Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7629387B2 - Joining structure and joining method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7629387B2 - Joining structure and joining method - Google Patents

Joining structure and joining method Download PDF

Info

Publication number
JP7629387B2
JP7629387B2 JP2021196702A JP2021196702A JP7629387B2 JP 7629387 B2 JP7629387 B2 JP 7629387B2 JP 2021196702 A JP2021196702 A JP 2021196702A JP 2021196702 A JP2021196702 A JP 2021196702A JP 7629387 B2 JP7629387 B2 JP 7629387B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
deck
precast
bolt
steel girder
precast deck
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021196702A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023082780A (en
Inventor
公生 齋藤
利通 一宮
崇裕 新井
勝 藤代
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kajima Corp
Original Assignee
Kajima Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kajima Corp filed Critical Kajima Corp
Priority to JP2021196702A priority Critical patent/JP7629387B2/en
Publication of JP2023082780A publication Critical patent/JP2023082780A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7629387B2 publication Critical patent/JP7629387B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Description

本発明は、鋼桁と当該鋼桁の上フランジ上に設置されるプレキャスト床版とを接合する接合構造及び接合方法に関するものである。 The present invention relates to a joining structure and joining method for joining a steel girder to a precast deck installed on the upper flange of the steel girder.

従来、下記特許文献1に開示された接合構造及び接合方法は、鋼桁と当該鋼桁の上フランジ上に設置されるプレキャスト床版とを接合するものである。この接合構造及び接合方法では、鋼桁のフランジ上面にスタッドジベルが設けられている。プレキャスト床版の下面にはインサートナットが埋設されており、このインサートナットには下方に突出するようにボルトが取付けられる。プレキャスト床版を鋼桁上に接合する際には、ボルトの下端がスタッドジベルの上端よりも下方に位置するような位置関係でプレキャスト床版がフランジ上面に設置され、スタッドジベルとボルトとを埋込むように上フランジの上面とプレキャスト床版の下面との間に充填材が充填される。 Conventionally, the joining structure and joining method disclosed in Patent Document 1 below join a steel girder to a precast deck installed on the upper flange of the steel girder. In this joining structure and joining method, a stud dowel is provided on the upper surface of the flange of the steel girder. An insert nut is embedded in the underside of the precast deck, and a bolt is attached to this insert nut so that it protrudes downward. When joining the precast deck to the steel girder, the precast deck is installed on the upper surface of the flange in a positional relationship such that the lower end of the bolt is located below the upper end of the stud dowel, and a filler is filled between the upper surface of the upper flange and the underside of the precast deck so as to embed the stud dowel and bolt.

特開2021-1457号公報Patent Publication No. 2021-1457

しかしながら、上記の接合構造はボルトとスタッドジベルとが干渉しないように設計する必要があり、設計での制約が多かった。また、上記の接合構造を構築する際には、ボルトがスタッドジベルに干渉しないように位置調整しながら、プレキャスト床版をフランジ上に設置する必要があるので、施工性が悪かった。本発明は、プレキャスト床版と鋼桁との接合構造において、設計の自由度を向上するとともに施工性を向上する接合構造及び接合方法を提供することを目的とする。 However, the above-mentioned joint structure had to be designed so that the bolts and stud dowels did not interfere with each other, which resulted in many design constraints. In addition, when constructing the above-mentioned joint structure, the precast deck had to be installed on the flange while adjusting its position so that the bolts did not interfere with the stud dowels, which resulted in poor workability. The present invention aims to provide a joint structure and a joint method that improves design freedom and workability in the joint structure between a precast deck and a steel girder.

本発明の接合構造は、鋼桁と鋼桁の上フランジ上に設置されるプレキャスト床版とを接合する接合構造であって、上フランジの上面に設けられ上方に突出する突起を有するずれ止め部と、プレキャスト床版の下面に埋設されたインサートナットと、インサートナットに取付けられプレキャスト床版の下面から下方に突出したボルトと、突起とボルトとを埋込むように上フランジの上面とプレキャスト床版の下面との間に充填された充填材と、を備え、ずれ止め部の突起の上端が、ボルトの下端よりも、上フランジの上面に近い位置にある。 The joining structure of the present invention is a joining structure for joining a steel girder and a precast deck installed on the upper flange of the steel girder, and is equipped with a slip prevention part having a protrusion provided on the upper surface of the upper flange and protruding upward, an insert nut embedded in the underside of the precast deck, a bolt attached to the insert nut and protruding downward from the underside of the precast deck, and a filler filled between the upper surface of the upper flange and the underside of the precast deck so as to embed the protrusion and the bolt, and the upper end of the protrusion of the slip prevention part is located closer to the upper surface of the upper flange than the lower end of the bolt.

本発明の接合構造は、鋼桁の上フランジ上の床版の取替えにより構築されるプレキャスト床版の接合構造であって、ずれ止め部の突起は、取替え前の床版のずれ止めに含まれていた突起の残骸を有する、こととしてもよい。また、充填材は、超高性能繊維補強セメント系複合材料である、こととしてもよい。 The joint structure of the present invention is a joint structure for a precast deck constructed by replacing the deck on the upper flange of a steel girder, and the projection of the slip stopper may have remnants of the projection that was included in the slip stopper of the deck before replacement. Also, the filler may be an ultra-high performance fiber-reinforced cement-based composite material.

