JPH1121816A

JPH1121816A - 橋梁構造

Info

Publication number: JPH1121816A
Application number: JP18148297A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Okada; 淳岡田; Katsuaki Takeda; 勝昭武田; Atsutaka Kawabata; 篤敬川畑
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1997-07-07
Publication date: 1999-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】アンカー部及び橋脚部又はアンカー部、橋脚
部及び橋脚部と上部構造部の接合部にプレストレスを導
入することにより地震時の水平力（引張力）を緩和し、
アンカー部の引抜きせん断破壊や橋脚部の傾斜、転倒、
さらには橋脚部と上部構造部との接合部のひび割れの発
生や破壊を防止するようにした橋梁構造を得ること。【解決手段】アンカー部１と、このアンカー部１上に
設置された橋脚部１０と、一端がアンカー部１の下端部
に固定され他端がアンカー部１及び橋脚部１０を貫通し
た複数の連結材１７とを有し、橋脚部１０の上方におい
て連結材１７に引張力を加えて橋脚部１０内にコンクリ
ート１３を充填し、コンクリート１３の硬化後に連結材
１０の引張力を解除してアンカー部１及び橋脚部１０の
コンクリート２，１３にプレストレスを導入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木分野におい
て、アンカー部及び橋脚部又はアンカー部、橋脚部及び
上部構造部を一体化した橋梁構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の橋脚部と上部構造部を一体化した
橋梁の一例として、図１０に示すものがある。図１０に
おいて、１はフーチングコンクリート２に、アンカーボ
ルト５で結合された上アンカーフレーム３と下アンカー
フレーム４が埋設されたアンカー部である。１０は橋脚
部で、１１は橋脚基部、１２は下端部が橋脚基部１１に
固定されて立設された鋼管、角鋼管等からなる鋼部材で
あり、橋脚基部１１はアンカー部１上に設置されてアン
カーボルト５に固定され、鋼部材１２内にはコンクリー
ト１３が充填されている。３０は概念的に示した上部構
造部で、ＰＣ鋼棒３１、スタッドジベル３２あるいは鉄
筋などを用いてコンクリート１３ａを充填し、両者を一
体化したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の橋
脚部１０と上部構造部３０を一体化した橋梁において
は、鋼部材１２にコンクリート１３を充填することによ
り、橋脚部１０と上部構造部３１の耐力が上昇するが、
その分アンカー部１の負担が大きくなる。特に、図１１
に示すように、矢印方向（又は反矢印方向）の地震力
（水平力）に対して、アンカー部１の引張り側のフーチ
ングコンクリート２に大きな負荷が加わり、引抜きせん
断力の作用でフーチングコンクリート２にひび割れＣが
発生することがあり、最悪の場合には上下のアンカープ
レート３，４がフーチングコンクリート２から引抜かれ
て橋脚部１０が転倒するおそれがある。この場合、例え
ば、阪神大震災のような大きな地震力に対しても引抜き
せん断耐力を有するようにするためには、アンカー部が
大型になり、工費が増大する。

【０００４】また、繰返し水平方向の地震力を受けるこ
とにより橋脚部１０内のコンクリート１３が破壊して上
部構造部と橋脚部の接合部が有機的に機能しなくなり、
さらに、橋脚部１０と上部構造部３０とをＰＣ鋼棒３
１、スタッドジベル３２等により部分的にプレストレス
を導入して接合しているので、接合部の前後に引張り応
力が生じ、ひび割れＣ₁を生じるおそれがある。

【０００５】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、アンカー部及び橋脚部又はアンカー部、
橋脚部及び橋脚部と上部構造部の接合部にプレストレス
を導入することにより地震時の水平力を緩和し、アンカ
ー部の引抜きせん断破壊や橋脚部の傾斜、転倒、さらに
は橋脚部と上部構造部との接合部のひび割れの発生や破
壊を防止するようにした橋梁構造を得ることを目的とし
たものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明に係る橋梁構造は、アンカー部と、該アン
カー部上に設置された橋脚部と、一端が前記アンカー部
の下端部に固定され他端が該アンカー部及び前記橋脚部
を貫通した複数の連結材とを有し、前記橋脚部の上方に
おいて前記連結材に引張力を加えて前記橋梁部内にコン
クリートを充填し、該コンクリートの硬化後に前記連結
材の引張力を解除して前記アンカー部及び橋脚部のコン
クリートにプレストレスを導入したものである。

