JP2014227754A - 橋桁および橋桁の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】支持桁の上側部分に十分な圧縮力をかけることができる、橋桁および橋桁の施工方法を提供する。【解決手段】橋軸方向両端側に設けられた一対の橋台２間を単径間として架け渡される橋梁１に用いられ、上床版部３１２を有するプレストレスコンクリート製の主桁を橋軸方向に連結させた橋桁３において、主桁として、一対の橋台２のうちの一方に架設された第１の橋台側桁３１ａ、および一対の橋台２のうちの他方に架設された第２の橋台側桁３１ｂからなる支持桁３１と、橋軸方向における一端部が第１の橋台側桁３１ａに支持され、橋軸方向における他端部が第２の橋台側桁３１ｂに支持される中間桁３２とを備え、支持桁３１は、橋軸方向に延びる１次ＰＣ鋼材５ａがプレテンション方式によって上床版部３１２に配設されたものである。【選択図】図１

Description

本発明は、橋軸方向両端側に設けられた一対の橋台間を単径間として架け渡される橋梁に用いられ、上床版部を有するプレストレスコンクリート製の主桁を橋軸方向に連結させた、橋桁および橋桁の施工方法に関する。ここで橋軸方向とは、橋梁の長手方向をいう。また、この橋軸方向と水平方向に直交する方向を、以下、橋軸直角方向と称する。

支間長が５０ｍ以下の橋梁では、同じ形状のプレストレスコンクリート製の主桁を複数本製作し、橋軸直角方向に並べて配置する形式のものが数多く施工されている。プレストレスコンクリートとは、ＰＣ鋼材を用いて予め圧縮力がかかった状態にしたコンクリート材である。プレストレスコンクリートには、コンクリートの打設前にＰＣ鋼材を緊張するプレテンション方式と、コンクリートの打設後にＰＣ鋼材を緊張するポストテンション方式がある。以下、プレテンション方式に用いるＰＣ鋼材を１次ＰＣ鋼材と称し、ポストテンション方式に用いるＰＣ鋼材を２次ＰＣ鋼材と称する。

支間長が２４ｍ以下の橋梁では、主桁として、プレテンション方式のスラブ桁やＴ桁が採用される場合が多い。一方、プレテンション方式は主に工場で実施される。プレテンション方式によって全長が２４ｍを超える主桁を工場で製作した場合は、この主桁を架設現場に運搬することは困難である。このため、支間長が２４ｍを超える橋梁では、主に橋梁の架設現場で実施されるポストテンション方式のＴ桁が採用されることが一般的である。また、主桁の運搬やその他の制限がある場合なども、ポストテンション方式のＴ桁が採用されることが多い。

ところが、工場で主に実施されるプレテンション方式は、橋梁の架設現場で主に実施されるポストテンション方式に比べて、一般的に、コストを抑え易く、また一定の品質を確保することが容易である。

このため、支間長が２４ｍを超える橋梁でも、複数径間の連続桁において、コストや品質面で有利なプレテンション方式を採用した橋桁が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。

特許文献１に記載された橋桁は、一対のウエブ部とこれらウエブ部それぞれの下端部を連結する下床版部を有し、上面が解放した断面が略Ｕ字型の、プレストレスコンクリート製の主桁を用いている。この主桁は、その橋軸方向の中央部分が橋脚上に支持される支持桁と、橋軸方向における一方の端部が、一方側に配置されている支持桁に支持されるとともに、他方の端部が、他方側に配置されている支持桁または橋台に支持される中間桁の２種類を備えている。支持桁は、その橋軸方向の中央部分が橋脚で支持されるため引張応力が上側部分に生じ、中間桁は、橋軸方向の両端部が支持桁または橋台に支持されるため引張応力が下側部分に生じる。これらのため、支持桁には、引張応力が生じる上側部分に圧縮力がかかるように、橋軸方向に延びる１次ＰＣ鋼材をプレテンション方式によってウエブ部それぞれにおける上側部分に配設している。一方、中間桁は、引張応力が生じる下側部分に圧縮力がかかるように、橋軸方向に延びる１次ＰＣ鋼材をプレテンション方式によって下床版部に配設している。

これら支持桁と中間桁を、橋台や橋脚上に架設した後、支持桁と中間桁にわたって連続した状態で２次ＰＣ鋼材をポストテンション方式によって配設し、支持桁と中間桁を一体化させている。次いで、主桁の上面を塞ぐ上床版部が打設される。

特許文献１に記載された橋桁によれば、支間長が２４ｍを超える橋梁であっても、プレテンション方式を用いて支持桁と中間桁を工場で製作し、これら支持桁と中間桁を架設現場に運搬して架設することができる。

ところで、幅の狭い河川等に架設される橋梁は、橋軸方向両端側に設けられた一対の橋台間を単径間として架け渡される。以下、橋軸方向両端側に設けられた一対の橋台間を単径間として架け渡される橋梁を、単径間の橋梁と称することがある。単径間の橋梁には、単純桁橋構造が用いられる場合が多い。近年ではポータルラーメン橋（門型ラーメン橋）構造が用いられる場合も増えている。単純桁橋構造の橋梁は、橋桁を両橋台上の支承で支持するものであり、ポータルラーメン橋構造の橋梁は、橋桁を橋台に剛結するものである。これら単径間の橋梁に、特許文献１に記載された橋桁の技術を適用することによって、支間長が２４ｍを超える場合であっても、プレテンション方式を用いて全長が２４ｍ以下の複数の主桁を工場で製作し、これら主桁を架設現場に運搬して架設することが可能になる。

特開２００６−１３８０６４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された橋桁では、支持桁のウエブ部の上側部分に、１次ＰＣ鋼材をプレテンション方式によって配設しても、支持桁の上側部分にかかる引張応力に対して不十分な場合がある。

本発明は上記事情に鑑み、橋軸方向両端側に設けられた一対の橋台間を単径間として架け渡される橋梁の、橋桁および橋桁の施工方法において、支持桁の上側部分に十分な圧縮力をかけることができる、橋桁および橋桁の施工方法を提供することを目的とする。

上記目的を解決する本発明の橋桁は、橋軸方向両端側に設けられた一対の橋台間を単径間として架け渡される橋梁に用いられ、上床版部を有するプレストレスコンクリート製の主桁を橋軸方向に連結させた橋桁において、
前記主桁として、
前記一対の橋台のうちの一方に架設される第１の橋台側桁、および該一対の橋台のうちの他方に架設される第２の橋台側桁からなる支持桁と、
前記橋軸方向における一端部が前記第１の橋台側桁に支持され、該橋軸方向における他端部が前記第２の橋台側桁に支持される中間桁とを備え、
前記支持桁は、橋軸方向に延びる１次ＰＣ鋼材がプレテンション方式によって前記上床版部に配設されたものであることを特徴とする。

前記支持桁には、前記上床版部以外の部分に、該上床版部に配設した前記１次ＰＣ鋼材よりも少数の該１次ＰＣ鋼材をプレテンション方式によって配設してもよい。

本発明の橋桁によれば、支持桁は、橋軸方向に延びる１次ＰＣ鋼材がプレテンション方式によって前記上床版部に配設されたものであるため、支持桁の上側部分に十分な圧縮力をかけることができる。

また、本発明の橋桁において、前記中間桁は、前記１次ＰＣ鋼材が、プレテンション方式によって下側部分に配設されたものであることが好ましい。

前記主桁は、前記上床版部の橋軸直角方向両端部からそれぞれ下方に延びたウエブ部と、該ウエブ部それぞれの下端部を連結する下床版部とを備えたスラブ桁であってもよい。前記主桁が前記スラブ桁の場合は、前記下側部分とは、前記下床版部であってもよい。また、前記主桁は、前記上床版部の橋軸直角方向中央部から下方に延びたウエブ部を備えたＴ桁であってもよい。前記主桁が前記Ｔ桁の場合は、前記下側部分とは、前記ウエブ部の下部側の部分であってもよい。

前記中間桁には、前記上床版部を含む上側部分に、前記下側部分に配設した前記１次ＰＣ鋼材よりも少数の該１次ＰＣ鋼材をプレテンション方式によって配設してもよい。

中間桁は、１次ＰＣ鋼材が、プレテンション方式によって下側部分に配設されたものであるため、中間桁において最も大きな引張応力が生じる下側部分に十分な圧縮力をかけることができる。

さらに、本発明の橋桁において、前記支持桁は、前記橋台に支承を介して支持されるものであり、
前記主桁は、橋軸直角方向にも複数配置されたものであり、
橋軸直角方向に隣り合う前記主桁の間にポストテンション方式で配設され、橋軸方向に延在した２次ＰＣ鋼材を備え、
前記２次ＰＣ鋼材は、橋軸直角方向に隣り合う前記支持桁間に配設された部分が、橋軸直角方向に隣り合う前記中間桁間に配設された部分よりも上側に位置し、かつ、該中間桁側から前記橋台側に向けて上方に傾斜したものであってもよい。

