JP6532792B2

JP6532792B2 - プレキャスト床版及び橋梁

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Publication number: JP6532792B2
Application number: JP2015181368A
Authority: JP
Inventors: 健悟原; 秀治大信田; 博渡瀬; 卓夫湯淺
Original assignee: Oriental Shiraishi Corp
Current assignee: Oriental Shiraishi Corp
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2035-09-15
Also published as: JP2017057588A

Description

本発明は、主桁の上方に設けられるプレキャスト床版及びこれが取り付けられる橋梁に関する。

従来、橋梁を構築することを目的として、例えば、特許文献１〜３の開示技術が提案されている。

特許文献１に開示された橋梁は、プレキャスト床版等の下面に、Ｈ型鋼からなる主桁上のスタッドジベルに嵌合する溝部が橋軸方向に沿って形成される。特許文献１に開示された橋梁は、該溝部の前後両端から床版の上面に達する一対の連通孔がその床版に貫設され、その一方の連通孔から溝部内に無収縮性モルタルが充填され、他方の連通孔から空気を抜くようにしている。特許文献１に開示された橋梁は、前記溝部の橋軸方向に沿う両側面が平面視蛇行状（テーパー状）に曲面に形成されており、その両側面を挟んで該溝部内に充填したモルタルと床版とが一体化されている。

特許文献２に開示された既設床版の補強構造は、既設床版を切削することにより上面が凹凸面に形成された床版本体と、この床版本体の上面と隙間をあけて対向するプレキャスト製の板状部材と、床版本体と板状部材との間に充填された充填材とにより構成されている。板状部材は、その下面に凹凸面が形成されて、かつ、上下方向に貫通する複数の貫通孔が形成されている。貫通孔は、板状部材に所定の間隔を有して複数形成されている。また、貫通孔は、板状部材の高さ方向中間付近からテーパー状に貫通孔の内径が漸増するように形成されている。そして、貫通孔は、床版本体の上面に配置されたずれ止め部材を内挿可能な形状に形成されている。

特許文献３に開示された桁と床版との接合構造は、プレキャスト桁と、プレキャスト床版との間に、経時硬化性材が設けられる構成となっている。このプレキャスト床版は、プレキャスト桁を橋台又は橋脚等に載置するように設置して、プレキャスト桁の上部に設けられる。このプレキャスト床版の下端面は、粗面となるように洗い出しが行われている。また、プレキャスト床版には、挿入孔が穿設されている。この挿入孔は、主桁の上フランジの上面から上方へ突出されてなるずれ止め部材が下側から挿入される。また、このずれ止め部材が挿入される挿入孔の内部には、モルタル等の経時硬化性材が充填される。

特開平１１−２６４１１５号公報特開２００７−０９２４５６号公報特開２０１４−０１５７５３号公報

しかし、特許文献１に開示された橋梁は、一対の連通孔が両端に設けられる溝部の高さが橋軸方向において略水平に形成される。このため、特許文献１に開示された橋梁は、溝部にモルタルが充填されたとき、連通孔と連通孔の間に気泡が発生した場合、溝部の上方に溜まった気泡を連通孔に向けて排出されにくく、モルタルが十分に充填されないという問題点があった。

特許文献２に開示された既設床版の補強構造は、あくまで床板を板状部材で補強するものであって、主桁と床板を接合させるものではない。加えて、特許文献２に開示された既設床版の補強構造は、板状部材の下方にモルタルが充填されたとき、テーパーの設けられた挿入孔において気泡が発生した場合には、テーパーに沿って気泡を移動させ、上方に向けて排出させやすくできるものの、挿入孔から離れた板状部材の下面に気泡が発生した場合、その気泡が板状部材の下面に溜まり、モルタルが十分に充填されないという問題点があった。

特許文献３に開示された桁と床版との接合構造は、床版の下面が平面状に形成されているため、経時硬化性材を充填させたときに、床版の下面に気泡が溜まり、経時硬化性材が十分に充填されない可能性があるため、更なる改善の余地があった。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、主桁と接合するために埋め込まれるモルタル等の経時硬化性材の十分な充填が可能であり、気泡の除去が可能であるプレキャスト床版及びこれが用いられる橋梁を提供することにある。

第１発明に係るプレキャスト床版は、主桁の上方に設けられるプレキャスト床版であって、前記主桁の上フランジと対向させて設けられる下端面と、前記下端面から上方に向けて貫通させて形成される挿入孔とを有し、前記下端面は、前記主桁の橋軸方向に向けて前記挿入孔に近づくにつれて高さが高くなるように傾斜したテーパー部を有し、前記テーパー部は、橋幅方向に複数に設けられ、前記テーパー部の橋幅方向の幅は、前記上フランジの橋幅方向の幅以下であることを特徴とする。

第２発明に係るプレキャスト床版は、主桁の上方に設けられるプレキャスト床版であって、前記主桁の上フランジと対向させて設けられる下端面と、前記下端面から上方に向けて貫通させて形成される挿入孔とを有し、前記下端面は、前記主桁の橋軸方向に向けて前記挿入孔に近づくにつれて高さが高くなるように傾斜したテーパー部を有し、前記テーパー部は、橋幅方向に複数に設けられ、前記挿入孔は、橋軸方向に間隔を空けて設けられ、橋軸方向に隣接する他の前記挿入孔との間に形成された一の前記テーパー部及び他の前記テーパー部は、橋軸方向に向けた傾斜の下端部において互いに連続して設けられることを特徴とする。

第３発明に係るプレキャスト床版は、主桁の上方に設けられるプレキャスト床版であって、前記主桁の上フランジと対向させて設けられる下端面と、前記下端面から上方に向けて貫通させて形成される挿入孔とを有し、前記下端面は、前記主桁の橋軸方向に向けて前記挿入孔に近づくにつれて高さが高くなるように傾斜したテーパー部を有し、前記テーパー部は、橋幅方向に複数に設けられ、前記下端面は、一の前記テーパー部と橋幅方向に隣接する他の前記テーパー部との間に設けられる平面部を有し、前記テーパー部は、下端部の高さが前記平面部の高さ以上となって形成されることを特徴とする。