【０００７】（２）また、本発明に係る橋梁構造は、ア
ンカー部と、該アンカー部上に設置された橋梁部と、前
記アンカー部及び橋梁部を貫通して配設された複数の連
結管と、一端が前記アンカー部の下端部に固定され前記
連結管内にそれぞれ挿通された連結材とを有し、前記橋
脚部内にコンクリートを充填し、該コンクリートの硬化
後に前記橋脚部の上方において前記連結材に引張力を加
えて固定し、前記アンカー部及び橋脚部のコンクリート
にプレストレスを導入したものである。

【０００８】（３）また、本発明に係る橋梁構造は、ア
ンカー部と、該アンカー部上に設置された橋脚部と、該
橋脚部上に設置された上部構造部と、一端が前記アンカ
ー部の下端部に固定され他端が該アンカー部、前記橋脚
部及び上部構造部を貫通した複数の連結材とを有し、前
記上部構造部の上方において前記連結材に引張力を加え
て前記橋脚部内及び該橋脚部と上部構造部との接合部に
コンクリートを充填し、該コンクリートの硬化後に前記
連結材の引張力を解除して前記アンカー部、橋脚部及び
橋脚部と上部構造部との接合部のコンクリートにプレス
レストを導入したものである。

【０００９】（４）また、本発明に係る橋梁構造は、ア
ンカー部と、該アンカー部上に設置された橋脚部と、該
橋脚部上に設置された上部構造部と、前記アンカー部、
橋脚部及び上部構造部を貫通して配設された複数の連結
管と、一端が前記アンカー部の下端部に固定され前記連
結管内にそれぞれ挿通された連結材とを有し、前記橋脚
部内及び該橋脚と上部構造部との接合部にコンクリート
を充填し、該コンクリートの硬化後に前記上部構造部の
上方において前記連結材に引張力を加えて固定し、前記
アンカー部、橋脚部及び橋脚部と上部構造部との接合部
のコンクリートにプレストレスを導入したものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】

実施形態１図１は本発明の実施形態１の模式図である。なお、図１
０で説明した従来技術と同一又は相当部分にはこれと同
じ符号を付し、説明を省略する。図において、１４は鋼
部材１２の上端部に固定された上プレートで、コンクリ
ート注入穴１５及び後述の連結材を挿通するための挿通
穴１６が設けられている。

【００１１】１７は例えばケーブルからなる複数本の連
結材、１８はアンカー部１の下端部に設置され、連結材
１７の下端部が固定された固定部材である。連結材１７
と固定部材１８の結合にあたっては、例えば図４に示す
ように、固定部材１８に下部が拡径された円錐穴１８ａ
を設けると共に、連結材１７の下端部に下部が拡径され
た円錐部１７ａを設け、連結材１７を固定部材１８の下
から円錐穴１８ａに挿入して上方に引張り、円錐部１７
ａと円錐穴１８ａの楔作用により連結材１７を固定部材
１８に固定する。また、連結材１７の下部にねじを設け
て固定部材１８の下からナットで固定するなど、各種の
機械的手段を用いてもよく、あるいは、溶接により固定
してもよい。なお、固定部材１８は各連結材１７ごとに
設けてもよく、あるいは１基の固定部材１８に各連結材
１７を固定してもよい。

【００１２】アンカー部１において、３ａ，４ａは上下
のアンカープレート３，４に設けた連結材１７の挿通
穴、１１ａは橋脚基部１１に設けられた連結材１７の挿
通穴である。なお、鋼部材１２内にダイヤフラムを設置
する場合は、図２、図３に示すように、中心部にコンク
リート注入穴１５ａを有し、その外周に連結材１７又は
後述の連結管を挿通するための切除部１６ａを設けた構
造のダイヤフラム１９を用いればよい。以下、ダイヤフ
ラム１９を設置しない橋脚部１０の場合について記述す
る。

【００１３】次に、上記のように構成した本実施形態の
施工の一例について説明する。先ず、基礎穴１ａの底部
を掘削して仮枠を設け、連結材１７の下端部が固定され
た固定部材１８を設置し、ついで、上下のアンカーフレ
ーム３，４に設けた挿通穴３ａ，４ａにそれぞれ連結材
１７を挿通して外部に取出す。そして、アンカーボルト
５で結合された上下のアンカーフレーム３，４を基礎穴
１ａ内に設置し、フーチングコンクリート２を打設して
アンカー部１を構成する。

