JP6939731B2

JP6939731B2 - 拡幅ブラケット構造体および床版拡幅構造体

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Publication number: JP6939731B2
Application number: JP2018138887A
Authority: JP
Inventors: 徹門田; 高宏瀬尾; 和弥中山; 靖文渕; 直哉池岡
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2018-07-24
Filing date: 2018-07-24
Publication date: 2021-09-22
Anticipated expiration: 2038-07-24
Also published as: JP2020016055A

Description

本発明は、拡幅ブラケット構造体および床版拡幅構造体に関し、詳しくは、主桁および橋脚の増設を必要としない拡幅ブラケット構造体および床版拡幅構造体に関する。

交通量増加ヘの対応や渋滞緩和ヘの対策として、近年、車線拡幅工事が増加しており、車線拡幅に関する多くの新たな技術が提案されてきている。

例えば、特許文献１においては、橋梁の床版が既設桁から橋幅方向に張り出して設けられると共に、その床版の張り出し部分が、上記既設桁から橋幅方向に延びる既設ブラケットにより下方から片持ち支持され、上記既設桁に、上記橋梁を拡幅するための拡幅桁を接合した拡幅桁の接合構造において、上記既設ブラケットの下方に、上記既設桁から上記拡幅桁まで延びる拡幅ブラケットを設けると共に、該拡幅ブラケットを上記既設桁と上記拡幅桁とに各々接合し、かつ上記拡幅ブラケットと上記既設ブラケットとを互いに接合して、上記既設桁と上記拡幅桁とを接続する拡幅横桁としたことを特徴とする拡幅桁の接合構造が記載されている。特許文献１に記載の接合構造によれば、既設の橋桁を変更することなく既設の橋桁に、主桁となる拡幅桁を接合することができる。

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、主桁となる拡幅桁を増設する技術であり、主桁を増設して鋼床版を拡幅するという現状の一般的な鋼床版拡幅技術の範疇に含まれる技術である。そして、主桁を増設する場合、増設する主桁を支持する橋脚も増設する必要がある。

橋脚も増設する必要がある工事では工事期間は長くなると考えられ、また、工事対象の橋梁の下方に既存の道路がある場合には、既存の交通に著しい影響を与える。また、都市部においては、橋脚を増設すること自体が困難な環境も多い。

特開２００９−１６１９４９号公報

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、主桁および橋脚の増設をせずに既存橋梁の拡幅が可能な拡幅ブラケット構造体および床版拡幅構造体を提供することを課題とする。

本発明は、以下の拡幅ブラケット構造体および床版拡幅構造体により、前記課題を解決したものである。

即ち、本発明に係る拡幅ブラケット構造体は、既設橋梁の既設鋼製主桁よりも橋幅方向外側に張り出して設けられた既設片持ち床版を下方から支持可能なように、前記既設鋼製主桁に取り付けられた既設鋼製ブラケットと、前記既設鋼製ブラケットを下方から支持する仕口部材、および前記仕口部材に連結されていて前記既設鋼製ブラケットよりも橋幅方向外側に延びる拡幅ブラケット部材を有する新設拡幅鋼製ブラケットと、を備える拡幅ブラケット構造体であって、前記新設拡幅鋼製ブラケットの前記仕口部材は、前記既設橋梁の前記既設鋼製主桁および前記既設鋼製ブラケットに取り付けられていることを特徴とする拡幅ブラケット構造体である。

ここで、前記新設拡幅鋼製ブラケットにおいて、前記仕口部材と前記既設鋼製ブラケットとの「連結」は、前記仕口部材と前記既設鋼製ブラケットとが他の部材を介して連結されている場合、前記仕口部材と前記既設鋼製ブラケットとが溶接等により直接的に連結されている場合、および前記仕口部材と前記既設鋼製ブラケットとが１つの部材として一体的に形成された場合を含む概念であり、本願の他の箇所の同様の記載も同様に解釈するものとする。

また、本願において、橋幅方向外側とは、当該既設橋梁の道路の幅員方向外側のことであり、当該既設橋梁の道路の中央寄りとは反対の側のことである。また、本願において、橋幅方向内側とは、当該既設橋梁の道路の中央寄りの側のことである。

