JP5078862B2 - 支承装置の取替工法及び該工法に用いる取替用支承装置 - Google Patents

Description

本発明は、桁橋の橋脚と各主桁との間に介在させて設けて該各主桁の荷重を橋脚へ伝えて支持させるようにしてある支承装置のように、所要の支持構造物と、その上方に載置する被支持構造物との間に介在させて設けて該被支持構造物の荷重を上記支持構造物へ伝えて支持させるようにしてある既設の支承装置を、新規の支承装置に取り替えるために用いる支承装置の取替工法及び該工法に用いる取替用支承装置に関するものである。

鋼橋の形式の１つに、多主Ｉ桁橋があり、この種の多主Ｉ桁橋の一例としては、たとえば、首都高速道路等の都市部の高架橋で用いられている図８（イ）（ロ）（ハ）及び図９に示す如き３主Ｉ桁橋がある。

これは、橋幅方向の両側に立設した一対の脚柱２と、橋幅方向に延びてその両端部を上記各脚柱２にそれぞれ一体に取り付けた横梁３とからなる門型の鋼製橋脚１を備えている。

更に、Ｉ桁からなる３本の主桁４，５，６を、橋幅方向に所要間隔で配置して、該各主桁４，５，６のうち、橋幅方向両端部の各主桁（以下、外主桁と云う）４，６の桁端はフルウェブとすると共に、橋幅方向中央部の主桁（以下、中主桁と云う）５の桁端には下部側に切欠き部７が設けてある。且つ上記中主桁５における上記切欠き部７の上側の桁端より所要寸法離れた桁端縁部所要個所の両側面と、その両側に位置する上記各外主桁４，６の桁端より所要寸法離れた桁端縁部所要個所の上部内側面とを、橋幅方向に延びる横桁（以下、端横桁と云う）８を介しそれぞれ一体に接続した構成として、上記中主桁５の切欠き部７が設けてある桁端と、上記各端横桁８の橋幅方向の外側端部寄り位置とを、上記鋼製橋脚１の横梁３の各橋軸方向面の下部に突設した桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃの上側に、支承装置１０を介在させて支持させた構成としてある。

上記各支承装置１０は、図９に示す如く、通常、上記各桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃ上に設置した台座１１と、該各台座１１上に取り付けた支承本体（シュー）１２と、上記中主桁５の切欠き部７が設けてある桁端の下面、及び、上記各端横桁８の下面にて上記各支承本体１２の真上となる所要個所にそれぞれ取り付けたソールプレート１３とを備えて、該各ソールプレート１３を、上記各支承本体１２の上沓１２ａに図示しないセットボルトを介して連結した構成としてある。

かかる構成としてあるＩ桁橋によれば、上記鋼製橋脚１の横梁３に、上記各主桁４，５，６を、該横梁３の上下寸法内で受けさせることができるため、上記横梁３の上下端部の高さ位置と、上記各主桁４，５，６の上下端部の高さ位置を揃えることができて、建築限界等により桁高制限を受ける場合に有利な構成とすることができるようにしてある。なお、図８（イ）（ロ）（ハ）では図示する便宜上、上記鋼製橋脚１の横梁３及び各主桁４，５，６の上側に設ける床版の記載を省略してある。（以後の図も同様。）
ところで、近年、上記図８（イ）（ロ）（ハ）及び図９に示した如き構成を有するＩ桁橋では、老朽化に伴う各支承装置１０の支承本体１２の機能の劣化や、支承周りの損傷が指摘されてきている。

そのために、既設の各支承装置１０の取り替えによる機能回復を図ると共に、支承周りの補強を行う改修方法として、いわゆる主桁フルウェブ化工事が従来行われている（たとえば、非特許文献１参照）。

上記主桁フルウェブ化工事は、たとえば、図１０（イ）（ロ）乃至図１２（イ）（ロ）（ハ）の手順で行うようにしてある。すなわち、先ず、図１０（イ）（ロ）に示す如く、図８（イ）（ロ）（ハ）及び図９に示したと同様の構成としてあるＩ桁橋における鋼製橋脚１の横梁３の下側に、橋軸方向に各主桁４，５，６の桁端縁部の下方位置まで延びる幅広の増設横梁１４を配置して、その上端部を上記横梁３の下端部に一体に取り付けると共に、該増設横梁１４の橋幅方向の両端部を、両脚柱２にそれぞれ一体に固定する。更に、上記増設横梁１４の各橋軸方向面における上記各主桁４，５，６の真下となる位置には、個別のジャッキアップ用受け台１５ａ，１５ｂ，１５ｃを、上記中主桁５のウェブがフルウェブとなっている部分と対応する支間中央側位置まで橋軸方向に沿って突出するようにそれぞれ仮設する。

次に、図１１（イ）（ロ）（ハ）に示すように、上記増設横梁１４の各ジャッキアップ用受け台１５ａ，１５ｂ，１５ｃ上に設置したジャッキ１６をそれぞれジャッキアップして、該各ジャッキ１６の上側に上記各主桁４，５，６の下フランジをそれぞれ受けることで、該各主桁４，５，６に作用している荷重を、上記各ジャッキ１６及び各ジャッキアップ用受け台１５ａ，１５ｂ，１５ｃを介し上記増設横梁１４へ伝えて支持させるようにする。