【００１４】一方、橋脚基部１１の挿通穴１１ａ、上フ
レーム１４の挿通穴１６に連結材１７を挿通し、その上
端部を上プレート１４に仮止めする。アンカー部１のフ
ーチングコンクリート２が硬化したときは、橋脚基部１
１をアンカー部１上に設置し、アンカーボルト５により
固定して橋脚部１０をアンカー部１上に立設する。

【００１５】次に、ジャッキ等により上プレート１４を
支点として連結材１７を上方に引張って張力を掛ける。
この場合、十分な張力が得られないときは他の不動点を
支点とし、あるいは仮設補強などの処置を講ずる。この
状態で上プレート１４のコンクリート注入穴１５から鋼
部材１２内にコンクリート１３を打設する。なお、連結
材１７の引張りは、ジャッキに代えて、あらかじめ連結
材１７の上部に設けたねじにナットを螺入し、これを締
付けて行うなど、他の手段を用いてもよい。

【００１６】鋼部材１２内のコンクリート１３が硬化し
たのちジャッキ等を除去して引張りを解除すれば、アン
カー部１のフーチングコンクリート２及び橋脚部１０の
コンクリート１３に連結材１７を介してプレストレスが
導入される。なお、本実施形態の施工は、上述の施工例
に限定するものではなく、適宜変更することができる。

【００１７】橋脚部１０と上部構造部３０とのとりあい
は、図５に示すように、コンクリート１３にプレストレ
スが導入された橋脚部１０の上プレート１４上に可動支
承３５（概念的に示す）を配設し、その上に上部構造部
３０を設置する。あるいは、図６に示すように、橋脚部
１０の上プレート１４を省略して橋脚部１０上に上部構
造部３０を設置すると共に、連結材１７を上部構造部３
０の上まで引き出してジャッキ等２０で引張力をかけ、
この状態で鋼部材１２及び鋼部材１２と上部構造部３０
との接合部に一体にコンクリート１３を打設し、コンク
リート１３が硬化したのち引張りを解除して、アンカー
部１、橋脚部１０及び橋脚部１０と上部構造部３０の接
合部にプレストレスを導入するようにしてもよい。

【００１８】上記のような本実施形態において、図７に
示すように、地震時に橋梁に矢印方向（又は反矢印方
向）の地震力（水平力）が作用すると、地震力の大きさ
に応じてアンカー部１の引張り側のフーチングコンクリ
ート２にさらにプレストレスが導入され、引張り側のフ
ーチングコンクリート２の耐力が向上するので、引抜き
せん断破壊などを生ずるおそれがない。

【００１９】一方、アンカー部１の圧縮側のフーチング
コンクリート２は、地震力が大きくなる（橋脚部１０の
傾きが大きくなる）と、連結材１７によるプレストレス
が抜ける方向に作用するので、圧縮側のフーチングコン
クリート２が連結材１７のプレストレスによって圧壊す
ることはない。

【００２０】また、図８に斜線で示すように、アンカー
部１のフーチングコンクリート２、橋脚部１０のコンク
リート１３、また、橋脚部１０と上部構造部３０を一体
化した場合は、アンカー部１のフーチングコンクリート
２、橋脚部１０及び橋脚部１０と上部構造部３０との接
合部のコンクリート１３のほぼ全領域にプレストレスを
導入する構造になっているため、前述のようにアンカー
部１のフーチングコンクリート２に引抜きせん断破壊な
どが発生するおそれがないばかりでなく、橋脚部１０と
上部構造部３０との接合部のコンクリート１３にもひび
割れなどを生じにくいので、耐久性を向上することがで
きる。

【００２１】ところで、本発明においては、アンカー部
１の上下のアンカープレート３，４は剛であることを前
提としているので、上下のアンカープレート３，４の周
囲、すなわち、図８におけるＡの部分のコンクリートに
働くプレストレスの量は、その下方のＢの部分のコンク
リートに働くプレストレスの量より小さくなる。しかし
ながら、本発明においては、上下のアンカープレート
３，４そのものがアンカー部１から引抜けて破壊状態が
発生するのを防止するものであるから、Ａの部分に働く
プレストレスの量がＢの部分のそれより少なくても特に
支障はない。

