JP2744955B2 - ゲルバー橋ヒンジ部の補強構造及び補強方法 - Google Patents

ゲルバー橋ヒンジ部の補強構造及び補強方法

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JP2744955B2 JP7104396A JP7104396A JP2744955B2 JP 2744955 B2 JP2744955 B2 JP 2744955B2 JP 7104396 A JP7104396 A JP 7104396A JP 7104396 A JP7104396 A JP 7104396A JP 2744955 B2 JP2744955 B2 JP 2744955B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゲルバー橋ヒンジ
部の補強構造及び補強方法に属する。
【0002】
【従来の技術】昭和30年頃までに多用された橋の構造
形式にゲルバー橋がある。ゲルバー橋は、単純げたの支
間部に不静定数に等しい数のヒンジを設けて静定構造と
した橋である。
【0003】これらのゲルバー橋は、近年の交通車両の
大型化に伴い、図8及び図9に示すごとく、耐荷力の不
足からヒンジ部Hの断面急変部でひび割れCが発生し問
題となっている。その為、早急にひび割れCを補修し、
何らかの補強を迫れられている。図8に示される桁はR
C桁であり、図9に示される桁はPC桁である。
【0004】当該補強方法として従来より種々のものが
提案されている。それらの内、現在に於いて最も有効な
補強方法の一つとして吊り梁方式がある。吊り梁方式
は、図10に示すように定着げたFにセットしたPC鋼
棒1を用いて吊り下げた鋼製の吊り梁2をヒンジ部Hの
下面に設置し、天秤上の吊り梁2の端部支点に於いて吊
りげたSを支持する方式である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法は、既設橋のヒンジ支点に作用している反力を積極的
に軽減するものではないので、補強効果を期待できなか
った。
【0006】また、前記吊り梁の強度の点からT桁橋以
外(箱桁橋等)には施工が不可能であった。
【0007】また、上記吊り梁は幅が広く橋桁の下面を
覆う面積が広い為、近年話題になっている景観上問題で
あった。
【0008】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、補強効果を有し、
T桁橋以外の橋にも施工できると共に景観を損なうこと
のないゲルバー橋ヒンジ部の補強構造及び補強方法を提
供する点にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の要
旨は、ゲルバー橋の定着げたに支承される吊りげたのヒ
ンジ部近傍の桁下側に橋軸直角方向に設けられたH鋼
と、該H鋼の両端部に設けられたジャッキと、該ジャッ
キにより鉛直方向に移動可能に設けられた偏向具と、前
記吊りげたを支承する側の、前記定着げた端部の側面、
並びに前記定着げたに支承される側の、前記吊りげた端
部の側面に、橋軸直角方向に延在する横締めPC鋼材に
よってプレストレスが導入され、前記定着げたと前記吊
りげたとにそれぞれ一体化されて、少なくとも前記偏向
具よりも高い位置になるように各別に設けられたブラケ
ットと、前記定着げたの端部と前記吊りげたの端部との
間隙に充填された充填材と、前記偏向具に掛けられて、
前記両ブラケット間に張設された外ケーブルとを備えた
ことを特徴とする、ゲルバー橋ヒンジ部の補強構造に存
する。請求項2記載の発明の要旨は、ゲルバー橋の定着
げたに支承される吊りげたのヒンジ部近傍の桁下側に橋
軸直角方向にH鋼を橋軸直角方向に設ける工程と、前記
H鋼の両端部にジャッキをそれぞれ設ける工程と、該ジ
ャッキにより鉛直方向に移動可能に偏向具をそれぞれ設
ける工程と、前記吊りげたを支承する側の、前記定着げ
た端部、及び前記定着げたに支承される側の、前記吊り
げた端部の側面に、橋軸直角方向に延在する横締めPC
鋼材によってプレストレスを導入し、前記定着げた及び