本発明の接合方法は、鋼桁と鋼桁の上フランジ上に設置されるプレキャスト床版とを接合する接合方法であって、下面に埋設されたインサートナットを有しインサートナットにボルトが取付けられた状態のプレキャスト床版を、上方に突出する突起を有するずれ止め部が設けられた上フランジの上面に設置する床版設置工程と、突起とボルトとを埋込むように上フランジの上面とプレキャスト床版の下面との間に充填材を充填する充填工程と、を備え、床版設置工程では、ずれ止め部の突起の上端が、ボルトの下端よりも、上フランジの上面に近い位置にあるように、プレキャスト床版が設置される。 The joining method of the present invention is a joining method for joining a steel girder and a precast deck installed on the upper flange of the steel girder, and includes a deck installation step in which a precast deck having an insert nut embedded on its underside and a bolt attached to the insert nut is installed on the upper surface of an upper flange provided with a slip prevention part having a protrusion protruding upward, and a filling step in which a filler is filled between the upper surface of the upper flange and the lower surface of the precast deck so as to embed the protrusion and the bolt. In the deck installation step, the precast deck is installed so that the upper end of the protrusion of the slip prevention part is closer to the upper surface of the upper flange than the lower end of the bolt.

本発明によれば、プレキャスト床版と鋼桁との接合構造において、設計の自由度を向上するとともに施工性を向上する接合構造及び接合方法を提供することができる。 The present invention provides a joint structure and method for connecting a precast deck and a steel girder that improves design freedom and ease of construction.

本実施形態の接合構造及び接合方法が適用される道路橋の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a road bridge to which the joint structure and joining method of the present embodiment are applied. (a),(b),(d)は、鋼桁の上部を拡大して示す側面図であり、(c)は、プレキャスト床版の下部を拡大して示す側面図である。1A, 1B, and 1D are enlarged side views of the upper part of the steel girder, and 1C is an enlarged side view of the lower part of the precast deck. プレキャスト床版の断面図である。A cross-sectional view of a precast deck. (a),(b)は、プレキャスト床版と鋼桁とを示す断面図である。4A and 4B are cross-sectional views showing a precast deck and steel girders. (a),(b)は、プレキャスト床版を鋼桁上に設置した状態を示す断面図である。1A and 1B are cross-sectional views showing the precast deck installed on the steel girder. (a),(b)は、プレキャスト床版と鋼桁との間に充填材を充填した状態を示す断面図である。1A and 1B are cross-sectional views showing the state in which filler material has been filled between the precast deck and the steel girder.

以下、図面を参照しつつ本発明に係る接合構造及び接合方法の実施形態について詳細に説明する。 The following describes in detail an embodiment of the joining structure and joining method according to the present invention with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る接合構造及び接合方法が適用される道路橋101の分解斜視図である。プレキャスト床版3は、コンクリート系の材料からなり、道路橋の建造時に用いられてもよく、既存の道路橋の床版の取替え用として用いられてもよい。プレキャスト床版3は、例えば、橋軸方向に約2m、橋軸直角方向に約11mの平面視矩形をなしている。 Figure 1 is an exploded perspective view of a road bridge 101 to which the joint structure and joining method according to this embodiment are applied. The precast deck 3 is made of a concrete-based material and may be used when constructing a road bridge or may be used to replace the deck of an existing road bridge. The precast deck 3 has a rectangular shape in plan view, measuring, for example, about 2 m in the bridge axis direction and about 11 m in the direction perpendicular to the bridge axis.

道路橋101は、橋軸方向に延びる複数の(ここでは、図の例のように3つとする)の鋼桁103を備えている。プレキャスト床版3は、3つの鋼桁103上に亘って架け渡され、各鋼桁103の各上フランジ105の接合部107において、3箇所で接合される。そして、複数のプレキャスト床版3が橋軸方向に配列され設置されることで道路構造が構築される。なお、プレキャスト床版3同士は所定の継手構造によって橋軸方向に連結される。道路橋101は合成桁であり、鋼桁103とプレキャスト床版3とが一体化されて荷重に抵抗するように、プレキャスト床版3と鋼桁103との間のずれ止めが重要である。 The road bridge 101 has multiple steel girders 103 (three in the example shown in the figure) extending in the bridge axis direction. The precast deck 3 is spanned over the three steel girders 103 and joined at three points at the joints 107 of the upper flanges 105 of each steel girder 103. The road structure is constructed by arranging and installing multiple precast decks 3 in the bridge axis direction. The precast decks 3 are connected to each other in the bridge axis direction by a specified joint structure. The road bridge 101 is a composite girder, and it is important to have a slip stop between the precast deck 3 and the steel girders 103 so that the steel girders 103 and the precast deck 3 are integrated to resist loads.

この道路橋101において、鋼桁103とプレキャスト床版3とを接合する接合構造及び接合方法について説明する。以下に説明する接合構造及び接合方法は、道路橋101の古い床版を新しいプレキャスト床版3に取替える際に適用される。 The joining structure and joining method for joining the steel girder 103 and the precast deck 3 in this road bridge 101 will be described. The joining structure and joining method described below are applied when replacing the old deck of the road bridge 101 with a new precast deck 3.

図2~図6は、1つのプレキャスト床版3の接合方法の各段階を順次示す断面図であり、接合部107に対応する位置の断面図を示す。図2(a),(b),(d)は、鋼桁103の上部を拡大して示す側面図である。図2(c)は、プレキャスト床版3の下部を拡大して示す側面図である。図3は、橋軸方向に延びる鉛直断面を取ったプレキャスト床版3の断面図である。図4~図6の各図の(a)は、橋軸方向に延びる鉛直断面を取ったプレキャスト床版3及び鋼桁103の断面図であり、(b)は、橋軸直角方向に延びる鉛直断面を取ったプレキャスト床版3及び鋼桁103の断面図である。 Figures 2 to 6 are cross-sectional views sequentially showing each step of the joining method of one precast deck 3, and show cross-sectional views at a position corresponding to the joint 107. Figures 2(a), (b), and (d) are side views showing an enlarged view of the upper part of the steel girder 103. Figure 2(c) is a side view showing an enlarged view of the lower part of the precast deck 3. Figure 3 is a cross-sectional view of the precast deck 3 taken in a vertical section extending in the bridge axis direction. In each of Figures 4 to 6, (a) is a cross-sectional view of the precast deck 3 and the steel girder 103 taken in a vertical section extending in the bridge axis direction, and (b) is a cross-sectional view of the precast deck 3 and the steel girder 103 taken in a vertical section extending perpendicular to the bridge axis.

