JP6382091B2

JP6382091B2 - 張出しスラブの補強工法

Info

Publication number: JP6382091B2
Application number: JP2014250864A
Authority: JP
Inventors: 敏弥田所; 達也仁平; 直希鬼頭; 大岡本; 俊之黒岩; 亮太笠倉; 進一井出
Original assignee: Railway Technical Research Institute; Tokyu Construction Co Ltd
Current assignee: Railway Technical Research Institute; Tokyu Construction Co Ltd
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: JP2016113755A

Description

本発明は、張出しスラブの補強工法に係り、特にラーメン高架橋の張出しスラブの補強工法に関するものである。

一般的に、ラーメン高架橋の張出しスラブの先端には高欄が配置されている。近年、高欄の老朽化に伴うリニューアルや、列車の高速化に伴う騒音対策等で高欄の嵩上げや防音壁の設置が必要となる場合がある。これらを実施した場合、張出しスラブに作用する死荷重が増加するだけでなく、受圧面積が増加した高欄や防音壁に対して風荷重が作用し、大きな曲げモーメント等が作用することで、張出しスラブの耐力が確保できなくなるケースがある。また、鋼材腐食により耐力が確保できなくなるケースがある。これに対する補強工法として、旧来、鋼板接着等の張出しスラブの全面的な補強工法が採用されてきた。

図１１は一般的なラーメン高架橋を示す図であり、１はラーメン高架橋、２はラーメン高架橋１の縦梁、３はラーメン高架橋１の横梁、４は張出しスラブである。

図１１から明らかなように、ラーメン高架橋１では柱の太さと柱間のピッチが等しくなるように設計される。

図１２は一般的なラーメン高架橋の張出しスラブ（張出し長２．８ｍ）の形状を示す形状図および配筋図、図１３は一般的なラーメン高架橋の張出しスラブ（張出し長２．３ｍ）の形状を示す形状図および配筋図、図１４は一般的なラーメン高架橋の張出しスラブ（張出し長２．８ｍ）の形状を示す上面図および下面図、図１５は一般的なラーメン高架橋の張出しスラブ（張出し長２．３ｍ）の形状を示す上面図および下面図である。各部に配置される鉄筋の配置の一例が示されている。

図１２から明らかなように張出しスラブは、柱の根元から張出しスラブ先端に向かって、徐々に細くなるように設計される。

特許第４０２５７９３号

「鉄筋コンクリートの歴史・鉄道構造物」，松本嘉司，土木学会論文集第４２６号／Ｖ−１４・１９９１年２月，ｐｐ．２３−２８「東海道新幹線鉄道橋梁の大規模改修による予防保全］、関雅紀、橋梁と基礎２０１４年４月，ｐｐ．１３−１８

高欄の嵩上げや防音壁の設置を実施した場合、張出しスラブに作用する死荷重が増加するだけでなく、受圧面積が増加した高欄や防音壁に対して風荷重が作用し、大きな曲げモーメント等が作用することで、張出しスラブの耐力が確保できなくなるケースがある。また、鋼材腐食により耐力が確保できなくなるケースがある。このような状況に対して、経済的かつ効果的な張出しスラブの補強が期待される。ところが、張出しスラブを補強する場合、施工範囲が広範囲に及ぶため、経済の問題、および作業用地の確保が問題となっている。

本発明は、上記状況に鑑みて、張出しスラブの補強にあたり、経済の問題、および作業用地の確保を図りつつ、増加する作用、鋼材腐食等の耐力低下に対応することができる、張出しスラブの補強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、
〔１〕張出しスラブの補強工法において、張出しスラブに部分的増厚とアンカー筋を併用し、前記張出しスラブの鉄筋への引張応力を低減し、応力の有効幅を考慮して柱・梁接合部付近を部分的かつ効果的に増厚し、前記張出しスラブおよび増厚部分の先端に補強鋼板を取り付け、前記補強鋼板近傍の張出しスラブに集中して生じる応力を緩和し、前記補強鋼板により既設構造物との一体性を高めることを特徴とする。