２次ＰＣ鋼材は、橋軸直角方向に隣り合う支持桁間に配設された部分が、橋軸直角方向に隣り合う中間桁間に配設された部分よりも上側に位置するため、支持桁は、中間桁と連結され橋桁が一体化されるまで引張応力が生じやすい上側部分が２次ＰＣ鋼材によって補強される。また、中間桁は、引張応力が生じる下側部分が２次ＰＣ鋼材によって補強される。さらに、２次ＰＣ鋼材は、橋軸直角方向に隣り合う前記支持桁間に配設された部分が、中間桁側から橋台側に向けて上方に傾斜したものであるため、中間桁と連結されて橋桁が一体化された後に引張応力が生じる、支持桁の下側部分の補強に寄与しつつ、支持桁の上側部分を効率的に補強することができる。

また、本発明の橋桁において、前記支持桁は、前記橋台に剛結されるものであり、
前記主桁は、橋軸直角方向にも複数配置されたものであり、
橋軸直角方向に隣り合う前記主桁の間にポストテンション方式で配設され、橋軸方向に延在した２次ＰＣ鋼材を備え、
前記２次ＰＣ鋼材は、橋軸直角方向に隣り合う前記支持桁間に配設された部分が、橋軸直角方向に隣り合う前記中間桁間に配設された部分よりも上側に位置し、かつ、前記橋台上が高くなるように橋軸方向に屈曲または湾曲して配置されているものであってもよい。

上記と同様に、引張応力が生じる、支持桁の上側部分と中間桁の下側部分が２次ＰＣ鋼材によって補強される。また、２次ＰＣ鋼材は、橋軸直角方向に隣り合う支持桁間に配設された部分が、橋台上が高くなるように橋軸方向に屈曲または湾曲して配置されたものであるため、橋台に剛結される支持桁において最も引張応力が生じやすい橋台上の上側部分を効率的に補強することができる。

前記主桁がスラブ桁の場合は、該スラブ桁は、間隔をあけて橋軸直角方向にも複数配置されたものであり、
前記間隔に打設された間詰めコンクリート内にポストテンション方式で配設され、該間隔を橋軸方向につなぐ２次ＰＣ鋼材を備え、
前記２次ＰＣ鋼材は、橋軸直角方向に隣り合う前記支持桁間に配設された部分が、橋軸直角方向に隣り合う前記中間桁間に配設された部分よりも上側に位置するものであってもよい。

なお、前記主桁は、橋軸方向には間隔をあけていても、あけていなくてもよい。

前記２次ＰＣ鋼材は、橋軸方向において、前記中間桁間における中央部分が低くなるように、橋軸方向に屈曲または湾曲させて配置してもよい。

前記主桁がＴ桁の場合は、該Ｔ桁は、橋軸直角方向にも複数配置されたものであり、
橋軸直角方向に隣り合う前記Ｔ桁の間にポストテンション方式で配設され、橋軸方向に延在した２次ＰＣ鋼材を備え、
前記２次ＰＣ鋼材は、橋軸直角方向に隣り合う前記支持桁間に配設された部分が、橋軸直角方向に隣り合う前記中間桁間に配設された部分よりも上側に位置するものであってもよい。

上記目的を解決する本発明の橋桁の施工方法は、橋軸方向両端側に設けられた一対の橋台間を単径間として架け渡される橋梁に用いられ、上床版部を有するプレストレスコンクリート製の主桁を橋軸方向に連結させて施工される橋桁の施工方法において、
前記主桁の一つとして、橋軸方向に延びる１次ＰＣ鋼材がプレテンション方式によってそれぞれの前記上床版部に配設された、前記一対の橋台のうちの一方に架設される第１の橋台側桁および該一対の橋台のうちの他方に架設される第２の橋台側桁を用意する支持桁用意工程と、
前記第１の橋台側桁を、前記一対の橋台のうちの一方に架設し、前記第２の橋台側桁を、該一対の橋台のうちの他方に架設する支持桁架設工程と、
前記主桁の一つとして、中間桁を用意する中間桁用意工程と、
前記中間桁の橋軸方向における一端側を前記第１の橋台側桁に支持させ、該中間桁の橋軸方向における他端側を前記第２の橋台側桁に支持させて該中間桁を架設する中間桁架設工程と、
前記第１の橋台側桁に前記中間桁の前記一端側を連結するとともに前記第２の橋台側桁に該中間桁の前記他端側を連結する連結工程とを有することを特徴とする。

前記中間桁用意工程は、前記支持桁用意工程より前に行ってもよいし、同時に行ってもよいし、後に行ってもよい。また、前記支持桁架設工程と並行して行ってもよい。

また、前記連結工程は、前記第１の橋台側桁に前記中間桁の前記一端側を連結するタイミングと、前記第２の橋台側桁に該中間桁の前記他端側を連結するタイミングは、同じであってもよいし異なってもよい。

本発明の橋桁の施工方法によれば、橋軸方向に延びる１次ＰＣ鋼材がプレテンション方式によって前記上床版部に配設された支持桁を用いているため、支持桁の上側部分に十分な圧縮力をかけることができる。

本発明によれば、橋軸方向両端側に設けられた一対の橋台間を単径間として架け渡される橋梁の、橋桁および橋桁の施工方法において、支持桁の上側部分に十分な圧縮力をかけることができる、橋桁および橋桁の施工方法を提供することができる。

（ａ）は、本発明の第１実施形態である橋桁を用いた橋梁を示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す橋桁における、支持桁が橋軸直角方向に複数配置された部分のＡ−Ａ’断面図であり、（ｃ）は、（ａ）に示す橋桁における、中間桁が橋軸直角方向に複数配置された部分のＢ−Ｂ’断面図である。 （ａ）は、図１（ａ）に示す橋桁において、Ｃで囲んだ、支持桁と中間桁の連結部分を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す支持桁と中間桁が橋軸方向にそれぞれ伸びた場合の連結部分を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の第２実施形態である橋桁を用いた橋梁を示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す橋桁における、支持桁が橋軸直角方向に複数配置された部分のＡ−Ａ’断面図であり、（ｃ）は、（ａ）に示す橋桁における、中間桁が橋軸直角方向に複数配置された部分のＢ−Ｂ’断面図である。 （ａ）は、本発明の第３実施形態である橋桁を用いた橋梁を示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す橋桁における、支持桁が橋軸直角方向に複数配置された部分のＡ−Ａ’断面図である。 （ａ）は、本発明の第４実施形態である橋桁を用いた橋梁を示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す橋桁における、支持桁が橋軸直角方向に複数配置された部分のＡ−Ａ’断面図である。 本発明の実施形態である橋桁の施工方法を示すフローチャートである。 第１実施形態の橋桁の施工方法における工程を説明するための説明図である。 第４実施形態の橋桁の施工方法における工程を説明するための説明図である。 （ａ）は、単純桁橋構造の橋梁における、１本の橋桁を橋台に架設する場合にクレーン中心のモーメントを説明するための図であり、（ｂ）は、第１実施形態の橋桁における、第２の橋台側桁を架設する際にクレーン中心のモーメントを説明するための図であり、（ｃ）は、第１実施形態の橋桁における、中間桁３２を架設する際にクレーン中心のモーメントを説明するための図である。 （ａ）は、ポータルラーメン橋構造の橋梁における、１本の橋桁を橋台に架設する場合にクレーン中心のモーメントを説明するための図であり、（ｂ）は、第４実施形態の橋桁における、第２の橋台側桁３１ｂを架設する際にクレーン中心のモーメントを説明するための図であり、（ｃ）は、第４実施形態の橋桁における、中間桁３２を架設する際にクレーン中心のモーメントを説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の実施の形態では、直橋の橋梁に用いる橋桁について説明するが、本発明の橋桁は、斜橋にも適用することができる。ここで、直橋とは、橋台上に設けられる支承の位置や橋台に橋桁を剛結する位置を橋梁の幅方向（例えば、河川の長さ方向）に結ぶ支承線と橋軸とが、水平方向に直交する橋梁をいい、斜橋とは、支承線と橋軸とが水平方向に斜角に交わる橋梁をいう。本発明の橋桁を斜橋に適用する場合において、異なる構成については、適宜説明する。

図１（ａ）は、本発明の第１実施形態である橋桁を用いた橋梁を示す側面図である。同図（ａ）では、左右方向が橋軸方向になり、紙面と直交する方向が橋軸直角方向になる。なお、直橋の場合には、橋軸直角方向と支承線が延びる方向は同じになるが、斜橋の場合には、橋軸直角方向と支承線が延びる方向は異なる。

図１（ａ）に示すように、橋梁１は、橋軸方向両端側にそれぞれ設けられた一対の橋台２と、一対の橋台２に架設された橋桁３を備えている。橋梁１は、橋軸方向両端側に設けられた一対の橋台２間を単径間として架け渡される、単径間の橋梁である。また、本実施形態の橋桁を用いた橋梁１は、橋桁３が２つの支承で支持される単純桁橋構造である。なお、図面を簡略化するため、橋桁３上に設けられる、舗装部や地覆、高欄等は、省略している。

橋台２は、上側部分における橋軸方向外側にパラペット部２ａが形成され、パラペット部２ａよりも橋軸方向内側に支持部２ｂが形成されている。支持部２ｂ上には、支承２１が設けられている。