次いで、上記のようにして、各主桁４，５，６に作用している荷重を各ジャッキ１６及び各ジャッキアップ用受け台１５ａ，１５ｂ，１５ｃを介して上記増設横梁１４に受けさせると、上記鋼製橋脚１の横梁３の各橋軸方向面に設けてある各桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃ及びその上側の各支承装置１０には、上記各主桁４，５，６からの荷重が作用しなくなるため、この状態で、上記横梁３より上記既設の各桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃ及び既設の各支承装置１０を撤去する。

その後、上記中主桁５の切欠き部７の周りに設けてあった下フランジを切除してから、図１２（ロ）に示すように、該中主桁５の桁端を受けていた桁受けブラケット９ｂ及び支承装置１０が撤去された空間にて、上記中主桁５の残存するウェブに、該ウェブの切り欠かれた部分に嵌合可能な所要形状のフルウェブ化補強部材１７を接合して、中主桁５の桁端をフルウェブ化する。更に、上記フルウェブ化された中主桁５の桁端における上記増設横梁１４の上方で且つ後述する新規の支承装置１９の上方に配される位置には、ウェブの下端から上端付近まで上下方向に延びる支点上補剛材１８を、ウェブ両側面と下フランジにリブ状に取り付けて補強すると共に、該支点上補剛材１８の橋軸方向の両側近傍個所のウェブ両側面と下フランジに、更に補強用のリブ２０をそれぞれ取り付ける。同様に、図１２（ハ）に示すように、上記各外主桁４，６の桁端における上記増設横梁１４の上方で且つ後述する新規の支承装置１９の上方に配される位置にも、支点上補剛材１８をウェブ両側面と上下フランジにリブ状に取り付けて補強し、その橋軸方向両側近傍個所のウェブ両側面と下フランジに、更に補強用のリブ２０をそれぞれ取り付ける。

上記のようにして中主桁５の桁端のフルウェブ化が終了した後は、図１２（イ）（ロ）（ハ）に示すように、上記増設横梁１４における各主桁４，５，６の桁端の最終支承位置の真下となる所定個所に、図９に示した既設支承装置１０と同様の図示しない台座、支承本体、ソールプレートからなる構成の新規支承装置１９をそれぞれ設けてから、上記各ジャッキ１６をジャッキダウンすることにより、上記各主桁４，５，６の桁端の最終支承位置を、上記各新規支承装置１９を介して上記増設横梁１４に支持させるようにして、既設の支承装置１０の新規の支承装置１９への取り替えと支承周りの補強の工事を終了する。

しかる後、上記各ジャッキ１６と増設横梁１４に仮設してある各ジャッキアップ用受け台１５ａ，１５ｂ，１５ｃをそれぞれ撤去し、更に、必要に応じて、上記既設の各端横桁８の移設や取り替え等を行うようにしてある。

下里哲弘，「首都高速道路の若返り作戦」，ＪＳＳＣ会誌，社団法人日本鋼構造協会，２００３年１０月，Ｎｏ.５０，ｐ.１−１０

ところが、上記図１０（イ）（ロ）乃至図１２（イ）（ロ）（ハ）に示した従来の支承装置の取替工法では、鋼製橋脚１の横梁３に設けた桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃ上の既設の支承装置１０に直接あるいは端横桁８を介して支持された各主桁４，５，６の当初の上下方向位置と、上記鋼製橋脚１に増設する増設横梁１４上に新規の各支承装置１９を介して各々支持させる各主桁４，５，６の上下方向位置が一致するように、上記新規の各支承装置１９の高さ寸法をそれぞれ所定の寸法に設定することで、支承装置取替工事の前後で上記各主桁４，５，６の上下方向位置が変化しないようにしてあるが、上記鋼製橋脚１に対し増設横梁１４を増設した後、該増設横梁１４の上面における各主桁４，５，６の桁端の最終支承位置の真下となる所定個所に上記所定の高さ寸法を有する新規の各支承装置１９を配設する作業を行うためには、上記各主桁４，５，６の桁端を当初の上下方向位置より所要寸法上方へ変位させて、上記増設横梁１４の上面より該各主桁４，５，６の最終支承位置の下フランジ下面までの間隔を、上記新規の各支承装置１９の高さ寸法よりも広げておく必要がある。

又、各主桁４，５，６を直接あるいは端横桁８を介して支持していた既設の各支承装置１０を撤去する際には、撤去作業を、該各支承装置１０に上記各主桁４，５，６より作用している荷重を完全に抜いた後で行うようにしてある。

そのために、上記従来の支承装置の取替工法では、上記各主桁４，５，６を、該各主桁４，５，６の長手方向における既設の各支承装置１０による当初の支承位置、及び、上記新規の各支承装置１９による最終支承位置のいずれとも異なる個所で一旦ジャッキアップする操作が必要とされることから、上記増設横梁１４に、上記各主桁４，５，６のジャッキアップ操作に専用に用いる仮設の各ジャッキアップ用受け台１５ａ，１５ｂ，１５ｃを設ける必要があり、よって、該各ジャッキアップ用受け台１５ａ，１５ｂ，１５ｃの製作に要する鋼材及び製造コストが嵩むと共に、上記各ジャッキアップ用受け台１５ａ，１５ｂ，１５ｃの設置や撤去に手間及び時間を要しているというのが実状である。

