JP2017172230A - 橋桁支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、地震発生時において、橋桁と一体となっている支承体に強い上揚力が発生した場合であっても、その上揚力がアンカー部材を経由して橋脚に伝達されることを防止して、該橋脚が破壊されることを未然に防止することが可能な橋桁支持構造を提供する。【解決手段】橋脚２１上に支承体２２を介して橋桁が支持された橋梁において、橋脚２１内に基端部２４Ａが埋め込まれかつ橋脚２１から突出するように上端部２４Ｂが設けられたアンカーボルト２４と、橋脚２１上に設置された支承体２２に設けられてアンカーボルト２４の上端部２４Ｂが挿通される貫通孔２５と、支承体２２の貫通孔２５とアンカーボルト２４との間に配置されてこれらの間にて該アンカーボルト２４の軸方向（イ）に沿う摩擦力を低減する摺動治具３０と、を有することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道橋、道路橋等の橋梁に適用される橋桁支持構造に関する。

従来の一般的な橋梁には、アンカーボルトにより、橋桁を支持する支承体を台座となる橋脚で支持する橋桁支持構造が組み込まれている。
図４に示される橋桁支持構造１は、橋脚２内に基端部３Ａが埋め込まれかつ橋脚２から突出するように上端部３Ｂが設けられたアンカーボルト３を有している。
このアンカーボルト３は、橋脚２に対して垂直となるように配置され、かつ該橋脚２上に設置された支承体４の貫通孔５を上下に貫通するように設置されている。

この支承体４は、下部に位置するベースプレート６と、該ベースプレート６上に設置された支承ゴム本体部７と、該支承ゴム本体部７上に積層された上部プレート８とから構成され、該上部プレート８上に橋桁１０が固定されている。
この橋桁１０は、上部に位置する上フランジ１１、下部に位置する下フランジ１２と、これら両フランジ１１・１２を連結する桁本体部１３とを有するものであって、その下フランジ１２は、セットボルト１４を介して、支承体４の上部プレート８に連結固定されている。
なお、上記支承体の形態以外に、ピン支承、ピボット支承、支承板支承等の鋼製支承においても、ベースプレートとアンカーボルトの構造は同一であり、本発明の対象である。

一方、アンカーボルト３の上端部３Ｂが挿通される貫通孔５は、該支承体４のベースプレート６を上下に貫通するように形成されている。
また、支承体４のベースプレート６を貫通したアンカーボルト３の上端部３Ｂには、座金１５を介してナット１６が螺合されており、該ナット１６の締結により、橋脚２上に支承体４が固定されるようになっている。

上記橋桁支持構造に関連した技術としては、例えば特許文献１に示される支承装置が知られている。
この特許文献１に記載される支承装置は、支承装置取付用プレートに形成した取付穴の内径とほぼ同じ外径の円筒形のカプラー本体部を有し、該カプラー本体部に、建築物や橋梁等の構造物の下部構造に固定されるアンカーボルトが螺着される構成である。

特開２０１０−２１６０８６号公報

上述した特許文献１及び図４に示される構造体では、橋脚２内にアンカーボルト３が埋め込まれるとともに、橋脚２から突出したアンカーボルト３の上端部がナット１６により螺合される構成（特許文献１ではアンカーボルトがカプラー本体部に螺着される構成）である。
このため、地震発生時において、橋桁１０と一体となっている支承体４が上揚力により持ち上げられた場合に、その支承体４の上揚力がアンカーボルト３にも作用し、これによって該アンカーボルト３が埋め込まれたコンクリート製の橋脚２を破壊してしまうことがある。
そして、このようなコンクリートの損傷が発生した場合には、地震後の橋脚２の復旧が困難となるという問題があった。また、橋脚２にリブやスタッドを設けて水平方向の抵抗力を発生させた場合にも同様の問題が発生していた。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、地震発生時において、橋桁と一体となっている支承体に強い上揚力が発生した場合であっても、その上揚力がアンカーボルトを経由して橋脚に伝達されることを防止して、該橋脚が破壊されることを未然に防止することが可能な橋桁支持構造を提供する。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、橋脚上に支承体を介して橋桁が支持された橋梁において、前記橋脚内に基端部が埋め込まれかつ前記橋脚から上方に突出するように上端部が設けられたアンカー部材と、前記橋脚上に設置される前記支承体に設けられて前記アンカー部材の上端部が挿通される孔と、前記支承体の孔と前記アンカー部材との間に配置されてこれらの間にて該アンカー部材の軸方向に沿う摩擦力を低減する摺動治具と、を有する。

