JP2014148815A

JP2014148815A - 補強方法

Info

Publication number: JP2014148815A
Application number: JP2013017440A
Authority: JP
Inventors: Nozomi Taniguchi; 望谷口; Hisashi Uemura; 寿志上村; Masamitsu Saito; 雅充斉藤; Shunzo Oka; 俊蔵岡; Toshimitsu Suzuki; 俊光鈴木; Jun Yamada; 潤山田; Junichi Kitagawa; 淳一北川; Shinya Yura; 慎弥由良
Original assignee: Railway Technical Research Institute; Mitsubishi Heavy Industries Bridge and Steel Structures Engineering Co Ltd
Current assignee: Railway Technical Research Institute; MM Bridge Co Ltd
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2014-08-21
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: JP6130678B2

Abstract

【課題】柱ではなく、鉄筋コンクリート構造高架橋の梁又は桁を対象とする新しい補強方法を実現すること。
【解決手段】補強対象とする対象横架部（縦梁６）に、縦方向における略中央部或いは略均等に配分した位置であり且つ横架方向に直交する方向に貫通ボルト２８を貫通させるための貫通孔を設ける。断面Ｕ形状の補強部材２２を、対象横架部に宛がって仮配置し、補強部材２２の側部外側から縦梁６の貫通孔に貫通ボルト２８を貫通させ、ナット３０（締結具）で締結する。
【選択図】図３

Description

本発明は、鉄筋コンクリート構造高架橋（ＲＣ高架橋）の梁又は桁の補強方法に関する。

既設のＲＣ（Reinforced Concrete：鉄筋コンクリート）構造物は、適宜補修や補強が行われる。補強の一例としては、土留壁に隣接する既設柱の三面を補強鋼材で覆い、既設柱を挟んで対向し、土留壁に近い位置を橋柱ごと貫通する鋼棒で連結・固定し、鋼板と柱との間に充填材を充填して鋼板と柱を一体化する方法が知られるところである（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１９６２８８号公報

本発明は、柱ではなく、鉄筋コンクリート構造高架橋の梁又は桁を対象とする新しい補強方法を実現することを目的として考案されたものである。

以上の課題を解決するための第１の発明は、鉄筋コンクリート構造高架橋の梁又は桁（以下「対象横架部」という。）の補強方法であって、前記対象横架部の縦方向における略中央部或いは略均等に配分した位置であり且つ横架方向に直交する方向に貫通ボルトを貫通させるための貫通孔を設ける開孔ステップと、断面Ｕ形状の補強部材を、前記対象横架部に宛がう仮配置ステップと、前記補強部材の側部外側から前記貫通孔に前記貫通ボルトを貫通させ、締結具で締結する固定ステップと、を含む補強方法である。

また、第２の発明として、鉄筋コンクリート構造高架橋の対象横架部の補強方法であって、前記対象横架部の縦方向における略中央部或いは略均等に配分した位置であり且つ横架方向に直交する方向にアンカーボルトを埋設するための埋設孔を設ける開孔ステップと、断面Ｕ形状の補強部材を、前記対象横架部に宛がう仮配置ステップと、前記補強部材の側部外側から前記埋設孔に前記アンカーボルトを埋設し、締結具で締結する固定ステップと、を含む補強方法を構成することとしてもよい。

また、第３の発明として、前記固定ステップが、前記対象横架部と前記補強部材との隙間に結合材を充填する充填ステップを含む、第１又は第２の発明の補強方法を構成することもできる。

更には、第４の発明として、前記仮配置ステップの前工程として、前記補強部材の両側部の内面に、当該補強部材と前記対象横架部との間隔に適合するシアコネクターを配置する配置ステップを更に含み、前記固定ステップが、前記対象横架部と前記補強部材との隙間に結合材を充填する充填ステップを含む、第１又は第２の発明の補強方法を構成することもできる。

本発明を適用したＲＣ高架橋の横架部の補強方法を説明するための概念図。第１実施形態の補強方法における補強部分の構成例を示す側面図。第１実施形態の補強方法における補強部分の構成例を示す橋軸方向断面。第２実施形態の補強方法における補強部分の構成例を示す橋軸方向断面。第３実施形態の補強方法における補強部分の構成例を示す橋軸方向断面。第４実施形態の補強方法における補強部分の構成例を示す橋軸方向断面。第５実施形態の補強方法における補強部分の構成例を示す橋軸方向断面。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明を適用したＲＣ高架橋の梁又は桁（横架部）の補強方法を説明するための概念図である。図１（１）に示すように、ＲＣ高架橋２は、複数の柱４を縦梁６や横梁８などの横架部で連結してスラブ１０を支えている。スラブ１０の上面には、鉄道用のＲＣ高架橋であれば軌道１２や防音フェンス１４、図示されない信号等の各種設備が適宜設置される。