前記吊りげたと一体化して、少なくとも前記偏向具より
も高い位置になるようにブラケットをそれぞれ設ける工
程と、前記定着ゲートの端部と前記吊りげたの端部との
間隙に充填材を充填する工程と、前記偏向具に掛けつ
つ、前記両ブラケット間に外ケーブルを張設する工程
と、前記ジャッキにより外ケーブルを緊張する工程とを
備えたことを特徴とする、ゲルバー橋ヒンジ部の補強方
法に存する。
【0010】本発明において「充填材」には、モルタ
ル、無収縮モルタル、コンクリート等本発明を実施する
上で好適なものを用いることができる。
【0011】また、「ヒンジ部近傍」とは、ヒンジ部直
下は勿論、当該橋桁の橋軸方向中央側に寄った部分も含
む。
【0012】また、「横締めPC鋼材」には、PC鋼
棒、PC鋼線、PC鋼より線等、本発明を実施する上で
好適なものを用いることができる。
【0013】また、「外ケーブル」には、PC鋼線、P
C鋼より線等、本発明を実施する上で好適なものを用い
ることができる。
【0014】また、「張設」とは、外ケーブルを緊張力
をもって設けるのみならず、懸垂した状態で設ける等、
後に緊張可能な状態で設ける場合も含む。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0016】図1乃至図3に示すように、本実施の形態
に係るゲルバー橋ヒンジ部の補強構造(以下、単に「補
強構造」とする)Aは、ゲルバー橋Gの吊りげたSと定
着げたFとのヒンジ部Hに設置されている。
【0017】補強構造Aは、図4に示すように、定着げ
たFと、それが支承する吊りげたSとの間隙に充填され
た無収縮モルタル(充填材)Mと、吊りげたS及び定着
げたFの各端部にそれぞれ設けられたブラケット10
と、吊りげたSに設けられた偏向具20と、この偏向具
20に接して、両ブラケット10間に張設された外ケー
ブル30とを備えている。
【0018】両ブラケット10は、図4及び図5に示す
ように、定着げた(箱桁)F及び吊りげたS(図5にお
いては定着げたFのみを示す)を橋軸直角方向に貫通す
るように形成された、内部に橋軸直角方向に横締めPC
鋼材12が埋設されているPC(プレストレストコンク
リート)製の桁である。両端部は、定着げたF及び吊り
げたSの下床版から橋軸直角方向に突出している。下面
は下床版上に接し、下床版から突出した部分の下面は下
床版の下面と面一なっている。
【0019】吊りげたSのヒンジ部Hの下面には、図4
及び図6に示すようにH鋼21が橋軸直角方向に延在す
るように固定されている。H鋼21は、図7に示すよう
にその上フランジ21aの上面にゴム系ライナー21c
が貼着されている。このライナー21cの上面が吊りげ
たSの下面に接するように図6に示すケミカルアンカー
22により固定されている。図6においてケミカルアン
カー22は概念的に描かれている。その長さは、吊りげ
たSの下部の幅よりも長く、固定された状態において両
端部が側方に突出している。斯かるH鋼21の両端部の
下面に偏向具20が設けられている。
【0020】偏向具20は、図7に示すように上アンカ
ープレート23及び下アンカープレート24を介してH
鋼21に固定されている。上アンカープレート23はH
鋼21の下フランジ21bに接するように、上フランジ
21aに固定されたアンカーボルト25に固定されてい
る。下アンカープレート24は、上アンカープレート2
3に鉛直方向に間隔をあけてアンカーボルト25に螺着
されたダブルナット26により固定されている。この下
アンカープレート24の下面に偏向具20が固定されて
いる。偏向具20は鋼製のもので、外ケーブル30に接
する部分はその延在方向に溝が形成され、角折れしない
ようにアールが付けられている。下面にはテフロン(ポ
リテトラフルオロエチレン)等により被覆され、外ケー
ブル30の磨耗を防止している。
【0021】上アンカープレート23と下アンカープレ
ート24との間にはフラットジャッキ27が介装され、
フラットジャッキ27と下アンカープレート24との間
にはスペーサー28が挿入されている。
【0022】さらに本実施の形態においてはH鋼21の