第４発明に係るプレキャスト床版は、第１発明〜第３発明において、前記挿入孔は、上端側に形成される上端側開口部と、下端側に形成される下端側開口部とを有し、前記上端側開口部は、前記下端側開口部よりも拡径させて形成されることを特徴とする。

第５発明に係る橋梁は、主桁を備えた橋梁であって、前記主桁の上方に第１発明〜第４発明に係るプレキャスト床版が取り付けられることを特徴とする。

第１発明〜第４発明によれば、経時硬化性材の充填時にその表面等に自然に混入される気泡が生じたとき、テーパー部が挿入孔に近づくにつれて高さが高くなるように傾斜させて形成されるため、経時硬化性材の充填に伴って、気泡をテーパー部の高さの低い方から高い方へ移動させることが可能となる。

第１発明〜第４発明によれば、橋軸方向に向けて傾斜させたテーパー部が、橋軸方向に間隔を空けて形成される挿入孔の下端側開口部に設けられるため、気泡を挿入孔まで到達させ、気泡を除去することが可能となり、経時硬化性材を十分に充填することが可能となる。

第２発明によれば、特に、挿入孔が、互いに橋軸方向に間隔を空けて複数設けられ、橋軸方向に隣接する前記挿入孔間に形成された前記各テーパー部は、橋軸方向に向けた傾斜の下端部において互いに連続して設けられることによって、経時硬化性材の表面等の如何なる場所に気泡が発生したとしても、経時硬化性材の充填に伴って、気泡をテーパー部に接触させることができる。

また、第２発明によれば、特に、気泡をテーパー部に沿うようにして移動させることができ、挿入孔に向けて排出することが可能となる。

第３発明によれば、特に、テーパー部の下端部の高さが平面部の高さ以上で設けられることによって、積み重ねて運搬や保管がなされるとき、高さ方向への嵩張りを防止することができ、省スペース化を実現することが可能となる。

また、第３発明によれば、特に、運搬や保管がなされるとき、平面状に形成される平面部が最下方に形成されることによって、安定した状態を維持させて積み重ねることができ、安全性を向上させることが可能となる。

第４発明によれば、特に、打設完了後に挿入孔を設けるための型枠を下方から上方に向けて容易に取外すことが可能となる。また、第４発明によれば、引き抜きに対する抵抗力を向上させることが可能となる。

第５発明によれば、特に、プレキャスト床版の挿入孔に経時硬化性材を充填させたときに、テーパー部が形成されることによって、下端面の下方に入り込ませるようにして充填することができ、プレキャスト床版と経時硬化性材とのずれ剛性を向上させることが可能となる。

本発明を適用した橋梁の第１実施形態を示す斜視図である。本発明を適用した橋梁の第１実施形態を橋幅方向に直交する橋軸方向から見た状態を示す正面図である。本発明を適用した橋梁の第１実施形態のうち、主桁を示す斜視図である。本発明を適用した橋梁の第１実施形態のうち、主桁を橋軸方向から見た状態を示す正面図である。本発明を適用した橋梁の第１実施形態を橋幅方向から見た状態を示す側面図である。本発明を適用したプレキャスト床版を下方から見た状態を示す斜視図である。本発明を適用したプレキャスト床版の変形例を下方から見た状態を示す斜視図である。本発明を適用したプレキャスト床版と主桁とを下方から見た状態を示す斜視図である。本発明を適用したプレキャスト床版を下方から見た状態を示す底面図である。本発明を適用したプレキャスト床版を橋幅方向から見た状態を示す側面図である。本発明を適用したプレキャスト床版を橋幅方向から見た状態を示す側面図である。本発明を適用したプレキャスト床版を橋幅方向から見た状態を示す側面図である。本発明を適用したプレキャスト床版を橋幅方向から見た状態を示す側面図である。（ａ）は、本発明を適用したプレキャスト床版の挿入孔を上方から見た状態を示す平面図であり、（ｂ）は、それを橋幅方向から見た状態を示す側面図であり、（ｃ）は、それを橋軸方向から見た状態を示す正面図であり、（ｄ）は、その変形例を上方から見た状態を示す平面図である。本発明を適用したプレキャスト床版の挿入孔から主桁の上フランジの上端面に向けて経時硬化性材を充填している状態を橋幅方向から示す側面図である。本発明を適用した橋梁の第２実施形態を示す斜視図である。本発明を適用した橋梁の第２実施形態のうち、主桁を示す斜視図である。本発明を適用した橋梁の第２実施形態を橋軸方向から見た状態を示す正面図である。本発明を適用した橋梁の第２実施形態を橋幅方向から見た状態を示す側面図である。（ａ）は、本発明例を橋幅方向から見た状態を示す側断面図であり、（ｂ）は、本発明例を橋軸方向から見た状態を示す正断面図である。（ａ）は、比較例を橋幅方向から見た状態を示す側断面図であり、（ｂ）は、比較例を橋軸方向から見た状態を示す正断面図である。本発明例を用いて載荷試験を行った結果を示し、（ａ）は、試験体の破壊が生じるまでの載荷荷重と主桁の支間中央のたわみの関係を示したものであり、（ｂ）は、接合面の破壊であるずれ破壊が生じる前までの載荷荷重と主桁の支間中央のたわみの関係を示した図である。比較例を用いて載荷試験を行った結果を示し、（ａ）は、試験体の破壊が生じるまでの載荷荷重と主桁の支間中央のたわみの関係を示したものであり、（ｂ）は、接合面の破壊であるずれ破壊が生じる前までの載荷荷重と主桁の支間中央のたわみの関係を示した図である。

