JP2002348812A - Rcラーメン高架橋の補強構造 - Google Patents

Rcラーメン高架橋の補強構造

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JP2002348812A
JP2002348812A JP2001155682A JP2001155682A JP2002348812A JP 2002348812 A JP2002348812 A JP 2002348812A JP 2001155682 A JP2001155682 A JP 2001155682A JP 2001155682 A JP2001155682 A JP 2001155682A JP 2002348812 A JP2002348812 A JP 2002348812A
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Noriaki Inaba
紀昭 稲葉
Koichi Saotome
康一 五月女
Akihito Kawaguchi
昭仁 川口
Hiroshi Inoue
寛 井上
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 活荷重や地震荷重に対応できる金属製門型ラ
ーメン構造体を用いたRCラーメン高架橋の補強構造を
実現する。 【解決手段】 金属製門型ラーメン構造体1は、梁部3
が、橋軸方向ラーメン構造体5の橋軸方向梁8に接する
ように締結した後、フーチング10の上端部に基礎コン
クリート11を打設し、上部に柱部2の脚部2aを載置
し、柱部2と梁部3、柱部2と橋脚7の内側面を締結す
る。金属製門型ラーメン構造体1の脚部に連結梁13を
設ける際には、基礎コンクリート11の上面に、連結梁
13を載置し、連結梁13を柱部2に締結する。一方、
函体は、内部に壁面をつけた連結梁13付きの金属製門
型ラーメン構造体1を2組並列におき、これをフレーム
として天井、側壁面、床版を設置する。こののち、函体
内に内装を施す。後に、函体をRCラーメン高架橋4に
挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属製の門型ラー
メン構造体を用いたRCラーメン高架橋の補強構造(補
修を含む)に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、RCラーメン構造体の劣化に伴う
補強工法は、該RCラーメン構造体の脚部に対して、R
Cを増厚する工法、鋼板を巻いた上で間隙部に充填材注
入を行う工法、繊維アラミド等の帯状繊維補強帯を巻き
込む工法等が採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの工法
は対象とするRCラーメン構造体物の建設時の設計荷重
を満足させることは可能であるが、スペックアップした
地震荷重への対応は十分に満足するものとはいえない。
【0004】また、老朽化が著しく再構築を必要とする
RCラーメン構造体において、再構築の実施は、旧構造
物の破壊や撤去が必要となるため、工費や工期、施工性
等の面から困難な場合が多い。
【0005】上記事情に鑑み、本発明は活荷重や過剰な
地震荷重に対応することが可能で、かつ施工性に優れ、
低コストを実現する金属製門型ラーメン構造体を用いた
RCラーメン高架橋の補強構造を実現することを目的と
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のRCラー
メン高架橋の耐震補強構造は、梁部と2本の柱部の3部
構造よりなる金属製門型ラーメン構造体が、活荷重を受
ける床版と橋脚とを備えるRCラーメン高架橋の内側面
に接するように設けられることを特徴としている。
【0007】請求項2記載のRCラーメン高架橋の補強
構造において、金属製門型ラーメン構造体は、前記梁部
が前記RCラーメン高架橋の前記床版に組み付けられて
いる梁に、前記柱部が前記RCラーメン構造体の橋脚
に、それぞれ接するように取り付けられることを特徴と
している。
【0008】請求項3記載のRCラーメン高架橋の補強