本発明によれば、張出しスラブの耐力を向上させることが出来るため、高欄の嵩上げや防音壁の設置に伴う張出しスラブの耐力不足を解決することが出来る。また，鋼材腐食等が生じた張出しスラブの耐力不足を解決することが出来る。施工範囲が張出しスラブと柱・梁接合部付近のみであるため、必ずしも、張出しスラブ全体に施工する必要がなく作業用地が小さくなるため、経済の問題を解決することが出来る。

本発明の着工前の張出しスラブを有するラーメン高架橋の斜視図である。本発明の実施例を示す型枠セパレータ、せん断補強筋（アンカー筋）の取り付け状態を示す図である。本発明の実施例を示す定着金物の設置状態を示す図である。本発明の実施例を示す軸方向鉄筋（アンカー筋）の設置状態を示す図である。本発明の実施例を示す側面・底面型枠の設置状態を示す図である。本発明の実施例を示す妻型枠・高流動コンクリート投入口の設置状態を示す図である。本発明の実施例を示す高流動コンクリート打設、投入口の撤去状態を示す図である。本発明の実施例を示す補強部材の設置状態（アンカー、貫通ボルトの固定）を示す図である。本発明の実施例を示す補強部材の設置（アンカー、貫通ボルトの固定）状態を示す図である。本発明の実施例を示す張出しスラブの補強工法の完成（防音壁嵩上げ）状態を示す斜視図である。一般的なラーメン高架橋を示す図である。一般的なラーメン高架橋の張出しスラブ（張出し長２．８ｍ）の形状を示す形状図および配筋図である。一般的なラーメン高架橋の張出しスラブ（張出し長２．３ｍ）の形状を示す形状図および配筋図である。一般的なラーメン高架橋の張出しスラブ（張出し長２．８ｍ）の形状を示す上面図および下面図である。一般的なラーメン高架橋の張出しスラブ（張出し長２．３ｍ）の形状を示す上面図および下面図である。

張出しスラブの補強工法は、張出しスラブに部分的増厚とアンカー筋を併用し、前記張出しスラブの鉄筋への引張応力を低減し、応力の有効幅を考慮して柱・梁接合部付近を部分的かつ効果的に増厚し、前記張出しスラブおよび増厚部分の先端に補強鋼板を取り付け、前記補強鋼板近傍の張出しスラブに集中して生じる応力を緩和し、前記補強鋼板により既設構造物との一体性を高める。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の着工前の張出しスラブを有するラーメン高架橋の斜視図である。

この図において、１１はラーメン高架橋、１２は縦梁、１３は横梁、１４は張出しスラブ、１５は地覆、１６は高欄または防音壁である。

ラーメン高架橋１１は鉄道構造物の一般的な形状であり、若干の寸法の相違はあっても、本発明の張出しスラブ１４の補強工法に容易に対応可能である。また、設置した補強部材は景観を考慮し、幅を高架橋柱の幅と同一に、高さを縦梁および横梁の高さと同一にすること前提に寸法を設定しているが、これよりも寸法が変化する場合もある。

図２は本発明の実施例を示す型枠セパレータ、せん断補強筋（アンカー筋）の取り付け状態を示す図、図３は本発明の実施例を示す定着金物の設置状態を示す図、図４は本発明の実施例を示す軸方向鉄筋（アンカー筋）の設置状態を示す図、図５は本発明の実施例を示す側面・底面型枠の設置状態を示す図、図６は本発明の実施例を示す妻型枠・高流動コンクリート投入口の設置状態を示す図、図７は本発明の実施例を示す高流動コンクリート打設、投入口の撤去状態を示す図で、図８は本発明の実施例を示す補強鋼板の設置状態（アンカー、貫通ボルトの固定）を示す図、図９は本発明の実施例を示す補強部材の設置（アンカー、貫通ボルトの固定）状態を示す図、図１０は本発明の実施例を示す張出しスラブの補強工法の完成（防音壁嵩上げ）状態を示す斜視図である。

