JP2005060964A - 桁橋の構築方法 - Google Patents

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恵三 田辺
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Abstract

【課題】 橋桁のスパンを大きくする一方、桁高を小さくすることができる桁橋の構築方法を提供することである。
【解決手段】 桁橋の構築方法は、両端部に支圧フランジ７を備えた複数の桁材ユニット３を長さ方向に接合プレート１１を介して接合するとともに、長さ方向に配線した内ケーブル５を所定の力で緊張してプレストレスを付与した主桁１を形成し、該主桁１の両端部における定着プレート１２間に、桁材ユニットの支圧フランジ７を貫通させて外ケーブル１４を配線した後、この主桁１を橋台２間に、幅方向に適宜間隙部１６をもって複数本設置し、該間隙部１６を現場打ちコンクリート１７またはプレキャストコンクリート部材１８で塞いで橋桁２１を形成し、該橋桁２１の幅方向に配線した横ケーブル２０で主桁１を結束した後に、外ケーブル１４を所定の力で緊張して橋桁２１全体にプレストレスを付与するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は桁橋の構築方法に関するものである。
従来の桁橋としては、例えば特開２００３−２１３６２２号の公報の発明がある。また、図１４に示すように、主桁３０が幅方向に束ねられて形成された橋桁３１が橋台３２間に設置され、その中央部が橋脚（ピア）３３で支持された桁橋３４もある。この主桁３０はコンクリート製の桁材ユニット３５が長さ方向に接続されて形成されている。
特開２００３−２１３６２２号公報
しかし、上記のような桁橋のスパンは、橋桁自重による曲げモーメントが増大するために３０〜４０ｍが限界となっていた。また桁高スパン比（桁の高さ：横幅）の限界が１／１７．５であるため、桁高が制限されている箇所においては構築が困難であった。
本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、橋桁のスパンを大きくする一方、桁高を小さくすることができる桁橋の構築方法を提供することである。
本発明の桁橋の構築方法は、両端部に支圧フランジを備えた複数の桁材ユニットを長さ方向に接合板を介して接合するとともに、長さ方向に配線した内ケーブルを所定の力で緊張してプレストレスを付与した主桁を形成し、該主桁の両端部における定着プレート間に桁材ユニットの支圧フランジを貫通させて外ケーブルを配線した後、この主桁を橋台間に、幅方向に適宜間隙部をもって複数本設置し、該間隙部を現場打ちコンクリートまたはプレキャストコンクリート部材で塞いで橋桁を形成し、該橋桁の幅方向に配線した横ケーブルで主桁を結束した後に、外ケーブルを所定の力で緊張して橋桁全体にプレストレスを付与することを特徴とする。
また桁橋の構築方法は、両端部に支圧フランジを備えた複数の桁材ユニットを長さ方向に接合板を介して接合するとともに、長さ方向に配線した内ケーブルを所定の力で緊張してプレストレスを付与した主桁を形成し、該主桁の両端部における定着プレート間に桁材ユニットの支圧フランジを貫通させて外ケーブルを配線した後、この主桁を橋台間に、幅方向に適宜間隙部をもって複数本設置し、該間隙部を現場打ちコンクリートまたはプレキャストコンクリート部材で塞いで橋桁を形成し、該橋桁の幅方向に配線した横ケーブルで主桁を結束した後に、外ケーブルを所定の力で緊張した橋桁を橋脚間に順次設置した後、これらの橋桁を連結することを特徴とする。
