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TWI754158B - 橋梁的構造及地板替換方法 - Google Patents

橋梁的構造及地板替換方法 Download PDF

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TWI754158B
TWI754158B TW108126557A TW108126557A TWI754158B TW I754158 B TWI754158 B TW I754158B TW 108126557 A TW108126557 A TW 108126557A TW 108126557 A TW108126557 A TW 108126557A TW I754158 B TWI754158 B TW I754158B
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floor
bridge
steel floor
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TW108126557A
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富永知德
橫關耕一
瀨谷和彥
竹內大輔
利根川太郎
岡部建
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日商日本製鐵股份有限公司
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    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D22/00Methods or apparatus for repairing or strengthening existing bridges ; Methods or apparatus for dismantling bridges

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Abstract

本發明具備:殘置鋼筋混凝土,是將鋼筋混凝土地板之設置在主梁上凸緣的上表面側的部分以外去除後殘置而形成;去除部,是將設置在主梁上凸緣的上表面側的部分以外去除而形成;及鋼地板,在去除部配設成覆蓋殘置鋼筋混凝土,鋼地板具有橫肋,前述橫肋是配設於甲板板體的下表面側,且橋寬度方向的一端面或兩端面是與最接近的主梁的主梁腹板的腹板面相對向,橫肋的端部是剛性結合至最接近的主梁腹板,且主梁與鋼地板是藉由剪力傳達構件而結合。

Description

橋梁的構造及地板替換方法
發明領域 本發明是有關於一種橋梁的構造及地板替換方法。 本申請案是依據已於2019年5月7日於日本提出專利申請之特願2019-087851號而主張優先權,並在此援引其內容。
發明背景 在使用於高速道路等的橋梁中,會有產生將老化的道路的地板替換之必要性的情況。以往,在將橋梁的RC地板(鋼筋混凝土地板)替換成新的地板的情況下,首先是將既有的鋼筋混凝土地板去除。接著,將主梁的主梁上凸緣完全地平滑化後,重新打上螺樁,又,在將RC地板與鋼地板替換的情況下,是在主梁的主梁上凸緣開設螺栓孔。
但是,在以往的工法中,會有如以下的課題。(1)要將附有螺樁的鋼筋混凝土地板撤除是非常地需要勞力與時間的。(2)在去除螺樁之間的混凝土時,會有噪音、振動、粉塵之問題產生的可能性。(3)將鋼筋混凝土完全地去除後,特別是在合成地板的情況下,會有在主梁的上凸緣發生挫曲的可能性。(4)將鋼筋混凝土地板去除後,由於橋梁的靜荷重即成為一半以下,因此梁的撓曲會減少,而需要用於維持和原本相同的路線計畫高度的各種尺寸調整。(5)依照目前的基準來新設置地板後,重量會比原本的構造更增加。因此,需要進行梁或橋墩的補強,依據情況也需要進行樁的補強(不僅是厚度,寬度也有擴展的必要)。
作為用於解決像這樣的課題之橋梁的地板替換方法的一例,目前已知有例如專利文獻1所記載的方法。在專利文獻1所記載的地板替換方法中,是一種為了將被橋梁的主梁支撐而鋪設的鋼筋混凝土地板替換成鋼地板,而在已去除鋼筋混凝土地板的位置上配設鋼地板之橋梁的地板替換方法,其中在前述鋼筋混凝土地板的下方,對前述主梁配有適當的間隔來安裝地板支撐托架,將除了位於前述主梁的上凸緣的部分的鋼筋混凝土地板以外之其他部分去除,而在主梁的上凸緣部分設置殘留部,取代前述已去除的鋼筋混凝土地板,改配設具有避開前述殘留部而配設的橫肋之鋼地板的該橫肋,並且將該橫肋載置於前述地板支撐托架來安裝。 先前技術文獻
專利文獻 專利文獻1:日本專利特開2016-194215號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而,在前述專利文獻1所記載的地板替換方法中,由於是藉由焊接等將地板支撐托架安裝於主梁的腹板,因此該地板支撐托架的安裝需耗費勞力,並且由於是藉由焊接等將鋼地板的橫肋安裝於地板支撐托架,因此此橫肋的安裝也需耗費勞力。 又,雖然鋼地板的橫肋是載置於地板支撐托架來安裝於該地板支撐托架,但是基本上此地板支撐托架是作為懸臂梁來安裝於主梁。因此,支撐鋼地板的重量的地板支撐托架必須有較大的強度。除此之外,由於橫肋難以設計成連續梁,因此也會有必須要有更大的截面之疑慮。又,由於僅透過地板支撐托架來安裝於主梁,因此要在主梁與鋼地板之間於橋軸方向上傳達剪力是困難的。因此,難以成為鋼地板與主梁已合成化之一體構造的橋梁,會有作為橋梁的強度不足之疑慮。 又,由於將橫肋置放於托架上,因此在撤除混凝土地板時,橋的撓曲減少而使得橫肋的設置高度提高的情況下,會有不可能往下方調整橫肋位置之疑慮。
本發明是有鑒於上述情況而完成的發明,目的在於提供一種橋梁的構造及地板替換方法,可以將鋼地板的橫肋容易且穩固地結合至主梁腹板,並且可以確保作為橋梁的剛性與強度,此外,藉由在主梁與鋼地板之間於橋軸方向上確實地傳達剪力,而可以進行梁與地板的合成化,又,使施工時的橫肋的位置調整變得容易進行。 用以解決課題之手段
為了達成前述目的,本發明的橋梁的構造是一種藉由將被橋梁的主梁支撐而鋪設的鋼筋混凝土地板的一部分替換成鋼地板所構成之橋梁的構造,其特徵在於:具備: 殘置鋼筋混凝土,是在前述鋼筋混凝土地板當中,將設置在前述主梁的主梁上凸緣的上表面側的部分以外去除後殘置而形成;及 鋼地板,在去除部配設成覆蓋前述殘置鋼筋混凝土,前述去除部是在前述鋼筋混凝土地板當中,將設置在前述主梁的主梁上凸緣的上表面側的部分以外去除而形成, 前述鋼地板具有橫肋,前述橫肋是在甲板板體的下表面側配設於橋寬度方向, 前述橫肋的橋寬度方向的一端面或兩端面的至少一部分是與最接近的前述主梁的主梁腹板的腹板面相對向, 前述橫肋是在該橫肋的橋寬度方向的端部,剛性結合至最接近於該端部的前述主梁腹板, 前述主梁與前述鋼地板是藉由在橋軸方向上傳達剪力的剪力傳達構件而結合。
又,本發明的橋梁的地板替換方法是一種將被橋梁的主梁支撐而鋪設的鋼筋混凝土地板的一部分替換成鋼地板之橋梁的地板替換方法,其特徵在於: 前述鋼地板具有橫肋,前述橫肋是在甲板板體的下表面側配設於橋寬度方向,前述橫肋的橋寬度方向的一端面或兩端面的至少一部分是與最接近的前述主梁的主梁腹板的腹板面相對向, 前述橋梁的地板替換方法包含: 鋼筋混凝土地板去除工序,在前述鋼筋混凝土地板當中,將設置在前述主梁的主梁上凸緣的上表面側的部分以外去除,藉此設置去除部,並且將殘置鋼筋混凝土殘置於前述主梁上凸緣的上表面側; 鋼地板配設工序,在前述去除部將鋼地板配設成覆蓋前述殘置鋼筋混凝土; 橫肋剛性結合工序,將前述橫肋在該橫肋的端部,剛性結合至最接近於該端部的前述主梁腹板;及 鋼地板結合工序,藉由在橋軸方向上傳達剪力的剪力傳達構件來結合前述主梁與前述鋼地板。
在本發明中,由於鋼地板具有一種在甲板板體的下表面側配設於橋寬度方向,且橋寬度方向的一端面或兩端面的至少一部分是與最接近的前述主梁的主梁腹板的腹板面相對向的橫肋,且前述橫肋是在該橫肋的橋寬度方向的端部,剛性結合至最接近於該端部的前述主梁腹板,亦即,由於和以往不同,鋼地板的橫肋的端部是在不透過地板支撐托架的情況下,直接剛性結合至主梁腹板,因此變得能夠以合理的橫肋截面來設計鋼地板。其結果,和使用如以往的地板支撐托架的情況相較之下,變得能夠減少構造重量。 又,由於主梁與前述鋼地板是藉由在橋軸方向上傳達剪力的剪力傳達構件而結合,因此可以在主梁與鋼地板之間於橋軸方向上確實地傳達剪力,並且可以確實地作成鋼地板與主梁已合成化的構造。
在本發明的橋梁的構造中,前述殘置鋼筋混凝土的上部之覆蓋混凝土可以是業已去除。 又,在本發明的地板替換方法中,可以是在前述鋼筋混凝土地板去除工序中,將殘置鋼筋混凝土的上部之覆蓋混凝土去除。
根據像這樣的橋梁的構造及地板替換方法,由於只將殘置鋼筋混凝土的上部之覆蓋混凝土去除即可,因此不需要將豎立設置在主梁上凸緣的螺樁間的混凝土去除。由於螺樁間的混凝土在去除上非常地需要勞力,因此藉由殘置該混凝土,即可以大幅地削減去除作業的勞力。另外,將上部之覆蓋混凝土去除是為了確保用於調整路面高度的空間,並且使存在於鋼地板上的柏油部之撤除容易化。
又,在本發明的橋梁的構造中,可以是在前述鋼地板中,螺合有可調整該鋼地板的高度之高度調整螺栓,且螺合成可抵接前述殘置鋼筋混凝土。 此外,在本發明的地板替換方法中,可以是在前述鋼地板中,螺合有可調整該鋼地板的高度之高度調整螺栓,且螺合成可抵接前述殘置混凝土,在前述鋼地板配設工序之後,藉由轉動前述高度調整螺栓,來調整前述鋼地板的高度。
根據像這樣的橋梁的構造及地板替換方法,由於藉由轉動高度調整螺栓,即可以調整鋼地板的高度,因此可以將鋼地板的高度設成和目標位置,例如替換以前的鋼筋混凝土地板的高度相等。亦即,可以在現場調整路面計畫高度。
又,在本發明的橋梁的構造中,可以是在前述鋼地板與前述主梁上凸緣與前述殘置鋼筋混凝土之間,填充有不規則材料。 此外,在本發明的地板替換方法中,可以是在前述鋼地板配設工序之後,在前述鋼地板與前述主梁上凸緣與前述殘置鋼筋混凝土之間,填充不規則材料。 另外,不規則材料的填充只要是在鋼地板配設工序後的話,則可在鋼地板結合工序之前進行,亦可在之後進行。
根據像這樣的橋梁的構造及地板替換方法,由於在鋼地板與主梁上凸緣與殘置鋼筋混凝土之間,填充不規則材料,因此可以防止殘置鋼筋混凝土的鋼筋、露出於前述之間(空間)的鋼地板的下表面、主梁上凸緣的上表面等之腐蝕。 另外,對於此不規則材料並不需要要求較大的強度。由於殘置鋼筋混凝土部原本就是在沒有充分的施工技術的時代下澆置的混凝土,此外還長期間共用,所以要保證足以進行確實的設計之強度是困難的,因此可以不對充填於其中的不規則材料要求較大的強度。
又,在本發明的橋梁的構造中,可以是在配設於前述去除部的鋼地板有事先施工鋪裝部,並且在前述鋼地板與相鄰於該鋼地板且未被該鋼地板替換的鋼筋混凝土地板之間架設有暫時固定板,在前述暫時固定板的上表面側,暫時鋪裝部是施工成與前述鋪裝部及前述鋼筋混凝土地板上的鋪裝部幾乎齊平。 此外,在本發明的地板替換方法中,可以是在配設於前述去除部的鋼地板有事先施工鋪裝部,在前述鋼地板配設工序之後,在前述鋼地板與相鄰於該鋼地板的前述鋼筋混凝土地板之間架設暫時固定板,在前述暫時固定板的上表面側,將暫時鋪裝部施工成與前述鋪裝部及前述鋼筋混凝土地板上的鋪裝部幾乎齊平。
根據像這樣的橋梁的構造及地板替換方法,由於在暫時固定板的上表面側,暫時鋪裝部是施工成與鋼地板的鋪裝部及原本設置的鋼筋混凝土地板上的鋪裝部幾乎齊平,因此可以使原本設置的鋼筋混凝土地板的鋪裝部與已更新的(已替換的)鋼地板的鋪裝部連續。因此,可以解除在地板的替換時所進行的車道管制,而暫時地使車輛行走。
又,在本發明的橋梁的構造中,可以是在前述主梁腹板上螺栓結合有橫肋安裝構件,並且在此橫肋安裝構件上螺栓結合有前述橫肋的端部。 此外,在本發明的地板替換方法中,可以是將橫肋安裝構件先螺栓結合至前述主梁腹板,在前述鋼地板配設工序之後,將前述橫肋螺栓結合至前述橫肋安裝構件。
根據像這樣的橋梁的構造及地板替換方法,由於是在螺栓結合至主梁腹板的橫肋安裝構件上螺栓結合有橫肋的端部,因此可以容易且確實地將橫肋的端部剛性結合至最接近於該端部的主梁腹板。
又,在本發明的橋梁的構造中,前述主梁上凸緣與前述橫肋安裝構件之間的前述主梁腹板之上下方向的長度可以為224mm以上。 此外,在本發明的地板替換方法中,前述主梁上凸緣與前述橫肋安裝構件之間的前述主梁腹板之上下方向的長度可以為224mm以上。