以下、本発明を適用した橋梁を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した橋梁１の第１実施形態を示す斜視図である。本発明を適用した橋梁１は、主として、新設として施工される場合や、既設取替として施工される場合に用いられる。

橋梁１は、図１に示すように、第１実施形態において、特に、橋幅方向Ｚに向けて間隔を空けて併設された主桁３０と、主桁３０の上方に設けられる平板状のプレキャスト床版４０と、主桁３０とプレキャスト床版４０との間に設けられる経時硬化性材５０とを備える。

主桁３０は、橋脚又は橋台等の上方に設けられる。主桁３０は、上フランジ３１並びに下フランジ３２間にウェブ３３を有するプレキャストコンクリートが用いられる。主桁３０は、これに限らず、プレキャストプレストレストコンクリートが用いられてもよい。主桁３０は、例えば、断面略Ｉ型で形成される。主桁３０は、断面略Ｉ型に限らず、断面略Ｔ型等で形成されてもよく、その形状に限定されない。

図２は、本発明を適用した橋梁１を橋幅方向Ｚに直交させた橋軸方向Ｘから見た状態を示す正面図である。

主桁３０は、図２に示すように、その上フランジ３１の橋幅方向Ｚの寸法が幅寸法Ｗｆで形成される。主桁３０は、橋幅方向Ｚに向けて鉄筋等で構成されるスターラップ３７が配設され、スターラップ３７と交差するように鉄筋等で構成される主筋３６が配設される。主桁３０は、その他の鉄筋が配設される場合があるが、図示は省略する。

主桁３０は、その上フランジ３１の上端面３１ａとプレキャスト床版４０の下端面４１との間に充填された経時硬化性材５０が硬化する前に漏れ出るのを防止するためのシーリング材６１が設けられてもよい。シーリング材６１は、ゴムのような止水性を有する弾性体が用いられる。シーリング材６１は、上フランジ３１の上端面３１ａの縁部に設けてられてもよい。

図３は、主桁３０を示す斜視図である。図４は、主桁３０を橋軸方向Ｘから見た状態を示す正面図である。

主桁３０は、図３に示すように、その上フランジ３１の上端面３１ａから鉄筋等で構成されるずれ止め部材３４がその長手方向である橋軸方向Ｘに間隔をおいて設けられる。主桁３０は、橋軸方向Ｘに向けて水平に設けられる。

主桁３０は、その上フランジ３１の上端面３１ａが洗い出し処理による粗面となって形成される。洗い出し処理とは、いわゆる粗面処理であり、例えば、薬液等を接触させることで表面粗さを所定レベルまであらかじめ調整されるものである。実際に、この洗い出し処理では、例えば硬化遅延材を散布させ、これを高圧洗浄水で洗い出しすることにより、粗面処理を施すことが可能となる。この他、粗面処理を行う方法として、剛性のある凹凸を有した樹脂シートを打設前に型枠面に取り付け、コンクリート硬化後、脱型と同時にこのシートを外すことによって、粗面が形成されてもよい。このシートは、エンボス加工が施されることによって凹凸が形成され、例えば、ポリプロピレン樹脂等から構成される。この方法により粗面処理を施すことをエンボス加工樹脂シートによる粗面処理とする。

ずれ止め部材３４は、図４（ａ）に示すように、主桁３０に埋め込み固定されている。ずれ止め部材３４は、上フランジ３１の上端面３１ａから上方に突出させて形成される縦材３４ａと、縦材３４ａの上端から橋幅方向Ｚに向けて延びて形成される横材３４ｂとで形成される。

ずれ止め部材３４は、図４（ｂ）に示すように、縦材３４ａのみで構成され、横材３４ｂの構成が省略されてもよい。ずれ止め部材３４は、図４（ｃ）に示すように、横材３４ｂの橋幅方向Ｚの両端にそれぞれ縦材３４ａが構成されてもよい。

ずれ止め部材３４は、これに限らず、如何なる形状で形成されてもよい。ずれ止め部材３４は、上フランジ３１の上端面３１ａから如何なる数量で突出して設けられてもよい。

プレキャスト床版４０は、図１に示すように、橋軸方向Ｘに間隔を空けて複数並べて設けられる。プレキャスト床版４０は、主桁３０の橋軸方向Ｘに隣接するプレキャスト床版４０との間を埋めるために充填される場所打ちコンクリートからなる場所打ち接合部６３が設けられる。プレキャスト床版４０は、橋軸方向Ｘに向けて主筋４９が配設される。

プレキャスト床版４０は、床版の全てを、現場でコンクリートを打設するいわゆる現場打ちではなく、プレキャスト製とするために配設されるものである。

図５は、本発明を適用した橋梁１を橋幅方向Ｚから見た状態を示す側面図である。プレキャスト床版４０は、主桁３０の上フランジ３１の上端面３１ａと対向させて設けられる下端面４１と、下端面４１から高さ方向Ｙの上方に向けて貫通させて形成される挿入孔４２と、下端面４１の橋軸方向Ｘの両端部に形成される側面部４３とを有する。

図６は、本発明を適用したプレキャスト床版４０を下方から見た状態を示す斜視図である。

下端面４１は、図６に示すように、橋軸方向Ｘに向けて挿入孔４２に近づくにつれて高さが高くなるように傾斜させて平面状に形成されるテーパー部４５と、一のテーパー部４５と橋幅方向Ｚに隣接する他のテーパー部４５との間に設けられる平面部４４とを有する。

下端面４１は、図２に示すように、上フランジ３１の上端面３１ａから離間させて設けられる。

テーパー部４５は、洗い出し処理又はエンボス加工樹脂シートにより粗面となって形成される。テーパー部４５は、これに限らず、粗面となる構成が省略させた平滑状に形成されてもよい。

