JP2011247045A - Reinforcement method for bridge abutment - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、橋台の補強方法、特に、橋台と橋桁とがラーメン構造により連結され、橋台の背面側に背面盛土が盛られた橋梁における橋台の補強方法に関するものである。 The present invention relates to a method for reinforcing an abutment, and more particularly to a method for reinforcing an abutment in a bridge in which an abutment and a bridge girder are connected by a ramen structure and a back embankment is filled on the back side of the abutment.
営業線として使用されている橋梁が老朽化して使用が困難になった場合の1つの対策として、新たに橋梁を構築することが考えられるが、これには、先ず、仮線を構築して線路を移設し、老朽化した既設橋梁を撤去後、新橋梁を構築し、線路を新橋梁に敷設後、仮線を撤去するといった数多くの工程を経る必要があるので、莫大な時間と費用が必要となり、簡単には実施できないといった問題がある。 As a countermeasure when the bridge used as a business line has become obsolete and difficult to use, it is conceivable to construct a new bridge. It is necessary to go through a number of processes, such as removing the old existing bridge, constructing a new bridge, laying the track on the new bridge, and then removing the temporary line. Therefore, there is a problem that it cannot be easily implemented.
そこで、上記問題を解決するための方法が、特許文献1(特開2009−256938号公報)に既設橋梁の改築方法として開示されている。以下、この改築方法を従来改築方法といい、図面を参照しながら説明する。 Therefore, a method for solving the above problem is disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-256938) as a method for rebuilding an existing bridge. Hereinafter, this remodeling method is called a conventional remodeling method and will be described with reference to the drawings.
図5は、既設橋梁を示す概略断面図、図6は、従来改築方法により補強された既設橋梁を示す概略断面図である。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an existing bridge, and FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an existing bridge reinforced by a conventional reconstruction method.
図5に示すように、既設橋梁は、基礎1上に構築された一対の橋台2と、橋台2の桁座3に設置された支承4を介して橋台2間に渡された橋桁5とから構成され、橋台2は、その背面盛土6の土圧を片持ち梁として支え、橋桁5は、支承4によって支持された単純梁として列車等の荷重を支える構造になっている。
As shown in FIG. 5, the existing bridge is composed of a pair of
従来改築方法は、このような既設橋梁が老朽化した場合の橋梁の補強方法であり、図6に示すように、老朽化が進んだ橋桁5の支承4の周辺Aに対して、ケレン作業(古い塗膜や錆を除去し、鉄地肌を露出させる作業)を施した後、橋台2と橋桁5との隅角部(接続部分)を頬杖補強材7により補強してラーメン構造とし、これにより橋台2と橋桁5とを一体化するものである。
The conventional reconstruction method is a method of reinforcing a bridge when such an existing bridge is aged, and as shown in FIG. After removing the old paint film and rust and exposing the iron surface), the corner (connecting part) between the
この他、特許文献1には、図示しないが、橋台2と橋桁5との隅角部だけでなく、隅角部周辺に型枠を設置し、型枠内にコンクリートを打設することによって、橋台2と橋桁5との隅角部およびその周辺をコンクリートを介して一体化することが開示されている。
In addition, although not shown in
さらに、特許文献1には、図6に示すように、背面盛土6内に地山補強材8を打ち込んで背面盛土6を補強し、地山補強材8と橋台2とを連結することが開示されている。
Furthermore, in
図7に、橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントの変化を示す。図7(a)は、橋台と橋桁との隅角部の補強および地山補強材による背面盛土の補強を行っていない場合で、常時の橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントを示す図であり、図7(b)は、従来改築方法により、橋台と橋桁との隅角部の補強および地山補強材による背面盛土の補強を行った場合で、常時の橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントを示す図であり、図7(c)は、橋台と橋桁との隅角部の補強および地山補強材による背面盛土の補強を行っていない場合で、地震時の橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントを示す図であり、図7(d)は、従来改築方法により、橋台と橋桁との隅角部の補強および地山補強材による背面盛土の補強を行った場合で、地震時の橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントを示す図である。 FIG. 7 shows changes in the bending moment acting on the abutment and the bridge girder. FIG. 7 (a) is a diagram showing a bending moment acting on a regular abutment and a bridge girder in a case where the corner of the abutment and the bridge girder are not reinforced and the back embankment is not reinforced with the natural ground reinforcing material. Fig. 7 (b) shows the bending moment that acts on the abutment and bridge girder at normal times when the corners of the abutment and bridge girder are reinforced and the back embankment is reinforced with natural ground reinforcement by the conventional reconstruction method. FIG. 7C shows a case where the corners of the abutment and the bridge girder are not reinforced and the back embankment is not reinforced by the natural ground reinforcing material, and acts on the abutment and the girder at the time of the earthquake. FIG. 7D is a diagram showing a bending moment. FIG. 7 (d) shows a case where the corner of the abutment and the bridge girder are reinforced and the back embankment is reinforced by the natural ground reinforcing material according to the conventional reconstruction method. It is a figure which shows the bending moment which acts on a bridge girder.
