JP2010077695A

JP2010077695A - 合成床版橋とその施工方法

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Publication number: JP2010077695A
Application number: JP2008247510A
Authority: JP
Inventors: Hideki Nagatani; 秀樹永谷; Hidetsugu Horo; 秀次保呂; Takuya Tagawa; 拓哉田川; Atsuo Shimizu; 敦夫清水; Mineaki Katsuragawa; 峰明桂川; Akira Isomura; 明磯村
Original assignee: MIYAJI IRON WORKS CO Ltd; Inoac Tokuzai KK
Current assignee: MIYAJI IRON WORKS CO Ltd; Inoac Tokuzai KK
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2028-09-26
Also published as: JP5090306B2

Abstract

【課題】合成床版橋のコンクリート層上面を平坦にして要求される厚さを確保し、死荷重の増加を防止して所望の強度を確保すると共に工期を短縮する。
【解決手段】上向きコ字状の鋼殻１１の底板部１２上面に橋軸方向に固設され、フランジ２２を有するリブ２１と、リブ間２１及びリブ２１と鋼殻１１の側板部１３間に充填され、上面がフランジ２２よりも下方の硬質ウレタンフォーム基層３１と、硬質ウレタンフォーム基層３１の上方の板材支持部材４１に載置されて硬質ウレタンフォーム基層３１の上面と間隔を有し、かつ橋軸方向と直交する方向の縁６２がフランジ２２の下方に位置する天端用硬質ウレタンフォーム板６１と、天端用硬質ウレタンフォーム板６１と硬質ウレタンフォーム基層３１間に発泡形成された硬質ウレタンフォーム充填層７１と、天端用硬質ウレタンフォーム板６１上にリブ２１の上端を包含して打設されたコンクリート層８１とで合成床板とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、合成床版橋とその施工方法に関する。

従来、合成床版橋の死荷重の大幅な軽減を図るため、橋軸方向に直交する断面が上向きコ字状を有する鋼殻の底板部上面橋軸方向に、上端にフランジを有するリブを互いに所定の間隔をおいて固設し、リブ間及びリブと鋼殻の側板との間に硬質ウレタンフォームを吹き付け等によって所定の厚みに敷設し、その上に空缶、廃材等の軽量硬質で嵩張る破棄物を配置し、その上から硬質ウレタンフォームを吹き付けて廃棄物が埋設された硬質ウレタン層を引張断面域に形成し、この硬質ウレタン層の上面にコンクリートを打設して合成床版とすることが提案されている。

特開平６−８１３１９号公報

しかしながら、コンクリート床板の下面に硬質ウレタン層の上面が接する場合には次の問題が生じる。すなわち、硬質ウレタン層の上面に打設されるコンクリート層の厚みが薄いと、所望の強度が出なくなる。一方、コンクリート層の厚みが厚いと床版橋の死荷重を低減するという目的を達成できなくなる。これら品質確保の観点から、コンクリート層の下部構造である硬質ウレタン層の上面（天端）はできるだけ平らであることが望まれる。硬質ウレタン層の上面に不陸（凹凸）が存在すると、この不陸がコンクリート層の厚みに影響を与えるため、硬質ウレタン層の発泡時に硬質ウレタン層の上面に形成されるスキン層を除去し、レベル調整（硬質ウレタン層上面の水平調整）を行う必要がある。しかし、このレベル調整は、施工効率が悪いうえに、工期が延びる原因となる。しかも、スキン層は、密度が高くて硬い緻密な層であるため、スキン層を剥いだ硬質ウレタン層の上面は、点荷重に対して座屈しやすく、作業時の重みで容易に凹凸ができるため、慎重に作業をする必要があり、これによっても作業の遅延が生じやすくなる。

本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、合成床版橋の死荷重の増加防止、強度確保と共に、工期を短縮することができる合成床版橋とその施工方法の提供を目的とする。

請求項１の発明は、合成床版橋における合成床板が、橋軸方向に直交する断面を上向きコ字状とした鋼殻と、前記鋼殻の底板部上面に橋軸方向と直交する方向の間隔をあけてかつ橋軸方向に沿って固設され、上端には橋軸方向と直交する方向へ突出したフランジが形成された複数のリブと、前記リブ間及び前記リブと前記鋼殻の側板部間に充填されて前記鋼殻内面及び前記リブの腹板部と密着し、上面が前記フランジよりも下方に位置する硬質ウレタンフォーム基層と、前記硬質ウレタンフォーム基層の上方に設けられた板材支持部材に載置されて前記硬質ウレタンフォーム基層の上面とは間隔を有し、かつ橋軸方向と直交する方向の縁が前記フランジの下方に位置する天端用硬質ウレタンフォーム板と、前記天端用硬質ウレタンフォーム板と前記硬質ウレタンフォーム基層間の空間に充填され前記空間を満たして発泡形成された硬質ウレタンフォーム充填層と、前記天端用硬質ウレタンフォーム板上に前記リブの上端を包含して打設されたコンクリート層とを有するものからなることを特徴とする合成床版橋に係る。

請求項２の発明は、請求項１において、前記天端用硬質ウレタンフォーム板に上下方向の貫通孔を有し、前記貫通孔から前記天端用硬質ウレタンフォーム板と前記硬質ウレタンフォーム基層との間の空間に充填された硬質ウレタンフォーム原料の発泡により、前記硬質ウレタン充填層が形成されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２において、前記板材支持部材は硬質ウレタンフォームのブロックからなり、互いの間隔をおいて前記硬質ウレタンフォーム基層の上面に複数配置されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１または２において、前記板材支持部材は前記硬質ウレタンフォームのブロックからなり、前記リブの腹板部に固定されていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１から４の何れか一項において、前記リブは、前記フランジの上面にずれ止めが突設されており、前記リブ上端のずれ止めを包含して前記コンクリート層が打設されていることを特徴とする。