前記新設拡幅鋼製ブラケットの前記仕口部材が取り付けられた前記既設鋼製主桁の部位の近傍は、補強部材が取り付けられて補強されているようにして構成してもよい。

前記新設拡幅鋼製ブラケットの前記仕口部材と前記拡幅ブラケット部材は、別々の鋼製部材からなっていて、連結部材を介して連結されているようにして構成してもよい。

前記新設拡幅鋼製ブラケットの前記仕口部材と前記拡幅ブラケット部材との間には、隙間が設けられていることが好ましい。

前記既設鋼製ブラケットは、鉛直方向に立設されたウェブ部材である既設ブラケットウェブと、前記既設ブラケットウェブの上端部に接合された既設片持ちデッキプレートと、前記既設ブラケットウェブの下端部に接合され、前記既設鋼製主桁から橋幅方向外側に上方に傾斜して延びるフランジ部材である既設ブラケット下フランジと、を備え、また、前記新設拡幅鋼製ブラケットの前記仕口部材は、鉛直方向に立設されたウェブ部材である仕口ウェブと、前記仕口ウェブの下端に接合されたフランジ部材である仕口下フランジと、を備え、前記仕口ウェブの上端部は、前記既設ブラケット下フランジに沿って前記既設鋼製主桁から橋幅方向外側に上方に傾斜して延びており、前記既設ブラケットウェブと前記仕口ウェブとは略同一鉛直面内にあり、前記仕口ウェブの前記上端部は、前記既設ブラケット下フランジに接合されて、一体化されているようにして構成してもよい。

前記仕口ウェブの前記上端部と前記既設ブラケット下フランジとの間には、隙間が設けられていることが好ましい。

前記仕口ウェブの前記上端部は、山形鋼および高力ボルトによって、前記既設ブラケット下フランジに接合されて、一体化されているようにして構成してもよい。

前記新設拡幅鋼製ブラケットの前記拡幅ブラケット部材は、鉛直方向に立設されたウェブ部材である拡幅ブラケットウェブと、前記拡幅ブラケットウェブの上端に接合された拡幅デッキプレートと、前記拡幅ブラケットウェブの下端に接合されたフランジ部材である拡幅ブラケット下フランジと、を備え、前記拡幅ブラケットウェブ、前記仕口ウェブおよび前記既設ブラケットウェブは略同一鉛直面内にあり、前記拡幅ブラケットウェブの橋幅方向内側の端部の上部は、前記既設鋼製ブラケットの橋幅方向外側の端部に接合されて一体化されており、また、前記拡幅ブラケットウェブの橋幅方向内側の端部で前記上部よりも下方の部位は、前記仕口ウェブの橋幅方向外側の端部に接合されて一体化されているようにして構成してもよい。

前記拡幅ブラケットウェブの橋幅方向内側の端部の前記上部は、山形鋼および高力ボルトによって、前記既設鋼製ブラケットの橋幅方向外側の前記端部に接合されて一体化されており、また、前記拡幅ブラケットウェブの橋幅方向内側の端部で前記上部よりも下方の前記部位は、添接板および高力ボルトによって、前記仕口ウェブの橋幅方向外側の前記端部に接合されて一体化されており、また、前記拡幅デッキプレートの橋幅方向内側の端部は、添接板および高力ボルトによって、前記既設片持ちデッキプレートの橋幅方向外側の端部に接合されて一体化されており、また、前記拡幅ブラケット下フランジの橋幅方向内側の端部は、添接板および高力ボルトによって、前記仕口下フランジの橋幅方向外側の端部に接合されて一体化されているようにして構成してもよい。

前記既設鋼製主桁は、箱桁であってもよい。

前記既設鋼製ブラケットは、前記既設橋梁の高欄を下方から支持可能である。

本発明に係る床版拡幅構造体は、前記拡幅ブラケット構造体と、該拡幅ブラケット構造体に下方から支持された床版と、を有してなることを特徴とする床版拡幅構造体である。

本発明に係る拡幅ブラケット構造体および床版拡幅構造体によれば、主桁および橋脚の増設をせずに既存橋梁を拡幅することができる。

本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０を、既設鋼製箱桁１０２を主桁とする既設橋梁１００に適用した状態を示す断面図（橋幅方向に平行な鉛直面で切断した断面図）図１のＡ部を拡大して示す拡大断面図図１のＡ部を斜め下方から見た参考斜視図本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０を既設橋梁１００に構築するまでの主要な施工段階の１つを示す断面図（橋幅方向に平行な鉛直面で切断した断面図）同じく主要な施工段階の１つを示す断面図（橋幅方向に平行な鉛直面で切断した断面図）同じく主要な施工段階の１つを示す断面図（橋幅方向に平行な鉛直面で切断した断面図）同じく主要な施工段階の１つを示す断面図（橋幅方向に平行な鉛直面で切断した断面図）床版拡幅構造体５０の構築が完了した段階を示す断面図（橋幅方向に平行な鉛直面で切断した断面図）

