JP4263738B2 - 橋梁における主桁の引き留め構造 - Google Patents

Description

本発明は橋脚上に支持された主桁が地震等によりずれを生じ落橋に至る事態を防止する橋梁における主桁の引き留め構造に関わる。

従来は図１に示すように、橋脚１の橋座面２にゴム支承等の支承１１を介して支持された主桁７のずれ防止対策（落橋防止対策）として、上記橋脚１の橋座面２から引き留めロッド（アンカーロッド）３を立ち上げると共に、同橋座面２から該引き留めロッド３の周りに多数のアンカーピン４を立ち上げ、該アンカーピン４に補強鉄筋５を組筋し、該補強鉄筋５の周りに型枠を施してコンクリートを打設してコンクリート製台座６を現場構築し、該コンクリート製台座６から突出する引き留めロッド３上端と上記主桁７間を連結板８で連結し、主桁７を引き留めロッド３に引き留めする方法、即ち引き留めロッド３とコンクリート製台座６を介して橋脚１に引き留めする方法が採られている。

上記引き留めロッド３とアンカーピン４は何れも橋座面２に削孔したアンカー孔９に挿入し、モルタル１０を注入して橋座面２から一体に立ち上げるアンカー構造を採用している。

然るに上記主桁７の引き留め構造においては、主桁７にずれを生じさせんとする外力が加わった場合、この外力が連結板８を介して引き留めロッド３に加わりコンクリート製台座６に集中した線圧を加え、この線圧によりコンクリート製台座６に図２Ａに示すような押し抜き剪断Ｃ１、或いは図２Ｂに示すような割裂Ｃ２等の亀裂を生じ、耐力台座としての機能を喪失する問題点を有している。

又上記引き留めロッド３とアンカーピン４を橋脚１の橋座面２に埋設するためのアンカー孔９を削孔する際にドリルが橋脚１内の補強鉄筋と干渉し、所定位置に削孔を行い難くなり、引き留めロッド３とアンカーピン４を構造設計通り配設できず、設計通りの強度を得ることが困難になる問題を有している。

又現場で削孔し引き留めロッド３とアンカーピン４を立設し、補強鉄筋５を配筋し、型枠を組み、コンクリートを打設する極めて煩雑な作業を伴い、コストアップを招く問題を有している。

本発明は上記コンクリート製台座６の押し抜き剪断Ｃ１や割裂Ｃ２の発生、コンクリート製台座６の現場構築の煩雑さ、コスト高の問題を適切に解決し、引き留め効果を健全に発揮し得る橋梁における主桁の引き留め構造を提供するものである。

本発明に係る主桁の引き留め構造は、上記橋座面に受圧座板を定着し、該受圧座板に上記橋座面から立ち上げられた引き留めロッドを貫挿しつつ、該受圧座板に一体剛結合された筒体に貫挿し、該筒体を中心に補強フィンを放射状に配し、該補強フィンを上記受圧座板及び筒体と一体剛結合し、そして上記主桁と上記筒体の上端から突出する引き留めロッドの上端間を連結板にて連結し、主桁にずれを生じさせんとする外力を筒体に加え、該筒体に加わった外力を上記補強フィンを介して受圧座板に加え、該受圧座板の上記橋座面に対する定着座面で受圧するように構成したものである。

上記受圧座板と筒体と補強フィンとは互いに剛結合され、更に該受圧座板と対向して上記筒体及び補強フィンと剛結合された補強板を設けて上記外力に対する耐力を向上することができる。

又上記引き留めロッドを上記筒体に遊挿すると共に、該引き留めロッドと筒体間の環状スペース内にセメントモルタル又は補強繊維入りポリマーセメントモルタルを充填し、該引き留めロッドに加わる外力を補強繊維入りポリマーセメントモルタルを介して筒体に伝達する構造を採ることができる。

本発明によれば前記従来例におけるコンクリート製台座の亀裂発生の問題を解消し、主桁の引き留め効果を健全に発揮し得る。又取り付け作業が容易であり、従来例におけるコンクリート製台座の現場構築の煩雑さ、コスト高の問題を適切に解決することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図３乃至図９に基づき説明する。
既知のように桁橋はＨ形鋼やＴ形鋼等から成る主桁７を橋幅方向に並列し、各主桁７を橋長方向において橋脚１上にゴム支承等の支承１１を介して支持し、並列主桁７上に組筋して路盤コンクリートを打設し、該路盤コンクリート上に舗装を施す等の構造を有している。

上記主桁７を橋脚１に引き留めする落橋防止対策として、上記橋脚１の橋座面２から断面円形又は多角形の引き留めロッド（アンカーロッド）３を立ち上げ、該引き留めロッド３の上端と主桁７間を連結する基本構造を有しており、該引き留めロッド３に加わる外力に対する強度を強化し、主桁７を橋脚１に健全に引き留めする手段として、前記コンクリート製台座に代え、以下に述べる台座組立体を用いたものである。

