JP7129168B2 - Bridge reinforcement structure and method - Google Patents
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Description
本開示は、橋りょうの補強構造及び方法に関するものである。 The present disclosure relates to a bridge reinforcement structure and method.
従来、鉄道橋のように鋼製の桁部材から構成された橋りょうにおいては、横桁及び縦桁の上面にバックルプレートと呼ばれる鋼板が取り付けられ、さらに、その上にバラストやまくらぎが配設されている。このような橋りょうでは、長期間に亘って荷重が加えられることにより、横桁及び縦桁への取付部分やその他の箇所において、バックルプレートにき裂や変形が発生することがある。 Conventionally, in bridges made of steel girder members such as railway bridges, steel plates called buckle plates are attached to the upper surfaces of horizontal girders and longitudinal girders, and ballast and sleepers are arranged on top of them. ing. In such bridges, cracks and deformations may occur in the buckle plates at the attachment points to the cross beams and vertical girders and other places due to the long-term load.
そこで、バックルプレートの下面に補強鋼板及び支持部材を設置し、さらに、バックルプレートと補強鋼板との間にモルタルを充填する補強方法や、まくらぎを抱き込むような補強用の縦桁を桁部材の上面に設置する補強方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, a reinforcing steel plate and a support member are installed on the lower surface of the buckle plate, and further, a reinforcing method of filling mortar between the buckle plate and the reinforcing steel plate, and a reinforcement stringer that embraces the sleeper is used as a girder member. There has been proposed a reinforcing method of installing on the upper surface of the (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、前記従来の技術では、施工が困難であり、また、コストもかかり、大規模な工事が必要となるので、必ずしも全ての橋りょうに適用することができない。また、バックルプレートの下面に設けた補強鋼板や支持部材により、各部材のほか、き裂や変形の発生しやすい縦桁及び横桁への取付部分の状態について目視確認が容易ではなかった。 However, the conventional technology described above is difficult to construct, costs a lot, and requires large-scale construction work, so it cannot necessarily be applied to all bridges. In addition, due to the reinforcing steel plates and support members provided on the lower surface of the buckle plate, it was not easy to visually check the condition of each member, as well as the parts attached to the vertical and horizontal girders, where cracks and deformation are likely to occur.
ここでは、前記従来の技術の問題点を解決して、簡素な構成でありながら実用上十分強度を付与するように橋りょうを補強し、コストを低減することができるとともに、各部材や、き裂や変形の発生しやすい縦桁及び横桁への取付部分の目視確認を容易にすることができる橋りょうの補強構造及び方法を提供することを目的とする。 Here, it is possible to solve the problems of the above-mentioned conventional technology, reinforce the bridge so as to impart sufficient strength for practical use while having a simple structure, reduce the cost, and also reduce the cost of each member and cracks. To provide a bridge reinforcement structure and method that facilitates visual confirmation of attachment portions to longitudinal girders and transverse girders where deformation is likely to occur.
そのために、橋りょうの補強構造においては、縦桁及び横桁を含む桁部材と、該桁部材の上面に取り付けられたバックルプレートとを有する橋りょうの補強構造であって、前記桁部材によって周囲を画定された桁部材中央空間内に配設され、前記桁部材に取り付けられた補強支持部材を備え、該補強支持部材は、前記桁部材中央空間の内側に位置し、平面視において井桁状となるように組み合わされている縦補強部材及び横補強部材を含み、前記桁部材中央空間よりも小さく、平面視において前記バックルプレートと相似形である補強部材中央空間が前記補強支持部材によって前記桁部材中央空間内に画定され、前記縦補強部材及び横補強部材における前記補強部材中央空間の周囲を画定する部分が前記バックルプレートを下方から支持する。 To that end, in a bridge reinforcement structure, a bridge reinforcement structure having girder members including longitudinal and transverse girders and buckle plates attached to upper surfaces of the girder members, the perimeter being defined by the girder members A reinforcing support member is provided in the central space of the girder member and attached to the girder member, the reinforcing support member is positioned inside the central space of the girder member and has a parallel cross shape in plan view. A reinforcing member central space, which is smaller than the girder member central space and has a similar shape to the buckle plate in plan view, is formed by the reinforcing support member. The portions of the longitudinal and transverse reinforcing members defined within and defining the perimeter of the reinforcing member central space support the buckle plate from below.
