JP2007327180A - 橋梁落橋防止装置及び橋梁落橋防止装置の設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＣ鋼棒やＰＣ鋼より線を使用する落橋防止装置は、ＰＣプレテンション桁にこれらを挿通するための挿通孔を穿孔しなければならず、作業に困難を伴い、また橋台パラペットとＰＣプレテンション桁、ＰＣプレテンション桁とＰＣプレテンション桁に使用するＰＣ鋼棒やＰＣ鋼より線は、動きが制限され、複雑な動きに対しては折り曲がったりして破断する可能性がある。
【解決手段】橋台パラペットと橋台上のＰＣプレテンション桁との遊間を跨ぐ長さのロープ状の緩衝体の外周に筒状可撓体を備え、アラミド繊維等からなるロープ状の緩衝体の両端に、一端に支圧体を備えた定着体を結合してなり、一方の定着体を橋台パラペットの背面に埋設固定し、他方の定着体を並列するＰＣプレテンション桁間に埋設固定し、橋台とＰＣプレテンション桁とを結合することを特徴とする橋梁落橋防止装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、高架道路、河川、渓谷等における橋梁構造物の落橋防止装置及びその設置方法に関する。詳しくは、ＰＣプレテンション床版橋において、橋台と橋台とに架け渡されて載置されているＰＣプレテンション桁、橋台と橋脚とに架け渡されて載置されているＰＣプレテンション桁、橋脚と橋脚とに架け渡されて載置されているＰＣプレテンション桁の落橋防止装置及びその設置方法に関する。

従来から地震に備えて、橋梁構造物においては、桁が橋台や橋脚から落下しないような種々の対策がとられている。

コンクリート床版橋における一般的な落橋防止対策としては、コンクリート桁が載置されている橋台側にあっては、橋台のパラペットに橋軸方向に貫通する貫通孔を設けるとともにコンクリート桁にも貫通孔を設け、橋脚上にあっては、向い合ういずれのコンクリート桁にも貫通孔を設けて、ここにＰＣ鋼棒やＰＣ鋼より線をＰＥ被覆した連結ケーブルで連結してＰＣプレテンション床版橋の落下を防止している。また、同時に緩衝装置を設置した落橋防止方法も試みられている。

特開２００１−６４９１４公開公報 特開平１１−３２３８３２公開公報 特開２００４−１６２２９４公開公報

しかしながら、ＰＣプレテンション桁にあって上述の手段を講じるには幾つかの課題を有する。

まず、事前にＰＣプレテンション桁に穿孔しなければならないため、既設ＰＣ床版橋にあってはきわめて困難である。

また、橋台パラペットとＰＣプレテンション桁、ＰＣプレテンション桁とＰＣプレテンション桁との結合に使用する鋼棒やＰＣ鋼より線は、地震時の複雑な動きに対して自由な動きが制限され、桁端部がずれたとき折れ曲がったりして破断するおそれがある。

本発明は、上述したような課題を以下述べるところにより解決しようとするものである。

まず、ＰＣプレテンション桁が橋台と橋台に架け渡されているＰＣプレテンション床版橋にあっては、橋台パラペットと橋台上のＰＣプレテンション桁との遊間を跨ぐ長さのロープ状の緩衝体の外周に筒状可撓体を備え、ロープ状の緩衝体の両端に支圧体を備えた定着体を結合してなり、一方の定着体を橋台パラペットの背面に埋設して固定し、他方の定着体を並列するＰＣプレテンション桁間に埋設して固定し、橋台とＰＣプレテンション桁とを連結することを特徴とする橋梁落橋防止装置を提供する。

ＰＣプレテンション桁が橋脚上で直列するＰＣプレテンション床版橋にあっては、橋台パラペットと橋台上のＰＣプレテンション桁との遊間、橋脚上で直列に向い合うＰＣプレテンション桁との遊間をそれぞれ跨ぐ長さのロープ状の緩衝体の外周に筒状可撓体を備え、ロープ状の緩衝体の両端のそれぞれに支圧体を備えた定着体を結合してなり、橋台パラペット側にあっては、一方の定着体を橋台パラペットの背面に埋設して固定し、他方の定着体をＰＣプレテンション桁間に埋設して固定するとともに、橋脚上にあっては、直列に向い合うＰＣプレテンション桁の遊間に一方の定着体と他方の定着体をそれぞれ埋設して固定し、橋台とＰＣプレテンション桁、ＰＣプレテンション桁とＰＣプレテンション桁とを連結することを特徴とする橋梁落橋防止装置を提供する。