スパンが７０ｍで、かつ桁高スパン比（桁の高さ）の限界が１／３０程度の桁橋を構築することができ、外ケーブルで緊張力を導入して張弦梁とすることにより全体が一体となった座屈のない靱性の高い桁橋となる。
両端部に支圧フランジを備えた複数の桁材ユニットを内ケーブルで接合して形成した桁材を橋台間に、幅方向に複数本設置して橋桁を形成し、該橋桁の幅方向に配線した横ケーブルで桁材を結束した後に、外ケーブルを所定の力で緊張して橋桁全体にプレストレスを付与することにより、橋桁のスパンを大きくする一方、桁高が小さくなった桁橋を構築することができる。
本発明の桁橋の構築方法を単桁橋に基づいて説明する。この桁橋の構築方法は、図１に示す主桁１を橋台２間に設置して行うものであり、はじめに、この主桁１を製作する。この主桁１は、図２に示すように、長さ方向に接合された５つの桁材ユニット３が長さ方向に配線された内ケーブル５で結束して製作され、この内ケーブル５によって所定のプレストレスが付与されている。
また内ケーブル５は、図２および図３に示すように、主桁１の上下部に全長にわたって６本が配線されるとともに、中央部の３つの桁材ユニット３にわたって２本が配線されている。このように主桁１の上下部に配線された内ケーブル５の緊張力と、上部に埋設された鉄骨（下記に記載）６とにより、主桁１に吊上荷重が発生して死荷重の応力分が相殺される。
また桁材ユニット３は両端部に支圧フランジ７を備えた断面Ｉ形のコンクリートブロックであり、上部に二枚のＬ形鋼板８からなる鉄骨６が埋設され、この鉄骨６の下面にコンクリート９との一体を図るスタッドボルト１０が突設されている。また鉄骨６の両端面には、図４に示すように、接合プレート１１が設けられるとともに、両端部の桁材ユニット３における鉄骨６の他端面には定着プレート１２が設けられている。この接合プレート１１が剪断キー１３で接合されて各桁材ユニット３の鉄骨６同士を一本に繋ぐと、あたかも一本の鉄骨が埋設された一本の主桁１のにようになる。
次に、図５に示すように、二本一組の外ケーブル１４を主桁１両側の全長にわたって配線する。この外ケーブル１４は桁材ユニット３の支圧フランジ７の貫通孔４を貫通して配線され、その両端部が桁材ユニットの定着プレート１２に定着されている（図６参照）。なお、この外ケーブル１４は配線のみで、いまだ緊張されていない。
このように内ケーブル５と外ケーブル１４とが配線された主桁１が完成した後に、図７に示すように、これをクレーンで吊り上げて橋台２間に設置する。そして、この主桁１を橋台２の幅方向に適宜間隙部１６をもって６本設置する。
次に、これらの主桁間の間隙部１６を現場打ちコンクリート１７またはプレキャストコンクリート部材１８で塞いで所定の幅の床板１９を形成する。次に、図８に示すように、この６本の主桁１を横方向に配線した横ケーブル２０で結束して橋桁２１を形成する。この橋桁２１には横ケーブル２０で横方向に所定のプレストレスが付与される。
この橋桁２１が完成したら、各主桁１の外ケーブル１４を所定の力で緊張してプレストレスを付与すると、橋桁２１が張弦梁になって吊上荷重が与えられて、活荷重に対応するる。このように橋桁２１全体（活荷重分）が一体になって持ち上げられると、座屈しない靱性の高い桁橋２２となる。
次に、連続桁橋の構築方法について説明する。この連続桁橋の構築方法も、上記の単桁橋の構築方法とほぼ同じであり、図１０に示すように、主桁１を橋台２と橋脚２６間に６本設置して橋桁２１（図７と同じもの）を形成した後、次の橋脚２６間に前記と同じ方法で同じ橋桁２１を形成する。そして、各橋脚２６間に橋桁２１を順次形成した後に、この橋桁２１同士を接合して連続桁橋２３を構築するものである。
上記の主桁１は、図１１に示すように、上記の図２に示したものと同じであり、死荷重に対応する内ケーブル５と、活荷重に対応する外ケーブル１４とが配線されている。