根據像這樣的橋梁的構造及地板替換方法,即可以將主梁腹板中之接合於主梁上凸緣的部分的應力範圍縮小,以提升主梁的耐疲勞特性。
又,在本發明的橋梁的構造中,可以是前述橫肋安裝構件與前述橫肋的端部是藉由接合板體(splice plate)來夾合,並且藉由高強度螺栓來緊固,藉此進行高強度螺栓摩擦接合,在前述接合板體之可供前述高強度螺栓插通的螺栓孔周圍的接合面上,有施行透過金屬噴敷所進行之摩擦面處理。 此外,在本發明的地板替換方法中,可以在將前述橫肋螺栓結合至前述橫肋安裝構件時,藉由接合板體來夾合前述橫肋安裝構件與前述橫肋的端部,並且藉由高強度螺栓來緊固,藉此進行高強度螺栓摩擦接合,事先在前述接合板體之可供前述高強度螺栓插通的螺栓孔周圍的接合面上,施行透過金屬噴敷所進行之摩擦面處理。
根據像這樣的橋梁的構造及地板替換方法,在接合板體的螺栓孔周圍的接合面上,施行透過金屬噴敷所進行之摩擦面處理,藉此即可以確保高強度螺栓摩擦接合所需的摩擦係數,並且將高強度螺栓的個數最小化。
又,在本發明的橋梁的構造中,可以具備複數個前述橫肋安裝構件。 此外,在本發明的地板替換方法中,可以是將複數個前述橫肋安裝構件螺栓結合至前述主梁腹板,在前述鋼地板配設工序之後,將前述橫肋分別螺栓結合至前述複數個橫肋安裝構件。
根據像這樣的橋梁的構造及地板替換方法,由於可以構成為以複數個橫肋安裝構件整體來形成預定的彎曲強度及剪力強度,因此可以減輕複數個橫肋安裝構件的每一個的質量。藉此,作業人員即可以藉由人力而容易地搬運各橫肋安裝構件。
又,在本發明的橋梁的構造中,作為前述橫肋安裝構件,可以具備:第1橫肋安裝構件;及第2橫肋安裝構件,配置在比前述第1橫肋安裝構件更下方,又,前述橋梁的構造可以具備:第1接合板體,將前述橫肋及前述第1橫肋安裝構件互相接合;及第2接合板體,將前述橫肋、前述第1橫肋安裝構件、及前述第2橫肋安裝構件互相接合。 此外,在本發明的地板替換方法中,可以是將前述橫肋安裝構件即第1橫肋安裝構件、以及配置在比前述第1橫肋安裝構件更下方的第2橫肋安裝構件螺栓結合至前述主梁腹板,在前述橫肋剛性結合工序中,藉由第1接合板體,將前述橫肋及前述第1橫肋安裝構件互相接合,藉由第2接合板體,將前述橫肋、前述第1橫肋安裝構件、及前述第2橫肋安裝構件互相接合。
根據像這樣的橋梁的構造及地板替換方法,由於藉由第2接合板體不僅接合第2橫肋安裝構件還接合第1橫肋安裝構件,因此可以避免應力集中在橫肋中之位於第1接合板體與第2接合板體之間的部分。
又,在本發明的橋梁的構造中,作為前述橫肋安裝構件,可以具備:第1橫肋安裝構件;及第2橫肋安裝構件,配置在比前述第1橫肋安裝構件更下方,又,前述橋梁的構造可以具備:第1接合板體,將前述橫肋、前述第1橫肋安裝構件、及前述第2橫肋安裝構件互相接合;及第2接合板體,將前述橫肋及前述第2橫肋安裝構件互相接合。 此外,在本發明的地板替換方法中,可以是將前述橫肋安裝構件即第1橫肋安裝構件、以及配置在比前述第1橫肋安裝構件更下方的第2橫肋安裝構件螺栓結合至前述主梁腹板,在前述橫肋剛性結合工序中,藉由第1接合板體,將前述橫肋、前述第1橫肋安裝構件、及前述第2橫肋安裝構件互相接合,藉由第2接合板體,將前述橫肋及前述第2橫肋安裝構件互相接合。
根據像這樣的橋梁的構造及地板替換方法,由於藉由第1接合板體不僅接合第1橫肋安裝構件還接合第2橫肋安裝構件,因此可以避免應力集中在橫肋中之位於第1接合板體與第2接合板體之間的部分。
又,在本發明的橋梁的構造中,前述剪力傳達構件可以具備:第1片,藉由第1固定構件而固定於前述主梁腹板;第2片,藉由第2固定構件而固定於肋,前述第2固定構件配置在和前述第1固定構件於上下方向上同等的位置,前述肋接合於前述甲板板體的下表面;及連結片,分別連結於前述第1片及前述第2片。 此外,在本發明的地板替換方法中,可以是在前述鋼地板結合工序中,藉由第1固定構件,將前述剪力傳達構件的第1片固定於前述主梁腹板,藉由第2固定構件,將前述剪力傳達構件的第2片固定於肋,前述第2固定構件配置在和前述第1固定構件於上下方向上同等的位置,前述肋安裝於前述甲板板體的下表面,前述剪力傳達構件的連結片是分別連結於前述第1片及前述第2片。
根據像這樣的橋梁的構造及地板替換方法,由於第1片藉由第1固定構件而固定於主梁腹板的位置與第2片藉由第2固定構件而固定於肋的位置於上下方向上同等,因此可抑制在剪力傳達構件上產生繞著沿水平面的軸線之力矩。因此,剪力傳達構件承受力矩的必要即變少,而可以將剪力傳達構件輕量化。 又,在本發明的橋梁的構造中,可以是前述鋼地板具備縱肋,前述縱肋是形成為平板狀且在交叉於前述橫肋的方向上延伸,並且配置於前述甲板板體的下方而接合於前述甲板板體,前述縱肋是插通於形成在前述橫肋的腹板的上端部之缺口,並且具備連接部,前述連接部是分別接合於前述橫肋的前述缺口的端部與前述縱肋,且將前述缺口密封。 此外,在本發明的地板替換方法中,可以是前述鋼地板具備縱肋,前述縱肋是形成為平板狀且在交叉於前述橫肋的方向上延伸,並且配置於前述甲板板體的下方而接合於前述甲板板體,前述縱肋是插通於形成在前述橫肋的腹板的上端部之缺口,並且具備連接部,前述連接部是分別接合於前述橫肋的前述缺口的端部與前述縱肋,且將前述缺口密封。 根據像這樣的橋梁的構造及地板替換方法,由於在縱肋與橫肋的交叉部中不存在橫肋的缺口,因此應力即變得難以集中。因此,可以抑制從橫肋或縱肋產生裂痕的情形。據此,可以提高鋼地板的耐久性,並且提高作為橋梁的耐久性。 發明效果
根據本發明,可以將鋼地板的橫肋容易且穩固地結合至主梁的腹板,並且可以確保作為橋梁的剛性,此外,可以在主梁與鋼地板之間於橋軸方向上確實地傳達剪力。
用以實施發明之形態 以下,參照圖式,針對本發明之橋梁的構造及地板替換方法的實施形態來進行說明。 (第1實施形態) 另外,在本實施形態中,是針對將被橋梁的主梁支撐而鋪設的鋼筋混凝土地板的一部分替換成鋼地板的情況,依照替換的施工步驟來依序說明。
在第1實施形態中,針對在橋寬度方向上相鄰的主梁的間隔為3m左右,且在橋寬度方向上將鋼筋混凝土地板的一部分切斷,並替換成新設置的鋼地板的情況,也參照圖1所示的作業流程圖來進行說明。 圖2A及圖2B是顯示地板替換前的橋梁(但是,僅顯示單側的車道(圖中所示之物的情況為單側2車道))的圖,圖2A是從斜上方來觀看的立體圖,圖2B是從斜下方來觀看的立體圖。 如圖2A及圖2B所示,橋梁(橋梁的構造)10具備有主梁11、橫梁12、抗搖撐構13、及鋼筋混凝土地板14。 主梁11是藉由H形鋼或I形鋼所形成,且在橋軸方向(在圖2A中為Z方向)上延伸而設置。另外,圖中所示之物的情況為兩車道合計全部共設置有6個主梁,其中僅顯示單側的車道的3個主梁。這些主梁11是在橋寬度方向(和橋軸方向正交的水平方向(所謂的橋軸正交方向。在圖2A中為X方向))上以預定間隔來配置。主梁11具有主梁腹板11a、主梁上凸緣11b、及主梁下凸緣11c。另外,主梁11是架設在未圖示的橋台或橋墩之間。
橫梁12是藉由H形鋼或I形鋼所形成,且在橋寬度方向上延伸,並且架設在相鄰的主梁11、11間,橫梁12的端部是藉由焊接或螺栓固定等而結合至主梁腹板11a。又,橫梁12雖然是在橋軸方向上以預定間隔而配置有複數個,但是由於在圖2B中是圖示出橋梁10的一部分,因此設置有在橋軸正交方向上以同軸方式延伸的2個橫梁12。
抗搖撐構13是用於抵抗風或地震等之橫向荷重的構件,並且是成為由上弦材、下弦材、縱材、及斜材等所形成的桁架(truss)構造。抗搖撐構是架設在相鄰的主梁11、11間,並且藉由角板(gusset)等而結合至主梁11。又,抗搖撐構13雖然是在橋軸方向上以預定間隔而配置有複數個,但是由於在圖2B中是圖示出橋梁10的一部分,因此設置有在橋軸正交方向上以同軸方式延伸的2個抗搖撐構13,該抗搖撐構13是在橋軸方向上分開,且設置在夾著橫梁12的位置。
鋼筋混凝土地板14是在內部以縱橫方式配筋了鋼筋,在該鋼筋混凝土地板14的下表面,從該下表面突出的凸條(托肩部)14a是在橋軸方向上延伸,在本實施形態中,凸條14a是在橋寬度方向上以預定間隔形成有3個。3個凸條14a是位於3個主梁11的正上方,並且設置固定於主梁上凸緣11b。在主梁上凸緣11b的上表面,在橋寬度方向及橋軸方向上分別以預定間隔豎立設置有複數個未圖示的螺樁,這些螺樁是與鋼筋混凝土地板14的混凝土結合。又,鋼筋混凝土地板14是在橋寬度方向的兩端部分別設置有邊梁14b,並且在一邊的端部設置有護欄14c。此外,在鋼筋混凝土地板14的上表面,由柏油等所形成的鋪裝部15是施工在邊梁14b、14b間。
在將被像這樣的構成之橋梁10的主梁11支撐而鋪設的鋼筋混凝土地板14的一部分替換成新設置的鋼地板的情況下,作為準備工序(圖1的步驟S1),首先是在橋梁10下設置未圖示的整面懸式鷹架,並且從此整面懸式鷹架來對在設置(替換)新設置的鋼地板時造成干涉的構件進行撤除、改良、加工(局部研磨作業)。另外,在為了檢查等而有事先設置整面鷹架的情況下,可以使用該鷹架來進行相同的作業。 接著,如圖3所示,藉由高強度螺栓將橫肋安裝構件16螺栓結合至主梁腹板11a的上部。在此情況下,是在鋼筋混凝土地板14的下表面側進行作業,將橫肋安裝構件16螺栓結合至主梁腹板11a(圖1的步驟S2)。 另外,圖3(b)是圖3(a)中之右側的主梁11之包含橫肋安裝構件16的截面圖。另外,以下所稱的右側是指朝向本說明書的顯示面為右側的意思。針對左側也是同樣的。 如圖4所示,橫肋安裝構件16是形成為截面T形,並且具有:矩形板狀的固定板體16a;及矩形板狀的連結板體16b,在此固定板體16a的寬度方向中央部,從該固定板體16a的板面往直角方向突出設置。固定板體16a與連結板體16b是上下方向的長度成為相等,連結板體16b之從固定板體16a的突出長度是設定成像是可使連結板體16b的前端面抵接於後述的鋼地板30的橫肋33的端面的長度。此橫肋安裝構件16是用於使橫肋33與主梁腹板11a連續化的構件,並且是藉由拉伸螺栓接合而安裝於主梁腹板11a,又,與鋼地板30的橫肋33是藉由雙剪摩擦接合來連接。 又,在固定板體16a中設置有複數個螺栓孔16c,且在連結板體16b中設置有複數個螺栓孔16d。
像這樣的橫肋安裝構件16是藉由使固定板體16a與位於要替換新設置的鋼地板的部位之下方的主梁腹板11a的腹板面抵接並進行螺栓結合的方式來安裝。在本實施形態中,由於是在圖3(a)中在右側的主梁11與中央部的主梁11之間將鋼筋混凝土地板14的一部分替換成鋼地板,因此如圖5所示,在右側的主梁11的主梁腹板11a的兩腹板面上,以該主梁腹板11a的厚度方向的中央部為邊界,大致左右對稱地安裝橫肋安裝構件16,並且將橫肋安裝構件16安裝於中央部的主梁11的主梁腹板11a之朝向右側的主梁11側的腹板面。另外,在圖5中,右側的橫肋安裝構件16之上下方向的長度比左側的橫肋安裝構件16更長,且右側的橫肋安裝構件16的下端比左側的橫肋安裝構件16的下端更往下方突出。這是因為後述的橫肋33A之主梁腹板11a側的端部之上下方向的長度比橫肋33B之主梁腹板11a側的端部之上下方向的長度更長,且橫肋33A的下端比橫肋33B的下端更往下方突出(參照圖10(b))。從而,在橫肋33A之主梁腹板11a側的端部之上下方向的長度與橫肋33B之主梁腹板11a側的端部之上下方向的長度為相等的情況下,右側的橫肋安裝構件16之上下方向的長度與左側的橫肋安裝構件16之上下方向的長度亦可為相等。
又,將橫肋安裝構件16結合至右側的主梁腹板11a的腹板面的情況下,是將腹板面的塗裝剝離後,藉由高強度螺栓所進行之一般的摩擦接合來結合。亦即,如圖5所示,在主梁腹板11a中,在與前述螺栓孔16c對應的位置上設置有螺栓孔11d,將高強度螺栓18插通於螺栓孔11d、與分別抵接於主梁腹板11a的兩腹板面之橫肋安裝構件16、16的固定板體16a的螺栓孔16c、16c,並且將螺帽18a螺合於該高強度螺栓18並鎖緊,藉此來將橫肋安裝構件16結合至主梁腹板11a的腹板面。 此時,在橫肋安裝構件16的固定板體16a中,有事先在工廠實施開孔加工而設置螺栓孔16c,另一方面,在主梁腹板11a中,在進行結合作業前的階段並未設置有螺栓孔11d。將橫肋安裝構件16暫時設置在適當的位置,並且將其螺栓孔16c作為範本,而在現場使用未圖示的移動式鑽床之類的器具來對主梁腹板11a進行開孔加工。在結合作業時,雖然有在各構件間產生位置偏離的可能性而必須調節螺栓孔的位置,但是藉由此方式即可進行橫肋安裝構件16與主梁腹板11a的螺栓孔之相對位置調節。 又,將橫肋安裝構件16結合至中央部的主梁腹板11a的腹板面的情況下也是同樣地進行。 又,在中央部的主梁腹板11a之相反側(左側的主梁11側)的腹板面上,將被中央部的主梁11與左側的主梁11支撐而鋪設的鋼筋混凝土地板14的一部分替換成新設置的鋼地板時,是以同樣的方式安裝橫肋安裝構件16。 另外,在已將橫肋安裝構件16安裝於主梁11後,如圖6所示,因應需要來進行上部交通的車道管制(圖1的步驟S3)。在進行車道管制的情況下,在路面的寬度方向(橋寬度方向)的中央部上,於橋軸方向上以預定間隔來豎立設置暫設防護件17。圖6是顯示已管制右側的1車道的圖,暫設防護件17左側為車輛通行區,右側則成為工程區。