テーパー部４５は、図６に示すように、その橋軸方向Ｘにおいて、傾斜されたテーパー部４５の上端である上端部４５ａと、傾斜されたテーパー部４５の下端である下端部４５ｂとを有する。テーパー部４５は、その上端部４５ａの高さが平面部４４の高さと略同一に位置するように形成される。テーパー部４５は、その下端部４５ｂにおいて橋軸方向Ｘに隣接する他のテーパー部４５が連続して設けられる。

図７は、本発明を適用したプレキャスト床版４０の変形例を下方から見た状態を示す斜視図である。テーパー部４５は、これに限らず、図７に示すように、上端部４５ａが平面部４４の高さよりも上方に位置し、下端部４５ｂの高さが平面部４４の高さと略同一に位置するように形成されてもよい。

この他、図示はしていないが、例えば、テーパー部４５は、上端部４５ａ及び下端部４５ｂのそれぞれの高さが、平面部４４の高さよりもそれぞれ上方に位置するように形成されてもよい。テーパー部４５は、上端部４５ａ及び下端部４５ｂのそれぞれの高さが、平面部４４の高さよりもそれぞれ下方に位置するように形成されてもよい。また、テーパー部４５は、上端部４５ａの高さが平面部４４よりも上方に位置し、下端部４５ｂの高さが平面部４４より下方に位置するようにして形成されてもよい。

図８は、本発明を適用したプレキャスト床版４０と主桁３０とを下方から見た状態を示す斜視図である。

テーパー部４５は、図８に示すように、その橋幅方向Ｚの寸法である幅寸法Ｗｔが主桁３０の上フランジ３１の幅寸法Ｗｆと略同一で形成される。幅寸法Ｗｔは、これに限らず、幅寸法Ｗｆと略同一であることに限定されない。

図９は、本発明を適用したプレキャスト床版４０を下方から見た状態を示す底面図である。

テーパー部４５は、図９に示すように、下方から見て矩形状に形成される。テーパー部４５は、橋幅方向Ｚに複数に列状に設けられる。

図１０（ａ）は、本発明を適用したプレキャスト床版４０を橋幅方向Ｚから見た状態を示す側面図であり、図１０（ｂ）、図１１、図１２、図１３は、その変形例を示す図である。

テーパー部４５は、図１０（ａ）に示すように、橋軸方向Ｘにおいて、挿入孔４２から遠ざかるにつれて高さが低くなるように形成され、下端部４５ｂでその勾配が上方に向けて変化し、下端部４５ｂが先鋭化させて形成され、隣り合う他の挿入孔４２に近づくにつれて高さが高くなるように形成される。

テーパー部４５は、水平方向に向けて延びた橋軸方向Ｘに対する勾配とのなす角である傾斜角θで傾斜して形成される。傾斜角θは、５°以上で形成されることが望ましいが、これに限らず、如何なる角度で形成されてもよい。テーパー部４５の長さは、橋軸方向Ｘにおける傾斜した部分の延長方向の距離である斜距離Ｓで形成される。

テーパー部４５は、これに限らず、図１０（ｂ）に示すように、橋軸方向Ｘにおいて、挿入孔４２から遠ざかるにつれて高さが低くなるように形成され、下端部４５ｂでその勾配が略水平方向に向けて変化し、隣り合う他の挿入孔４２に近づくにつれて高さが高くなるように形成されてもよい。このとき、テーパー部４５は、その下端部４５ｂにおいて略水平方向に向けて延びて形成される水平部４６が設けられる。

テーパー部４５は、これに限らず、平面状に形成された勾配が段階的に変化して形成されてもよい。すなわち、テーパー部４５は、図１１（ａ）に示すように、橋軸方向Ｘに対するなす角である傾斜角θ１で形成されるテーパー部４５―１と、橋軸方向Ｘに対するなす角である傾斜角θ２で形成されるテーパー部４５―２と、テーパー部４５―１とテーパー部４５―２との勾配が変化する勾配変化部Ｐ１とで構成されるものとなる。このとき、傾斜角θ１は、傾斜角θ２よりも大きな角度で形成される。

テーパー部４５は、図１１（ｂ）に示すように、傾斜角θ１は、傾斜角θ２よりも小さな角度で形成されてもよい。

テーパー部４５の長さは、図１１（ａ）及び（ｂ）では、テーパー部４５―１の橋軸方向Ｘにおける傾斜した部分の延長方向の距離である斜距離Ｓ１と、テーパー部４５―２の橋軸方向Ｘにおける傾斜した部分の延長方向の距離である斜距離Ｓ２とで形成される。このとき、斜距離Ｓ１は、斜距離Ｓ２と略同一であることが望ましいが、これに限らず、斜距離Ｓ２との大小関係によって限定されることはない。

テーパー部４５は、図１２（ａ）に示すように、勾配変化部Ｐが複数に形成されていてもよい。すなわち、テーパー部４５は、ｎ個の勾配変化部Ｐ１、Ｐ２・・・Ｐｎを有していてもよい（ｎは自然数とする）。このとき、テーパー部４５は、テーパー部４５―１、４５―２、・・・、４５―ｉ、・・・４５―ｎ＋１で形成される。あるテーパー部４５―ｉは、橋軸方向Ｘに対するなす角である傾斜角θｉで傾斜して形成される（ｉは、１以上ｎ＋１以下の自然数とする）。このとき、傾斜角θｉは、傾斜角θｉ＋１よりも常に大きくなるように形成されるものとなる。勾配変化部Ｐｉの高さは、勾配変化部Ｐｉ＋１の高さよりも常に高くなるように形成される。