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体および床版拡幅構造体について詳細に説明する。

なお、以下の説明の中には、本発明を適用する床版が鋼床版であることを念頭に置いた説明もあるが、本発明は、底板に鋼板を用いている床版であれば適用可能（主桁が鋼製である場合）であり、例えば底板に鋼板を用いた合成床版に対しても適用可能である。また、以下の説明では、本発明を適用する既設橋梁の主桁が鋼製箱桁である場合について説明しているが、本発明は、主桁が鋼製であれば適用可能（底板に鋼板を用いている床版である場合）であり、例えばＩ形断面の鋼主桁に対しても適用可能である。

（１）構成
図１は、本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０を、既設鋼製箱桁１０２を主桁とする既設橋梁１００に適用した状態を示す断面図（橋幅方向に平行な鉛直面で切断した断面図）であり、図２は、図１のＡ部を拡大して示す拡大断面図である。図３は、図１のＡ部を斜め下方から見た参考斜視図である。図１〜図３においては、舗装や壁高欄は描いておらず、既設橋梁１００のデッキプレート１０４の高さ位置と同等程度以下の高さ位置の上部工の部位のみを描いている。また、図３は、ＦＥＭ解析の際の数値モデル構造図に基づいて作成した参考斜視図であり、ＦＥＭ解析の際に考慮に入れていない部位や部材は図示していないため、本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０の全体の概要を把握するための参考図として位置づけられる図である。

図４〜図７は、本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０を既設橋梁１００に構築するまでの主要な各施工段階を示す断面図（橋幅方向に平行な鉛直面で切断した断面図）であり、図８は、床版拡幅構造体５０の構築が完了した段階を示す断面図（橋幅方向に平行な鉛直面で切断した断面図）である。

なお、本願においては、既設橋梁１００の橋幅方向を単に「橋幅方向」と記し、既設橋梁１００の橋軸方向を単に「橋軸方向」と記すことがある。また、符号１２０で示す部材は、デッキプレート１２Ｂ、１８Ｂ、１０４を補強する縦リブである。

本実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０は、既設鋼製ブラケット１２と、新設拡幅鋼製ブラケット１４と、を有してなる。

既設鋼製ブラケット１２は、既設橋梁１００の既設鋼製箱桁１０２の橋幅方向外側に取り付けられている部材であり、鉛直方向に立設されたウェブ部材である既設ブラケットウェブ１２Ａと、既設ブラケットウェブ１２Ａの上端に接合された既設片持ちデッキプレート１２Ｂと、既設ブラケットウェブ１２Ａの下端に接合され、既設鋼製箱桁１０２から橋幅方向外側に上方に傾斜して延びるフランジ部材である既設ブラケット下フランジ１２Ｃと、を備える部材であり、既設鋼製箱桁１０２よりも橋幅方向外側に張り出して設けられた既設片持ち床版１１０（図４参照）および既設壁高欄１１４（図４参照）を下方から支持可能な部材である。既設ブラケットウェブ１２Ａは、橋軸方向に１ｍピッチ程度で配置されている。

なお、既設鋼製ブラケット１２は、添接板１２Ｆによって継ぎ目１２Ｅで継がれているが、既設鋼製箱桁１０２の側板１０２Ａよりも橋幅方向外側に位置する部位が既設鋼製ブラケット１２である。また、既設片持ち床版１１０は、既設床版の部位のうち、既設鋼製箱桁１０２の橋幅方向外側に位置する既設片持ちデッキプレート１２Ｂの部位、および、既設舗装の部位のうち、既設鋼製箱桁１０２の橋幅方向外側に位置する既設舗装１１２（図４参照）の部位からなる、既設床版の部位のことである。

新設拡幅鋼製ブラケット１４は、仕口部材１６および拡幅ブラケット部材１８を備えてなる。新設拡幅鋼製ブラケット１４を実際の工事で使用する場合は、例えば橋軸方向の長さが５ｍ程度になるように、新設拡幅鋼製ブラケット１４は工場で組み立てられて、現場に搬入される（図３参照）。

新設拡幅鋼製ブラケット１４の仕口部材１６および拡幅ブラケット部材１８を、全ての既設鋼製ブラケット１２に取り付ける必要は必ずしもなく、新設拡幅鋼製ブラケット１４の仕口部材１６および拡幅ブラケット部材１８を取り付ける既設鋼製ブラケット１２を、設計によって適宜に定めればよい。

