JP5064247B2 - 橋梁の補強方法及び補強構造 - Google Patents
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Description
本発明は、桁部材同士が添接板を介してボルト締結されて構成された既設橋梁の補強方法及び補強構造に関する。
近年、既設の橋梁を現行の耐震基準に合わせるための補強工事が種々行われている。図６及び図７に示すように、トラス橋からなる橋梁１には、複数の鋼製の桁部材２で構成され、桁部材２同士が添接板３を介してボルト締結されて構成されたものがある。かかる橋梁１の添接板３長手方向の桁部材２同士の耐震強度を高めるべく添接部を補強する場合、現地で添接板３のボルト（図示せず）を取り外し、既設の添接板３を厚い添接板（図示せず）に交換することで行っていた。
しかしながら、添接板３を一旦取り外すこととなるため、桁部材２の四辺のそれぞれに多数のボルトで締結される添接板３を部分毎に交換する必要があり、効率が悪く、工程に問題があるという課題があった。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、既設橋梁の添接部を効率よく補強できる橋梁の補強方法及び補強構造を提供することにある。
上記課題を解決するために本発明は、複数の鋼製の桁部材で構成され、桁部材同士が添接板を介してボルト締結されて構成された既設の橋梁の補強方法であって、上記添接板が取り付けられた桁部材の長手方向の両側に設けられる応力導入プレートと、その応力導入プレート同士を連結して応力を伝達するバイパスリブとでバイパス部材を構成し、そのバイパス部材で添接板を跨いで添接板の両側にバイパス部材をあてがうと共に応力導入プレートを桁部材にボルトで締結するものである。
上記バイパスリブが、上記応力導入プレート間に複数掛け渡して設けられるとよい。
また、上記バイパスリブ間に上記ボルトの頭を収容する収容スペースが形成されるとよい。
上記複数のバイパスリブが、上記応力導入プレート間で座屈防止プレートを介して接続されて補強されるとよい。
上記座屈防止プレートに、ボルト締結用の工具を通すための作業用孔を形成するとよい。
また、上記添接板でボルト締結された桁部材の一方に、この桁部材に対して交差する交差部材が取り付けられた橋梁を補強すべく、上記バイパス部材のバイパスリブを分割し、これら分割バイパスリブに上記交差部材と接合する接合フランジを形成し、これら接合フランジ同士を交差部材を介して一体にボルト締結するとよい。
本発明によれば、既設橋梁の添接部を効率よく補強できる。
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。
図７は補強すべき既設橋梁の要部側面図であり、図１は図７の部分Ａ（縦桁）の添接部をバイパス部材で補強した状態の斜視図であり、図２（ａ）は図１に示すバイパス部材の側面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の正面図である。
図６及び図７に示すように、補強すべき既存橋梁１は、複数の鋼製の縦、横、斜めの桁部材２で構成され、桁部材２同士が添接板３を介してボルト締結されて構成されたトラス橋からなる。桁部材２は、鋼板４で外周の４辺を構成した断面矩形状の箱断面構造に形成されている。また、桁部材２には、作業員が内部に入れるようにするためのマンホール（図示せず）が設けられており、桁部材２の内部でもボルト締結等の作業が行えるようになっている。
図１及び図２（ａ）、（ｂ）に示すように、この橋梁１の添接板３長手方向の桁部材２同士の耐震強度を高める場合、添接部５の桁部材２に設けるためのバイパス部材６を作製する。
バイパス部材６は、添接板３が取り付けられた桁部材２の長手方向の両側に設けられる一対の応力導入プレート７、７と、これら応力導入プレート７、７同士を連結して応力を伝達する複数のバイパスリブ８と、これらバイパスリブ８を補強すべく接続する座屈防止プレート９とを備えて構成される。
応力導入プレート７、７は、それぞれ矩形状に形成されており、ボルト１０を挿通させるための孔１１を複数有する。孔１１の数は、桁部材２に作用する力をバイパス部材６にその許容応力まで入力できるボルト１０の数と同じに設定される。