そして、本発明によれば、橋脚から上方に突出したアンカー部材の上端部が、ナットにより螺合されず、橋桁を支える支承体の孔に挿通され、かつ該支承体の孔内にてアンカー部材の軸方向に沿う摩擦力を低減する摺動治具によりその周囲が保持されている。
これにより、本発明では、地震発生時において、橋桁と一体となっている支承体に強い上揚力が発生したとしても、該支承体の孔内の摺動治具が、アンカー部材に対して軸方向に沿う上下方向に容易に相対移動し、その結果、該支承体の上揚力が、アンカー部材を経由して橋脚に伝達されることが防止され、該橋脚のコンクリートが破壊される事態に至ることが防止される。
すなわち、本発明では、地震時に支承体からアンカー部材に作用する力の中で、アンカー部材の軸方向に沿う力を、摺動治具により逃がすことにより、該アンカー部材を通じて橋脚に大きな被害が発生することを未然に防止できる。
また、摺動治具は、アンカー部材の軸方向に沿う相対移動を許容する一方で、該アンカー部材の軸方向と直交する水平方向の相対移動を抑える、すなわち、アンカー部材の水平方向に沿う相対移動に対して抵抗力を与えることにより、該アンカー部材による支承体の水平変位を抑止できる。

また、本発明では、前記アンカー部材の上端部の外周面と、前記摺動治具との間には、これらアンカー部材と摺動治具との摩擦力を低減してこれらの相対移動を許容する低摩擦材がさらに介在されていることを特徴とする。

また、本発明では、前記低摩擦材は微細な黒鉛粉末を接触面に沿って分散させた固体潤滑剤であることを特徴とする。

そして、本発明によれば、アンカー部材の上端部の外周面と、摺動治具との間に、これらアンカー部材と摺動治具との摩擦力を低減する低摩擦材、例えば、微細な黒鉛粉末を接触面に沿って分散させた固体潤滑剤がさらに介在されていることから、この低摩擦材により、支承体の孔内の摺動治具が、アンカー部材の軸方向に沿って相対移動することを円滑化し、該支承体の上揚力が、アンカー部材を経由して橋脚に伝達されることを未然に防止することができる。

また、本発明では、前記橋脚から突出する前記アンカー部材の上端部は、地震による鉛直方向変位の量を超える長さを有することを特徴とする。

そして、本発明によれば、橋脚から突出するアンカー部材の上端部が、地震による鉛直方向変位の量を超える長さを有することから、地震発生時に支承体が上方に抜け出ることがなく、該支承体の孔内の摺動治具が、アンカー部材の軸方向に沿って相対移動したとしても、該支承体が橋脚から脱落することはなく、この点においても地震による被害を最小限に抑えることが可能となる。

また、本発明では、前記支承体の孔の内面と前記摺動治具との間には前記摺動治具を周囲から締め付ける充填部材を設けたことを特徴とする。

そして、本発明によれば、支承体の孔の内面と摺動治具との間には該摺動治具を周囲（アンカー部材の軸方向と直交する水平方向）から締め付ける充填部材をさらに設けたので、摺動治具による、アンカー部材の水平方向に沿う相対移動に対してさらに抵抗力を与えることができ、該アンカー部材による支承体の水平変位を効果的に抑止することができる。

また、本発明では、前記支承体は、下部に位置するベースプレートと、該ベースプレート上に設置されてその上面に上部プレートを介して前記橋桁のフランジが固定される支承ゴム部材とを有し、前記アンカー部材の上端部が挿通される孔は、前記支承体のベースプレートを上下に貫通するように形成されることを特徴とする。