請求項６の発明は、橋軸方向に直交する断面が上向きコ字状の鋼殻の底板部上面に、上端に橋軸方向と直交する方向へ突出したフランジを有する複数のリブを、橋軸方向と直交する方向の間隔をあけて橋軸方向に固着立設し、前記鋼殻内の前記リブ間及び前記リブと前記鋼殻の側板部間に硬質ウレタンフォーム原料を吹きつけて発泡させることにより、上面が前記フランジよりも下方に位置する硬質ウレタンフォーム基層を、前記鋼殻内面及び前記リブの腹板部と密着させて前記リブ間及び前記リブと前記鋼殻の側板部間に充填し、前記硬質ウレタンフォーム基層の上方に天端用硬質ウレタンフォーム板を配置して前記天端用硬質ウレタンフォーム板における橋軸方向と直交する方向の縁を前記フランジの下面と前記硬質ウレタンフォーム基層の上面間に位置させると共に、前記天端用硬質ウレタンフォーム板の下面と前記硬質ウレタンフォーム基層の上面間に板材支持部材を介在させて前記天端用硬質ウレタンフォーム板の下面と前記硬質ウレタンフォーム基層の上面との間隔をあけ、前記天端用硬質ウレタンフォーム板に上下方向の貫通孔を前記板材支持部材と重ならない位置に複数形成し、前記貫通孔から前記硬質ウレタンフォーム基層と前記天端用硬質ウレタンフォーム板間の空間に硬質ウレタンフォーム原料を充填し、発泡させることにより前記天端用硬質ウレタンフォーム板と前記硬質ウレタンフォーム基層間の空間に硬質ウレタンフォーム充填層を形成し、前記天端用硬質ウレタンフォーム板の上面に前記リブの上端を包含するようにコンクリートを打設してコンクリート層を形成し合成床版とすることを特徴とする合成床版橋の施工方法に係る。

請求項７の発明は、請求項６において、前記複数の貫通孔が、橋軸方向に隣接して配置された前記天端用ウレタン板間の継ぎ目における中央部に形成した貫通孔、前記継ぎ目における中央部と前記フランジとの間に形成した貫通孔、前記天端用ウレタンフォーム板の中央と前記フランジの間に形成した貫通孔、前記板材支持部材と最寄りの前記フランジ間に形成した貫通孔からなることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項７において、前記複数の貫通孔から前記硬質ウレタンフォーム基層と前記天端用硬質ウレタンフォーム板間の空間へ前記硬質ウレタンフォーム原料を充填する順序が、最初に前記板材支持部材と最寄りの前記フランジとの間に形成した貫通孔、次に前記天端用硬質ウレタンフォーム板の継ぎ目における中央部と前記フランジとの間に形成した貫通孔、次に前記継ぎ目における中央部に形成した貫通孔、最後に前記天端用硬質ウレタンフォーム板の中央と前記フランジ間に形成した貫通孔の順であることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項６から８の何れか一項において、前記硬質ウレタンフォーム基層の上方に天端用硬質ウレタンフォーム板を配置する際に、前記天端用硬質ウレタンフォーム板における橋軸方向と直交する方向の縁の上面と前記フランジの下面間にスペーサを介在させ、前記硬質ウレタンフォーム充填層の形成後、前記コンクリート打設前に前記スペーサを除去し、前記天端用硬質ウレタンフォーム板の上面に前記リブの上端を包含するようにコンクリートを打設して前記コンクリート層を形成する際に、前記スペーサの除去により生じた前記天端用硬質ウレタンフォーム板における橋軸方向と直交する方向の縁の上面と前記フランジの下面間の隙間に前記コンクリートを充填することを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項６から８の何れか一項において、前記リブは、前記フランジの上面にずれ止めが突設されており、前記天端用硬質ウレタンフォーム板の上面に前記リブの上端を包含するようにコンクリートを打設して前記コンクリート層を形成する際に、前記リブ上端のずれ止めを包含するように前記コンクリートを打設することを特徴とする。

本発明の合成床版橋によれば、コンクリートの打設面となる天板用ウレタンフォーム板の上面は、硬質ウレタンフォーム基層上に直接発泡形成された硬質ウレタンフォームの上面と異なり、凹凸の不陸が無い平らな面からなるため、コンクリートの打設面となるウレタンフォーム上面のスキン層を除去するレベル調整が不要となる。さらに、本発明によれば、前記スキン層の除去によりウレタンフォーム上面の強度が低下してコンクリート打設時に作業者の荷重等でウレタンフォーム上面が窪んで作業者の足を取られることがなく、コンクリートの打設作業をスムーズに行うことができ、施工期間が短縮されると共に、コンクリート層の厚みを一定にすることができ、強度が一定で死荷重の増加を防止した合成床版橋が容易に得られる。

また、板材支持部材を、硬質ウレタンフォーム基層、天端用硬質ウレタンフォーム板および硬質ウレタンフォーム充填層と同一素材からなる硬質ウレタンフォームのブロックとすることにより、密度分布が少なくなり、橋の設計上好ましいものとなる。特に、前記板材支持部材の硬質ウレタンフォームブロックは、硬質ウレタンフォーム基層及び天端用硬質ウレタンフォーム板と同一密度のものがより好ましい。

さらに、リブのフランジ上面にずれ止めが突設されている場合、コンクリート層とリブとの一体化が強固となり、合成床版橋の強度を高めることができる。本発明において、コンクリート層のずれを防止する前記ずれ止めとしては、ブロックジベル、スタッドジベル、孔あき鋼板ジベル（ＰＢＬ）等のジベルや、前記ジベルと併用してリブの腹板部に設けた貫通鉄筋を用いることができる。

