JP4950259B2 - 落橋防止装置の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、地震時により基体から橋桁の落下を防止する落橋防止装置の施工方法に関する。

従来より、地震時により橋脚等から橋桁の落下を防止する落橋防止装置がある。例えば、落橋防止装置は、橋桁の構成部材であるＩ形鋼とＩ形鋼との間にプレートを設け、基体である橋脚に立設されたアンカーをプレートの挿通孔に挿通させることにより、地震などの大きな外力が作用しても、橋桁と橋脚との連結状態を引き留めて、橋桁が橋脚から落下しないように防止したものである。

平成７年１月１７日に発生した兵庫県南部地震により、橋の耐震設計に大きな見直しがされた。すなわち、その地震による損傷を踏まえて、同年２月、各構造部材の強度を向上させると共に、変形性能を高めるための設計のマニュアルとして「兵庫県南部地震により被災した道路橋の復旧に係る仕様および復旧仕様の解説（案）」（以下復旧仕様）が示された。

復旧仕様の中では、落橋防止装置において満足しなければならない条件の一つとして「緩衝部材を取付けたりして、衝撃的に作用する力を緩和する構造とする。」と記載されている。また、現行の道路橋示方書では、「落橋防止構造において衝撃的な地震力を緩和できる構造とする」と記載されている。その構造とするために、製造時において緩衝機能を装備した落橋防止装置の製品が開発されている。例えば、非特許文献１に示すように、従来の緩衝機能を装備した落橋防止装置は、アンカーバー又はアンカーピン等のアンカー本体と、緩衝機能を備えたゴム本体とを一体化した構造を持った製品である。

シバタ工業会社ホームページ、"緩衝ピン"、［online］、シバタ工業、［平成２１年７月２７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：www.sbt.co.jp/seihin/kensetsu/01rakubo/03pin/03pin.htm＞

ところが、上記落橋防止装置は、製造時において予め形状及び寸法が確定した２次製品であるので、上記アンカーバーへの緩衝部材の取り付けに際しては、そのアンカーバー等の既設構造物の形状及び寸法に適した緩衝部材を準備する必要があり、施工現場での緩衝部材の選択に制限を受ける。また、製造時点でアンカーバーに緩衝部材を取り付けることにより、製造時点において緩衝機能を予め付加した製品であるので、落橋防止装置自体が非常に高価である。

さらに、緩衝部材が一体化したアンカーバー等は、緩衝部材としてのゴム本体が表面に剥き出しになっており、長時間の紫外線の照射によりゴム本体が劣化してしまうおそれがある。また、緩衝部材に紫外線劣化や損傷があった場合には、緩衝部材のみならず、橋脚に固着したアンカーバーを含めた交換が必要であり、橋脚からアンカーバーを取り外しする等の交換の作業性が煩雑になってしまう問題がある。

この発明は、現場で緩衝機能を付加できると共に、落橋防止装置の施工を簡便にする落橋防止装置の施工方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、橋脚または橋台である基体から橋桁が落下するのを防止する落橋防止装置の施工方法において、前記橋桁にその一部が連結されるプレートと、このプレートを前記基体側に連結する棒状のアンカーとで構成する連結部材を備え、前記基体に前記アンカーを立設し、当該アンカーを前記プレートに形成したアンカー挿通孔に挿通することにより、前記基体と前記橋桁とを連結する連結部材配設工程と、この連結部材配設工程で構成の前記連結部材に、緩衝部材を取り付ける緩衝部材取付工程とを有し、前記プレートには前記アンカー挿通孔に連通する所定長さのボス部を突設すると共に、このボス部の内周面を受圧面部とすることにより、前記緩衝部材の局部的な衝撃を緩和するように前記アンカーを前記プレートのアンカー挿通孔に挿通することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記緩衝部材取付工程では、前記緩衝部材を、前記アンカーに取り付けることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記緩衝部材取付工程では、前記アンカーの外周部に、樹脂材料を主成分とする緩衝部材を接着用樹脂材料を介して固着することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項において、前記緩衝部材取付工程では、前記緩衝部材の外周面に、緩衝部材を補強させる補強材を被覆することを特徴とする。