バイパスリブ８は、応力導入プレート７、７間の桁部材２側の端部に添接板３を回避するための切欠１２を有してコ字状又はアーチ状に形成された板材からなり、一対の応力導入プレート７、７に対して直交して配置されると共に、両端を溶接にて一体に固定される。切欠１２の大きさは、バイパスリブ８が添接板３に干渉せず、かつ、添接板３から大きく離れないように添接板３の板厚に応じて設定される。バイパス部材６と桁部材２が離れているとバイパス部材６に偏心曲げ等の不要な力が働くためである。また、複数のバイパスリブ８は、一対の応力導入プレート７、７の離間方向に沿って平行に配置される。バイパスリブ８間に形成される間隙のいずれかには、添接板３を留めるボルト１３の頭１４を収容する収容スペース１５が形成される。収容スペース１５は、いずれかのバイパスリブ８間の間隔をボルト１３の頭１４の直径よりも大きくすることで形成される。バイパスリブ８の板厚と枚数は、バイパス部材６に求められる許容応力に応じて決定される。
座屈防止プレート９は、応力導入プレート７、７と同等又は応力導入プレート７、７より小さな幅寸法に形成されており、切欠１２とは反対側のバイパスリブ８に溶接にて一体に固定される。収容スペース１５に臨む座屈防止プレート９には、電動レンチ等のボルト締結用の工具（図示せず）を通すための作業用孔１６が形成されており、桁部材２からバイパス部材６を取り外さなくとも収容スペース１５内のボルト１３を増し締めする等のメンテナンスができるようになっている。
バイパス部材６を作製したら、応力導入プレート７、７に形成された孔１１のピッチに応じて添接板３両側の桁部材２にボルト孔（図示せず）を穿ち、バイパス部材６で添接板３を跨いで添接板３の両側にバイパス部材６をあてがうと共に、応力導入プレート７、７を桁部材２にボルト１０で締結する。これにより、バイパス部材６は添接板３やボルト１３に干渉することなく桁部材２に近接して取り付けられ添接部５が補強される。
このように、添接板３が取り付けられた桁部材２の長手方向の両側に設けられる応力導入プレート７、７と、その応力導入プレート７、７同士を連結して応力を伝達するバイパスリブ８とでバイパス部材６を構成し、そのバイパス部材６で添接板３を跨いで添接板３の両側にバイパス部材６をあてがうと共に応力導入プレート７、７を桁部材２にボルト１０で締結して添接部５を補強するため、桁部材２から既設の添接板３や添接板３を留める多数のボルト１３を取り外すことなく添接部５を補強することができ、効率よく作業できる。また、取り外したボルト１３等の部品を管理する必要がなく、添接部５の強度が低下する瞬間もないため、安全に作業を行うことができる。
バイパスリブ８が、応力導入プレート７、７間に複数掛け渡して設けられるものとしたため、バイパスリブ８の枚数を変えることで強度の異なる複数種類のバイパス部材６を容易に作製でき、バイパス部材６を安価なものにできる。
バイパスリブ８間にボルト１３の頭１４を収容する収容スペース１５が形成されるものとしたため、簡単な構造でボルト１３を回避でき、バイパス部材６を安価なものにできる。
複数のバイパスリブ８が、応力導入プレート７、７間で座屈防止プレート９を介して接続されて補強されるものとしたため、簡単な構造でバイパスリブ８を強固に補強することができる。
座屈防止プレート９に、ボルト締結用の工具を通すための作業用孔１６を形成したため、バイパス部材６が桁部材２に取り付けられた状態のままでも添接板３を留めるボルト１３のメンテナンスを行うことができる。
なお、応力導入プレート７、７は矩形状に形成されるものとしたが、これに限るものではなく、桁部材２の幅形状に応じた形状に形成するとよい。
次に他の実施の形態について述べる。
図３及び図４に示すように、突き合わせて配置されると共に添接板３でボルト締結される２つの桁部材２の一方に、この桁部材２に対して交差する桁部材２ａが取り付けられ、上述のバイパス部材６では交差する桁部材２ａの鋼板４かならなる交差部材２０が邪魔となって桁部材２にバイパス部材６を取り付けられない場合、まず、上述のバイパス部材６のバイパスリブ８を応力導入プレート７、７間で分割して一対の分割バイパス部材２１、２２を形成し、これら分割バイパス部材２１、２２の分割バイパスリブ２３、２４の分割端に交差部材２０と接合する接合フランジ２５を形成したバイパス部材２６を作製する。桁部材２ａ内に配置される下側の分割バイパス部材２２は、桁部材２ａ内での取り扱いを容易にするために幅方向に分割されてなる。
つぎに、添接板３の交差部材２０側とは反対側の桁部材２に応力導入プレート７、７に形成された孔１１のピッチに応じてボルト孔（図示せず）を穿つと共に、交差部材２０を形成する桁部材２ａ内の桁部材２に同様にボルト孔（図示せず）を穿つ。
この後、それぞれの分割バイパス部材２１、２２の応力導入プレート７、７を桁部材２にあてがうと共にそれぞれの接合フランジ２５を交差部材２０にあてがって一対の接合フランジ２５で交差部材２０を挟むようにし、応力導入プレート７、７をそれぞれ桁部材２にボルト締結すると共に、接合フランジ２５同士を交差部材２０を介して一体にボルト締結する。これにより、桁部材２にバイパス部材２６を交差部材２０に邪魔されることなく取り付けることができ、交差部材２０に近接する添接部５であっても容易かつ確実に補強できる。