本発明の合成床版橋の施工方法によれば、前記のように、死荷重の増加を防ぎ、所望の強度を確保した合成床版橋の施工を、期間を短縮して容易に行うことができる。

また、橋軸方向に隣接して配置された天端用ウレタン板間の継ぎ目における中央部に形成した貫通孔、前記継ぎ目における中央部とフランジとの間に形成した貫通孔、天端用ウレタンフォーム板の中央とフランジの間に形成した貫通孔、板材支持部材と最寄りのフランジ間に形成した貫通孔から硬質ウレタンフォーム基層と天端用硬質ウレタンフォーム板間の空間に硬質ウレタンフォーム原料を充填し、発泡させることにより天端用硬質ウレタンフォーム板と硬質ウレタンフォーム基層間の空間に硬質ウレタンフォーム充填層を形成することにより、硬質ウレタンフォーム原料を天端用硬質ウレタンフォーム板と硬質ウレタンフォーム基層間の空間に偏りなく充填し、発泡させることができる。

さらに、貫通孔から硬質ウレタンフォーム原料を充填する際に、最初に前記板材支持部材と最寄りの前記フランジ間に形成した貫通孔、次に前記天端用硬質ウレタンフォーム板の継ぎ目における中央部とフランジとの間に形成した貫通孔、次に前記継ぎ目における中央部に形成した貫通孔、最後に前記天端用硬質ウレタンフォーム板の中央とフランジ間に形成した貫通孔の順に充填すれば、硬質ウレタンフォーム原料を天端用硬質ウレタンフォーム板と硬質ウレタンフォーム基層間の空間に偏りなく充填することができると共に、隙間なく充填でき、止水性が確保できる。

また、硬質ウレタンフォーム基層の上方に天端用硬質ウレタンフォーム板を配置する際に、前記天端用硬質ウレタンフォーム板における橋軸方向と直交する方向の縁の上面とリブのフランジの下面間にスペーサを介在させ、天端用硬質ウレタンフォーム板と硬質ウレタンフォーム基層間の空間に硬質ウレタンフォーム充填層を形成した後、コンクリートの打設前に前記スペーサを除去することにより天端用硬質ウレタンフォーム板の上面の縁とフランジの下面間に生じた隙間にもコンクリートが充填されるため、フランジをコンクリートで包み込むことができ、打設したコンクリートとリブとの一体化が強固となり、合成床版橋の強度を高めることができる。

また、リブのフランジ上面にずれ止めが突設されている場合、コンクリート層とリブとの一体化が強固となり、合成床版橋の強度を高めることができる。

以下に、図面を用いて本発明の実施例を説明する。図１は本発明の実施例における合成床版橋の合成床版について橋軸に直交する断面を表した斜視図、図２は本発明の一実施例における合成床版の橋軸に直交する断面図、図３は同実施例における合成床版の橋軸に直交する断面の一部を示す断面図、図４は施工時における硬質ウレタンフォーム基層の吹きつけ形成時を示す断面図、図５は硬質ウレタンフォーム基層充填後を示す断面図、図６は天端用硬質ウレタンフォーム板配置後を示す断面図、図７は天端用硬質ウレタンフォーム板配置後を示す平面図、図８は橋軸方向と直交する方向の一端の天端用硬質ウレタンフォーム板の部分を示す断面図、図９は貫通孔形成後を示す断面図、図１０は貫通孔形成後を示す平面図、図１１は硬質ウレタンフォーム充填層形成後を示す断面図、図１２はコンクリート打設後を示す断面図、図１３は橋軸方向と直交する方向の一端におけるコンクリート打設後の断面図である。

本発明の合成床版橋は、図１から図３に示すように、合成床版１において、橋軸方向Ｌに直交する断面が上向きコ字状をした鋼殻１１の底板部１２の上面に、橋軸方向と直交する方向Ｗの間隔を所定間隔開けて、かつ橋軸方向Ｌに沿って（すなわち橋軸方向と平行に）複数のリブ２１が溶接等により固着立設されている。前記リブ２１は、断面Ｔ字状からなり、上端には橋軸方向と直交する方向Ｗへ突出したフランジ２２が形成されている。前記フランジ２２の位置は、前記鋼殻１１において圧縮断面域、具体的には後述のコンクリート打設範囲とされる。前記フランジ２２の上面にはずれ防止としてスタッドジベル（柱状の突起）２４が突設されている。前記リブ２１同士のフランジ２２間隔は、適宜決定される。たとえば、橋長２５２００ｍｍ、総幅員８３９０ｍｍ、鋼殻１１の高さ７９０ｍｍの場合、前記リブ２１のフランジ２２上面までの高さ５９０ｍｍ、前記フランジ２２の幅３１０ｍｍ、フランジ間隔１２００ｍｍ、スタッドジベル２４の高さ１５０ｍｍの例を挙げる。

前記リブ２１間及び前記リブ２１と前記鋼殻１１の側板部１３間には硬質ウレタンフォーム基層３１が充填されている。前記硬質ウレタンフォーム基層３１は、硬質ウレタンフォーム原料を、前記鋼殻１１の側板部１３の内面及び底板部１２の上面、前記リブ１１の腹板部（垂直部）２３に吹き付けて発泡硬化させた独立気泡の硬質ウレタンフォームからなり、前記鋼殻１１の内面（側板部１３の内面及び底板部１２の上面）と前記リブ２１の腹板部２３に密着し、上面３３が前記フランジ２２よりも下方へ離れて位置している。前記フランジ２２の下面から前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３までの距離は適宜とされ、一例として１００ｍｍを挙げる。

