JP7452284B2 - 床版取替工法 - Google Patents

Description

本発明は、合成桁の既設床版を新設床版に取替える床版取替工法に関する。

既設合成桁の床版取替え工事において、交通遮断期間を最小限にすることが要求されている。従来、交通量の少ない深夜帯などに交通遮断して、既設床版の一定区間を撤去し、その区間に新設床版を配設し、その養生後に交通開放している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５－２８２２７２号公報

しかしながら、要求される交通遮断期間内に新設床版を配設して養生することができない場合がある。この場合、既設床版の撤去箇所に覆工板等を設置して交通開放する必要があるが、既設床版を撤去した場合、一時的に非合成桁となっていため、
ウェブ（フランジ近傍）へのアングル材のボルト取付けやＨ型鋼により主桁どうしの横つなぎを施す補強工事の必要があった。補強工事は、既設床版の撤去前となるため、狭隘な桁下空間において、補強部材の楊重、取付けは困難を極めるという問題点があった。

本発明は、既設合成桁の床版取替え工事の途中であっても、補強工事を行うことなく交通を開放でき、交通遮断期間を最小限にすることができる床版取替工法を提供することにある。

本発明の床版取替工法は、合成桁の既設床版を撤去して新設床版に順次取替える床版取替工法であって、少なくとも主桁上において、橋軸方向に作用する力に対して剛体とみなすことができる強度を備えた仮設床版を前記既設床版の撤去箇所に設置し、前記主桁上において、撤去前の前記既設床版と前記新設床版とに前記仮設床版を介して軸力を伝達させ、前記新設床版と前記仮設床版との間は、形成されたスリットと前記主桁上で前記新設床版から突出している継手用鉄筋との嵌合によって支持された複数の支圧板と、前記支圧板と前記仮設床版との間に対向配置したジャッキと、を用いて軸力を伝達させることを特徴とする。
さらに、本発明の床版取替工法において、前記ジャッキは、板状のジャッキ本体と、前記ジャッキ本体の一面側から突出するロッドと、前記ジャッキ本体の側面に設けられた取手とを備え、前記ロッドの突出方向が橋軸方向と一致するように、前記取手によって前記ジャッキ本体を上方から支持した状態で、前記ロッドを突出させ、前記新設床版と前記仮設床版との間に軸力を伝達させても良い。

本発明によれば、既設合成桁の床版取替え工事の途中であっても、仮設床版を主桁上に設置したストラットとして機能させて十分な剛性を確保できため、補強工事を行うことなく交通を開放でき、交通遮断期間を最小限にすることができるという効果を奏する。

本発明に係る床版取替工法が対象とする既設合成桁の構成を示す図である。 図１に示す既設床版を撤去した箇所に設置する仮設床版の構成例を示す図である。 図２に示す仮設床版の設置例を示す平面図である。 図３に示す仮設床版への軸力伝達例を示す図である。 図４に示す支圧板の設置例を示す図である。 図４に示すジャッキの構成例を示す図である。

次に、本発明を実施するための形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。

既設合成桁１は、図１を参照すると、橋脚間に架設されたＨ形鋼等からなる主桁２の上面に、鉄筋コンクリート等からなる床版３が剛に接合されて構成されている。

床版取替え工事は、図１（ａ）に示すように、取替方向に既設の床版３の一定区間を順次撤去した後、新たな床版３を隣接する打替の基点側の床版３および主桁２に固定していく。以下、既設の床版３を既設床版３ａと称し、新たな床版３を新設床版３ｂと称す。なお、図１（ａ）には、２枚の既設床版３ａを撤去した状態が示されている。

図１（ａ）に示すように、既設床版３ａの一定区間を撤去した状態では、合成桁１の剛性が低下する。しかし、図１（ｂ）に示すように、既設床版３ａを撤去した箇所の主桁２の上フランジ２ａ上に、新設床版３ｂと既設床版３ａとの間にＨ形鋼等のストラット４を突っ張り棒として設置することで、十分な剛性を確保できることをシミュレーションによって見出した。ストラット４は、新設床版３ｂと既設床版３ａとの間で軸力を伝達する軸力伝達部材であり、軸力伝達部材が主桁２の上フランジ２ａ上にあることで、主桁２の圧縮力（応力度）を緩和させることができ、補強を必要とすることなく十分な剛性を確保できる。なお、シミュレーションでは、200mm×200mmのＨ形鋼をストラット４として設置した。

