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発明の名称 構造物の桁・スラブ構造及び増設構造物
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−138412(P2007−138412A)
公開日 平成19年6月7日(2007.6.7)
出願番号 特願2005−329881(P2005−329881)
出願日 平成17年11月15日(2005.11.15)
代理人 【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武
発明者 柳 英実 / 関根 裕子
要約 課題
桁とスラブの高さに段差を小さくするか或いはつけずに形成し、さらに、高い作業性を確保するとともに、作業手間およびコストの増大を抑えることを目的とする。

解決手段
鉄筋コンクリートからなる床桁14と床桁14に接合するスラブ10とからなる構造物の桁・スラブ構造であって、床桁14の外側には鋼板15が設けられ、鋼板15には床桁14のコンクリート17内に定着するずれ止め部材16…が突設されている。
特許請求の範囲
【請求項1】
鉄筋コンクリートからなる床桁と該床桁に接合するスラブとからなる構造物の桁・スラブ構造であって、
前記床桁の外側には鋼板が設けられ、該鋼板には前記床桁のコンクリート内に定着するずれ止め部材が突設されていることを特徴とする構造物の桁・スラブ構造。
【請求項2】
既設構造物の側方に隣接して増設され、鉄筋コンクリートからなる床桁と該床桁に接合するスラブとを有する増設構造物であって、
前記床桁の外側には鋼板が設けられ、該鋼板には前記床桁のコンクリート内に定着するずれ止め部材が突設されていることを特徴とする増設構造物。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、構造物の桁・スラブ構造、及び既設構造物の側方に隣接して増設される増設構造物に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、近年、都市の再開発計画の中で、地下鉄関係の施設である地下通路を拡幅する計画が増加している。地下通路は例えばボックスカルバート等によって構築される場合が多く、地下通路を拡幅する場合には、既設ボックスカルバート(既設構造物)の内部空間に連続する新たな空間を形成する新たなボックスカルバート(増設構造物)を、既設ボックスカルバートの側方に隣接させて構築することになる。
【0003】
ところで、幅が広い地下通路(ボックスカルバート)では、その内部に柱を建てる必要があり、この柱の下方には、柱からの荷重を受ける床桁が形成される。床桁には柱から大きな荷重がかかるため、従来の床桁は、所定の強度を確保するべく、例えば、下床スラブの下方に突出させて断面を大きくするとともに下側にハンチをつけた形状になっていたり、或いは、H形鋼を埋設してSRC(鉄骨鉄筋コンクリート)造になっている。
【0004】
一方、従来より、スタッド付きの鋼板の上に鉄筋コンクリートスラブが形成された構成からなる鋼構造のスラブが提供されている。この鋼構造のスラブをボックスカルバートの下床版に適用すれば、当該スラブで柱からの荷重を適正に受けることができ、床桁を設ける必要がない(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開2005−97929号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、下側にハンチをつけた形状の床桁を有する従来の増設構造物では、増設構造物の直下に既設物がある場合には、床桁の底面がその既設物の上に載置されることになり、増設構造物の床面が既設構造物の床面よりも高くなるという問題がある。例えば、既設の地下通路(既設ボックスカルバート)が、ボックスカルバート等によって構築された既設の鉄道構造物(既設物)の上に載せられた状態で構築されており、新設ボックスカルバートの全部又は一部をその既設の鉄道構造物の上に載せた状態で構築しなければならない場合、床桁の高さを確保するため、床桁のスラブ下突出分だけ新設ボックスカルバートの内空高さ寸法を小さくしなければならず、新設ボックスカルバートの床面と既設ボックスカルバートの床面との間に段差が生じるか、或いは、内空高さを確保しようとすると床桁がスラブから突出することになってしまう。
【0006】
また、SRC造の床桁を有する従来の増設構造物では、既設構造物と増設構造物との主筋を継手することが困難であり、また、桁方向のH形鋼の溶接は、溶接箇所がフランジで塞がれた状態になるため、溶接者の手が入り難くて溶接作業が困難になる。
【0007】
さらに、鋼構造のスラブを有する従来の増設構造物では、既設構造物のスラブ全体にスタッド付き鋼板を敷設することになるため、作業手間やコストが著しく増大することになる。