橋桁３は、プレストレスコンクリート製の主桁を橋軸方向に連結させたものであり、主桁として、第１の橋台側桁３１ａと、第２の橋台側桁３１ｂと、中間桁３２を備えている。第１の橋台側桁３１ａは、一対の橋台２のうちの一方（図１（ａ）では左側に配置された橋台２）に架設され、第２の橋台側桁３１ｂは、一対の橋台２のうちの他方（図１（ａ）では右側に配置された橋台２）に架設されている。第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂは、支持桁３１を構成するものである。以下、第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂを区別することなく、支持桁３１と称することがある。支持桁３１と中間桁３２は、後述するように、橋軸直角方向にもそれぞれ複数配置されている。

支持桁３１と中間桁３２は、プレテンション方式によって１次ＰＣ鋼材が配設されたものであり、主に、反力台等のプレテンション方式を実施する所定の設備を備えた工場で製作される。具体的には、橋軸方向になる長手方向に所定の間隔をあけて設置された一対の反力台間に１次ＰＣ鋼材を配置し、１次ＰＣ鋼材の両端をジャッキ等で引っ張り、１次ＰＣ鋼材を緊張させる。１次ＰＣ鋼材を緊張させた状態で、鉄筋の組立、型枠組立、コンクリートの打設、養生を行い、コンクリ―トが硬化した後に、１次ＰＣ鋼材の緊張力を開放して製作が完了する。工場で製作された支持桁３１と中間桁３２は、ポールトレーラ等に載せられて橋梁１の架設現場まで運搬される。なお、支持桁３１と中間桁３２は、架設現場近くに設けた製作ヤード等で製作してもよい。

支持桁３１は、橋軸方向における外側部分が橋台２上の支承２１に支持されるものである。支持桁３１は、橋軸方向内側の端部に、その下側部分が橋軸方向内側に突出する下側突出部３１１が形成されている。また、支持桁３１には、支承２１に支持される部分に横桁３１６が設けられている。

中間桁３２は、橋軸方向における一方の端部（図１（ａ）では左側の端部）が第１の橋台側桁３１ａに支持され、他方の端部（図１（ａ）では右側の端部）が第２の橋台側桁３１ｂに支持されている。中間桁３２の、橋軸方向の両端部には、その上側部分が橋軸方向外側に突出する上側突出部３２１がそれぞれ形成されている。また、中間桁３２には、橋軸方向において所定の間隔をあけて２つの横桁３２６が形成されている。なお、支持桁３１と中間桁３２の連結部分は、強度が弱くなりやすい。このため、橋台２から支間長の２割程度離れた、断面力の小さい箇所を、支持桁３１と中間桁３２の連結部分にすることが好ましい。

橋桁３は、支持桁３１と中間桁３２が連結されることで一体化される。図１（ａ）に示すように、この一体化された橋桁３の橋軸方向両端部分がそれぞれ支承２１に支持された状態では、橋桁３全体で、橋桁３自身の荷重、図示しない地覆や高欄等の橋面工の荷重、あるいは自動車等の活荷重を受ける。このため、橋桁３には、その下側部分に引張応力が生じ、特に、橋軸方向の中央部分における下側部分に生じる引張応力が大きくなる。この結果、中間桁３２は、その下側部分に強い引張応力が生じ、支持桁３１は、その下側部分に引張応力が生じやすい。一方、詳細は後述するが、支持桁３１と中間桁３２を連結して橋桁３を一体化するには、まず、支承２１を介して橋台２に支持された支持桁３１における橋軸方向の外側部分をそれぞれ橋台２に仮固定し、支持桁３１を橋台２に架設する。次いで、橋台２に架設された支持桁３１に中間桁３２を支持させた後、支持桁３１と中間桁３２を所定の連結手段で連結することで橋桁３が一体化される。支持桁３１と中間桁３２を連結し橋桁３を一体化するまでは、支持桁３１には、支持桁３１自身の荷重と支持する中間桁３２の荷重によって、橋軸方向における内側の先端部分に鉛直方向の力がかかる。このため、支持桁３１は、上側部分に生じる引張応力が大きくなる。一方、中間桁３２は、橋桁３を一体化する前でも、橋軸方向における両端部分が支持桁３１にそれぞれ支持されるため、中間桁３２の下側部分に生じる引張応力が大きくなる。

図１（ｂ）および同図（ｃ）を用いて、橋桁３における、支持桁３１が橋軸直角方向に複数配置される部分と、中間桁３２が直軸直角方向に複数配置される部分を説明する。同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す橋桁における、支持桁が橋軸直角方向に複数配置された部分のＡ−Ａ’断面図であり、同図（ｃ）は、同図（ａ）に示す橋桁における、中間桁が橋軸直角方向に複数配置された部分のＢ−Ｂ’断面図である。同図（ｂ）および同図（ｃ）においては、左右方向が橋軸直角方向になる。

図１（ｂ）および同図（ｃ）に示すように、支持桁３１と中間桁３２は、同一形状のスラブ桁であり、舗装部等が上面に形成される上床版部３１２，３２２と、上床版部３１２，３２２の橋軸直角方向両端部からそれぞれ下方に延びるウエブ部３１３，３２３と、ウエブ部３１３，３２３それぞれの下端部を連結する下床版部３１４，３２４を有している。上床版部３１２，３２２、ウエブ部３１３，３２３、および下床版部３１４，３２４はコンクリート製であり、これらで囲まれた空間には、軽量化のため、発泡スチロールが充填された充填部３１５，３２５が形成されている。また、橋軸直角方向にそれぞれ複数配置された支持桁３１と中間桁３２は、それぞれの間に所定の間隔を有し、この間隔それぞれには、橋桁３における橋軸方向の全長に延在した間詰めコンクリート３３が設けられている。間詰めコンクリート３３は、橋軸直角方向にそれぞれ隣合う、支持桁３１どうし、および中間桁３２どうしをそれぞれ連結している。

支持桁３１と中間桁３２には、上述したプレテンション方式によって、橋軸方向に延びる１次ＰＣ鋼材５ａが複数配設されている。なお、１次ＰＣ鋼材５ａには、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼より線等が用いられる。

図１（ｂ）に示すように、支持桁３１は、上床版部３１２と下床版部３１４に１次ＰＣ鋼材５ａが多数配設されている。特に、上床版部３１２には、下床版部３１４に配設された１次ＰＣ鋼材５ａよりも多くの１次ＰＣ鋼材５ａが配設されている。

これらによって、支持桁３１は、下床版部３１４に強い圧縮力がかけられ、上床版部３１２には、下床版部３１４よりもさらに強い圧縮力がかけられている。上述したように、支持桁３１は、橋桁３が一体化されるまでは上側部分に引張応力が生じるが、上床版部３１２に１次ＰＣ鋼材５ａが配設されているため、支持桁３１の上側部分に十分な圧縮力をかけることができる。また、１次ＰＣ鋼材５ａによって支持桁３１の上側部分に十分な圧縮力をかけることで、後述する、ポストテンション方式を用いた２次ＰＣ鋼材５ｂによる上床版部３１２の補強を少なくすることができ、この結果、コスト面や品質面で不利な、ポストテンション方式を用いた２次ＰＣ鋼材の使用量を抑えることができる。また、支持桁３１は、橋桁３が一体化された後は下側部分に引張応力が生じやすいが、１次ＰＣ鋼材５ａによって下床版部３１４に圧縮力がかけられているため、支持桁３１に生じる引張応力を抑制することができる。なお、上床版部３１２と下床版部３１４に配設する１次ＰＣ鋼材５ａの量は、必要に応じて調整することができる。

一方、図１（ｃ）に示すように、中間桁３２は、下床版部３２４に集中して１次ＰＣ鋼材５ａが多数配設されている。これによって、中間桁３２は、下床版部３２４に強い圧縮力がかけられている。上述したように、中間桁３２は、橋桁３が一体化されるまでも一体化された後も下側部分に引張応力が生じるため、下床版部３２４に最も大きな引張応力が生じる。中間桁３２は、１次ＰＣ鋼材５ａによって下床版部３２４に強い圧縮力がかけられているため、中間桁３２に生じる引張応力を抑制することができる。また、後述する、ポストテンション方式を用いた２次ＰＣ鋼材５ｂによる下床版部３２４の補強を少なくすることができ、この結果、コスト面や品質面で不利なポストテンション方式を用いた２次ＰＣ鋼材の使用量を抑えることができる。なお、中間桁３２は、上床版部３２２にも１次ＰＣ鋼材５ａが少数配設されているが、必要に応じて配置本数を増減させることができる。

支持桁３１および中間桁３２に配設された１次ＰＣ鋼材５ａのうちの一部について、部分的にシースに被覆された状態で配設してもよい。シースに被覆された部分は、１次ＰＣ鋼材５ａとコンクリートが付着しないため、１次ＰＣ鋼材５ａによる圧縮力が弱まる。このため、１次ＰＣ鋼材５ａにおけるシースで被覆される部分を適宜設けることによって、支持桁３１および中間桁３２にかかる圧縮力を調整する、いわゆるボンドコントロールを行うことができる。