なお、バイパス部材６及びバイパス部材２６の配置は上述の実施の形態に限るものではなく、必要に応じて適宜の位置に配置するとよい。例えば、桁部材２の４辺全てにバイパス部材６又はバイパス部材２６を取り付けてもよい。また、桁部材２に車両が衝突するなどして一箇所だけ補修が必要になった場合などには、桁部材２の一辺にのみバイパス部材６又はバイパス部材２６を取り付けてもよい。
また、図１に示すように交差部材２０がない場合の補強と、図３に示すように突き合わせて配置される２つの桁部材２の一方にのみ交差部材２０がある場合の補強とについて述べたが、両方の桁部材２に交差部材２０がある場合であっても、適宜バイパス部材６を分割するなどして対応して分割したバイパス部材６を桁部材２と交差部材２０とに取り付けるとよい。具体的には、図５に示すように、バイパス部材６を応力導入プレート７、７間で３分割して３つの分割バイパス部材３０、３１、３２を形成し、これら分割バイパス部材３０、３１、３２の分割バイパスリブ３３、３４、３５の分割端に交差部材２０と接合する接合フランジ２５を形成したバイパス部材３６を作製して用いるとよい。
１ 橋梁
２ 桁部材
３ 添接板
６ バイパス部材
７ 応力導入プレート
８ バイパスリブ
９ 座屈防止プレート
１０ ボルト
１３ ボルト
１４ 頭
１５ 収容スペース
１６ 作業用孔
２０ 交差部材
２３ 分割バイパスリブ
２４ 分割バイパスリブ
２５ 接合フランジ
２６ バイパス部材
２ 桁部材
３ 添接板
６ バイパス部材
７ 応力導入プレート
８ バイパスリブ
９ 座屈防止プレート
１０ ボルト
１３ ボルト
１４ 頭
１５ 収容スペース
１６ 作業用孔
２０ 交差部材
２３ 分割バイパスリブ
２４ 分割バイパスリブ
２５ 接合フランジ
２６ バイパス部材
Claims (12)
- 複数の鋼製の桁部材で構成され、桁部材同士が添接板を介してボルト締結されて構成された既設の橋梁の補強方法であって、上記添接板が取り付けられた桁部材の長手方向の両側に設けられる応力導入プレートと、その応力導入プレート同士を連結して応力を伝達するバイパスリブとでバイパス部材を構成し、そのバイパス部材で添接板を跨いで添接板の両側にバイパス部材をあてがうと共に応力導入プレートを桁部材にボルトで締結することを特徴とする橋梁の補強方法。
- 上記バイパスリブが、上記応力導入プレート間に複数掛け渡して設けられた請求項１記載の橋梁の補強方法。
- 上記バイパスリブ間に上記ボルトの頭を収容する収容スペースが形成された請求項２記載の橋梁の補強方法。
- 上記複数のバイパスリブが、上記応力導入プレート間で座屈防止プレートを介して接続されて補強された請求項２又は３記載の橋梁の補強方法。
- 上記座屈防止プレートに、ボルト締結用の工具を通すための作業用孔を形成した請求項４記載の橋梁の補強方法。
- 上記添接板でボルト締結された桁部材の一方に、この桁部材に対して交差する交差部材が取り付けられた橋梁を補強すべく、上記バイパス部材のバイパスリブを分割し、これら分割バイパスリブに上記交差部材と接合する接合フランジを形成し、これら接合フランジ同士を交差部材を介して一体にボルト締結する請求項１〜５のいずれかに記載の橋梁の補強方法。
- 複数の鋼製の桁部材で構成され、桁部材同士が添接板を介してボルト締結されて構成された既設の橋梁の補強構造であって、上記添接板が取り付けられた桁部材の長手方向の両側に設けられる応力導入プレートと、その応力導入プレート同士を連結して応力を伝達するバイパスリブとでバイパス部材が構成され、そのバイパス部材が添接板を跨いで添接板の両側にあてがわれると共に、応力導入プレートが桁部材にボルト締結されることを特徴とする橋梁の補強構造。
- 上記バイパスリブが、上記応力導入プレート間に複数掛け渡して設けられた請求項７記載の橋梁の補強構造。
- 上記バイパスリブ間に上記ボルトの頭を収容する収容スペースが形成された請求項８記載の橋梁の補強構造。
- 上記複数のバイパスリブが、上記応力導入プレート間で座屈防止プレートを介して接続されて補強された請求項８又は９記載の橋梁の補強構造。
- 上記座屈防止プレートには、ボルト締結用の工具を通すための作業用孔が形成された請求項１０記載の橋梁の補強構造。
- 上記添接板でボルト締結された桁部材の一方に、この桁部材に対して交差する交差部材が取り付けられた橋梁を補強すべく、上記バイパス部材のバイパスリブが分割され、これら分割バイパスリブに上記交差部材と接合する接合フランジが形成され、これら接合フランジ同士が交差部材を介して一体にボルト締結される請求項７〜１１のいずれかに記載の橋梁の補強構造。
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