硬質ウレタンフォーム基層３１の上方には板材支持部材４１が複数設けられている。本実施例では、前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３に板材支持部材４１が載置されている。前記板状支持部材４１はブロック状（直方体形状あるいは立方体形状）からなり、上面４２が前記フランジ２２の下方に位置している。前記板状支持部材４１は、本実施例では、硬質ウレタンフォームのブロック（５０×１００×１００ｍｍ）からなり、図７に示すように、前記橋軸方向と直交する方向Ｗへ前記フランジ２２とは間隔をおいて、かつ天端用ウレタンフォーム板６１の四隅を支持できる位置に配置されている。前記板材支持部材４１を構成する硬質ウレタンフォームのブロックは、硬質ウレタンフォーム基層３１と後述の天端用ウレタンフォーム板６１を構成する硬質ウレタンフォームと密度が同一のものが好ましい。

前記板材支持部材４１の上面には天端用ウレタンフォーム板６１が載置され、前記天端用ウレタンフォーム板６１で前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上方が覆われる。前記天端用ウレタンフォーム板６１と前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３とは、前記板状支持部材４１により所定間隔離れている。前記天板用ウレタンフォーム板６１は平面形状が長方形からなり、橋軸方向と直交する方向Ｗの縁６２が前記フランジ２２の下側に挿入されている。前記天端用ウレタンフォーム板６１の大きさは、橋軸方向と直交する方向のＷの寸法が前記フランジ２２間の間隔よりも所定寸法、例えば５０〜２００ｍｍ大とされ、かつ前記リブ２１の腹板部２３間より小とされている。本実施例の天端用ウレタンフォーム板６１は硬質ウレタンフォームからなり、一枚の寸法が厚み５０ｍｍ、平面寸法が５００×１０００ｍｍである。前記天端用ウレタンフォーム板６１を構成する硬質ウレタンフォームの密度は、前記硬質ウレタンフォーム基層３１と前記板材支持部材４１を構成する硬質ウレタンフォームブロックの密度と同一とするのが好ましい。なお、橋軸方向と直交する方向Ｗの両端に位置する天端用ウレタンフォーム板６１Ａは、本実施例では、他の位置の天端用ウレタンフォーム板６１よりも幅の狭いものとなっている。

前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１と前記硬質ウレタンフォーム基層３１間の空間には、前記空間を満たして発泡形成された硬質ウレタンフォーム充填層７１が形成されている。前記硬質ウレタンフォーム充填層７１は、前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３、前記板材支持部材４１の表面、前記フランジ２２の下面、前記フランジ２２と前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３間におけるリブ２１の腹板部分に密着している。前記硬質ウレタンフォーム充填層７１の形成は、図９に示すように、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１に複数の貫通孔６３ａ〜６３ｄを形成し、前記貫通孔６３ａ〜６３ｄより、硬質ウレタンフォーム原料を前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１と前記硬質ウレタンフォーム基層３１間の空間に注入し、発泡させることにより行われる。なお、前記貫通孔６３ａ〜６３ｄにおける硬質ウレタンフォーム原料の注入順序については、後述の施工方法における段落００３６〜００３８で詳述する。

前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１の上面には、前記リブ２１の上端、すなわち前記フランジ２２上のスタッドジベル２４を包含して打設されたコンクリート層８１が設けられている。さらに前記コンクリート層８１の上面にはアスファルト等を敷設して舗装８５が施される。また、前記コンクリート層８１における橋軸方向と直交する方向Ｗの両側には地覆部８７が形成され、必要に応じて前記地覆部８７に高欄が設置される。

前記合成床版橋の施工方法の実施例について、図４から図１３を用いて説明する。既に図１〜図３で示したように、橋軸方向Ｌに直交する断面が上向きコ字状からなる前記鋼殻１１の底板部１２上面に、図４に示すように、上端に橋軸方向と直交する方向Ｗへ突出した前記フランジ２２を有する複数のリブ２１を、橋軸方向と直交する方向Ｗに互いの間隔をあけかつ橋軸方向（図１に示すにＬ）に沿って、すなわち橋軸方向と平行に、溶接等で固着立設する。橋軸方向と直交する方向Ｗにおける前記リブ２１の間隔、リブ２１のフランジ２２上面までの高さ、前記フランジ２２の幅、前記フランジ間隔、スタッドジベル２４の高さ等は、前記のとおりである。

そして、前記鋼殻１１内の前記リブ２１間及び前記リブ２１と前記鋼殻１１の側板部１３間に硬質ウレタンフォーム原料Ｆを、原料注入装置のノズル９１により吹き付けて発泡させることにより、図５に示すように、上面３３が前記フランジ２２よりも下方に位置する独立気泡の硬質ウレタンフォーム基層３１を、前記鋼殻１１の内面及び前記リブ２１の腹板部２３と密着させて前記リブ２１間及び前記リブ２１と前記鋼殻１１の側板部１３間に充填する。前記フランジ２２の下面から前記ウレタンフォーム基層３１の上面３３までの距離は適宜とされ、一例として１００ｍｍを挙げる。なお、前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３は、発泡により形成されたスキン層が存在する不陸の状態とされ、レベル調整のための平坦とする作業は不要である。

次に図６に示すように、発泡硬化後の前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上方に所定数の天端用硬質ウレタンフォーム板６１を配置して前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１における橋軸方向と直交する方向Ｗの縁６２を前記フランジ２２の下面と前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３間に位置させる。それと共に、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１の下面と前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３間に板材支持部材４１を複数挿入して、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１の下面と前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３間に板材支持部材４１を介在させ、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１の下面と前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３との間隔をあける。これによって、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１は前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上方を覆い、かつ前記硬質ウレタンフォーム基層３１との間に隙間を残して配置される。

前記板材支持部材４１の形状は、前記のとおりブロック状（直方体形状あるいは立方体形状）からなる。前記板状支持部材４１は、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１の縁６２の上面を前記フランジ２２の下面に当接または押圧することができる大きさからなり、本実施例では、硬質ウレタンフォームのブロック（５０×１００×１００ｍｍ）からなる。前記板状支持部材４１は、図７の平面図に示すように、前記橋軸方向と直交する方向Ｗへ前記フランジ２２とは間隔をおいて、かつ天端用ウレタンフォーム板６１の四隅を支持できる位置に配置される。

