JP2001064912A - プレストレストコンクリート連続下路桁橋 - Google Patents

プレストレストコンクリート連続下路桁橋

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JP2001064912A
JP2001064912A JP24494099A JP24494099A JP2001064912A JP 2001064912 A JP2001064912 A JP 2001064912A JP 24494099 A JP24494099 A JP 24494099A JP 24494099 A JP24494099 A JP 24494099A JP 2001064912 A JP2001064912 A JP 2001064912A
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bracket
pier
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Yoshito Hatayama
義人 畑山
Hiroshi Ono
浩 大野
Hidekazu Takashima
英一 高島
Tsuneaki Fukui
恒明 福井
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 PC連続下路桁橋において、その桁高をおさ
え、施工性、景観性を高める。 【解決手段】 断面内に所定の補強PC鋼材が配置さ
れ、桁端橋脚14及び中間橋脚間13,の3径間に架設
された連続下路桁の桁11の外側面のうち、中間橋脚1
3に一致する位置に支点タワー20を、中間橋脚13同
士の間及び中間橋脚と桁端橋脚14との間の径間のほぼ
中央位置に中間ブラケット25を、桁端橋脚位置に定着
ブラケット27を設ける。定着ブラケット27に両端が
定着されたPCケーブル26を、支点タワー20と中間
ブラケット25とを介して配線方向を上下方向に変換さ
せるようにして桁11の外側面に張設した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプレストレストコン
クリート連続下路桁橋に係り、特に中間支点位置に設け
られた支点タワーと径間中央位置のブラケットとの間に
桁の外側に沿ってPCケーブルを張設することで、桁高
をおさえ、施工性、景観性等を高めるようにしたプレス
トレストコンクリート連続下路桁橋に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、河川等に架設される鉄道橋等で
は、地形等から各支間が決定されたプレストレストコン
クリート(PC)連続下路桁橋が計画されることが多
い。PC連続下路桁橋はレールレベルを低く設計できる
ので、桁下空間に道路等の構造物があり、桁下に所定の
建築限界を確保しなければいけない場合でも、建設コス
トを低く抑えることができるという利点がある。図6
は、この種のPC下路桁橋50の断面の一例を示した断
面図である。床版フランジ51と桁ウェブ52とで囲ま
れた空間部分を列車が通過するPC下路桁橋50では、
十分な曲げ剛性が得られるように桁ウェブ52の桁高H
が設計されている。また、支点位置、径間中央位置等の
各断面で桁断面の引張応力が所定値以下となるように、
PC鋼材による補強が行われている。図6には径間中央
位置での曲げモーメントに対応してPCケーブル60が
桁フランジ51側に配置された例が示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図7(a)
は、図6に示した桁断面のPC下路桁橋を、多径間(3
径間)の単純桁橋に適用した一例を示している。この種
の下路桁橋50は各スパン長に応じて死荷重及び活荷重
によって生じる曲げモーメント(図7(b)参照)に対
して各桁ごとに断面が最適となるような経済設計がされ
る。したがって、図示したように径間長が異なる場合に
は、最大径間を有する桁50Aの桁高と橋軸方向に隣接
した桁50Bの桁高が異なる。このとき、隣接した橋梁
がラーメン連続橋55等であったりすると、側面から見
た橋梁全体が煩雑で不揃いな印象を与える。これに対し
て橋梁全体の桁高を、設計上の最大桁高に揃えた場合に
は、橋梁の全体的なまとまりは得られるが、必要桁高よ
り大きな桁高となる橋梁部分ができ、不経済な設計とな
ってしまう。
【0004】また、径間長を大きくする場合、桁高Hを
大きくして対応するのが一般的であるが、あまり桁高H
が高いと、列車内からの視界が眼前にある桁ウェブ(桁
側壁)により遮られてしまう(図6参照)。また、高い
桁高を有する橋梁が連続するような橋梁は、周囲の景観
と調和がとれないという問題もある。これに対して桁高
を低くおさめようとすると、桁内に導入するプレストレ
ス量が大きくなり、PC鋼材を断面内に適正に配置する
のが困難になるという問題もある。
【0005】さらに、断面が増して桁自重が大きくなる
と、耐震設計等において下部工の部材寸法が増したり、
補強鋼材量が多くなってしまい、全体の建設コストが増
加するという問題もある。