そこで、本実施形態の床版取替工法は、図２に示す仮設床版５を、図３に示すように既設床版３ａを撤去した箇所に設置し、ストラット４として機能させることで、既設合成桁１の床版取替え工事の途中であっても交通開放を可能にする。仮設床版５は、新設床版３ｂとほぼ同じ大きさを有する板状部材であり、本実施形態の床版取替工法では、撤去した既設床版３ａと同数の仮設床版５を設置する。

仮設床版５は、図２を参照すると、覆工板５１と、覆工板５１上に設けられたアスファルトの舗装５２とを備え、新設床版３ｂの壁高欄の代用として鋼製高欄５３が設けられている。また、覆工板５１の設置時に主桁２の上フランジ２ａ上に位置する箇所には、鋼板等によって橋軸方向に対して垂直な支圧面５４が形成されている。なお、支圧面５４は、橋軸方向の両端面にそれぞれ設けられている。

覆工板５１は、例えば、Ｈ型鋼材と鋼板とを溶接により一体化したものであり、少なくとも主桁２の上フランジ２ａ上において、橋軸方向に作用する力に対して剛体とみなすことができる強度を備えている。覆工板５１としてプレキャスト版を用いても良い。

なお、主桁２の上フランジ２ａに所定のピッチで設けられたジベルを、新設床版３ｂとの下面に形成されたジベル孔に貫入し、ジベル孔にモルタル等の充填材を打設することで、主桁２と新設床版３ｂとが固定される。従って、床版取替え工事の進捗状況によって、主桁２の上フランジ２ａにジベルが設けられた状態になっている。そこで、覆工板５１の下面の形状を、主桁２の上フランジ２ａに設けられたジベルと干渉しない形状とすると好適である。この場合、床版取替え工事の進捗状況に拘わらず仮設床版５を用いた交通開放を行うことができる。

設置した仮設床版５と新設床版３ｂとの間隙は、図４（ａ）に示すように、複数枚の支圧板６とジャッキ７とを用いて軸力を伝達する。

支圧板６は、鋼板や鉄板で構成され、図５に示すように、新設床版３ｂの橋軸方向端部に等間隔で突出している継手用鉄筋３１が嵌合可能なスリット６１が形成されている。スリット６１は、継手用鉄筋３１が突出している間隔で同一の辺に２か所に形成され、突出している２本の継手用鉄筋３１に上方から２か所のスリット６１をそれぞれ嵌合させることで、支圧板６が２本の継手用鉄筋３１によって支持可能に構成されている。

ジャッキ７は、図６を参照すると、支圧板６とほぼ同じ面積を有する板状のジャッキ本体７１と、ジャッキ本体７１の一面側から突出する複数のロッド７２と、突出する複数のロッド７２の突出方向を橋軸方向と一致するようにジャッキ本体７１を上方から支持できる取手７３とを備えている。複数のロッド７２は、ジャッキ本体７１と支圧板６とを対向させた状態で、２か所のスリット６１を避ける位置に満遍なく配置されている。

複数枚の支圧板６とジャッキ７とを用いた軸力の伝達は、まず、主桁２の上フランジ２ａ上で新設床版３ｂから突出している２本の継手用鉄筋３１によって、合計の厚さが継手用鉄筋３の突出長からロッド７２の最大突出長を減算した値以上となる複数枚の支圧板６を支持させる。そして、取手７３を使用してジャッキ７を複数枚の支圧板６と仮設床版５の支圧面５４との間に対向配置させ、油圧等によって複数のロッド７２を突出させる。これにより、仮設床版５と新設床版３ｂとに互いが離れる方向に押圧力がそれぞれ加えられることになり、主桁２の上フランジ２ａ上において仮設床版５と新設床版３ｂとに橋軸方向の軸力が付与される。

なお、ロッド７２の突出方向が支圧板６側（新設床版３ｂ側）となるようにジャッキ７を対向配置させると良い。この場合には、２本の継手用鉄筋３１によって支持させた複数枚の支圧板６の合計の厚さが継手用鉄筋３の突出長よりも短くても、複数のロッド７２がスリット６１を避ける位置に配置されているため、継手用鉄筋３１に干渉することなく軸力を付与することができる。

また、本実施形態では、隣接する仮設床版５の間隙は、図４（ｂ）に示すように、支圧板６ａを用いて軸力を伝達している。支圧板６ａは、鋼板や鉄板で構成され、主桁２の上フランジ２ａ上で対向する支圧面５４の間に対向配置させる。仮設床版５と新設床版３ｂとの間に配置したジャッキ７や、後述する仮設床版５と既設床版３ａとの間に配置したジャッキ７による押圧力により、隣接する仮設床版５に橋軸方向の軸力が付与される。

