JP2008115562A - 歩道用上部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】既設橋梁の側方に増設される歩道用上部構造であって、これを構築する際に既設橋梁の上部構造に対して補強や改造を施す必要がない歩道用上部構造を提供することを課題とする。
【解決手段】既設橋梁の側方に増設される歩道用上部構造Ｊであって、既設橋梁の下部構造である橋台Ｂの側面に固定されるブラケット１と、このブラケット１上に設置される主桁２と、この主桁２上に敷設される床版３とを備えることを特徴とする。主桁２および床版３の少なくとも一方は、アルミニウム合金製であることが望ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、既設橋梁の側方に増設される歩道用上部構造に関する。

歩道（歩行者用の通行帯だけでなく自転車などの軽車両用の通行帯も含む）が並設されていない既設橋梁に歩道を新設する場合や、既設橋梁上における車道の拡幅に伴って既存の歩道を撤去する必要があるものの車道の拡幅後も歩道を確保したい場合などにおいては、一般的には既設の橋梁に平行して、新規に歩道用の橋梁を新設していたが、橋梁を新設すると工期・工費が嵩んでしまうという問題がある。このような問題を解決するためには、本願出願人らが提案しているように、既設橋梁の側方に歩道用の上部構造（主桁や床版など）を増設する必要がある（特許文献１および特許文献２参照）。
特開２００５−１２７０６５号公報 特開２００５−１２７０６６号公報

特許文献１に開示された技術は、既設橋梁の上部構造の一部である複数の主桁間に複数列の横桁を新設するとともに、既設橋梁の側方に向かって張り出すブラケットを各横桁の端面に固着し、ブラケット間に架設した主桁に歩道用の床版を敷設することによって、既設橋梁の側方に歩道用上部構造を後付けするものであるが、コンクリート製の横桁を構築する作業等に時間を費やしてしまうという問題がある。

また、特許文献２においては、既設橋梁の上部構造の一部である床版の側部に歩道用の上部構造（床版）の一部を上載することによって、歩道用上部構造を既設橋梁に後付けしているので、既設橋梁の床版の側部にある高欄等を撤去する必要がある。

加えて、特許文献１および特許文献２においては、歩道用上部構造を既設橋梁の上部構造に支持させているので、既設橋梁の下部構造のみならず上部構造に対しても新たな死荷重が作用することになり、場合によっては、既設橋梁の上部構造に対する補強や改造等が必要になる場合もある。

このような観点から、本発明は、既設橋梁の側方に増設される歩道用上部構造であって、これを構築する際に既設橋梁の上部構造に対して補強や改造を施す必要がない歩道用上部構造を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために創案された本発明は、既設橋梁の側方に増設される歩道用上部構造であって、前記既設橋梁の下部構造の側面に固定されるブラケットと、前記ブラケット上に設置される主桁と、前記主桁上に敷設される床版とを備えることを特徴とする。

本発明に係る歩道用上部構造によれば、その全荷重が既設橋梁の下部構造に作用することになるので、既設橋梁の上部構造に負荷がかかることはなく、したがって、歩道用上部構造を構築する際に、既設橋梁の上部構造に対して補強や改造を施す必要がない。また、主桁を支持するブラケットを既設橋梁の下部構造の側面に固定することとしたので、既設橋梁の上部構造の上面に構築された高欄等を撤去する必要もない。

なお、既設橋梁の下部構造には、橋台や橋脚が含まれるが、既設橋梁のスパンが短い場合など、対向して配置された一対の橋台のみで既設橋梁の上部構造が支持されている場合には、一対の橋台のそれぞれの側面にブラケットを固定し、前記ブラケット間に主桁を架設すればよい。

前記床版の側縁部に防護柵を立設する場合には、前記主桁の側面に、前記床版の下面に沿って前記床版の側縁部まで張り出す張出部を設けておき、前記張出部の直上に防護柵の支柱を配置するとよい。このようにすると、防護柵の支柱の直下に位置する床版の撓みが小さくなるので、防護柵の傾倒を抑制することが可能となる。

本発明においては、前記主桁および前記床版の少なくとも一方をアルミニウム合金製とすることが望ましい。なお、より好適には、前記主桁および前記床版の両方をアルミニウム合金製とすることが望ましい。歩道用上部構造が、軽量でありながらも強度が高いアルミニウム合金製の主桁や床版を含んでいれば、これらを鋼製やコンクリート製とした場合に比べて、既設橋梁の下部構造にかかる負荷を大幅に軽減することが可能となり、さらには、現場までの運搬や現場での取り回しも容易になるので、作業効率を向上させることが可能となる。