上記において、定着体の橋台パラペットの背面への固定は、一つは、パラペットを撤去した後、撤去跡に定着体を位置させ、改めてパラペットを形成して埋設するとともに定着体をパラペットの背面の路盤の切り欠き部に埋設して固定することを特徴とする橋梁落橋防止装置を提供する。

上記において、定着体の橋台パラペットの背面への固定は、もう一つは、定着体の棒体をパラペットに形成した貫通孔に挿通し、定着体の支圧体をパラペットの背面の路盤の切り欠き部に埋設して固定することを特徴とする橋梁落橋防止装置を提供する。

上記において、ロープ状の緩衝体と定着体の結合は、内周にねじを螺設した筒状のかしめ金具の一方からロープ状の緩衝体の端部を挿着してかしめて一体化するとともにかしめ金具の他方から外周にねじを螺設した定着体を螺合して結合することを特徴とする橋梁落橋防止装置を提供する。

上記において、ロープ状の緩衝体は、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、超高分子量ポリエチレン繊維の一又は二以上から形成されることを特徴とする橋梁落橋防止装置を提供する。

上記において、定着体は、ねじふし鉄筋であることを特徴とする橋梁落橋防止装置を提供する。

上記において、支圧体は、プレート付きナットであることを特徴とする橋梁落橋防止装置を提供する。

上記橋梁落橋防止装置の設置方法としては、橋台パラペットに貫通孔を形成する工程又は橋台パラペットを撤去する工程と、パラペット背面の路盤を切り欠く工程と、並列するＰＣプレテンション桁間の間詰コンクリートを除去する工程と、間詰コンクリート除去部に締め付け用ジャッキを設置する工程と、締め付け力を該ジャッキに作用させる工程と、橋台パラペットと橋台上のＰＣプレテンション桁との遊間を跨ぐ長さのロープ状の外周に筒状可撓体を備え、ロープ状物の両端それぞれに棒体の一端に支圧体を備えた定着体を結合してなる緩衝体の一方の定着体をパラペットに形成した貫通孔に挿通し、パラペットの背面の路盤の切り欠き部に配置してコンクリートを打設して埋設する工程又は定着体を撤去したパラペット背面の路盤の切り欠き部に配置し、パラペット撤去部と背面の路盤の切り欠き部にコンクリートを打設して埋設する工程と、他方の定着体を間詰コンクリートを撤去したＰＣプレテンション桁間に配置する工程と、ＰＣプレテンション桁間にコンクリートを打設して所定のコンクリート発現後、ジャッキを撤去又は埋め殺す工程とを有する。

本発明はつぎのような効果を有する。

橋梁落橋防止装置の定着体のＰＣプレテンション桁への固定は、定着体をＰＣプレテンション桁間に埋設して固定するので、ＰＣ鋼棒やＰＣ鋼より線を落橋防止本体とする落橋防止装置のようにＰＣプレテンション桁にＰＣ鋼棒やＰＣより線を挿通するための穿孔を必要とせず、作業が容易となる。

定着体のＰＣプレテンション桁間への設置は、プレテンション桁間の間詰コンクリートを一時撤去して行うことができるので、桁をＰＣ鋼棒やＰＣ鋼より線を挿通するときのように穿孔しないので、桁を損傷させない。

定着体間に外周に筒状可撓体を備えたロープ状の緩衝体を用いているので、緩衝能力があり、橋梁の伸縮を吸収するとともに衝撃についても自由な変位が可能となる。

筒状可撓体を備えたロープ状の緩衝体は、地震時の複雑な動きに対しても、伸縮量の範囲で自由に変位することができる。

筒状可撓体を備えたロープ状の緩衝体が衝撃を吸収するので、別途橋台などに衝撃装置を設置しなくてもよい。

図１は、橋台パラペットとＰＣプレテンション桁とを連結する橋梁落橋防止構造の一例を示す断面図であり、図２は、橋梁パラペットとＰＣプレテンション桁とを連結する橋梁落橋防止構造の別の例を示す断面図である。

