JP7041892B2 - 繊維強化樹脂製歩廊 - Google Patents

Description

本発明は、橋梁の保守点検を行うための検査路等に用いられる繊維強化樹脂製歩廊に関する。

高速道路や鉄道の橋梁には、一般に、定期的な点検や破損部分の修理を行うための検査路が付設されている。この検査路を構成する歩廊は、従来では鋼製のものが多かったが、近年では、鋼製のものに比べて大幅な軽量化が図れ、設置作業がしやすく、表面処理を施さなくても耐久性・耐食性が確保できる繊維強化樹脂（ＦＲＰ）製のものが使用されるようになってきている。

上記のような繊維強化樹脂製歩廊（以下、「ＦＲＰ製歩廊」とも称する。）は、通常、主桁と、主桁の長手方向の複数個所に立設される支柱と、主桁の長手方向に延びる状態で支柱に取り付けられる手摺とを備え、その主桁、支柱および手摺がそれぞれＦＲＰで形成されている（例えば、特許文献１参照。）。

例えば、特許文献１に開示されているＦＲＰ製歩廊（橋梁検査路構造）は、その主桁（デッキプレート）がそれぞれＦＲＰで形成された裏板と表板と左右の形材と中央の形材とを接着剤で接合したものであり、その主桁（左右の形材）の側面にＦＲＰ製の支柱の下端部をボルトとナットで固定し、主桁の長手方向に並ぶ支柱に三段のＦＲＰ製の手摺を取り付けている。

実用新案登録第３１２８９４７号公報

上記のようなＦＲＰ製歩廊は、前述のように鋼製のものに比べて多くの利点があるが、使用にあたっては鋼製のものと同等の安全性が確保されていることが必要とされ、特に歩廊上で点検や修理等の作業を行う作業者の落下に対する安全性については、手摺の静的載荷試験および衝撃試験によって安全性の確認が行われることが多い。その手摺の衝撃試験は、作業者の落下時を想定して、その体重相当の錘を安全帯で手摺に繋ぎ、自由落下させる方法で行われる。

しかしながら、上記の衝撃試験では落下させた錘が床まで達しなければ合格とされるので、合格となった歩廊には、錘の落下の衝撃によって支柱と主桁の互いを固定する部位に亀裂が生じているものもある。また、主桁を中空部材とし、その内部に長手方向のリブを設けたＦＲＰ製歩廊では、衝撃試験の際に、主桁の下面側の架台に固定される部位において、主桁内部の側面と底面との間のコーナ部や、主桁内部の底面とリブ側面との間のコーナ部に亀裂が生じる場合がある。

このため、歩廊設置後に実際に作業者が落下しても事故になるおそれはないが、その場合には歩廊の交換が行われることになり、この交換工事にかかるコストや時間が多大なものとなる。

そこで、本発明は、繊維強化樹脂製歩廊における安全性を一層向上させることを課題とする。

上記の課題を解決するため、本願の第１の発明は、主桁と、前記主桁の長手方向の複数個所に立設される支柱と、前記主桁の長手方向に延びる状態で前記支柱に取り付けられる手摺とを備え、前記支柱が前記主桁の側面に固定されており、少なくとも前記主桁および支柱が繊維強化樹脂で形成されている繊維強化樹脂製歩廊において、前記支柱に隣接する位置で前記主桁に固定されるとともに、前記支柱の側面に固定される支柱サポート部材が設けられている構成を採用した。

すなわち、ＦＲＰ製の主桁の支柱に隣接する位置に、主桁と支柱の両方に固定される支柱サポート部材を設けることにより、作業者落下時に想定される衝撃荷重が手摺を介して支柱に加わった際に支柱および主桁に生じる応力を分散させ、支柱と主桁の互いを固定している部位における亀裂の発生を抑えられるようにしたのである。

ここで、前記支柱サポート部材は、主桁等と同じくＦＲＰ製とすることもできるが、安全性向上の面からはより強度の高いステンレス鋼等の金属製とすることが望ましい。

さらに、前記主桁の前記支柱が固定される部位において、少なくとも前記主桁の上面と側面との間のコーナ部に当接固定される支柱取付部補強部材が設けられている構成とすれば、衝撃荷重が支柱に加わった際に最も応力の集中しやすい主桁の上面側のコーナ部が補強されるので、主桁や支柱の亀裂を一層生じにくくすることができる。

そして、前記主桁が中空部材である場合は、前記支柱取付部補強部材が少なくとも前記主桁のコーナ部の内面に当接固定されている構成とするとよい。すなわち、支柱取付部補強部材を主桁のコーナ部の外面に当接固定した場合には、主桁の上面に小さな段差ができて歩廊上で作業を行う作業者が歩きにくくなるが、支柱取付部補強部材を中空部材である主桁の内部に設けるようにすれば、主桁の上面を平坦にすることができ、作業者が主桁上を歩きやすくなる。