橋軸直角方向に隣り合う、支持桁３１間と中間桁３２間にそれぞれ設けられた間詰めコンクリート３３内には、２次ＰＣ鋼材５ｂが、ポストテンション方式によってそれぞれ配設されている。本実施形態においては、２次ＰＣ鋼材５ｂは、上下方向に並べて、それぞれ３本づつ配設されている。図１（ａ）に示すように、これら２次ＰＣ鋼材５ｂは、橋桁３における橋軸方向の全長にわたって延在したものである。なお、橋桁３の全長が長い場合には、途中までで緊張し、所定の接続部材（カップラ−）を用いて、２次ＰＣ鋼材５ｂを橋軸方向に接続（カップリング）させてもよい。

また、これら２次ＰＣ鋼材５ｂは、アフターボンド鋼材（ポリエチレン管で被覆されたＰＣ鋼より線に、遅延硬化型のエポキシ樹脂をグラウト材として予め充填したもの）である。２次ＰＣ鋼材５ｂは、間詰めコンクリート３３が打設される空間に予め配置され、打設された間詰めコンクリート３３が硬化した後に、橋軸方向に緊張させ、橋桁３の橋軸方向における両端部に、図示しない定着具でそれぞれ固定される。その後、グラウト材が硬化することで、間詰めコンクリート３３と２次ＰＣ鋼材５ｂが一体化する。なお、２次ＰＣ鋼材５ｂは、間詰めコンクリート３３が打設される空間に予め配置されたシースに、ＰＣ鋼より線等を挿入し、次いで橋軸方向に緊張させた状態で橋桁３の橋軸方向における両端部にそれぞれ固定した後、シース内にグラウト材を注入するものであってもよい。ただし、２次ＰＣ鋼材５ｂとして、アフターボンド鋼材を用いた方が、摩擦力を低減できる点で好ましい。

図１（ａ）、同図（ｂ）、および同図（ｃ）に示すように、２次ＰＣ鋼材５ｂは、橋軸直角方向に隣合う支持桁３１間に配設された部分が、橋軸直角方向に隣合う中間桁３２間に配設された部分よりも上側に位置している。

ここで、橋軸直角方向に複数配置された、支持桁３１と中間桁３２は、間詰めコンクリート３３の付着力と、後述する横締めＰＣ鋼材５ｃの緊張力によって、間詰めコンクリート３３とそれぞれ一体化されている。このため、支持桁３１は、間詰めコンクリート３３内の上側に配設された２次ＰＣ鋼材５ｂによって上側部分に圧縮力がかかり、支持桁３１の上側部分に生じる引張応力を効率的に抑制することができる。また、同図（ａ）に示すように、２次ＰＣ鋼材５ｂは、橋軸直角方向に隣合う支持桁３１間に配設された部分が、中間桁３２側から橋台２側に向けて上方に傾斜した状態で配設されている。このため、中間桁３２と連結され橋桁３が一体化された後に引張応力が生じる、支持桁３１の下側部分の補強にも寄与しつつ、支持桁３１の上側部分を効率的に補強することができる。中間桁３２は、間詰めコンクリート３３内の下側に配設された２次ＰＣ鋼材５ｂによって下床版部３２４に圧縮力がかかり、下床版部３２４に生じる引張応力を効率的に抑制することができる。さらに、２次ＰＣ鋼材５ｂによって、橋桁３の全長にわたって、圧縮力をかけることができる。

図１（ｂ）および同図（ｃ）に示すように、支持桁３１と中間桁３２には、橋軸直角方向に延在した横締めＰＣ鋼材５ｃがポストテンション方式によってそれぞれ配設されている。これら横締めＰＣ鋼材５ｃは、支持桁３１と中間桁３２それぞれの橋軸方向における形成位置を図１（ａ）に示す横桁３１６，３２６に、橋軸直角方向に延在するように配設されている。図１（ｂ）および同図（ｃ）に示すように、本実施形態においては、横締めＰＣ鋼材５ｃは、上下方向に所定の間隔をあけて配設されている。なお、橋梁１が斜橋の場合には、横締めＰＣ鋼材５ｃは、橋軸直角方向ではなく、支承線が延びる方向に延在するものである。

横締めＰＣ鋼材５ｃには、ＰＣ鋼より線が用いられる。横締めＰＣ鋼材５ｃは、支持桁３１、中間桁３２、および間詰めコンクリート３３内に予め配置されたシースに挿入されて橋桁３の橋軸直角方向全体に通された後、橋軸直角方向に引っ張られることで緊張した状態になる。この緊張した状態で、横締めＰＣ鋼材５ｃは、橋軸直角方向の両端部が、支持桁３１および中間桁３２の、それぞれの横桁３１６，３２６に、くさび方式の定着具５１によってそれぞれ固定される。その後、シース内にグラウト材が注入され、このグラウト材が硬化することで、橋軸直角方向にそれぞれ複数配置された、支持桁３１および中間桁３２と、間詰めコンクリート３３とのそれぞれの一体化が強化される。

次に、図２を用いて、支持桁３１と中間桁３２の連結構造について説明する。

図２（ａ）は、図１（ａ）に示す橋桁において、Ｃで囲んだ、支持桁と中間桁の連結部分を示す断面図であり、図２（ｂ）は、同図（ａ）に示す支持桁と中間桁が橋軸方向にそれぞれ伸びた場合の連結部分を示す断面図である。なお、同図（ａ）および同図（ｂ）においては、左右方向が橋軸方向になる。また、図面を簡略化するため、１次ＰＣ鋼材５ａは省略している。

図２（ａ）および同図（ｂ）に示すように、支持桁３１の橋軸方向における中間桁３２側の端部には、下側の略半分が橋軸方向に突出する下側突出部３１１が形成されている。下側突出部３１１には、充填部３１５が形成されておらず、全てコンクリートで構成されている。下側突出部３１１には、上下方向に貫通する貫通孔３１１ａが形成され、この貫通孔３１１ａの下端部分には定着ナット６ｂが埋め込まれ、定着ナット６ｂの上側には定着プレート６ｃが埋め込まれている。定着ナット６ｂや定着プレート６ｃは亜鉛メッキやエポキシ樹脂塗装などの防錆処理を行うことが好ましい。

一方、中間桁３２の橋軸方向における支持桁３１側の端部には、上側の略半分が橋軸方向に突出する上側突出部３２１が形成されている。上側突出部３２１も、下側突出部３１１と同様に、充填部３１５が形成されておらず、全てコンクリートで構成されている。また、上側突出部３２１には、橋軸方向に延在する長孔が上下方向に貫通した貫通長孔３２１ａが形成され、貫通長孔３２１ａの上部に、逆台形錐形状のざぐり部３２１ｂが形成されている。

中間桁３２は、上側突出部３２１が、支持桁３１の下側突出部３１１に載置され、支持桁３１と中間桁３２は、合決状に接ぎ合わされている。これによって、中間桁３２は、支持桁３１に安定した状態で支持されている。また、中間桁３２の上側突出部３２１と支持桁３１との間、および支持桁３１の下側突出部３１１と中間桁３２との間に、橋軸方向の隙間Ｃが設けられている。上側突出部３２１の貫通長孔３２１ａと下側突出部３１１の貫通孔３１１ａには、連結ＰＣ鋼棒６ａが挿通され、連結ＰＣ鋼棒６ａの下端は、下側突出部３１１に埋め込まれた定着ナット６ｂに取り付けられている。連結ＰＣ鋼棒６ａは、エポキシ樹脂等による防錆処置を施すことが好ましい。なお、貫通孔３１１ａは、連結ＰＣ鋼棒６ａ配置後に充填される無収縮モルタル等で塞がれている。また、ざぐり部３２１ｂ内に位置する連結ＰＣ鋼棒６ａの上端部分に、定着プレート６ｃと定着ナット６ｂが取り付けられ、下側突出部３１１と上側突出部３２１が固定されている。なお、貫通長孔３２１ａやざくり部３２１ｂも、連結ＰＣ鋼棒６ａ配置後に充填される、無収縮モルタルまたはグラウト材で塞がれている。同様に中間桁３２の上側突出部３２１と支持桁３１との隙間Ｃも、無収縮モルタルまたはエポキシ樹脂が充填されている。なお、支持桁３１の下側突出部３１１と中間桁３２との隙間Ｃにも、無収縮モルタルまたはエポキシ樹脂を充填してもよい。

ここで、支持桁３１と中間桁３２は、気温の変化によって橋軸方向の長さが伸縮する。中間桁３２の上側突出部３２１と支持桁３１との隙間Ｃ、および支持桁３１の下側突出部３１１と中間桁３２との隙間Ｃを有しているため、支持桁３１と中間桁３２を、橋軸方向にそれぞれ相対移動させることできる。これによって、支持桁３１と中間桁３２のそれぞれの橋軸方向の長さが伸縮した場合であっても、支持桁３１と中間桁３２を容易に連結することができる。なお、貫通長孔３２１ａは、橋軸方向に長い長孔で形成されているため、上側突出部３２１の貫通長孔３２１ａと下側突出部３１１の貫通孔３１１ａに連結ＰＣ鋼棒６ａを挿通した状態で、支持桁３１と中間桁３２を、橋軸方向にそれぞれ相対移動させることができる。