上記引き留めロッド３は前記のように上記橋座面２にドリルを用いてアンカー孔９を削孔し、該アンカー孔９に引き留めロッド３の下端を挿入し、同孔９内にモルタル１０等の接着材を注入して橋座面２から立ち上げる。

図３乃至図９に示すように、上記台座組立体は引き留めロッド３が貫挿され且つ上記橋座面２に定着された受圧座板１２を有し、該引き留めロッド３に外挿され且つ上記受圧座板１２と一体剛結合された円形又は多角形の筒体１３を有し、該筒体１３を中心に放射状に配され且つ上記受圧座板１２及び筒体１３と一体剛結合された補強フィン１４を有する。

そして上記筒体１３の上端から突出する引き留めロッド３の上端と上記主桁７間を連結板８にて連結する引き留め構造としたものである。

図３乃至図５は、上記筒体１３の上端から突出する引き留めロッド３の上端が貫挿され且つ上記補強フィン１４及び筒体１３と一体剛結合された補強板１６を有する台座組立体を示している。

図示の具体例に従い詳述すると、上記受圧座板１２と補強板１６を等径の円板で形成し、又は同多角形板で形成し、両者１２，１６を同心且つ上下に離間して平行に配し、両者１２，１６間を中心部に配した上記筒体１３を介し連結する。即ち筒体１３の下端を受圧座板１２の中心部に溶接等にて剛結合し、同上端を補強板の中心部に溶接等にて剛結合し、受圧座板１２と補強板１６を同心に上下に対向せしめる。

更に上記受圧座板１２と補強板１６間に、両者１２，１６の中心部から、即ち筒体１３の外周面から複数の補強フィン１４を放射状に配し、該補強フィン１４の下端縁を受圧座板１２の上面に当接して溶接により剛結合すると共に、同上端縁を補強板１６の下面に当接して溶接により剛結合する。

上記補強フィン１４は受圧座板１２と補強板１６の直径線状に配され、互いに周方向に等間隔に配する。

よって受圧座板１２、筒体１３、補強フィン１４、補強板１６を相互に剛結合した台座組立体を構成する。

図６は上記台座組立体の他例として、補強板１６を有しない同組立体を示している。

図示の具体例に従い詳述すると、上記受圧座板１２を円板で形成し、又は多角形板で形成し、該筒体１３の下端を受圧座板１２の中心部に溶接等にて剛結合して同中心部から垂直に立ち上げる。

更に上記受圧座板１２の中心部から、即ち筒体１３の外周面から複数の補強フィン１４を放射状に配し、該補強フィン１４の下端縁を受圧座板１２の上面に当接して溶接により剛結合する。上記補強フィン１４は受圧座板１２の直径線状に配し、互いに周方向に等間隔に配する。

よって受圧座板１２、筒体１３、補強フィン１４を相互に剛結合した台座組立体を構成する。

上記各例示の台座組立体を構成する受圧座板１２、筒体１３、補強フィン１４、補強板１６は金属製、適材として鋼製のものを用いる。

而して図５Ａ，Ｂ、図７、図９に示すように、上記各例示の台座組立体を前記橋脚１の橋座面２から立ち上げた引き留めロッド３に貫挿する。

よって台座組立体の中心部の筒体１３内に引き留めロッド３を貫挿し、受圧座板１２を橋座面２に定着し、筒体１３から突出する引き留めロッド３の上端を連結板８の一端に設けた連結孔１７に挿入（遊挿）し、更に連結板８の他端を主桁７のフランジ１８に鋲又はボルト１９にて連結する。

又は図３に示すように、橋座面２への取り付け前に、上記筒体１３内に引き留めロッド３を貫挿し、引き留めロッド３と筒体１３間の環状スペース２０内に後記するセメントモルタル２１等の接着材を充填して一体とした台座組立体を事前に用意し、該台座組立体を現場に運び、引き留めロッド３の下端を橋脚１の橋座面２に削孔したアンカー孔９に埋設し、受圧座板１２を橋座面２に定着する。

図５Ａ、図６、図７に例示するように、上記引き留めロッド３は上記筒体１３に遊挿すると共に、該引き留めロッド３と筒体１３間の環状スペース２０内にセメントモルタル２１、好ましくは補強繊維入りポリマーセメントモルタルを充填し、引き留めロッド３を側倒せんとする外力（ずれ力）をセメントモルタル２１、補強繊維入りポリマーセメントモルタルを介して筒体１３に伝達する構成とする。即ち連結板８の一端に設けた連結孔１７に引き留めロッド３の上端を遊挿し連結する場合、該遊挿間隙分だけ連結板８の移動を許容し、これを超える移動を生じさせる外力を引き留めロッド３に加える。

上記筒体１３の内径は引き留めロッド３の外径より充分に大径にし、該筒体１３の中心部に引き留めロッド３を挿入することにより、引き留めロッド３と筒体１３間に上記環状スペース２０を形成し充分な量の上記セメントモルタル２１を充填する。