接著,在工程區中,在鋼筋混凝土地板14的一部分當中,在橋軸方向(Z方向)的預定的寬度內將設置在主梁上凸緣11b的上表面側的部分以外去除,藉此在鋼筋混凝土地板14的一部分設置去除部20,並且在該去除部20中,將殘置鋼筋混凝土21殘置於主梁上凸緣11b的上表面側(鋼筋混凝土地板去除工序)。
亦即,如圖6及圖7所示,將位於橋寬度方向的右側的主梁11與位於中央部的主梁11之間所在的鋼筋混凝土地板14的橋軸方向之預定部位,因應於後述的鋼地板的俯視視角形狀或大小(在此實施形態的情況下,俯視視角為大致矩形),藉由混凝土切斷機來切斷並撤除(圖1的步驟S4)。此時,將設置在主梁上凸緣11b的上表面側的部分以外去除而形成空間,藉此在鋼筋混凝土地板14的預定部位(一部分)設置去除部20。在此情況下,將殘置鋼筋混凝土21殘置於右側的主梁11的主梁上凸緣11b之上表面整體,並且將殘置鋼筋混凝土21殘置於中央部的主梁11的主梁上凸緣11b之上表面大致一半(橋寬度方向的一半)。 又,此時,在鋼筋混凝土地板14的包圍去除部20之周緣部分中,針對與去除部20在橋寬度方向上相鄰的鋼筋混凝土地板14的部分,是在主梁11的主梁上凸緣11b的上表面側,沿著橋軸方向來去除鋪裝部15的一部分,使沿著去除部20的緣部露出。此外,針對位於主梁11、11間,且與去除部20在橋軸方向上相鄰的鋼筋混凝土地板14的部分,是沿著橋寬度方向來去除鋪裝部15,使沿著去除部20的一對緣部露出。
如此一來,藉由將鋼筋混凝土地板14的預定部位切斷成俯視視角為大致矩形而形成的矩形之去除部20在俯視視角下之橋軸方向的長度,是設定成比要替換之新設置的鋼地板在俯視視角下之橋軸方向的長度更長少許。又,將鋼筋混凝土地板14的預定部位切斷成俯視視角為大致矩形的情況下,由於是包含右側的邊梁14b及護欄14c來切斷,因此去除部20的橋寬度方向外側(右側)是開放的。
又,在像這樣的鋼筋混凝土地板去除工序中,如圖8所示,藉由鎚子擊打等之人力作業來將右側的主梁11的主梁上凸緣11b上的殘置鋼筋混凝土21之上部的覆蓋混凝土22及其上部的鋪裝部15去除(圖1的步驟S5)。在此情況下,雖然會將比殘置鋼筋混凝土21的上鋼筋21a更上側的覆蓋混凝土22去除,但是豎立設置在主梁上凸緣11b的上表面之螺樁(省略圖示)或層板地錨(省略圖示)等之鋼材會殘置。
接著,如圖9(a)所示,在前述去除部20將新設置的鋼地板30配設成覆蓋殘置鋼筋混凝土21,並且暫且先暫時置放(鋼地板配設工序)。在此情況下,將殘置鋼筋混凝土21配置成在橋寬度方向上夾入後述的下延伸縱肋32A、32A間,並且將甲板板體31的下表面抵接於殘置鋼筋混凝土21的上表面,藉此暫時置放鋼地板30(圖1的步驟S6)。 如圖10所示,鋼地板30具備甲板板體31、藉由焊接等而接合於該甲板板體31的下表面之複數個縱肋32、以及配置成與該縱肋32呈直角的橫肋33,並且在甲板板體31的上表面有事先施工鋪裝部34。甲板板體31的外周緣部31a是比鋪裝部34的外周緣部更往外側突出。 縱肋32可以是插通於形成在橫肋33的腹板的上端部之缺口,並且具備分別接合於橫肋33的缺口的端部與縱肋32,且將缺口密封的連接部,較理想的是焊接部。藉此,由於在縱肋32與橫肋33的交叉部中不存在橫肋33的缺口,因此應力即變得難以集中。因此,可抑制從橫肋33或縱肋32產生裂痕的情形。據此,可以提高鋼地板的耐久性,並且提高作為橋梁的耐久性。
複數個縱肋32是分別在橋軸方向上延伸,並且在橋寬度方向上以預定間隔設置成平行。如圖10(b)或圖11、圖17所示,在這些複數個縱肋32當中,配置成在橋寬度方向上夾著主梁上凸緣11b的2個縱肋32比其他縱肋32更往下方突出,並且成為:在使新設置的鋼地板30的甲板板體31的下表面抵接於殘置鋼筋混凝土21的上表面之狀態下,下端部比主梁上凸緣11b的下表面更充分地往下方延伸的下延伸縱肋(肋)32A、32A。下延伸縱肋32A、32A在力學上的作用方面是作為鋼地板30的縱肋來發揮作用,又,作為主梁11的腹板的一部分,具有透過剪力傳達構件50傳達鋼地板30與主梁11之間的橋軸方向剪力的作用。又,在其他功能方面,在覆蓋殘置鋼筋混凝土21的周圍,並且在與鋼地板30之間填充後述的不規則材料47時,可作為模板的一部分來發揮功能。 並且,在俯視視角為矩形的去除部20將新設置的鋼地板30配設成覆蓋殘置鋼筋混凝土21的情況下,是配設成使下延伸縱肋32A、32A在橋寬度方向上夾著右側的主梁11的主梁上凸緣11b。此時,由於主梁上凸緣11b的橋寬度方向的端部、以及與此端部相對向的下延伸縱肋32A、32A的橋寬度方向的面之間有間隙,因此將密封材36嵌入此間隙。又,從下延伸縱肋32A、32A之與主梁上凸緣11b相對向的面涵蓋到密封材36的下表面與主梁上凸緣11b的下表面,貼附混凝土模板、防水、防蝕用的鈦箔37。
又,在鋼地板30中,如圖11(a)所示,螺合有可調整該鋼地板30的高度之高度調整螺栓40,且螺合成可抵接殘置鋼筋混凝土21。亦即,在位於右側的主梁11的主梁上凸緣11b上之殘置鋼筋混凝土21的上方之甲板板體31的部位,設置有螺孔41,在此螺孔41螺合有高度調整螺栓40,且該高度調整螺栓40的前端部(下端部)抵接於殘置鋼筋混凝土21的上表面。像這樣的高度調整螺栓40是在甲板板體31的橋軸方向的緣部且主梁11的上方設置有複數個。 並且,在鋼地板配設工序之後,藉由適當地往正反方向轉動高度調整螺栓40,來使鋼地板30升降而調整高度。亦即,將鋼地板30的高度調整成使鋼地板30的鋪裝部34的上表面與鋼筋混凝土地板14的鋪裝部15的上表面成為幾乎齊平(圖1的步驟S7)。
接著,將鋼地板30的橫肋33在該橫肋33的橋寬度方向的端部,剛性結合至最接近於該端部的主梁腹板11a(橫肋剛性結合工序)(圖1的步驟S8)。 如圖10所示,鋼地板30具有橫肋33,前述橫肋33是在甲板板體31的下表面側配設於橋寬度方向,且橋寬度方向的一端面或兩端面的至少一部分是與最接近的主梁11的主梁腹板11a的腹板面相對向。 具體而言,在甲板板體31的下表面,於橋寬度方向上延伸的2個橫肋33(33A、33B)是夾著右側的主梁11並藉由焊接等來接合。
又,如圖12所示,本實施形態的鋼地板30中之橋寬度方向右側的橫肋33A是形成為如下態樣的板體狀,遠離主梁11到一定距離為止,下端部是形成在大致水平方向上,且在更遠離主梁11的位置上,下端部是隨著遠離此主梁11而傾斜成逐漸接近甲板板體31側。並且,此橫肋33A的橋寬度方向的一端面33a(亦即,主梁側的端面)的一部分是與最接近(右側)的主梁腹板11a的右側之腹板面相對向。另外,在橫肋33A之傾斜(相對於水平面而傾斜)的下端面固定有凸緣33b。像這樣的橫肋33A是配置在甲板板體31的短邊的長度方向(橋軸方向)的大致中央部,前述縱肋32是正交於此橫肋33A而配置,而且該等的交叉部有被焊接。又,前述下延伸縱肋32A中,和主梁上凸緣11b相反側的面是與橫肋33A的一端面33a相對向,並且在抵接於該橫肋33A的一端面33a,使下延伸縱肋32A的延伸方向與橫肋33A的延伸方向正交後,再藉由焊接來與此橫肋33A接合。此外,下延伸縱肋32A的一端面33a之下側的一部分是比主梁上凸緣11b的下表面更往下方延伸,成為最接近的主梁11側的面與主梁腹板11a的腹板面相對向的狀態。
又,如圖10(b)及圖13、圖17所示,鋼地板30的橋寬度方向左側的橫肋33B是形成為一體地具有基部及突出部33c的板體狀,前述基部是形成為矩形板狀,前述突出部33c是設置在橋寬度方向的兩端部而分別從該基部往下方突出。突出部33c是形成為其下端側隨著朝向橫肋33B的延伸方向的兩端側行進而逐漸往下方側突出的板體狀。從而,橫肋33B的兩端及其附近是藉由突出部33c,而成為鉛直方向的長度隨著朝向延伸方向的兩端部行進而變大的形狀。又,橫肋33B的兩端面是分別與最接近的主梁腹板11a的腹板面相對向。亦即,橫肋33B的一端面(左端面)33d的大致下半部分是與中央部的主梁11的主梁腹板11a的腹板面相對向,且橫肋33B的另一端面(右端面)33d的大致下半部分是與右側的主梁11的主梁腹板11a的腹板面相對向。像這樣的橫肋33B是配置在甲板板體31的短邊的長度方向的大致中央部,亦即配置在橫肋33A的延長上,前述縱肋32是正交於橫肋33B而配置,而且該等的交叉部有被焊接。
並且,將橫肋33A、33B,在使這些橫肋33A、33B中之橋寬度方向的端部的一端面與主梁腹板11a的腹板面相對向的狀態下,將該橫肋33A、33B的橋寬度方向的端部33e、33e剛性結合至最接近的主梁腹板11a、11a。藉此,可以減少起因於伴隨鋼地板30的地板作用之交通荷重的產生應力。亦即,即使是相同高度的橫肋33,也可藉由剛性結合至主梁腹板11a、11a而使產生在鋼地板30的應力變小,而變得能夠充分地確保疲勞壽命。 具體而言,在本實施形態中,針對橫肋33B,是在使其橋寬度方向的端部33e的一端面33d與主梁腹板11a的腹板面相對向的狀態下,如圖14所示,使其與中央部的主梁11的主梁腹板11a所固定之橫肋安裝構件16的連結板體16b的前端面抵接後,將此端部33e與連結板體16b從其兩面側以接合板體42、42來夾住,並且藉由高強度螺栓45與螺帽45a來摩擦接合。藉此,將橫肋33B在該橫肋33B的橋寬度方向之左側的端部33e,剛性結合至最接近於該端部33e的主梁腹板11a。藉由作成像這樣的構造,如後所述,即變得能夠對於鋼地板整體(特別是甲板板體)之上下方向的位置的不整齊,在現場容易地進行調整。在前述專利文獻1的構造的情況下,雖然是形成為將橫肋置放於托架上,但是在此構成中,在往上方調整位置的情況下,在托架與橫肋之間必須要有間隔物,因此調整作業需耗費勞力,且微調整極為困難,而且要反過來往下方調整是不可能的。 又,同樣地,使用接合板體42、42及高強度螺栓45與螺帽45a,將橫肋33B的橋寬度方向之右側的端部33e,剛性結合至在右側的主梁11的主梁腹板11a上所固定之橫肋安裝構件16的連結板體16b的前端部。
在連結板體16b中,如圖4所示,有事先在工廠等形成複數個螺栓孔16d,在接合板體42中,如圖13及圖14所示,也有事先在工廠等形成複數個螺栓孔42c。並且,將接合板體42的螺栓孔42c作為範本來利用,使用未圖示的移動式鑽床之類的器具來進行開孔,以在橫肋33B的橋寬度方向的端部33e形成螺栓孔33g。或者,也可以藉由未圖示的多重的開孔工具,在橫肋33B的橋寬度方向的端部33e形成螺栓孔33g。亦即,一面將多重的開孔工具插通於與橫肋33B的橋寬度方向的端部33e之表面抵接的接合板體42中所形成的複數個螺栓孔42c,一面在端部33e形成螺栓孔33g,前述多重的開孔工具具有與該螺栓孔42c的數量對應的個數。藉此,和一般的1個移動式鑽床相較之下,可以大幅地削減作業時間。又,在結合作業時,雖然有在各構件間產生位置偏離的可能性而必須調節螺栓孔的位置的情況,但是藉由此方式即可容易地進行接合板體42與橫肋33B的螺栓孔之相對位置調節。
並且,對配置於同軸的螺栓孔42c、16d、42c及螺栓孔42c、33g、42c分別插通高強度螺栓45後,將螺帽45a螺合於此高強度螺栓45並鎖緊,藉此將橫肋33B在該橫肋33B的橋寬度方向的端部33e,藉由摩擦接合將該端部33e剛性結合至最接近的主梁腹板11a。另外,在圖12及圖13中,是省略了高強度螺栓45的圖示。
又,在像這樣的高強度螺栓所進行之摩擦接合構造中,在橫肋33B的橋寬度方向的端部33e的表面所接合之接合板體42的面以及連結板體16b的表面所接合之接合板體42的面上,為了穩定地確保摩擦接合所需的摩擦係數,是藉由工廠等來施行透過鋁等之金屬噴敷所進行之摩擦面處理。此摩擦面處理是以噴敷金屬可固著的程度來對接合板體42的面進行表面處理後,將低強度金屬即鋁以熔融的狀態來吹送,而形成出鋁噴敷層。表面處理是例如噴佈(blast)處理成表面粗糙度(最大高度Rz)成為50μm以上。