ここで、前記支柱取付部補強部材は、支柱サポート部材と同様、ＦＲＰ製としてもよいが、ステンレス鋼等の金属製とすることが望ましい。

また、本願の第２の発明は、主桁と、前記主桁の長手方向の複数個所に立設される支柱と、前記主桁の長手方向に延びる状態で前記支柱に取り付けられる手摺とを備え、少なくとも前記主桁および支柱が繊維強化樹脂で形成されている繊維強化樹脂製歩廊において、前記主桁がその内部に長手方向に延びるリブを有する中空部材であって、その下面側を架台に固定されるものであり、前記主桁の前記架台に固定される部位において、前記主桁の内部の側面と底面との間のコーナ部と、前記主桁の内部の底面と前記リブの側面との間のコーナ部の少なくとも一方に当接固定される架台固定部補強部材が設けられている構成を採用した。

すなわち、第２の発明は、主桁がその内部に長手方向のリブを有する中空部材である場合に、その下面側の架台に固定される部位において、主桁内部の幅方向両側のコーナ部やリブの根本のコーナ部に架台固定部補強部材を設けることにより、手摺や支柱を介して主桁が衝撃荷重を受けたときに主桁に生じる応力を分散させ、主桁内部の各コーナ部の亀裂を生じにくくしたのである。

本願の第１の発明は、上述したように、ＦＲＰ製歩廊の主桁の支柱に隣接する位置に、主桁と支柱の両方に固定される支柱サポート部材を設けて、作業者落下時に想定される衝撃荷重が支柱に加わっても、支柱と主桁の互いを固定している部位が損傷しにくいようにしたので、ＦＲＰ製歩廊の安全性を従来よりも向上させることができる。

また、本願の第２の発明は、ＦＲＰ製歩廊の主桁が中空部材で形成されている場合に、その主桁の下面側の架台に固定される部位において、主桁内部の幅方向両側のコーナ部やリブの根本のコーナ部に架台固定部補強部材を設けて、作業者落下時に想定される衝撃荷重が支柱に加わっても、主桁内部の各コーナ部が損傷しにくいようにしたので、ＦＲＰ製歩廊の安全性を従来よりも向上させることができる。

第１実施形態のＦＲＰ製歩廊の側面図 図１のII－II線に沿った断面の要部を拡大して示す縦断正面図 図２の断面付近における分解斜視図 ａは図２の左側面図、ｂはａの平面図 図２に対応して第２実施形態のＦＲＰ製歩廊の要部を示す縦断正面図 ａは図５の左側面図、ｂはａの平面図 図２に対応して第２実施形態の変形例を示す縦断正面図 第３実施形態のＦＲＰ製歩廊の要部を示す縦断正面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図４は第１の実施形態を示す。このＦＲＰ製歩廊は、図１および図２に示すように、主桁１と、主桁１の長手方向の複数個所で主桁１の両側に立設される支柱２と、主桁１の長手方向に延びる状態で支柱２に取り付けられる複数の手摺３と、各支柱２の下端部に隣接する位置に設けられる支柱サポート部材４とからなるもので、その主桁１、支柱２および手摺３がそれぞれ繊維強化樹脂（ＦＲＰ）で形成され、支柱サポート部材４がステンレス鋼で形成されている。

前記主桁１は、図２および図３に示すように、上面部１１と下面部１２と両側面部１３とからなる中空の板状をなし、その幅方向の複数箇所に上面部１１と下面部１２との間で長手方向に延びるリブ１４を有している一体成形品である。なお、その上面部１１は、上面側の幅方向中心を頂点とし、幅方向両側へ向かって下る勾配を有しているので、雨水等が幅方向両側へ滑り落ちて滞留しにくく、作業者が足を滑らせにくいものとなっている。

また、図４（ｂ）にも示すように、主桁１の下面部１２には、各支柱２が固定される部位の近傍にそれぞれ円形の開口１５が設けられ、この開口１５を利用して支柱２の主桁側面部１３への固定作業が行えるようになっている。

前記各支柱２は、図1乃至図４（ａ）、（ｂ）に示すように、２つの帯状部２１、２２からなる断面Ｌ字状の部材であり、その一方の帯状部２１の下端部が主桁１の側面部１３の外側面（主桁１の側面）にボルトとナットによって当接固定されている。