セメントモルタル２１の性質を改善する目的で種々のポリマー混和材が用いられており、代表例としてセメントと砂の混練材から成るセメントモルタル中にポリマー樹脂を配合し強度を増加したポリマーセメントモルタル２１を用いる。

又上記ポリマーセメントモルタル２１に補強樹脂繊維、即ち合成樹脂製の短繊維を配合することによって更に強度を高めた繊維入りポリマーセメントモルタル２１を用いる。

又は図５Ｂ、図８、図９に例示するように、上記筒体１３内に引き留めロッド３を近接又は接触状態に貫挿し、連結板８を介して引き留めロッド３に加わる側倒せんとする外力（ずれ力）を筒体１３に直接伝達する構成とする。

従って筒体１３の内径と引き留めロッド３の外径は略同径とし、引き留めロッド３の周面と筒体１３内周面間に僅かな環状空隙を形成するか、接触状態にする。連結板８の一端に設けた連結孔１７に引き留めロッド３の上端を遊挿し連結する場合、該遊挿間隙分だけ連結板８の移動を許容し、これを超える移動を生じさせる外力を引き留めロッド３に加える。

上記受圧座板１２と補強板１６、少なくとも受圧座板１２は下面が平面である板材を用い、該受圧座板１２の下面を橋脚１の平面から成る橋座面２に密接し、定着する。即ち面接触する。この場合受圧座板１２の下面に多数の突起を設け、橋座面２に対する食い付き効果を持たせることができる。

又は図５Ａ等に示すように、受圧座板１２の下面を定着モルタル層２２を介して接着しつつ定着する。この定着モルタル層２２は橋座面２の表面を均一な平面にする目的と、台座組立体を橋座面２の定位置に設置して筒体１３の中心部に引き留めロッド３が挿入された状態を保持する目的を持って設けられたものであり、この定着モルタル層２２によって主桁７に加わる外力に対する耐力を生じさせるために設けられたものではない。

而して地震等により主桁７に過大なずれ力が加わった場合、該ずれ力は連結板８を介して引き留めロッド３に加わり、更に引き留めロッド３から筒体１３と補強フィン１４を介して受圧座板１２に加わり、該受圧座板１２の下面を橋座面２に強力に押し付ける力を生じせしめ、この面耐圧により主桁７の引き留め効果を発揮する。

上記台座組立体を用いた引き留め構造によれば、前記図２に示した従来例におけるコンクリート製台座の押し抜き剪断Ｃ１、割裂Ｃ２を発生し、主桁７の引き留め機能を喪失する問題を有効に解消し、同引き留め機能を健全に果たし得る。

又取り付け作業が容易であり、従来例におけるコンクリート製台座の現場構築の煩雑さ、コスト高の問題を適切に解決することができる。

従来の主桁の引き留め構造を示す断面図。 Ａ，Ｂは上記主桁の引き留め構造におけるコンクリート製台座の亀裂発生状態を示す平面図。 本発明に係る引き留め構造に用いる台座組立体の斜視図。 上記台座組立体の断面図。 Ａは上記台座組立体を用いた引き留め構造の断面図、Ｂは上記台座組立体の他例を用いた引き留め構造の断面図。 上記台座組立体の他例を示す斜視図。 上記台座組立体を用いた引き留め構造の断面図。 上記台座組立体の更に他例を示す斜視図。 上記台座組立体を用いた引き留め構造の断面図。

符号の説明

１…橋脚、２…橋座面、３…引き留めロッド、７…主桁、８…連結板、９…アンカー孔、１０…モルタル、１１…支承、１２…受圧座板、１３…筒体、１４…補強フィン、１６…補強板、１７…連結孔、１８…フランジ、１９…鋲又はボルト、２０…環状スペース、２１…セメントモルタル、２２…定着モルタル層、Ｃ１…押し抜き剪断、Ｃ２…割裂。

Claims (3)

1. 主桁を支持する橋脚の橋座面から立ち上げられた引き留めロッドを有し、該引き留めロッドが貫挿され且つ上記橋座面に定着された受圧座板を有し、該引き留めロッドに外挿され且つ上記受圧座板と一体剛結合された筒体を有し、該筒体を中心に放射状に配され且つ上記受圧座板及び筒体と一体剛結合された補強フィンを有し、上記主桁と上記筒体の上端から突出する引き留めロッドの上端間を連結する連結板を有することを特徴とする橋梁における主桁の引き留め構造。
2. 上記筒体の上端から突出する引き留めロッドの上端が貫挿され且つ上記補強フィン及び筒体と一体剛結合された補強板を有することを特徴とする請求項１記載の橋梁における主桁の引き留め構造。
3. 上記引き留めロッドを上記筒体に遊挿すると共に、該引き留めロッドと筒体間の環状スペース内にセメントモルタル又は補強繊維入りポリマーセメントモルタルを充填したことを特徴とする請求項１又は２記載の橋梁における主桁の引き留め構造。

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