構造は、金属製門型ラーメン構造体が、RCラーメン高
架橋の橋軸方向の内側面、及び橋軸直角方向の内側面の
両者に、それぞれ接するように設けられることを特徴と
している。
【0009】請求項4記載のRCラーメン高架橋の補強
構造は、金属製門型ラーメン構造体を構成する柱部の脚
部には、金属製の連結梁が設けられていることを特徴と
している。
【0010】請求項5記載のRCラーメン高架橋の補強
構造は、RCラーメン高架橋の橋軸方向の内側面に、間
隔を置いて平行に配置された対をなす金属製門型ラーメ
ン構造体には、該金属製門型ラーメン構造体をフレーム
とする立方体の各面に板が取り付けられて、函体が形成
されることを特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態】<第1の実施の形態>図1に、本
発明に係るRCラーメン高架橋の補強構造の詳細を示
す。符号1は金属製門型ラーメン構造体、2は柱部、3
は梁部、4はRCラーメン高架橋、7は橋脚、8は橋軸
方向梁を示している。図1(a)より明らかなように、
RCラーメン高架橋4の橋軸方向には、金属製門型ラー
メン構造体1が前記RCラーメン高架橋4の橋脚柱部7
の内側面、及び橋軸方向梁8の下面に直接接するように
取り付けられている。
【0012】前記金属製門型ラーメン構造体1は、前記
RCラーメン高架橋4の橋軸方向梁8、及び該橋軸方向
梁8を連結する橋脚7によりなる橋軸方向ラーメン構造
体5の内面に取り付けられている。その形状は、該金属
製門型ラーメン構造体1の外周面形状により、前記橋軸
方向ラーメン構造体5の内周面全体を覆うことが可能な
外形、及び大きさを有する門型ラーメン構造体となって
おり、前記梁部3と、その両端に取り付けられた対をな
す前記柱部2の3つの部材により構成されている。該柱
部2、及び梁部3は、いずれも鋼製のH型鋼材を加工す
ることにより作成されているが、これに限定されること
はなく、外力により変形することない剛性部材である金
属製の形鋼等でもよい。
【0013】なお、前記金属製門型ラーメン構造体1に
おける前記柱部2と前記梁部3の連結部は、最も応力の
集中しやすい角部を避けて、角部よりも約下方に設けら
れてる。
【0014】該金属製門型ラーメン構造体1の前記梁部
3は、梁本体3aと、該梁本体3aの両端に垂直に取り
付けられた対をなす継ぎ手3bと、よりなるコの字型の
形状を有している。該梁本体3aの外周面は、前記橋軸
方向ラーメン構造体5を構成する橋軸方向梁8の下面8
aに接しているとともに、対をなす前記継ぎ手3b各々
は、前記橋軸方向ラーメン構造体5を構成する橋脚7の
内側面7a、7bに接する状態で、図示しない締結手段
により固定されている。
【0015】また、前記金属製門型ラーメン構造体1を
構成する対をなす前記柱部2は、スプライスプレート1
5を介して、前記梁部3の継ぎ手3bとボルトにより締
結されているとともに、前記橋脚7の内側面7a、7b
に接する状態で、各々図示しない締結手段を用いて固定
されている。さらに、該柱部2の脚部2aは、前記橋脚
7の下部に設けられているフーチング10の上端部に打
設された基礎コンクリート11上に載置された状態で、
地盤に埋設されている。
【0016】なお、前記金属製門型ラーメン構造体1の
外周面と、前記橋軸方向ラーメン構造体5の内周面との
間に隙間が生じている際には、モルタル材(図示しな
い)が充填されることにより、両者は完全に結合されて
いる。
【0017】一方、前記RCラーメン高架橋4の橋軸直
角方向に対しても、橋軸方向と同様に前記金属製門型ラ
ーメン構造体1が取り付けられている(図1(b)参
照)。前記RCラーメン高架橋4の橋軸直角方向梁9
と、該橋軸直角方向梁9を連結する対をなす橋脚7によ
りなる橋軸直角方向ラーメン構造体6の内周面に取り付
けられた該金属製門型ラーメン構造体1は、橋軸方向に
対して取り付けられたものと同様の構造、部材よりなる
ものである。その形状は、該金属製門型ラーメン構造体
1の外周面の形状により、前記橋軸直角方向ラーメン構
造体6の内周面を完全に覆うことが可能な外形、及び大
きさを有する門型ラーメン構造体となっている(図1
(b)参照)。
【0018】これら橋軸直角方向には、橋軸方向と同様