そこで、本発明は、上記Ｉ桁橋の鋼製橋脚と各主桁との間に介在させて設けて該各主桁の荷重を橋脚へ伝えて支持させるようにしてある支承装置のように、所要の支持構造物と被支持構造物との間に介在させて設けて該被支持構造物の荷重を上記支持構造物へ伝えて支持させるようにしてある既設の支承装置を、上記被支持構造物のジャッキアップ操作を要することなく新規の支承装置へ取り替えることができるようにして、被支持構造物のジャッキアップ操作に専用に用いるジャッキアップ用受け台を設ける必要をなくすことができるようにするための支承装置の取替工法及び該工法に用いる取替用支承装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、既設の支承装置で支持されている被支持構造物の所要個所にソールプレートを取り付け、該ソールプレートの下方の支持構造物上に、台座を設けると共に、該台座の上側に支承本体を取り付けて、該支承本体の上沓の上面と上記ソールプレートの下面との間に間詰め材充填空間部を形成させ、次に、上記間詰め材充填空間部に間詰め材を入れることで、上記支持構造物と被支持構造物との間に、上記台座と支承本体と間詰め材とソールプレートからなり且つ上記支持構造物と被支持構造物の間隔に応じた上下寸法を有する取替用支承装置を形成し、次いで、上記被支持構造物の既設の支承装置を介した上記支持構造物への荷重の伝達経路を、徐々に破壊することで上記被支持構造物の荷重を該既設の支承装置より上記取替用支承装置へ徐々に盛替えて、該被支持構造物の荷重を取替用支承装置を介して支持構造物へ伝えて支持させるようにする支承装置の取替工法とする。

更に、上記構成において、支承本体の上沓の上面とソールプレートの下面との間に形成させる間詰め材充填空間部に入れる間詰め材として、硬化性の流体を用いるようにする。

又、請求項３に対応して、既設の支承装置で支持されている被支持構造物の所要個所に取り付けるソールプレートと、支持構造物上における上記ソールプレートの真下位置に設置するための台座と、該台座上に取り付ける支承本体と、該支承本体の上沓の上面と上記ソールプレートの下面との間に形成させる間詰め材充填空間部に入れるための間詰め材を備えてなる構成を有する取替用支承装置とする。

更に、上記取替用支承装置の構成において、支承本体の上沓の上面とソールプレートの下面との間に形成させる間詰め材充填空間部に入れる間詰め材を、硬化性の流体とした構成とする。

更に又、上記取替用支承装置の構成において、支承本体の上沓の外周縁部の上面側に、該上沓の上面とソールプレートの下面との間に形成させる間詰め材充填空間部を取り囲む堰部を設けるようにした構成とする。

本発明によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）既設の支承装置で支持されている被支持構造物の所要個所にソールプレートを取り付け、該ソールプレートの下方の支持構造物上に、台座を設けると共に、該台座の上側に支承本体を取り付けて、該支承本体の上沓の上面と上記ソールプレートの下面との間に間詰め材充填空間部を形成させ、次に、上記間詰め材充填空間部に間詰め材を入れることで、上記支持構造物と被支持構造物との間に、上記台座と支承本体と間詰め材とソールプレートからなり且つ上記支持構造物と被支持構造物の間隔に応じた上下寸法を有する取替用支承装置を形成し、次いで、上記被支持構造物の既設の支承装置を介した上記支持構造物への荷重の伝達経路を、徐々に破壊することで上記被支持構造物の荷重を該既設の支承装置より上記取替用支承装置へ徐々に盛替えて、該被支持構造物の荷重を取替用支承装置を介して支持構造物へ伝えて支持させるようにする支承装置の取替工法としてあるので、支持構造物と被支持構造物の間に取替用支承装置を設ける際、上記被支持構造物のジャッキアップ操作を不要にできる。又、既設の支承装置より新たに設けた取替用支承装置へ被支持構造物の荷重を盛替える際にも、該被支持構造物のジャッキアップ操作を不要にできる。よって、被支持構造物のジャッキアップ操作に用いるための受け台を設ける必要をなくすことができることから、支承装置の取替工事に要する工程を大幅に削減することができて、工期の短縮化を図ることが可能になる。
（２）既設の支承装置で支持されている被支持構造物の所要個所に取り付けるソールプレートと、支持構造物上における上記ソールプレートの真下位置に設置するための台座と、該台座上に取り付ける支承本体と、該支承本体の上沓の上面と上記ソールプレートの下面との間に形成させる間詰め材充填空間部に入れるための間詰め材を備えてなる構成を有する取替用支承装置とすることにより、上記（１）の支承装置の取替方法の実施に用いる取替用支承装置を容易に実現できる。
（３）支承本体の上沓の上面とソールプレートの下面との間に形成させる間詰め材充填空間部に入れる間詰め材として、硬化性の流体を用いるようにすることにより、間詰め材充填空間部へ間詰め材を流動性を有する状態で注入、充填することで、該間詰め材充填空間部へ間詰め材を入れる作業を容易なものとすることができると共に、上記（１）に示した支承装置の取替工法で用いる取替用支承装置を、支持構造物と被支持構造物の間隔に応じた上下寸法でより確実に形成できる。
（４）支承本体の上沓の外周縁部の上面側に、該上沓の上面とソールプレートの下面との間に形成させる間詰め材充填空間部を取り囲む堰部を設けるようにした構成とすることにより、硬化性の流体である間詰め材を間詰め材充填空間部へ入れるときに、該間詰め材の流出を抑えることができて、間詰め材を間詰め材充填空間部へ容易に充填することができる。又、上記間詰め材充填空間部に確実に保持した状態で上記間詰め材を硬化させることができる。更には、硬化した間詰め材に上下方向の大きな荷重が作用する際に、該硬化した間詰め材の水平方向への変形を拘束する体積拘束効果を発揮させる効果が期待できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