上述した場合において、テーパー部４５―ｉの長さは、その橋軸方向Ｘにおける傾斜した部分の延長方向の距離である斜距離Ｓｉで形成される。このとき、斜距離Ｓｉは、斜距離Ｓｉとは異なる斜距離Ｓｋと略同一であることが望ましいが、これに限らず、斜距離Ｓｉが斜距離Ｓｋとの大小関係によって制限されることはない（ｋは、ｉとは異なる１以上ｎ＋１以下の自然数とする）。

また、テーパー部４５は、ｎ個の勾配変化部Ｐ１、Ｐ２・・・Ｐｎを有している場合、あるテーパー部４５―ｉの傾斜角θｉが、図１２（ｂ）に示すように、傾斜角θｉ＋１よりも常に小さな角度となるように形成されてもよい。

テーパー部４５は、平面状に限らず、図１３（ａ）に示すように、勾配が連続的に変化するような曲面状に形成されてもよい。このとき、テーパー部４５は、挿入孔４２におけるその曲面の接線が傾斜角θで形成され、挿入孔４２から遠ざかるにつれてその勾配が小さくなり、その下端部４５ｂにおいて略水平に形成されるものとなる。

若しくは、テーパー部４５は、図１３（ｂ）に示すように、曲面状に形成される場合、下端部４５ｂにおいてその曲面の接線が傾斜角θで形成されて、挿入孔４２に近づくにつれてその勾配が小さくなり、挿入孔４２において略水平に形成される。このとき、下端部４５ｂは、略水平方向に向けて延びて形成される水平部４６が設けられてもよい。

平面部４４は、図６に示すように、下端面４１の橋幅方向Ｚの端部に形成されてもよい。平面部４４は、粗面となる構成が省略された平滑状に形成される。

挿入孔４２は、図１に示すように、橋幅方向Ｚに間隔を空けて設けられる複数の主桁３０の上フランジ３１の上方に位置するように設けられる。挿入孔４２は、主桁３０の配置数量に応じて、橋幅方向Ｚに如何なる数量で設けられてもよい。

挿入孔４２は、図５に示すように、橋軸方向Ｘに間隔を空けて複数に設けられる。挿入孔４２は、橋軸方向Ｘに如何なる数量で設けられてもよい。挿入孔４２は、橋軸方向Ｘに隣接する他の挿入孔４２との間にテーパー部４５が設けられる。

挿入孔４２は、その内部にずれ止め部材３４が挿入される。挿入孔４２は、上端側に形成される上端側開口部４２ａと、下端側に形成される下端側開口部４２ｂと、上端側開口部４２ａと下端側開口部４２ｂとの間に形成される内面部４２ｃを有する。

挿入孔４２は、上端側開口部４２ａが下端側開口部４２ｂよりも拡径させて上下方向に貫通させて形成される。挿入孔４２は、その内部にセメント等を主成分とする経時硬化性材４８が充填される。

図１４（ａ）は、挿入孔４２を上方から見た状態を示す平面図であり、図１４（ｂ）は、挿入孔４２を橋幅方向Ｚから見た状態を示す側面図であり、図１４（ｃ）は、挿入孔４２を橋軸方向Ｘから見た状態を示す正面図である。図１４（ｄ）は、挿入孔４２の変形例を上方から見た状態を示す平面図である。

上端側開口部４２ａは、図１４（ａ）に示すように、その橋幅方向Ｚの寸法である長径Ｌａと、その橋軸方向Ｘの寸法である短径Ｍａで形成される。下端側開口部４２ｂは、その橋幅方向Ｚの寸法である長径Ｌｂと、その橋軸方向Ｘの寸法である短径Ｍｂで形成される。

上端側開口部４２ａは、図１４（ｂ）に示すように、その短径Ｍａが下端側開口部４２ｂの短径Ｍｂ以上となるように形成され、かつ図１４（ｃ）に示すように、その長径Ｌａが下端側開口部４２ｂの長径Ｌｂ以上となるように形成されることが好適であるが、これに限定されない。

上端側開口部４２ａは、例えば、その短径Ｍａが下端側開口部４２ｂの短径Ｍｂ以上で形成され、その長径Ｌａが下端側開口部４２ｂの長径Ｌｂと略同一で形成されてもよい。この他、上端側開口部４２ａは、その短径Ｍａが下端側開口部４２ｂの短径Ｍｂと略同一で形成され、その長径Ｌａが下端側開口部４２ｂの長径Ｌｂ以上となるように形成されてもよい。

上端側開口部４２ａ及び下端側開口部４２ｂは、図１４（ａ）に示すように、上方から見た場合、長穴形状で形成される。上端側開口部４２ａ及び下端側開口部４２ｂは、これに限らず、円形状に形成されてもよい。上端側開口部４２ａ及び下端側開口部４２ｂは、長穴形状に限らず、図１４（ｄ）に示すように、四角形状で形成されてもよく、その形状に限定されることはない。

下端側開口部４２ｂは、図２に示すように、橋幅方向Ｚにおいて、その長径Ｌｂが上フランジ３１の上端面３１ａの幅寸法Ｗｆよりも小さくなるように設けられる。下端側開口部４２ｂは、図６に示すように、テーパー部４５の上端部４５ａに設けられる。

内面部４２ｃは、図１４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、上端側開口部４２ａから下端側開口部４２ｂに向けて、縮径させて同一の傾きで傾斜して形成される。内面部４２ｃは、これに限らず、その傾斜の傾きを変化させるようにして形成されてもよい。内面部４２ｃは、これに限らず、曲面状に形成されてもよい。

側面部４３は、図６に示すように、鉄筋等で構成される主筋４９が橋軸方向Ｘに向けて突出するように設けられる。主筋４９は、エポキシ樹脂塗装が施されていてもよい。主筋４９は、その先端に場所打ち接合部６３との付着を向上させるための補強部材４９ａが取り付けられてもよい。補強部材４９ａは、鋼材等の金属が用いられる。主筋４９は、図示はしないが、側面部４３から橋軸方向Ｘに向けて突出させ、その途中で半円形状に形成させ、側面部４３に向けて延びて形成されてもよい。