前記各手摺３は、図１に示すように、円管状の部材であり、主桁１の長手方向に並ぶ複数の支柱２の他方の（主桁側面部１３と直交する方の）帯状部２２を貫通する状態で、鉛直方向に３段（上段、中段、下段）配置されている。そのうち、上段の手摺３は、剛性確保のために、中段および下段の手摺３よりも大径のものが用いられており、各支柱２貫通位置の前後をそれぞれ固定具５で支柱２に固定されている。一方、中段および下段の手摺３は、主桁１の長手方向の両端部に配置された支柱２にのみ、その支柱２の貫通位置の前後を固定具５で固定されている。

そして、前記各支柱サポート部材４は、図1乃至図４（ａ）、（ｂ）に示したように、２つの矩形板状の取付部４１、４２からなる断面Ｌ字状の部材であり、その一方の取付部４１が主桁１の側面部１３の外側面に、他方の取付部４２が支柱２の他方の帯状部２２の主桁１長手方向を向く側面に、それぞれボルトとナットによって当接固定されている。

このＦＲＰ製歩廊は、上記の構成であり、中空の主桁１の支柱２に隣接する位置に、主桁１と支柱２の両方に固定される支柱サポート部材４を設けているので、手摺３に安全帯をかけた作業者が落下して衝撃荷重が手摺３を介して支柱２に加わるような場合でも、支柱２および主桁１に生じる応力が分散され、支柱２と主桁１の互いを固定している部位における亀裂等の損傷が発生しにくく、従来よりも安全性が高いものとなっている。

ここで、支柱サポート部材４は、主桁１等と同じくＦＲＰ製とすることもできるが、安全性向上の面からは、この実施形態のように、より強度の高いステンレス鋼等の金属製とすることが望ましい。

図５および図６（ａ）、（ｂ）は第２の実施形態を示す。この第２実施形態は、支柱サポート部材４を設けた第１実施形態をベースとし、さらに、主桁１の支柱２が固定される部位を補強するための支柱取付部補強部材６を設けたものである。

前記支柱取付部補強部材６は、帯状のステンレス鋼板の長手方向両端部をＬ字状に折り曲げたものであり、主桁１の幅方向両側で対向する支柱２の間で主桁１の上面部１１を全幅にわたって覆う状態で、両端部が主桁１の側面部１３と支柱２および支柱サポート部材４との間に挟まれている。その両端部は、支柱２および支柱サポート部材４の固定用のボルトを通す孔（図示省略）があけられており、そのボルトとナットにより支柱２および支柱サポート部材４とともに主桁１の側面部１３に固定されている。

そして、この第２実施形態では、衝撃荷重が支柱２に加わった際に最も応力の集中しやすい主桁１の上面側のコーナ部が支柱取付部補強部材６によって補強されているので、第１実施形態よりもさらに主桁１や支柱２の亀裂等が生じにくく、安全性に優れている。

なお、支柱取付部補強部材６の幅（主桁１長手方向の寸法）は、強度面からは、図６に示すように、支柱２および支柱サポート部材４から主桁１の長手方向両側にある程度はみ出す寸法とすることが望ましいが、必要に応じてこれより小さい寸法に設定することもできる。

また、支柱取付部補強部材は、少なくとも主桁１の幅方向両側の上面側コーナ部に当接固定されるものであればよいので、例えば、図５および図６で示した支柱取付部補強部材６の両端の断面Ｌ字状の部位のみを用いることもできる。

図７は第２実施形態の変形例を示す。この変形例は、図５および図６で示した支柱取付部補強部材６に代えて、主桁１の幅方向両側の上面側コーナ部の内面にそれぞれ当接固定される支柱取付部補強部材７を設けたものである。

前記支柱取付部補強部材７は、Ｌ字状に折り曲げられたステンレス鋼板であり、主桁１の側面部１３を挟んで支柱２の一方の帯状部２１と対向する位置（支柱２取付位置の内面側）と、支柱サポート部材４の一方の取付部４１と対向する位置（支柱サポート部材４取付位置の内面側）に、それぞれ1つずつ配置されている。そして、それぞれ、主桁１の側面部１３の内側面に当接する部分に支柱２または支柱サポート部材４の固定用のボルトを通す孔（図示省略）があけられ、そのボルトとナットにより支柱２または支柱サポート部材４とともに主桁１の側面部１３に固定されて、主桁１の上面側のコーナ部を補強している。したがって、この変形例でも、図５および図６で示した例と同じく、第１実施形態よりも優れた安全性が得られる。

しかも、図５および図６で示した例では、主桁１上面に支柱取付部補強部材６による僅かな段差が生じて作業者がやや歩きにくくなるが、この図７に示した変形例では、支柱取付部補強部材７を中空部材である主桁１の内部に設けているので、主桁１の上面は平坦であり、作業者が主桁１上を歩きやすくなっている。

なお、この変形例の支柱取付部補強部材は、上述のように主桁１の支柱２取付位置の内面側と支柱サポート部材４取付位置の内面側の両方に設けることが望ましいが、少なくとも一方に設けられていればよい。また、いずれか一方のみに設ける場合は、支柱２取付位置の内面側の方に設けるとよい。