上面に鋼製のストッパー29が固設されている。ストッ
パー29には、吊りげたSの下部側面に接するように緩
衝材29aが設けられている。緩衝材29aには、ゴム
系材料が用いることができる。
【0023】外ケーブル30は、図4に示すように橋軸
に平行に張設されている。両端にはマンション30aが
形成され、各ブラケット10の端部に埋設され、略中央
が偏向具20に接している。外ケーブル30にはPC鋼
線、PC鋼より線、それらを防錆ゴムにより被覆したも
の等、本発明を実施する上で好適なものを用いることが
できる。
【0024】次に、以上のごとき補強構造Aの施工方法
(補強方法)について説明する。
【0025】まず、所要の足場を組み、必要ならば定着
げたF及び吊りげたSに所要の作業孔(図示略)を設け
る。
【0026】次いで、定着げたF及び吊りげたSの各ウ
ェブを橋軸直角方向に貫通するようにをコア抜きし、ブ
ラケット10を設けるための横締め孔を形成する。
【0027】次いで、各横締め孔を連続するようにブラ
ケット10の型枠を仮設し、この型枠内に横締めPC鋼
材12を配置する。横締めPC鋼材12はアンボンドと
しておく。
【0028】次いで、偏向具20及びストッパー29を
固定したH鋼21を、吊りげたSの下面に固定する。
【0029】次いで、偏向具20に掛けつつ外ケーブル
30の各端部を前記型枠に仮止めする。その後、前記型
枠にコンクリートを打設し、ブラケット10を形成す
る。斯かる打設により外ケーブル30の各端部は各ブラ
ケット10に定着される。
【0030】次いで、定着げたFと、それが支承する吊
りげたSとの間隙に無収縮モルタルMを充填する。
【0031】次いで、ヒンジ部H等におけるひび割れの
補修を行う。
【0032】コンクリートに所要の強度が発現後、横締
めPC鋼材12を緊張する。
【0033】次いで、フラットジャッキ27を伸長しダ
ブルナット26を締結する。当該緊張によっても外ケー
ブル30に所要の緊張力が得ない場合には、フラットジ
ャッキ27を退縮し、フラットジャッキ27と下アンカ
ープレート24との間にスペーサー28を挿入する。ダ
ブルナット26を緩めフラットジャッキ27を伸長した
後、再度ダブルナット26を締結する。外ケーブル30
に所要の緊張力が発現するまで当該工程を繰り返す。
【0034】以上の工程により、補強構造Aを設けるこ
とができる。なお、横締めPC鋼材12を緊張後に、コ
ンクリートを打設することもできる。また、ヒンジ部H
にひび割れが生じていない場合には、ひび割れの補修を
省いて行う。斯かる場合にはひび割れ防止工となる。
【0035】斯かる工程により設置された補強構造A
は、以下に掲げる効果を奏する。
【0036】偏向具20は、両ブラケット10(外ケー
ブル30の両端部の固定部分)よりも低い位置にあるの
で、外ケーブル30の緊張力により偏向具20は上方へ
の揚力を受ける。偏向具20が固定された吊りげたS
は、この偏向具20を介して外ケーブル30から揚力を
受ける。その結果、定着げたFが吊りげたSを支承する
力を減少させ、ヒンジ部Hに加わる力を軽減する。それ
故に、補強構造Aはヒンジ部Hを積極的に補強すること
ができる。なお、外ケーブル30を緊張することにより
支持点(定着げたFが吊りげたSを支持する部分)に水
平力が作用するが、この支持点では吊りげたSと定着げ
たFの間隙部に充填された無収縮モルタルMは硬化して
いるので、前記水平分力は定着げたF全体で受け持つこ
とができ、前記支持点に水平分力は殆ど生じない。
【0037】また、定着げたFと吊りげたSとの間隙部
に充填された無収縮モルタルMの部分はPC鋼材等によ
って補強されていないので、曲げモーメントの作用に対
しては抵抗力が無い。補強工事完成後の供用に際しては
ヒンジ構造が維持されるので、補強工事前の構造系が維
持される。したがって、曲げに対する大がかりな補強工
事を必要としない。
【0038】また、従来技術におけるその吊り梁方式の
如き強度上の問題等から箱げたには適用できなかった
が、本実施の形態に係る補強構造Aには斯かる問題は存
在せず、T桁勿論、箱桁にも施工することができる。