これらの図において、２１は型枠セパレータ、２２はせん断補強筋（アンカー筋）、２３は定着金物、２４は軸方向鉄筋（アンカー筋）、２５は側面型枠、２６は底面型枠、２７は妻型枠、２８は高流動コンクリート投入口、２９は高流動コンクリート打設体、３０は補強鋼板（アンカー、貫通ボルトの固定）、３１は嵩上げされた防音壁である。

上記したように、張出しスラブと柱・梁接合部付近にアンカー筋２２を設置し、これを軸方向鉄筋２４とすることで、既設スラブに既に配置される鉄筋と同様に軸方向鉄筋２４とする。直角方向の鉄筋はアンカー筋２２として配置しせん断補強鉄筋の役割を有する。これに加えて，有害なひび割れを防止する観点から、必要に応じて、軸方向鉄筋と同方向および直角方向に鉄筋を配置する。

型枠２５，２６，２７は、アンカー筋２２で吊り、吊り型枠とする。更に型枠は永久型枠とし、高耐久性の型枠を用いることも出来る。これらの作業は足場を使用せず、高所作業車を利用して作業することができる。

これにより、ラーメン高架橋の張出しスラブの補強工法の作業の迅速化と工期の短縮を図ることが出来る。

張出しスラブ先端から型枠２５，２６，２７内に流し込むセメント材料（高流動コンクリートやグラウト、モルタル）を注入し、張出しスラブ自体がもつ傾斜を利用して、投入口２８より空気を逃がすことで、既設スラブ内に空気孔等必要とせずに、既設スラブとの間に空隙を生じないように充填できる。

加えて、張出しスラブおよび増厚部分の先端には、補強鋼板３０を取り付ける。補強鋼板を取り付ける位置は、増厚部分の端面、張出しスラブの端面および下面、張出しスラブの上面とし、補強鋼板を取り付ける幅は、増厚部分を中心に増厚幅の３倍とし、補強鋼板を取り付ける高さは、増厚部分に対しては、張出しスラブと増厚部分を跨ぐものとし、増厚部分以外では、張出しスラブ端面から、下面にかけてＬ字形に折曲げるものとする。補強鋼板は、張出しスラブおよび増厚部分にアンカーと接着剤によって固定し、増厚部分以外では、張出しスラブ端面から、下面にかけてＬ字形に折曲げた鋼板とスラブ上面の鋼板を、張出しスラブを貫通させたネジボルトと接着剤で固定する。

補強鋼板は、補強鋼板近傍の張出しスラブに集中して生じる応力を緩和し、補強鋼板と既設構造物との一体性を高めることが出来る。

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。

本発明のラーメン高架橋の張出しスラブの補強工法は、ラーメン高架橋の張出しスラブの耐力を向上させることが出来るため、高欄の嵩上げや防音壁の設置に伴う張出しスラブの耐力不足を解決することが出来る。また、鋼材腐食等が生じた張出しスラブの耐力不足を解決する工法として利用可能である。

１，１１ラーメン高架橋
２，１２縦梁
３，１３横梁
４，１４張出しスラブ
１５地覆
１６高欄または防音壁
２１型枠セパレータ
２２せん断補強筋（アンカー筋）
２３定着金物
２４軸方向鉄筋（アンカー筋）
２５側面型枠
２６底面型枠
２７妻型枠
２８高流動コンクリート投入口
２９高流動コンクリート打設体
３０補強鋼板（アンカー、貫通ボルトの固定）
３１嵩上げされた防音壁

Claims

張出しスラブに部分的増厚とアンカー筋を併用し、前記張出しスラブの鉄筋への引張応力を低減し、応力の有効幅を考慮して柱・梁接合部付近を部分的かつ効果的に増厚し、前記張出しスラブおよび増厚部分の先端に補強鋼板を取り付け、前記補強鋼板近傍の張出しスラブに集中して生じる応力を緩和し、前記補強鋼板により既設構造物との一体性を高めることを特徴とする張出しスラブの補強工法。