本発明に係る歩道用上部構造によれば、これを構築する際に、既設橋梁の上部構造に対して補強や改造を施す必要がない。

図１に示すように、本実施形態に係る歩道用上部構造Ｊは、既設橋梁の側方に増設されるものであり、既設橋梁の上部構造（図示略）を支持する一対の橋台Ｂ（図１では一方のみを図示）の側面に固定されている。なお、本実施形態では、既設橋梁の上部構造を支持する下部構造が鉄筋コンクリート製の橋台Ｂである場合を例示するが、下部構造の構造形式や材質等を制限する趣旨ではない。

歩道用上部構造Ｊは、橋台Ｂの側面に固定されるブラケット１と、このブラケット１上に設置される主桁２，２と、この主桁２，２上に敷設される床版３と、主桁２の側面から側方に向かって張り出す張出部４と、床版３の側縁部に設置される防護柵５，５とを備えて構成されている。なお、床版３の上面には、薄層舗装６が施されている。

ブラケット１は、橋台Ｂの側面に固定されるベース１１と、このベース１１に突設された基部１２と、この基部１２の先端に接続される支承部１３と、基部１２と支承部１３とを連結するガセットプレート１４とを備えて構成されている。

ベース１１は、鋼製の板材からなり、図２の（ａ）に示すように、橋台Ｂに植設されたアンカーボルト１５を利用して橋台Ｂの側面に固定される。ベース１１の上部および下部には、図２の（ｂ）に示すように、挿通孔１１１，１１１，…が形成されている。挿通孔１１１には、橋台Ｂの側面から突出したアンカーボルト１５（図２の（ａ）参照）が挿通される。また、ベース１１の四隅には、ネジ孔１１２，１１２，…が形成されている。ネジ孔１１２には、橋台Ｂの側面とベース１１の裏面との間隔を調整するための調整ボルト１７（図２の（ｃ）参照）が螺合される。なお、図２の（ｃ）に示すように、ベース１１の裏面と橋台Ｂの側面との間には、エポキシ樹脂などからなる充填材Ｆが介設される。

基部１２は、図２の（ｂ）に示すように、上下一対のフランジ１２ａ，１２ａとこれらを繋ぐウェブ１２ｂとを備えるＩ形鋼やＨ形鋼などの鋼製の形材からなり、溶接によりベース１１の表面に固着されている。基部１２の先端部には、図２の（ａ）に示すように、挿通孔１２１，１２１，…が形成されている。挿通孔１２１には、ガセットプレート１４を接合するための接合ボルト１８（図１参照）が挿通される。

支承部１３は、基部１２と同一断面の鋼製の形材からなり、ガセットプレート１４，１４，…を介して基部１２に接続される。支承部１３の基端部には、挿通孔１３１，１３１，…が形成されている。挿通孔１３１には、ガセットプレート１４を接合するための接合ボルト１８（図１参照）が挿通される。支承部１３は、上下一対のフランジ１３ａ，１３ａおよびウェブ１３ｂに加えて、補強リブ１３ｃと座板１３ｄとを備えている。補強リブ１３ｃは、主桁２の真下に配置されており（図１参照）、溶接によりフランジ１３ａ，１３ａとウェブ１３ｂとに固着されている。座板１３ｄは、主桁２の真下に配置されており（図１参照）、溶接により上側のフランジ１３ａの上面に固着されている。

なお、ブラケット１を構成するベース１１、基部１２、支承部１３、ガセットプレート１４をアルミニウム合金にて構成することも可能である。ブラケット１をアルミニウム合金製とすれば、歩道用上部構造Ｊの軽量化が促進され、既設橋梁の下部構造に対する負担も軽減する。

主桁２は、図３に示すように、ブラケット１，１間に架設されるものであり、本実施形態では、横板部２１と、この横板部２１の上面中央部に立設された縦板部２２とを備えていて、図１に示すように、断面逆Ｔ字形状を呈している。横板部２１は、アルミニウム合金製の板材からなり、その長手方向の端部がブラケット１の座板１３ｄに載置され、固定ボルト２３を利用してブラケット１に固定されている。縦板部２２は、横板部２１と同一の長さを有するアルミニウム合金製の板材からなり、溶接により横板部２１の上面に固着されている。縦板部２２の上縁部には、床版３の裏側の形状に沿うように複数の凹部２２ａ，２２ａ，…が形成されている。