【0006】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、長径間においても、外観上
周囲の景観あるいは通過する列車内からの視界を十分確
保できるような桁高の下路橋を提供できるようにしたプ
レストレストコンクリート連続下路桁橋を提供すること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は断面内に所定の補強PC鋼材が配置され、
桁端橋脚及び中間橋脚間の多径間に架設された連続下路
桁の桁外側面のうち、前記中間橋脚に一致する位置に支
点タワーを、前記中間橋脚同士の間及び前記中間橋脚と
前記桁端橋脚との間の径間のほぼ中央位置に中間ブラケ
ットを、前記桁端橋脚位置に定着ブラケットを設け、前
記定着ブラケットに両端が定着されたPCケーブルを、
前記支点タワーと中間ブラケットとを介して配線方向を
変換させるようにして前記桁外側面に沿って張設したこ
とを特徴とする。
【0008】断面内に所定の補強PC鋼材が配置され、
桁端橋脚及び中間橋脚間の多径間に架設された連続下路
桁の桁外側面のうち、前記中間橋脚に一致する位置に支
点ブラケットを、前記中間橋脚同士の間及び前記中間橋
脚と前記桁端橋脚との間の径間のほぼ中央位置に中間ブ
ラケットを、前記桁端橋脚位置に定着ブラケットを設
け、前記定着ブラケットに両端が定着されたPCケーブ
ルを、前記支点ブラケットと中間ブラケットとを介して
配線方向を変換させるようにして前記桁外側面に沿って
張設したことを特徴とする。
【0009】前記支点タワー及び支点ブラケットは、前
記PCケーブルを張設した際に、ケーブル上側変曲点と
なり、前記中間ブラケットはケーブル下側変曲点となる
ように配線方向を変換させることが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明のプレストレストコ
ンクリート連続下路桁橋の一実施の形態について、添付
図面を参照して説明する。図1は本発明のPC連続下路
桁橋の全体構成を示すとともに、桁11の断面形状がわ
かるように桁11の一部を切り欠いて示した斜視図であ
る。図2は、図1に示したPC連続下路桁橋10を側面
視した模式側面図である。図2には、本実施の形態では
PC連続下路桁橋として河川部分を横断する3径間連続
橋10と、高水敷部分に架設された2径間連続橋12と
が示されている。3径間連続橋10の両桁端は橋脚14
で支持され、スパン中間位置は2基の中間橋脚13で支
持されている。同様に2径間連続橋12のスパン中間位
置は中間橋脚15で支持されている。
【0011】以下、3径間連続橋10を例に本発明の構
成及び効果について説明する。図3(a)の右半図に示
したように、3径間連続橋10の中間橋脚13位置の桁
ウェブ11aの外側面には支点タワー20が取り付けら
れている。この支点タワー20は、その一部20aに挿
通されたPCケーブル(図示せず)を下方に向けて方向
変換させるケーブル上側変曲点である。本実施の形態で
は中間橋脚13の上面に型枠を組み立てて構築した鉄筋
コンクリート部材からなる。
【0012】3径間連続橋10の端部橋脚14位置の桁
ウェブ11aの外側面には、図3(a)の左半図に示し
た定着ブラケット27が取り付けられている。この定着
ブラケット27は、張設されたPCケーブル(図示せ
ず)の端部を桁端部で定着するケーブル定着部である。
本実施の形態では端部橋脚14の上面に型枠を組み立て
て構築した鉄筋コンクリート部材からなる。
【0013】隣接した中間橋脚13間の径間のほぼ中央
の桁ウェブ11aの外側面には、図3(b)に示した中
間ブラケット25が、左右の桁ウェブ11aの両外側に
それぞれ橋軸方向に所定間隔をあけて形成されている。
これらの中間ブラケット25は、その一部に挿通された
PCケーブル(図示せず)を上方に向けて方向変換させ
るケーブル下側変曲点である。本実施の形態ではこの中
間ブラケット25は桁ウェブ11aの外側面の一部に一
体的に突出して形成された鉄筋コンクリート部材からな
る。その他の構造として、桁コンクリートに定着用切欠
(図示せず)を設けて定着端が桁内に埋設されるように
してもよい。また桁外側面に鋼製ブラケットを取り付け
るようにしてもよい。
【0014】ここで、上述した支点タワー20、中間ブ
ラケット25、定着ブラケット27間に張設されるPC
ケーブルの構成について図2及び図3(c)を参照して
説明する。PCケーブル26は図2に示した3径間連続
下路桁橋10の左右の桁ウェブ11aにおいて、桁11
の両端に設置された定着ブラケット27を端部とした1
本のケーブルで構成されている。すなわち、定着ブラケ
ット27で定着され下方に向かって延びるPCケーブル
26は径間中央に位置する2個の中間ブラケット25の
サドル(図示せず)に挿通され、この部分を変曲点とし
て配線方向が上方に変換され、さらに支点タワー20の
頂部のサドル(図示せず)に挿通され、この部分を変曲
点として配線方向が下方に変換される。隣接スパンにお
いても同様の配線レイアウトが繰り返され、PCケーブ
ル26の端部は桁端に位置する他方の定着ブラケット2