【0008】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、基本的には桁とスラブの高さに段差を小さくするか或いはつけないことを目的とし、さらに、増設構造物の床面と既設構造物の床面にあっては、その間に段差を小さくするか或いは段差をつけずに、柱等からの荷重を適正に受ける床桁を形成し、さらに、高い作業性を確保するとともに、作業手間およびコストの増大を抑えることができる増設構造物を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1記載の発明は、鉄筋コンクリートからなる床桁と該床桁に接合するスラブとからなる構造物の桁・スラブ構造であって、前記床桁の外側には鋼板が設けられ、該鋼板には前記床桁のコンクリート内に定着するずれ止め部材が突設されていることを特徴としている。
【0010】
請求項2記載の発明は、既設構造物の側方に隣接して増設され、鉄筋コンクリートからなる床桁と該床桁に接合するスラブとを有する増設構造物であって、前記床桁の外側には鋼板が設けられ、該鋼板には前記床桁のコンクリート内に定着するずれ止め部材が突設されていることを特徴としている。
【0011】
このような特徴により、床桁がずれ止め部材付きの鋼板によって補強されるため、床桁の高さ寸法を高くすることなく、また、床桁の内部に鉄骨を埋設することなく、高い強度を確保することが可能である。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る構造物の桁・スラブ構造によれば、床桁がずれ止め付きの鋼板によって補強され、床桁の高さ寸法を高くせずに床桁に高い強度を確保させることが可能であるため、桁とスラブの高さに段差を小さくするか或いはつけずに形成することができる。また、鋼板を床桁外側に配設した構成からなるため、桁方向の鋼板の継手作業は容易に行うことができる。さらに、ずれ止め付きの鋼板が床桁にのみ設けられていることで、作業手間およびコストの増大を抑えることができる。
【0013】
また、本発明に係る増設構造物によれば、床桁がずれ止め付きの鋼板によって補強され、床桁の高さ寸法を高くせずに床桁に高い強度を確保させることが可能であるため、床桁の高さ寸法を既設構造物のスラブ厚さにほぼ合わせることができ、これによって、増設構造物の床面と既設構造物の床面との間に段差を小さくするか或いはつけずに増設構造物を設置することができる。また、床桁の内部に鉄骨を埋設せずに床桁に高い強度を確保させることが可能であるため、増設構造物と既設構造物との鉄筋を容易に継手することができ、作業を容易にすることができ、また、桁方向の鋼板の継手作業は容易に行うことができる。さらに、ずれ止め付きの鋼板が床桁にのみ設けられていることで、作業手間およびコストの増大を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明に係る構造物の桁・スラブ構造、及び増設構造物の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【0015】
図1は増設構造物1を表した断面図である。
図1に示すように、増設構造物1は、既存の地下通路2を拡幅(拡張)して幅広の新設地下通路3を新たに形成するボックスカルバート構造の矩形筒状地下構造物であり、既存の地下通路2を形成する既設構造物4の側方に隣接して設けられている。既設構造物4は、増設構造物1と同様にボックスカルバート構造の矩形筒状地下構造物であり、増設構造物1及び既設構造物4の内部空間は互いに連通され、一つの大きな内部空間を形成している。また、増設構造物1の下スラブ10が既設構造物4の下スラブ12とは同じレベルに設置され、増設構造物1内の床面レベルが既設構造物4の床面レベルと一致するように、増設構造物1は構築されている。また、増設構造物1の外形高さ寸法および内法高さ寸法は、既設構造物4のそれよりもそれぞれ大きくなっており、増設構造物1の上スラブ9と既設構造物4の上スラブ11とは段差スラブ状になっている。なお、増設構造物1および既設構造物4は鉄筋コンクリート造の構造物であり、上スラブ9,11および下スラブ10,12は、それぞれ鉄筋コンクリート造の構造体である。
【0016】
既設構造物4の下方には、既設の鉄道(地下鉄)を形成する他の既設構造物5が構築されており、増設構造物1は、既設構造物4に接合された端部が前記他の既設構造物5の上に載置された状態で構築されている。この他の既設構造物5は、増設構造物1や既設構造物4と同様にボックスカルバート構造の矩形筒状の構造物であり、その上面に既設構造物4が直接載置された状態になっている。
【0017】
増設構造物1および既設構造物4の内部には、複数の柱6…が建てられている。これらの柱6…は、増設構造物1の中央位置、既設構造物4に接合される増設構造物1の端部位置(接合位置)、および既設構造物4の中央位置の各々において、地下通路2,3の軸線方向に沿って間隔をあけてそれぞれ並列されている。増設構造物1の中央位置および増設構造物1の端部位置に配設された柱6…は新設の柱であるのに対し、既設構造物4の中央位置に配設された柱6…は既設の柱である。また、増設構造物1の端部位置に配設された柱6…は、前記他の既設構造物5の真上に位置している。