床版の取替え前の道路橋101では、鋼桁103の上フランジ105の上面105a(以下では「フランジ上面105a」という)にスタッドジベルが設けられ、このスタッドジベルを下面に埋込むようにコンクリートで床版が設けられている。このスタッドジベルは、取替え前の床版のずれ止めとして機能していたものである。床版の取替えの際には、古い床版の下面とフランジ上面105aとの間に切断工具が挿入されスタッドジベルの頭部が切断されることにより、この古い床版が除去される。そして、古い床版の除去後においては、図2(a)に示されるように、切断された多数のスタッドジベルの残骸10がフランジ上面105aに残った状態となる。残骸10は、スタッドジベルから頭部が切断除去され丸棒状の胴部のみが残った状態のものであり、フランジ上面105aから上方に突出している。 In the road bridge 101 before the deck replacement, a stud dowel is provided on the upper surface 105a (hereinafter referred to as the "flange upper surface 105a") of the upper flange 105 of the steel girder 103, and the deck is made of concrete so that the stud dowel is embedded in the underside. This stud dowel functions as a slip prevention device for the deck before replacement. When replacing the deck, a cutting tool is inserted between the underside of the old deck and the flange upper surface 105a to cut off the head of the stud dowel, and the old deck is removed. After the old deck is removed, as shown in FIG. 2(a), the remnants 10 of many cut stud dowels remain on the flange upper surface 105a. The remnants 10 are in a state where the heads of the stud dowels have been cut off and only the round bar-shaped body remains, and protrude upward from the flange upper surface 105a.

(鋼桁処理工程)
鋼桁処理工程では、図2(b)に示されるように、フランジ上面105a上にある一部の残骸10が更に切断除去され、除去跡が研磨されて平滑化される。一方、フランジ上面105aに残った他の残骸10はそのまま残置される。ここで、残置される残骸10の本数は、残骸10全体の例えば1/4~1/3程度である。また、残置される残骸10の配置は、不規則であってもよいし、所定の規則に従うものであってもよい。
(Steel girder processing process)
In the steel girder processing step, as shown in Fig. 2(b), some of the debris 10 on the flange upper surface 105a is further cut and removed, and the removed area is polished and smoothed. Meanwhile, the other debris 10 remaining on the flange upper surface 105a is left as it is. Here, the number of debris 10 left is, for example, about 1/4 to 1/3 of the total debris 10. The arrangement of the debris 10 left may be irregular or may follow a predetermined rule.

(プレキャスト床版準備工程)
図3に示されるように、プレキャスト床版3が準備される。プレキャスト床版3は、コンクリート系の材料からなる版状の構造体部5と、構造体部5に埋設された複数のインサートナット7と、を有している。インサートナット7は、プレキャスト床版3の下面3aに埋設されており、構造体部5の下面に露出している。なお、「下面」とは、プレキャスト床版3が最終的に道路橋101に設置されたときに下面をなす面を言う。インサートナット7の下端面は、プレキャスト床版3の下面3aとほぼ面一の位置にある。
(Precast floor slab preparation process)
As shown in Fig. 3, a precast deck 3 is prepared. The precast deck 3 has a plate-shaped structural part 5 made of a concrete-based material and a plurality of insert nuts 7 embedded in the structural part 5. The insert nuts 7 are embedded in the lower surface 3a of the precast deck 3 and exposed on the lower surface of the structural part 5. The "lower surface" refers to the surface that forms the lower surface when the precast deck 3 is finally installed on the road bridge 101. The lower end surface of the insert nuts 7 is located at a position that is approximately flush with the lower surface 3a of the precast deck 3.

平面視において、インサートナット7は、上フランジ105との接合部107に対応する領域に二次元的に配列されている。例えば1つの接合部107に対して百数十個程度のインサートナット7が配置されている。上記のようなインサートナット7の個数や配列は一例であって、実際の個数や配列は、プレキャスト床版3と鋼桁103との間に要求されるずれ止めの性能に応じて適宜設定される。このようなプレキャスト床版3は、工場等で予め製作され道路橋101の施工現場に搬入される。 In a plan view, the insert nuts 7 are arranged two-dimensionally in an area corresponding to the joint 107 with the upper flange 105. For example, about a hundred insert nuts 7 are arranged for one joint 107. The number and arrangement of the insert nuts 7 as described above are just an example, and the actual number and arrangement are appropriately set according to the slip prevention performance required between the precast deck 3 and the steel girder 103. Such a precast deck 3 is fabricated in advance in a factory or the like and transported to the construction site of the road bridge 101.

(ボルト取付け工程)
次に、図4に示されるように、プレキャスト床版3の各インサートナット7に対してボルト9が螺着される。このとき、図2(c)に拡大して示されるように、ボルト9のうち少なくとも一部のボルト9kは、インサートナット7のネジ部よりも長いネジ部を有し、ネジ部の先端がインサートナット7の雌ネジ底部に当接するまでねじ込まれ、プレキャスト床版3の下面3aから下方に突出する。ボルト9の頭部とプレキャスト床版3の下面3aとの間には上下方向の隙間が形成される。これらの各ボルト9kの頭部側は、プレキャスト床版3の下面3aから下方にほぼ同じ長さで突出する。ボルト9のうち残りの他のボルト9jは、インサートナット7のネジ部よりも短いネジ部を有し、頭部が下面3aに当接するまでねじ込まれ、頭部の厚み分だけ下面3aから下方に突出する。このように、突出量が互いに異なる2種類のボルト9k,9j同士の配置は、不規則であってもよいし、所定の規則に従うものであってもよい。このボルト取付け工程は、プレキャスト床版3が施工現場に搬入される前に予め工場等で行われてもよい。
(Bolt installation process)
Next, as shown in FIG. 4, the bolts 9 are screwed into each insert nut 7 of the precast floor slab 3. At this time, as shown in an enlarged view in FIG. 2(c), at least some of the bolts 9k among the bolts 9 have a threaded portion longer than the threaded portion of the insert nut 7, and are screwed in until the tip of the threaded portion abuts against the female thread bottom of the insert nut 7, and protrude downward from the lower surface 3a of the precast floor slab 3. A vertical gap is formed between the head of the bolt 9 and the lower surface 3a of the precast floor slab 3. The head side of each of these bolts 9k protrudes downward from the lower surface 3a of the precast floor slab 3 by approximately the same length. The remaining bolts 9j among the bolts 9 have a threaded portion shorter than the threaded portion of the insert nut 7, and are screwed in until the head abuts against the lower surface 3a, and protrude downward from the lower surface 3a by the thickness of the head. In this way, the arrangement of two types of bolts 9k, 9j having different protruding amounts may be irregular or may follow a predetermined rule. This bolt installation process may be carried out in advance at a factory or the like before the precast deck 3 is transported to the construction site.