そして、本発明によれば、アンカー部材の上端部が挿通される孔を、支承体のベースプレートを上下に貫通するように形成したので、該支承体の下部位置にて、橋脚に支持されるアンカー部材を連結することができる。

また、本発明では、前記摺動治具は、下部が小径に形成された小径部と、上部が大径に形成された大径部とを有し、かつこれら小径部と大径部との間には段部が形成されており、前記摺動治具の段部は、前記支承体の孔内に形成された被係合部に係合されることを特徴とする。

そして、本発明によれば、摺動治具における小径部と大径部との間に位置する段部を、支承体の孔内に形成された被係合部に係合させるようにしたので、当該係合により、支承体の孔内に摺動治具を安定した状態で保持することができる。

本発明では、地震発生時において、橋桁と一体となっている支承体に強い上揚力が発生したとしても、該支承体の孔内の摺動治具が、アンカー部材に対して軸方向に沿う上下方向に容易に相対移動し、その結果、該支承体の上揚力が、アンカー部材を経由して橋脚に伝達されることが防止され、該橋脚のコンクリートが破壊される事態に至ることが防止される。
すなわち、本発明では、地震時に支承体からアンカー部材に作用する力の中で、アンカー部材の軸方向に沿う力を、摺動治具により逃がすことにより、該アンカー部材を通じて橋脚に大きな被害が発生することを未然に防止できる。

本発明の実施形態に係る橋桁支持構造の正断面図である。 図１の主要部を示す正断面図である。 図１及び図２に示される実施形態の変形例を示す正断面図である。 従来の橋桁支持構造を示す正断面図である。

本発明に係る橋桁支持構造１００の実施形態について図１〜図３を参照して説明する。
図１及び図２において符号２０で示すものは橋梁であって、橋脚２１上に支承体２２を介して橋桁（図示略）が支持された構成を有している。
この橋脚２１には、基端部２４Ａが埋め込まれるようにアンカー部材としてのアンカーボルト２４が配置されている。このアンカーボルト２４は、橋脚２１に対して垂直となるように配置され、かつ橋脚２１から突出するように上端部２４Ｂが設けられたものであって、該上端部２４Ｂは、該橋脚２１上に設置された支承体２２の貫通孔２５を上下に挿通するように設置されている。

この支承体２２は、下部に位置するベースプレート２６と、該ベースプレート２６上に設置された支承ゴム本体部２７と、該支承ゴム本体部２７上に積層された上部プレート（図示略）とから構成され、該上部プレート上にセットボルトを介して橋桁（図示略）が固定されている。アンカーボルト２４の上端部２４Ｂが挿通された貫通孔２５は、該支承体２２のベースプレート２６を上下に貫通するように形成されている。
なお、これら橋桁及びセットボルトの構成は、図４と同様であるので、重複した説明を省略する。

支承体２２の貫通孔２５とアンカーボルト２４との間には、摩擦力を低減する摺動治具３０が配置されている。
この摺動治具３０は、橋脚２１から突出したアンカーボルト２４の上端部２４Ｂにて、該上端部２４Ｂを囲むようにリング状に設けられたものであって、アンカーボルト２４の軸方向（イ）に沿う摩擦力を低減する。
これにより、本実施形態では、地震発生時において、橋桁と一体となっている支承体２２に強い上揚力が発生したとしても、該支承体２２の貫通孔２５内の摺動治具３０が、アンカーボルト２４に対して軸方向（イ）に沿う上下方向に相対移動し、その結果、該支承体２２の上揚力が、アンカーボルト２４を経由して橋脚２１に伝達されることが防止される。
また、摺動治具３０は、アンカーボルト２４の軸方向（イ）に沿う相対移動を許容する一方で、該アンカーボルト２４の軸方向（イ）と直交する水平方向（ロ）の相対移動を抑える、すなわち、アンカーボルト２４の水平方向（ロ）に沿う相対移動に対して抵抗力を与えることにより、該アンカーボルト２４による支承体２２の水平変位を抑止する。
また、橋脚２１から突出しかつ摺動治具３０が挿通されるアンカーボルト２４の上端部２４Ｂは、地震発生時に、支承体２２が上方に抜け出ない寸法（符号Ａで示す）、例えば１０ｃｍ程度に設定することが好ましい。