鋁噴敷層(金屬噴敷層)是形成在以高強度螺栓45所插通的螺栓孔42c為中心之接合面上的圓周內。此圓周的直徑是設定為例如高強度螺栓45的軸徑的3倍左右。又,鋁噴敷層的厚度是設定在200μm以上、500μm以下的範圍內,例如成為300μm。 像這樣地在接合板體42上設置鋁噴敷層,即可以確保摩擦接合所需的摩擦係數,並且將高強度螺栓45的個數最小化。
又,同樣地,如圖12所示,針對橫肋33A,是在使其橋寬度方向的一端部33e的一端面33d與主梁腹板11a的腹板面相對向的狀態下,與在右側的主梁11的主梁腹板11a上所固定之橫肋安裝構件16的連結板體16b的前端面抵接後,將端部33e與連結板體16b從其兩面側以接合板體42、42來夾住,並且藉由高強度螺栓45來緊固,藉此將橫肋33B在該橫肋33A的端部33e,剛性結合至最接近於該端部33e的主梁腹板11a。 又,在像這樣的高強度螺栓所進行之摩擦接合構造中,在橫肋33A的橋寬度方向的端部33e的表面所接合之接合板體42的面以及連結板體16b的表面所接合之接合板體42的面上,也是藉由工廠等來施行透過鋁等之金屬噴敷所進行之摩擦面處理。又,可以將接合板體42的螺栓孔42c作為範本來利用,使用未圖示的移動式鑽床或多重的開孔工具之類的器具來進行開孔,以在橫肋33A的橋寬度方向的端部33e形成螺栓孔33g這點,和前述接合板體42與橫肋33B的結合的情況是同樣的。
接著,如圖11(b)所示,在鋼地板30與主梁上凸緣11b與殘置鋼筋混凝土21之間,填充不規則材料47。亦即,將高度調整螺栓40從螺孔41取下後,從該螺孔41將不規則材料47填充於下延伸縱肋32A、32A之間的容置有主梁上凸緣11b或殘置鋼筋混凝土21之空間內(圖1的步驟S9)。如上所述,由於下延伸縱肋32A、32A是配設成在橋寬度方向上夾著主梁上凸緣11b,且在主梁上凸緣11b與下延伸縱肋32A、32A之間的間隙嵌入有密封材36,因此從螺孔41填充的不規則材料47會沒有間隙地遍佈由鋼地板30的甲板板體31、主梁上凸緣11b、密封材36、下延伸縱肋32A、32A所包圍的空間而填滿該間隙。藉此,即可以防止殘置鋼筋混凝土21的上鋼筋21a、甲板板體31的下表面、及主梁上凸緣11b的上表面等之腐蝕。
在前述不規則材料47方面,雖然是使用例如砂漿,但在此以外也可以使用非收縮的樹脂、橡膠乳膠等具有急速硬化性、流動性的材料。 另外,像這樣的不規則材料47的填充作業,亦可在後述的透過剪力傳達構件50所進行之鋼地板結合工序之後進行。又,為了整體作業效率化,亦可在數個面板量的鋼地板30的施工後再匯總地填充。這是因為作用於鋼地板30的靜荷重及動荷重(交通荷重)在設計上是透過橫肋33而傳達至主梁腹板11a。
接著,如圖10及圖12、圖15所示,藉由在橋軸方向上傳達剪力的剪力傳達構件50來結合主梁11與鋼地板30(鋼地板結合工序)(圖1的步驟S10)。 剪力傳達構件50是在主梁11與鋼地板30之間互相地傳達橋軸方向的剪力之物,藉由將例如矩形板狀的SBHS鋼材所形成的鋼板折彎而形成,並且一體地具備有第1固定板50a、第2固定板50b、及連結板50c。又,在第1固定板50a及第2固定板50b中,分別在橋軸方向上分開地設置有可插通後述螺栓51、52的螺栓孔50d。 另外,剪力傳達構件50除了SBHS鋼材以外,亦可以藉由例如SUS或鑄鐵來形成。又,在本實施形態中,雖然剪力傳達構件50是成形為曲柄狀(截面大致Z形),但是只要可以將主梁11與鋼地板30結合成可在橋軸方向上傳達剪力,則亦可因應設計/施工上的需要而具有其他形狀。由於剪力傳達構件50的作用是傳達剪力,因此只要在設計上確保必要的截面積即可。
第1固定板50a及第2固定板50b是形成為橋軸方向上長條的矩形板狀,並且板面(表面)是在上下方向及橋軸方向上擴展。又,第1固定板50a與第2固定板50b是該等的長邊及短邊成為相等,並且在橋軸正交方向(橋寬度方向)上平行地分開。雖然第1固定板50a與第2固定板50b的短邊的長度亦可不同,但是較理想的是長邊的長度為相等。
連結板50c是連結第1固定板50a與第2固定板50b之物,且形成為橋軸方向上長條的矩形板狀,並且板面(表面)是在水平方向上擴展。 又,連結板50c是其長邊的長度成為與第1固定板50a及第2固定板50b的長邊的長度相等,連結板50c的一邊的長邊部是連接於第1固定板50a的下方的長邊部,連結板50c的另一邊的長邊部是連接於第2固定板50b的上方的長邊部。又,連結板50c的短邊的長度是成為與主梁上凸緣11b的寬度方向的緣部到主梁腹板11a的腹板面之水平距離幾乎相等。 另外,剪力傳達構件50的橋軸方向的長度可適當地決定。若剪力傳達構件50中的抗剪力截面的總截面積保有和主梁腹板11a相同的截面積,即可在鋼地板30與主梁11之間進行剪力的交流,在結果方面,可做到合成化以使鋼地板30與主梁11一體地動作。
在連結板50c朝向水平,且第1固定板50a及第2固定板50b從連結板50c鉛直地突出的狀態下,將像這樣的構成的剪力傳達構件50配置於鋼地板30的下側。並且,使剪力傳達構件50的第1固定板50a抵接於鋼地板30的下延伸縱肋32A後,如圖15所示,藉由高強度螺栓51來結合至該下延伸縱肋32A,且在使第2固定板50b抵接於主梁腹板11a後,藉由螺栓52來結合至該主梁腹板11a。又,剪力傳達構件50的連結板50c是在主梁上凸緣11b的下表面側,以與此主梁上凸緣11b分開的狀態來配置。如此一來,即藉由在橋軸方向上傳達剪力的剪力傳達構件50來結合主梁11與鋼地板30。 另外,此時,如圖15所示,亦可作成為使襯板60介於右側(偏離之側)的下延伸縱肋32A與右側(偏離之側)的剪力傳達構件50的第1固定板50a之間,藉此吸收鋼地板30相對於主梁11之橋寬度方向的尺寸誤差。又,如圖15(b)~(e)所示,剪力傳達構件50是事先開好螺栓51、52用的螺栓孔50d而搬入現場。在現場,將設置在剪力傳達構件50的這些螺栓孔50d作為範本,使用未圖示的移動式鑽床之類的器具來對主梁腹板11a及下延伸縱肋32A進行開孔加工。藉此,即可以在現場確保上下方向的尺寸誤差的調整功能。 又,剪力傳達構件50亦可沿著橋軸方向以預定間隔來設置複數個,並且藉由這些複數個剪力傳達構件50來結合主梁11與鋼地板30,或亦可藉由1個剪力傳達構件50來結合主梁11與鋼地板30。由於剪力傳達構件50的抗剪力截面的總截面積會對剪力傳達產生影響,因此只要在剪切傳達構件整體方面可以充分地確保抗剪力截面的話,即使剪切傳達構件被分割,也不會在鋼地板30與主梁11的合成化效果上產生差異。但是,較理想的是,至少在1片剪力傳達構件50分別配置2個以上的螺栓51、52,以使剪力傳達構件50不產生旋轉運動。
在本實施形態中,如圖12所示,是在橋軸方向上夾著鋼地板30的橫肋33之位置上,分別配置剪力傳達構件50,並且藉由這些剪力傳達構件50來結合主梁11與鋼地板30。 又,如圖15所示,將剪力傳達構件50夾著右側的主梁11的主梁腹板11a而在橋寬度方向上對稱地配置,藉由螺栓52將一邊的剪力傳達構件50結合至一邊的下延伸縱肋32A與主梁腹板11a之一邊的腹板面,並且藉由同一個螺栓52將另一邊的剪力傳達構件50結合至另一邊的下延伸縱肋32A與主梁腹板11a之另一邊的腹板面。
像這樣,藉由相互地傳達橋軸方向的剪力之剪力傳達構件50來結合主梁11與鋼地板30,藉此即可以從主梁11朝向鋼地板30來傳達橋軸方向的剪力。 又,在由剪力傳達構件50與主梁上凸緣11b所包圍的部分之橋軸方向的端部開口設置網構件62,藉此即可以防止鴿子等之鳥類入侵至該包圍的部分。 另外,此時,如圖15所示,亦可作成為使襯板61介於左側(偏離之側)的剪力傳達構件50的第2固定板50b與主梁腹板11a之間,藉此吸收鋼地板30相對於主梁11之橋寬度方向的尺寸誤差。 又,像這樣的剪力傳達構件50所進行之鋼地板結合工序,可在後述的鋪裝工序之後進行,亦可與該鋪裝工序同時地進行。亦即,由於是藉由剪力傳達構件50的設置來將主梁11與鋼地板30合成化,因此主梁11上的產生應力會大幅減少,但是即使在剪力傳達構件50的設置前之產生應力較高的狀態下,只要其是在形成主梁11或鋼地板30的鋼材之設計上的上限應力以內的話,仍然可以使其負擔短期內的交通荷重。因此,也可以在鋪裝工序之後,一邊在鋼地板上供交通使用,一邊進行剪力傳達構件50的設置工程。
接著,如圖9(b)及圖16所示,在鋼地板30與在橋寬度方向及橋軸方向上相鄰於該鋼地板30的鋼筋混凝土地板14之間架設暫時固定板55,並且在此暫時固定板55的上表面側,將暫時鋪裝部56施工成與事先設置在鋼地板30的上表面的鋪裝部34及鋼筋混凝土地板14上的鋪裝部15幾乎齊平(圖1的步驟S11)。暫時固定板55具有以下功能:暫時地使鋼筋混凝土地板14與鋼地板30之間、或鄰接的鋼地板間連續,藉此抑制道路的下陷狀態,而使車輛可通行。 亦即,如圖16(a)所示,藉由前述的鋼筋混凝土地板去除工序,在將配設有鋼地板30的去除部20包圍之鋼筋混凝土地板14的周緣部分當中,在橋寬度方向上相鄰的部分是成為以下狀態:在主梁11的主梁上凸緣11b的上表面側中,將鋪裝部15的一部分去除,而在鋼筋混凝土地板14的橋寬度方向上,使鄰接於去除部20的緣部露出。又,位於主梁11、11間,且在橋軸方向上相鄰的部分之鋼筋混凝土地板14是成為以下狀態:沿著橋寬度方向將鋪裝部15的一部分去除,而在鋼筋混凝土地板14的橋軸方向上,使鄰接於去除部20的緣部露出。 另一方面,鋼地板30的甲板板體31的外周緣部31a是比鋪裝部34的外周緣部更往外側突出,並且在此突出的外周緣部31a設置有複數個螺栓孔31b。 又,在橋寬度方向及橋軸方向上,在鋼地板30的外周緣部31a與鋼筋混凝土地板14之沿著橋軸方向及橋寬度方向的緣部(外周緣部32a)之間設置有間隙S。
並且,如圖16(b)所示,在甲板板體31的外周緣部31a與鋼筋混凝土地板14之沿著橋軸方向的緣部32a上,以橫跨前述間隙S的方式來架設暫時固定板55。在此暫時固定板55中設置有螺栓孔55b,以該螺栓孔55b會與前述螺栓孔31b成為同軸的方式來架設暫時固定板55。並且,將螺栓57插通於螺栓孔55b、31b,並且藉由螺帽57a來鎖緊,藉此將暫時固定板55固定後,在該暫時固定板55的上表面側,將暫時鋪裝部56施工成與事先設置在鋼地板30的上表面的鋪裝部34及鋼筋混凝土地板14上的鋪裝部15幾乎齊平。另外,圖16雖然是顯示將暫時固定板55架設在甲板板體31的外周緣部31a與鋼筋混凝土地板14之沿著橋軸方向的緣部32a之間的間隙S上,並且設置暫時鋪裝部56的情況,但是針對將暫時固定板55架設在甲板板體31的外周緣部31a與鋼筋混凝土地板14之沿著橋寬度方向的緣部32a之間的間隙S上,並且設置暫時鋪裝部56的情況,基本上也是以同樣的順序來進行。
如圖17所示,如此地施工的橋梁的地板替換構造具備有殘置鋼筋混凝土21與鋼地板30,前述殘置鋼筋混凝土21是在鋼筋混凝土地板14的至少一部分當中,將設置在主梁11的主梁上凸緣11b的上表面側的部分以外去除後殘置而形成,前述鋼地板30是在去除部20(參照圖6)配設成覆蓋殘置鋼筋混凝土21,前述去除部20是將鋼筋混凝土地板14的至少一部分以露出殘置鋼筋混凝土21的狀態來去除而形成。
又,鋼地板30具有橫肋33(33A、33B),前述橫肋33是在甲板板體31的下表面側配設於橋寬度方向,且橋寬度方向的一端面或兩端面的至少一部分是與最接近的主梁11的主梁腹板11a的腹板面相對向,橫肋33是在該橫肋33的端部33e,藉由橫肋安裝構件16而剛性結合至最接近於該端部33e的主梁腹板11a。 又,如圖12所示,主梁11與鋼地板30是藉由在橋軸方向上傳達剪力的剪力傳達構件50而結合。
又,在鋼地板30與主梁上凸緣11b與殘置鋼筋混凝土21之間,填充有不規則材料47。此外,在鋼地板30與相鄰於該鋼地板30的鋼筋混凝土地板14之間架設有暫時固定板55,在暫時固定板55的上表面側,暫時鋪裝部56是施工成與鋼地板30的鋪裝部34及鋼筋混凝土地板14上的鋪裝部15幾乎齊平。
如此一來,在1個鋼地板30的替換結束後,暫時解除交通管制,將工程區設為可通行(圖1的步驟S12)。 在進行第2個鋼地板30的替換的情況下,基本上是藉由依序重複上述的工序來進行。但是,省略各工序的詳細說明。 首先,如圖18及圖19所示,在工程區中,在與先前替換(新設置)的鋼地板30於橋軸方向上鄰接的鋼筋混凝土地板14的一部分當中,在橋軸方向(Z方向)的預定的寬度內將設置在主梁上凸緣11b的上表面側的部分以外去除,藉此在鋼筋混凝土地板14的一部分設置去除部20,並且在該去除部20中,將殘置鋼筋混凝土21殘置於主梁上凸緣11b的上表面側(鋼筋混凝土地板去除工序)。又,藉由高強度螺栓將橫肋安裝構件16螺栓結合至主梁腹板11a的上部。