なお、左右の主桁２，２は、平行に配置されており、同様の構成を備えているが、左右の主桁２，２上に敷設される床版３に片勾配が形成されるように（図６の（ｂ）参照）、一方の縦板部２２が他方の縦板部２２よりも低くなっている。

床版３は、図４に示すように、複数の床版構成材３１，３１，…によって構成されている。床版構成材３１は、アルミニウム合金製の押出形材からなり、主桁２と交差する方向（橋軸直角方向）が長手方向（押出方向）になっていて、複数の床版構成材３１，３１，…を短手方向に連設することで、床版３が構成されている。床版構成材３１は、表面板部３１ａと、この表面板部３１ａの裏側中央部に形成された補剛部３１ｂとを備えている。補剛部３１ｂは、その外形が主桁２の凹部２２ａと略同形になっている。隣り合う床版構成材３１，３１は、その表面板部３１ａ，３１ａの側縁部同士を突き合せ、その突合部（継ぎ目）に沿って摩擦攪拌接合または溶接を施すことにより互いに接合される。なお、張出部４の直上に位置する床版構成材３１の端部には、挿通孔３１１が形成されている。挿通孔３１１には、防護柵５（図３参照）を固定するための固定ボルト５５（図３参照）が挿通される。

床版３は、溶接により主桁２の上端部に固着される。本実施形態では、床版構成材３１の補剛部３１ｂを主桁２の凹部２２ａに挿入しつつ床版構成材３１の表面板部３１ａの裏面を主桁２の上端縁に当接させ、主桁２との接触部分に沿って溶接を施すことで、床版３が主桁２の上端部に固着される。なお、床版３の側端面には、当該側端面を覆い隠す化粧材３２（図６の（ａ）参照）が固着される。

張出部４は、主桁２の外側の側面（他の主桁２と対向する側面とは反対側の側面）から床版３の下面に沿って床版３の側縁部まで張り出している。より詳細に、張出部４は、主桁２に直交するように配置された支持部４１と、この支持部４１に支持された当接部４２と、この当接部４２の上面に立設された立上部４３とを備えて構成されている。

支持部４１は、主桁２の隣り合う凹部２２ａ，２２ａの間から側方に向かって張り出していて、主桁２の側面に直交する鉛直面内に配置されている。支持部４１は、先端部に向かうに従って高さ寸法が漸減するような形状を備えたアルミニウム合金製の板材からなり、溶接により、主桁２の横板部２１の上面と縦板部２２の側面とに固着されている。なお、支持部４１の上端縁は、床版３（図１参照）の片勾配と等しい勾配で傾斜している。

当接部４２は、支持部４１の上端に載置されていて、床版３を主桁２上に敷設したときに、床版３の裏面（より詳細には、隣り合う補剛部３１ｂ，３１ｂの下面）に当接する。当接部４２は、支持部４１の両側（前後）に張り出るアルミニウム合金製の板材からなり、溶接により支持部４１と主桁２の縦板部２２の側面とに固着されている。当接部４２の先端部には、床版構成材３１の挿通孔３１１に対応する挿通孔４２１が形成されている。挿通孔４２１には、防護柵５（図３参照）を固定するための固定ボルト５５（図３参照）が挿通される。

立上部４３は、主桁２の隣り合う凹部２２ａ，２２ａの間から側方に向かって張り出していて、床版３を主桁２に敷設したときに、床版３の隣り合う補剛部３１ｂ，３１ｂの間に入り込み、かつ、表面板部３１ａの裏面に当接する。立上部４３は、アルミニウム合金製の板材からなり、溶接により当接部４２の上面と主桁２の縦板部２２の側面とに固着されている。

なお、主桁２の縦板部２２を挟んで張出部４の反対側には、補強リブ４４が配置されている。補強リブ４４は、張出部４の支持部４１と面一になるように配置されていて、溶接により横板部２１の上面と主桁２の内側の側面（他の主桁２と対向する側面）とに固着されている。