(スタッドジベル設置工程)
図4に示されるように、鋼桁103のフランジ上面105aには、上方に突出する複数のスタッドジベル11が設置される。図2(d)にも拡大して示されるように、スタッドジベル11は、フランジ上面105aから上方に延びる丸棒状の胴部11bと、胴部11bの上端に設けられ胴部11bよりも大径に形成された頭部11aと、を備えている。各スタッドジベル11は、フランジ上面105aから鉛直上方にほぼ同じ長さで突出する。各スタッドジベル11は、前述のようにフランジ上面105aに残されていた残骸10の設置位置に重複しないように、公知の方法によってフランジ上面105aに溶植される。例えば、スタッドジベル11は、研磨された残骸10の除去跡の位置に溶植されてもよい。ここで溶植されるスタッドジベル11は、取替え前の床版の古いスタッドジベルと同じものであってもよいし異なるものであってもよい。
(Stud dowel installation process)
As shown in FIG. 4, a plurality of stud dowels 11 protruding upward are installed on the flange upper surface 105a of the steel girder 103. As shown in an enlarged view in FIG. 2(d), the stud dowels 11 have a round bar-shaped body 11b extending upward from the flange upper surface 105a, and a head 11a provided at the upper end of the body 11b and formed with a larger diameter than the body 11b. Each stud dowel 11 protrudes vertically upward from the flange upper surface 105a by approximately the same length. Each stud dowel 11 is melt-planted on the flange upper surface 105a by a known method so as not to overlap with the installation position of the remnant 10 left on the flange upper surface 105a as described above. For example, the stud dowel 11 may be melt-planted at the position of the removal trace of the polished remnant 10. The stud dowel 11 melt-planted here may be the same as the old stud dowel of the deck before replacement, or may be different.

以下では、フランジ上面105aに溶植されたスタッドジベル11と、フランジ上面105aに残されていた残骸10と、を合わせて「突起21」と呼ぶ。フランジ上面105aにはこのような多数の突起21によってずれ止め部23が構成される。突起21は、平面視において接合部107に対応する領域に二次元的に配列され、前述のボルト9と同等の本数の突起21が設けられる。図4~図6の例では、各突起21と各ボルト9とが上下に対向する位置に設けられているが、このような配置には限定されず、各突起21と各ボルト9とが平面視でずれた位置に配置されてもよい。 Hereinafter, the stud dowels 11 fused to the flange top surface 105a and the remnants 10 left on the flange top surface 105a are collectively referred to as "protrusions 21." A large number of such protrusions 21 form a slip prevention portion 23 on the flange top surface 105a. The protrusions 21 are arranged two-dimensionally in an area corresponding to the joint portion 107 in a plan view, and the same number of protrusions 21 as the bolts 9 described above are provided. In the example of Figures 4 to 6, each protrusion 21 and each bolt 9 are provided in a position facing each other vertically, but this arrangement is not limited to this, and each protrusion 21 and each bolt 9 may be arranged in a position offset from each other in a plan view.

なお、各図に示される、フランジ上面105aに残される残骸10、フランジ上面105aに溶植されるスタッドジベル11、プレキャスト床版3のボルト9k、ボルト9j、の本数や配置状態は一例であり、実際の個数や配置状態は、プレキャスト床版3と鋼桁103との間に要求されるずれ止めの性能に応じて適宜設定される。 Note that the number and arrangement of the debris 10 left on the flange top surface 105a, the stud dowels 11 melted into the flange top surface 105a, and the bolts 9k and 9j of the precast deck 3 shown in each figure are examples, and the actual number and arrangement are set appropriately depending on the anti-slip performance required between the precast deck 3 and the steel girder 103.

(床版設置工程)
次に、図5に示されるように、プレキャスト床版3が鋼桁103上に設置される。設置状態においては、プレキャスト床版3の下面3aと鋼桁103のフランジ上面105aとが所定の隙間を空けて対面する。上記のように下面3aとフランジ上面105aとの隙間を形成するために、両者の間にスペーサ(図示せず)などが挟み込まれる。また、この設置状態においては、ずれ止め部23の突起21の上端が、ボルト9の下端よりも、フランジ上面105aに近い位置に(すなわち下方に)ある。すなわち、突起21のうち最も上方に突出するもの(スタッドジベル11)の上端が、ボルト9のうち最も下方に突出するボルト9kの下端よりも、フランジ上面105aに近い位置にある。更に換言すれば、プレキャスト床版3の下面3aとフランジ上面105aとの間隙が、ボルト9kの突出量とスタッドジベル11の突出量との和よりも大きくなる。この位置関係によれば突起21とボルト9との間には上下方向の隙間が存在し、突起21とボルト9との干渉が発生しない。
(Deck installation process)
Next, as shown in FIG. 5, the precast deck 3 is installed on the steel girder 103. In the installed state, the lower surface 3a of the precast deck 3 and the flange upper surface 105a of the steel girder 103 face each other with a predetermined gap. In order to form a gap between the lower surface 3a and the flange upper surface 105a as described above, a spacer (not shown) or the like is sandwiched between them. In addition, in this installed state, the upper end of the projection 21 of the slip prevention part 23 is closer to the flange upper surface 105a (i.e., lower) than the lower end of the bolt 9. That is, the upper end of the one (stud dowel 11) that protrudes most upward among the projections 21 is closer to the flange upper surface 105a than the lower end of the bolt 9k that protrudes most downward among the bolts 9. In other words, the gap between the lower surface 3a of the precast deck 3 and the flange upper surface 105a is larger than the sum of the protrusion amount of the bolt 9k and the protrusion amount of the stud dowel 11. With this positional relationship, a vertical gap exists between the projection 21 and the bolt 9, and no interference occurs between the projection 21 and the bolt 9.