図８は第３の実施形態を示す。この第３実施形態は、第１実施形態をベースとし、その主桁１の下面部１２が側面部１３の近傍でボルトとナットにより架台８に固定される場合に、その主桁１の架台８に固定される部位を補強するための架台固定部補強部材９を設けたものである。

前記架台固定部補強部材９は、主桁１幅方向の両端がＬ字状に折り曲げられたステンレス鋼板であり、主桁１の側面部１３とこれに対向するリブ１４との間の主桁１内部空間において、底面に沿って延び、底面と側面部１３の内側面との間のコーナ部および底面とリブ１４の側面との間のコーナ部に当接する状態で配されている。そして、その主桁１内部の底面に当接する部分に主桁１固定用のボルトを通す孔（図示省略）があけられ、そのボルトとナットにより主桁１の下面部１２に固定されている。

そして、この第３実施形態では、主桁１の架台８に固定される部位において、手摺３や支柱２を介して主桁１が衝撃荷重を受けたときに主桁１に生じる応力が架台固定部補強部材９によって分散されるので、主桁１内部の幅方向両側のコーナ部やリブ１４の根本のコーナ部に亀裂等の損傷が生じにくく、この点でも従来のものに比べて安全性の向上が図られている。

なお、架台固定部補強部材は、上述のように主桁１内部の幅方向両側のコーナ部と側面部１３に対向するリブ１４の根本のコーナ部の両方に当接固定されるものであることが望ましいが、そのいずれか一方のコーナ部に当接固定されるものとしてもよい。

また、上述した第２実施形態の支柱取付部補強部材６、７および第３実施形態の架台固定部補強部材９も、第１実施形態の支柱サポート部材４と同様、ＦＲＰ製とすることもできるが、安全性向上の面から、各実施形態のようにステンレス鋼等の金属製とすることが望ましい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

例えば、支柱サポート部材は、上述した各実施形態では、主桁の側面と支柱の主桁長手方向を向く側面に固定して作業者が歩きにくくならないようにしているが、必要に応じて、主桁の上面と支柱の主桁幅方向を向く側面に固定するようにしてもよい。

また、各実施形態の主桁は中空部材で形成されているが、各実施形態の支柱サポート部材および第２実施形態の主桁の外面に当接固定される支柱取付部補強部材は、主桁が中実部材で形成されているＦＲＰ製歩廊にも適用することができる。

１ 主桁
２ 支柱
３ 手摺
４ 支柱サポート部材
５ 固定具
６、７ 支柱取付部補強部材
８ 架台
９ 架台固定部補強部材
１１ 上面部
１２ 下面部
１３ 側面部
１４ リブ
１５ 開口
２１、２２ 帯状部
４１、４２ 取付部

Claims (6)

1. 主桁と、前記主桁の長手方向の複数個所に立設される支柱と、前記主桁の長手方向に延びる状態で前記支柱に取り付けられる手摺とを備え、前記支柱が前記主桁の側面に固定されており、少なくとも前記主桁および支柱が繊維強化樹脂で形成されている繊維強化樹脂製歩廊において、
   前記支柱に隣接する位置で前記主桁に固定されるとともに、前記支柱の側面に固定される支柱サポート部材が設けられていることを特徴とする繊維強化樹脂製歩廊。
2. 前記支柱サポート部材が金属製であることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化樹脂製歩廊。
3. 前記主桁の前記支柱が固定される部位において、少なくとも前記主桁の上面と側面との間のコーナ部に当接固定される支柱取付部補強部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の繊維強化樹脂製歩廊。
4. 前記主桁が中空部材であり、前記支柱取付部補強部材が少なくとも前記主桁のコーナ部の内面に当接固定されていることを特徴とする請求項３に記載の繊維強化樹脂製歩廊。
5. 前記支柱取付部補強部材が金属製であることを特徴とする請求項３または４に記載の繊維強化樹脂製歩廊。
6. 主桁と、前記主桁の長手方向の複数個所に立設される支柱と、前記主桁の長手方向に延びる状態で前記支柱に取り付けられる手摺とを備え、少なくとも前記主桁および支柱が繊維強化樹脂で形成されている繊維強化樹脂製歩廊において、
   前記主桁がその内部に長手方向に延びるリブを有する中空部材であって、その下面側を架台に固定されるものであり、前記主桁の前記架台に固定される部位において、前記主桁の内部の側面と底面との間のコーナ部と、前記主桁の内部の底面と前記リブの側面との間のコーナ部の少なくとも一方に当接固定される架台固定部補強部材が設けられていることを特徴とする繊維強化樹脂製歩廊。

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