JP5528216B2 - 橋台の補強方法 - Google Patents
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Description
この発明は、橋台の補強方法、特に、橋台と橋桁とがラーメン構造により連結され、橋台の背面側に背面盛土が盛られた橋梁における橋台の補強方法に関するものである。
営業線として使用されている橋梁が老朽化して使用が困難になった場合の１つの対策として、新たに橋梁を構築することが考えられるが、これには、先ず、仮線を構築して線路を移設し、老朽化した既設橋梁を撤去後、新橋梁を構築し、線路を新橋梁に敷設後、仮線を撤去するといった数多くの工程を経る必要があるので、莫大な時間と費用が必要となり、簡単には実施できないといった問題がある。
そこで、上記問題を解決するための方法が、特許文献１（特開２００９−２５６９３８号公報）に既設橋梁の改築方法として開示されている。以下、この改築方法を従来改築方法といい、図面を参照しながら説明する。
図８は、既設橋梁を示す概略断面図、図９は、従来改築方法により補強された既設橋梁を示す概略断面図である。
図８に示すように、既設橋梁は、基礎１上に構築された一対の橋台２と、橋台２の桁座３に設置された支承４を介して橋台２間に渡された橋桁５とから構成され、橋台２は、その背面盛土６の土圧を片持ち梁として支え、橋桁５は、支承４によって支持された単純梁として列車等の荷重を支える構造になっている。
従来改築方法は、このような既設橋梁が老朽化した場合の橋梁の補強方法であり、図９に示すように、老朽化が進んだ橋桁５の支承４の周辺Ａに対して、ケレン作業（古い塗膜や錆を除去し、鉄地肌を露出させる作業）を施した後、橋台２と橋桁５との隅角部（接続部分）を頬杖補強材７により補強してラーメン構造とし、これにより橋台２と橋桁５とを一体化するものである。
この他、特許文献１には、図示しないが、橋台２と橋桁５との隅角部だけでなく、隅角部周辺に型枠を設置し、型枠内にコンクリートを打設することによって、橋台２と橋桁５との隅角部およびその周辺をコンクリートを介して一体化することが開示されている。
さらに、特許文献１には、図９に示すように、背面盛土６内に地山補強材８を打ち込んで背面盛土６を補強し、地山補強材８と橋台２とを連結することが開示されている。
図１０に、橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントの変化を示す。図１０（ａ）は、橋台と橋桁との隅角部の補強および地山補強材による背面盛土の補強を行っていない場合で、常時の橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントを示す図であり、図１０（ｂ）は、従来改築方法により、橋台と橋桁との隅角部の補強および地山補強材による背面盛土の補強を行った場合で、常時の橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントを示す図であり、図１０（ｃ）は、橋台と橋桁との隅角部の補強および地山補強材による背面盛土の補強を行っていない場合で、地震時の橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントを示す図であり、図１０（ｄ）は、従来改築方法により、橋台と橋桁との隅角部の補強および地山補強材による背面盛土の補強を行った場合で、地震時の橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントを示す図である。
図１０から以下のことが明らかである。
図１０（ａ）に示すように、常時で、橋台２と橋桁５との隅角部の補強および地山補強材８による背面盛土６の補強を行っていない場合には、橋桁５の中央部に最大の曲げモーメントが作用するが、図１０（ｂ）に示すように、従来改築方法により、橋台２と橋桁５との頬杖補強材７による隅角部の補強および地山補強材８による背面盛土６の補強を行った場合には、橋桁５の端部に上側引張りモーメントが作用する結果、橋桁５に作用する曲げモーメントは減少する。
図１０（ｃ）に示すように、地震時で、橋台２と橋桁５との隅角部の補強および地山補強材８による背面盛土６の補強を行っていない場合には、橋桁５の中央部に作用する最大曲げモーメントは、慣性力により大幅に増大するが、図１０（ｄ）に示すように、従来改築方法により、橋台２と橋桁５との頬杖補強材７による隅角部の補強および地山補強材８による背面盛土６の補強を行った場合には、橋桁５の端部に上側引張りモーメントが作用する結果、橋桁５に作用する曲げモーメントは減少する。
しかし、図１０（ｄ）から明らかなように、地震時には、慣性力により橋台２に内側に作用する曲げモーメントが作用するので、橋台２の補強が望まれている。
このように、従来改築方法によれば、橋台２と橋桁５とをラーメン構造により一体化することにより、老朽化した既設橋梁を強固に補強することができるので、橋梁を最初から構築し直す場合に比べて、橋梁の構築に要する時間や費用を格段に削減することができるといった効果がもたらされる。
しかし、温度変化による橋桁５の伸縮、あるいは、地震等により補強強度を超える曲げ引張り荷重が橋台２の前面側に作用した場合には、橋台２が損傷する恐れがあった。
