JP5714337B2 - 鉄道高架橋柱の取り換え工法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道高架橋柱の取り換え工法に係り、特に、震害などで損傷した柱だけでなく、健全な柱に対しても適用できる既設ＲＣ（鉄筋コンクリート：Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）ラーメン高架橋柱の取り換え工法に関するものである。

従来、橋脚の補強方法としては、例えば、橋脚の周囲に全体的に鉄筋が入った鉄筋コンクリート構造を形成するようにしたものがある（下記特許文献１参照）。

また、橋脚の建て替え工法では、図２に示すように、建て替え対象となる既存の橋脚１０１に隣接した位置に、当該既存の橋脚１０１を挟み込むように、橋軸方向両側に新規橋脚１０２，１０３を建て、それらの新規橋脚１０２，１０３によって主桁１０５及び床版１０６からなる橋梁の上部構造体１０４が支持される状態とした後に、既存の橋脚１０１を撤去するようにしていた（下記特許文献２参照）。

特開２００７−１７７４９２号公報 特開２００８−３０３６９８号公報

鉄道高架橋柱が震害などにより損傷を受けた場合、これまでの高架橋柱の取り換え工法では、軸方向鉄筋を曲げ戻して、鋼板を巻き立てる工法などを用いていた。また、既設高架橋柱は駅部幅が大きいものが多く、これまでの高架橋柱の取り換え工法では、新しい柱の幅を既存の柱の幅より小さくして高架橋柱間の空間拡幅を行うことが難しかった。仮に柱の幅を小さくした場合には、本設構造物として十分な耐力を得ることができる高架橋柱の取り換え工法とならない可能性があった。

本発明は、上記状況に鑑みて、震害などで損傷した鉄道高架橋柱の取り換えと同時に高架橋下の空間拡幅を行うことができる、鉄道高架橋柱の取り換え工法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、鉄道高架橋柱の取り換え工法であって、上部に鉄道高架橋柱が設置される基体と、この鉄道高架橋柱の上部に設置される上部構造体とを備える鉄道高架橋の既設鉄道高架橋柱の取り換え工法において、前記既設鉄道高架橋柱の軸方向鉄筋及び柱を取り除き、前記基体及び前記上部構造体に対し、前記柱の中心位置近くに削孔を形成し、前記基体上に前記柱の外径よりも小さな外径を有する塑性ヒンジ区間保護キャップを仮に設置し、前記削孔に新たな軸方向鉄筋を挿入し、モルタルを充填して固定し、前記上部構造体側の、対向する前記新たな軸方向鉄筋の先端部に継手を配置し、前記新たな軸方向鉄筋に帯鉄筋を設置し、前記継手位置に前記塑性ヒンジ区間保護キャップを移動し、前記帯鉄筋を設置した前記新たな軸方向鉄筋に、前記塑性ヒンジ区間保護キャップと同じ外径となるようにコンクリートを打設することで新たな鉄道高架橋柱への取り換えを行い、新たな鉄道高架橋柱間の空間拡幅を行うことを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載の鉄道高架橋柱の取り換え工法において、前記塑性ヒンジ保護キャップが鋼板または超高強度繊維補強コンクリートからなることを特徴とする。

〔３〕上記〔１〕記載の鉄道高架橋柱の取り換え工法において、前記継手が重ね継手又は機械式継手であることを特徴とする。

本発明によれば、震害などによる既設鉄道高架橋柱の塑性ヒンジ区間の鉄筋の損傷の有無にかかわらず、適用可能な鉄道高架橋柱の取り換え工法を提供することができる。また、鉄道高架橋下の空間を拡幅することができ、その空間の有効利用に資することができる。加えて、鉄道高架橋柱の性能向上を図ることができる。