さらに、本実施形態では、図４（ｃ）に示すように、仮設床版５と既設床版３ａとの間隙は、ジャッキ７を用いて軸力を伝達している。取手７３を使用してジャッキ７を仮設床版５の支圧面５４と既設床版３ａとの間に対向配置させ、油圧等によって複数のロッド７２を突出させる。これにより、仮設床版５と既設床版３ａとに互いが離れる方向に押圧力がそれぞれ加えられることになり、主桁２の上フランジ２ａ上において仮設床版５と既設床版３ａとに橋軸方向の軸力が付与される。

なお、隣接する仮設床版５の間の支圧板６ａを省略しても良く、隣接する仮設床版５の間にもジャッキ７を配置しても良い。また、仮設床版５と既設床版３ａとの間のジャッキ７を省略しても良く、仮設床版５と既設床版３ａとの間にも支圧板６ａを配置しても良い。

以上説明したように、本実施形態は、既設合成桁１の既設床版３ａを撤去して新設床版３ｂに順次取替える床版取替工法であって、少なくとも主桁２上において、橋軸方向に作用する力に対して剛体とみなすことができる強度を備えた仮設床版５を既設床版３ａの撤去箇所に設置し、主桁２上において、撤去前の既設床版３ａと新設床版３ｂとに仮設床版５を介して軸力を伝達させる。
この構成により、既設合成桁１の床版取替え工事の途中であっても、仮設床版５を主桁２上に設置したストラット４として機能させて十分な剛性を確保できため、補強工事を行うことなく交通を開放でき、交通遮断期間を最小限にすることができる。

さらに、本実施形態において、新設床版３ｂと仮設床版５との間は、形成されたスリット６１と主桁２上で新設床版３ｂから突出している継手用鉄筋３１との嵌合によって支持された複数の支圧板６と、支圧板６と仮設床版５との間に対向配置したジャッキ７と、を用いて軸力を伝達させる。
この構成により、継手用鉄筋３１を用いて支圧板６の支持及び位置合わせを行うことができるため、作業効率が向上する。

さらに、本実施形態において、ジャッキ７は、板状のジャッキ本体７１と、
ジャッキ本体７１の一面側から突出するロッド７２と、ジャッキ本体７１の側面に設けられた取手７３とを備え、ロッド７２の突出方向が橋軸方向と一致するように、取手７３によってジャッキ本体７１を上方から支持した状態で、ロッド７３を突出させ、新設床版３ｂと仮設床版５との間に軸力を伝達させる。
この構成により、ジャッキ７の位置合わせを容易に行うことができ、作業効率が向上する。

以上、実施形態をもとに本発明を説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせ等にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１ 既設合成桁
２ 主桁
２ａ 上フランジ
３ 床版
３ａ 既設床版
３ｂ 新設床版
４ ストラット
５ 仮設床版
６、６ａ 支圧板
７ ジャッキ
３１ 継手用鉄筋
５１ 覆工板
５２ 舗装
５３ 鋼製高欄
５４ 支圧面
６１ スリット
７１ ジャッキ本体
７２ ロッド
７３ 取手

Claims (2)

1. 合成桁の既設床版を撤去して新設床版に順次取替える床版取替工法であって、
   少なくとも主桁上において、橋軸方向に作用する力に対して剛体とみなすことができる強度を備えた仮設床版を前記既設床版の撤去箇所に設置し、
   前記主桁上において、撤去前の前記既設床版と前記新設床版とに前記仮設床版を介して軸力を伝達させ、
   前記新設床版と前記仮設床版との間は、形成されたスリットと前記主桁上で前記新設床版から突出している継手用鉄筋との嵌合によって支持された複数の支圧板と、
   前記支圧板と前記仮設床版との間に対向配置したジャッキと、を用いて軸力を伝達させることを特徴とする床版取替工法。
2. 前記ジャッキは、
   板状のジャッキ本体と、
   前記ジャッキ本体の一面側から突出するロッドと、
   前記ジャッキ本体の側面に設けられた取手と、を備え、
   前記ロッドの突出方向が橋軸方向と一致するように、前記取手によって前記ジャッキ本体を上方から支持した状態で、前記ロッドを突出させ、前記新設床版と前記仮設床版との間に軸力を伝達させることを特徴とする請求項１記載の床版取替工法。

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