なお、本実施例では、前記橋軸方向と直交する方向Ｗの両端に配置される天端用硬質ウレタンフォーム板６１Ａ（図２に示す）については、図８に示すように、前記鋼殻１１の側板部１３側の縁６２Ｂを、前記鋼殻１１の側板部１３の内面に突出しているボルト等の金具Ｂと前記板材支持部材４１の上面４２とで挟持し、これによって保持する。一方、天端用硬質ウレタンフォーム板６１Ａにおける他方の縁６２Ａについては、他の天端用硬質ウレタンフォーム板６１と同様に、前記板材支持部材４１の上面４２で支持される。

そして、図９及び図１０に示すように、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１に上下方向の貫通孔６３ａ〜６３ｄを前記板材支持部材４１と重ならない位置にドリル等で複数形成する。前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１に形成した複数の貫通孔６３a〜６３ｄは、橋軸方向Ｌに隣接して配置された前記天端用ウレタン板６１，６１間の継ぎ目６４における中央部に形成した貫通孔６３ａ、前記継ぎ目６４における中央部と前記フランジ２２との間に形成した貫通孔６３ｂ、前記天端用ウレタンフォーム板６１の中央６１ａと前記フランジ２２の間に形成した貫通孔６３ｃ、前記板材支持部材４１と最寄りの前記フランジ２２間に形成した貫通孔６３ｄで構成される。前記貫通孔６３ａ〜６３ｄの直径は、原料注入装置のノズルが挿入可能な寸法、例えば１５ｍｍとされる。また、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１には、前記貫通孔６３ａ〜６３ｄと共に、上下方向に貫通した確認孔６５を、前記板材支持部材４１と重ならない所定位置におけるフランジ２２近くに形成する。

前記貫通孔６３ａ〜６３ｄに原料注入装置のノズルを挿入し、前記硬質ウレタンフォーム基層３１と前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１間の空間６７に硬質ウレタンフォーム原料を充填し、発泡させる。前記硬質ウレタンフォーム原料の充填は、前記硬質ウレタンフォーム基層３１の発泡が終了して前記硬質ウレタンフォーム基層３１の温度が低下した後に行う。また、前記硬質ウレタンフォーム原料の充填順序は、適宜とされるが、より好ましくは、前記板材支持部材４１と最寄りの前記フランジ２２間に形成した貫通孔６３ｄ、次に前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１の継ぎ目６４における中央部と前記フランジ２２との間に形成した貫通孔６３ｂ、次に継ぎ目６４における中央部に形成した貫通孔６３ａ、最後に前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１の中央６１ａと前記フランジ２２間に形成した貫通孔６３ｃの順が好ましく、この順に行えば、硬質ウレタンフォーム原料を天端用硬質ウレタンフォーム板６１と硬質ウレタンフォーム基層３１間の空間６７に偏りなく充填することができる。なお、本実施例では、橋軸方向と直交する方向Ｗの両端に配置される前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１Ａは、他の天端用硬質ウレタンフォーム板６１よりも幅が狭くなっているため、他の天端用硬質ウレタンフォーム板６１よりも貫通孔の数は少なくされる。例えば、前記両端の天端用硬質ウレタンフォーム板６１Ａにおけるフランジ２２に沿って２箇所と鋼殻１１の側板部１３に沿って２箇所に貫通孔を設ける等である。前記貫通孔は、硬質ウレタンフォーム原料の充填後に栓をして塞いでもよい。

前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１と硬質ウレタンフォーム基層３１間の空間６７に充填された硬質ウレタンフォーム原料は、発泡により前記空間６７を満たして、図１１に示すように硬質ウレタンフォーム充填層７１となる。その際、前記硬質ウレタンフォーム基層３１に割れ目や、前記リブ２１の腹板部からの剥離等による隙間があれば、前記割れ目や隙間に侵入して発泡し、割れ目や隙間を塞ぐ。なお、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１は、前記空間６７内で前記硬質ウレタンフォーム原料が充満することにより上方へ押し上げられることになるが、橋軸方向と直交する方向Ｗの縁６２が前記フランジ２２の下面に当接して、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１の上方移動が阻止される。また、前記硬質ウレタンフォーム原料が前記空間６７を満たしたことの確認は、前記確認孔６５が硬質ウレタンフォーム原料で塞がれたことを目視で確認することにより行われる。

前記硬質ウレタンフォーム原料の発泡により形成された硬質ウレタンフォーム充填層７１は、発泡により、前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３、前記板材支持部材４１の表面、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１の下面、前記リブ２１のフランジ２２と前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３との間のリブ２１の腹板部、及びフランジ２２の下面と密着している。

次に、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１の上面に前記リブ２１の上端（フランジ２２上のスタッドジベル２４）を包含するようにコンクリートを打設して、図１２に示すように、コンクリート層８１を形成し、合成床版１とする。図１３は前記合成床版１において橋軸方向と直交する方向Ｗの一端を示す断面図である。

前記コンクリート層８１の上面には図１及び図２に示すように、アスファルト等を敷設して舗装８５が施される。その後、前記コンクリート層８１における橋軸方向と直交する方向Ｗの両側には、図１及び図２に示した地覆部８７が形成され、必要に応じて前記地覆部８７に高欄が設置される。

前記実施例の合成床版橋は、前記合成床版１においてリブ２１がフランジ２２の上面にずれ止めとしてスタッドジベル２４を有している例であるが、前記フランジ２２の上面にずれ止めを有しない例もある。以下に説明する。図１４に示す合成床板橋の合成床版１Ａは、リブ２１がフランジ２２の上面にずれ止めを有していない例である。前記合成床版１Ａでは、その一部の断面を示す図１５のように、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１における橋軸方向と直交する方向Ｗの縁６２の上面と前記フランジ２２の下面間に前記コンクリート層８１の一部が充填され、前記コンクリート層８１で前記フランジ２２の上面全体と下面の幅方向両側が包含されている。前記合成床板橋１Ａにおけるその他の構成は、先に説明した前記合成床版１と同様である。