図１（イ）（ロ）乃至図６は本発明の支承装置の取替工法及び該工法に用いる取替用支承装置の実施の一形態として、図８（イ）（ロ）（ハ）及び図９に示したと同様に、支持構造物としての鋼製橋脚１に、被支持構造物としての主桁４，５，６の荷重を支持させる部分に設けてある既設の支承装置１０を取替工事対象とする場合を示すもので、以下のようにしてある。

すなわち、図１（イ）（ロ）は上記本発明の支承装置の取替工法で用いる取替用支承装置２１を示すもので、図１０乃至図１２に示したと同様の上記鋼製橋脚１に増設する支持構造物としての増設横梁１４の上面における上記各主桁４，５，６の最終支承位置の真下となる所要個所に設置する台座１１と、該台座１１の上側に取り付ける支承本体２２と、被支持構造物としての主桁４，５，６の最終支承位置の下端に取り付けるソールプレート２３を備え、更に、上記支承本体２２の上沓２２ａの上面と、上記ソールプレート２３の下面との間に上下方向所要寸法の隙間として形成させる間詰め材充填空間部２４に充填する間詰め材２５を備えてなる構成とする。

具体的には、上記間詰め材２５は、無収縮性又は硬化時における収縮率が極わずかな硬化性の流体として、たとえば、無収縮モルタル２５を用いるようにしてある。

上記ソールプレート２３は、たとえば、所要の厚み寸法を有する方形の平板状とすると共に、所要の側面の上端部、たとえば、対向する一対の側面の上端部より水平方向外向きに所要寸法突出する取付部２３ａを備えた構成としてある。これにより、上記被支持構造物としての各主桁４，５，６の最終支承位置の下端部となる下フランジの下側に、上記ソールプレート２３を配置した状態で、該ソールプレート２３の上記各取付部２３ａを、上記各主桁４，５，６の下フランジにボルト等の図示しない所要の取付手段により取り付けて一体とすることができるようにしてある。

上記支承本体２２は、上沓２２ａを上記ソールプレート２３の下端部の平面形状よりも一回り大きな方形としてある。更に、該上沓２２ａの外周縁部の上面には、所要寸法上方へ突出する堰部２６が一体に設けてある。これにより、該堰部２６の内側に上記ソールプレート２３の下端部を上方より挿入できるようにして、上記上沓２２ａの上面と、上記ソールプレート２３の下面との間に隙間としての間詰め材充填空間部２４を形成させるときに、上記堰部２６の上端位置が上記ソールプレート２３の下端位置よりも高くなるようにすることで、上記間詰め材充填空間部２４の周囲を該堰部２６により取り囲むことができるようにしてある。よって、上記間詰め材充填空間部２４へ上記間詰め材としての無収縮モルタル２５を充填するときには、硬化前の流動性を有する無収縮モルタル２５を上記堰部２６の内側に溜めることで、該硬化前の無収縮モルタル２５の間詰め材充填空間部２４への充填を容易なものとすることができるようにしてあると共に、該無収縮モルタル２５を上記間詰め材充填空間部２４に確実に保持した状態で硬化させることができるようにしてある。更には、上記間詰め材充填空間部２４へ充填した無収縮モルタル２５が硬化した後は、該硬化した無収縮モルタル２５の周りに配置されている上記堰部２６により、硬化した無収縮モルタル２５に対して上下方向の大きな荷重が作用する際に、該硬化した無収縮モルタル２５のポアソン比に応じた水平方向への変形を拘束して体積拘束効果を発揮させる効果が期待できるようにしてある。

更に、上記ソールプレート２３の厚み寸法と、上記支承本体２２の下端から上記堰部２６と後述するボス３０を除く上沓２２ａの上面までの高さ寸法と、台座１１の高さ寸法は、該各寸法の和が、上記鋼製橋脚１に増設した増設横梁１４の上面から、鋼製橋脚１の横梁３に設けた既設の桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃ上に既設の支承装置１０と端横桁８を介して支持された状態の各主桁４，５，６の最終支承位置となるフルウェブ部の下フランジ下面までの上下方向寸法よりも所要寸法、たとえば、２０〜３０ｍｍ程度小さくなるようにしてある。これにより、上記増設横梁１４の上面に台座１１を介して設置した状態の支承本体２２の上沓２２ａの上面と、上記各主桁４，５，６の最終支承位置の下フランジ下面に取り付けた状態のソールプレート２３の下面との間に、上下方向寸法が２０〜３０ｍｍ程度となる隙間として間詰め材充填空間部２４を形成させることができるようにしてある。なお、上記支承本体２２の上沓２２ａの上面と上記ソールプレート２３の下面との間に形成される間詰め材充填空間部２４への間詰め材としての無収縮モルタル２５の充填は、該間詰め材充填空間部２４へ隙間なく充填できるようにしてあれば、たとえば、上記ソールプレート２３及び上記各主桁４，５，６の下フランジの所要個所に貫通させて設けた図示しない注入孔を通して圧入するようにしたり、上記ソールプレート２３と支承本体２２の上沓２２ａに設けた堰部２６との隙間を通して圧入したり、上記支承本体２２の上沓２２ａやソールプレート２３の所要個所に上記間詰め材充填空間部２４に連通させるための注入口を予め設けてなる構成として、該注入口より圧入する等、任意の充填手段を採用してよい。