また、特許文献１には、上述したように、背面盛土６内に地山補強材８を打ち込んで背面盛土６を補強し、地山補強材８と橋台２とを連結することが開示されているが、このようにして、橋台２を補強しても、温度変化による橋桁５の伸縮、あるいは、地震等により、補強強度を超える曲げ引張り荷重が橋台２の前面側に作用した場合には、橋台２が損傷する恐れがあった。
従って、この発明の目的は、橋台と橋桁とがラーメン構造により連結され、橋台の背面側に背面盛土が盛られている橋梁において、橋台の前面側を補強手段により補強することにより、温度変化や地震等により生じる橋桁の変形により、橋桁を介して橋台の前面側に過大な曲げ引張り荷重が作用して、橋台が損傷することを確実に防止することができる橋台の補強方法を提供することにある。
この発明は、上記知見に基づきなされたものであり、下記を特徴とするものである。
請求項１に記載の発明は、橋台と橋桁とがラーメン構造により連結され、前記橋台の背面側に背面盛土が盛られている橋梁の前記橋台の前面側を補強手段により補強し、前記補強手段は、前記橋台の前面側に補強用鋼板を巻き付けることからなる、橋台の補強方法において、前記補強用鋼板を前記橋台の両側に増設した取付部の側面を含めて前記橋台の前面側に巻き付け、前記取付部に地山補強材を取り付けて、前記橋台と連結することに特徴を有するものである。
この発明によれば、橋台と橋桁とがラーメン構造により連結され、橋台の背面側に背面盛土が盛られている橋梁において、橋台の前面側を補強手段により補強することにより、温度変化や地震等により生じる橋桁の変形により、橋桁を介して橋台の前面側に過大な曲げ引張り荷重が作用して、橋台が損傷することを確実に防止することができる。
この発明の、橋台の補強方法の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
図１は、この発明の、橋台の補強方法により補強された橋台を示す概略縦断面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
図１および図２に示すように、この発明の、橋台の補強方法は、橋台２と橋桁５とが頬杖補強材７等によりラーメン構造となるように連結され、橋台２の背面側に背面盛土６が盛られている橋梁において、橋台２の前面側（道路側、すなわち、背面盛土６と反対側）に、補強用鋼板９を巻き付けることからなる補強手段により、橋台２の前面側を補強するものである。
なお、図２に示すように、背面盛土６内には、地山補強材８が打ち込まれ、地山補強材８と橋台２とは連結されている。
このようにして、橋台２の前面側を補強することによって、温度変化や地震等により生じる橋桁５の変形により、橋桁５を介して橋台２の前面側に過大な曲げ引張り荷重が作用して、橋台２が損傷することを確実に防止することができる。
既設橋梁の橋台２を補強する場合には、図２に示すように、既設の橋台２の両側に、地山補強材８の取付部１０を増設し、取付部１０に地山補強材８を取り付ける。この場合、補強用鋼板９を取付部１０の側面を含めて橋台２の前面側に巻き付ける。
この発明の橋台の補強方法は、特に、無筋の重力式橋台の補強に有効である。
上記補強手段は、図３および図４に示すように、橋台の前面側にコンクリート壁１１を新たに施工するもの、すなわち、コンクリート巻立て工法であっても良い。なお、コンクリート巻立て工法は、橋台の前面側と橋台の両側面に渡って行っても良い。
また、上記補強手段は、図５から図７に示すように、例えば、Ｈ形鋼を格子状に組んだものからなる補強用鋼材１２を橋台２の前面側にあてがって、橋台２の前面側を押え付けるものであっても良い。この場合、地山補強材８と補強用鋼材１２とを連結する。
上述した何れの補強手段によっても、橋台２の前面側を補強して、過大な曲げ引張り荷重による橋台２の損傷を確実に防止することができる。
以上説明したように、この発明によれば、橋台２と橋桁５とがラーメン構造により連結され、橋台２の背面側に背面盛土６が盛られている橋梁において、橋台２の前面側を補強手段により補強することにより、温度変化や地震等により生じる橋桁の変形により、橋桁５を介して橋台２の前面側に過大な曲げ引張り荷重が作用して、橋台が損傷することを確実に防止することができる。
１：基礎
２：橋台
３：桁座
４：支承
５：橋桁
６：背面盛土
７：頬杖補強材
８：地山補強材
９：補強用鋼板
１０：取付部
１１：コンクリート壁
１２：補強用鋼材
２：橋台
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５：橋桁
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７：頬杖補強材
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１０：取付部
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Claims (1)
- 橋台と橋桁とがラーメン構造により連結され、前記橋台の背面側に背面盛土が盛られている橋梁の前記橋台の前面側を補強手段により補強し、前記補強手段は、前記橋台の前面側に補強用鋼板を巻き付けることからなる、橋台の補強方法において、
前記補強用鋼板を前記橋台の両側に増設した取付部の側面を含めて前記橋台の前面側に巻き付け、前記取付部に地山補強材を取り付けて、前記橋台と連結することを特徴とする、橋台の補強方法。
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