前記リブ２１がフランジ２２の上面にずれ止めを有していない場合の合成床版橋の施工方法の実施例について説明する。フランジの上面にずれ止めを有していない場合の合成床版橋の施工方法は、既に説明したフランジ２２の上面にスタッドジベル２４を有する場合の合成床版橋の施工方法の実施例において、前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上方に天端用硬質ウレタンフォーム板６１を配置する際、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１における橋軸方向と直交する方向Ｗの縁６２の上面と前記フランジ２２の下面間にスペーサを配置する工程が加わること、前記硬質ウレタンフォーム充填層７１の形成後、前記コンクリート打設前に前記スペーサを除去する工程が加わることが相違するのみである。既に説明した実施例の合成床版橋の施工方法と重複する部分については、説明が冗長となるのを防ぐため、簡略に説明する。

まず、図１６に示すように、前記鋼殻１１内の前記リブ２１間及び前記リブ２１と前記鋼殻１１の側板部１３間に硬質ウレタンフォーム原料Ｆを、原料注入装置のノズル９１により吹き付けて発泡させることにより、図１７に示すように、上面３３が前記フランジ２２よりも下方に位置する独立気泡の硬質ウレタンフォーム基層３１を、前記鋼殻１１の内面及び前記リブ２１の腹板部２３と密着させて前記リブ２１間及び前記リブ２１と前記鋼殻１１の側板部１３間に充填する。

次に、図１８に示すように、発泡硬化後の前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上方に所定数の前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１を配置して前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１における橋軸方向と直交する方向Ｗの縁６２を前記フランジ２２の下面と前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３間に位置させる。それと共に、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１の下面と前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３間に前記板材支持部材４１を複数挿入して、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１の下面と前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３間に板材支持部材４１を介在させ、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１の下面と前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３との間隔をあける。さらに、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１における橋軸方向と直交する方向Ｗの縁６２の上面と前記フランジ２２の下面間にスペーサ２７を挿入して介在させる。前記スペーサ２７は、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１をフランジ２２の下面から所定距離離すためのものであり、適宜の材質、例えばゴム等の弾性材からなる紐状あるいは帯状からなるもの、もしくは、離間して設置できるブロック状のもので構成され、適宜の高さ、４０〜１２０ｍｍ、好ましくは６０〜１００ｍｍ、具体的には８０ｍｍのものとされる。これらによって、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１は前記硬質ウレタンフォーム基層３１との間に隙間を残して前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上方を覆い、かつ、前記フランジ２２の下面から離れた位置に配置される。また、前記スペーサ２７が、ブロック状である場合、硬質ウレタンフォーム原料が、リブの腹板部及び鋼殻の側板部からフランジ下方まで、あふれ出る程度に吹きつけ、このあふれ出た硬質ウレタンフォームは、スペーサ２７にあわせて適宜トリミングされる。なお、この実施例の前記板状支持部材４１は、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１における橋軸方向と直交する方向Ｗの縁６２の上面と前記フランジ２２の下面間に、前記スペーサ２７が挿入可能な空間を残す高さとされる。

図１９は、前記天端用硬質ウレタンフォーム板を配置した状態の平面図であり、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１及び前記板状支持部材４１の具体的構成は前述のとおりである。また、図２０は前記橋軸方向と直交する方向Ｗの両端に配置される天端用硬質ウレタンフォーム板６１Ａにおける前記鋼殻１１の側板部１３側の縁６２Ｂの保持状態を示す断面図であり、既に説明した実施例の施工方法における保持方法と同様である。

次に、図２１及び図２２に示すように、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１に上下方向の前記貫通孔６３ａ〜６３ｄを前記板材支持部材４１と重ならない位置にドリル等で複数形成し、前記貫通孔６３ａ〜６３ｄに原料注入装置のノズルを挿入し、前記硬質ウレタンフォーム基層３１と前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１間の空間６７に硬質ウレタンフォーム原料を充填し、発泡させる。前記貫通孔６３ａ〜６３ｄの具体的な位置や、大きさ、硬質ウレタンフォーム原料の充填順序等は、前述のとおりである。充填した前記硬質ウレタンフォーム原料の発泡により、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１と前記硬質ウレタンフォーム基層３１間の空間６７に、図２３に示すように前記硬質ウレタンフォーム充填層７１を形成する。

その後、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１における橋軸方向と直交する方向Ｗの縁６２の上面と前記フランジ２２の下面間に介在している前記スペーサ２７を除去し、図２４に示すように、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１における橋軸方向と直交する方向Ｗの縁６２の上面と前記フランジ２２の下面間に隙間２８を形成する。

次に、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１の上面に前記リブ２１の上端（フランジ２２）を包含するようにコンクリートを打設して、図２５に示すように、コンクリート層８１を形成し、合成床版１Ａとする。その際、前記コンクリートは前記スペーサ２７の除去により生じた前記隙間２８（図２４に示す）にも充填され、前記フランジ２２の部分では、前記コンクリート層８１が前記フランジ２２の上面全体と下面の幅方向両側を包含（包囲）した状態となる。図２６は、前記合成床版１Ａにおいて橋軸方向と直交する方向Ｗの一端を示す断面図である。その後、前記コンクリート層８１の上面には、図１４及び図１５に示すように、アスファルト等を敷設して舗装８５が施される。その後、前記コンクリート層８１における橋軸方向と直交する方向Ｗの両側には、図１４に示した地覆部８７が形成され、必要に応じて前記地覆部８７に高欄が設置される。