接著,如圖20A及圖21所示,在前述去除部20將下一個鋼地板30配設成覆蓋殘置鋼筋混凝土21(參照圖9),並且藉由高度調整螺栓40(參照圖11),調整該鋼地板30的高度(鋼地板配設工序)。 接著,將鋼地板30的橫肋33在該橫肋33的端部,藉由橫肋安裝構件16來剛性結合至最接近於該端部的主梁腹板11a(橫肋剛性結合工序)。 又,在此階段中,如圖20G及圖20H所示,相鄰的鋼地板30、30彼此是使用面板間接頭35並藉由高強度螺栓46來接合。此面板間接頭35是藉由雙剪螺栓摩擦接合而將鄰接的鋼地板30、30彼此一體化。藉由此面板間接頭35,在鋼地板30的甲板板體31的橋軸方向(參照圖20G)及橋軸直角方向(參照圖20H)上,進一步地將縱肋32、下延伸縱肋32A(參照圖20G)的每一個藉由雙剪螺栓摩擦接合來接合。另外,在設置面板間接頭35時,當存在有預先存在的暫時固定板55的情況下,則將該暫時固定板55撤除。
又,如圖20G所示,將在橋軸方向(在圖20G中與紙面正交的方向)上相鄰的鋼地板30、30彼此接合的面板間接頭35具備有:接頭板體35a,設置在甲板板體31的上表面側,並且在鋼地板30的長邊方向(橋軸正交方向)上延伸;及複數個接頭板體35b,在甲板板體31的下表面側,分別設置在橋軸正交方向上相鄰的縱肋32、32間及縱肋32與下延伸縱肋32A之間,並且比接頭板體35a更短。並且,藉由接頭板體35a與接頭板體35b,夾住相鄰的鋼地板30、30的甲板板體31、31,且藉由高強度螺栓46來緊固,藉此將鋼地板30、30彼此接合。 又,將在橋軸方向上相鄰的鋼地板30、30的縱肋32、32彼此及下延伸縱肋32A、32A彼此接合的面板間接頭35具備有2片接頭板體35c、35c。接頭板體35c是配置成橫跨在橋軸方向上相鄰的鋼地板30、30的接合部。並且,藉由接頭板體35c、35c,分別夾住在橋軸方向上相鄰的鋼地板30、30的縱肋32、32及下延伸縱肋32A、32A,且藉由高強度螺栓46來緊固,藉此將鋼地板30、30彼此接合。
又,如圖20H所示,將在橋軸正交方向(在圖20H中為左右方向)上相鄰的鋼地板30、30彼此接合的面板間接頭35具備有2片接頭板體35d、35d。接頭板體35d是配置成橫跨在橋軸正交方向上相鄰的鋼地板30、30的接合部,並且沿著鋼地板30的短邊方向(在圖20H中與紙面正交的方向)而延伸。並且,藉由接頭板體35d、35d,分別夾住在橋軸正交方向上相鄰的鋼地板30、30的甲板板體31、31,且藉由高強度螺栓46來緊固,藉此將鋼地板30、30彼此接合。 接著,藉由在橋軸方向上傳達剪力的剪力傳達構件50來結合主梁11與鋼地板30(鋼地板結合工序)。 另外,在此鋼地板結合工序之前,在鋼地板30與主梁上凸緣11b與殘置鋼筋混凝土21之間,填充不規則材料。
最後,在本次替換的鋼地板30與在橋寬度方向及橋軸方向上相鄰於該鋼地板30的鋼筋混凝土地板14之間架設暫時固定板55,並且在此暫時固定板55的上表面側,將暫時鋪裝部56施工成與事先設置在鋼地板30的上表面的鋪裝部34及鋼筋混凝土地板14上的鋪裝部15幾乎齊平(參照圖16)。
如此一來,在已替換下一個(第2個)鋼地板30後,以同樣的方式相繼替換必要數量的鋼地板30,藉此在橋軸方向上僅於所期望的距離內取代鋼筋混凝土地板14而新設置新的鋼地板30。如以上地進行,針對單側2車道當中的一側的車道在橋軸方向上僅於所期望的距離內新設置新的鋼地板30。
又,針對一側的車道在橋軸方向上僅於所期望的距離內取代鋼筋混凝土地板14而新設置新的鋼地板30後,如圖20B所示,針對單側2車道當中的另一側的車道(在圖20B中為左側的車道)也是以同樣的方式來取代原本設置的鋼筋混凝土地板14而新設置新的鋼地板30。 在圖20B中,在一側的車道中已替換的鋼地板30雖然是記載2片,但實際上是在橋軸方向上以預定數量來連續地施工(新設置)鋼地板30。 另外,由於在另一側的車道中新設置鋼地板30的情況,是和在一側的車道中新設置鋼地板30的情況以同樣的方式來新設置鋼地板30,因此在以下簡單地說明其方法。
在單側2車道當中的另一側的車道中,取代鋼筋混凝土地板14而新設置新的鋼地板30的情況下,作為準備工序,進行了整面鷹架的設置或干涉的構件的撤除後,在鋼筋混凝土地板14的下表面側,進行藉由高強度螺栓將橫肋安裝構件16螺栓結合至預定的主梁11的主梁腹板11a之上部的作業。 並且,針對另一側的車道管制了上部交通(未圖示)後,如圖20B及圖20C所示,在另一側的車道的鋼筋混凝土地板14的至少一部分當中,將設置在主梁11的主梁上凸緣11b的上表面側的部分以外去除,藉此在鋼筋混凝土地板14的至少一部分設置去除部20,並且在該去除部20中,將殘置鋼筋混凝土21殘置於主梁上凸緣11b的上表面側(鋼筋混凝土地板去除工序)。 接著,如圖20D及圖20E所示,在去除部20將鋼地板30配設成覆蓋殘置鋼筋混凝土21(鋼地板配設工序)。接著,如圖20E所示,將橫肋33在該橫肋33的橋寬度方向的兩端部,藉由橫肋安裝構件16來剛性結合至最接近於該兩端部的主梁腹板11a(橫肋剛性結合工序)。另外,事先將橫肋安裝構件16螺栓結合至主梁腹板11a。又,將橫肋33螺栓結合至橫肋安裝構件16的情況下,藉由接合板體42來夾住橫肋安裝構件16與橫肋33的端部,並且藉由高強度螺栓來緊固。 接著,藉由在橋軸方向上傳達剪力的剪力傳達構件50來結合主梁11與鋼地板30(鋼地板結合工序)。
接著,如圖20F所示,在鋼地板30與相鄰於該鋼地板30的鋼筋混凝土地板14之間架設暫時固定板55,在暫時固定板55的上表面側,將暫時鋪裝部56施工成與鋼地板30的上表面側的鋪裝部34及鋼筋混凝土地板14上的鋪裝部幾乎齊平。又,在前述鋼地板(另一側的車道的鋼地板)30與設置在一側的車道的鋼地板30之間安裝面板間接頭來相互地接合,在面板間接頭的上表面側,將暫時鋪裝部56施工成與在橋寬度方向上相鄰的鋼地板30的上表面側的鋪裝部34幾乎齊平。 並且,藉由在橋梁中已預定的區間中結束鋼地板30的替換,來將整個工程結束。
另外,在另一側的車道中,也是在前述鋼筋混凝土地板去除工序中,將殘置鋼筋混凝土21的上部之覆蓋混凝土去除。 又,在鋼地板30中,螺合有可調整該鋼地板30的高度之高度調整螺栓,且螺合成可抵接殘置鋼筋混凝土21, 在前述鋼地板配設工序之後,藉由轉動高度調整螺栓來調整鋼地板的高度。 此外,在前述鋼地板配設工序之後,在鋼地板30與主梁上凸緣11b與殘置鋼筋混凝土21之間,填充不規則材料。
如以上地根據本實施形態,鋼地板30具有一種在甲板板體31的下表面側配設於橋寬度方向,且橋寬度方向的一端面或兩端面的至少一部分是與最接近的主梁11的主梁腹板11a的腹板面相對向的橫肋33(33A、33B),且橫肋33是在該橫肋33的端部,剛性結合至最接近於該端部的主梁腹板11a。亦即,由於和以往不同,鋼地板30的橫肋33的端部是在不透過地板支撐托架的情況下,直接地剛性結合至主梁腹板11a,因此鋼地板30與主梁11成為一體構造的橋梁,可以確實地確保作為橋梁的剛性,並且可以削減對主梁腹板11a安裝地板支撐托架的勞力、或是對地板支撐托架安裝鋼地板的橫肋的勞力。 又,由於主梁11與鋼地板30是藉由在橋軸方向上傳達剪力的剪力傳達構件50而結合,因此可以在主梁11與鋼地板30之間於橋軸方向上確實地傳達剪力。 將橫肋33剛性結合至主梁腹板11a,藉此只要為後孔方式即可以容易地進行施工時之橫肋33之上下方向的位置調整。當然,若已知施工時之橫肋33的位置調整的必要性較小,則也可以作為先孔方式在工廠等先形成孔,藉此削減施工現場的施工時間/勞力。
又,由於只要將殘置鋼筋混凝土21的上部之覆蓋混凝土22去除即可,因此不需要將豎立設置在主梁上凸緣11b的螺樁間的混凝土去除。由於螺樁間的混凝土在去除上非常地需要勞力,因此藉由殘置該混凝土,即可以大幅地削減去除作業的勞力。 又,由於將殘置鋼筋混凝土21殘置於主梁上凸緣11b上,因此在已將鋼筋混凝土地板14的一部分去除的情況下,可以抑制主梁11的挫曲。 此外,由於藉由轉動高度調整螺栓40,即可以調整鋼地板30的高度,因此可以將鋼地板30的高度設成和未替換的鋼筋混凝土地板14或已先設置的鋼地板30的高度相等。亦即,可以在現場調整路面計畫高度。
又,由於在鋼地板30與主梁上凸緣11b與殘置鋼筋混凝土21之間,填充不規則材料47,因此可以防止殘置鋼筋混凝土21的鋼筋、露出於前述之間(空間)的鋼地板30的下表面、主梁上凸緣11b的上表面等之腐蝕。 又,由於在鋼地板30與相鄰於該鋼地板30的鋼筋混凝土地板14之間架設暫時固定板55,且在此暫時固定板55的上表面側,暫時鋪裝部56是施工成與鋼地板30的鋪裝部34及原本設置的鋼筋混凝土地板14上的鋪裝部15幾乎齊平,因此可以使原本設置的鋼筋混凝土地板14的鋪裝部15與已更新的(已替換的)鋼地板30的鋪裝部34連續。因此,可以解除在地板的替換時所進行的車道管制,而暫時地使車輛行走。
此外,由於是在螺栓結合至主梁腹板11a的橫肋安裝構件16上螺栓結合有橫肋33的端部,因此可以容易且確實地將橫肋33的端部剛性結合至最接近於該端部的主梁腹板11a。 又,由於在接合板體42的螺栓孔42c周圍的接合面上施行透過金屬噴敷(鋁噴敷)所進行之摩擦面處理,因此可以確保高強度螺栓摩擦接合所需的摩擦係數,並且將高強度螺栓45的個數最小化。 除此之外,由於是將原本設置的鋼筋混凝土地板14替換成比該鋼筋混凝土地板14更輕非常多的鋼地板30,因此可以使鋼地板30比鋼筋混凝土地板14更往橋寬度方向外側突出,亦即,可以增大道路的路肩寬度。
(第2實施形態) 接著,針對第2實施形態來進行說明。 在第2實施形態中,是針對在橋寬度方向上相鄰的主梁的間隔為2m~2.5m左右,且將鋼筋混凝土地板的一部分切斷成在橋軸方向上較長的形狀後去除,並替換成新設置的鋼地板的情況來進行說明。 另外,在本實施形態中,基本上是藉由依序重複上述第1實施形態中所說明的工序來進行。從而,將各工序之詳細的說明省略,並且對和第1實施形態相同的構成構件附上相同符號,並將其說明省略或簡略化。
首先,在如圖22所示的橋梁10下設置未圖示的整面懸式鷹架,並且從此整面懸式鷹架來對在設置(替換)新設置的鋼地板時造成干涉的構件進行撤除、改良、加工(局部研磨作業)。 接著,如圖23所示,在橋梁10中的4個主梁當中,在右側2個主梁11的主梁腹板11a的上部於橋軸方向上以預定間隔來配置橫肋安裝構件16,並且藉由高強度螺栓來螺栓結合。在此情況下,將橫肋安裝構件16分別螺栓結合至位於最右側的主梁11的主梁腹板11a的兩腹板面,並且將橫肋安裝構件16螺栓結合至從右數來第2個主梁11的主梁腹板11a的右側之腹板面。 另外,在已將橫肋安裝構件16安裝於主梁11後,因應需要來進行上部交通的單側車道管制。在進行單側車道管制的情況下,在路面的寬度方向(橋寬度方向)的中央部上,於橋軸方向上以預定間隔來豎立設置暫設防護件17。
接著,如圖24及圖25所示,在鋼筋混凝土地板14當中,將包含從右側的主梁11往橋寬度方向(X方向)外側(右側)伸出的伸出托架14A(參照圖22及圖23)之部分往橋軸方向(Z方向)大幅去除成俯視視角為矩形,亦即,將包含伸出托架14A的鋼筋混凝土地板14的橋寬度方向的右側緣部去除成在橋軸方向的兩端部留下伸出托架14A的一部分,藉此在鋼筋混凝土地板14的一部分設置去除部20A,並且在該去除部20A中,將殘置鋼筋混凝土21殘置於右側的主梁上凸緣11b的上表面側之一半。
接著,如圖26及圖27所示,在前述去除部20A將新設置的鋼地板30A設置成覆蓋殘置鋼筋混凝土21,並且將該鋼地板30A的橫肋33之橋寬度方向的端部,在該橫肋33的橋寬度方向的主梁11側之端面與最接近的主梁11的主梁腹板11a的腹板面相對向的狀態下,藉由已結合的橫肋安裝構件16來剛性結合至最接近的主梁腹板11a,藉此將橫肋33與最接近的主梁腹板11a剛性結合。又,在此橫肋結合工序之前,藉由上述高度調整螺栓40(省略圖示)來進行鋼地板30A的高度調整。 此實施形態的鋼地板30A是以預定的間隔(圖中所示之物的情況為2.25m間隔)而具備有5片橫肋33。另外,雖然鄰接的橫肋33間的間隔主要是依據運輸來決定,但是只要主梁的間隔為一般的2.5m左右,就可以將鋼地板30A的橋寬度方向的長度設為2.5m多左右,因此橫肋33間的間隔可以取得比較大。此時,由於鋼地板30A的橋軸方向的長度是運輸界限之12m左右為最大,因此橫肋33的片數可以是以2.25m間隔來設為5片。但是,可以根據施工的其他條件,來適當地取鋼地板的橋軸方向的長度,其中可以將橫肋以最大2.25m左右的間隔來配置。