経時硬化性材４８は、モルタル、グラウト、コンクリートといった水和によって硬化するもの等、一定時間が経過すると硬化する材料である。経時硬化性材４８は、膨張性を有するセメント系材料であってもよい。

経時硬化性材５０は、図４に示すように、主桁３０の上フランジ３１の上端面３１ａとプレキャスト床版４０の下端面４１との間に充填される。経時硬化性材５０は、経時硬化性材４８の代替として充填可能なものである。

経時硬化性材５０は、無収縮モルタルや無収縮グラウト等といった水和反応によって硬化するもの等、一定時間が経過すると硬化する材料である。経時硬化性材５０は、望ましくは、流動性の高いセメント系材料が選定されるとよい。

図１５は、本発明を適用したプレキャスト床版４０の挿入孔４２から上フランジ３１の上端面３１ａに向けて経時硬化性材５０を充填している状態を橋幅方向Ｚから示す側面図である。

本発明を適用したプレキャスト床版４０は、図１５に示すように、経時硬化性材５０の充填時にその表面等に自然に混入される気泡８０が生じたとき、テーパー部４５が挿入孔４２に近づくにつれて高さが高くなるように傾斜させて形成されるため、経時硬化性材５０の充填に伴って、気泡８０を図１５の矢印の方向に向けてテーパー部４５の高さの低い方から高い方へ移動させることが可能となる。

このとき、本発明を適用したプレキャスト床版４０は、橋軸方向Ｘに向けて傾斜させたテーパー部４５が、橋軸方向Ｘに間隔を空けて形成される挿入孔４２の下端側開口部４２ｂに設けられるため、気泡８０を挿入孔４２まで到達させることが可能となる。

このため、本発明を適用したプレキャスト床版４０は、経時硬化性材５０を充填することによって、表面等に発生した気泡８０を挿入孔４２まで到達させることができ、気泡８０を除去することができるものとなる。従って、本発明を適用したプレキャスト床版４０は、経時硬化性材５０を十分に充填することが可能となる。

本発明を適用したプレキャスト床版４０は、挿入孔４２が互いに橋軸方向Ｘに間隔を空けて複数に設けられ、橋軸方向Ｘに隣接する挿入孔４２間に形成された各テーパー部４５は、橋軸方向Ｘに向けた傾斜の下端部４５ｂにおいて互いに連続して設けられることによって、経時硬化性材５０の表面等の如何なる場所に気泡８０が発生したとしても、経時硬化性材５０の充填に伴って、気泡８０をテーパー部４５に接触させることができる。

このため、本発明を適用したプレキャスト床版４０は、その下方に経時硬化性材５０を充填したときに、気泡８０をテーパー部４５に沿わせて移動させることができ、挿入孔４２に向けて排出することが可能となる。

本発明を適用したプレキャスト床版４０は、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、テーパー部４５が勾配変化部Ｐを複数に形成された場合、勾配変化部Ｐｉの高さが、勾配変化部Ｐｉ＋１の高さよりも常に高くなるように形成される。

これにより、本発明を適用したプレキャスト床版４０は、その下方に経時硬化性材５０を充填したときに、気泡８０をテーパー部４５に沿わせて移動させることができ、挿入孔４２に向けて排出することが可能となる。

本発明を適用したプレキャスト床版４０は、その下方に経時硬化性材５０を充填したときに、テーパー部４５が粗面となって形成されることによって、その粗面の凹凸の間から気泡８０をテーパー部４５に沿わせて移動させることができ、挿入孔４２に向けて排出することが可能となる。

本発明を適用した橋梁１は、コンクリートで構成される主桁３０とプレキャスト床版４０とで接合される場合、上フランジ３１の上端面３１ａとテーパー部４５とが粗面となって形成される。

このとき、本発明を適用した橋梁１は、プレキャスト床版４０の下端面４１を主桁３０の上フランジ３１から離間させて空隙を形成させ、その空隙に経時硬化性材５０を充填される。

これにより、本発明を適用した橋梁１は、その粗面の凹凸に経時硬化性材５０を噛み合わせることができ、プレキャスト床版４０のテーパー部４５及び上フランジ３１の上端面３１ａが経時硬化性材５０と強固に固定させることができ、ずれせん断耐力を向上させることが可能となる。

本発明を適用したプレキャスト床版４０は、プレキャスト製であるため、工場から施工現場への運搬や、施工するまで空間的に制限のある施工現場付近等での保管が必要となる。

このため、本発明を適用したプレキャスト床版４０は、施工現場への運搬や施工現場付近等で保管がなされるときに、積み重ねておく必要がある。本発明を適用したプレキャスト床版４０は、テーパー部４５の下端部４５ｂの高さが平面部４４の高さ以上で設けられることによって、積み重ねて運搬や保管がなされるとき、高さ方向Ｙへの嵩張りを防止することができ、省スペース化を実現することが可能となる。

また、本発明を適用したプレキャスト床版４０は、運搬や保管がなされるとき、平面状に形成される平面部４４が最下方に形成されることによって、安定した状態を維持させて積み重ねることができ、安全性を向上させることが可能となる。

本発明を適用したプレキャスト床版４０は、工場等で製作されるときに、挿入孔４２を設けるための型枠をあらかじめ設置してからコンクリートが打設されるものである。このため、本発明を適用したプレキャスト床版４０は、挿入孔４２の上端側開口部４２ａがそれの下端側開口部４２ｂよりも拡径させて上下方向に貫通させて形成されることによって、打設完了後に挿入孔４２を設けるための型枠を下方から上方に向けて容易に取外すことが可能となる。