また、前記合成床版橋およびその施工方法の実施例においては、前記板材支持部材４１を前記硬質ウレタンフォーム基層３１の上面３３に単に載置した例を示したが、前記板材支持部材４１を前記リブ２１の腹板部２３に接着等で固定してもよい。図２７は前記フランジ２２の上面にスタッドジベル２４を有する例において、前記板材支持部材４１を前記リブ２１の腹板部２３に固定した場合の合成床版橋の橋軸方向と直交する方向の断面図、図２８はその一部を示す断面図である。その場合、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１に形成する硬質ウレタンフォーム原料注入用の複数の貫通孔は、前記板材支持部材４１と重ならない位置に形成する。なお、前記フランジ２２の上面にずれ止めを有しない例においても同様にして、前記板材支持部材４１を前記リブ２１の腹板部２３に接着等で固定してもよい。

また、前記フランジ２２の上面にスタッドジベル２４を有する例においても、前記スタッドジベル２４を含むフランジ２２の上面全体と下面の幅方向両側がコンクリート層８１で包含（包囲）された状態としてもよい。すなわち、前記硬質ウレタンフォーム充填層７１を形成する際、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１における橋軸方向と直交する方向Ｗの縁６２の上面と前記フランジ２２の下面間にスペーサ２７を介在させ、前記硬質ウレタンフォーム充填層７１の形成後、前記スペーサ２７を除去してコンクリートの打設を行なうことにより前記コンクリート層８１を形成し、その際に前記フランジ２２の下面と前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１における橋軸方向と直交する方向Ｗの縁６２の上面間に生じたスペーサ除去後の隙間にもコンクリートを充填するようにしてもよい。このようにすれば、前記コンクリート層８１とリブ２１との一体化がより強固となり、合成床版橋の強度を高めることができる。

また、前記スタッドジベル２４を有する場合において、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１とフランジ２２間に止水パッキン（図示せず）を挿入して、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１の貫通孔から硬質ウレタンフォーム原料を充填すれば、硬質ウレタンフォームの発泡時に、前記天端用硬質ウレタンフォーム板６１とフランジ２２間からウレタンがあふれる事を防ぐことができる。前記止水パッキンは、幅２０mm,厚み１０mm程度のものを使用する。前記止水パッキンは、前記スペーサ２７に代えて使用することもできるし、前記スペーサ２７と併用することもできる。併用する場合は、前記フランジ２２の下方に止水パッキンを仮止めした後、前記スペーサ２７を挿入するのが、好ましい。

このようにして構成される合成床版橋及びその施工方法にあっては、コンクリートの打設面となる天板用ウレタンフォーム板は、硬質ウレタンフォーム基層上に直接発泡形成された硬質ウレタンフォームと異なり、凹凸の不陸が無い平らな上面からなるため、コンクリートの打設面となるウレタンフォーム上面のスキン層を除去するレベル調整が不要となり、さらに、スキン層の除去によりウレタンフォーム上面の強度が低下し、コンクリート打設時に作業者の荷重でウレタンフォーム上面が窪んで作業者の足を取られることがないため、コンクリートの打設作業をスムーズに行うことができ、施工期間が短縮されると共に、コンクリート層の厚みを一定にすることができ、強度が一定で死荷重の増加を防止した合成床版が容易に得られる。

本発明の一実施例における合成床版橋の合成床版について橋軸に直交する断面を表した斜視図である。同実施例における合成床版の橋軸に直交する断面図である。同実施例における合成床版の橋軸に直交する断面の一部を示す断面図である。施工時における硬質ウレタンフォーム基層の吹きつけ形成時を示す断面図である。硬質ウレタンフォーム基層充填後を示す断面図である。天端用硬質ウレタンフォーム板配置後を示す断面図である。天端用硬質ウレタンフォーム板配置後を示す平面図である。橋軸方向と直交する方向の一端の天端用硬質ウレタンフォーム板部分を示す断面図である。貫通孔形成後を示す断面図である。貫通孔形成後を示す平面図である。硬質ウレタンフォーム充填層形成後を示す断面図である。コンクリート打設後を示す断面図である。橋軸方向と直交する方向Ｗの一端の部分におけるコンクリート打設後を示す断面図である。フランジ上面にずれ止めが無い場合の実施例における合成床版橋の合成床版について橋軸に直交する断面を表した斜視図である。同実施例における合成床版の橋軸に直交する断面の一部を示す断面図である。フランジ上面にずれ止めが無い場合の施工時における硬質ウレタンフォーム基層の吹きつけ形成時を示す断面図である。同実施例における硬質ウレタンフォーム基層充填後を示す断面図である。同実施例における天端用硬質ウレタンフォーム板配置後を示す断面図である。同実施例における天端用硬質ウレタンフォーム板配置後を示す平面図である。同実施例における橋軸方向と直交する方向Ｗの一端の部分についてコンクリート打設後を示す断面図である。同実施例における貫通孔形成後を示す断面図である。同実施例における貫通孔形成後を示す平面図である。同実施例における硬質ウレタンフォーム充填層形成後を示す断面図である。同実施例におけるスペーサ除去後を示す断面図である。同実施例におけるコンクリート打設後を示す断面図である。同実施例における橋軸方向と直交する方向Ｗの一端の部分についてコンクリート打設後を示す断面図である。板材支持部材をリブの腹板部に固定した場合の合成床版橋の合成床板における橋軸に直交する断面図である。図２７の一部を示す断面図である。

符号の説明

１合成床版
１１鋼殻
２１リブ
２２フランジ
２７スペーサ
３１硬質ウレタンフォーム基層
４１板材支持部材
６１天端用硬質ウレタンフォーム板
７１硬質ウレタンフォーム充填層
８１コンクリート層