(充填工程)
続いて、図6に示されるように、下面3aとフランジ上面105aとの間に型枠材13が挿入され、下面3aとフランジ上面105aとの間の空間に硬化性の充填材15が導入される。充填材15を上記空間に適切に充填するために、プレキャスト床版3を上下方向に貫通する充填材導入孔(図示せず)が設けられてもよい。充填された充填材15は、ボルト9の突出部分と突起21とを埋込んだ状態で硬化する。上記のような充填材15としては、例えば水硬性材料が採用され、例えば無収縮モルタルが採用される。
(Filling process)
6, the formwork material 13 is inserted between the lower surface 3a and the flange upper surface 105a, and a hardening filler 15 is introduced into the space between the lower surface 3a and the flange upper surface 105a. In order to properly fill the above-mentioned space with the filler 15, a filler introduction hole (not shown) that penetrates the precast deck 3 in the vertical direction may be provided. The filled filler 15 hardens with the protruding parts of the bolts 9 and the protrusions 21 embedded in it. As the above-mentioned filler 15, for example, a hydraulic material, such as non-shrink mortar, is used.

また、充填材15は、高強度の繊維補強モルタルであってもよい。高強度の繊維補強モルタルとは、圧縮強度が120N/mm2以上で,短繊維が負担する引張強度が1N/mm2以上の短繊維補強モルタルである。 The filler 15 may be a high-strength fiber-reinforced mortar. The high-strength fiber-reinforced mortar is a short-fiber-reinforced mortar having a compressive strength of 120 N/mm2 or more and a tensile strength of 1 N/mm2 or more borne by the short fibers.

また、充填材15は、超高性能繊維補強セメント系複合材料(Ultra HighPerformance Fiber Reinforced cement-based Composites)であってもよい。超高性能繊維補強セメント系複合材料は、一般的に略称として「UHPFRC」と呼ばれる場合がある。 Filler 15 may also be ultra high performance fiber reinforced cement-based composites. Ultra high performance fiber reinforced cement-based composites are sometimes commonly referred to as "UHPFRC."

UHPFRCは、例えば、セメントと、無機系粉体と、骨材と、練混ぜ水と、コンクリート用化学混和剤と、補強用繊維とを含む混合物である。上記のセメントは、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメントである。無機系粉体は、シリカフューム、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、珪石微粉末、ワラストナイト、膨張材などがある。 UHPFRC is a mixture containing, for example, cement, inorganic powder, aggregate, mixing water, chemical admixtures for concrete, and reinforcing fibers. The cement may be, for example, ordinary Portland cement, high-early-strength Portland cement, moderate-heat Portland cement, or low-heat Portland cement. The inorganic powder may be, for example, silica fume, ground granulated blast furnace slag, fly ash, fine silica powder, wollastonite, or an expanding agent.

一例として、前述の骨材は、粒径5.0mm以下、絶乾密度2.5g/cm以上、吸水率3.0%以下、粘度塊量1.0%以下、微粉分量2.0%以下、NaCl含有量0.02%以下、の骨材である。この骨材は、JIS(日本工業規格:Japanese Industrial Standards) A 1105に規定された細骨材の有機不純物の試験結果が「淡い」とされたものである。また、この骨材は、JIS A 1122に規定された硫酸ナトリウムで骨材の安定性試験方法による安定性が10%以下であって、更にJIS A 5308付属書1に規定されたアルカリシリカ反応性による区分が区分Aとされた骨材である。 As an example, the above-mentioned aggregate has a particle size of 5.0 mm or less, an oven-dry density of 2.5 g/cm3 or more, a water absorption rate of 3.0% or less, a clay mass amount of 1.0% or less, a fine powder amount of 2.0% or less, and a NaCl content of 0.02% or less. This aggregate is one for which the organic impurity test result for fine aggregate specified in JIS (Japanese Industrial Standards) A 1105 is "light". In addition, this aggregate is one for which the stability of sodium sulfate specified in JIS A 1122 is 10% or less according to the aggregate stability test method, and further, which is classified as Class A in terms of alkali-silica reactivity specified in JIS A 5308 Appendix 1.

前述の練混ぜ水は、例えば、JSCE-B 101-2013に規定された回収水以外の練混ぜ水である。前述のコンクリート用化学混和剤は、JIS A 6204に規定された高性能減水剤である。また、前述の補強用繊維は、直径0.1~0.25mm、長さ10~24mm、及び引張強度2×10N/mm以上の繊維である。前述の補強用繊維は、例えば、鋼繊維、高強度アラミド繊維、又は炭素繊維であってもよい。 The mixing water is, for example, mixing water other than recycled water specified in JSCE-B 101-2013. The chemical admixture for concrete is a high-performance water reducing agent specified in JIS A 6204. The reinforcing fiber is a fiber having a diameter of 0.1 to 0.25 mm, a length of 10 to 24 mm, and a tensile strength of 2×10 N 3 /mm 2 or more. The reinforcing fiber may be, for example, steel fiber, high-strength aramid fiber, or carbon fiber.