また、本発明を適用したプレキャスト床版４０は、図５に示すように、挿入孔４２の上端側開口部４２ａがそれの下端側開口部４２ｂよりも拡径させて上下方向に貫通させて形成されることによって、上方に向けて引き抜かれる力が作用したときに、内面部４２ｃが硬化した経時硬化性材４８に係止されるため、引き抜きに対する抵抗力を向上させることが可能となる。

次に、本発明を適用した橋梁１は、図１６に示すように、第２実施形態において、特に、鋼材等の金属で構成される主桁７０と、主桁７０の上方に設けられるプレキャスト床版４０とを備える場合について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。

主桁７０は、上フランジ７１並びに下フランジ７２間にウェブ７３を有し、Ｈ型鋼等の鋼材が用いられる。主桁７０は、例えば、断面略Ｉ型等で形成される。主桁７０は、これに限らず、如何なる形状で形成されてもよい。

図１７は、主桁７０を示す斜視図である。主桁７０は、その上フランジ７１の上端面７１ａが、粗面としての構成が省略された平滑状に形成される。主桁７０は、その上フランジ７１の上端面７１ａからスタッドジベル等で構成されるずれ止め部材７４が橋軸方向Ｘに間隔をおいて設けられる。

ずれ止め部材７４は、上フランジ７１の上端面７１ａから突出させて形成される。ずれ止め部材７４は、その上方の先端に頭部７４ａが設けられる。なお、頭部７４ａの構成は、省略させてもよい。

図１８は、本発明を適用した橋梁１の第２実施形態を橋軸方向Ｘから見た状態を示す正面図である。図１９は、本発明を適用した橋梁１の第２実施形態を橋幅方向Ｚから見た状態を示す側面図である。

プレキャスト床版４０は、図１８に示すように、主桁７０の上フランジ７１の上端面７１ａから突出して取り付けられたスタッドジベル等から構成されるずれ止め部材７４が挿入孔４２にその下側から挿入される。

プレキャスト床版４０は、図１９に示すように、テーパー部４５の下端部４５ｂを主桁７０の上フランジ７１の上端面７１ａの上方に設けられる。プレキャスト床版４０は、そのテーパー部４５の下端部４５ｂと主桁７０の上フランジ７１の上端面７１ａとの間及び挿入孔４２の内部に経時硬化性材４８が充填される。プレキャスト床版４０は、その下端面４１が粗面として構成が省略された平滑状に形成される。

本発明を適用した橋梁１の第２実施形態は、プレキャスト床版４０の挿入孔４２に経時硬化性材４８を充填させたときに、テーパー部４５が形成されることによって、下端面４１の下方に入り込ませるようにして充填することができる。

このため、本発明を適用した橋梁１の第２実施形態は、プレキャスト床版４０にテーパー部４５が設けられることによって、プレキャスト床版４０と経時硬化性材４８とのずれ剛性を向上させることが可能となる。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

以下、本発明を適用した橋梁１は、桁と床版との間に十分なずれせん断耐力を有していることを確認した実施例について説明する。

本発明を適用した橋梁１に対して、載荷試験を行い、載荷荷重と桁の支間中央のたわみの関係から、床版と桁とのずれせん断耐力を確認した。

試験体は、以下の表１に示すように、床版の下面にテーパーを有しているか否かが異なるものを製作した。

図２０（ａ）は、本発明例を橋幅方向Ｚから見た状態を示す側断面図であり、図２０（ｂ）は、本発明例を橋軸方向Ｘから見た状態を示す正断面図である。図２１（ａ）は、比較例を橋幅方向Ｚから見た状態を示す側断面図であり、図２１（ｂ）は、比較例を橋軸方向Ｘから見た状態を示す正断面図である。

本発明例は、プレキャストプレストレストコンクリートが用いられた主桁３０と、主桁３０の上方に設けられたプレキャスト床版４０と、主桁３０とプレキャスト床版４０との間に経時硬化性材５０とを備える。

主桁３０は、主筋３６が橋軸方向Ｘに向けて配設され、主筋３６と交差するようにスターラップ３７が配設される。主桁３０の上端面３０ａは、表面処理剤により洗い出され、粗面となって形成される。主桁３０は、プレストレスを与えるための鋼棒３９が橋軸方向Ｘに向けて２本配設される。鋼棒３９の径は３２ｍｍで、シース管の径は３８ｍｍが用いられる。主桁３０は、その上端面３０ａにずれ止め部材３４が橋軸方向Ｘに間隔を置いて配設される。

ずれ止め部材３４は、日本工業規格（ＪＩＳＧ３１１２）で定められたＳＤ２９５ＡのＤ１０の鉄筋コンクリート用棒鋼が用いられる。ずれ止め部材３４は、主桁３０の上端面３０ａの面積に対するずれ止め部材３４の断面積の比である、いわゆるずれ止め鉄筋比（用心鉄筋比）が０．２％となるように配設させる。

プレキャスト床版４０は、その下端面４１が粗面となって形成される。プレキャスト床版４０は、挿入孔４２にずれ止め部材３４が下方から挿入されて主桁３０の上端面３０ａに対向させて設けられる。

本発明例及び比較例は、主桁３０の上端面３０ａとプレキャスト床版４０の下端面４１との間の形成される空隙に、挿入孔４２から無収縮モルタルで構成される経時硬化性材５０を充填される。本発明例及び比較例は、主桁３０の上端面３０ａと経時硬化性材５０の最下層と接触する下接合面と、プレキャスト床版４０の下端面４１で経時硬化性材５０の最上層と接触する上接合面を有して接合される。

本発明例及び比較例は、挿入孔４２の内部には膨張コンクリートで構成される経時硬化性材４８が打設される。

本発明例は、特に、図２０（ａ）に示すように、プレキャスト床版４０の下端面４１に、主桁３０の橋軸方向Ｘに向けて挿入孔４２に近づくにつれて高さが高くなるように傾斜したテーパー部４５を有し、特に、５％の勾配で傾斜して形成され、主桁３０と接合される。