に前記金属製門型ラーメン構造体1の前記梁部3の外周
面が、前記橋軸直角方向ラーメン構造体6の橋軸直角方
向梁9の下面9aに接しているとともに、前記柱部2が
前記橋軸直角方向ラーメン構造体6を構成する前記橋脚
7の内側面7c、7dに接する状態で図示しない締結手
段により固定されている。
【0019】また、前記橋軸方向ラーメン構造体5への
取付と同様に、前記金属製門型ラーメン構造体1を構成
する対をなす前記柱部2は、スプライスプレート15を
介して、前記梁部3の継ぎ手3bとボルトにより締結さ
れているとともに、前記橋脚7の内側面7c、7dに、
各々図示しない締結手段を用いて固定されている。さら
に、該柱部2の脚部2aは、前記橋脚7の下部に設けら
れているフーチング10の上端部に打設された基礎コン
クリート11上に載置された状態で、地盤に埋設されて
いる。
【0020】このように、前記RCラーメン高架橋4に
は、橋軸方向に位置する前記橋軸方向ラーメン構造体
5、及び橋軸直角方向に位置する前記橋軸直角方向ラー
メン構造体6の両者の内面に、前記金属製門型ラーメン
構造体1が設けられることとなる。耐震補強を念頭に置
いた前記RCラーメン高架橋4の補強の際には、橋軸方
向、及び橋軸直角方向の両者に前記金属製門型ラーメン
構造体1を設ける必要があるが、前記RCラーメン高架
橋4の老朽化に伴う補修や、部分的な破損に伴う補強等
の場合には、状況に応じて橋軸方向、若しくは橋軸直角
方向の一方のみに前記金属製門型ラーメン構造体1を設
けてもよい。
【0021】なお、前記金属製門型ラーメン構造体1に
は、門型ラーメン構造を適用しているが、補修を行いた
い前記RCラーメン高架橋4の前記橋脚7、若しくは該
橋脚7の基礎部に設けられた前記フーチング10の安全
性をさらに強化する必要が生じた場合には、該金属製門
型ラーメン構造体1を構成する対をなす前記柱部2の脚
部2aに連結梁13を設置する手段が考えられる(図2
(a)参照)。
【0022】該連結梁13は、梁部本体13aと、該梁
部本体13aの両端部に垂直に取り付けられた対をなす
継ぎ手部13bと、を有するコの字型の形状をなしてお
り、前記金属製門型ラーメン構造体1で適用したものと
同様の部材が用いられている。架設時において、該連結
梁13は、対をなす前記継ぎ手部13bが、前記金属製
門型ラーメン構造体1を構成する対をなす前記柱部2の
脚部2aにスプライスプレート15を介して、ボルトに
より締結されている。また、前記梁部本体13aは、隣
り合う前記橋脚7の下部に設けられている前記フーチン
グ10の上端部に打設された基礎コンクリート11上に
載置された状態で、地盤に埋設されている。このような
構成は、前記橋軸方向ラーメン構造体5、及び前記橋軸
直角方向ラーメン構造体6のどちらにも取り付け可能で
ある(図2(b)参照)。
【0023】次に、上述する構成の施工方法を示す。前
記金属製門型ラーメン構造体1は、前記梁部3が、前記
橋軸方向ラーメン構造体5を構成する前記橋軸方向梁8
の下面8aに接するように位置決めした後、前記梁部3
に設けられた対をなす前記継ぎ手3bを前記橋軸方向ラ
ーメン構造体5を構成する橋脚7の内側面7a、7bに
締結手段を用いて締結する。
【0024】次に、前記橋脚7の脚部周囲の地盤を掘削
し、前記フーチング10の上端部に前記基礎コンクリー
ト11を打設する。該基礎コンクリート11上に、前記
柱部2の脚部2aを載置するとともに、該柱部2の頭部
2bを前記梁部3の継ぎ手3bにスプライスプレートを
介してボルトにより締結する。さらに、該柱部2を前記
橋脚7の側面7a、7bに締結手段により固定し、前記
柱部2の脚部2aを埋設するように地盤を埋め戻す。最
後に、前記金属製門型ラーメン構造体1と前記橋軸方向
ラーメン構造体5の間に生じた隙間にモルタルを充填す
る。このように、前記RCラーメン高架橋4の前記橋軸
直角方向ラーメン構造体6の橋軸直角方向梁9の下面9
a、及び前記橋脚7の内側面7c、7dに対しても、同
作業を施す(図1(a)(b)参照)。
【0025】なお、前記金属製門型ラーメン構造体1の
脚部に前記連結梁13を設ける際には、前記橋軸方向ラ
ーメン構造体5を構成する対をなす前記橋脚7の脚部周