充填材15を構成するUHPFRCは、例えば、マトリクスが、ポルトランドセメント、ポゾラン材、及びエトリンガイド生成系材料などの無機系粉体を加えた結合材、粒径2.5mm以下の骨材、水、並びに減水剤によって構成されている。充填材15の配合は、標準示方配合である。また、補強用繊維は、直径0.2mm、長さ15mm(製造誤差±2mm未満)、及び引張強度2×10N/mm以上の鋼繊維とを混合したものを1.75vol.%混入させたものであってもよい。また、UHPFRCの硬化後の各強度の特性値は、圧縮強度150N/mm以上、ひび割れ発生強度4N/mm、及び引張強度5N/mmであることが好ましい。 The UHPFRC constituting the filler 15 is, for example, a matrix composed of Portland cement, a binding material containing inorganic powder such as a pozzolana material and an ettrin-guide generating material, aggregate having a particle size of 2.5 mm or less, water, and a water reducing agent. The mix of the filler 15 is standard formula mix. The reinforcing fiber may be a mixture of steel fiber having a diameter of 0.2 mm, a length of 15 mm (manufacturing error less than ±2 mm), and a tensile strength of 2×10 3 N/mm 2 or more, mixed at 1.75 vol. %. The characteristic values of each strength of the UHPFRC after hardening are preferably a compressive strength of 150 N/mm 2 or more, a crack initiation strength of 4 N/mm 2 , and a tensile strength of 5 N/mm 2 .

充填材15を成すUHPFRCの標準示方配合は、フロー値250±20mm、結合材に対する練混ぜ水の比率が15%、空気量2.0%、練混ぜ水195kg/m、高性能減水剤32.2kg/m、及び補強用繊維137.4kg/m(1.75vol.%)とすることができる。 The standard designated mix ratio of the UHPFRC constituting the filler 15 can be as follows: flow value 250±20 mm, mixing water to binder ratio 15%, air content 2.0%, mixing water 195 kg/ m3 , high-performance water reducer 32.2 kg/ m3 , and reinforcing fiber 137.4 kg/ m3 (1.75 vol.%).

以上のような接合方法によって、鋼桁103とプレキャスト床版3との接合構造1が構築され、鋼桁103とプレキャスト床版3との接合が図られる。この接合構造1において、充填材15を介して連結されたボルト9及び突起21は、プレキャスト床版3と鋼桁103との水平方向のずれ止めとして機能する。なお、ボルト9に含まれるボルト9kにおいては当該ボルト9kの頭部が充填材15に係合しており、同様に、突起21に含まれるスタッドジベル11においては当該スタッドジベル11の頭部11aが充填材15に係合している。従って、接合構造1では、ボルト9k及びスタッドジベル11の存在によって、鋼桁103からプレキャスト床版3を上方に引き離そうとする力に対しても抵抗することができる。 The above-mentioned joining method constructs the joining structure 1 between the steel girder 103 and the precast deck 3, and joins the steel girder 103 and the precast deck 3. In this joining structure 1, the bolt 9 and the protrusion 21 connected via the filler 15 function as a horizontal stopper between the precast deck 3 and the steel girder 103. The head of the bolt 9k included in the bolt 9 engages with the filler 15, and similarly, the head 11a of the stud dowel 11 included in the protrusion 21 engages with the filler 15. Therefore, in the joining structure 1, the bolt 9k and the stud dowel 11 can resist a force that tries to pull the precast deck 3 upward away from the steel girder 103 due to the presence of the bolt 9k and the stud dowel 11.

上述の接合構造1及び接合方法による作用効果について説明する。上記の接合構造1及び接合方法では、プレキャスト床版3の下面3aのボルト9と鋼桁103の突起21とが充填材15を介して連結され、プレキャスト床版3と鋼桁103との水平方向のずれ止めが図られる。 The effects of the above-mentioned joint structure 1 and joining method are explained below. In the above-mentioned joint structure 1 and joining method, the bolt 9 on the underside 3a of the precast deck 3 and the protrusion 21 of the steel girder 103 are connected via the filler material 15, and horizontal displacement between the precast deck 3 and the steel girder 103 is prevented.

前述の通り、床版設置工程では、ずれ止め部23の突起21の上端が、ボルト9の下端よりも、フランジ上面105aに近い位置に(すなわち下方に)あるようにプレキャスト床版3が鋼桁103上に設置されるので、この位置関係によれば突起21とボルト9との間には上下方向の隙間が存在し、突起21とボルト9との干渉が発生しない。そうすると、接合構造1の設計においては、突起21とボルト9との干渉を避けるといった制約が削減される。また、床版設置工程でプレキャスト床版3をフランジ上面105aに設置する際には、突起21とボルト9との干渉を避けるようにプレキャスト床版3を位置調整する、といったことが不要である。また、フランジ上面105a上の突起21の設置位置の精度も高くする必要がなく、スタッドジベル設置工程におけるスタッドジベル11の溶植等の作業負担も軽減される。従って、プレキャスト床版3と鋼桁103との接合構造1において、設計の自由度が向上するとともに施工性も向上する。 As described above, in the deck installation process, the precast deck 3 is installed on the steel girder 103 so that the upper end of the projection 21 of the anti-slip portion 23 is closer to the flange upper surface 105a (i.e., lower) than the lower end of the bolt 9. This positional relationship results in a vertical gap between the projection 21 and the bolt 9, and no interference between the projection 21 and the bolt 9 occurs. This reduces the constraint of avoiding interference between the projection 21 and the bolt 9 in the design of the joint structure 1. In addition, when installing the precast deck 3 on the flange upper surface 105a in the deck installation process, it is not necessary to adjust the position of the precast deck 3 to avoid interference between the projection 21 and the bolt 9. In addition, there is no need to increase the accuracy of the installation position of the projection 21 on the flange upper surface 105a, and the workload of melting the stud dowel 11 in the stud dowel installation process is also reduced. Therefore, in the joint structure 1 between the precast deck 3 and the steel girder 103, the design freedom is improved and the workability is also improved.