仕口部材１６は、既設鋼製ブラケット１２の下方に位置して、既設鋼製ブラケット１２を下方から支持する部材である。

拡幅ブラケット部材１８は、既設鋼製ブラケット１２よりも橋幅方向外側に配置されて橋幅方向外側に延びる拡幅用のブラケット部材であり、新設床版５２（図８参照）の部位のうち、既設鋼製ブラケット１２よりもさらに橋幅方向外側に配置される部位および新設床版５２よりもさらに橋幅方向外側に配置される新設壁高欄５６を支持する部材である。

仕口部材１６と拡幅ブラケット部材１８とは、別々の鋼製部材からなっており、添接板２０（例えば、厚さ９ｍｍ程度）を介して高力ボルト２０Ａで接合されている。その接合においては、仕口部材１６と拡幅ブラケット部材１８との間に所定の隙間（例えば、４０ｍｍ程度）を設けている。これは、既設鋼製ブラケット１２および既設鋼製箱桁１０２等に施工誤差や寸法の誤差等があった場合にそれらを吸収するために設けているものである。

仕口部材１６は、鉛直方向に立設されたウェブ部材である仕口ウェブ１６Ａと、仕口ウェブ１６Ａの下端に接合されたフランジ部材である仕口下フランジ１６Ｂと、仕口ウェブ１６Ａの既設鋼製箱桁１０２側の側端部に設けられたフランジ部材である主桁連結フランジ１６Ｃと、を備える。仕口部材１６は、既設鋼製ブラケット１２の下方に位置する部材であり、橋幅方向の長さは既設鋼製ブラケット１２の橋幅方向の長さと同程度であり、本実施形態では橋幅方向の長さが１ｍ程度である。仕口ウェブ１６Ａの上端部は、既設ブラケット下フランジ１２Ｃに沿って既設鋼製箱桁１０２から橋幅方向外側に上方に傾斜して延びており、また、既設ブラケットウェブ１２Ａと仕口ウェブ１６Ａとは略同一鉛直面内にある。仕口ウェブ１６Ａの上端部は、既設ブラケット下フランジ１２Ｃに接合されて、一体化されている。

仕口ウェブ１６Ａの上端部の既設ブラケット下フランジ１２Ｃへの接合は、図２に示すように、山形鋼１６Ｄと高力ボルト１６Ｅとによってなされている。山形鋼１６Ｄのフランジ１６Ｄ１、１６Ｄ２のうち、フランジ１６Ｄ１が仕口ウェブ１６Ａの側面に沿うように配置され、フランジ１６Ｄ２が既設ブラケット下フランジ１２Ｃの下面に沿うように配置されていて、高力ボルト１６Ｅによって接合されている。なお、図３では、山形鋼１６Ｄのフランジ１６Ｄ１、１６Ｄ２のうち、既設ブラケット下フランジ１２Ｃに沿うフランジ１６Ｄ２の記載は一部省略しており、また、高力ボルト１６Ｅの記載も省略している。これは、前述したように、図３は、ＦＥＭ解析の際の数値モデル構造図に基づいて作成した参考斜視図であり、ＦＥＭ解析の際に考慮に入れていない部位や部材は図示していないからである。以下においては、図３において省略した他の部材について、改めて取り上げて説明することは省略する。

なお、仕口ウェブ１６Ａの上端部の既設ブラケット下フランジ１２Ｃへの接合においては、仕口ウェブ１６Ａの上端部と既設ブラケット下フランジ１２Ｃの下面との間に所定の隙間（例えば、４０ｍｍ程度）を設けている。これは、既設鋼製ブラケット１２および既設鋼製箱桁１０２等に施工誤差や寸法の誤差等があった場合にそれらを吸収するために設けているものである。

主桁連結フランジ１６Ｃは、既設鋼製箱桁１０２の側板１０２Ａに沿うように配置して、高力ボルト１６Ｃ１で既設鋼製箱桁１０２の側板１０２Ａに連結しており、これによって、仕口部材１６は、既設鋼製箱桁１０２に連結されている。詳細には、既設鋼製箱桁１０２の側板１０２Ａの内面に取り付けられた既設補剛材１０２Ｂと対応する位置に仕口ウェブ１６Ａが配置されるように、仕口部材１６の主桁連結フランジ１６Ｃを既設鋼製箱桁１０２の側板１０２Ａに取り付けている。