図7から以下のことが明らかである。 The following is clear from FIG.
図7(a)に示すように、常時で、橋台2と橋桁5との隅角部の補強および地山補強材8による背面盛土6の補強を行っていない場合には、橋桁5の中央部に最大の曲げモーメントが作用するが、図7(b)に示すように、従来改築方法により、橋台2と橋桁5との頬杖補強材7による隅角部の補強および地山補強材8による背面盛土6の補強を行った場合には、橋桁5の端部に上側引張りモーメントが作用する結果、橋桁5に作用する曲げモーメントは減少する。
As shown in FIG. 7 (a), when the reinforcement of the corners of the
図7(c)に示すように、地震時で、橋台2と橋桁5との隅角部の補強および地山補強材8による背面盛土6の補強を行っていない場合には、橋桁5の中央部に作用する最大曲げモーメントは、慣性力により大幅に増大するが、図7(d)に示すように、従来改築方法により、橋台2と橋桁5との頬杖補強材7による隅角部の補強および地山補強材8による背面盛土6の補強を行った場合には、橋桁5の端部に上側引張りモーメントが作用する結果、橋桁5に作用する曲げモーメントは減少する。
As shown in FIG. 7 (c), in the event of an earthquake, when the corners of the
しかし、図7(d)から明らかなように、地震時には、慣性力により橋台2に内側に作用する曲げモーメントが作用するので、橋台2の補強が望まれている。
However, as is clear from FIG. 7 (d), during an earthquake, a bending moment acting on the inside of the
このように、従来改築方法によれば、橋台2と橋桁5とをラーメン構造により一体化することにより、老朽化した既設橋梁を強固に補強することができるので、橋梁を最初から構築し直す場合に比べて、橋梁の構築に要する時間や費用を格段に削減することができるといった効果がもたらされる。
As described above, according to the conventional remodeling method, the
しかし、温度変化による橋桁5の伸縮、あるいは、地震等により補強強度を超える曲げ引張り荷重が橋台2の背面側に作用した場合には、橋台2が損傷する恐れがあった。
However, if the
また、特許文献1には、上述したように、背面盛土6内に地山補強材8を打ち込んで背面盛土6を補強し、地山補強材8と橋台2とを連結することが開示されているが、このようにして、橋台2を補強しても、温度変化による橋桁5の伸縮、あるいは、地震等により、補強強度を超える曲げ引張り荷重が橋台2の背面側に作用した場合には、橋台2が損傷する恐れがあった。
Further, as described above,
従って、この発明の目的は、橋台と橋桁とがラーメン構造により連結され、橋台の背面側に背面盛土が盛られている橋梁において、橋台の背面側を補強手段により補強することにより、温度変化や地震等により生じる橋桁の変形により、橋桁を介して橋台の背面側に過大な曲げ引張り荷重が作用して、橋台が損傷することを確実に防止することができる橋台の補強方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a bridge in which an abutment and a bridge girder are connected by a ramen structure, and a back embankment is built up on the back side of the abutment, by reinforcing the back side of the abutment with a reinforcing means, To provide a method for reinforcing an abutment that can reliably prevent an abutment from being damaged by an excessive bending tensile load acting on the back side of the abutment via the abutment due to deformation of the abutment caused by an earthquake or the like. is there.
この発明は、上記知見に基づきなされたものであり、下記を特徴とするものである。 The present invention has been made on the basis of the above findings, and is characterized by the following.