上記のように、接合構造1は、充填材15内において突起21とボルト9とが上下方向でオーバーラップしていない構造をなすので、突起21とボルト9とが上下方向でオーバーラップする構造(例えば特許文献1記載の接続構造)に比較すれば、ずれ止め機能がやや劣るとも考えられる。しかしながら、特に、充填材15の材料として高強度の材料(例えば、高強度の繊維補強モルタル、UHPFRC)を用いた場合には、高いせん断耐力をもつ充填材15を介して、プレキャスト床版3と鋼桁103との間で十分に水平せん断力が伝達されるので、プレキャスト床版3と鋼桁103との十分なずれ止めを図ることができる。 As described above, the joint structure 1 has a structure in which the protrusions 21 and the bolts 9 do not overlap vertically within the filler 15, and therefore is considered to have a slightly inferior slip-stop function compared to a structure in which the protrusions 21 and the bolts 9 overlap vertically (e.g., the connection structure described in Patent Document 1). However, particularly when a high-strength material (e.g., high-strength fiber-reinforced mortar, UHPFRC) is used as the filler 15 material, horizontal shear forces are sufficiently transmitted between the precast deck 3 and the steel girders 103 via the filler 15, which has high shear resistance, so that sufficient slip-stopping between the precast deck 3 and the steel girders 103 can be achieved.

また、フランジ上面105aのずれ止め部23には、スタッドジベル11のみならずフランジ上面105aに残された残骸10が突起21として再利用されている。この構成によれば、古い床版が除去された後の鋼桁処理工程では、フランジ上面105aの残骸10のすべてを除去する必要はなく、その結果、残骸10の切断除去作業及び除去跡の研磨作業の負担が軽減される。 In addition, the anti-slip portion 23 on the flange upper surface 105a reuses not only the stud dowels 11 but also the debris 10 remaining on the flange upper surface 105a as protrusions 21. With this configuration, in the steel girder processing process after the old deck is removed, it is not necessary to remove all of the debris 10 on the flange upper surface 105a, and as a result, the burden of cutting and removing the debris 10 and polishing the removed area is reduced.

本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して変形例を構成することも可能である。各実施形態の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。 The present invention can be implemented in various forms, including the above-described embodiment, with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art. It is also possible to construct modified versions by utilizing the technical matters described in the above-described embodiment. The configurations of each embodiment may be used in appropriate combination.

例えば、実施形態では合成桁である道路橋101に接合構造1及び上記接合方法を適用しているが、接合構造1及び上記接合方法は非合成桁方式の橋に対しても適用することができる。また、実施形態では鋼桁方式の道路橋101に接合構造1及び上記接合方法を適用しているが、接合構造1及び上記接合方法は箱桁方式の橋に対しても適用することができる。 For example, in the embodiment, the joint structure 1 and the above-mentioned joining method are applied to the road bridge 101, which is a composite girder, but the joint structure 1 and the above-mentioned joining method can also be applied to bridges that use a non-composite girder system. Also, in the embodiment, the joint structure 1 and the above-mentioned joining method are applied to the road bridge 101 that uses a steel girder system, but the joint structure 1 and the above-mentioned joining method can also be applied to bridges that use a box girder system.

また、実施形態におけるフランジ上面105aのスタッドジベル11に代えて、例えば上フランジ105に孔を設けて取り付けたボルト・ナットを設置してもよい。フランジ上面105a上の突起21は、残骸10を含まず新設のスタッドジベル11で構成されるものであってもよい。すなわち、前述の鋼桁処理工程において、フランジ上面105a上のすべての残骸10が除去されてもよい。また、プレキャスト床版3のボルト9には、突出量が小さいボルト9jが存在することは必須ではなく、すべてのボルト9がボルト9kで構成されてもよい。 In addition, instead of the stud dowels 11 on the flange upper surface 105a in the embodiment, bolts and nuts may be installed by drilling holes in the upper flange 105. The protrusions 21 on the flange upper surface 105a may be composed of newly installed stud dowels 11 without including the debris 10. In other words, in the above-mentioned steel girder processing process, all of the debris 10 on the flange upper surface 105a may be removed. In addition, it is not essential that the bolts 9 of the precast deck 3 include bolts 9j with a small protrusion amount, and all of the bolts 9 may be composed of bolts 9k.

また、実施形態における接合構造1及び接合方法は、道路橋101の古い床版を新しいプレキャスト床版3に取替える際に適用されるものであるが、本発明は、床版の取替え時だけでなく、道路橋101を新設する際にも適用可能である。なおこの場合には、フランジ上面105a上の突起21はすべて新設のスタッドジベル11で構成され、残骸10は存在しない。 The joining structure 1 and joining method in the embodiment are applied when replacing the old deck of the road bridge 101 with a new precast deck 3, but the present invention can be applied not only when replacing the deck, but also when constructing a new road bridge 101. In this case, the protrusions 21 on the flange upper surface 105a are all composed of newly installed stud dowels 11, and no remnants 10 exist.

1…接合構造、3…プレキャスト床版、3a…下面、7…インサートナット、9…ボルト、10…残骸、15…充填材、21…突起、23…ずれ止め部、103…鋼桁、105…上フランジ、105a…フランジ上面。 1... Joint structure, 3... Precast deck, 3a... Underside, 7... Insert nut, 9... Bolt, 10... Debris, 15... Filler, 21... Protrusion, 23... Anti-slip part, 103... Steel girder, 105... Upper flange, 105a... Upper surface of flange.