したがって、主桁連結フランジ１６Ｃが取り付けられた既設鋼製箱桁１０２の側板１０２Ａの部位の内面（既設鋼製箱桁１０２の内面）には既設補剛材１０２Ｂが位置している。

既設鋼製箱桁１０２に伝達される荷重は、拡幅によって増加するため、これに耐えられるように、本実施形態では、既設鋼製箱桁１０２の既設補剛材１０２Ｂに、補強部材２２を取り付けて補強している。この補強部材２２の形状、取り付け位置および取り付け量等は、拡幅によって増加する荷重に応じて適宜に定めればよい。

本実施形態では、既設補剛材１０２Ｂを補強部材２２で補強したが、補強対象となる部材が、既設補剛材１０２Ｂのように長手方向が上下方向に配置されたリブに限定されるわけではなく、長手方向が水平方向に配置されたリブを補強対象としてもよく、また、ダイヤフラムを補強対象としてもよい。また、既設鋼製箱桁１０２を構成する主要部材（例えば側板１０２Ａ等）そのものを補強対象としてもよい。補強対象とする部材や部位および補強部材の形状や量は、本発明を適用する既設橋梁に応じて適宜に定めればよい。

拡幅ブラケット部材１８は、鉛直方向に立設されたウェブ部材である拡幅ブラケットウェブ１８Ａと、拡幅ブラケットウェブ１８Ａの上端に接合された拡幅デッキプレート１８Ｂと、拡幅ブラケットウェブ１８Ａの下端に接合されたフランジ部材である拡幅ブラケット下フランジ１８Ｃと、を備える。拡幅ブラケット部材１８の橋幅方向の長さは、本実施形態の場合、１．７ｍ程度である。拡幅ブラケットウェブ１８Ａ、仕口ウェブ１６Ａおよび既設ブラケットウェブ１２Ａは略同一鉛直面内にある。

また、拡幅ブラケットウェブ１８Ａの橋幅方向内側の端部（既設橋梁１００の道路中央寄りの端部）の上部１８Ａ１は、既設鋼製ブラケット１２の橋幅方向外側の側端部１２Ｄに、山形鋼２４を介して高力ボルト２４Ａで接合されて一体化されており、また、拡幅ブラケットウェブ１８Ａの橋幅方向内側の端部で上部１８Ａ１よりも下方の部位１８Ａ２は、仕口ウェブ１６Ａの橋幅方向外側の端部１６Ａ１に、添接板２０を介して高力ボルト２０Ａで接合されて一体化されている。

また、拡幅デッキプレート１８Ｂは、添接板２６および高力ボルト２６Ａを介して、既設片持ちデッキプレート１２Ｂに連結されている。拡幅ブラケット下フランジ１８Ｃは、添接板２８および高力ボルト２８Ａを介して、仕口下フランジ１６Ｂに連結されている。

また、拡幅ブラケット部材１８の橋幅方向外側の側端部には耳縦桁１８Ｄが設けられている。

本発明の実施形態に係る床版拡幅構造体５０は、本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０の既設片持ちデッキプレート１２Ｂおよび拡幅デッキプレート１８Ｂの上に新設舗装５４を敷設して新設床版５２を設けてなる構造であり、新設床版５２を拡幅ブラケット構造体１０が下方から支持してなる構造である。また、必要に応じて、拡幅デッキプレート１８Ｂの橋幅方向外側の端部に新設壁高欄５６を設置する。

（２）施工手順
図４〜図７は、本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０を既設橋梁１００に構築するまでの主要な各施工段階を示す断面図（橋幅方向に平行な鉛直面で切断した断面図）であり、図８は、床版拡幅構造体５０の構築が完了した段階を示す断面図（橋幅方向に平行な鉛直面で切断した断面図）である。

以下、本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０の構築方法を、ステップに分けて説明する。ただし、図４〜図８は、主要な施工段階における状態のみを模式的に示しており、１つの図面を複数のステップの説明に用いることがある。

＜ステップＳ１＞
図４は、拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０を構築する工事の着手前の既設橋梁１００の既設片持ち床版１１０の部位を示す図である。

図４に示すように、既設橋梁１００には、既設鋼製ブラケット１２の橋幅方向外側の端部およびその近傍領域に既設壁高欄１１４が設けられているが、以下のステップで明らかになるように、既設壁高欄１１４が設けられていた既設鋼製ブラケット１２の橋幅方向外側の端部およびその近傍領域の上にも、既設壁高欄１１４の撤去後に新設舗装５４を敷設して新設床版５２を設けており、拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０においては、既設壁高欄１１４が設けられていた既設鋼製ブラケット１２の部位も、新設床版５２の設置に活用している。