ＰＣプレテンション桁１は、一端を橋台２のパラペット２ａに向い合わせて載置され、他端は図示しないが、対向する橋台２に載置されるか、ＰＣプレテンション桁１が橋軸方向に連続するときは、図３に示すように橋脚１５に載置されている。

ＰＣプレテンション桁１と橋台２とは、図４に示す橋梁落橋防止装置６を用いて連結する。

橋梁落橋防止装置６は、橋台２のパラペット２ａと橋台２上のＰＣプレテンション桁１との遊間３を跨ぐ長さのロープ状の緩衝体６ａの外周に可撓管のような筒状可撓体６ｂを備え、ロープ状の緩衝体６ａの両端には、それぞれ支圧体６ｄを備え、定着体６ｃを結合した構成からなっている。

ロープ状の緩衝体６ａと定着体６ｃとの結合は、この実施の態様においては、内周にねじを埋設した筒状のかしめ金具６ｅの一方からロープ状の緩衝体６ａの端部を挿着してかしめて一体化するとともにかしめ金具６ｅの他端からプレート付ナットを支圧体６ｄとするねじふし鉄筋からなる定着体６ｃを螺合してなる。

ロープ状の緩衝体６ａは、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、超高分子量ポリエチレン繊維の一又は二以上から形成されるのがよい。これらは衝撃を吸収し、また、伸縮に対応する。衝撃や伸縮の吸収をより効果的にするためには、ロープ状の緩衝体６ａを筒状可撓体６ｂに緩ませて配置するのがよい。その他の素材であっても衝撃を吸収し、伸縮に対応できるものであれば、使用できることはもちろんである。

なお、アラミド繊維からなるロープ状の緩衝体とＰＣ鋼より線との衝撃特性を図１３に示す。

図１３から、ＰＣ鋼より線の衝撃力はアラミド繊維からなるロープ状の緩衝体の約２倍弱発生していることから、明らかにアラミド繊維のロープ状緩衝体の耐衝撃性が高いことが理解できる。ポリアリレート繊維、超高分子量ポリエチレン繊維を用いたものもほぼ同様に耐衝撃性は高い。

このようにしてなる橋梁落橋防止装置６は、つぎのようにして橋台２のパラペット２ａの背面と並列するＰＣプレテンション桁の桁間４に配置される。手順の例を以下に説明する。

図５は、従来の一般的なＰＣプレテンション床版橋において、橋台にＰＣプレテンション桁が載置されている状態の断面図、図６は、同じくＰＣプレテンション桁の軸方向を見た断面図である。

ＰＣプレテンション桁１は、図６に示すように複数並列に並べられて、一端を図５に示すように橋台２に橋台２のパラペット２ａに向い合うようにして載置され、図示してないが、その他端を別の橋台に橋台のパラペットに向い合うようにして載置されるか、図示してないが、直列する別のＰＣプレテンション桁と端部と向い合うようにして橋脚上に載置されている。並列するＰＣプレテンション桁間４には、間詰コンクリート８が充填されている。１１はストレス用のＰＣ鋼線、１２は伸縮継手、１３は舗装である。

まず、図５、図６において、舗装１３と伸縮継手１２を撤去する。

図１に示す例にあっては、図７に示すように、橋台２のパラペット２ａの背面の路盤７に切り欠き部７ａを形成するとともにパラペット２ａに背面からＰＣプレテンション桁方向に貫通する貫通孔１２ｂを穿孔する。

図２に示す例にあっては、図８に示すように、橋台２のパラペット２ａの一部を撤去するとともにパラペット２ａの背面の路盤７を切り欠いて切り欠き部７ａとする。

橋台２上の並列するＰＣプレテンション桁１にあっては、図７、図８、図９に示すように、並列するＰＣプレテンション桁１同士のＰＣプレテンション桁間４の間詰コンクリート８の一部を撤去する。

並列するＰＣプレテンション桁１同士はＰＣ鋼線１１によりストレスを与えられているので、ストレスが解けないように図１０、図１１に示すように、必要により並列するＰＣプレテンション桁１の桁間４の間詰コンクリート撤去部９に横締め用ジャッキ１０を設置する。なお、このＰＣプレテンション桁１側の工程と橋台２のパラペット側の工程は、前後しても良いことはもちろんである。