また、この摺動治具３０は、図２に示されるように、下部が小径に形成された小径部３１と、上部が大径に形成された大径部３２とを有し、かつこれら小径部３１と大径部３２との間には段部３３が形成されている。
この摺動治具３０の段部３３は、支承体２２の貫通孔２５内に形成された被係合部３４に係合されるものであって、当該係合により、支承体２２の貫通孔２５内に摺動治具３０を安定した状態で保持することができる。

また、図２に示されるように、アンカーボルト２４の上端部２４Ｂの外周面と、摺動治具３０との間には、これらアンカーボルト２４と摺動治具３０との摩擦力を低減してこれらの相対移動を許容する低摩擦材４０がさらに介在されている。
低摩擦材４０は微細な黒鉛粉末を接触面に沿って分散させた固体潤滑剤等が使用されており、該低摩擦材４０により、支承体２２の貫通孔２５内の摺動治具３０が、アンカーボルト２４の軸方向（イ）に沿って相対移動することを円滑化する。

なお、上記摺動治具３０において、その大径部３２外面と支承体２２の貫通孔２５内面とを直接接触させても良いが、図３に示すように充填部材４１を設けても良い。
この充填部材４１は、摺動治具３０を周囲から締め付け、かつ支承体２２と摺動治具３０との相対変位により変形するものであって、摺動治具３０による、アンカーボルト２４の水平方向（ロ）に沿う相対移動に対してさらなる抵抗力を与える。

以上詳細に説明したように本実施形態に示される橋桁支持構造１００では、橋脚２１から上方に突出したアンカーボルト２４の上端部２４Ｂが、ナットにより螺合されず、橋桁を支える支承体２２の貫通孔２５内にて、アンカーボルト２４の軸方向（イ）に沿う摩擦力を低減する摺動治具３０によりその周囲が保持されている。
これにより、本実施形態の橋桁支持構造１００では、地震発生時において、橋桁と一体となっている支承体２２に強い上揚力が発生したとしても、該支承体２２の貫通孔２５内の摺動治具３０が、アンカーボルト２４に対して軸方向（イ）に沿う上下方向に相対移動し、その結果、該支承体２２の上揚力が、アンカーボルト２４を経由して橋脚２１に伝達されず、該橋脚２１が破壊される事態に至ることが防止される。
すなわち、本実施形態の橋桁支持構造１００では、地震時に支承体からアンカーボルト２４に作用する力の中で、アンカーボルト２４の軸方向（イ）に沿う力を、摺動治具３０により逃がすことにより、該アンカーボルト２４を通じて橋脚２１に大きな被害が発生することを未然に防止できる。
また、摺動治具３０は、アンカーボルト２４の軸方向（イ）に沿う相対移動を許容する一方で、該アンカーボルト２４の軸方向（イ）と直交する水平方向（ロ）の相対移動を抑える、すなわち、アンカーボルト２４の水平方向（ロ）に沿う相対移動に対して抵抗力を与えることにより、該アンカーボルト２４による支承体２２の水平変位を抑止することができる。なお、本実施形態ではアンカーボルト２４に対するベースプレート２６の上方への変位を許容すべくボルトを設けていないが、アンカーボルト２４の上部で、ベースプレート２６上面との間に十分な間隔をおいた箇所にねじ切り部を設けてナット（図示略）をねじ込み、ベースプレート２６の上方への変位を所定位置で止めるようにしても良い。

また、本実施形態に示される橋桁支持構造１００によれば、アンカーボルト２４の上端部２４Ｂの外周面と、摺動治具３０との間に、これらアンカーボルト２４と摺動治具３０との摩擦力を低減する低摩擦材４０、例えば、微細な黒鉛粉末を接触面に沿って分散させた固体潤滑剤がさらに介在されていることから、この低摩擦材４０により、支承体２２の貫通孔２５内の摺動治具３０が、アンカーボルト２４の軸方向（イ）に沿って相対移動することを円滑化し、該支承体２２の上揚力が、アンカーボルト２４を経由して橋脚２１に伝達されることを未然に防止することができる。

