４と接続することが望ましい。

このような橋梁構造においては、図２に示すように、上フランジ１ａと異なり応力が集中しないウェブ１ｂに溶接部５が位置するため、疲労耐久性を向上させることができる。

また、ＲＣ床版４に対する主桁１の上フランジ１ａの高さ方向の埋設位置を変えることで、少数主桁橋の総桁高を最大でＲＣ床版４の厚さ分だけ調整することができる。そのため、既設橋の架け替えや河川改修において、路面高や主桁下端位置が低く抑えられる場合に容易に対応することができ、施工可能な範囲を拡大することができる。

なお、上記のいずれの例においても主桁の本数を２本としているが、例えば図３に示すように、主桁が３本の場合にも適用できることはもちろんである。

本発明の実施形態からなる少数主桁橋である２主桁橋の橋軸方向に垂直な断面図である。 図１における主桁と横桁の溶接部付近の拡大図である。 本発明の実施形態からなる少数主桁橋である３主桁橋の橋軸方向に垂直な断面図である。 ＰＣ床版２主桁橋の橋軸方向に垂直な断面図である。 従来のＲＣ床版を用いた２主桁橋の一部断面を示す斜視図である。 従来のＲＣ床版を用いた２主桁橋の橋軸方向に垂直な断面図である。 図６における主桁と横桁の溶接部付近の拡大図である。

符号の説明

１ 主桁
１ａ （主桁の）上フランジ
１ｂ ウェブ
２ 横桁
２ａ （横桁の）上フランジ
３ 主鉄筋
４ ＲＣ床版
５ 溶接部
６ スタッド
７ 舗装面
８ 横桁スタッド

Claims (2)

1. フランジとウェブとを有する鋼板又は形鋼から構成された２本又は３本の主桁を複数の横桁により連結し、前記横桁により鉄筋コンクリート床版を支持すると共に、前記フランジ下面に垂設したアンカー部材により前記主桁と前記鉄筋コンクリート床版とを接続した少数主桁橋。
2. 前記アンカー部材がスタッドである請求項１に記載の少数主桁橋。

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