橋梁落橋防止装置６は、図１の例にあっては、図１０、図１１に示すように、一方の定着体６ｃを橋台２のパラペット２ａの背面の路盤７に載置するとともに他方の定着体６ｃを並列するＰＣプレテンション桁１の桁間４の間詰コンクリート８の撤去部９に載置するように筒状可撓体６ｂを備えたロープ状の緩衝体６ａを橋台２のパラペット２ａとＰＣプレテンション桁１との遊間を跨がせ、橋台２のパラペット２ａに穿孔した貫通孔２ｂを通して配置される。

橋梁落橋防止装置６の配置後、図２、図１２に示すように、路盤７の切り欠き部７ａ及び並列するＰＣプレテンション桁１の桁間４の間詰コンクリート撤去部９にコンクリート１４たとえば無収縮モルタルを打設する。

図２の例にあっては、橋梁落橋防止装置６は、筒状可撓体６ｂを備えたロープ状の緩衝体６ａを橋台２のパラペット２ａとＰＣプレテンション桁１との遊間を跨がせるとともに一方の定着体６ｃを路盤７の切り欠き部７ａに、他方の定着体６ｃを並列するＰＣプレテンション桁１の桁間４の間詰コンクリート８の撤去部９に配置して設置される。

橋梁落橋防止装置６の配置後、橋台２のパラペット２ａの撤去部、路盤７の切り欠き部７ａ及び並列するＰＣプレテンション桁１の桁間の間詰コンクリート撤去部９にコンクリート１４たとえば無収縮モルタルを打設する。

図３に示す橋脚１５上で、直列して向い合うＰＣプレテンション桁１にあっては、向い合ういずれのＰＣプレテンション桁においても図９、図１１、図１２に示すと同様に並列するＰＣプレテンション桁１同士のＰＣプレテンション桁間４の間詰コンクリート８の一部を撤去し、間詰コンクリート撤去部９に横締め用ジャッキ１０を設置する。

橋梁落橋防止装置６は、直列に向い合うＰＣプレテンション桁１の向い合う桁間４の間詰コンクリート撤去部９に直列に向い合うプレテンション桁１の遊間５を跨いで架け渡され、筒状可撓体６ｂを備えたロープ状緩衝体６ａの両端に結合した定着体６ｃのそれぞれを向い合うＰＣプレテンション桁１の桁間４にコンクリート１４たとえば無収縮モルタルを打設して埋設固定される。

このようにして、橋台２とＰＣプレテンション桁、ＰＣプレテンション桁とＰＣプレテンション桁とは連結する。

舗装敷設、伸縮継手装置の設置は、従来方法によって行ってよい。

なお、本発明は、上述した実施の態様にのみ限定されるものではなく、たとえば、間詰コンクリートの撤去、橋梁落橋防止装置の設置を各桁間毎に行ってもよいことはもちろんである。

橋台パラペットとＰＣプレテンション桁とを連結する橋梁落橋防止構造の一例を示す断面図である。 橋台パラペットとＰＣプレテンション桁とを連結する橋梁落橋防止構造の別の実施態様を示す断面図である。 ＰＣプレテンション桁とＰＣプレテンション桁とを連結する橋梁落橋防止構造の一例を示す断面図である。 橋梁落橋防止装置の一例を示す断面図である。 従来の橋台にＰＣプレテンション桁が載置されている状態の断面図である。 従来のＰＣプレテンション桁の橋軸方向を見た断面図である。 橋梁落橋防止装置の設置手順の一例を説明する断面図である。 橋梁落橋防止装置の設置手順の別の例を説明する断面図である。 手順中ＰＣプレテンション桁の橋軸方向を見た断面図である 橋梁落橋防止装置の設置手順の図８からの一例を説明する断面図である。 手順中ＰＣプレテンション桁の橋軸方向を見た断面図である。 図２に対応するＰＣプレテンション桁の橋軸方向を見た断面図である。 アラミド繊維を使用したロープ状の緩衝体とＰＣ鋼より線の衝撃特性比較図である。