また、本実施形態に示される橋桁支持構造１００によれば、橋脚２１から突出するアンカーボルト２４の上端部２４Ｂが、地震発生時に支承体２２が上方に抜け出ない寸法Ａに設定されていることから、該支承体２２の貫通孔２５内の摺動治具３０が、アンカーボルト２４の軸方向（イ）に沿って相対移動したとしても、該支承体２２が橋脚２１から脱落することはなく、この点においても地震による被害を最小限に抑えることが可能となる。

また、本実施形態に示される橋桁支持構造１００によれば、支承体２２の貫通孔２５の内面と摺動治具３０との間にはこれらの相対変位により変形しかつ該摺動治具３０を周囲（アンカーボルト２４の軸方向（イ）と直交する水平方向（ロ））から締め付ける充填部材４１をさらに設けたので、摺動治具３０による、アンカーボルト２４の水平方向（ロ）に沿う相対移動に対してさらに抵抗力を与えることができ、該アンカーボルト２４による支承体２２の水平変位を効果的に抑止することができる。

また、本実施形態に示される橋桁支持構造１００によれば、アンカーボルト２４の上端部２４Ｂが挿通される貫通孔２５を、支承体２２のベースプレート２６を上下に貫通するように形成したので、該支承体２２の下部位置にて、橋脚２１に支持されるアンカーボルト２４を連結することができる。

また、本実施形態に示される橋桁支持構造１００によれば、摺動治具３０における小径部３１と大径部３２との間に段部３３を形成するとともに、該摺動治具３０の段部３３を、支承体２２の貫通孔２５内に形成された被係合部３４に係合させるようにしたので、当該係合により、支承体２２の貫通孔２５内に摺動治具３０を安定した状態で保持することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明は、鉄道橋、道路橋等の橋梁に適用される橋桁支持構造に関する。

２０ 橋梁
２１ 橋脚
２２ 支承体
２４ アンカーボルト
２４Ａ 基端部
２４Ｂ 上端部
２５ 貫通孔
３０ 摺動治具
３１ 小径部
３２ 大径部
３３ 段部
３４ 被係合部
４０ 低摩擦材
４１ 充填部材
１００ 橋桁支持構造

Claims (7)

1. 橋脚上に支承体を介して橋桁が支持された橋梁において、
   前記橋脚内に基端部が埋め込まれかつ前記橋脚から上方に突出するように上端部が設けられたアンカー部材と、
   前記橋脚上に設置される前記支承体に設けられて前記アンカー部材の上端部が挿通される孔と、
   前記支承体の孔と前記アンカー部材との間に配置されてこれらの間にて該アンカー部材の軸方向に沿う摩擦力を低減する摺動治具と、を有することを特徴とする橋桁支持構造。
2. 前記アンカー部材の上端部の外周面と、前記摺動治具との間には、これらアンカー部材と摺動治具との摩擦力を低減してこれらの相対移動を許容する低摩擦材がさらに介在されていることを特徴とする請求項１に記載の橋桁支持構造。
3. 前記低摩擦材は微細な黒鉛粉末を接触面に沿って分散させた固体潤滑剤であることを特徴とする請求項２に記載の橋桁支持構造。
4. 前記橋脚から突出する前記アンカー部材の上端部は、地震による鉛直方向変位の量を超える長さを有することを特徴とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の橋桁支持構造。
5. 前記支承体の孔の内面と前記摺動治具との間にはこれらの相対変位により変形しかつ前記摺動治具を周囲から締め付ける充填部材を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の橋桁支持構造。
6. 前記支承体は、下部に位置するベースプレートと、該ベースプレート上に設置されてその上面に上部プレートを介して前記橋桁のフランジが固定される支承ゴム部材とを有し、
   前記アンカー部材の上端部が挿通される孔は、前記支承体のベースプレートを上下に貫通するように形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の橋桁支持構造。
7. 前記摺動治具は、下部が小径に形成された小径部と、上部が大径に形成された大径部とを有し、かつこれら小径部と大径部との間には段部が形成されており、
   前記摺動治具の段部は、前記支承体の孔内に形成された被係合部に係合されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の橋桁支持構造。

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