JP3613320B2

JP3613320B2 - 橋梁の地震対策用床版構造

Info

Publication number: JP3613320B2
Application number: JP06584399A
Authority: JP
Inventors: 明良橋田
Original assignee: 株式会社復建技術コンサルタント
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2019-03-12
Also published as: JP2000257021A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地震対策用の橋梁の床版ならびに橋梁隣接部の版の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、橋梁には気温変化、地震等による橋梁の移動を吸収緩和するため伸縮継手が橋梁主桁や床版、もしくは橋台のパラペットに取付けられている。しかしながら、大地震時に生じる移動量を吸収するためには非常に大型の伸縮継手を要し、設備費がかさむ一方、これを取付けると道路面への設備の露出面積が多くなり、車両の走行性が悪くなったり、設備自体が交通車両や除雪作業車により損傷を受けることが多くなる。また、橋梁本体を大きく切欠く必要があり、一般的な中小の橋梁では寸法的に取付け不能な場合が生じる。このため、現実的には橋梁の耐用期間中に数回は経験する可能性のある、いわゆる中規模地震による移動量のみを吸収できる橋梁伸縮継手を取付けているところが多い。
【０００３】
したがって、兵庫県南部地震のような大地震時には、伸縮継手両側の橋梁主桁同士もしくは橋梁主桁と橋台のパラペットが橋梁伸縮継手を挟んで衝突し、橋梁伸縮継手自体の損傷にとどまらず、橋梁本体の損傷や場合によってはそれが弾き飛ばされて落橋するというおそれがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は大地震時に生じる橋梁の伸縮継手の移動量を吸収分散する橋梁の床版、ならびに橋梁隣接部の版の構造を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
ここにおいて本発明者は第一に大地震時に生じる橋梁の移動量を吸収する橋梁の橋梁主桁上等の床版構造として、橋梁の伸縮継手に接続するアスファルトコンクリート舗装した橋梁の床版を伸縮継手側よりスライド部床版、破砕部、一般部床版の順に構成してあり、地震時に橋梁の伸縮継手の衝突による損傷を防止するため、スライド部床版の伸縮継手を取付けた下方部、または地覆等の伸縮継手の必要ない部分に、伸縮継手の遊間がなくなる直前にぶつかる構造とする、ジョイントプロテクターと称される張出し部を設けてあるものを見出した。
【０００６】
また、第二に同目的で橋梁隣接部の、橋梁橋台と段差防止用踏掛版上の版構造として、橋梁の伸縮継手に接続するアスファルトコンクリート舗装した橋梁隣接部の版を伸縮継手側よりスライド版、路盤材の順に構成してあり、地震時に橋梁の伸縮継手の衝突による損傷を防止するため、スライド版の伸縮継手を取付けた下方部、または地覆等の伸縮継手の必要ない部分に、伸縮継手の遊間がなくなる直前にぶつかる構造とする、ジョイントプロテクターと称される張出し部を設けてあるものを見出すにいたった。
【０００７】
そして、上記橋梁主桁上の床版構造において、破砕部として砕石による路盤材の下側が互いに滑動する面を有するコンクリ−トブロックの集合からなり、その下に接続して交通荷重を支持する破砕部支持床版を橋梁主桁内に設けてあるものが好適である。
【０００８】