囲、及び該連結梁13の設置位置の地盤を掘削し、対を
なす前記フーチング10の上端部に前記基礎コンクリー
ト11を打設する。この後、該基礎コンクリート11の
上面に、前記連結梁13が前記金属製門型ラーメン構造
体1の梁部3と平行となるように載置し、該連結梁13
の対をなす継ぎ手13bを前記金属製門型ラーメン構造
体1の対をなす柱部2各々に、スプライスプレート15
を介してボルトにより締結する。これら連結された前記
連結梁13は、地盤の埋め戻しの際に同時に埋設する
(図2(a)参照)。
【0026】上述する構成によれば、前記金属製門型ラ
ーメン構造体1は、3分割構造であるため、資材運搬が
容易であるとともに、現場において簡単に組立が行える
ことから、合理的で簡略な構造で施工性に優れており、
工期短縮やコスト低減に大きく寄与するものである。
【0027】また、該金属製門型ラーメン構造体1は、
前記RCラーメン高架橋4の前記橋軸方向ラーメン構造
体5、及び前記橋軸直角方向ラーメン構造体6の内周面
に接するように取り付けられることから、前記RCラー
メン高架橋4に作用する外力がスムースに伝達されるた
め、前記RCラーメン高架橋4の前記橋脚7や前記橋軸
方向梁8、前記橋軸直角方向梁9等に対して、より強固
な補強を実施することが可能となる。
【0028】前記RCラーメン高架橋4の橋軸方向およ
び橋軸直角方向の両者に前記金属製ラーメン構造体物1
を備えるため、活荷重や地震荷重に対してより強固な補
強を実施することが可能となる。
【0029】<第2の実施の形態>さらに、図3には、
前記RCラーメン高架橋4の高架下に形成された空間1
6の有効利用を念頭に置き(図2参照)、前記金属製門
型ラーメン構造体1を活用して函体14を構成する事例
を示す。
【0030】該函体14は、橋軸方向に設けられた向か
い合う2つの前記金属製門型ラーメン構造体1の前記柱
部2の脚部2aに前記連結梁13を設け、これらをフレ
ームとする立方体の各面に板を取り付けて、内部を覆う
ことにより閉鎖空間17を設けるものである(図3参
照)。
【0031】該函体14は、前記金属製門型ラーメン構
造体1自身の内面に設けられた壁面14dと、向かい合
う前記金属製門型ラーメン構造体1の前記連結梁13を
連結する床版14aと、前記柱部2を連結する壁面14
bと、前記梁部3を連結する天井面14cと、を有して
いる(図4参照)。
【0032】このように構成された該函体14は、前記
閉鎖空間17に内装が施されて、居住空間や店舗、もし
くは倉庫等へ活用されるものである。また、該函体14
が前記RCラーメン高架橋4の高架下に形成された空間
16に収まっている際には、前記天井面14cと前記R
Cラーメン高架橋4の床版12との間に、空隙が形成さ
れている。さらに、隣り合う該函体14同士との間に
も、前記橋脚7の部材厚と、前記金属製門型ラーメン構
造体1に用いた前記H型鋼材の部材厚を足し合わせた幅
を有する空隙が形成された状態となっている。
【0033】なお、前記RCラーメン高架橋4の前記橋
軸直角方向ラーメン構造体6には、上述した前記金属製
門型ラーメン構造体1が該函体14とは別個に取り付け
られている。
【0034】次に上述する構成の施工方法を示す。該函
体14は、あらかじめ作業ヤード等でユニット化された
後、該函体14を前記RCラーメン高架橋4の高架下に
設けられた空間16に挿入設置されるものである。前記
函体14のユニット化は、まず前記金属製門型ラーメン
構造体1を形成するため、前記柱部2、前記梁部3を連
結するとともに、柱部2の脚部2aに前記連結梁13を
取り付ける。さらに、該連結梁13付きの金属製門型ラ
ーメン構造体1の内部に壁面14dを取り付け開口部を
塞ぐ。
【0035】このように、該連結梁13付きの金属製門
型ラーメン構造体1を2組製作した後、前記連結梁13
を下方、前記梁部3を上方とした状態で並列に載置す
る。載置する間隔は、後に前記函体14を挿入する前記
RCラーメン高架橋4における、向かい合う前記橋軸方
向ラーメン構造体5同士の距離と同様とする。
【0036】このように載置された2組の前記金属製門
型ラーメン構造体1の前記梁部3同士を連結するように