本発明の実施例を示す鉄道高架橋柱の取り換え工法を示す図である。 従来の橋脚の建て替え工法を示す図である。

本発明の鉄道高架橋柱の取り換え工法は、上部に鉄道高架橋柱が設置される基体と、この鉄道高架橋柱の上部に設置される上部構造体とを備える鉄道高架橋の既設鉄道高架橋柱の取り換え工法において、前記既設鉄道高架橋柱の軸方向鉄筋及び柱を取り除き、前記基体及び前記上部構造体に対し、前記柱の中心位置近くに削孔を形成し、前記基体上に前記柱の外径よりも小さな外径を有する塑性ヒンジ区間保護キャップを仮に設置し、前記削孔に新たな軸方向鉄筋を挿入し、モルタルを充填して固定し、前記上部構造体側の、対向する前記新たな軸方向鉄筋の先端部に継手を配置し、前記新たな軸方向鉄筋に帯鉄筋を設置し、前記継手位置に前記塑性ヒンジ区間保護キャップを移動し、前記帯鉄筋を設置した前記新たな軸方向鉄筋に、前記塑性ヒンジ区間保護キャップと同じ外径となるようにコンクリートを打設することで新たな鉄道高架橋柱への取り換えを行い、新たな鉄道高架橋柱間の空間拡幅を行う。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の実施例を示す鉄道高架橋柱の取り換え工法を示す図である。

本発明では、損傷した塑性ヒンジ区間の鉄筋を残さずに取り換えを行うものである。なお、鉄道高架橋柱を切断して取り除いた場合における高架橋柱の倒壊などを防ぐため、仮支柱による補強工事や仮工事が必要になるが、それらについては説明を省略する。

（１）まず、図１（ａ）に示すように、既設鉄道高架橋柱である既設ＲＣラーメン高架橋柱１を点検する。ここでは、震害などにより塑性ヒンジ区間２，２′の軸方向鉄筋３に座屈が発生している場合〔図１（ｂ）参照〕を例に説明しているが、本発明は、塑性ヒンジ区間２，２′に損傷がない場合でも適用可能である。なお、Ａは既設ＲＣラーメン高架橋柱１の基台、Ｂは既設ＲＣラーメン高架橋柱１の上部構造体である。

（２）次に、図１（ｃ）に示すように、塑性ヒンジ区間２，２′の軸方向鉄筋３も含めて元の柱４を切断して全て除去する。そして、基体Ａ及び上部構造体Ｂに対し、元の柱４の中心に近い位置に削孔５，５′を形成する。このとき、削孔５，５′により形成される外径が元の柱４の外径よりも小さくなるようにする。

（３）次に、図１（ｄ）に示すように、基台Ａ上に削孔５′が隠れる大きさの塑性ヒンジ区間保護キャップ６の設置を行い、削孔５，５′にそれぞれ軸方向鉄筋７，７′を挿入して、モルタル８，８′を充填して固定する。このとき、上部構造体Ｂに設けた削孔５に挿入する軸方向鉄筋７には短いものを用い、基体Ａに設けた削孔５′に挿入する軸方向鉄筋７′には長ものを用いる。なお、挿入・固定した両鉄筋７，７′の先端部７Ａ、７Ａ′は、後述する上部構造体Ｂ側へ移動した塑性ヒンジ保護キャップ６により覆われる位置にくるものとする。