図２（ａ）は、支持桁３１と中間桁３２の橋軸方向の長さが縮む、冬場等の気温が低い時期に橋梁１を架設したときの、支持桁３１と中間桁３２の連結状態を示している。一方、同図（ｂ）は、支持桁３１と中間桁３２の橋軸方向の長さが伸びる、夏場等の気温が高い時期に橋梁１を架設したときの、支持桁３１と中間桁３２の連結状態を示している。

続いて、本発明の他の実施形態にかかる橋桁３について説明する。以下の説明では、これまで説明したきた第１実施形態の橋桁３との相違点を中心に説明し、重複する説明は省略することがある。また、これまで説明した構成要素と同じ名称の構成要素には、これまで用いた符号と同じ符号を付して説明し、または説明を省略することがある。

初めに、第２実施形態の橋桁３について説明する。第１実施形態の橋桁３は、主桁がスラブ桁であるのに対し、第２実施形態の橋桁３は、主桁がＴ桁である点が相違する。この相違により、１次ＰＣ鋼材５ａ、２次ＰＣ鋼材５ｂ、および横締めＰＣ鋼材５ｃを配設する位置等も異なっている。

図３（ａ）は、本発明の第２実施形態である橋桁を用いた橋梁を示す側面図である。図３（ａ）では、左右方向が橋軸方向になる。同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す橋桁における、支持桁が橋軸直角方向に複数配置された部分のＡ−Ａ’断面図であり、同図（ｃ）は、同図（ａ）に示す橋桁における、中間桁が橋軸直角方向に複数配置された部分のＢ−Ｂ’断面図である。同図（ｂ）および同図（ｃ）においては、左右方向が橋軸直角方向になる。

図３（ａ）に示すように、本発明の第２実施形態である橋桁３も、プレストレスコンクリート製の主桁を橋軸方向に連結させたものであり、主桁として、プレテンション方式によって１次ＰＣ鋼材が配設された、支持桁３１と中間桁３２を備えている。支持桁３１は、第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂからなるものである。

図３（ｂ）および同図（ｃ）に示すように、支持桁３１と中間桁３２は、同一形状のＴ桁であり、舗装部等が上面に形成される上床版部３１２，３２２と、上床版部３１２，３２２の橋軸直角方向中央部から下方に延びるウエブ部３１３，３２３を有している。支持桁３１と中間桁３２は、それぞれの上床版部３１２間に間隔をあけて橋軸直角方向に複数配置されている。上床版部３１２，３２２間の間隔それぞれには、橋桁３における橋軸方向の全長に延在した間詰めコンクリート３３が設けられ、橋軸直角方向にそれぞれ隣合う、支持桁３１どうし、および中間桁３２どうしをそれぞれ連結している。支持桁３１と中間桁３２には、プレテンション方式によって、橋軸方向に略水平に延びる１次ＰＣ鋼材５ａが複数配設されている。

図３（ｂ）に示すように、支持桁３１は、上床版部３１２と、ウエブ部３１３の下側部分に１次ＰＣ鋼材５ａが多数配設されている。特に、上床版部３１２には、ウエブ部３１３の下側部分に配設された１次ＰＣ鋼材５ａよりも多くの１次ＰＣ鋼材５ａが配設されている。

このため、支持桁３１は、ウエブ部３１３の下側部分に強い圧縮力がかけられ、橋桁３が一体化された後に生じやすい、ウエブ部３１３の下側部分の引張応力を抑制している。また、上床版部３１２には、下床版部３１４よりもさらに強い圧縮力がかけられ、橋桁３が一体化されるまでに上床版部３１２に生じる引張応力を抑制している。一方、図３（ｃ）に示すように、中間桁３２は、ウエブ部３２３の下側部分に集中して１次ＰＣ鋼材５ａが多数配設されている。なお、中間桁３２は、上床版部３２２にも１次ＰＣ鋼材５ａが少数配設されているが、必要に応じて配置本数を増減させることができる。

次に、横桁３１６，３２６と横締めＰＣ鋼材５ｃについて説明する。図３（ｂ）に示すように、支持桁３１に設けられる横桁３１６は、橋軸直角方向に複数配置された支持桁３１において、橋軸方向に隣合う支持桁３１のウエブ部３１３それぞれの間を塞ぐように、橋軸直角方向一方側のウエブ部３１３から他方側のウエブ部３１３にかけて延在している。橋軸直角方向に複数配置された支持桁３１の上床版部３１２と、橋軸直角方向に複数配置された支持桁３１間に形成された間詰めコンクリート３３には、橋軸直角方向に貫通した横締めＰＣ鋼材５ｃがポストテンション方式によって配設されている。この横締めＰＣ鋼材５ｃによって、上床版部３１２と間詰めコンクリート３３が橋軸直角方向に連結されている。また、横締めＰＣ鋼材５ｃは、ウエブ部３１３と横桁３１６との上下方向における略中間部分を貫通して橋軸直角方向に延在している。この横締めＰＣ鋼材５ｃによって、橋軸直角方向に複数配置された支持桁３１のウエブ部３１３と間詰めコンクリート３３が橋軸直角方向に連結されている。橋軸直角方向における両端側に設けられた支持桁３１には、定着具５１と、横締めＰＣ鋼材５ｃの、橋軸直角方向の両端部分に突出した端部とを覆う端部横桁３１６ａが形成されている。

図３（ｃ）に示すように、橋軸直角方向に複数配置された中間桁３２間にも、支持桁３１間に形成された、横桁３１６および端部横桁３１６ａと同様の、横桁３２６および端部横桁３２６ａが形成されている。橋軸直角方向に複数配置された中間桁３２の、上床版部３２２と間詰めコンクリート３３に、橋軸直角方向に延在した横締めＰＣ鋼材５ｃが設けられている。また、橋軸直角方向に複数配置された、中間桁３２のウエブ部３２３と横桁３２６には、橋軸直角方向に延在した横締めＰＣ鋼材５ｃが、上下方向に所定間隔をあけて設けられている。なお、橋梁１が斜橋の場合には、横桁３１６，３２６と横締めＰＣ鋼材５ｃが延在する方向は、橋軸直角方向ではなく、支承線が延びる方向になる。

図３（ａ）、同図（ｂ）および同図（ｃ）に示すように、橋軸直角方向に隣合う、支持桁３１のウエブ部３１３間、および中間桁３２のウエブ部３２３間には、それぞれ橋軸方向に延在した複数の２次ＰＣ鋼材５ｂが配置されている。これら２次ＰＣ鋼材５ｂは、同図（ｂ）に示すように、支持桁３１間に設けられた横桁３１６の上側部分を貫通し、同図（ｃ）に示すように、中間桁３２間に設けられた横桁３２６の下側部分を貫通している。この結果、図３（ａ）に示すように、２次ＰＣ鋼材５ｂは、第１実施形態と同様に、橋軸直角方向に隣合う支持桁３１間に配設された部分が、橋軸直角方向に隣合う中間桁３２間に配設された部分よりも上側に位置している。また、２次ＰＣ鋼材５ｂは、橋軸直角方向に隣合う支持桁３１間に配設された部分が、中間桁３２側から橋台２側に向けて上方に傾斜した状態で配設されている。

なお、２次ＰＣ鋼材５ｂには、エポキシ粉体塗装が施された防食鋼材を用いるとよい。また、２次ＰＣ鋼材５ｂは、橋軸方向において、横桁３１６，３２６の部分がシースで保持され、その他の部分は外部に露出するため、２次ＰＣ鋼材５ｂを橋軸方向に緊張させる際に、摩擦による、緊張力の損出を抑えることができる。なお、２次ＰＣ鋼材５ｂは、支持桁３１間に形成された間詰めコンクリート３３内に配置してもよい。

次いで、第３実施形態の橋桁３について説明する。第３実施形態の橋桁３は、ポータルラーメン橋（門型ラーメン橋）構造の橋梁に用いられる点が、第１実施形態および第２実施形態と異なる。なお、主桁は、第１実施形態と同じ、スラブ桁である。

図４（ａ）は、本発明の第３実施形態である橋桁を用いた橋梁を示す側面図である。図４（ａ）では、左右方向が橋軸方向になる。同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す橋桁における、支持桁が橋軸直角方向に複数配置された部分のＡ−Ａ’断面図である。同図（ｂ）においては、左右方向が橋軸直角方向になる。

図４（ａ）に示すように、橋梁１は、支承を用いないポータルラーメン橋構造であり、第１の橋台側桁３１ａが、一対の橋台２のうちの一方（図４（ａ）では左側に配置された橋台２）に架設され、第２の橋台側桁３１ｂが、一対の橋台２のうちの他方（図４（ａ）では右側に配置された橋台２）に架設されている。橋台２の上面は平面状に形成され、この橋台２の上面に、第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂからなる支持桁３１が載置され、ＰＣ鋼棒５ｄによって支持桁３１が橋台２に剛結されている。支持桁３１は、橋軸方向において中央部分よりも外側にやや寄った部分が橋台２に剛結され、橋台２よりも橋軸方向外側に所定寸法突き出た状態になっている。橋台２にそれぞれ剛結された支持桁３１に、中間桁３２が支持されている。なお、中間桁３２は、図１（ｃ）に示す、第１実施形態の中間桁と略同様の構成であるため、説明および図示は省略する。