7に定着される。以下、この桁ウェブ11aの外側面
で、桁長手方向に沿って所定の配線レイアウトで張設さ
れたPCケーブル構造体を「外ケーブル構造」として符
号30で示す。本実施の形態ではPCケーブル26には
公知のPC鋼線撚り線ストランドが使用されている。そ
の断面寸法は導入張力に適合したものを適宜使用するこ
とができる。なお、支点タワー20、中間ブラケット2
5でPCケーブル26を挿通し方向を変換し、ケーブル
変曲点となるサドル部(図示せず)には公知の構造形式
が採用されている。
【0015】図3(c)は、3径間連続下路桁橋10に
おいて、支点タワー20と中間ブラケット25との間及
び定着ブラケット27と中間ブラケット25との間に設
けられた外ケーブル構造30を示した桁断面図である。
桁内部に配線された図示しないPCケーブル(内ケーブ
ル)に加えて、内ケーブル配線位置から十分に偏心した
桁11の外側面に沿ってPCケーブル26を配置して外
ケーブル構造30を併用することで、内ケーブルのみで
桁断面の抵抗モーメントを負担していたのに比べ、大き
な抵抗モーメントを期待することができる。
【0016】また、外ケーブル構造30に導入される緊
張力の鉛直成分により、径間中央に位置する2個の中間
ブラケット25位置ではそれぞれ弾性支承としての効果
が得られる。以下、図2(b−1〜b−3)に模式的に
示した曲げモーメント図を用いて説明する。連続桁橋に
おける死荷重(D)と活荷重(L)とによる曲げモーメ
ント(MD+ML)は同図(b−1)のように、径間中央
で下側に凸、支点で上側に凸なモーメントとなる。一
方、外ケーブル30への導入張力によって桁に生じる抵
抗モーメントは同図(b−2)のように、径間中央の中
間ブラケット25位置で桁を上側に押し上げるような上
向きのモーメントとなり、中間支点を設けたのと同等の
効果が得られる。このため、桁は径間が短くなったとの
同じ効果が得られ、作用モーメントと抵抗モーメントの
合成モーメントは径間中央(中間ブラケット25位置)
及び橋脚位置(支点タワー20位置)においてともに、
同図(b−3)のように外ケーブル構造30の設置前よ
り小さく押さえられる。このため連続桁の橋軸方向に、
桁高を等しくした断面設計を行うことが可能となる。
【0017】さらに外ケーブル構造30によって導入さ
れる緊張力の水平成分は、桁断面の引張応力を所定値以
下に抑えるように作用する。
【0018】次に、図2に示した2径間連続下路桁橋1
2を例に、支点タワー20に代えて支点ブラケット28
を設置した外ケーブル構造30の構成について説明す
る。図3(d)の右半図に示したように、2径間連続橋
12の中間橋脚15位置の桁ウェブ11aの外側面には
支点ブラケット28が取り付けられている。この支点ブ
ラケット28は、同図左半図に示した定着ブラケット2
7と同様な形状からなり、その高さは桁ウェブ11aと
同等となっている。支点ブラケット28は、サドル部
(図示せず)に挿通されたPCケーブル26を下方に向
けて方向変換させるケーブル上側変曲点で、支点タワー
20と同様の機能を有する。この支点ブラケット28も
鉄筋コンクリート部材からなる。
【0019】端部橋脚14位置の桁ウェブ11aの外側
面には3径間連続下路桁橋10と同一形状の定着ブラケ
ット27が取り付けられている(図3(d)左半図)。
この2径間連続下路桁橋12は隣接する3径間連続下路
桁橋10の各径間より各スパンが短いため、荷重(自
重、活荷重)作用時に発生する曲げモーメントも小さ
い。そこで、外ケーブル構造30によって改善される曲
げモーメントも小さくてよい。このため桁11から上方
に突出したタワー構造でなく、定着ブラケット27とほ
ぼ同じ形状のブラケット構造でPCケーブル26の方向
を変換する外ケーブル構造30としている。この外ケー
ブル構造30による桁の曲げモーメントの低減効果を図
2(b−1〜b−3)に示した。3径間連続下路桁橋1
0と同様の効果が得られることが確認できる。
【0020】図4、図5は従来のPC連続下路桁橋50
と本発明によるPC連続下路桁橋10の効果との比較の
ために示した概略断面図である。なお、桁形状の差を明
確にするため、断面内の補強鋼材の図示は省略してあ
る。図4において2点鎖線で示した従来の標準的な連続
下路桁橋10では径間38mの桁に対して桁高H2
3.0mを要するのに対して、同軌道断面で外ケーブル
30を有する桁の一設計例では、径間68mの桁に対し
て桁高をH1=2.2mまで低くすることができる。
【0021】橋梁上を通過する列車の車窓からの眺望の
差について、図5の比較図を用いて説明する。同図に
は、着席したモデル40Aと起立したモデル40Bにお
いてそれぞれの視点から見えるおおよその範囲が破線で
囲まれた範囲41A、41Bとして示されている。ま
た、視覚的には車窓から遠景を見るためにはそれぞれ水
平視線に対して8〜30°の俯角の視界42A、42B
が重要であるといわれている。これに対して図4に例示
したような従来の連続下路桁橋50では図中ハッチング
で示したように上述の範囲を、桁ウェブ52がほとんど
隠してしまっていた。これに対して外ケーブル30を有