また、上記橋梁主桁上の床版構造において、破砕部が橋梁軸線方向で上下が膨出する湾曲板を有する角形鋼管からなり、その下に接続して補強スチフナを橋梁主桁内に設けてあるのも好適である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明における橋梁の伸縮継手は橋梁の耐用期間中に数回は経験する可能性のある、いわゆる中規模地震による移動量を吸収できる程度のものを対象にしている。その上で、まれに大地震が起こった場合に、本発明により橋梁の伸縮継手の移動量を他に分散吸収させて橋梁ならびにその周辺の軽微な損傷にとどめ、橋梁機能の復旧を容易にすることができるようにしてある。
【００１０】
そのためにまず、橋梁主桁同士および橋梁主桁と橋台のパラペットの間をいう主桁遊間に、大地震に対応した移動量以上の隙間、すなわち遊間をもたせておく。また、橋梁の伸縮継手は中規模地震に対応した移動量だけの遊間をもたせて床版や版に取付けておく。この際、橋梁の伸縮継手の構造寸法に合わせて床版の設置位置を前後させることになるが、橋梁主桁より前に出ても差支えない。
【００１１】
かくして、大地震により橋梁の伸縮継手の可能な移動量を越えた橋梁の移動が生じた場合、橋梁の伸縮継手を衝突させることなく、その両側の橋梁の床版同士もしくはスライド版と橋梁とが衝突するようにする。その結果、大きな衝撃力によってずれ止めのアンカー等が破断され、スライド部床版もしくはスライド版が滑動して後方の破砕部にめり込む。破砕部のめり込み量が少ない場合は舗装が緩やかに盛り上がる程度であり、大きな場合は舗装がずり上がった状態となるが、いずれも破砕部支持床版である鋼製床版等で支持されているか、段差防止用踏掛板や舗装の路盤上のことであるから、削り取る程度で交通開放が可能である。橋梁の伸縮継手が開いたままの状態も考えられるが、その際は敷き鉄板等を敷くことにより車両の交通開放が容易にできる。
【００１２】
また、大地震によりずれ止めのアンカーが破断されるが、外付けのずれ止め装置により滑動するスライド床版はその滑動する方向が制御され、それ以後の地震力によってもスライド床版が橋梁主桁から外れて落下するようなことはない。
【００１３】
以上のように、地震の衝撃力がスライド床版の滑動によって吸収され、橋梁主桁同士の衝突が避けられるため、弾き飛ばされての落橋が防止され、橋梁としては軽微な損傷ですむ。
【００１４】
地震後の本復旧工事は、ジャッキ等により元の位置に戻して破砕部を補修すればよく、また、ずれ止めのアンカーは外付け方式などに変更すればよい。橋梁の伸縮継手自体は衝突しておらず、一般的なくし型などのものであれば、開きに対してはどこまでも追従できるため、壊れはせず再使用ができる。
【００１５】
以下、本発明をより具体的に述べる。橋梁の伸縮継手８の取付けは橋脚２６上の場合、どちらか一方の橋梁でよいが、橋梁の伸縮継手８を取付けた床版の端から数メートル程の部分に破砕部４を設け、破砕部４にいたる数メートルの部分の床版をスライド部床版６として滑動可能にする。
【００１６】
地震の際、橋梁の伸縮継手８に隣接する橋梁主桁１上にあるアスファルトコンクリ−ト舗装１６の床版の区画、すなわちスライド部床版６を地震によって揺れた橋梁の衝突によって滑動させ、これと隣接する破砕部４を変形させることによって、地震時に橋梁の伸縮継手８で吸収しきれない分の移動量を分散吸収する。
【００１７】
なお、コンクリート橋など床版と橋梁主桁１が一体の構造で橋脚２６上に設置する場合は、端部の橋体を切り下げスライド部床版６をその上に構築するとよい。
【００１８】
通常、橋梁主桁１と一般部床版２との間にはずれ止めのアンカー７が設置されているが、スライド部床版６においても衝突力によって破断する範囲内で設置するものとする。なお、スライド部床版６は橋梁主桁１との付着力を小さくするために塗装したり防水シートを設置して縁を切っておくとよい。また、橋台２７上のスライド版２１においてその下に段差防止用踏掛板２０がある場合は、それとの接触面に通常のコンクリート構造物目地用の目地材を敷いておけばよい。
【００１９】
スライド部床版６には橋梁軸線直角方向に外れないように、かつ橋梁軸線方向に所定量以上動かさないため、外付けのずれ止め装置を設けるとよい。
