JP4284517B2 - 既設橋梁の拡幅歩道構造の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は既設橋梁の拡幅歩道構造の施工方法に係るものであり、既設橋梁に大きな重量負荷を受けることなしに付設できる拡幅歩道構造の施工方法を提供するものである。

我が国の道路が車両を対象に設計されてから約７０年を経過した。その間、高度経済成長以降、急激なモータリゼーションの発展があり、それと並行して道路整備が行われてきたが、現在ではそれらが快適に利用可能な道路ばかりではなくなっている。
実用新案出願公開 実開平６−１４２０１号公報

今後の道路への要求は全ての人が快適に利用できることであり、現在高速道路から歩行者専用道路まで様々なすみ分けが行われている。
こうした時代の流れの中、自転車歩行者道及び歩道においては道路構造令の一部改正（平成５年１１月２５日公布）にともない、車椅子利用者が安全かつ円滑にすれ違えることを主な目的として、最小幅員を拡幅する変更が行われた。
このように既設道路拡幅が必要とされているが、橋梁においては構造上、様々な制約が存在する。その一つとして既設道路構造、特に下部工への重量負担の軽減は重要な解決課題である。

そこで、本願発明者らは鋭意研究の結果、構造材料として、従来使用されてきた鋼・コンクリートと比較して軽量で耐食性に優れた材料であるアルミニウム合金材料を拡幅歩道用床版に適用することを着想し、上記従来技術の課題を解決する本発明をなすに至った。
したがって、本願発明は、社会基盤整備の重要課題となっている歩行者の安全と車両走行の快適性を図るための道路（橋梁）拡幅を対象にして、軽量で高比強度、高疲労耐性等を備えたアルミニウム合金製床版を用い、橋梁に対する重量負荷の軽減、施工性及び経済性に優れた拡幅歩道構造の施工方法を提供するものである。

すなわち本発明は下記構成の既設橋梁の拡幅歩道構造の施工方法である。
（１）下記（ａ）〜（ｉ）の工程からなることを特徴とする既設橋梁の拡幅歩道構造の施工方法。
（ａ）橋梁の主桁下から橋梁外側部にかけて吊り足場及び防護工を施工する工程。
（ｂ）設計にて決定された主桁に対するＰＣ鋼材設置位置周辺の探査を非破壊検査法により行い、既設主桁の側壁面への実削孔位置を決定する工程。
（ｃ）既設主桁側壁のＰＣ鋼材設置位置にコアボーリングマシンＢで削孔を行う工程。
（ｄ）主桁間にコンクリート横桁を打設する工程。
（ｅ）主桁側壁部に主桁用補助ブラケットを支持ボルトにて固定し、主桁用補助ブラケットと主桁との間にコンクリートを充填する工程。
（ｆ）主桁用補助ブラケット及び主桁に設けた貫通孔にＰＣ鋼材を挿入し、所定の緊張力を導入する工程。
（ｇ）主桁用補助ブラケットの外端部にボルト接合によりブラケットを橋梁の軸線に直角方向に突設する工程。
（ｈ）ブラケットの上面部に縦桁を並設し、その上にアルミニウム合金製床版を載設する工程。
（ｉ）橋面工としての地覆、高欄、舗装、伸縮装置等を施工する工程。
（２）前記アルミニウム合金製床版のアルミニウム合金が、アルミニウム製品の使用済み廃材から再生されたものであることを特徴とする前項（１）に記載の既設橋梁の拡幅歩道構造の施工方法。
（３）前記アルミニウム合金製床版のアルミニウム合金材料が、使用済みアルミニウム合金製防護柵から再生されたものであることを特徴とする前項（１）に記載の既設橋梁の拡幅歩道構造の施工方法。
（４）前記ブラケットがアルミニウム合金製のものであることを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載の既設橋梁の拡幅歩道構造の施工方法。