【0018】
増設構造物1の中央位置に配設された柱6…の上方には、増設構造物1の上床桁7が形成されており、増設構造物1の中央位置に配設された柱6…の下方には、増設構造物1の下床桁8が形成されている。これら上床桁7および下床桁8は、新設の地下通路3の軸線方向に延在してそれぞれ形成されており、各々外側に張り出されているとともに外側にハンチをつけた形状、つまり、上床桁7は増設構造物1の上スラブ9の上方に張り出されて上側にハンチをつけた形状になっており、下床桁8は増設構造物1の下スラブ10の下方に張り出されて下側にハンチをつけた形状になっている。また、これら上床桁7および下床桁8は、それぞれ鉄筋コンクリート造の構造体である。
【0019】
一方、増設構造物1の端部位置に配設された柱6…の上方には、段差スラブ状の上スラブ9,11の段差部13が形成されており、増設構造物1の端部位置に配設された柱6…の下方には、増設構造物1の下床桁14が形成されている。段差部13は、増設構造物1の一部を構成する部位であり、新設の地下通路3の軸線方向に延在して形成されている。下床桁14は、新設の地下通路3の軸線方向に延在して形成されており、前記他の既設構造物5の上に載置された状態で形成されている。
【0020】
図2は他の既設構造物5上に載置された下床桁14を表した拡大断面図であり、図3は下床桁14の下部を表した平面図である。図2,図3に示すように、下床桁14は、桁鉄筋18がコンクリート17内に埋設され、その外側底面に鋼板15…が設けられた構成からなる鉄筋コンクリート造の構造体である。下床桁14は、増設構造物1の下スラブ10の厚さ寸法と同じ高さ寸法で形成されており、その上面および底面は、下スラブ10の上面や底面と面一になっている。
【0021】
桁鉄筋18は、各一段で配筋された複数の上主筋20…および下主筋21…を所定間隔で配筋された複数のスタラップ筋22…で囲う構成からなり、籠状(梁鉄筋状)に組まれた構成からなっている。
コンクリート17は、下スラブ10のコンクリートと一体に形成されたコンクリート体である。
【0022】
鋼板15は、下床桁14の幅寸法(図2,図3における左右方向)に相当する幅の鋼板からなり、下スラブ10の底面と面一に配設されている。鋼板15…の上面には、複数のずれ止め部材としてのスタッド16…が上向きに突設されている。スタッド16…は、桁行方向および梁行方向(桁行方向に直交する方向)に間隔をあけて並列されており、例えば図2,図3では梁行方向に3列、桁行方向に所定ピッチで配設されている。また、スタッド16…は、その頭部(上端部)が桁鉄筋18の内側に入り込んだ状態になっており、下床桁14のコンクリート17内に定着されている。なお、スタッド16…付きの鋼板15…は、下スラブ10の底面には設けられてなく、下床桁14の底面にのみ設けられており、複数の鋼板15…は下床桁14に沿って桁行方向(新設の地下通路3の軸線方向)に連続的に一列に並べられ、隣接する鋼板15,15同士は互いに溶接接合されている。
【0023】
次に、上記した構成からなる増設構造物1の施工方法について説明する。
【0024】
まず、図1に示すように、増設構造物1が構築される範囲の地盤Gを掘削し、増設構造物1を構築する箇所の床付けを行う。このとき、既設構造物4の拡幅側の端部(壁部)4aと、増設構造物1の端部が載置される前記他の既設構造物5の端部上面をそれぞれ露出させる。
次に、既設構造物4の拡幅側の端部4aを斫って取り除く。このとき、既設構造物4の上スラブ11および下スラブ12の図示せぬスラブ鉄筋は切断せずに露出させておく。
【0025】
次に、図2,図3に示すように、前記他の既設構造物5の露出された上面のうち、増設構造物1の下床桁14を載置させる箇所に、複数の鋼板15…を一列に敷設するとともに、隣接する鋼板15,15同士を溶接接合する。このとき、予め複数のスタッド16…を鋼板15…上面の所定位置に溶接しておく。
次に、増設構造物1の下スラブ10の図示せぬスラブ鉄筋、および下床桁14の桁鉄筋18をそれぞれ配筋する。このとき、増設構造物1の下スラブ10の図示せぬスラブ鉄筋と、露出された既設構造物4の下スラブ12の図示せぬスラブ鉄筋とを継手する。そして、図示せぬ止め型枠等を建て込んだ後、下スラブ10のコンクリート打設を行い、下スラブ10を形成する。
【0026】
次に、図1に示すように、増設構造物1の柱6…、側壁19、上床桁7、段差部13および上スラブ9について鉄筋配筋、型枠建て込み、コンクリート打設をそれぞれ行って、増設構造物1を構築する。その後、増設構造物1の埋め戻しを行い、地下通路拡幅工事を完了する。
【0027】
なお、筒状の既製ボックスカルバート部材を用いて増設構造物1を構築してもよい。この場合には、地盤Gを掘削し、既設構造物4の拡幅側の端部4aを取り壊した後、当該既製ボックスカルバート部材を所定位置に据えていき、そして、その既製ボックスカルバート部材と既設構造物4との接合箇所、および隣接する既製ボックスカルバート部材間の接合箇所を施工した後、埋め戻しを行えばよい。この場合、工場等で既製ボックスカルバート部材を製作する際に、スタッド16…付きの鋼板15…を予め既製ボックスカルバート部材の所定箇所に埋め込ませておく。