【００２０】
また、スライド部床版６の場合と同様に、橋梁の伸縮継手８に隣接する橋梁の橋台２７と段差防止用踏掛版２０上にあるアスファルトコンクリ−ト舗装１６の版の区画、すなわちスライド版２１を橋梁の衝突によって滑動させ、これと隣接する砕石による路盤材１４の部分を変形させることによって、地震時の橋梁の移動を分散吸収する。ここでスライド版２１はその端部を楔型にしてめり込みやすくしておくとよい。
【００２１】
橋梁主桁１上のスライド部床版６および橋台２７上のスライド版２１は一般部床版２と同じ鉄筋コンクリ−トやプレストレスコンクリ−ト製であり、橋梁の伸縮継手８を取付けることのできる強度と厚さを有しているが、その長さは橋梁の伸縮継手８に車両の車輪（輪荷重）が載った場合に安定を保つ寸法とする。
【００２２】
以上いずれの場合も地震時に橋梁の伸縮継手の衝突による損傷を防止するため、スライド版２１の伸縮継手８を取付けた下方部、または地覆３１等の伸縮継手８の必要ない部分にジョイントプロテクターＡ１２（ジョイントプロテクターＢ２２）と称される張出し部を設けて、伸縮継手８の遊間がなくなる直前にぶつかる構造とする。この部分には衝撃力を緩和するための緩衝ゴムを取付けておき、橋梁が鋼橋である場合は、衝突部分の橋梁主桁１を補強鋼板３２で補強しておくとよい。
【００２３】
スライド部床版６後方の破砕部４の構造は、砕石構造や中空構造、場合によってはここも伸縮継手とするなどの構造にするとよい。砕石構造の場合は、路盤材１４として砕石を充填した下側に、移動方向に互いに滑動する面を有するコンクリ−トブロックを複数組合わせておき、さらに、それをカバーする範囲に交通荷重を支えるべき強度を有した、床版代替構造の破砕部支持版５を橋梁主桁１内に設けておく。
【００２４】
かようなコンクリ−トブロックはくさび型破砕誘導ブロックとして、断面が直角三角形状の斜辺を向き合わせた三角形状の斜辺間に断面が逆台形状のものを挟んでおき、衝撃で手前の断面直角三角形状コンクリ−トブロックが移動すれば、断面逆台形状のコンクリ−トブロックが競り上がり、その結果、砕石を押し上げ、それにともないアスファルトコンクリ−ト舗装面を盛り上げて移動を吸収する。
【００２５】
また、破砕部構造の他の例として、破砕部４自体がスライド部床版６の橋梁軸線直角方向に強度をもち、橋梁軸線方向にはつぶれやすい構造とする。すなわち、橋梁軸線方向で上下が膨出する湾曲板を有し、交通荷重を支持する強度のある角形鋼管からなり、その下に補強スチフナ１０を橋梁主桁１内に設けてある。この場合、衝撃が生じれば圧迫により湾曲板の湾曲度が増して衝撃を吸収し、アスファルトコンクリ−ト舗装面を盛り上げて橋梁の移動を吸収する。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。橋梁主桁１上に鉄筋コンクリート製の床版を有するプレートガーダー形式の鋼製橋梁の場合について述べれば、図１に示すごとく橋梁主桁１と橋梁主桁１の主桁遊間３を大地震による移動量以上に確保しておく。その上で橋梁の長さ数ｍあるスライド部床版６の先端部に接続して破砕部４を設ける。この破砕部４の下には交通荷重を支持できる鋼製の破砕部支持床版５を設け、その範囲は破砕部４をカバーし、その両側のスライド部床版６と一般部床版２の端部を少し支持できるようにする。伸縮継手８としては一般的に用いられるフィンガ−ジョイント形式を用いている。
【００２７】
スライド部床版６はハンチのない底面のフラットな形状としておく。この部分には一般部床版２と橋梁主桁１のズレ止めに用いられているアンカー７を通常より少めに設置しておく。ズレ止めのアンカー７にはスタッドジベルやスラブアンカ−などを使用する。この際、伸縮継手８はその伸縮継手遊間９を温度の変化や中規模地震による移動量に対応できるまでとし，主桁遊間３より小さくしておく。
【００２８】