する連続下路桁橋10では桁ウェブの上方部分の視界が
広く解放されているので橋上から上下流の川面等を眺望
することができる。
【0022】以上の説明では、外ケーブル30は両端の
支点タワー20から径間の両側に向けて1箇所の定着ブ
ロック25に張設されているが、長径間となる場合に
は、マルチケーブルとして複数本の外ケーブル30を張
設することも可能である。
【0023】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明のPC連続
下路桁橋によれば、外ケーブルにより十分な桁抵抗モー
メントを確保できるので、桁内のPC鋼材の配線レイア
ウトに余裕をもたせて桁高をおさえた桁断面を設計で
き、桁自重が小さくなるので、耐震設計上有利になると
ともに、施工が容易になる。完成後の外観上も統一さ
れ、橋上を通過する列車の車内からの眺望も十分確保す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるプレストレストコンクリート連続
下路桁橋の一実施の形態を示した概略斜視図。
【図2】プレストレストコンクリート連続下路桁橋(3
径間連続下路桁橋、2径間連続下路桁橋)の側面図及び
模式モーメント図。
【図3】図1に示したプレストレストコンクリート連続
下路桁橋の横断面図。
【図4】本発明のプレストレストコンクリート連続下路
桁橋と従来の連続下路桁橋の桁形状とを比較した概略断
面図。
【図5】本発明のプレストレストコンクリート連続下路
桁橋と従来の連続下路桁橋の桁形状とからの車外の眺望
範囲を比較した概略断面図。
【図6】従来の下路桁橋のPC鋼材配置の一例を示した
概略断面図。
【図7】従来の下路桁橋の一例及び荷重作用時の模式曲
げモーメント図。
【符号の説明】
10 3径間連続下路桁橋 11 桁 12 2径間連続下路桁橋 13,15 中間橋脚 14 桁端橋脚 20 支点タワー 25 中間ブラケット 26 PCケーブル 27 定着ブラケット 28 支点ブラケット 30 外ケーブル構造
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高島 英一 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 福井 恒明 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 Fターム(参考) 2D059 AA05 BB35 BB39

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】断面内に所定の補強PC鋼材が配置され、
    桁端橋脚及び中間橋脚間の多径間に架設された連続下路
    桁の桁外側面のうち、前記中間橋脚に一致する位置に支
    点タワーを、前記中間橋脚同士の間及び前記中間橋脚と
    前記桁端橋脚との間の径間のほぼ中央位置に中間ブラケ
    ットを、前記桁端橋脚位置に定着ブラケットを設け、前
    記定着ブラケットに両端が定着されたPCケーブルを、
    前記支点タワーと中間ブラケットとを介して配線方向を
    変換させるようにして前記桁外側面に沿って張設したこ
    とを特徴とするプレストレストコンクリート連続下路桁
    橋。
  2. 【請求項2】断面内に所定の補強PC鋼材が配置され、
    桁端橋脚及び中間橋脚間の多径間に架設された連続下路
    桁の桁外側面のうち、前記中間橋脚に一致する位置に支
    点ブラケットを、前記中間橋脚同士の間及び前記中間橋
    脚と前記桁端橋脚との間の径間のほぼ中央位置に中間ブ
    ラケットを、前記桁端橋脚位置に定着ブラケットを設
    け、前記定着ブラケットに両端が定着されたPCケーブ
    ルを、前記支点ブラケットと中間ブラケットとを介して
    配線方向を変換させるようにして前記桁外側面に沿って
    張設したことを特徴とするプレストレストコンクリート
    連続下路桁橋。
  3. 【請求項3】前記支点タワー及び支点ブラケットは、前
    記PCケーブルを張設した際に、ケーブル上側変曲点と
    なり、前記中間ブラケットはケーブル下側変曲点となる
    ように配線方向が変換されたことを特徴とする請求項1
    または請求項2に記載のプレストレストコンクリート連
    続下路桁橋。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100575493B1 (ko) * 2002-06-21 2006-05-03 시스트라 철도 선로 또는 이와 같은 종류의 것을 위한 고가도로
JP2008297898A (ja) * 2008-08-05 2008-12-11 Railway Technical Res Inst 鉄道車両の転倒防止構造
JP2011032651A (ja) * 2009-07-30 2011-02-17 Yokohama National Univ 橋梁補強構造及び橋梁補強方法

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