本願発明によれば、既設橋梁に非常に幅広な拡幅歩道を、主桁及び下部工へ大きな重量負荷を掛けることなく強固に付設することができる。※本願発明において、特にアルミニウム合金防護柵等のアルミニウム合金製既設構造物の取替等による使用済み廃材から再生された再生アルミニウム合金を床版として使用することは、強度や耐食性に優れたものであるため、拡幅された歩道の軽量化を実現でき、耐久性を高めることができる。

本発明の実施の形態を説明する。
まず、本願発明で用いる主要部材である床版の材料であるアルミニウム合金の物理的性質は下記表１に示すごときものである。また、比較としてステンレス鋼及び鋼の物理的性質も記載した。表１から見られるごとく、アルミニウム合金はステンレス鋼及び鋼と比較して軽量であり、かつ高比強度（ステンレス鋼又は鋼の１．５〜１．９倍）を有するため添加部材として優位性があることが解る。

さらにアルミニウム合金製床版の好ましい特性として以下の点が挙げられる。
（１）押出形材の接合（摩擦撹拌溶接法による接合）、工場組立、小規模重機搬入、ボルト取付等の施工性に優れ安定した製品であること。
（２）アルミニウム合金は軽量であるため、既設構造へ大きな影響を与えない（重量はＲＣ床版の１／５以下である）こと。
（３）資源循環型社会の形成に役立つ高リサイクル製品であること。
特に、アルミニウム合金製床版のアルミニウム合金が、アルミニウム製品、例えば道路側部に設置されたアルミニウム合金製防護棚等の既設アルミニウム合金製構造物の取替による使用済み廃材から再生されたもの（リサイクルアルミニウム合金）の場合、そもそもその使用済みアルミニウム合金が強度や耐食性等の改善された優れた特性を備えているため、再生されたリサイクルアルミニウム合金も自ずと原製品材料の特性を具備したものとなり、いわば一石二鳥の有利性を発揮することとなる。
それらの合金組成及び物理特性は下記表２に示すごときものであり、単なるアルミニウム金属素材の物理特性よりかなり優れたものである。すなわち、引張強度、圧縮強度及び耐力が３．５〜１２倍、硬度が４倍であって、リサイクルアルミニウム合金を使用することの有利性が非常に高いことがわかる。

そして、アルミニウム合金製床版１の形状としては、例えば図３に示す波形のデッキプレート１００にパネル１０１を積層接合した閉断面型のものが強度等の観点から好ましいものとして挙げられる。
本発明は、歩道拡幅工法としてのいわば「床版ブラケット上載工法」であり、図１に示すごとく、既設橋梁の複数の主桁３、３間に、横桁４を設け、同横桁４の一側にブラケット６を既設橋梁側部へ張出すようにして定着し、かつ同ブラケット６の上面に橋梁の橋軸方向へ平行に拡幅歩道用アルミニウム合金製床版１を張出すように突設して定着し、さらに、横桁４が主桁３、３間に架設されＰＣ鋼材５で緊張され、そして、その緊張端部にブラケット６の基部が定着され、橋梁の軸線に対して直角方向へ突設されてなる既設橋梁の拡幅歩道の施工方法である。

本発明の既設橋梁の拡幅歩道構造の施工工程の具体例を図２（ａ）〜（ｉ）によって説明する。
まず、（ａ）図において橋梁の主桁３下から吊り材１０により橋梁外側部にかけて吊り足場１１及び防護工１２を施工する。
次いで、（ｂ）図において、設計にて決定された主桁３に対するＰＣ鋼材設置位置周辺の探査を探査機１３を用いて電磁誘導法又はＸ線法等の非破壊検査法により行い、既設主桁３の側壁面への実削孔位置を決定する。
（ｃ）図において、既設主桁３側壁のＰＣ鋼材設置位置にコアボーリングマシンＢで削孔を行う。
（ｄ）図において、主桁３、３間にコンクリート横桁４を打設する。なお、打設の際ＰＣ鋼材挿通用のシース５’を埋設しておく。
（ｅ）図において、主桁３側壁部に主桁用補助ブラケット６’を支持ボルトにて固定し、主桁用補助ブラケット６’と主桁３との間にはコンクリートＣを充填する。