他の橋りょうの補強構造においては、さらに、前記バックルプレートは、前記縦桁及び横桁における前記桁部材中央空間の周囲を画定する部分に取り付けられ、前記縦補強部材は前記縦桁から離間して桁部材中央空間の内側に位置し、前記横補強部材は前記横桁から離間して桁部材中央空間の内側に位置する。 In another bridge reinforcement structure, the buckle plate is also attached to the longitudinal and transverse beams at the portions defining the perimeter of the central space of the beam members, and the longitudinal reinforcing members are spaced apart from the longitudinal beams. Positioned inside the beam member central space, the transverse reinforcing member is positioned inside the beam member central space and spaced apart from the transverse beam.
更に他の橋りょうの補強構造においては、さらに、前記縦補強部材及び横補強部材における前記補強部材中央空間の周囲を画定する部分の上面と前記バックルプレートの下面との間に介在する緩衝材を更に備える。 In still another bridge reinforcing structure, a cushioning material is interposed between the upper surface of the portion of the vertical reinforcing member and the horizontal reinforcing member defining the periphery of the reinforcing member central space and the lower surface of the buckle plate. Prepare.
更に他の橋りょうの補強構造においては、さらに、前記緩衝材は、袋体及び該袋体の内部に充填された充填剤を含む。 In still another bridge reinforcement structure, the cushioning material further includes a bag and a filler filled inside the bag.
橋りょうの補強方法においては、縦桁及び横桁を含む桁部材と、該桁部材の上面に取り付けられたバックルプレートとを有する橋りょうの補強方法であって、平面視において井桁状となるように組み合わされている縦補強部材及び横補強部材を含み、前記桁部材によって周囲を画定された桁部材中央空間よりも小さく、平面視において前記バックルプレートと相似形である補強部材中央空間を画定する補強支持部材を、前記桁部材中央空間内に配設して前記桁部材に取り付け、前記縦補強部材及び横補強部材における前記補強部材中央空間の周囲を画定する部分によって前記バックルプレートを下方から支持する。
A method of reinforcing a bridge is a method of reinforcing a bridge having girder members including vertical girders and transverse girders and buckle plates attached to the upper surfaces of the girder members, which are combined so as to form a grid in plan view. a reinforcing support defining a reinforcing member central space similar in shape to the buckle plate in plan view and smaller than the girder member central space defined around by the girder member; A member is disposed within and attached to the spar member central space, and the buckle plate is supported from below by portions of the longitudinal and transverse reinforcing members defining the perimeter of the spar central space.
他の橋りょうの補強方法においては、さらに、前記補強支持部材を、下方から前記桁部材中央空間内に導入して前記桁部材に取り付ける。 In another bridge reinforcement method, the reinforcing support member is further introduced into the central space of the girder member from below and attached to the girder member.
他の橋りょうの補強方法においては、さらに、前記縦補強部材及び横補強部材における前記補強部材中央空間の周囲を画定する部分の上面と前記バックルプレートの下面との間に、緩衝材を介在させる。 In another bridge reinforcement method, a cushioning material is interposed between the upper surface of the portion of the vertical reinforcing member and the horizontal reinforcing member defining the periphery of the reinforcing member central space and the lower surface of the buckle plate.
本開示によれば、簡素な構成でありながら実用上十分強度を付与するように橋りょうを補強することができるとともに、コストを低減することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to reinforce a bridge so as to impart sufficient strength for practical use while having a simple configuration, and to reduce costs.
以下、本実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本実施の形態における橋りょうの概略構造を示す部分断面斜視図、図2は本実施の形態における橋りょうの補強構造を示す横断面図、図3は本実施の形態における橋りょうの補強構造の要部を示す三面図、図4は本実施の形態における橋りょうの補強構造の要部を示す第1の斜視図、図5は本実施の形態における橋りょうの補強構造の要部を示す第2の斜視図である。なお、図3において、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。 FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view showing the schematic structure of the bridge in this embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the reinforcement structure of the bridge in this embodiment, and FIG. 4 is a first perspective view showing the essential parts of the bridge reinforcing structure according to the present embodiment, and FIG. 5 is a second perspective view showing the essential parts of the bridge reinforcing structure according to the present embodiment. It is a perspective view. In addition, in FIG. 3, (a) is a plan view, (b) is a front view, and (c) is a side view.