支持桁３１は橋台２に剛結されているため、支持桁３１と中間桁３２が連結されて一体化される前であっても一体化された後であっても、支持桁３１には、橋軸方向内側の先端部分に鉛直方向の力がかかる。このため、支持桁３１には、上床版部３１２に最も大きな引張応力が生じる。

図４（ｂ）に示すように、支持桁３１は、上床版部３１２に１次ＰＣ鋼材５ａが集中して配設されている。これによって、支持桁３１は、上床版部３１２に十分な圧縮力がかけられ、支持桁３１に生じる引張応力を抑制することができる。また、１次ＰＣ鋼材５ａによって圧縮力をかけている分、２次ＰＣ鋼材５ｂの使用量を抑えることができる。なお、支持桁３１は、下床版部３１４にも１次ＰＣ鋼材５ａが少数配設されているが、必要に応じて配置本数を増減させることができる。

また、支持桁３１は、上床版部３１２において、橋軸方向における橋台２上に位置する部分に最も強い引張応力が生じる。このため、図４（ａ）および同図（ｂ）に示すように、橋軸直角方向に隣合う支持桁３１間に配設された２次ＰＣ鋼材５ｂは、橋台２上が高くなるように、橋軸方向に屈曲させて配設している。このため、最も強い引張応力が生じる橋台２上の部分を効果的に補強することができる。なお、橋軸直角方向に隣合う支持桁３１間に配設された２次ＰＣ鋼材５ｂは、橋台２上が高くなるように、橋軸方向に湾曲させて配設してもよい。

次いで、第４実施形態の橋桁３について説明する。第４実施形態の橋桁３は、第３実施形態と同様に、ポータルラーメン橋構造の橋梁に用いられるが、主桁がＴ桁である点が、第３実施形態と異なる。

図５（ａ）は、本発明の第４実施形態である橋桁を用いた橋梁を示す側面図である。同図（ａ）では、左右方向が橋軸方向になる。同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す橋桁における、支持桁が橋軸直角方向に複数配置された部分のＡ−Ａ’断面図である。同図（ｂ）においては、左右方向が橋軸直角方向になる。

図５（ａ）に示すように、橋梁１は、ポータルラーメン橋構造であり、第３実施形態と同様に、一対の支持桁３１が、橋台２にそれぞれ剛結されている。橋台２にそれぞれ剛結された支持桁３１に、中間桁３２が支持されている。なお、中間桁３２は、図３（ｃ）に示す、第２実施形態の中間桁と略同様の構成であるため、説明および図示は省略する。

第３実施形態と同様に、支持桁３１には、上床版部３１２に最も大きな引張応力が生じるため、図５（ｂ）に示すように、支持桁３１は、上床版部３１２に１次ＰＣ鋼材５ａが集中して配設されている。また、支持桁３１は、上床版部３１２において、橋軸方向における橋台２上に位置する部分に最も強い引張応力が生じる。このため、図５（ａ）および同図（ｂ）に示すように、橋軸直角方向に隣合う支持桁３１間に配設された２次ＰＣ鋼材５ｂは、橋台２上が高くなるように、橋軸方向に屈曲させて配設している。

次いで、これまで説明してきた図１および図２も参照しつつ、図６および図７を用いて、本発明の第１実施形態である橋桁３の施工方法を説明する。

図６は、本発明の実施形態である橋桁の施工方法を示すフローチャートである。図７は、第１実施形態の橋桁の施工方法における工程を説明するための説明図である。

図６に示すように、初めに、支持桁用意工程を実施する（ステップＳ１）。支持桁用意工程では、図１（ｂ）に示すように、上床版部３１２と下床版部３１４に１次ＰＣ鋼材５ａが集中して配設された、第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂからなる支持桁３１を工場でそれぞれ複数製作し、橋梁１の架設現場まで運搬する。なお、第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂを、架設現場近くの製作ヤードで製作し、架設現場まで運搬してもよい。

次に、第１の橋台側桁３１ａを、一対の橋台２のうちの一方に架設し、第２の橋台側桁３１ｂを、一対の橋台２のうちの他方に架設する支持桁架設工程を実施する（ステップＳ２）。支持桁架設工程では、図７（ａ）に示すように、一対の橋台２の支持部２ｂに支承２１と、ジャッキからなる仮受部材２２をそれぞれセットする。セットされた支承２１と仮受部材２２上に、第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂをクレーン等を用いてそれぞれ架設する。なお、橋台２は、パラペット部２ａが形成されていない状態であり、仮受部材２２は、橋台２の支持部２ｂ上における、橋軸方向内側の端部部分にセットする。次いで、第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂそれぞれの橋軸方向外側部分に、ＰＣ鋼棒や溝型鋼等からなる仮固定部材２３を配置し、第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂそれぞれの橋軸方向外側部分を橋台２に仮固定する。第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂは、自身の荷重や後の工程で支持する中間桁３２の荷重によって橋軸方向の内側部分に鉛直方向の力がかかるが、仮固定部材２３によって橋台２に仮固定することで、第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂの姿勢が維持される。なお、第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂのうち少なくとも一方を、仮固定部材２３による仮固定に代えて、カウンターウェイトによる荷重をかけることによって姿勢を維持してもよい。これら第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂは、橋軸直角方向に所定間隔をあけて橋台２に複数架設する。

次に、中間桁用意工程を実施する（ステップＳ３）。中間桁用意工程では、図１（ｃ）に示すように、下床版部３２４に１次ＰＣ鋼材５ａが集中して配設された中間桁３２を工場や製作ヤードで複数製作し、橋梁１の架設現場まで運搬する。なお、中間桁用意工程は、支持桁用意工程より前に行ってもよいし、同時に行ってもよい。また、支持桁架設工程と並行して行ってもよい。次いで、クレーン等で吊り上げ、図７（ｂ）に示すように、用意した中間桁３２を、その橋軸方向における一端側を第１の橋台側桁３１ａに支持させ、他端側を第２の橋台側桁３１ｂに支持させて中間桁３２を架設する中間桁架設工程を実施する（ステップＳ４）。なお、第１の橋台側桁３１ａおよび第２の橋台側桁３１ｂにおける橋軸方向内側端部に形成された下側突出部３１１上に、エポキシ樹脂系接着剤を塗布し、その上に中間桁３２の上側突出部３２１を架設するとよい。中間桁３２は、橋軸直角方向に所定間隔をあけて複数設けられた第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂにそれぞれ架設される。中間桁架設工程までは、第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂには、上床版部３１２に強い引張応力が生じ、中間桁３２には、下床版部３１４に強い引張応力が生じている。なお、中間桁架設工程では、橋台２にそれぞれ架設された、第１の橋台側桁３１ａおよび第２の橋台側桁３１ｂが、中間桁３２を設置する受け台として使用できるため、大規模な支保工設備や仮支柱を不要にすることができる。

次いで、図６に示すように、第１の橋台側桁３１ａに中間桁３２の一端側を連結するとともに第２の橋台側桁３１ｂに中間桁３２の他端側を連結する連結工程を実施する（ステップＳ５）。連結工程では、図２に連結状態を示すように、中間桁３２の貫通長孔３２１ａと支持桁３１の貫通孔３１１ａに、連結ＰＣ鋼棒６ａを挿通し、この連結ＰＣ鋼棒６ａの下端を、下側突出部３１１に予め設けられた定着ナット６ｂに取り付ける。次いで、上側突出部３２１のざぐり部３２１ｂに突出する、連結ＰＣ鋼棒６ａの上端部に、定着プレート６ｃと定着ナット６ｂを取り付け、支持桁３１の下側突出部３１１と中間桁３２の上側突出部３２１を固定する。中間桁３２は、この固定作業が終わるまではクレーン等で吊っておく。

次に、中間桁３２の上側突出部３２１と支持桁３１との隙間Ｃには、無収縮モルタルまたはエポキシ樹脂を充填する。また、貫通長孔３２１ａには、無収縮モルタルまたはグラウト材を充填し、ざぐり部３２１ｂには、無収縮モルタルまたはコンクリートを充填する。この連結工程によれば、主桁上から作業を行うことができ、吊り足場等を設けない場合であっても、実施することができる。なお、第１の橋台側桁３１ａに中間桁３２の一端側を連結するタイミングと、第２の橋台側桁３１ｂに中間桁３２の他端側を連結するタイミングは、同じであってもよいし異なってもよい。連結工程を実施した後に、仮固定部材２３と仮受部材２２を撤去する。連結工程が完了すると、第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂには、その下側部分に引張応力が生じる。