次いで（ｆ）図において、主桁用補助ブラケット６’及び主桁３に設けたＰＣ鋼材挿通用シース５’内にＰＣ鋼材５を挿入し、所定の緊張力を導入する。
（ｇ）図において、主桁用補助ブラケット６’の外端部にボルト接合によりブラケット６を橋梁の軸線に直角方向に突設する。
（ｈ）図において、ブラケット６の上面部に縦桁７を並設し、その上にアルミニウム合金製床版１を載設する。
（ｉ）図において、橋面工としての地覆、高欄８、舗装、伸縮装置等を施工する。
以上により、既設橋梁の拡幅歩道構造の施工の全工程が完了する。

本願発明の第１実施例の拡幅歩道構造説明図。 本発明の第１実施例の既設橋梁の拡幅歩道構造の施工工程例の説明図。 本発明の第１実施例の既設橋梁の拡幅歩道構造の施工工程例の説明図。 本発明の第１実施例の既設橋梁の拡幅歩道構造の施工工程例の説明図。 本願発明に係るアルミニウム合金製床版の一例の斜視図。

符号の説明

１：アルミニウム合金製床版、
２：既設道路床版、
３：主桁、
４：横桁、
５：ＰＣ鋼材、
５’：ＰＣ鋼材挿通用シース、
６：ブラケット、
６’：主桁用補助ブラケット、
７：縦桁、
８：高欄、
１０：吊り材、
１１：吊り足場、
１２：防護工、
１３：探査機、
２０：既設歩道部、
１００：デッキプレート、
１０１：パネル、
Ｂ：コアボーリングマシン、
Ｃ：コンクリート、

Claims (4)

1. 下記（ａ）〜（ｉ）の工程からなることを特徴とする既設橋梁の拡幅歩道構造の施工方法。
   （ａ）橋梁の主桁下から橋梁外側部にかけて吊り足場及び防護工を施工する工程。
   （ｂ）設計にて決定された主桁に対するＰＣ鋼材設置位置周辺の探査を非破壊検査法により行い、既設主桁の側壁面への実削孔位置を決定する工程。
   （ｃ）既設主桁側壁のＰＣ鋼材設置位置にコアボーリングマシンＢで削孔を行う工程。
   （ｄ）主桁間にコンクリート横桁を打設する工程。
   （ｅ）主桁側壁部に主桁用補助ブラケットを支持ボルトにて固定し、主桁用補助ブラケットと主桁との間にコンクリートを充填する工程。
   （ｆ）主桁用補助ブラケット及び主桁に設けた貫通孔にＰＣ鋼材を挿入し、所定の緊張力を導入する工程。
   （ｇ）主桁用補助ブラケットの外端部にボルト接合によりブラケットを橋梁の軸線に直角方向に突設する工程。
   （ｈ）ブラケットの上面部に縦桁を並設し、その上にアルミニウム合金製床版を載設する工程。
   （ｉ）橋面工としての地覆、高欄、舗装、伸縮装置等を施工する工程。
2. 本施工方法で使用するアルミニウム合金製床版のアルミニウム合金が、アルミニウム製品の使用済み廃材から再生されたものであることを特徴とする請求項１に記載の既設橋梁の拡幅歩道構造の施工方法。
3. 前記アルミニウム合金製床版のアルミニウム合金材料が、使用済みアルミニウム合金製防護柵から再生されたものであることを特徴とする請求項１に記載の既設橋梁の拡幅歩道構造の施工方法。
4. 前記ブラケットがアルミニウム合金製のものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の既設橋梁の拡幅歩道構造の施工方法。