防護柵５は、図３に示すように、床版３の側縁部に立設される複数の支柱５１，５１，…と、支柱５１，５１，…の上端に設置された上梁５２と、隣り合う支柱５１，５１の下端部間に設置された下梁５３と、上梁５２と下梁５３との間に配置された複数の格子５４，５４，…とを備えて構成されている。防護柵５の構成に特に制限はないが、本実施形態のように、張出部４の直上に支柱５１を配置することが望ましい。支柱５１は、その下端部に固着されたフランジ５１ａに挿通した固定ボルト５５を利用して、床版３の上面に固定される。なお、固定ボルト５５は、支柱５１のフランジ５１ａ、床版３の表面板部３１ａ（図４参照）、補剛部３１ｂおよび張出部４の当接部４２を貫通している。

薄層舗装６は、ゴムチップ舗装など軽量なものであることが望ましいが、これに限定されるものではない。なお、薄層舗装６に代えて、滑り止め骨材などを含む滑り止め用の塗料を床版３の上面に塗布してもよい。

次に、以上のように構成された歩道用上部構造Ｊの構築方法を詳細に説明する。
まず、図５の（ａ）に示すように、橋台Ｂの側面にアンカー挿通穴Ｂ１を穿設し、このアンカー挿通穴Ｂ１に、エポキシアクリレート樹脂や硬化剤などが封入された図示せぬカプセル（所謂樹脂カプセル）を挿入する。次に、アンカーボルト１５をアンカー挿通穴Ｂ１に挿入して図示せぬカプセルを破壊し、カプセル内の溶液によってアンカーボルト１５をアンカー挿通穴Ｂ１に固定する。

続いて、図５の（ｂ）および（ｃ）に示すように、アンカーボルト１５を利用してブラケット１を橋台Ｂの側面に取り付ける。具体的には、図５の（ｂ）に示すように、まず、基部１２が固着されたベース１１を橋台Ｂの側面に固定し、その後、図５の（ｃ）に示すように、ガセットプレート１４，１４，…を利用して基部１２に支承部１３を接続すればよい。

なお、ベース１１を橋台Ｂに固定するには、図２の（ｃ）に示すように、調整ボルト１７の軸部をベース１１の裏面側に突出させてベース１１の裏面と橋台Ｂの側面との間に隙間を確保しつつ、アンカーボルト１５とナット１６を用いてベース１１を橋台Ｂの側面に仮止めし、調整ボルト１７の突出量を調整して前記隙間の間隔を調整した後でナット１６を締め付け、さらに、ベース１１の下辺と両側辺とに沿って前記した隙間をシールしたうえで、エポキシ樹脂などからなる充填材Ｆを前記した隙間に充填し、硬化させればよい。

次に、図６の（ａ）に示すように、一対の主桁２，２、床版３および張出部４を予め一体にしてなるユニットをブラケット１，１間に架設し、固定ボルト２３，２３，…を利用して、各主桁２の端部をブラケット１に固定する。その後、図６の（ｂ）に示すように、床版３の側縁部に防護柵５を設置し、さらに、床版３の上面に薄層舗装６を施すなどすると、歩道用上部構造Ｊが完成する。なお、一対の主桁２，２、床版３、張出部４および防護柵５を予め一体にしてなるユニットをブラケット１，１間に架設しても差し支えないし、これらを一体にせずに、ブラケット１，１間に主桁２，２を架設してから、床版３を主桁２，２上に敷設しても差し支えない。

以上説明した本実施形態に係る歩道用上部構造Ｊによれば、既設橋梁に平行して歩道用の橋梁を新設していた従来工法の場合に比べて、既設橋梁の側方に簡易迅速に歩道を増設することが可能となる。つまり、歩道用上部構造Ｊによれば、歩道が並設されていな既設橋梁に簡易迅速に歩道を新設することが可能となり、既設橋梁上における車道の拡幅に伴って既存の歩道を撤去する場合においては、簡易迅速に新たな歩道を確保することが可能となる。

加えて、歩道用上部構造Ｊによれば、その全荷重が既設橋梁の橋台Ｂに作用することになるので、既設橋梁の上部構造に負荷がかかることはなく、したがって、歩道用上部構造Ｊを構築する際に、既設橋梁の上部構造に対して補強や改造を施す必要がない。また、主桁２を支持するブラケット１を既設橋梁の橋台Ｂに固定することとしたので、既設橋梁の上部構造の上面に構築された高欄等を撤去する必要もない。