次いで、図６に示すように、２次ＰＣ鋼材配置工程を実施する（ステップＳ６）。２次ＰＣ鋼材配置工程では、間詰めコンクリート３３が設けられる部分の底に、図示しない間詰めコンクリート用の埋設型枠をセットした後、図１にその配置状態を示すように、２次ＰＣ鋼材５ｂを橋軸方向に延在する状態で配置する。また、２次ＰＣ鋼材５ｂは、橋軸直角方向に隣り合う支持桁３１間に配設された部分が、橋軸直角方向に隣り合う中間桁３２間に配設された部分よりも上側に位置し、かつ、中間桁３２側から橋台２側に向けて上方に傾斜させた状態で配置する。

次に、図６に示すように、コンクリート打設工程を実施する（ステップＳ７）。コンクリート打設工程では、橋軸直角方向に複数配置された支持桁３１と中間桁３２の、それぞれの間に間詰めコンクリートを打設し、間詰めコンクリート３３を形成する。

次いで、横締めＰＣ鋼材５ｃを用いて橋軸直角方向連結工程を実施する（ステップＳ８）。橋軸直角方向連結工程は、図１（ｂ）および同図（ｃ）に横締めＰＣ鋼材５ｃの配置状態を示すように、支持桁３１と中間桁３２における、横桁３１６，３１７が設けられた箇所それぞれに、横締めＰＣ鋼材５ｃを橋軸直角方向に貫通させ、横締めＰＣ鋼材５ｃを橋軸直角方向に緊張させる。次に、横締めＰＣ鋼材５ｃを緊張させた状態で、横締めＰＣ鋼材５ｃの橋軸直角方向の両端部に定着具５１を取り付けることによって、橋軸直角方向に複数配置された、支持桁３１と中間桁３２を、間詰めコンクリート３３を介してそれぞれ連結する。

次に、図６に示すように、２次ＰＣ鋼材緊張工程を実施する（ステップＳ９）。２次ＰＣ鋼材緊張工程では、間詰めコンクリート３３内に配設された２次ＰＣ鋼材５ｂを橋軸方向に緊張させた状態で、図１（ａ）に示す橋桁３の橋軸方向両端部に、図示しない定着具で固定する。図７（ｃ）は、２次ＰＣ鋼材緊張工程を実施した状態を示している。最後に、図７（ｄ）に示すように、橋台２のパラペット部２ａを打設する。

なお、上述の工程によって橋桁３の施工が完了した後、橋桁３上に、舗装部、地覆、伸縮装置、高欄等の橋面工と、落橋防止工等の付属物を施工して、橋梁１の施工が完了する。

続いて、これまで説明してきた図５も参照しつつ、図６および図８を用いて、本発明の第４実施形態における橋桁３の施工方法について説明する。以下の説明では、これまで説明してきた、第１実施形態における橋桁３の施工方法との相違点を中心に説明し、重複する説明は省略することがある。図８は、第４実施形態の橋桁の施工方法における工程を説明するための説明図である。

第４実施形態における橋桁３の施工方法では、第１実施形態における橋桁３の施工方法と略同様の方法により、図６に示す、支持桁用意工程（ステップＳ１）を実施した後、支持桁架設を実施する（ステップＳ２）。支持桁架設工程では、一対の橋台２の上面にエポキシ樹脂系接着剤を塗布した後、クレーン等を用い、一対の橋台２のうちの一方の上面に第１の橋台側桁３１ａを架設し、一対の橋台２のうちの他方の上面に第２の橋台側桁３１ｂを架設する。次いで、図８（ａ）に示すように、ＰＣ鋼棒５ｄによって、第１の橋台側桁３１ａを一対の橋台２のうちの一方に剛結し、第２の橋台側桁３１ｂを一対の橋台２のうちの他方に剛結する。

次に、第１実施形態における橋桁３の施工方法と略同様の方法により、中間桁用意工程（ステップＳ３）、中間桁架設工程（ステップＳ４）、連結工程（ステップＳ５）を実施した後、２次ＰＣ鋼材配置工程を実施する（ステップＳ６）。２次ＰＣ鋼材配置工程では、図５（ａ）に示す、支持桁３１と中間桁３２の、橋軸方向における横桁３１６，３２６を設ける位置それぞれに、横桁の型枠と鉄筋を配置する。次いで、この鉄筋によって２次ＰＣ鋼材５ｂを支持させる。図５（ｂ）に２次ＰＣ鋼材５ｂの配置状態を示すように、支持桁３１間に設けられた横桁３１６においては、２次ＰＣ鋼材５ｂを上側に支持させ、図３（ｃ）に２次ＰＣ鋼材５ｂの配置状態を示すように、中間桁３２間に設けられた横桁３２６においては、２次ＰＣ鋼材５ｂを下側に支持させる。

次いで、図６に示すように、コンクリート打設工程を実施する（ステップＳ７）。コンクリート打設工程では、間詰めコンクリート用の型枠をセットした後、この間詰めコンクリート用の型枠と上述した横桁の型枠にコンクリートを打設し、横桁３１６，３２６と間詰めコンクリート３３を形成する。

次に、第１実施形態における橋桁３の施工方法と略同様の方法により、橋軸直角方向連結工程（ステップＳ８）と、２次ＰＣ鋼材緊張工程（ステップＳ９）を実施して、橋桁３の施工が完了する。図８（ｃ）は、橋桁３の施工が完了した状態を示している。

なお、第２実施形態の橋桁の施工方法は、第１実施形態の橋桁の施工方法において、２次ＰＣ鋼材配置工程（ステップＳ６）とコンクリート打設工程（ステップＳ７）を、第４実施形態の橋桁の施工方法における工程に置き換えたものである。また、第３実施形態の橋桁の施工方法は、第４実施形態の橋桁の施工方法において、２次ＰＣ鋼材配置工程（ステップＳ６）とコンクリート打設工程（ステップＳ７）を、第１実施形態の橋桁の施工方法における工程に置き換えたものである。

次いで、支持桁３１を橋台２に架設する際のクレーン中心のモーメントと、中間桁３２を支持桁３１に架設する際のクレーン中心のモーメントについて、橋桁が１本で構成されている場合と対比して説明する。

図９（ａ）は、単純桁橋構造の橋梁における、１本の橋桁を橋台に架設する場合にクレーン中心のモーメントを説明するための図である。同図（ｂ）は、第１実施形態の橋桁における、第２の橋台側桁３１ｂを架設する際にクレーン中心のモーメントを説明するための図であり、同図（ｃ）は、第１実施形態の橋桁における、中間桁３２を架設する際にクレーン中心のモーメントを説明するための図である。

図９（ａ）に示す橋桁３は１本で構成されており、橋桁３全体の重量Ｗ０を、１．０Ｗと規定し、橋桁３の全長になる長さＬ０を、１．０Ｌと規定する。一方の岸には、橋桁３を吊り上げるクレーン９が配置されている。クレーン９は、本体９１と、伸縮自在なブーム９２と、ワイヤ９３を備えている。ブーム９２は、ブーム基部９２ａが本体９１に取り付けられ、ブーム先端９２ｂにワイヤ９３が取り付けられている。ワイヤ９３は、橋桁３を吊下げるものである。クレーン９は、このクレーン９が配置された岸側の橋台２からブーム基部９２ａまでの水平方向の距離になる長さＬ２が、０．２Ｌになる位置に配置する。このクレーン９で、橋桁３を吊り上げ、一対の橋台２に架設する場合、ブーム基部９２ａからブーム先端９２ｂまでの水平方向の距離になる長さＬ１は、長さＬ２（０．２Ｌ）と、長さＬ０の半分の長さＬ３（０．５Ｌ）を合わせた長さになり、長さＬ１は、０．７Ｌになる。１本の橋桁３を架設する場合の、クレーン９中心のモーメントは、０．７Ｌ×１．０Ｗ＝０．７ＷＬになる。

図９（ｂ）および同図（ｃ）に示す、橋桁３は、桁長が０．２Ｌの、第１の橋台側桁３１ａおよび第２の橋台側桁３１ｂと、桁長が０．４Ｌの中間桁３２を備えている。それぞれの重さは、桁長に応じて、第１の橋台側桁３１ａおよび第２の橋台側桁３１ｂは０．２Ｗ、中間桁３２は０．４Ｗとして計算する。

図９（ｂ）に示すように、第２の橋台側桁３１ｂを、クレーン９によって橋台２に架設する場合、ブーム基部９２ａからブーム先端９２ｂまでの水平方向の距離になる長さＬ４は、長さＬ２（０．２Ｌ）と、長さＬ０から第２の橋台側桁３１ｂの半分の長さを除いた長さＬ５（０．９Ｌ）を合わせた長さになり、長さＬ４は、１．１Ｌになる。第２の橋台側桁３１ｂを架設する場合の、クレーン９中心のモーメントは、１．１Ｌ×０．２Ｗ＝０．２２ＷＬになる。

なお、第１の橋台側桁３１ａを架設する場合の説明は省略するが、ブーム基部９２ａからブーム先端９２ｂまでの水平方向の距離が、第２の橋台側桁３１ｂを架設する場合よりも短くなる。このため、第１の橋台側桁３１ａを架設する場合の、クレーン９中心のモーメントは、第２の橋台側桁３１ｂよりも小さくなる。