接著,如圖28及圖29所示,在鋼筋混凝土地板14當中,將右側2個主梁11、11間的部分去除成俯視視角為矩形,藉此在鋼筋混凝土地板14的一部分設置去除部20B,並且在該去除部20B中,將殘置鋼筋混凝土21殘置於最右側的主梁11的主梁上凸緣11b的上表面側,並且將殘置鋼筋混凝土21殘置於從右數來第2個主梁11的主梁上凸緣11b的上表面一半(鋼筋混凝土地板去除工序)。
接著,如圖30及圖31所示,在前述去除部20B將下一個鋼地板30B配設成覆蓋殘置鋼筋混凝土21(參照圖28),並且藉由高度調整螺栓40(參照圖11),調整該鋼地板30B的高度(鋼地板配設工序)。 接著,將鋼地板30B的橫肋33在該橫肋33的橋寬度方向的端部,藉由橫肋安裝構件16來剛性結合至最接近於該端部的主梁腹板11a(橫肋剛性結合工序)。 接著,如圖32所示,藉由在橋軸方向上傳達剪力之和第1實施形態同樣的剪力傳達構件50來結合最右側的主梁11與鋼地板30A,並且藉由在橋軸方向上傳達剪力的剪力傳達構件50來結合同一個主梁11與鋼地板30B(鋼地板結合工序)。另外,剪力傳達構件50的安裝也可以在交通管制的解除後進行。 又,藉由面板間接頭35來將在橋軸正交方向(在圖32中為左右方向)上相鄰的鋼地板30A、30B彼此接合。面板間接頭35具備有2片接頭板體35d、35d。將接頭板體35d、35d配置成橫跨在橋軸正交方向上相鄰的鋼地板30A、30B的接合部,並且藉由接頭板體35d、35d,分別夾住鋼地板30A、30B的甲板板體31、31,且藉由高強度螺栓46來緊固,藉此將鋼地板30A、30B彼此接合。又,藉由鋪裝部34a來填滿鋼地板30A、30B的鋪裝部34、34間。 最後,在本次替換的鋼地板30B與在橋寬度方向及橋軸方向上相鄰於該鋼地板30B的鋼筋混凝土地板14之間架設暫時固定板55,並且在此暫時固定板55的上表面側,將未圖示的暫時鋪裝部施工成與事先設置在鋼地板30A、30B的上表面的鋪裝部34及鋼筋混凝土地板14上的鋪裝部15幾乎齊平。
如此一來,在鋼地板30A、30B的替換結束後,暫時解除交通管制,將工程區設為可通行。 在進行下一個鋼地板30A、30B的替換的情況下,基本上是藉由依序重複上述的工序來進行。此外,以同樣的方式相繼替換必要數量的鋼地板30A、30B,藉此在橋軸方向上僅於所期望的距離內取代鋼筋混凝土地板14而新設置新的鋼地板30A、30B。
根據本實施形態,除了可以得到和第1實施形態同樣的效果之外,還具有以下優點:在橋寬度方向上相鄰的主梁的間隔為2m~2.5m左右而較狹窄的情況下,可以有效率地取代鋼筋混凝土地板14而新設置新的鋼地板30A、30B。
另外,在本實施形態中,雖然是在設置了鋼地板30A後,再設置鋼地板30B,但亦可與此相反地,在設置了鋼地板30B後,再設置鋼地板30A。
(第3實施形態) 接著,針對第3實施形態來進行說明。 在第3實施形態中,如圖33及圖34所示,橋梁10B是取代第1實施形態的橋梁10的橫肋安裝構件16而具備有第1橫肋安裝構件(橫肋安裝構件)70及第2橫肋安裝構件(橫肋安裝構件)71,並且取代剪力傳達構件50而具備有剪力傳達構件72。 另外,亦可構成為橋梁10B具備3個以上的橫肋安裝構件。
另外,第1橫肋安裝構件70及第2橫肋安裝構件71是固定於主梁11的主梁腹板11a的左側。 在本實施形態中,在主梁11的主梁腹板11a中固定有複數個補強肋(水平肋)11e。複數補強肋11e是在主梁腹板11a的左側之腹板面上配置成互相在上下方向上分開。複數個補強肋11e是分別在橋軸方向上延伸。 在橋梁10B中,在橋寬度方向上相鄰的複數個已替換之鋼地板30當中,將位於右側的鋼地板30也稱為鋼地板30C,且將位於左側的鋼地板30也稱為鋼地板30D。在鋼地板30C的甲板板體31之左側的端部,固定有從甲板板體31朝向下方延伸的延長構件31c。延長構件31c是配置在鋼地板30C所覆蓋的殘置鋼筋混凝土21的左側。
如圖33及圖35所示,第1橫肋安裝構件70是和橫肋安裝構件16同樣地構成,並且具備有固定板體70a與連結板體70b。固定板體70a是形成為矩形的板狀。固定板體70a是配置成使固定板體70a的厚度方向成為橋寬度方向。固定板體70a是藉由高強度螺栓(未圖示)而螺栓結合至主梁11的主梁腹板11a。固定板體70a之上下方向的長度是橫肋安裝構件16的固定板體16a之上下方向的長度之一半左右。
連結板體70b是形成為大致矩形的板狀。連結板體70b是從固定板體70a的寬度方向的中央部突出設置於正交於固定板體70a的板面之方向。連結板體70b是配置成使連結板體70b的厚度方向成為橋軸方向。連結板體70b的左側端是延伸到鋼地板30C的延長構件31c的左側端。連結板體70b之上下方向的長度是和固定板體70a之上下方向的長度為相同程度。 在連結板體70b的下方的緣部形成有缺口70c。缺口70c是從連結板體70b的固定板體70a側之端形成到連結板體70b的橋寬度方向的中間部。 在此例中,在連結板體70b上固定有補強肋70d。補強肋70d是配置在連結板體70b之上下方向的中間部,並且在橋寬度方向上延伸。另外,第1橫肋安裝構件70亦可不具備有補強肋70d。 在本實施形態中,第1橫肋安裝構件70是配置在主梁腹板11a中之複數個補強肋11e之間。換言之,第1橫肋安裝構件70是配置在比複數個補強肋11e當中配置在最上方的補強肋11e更下方。
第2橫肋安裝構件71是和第1橫肋安裝構件70同樣地構成。第2橫肋安裝構件71具備有和第1橫肋安裝構件70的固定板體70a、連結板體70b、補強肋70d同樣地構成的固定板體71a、連結板體71b、補強肋71d。在此例中,在連結板體71b上未形成有缺口。 第2橫肋安裝構件71是配置在比第1橫肋安裝構件70更下方。在此例中,第2橫肋安裝構件71的整體是配置在比第1橫肋安裝構件70更下方。第1橫肋安裝構件70及第2橫肋安裝構件71是在上下方向上排列而配置。
由於是將第1實施形態的橫肋安裝構件16在上下方向上分割而構成橫肋安裝構件70、71,因此和橫肋安裝構件16的彎曲強度相較之下,橫肋安裝構件70、71整體的彎曲強度會減少。但是,由於橫肋安裝構件70、71和縱肋32等相較之下,橋軸方向的長度較短,因此和將縱肋32等在上下方向上分割的情況相較之下,將橫肋安裝構件16在上下方向上分割而構成的橫肋安裝構件70、71整體的彎曲強度的減少量較小。又,和橫肋安裝構件16的剪力強度相較之下,橫肋安裝構件70、71整體的剪力強度的減少量幾乎不存在。
在本實施形態中,主梁上凸緣11b與第1橫肋安裝構件70之間的主梁腹板11a之上下方向的長度L1為224mm以上。 此長度L1較理想的是主梁腹板11a的厚度的38倍以下。 這是因為將肋安裝構件70、71安裝於比主梁11的補強肋11e的位置更下方的話,產生在主梁上凸緣11b與主梁腹板11a之間的焊接部的應力就可充分地減少至不產生疲勞的等級。另外,在主梁11安裝補強肋11e的位置是由日本公路橋規範及解說(公益社團法人日本道路協會編輯)所規定。在主梁11上於上下方向上安裝有1層補強肋11e的情況下,長度L1即成為主梁腹板11a的高度的0.2倍,而安裝有2層的情況下,則成為0.14倍以上。安裝有2層補強肋11e的情況下,主梁腹板11a的高度為1600mm左右,因此根據(1600×0.14)之數式,長度L1即成為224mm。又,補強肋11e為水平1層的情況下,主梁腹板11a的高度可想成為1500mm左右,因此根據(1500×0.2)之數式,長度L1即成為300mm。
又,近年,已變成也在製作將主梁的補強肋廢除之厚實截面的腹板等。因此,將作成為梁高1600mm且板厚9mm時的肋安裝構件的長度L1即224mm設定為最低限度的分開距離。據此,可以說為了減少主梁上凸緣11b與主梁腹板11a之間的應力,只要確保224mm以上的間隔來作為長度L1即為適當。 又,若考慮到挫曲,則如日本公路橋規範及解說所記載,設定板厚的38倍來作為最大限度的未補強剛性區間寬度這點,在設計上也是適當的上限值,前述最大限度的未補強剛性區間寬度是在主梁腹板11a使用高強度鋼SBHS時的挫曲強度不減少的等級。
如圖33及圖34所示,在主梁11的主梁腹板11a的右側,螺栓結合有和第1橫肋安裝構件70、第2橫肋安裝構件71同樣地構成的第1橫肋安裝構件70A、第2橫肋安裝構件71A。第1橫肋安裝構件70A、第2橫肋安裝構件71A是和第1橫肋安裝構件70、第2橫肋安裝構件71僅橋寬度方向的長度不同。
如圖33及圖35所示,鋼地板30C的延長構件31c、鋼地板30D的橫肋33B、及第1橫肋安裝構件70的連結板體70b是藉由第1接合板體75而互相接合。第1接合板體75是形成為使第1接合板體75的厚度方向成為橋軸方向的板狀。從橋軸方向來觀看第1接合板體75時,第1接合板體75是呈現上下方向較長的矩形。第1接合板體75的上端是配置在緊鄰鋼地板30C、30D的甲板板體31的下方。第1接合板體75的下端是在上下方向上延伸到連結板體70b的中間部。延長構件31c、橫肋33B、及連結板體70b是使用第1接合板體75並藉由高強度螺栓76來接合。
鋼地板30D的橫肋33B、第1橫肋安裝構件70的連結板體70b、及第2橫肋安裝構件71的連結板體71b是藉由第2接合板體77而互相接合。第2接合板體77是配置在比第1接合板體75更下方。第2接合板體77的上端是在上下方向上延伸到連結板體70b的中間部。在第2接合板體77與第1接合板體75之間,形成有間隙T1。第2接合板體77的下端是在上下方向上延伸到連結板體71b的下端。橫肋33B、連結板體70b、及連結板體71b是使用第2接合板體77並藉由高強度螺栓78來接合。
亦即,連結板體70b是分別透過第1接合板體75及第2接合板體77而接合於橫肋33B。間隙T1是在上下方向上配置於連結板體70b的中間部。 另一方面,第1橫肋安裝構件70A及第2橫肋安裝構件71A、與鋼地板30C的橫肋33A是藉由接合板體77A而分別接合。
如圖36所示,一對剪力傳達構件72是配置成在橋寬度方向上夾著主梁腹板11a。如圖34及圖36所示,各剪力傳達構件72具備有第1片80、第2片81、及連結片82。第1片80及第2片81是形成為使橋寬度方向成為厚度方向的板狀。 第1片80是藉由高強度螺栓(第1固定構件)84而固定於主梁腹板11a。雖然未圖示,但第1片80是藉由在橋軸方向上互相隔著間隔而配置的複數個高強度螺栓84來固定於主梁腹板11a。 第2片81是藉由高強度螺栓(第2固定構件)85而固定於鋼地板30C的下延伸縱肋32A。第2片81是配置在於橋寬度方向上夾著殘置鋼筋混凝土21的一對下延伸縱肋32A的外側。高強度螺栓85是配置在和高強度螺栓84於上下方向上同等的位置。 第2片81是藉由在橋軸方向上互相隔著間隔而配置的複數個高強度螺栓85來固定於下延伸縱肋32A。
從橋軸方向來觀看連結片82時,連結片82是形成為朝向下方凸出之彎曲的形狀。連結片82的第1端是連結於第1片80。連結片82的第1端之相反端即第2端是連結於第2片81。連結片82是在橋寬度方向上橫跨下延伸縱肋32A的下端。 第1片80、第2片81、及連結片82是藉由例如對鋼板進行彎曲加工而形成為一體。 像這樣將剪力傳達構件72固定於主梁11及鋼地板30C的下延伸縱肋32A,藉此在鋼地板30C相對於主梁11於橋寬度方向上位置偏移時,變得將可使用前述襯板60、61等來容易地應對。
用於構成出如以上地構成的橋梁10B之本實施形態的橋梁的地板替換方法是如以下所述。 另外,在本實施形態中,基本上是藉由依序重複上述第1實施形態中所說明的工序來進行。從而,將各工序之詳細的說明省略,並且對和第1實施形態相同的構成構件附上相同符號,並將其說明省略或簡略化。 在鋼筋混凝土地板去除工序中,將第1橫肋安裝構件70及第2橫肋安裝構件71分別螺栓結合至主梁11的主梁腹板11a。此時,將第2橫肋安裝構件71配置在比第1橫肋安裝構件70更下方。將橫肋安裝構件70、71螺栓結合至主梁腹板11a,使主梁上凸緣11b與第1橫肋安裝構件70之間的主梁腹板11a之上下方向的長度L1成為主梁腹板11a之224mm以上。 藉由進行上述工序,即視為在橋梁10B中已替換鋼地板30C、30D。
在鋼地板配設工序之後的橫肋剛性結合工序中,將鋼地板30D的橫肋33B分別螺栓結合至第1橫肋安裝構件70及第2橫肋安裝構件71。更詳細而言,藉由第1接合板體75,將鋼地板30C的延長構件31c、鋼地板30D的橫肋33B、及第1橫肋安裝構件70的連結板體70b互相接合。 藉由第2接合板體77,將鋼地板30D的橫肋33B、第1橫肋安裝構件70的連結板體70b、及第2橫肋安裝構件71的連結板體71b互相接合。