（１）請求項１記載の本発明では、橋脚または橋台である基体から橋桁が落下するのを防止する落橋防止装置の施工方法において、前記基体と前記橋桁とを連結する連結部材を配設する連結部材配設工程と、この連結部材配設工程で配設した前記連結部材に、緩衝部材を取り付ける緩衝部材取付工程と、を有している。

このように、前記基体と前記橋桁とを連結する連結部材を配設する連結部材配設工程を有する施工方法において、緩衝部材を取り付ける緩衝部材取付工程を有するので、連結部材の配設の際に、現場での緩衝部材を取り付け作業が可能となり、取付作業が簡便となる。また、緩衝部材が劣化しても、落橋防止装置本体と緩衝機能を一体化したものを交換する必要がなく、緩衝部材のみを途中で交換することが可能である。また、耐震強度を高めた橋梁の工事においても途中補修が可能である。

さらに、連結部材の配設の際に、緩衝部材を取り付けるので、既設部材の形状、寸法及び作業空間等の制限を受けにくくすると共に、施工現場で緩衝機能を付加した落橋防止装置とすることができる。

また、請求項１記載の本発明では、前記連結部材は、前記基体と橋桁との間に介設されるプレートと、このプレートを前記基体側に連結する棒状のアンカーと、を具備し、前記連結部材配設工程では、前記基体に前記アンカーを立設し、当該立設したアンカーを、前記プレートに形成したアンカー挿通孔に挿通するので、地震などの大きな外力が作用しても、基体と橋桁との連結状態を保つことができ、プレート及びアンカーは落橋防止装置として機能させることができる。

さらに、請求項１記載の本発明では、前記プレートに、前記アンカー挿通孔に連通する所定長さのボス部を突設し、このボス部の内周面を、前記緩衝部材の局部的な衝撃を緩和する受圧面部としているので、緩衝部材に対しての受圧面部の局部的な衝撃力を軽減し、衝撃による緩衝部材の破損を低減することができる。

（２）請求項２記載の本発明では、前記アンカーを基体に立設した状態で緩衝部材を取り付けるので、現場での緩衝部材の取り付け作業が可能である。従って、緩衝部材を現場において準備すればよく、製造時点において予め緩衝機能を備えた高価なアンカーを準備する必要がない。

（３）請求項３記載の本発明では、前記緩衝部材取付工程では、前記アンカーの外周部に、樹脂材料を主成分とする緩衝部材を接着用樹脂材料を介して固着するので、接着用樹脂材料によりアンカーと緩衝部材との接触が強固になり、アンカーに緩衝機能を付加した状態を長く保つことができると共に、落下防止システムの機能を長期間保つことができる。

（４）請求項４記載の本発明では、前記緩衝部材取付工程では、前記緩衝部材の外周面に、緩衝部材を補強させる補強材を被覆するので、被覆された補強材により緩衝部材自体の破断を防止することができる。

この発明の実施例における落橋防止装置を装備した橋梁の断面構造を示した断面図である。 図１の構成を示した平面図である。 この発明の実施例における落橋防止装置の全体構成を示した側面図である。 この発明の実施例における落橋防止装置の全体構成を示した平面図である。 アンカーバーに円筒形状の緩衝ゴムを取り付けた状態を示した正面図である。 アンカーバーに半割の緩衝ゴムを組み合わせて取り付けた状態を示した正面図である。 アンカーバーの上部に円筒形状の緩衝ゴムを被せて取り付けた状態を示した正面図である。 この発明の実施例における落橋防止装置の施工方法のフローを示したフローチャートである。

本発明に係る落橋防止装置の施工方法では、地震などの大きな外力が作用した場合に、橋脚または橋脚や橋台等の基体から橋桁が落下するのを防止するようにした落橋防止装置に適用したものである。

そして、本願発明は、上記のような落橋防止装置の施工方法であって、基体と橋桁とを連結する連結部材を配設する連結部材配設工程と、この連結部材配設工程で配設した前記連結部材に、緩衝部材を取り付ける緩衝部材取付工程と、を有している。

連結部材配設工程では、橋脚などの基体に連結部材としてのアンカーを立設し、また、基体と橋桁との間にプレートを介設し、そのプレートに形成した挿通孔にアンカーを挿通している。この工程を有することにより、地震などの大きな外力が作用しても、基体と橋桁との連結状態を保つことができ、プレートとアンカーは落橋防止装置として機能する。なお、この連結部材配設工程は、現行の工程とほぼ同じである。