上記ソールプレート２３や支承本体２２の平面サイズは、被支持構造物としての上記各主桁４，５，６より取替用支承装置２１に作用することとなる垂直荷重の大小に応じて、上記ソールプレート２３や支承本体２２や両者の間に充填する間詰め材としての無収縮モルタル２５に作用する面圧が、該ソールプレート２３や支承本体２２や無収縮モルタル２５の耐圧能の許容範囲内に収まるように適宜設定してあるものとする。

更に、上記支承本体２２の上沓２２ａの上面所要個所にはねじ穴２７を設け、一方、上記ソールプレート２３及び各主桁４，５，６の下フランジにおける上記ねじ穴２７と対応する個所にはボルト孔（ボルト挿通孔）２８を設けて、上記各主桁４，５，６の下フランジ、及び、その下側に取り付けたソールプレート２３のボルト孔２８に上方より挿通させたセットボルト２９の先端部（下端部）を、上記支承本体２２の上沓２２ａのねじ穴２７に螺着させることで、上記ソールプレート２３の下側に配置した上記支承本体２２を、上記セットボルト２９により吊って保持することができるようにしてある。

なお、図１（イ）に示す如く、支承本体２２の上沓２２ａの上面の中央部に、剪断拘束部材としてのボス３０を、該上沓２２ａの上面と上記ソールプレート２３の下面との間に形成させる間詰め材充填空間部２４の上下方向寸法よりも大となる上下方向寸法で突設する一方、上記ソールプレート２３の中央部に、上記ボス３０の断面形状に応じた形状の嵌合孔３１を設けた構成としてもよい。このようにすれば、上記ソールプレート２３と上記支承本体２２を上下方向に並べて配置するときに、該支承本体２２の上沓２２ａに設けてあるボス３０の上部を、上記ソールプレート２３の嵌合孔３１に下方より挿入して嵌合させることで、鋼製橋脚１の増設横梁１４に台座１１を介して取り付ける支承本体２２の上沓２２ａと、上記各主桁４，５，６に取り付けたソールプレート２３との間に水平方向に相対変位させようとする荷重が作用するときに、該荷重を上記上沓２２ａのボス３０と、ソールプレート２３の嵌合孔３１との嵌合により受けることができるようにしてもよい。

その他の構成は図９に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。

以上の構成としてある本発明の取替用支承装置２１を用いて支承装置の取替工事を行う場合は、先ず、図２（イ）（ロ）に示す如く、図８（イ）（ロ）（ハ）及び図９に示したと同様の３主Ｉ桁橋の鋼製橋脚１の横梁３の下側に、橋軸方向に中主桁５のフルウェブ部の下方位置まで延びる幅広の増設横梁１４を配置して、その上端部を上記横梁３の下端部に一体に取り付けると共に、該増設横梁１４の橋幅方向の両端部を、両脚柱２にそれぞれ一体に固定する。又、予め、本発明の取替用支承装置２１の構成要素である台座１１と支承本体２２とソールプレート２３を分離した状態で準備すると共に、間詰め材として用いるための無収縮モルタル２５を別途用意しておく。

上記のようにして増設横梁１４を設けた後は、図３（イ）（ロ）に示す如く、上記各主桁４，５，６における上記増設横梁１４の橋軸方向両端部の上方に位置するフルウェブ部分を最終支承位置に設定して、該最終支承位置の下フランジの下面に、上記ソールプレート２３の取付部２３ａを、ボルト等の図示しない所要の取付手段により取り付ける。又、上記各主桁４，５，６の上記最終支承位置のウェブの両側面と下フランジには、図１２（ロ）（ハ）に示したと同様に支点上補剛材１８を設け、更に、該支点上補剛材１８の橋軸方向の両側近傍個所のウェブ両側面と下フランジに、補強用のリブ２０をそれぞれ取り付けるようにする。なお、この際、上記各主桁４，５，６のうち、中主桁５の場合は、図３（ロ）に示すように、支点上補剛材１８の橋軸方向両側近傍個所のウェブの両側面と下フランジに予め設けるリブ２０のうち、上記支点上補剛材１８よりも桁端寄りに設けるリブとして、該中主桁５の切欠き部７に沿って設けてある既設のフランジをそのまま利用するようにしてもよい。このようにすれば、上記中主桁５に新設するリブ２０の数を半減できるため、該中主桁５にリブ２０を設けるための作業に要する手間及び時間を削減できるようになる。

次に、図４（イ）に示すように（以後の工程は各主桁４，５，６について共通であるため、図示する便宜上、図４（イ）（ロ）乃至図６では、図３（ロ）に対応する図のみを示して各主桁４，５，６について実施する工程を説明するようにする。）、上記ソールプレート２３の下側に支承本体２２を配置して、該支承本体２２の上沓２２ａの上面に突設してあるボス３０を上記ソールプレート２３に設けた嵌合孔３１に挿入すると共に、上記上沓２２ａの上面の外周縁部に設けてある堰部２６を上記ソールプレート２３の下端部の周りに配置した状態で、上記各主桁４，５，６の下フランジと上記ソールプレート２３のボルト孔２８に上方より挿通させたセットボルト２９の先端部を、上記支承本体２２の上沓２２ａに設けてあるねじ穴２７に螺着させて、該支承本体２２を上記各ソールプレート２３の下側に一旦吊り下げるようにして保持させる。