Claims (4)

鋼桁と前記鋼桁の上フランジ上に設置されるプレキャスト床版とを接合する接合構造であって、
前記上フランジの上面に設けられ上方に突出する突起を有するずれ止め部と、
前記プレキャスト床版の下面に埋設されたインサートナットと、
前記インサートナットに取付けられ前記プレキャスト床版の下面から下方に突出したボルトと、
前記突起と前記ボルトとを埋込むように前記上フランジの上面と前記プレキャスト床版の下面との間に充填された充填材と、を備え、
前記ずれ止め部の前記突起の上端が、前記ボルトの下端よりも、前記上フランジの上面に近い位置にある、接合構造。
A joint structure for joining a steel girder and a precast deck installed on the upper flange of the steel girder,
A slip prevention portion having a protrusion provided on an upper surface of the upper flange and protruding upward;
An insert nut embedded in the underside of the precast deck;
A bolt attached to the insert nut and protruding downward from the underside of the precast deck;
A filler is filled between the upper surface of the upper flange and the lower surface of the precast floor slab so as to embed the protrusion and the bolt,
A joining structure, wherein the upper end of the protrusion of the anti-slip portion is located closer to the upper surface of the upper flange than the lower end of the bolt.
前記鋼桁の上フランジ上の床版の取替えにより構築されるプレキャスト床版の接合構造であって、
前記ずれ止め部の突起は、
取替え前の前記床版のずれ止めに含まれていた突起の残骸を有する、請求項1に記載の接合構造。
A joint structure of a precast deck constructed by replacing the deck on the upper flange of the steel girder,
The projection of the anti-slip portion is
The joint structure according to claim 1 , comprising remnants of a protrusion that was included in the deck slab's shear stop before it was replaced.
前記充填材は、超高性能繊維補強セメント系複合材料である、請求項1~2の何れか1項に記載の接合構造。 The joint structure according to any one of claims 1 to 2, wherein the filler is an ultra-high performance fiber-reinforced cement-based composite material. 鋼桁と前記鋼桁の上フランジ上に設置されるプレキャスト床版とを接合する接合方法であって、
下面に埋設されたインサートナットを有し前記インサートナットにボルトが取付けられた状態の前記プレキャスト床版を、上方に突出する突起を有するずれ止め部が設けられた前記上フランジの上面に設置する床版設置工程と、
前記突起と前記ボルトとを埋込むように前記上フランジの上面と前記プレキャスト床版の下面との間に充填材を充填する充填工程と、を備え、
前記床版設置工程では、
前記ずれ止め部の前記突起の上端が、前記ボルトの下端よりも、前記上フランジの上面に近い位置にあるように、前記プレキャスト床版が設置される、接合方法。
A joining method for joining a steel girder and a precast deck installed on an upper flange of the steel girder, comprising:
A deck installation process in which the precast deck having an insert nut embedded in the underside and a bolt attached to the insert nut is installed on the upper surface of the upper flange provided with a slip prevention portion having a protrusion protruding upward;
and a filling step of filling a filler between the upper surface of the upper flange and the lower surface of the precast floor slab so as to embed the protrusion and the bolt.
In the deck installation process,
A joining method in which the precast deck is installed so that the upper end of the protrusion of the anti-slip portion is located closer to the upper surface of the upper flange than the lower end of the bolt.
JP2021196702A 2021-12-03 2021-12-03 Joining structure and joining method Active JP7629387B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021196702A JP7629387B2 (en) 2021-12-03 2021-12-03 Joining structure and joining method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021196702A JP7629387B2 (en) 2021-12-03 2021-12-03 Joining structure and joining method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023082780A JP2023082780A (en) 2023-06-15
JP7629387B2 true JP7629387B2 (en) 2025-02-13

Family

ID=86728687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021196702A Active JP7629387B2 (en) 2021-12-03 2021-12-03 Joining structure and joining method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7629387B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017002559A (en) 2015-06-10 2017-01-05 西日本高速道路株式会社 Concrete slab joining method, concrete slab replacement method, concrete slab joining structure, precast concrete slab
JP2021001457A (en) 2019-06-20 2021-01-07 鹿島建設株式会社 Joint structure and joining method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017002559A (en) 2015-06-10 2017-01-05 西日本高速道路株式会社 Concrete slab joining method, concrete slab replacement method, concrete slab joining structure, precast concrete slab
JP2021001457A (en) 2019-06-20 2021-01-07 鹿島建設株式会社 Joint structure and joining method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023082780A (en) 2023-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6839530B2 (en) Manufacturing method of precast members and precast members
KR102088816B1 (en) Bridge bearing for Retrofited Earthquake-Proof and its construction method
JP7132180B2 (en) Joining structure and joining method
Manzouri et al. Repair and retrofit of unreinforced masonry structures
JP2006219901A (en) Synthetic floor slab
JP6802219B2 (en) Construction method of precast concrete members and joint structure of precast concrete members
JP7629387B2 (en) Joining structure and joining method
JP6752120B2 (en) Connection structure and connection method
JP5615015B2 (en) Seismic reinforcement structure and seismic reinforcement method
JP5127668B2 (en) Steel slab structure and steel slab reinforcement method
CN107842107A (en) A kind of part uses the profile steel concrete column steel beam joint of fibre reinforced concrete
Mohammed Mechanical properties of ultra high strength fiber reinforced concrete
CN112814150A (en) Rectangular steel sleeve type connection method for basic magnesium sulfate cement concrete assembled frame nodes
CN115198883A (en) SMA-ECC composite reinforced RC frame structure and construction method thereof
KR102088836B1 (en) Anti-seismic bridge Bearing replacement System method
JP2009007925A (en) Floor slab for steel bridge
KR102298199B1 (en) Anti-seismic bridge Bearing replacement System method
JP2013067993A (en) Column-beam joint method and structure in reinforced concrete structure
JPH07119119A (en) Repair steel girder bridge structure and repair method of steel girder bridge
KR101359210B1 (en) Cement mixture, panel by using it and method for constructing floor structure by using it
CN112814151B (en) A connection method of basic magnesium sulfate cement concrete prefabricated frame nodes
JP4441690B2 (en) Floor slab repair method using composite precast slab
KR100685222B1 (en) Double concrete structure
CN117231026A (en) Concrete structure composite reinforcing device and reinforcing method
JP4545667B2 (en) Floor slab repair method using buried formwork

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240516

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250123

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250128

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250131

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7629387

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150