【0039】また、前記吊り梁は高架下から目立つが、
本実施の形態に係る補強構造Aにおいては視認可能なも
のは外ケーブル30のみなので目立たず、景観を損なう
ことはない。なお、ブラケット10及びH鋼21は横桁
の如く見えるため景観を損なうことはない。
【0040】また、前記吊り梁の如く防錆加工する必要
がない。外ケーブル30、H鋼21等を防錆加工すると
しても、吊り梁を被覆する場合に比し、安価に防錆加工
することができる。
【0041】また、吊り梁の如く補強のための特殊な部
材を製作しなければならない。しかもゲルバー橋Gによ
って大きさも異なる。これに対して、本実施の形態に係
る補強構造AはH鋼21、横締めPC鋼材12、ケーブ
ル等、既存の部材のみから構成されるので、安価に製造
できる。
【0042】また、定着げたF及び吊りげたSの床版に
は施工しないので、交通遮断等の規制を行うことなく施
工することができる。
【0043】また、ブラケット10は橋軸直角方向に貫
通する、横締めPC鋼材12により緊張されたPC桁で
あり、しかも下床版から突出した部分の下面は下床版の
下面と面一なっているので、外ケーブル30の引張力に
よりブラケット10が曲げ破壊するのを防止することが
できる。
【0044】また、ストッパー29を設けているので、
地震時等によりH鋼21が橋軸直角方向にずれるのを防
止することができる。
【0045】また、ストッパー29には緩衝材29aを
設けているので、吊りげたSが橋軸直角方向に振動する
際、或いは外ケーブル30の引張力によりH鋼21が撓
んだ際に、ストッパー29の当接による吊りげたSの損
傷を防止することができる。
【0046】また、H鋼21の上面にゴム系ライナー2
1cを貼着しているので、外ケーブル30の引張力によ
り吊りげたSが損傷するのを防止することができる。
【0047】また、偏向具20はテフロン加工している
ので外ケーブル30の磨耗を防止することができる。
【0048】また、偏向具20の固定構造を上記の如く
しているので、一般的にストロークの小さいフラットジ
ャッキ27を用いても外ケーブル30に容易に緊張力を
付与することができる。
【0049】なお、本実施の形態においては箱桁に適用
したが、本発明はそれに限定されず、T桁等本発明を適
用する上で好適な桁に適用することができる。
【0050】また、ブラケット10及び偏向具20は、
上記のごとき配置としたが、本発明はそれに限定される
ことなく、偏向具20の外ケーブル30に接する部分が
少なくとも定着桁F側のブラケット10よりも低い位置
となるように配置されればよい。
【0051】また、外ケーブル30の一端をブラケット
10に固定し、他端を橋桁上から緊張し、その後当該ブ
ラケット10に固定することもできる。
【0052】また、本発明に係るフラットジャッキ27
を用いて外ケーブル30を緊張したが、例えば、外ケー
ブルの一端を一のブラケットに固定し、他端を油圧ジャ
ッキ等により引っ張ることにより緊張することもでき
る。
【0053】また、外ケーブル30に緊張力を与えつ
つ、その端部を各ブラケット10に固定することもでき
る。
【0054】また、外ケーブル30を緊張後、ジャッキ
を撤去することもできる。フラットジャッキ27を残置
する場合には、外ケーブル30のレラクレーション、橋
桁の伸縮等により、外ケーブル30に緊張力を与えるこ
とができる。
【0055】また、上記構成部材の数、位置、形状等は
上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好
適な数、位置、形状等にすることができる。
【0056】なお、上図において、同一構成要素には同
一符号を付している。
【0057】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、以下に掲げる効果を奏する。
【0058】本発明に係るゲルバー橋ヒンジ部の補強構
造は、外ケーブルの緊張力により吊りげたを引き揚げる
ので、補強効果を積極的に得ることができる。
【0059】また、吊り梁のごとき強度上の問題等はな