次いで、図４（ロ）に示す如く、上記増設横梁１４の上面と、上記支承本体２２の下端との間に、台座１１を挿入して仮設置する。

上記のようにして支承本体２２の下方に台座１１を配置したら、上記セットボルト２９を緩めることにより、図５（イ）に示すように、上記支承本体２２を自重により下降させて、上記台座１１の上に載置させ、この状態で、該各支承本体２２の下端部を対応する台座１１の上端部に溶接等の所要の固定手段により固定して一体化する。これにより、上記台座１１上に固定された支承本体２２の上沓２２ａの上面と、上記ソールプレート２３の下面との間には、隙間としての間詰め材充填空間部２４が形成されるようになる。

上記間詰め材充填空間部２４が形成された後は、図５（ロ）に示すように、上記間詰め材充填空間部２４に無収縮モルタル２５を隙間なく充填する。

上記間詰め材充填空間部２４に充填された無収縮モルタル２５が硬化して強度が発現された後は、上記台座１１の下端部を上記増設横梁１４に溶接等の所要の固定手段により固定して一体化する。これにより、上記増設横梁１４と、上記各主桁４，５，６の最終支承位置の下フランジとの間には、上記ソールプレート２３と強度発現した無収縮モルタル２５と支承本体２２と台座１１が上下方向に一体に連結された構成を具備して大きな垂直荷重に耐え得る強度を備えた本発明の取替用支承装置２１が、上記増設横梁１４の上面と、横梁３に既設の桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃに既設の支承装置１０や端横桁８（図２（イ）参照）を介して支持された状態の各主桁４，５，６の上記最終支承位置の下フランジの下面との間隔に一致した上下方向寸法で形成されるようになる。

したがって、その後、上記各主桁４，５，６の荷重を上記横梁３に設置してある桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃへ伝えて支持している既設の支承装置１０を、ガス切断等の所要の切断手段により徐々に切断して、強度を徐々に低下させると、上記各主桁４，５，６の荷重が、該既設の支承装置１０より、上記取替用支承装置２１に徐々に盛替えられるようになり、上記既設の支承装置１０を介した横梁３の桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃまでの荷重伝達経路が完全に切り離された時点で、上記各主桁４，５，６の荷重は、すべて上記取替用支承装置２１を介して増設横梁１４へ伝えられて支持されるようになる。

よって、その後は、図６に示すように、上記既設の支承装置１０及び既設の桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃを完全に撤去することで、上記既設の支承装置１０から新たに設けた取替用支承装置２１への支承装置の取替工事が完了するようになる。又、必要に応じて、既設の各端横桁８（図２（イ）参照）の移設や取り替え等を行うようにすればよい。

このように、本発明の支承装置の取替工法及び該工法に用いる取替用支承装置によれば、鋼製橋脚１の横梁３に設けた桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃに既設の支承装置１０を介して支持されている各主桁４，５，６に設定した最終支承位置の下フランジの下面と、上記鋼製橋脚１に増設する増設横梁１４の上面との間に、両者の間隔に一致する上下方向寸法を備えた取替用支承装置２１を設置することができるため、該取替用支承装置２１を上記各主桁４，５，６の最終支承位置の下方に配設する際に上記各主桁のジャッキアップ操作を不要にできる。

又、上記各主桁４，５，６の最終支承位置の下フランジ下面と、上記鋼製橋脚１に増設する増設横梁１４の上面との間に取替用支承装置２１を設けた後は、上記既設の支承装置１０を徐々に切断することで、上記各主桁４，５，６の荷重を上記既設の支承装置１０から新たに設けた上記取替用支承装置２１へ盛替えることができるため、上記支承装置１０や、鋼製橋脚１の横梁３に設けてあった既設の桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃを撤去する際にも、上記各主桁４，５，６のジャッキアップ操作を不要にすることができる。

以上により、本発明の支承装置の取替工法では、各主桁４，５，６のジャッキアップ操作を行う必要がなく、よって、非特許文献１に示されたような従来の支承装置取替工法で要していた如き各主桁４，５，６のジャッキアップ操作に専用に用いるジャッキアップ用受け台は不要になるため、支承装置の取替工事に要する工程を大幅に削減することができて、工期の短縮化を図ることが可能になる。

更に、上記中主桁５は、既設の支承装置１０による当初の支承位置である切欠き部７が設けてある桁端より、フルウェブ部分へと支承位置を変更するようにしてあるので、上記切欠き部７を補強するためのフルウェブ化の工程を不要にでき、このことによっても、支承装置の取替工事に要する工程を削減して、工期の短縮化を図ることが可能になる。

上記実施の形態においては、間詰め材として無収縮モルタル２５を用いる場合について示したが、上記間詰め材２５は、無収縮性又は硬化時における収縮率が極わずかな硬化性の流体であり、且つ、上記支承本体２２の上沓２２ａの上面とソールプレート２３の下面との間に形成される間詰め材充填空間部２４に充填された状態で、各主桁４，５，６より作用する垂直荷重に耐え得る耐圧能を備えていれば、エポキシ樹脂等の樹脂や、その他、いかなる硬化性の流体を用いるようにしてもよい。