図1において、1は、本実施の形態における橋りょうであって、鋼製の長尺部材である主桁11、横桁12及び縦桁13を備える。橋りょう1は、鉄道用のものであっても、道路用のものであっても、いかなる用途のものであってもよいが、ここでは、説明の都合上、鉄道用のものであるとして説明する。そして、横桁12及び縦桁13の上面には、鋼板から成るバックルプレート15が取り付けられ、その上に砕石等のバラストから成るバラスト道床31が形成され、該バラスト道床31の上に複数のまくらぎ32が並べて配設され、該まくらぎ32の上に2本のレール33が敷設されているものとする。また、主桁11はレール33の延在する方向と平行に延在し、横桁12は主桁11に対して直交する方向に延在し、縦桁13は主桁11と平行に延在するものとする。
In FIG. 1,
なお、本実施の形態において、橋りょう1の各部及びその他の部材の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、橋りょう1の各部及びその他の部材が図に示される姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
In the present embodiment, expressions indicating directions such as up, down, left, right, front, and back used to describe the configuration and operation of each part of the
図3~5に示されるように、橋りょう1は横支材14を備えていてもよい。該横支材14は、横桁12と平行に延在する鋼製の長尺部材であって、横桁12のスパン(隣接する横桁12同士の間隔)が広い箇所に適宜配設される。すなわち、横支材14は、横桁12の補助部材又は一種の横桁12として機能する。なお、横支材14は、必ずしも、必要な部材ではなく、省略することもできる。
As shown in FIGS. 3-5, the
本実施の形態において、横桁12、縦桁13及び横支材14の上面は概略面一となっていて、平面視における形状が略矩形のバックルプレート15の四辺は、桁部材中央空間17の周囲を画定する横桁12、縦桁13又は横支材14の上面に、溶接、ボルト、リベット等の固定手段によって取り付けられている。つまり、前記横桁12、縦桁13及び横支材14は、バックルプレート15の四辺を支持する桁部材として機能する。そして、バックルプレート15は、前記桁部材によって周囲4辺を画定された平面視における矩形格子の矩形の桁部材中央空間17の上面を塞ぐ板部材として機能する。なお、バックルプレート15の中央には、該バックルプレート15を板厚方向に貫通する排水口15aが形成されている。
In the present embodiment, the upper surfaces of the
図2において右側に示されるバックルプレート15は、何も補強がなされていないので、前記「背景技術」の項でも説明したように、長期間に亘って荷重が加えられることにより、横桁12、縦桁13又は横支材14への取付部分等に、き裂や変形が発生することがある。そこで、本実施の形態においては、図2において左側に示されるバックルプレート15のように、桁部材中央空間17に形成された補強構造によって補強されている。
Since the
該補強構造においては、図3~5に示されるように、前記桁部材に取り付けられた補強支持部材20が、桁部材中央空間17内において、バックルプレート15を下方から支えるようになっている。具体的には、補強支持部材20は、柱状の鋼材である縦補強部材22と横補強部材21とを含み、一対の縦補強部材22及び一対の横補強部材21が、平面視において井桁状となるように組み合わされている。なお、図においては、縦補強部材22及び横補強部材21が鋼材の一種であるH形鋼である例が示されているが、鋼材は、必ずしも、H形鋼である必要はなく、例えば、I形鋼、溝形鋼、山形鋼、T形鋼等であってもよい。
In the reinforcing structure, as shown in FIGS. 3 to 5, a reinforcing
横補強部材21の長さは、縦補強部材22の長さよりも長く、縦桁13のスパン(隣接する縦桁13同士の間隔)と同等である。そして、図3に示されるように、縦桁13と平行に延在するように配設された一対の縦補強部材22の両端は、横桁12と平行に延在する一対の横補強部材21の各々の側面に、ブラケット等の補助部材を介して、溶接、ボルト、リベット等の固定手段によって取り付けられる。これにより、平面視において井桁状の補強支持部材20を得ることができる。なお、該補強支持部材20において、縦補強部材22及び横補強部材21の上面は概略面一であり、一対の縦補強部材22及び一対の横補強部材21によって周囲を画定された補強部材中央空間20aは、桁部材中央空間17と相似形の平面視における矩形の空間である。そして、横桁12と平行に延在する一対の横補強部材21の両端は、縦桁13の側面に、ブラケット等の補助部材を介して、溶接、ボルト、リベット等の固定手段によって取り付けられる。
The length of the transverse reinforcing
この状態において、横補強部材21は、横桁12から離間して、桁部材中央空間17の内側に位置し、縦補強部材22は、縦桁13から離間して、桁部材中央空間17の内側に位置する。そして、桁部材中央空間17より小さな補強部材中央空間20aの平面視における中心の位置は、桁部材中央空間17の中心及び排水口15aの位置と同等である。
In this state, the horizontal reinforcing
前記補強支持部材20は、橋りょう1の下方から桁部材中央空間17内に導入して、バックルプレート15の四辺を支持する桁部材に取り付けられる。この場合、縦補強部材22と横補強部材21とがあらかじめ井桁状となるように組み合わされた補強支持部材20を桁部材中央空間17内に導入した後、一対の横補強部材21の両端を縦桁13の側面に取り付けることもできるし、一対の横補強部材21を桁部材中央空間17内に導入してその両端を縦桁13の側面に取り付けた後、一対の縦補強部材22の両端を横補強部材21の側面に取り付けて、井桁状となるように組み合わせることもできる。したがって、バックルプレート15を取り外したり、該バックルプレート15上のバラスト道床31、まくらぎ32、レール33等を取り除いたりすることなく、補強支持部材20を桁部材に取り付けることができるので、橋りょう1を通過する車両の運行を停止させる必要がない。