いので、T桁橋以外の橋、例えば箱桁橋等にも施工する
ことができる。
【0060】また、吊り梁のように高架下から見て目立
つものはないので、景観を損なうことはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】補強構造を設置したゲルバー橋の側面図であ
る。
【図2】補強構造を設置したゲルバー橋の平面図であ
る。
【図3】補強構造を設置したゲルバー橋の底面図であ
る。
【図4】ゲルバー橋に設置した状態を示す補強構造の側
面図である。
【図5】ブラケットが設けられた桁の取付正面図であ
る。
【図6】偏向具が設けられたH鋼の取付正面図である。
【図7】偏向具の正面図である。
【図8】ヒンジ部におけるひび割れを示す図である。
【図9】ヒンジ部におけるひび割れを示す図である。
【図10】従来技術に係る吊り梁方式を示す図である。
【符号の説明】
A 補強構造 C ひび割れ G ゲルバー橋 F 定着げた H ヒンジ部 M 無収縮モルタル S 吊りげた 1 PC鋼棒 2 吊り梁 10 ブラケット 12 横締めPC鋼材 20 偏向具 21 H鋼 21a 上フランジ 21b 下フランジ 21c ゴム系ライナー 22 ケミカルアンカー 23 上アンカープレート 24 下アンカープレート 25 アンカーボルト 26 ダブルナット 27 フラットジャッキ 28 スペーサー 29 ストッパー 29a 緩衝材 30 外ケーブル 30a マンション
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 朋紀 東京都千代田区平河町二丁目1番1号 オリエンタル建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−97004(JP,A) 特公 平3−30641(JP,B2)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゲルバー橋の定着げたに支承される吊り
    げたのヒンジ部近傍の桁下側に橋軸直角方向に設けられ
    たH鋼と、該H鋼の両端部に設けられたジャッキと、該
    ジャッキにより鉛直方向に移動可能に設けられた偏向具
    と、前記吊りげたを支承する側の、前記定着げた端部の
    側面、並びに前記定着げたに支承される側の、前記吊り
    げた端部の側面に、橋軸直角方向に延在する横締めPC
    鋼材によってプレストレスが導入され、前記定着げたと
    前記吊りげたとにそれぞれ一体化されて、少なくとも前
    記偏向具よりも高い位置になるように各別に設けられた
    ブラケットと、前記定着げたの端部と前記吊りげたの端
    部との間隙に充填された充填材と、前記偏向具に掛けら
    れて、前記両ブラケット間に張設された外ケーブルとを
    備えたことを特徴とする、ゲルバー橋ヒンジ部の補強構
    造。
  2. 【請求項2】 ゲルバー橋の定着げたに支承される吊り
    げたのヒンジ部近傍の桁下側に橋軸直角方向にH鋼を橋
    軸直角方向に設ける工程と、前記H鋼の両端部にジャッ
    キをそれぞれ設ける工程と、該ジャッキにより鉛直方向
    に移動可能に偏向具をそれぞれ設ける工程と、前記吊り
    げたを支承する側の、前記定着げた端部、及び前記定着
    げたに支承される側の、前記吊りげた端部の側面に、橋
    軸直角方向に延在する横締めPC鋼材によってプレスト
    レスを導入し、前記定着げた及び前記吊りげたと一体化
    して、少なくとも前記偏向具よりも高い位置になるよう
    にブラケットをそれぞれ設ける工程と、前記定着ゲート
    の端部と前記吊りげたの端部との間隙に充填材を充填す
    る工程と、前記偏向具に掛けつつ、前記両ブラケット間
    に外ケーブルを張設する工程と、前記ジャッキにより外
    ケーブルを緊張する工程とを備えたことを特徴とする、
    ゲルバー橋ヒンジ部の補強方法。
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