更には、上記硬化性の流体の間詰め材２５に代えて、各主桁４，５，６より作用する垂直荷重に耐え得る耐圧能を備えた鋼材等によるソリッドな間詰め材を用いるようにしてもよい。すなわち、図７に示すように、上記増設横梁１４上に支承本体２２を台座１１を介して設置し、且つ各主桁４，５，６の最終支承位置の下フランジの下面にソールプレート２３を取り付けることで、上記支承本体２２の上沓２２ａの上面と、上記ソールプレート２３の下面との間に隙間としての間詰め材充填空間部２４を形成させた後、該間詰め材充填空間部２４の上下方向寸法に対応した厚み寸法となるように鋼材等により製作したソリッドな間詰め材２５ａを、上記間詰め材充填空間部２４へ側方より押し込み、必要に応じて上記間詰め材２５ａを上記支承本体２２の上沓２２ａやソールプレート２３の一方又は双方に溶接等の所要の固定手段で固定することにより、上記増設横梁１４の上面と、上記各主桁４，５，６の最終支承位置の下フランジ下面との間にて、上記ソールプレート２３と間詰め材２５ａと支承本体２２と台座１１が上下方向に連結された構成を具備して大きな垂直荷重に耐え得る強度を備え、且つ上記増設横梁１４の上面と上記各主桁４，５，６の最終支承位置の下フランジ下面との間の間隔に一致した上下方向寸法を有する本発明の取替用支承装置２１を形成させるようにしてもよい。なお、このようにソリッドな間詰め材２５ａを用いる場合は、上記間詰め材２５ａを、上記間詰め材充填空間部２４へ側方より押し込む必要上、上記支承本体２２の上沓２２ａの外周縁部の上面側の堰部２６は省略すればよい。又、上記支承本体２２の上沓２２ａの上面中央部にボス３０が設けてある場合は、上記間詰め材２５ａを、２分割以上の複数分割構造として、各分割体に上記ボス３０との干渉を防止するための半円形や扇形等の切り欠きを設けておくようにすればよい。

なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、支承本体２２の上沓２２ａと、上記各主桁４，５，６に取り付けたソールプレート２３との間に水平方向に相対変位させようとする方向に作用する荷重に対する耐力を向上させる観点からすると、上記支承本体２２の上沓２２ａにボス３０を設けると共に、ソールプレート２３に上記上沓２２ａのボス３０を嵌合させるための嵌合孔３１を設けることが好ましいが、上記上沓２２ａのボス３０とソールプレート２３の嵌合孔３１を省略してもよい。

又、上記実施の形態においては、支承本体２２の上沓２２ａの上面外周縁部に、間詰め材充填空間部２４を取り囲むための堰部２６を一体に設けるものとして示したが、該上記上沓２２ａの堰部２６を省略して上記間詰め材充填空間部２４に間詰め材としての無収縮モルタル２５を充填するときに、該間詰め材充填空間部２４の周りに無収縮モルタル２５の流出を阻止するための型枠を設けるようにしてもよい。

上記のように支承本体２２の上沓２２ａの上面側の堰部２６及びボス３０を共に省略する場合は、図３（イ）（ロ）に示したように主桁４，５，６の最終支承位置の下フランジの下面にソールプレート２３を取り付けた後、図４（イ）に示したように、上記ソールプレート２３に、一旦、支承本体２２をセットボルト２９により取り付けた状態としてから、図４（ロ）に示したように、該ソールプレート２３に取り付けた支承本体２２と、増設横梁１４上面との間に台座１１を挿入し、その後、図５（イ）に示すように上記セットボルト２９を緩めて、上記支承本体２２を台座１１上に載置させるようにする工程に代えて、図３（イ）（ロ）に示したように主桁４，５，６の最終支承位置の下フランジの下面にソールプレート２３を取り付けた後、該ソールプレート２３の下面と増設横梁１４の上面との間に、台座１１及び支承本体２２を、順次又は重ねた状態で一括して側方から挿入して配置するようにしてもよい。

上記実施の形態では、図５（ロ）に示したように間詰め材充填空間部２４への間詰め材としての無収縮モルタル２５の充填を行った後に台座１１の下端部を上記増設横梁１４の上面に溶接等の所要の固定手段により固定するものとして示したが、図４（ロ）に示す如く、上記増設横梁１４の上面と、ソールプレート２３に一旦取り付けた支承本体２２の下端との間に台座１１を挿入した段階で、該台座１１の下端部を増設横梁１４の上面に溶接等の所要の固定手段により固定するようにしてもよい。

本発明の支承装置の取替工法は、箱桁橋にて、支持構造物としての鋼製橋脚上に、被支持構造物としての箱桁を支持するために用いている支承装置１０の取替工事に適用してもよい。更には、支持構造物の上側に被支持構造物が既設の支承装置１０を介して支持され、且つ支承取替工事により新たに設ける取替用支承装置２１による被支持構造物の最終支承位置を、上記既設の支承装置１０による当初の支承位置と異なる個所に設定できれば、鋼橋における鋼製橋脚１による主桁４，５，６の支承部分以外のいかなる支持構造物上にて被支持構造物を支持している支承装置の取替工事に適用してもよい。