また、他の既設構造物5上に載置される下床桁14と、その下床桁14に隣接する既設構造物4側の下スラブ10とを現場打ちとし、その他の増設構造物1の部位を既製ボックスカルバート部材で形成してもよい。この場合には、既製ボックスカルバート部材を所定位置に据えていき、その後、上記した実施の形態と同様に、他の既設構造物5上にスタッド16…付き鋼板15…を敷設した後、既設構造物4側の下スラブ10の図示せぬスラブ鉄筋、および下床桁14の桁鉄筋18をそれぞれ配筋し、その部分のコンクリート打設を行う。
【0028】
上記した構成からなる増設構造物1の桁・スラブ構造、及び増設構造物1によれば、下床桁14の底面にはスタッド16…付きの鋼板15…が設けられていることにより、下床桁14がスタッド16…付きの鋼板15…によって補強されているため、下床桁14は、その高さ寸法を高くすることなく、高い強度を確保することが可能である。これによって、下床桁14の高さ寸法を既設構造物4の下スラブ12の厚さに合わせることができ、増設構造物1の床面と既設構造物4の床面との間に段差をつけずに増設構造物1を構築することができる。
【0029】
また、下床桁14がスタッド16…付きの鋼板15…によって補強されているため、下床桁14は、その内部に鉄骨等を埋設することなく、高い強度を確保することが可能である。これによって、増設構造物1と既設構造物4との図示せぬスラブ鉄筋を容易に継手することができ、作業を容易にすることができる。また、下床桁14が密な状態にならないため、桁行方向の鋼板15…の継手溶接作業を容易に行うことができる。
また、スタッド16…付きの鋼板15…が、他の既設構造物5上に載置される下床桁14にのみ設けられていることで、作業手間およびコストの増大を抑えることができる。
さらに、下床桁14がスタッド16…付きの鋼板15…によって補強され、下床桁14の高さが抑えられているため、下床桁14の上主筋20…や下主筋21…を一段にすることができ、下床桁14が過密配筋にならない。これによって、構造上有利になるだけでなく、コンクリートの打設が容易となり、作業性を向上させることができる。
【0030】
以上、本発明に係る構造物の桁・スラブ構造、及び増設構造物の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、地下構造物である既存の地下通路2を拡幅する増設構造物1について説明しているが、本発明は、地下に構築される増設構造物に限定されるものではなく、地上に構築される増設構造物であってもよい。
【0031】
また、上記した実施の形態では、スタッド16…が予め溶接された鋼板15…を所定位置に敷設しているが、本発明は、鋼板を敷設した後に、その鋼板の上面にスタッドを突設させてもよい。
【0032】
また、上記した実施の形態では、下床桁14上に柱6…が建てられており、この柱6…から下床桁14に荷重が伝達される構成になっているが、本発明は、床桁上に壁が形成されており、この壁から床桁に荷重が伝達される構成になっていてもよく、さらには、床桁の上に柱や壁等が形成されていなくてもよい。
【0033】
また、上記した実施の形態では、増設構造物1の下側に設けられた下床桁14の底面に、スタッド16…付きの鋼板15が設けられているが、本発明は、増設構造物の上側に設けられた上床桁が、スタッド付きの鋼板が設けられた構成になっていてもよく、この場合、上床桁の上面にスタッド付きの鋼板(この場合、鋼板下面にスタッドが下方に向けて突設されている)が設けられる。
【0034】
さらに、上記した実施の形態では、増設構造物1の桁・スラブ構造について説明したが、本発明は、増設に限らず単独の構造物でもよく、例えば、本発明に係る構造物の桁・スラブ構造を単独で既設構造物の上に構築してもよく、また、本発明に係る構造物の桁・スラブ構造を新設の構造体の上に形成してもよく、また、下方に何もないところに本発明に係る構造物の桁・スラブ構造を構築してもよい。それから、上記した実施の形態では、床桁とスラブは同じ高さでその上面と底面とを面一としたが、一方の面或いは双方の面に少しの段差が生じたとしても、本発明の効果の範囲である。なお、本発明における「桁」は、梁を含む意味とする。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明に係る構造物の桁・スラブ構造及び増設構造物の実施の形態を説明するための断面図である。
【図2】本発明に係る構造物の桁・スラブ構造及び増設構造物の実施の形態における床桁を表した断面図である。
【図3】本発明に係る構造物の桁・スラブ構造及び増設構造物の実施の形態における床桁を表した平面図である。
【符号の説明】
【0036】
1 増設構造物
4 既設構造物
10 下スラブ(スラブ)
14 下床桁(床桁)
15 鋼板
16 スタッド(ずれ止め部材)
17 コンクリート




 

 


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