天井14c、向かい合う前記柱部2同士を連結するよう
に側壁面14b、前記連結梁13同士を連結するように
床版14aを設置する。これらの作業ののち、前記函体
14内に設けられた閉鎖空間17に内装を施す。
【0037】上述するユニット化作業と平行して、前記
函体14を設けたい前記RCラーメン高架橋4におい
て、向かい合う前記橋軸方向ラーメン構造体5の脚部を
掘削し、前記フーチング10の上端部に基礎コンクリー
ト11を打設する。このとき、該基礎コンクリート11
は、地盤高さとフラットとなる高さ位置まで打設する
(図3参照)。
【0038】次に、橋軸直角方向から高架下内に前記函
体14を挿入する。また、前記RCラーメン高架橋4の
前記橋軸直角方向ラーメン構造体6には、第1の実施例
で示したように、前記金属製門型ラーメン構造体1を取
り付ける。
【0039】この後、前記橋軸方向ラーメン構造体5と
前記金属製門型ラーメン構造体1とを図示しない締結手
段を用いて締結し、両者の間に隙間が生じた際には、モ
ルタルを注入し完全に結合する。
【0040】なお、前記函体14における閉鎖空間17
の内装は、前記RCラーメン高架橋4への設置後に、実
施してもよい。
【0041】上述する構成によれば、前記金属製門型ラ
ーメン構造体物1に函体14が設けられることにより、
RCラーメン高架橋4の補修に伴い、高架下に閉鎖空間
17を利用提供できるため、居住空間や店舗、倉庫等、
前記RCラーメン高架橋4の高架下の有効利用を促進で
きる。また、すでに前記RCラーメン高架橋4の高架下
を倉庫や住居空間等として利用されている場合にも、短
時間でかつ効率よく前記RCラーメン高架橋4の補強、
及び空間16の再構築が可能となるため、工期短縮や低
コスト化、さらには地域住民への生活環境への影響を最
小限に押さえることが可能となる。
【0042】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、2本の柱部と
梁部の3部構造よりなる金属製門型ラーメン構造体が、
活荷重を受ける床版と橋脚とを備えるRCラーメン高架
橋の内側面に接するように設けられることから、金属製
門型ラーメン構造体は3部材よりなる複数の分割構造で
あるため、資材運搬が容易であるとともに、現場におい
て簡単に組立が行えることから、合理的で簡略な構造で
施工性に優れており、工期短縮やコスト低減に大きく寄
与するものである。
【0043】請求項2の発明によれば、金属製門型ラー
メン構造体は、前記梁部が前記RCラーメン高架橋の前
記床版に組み付けられている梁に、前記柱部が前記RC
ラーメン構造体の橋脚に、それぞれ接するように取り付
けられることから、RCラーメン高架橋に作用する外力
がスムースに伝達されるため、RCラーメン高架橋に作
用する外力に対応する補強が可能となる。
【0044】請求項3の発明によれば、金属製門型ラー
メン構造体体が、RCラーメン高架橋の橋軸方向の内側
面、及び橋軸直角方向の内側面の両者に、それぞれ接す
るように設けられることから、活荷重や地震荷重に対し
てより強固な補強を実施することが可能となる。
【0045】請求項4の発明によれば、金属製門型ラー
メン構造体を構成する柱部の脚部には、金属製の連結梁
が設けられていることから、RCラーメン高架橋の橋脚
およびフーチング部の安全性をより高めることが可能と
なる。
【0046】請求項5の発明によれば、RCラーメン高
架橋の橋軸方向の内側面に、間隔を置いて平行に配置さ
れた対をなす橋軸支持金属製門型ラーメン構造体には、
該橋軸支持金属製門型ラーメン構造体をフレームとする
立方体の各面に板が取り付けられて、函体が形成される
ことから、RCラーメン高架橋の補修に伴い、函空間を
提供できるためRC高架橋構造物の有効利用を促進でき
るとともに、すでにRCラーメン高架橋の内空を倉庫や
住居空間等として利用されている場合にも、短時間でか
つ効率よくRCラーメン高架橋の補強、及び利用空間の
再構築が可能となるため、工期短縮や低コスト化、さら
には地域住民への生活環境への影響を最小限に押さえる
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るRCラーメン高架橋の耐震補強