＜ステップＳ２＞
拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０を構築する工事においては、まず、図５に示すように、既設壁高欄１１４および所定範囲の既設舗装１１２を撤去する。既設壁高欄１１４は、例えばワイヤーソーで切断撤去することができる。既設片持ちデッキプレート１２Ｂの上面に溶接されている異形スタッド（図示せず）等は切断して、既設片持ちデッキプレート１２Ｂの上面を面仕上げする。

図５では、既設舗装１１２を、既設鋼製ブラケット１２の橋幅方向外側の側端部１２Ｄから２ｍほど橋幅方向内側まで撤去しているが、拡幅ブラケット構造体１０を構築する際に支障となる既設舗装１１２のみを撤去すれば工事を行うことは可能である。本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０を構築する際には、既設鋼製ブラケット１２の橋幅方向外側の側端部１２Ｄから６０ｃｍ程度だけ既設舗装１１２を撤去して、既設片持ちデッキプレート１２Ｂの上面を露出させれば、既設片持ちデッキプレート１２Ｂと拡幅デッキプレート１８Ｂとを連結させることができるので、図４に示す既設橋梁１００の場合、既設壁高欄１１４のみを撤去してその部位の既設片持ちデッキプレート１２Ｂの上面を露出させれば、既設舗装１１２は撤去しなくても工事可能である。ただし、以降の説明では、本ステップＳ２において、既設壁高欄１１４および所定範囲（既設鋼製ブラケット１２の橋幅方向外側の側端部１２Ｄから２ｍほど橋幅方向内側までの範囲）の既設舗装１１２を撤去したものとして説明を行う。

＜ステップＳ３＞
ステップＳ２で既設壁高欄１１４および所定範囲の既設舗装１１２を撤去した後、本ステップＳ３において、図５に示すように、補強部材２２を既設鋼製箱桁１０２の既設補剛材１０２Ｂ等へ取り付け、拡幅によって生じる増加荷重に耐えられるように補強する。

＜ステップＳ４＞
ステップＳ３で既設鋼製箱桁１０２を補強部材２２で補強した後、本ステップＳ４において、図６に示すように、仕口部材１６を、既設鋼製箱桁１０２および既設鋼製ブラケット１２に取り付ける。具体的には、仕口部材１６の主桁連結フランジ１６Ｃを、既設鋼製箱桁１０２の側板１０２Ａに沿うように配置して、高力ボルト１６Ｃ１で既設鋼製箱桁１０２の側板１０２Ａに連結するとともに、仕口ウェブ１６Ａの上端部を、山形鋼１６Ｄおよび高力ボルト１６Ｅによって、既設ブラケット下フランジ１２Ｃへ接合する。

また、既設鋼製ブラケット１２の橋幅方向外側の側端部１２Ｄに、拡幅ブラケット部材１８との連結に用いる山形鋼２４を高力ボルト２４Ａで取り付ける。

＜ステップＳ５＞
ステップＳ４で仕口部材１６および山形鋼２４を所定位置に取り付けた後、本ステップＳ５において、図７に示すように、拡幅ブラケット部材１８を、既設鋼製ブラケット１２および仕口部材１６に取り付ける。具体的には、拡幅ブラケットウェブ１８Ａの橋幅方向内側の端部（既設橋梁１００の道路中央寄りの端部）の上部１８Ａ１を、既設鋼製ブラケット１２の橋幅方向外側の側端部１２Ｄに、山形鋼２４を介して高力ボルト２４Ａで接合して一体化し、また、拡幅ブラケットウェブ１８Ａの橋幅方向内側の端部（既設橋梁１００の道路中央寄りの端部）で上部１８Ａ１よりも下方の部位１８Ａ２を、仕口ウェブ１６Ａの橋幅方向外側の端部１６Ａ１に、添接板２０を介して高力ボルト２０Ａで接合して一体化する。

また、拡幅デッキプレート１８Ｂを、既設片持ちデッキプレート１２Ｂに、添接板２６および高力ボルト２６Ａを介して連結するとともに、拡幅ブラケット下フランジ１８Ｃを、仕口下フランジ１６Ｂに、添接板２８および高力ボルト２８Ａを介して連結する。

本ステップＳ５の完了により、本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０の構築が完了する。

＜ステップＳ６＞
ステップＳ５で拡幅ブラケット構造体１０の構築を完了した後、本ステップＳ６において、図８に示すように、拡幅ブラケット構造体１０の上に新設舗装５４を敷設して新設床版５２を設けて、床版拡幅構造体５０を構築する。具体的には、拡幅デッキプレート１８Ｂの橋幅方向外側の端部に新設壁高欄５６を設置した後、既設片持ちデッキプレート１２Ｂおよび拡幅デッキプレート１８Ｂの上に新設舗装５４を敷設して新設床版５２を設けて、床版拡幅構造体５０を構築する。