請求項1に記載の発明は、橋台と橋桁とがラーメン構造により連結され、前記橋台の背面側に背面盛土が盛られている橋梁の前記橋台の背面側を補強手段により補強したことに特徴を有するものである。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の、橋台の補強方法において、前記補強手段は、前記橋台の背面側に、前記橋台の高さ方向に亘り、かつ、前記橋台の幅方向に間隔をあけて形成した孔内に鋼材を挿入し、前記孔内にグラウト材を注入することからなっていることに特徴を有するものである。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の、橋台の補強方法において、前記鋼材は、鉄筋またはH形鋼からなっていることに特徴を有するものである。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の、橋台の補強方法において、前記補強手段は、前記橋台の背面側に、前記橋台の高さ方向に亘り、かつ、前記橋台の幅方向に間隔をあけて形成した孔内に鋼線材を挿入し、前記鋼線材に張力を付与することからなっていることに特徴を有するものである。
The invention according to
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の、橋台の補強方法において、前記鋼線材は、鉄筋またはPC鋼線からなっていることに特徴を有するものである。
The invention according to
請求項6に記載の発明は、請求項1から5の何れか1つに記載の、橋台の補強方法において、前記背面盛土内に地山補強材が打ち込まれ、前記地山補強材と前記橋台とが連結されてることに特徴を有するものである。
The invention according to
この発明によれば、橋台と橋桁とがラーメン構造により連結され、橋台の背面側に背面盛土が盛られている橋梁において、橋台の背面側を補強手段により補強することにより、温度変化や地震等により生じる橋桁の変形により、橋桁を介して橋台の背面側に過大な曲げ引張り荷重が作用して、橋台が損傷することを確実に防止することができる。 According to this invention, in the bridge in which the abutment and the bridge girder are connected by a ramen structure and the back embankment is piled up on the back side of the abutment, the back side of the abutment is reinforced by the reinforcing means, so that temperature changes, earthquakes, etc. Due to the deformation of the bridge girder caused by the above, it is possible to reliably prevent damage to the abutment due to an excessive bending tensile load acting on the back side of the abutment via the bridge girder.
この発明の、橋台の補強方法の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。 An embodiment of the abutment reinforcing method of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、この発明の、橋台の補強方法により補強された橋台を示す概略縦断面図、図2は、図1のA−A線断面図である。 FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an abutment reinforced by the abutment reinforcing method of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
図1および図2に示すように、この発明の、橋台の補強方法は、橋台2と橋桁5とが頬杖補強材7等によりラーメン構造となるように連結され、橋台2の背面側に背面盛土6が盛られている橋梁において、橋台2の背面側(盛土6側)に、橋台2の高さ方向に亘り、かつ、橋台2の幅方向に間隔をあけて複数個の孔9を形成し、各孔9内に鉄筋またはH形鋼等からなる鋼材10を挿入し、そして、孔9内にモルタル等のグラウト材11を注入し、硬化させることからなる補強手段により、橋台2の背面側を補強するものである。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the abutment reinforcement method of the present invention is such that the
なお、図示しないが、背面盛土6内には、図6におけると同様に、地山補強材が打ち込まれ、地山補強材と橋台2とは連結されている。
In addition, although not shown in figure, in the
橋台2に孔9を形成するには、ドリル等によりあける。
In order to form the
このようにして、鋼材10により橋台2の背面側を補強することによって、温度変化や地震等により生じる橋桁5の変形により、橋桁5を介して橋台2の背面側に過大な曲げ引張り荷重が作用して、橋台2が損傷することを確実に防止することができる。
In this way, by reinforcing the back side of the
この発明の橋台の補強方法は、特に、無筋の重力式橋台の補強に有効である。 The method for reinforcing an abutment according to the present invention is particularly effective for reinforcing an unreinforced gravity abutment.
上記補強手段は、図3および図4に示すように、橋台2の背面側に、橋台2の高さ方向に亘り、かつ、橋台2の幅方向に間隔をあけて複数個の孔12を橋台2を貫通して形成し、各孔12内に鉄筋またはPC鋼線等からなる鋼線材13を挿入し、鋼線材13に張力を付与するものであっても良い。
As shown in FIGS. 3 and 4, the reinforcing means includes a plurality of
鋼線材12に張力を付与するには、鋼線材12の下端部をグラウンドアンカー14に固定し、鋼線材12に張力をかけた状態で、鋼線材12の上端部を橋台2に固定する。
In order to apply tension to the
このようにして、鋼線材12を橋台2の背面側内に張力をかけて張り渡して、橋台2の背面側に圧縮力を付与することにより、橋台2の背面側を補強することができる。
In this way, the
以上説明したように、この発明によれば、橋台2と橋桁5とがラーメン構造により連結され、橋台2の背面側に背面盛土6が盛られている橋梁において、橋台2の背面側を補強手段により補強することにより、温度変化や地震等により生じる橋桁の変形により、橋桁5を介して橋台2の背面側に過大な曲げ引張り荷重が作用して、橋台が損傷することを確実に防止することができる。
As described above, according to the present invention, in the bridge in which the
1:基礎
2:橋台
3:桁座
4:支承
5:橋桁
6:背面盛土
7:頬杖補強材
8:地山補強材
9:孔
10:鋼材
11:グラウト材
12:孔
13:鋼線材
14:グラウンドアンカー
1: foundation 2: abutment 3: girder 4: support 5: bridge girder 6: back embankment 7: cheek cane reinforcement 8: ground reinforcement 9: hole 10: steel 11: grout 12: hole 13: steel wire 14: Ground anchor
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