なお、伸縮継手８の下方部に緩衝ゴム１１を取付けたジョイントプロテクターＡ１２を設置し、そのジョイントプロテクター遊間１３を伸縮継手遊間９であるフェースプレート遊間より少し小さくしておく。
【００２９】
図３に示される破砕部４の実施例では、前述の通り砕石などの路盤材１４を主材料とし、これに楔型や逆台形型の砕石誘導コンクリートブロック１５を破砕誘導具として敷き、その上に一般部床版２と同じアスファルトコンクリート舗装１６をおこなう。
【００３０】
図４に示される破砕部４の実施例では、角型鋼管１７を用い、前述の通り交通荷重を支持できる強度とし、しかもつぶれやすいように細工している。
【００３１】
図５に示されるずれ止めの実施例では、橋梁主桁１の上フランジ１８を挟んだ形の外付けスラブ止め装置１９を一般部床版２にアンカーボルトで固定してある。
【００３２】
図６に示される実施例はコンクリート橋に用いたものである。橋体を切欠き、橋梁の伸縮継手８を取付けた滑動できるスライド部床版６を設けたものである。床版一般部２に相当する部分は橋梁主桁１そのものであるコンクリ−ト２９で形成してある。
【００３３】
図７に示される実施例は橋台２７上に設けたスライド版２１の場合で、橋台２７後方部の段差防止用踏掛版２０の上にこれが設置されている。スライド版２１の厚さを伸縮継手８より少し厚くし、下部を張り出し緩衝ゴム１１を取付けてジョイントプロテクターＢ２２としている。橋台２７のパラペット２３および段差防止用踏掛板２０の間には目地材２４を敷いて縁を切り、スライド版２１の滑動を容易にしてある。
【００３４】
【発明の効果】
大地震などの揺れにより橋梁の伸縮継手の吸収可能量を超えた橋梁の移動が生じた場合、スライド部床版もしくはスライド版を設けてこれに橋梁の伸縮継手を取付けることによって、伸縮継手を衝突させることなく、大きな衝撃力を後方に伝えて破砕部で吸収させるので、橋梁の伸縮継手を小型化することができる上、大地震の場合でも橋梁としては軽微な損傷ですむので復旧が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】橋脚上に用いた地震での移動量を分散する構造を示す側断面による説明図
【図２】図１における破砕部と伸縮継手および一般部床版のそれぞれの横断面の一部分をつなぎ合わせた説明図
【図３】採石とコンクリートブロックを使った破砕部の構造を示す説明図
【図４】角形鋼管を使った破砕部の構造を示す説明図
【図５】外付けずれ止めの構造を示す説明図
【図６】コンクリート橋にスライド部床版を用いた構造を示す説明図
【図７】橋台上のスライド版の構造を示す説明図

Claims

橋梁の伸縮継手に接続するアスファルトコンクリート舗装した橋梁の床版を伸縮継手側よりスライド部床版、破砕部、一般部床版の順に構成してあり、地震時に橋梁の伸縮継手の衝突による損傷を防止するため、スライド部床版の伸縮継手を取付けた下方部、または地覆等の伸縮継手の必要ない部分に、伸縮継手の遊間がなくなる直前にぶつかる構造とする、ジョイントプロテクターと称される張出し部を設けてある橋梁の地震対策用床版構造。
橋梁の伸縮継手に接続するアスファルトコンクリート舗装した橋梁隣接部の版を伸縮継手側よりスライド版、路盤材の順に構成してあり、地震時に橋梁の伸縮継手の衝突による損傷を防止するため、スライド版の伸縮継手を取付けた下方部、または地覆等の伸縮継手の必要ない部分に、伸縮継手の遊間がなくなる直前にぶつかる構造とする、ジョイントプロテクターと称される張出し部を設けてある橋梁隣接部の地震対策用版構造。
破砕部として路盤材の下方が互いに滑動する面を有するコンクリートブロックの集合からなり、その下に接続して破砕部支持床版を橋梁主桁内に設けてある請求項１記載の橋梁の地震対策用床版構造。
破砕部が橋梁軸線方向で上下が膨出する湾曲板を有する角形鋼管からなり、その下に接続して補強スチフナを橋梁主桁内に設けてある請求項１記載の橋梁の地震対策用床版構造。