この橋桁２１の接合は、各主桁１同士を接合するものであり、図１２に示すように、橋脚２６上に設置された主桁１の鉄骨６を連結材２８で連結するとともに、主桁１の端部をＰＣ鋼棒２９またはＰＣケーブル２９で接合した後、主桁１間に現場打ちコンクリート２７を打設して行う。
また、図１３は上側の外ケーブルを一本の長大な外ケーブル２４にしたものであり、上記のように橋桁２１同士を接合した後に、この接合した橋桁２１全長にわたって長大な外ケーブル２４を配線し、これを所定の力で緊張してプレストレスを付与することにより、桁橋２２の活荷重に対応させるものである。
このような方法により座屈しない靱性の高い桁橋が構築できるので、４５ｍ以上の河川、道路、鉄道を横断し、かつ桁高が制限される桁橋を構築することができる。
主桁の水平方向の断面図である。 内ケーブルを配線した主桁の正面図である。 桁材ユニットの断面図である。 （１）は桁材ユニットの接合部の正面図、（２）は同平面図である。 （１）は外ケーブルを配線した主桁の正面図、（２）は桁材ユニットの接合部の水平方向の断面図、（３）は桁材ユニットの接合部の正面図である。 外ケーブルの端部を定着した桁材ユニットの断面図である。 （１）は桁材ユニットを橋台間に設置した正面図、（２）は同水平方向の断面である。 橋桁の横断面図である。 図８の拡大図である。 （１）は連続桁橋の正面図、（２）は同水平方向断面である。 （１）は内ケーブルを配線した主桁の正面図、（２）は外ケーブルを配線した主桁の正面図である。 主桁の接合部の断面図である。 （１）は一本の外ケーブルを配線した主桁の正面図、（２）は主桁の接合部の断面図である。 従来の桁橋の正面図である。
符号の説明
１、３０ 主桁
２、３２ 橋台
３、３５ 桁材ユニット
４ 貫通孔
５ 内ケーブル
６ 鉄骨
７ 支圧フランジ
８ Ｌ形鋼板
９ コンクリート
１０ スタッドボルト
１１ 接合プレート
１２ 定着プレート
１３ 剪断キー
１４、２４ 外ケーブル
１６ 間隙部
１７ 現場打ちコンクリート
１８ プレキャストコンクリート部材
１９ 床板
２０ 横ケーブル
２１、３１ 橋桁
２２、２３、３４ 桁橋
２６、３３ 橋脚
２７ 現場打ちコンクリート
２８ 連結材
２９ ＰＣ鋼棒

Claims (2)

  1. 両端部に支圧フランジを備えた複数の桁材ユニットを長さ方向に接合板を介して接合するとともに、長さ方向に配線した内ケーブルを所定の力で緊張してプレストレスを付与した主桁を形成し、該主桁の両端部における定着プレート間に桁材ユニットの支圧フランジを貫通させて外ケーブルを配線した後、この主桁を橋台間に、幅方向に適宜間隙部をもって複数本設置し、該間隙部を現場打ちコンクリートまたはプレキャストコンクリート部材で塞いで橋桁を形成し、該橋桁の幅方向に配線した横ケーブルで主桁を結束した後に、外ケーブルを所定の力で緊張して橋桁全体にプレストレスを付与することを特徴とする桁橋の構築方法。
  2. 両端部に支圧フランジを備えた複数の桁材ユニットを長さ方向に接合板を介して接合するとともに、長さ方向に配線した内ケーブルを所定の力で緊張してプレストレスを付与した主桁を形成し、該主桁の両端部における定着プレート間に桁材ユニットの支圧フランジを貫通させて外ケーブルを配線した後、この主桁を橋台間に、幅方向に適宜間隙部をもって複数本設置し、該間隙部を現場打ちコンクリートまたはプレキャストコンクリート部材で塞いで橋桁を形成し、該橋桁の幅方向に配線した横ケーブルで主桁を結束した後に、外ケーブルを所定の力で緊張した橋桁を橋脚間に順次設置した後、これらの橋桁を連結することを特徴とする桁橋の構築方法。
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