在鋼地板結合工序中,藉由高強度螺栓84將剪力傳達構件72的第1片80固定於主梁11的主梁腹板11a。藉由高強度螺栓85將剪力傳達構件72的第2片81固定於鋼地板30C的下延伸縱肋32A。 藉由進行以上的工序,橋梁10B的地板替換方法的全部工序即結束。
在此,針對分析了作用於橋梁10B的應力之結果來進行說明。 於圖37顯示橋梁10B的分析模型。在分析模型的橋梁10B中,在連結板體71b的上方的緣部形成有缺口71c。但是,已知此缺口71c並不會對作用於橋梁10B的應力造成較大的影響。 在橋梁10B中,主梁上凸緣11b與第1橫肋安裝構件70之間的主梁腹板11a之上下方向的長度L1比較長,長度L1為主梁腹板11a的高度的0.2倍之300mm。此0.2倍是對應於日本公路橋規範及解說中規定之補強肋為1層時的安裝位置而決定的。 以日本公路橋規範及解說作為參考,將鋼地板30C、30D、主梁11等之以鋼所形成的構件的彈性係數(楊氏模數)E設為200kN/mm2 ,並且將蒲松比(Poisson’s ratio)μ設為0.3。不規則材料47設為砂漿,且將彈性係數E設為26.5kN/mm2 ,並且將蒲松比μ設為0.167。
使預定的輪荷重朝向下方作用於橋梁10B。此時,主梁腹板11a中之接合於主梁上凸緣11b的位置P1上的應力範圍成為20.6N/mm2 。另外,由於位置P1是焊接的部分,因此將應力範圍縮小,以提升主梁11的耐疲勞特性一事會變得重要。另外,主梁腹板11a中之第1橫肋安裝構件70的上端的位置P2是藉由金屬接觸而接合的部分。 因此,位置P2上的應力範圍在耐疲勞特性方面並不重要。 又,在橫肋33B的外緣當中,第1接合板體75與第2接合板體77之間的位置P3上的應力範圍成為35.0N/mm2
將橋梁10C的分析模型顯示於圖38,前述橋梁10C是相對於橋梁10B而將主梁上凸緣11b與第1橫肋安裝構件70之間的主梁腹板11a之上下方向的長度L2設為較短。長度L2為0mm~100mm左右,是主梁腹板11a的厚度的頂多10倍。在橋梁10C中,第1接合板體75甚至未接合於第1橫肋安裝構件70。 使和作用於橋梁10B的輪荷重相同的輪荷重作用於橋梁10C。此時,主梁腹板11a中之接合於主梁上凸緣11b的位置P1上的應力範圍成為92.5N/mm2 。亦即,可知在橋梁10B中,是相對於橋梁10C而將長度L1設為較長,藉此使位置P1上的應力範圍從92.5N/mm2 變小到20.6N/mm2 。 在橫肋33B的外緣當中,第1接合板體75與第2接合板體77之間的位置P3上的應力範圍成為142.6N/mm2 。亦即,可知在橋梁10B中,是相對於橋梁10C而使第2接合板體77也接合於第1橫肋安裝構件70,藉此使位置P3上的應力範圍從142.6N/mm2 變小到35.0N/mm2
根據本實施形態,可以得到和第1實施形態同樣的效果。 此外,將主梁上凸緣11b與第1橫肋安裝構件70之間的主梁腹板11a的長度L1設為224mm以上,藉此即可以將與主梁腹板11a中之接合於主梁上凸緣11b的位置P1對應之部分的應力範圍縮小,以提升主梁11的耐疲勞特性。 作為橫肋安裝構件,具備有第1橫肋安裝構件70及第2橫肋安裝構件71。從而,由於可以構成為以橫肋安裝構件70、71整體來形成預定的彎曲強度及剪力強度,因此可以減輕第1橫肋安裝構件70及第2橫肋安裝構件71的每一個的質量。藉此,作業人員即可以藉由人力而容易地搬運第1橫肋安裝構件70及第2橫肋安裝構件71的每一個。 在主梁11的補強肋11e間之類的狹窄場所中,即可以配置比橫肋安裝構件16更小型化的第1橫肋安裝構件70。
第1接合板體75是接合鋼地板30D的橫肋33B及第1橫肋安裝構件70,且第2接合板體77是接合鋼地板30D的橫肋33B、第1橫肋安裝構件70、及第2橫肋安裝構件71。由於藉由第2接合板體77不僅接合第2橫肋安裝構件71還接合第1橫肋安裝構件70,因此可以避免應力集中在橫肋33B中之位於第1接合板體75與第2接合板體77之間的部分。 在剪力傳達構件72中,由於第1片80藉由高強度螺栓84而固定於主梁腹板11a的位置與第2片81藉由高強度螺栓85而固定於鋼地板30C的下延伸縱肋32A的位置於上下方向上同等,因此可抑制在剪力傳達構件72上產生繞著沿水平面的軸線之力矩。因此,剪力傳達構件72承受力矩的必要即變少,而可將剪力傳達構件72輕量化,又,可以削減設置所需的螺栓個數。
另外,在本實施形態中,亦可構成為:第1接合板體75接合鋼地板30C的延長構件31c、鋼地板30D的橫肋33B、第1橫肋安裝構件70的連結板體70b、及第2橫肋安裝構件71的連結板體71b,且第2接合板體77接合鋼地板30D的橫肋33B及第2橫肋安裝構件71的連結板體71b。 即使像這樣地構成仍然可以發揮和本實施形態的橋梁10B及地板替換方法同樣的效果。 又,如圖39所示之橋梁10D所示,本實施形態的橋梁10B中之第1接合板體75及第2接合板體77亦可一體地構成為接合板體88。 產業上之可利用性
根據本發明,可以提供一種橋梁的構造及地板替換方法,可以將鋼地板的橫肋容易且穩固地結合至主梁的腹板,並且可以確保作為橋梁的剛性,此外,可以在主梁與鋼地板之間於橋軸方向上確實地傳達剪力。
10、10B、10C、10D:橋梁(橋梁的構造) 11:主梁 11a:主梁腹板 11b:主梁上凸緣 11c:主梁下凸緣 11d、16c、16d、31b、33g、42c、50d、55b:螺栓孔 11e、70d、71d:補強肋 12:橫梁 13:抗搖撐構 14:鋼筋混凝土地板 14a:凸條 14A:伸出托架 14b:邊梁 14c:護欄 15、34、34a:鋪裝部 16:橫肋安裝構件 16a、70a、71a:固定板體 16b、70b、71b:連結板體 17:暫設防護件 18、45、46、76、78:高強度螺栓 18a、45a、57a:螺帽 20、20A、20B:去除部 21:殘置鋼筋混凝土 21a:上鋼筋 22:覆蓋混凝土 30、30A、30B、30C、30D:鋼地板 31:甲板板體 31a、32a:外周緣部 31c:延長構件 32:縱肋 32A:下延伸縱肋(肋) 33、33A、33B:橫肋 33a:一端面 33b:凸緣 33c:突出部 33d:兩端面 33e:端部 35:面板間接頭 35a、35b、35c、35d:接頭板體 36:密封材 37:鈦箔 40:高度調整螺栓 41:螺孔 42、77A、88:接合板體 47:不規則材料 50、72:剪力傳達構件 50a:第1固定板 50b:第2固定板 50c:連結板 51、52、57:螺栓 55:暫時固定板 56:暫時鋪裝部 60、61:襯板 62:網構件 70、70A:第1橫肋安裝構件(橫肋安裝構件) 70c、71c:缺口 71、71A:第2橫肋安裝構件(橫肋安裝構件) 75:第1接合板體 77:第2接合板體 80:第1片 81:第2片 82:連結片 84:高強度螺栓(第1固定構件) 85:高強度螺栓(第2固定構件) A:箭頭 L1、L2:長度 P1、P2、P3:位置 S、T1:間隙 S1~S12:步驟
圖1是本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的作業流程圖。 圖2A是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是從斜上方來觀看地板替換前之橋梁的立體圖。但是,僅顯示單側的車道。 圖2B同樣是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是從斜下方來觀看地板替換前之橋梁的立體圖。 圖3同樣是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已將橫肋安裝構件安裝於主梁腹板的狀態的圖,(a)是從斜下方來觀看橋梁的立體圖,(b)是右側的主梁之包含橫肋安裝構件的截面圖。 圖4同樣是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示橫肋安裝構件的圖,(a)是橫肋安裝構件的立體圖,(b)是(a)中的A箭頭視角圖。 圖5同樣是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已將橫肋安裝構件安裝於主梁腹板的狀態之主要部位的截面圖。 圖6同樣是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已將鋼筋混凝土地板的一部分去除的狀態的圖,而且是從斜上方來觀看橋梁的立體圖。 圖7同樣是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已將鋼筋混凝土地板的一部分去除的狀態的圖,而且是從斜下方來觀看橋梁的立體圖。 圖8同樣是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已將殘置混凝土上部去除的狀態的截面圖。 圖9同樣是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已設置鋼地板的狀態的圖,(a)是從斜上方來觀看橋梁的立體圖,(b)是從斜上方來觀看顯示已設置暫時固定板的狀態之橋梁的立體圖。 圖10同樣是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已設置鋼地板的狀態的圖,(a)是從斜下方來觀看橋梁的立體圖,(b)是橋梁的前視圖。 圖11同樣是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示包含殘置混凝土的主要部位的圖,(a)是截面圖,(b)是顯示已填充不規則材料的狀態的截面圖。 圖12同樣是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已將橫肋剛性結合至主梁腹板的狀態的圖,(a)是從斜下方來觀看的立體圖,(b)是側視圖。 圖13同樣是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是圖10(b)中的主要部位的立體圖。 圖14同樣是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是圖12(a)中的主要部位的俯視截面圖。 圖15同樣是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示剪力傳達構件的圖,(a)是顯示已安裝剪力傳達構件的狀態之主要部位的截面圖,(b)是剪力傳達構件的立體圖,(c)是剪力傳達構件的前視圖,(d)是剪力傳達構件的側視圖,(e)是剪力傳達構件的仰視圖。 圖16同樣是用於說明本發明的第1實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,(a)是顯示鋼地板與相鄰於該鋼地板的鋼筋混凝土地板的主要部位的截面圖,(b)是顯示在鋼地板與鋼筋混凝土地板之間暫時設置暫時固定板,且施行了暫時鋪裝的狀態之主要部位的截面圖。 圖17是顯示本發明的第1實施形態之橋梁的構造之主要部位的截面圖。 圖18是用於說明在本發明的第1實施形態中,設置下一個鋼地板的方法的圖,並且是顯示已設置去除部的狀態且從斜上方來觀看的立體圖。 圖19同樣是用於說明在本發明的第1實施形態中,設置下一個鋼地板的方法的圖,並且是顯示已設置去除部的狀態且從斜下方來觀看的立體圖。 圖20A同樣是用於說明在本發明的第1實施形態中,設置下一個鋼地板的方法的圖,並且是顯示已設置下一個鋼地板的狀態且從斜上方來觀看的立體圖。 圖20B同樣是用於說明在本發明的第1實施形態中,設置下一個鋼地板的方法的圖,並且是顯示已將另一側的車道的鋼筋混凝土地板的一部分去除的狀態的圖,而且是從斜上方來觀看橋梁的立體圖。 圖20C同樣是用於說明在本發明的第1實施形態中,設置下一個鋼地板的方法的圖,並且是顯示已將另一側的車道的鋼筋混凝土地板的一部分去除的狀態的圖,而且是去除部中的前視截面圖。 圖20D同樣是用於說明在本發明的第1實施形態中,設置下一個鋼地板的方法的圖,並且是顯示已將鋼地板設置於另一側的車道側的狀態的圖,而且是從斜上方來觀看橋梁的立體圖。 圖20E同樣是用於說明在本發明的第1實施形態中,設置下一個鋼地板的方法的圖,並且是顯示已將鋼地板設置於另一側的車道側的狀態的圖,而且是該鋼地板中的前視截面圖。 