（４）次に、図１（ｅ）に示すように、軸方向鉄筋７，７′の先端部７Ａ，７Ａ′に継手９を配置する。ここで、継手９としては、例えば、重ね継手、機械式継手などを用いる。

（５）次に、図１（ｆ）に示すように、軸方向鉄筋７，７′に帯鉄筋１０を設置する。また、塑性ヒンジ区間保護キャップ６を上部構造体Ｂ側の継手９の位置に移動させる。

（６）次いで、図１（ｇ）に示すように、帯鉄筋１０を設置した軸方向鉄筋７，７′に塑性ヒンジ保護キャップ６と同じ径になるようにコンクリート１１を打設する。

（７）すると、図１（ｈ）に示すように、既設ＲＣラーメン高架橋柱の取り換えを完了する。ここで、新たな塑性ヒンジ区間１２，１２′が構築されることになる。

なお、塑性ヒンジ保護キャップ６は、鋼板や超高強度繊維補強コンクリートなどからなるものを用い、その外径は元の柱４の外径よりも小さいものとする。

本発明の鉄道高架橋柱の取り換え工法では、既設鉄道高架橋柱１の外径よりも狭い幅の柱とするようにコンクリートを打設することで、柱取り換え後の高架橋柱間の空間を拡幅し、高架橋下の空間を有効に利用することができる。

より具体的には、本発明の工法では、軸方向鉄筋を全て除去し、新たに配置した軸方向鉄筋の継手箇所に塑性ヒンジ区間保護キャップを設け、さらに新たな軸方向鉄筋に帯鉄筋を設置してコンクリートを打設するようにしているので、柱の幅を細くしても本設構造物としての十分な耐力を得ることができる。

このように、本発明の鉄道高架橋柱は、既設のＲＣラーメン高架橋柱の塑性ヒンジ区間の軸方向鉄筋を取り換えることができるので、震害などによる軸方向鉄筋の損傷があるかないかにかかわらず、あらゆるＲＣラーメン高架橋柱の取り換えに適用することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明は、震害などによる損傷の有無にかかわらず実施することのできる鉄道高架橋柱の取り換え工法として利用可能である。

１ 既設鉄道高架橋柱（既設ＲＣラーメン高架橋柱）
２，２′ 塑性ヒンジ区間
３ 軸方向鉄筋
４ 元の柱
５，５′ 削孔
６ 塑性ヒンジ区間保護キャップ
７，７′ 軸方向鉄筋
７Ａ，７Ａ′ 軸方向鉄筋の先端部
８，８′ モルタル
９ 継手
１０ 帯鉄筋
１１ コンクリート
１２，１２′ 新たな塑性ヒンジ区間
Ａ 既設ＲＣラーメン高架橋柱の基台
Ｂ 既設ＲＣラーメン高架橋柱の上部構造体

Claims (3)

1. 上部に鉄道高架橋柱が設置される基体と、該鉄道高架橋柱の上部に設置される上部構造体とを備える鉄道高架橋の既設鉄道高架橋柱の取り換え工法において、
   （ａ）前記既設鉄道高架橋柱の軸方向鉄筋及び柱を取り除き、
   （ｂ）前記基体及び前記上部構造体に対し、前記柱の中心位置近くに削孔を形成し、
   （ｃ）前記基体上に前記柱の外径よりも小さな外径を有する塑性ヒンジ区間保護キャップを仮に設置し、
   （ｄ）前記削孔に新たな軸方向鉄筋を挿入し、モルタルを充填して固定し、
   （ｅ）前記上部構造体側の、対向する前記新たな軸方向鉄筋の先端部に継手を配置し、
   （ｆ）前記新たな軸方向鉄筋に帯鉄筋を設置し、前記継手位置に前記塑性ヒンジ区間保護キャップを移動し、
   （ｇ）前記帯鉄筋を設置した前記新たな軸方向鉄筋に、前記塑性ヒンジ区間保護キャップと同じ外径となるようにコンクリートを打設することで新たな鉄道高架橋柱への取り換えを行い、新たな鉄道高架橋柱間の空間拡幅を行うことを特徴とする鉄道高架橋柱の取り換え工法。
2. 請求項１記載の鉄道高架橋柱の取り換え工法において、前記塑性ヒンジ保護キャップが鋼板または超高強度繊維補強コンクリートからなることを特徴とする鉄道高架橋柱の取り換え工法。
3. 請求項１記載の鉄道高架橋柱の取り換え工法において、前記継手が重ね継手又は機械式継手であることを特徴とする鉄道高架橋柱の取り換え工法。