また、本実施形態では、主桁２の側面に張出部４を設け、この張出部４の直上に防護柵５の支柱５１を配置しているので、支柱５１の直下に位置する床版３の撓みが小さくなり、ひいては、防護柵５の傾倒を抑制することが可能となる。

さらに、本実施形態では、主桁２および床版３を、軽量でありながらも強度が高いアルミニウム合金製としているので、これらを鋼製やコンクリート製とした場合に比べて、既設橋梁の橋台Ｂにかかる負荷を大幅に軽減することが可能となり、さらには、現場までの運搬や現場での取り回しも容易になるので、作業効率を向上させることが可能となる。

例えば、主桁２の長さが１０ｍで、有効幅員が２ｍの場合を想定すると、歩道用上部構造Ｊの重量が、主桁２と床版３を鋼製とした場合の１／３程度に抑えられるので、一対の主桁２，２、床版３、張出部４などをユニット化した状態で運搬し、一括して架設をすることが可能となる。主桁２，２、床版３、張出部４などをユニット化した状態で運搬・架設できれば、現場での作業工数を削減することが可能となるので、歩道用上部構造Ｊの設置作業に要する日数を、ユニット化しない場合の１／１０〜１／３程度に短縮することが可能となる。

また、本実施形態では、充填材Ｆを介してベース１１の裏面全体を橋台Ｂの側面に密着させたので、ベース１１に作用する力がベース１１全体に分散することになる。

なお、歩道用上部構造Ｊの構成は、適宜変更しても差し支えない。例えば、前記した実施形態では、二つのブラケット１，１で主桁２，２等を支持したが、対向する一対の橋台間に橋脚が設置されている場合には、二つの橋台と橋脚の各々の側面にブラケット１を取り付け、三つ以上のブラケット１で主桁２，２等を支持してもよい。

また、本実施形態では、左右一対の主桁２，２をブラケット１，１間に架設した場合を例示したが、平行に配置された三本以上の主桁をブラケット１，１間に架設してもよい。また、本実施形態では、主桁２の断面形状を断面逆Ｔ字形状とした場合を例示したが、断面横Ｈ字状やＩ字状としても差し支えないし、箱桁としても差し支えない。

また、床版３を構成する床版構成材３１の形態も図示のものに限定されることはなく、適宜変更しても差し支えない。例えば、図示は省略するが、板状の表面板部３１ａのみからなる床版構成材であっても差し支えないし、断面矩形の中空押出形材からなる床版構成材であっても差し支えない。なお、板状の表面板部３１ａのみからなる床版構成材や断面矩形の中空押出形材からなる床版構成材を使用する場合には、床版３の裏面が平坦になるが、この場合には、主桁２の凹部２２ａを省略して主桁２の上端縁を直線状に成形し、主桁２の上端縁の全部を床版３の裏面に当接させることが望ましい。

本発明の実施形態に係る歩道用上部構造を示す破断斜視図である。 （ａ）はブラケットの構成を説明するための分解側面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図、（ｃ）は拡大側断面図である。 本発明の実施形態に係る歩道用上部構造を示す破断正面図である。 主桁および床版の構成を説明するための分解斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、歩道用上部構造の構築手順を説明するための側面図である。 （ａ）および（ｂ）は、図５の（ｃ）に続く構築手順を説明するための側面図である。

符号の説明

Ｊ 歩道用上部構造
１ ブラケット
２ 主桁
３ 床版
４ 張出部
５ 防護柵
５１ 支柱
Ｂ 橋台（下部構造）

Claims (4)

1. 既設橋梁の側方に増設される歩道用上部構造であって、
   前記既設橋梁の下部構造の側面に固定されるブラケットと、
   前記ブラケット上に設置される主桁と、
   前記主桁上に敷設される床版とを備えることを特徴とする歩道用上部構造。
2. 既設橋梁の側方に増設される歩道用上部構造であって、
   前記既設橋梁の一対の橋台のそれぞれの側面に固定されるブラケットと、
   前記ブラケット間に架設される主桁と、
   前記主桁上に敷設される床版とを備えることを特徴とする歩道用上部構造。
3. 前記主桁の側面に、前記床版の下面に沿って前記床版の側縁部まで張り出す張出部が設けられており、
   前記張出部の直上に、前記床版の側縁部に立設される防護柵の支柱が配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の歩道用上部構造。
4. 前記主桁および前記床版の少なくとも一方がアルミニウム合金製であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の歩道用上部構造。

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