比較例は、特に、図２１（ａ）に示すように、プレキャスト床版４０の下端面４１に、テーパー部４５の構成が省略され、粗面とされた平面部４４のみを有して主桁３０と接合されるものである。

図２２は、本発明例を用いて載荷試験を行った結果を示し、（ａ）は、試験体の破壊が生じるまでの載荷荷重と主桁３０の支間中央のたわみ（図中の凡例ではＤ３で表記する）関係を示したものであり、（ｂ）は、接合面の破壊であるずれ破壊が生じる前までの載荷荷重と主桁３０の支間中央のたわみ（Ｄ３）関係を示したものである。ずれ破壊とは、上接合面又は下接合面における破壊のことである。

また、図２３は、引用例を用いて載荷試験を行った結果である。図２２及び図２３に示す凡例のうち、安全率無（５０Ｎ／ｍｍ²）は、コンクリートの設計基準強度が５０Ｎ／ｍｍ²の場合において、国土交通省により定められた道路橋示方書（平成２４年度）で示される許容値を安全率１．７で除した値を示すものである。

本発明例は、図２２に示すように、載荷荷重が安全率無（５０Ｎ／ｍｍ²）を上回った後に、ずれ破壊が生じた。その後、本発明例は、主桁３０の圧縮破壊により耐力が低下した。

これに対し、比較例は、図２３に示すように、載荷荷重が２００ｋＮを上回った付近でずれ破壊が生じた。比較例は、主桁３０とプレキャスト床版４０自体は破壊していないため、載荷を続けると荷重が増加し、最終的には主桁３０のせん断破壊が生じ、耐力が低下した。

以上により、本発明例は、引用例よりも大きな載荷荷重において、ずれ破壊が生じたことから、引用例よりも優れたずれせん断耐力を有することが確認された。これは、本発明例が、プレキャスト床版４０の下端面４１にテーパー部４５を有することによって、経時硬化性材５０を充填したときに、空気溜り等を除去でき、内部の空気を押し出すようにして充填されるため、主桁３０とプレキャスト床版４０とがより強固に接合されるものと推察された。

また、本発明例は、載荷荷重が道路橋示方書（平成２４年度）で示される許容値を安全率１．７で除した値を上回ってずれ破壊が生じたことから、優れたずれせん断耐力を有することが示唆された。

１：橋梁
３０、７０：主桁
３０ａ、３１ａ、７１ａ：上端面
３１、７１：上フランジ
３２、７２：下フランジ
３３、７３：ウェブ
３４、７４：ずれ止め部材
３４ａ：縦材
３４ｂ：横材
３６、４９：主筋
３７：スターラップ
３９：鋼棒
４０：プレキャスト床版
４１：下端面
４２：挿入孔
４２ａ：上端側開口部
４２ｂ：下端側開口部
４２ｃ：内面部
４３：側面部
４４：平面部
４５：テーパー部
４５ａ：上端部
４５ｂ：下端部
４６：水平部
４８、５０：経時硬化性材
４９ａ：補強部材
６１：シーリング材
６３：場所打ち接合部
７４ａ：頭部
８０：気泡
Ｌａ、Ｌｂ：長径
Ｍａ、Ｍｂ：短径
Ｐ：勾配変化部
Ｓ：斜距離
Ｗｆ、Ｗｔ：幅寸法
Ｘ：橋軸方向
Ｙ：高さ方向
Ｚ：橋幅方向
θ ：傾斜角

Claims

主桁の上方に設けられるプレキャスト床版であって、
前記主桁の上フランジと対向させて設けられる下端面と、前記下端面から上方に向けて貫通させて形成される挿入孔とを有し、
前記下端面は、前記主桁の橋軸方向に向けて前記挿入孔に近づくにつれて高さが高くなるように傾斜したテーパー部を有し、
前記テーパー部は、橋幅方向に複数に設けられ、
前記テーパー部の橋幅方向の幅は、前記上フランジの橋幅方向の幅以下であること
を特徴とするプレキャスト床版。
主桁の上方に設けられるプレキャスト床版であって、
前記主桁の上フランジと対向させて設けられる下端面と、前記下端面から上方に向けて貫通させて形成される挿入孔とを有し、
前記下端面は、前記主桁の橋軸方向に向けて前記挿入孔に近づくにつれて高さが高くなるように傾斜したテーパー部を有し、
前記テーパー部は、橋幅方向に複数に設けられ、
前記挿入孔は、互いに橋軸方向に間隔を空けて複数に設けられ、
橋軸方向に隣接する前記挿入孔間に形成された前記各テーパー部は、橋軸方向に向けた傾斜の下端部において互いに連続して設けられること
を特徴とするプレキャスト床版。
主桁の上方に設けられるプレキャスト床版であって、
前記主桁の上フランジと対向させて設けられる下端面と、前記下端面から上方に向けて貫通させて形成される挿入孔とを有し、
前記下端面は、前記主桁の橋軸方向に向けて前記挿入孔に近づくにつれて高さが高くなるように傾斜したテーパー部を有し、
前記テーパー部は、橋幅方向に複数に設けられ、
前記下端面は、一の前記テーパー部と橋幅方向に隣接する他の前記テーパー部との間に
設けられる平面部を有し、
前記テーパー部は、下端部の高さが前記平面部の高さ以上となって形成されること
を特徴とするプレキャスト床版。
前記挿入孔は、上端側に形成される上端側開口部と、下端側に形成される下端側開口部
とを有し、
前記上端側開口部は、前記下端側開口部よりも拡径させて形成されること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載のプレキャスト床版。
主桁を備えた橋梁であって、
前記主桁の上方に請求項１〜４の何れか１項記載のプレキャスト床版が取り付けられる
こと
を特徴とする橋梁。