（３）効果
本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０を既設橋梁１００に適用することにより、主桁および橋脚の増設をせずに、既設橋梁１００の拡幅を行うことができる。このため、橋脚を増設すること自体が困難な環境に既設橋梁１００が位置していても、拡幅工事を実施することができる。

また、橋脚を増設することが不要であることは、支承の据え付け等も不要にするため、建設コストを大きく減少させることにも寄与する。

また、本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０は、その一部に既設鋼製ブラケット１２を取り込んでおり、既設鋼製ブラケット１２を撤去することが不要であるので、拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０を構築する工事においては、既設鋼製ブラケット１２の橋幅方向外側の側端部１２Ｄから６０ｃｍ程度だけ既設舗装１１２を撤去して、既設片持ちデッキプレート１２Ｂの上面を露出させれば、工事を行うことができる。このため、拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０を構築する工事は、路肩規制のみで工事を進めることができる。従来の拡幅工事においては最低でも左側１車線を規制することが必要であり、既存交通への影響が大きかったが、本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０を構築する工事においては、路肩規制のみで工事を進めることができるので、既存交通への影響は極めて小さくなる。

また、本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０においては、その構造の中に、既設鋼製ブラケット１２を取り込んでおり、既設鋼製ブラケット１２の撤去工程を削減することができる。

また、本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０においては、既設壁高欄１１４が設けられていた既設鋼製ブラケット１２の橋幅方向外側の端部およびその近傍領域の上にも、既設壁高欄１１４の撤去後に新設舗装５４を敷設して新設床版５２を設けている。したがって、拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０においては、既設壁高欄１１４が設けられていた既設鋼製ブラケット１２の部位も、新設床版５２の設置に活用しており、既設橋梁１００の資源を最大限に活用している。このため、本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０を構築する工事においては、産業廃棄物の発生が少なく、拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０は、環境への負荷の小さい構造である。

また、既設鋼製ブラケット１２と新設拡幅鋼製ブラケット１４との連結は、高力ボルトを用いて行っており、既設鋼製ブラケット１２の品質が劣っていても、良好な連結を行うことができる。

なお、本発明の実施形態に係る拡幅ブラケット構造体１０および床版拡幅構造体５０の安全性については、ＦＥＭ解析を行うことにより確認している。

１０…拡幅ブラケット構造体
１２…既設鋼製ブラケット
１２Ａ…既設ブラケットウェブ
１２Ｂ…既設片持ちデッキプレート
１２Ｃ…既設ブラケット下フランジ
１２Ｄ…側端部
１２Ｅ…継ぎ目
１２Ｆ、２０、２６、２８…添接板
１４…新設拡幅鋼製ブラケット
１６…仕口部材
１６Ａ…仕口ウェブ
１６Ａ１…端部
１６Ｂ…仕口下フランジ
１６Ｃ…主桁連結フランジ
１６Ｃ１、１６Ｅ、２０Ａ、２４Ａ、２６Ａ、２８Ａ…高力ボルト
１６Ｄ、２４…山形鋼
１６Ｄ１、１６Ｄ２…フランジ
１８…拡幅ブラケット部材
１８Ａ…拡幅ブラケットウェブ
１８Ａ１…上部
１８Ａ２…上部１８Ａ１よりも下方の部位
１８Ｂ…拡幅デッキプレート
１８Ｃ…拡幅ブラケット下フランジ
１８Ｄ…耳縦桁
２２…補強部材
５０…床版拡幅構造体
５２…新設床版
５４…新設舗装
５６…新設壁高欄
１００…既設橋梁
１０２…既設鋼製箱桁
１０２Ａ…側板
１０２Ｂ…既設補剛材
１０４…デッキプレート
１１０…既設片持ち床版
１１２…既設舗装
１１４…既設壁高欄
１２０…縦リブ