構造の詳細を示す図である。
【図2】 本発明に係るRCラーメン高架橋の耐震補強
構造(連結梁付き)の詳細を示す図である。
【図3】 本発明に係るRCラーメン高架橋の耐震補強
構造(函体付き)の詳細を示す図である。
【図4】 本発明に係るRCラーメン高架橋の耐震補強
構造の函体の詳細を示す図である。
【符号の説明】
1 金属製門型ラーメン構造体 2 柱部 3 梁部 3a 梁本体 3b 継ぎ手 4 RCラーメン高架橋 5 橋軸方向ラーメン構造体 6 橋軸直角方向ラーメン構造体 7 橋脚 7a 内側面 7b 内側面 7c 内側面 7d 内側面 8 橋軸方向梁 8a 下面 9 橋軸直角方向梁 9a 下面 10 フーチング 11 基礎コンクリート 12 床版 13 連結梁 13a 梁本体 13b 継ぎ手 14 函体ユニット 14a 床版 14b 側壁面 14c 天井 14d 壁面 15 スプライスプレート 16 空間 17 閉鎖空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 昭仁 東京都港区芝浦四丁目18番32号 株式会社 東京鐵骨橋梁内 (72)発明者 井上 寛 東京都港区芝浦四丁目18番32号 株式会社 東京鐵骨橋梁内 Fターム(参考) 2D059 BB37 BB39 GG05 GG40 2E176 AA01 BB29

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 梁部と2本の柱部の3部構造よりなる金
    属製門型ラーメン構造体が、活荷重を受ける床版と橋脚
    とを備えるRCラーメン高架橋の内側面に接するように
    設けられることを特徴とするRCラーメン高架橋の補強
    構造。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のRCラーメン高架橋の補
    強構造において、金属製門型ラーメン構造体は、前記梁
    部が前記RCラーメン高架橋の前記床版に組み付けられ
    ている梁に、前記柱部が前記RCラーメン構造体の橋脚
    に、それぞれ接するように取り付けられることを特徴と
    するRCラーメン高架橋の補強構造。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のRCラーメン高
    架橋の補強構造において、金属製門型ラーメン構造体
    は、RCラーメン高架橋の橋軸方向の内側面、及び橋軸
    直角方向の内側面の両者に、それぞれ接するように設け
    られることを特徴とするRCラーメン高架橋の補強構
    造。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のRCラ
    ーメン高架橋の補強構造において、金属製門型ラーメン
    構造体を構成する柱部の脚部には、金属製の連結梁が設
    けられていることを特徴とするRCラーメン高架橋の補
    強構造。
  5. 【請求項5】 請求項3記載のRCラーメン高架橋の補
    強構造において、RCラーメン高架橋の橋軸方向の内側
    面に、間隔を置いて平行に配置された対をなす金属製門
    型ラーメン構造体には、該金属製門型ラーメン構造体を
    フレームとする立方体の各面に板が取り付けられて、函
    体が形成されることを特徴とするRCラーメン高架橋の
    補強構造。
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JP2013028912A (ja) * 2011-07-27 2013-02-07 Hayashi Bussan Hatsumei Kenkyusho:Kk 道路構造
JP2016196799A (ja) * 2015-04-02 2016-11-24 旭コンクリート工業株式会社 橋梁の補強方法
CN114197333A (zh) * 2021-12-20 2022-03-18 中铁隧道集团二处有限公司 一种既有运营铁路立交桥的加固方法

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