次に、本願発明の特徴的工程として、緩衝部材取付工程では、上記連結部材配設工程で配設した前記連結部材に、緩衝部材を取り付けるようにしている。すなわち、橋脚に立設したアンカーに装着する緩衝部材を、アンカーの製造時点に取り付けるのではなく、橋脚等の基体にアンカーを施工した後に、施工の現場において緩衝部材を取り付けるようにしている。

緩衝部材取付工程において、緩衝部材を、樹脂材料を主成分とする接着用樹脂材料を介して、アンカーとの接触部分に固着している。接着用樹脂材料として、例えば、ポリブタジェン系の接着剤は、金属で構成されるアンカー等とゴムで構成される緩衝部材との接着力に優れている。

緩衝部材は、アンカーバーやアンカーピンなどに装着するゴム製のものである。また、緩衝部材は、ゴム製本体に合成繊維を付加して、緩衝部材自体を緩衝機能を保持したまま強固にすることもできる。緩衝部材は、円筒形状を有している。または、半割若しくは複数分割したものを組み合わせて円筒形状を有する緩衝部材としてもよい。

また、緩衝部材取付工程において、緩衝部材の外周面に補強材を接着剤を介して被覆するようにしている。補強材としては、アラミド繊維などを使用する。緩衝部材の外周面に補強材を被覆することで、緩衝部材自体の破断を防止するようにしている。さらに、これらにウレタン樹脂で被覆することで、紫外線などにより緩衝部材の劣化を防止することができる。

以下に、本発明の実施例における落橋防止装置Ａの構造を、図面を参照しながら説明する。本実施例では、橋脚１１に立設したアンカーバー１２と、主桁１４に配設したプレート１３との連結により構成した落橋防止装置Ａについて説明する。

図１に示すＡは、本発明に係る落橋防止装置Ａを備えた橋梁１０である。橋梁１０は、車両や人が通過する上部構造Ｂ（上部工）と、同上部構造を下方から支持する下部構造Ｃ（下部工）とで構成されている。

上部構造Ｂは、主として、橋桁３０を構成し、荷重を受け持つ主桁１４と、車両や人などを直接支える路面を構成する床版１６とにより構成される。下部構造Ｃは、橋脚１１、橋脚などにより構成される。

図１及び図２に示すように、橋脚１１上には複数本のＩ形鋼１５が所定間隔を有して離間して配設されている。Ｉ形鋼１５は、橋脚１１上に支承部材２９を介して立設されると共に、床版１６を下方から支持するようにしている。

また、図３に示すように、各Ｉ形鋼１５間には長板状のプレート１３を橋脚１１の上方に架設しており、プレート１３はＩ形鋼１５の下フランジ部２６に高力ボルト１７で強固に連結されている。

さらに、橋脚１１の上面に凸状に突設させた台座コンクリート１８を配設し、その台座コンクリート１８上に複数本のアンカーバー１２を所定間隔を有して複数本立設している。アンカーバー１２は、金属性の剛性で棒状のものである。また、上記プレート１３にはアンカー挿通孔１９が複数個配設されており、そのアンカー挿通孔１９に橋脚１１に立設したアンカーバー１２を挿通するようにしている。

橋梁１０に地震などの大きな外力が作用した場合でも、各Ｉ形鋼１５間に取付けられたプレート１３と、橋脚１１上に立設されたアンカーバー１２との連結状態を保持するようにしている。これにより、アンカーバー１２及びプレート１３は、橋脚１１からＩ形鋼１５が落下するのを防止する落橋防止装置Ａとして機能する。以上説明した構造は、従来の落橋防止装置と同様の構造である。

そして、本実施例では、プレート１３に前記アンカー挿通孔１９に連通する所定長さのボス部２０を突設し、このボス部２０の内周面を、下記の緩衝ゴム２１の局部的な衝撃を緩和する受圧面部Ｄとしている。すなわち、プレート１３には、アンカーバー１２を挿通するアンカー挿通孔１９の端縁部に、所定長さを有するボス部２０を形成している。ボス部２０は、円筒形状に形成したもの、又は図４に示すように、扇形状に形成したもの２７を所定間隙を有して離間させて略円筒形状に形成したものである。２５は、プレート１３と扇形状のボス部２０との間に配設された補強用リブ２５である。