【００２２】実施形態２図９は本発明の実施形態２の模式図である。なお、実施
形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省
略する。２１は例えばシース管の如き複数の連結管で、
上下のアンカープレート３，４の挿通穴３ａ，４ａ、橋
脚基部１１の挿通穴１１ａに挿通されて、アンカー部１
の下端部と上部構造部３０のの上端部との間に介装され
ており、内部には下端部が固定部材１８に固定された連
結材１７が連通されている。

【００２３】上記のような本実施形態において、連結管
２１及び連結材１７、橋脚部１０、上部構造部３０の設
置要領は実施形態１の場合とほぼ同様である。そして、
連結材１７の上端部を上部構造部３０に仮止めしたの
ち、橋脚部１０と上部構造部３０との接合部及び橋脚部
１０内にコンクリート１３を打設し、コンクリート１３
が硬化したのち、上部構造部３０を支点としてジャッキ
等２０により連結材１７を上方に引張り、アンカー部１
のフーチングコンクリート２、橋脚部１０内及び橋脚部
１０と上部構造部３０との接合部のコンクリート１３に
プレストレスを導入し、プレストレスの導入後連結材１
７を上部構造物３０に固定する。なお、プレストレスの
導入後に、連結管２１と連結材１７との間にグラウト材
を充填してもよい。

【００２４】本実施形態によれば、アンカー部１、橋脚
部１０及び橋脚部１０と上部構造部３０との接合部のコ
ンクリート２，１３に、その硬化後に連結管２１に挿通
した連結材１７により圧縮してプレストレスを導入する
ようにしたので、実施形態１の効果に加えて、連結管２
１により連結材１７へのコンクリート２，１３の付着を
防止することにより、コンクリート２，１３のほぼ全域
にわたって均一にプレストレスを導入することができ
る。

【００２５】上記の説明では、橋脚部１０と上部構造部
３０を一体化した場合を示したが、実施形態１（図１及
び図５）の場合と同様に、橋脚部１０の上端部に上プレ
ート１４を設置し、硬化後のアンカー部１のフーチング
コンクリート２と橋脚部１０のコンクリート１３に、上
プレート１４を支点として連結材１７によりプレストレ
スを導入し、橋脚部１０上に可動支承３５を介して上部
構造物３０を設置してもよい。

【００２６】

【発明の効果】

（１）本発明に係る橋梁構造は、アンカー部と、このア
ンカー部上に設置された橋脚部と、一端がアンカー部の
下端部に固定され他端がアンカー部及び橋脚部を貫通し
た複数の連結材を有し、橋脚部の上方において連結材に
引張力を加えて橋脚部内にコンクリートを充填し、コン
クリートの硬化後に連結材の引張力を解除してアンカー
部及び橋脚部のコンクリートにプレストレスを導入する
ようにしたので、水平方向の地震力が作用してもアンカ
ー部に引抜きせん断破壊などが発生するおそれがなく、
橋脚部の傾斜や転倒を防止することができる。

【００２７】（２）また、本発明に係る橋梁構造は、ア
ンカー部及び橋脚部を貫通して配設された複数の連結管
内に、一端がアンカー部の下端部に固定された連結材を
挿通し、橋脚部内にコンクリートを充填してこのコンク
リートが硬化したのち連結材に引張力を加えて固定し、
アンカー部及び橋梁部のコンクリートにプレストレスを
導入するようにしたので、上記（１）の効果が得られる
と共に、連結材にコンクリートが付着しないため、コン
クリートのほぼ全領域にわたって均一にプレストレスに
導入することができる。

【００２８】（３）また、本発明に係る橋梁構造は、ア
ンカー部と、このアンカー部に設置された橋脚部と、こ
の橋脚部上に配置された上部構造部と、一端がアンカー
部の下端部に固定され他端がアンカー部、橋脚部及び上
部構造部を貫通した複数の連結材とを有し、上部構造部
の上方において連結材に引張力を加えて橋脚部内及び橋
脚部と上部構造部との接合部にコンクリートを充填し、
このコンクリートの硬化後に連結材の引張力を解除し
て、アンカー部、橋脚部及び橋脚部と上部構造部との接
合部のコンクリート全域にプレストレスを導入するよう
にしたので、上記（１）の効果が得られると共に、橋脚
部と上部構造部との接合部のコンクリートにもひび割れ
などを生じにくく、耐久性を向上することができる。