圖20F同樣是用於說明在本發明的第1實施形態中,設置下一個鋼地板的方法的圖,並且是顯示在鋼地板與鋼筋混凝土地板之間暫時設置暫時固定板,且施行了暫時鋪裝的狀態的前視截面圖。 圖20G同樣是用於說明在本發明的第1實施形態中,設置下一個鋼地板的方法的圖,並且是顯示已藉由面板間接頭將橋軸方向上相鄰的鋼地板接合的狀態的前視截面圖。 圖20H同樣是用於說明在本發明的第1實施形態中,設置下一個鋼地板的方法的圖,並且是顯示已藉由面板間接頭將橋軸正交方向上相鄰的鋼地板接合的狀態的前視截面圖。 圖21同樣是用於說明在本發明的第1實施形態中,設置下一個鋼地板的方法的圖,並且是顯示已設置下一個鋼地板的狀態且從斜下方來觀看的立體圖。 圖22是用於說明本發明的第2實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是從斜上方來觀看地板替換前之橋梁的立體圖。但是,僅顯示單側的車道。 圖23同樣是用於說明本發明的第2實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是從斜下方來觀看地板替換前之橋梁的立體圖。 圖24同樣是用於說明本發明的第2實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已將鋼筋混凝土地板的一部分去除的狀態的圖,而且是從斜上方來觀看橋梁的立體圖。 圖25同樣是用於說明本發明的第2實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已將鋼筋混凝土地板的一部分去除的狀態的圖,而且是從斜下方來觀看橋梁的立體圖。 圖26同樣是用於說明本發明的第2實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已設置鋼地板的狀態的圖,而且是從斜上方來觀看橋梁的立體圖。 圖27同樣是用於說明本發明的第2實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已設置鋼地板的狀態的圖,而且是從斜下方來觀看橋梁的立體圖。 圖28同樣是用於說明本發明的第2實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已將鋼筋混凝土地板的更多部分去除的狀態的圖,而且是從斜上方來觀看橋梁的立體圖。 圖29同樣是用於說明本發明的第2實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已將鋼筋混凝土地板的更多部分去除的狀態的圖,而且是從斜下方來觀看橋梁的立體圖。 圖30同樣是用於說明本發明的第2實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已設置下一個鋼地板的狀態的圖,而且是從斜上方來觀看橋梁的立體圖。 圖31同樣是用於說明本發明的第2實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示已設置下一個鋼地板的狀態的圖,而且是從斜下方來觀看橋梁的立體圖。 圖32同樣是用於說明本發明的第2實施形態之橋梁的地板替換方法的圖,並且是顯示橋梁的地板替換構造之主要部位的截面圖。 圖33是顯示本發明的第3實施形態之橋梁的主要部位的截面圖。 圖34同樣是第3實施形態的圖,並且是從斜下方來觀看橋梁的主要部位的立體圖。 圖35同樣是第3實施形態的圖,並且是從斜下方來觀看橋梁的第1、第2橫肋安裝構件的立體圖。 圖36同樣是第3實施形態的圖,並且是顯示橋梁之包含殘置混凝土的主要部位的截面圖。 圖37是顯示主梁上凸緣與第1橫肋安裝構件之間的主梁腹板的長度為比較長的情況之橋梁的分析模型的圖。 圖38是顯示主梁上凸緣與第1橫肋安裝構件之間的主梁腹板的長度為比較短的情況之橋梁的分析模型的圖。 圖39是顯示本發明的第3實施形態的變形例之橋梁的主要部位的截面圖。
11:主梁
11a:主梁腹板
11b:主梁上凸緣
14:鋼筋混凝土地板
15、34:鋪裝部
16:橫肋安裝構件
20:去除部
21:殘置鋼筋混凝土
30:鋼地板
31:甲板板體
32:縱肋
32A:下延伸縱肋(肋)
33、33A、33B:橫肋
33e:端部
45:高強度螺栓
47:不規則材料
50:剪力傳達構件
55:暫時固定板
56:暫時鋪裝部

Claims (26)

  1. 一種橋梁的構造,是藉由將被橋梁的主梁支撐而鋪設的鋼筋混凝土地板的一部分替換成鋼地板所構成之橋梁的構造,其特徵在於:具備:殘置鋼筋混凝土,是在前述鋼筋混凝土地板當中,將設置在前述主梁的主梁上凸緣的上表面側的部分以外去除後殘置而形成;及鋼地板,在去除部配設成覆蓋前述殘置鋼筋混凝土,前述去除部是在前述鋼筋混凝土地板當中,將設置在前述主梁的主梁上凸緣的上表面側的部分以外去除而形成,前述鋼地板具有橫肋,前述橫肋是在甲板板體的下表面側配設於橋寬度方向,前述橫肋的橋寬度方向的一端面或兩端面的至少一部分是與最接近的前述主梁的主梁腹板的腹板面相對向,前述橫肋是在該橫肋的橋寬度方向的端部,剛性結合至最接近於該端部的前述主梁腹板,前述主梁與前述鋼地板是藉由在橋軸方向上傳達剪力的剪力傳達構件而結合。
  2. 如請求項1之橋梁的構造,其中前述殘置鋼筋混凝土的上部之覆蓋混凝土業已去除。
  3. 如請求項1或2之橋梁的構造,其中在前述鋼地板中,螺合有可調整該鋼地板的高度之高度調整螺栓,且螺合成可抵接前述殘置鋼筋混凝土。
  4. 如請求項1或2之橋梁的構造,其中在前述鋼地板與前述主梁上凸緣與前述殘置鋼筋混凝土之間,填充有不規則材料。
  5. 如請求項1或2之橋梁的構造,其中在配設於前述去除部的鋼地板有事先施工鋪裝部,並且在前述鋼地板與相鄰於該鋼地板的前述鋼筋混凝土地板之間架設有暫時固定板,在前述暫時固定板的上表面側,暫時鋪裝部是施工成與前述鋪裝部及前述鋼筋混凝土地板上的鋪裝部幾乎齊平。
  6. 如請求項1或2之橋梁的構造,其中在前述主梁腹板上螺栓結合有橫肋安裝構件,並且在此橫肋安裝構件上螺栓結合有前述橫肋的端部。
  7. 如請求項6之橋梁的構造,其中前述主梁上凸緣與前述橫肋安裝構件之間的前述主梁腹板之上下方向的長度為224mm以上。
  8. 如請求項6之橋梁的構造,其中前述橫肋安裝構件與前述橫肋的端部是藉由接合板體來夾合,並且藉由高強度螺栓來緊固,藉此進行高強度螺栓摩擦接合,在前述接合板體之可供前述高強度螺栓插通的螺栓孔周圍的接合面上,有施行透過金屬噴敷所進行之摩擦面處理。
  9. 如請求項6之橋梁的構造,其具備複數個前述橫肋安裝構件。
  10. 如請求項6之橋梁的構造,其中作為前述橫肋安裝構件,具備:第1橫肋安裝構件;及第2橫肋安裝構件,配置在比前述第1橫肋安裝構件更下方,又,前述橋梁的構造具備:第1接合板體,將前述橫肋及前述第1橫肋安裝構件互相接合;及第2接合板體,將前述橫肋、前述第1橫肋安裝構件、及前述第2橫肋安裝構件互相接合。
  11. 如請求項6之橋梁的構造,其中作為前述橫肋安裝構件,具備:第1橫肋安裝構件;及第2橫肋安裝構件,配置在比前述第1橫肋安裝構件更下方,又,前述橋梁的構造具備:第1接合板體,將前述橫肋、前述第1橫肋安裝構件、及前述第2橫肋安裝構件互相接合;及第2接合板體,將前述橫肋及前述第2橫肋安裝構件互相接合。
  12. 如請求項1或2之橋梁的構造,其中前述剪力傳達構件具備:第1片,藉由第1固定構件而固定於前述主梁腹板;第2片,藉由第2固定構件而固定於肋,前述第2固定構 件配置在和前述第1固定構件於上下方向上同等的位置,前述肋接合於前述甲板板體的下表面;及連結片,分別連結於前述第1片及前述第2片。
  13. 如請求項1或2之橋梁的構造,其中前述鋼地板具備縱肋,前述縱肋是形成為平板狀且在交叉於前述橫肋的方向上延伸,並且配置於前述甲板板體的下方而接合於前述甲板板體,前述縱肋是插通於形成在前述橫肋的腹板的上端部之缺口,並且具備連接部,前述連接部是分別接合於前述橫肋的前述缺口的端部與前述縱肋,且將前述缺口密封。
  14. 一種橋梁的地板替換方法,是將被橋梁的主梁支撐而鋪設的鋼筋混凝土地板的一部分替換成鋼地板之橋梁的地板替換方法,其特徵在於:前述鋼地板具有橫肋,前述橫肋是在甲板板體的下表面側配設於橋寬度方向,前述橫肋的橋寬度方向的一端面或兩端面的至少一部分是與最接近的前述主梁的主梁腹板的腹板面相對向,前述橋梁的地板替換方法包含:鋼筋混凝土地板去除工序,在前述鋼筋混凝土地板當中,將設置在前述主梁的主梁上凸緣的上表面側的部分以外去除,藉此設置去除部,並且將殘置鋼筋混凝土殘置於前述主梁上凸緣的上表面側;鋼地板配設工序,在前述去除部將鋼地板配設成覆蓋 前述殘置鋼筋混凝土;橫肋剛性結合工序,將前述橫肋在該橫肋的端部,剛性結合至最接近於該端部的前述主梁腹板;及鋼地板結合工序,藉由在橋軸方向上傳達剪力的剪力傳達構件來結合前述主梁與前述鋼地板。
  15. 如請求項14之橋梁的地板替換方法,其是在前述鋼筋混凝土地板去除工序中,將殘置鋼筋混凝土的上部之覆蓋混凝土去除。
  16. 如請求項14或15之橋梁的地板替換方法,其中在前述鋼地板中,螺合有可調整該鋼地板的高度之高度調整螺栓,且螺合成可抵接前述殘置鋼筋混凝土,在前述鋼地板配設工序之後,藉由轉動前述高度調整螺栓,來調整前述鋼地板的高度。
  17. 如請求項14或15之橋梁的地板替換方法,其中在前述鋼地板配設工序之後,在前述鋼地板與前述主梁上凸緣與前述殘置鋼筋混凝土之間,填充不規則材料。
  18. 如請求項14或15之橋梁的地板替換方法,其中在配設於前述去除部的鋼地板有施工鋪裝部,在前述鋼地板配設工序之後,在前述鋼地板與相鄰於該鋼地板且未被該鋼地板替換的鋼筋混凝土地板之間架設暫時固定板,在前述暫時固定板的上表面側,將暫時鋪裝部施工成與前述鋪裝部及前述鋼筋混凝土地板上的鋪裝部幾乎齊 平。
  19. 如請求項14或15之橋梁的地板替換方法,其是將橫肋安裝構件先螺栓結合至前述主梁腹板,在前述鋼地板配設工序之後,將前述橫肋螺栓結合至前述橫肋安裝構件。
  20. 如請求項19之橋梁的地板替換方法,其中前述主梁上凸緣與前述橫肋安裝構件之間的前述主梁腹板之上下方向的長度為224mm以上。
  21. 如請求項19之橋梁的地板替換方法,其中在將前述橫肋螺栓結合至前述橫肋安裝構件時,藉由接合板體來夾合前述橫肋安裝構件與前述橫肋的端部,並且藉由高強度螺栓來緊固,藉此進行高強度螺栓摩擦接合,事先在前述接合板體之可供前述高強度螺栓插通的螺栓孔周圍的接合面上,施行透過金屬噴敷所進行之摩擦面處理。
  22. 如請求項19之橋梁的地板替換方法,其是將複數個前述橫肋安裝構件先螺栓結合至前述主梁腹板,在前述鋼地板配設工序之後,將前述橫肋分別螺栓結合至前述複數個橫肋安裝構件。
  23. 如請求項19之橋梁的地板替換方法,其是將前述橫肋安裝構件即第1橫肋安裝構件、以及配置在比前述第1橫肋安裝構件更下方的第2橫肋安裝構件螺栓結合至前述主梁腹板, 在前述橫肋剛性結合工序中,藉由第1接合板體,將前述橫肋及前述第1橫肋安裝構件互相接合,藉由第2接合板體,將前述橫肋、前述第1橫肋安裝構件、及前述第2橫肋安裝構件互相接合。
  24. 如請求項19之橋梁的地板替換方法,其是將前述橫肋安裝構件即第1橫肋安裝構件、以及配置在比前述第1橫肋安裝構件更下方的第2橫肋安裝構件螺栓結合至前述主梁腹板,在前述橫肋剛性結合工序中,藉由第1接合板體,將前述橫肋、前述第1橫肋安裝構件、及前述第2橫肋安裝構件互相接合,藉由第2接合板體,將前述橫肋及前述第2橫肋安裝構件互相接合。
  25. 如請求項14或15之橋梁的地板替換方法,其中在前述鋼地板結合工序中,藉由第1固定構件,將前述剪力傳達構件的第1片固定於前述主梁腹板,藉由第2固定構件,將前述剪力傳達構件的第2片固定於肋,前述第2固定構件配置在和前述第1固定構件於上下方向上同等的位置,前述肋安裝於前述甲板板體的下表面,前述剪力傳達構件的連結片是分別連結於前述第1片及前述第2片。
  26. 如請求項14或15之橋梁的地板替換方 法,其中前述鋼地板具備縱肋,前述縱肋是形成為平板狀且在交叉於前述橫肋的方向上延伸,並且配置於前述甲板板體的下方而接合於前述甲板板體,前述縱肋是插通於形成在前述橫肋的腹板的上端部之缺口,並且具備連接部,前述連接部是分別接合於前述橫肋的前述缺口的端部與前述縱肋,且將前述缺口密封。
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