そして、本実施形態では、図１（２）に示すように、横架部に補強部材２１を設置することでこれを補強する。図の例では補強対象を縦梁６とするが、横梁８や桁を同様にして補強することもできる。

図２及び図３は、本実施形態の補強方法によって施工された補強部分の構成例を示す図であって、図２は橋軸直交方向側面から見た外観図、図３は橋軸方向断面（図２のＡ−Ａ断面）から見た部分断面図に当たる。

本実施形態の補強方法では、ＲＣ高架橋２の補強対象となる部分（本実施形態では縦梁６）を包む補強部材２２と、当該補強部材を補強対象となる縦梁６に一体的に固定させるための貫通ボルト２８及びナット３０とを備える。

補強部材２２は、縦梁６を補強する断面Ｕ形状の部材であって、補強対象の縦梁６の外側を覆うように宛がわれる。補強部材２２は、例えば鋼板で作られる。具体的には、両側部と底部とを別々に用意しておいて、現場で鋼板を溶接して組み立てる。或いは、予め組み立てしておいて現場にて対象とする縦梁６の下からはめ込むとしても良い。尚、補強部材２２の外周部には、適宜強度確保のためのリブ２３を備えることができる。よって、補強部材２２の形状は、リブ２３を含まずに見た場合、概ね上向きに開口した「Ｕ形状」と言い表すことができる。

尚、ここで言う「Ｕ形状」とは、補強対象の縦梁６の突出面に沿って覆う形状を示す意味であり、アルファベット文字「Ｕ」そのものの形状に限定されるものではなく、補強対象の縦梁６の断面形状に応じた自由度を含む意味である。例えば、「Ｕ」の左右に相当する部位も直線に限らず弧状であるとしても良い。その場合、断面Ｃ字状とも言える。また、「Ｕ」の左右に相当する部位と底辺部位との接続部分を直角として、例えば片仮名の「コ」の開口部を上向きにした形状であっても良いのは勿論である。

貫通ボルト２８とナット３０は、梁を貫通する貫通体とその締結具の一例である。例えば、貫通ボルト２８をＰＣ鋼棒とし、ナット３０をＰＣ鋼棒用ナットなどの締結具とすることができる。

縦梁６の縦方向において貫通ボルト２８を設ける位置（貫通孔を設ける位置でもある）は、当該縦方向の略中央部としてもよいし、当該縦方向の長さを略均等に配分した位置としてもよい。図２，３の例は後者の例である。略中央部とは、縦梁６の縦方向の正確な中央位置である必要はなく、中央位置より若干ズレた位置を含む意味であり、当業者にとって中央部と思える位置を示す。また、略均等に配分した位置とは、縦梁６の縦方向の長さを正確に均等した位置である必要はなく、例えば３等分であれば、当業者にとって概ね３等分と思える位置を含む意味である。

補強工事は、例えば次の様な順序で行われる。
先ず、補強部材２２の側面部に予め設けられている貫通ボルト２８を挿通させるための複数の貫通孔を目安として、補強対象とされる縦梁６に貫通ボルト２８を挿通させるための貫通孔を掘削する（開孔ステップ）。貫通孔を設ける位置は上述した通りであり、縦梁６の縦方向における略中央部或いは略均等に配分した位置であり且つ横架方向に直交する方向である。次いで、縦梁６に補強部材２２を添え当てるように宛がう（仮配置ステップ）。なお、縦梁６に貫通孔を削孔する際に、補強部材２２に設けられた貫通孔が邪魔にならないのであれば、開孔ステップと仮配置ステップとを逆の順序としてもよい。

次いで、補強部材２２の両側部及び縦梁６の貫通孔に貫通ボルトを貫通させ（貫通ステップ）、補強部材２２の両側部外側からナット３０で締結して固定する（固定ステップ）。これらの工程以外にも、現場施工に必要な重機の設置や足場の設置などは適宜行われるものとする。本実施形態の補強方法によれば、既設のＲＣ高架橋の梁や桁を補強することができる。