【００２９】（４）さらに、本発明に係る橋梁構造は、
アンカー部、橋脚部及び上部構造部を貫通して配設され
た複数の連結管内に、一端がアンカー部の下端部に固定
された連結材を挿通し、橋脚部及び橋脚部と上部構造部
との接合部にコンクリートを充填してこのコンクリート
が硬化したのち連結材に張力を加えて固定し、アンカー
部、橋脚部及び橋脚部と上部構造部との接合部のコンク
リート全域にプレストレスを導入するようにしたので、
上記（３）の効果が得られると共に、連結材にコンクリ
ートが付着しないため、コンクリートのほぼ全領域にわ
たって均一にプレストレスを均一に導入することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の模式図である。

【図２】ダイヤフラムの平面図である。

【図３】ダイヤフラムの他の例の平面図である。

【図４】図１の連結材と固定部材の固定の一例を示す説
明図である。

【図５】実施形態１の橋脚部と上部構造部との接合の一
例を示す模式図である。

【図６】実施形態１の橋脚部と上部構造部との接合の他
の例を示す模式図である。

【図７】実施形態１の作用説明図である。

【図８】実施形態１の作用説明図である。

【図９】実施形態２の模式図である。

【図１０】従来の橋梁構造の一例の模式図である。

【図１１】図１０の作用説明図である。

【符号の説明】

１アンカー部２フーチングコンクリート３上アンカープレート４下アンカープレート５アンカーボルト１０橋脚部１１橋脚基部１２鋼部材１３コンクリート１４上プレート１７連結材１８固定部材２１連結管３０上部構造部３５可動支承

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アンカー部と、該アンカー部上に設置さ
れた橋脚部と、一端が前記アンカー部の下端部に固定さ
れ他端が該アンカー部及び前記橋脚部を貫通した複数の
連結材とを有し、前記橋脚部の上方において前記連結材に引張力を加えて
前記橋脚部内にコンクリートを充填し、該コンクリート
の硬化後に前記連結材の引張力を解除して前記アンカー
部及び橋脚部のコンクリートにプレストレスを導入した
ことを特徴とする橋梁構造。
【請求項２】アンカー部と、該アンカー部上に設置さ
れた橋脚部と、前記アンカー部及び橋脚部を貫通して配
設された複数の連結管と、一端が前記アンカー部の下端
部に固定され前記連結管内にそれぞれ挿通された連結材
とを有し、前記橋脚部内にコンクリートを充填し、該コンクリート
の硬化後に前記橋脚部の上方において前記連結材に引張
力を加えて固定し、前記アンカー部及び橋脚部のコンク
リートにプレストレスを導入したことを特徴とする橋梁
構造。
【請求項３】アンカー部と、該アンカー部上に設置さ
れた橋脚部と、該橋脚部上に設置された上部構造部と、
一端が前記アンカー部の下端部に固定され他端が該アン
カー部、前記橋脚部及び上部構造部を貫通した複数の連
結材とを有し、前記上部構造部の上方において前記連結材に引張力を加
えて前記橋脚部内及び該橋脚部と上部構造部との接合部
にコンクリートを充填し、該コンクリートの硬化後に前
記連結材の引張力を解除して前記アンカー部、橋脚部及
び橋脚部と上部構造部との接合部のコンクリートにプレ
ストレスを導入したことを特徴とする橋梁構造。
【請求項４】アンカー部と、該アンカー部上に設置さ
れた橋脚部と、該橋脚部上に設置された上部構造部と、
前記アンカー部、橋脚部及び上部構造部を貫通して配設
された複数の連結管と、一端が前記アンカー部の下端部
に固定され前記連結管内にそれぞれ挿通された連結材と
を有し、前記橋脚部内及び該橋脚部と上部構造部との接合部にコ
ンクリートを充填し、該コンクリートの硬化後に前記上
部構造部の上方において前記連結材に引張力を加えて固
定し、前記アンカー部、橋脚部及び橋脚部と上部構造部
との接合部のコンクリートにプレストレスを導入したこ
とを特徴とする橋梁構造。