Claims

既設橋梁の既設鋼製主桁よりも橋幅方向外側に張り出して設けられた既設片持ち床版を下方から支持可能なように、前記既設鋼製主桁に取り付けられた既設鋼製ブラケットと、
前記既設鋼製ブラケットを下方から支持する仕口部材、および前記仕口部材に連結されていて前記既設鋼製ブラケットよりも橋幅方向外側に延びる拡幅ブラケット部材を有する新設拡幅鋼製ブラケットと、
を備える拡幅ブラケット構造体であって、
前記新設拡幅鋼製ブラケットの前記仕口部材は、前記既設橋梁の前記既設鋼製主桁および前記既設鋼製ブラケットに取り付けられていることを特徴とする拡幅ブラケット構造体。
前記新設拡幅鋼製ブラケットの前記仕口部材が取り付けられた前記既設鋼製主桁の部位の近傍は、補強部材が取り付けられて補強されていることを特徴とする請求項１に記載の拡幅ブラケット構造体。
前記新設拡幅鋼製ブラケットの前記仕口部材と前記拡幅ブラケット部材は、別々の鋼製部材からなっていて、連結部材を介して連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載の拡幅ブラケット構造体。
前記新設拡幅鋼製ブラケットの前記仕口部材と前記拡幅ブラケット部材との間には、隙間が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の拡幅ブラケット構造体。
前記既設鋼製ブラケットは、鉛直方向に立設されたウェブ部材である既設ブラケットウェブと、前記既設ブラケットウェブの上端部に接合された既設片持ちデッキプレートと、前記既設ブラケットウェブの下端部に接合され、前記既設鋼製主桁から橋幅方向外側に上方に傾斜して延びるフランジ部材である既設ブラケット下フランジと、を備え、
また、前記新設拡幅鋼製ブラケットの前記仕口部材は、鉛直方向に立設されたウェブ部材である仕口ウェブと、前記仕口ウェブの下端に接合されたフランジ部材である仕口下フランジと、を備え、前記仕口ウェブの上端部は、前記既設ブラケット下フランジに沿って前記既設鋼製主桁から橋幅方向外側に上方に傾斜して延びており、
前記既設ブラケットウェブと前記仕口ウェブとは略同一鉛直面内にあり、
前記仕口ウェブの前記上端部は、前記既設ブラケット下フランジに接合されて、一体化されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の拡幅ブラケット構造体。
前記仕口ウェブの前記上端部と前記既設ブラケット下フランジとの間には、隙間が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の拡幅ブラケット構造体。
前記仕口ウェブの前記上端部は、山形鋼および高力ボルトによって、前記既設ブラケット下フランジに接合されて、一体化されていることを特徴とする請求項５または６に記載の拡幅ブラケット構造体。
前記新設拡幅鋼製ブラケットの前記拡幅ブラケット部材は、鉛直方向に立設されたウェブ部材である拡幅ブラケットウェブと、前記拡幅ブラケットウェブの上端に接合された拡幅デッキプレートと、前記拡幅ブラケットウェブの下端に接合されたフランジ部材である拡幅ブラケット下フランジと、を備え、
前記拡幅ブラケットウェブ、前記仕口ウェブおよび前記既設ブラケットウェブは略同一鉛直面内にあり、
前記拡幅ブラケットウェブの橋幅方向内側の端部の上部は、前記既設鋼製ブラケットの橋幅方向外側の端部に接合されて一体化されており、また、前記拡幅ブラケットウェブの橋幅方向内側の端部で前記上部よりも下方の部位は、前記仕口ウェブの橋幅方向外側の端部に接合されて一体化されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の拡幅ブラケット構造体。
前記拡幅ブラケットウェブの橋幅方向内側の端部の前記上部は、山形鋼および高力ボルトによって、前記既設鋼製ブラケットの橋幅方向外側の前記端部に接合されて一体化されており、また、前記拡幅ブラケットウェブの橋幅方向内側の端部で前記上部よりも下方の前記部位は、添接板および高力ボルトによって、前記仕口ウェブの橋幅方向外側の前記端部に接合されて一体化されており、また、前記拡幅デッキプレートの橋幅方向内側の端部は、添接板および高力ボルトによって、前記既設片持ちデッキプレートの橋幅方向外側の端部に接合されて一体化されており、また、前記拡幅ブラケット下フランジの橋幅方向内側の端部は、添接板および高力ボルトによって、前記仕口下フランジの橋幅方向外側の端部に接合されて一体化されていることを特徴とする請求項８に記載の拡幅ブラケット構造体。
前記既設鋼製主桁は、箱桁であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の拡幅ブラケット構造体。
前記既設鋼製ブラケットは、前記既設橋梁の高欄を下方から支持可能であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の拡幅ブラケット構造体。
請求項１〜１１のいずれかに記載の拡幅ブラケット構造体と、該拡幅ブラケット構造体に下方から支持された床版と、を有してなることを特徴とする床版拡幅構造体。