符号の説明

１ ＰＣプレテンション桁
２ 橋台
２ａ パラペット
２ｂ 貫通孔
３ 橋台パラペットとＰＣプレテンション桁との遊間
４ 並列するＰＣプレテンション桁間
５ 直列に向い合うＰＣプレテンション桁の遊間
６ 橋梁落橋防止装置
６ａ ロープ状の緩衝体
６ｂ 筒状可撓体
６ｃ 定着体
６ｄ 支圧体
６ｅ かしめ金具
６ｆ プレート付きナット
７ 路盤
７ａ 切り欠き部
８ 間詰コンクリート
９ 間詰コンクリート撤去部
１０ 横締め用ジャッキ
１１ ＰＣ鋼線
１２ 伸縮継手
１３ 舗装
１４ コンクリート
１５ 橋脚

Claims (9)

1. 橋台パラペットと橋台上のＰＣプレテンション桁との遊間を跨ぐ長さのロープ状の緩衝体の外周に筒状可撓体を備え、ロープ状の緩衝体の両端に支圧体を備えた定着体を結合してなり、一方の定着体を橋台パラペットの背面に埋設して固定し、他方の定着体を並列するＰＣプレテンション桁間に埋設して固定し、橋台とＰＣプレテンション桁とを連結することを特徴とする橋梁落橋防止装置。
2. 橋台パラペットと橋台上のＰＣプレテンション桁との遊間、橋脚上で直列に向い合うＰＣプレテンション桁との遊間をそれぞれ跨ぐ長さのロープ状の緩衝体の外周に筒状可撓体を備え、ロープ状の緩衝体の両端のそれぞれに支圧体を備えた定着体を結合してなり、橋台パラペット側にあっては、一方の定着体を橋台パラペットの背面に埋設して固定し、他方の定着体をＰＣプレテンション桁間に埋設して固定するとともに、橋脚上にあっては、直列に向い合うＰＣプレテンション桁の遊間に一方の定着体と他方の定着体をそれぞれ埋設して固定し、橋台とＰＣプレテンション桁、ＰＣプレテンション桁とＰＣプレテンション桁とを連結することを特徴とする橋梁落橋防止装置。
3. 定着体の橋台パラペットの背面への固定は、パラペットを撤去した後、撤去跡に定着体を位置させ、改めてパラペットを形成して埋設するとともに定着体をパラペットの背面の路盤の切り欠き部に埋設して固定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の橋梁落橋防止装置。
4. 定着体の橋台パラペットの背面への固定は、定着体の棒体をパラペットに形成した貫通孔に挿通し、定着体の支圧体をパラペットの背面の路盤の切り欠き部に埋設して固定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の橋梁落橋防止装置。
5. ロープ状の緩衝体と定着体の結合は、内周にねじを螺設した筒状のかしめ金具の一方からロープ状の緩衝体の端部を挿着してかしめて一体化するとともにかしめ金具の他方から外周にねじを螺設した定着体を螺合して結合することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の橋梁落橋防止装置。
6. ロープ状の緩衝体は、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、超高分子量ポリエチレン繊維の一又は二以上から形成されることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載の橋梁落橋防止装置。
7. 定着体は、ねじふし鉄筋であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６に記載の橋梁落橋防止装置。
8. 支圧体は、プレート付きナットであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７に記載の橋梁落橋防止装置。
9. 橋台パラペットに貫通孔を形成する工程又は橋台パラペットを撤去する工程と、パラペット背面の路盤を切り欠く工程と、並列するＰＣプレテンション桁間の間詰コンクリートを除去する工程と、間詰コンクリート除去部に締め付け用ジャッキを設置する工程と、締め付け力を該ジャッキに作用させる工程と、橋台パラペットと橋台上のＰＣプレテンション桁との遊間を跨ぐ長さのロープ状の外周に筒状可撓体を備え、ロープ状物の両端それぞれに棒体の一端に支圧体を備えた定着体を結合してなる緩衝体の一方の定着体をパラペットに形成した貫通孔に挿通し、パラペットの背面の路盤の切り欠き部に配置してコンクリートを打設して埋設する工程又は定着体を撤去したパラペット背面の路盤の切り欠き部に配置し、パラペット撤去部と背面の路盤の切り欠き部にコンクリートを打設して埋設する工程と、他方の定着体を間詰コンクリートを撤去したＰＣプレテンション桁間に配置する工程と、ＰＣプレテンション桁間にコンクリートを打設して所定のコンクリート発現後、ジャッキを撤去又は埋め殺す工程とを有し、橋台とＰＣプレテンション桁又はプレテンション桁とプレテンション桁とを連結することを特徴とする橋梁落橋防止装置の設置方法。
   

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