以上、本発明を適用した第１実施形態について説明したが、本発明の構成がこれに限定されるものではなく、適宜構成要素の変更・追加・省略をすることができる。

例えば、本実施形態の補強部材２２の長さは、補強対象とする横架部部分の長さに応じて適宜定めることができる。また、１つの縦梁６に複数の補強部材２２を連接するように取り付けるとしてもよいのは勿論である。

〔第２実施形態〕
第１実施形態では補強対象の縦梁６と補強部材２２とを貫通ボルト２８にて固定する構成を示したが、別の形態としてもよい。具体的には、図４に示すように、貫通ボルト２８に代えてアンカーボルト３２を用いることができる。より具体的には、開孔ステップにおいて、縦梁６の左右側部それぞれにアンカーボルト３２を埋設する埋設孔を設置孔として設ける。そして、固定ステップにおいて、左右側部の埋設孔それぞれにアンカーボルト３２を埋設し（埋設ステップ）、補強部材２２をアンカーボルト３２に締結する（締結ステップ）。

〔第３実施形態〕
また、図５に示すように、固定ステップにおいて、縦梁６と補強部材２２との隙間に結合材３４（グラウト；例えば、高流動性コンクリートなど）を充填する充填ステップを追加することもできる。

〔第４実施形態〕
更には、図６に示すように、図５の構成にシアコネクター３６を追加する構成も可能である。より具体的には、仮配置ステップの前工程として、補強部材２２の両側部の内面に、当該補強部材と縦梁６（対象横架部）との間隔に適合するシアコネクター３６を配置する配置ステップを更に含める。そして、固定ステップでは、図５の構成と同様に、縦梁６と補強部材２２との隙間に結合材を充填する（充填ステップ）。

〔第５実施形態〕
勿論、図７に示すように、貫通ボルト２８とアンカーボルト３２の両方を用いることもできる。その場合、固定ステップにおいて、貫通ボルト２８を貫通させる貫通ステップと、アンカーボルト３０を埋設する埋設ステップ及び締結ステップとを設けると良い。

〔その他〕
本発明の補強方法が適用可能なＲＣ高架橋は鉄道用に限らず、自動車用の高架橋などにも適用することができる。また、上述した各実施形態で示した要素は、相互に交換或いは追加適用可能であるのは勿論である。

２…ＲＣ高架橋
４…柱（既設）
６…縦梁
８…横梁
１０…スラブ
１２…軌道
１４…防音フェンス
２０…交換用高架橋柱
２２…補強部材
２３…リブ
２４…新設柱
２６…基礎
２８…貫通ボルト（貫通体）
３０…ナット（締結具）
３２…アンカーボルト
３４…結合材
３６…シアコネクタ

Claims

鉄筋コンクリート構造高架橋の梁又は桁（以下「対象横架部」という。）の補強方法であって、
前記対象横架部の縦方向における略中央部或いは略均等に配分した位置であり且つ横架方向に直交する方向に貫通ボルトを貫通させるための貫通孔を設ける開孔ステップと、
断面Ｕ形状の補強部材を、前記対象横架部に宛がう仮配置ステップと、
前記補強部材の側部外側から前記貫通孔に前記貫通ボルトを貫通させ、締結具で締結する固定ステップと、
を含む補強方法。
鉄筋コンクリート構造高架橋の対象横架部の補強方法であって、
前記対象横架部の縦方向における略中央部或いは略均等に配分した位置であり且つ横架方向に直交する方向にアンカーボルトを埋設するための埋設孔を設ける開孔ステップと、
断面Ｕ形状の補強部材を、前記対象横架部に宛がう仮配置ステップと、
前記補強部材の側部外側から前記埋設孔に前記アンカーボルトを埋設し、締結具で締結する固定ステップと、
を含む補強方法。
前記固定ステップは、前記対象横架部と前記補強部材との隙間に結合材を充填する充填ステップを含む、
請求項１又は２に記載の補強方法。
前記仮配置ステップの前工程として、前記補強部材の両側部の内面に、当該補強部材と前記対象横架部との間隔に適合するシアコネクターを配置する配置ステップを更に含み、
前記固定ステップは、前記対象横架部と前記補強部材との隙間に結合材を充填する充填ステップを含む、
請求項１又は２に記載の補強方法。