The reinforcing
また、補強支持部材20が桁部材に取り付けられた状態において、補強支持部材20における補強部材中央空間20aの周囲を画定する部分の上面、すなわち、縦補強部材22及び横補強部材21における補強部材中央空間20aの周囲を画定する部分の上面は、図3に示されるように、バックルプレート15の下面よりも下方に位置する。そして、前記縦補強部材22及び横補強部材21の上面とバックルプレート15の下面との間には、緩衝材25が介在する。該緩衝材25は、いかなる種類の部材であってもよいが、ここでは、図4に示されるように、不織布等から成る細長い袋体の内部に、CAモルタル(セメントアスファルトモルタル)等の充填剤を充填した部材であるものとして説明する。前記緩衝材25は、各縦補強部材22及び横補強部材21の上面上にそれぞれ1つずつ載置された状態で、バックルプレート15の下面に当接する。また、緩衝材25は柔軟性を有するので、その上面はバックルプレート15の下面の形状に対応した形状となる。なお、図5には、緩衝材25を除去した状態の補強支持部材20が示されている。
In addition, when the reinforcing
緩衝材25は、縦補強部材22及び横補強部材21の上面に細長い袋体を載置した後、該袋体の内部に充填剤を充填することによって、図4に示されるような形状となり、縦補強部材22及び横補強部材21の上面とバックルプレート15の下面との間に介在した状態となる。これにより、縦補強部材22及び横補強部材21の上面とバックルプレート15の下面との間隔が一定でなく、ばらつきがあっても、バックルプレート15は、緩衝材25を介して、縦補強部材22及び横補強部材21によって確実に支持される。したがって、補強支持部材20を桁部材に取り付ける際に、上下方向に関する取付位置に誤差が含まれていても、緩衝材25を介在させることにより、バックルプレート15を確実に支持して補強することができる。
The cushioning
このように、本実施の形態において、縦桁13及び横桁12を含む桁部材と、桁部材の上面に取り付けられたバックルプレート15とを有する橋りょう1の補強構造は、桁部材によって周囲を画定された桁部材中央空間17内に配設され、桁部材に取り付けられた補強支持部材20を備え、補強支持部材20は、桁部材中央空間17の内側に位置する縦補強部材22及び横補強部材21を含み、桁部材中央空間17よりも小さな補強部材中央空間20aが補強支持部材20によって桁部材中央空間17内に画定され、縦補強部材22及び横補強部材21における補強部材中央空間20aの周囲を画定する部分がバックルプレート15を下方から支持する。
Thus, in this embodiment, the reinforcing structure of the
また、本実施の形態において、縦桁13及び横桁12を含む桁部材と、桁部材の上面に取り付けられたバックルプレート15とを有する橋りょう1の補強方法は、縦補強部材22及び横補強部材21を含み、桁部材によって周囲を画定された桁部材中央空間17よりも小さな補強部材中央空間20aを画定する補強支持部材20を、桁部材中央空間17内に配設して桁部材に取り付け、縦補強部材22及び横補強部材21における補強部材中央空間20aの周囲を画定する部分によってバックルプレート15を下方から支持する。
In addition, in this embodiment, the reinforcement method of the
これにより、施工が容易で、構成が簡素でありながら実用上十分強度を付与するように橋りょう1を補強することができるとともに、コストを低減することができる。また、橋りょう1を補強した後も、バックルプレート15等の各部材の状態を下方から目視によって容易に確認することができる。
As a result, the construction is easy, the structure is simple, and the
また、補強支持部材20を、下方から桁部材中央空間17内に導入して桁部材に取り付ける。したがって、橋りょう1を通過する車両の運行を停止させることなく補強を施工することができるので、施工性が向上する。
Further, the reinforcing
さらに、バックルプレート15は、縦桁13及び横桁12における桁部材中央空間17の周囲を画定する部分に取り付けられ、縦補強部材22は縦桁13から離間して桁部材中央空間17の内側に位置し、横補強部材21は横桁12から離間して桁部材中央空間17の内側に位置する。したがって、バックルプレート15において、き裂や変形が発生しやすい部分である縦桁13及び横桁12への取付部分の状態を、下方から目視によって容易に確認することができる。
Furthermore, the
さらに、補強部材中央空間20aは、平面視においてバックルプレート15と相似形である。したがって、バックルプレート15全体を均等に支持することができる。
Further, the reinforcing member
さらに、縦補強部材22及び横補強部材21における補強部材中央空間20aの周囲を画定する部分の上面とバックルプレート15の下面との間に緩衝材25が介在する。これにより、縦補強部材22及び横補強部材21の上面とバックルプレート15の下面との間隔が一定でなく、ばらつきがあっても、バックルプレート15は、緩衝材25を介して、縦補強部材22及び横補強部材21によって確実に支持されるので、補強支持部材20を桁部材に取り付ける施工を容易に行うことができる。
Furthermore, a
なお、本明細書の開示は、好適で例示的な実施の形態に関する特徴を述べたものである。ここに添付された特許請求の範囲内及びその趣旨内における種々の他の実施の形態、修正及び変形は、当業者であれば、本明細書の開示を総覧することにより、当然に考え付くことである。 It should be noted that this disclosure describes features of preferred exemplary embodiments. Various other embodiments, modifications and variations within the scope and spirit of the claims appended hereto will naturally occur to those skilled in the art upon reviewing the disclosure herein. be.