ボス部２０の内周面である受圧面部Ｄの面積を広く確保することにより、プレート１３から受ける衝撃を緩和するようにしている。このように、受圧面部Ｄの面積を広く確保することで、単位当たりのプレート１３から受ける衝撃力を小さくして、局所的な衝撃力による緩衝ゴム２１の破断等を防止している。

受圧面部Ｄと緩衝ゴム２１との間には所定幅の間隙が設けられている。これにより、変位幅を制限し、温度変化等の通常時には受圧面部Ｄと緩衝ゴム２１とが緩衝せず、地震による揺動等の大きな動きには、プレート１３がアンカーバー１２と連結した状態を保持できるため、橋脚１１からＩ形鋼１５が落下するのを防止できる。

さらに、本実施例における落橋防止装置Ａは、アンカーバー１２に緩衝ゴム２１を取り付けている。すなわち、図５に示すように、アンカーバー１２の外周面であって、プレート１３の受圧面部Ｄとの接触部分にポリブタジェン系の接着剤２２を塗布し、その接着剤２２を介して、円筒状の緩衝ゴム２１を固着している。緩衝ゴム２１は、主桁１４に地震等の大きな外力が作用し、主桁１４のＩ形鋼１５に介設されたプレート１３が揺動した場合の衝撃力を緩衝させるようにしている。

また、緩衝ゴム２１には、その外周面に塗布されたエポキシ樹脂２３を介して補強材であるアラミド繊維２４が巻設されている。このアラミド繊維２４を巻設して外周面全体に被覆することにより緩衝ゴム２１全体が補強され、地震などの衝撃が作用したときの緩衝ゴム２１の破断を防止することができる。さらに、ウレタン樹脂を被覆することにより、紫外線により緩衝ゴム２１の劣化なども防止することができる。なお、緩衝ゴム２１自体の破断が生じにくい場合には、アラミド繊維２４等の補強材の被覆を省略することもできる。

次に、本実施例における落橋防止装置Ａの施工方法について図８に示すフローチャートを参照して説明する。本実施例の施工方法は、アンカーバー１２及びプレート１３の連結部材を配設して、橋脚１１と主桁１４とを連結する連結部材配設工程と、緩衝ゴム２１をアンカーバー１２に取り付ける緩衝部材取付工程とにより構成している。

まず、図８に示すように連結部材配設工程では、既設の橋脚１１にアンカーバー１２を立設するための所定長さのアンカーバー用孔２８を削孔する（ステップＳ１０１）。

次いで、そのアンカーバー用孔２８にアンカーバー１２の下部を橋脚１１に定着させ、アンカーバー１２の上部は橋脚１１上に突出させる（ステップＳ１０２）。この後、橋脚１１上に台座コンクリート１８を打設する（ステップＳ１０３）。

次に、床版１６の下方に設けた各Ｉ形鋼１５間にプレート１３を架設すると共に、フランジ部とプレート１３とを高力ボルト１７で固定する（ステップＳ１０４）。そのプレート１３のアンカー挿通孔１９にアンカーバー１２を挿通させて、アンカーバー１２とプレート１３とを連結する（ステップＳ１０５）。

以上のステップＳ１０１〜ステップＳ１０５に示す工程を経て、アンカーバー１２及びプレート１３の連結部材を配設して、橋脚１１と主桁１４とを連結するようにしている。これにより、地震などの大きな外力が作用しても、橋脚１１と主桁１４との連結状態を保つことができ、プレート１３とアンカーバー１２は落橋防止装置Ａとして機能させることができる。

この後、緩衝部材取付工程に移行する。緩衝部材取付工程では、まず、アンカーバー１２の外周部のプレート１３のボス部２０との接触部分にポリブタジェン系の接着剤２２を塗布する（ステップＳ１０６）。

そして、図５に示すように、円筒状の緩衝ゴム２１をアンカーバー１２の上方から挿入させて、アンカーバー１２に接着剤を介して緩衝ゴム２１を固着する（ステップＳ１０７）。