Claims

合成床版橋における合成床板が、
橋軸方向に直交する断面を上向きコ字状とした鋼殻と、
前記鋼殻の底板部上面に橋軸方向と直交する方向の間隔をあけてかつ橋軸方向に沿って固設され、上端には橋軸方向と直交する方向へ突出したフランジが形成された複数のリブと、
前記リブ間及び前記リブと前記鋼殻の側板部間に充填されて前記鋼殻内面及び前記リブの腹板部と密着し、上面が前記フランジよりも下方に位置する硬質ウレタンフォーム基層と、
前記硬質ウレタンフォーム基層の上方に設けられた板材支持部材に載置されて前記硬質ウレタンフォーム基層の上面とは間隔を有し、かつ橋軸方向と直交する方向の縁が前記フランジの下方に位置する天端用硬質ウレタンフォーム板と、
前記天端用硬質ウレタンフォーム板と前記硬質ウレタンフォーム基層間の空間に充填され前記空間を満たして発泡形成された硬質ウレタンフォーム充填層と、
前記天端用硬質ウレタンフォーム板上に前記リブの上端を包含して打設されたコンクリート層とを有するものからなることを特徴とする合成床版橋。
前記天端用硬質ウレタンフォーム板に上下方向の貫通孔を有し、前記貫通孔から前記天端用硬質ウレタンフォーム板と前記硬質ウレタンフォーム基層との間の空間に充填された硬質ウレタンフォーム原料の発泡により、前記硬質ウレタン充填層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の合成床版橋。
前記板材支持部材は硬質ウレタンフォームのブロックからなり、互いの間隔をおいて前記硬質ウレタンフォーム基層の上面に複数配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の合成床版橋。
前記板材支持部材は前記硬質ウレタンフォームのブロックからなり、前記リブの腹板部に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の合成床版橋。
前記リブは、前記フランジの上面にずれ止めが突設されており、前記リブ上端のずれ止めを包含して前記コンクリート層が打設されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の合成床版橋。
橋軸方向に直交する断面が上向きコ字状の鋼殻の底板部上面に、上端に橋軸方向と直交する方向へ突出したフランジを有する複数のリブを、橋軸方向と直交する方向の間隔をあけて橋軸方向に固着立設し、
前記鋼殻内の前記リブ間及び前記リブと前記鋼殻の側板部間に硬質ウレタンフォーム原料を吹きつけて発泡させることにより、上面が前記フランジよりも下方に位置する硬質ウレタンフォーム基層を、前記鋼殻内面及び前記リブの腹板部と密着させて前記リブ間及び前記リブと前記鋼殻の側板部間に充填し、
前記硬質ウレタンフォーム基層の上方に天端用硬質ウレタンフォーム板を配置して前記天端用硬質ウレタンフォーム板における橋軸方向と直交する方向の縁を前記フランジの下面と前記硬質ウレタンフォーム基層の上面間に位置させると共に、前記天端用硬質ウレタンフォーム板の下面と前記硬質ウレタンフォーム基層の上面間に板材支持部材を介在させて前記天端用硬質ウレタンフォーム板の下面と前記硬質ウレタンフォーム基層の上面との間隔をあけ、
前記天端用硬質ウレタンフォーム板に上下方向の貫通孔を前記板材支持部材と重ならない位置に複数形成し、
前記貫通孔から前記硬質ウレタンフォーム基層と前記天端用硬質ウレタンフォーム板間の空間に硬質ウレタンフォーム原料を充填し、発泡させることにより前記天端用硬質ウレタンフォーム板と前記硬質ウレタンフォーム基層間の空間に硬質ウレタンフォーム充填層を形成し、
前記天端用硬質ウレタンフォーム板の上面に前記リブの上端を包含するようにコンクリートを打設してコンクリート層を形成し合成床版とすることを特徴とする合成床版橋の施工方法。
前記複数の貫通孔が、橋軸方向に隣接して配置された前記天端用ウレタン板間の継ぎ目における中央部に形成した貫通孔、前記継ぎ目における中央部と前記フランジとの間に形成した貫通孔、前記天端用ウレタンフォーム板の中央と前記フランジの間に形成した貫通孔、前記板材支持部材と最寄りの前記フランジ間に形成した貫通孔からなることを特徴とする請求項６に記載の合成床版橋の施工方法。
前記複数の貫通孔から前記硬質ウレタンフォーム基層と前記天端用硬質ウレタンフォーム板間の空間へ前記硬質ウレタンフォーム原料を充填する順序が、最初に前記板材支持部材と最寄りの前記フランジとの間に形成した貫通孔、次に前記天端用硬質ウレタンフォーム板の継ぎ目における中央部と前記フランジとの間に形成した貫通孔、次に前記継ぎ目における中央部に形成した貫通孔、最後に前記天端用硬質ウレタンフォーム板の中央と前記フランジ間に形成した貫通孔の順であることを特徴とする請求項７に記載の合成床版橋の施工方法。
前記硬質ウレタンフォーム基層の上方に天端用硬質ウレタンフォーム板を配置する際に、前記天端用硬質ウレタンフォーム板における橋軸方向と直交する方向の縁の上面と前記フランジの下面間にスペーサを介在させ、
前記硬質ウレタンフォーム充填層の形成後、前記コンクリート打設前に前記スペーサを除去し、
前記天端用硬質ウレタンフォーム板の上面に前記リブの上端を包含するようにコンクリートを打設して前記コンクリート層を形成する際に、前記スペーサの除去により生じた前記天端用硬質ウレタンフォーム板における橋軸方向と直交する方向の縁の上面と前記フランジの下面間の隙間に前記コンクリートを充填することを特徴とする請求項６から８の何れか一項に記載の合成床版橋の施工方法。
前記リブは、前記フランジの上面にずれ止めが突設されており、
前記天端用硬質ウレタンフォーム板の上面に前記リブの上端を包含するようにコンクリートを打設して前記コンクリート層を形成する際に、前記リブ上端のずれ止めを包含するように前記コンクリートを打設することを特徴とする請求項６から８の何れか一項に記載の合成床版橋の施工方法。