図９（ｃ）に示すように、中間桁３２を、クレーン９によって橋台２に架設する場合、ブーム基部９２ａからブーム先端９２ｂまでの水平方向の距離になる長さＬ６は、長さＬ１と同じ０．７Ｌになる。中間桁３２を架設する場合の、クレーン９中心のモーメントは、０．７Ｌ×０．６Ｗ＝０．４２ＷＬになる。

なお、第２実施形態の橋桁においても、同じ計算式を用いることができ、クレーン９中心のモーメントは、第１実施形態と同じになる。

続いて、ポータルラーメン橋構造の橋梁における、橋桁を架設する場合のクレーン中心のモーメントについて説明する。以下の説明では、これまで説明した単純桁橋構造の橋梁の場合との相違点を中心に説明し、これまで説明した構成要素と同じ名称の構成要素には、これまで用いた符号と同じ符号を付して説明を省略することがある。

図１０（ａ）は、ポータルラーメン橋構造の橋梁における、１本の橋桁を橋台に架設する場合にクレーン中心のモーメントを説明するための図である。同図（ｂ）は、第４実施形態の橋桁における、第２の橋台側桁３１ｂを架設する際にクレーン中心のモーメントを説明するための図であり、同図（ｃ）は、第４実施形態の橋桁における、中間桁３２を架設する際にクレーン中心のモーメントを説明するための図である。

図１０（ａ）に示す橋桁３は１本で構成されており、橋桁３全体の重量Ｗ０を１．２Ｗと規定し、橋桁３の全長になる長さＬ０を１．２Ｌと規定する。クレーン９は、このクレーン９が配置された岸側の橋台２上面における橋軸方向の中央部分からブーム基部９２ａまでの距離になる長さＬ２が、０．３Ｌになる位置に配置する。クレーン９で、橋桁３を吊り上げ、一対の橋台２に架設する場合、長さＬ１は、長さＬ２（０．３Ｌ）と、橋桁３の橋台２上面の橋軸方向中央部分から、橋桁３の橋軸方向中央までの水平方向の距離になる長さＬ３（０．５Ｌ）を合わせた長さになり、長さＬ１は０．８Ｌになる。１本の橋桁３を架設する場合の、クレーン９中心のモーメントは、０．８Ｌ×１．２Ｗ＝０．９６ＷＬになる。

図１０（ｂ）および同図（ｃ）に示す、橋桁３は、桁長が０．３Ｌの、第１の橋台側桁３１ａおよび第２の橋台側桁３１ｂと、桁長が０．４Ｌの中間桁３２を備えている。それぞれの重さは、桁長に応じて、第１の橋台側桁３１ａおよび第２の橋台側桁３１ｂは０．３Ｗ、中間桁３２は０．４Ｗとして計算する。第１の橋台側桁３１ａと第２の橋台側桁３１ｂは、橋軸方向外側の端部から橋軸方向内側に０．１Ｌ寄った部分を、橋台２上面の橋軸方向の中央部分にそれぞれ架設する。

図１０（ｂ）に示すように、第２の橋台側桁３１ｂを、クレーン９によって橋台２に架設する場合、長さＬ４は、長さＬ２（０．３Ｌ）と、長さＬ５を合わせた長さになる。長さＬ５は、第１の橋台側桁３１ａにおける、橋台２上面の橋軸方向中央部分よりも橋軸方向内側の部分の長さ（０．２Ｌ）と、中間桁３２の桁長（０．６Ｌ）と、第２の橋台側桁３１ｂの桁長の半分の長さ（０．１５Ｌ）を合わせた長さになり、長さＬ５は０．９５Ｌになる。このため、長さＬ４は１．２５Ｌになる。この結果、第２の橋台側桁３１ｂを架設する場合の、クレーン９中心のモーメントは、１．２５Ｌ×０．３Ｗ＝０．３７５ＷＬになる。

図１０（ｃ）に示すように、中間桁３２を、クレーン９によって橋台２に架設する場合、長さＬ６は、長さＬ１と同じ０．８Ｌになる。中間桁３２を架設する場合の、クレーン９中心のモーメントは、０．８Ｌ×０．６Ｗ＝０．４８ＷＬになる。

なお、第３実施形態の橋桁においても、同じ計算式を用いることができ、クレーン９中心のモーメントは、第４実施形態と同じになる。

これらのように、第１実施形態から第４実施形態の橋桁３において、橋桁３を、第１の橋台側桁３１ａ、第２の橋台側桁３１ｂ、および中間桁３２に分割しているため、１本の橋桁を用いる場合と比べ、クレーン９中心のモーメントを小さくすることができる。この結果、クレーン等の架設用の設備を小規模にすることができる。

以上説明したように、上記実施形態の橋桁および橋桁の施工方法によれば、支持桁の上側部分に、十分な圧縮力をかけることができる。また、橋台上や、支間中央など、断面力の大きな箇所にプレテンション方式の１次ＰＣ鋼材を配設し、十分な圧縮力をかけることもできる。

本発明は上述の実施形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形を行うことができる。たとえば、上記実施形態においては、１次ＰＣ鋼材５ａを、橋軸方向に略水平に配設したが、１次ＰＣ鋼材５ａを、橋軸方向において、湾曲または屈曲させて配設してもよい。また、上記実施の形態においては、２次ＰＣ鋼材５ｂを、橋軸方向において、湾曲または屈曲させて配設したが、２次ＰＣ鋼材５ｂを、橋軸方向に略水平に配設してもよい。

１ 橋梁
２ 橋台
２１ 支承
３ 橋桁
３１ 支持桁
３１ａ 第１の橋台側桁
３１ｂ 第２の橋台側桁
３１２，３２２ 上床版部
３１３，３２３ ウエブ部
３１４ 下床版部
３２ 中間桁
３３ 間詰めコンクリート
５ａ １次ＰＣ鋼材
５ｂ ２次ＰＣ鋼材

Claims (5)

1. 橋軸方向両端側に設けられた一対の橋台間を単径間として架け渡される橋梁に用いられ、上床版部を有するプレストレスコンクリート製の主桁を橋軸方向に連結させた橋桁において、
   前記主桁として、
   前記一対の橋台のうちの一方に架設される第１の橋台側桁、および該一対の橋台のうちの他方に架設される第２の橋台側桁からなる支持桁と、
   前記橋軸方向における一端部が前記第１の橋台側桁に支持され、該橋軸方向における他端部が前記第２の橋台側桁に支持される中間桁とを備え、
   前記支持桁は、橋軸方向に延びる１次ＰＣ鋼材がプレテンション方式によって前記上床版部に配設されたものであることを特徴とする橋桁。
2. 前記中間桁は、前記１次ＰＣ鋼材が、プレテンション方式によって下側部分に配設されたものであることを特徴とする請求項１記載の橋桁。
3. 前記支持桁は、前記橋台に支承を介して支持されるものであり、
   前記主桁は、橋軸直角方向にも複数配置されたものであり、
   橋軸直角方向に隣り合う前記主桁の間にポストテンション方式で配設され、橋軸方向に延在した２次ＰＣ鋼材を備え、
   前記２次ＰＣ鋼材は、橋軸直角方向に隣り合う前記支持桁間に配設された部分が、橋軸直角方向に隣り合う前記中間桁間に配設された部分よりも上側に位置し、かつ、該中間桁側から前記橋台側に向けて上方に傾斜したものであることを特徴とする請求項１または２記載の橋桁。
4. 前記支持桁は、前記橋台に剛結されるものであり、
   前記主桁は、橋軸直角方向にも複数配置されたものであり、
   橋軸直角方向に隣り合う前記主桁の間にポストテンション方式で配設され、橋軸方向に延在した２次ＰＣ鋼材を備え、
   前記２次ＰＣ鋼材は、橋軸直角方向に隣り合う前記支持桁間に配設された部分が、橋軸直角方向に隣り合う前記中間桁間に配設された部分よりも上側に位置し、かつ、前記橋台上が高くなるように橋軸方向に屈曲または湾曲して配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の橋桁。
5. 橋軸方向両端側に設けられた一対の橋台間を単径間として架け渡される橋梁に用いられ、上床版部を有するプレストレスコンクリート製の主桁を橋軸方向に連結させて施工される橋桁の施工方法において、
   前記主桁の一つとして、橋軸方向に延びる１次ＰＣ鋼材がプレテンション方式によってそれぞれの前記上床版部に配設された、前記一対の橋台のうちの一方に架設される第１の橋台側桁および該一対の橋台のうちの他方に架設される第２の橋台側桁を用意する支持桁用意工程と、
   前記第１の橋台側桁を、前記一対の橋台のうちの一方に架設し、前記第２の橋台側桁を、該一対の橋台のうちの他方に架設する支持桁架設工程と、
   前記主桁の一つとして、中間桁を用意する中間桁用意工程と、
   前記中間桁の橋軸方向における一端側を前記第１の橋台側桁に支持させ、該中間桁の橋軸方向における他端側を前記第２の橋台側桁に支持させて該中間桁を架設する中間桁架設工程と、
   前記第１の橋台側桁に前記中間桁の前記一端側を連結するとともに前記第２の橋台側桁に該中間桁の前記他端側を連結する連結工程とを有することを特徴とする橋桁の施工方法。