または、図６に示すように、ポリブタジェン系の接着剤２２を塗布したアンカーバー１２に、円筒状の緩衝ゴム２１が半割にしたものを、組み合わせて円筒形状にした緩衝ゴム２１に、アラミド繊維２４を巻設して、半割の緩衝ゴム２１を一体化させてアンカーバー１２に固着する（ステップＳ１０７）。

または、図７に示すように、ポリブタジェン系の接着剤２２を塗布したアンカーバー１２の上端部から、中途部まで挿通穴を設けた緩衝ゴム２１を被せた後に、その緩衝ゴム２１をアンカーバー１２に固着し、緩衝ゴム２１の外周部にアラミド繊維２４を巻設して、図５及び図６と同様に緩衝ゴム自体の破断の防止対策を施す（ステップＳ１０７）。

その後、緩衝ゴム２１の外周面に、エポキシ樹脂２３を塗布して、アラミド繊維２４で被覆する（ステップＳ１０８）。このアラミド繊維２４を緩衝ゴム２１の外周面に被覆することにより、衝撃力が作用したときの緩衝ゴム２１の破断を防止して、緩衝ゴムを強固にすることができる。さらに、ウレタン樹脂で被覆することにより緩衝ゴム２１の紫外線照射による劣化などを防止することができる。

以上のステップＳ１０１〜ステップＳ１０８に示す緩衝部材取付工程を経て、施工の現場において、緩衝機能を付加することができ、本実施例における落橋防止装置Ａの施工を完了させることができる。

このように、本願発明の落橋防止装置Ａの施工方法では、アンカーバー１２をプレート１３に連結する際に、現場で緩衝ゴム２１の取り付け作業をすることができ、しかも、取付作業が簡便となる。また、緩衝ゴム２１が劣化しても、アンカーバー１２と緩衝ゴム２１とを一体化したものを交換する必要がなく、緩衝ゴム２１のみを途中で交換することが可能である。

また、アンカーバー１２の配設の際に、緩衝ゴム２１を取り付けるので、既設部材の形状、寸法及び作業空間等の制限を受けにくくすると共に、緩衝機能を付加した状態で落橋防止装置Ａへの施工が可能である。

なお、上記した実施例では、橋脚上に立設させたアンカーバーに緩衝ゴムを取り付ける施工方法について説明したが、本願発明は、小さな橋梁で対岸に設けた橋台と橋桁との間に連結したアンカーピン等に緩衝部材を取り付ける方法にも適用することができる。

Ａ 落橋防止装置
１１ 橋脚
１２ アンカーバー
１３ プレート
１４ 主桁
１９ アンカー挿通孔
２０ ボス部
２１ 緩衝ゴム（緩衝部材）
２２ ポリブタジェン系の接着剤（接着用樹脂材料）
２４ アラミド繊維（補強材）

Claims (4)

1. 橋脚または橋台である基体から橋桁が落下するのを防止する落橋防止装置の施工方法において、
   前記橋桁にその一部が連結されるプレートと、このプレートを前記基体側に連結する棒状のアンカーとで構成する連結部材を備え、前記基体に前記アンカーを立設し、当該アンカーを前記プレートに形成したアンカー挿通孔に挿通することにより、前記基体と前記橋桁とを連結する連結部材配設工程と、
   この連結部材配設工程で構成の前記連結部材に、緩衝部材を取り付ける緩衝部材取付工程とを有し、
   前記プレートには前記アンカー挿通孔に連通する所定長さのボス部を突設すると共に、このボス部の内周面を受圧面部とすることにより、前記緩衝部材の局部的な衝撃を緩和するように前記アンカーを前記プレートのアンカー挿通孔に挿通することを特徴とする落橋防止装置の施工方法。
2. 前記緩衝部材取付工程では、
   前記緩衝部材を、前記アンカーに取り付けることを特徴とする請求項１記載の落橋防止装置の施工方法。
3. 前記緩衝部材取付工程では、
   前記アンカーの外周部に、樹脂材料を主成分とする緩衝部材を接着用樹脂材料を介して固着することを特徴とする請求項２記載の落橋防止装置の施工方法。
4. 前記緩衝部材取付工程では、
   前記緩衝部材の外周面に、緩衝部材を補強させる補強材を被覆することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の落橋防止装置の施工方法。

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