本開示は、橋りょうの補強構造及び方法に適用することができる。 The present disclosure is applicable to bridge reinforcement structures and methods.
1 橋りょう
12 横桁
13 縦桁
15 バックルプレート
17 桁部材中央空間
20 補強支持部材
20a 補強部材中央空間
21 横補強部材
22 縦補強部材
25 緩衝材
1 Bridge 12
Claims (7)
前記桁部材によって周囲を画定された桁部材中央空間内に配設され、前記桁部材に取り付けられた補強支持部材を備え、
該補強支持部材は、前記桁部材中央空間の内側に位置し、平面視において井桁状となるように組み合わされている縦補強部材及び横補強部材を含み、
前記桁部材中央空間よりも小さく、平面視において前記バックルプレートと相似形である補強部材中央空間が前記補強支持部材によって前記桁部材中央空間内に画定され、前記縦補強部材及び横補強部材における前記補強部材中央空間の周囲を画定する部分が前記バックルプレートを下方から支持することを特徴とする橋りょうの補強構造。 A reinforcement structure for a bridge having girder members including stringers and transverse girders and buckle plates attached to upper surfaces of the girder members, comprising:
a reinforcing support member disposed within a spar member central space defined by the spar member and attached to the spar member;
The reinforcing support member is located inside the central space of the beam member and includes a vertical reinforcing member and a horizontal reinforcing member that are combined to form a grid shape in plan view ,
A reinforcing member central space which is smaller than the girder member central space and similar in shape to the buckle plate in plan view is defined in the girder member central space by the reinforcing support member, and the longitudinal reinforcing member and the lateral reinforcing member A reinforcing structure for a bridge, wherein the portion defining the periphery of the reinforcing member central space supports the buckle plate from below.
平面視において井桁状となるように組み合わされている縦補強部材及び横補強部材を含み、前記桁部材によって周囲を画定された桁部材中央空間よりも小さく、平面視において前記バックルプレートと相似形である補強部材中央空間を画定する補強支持部材を、前記桁部材中央空間内に配設して前記桁部材に取り付け、
前記縦補強部材及び横補強部材における前記補強部材中央空間の周囲を画定する部分によって前記バックルプレートを下方から支持することを特徴とする橋りょうの補強方法。 A method of reinforcing a bridge having girder members including stringers and transverse girders and buckle plates attached to upper surfaces of the girder members, comprising:
It includes a vertical reinforcing member and a horizontal reinforcing member that are combined to form a parallel cross shape in plan view, is smaller than the girder member central space defined by the girder member, and is similar in shape to the buckle plate in plan view. a reinforcing support member defining a reinforcing member central space disposed within said beam member central space and attached to said beam member;
A method of reinforcing a bridge, wherein the buckle plate is supported from below by portions of the longitudinal reinforcing member and the lateral reinforcing member that define the periphery of the central space of the reinforcing member.
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