その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の支承装置の取替工法及び該工法に用いる取替用支承装置の実施の一形態として、Ｉ桁橋の鋼製橋脚に主桁を支持させる部分に設けてある支承装置の取替工事を行う場合の適用例を示すもので、（イ）は該取替工法で用いる取替用支承装置を示す一部切断概略側面図、（ロ）は（イ）の取替用支承装置における支承本体の上端部を拡大して示す切断側面図である。 図１の取替工法の手順を示すもので、（イ）鋼製橋脚の横梁の下方に増設横梁を設けた状態を示す概略平面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ方向矢視図である。 図１の取替工法における図２（イ）（ロ）に続く手順を示すもので、（イ）は外主桁の最終支承位置の下端部にソールプレートを取り付けた状態を、（ロ）は中主桁の最終支承位置の下端部にソールプレートを取り付けた状態をそれぞれ示す概略側面図である。 図１の取替工法における図３（イ）（ロ）に続く手順を示すもので、（イ）はソールプレートの下側に支承本体を取り付けた状態を示す一部切断概略側面図、（ロ）は増設横梁の上面に台座を設置した状態を示す一部切断該略側面図である。 図１の取替工法における図４（ロ）に続く手順を示すもので、（イ）は台座の上側に支承本体を取り付けて上沓とソールプレートとの間に間詰め材充填空間部を形成させた状態を示す一部切断概略側面図、（ロ）は間詰め材充填空間部に無収縮モルタルを充填して取替用支承装置を形成させた状態を示す一部切断概略側面図である。 図１の取替工法における図５（ロ）に続く手順を示すもので、取替用支承装置に主桁の荷重を盛替えて、既設の支承装置及び桁受けブラケットを撤去した状態を示す一部切断概略側面図である。 本発明の実施の他の形態として、支承装置の取替工法に用いる取替用支承装置の別の例を示す一部切断概略側面図である。 多主Ｉ桁橋の一例として、従来首都高速道路等で用いられている３主Ｉ桁橋の概略を示すもので、（イ）は平面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＣ−Ｃ方向矢視図である。 図８の３主Ｉ桁橋にて鋼製橋脚に主桁を支持させる部分に設けてある支承装置を拡大して示す概略側面図である。 従来主桁フルウェブ化工事として行われている支承装置の取替工法にて鋼製橋脚の横梁の下方に増設横梁を設けた状態を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＤ−Ｄ方向矢視図である。 主桁フルウェブ化工事にて各主桁をジャッキアップした状態を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＥ−Ｅ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＦ−Ｆ方向矢視図である。 主桁フルウェブ化工事にて中主桁をフルウェブ化した後、増設横梁上に新たに設けた支承装置の上側に各主桁を載置した状態を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＧ−Ｇ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＨ−Ｈ方向矢視図である。

符号の説明

１ 鋼製橋脚（支持構造物）
４，５，６ 主桁（被支持構造物）
１０ 支承装置（既設の支承装置）
１１ 台座
１４ 増設横梁（支持構造物）
２１ 取替用支承装置
２２ 支承本体
２２ａ 上沓
２３ ソールプレート
２４ 間詰め材充填空間部
２５ 無収縮モルタル（間詰め材）
２５ａ 間詰め材
２６ 堰部

Claims (5)

1. 既設の支承装置で支持されている被支持構造物の所要個所にソールプレートを取り付け、該ソールプレートの下方の支持構造物上に、台座を設けると共に、該台座の上側に支承本体を取り付けて、該支承本体の上沓の上面と上記ソールプレートの下面との間に間詰め材充填空間部を形成させ、次に、上記間詰め材充填空間部に間詰め材を入れることで、上記支持構造物と被支持構造物との間に、上記台座と支承本体と間詰め材とソールプレートからなり且つ上記支持構造物と被支持構造物の間隔に応じた上下寸法を有する取替用支承装置を形成し、次いで、上記被支持構造物の既設の支承装置を介した上記支持構造物への荷重の伝達経路を、徐々に破壊することで上記被支持構造物の荷重を該既設の支承装置より上記取替用支承装置へ徐々に盛替えて、該被支持構造物の荷重を取替用支承装置を介して支持構造物へ伝えて支持させるようにすることを特徴とする支承装置の取替工法。
2. 支承本体の上沓の上面とソールプレートの下面との間に形成させる間詰め材充填空間部に入れる間詰め材として、硬化性の流体を用いるようにする請求項１記載の支承装置の取替工法。
3. 既設の支承装置で支持されている被支持構造物の所要個所に取り付けるソールプレートと、支持構造物上における上記ソールプレートの真下位置に設置するための台座と、該台座上に取り付ける支承本体と、該支承本体の上沓の上面と上記ソールプレートの下面との間に形成させる間詰め材充填空間部に入れるための間詰め材を備えてなる構成を有することを特徴とする取替用支承装置。
4. 支承本体の上沓の上面とソールプレートの下面との間に形成させる間詰め材充填空間部に入れる間詰め材を、硬化性の流体とした請求項３記載の取替用支承装置。
5. 支承本体の上沓の外周縁部の上面側に、該上沓の上面とソールプレートの下面との間に形成させる間詰め材充填空間部を取り囲む堰部を設けるようにした請求項４記載の取替用支承装置。

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