説明

橋台の補強方法

【課題】橋台と橋桁とがラーメン構造により連結され、橋台の背面側に背面盛土が盛られている橋梁において、橋台の前面側を補強手段により補強することにより、温度変化や地震等により生じる橋桁の変形によって、橋桁を介して橋台の前面側に過大な曲げ引張り荷重が作用して、橋台が損傷することを確実に防止することができる、橋台の補強方法を提供する。
【解決手段】橋台2と橋桁5とが頬杖補強材7等によりラーメン構造となるように連結され、橋台2の背面側に背面盛土6が盛られている橋梁において、橋台2の前面側に鋼板9を巻き付けることによって橋台2を補強する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、橋台の補強方法、特に、橋台と橋桁とがラーメン構造により連結され、橋台の背面側に背面盛土が盛られた橋梁における橋台の補強方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
営業線として使用されている橋梁が老朽化して使用が困難になった場合の1つの対策として、新たに橋梁を構築することが考えられるが、これには、先ず、仮線を構築して線路を移設し、老朽化した既設橋梁を撤去後、新橋梁を構築し、線路を新橋梁に敷設後、仮線を撤去するといった数多くの工程を経る必要があるので、莫大な時間と費用が必要となり、簡単には実施できないといった問題がある。
【0003】
そこで、上記問題を解決するための方法が、特許文献1(特開2009−256938号公報)に既設橋梁の改築方法として開示されている。以下、この改築方法を従来改築方法といい、図面を参照しながら説明する。
【0004】
図8は、既設橋梁を示す概略断面図、図9は、従来改築方法により補強された既設橋梁を示す概略断面図である。
【0005】
図8に示すように、既設橋梁は、基礎1上に構築された一対の橋台2と、橋台2の桁座3に設置された支承4を介して橋台2間に渡された橋桁5とから構成され、橋台2は、その背面盛土6の土圧を片持ち梁として支え、橋桁5は、支承4によって支持された単純梁として列車等の荷重を支える構造になっている。
【0006】
従来改築方法は、このような既設橋梁が老朽化した場合の橋梁の補強方法であり、図9に示すように、老朽化が進んだ橋桁5の支承4の周辺Aに対して、ケレン作業(古い塗膜や錆を除去し、鉄地肌を露出させる作業)を施した後、橋台2と橋桁5との隅角部(接続部分)を頬杖補強材7により補強してラーメン構造とし、これにより橋台2と橋桁5とを一体化するものである。
【0007】
この他、特許文献1には、図示しないが、橋台2と橋桁5との隅角部だけでなく、隅角部周辺に型枠を設置し、型枠内にコンクリートを打設することによって、橋台2と橋桁5との隅角部およびその周辺をコンクリートを介して一体化することが開示されている。
【0008】
さらに、特許文献1には、図9に示すように、背面盛土6内に地山補強材8を打ち込んで背面盛土6を補強し、地山補強材8と橋台2とを連結することが開示されている。
【0009】
図10に、橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントの変化を示す。図10(a)は、橋台と橋桁との隅角部の補強および地山補強材による背面盛土の補強を行っていない場合で、常時の橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントを示す図であり、図10(b)は、従来改築方法により、橋台と橋桁との隅角部の補強および地山補強材による背面盛土の補強を行った場合で、常時の橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントを示す図であり、図10(c)は、橋台と橋桁との隅角部の補強および地山補強材による背面盛土の補強を行っていない場合で、地震時の橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントを示す図であり、図10(d)は、従来改築方法により、橋台と橋桁との隅角部の補強および地山補強材による背面盛土の補強を行った場合で、地震時の橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントを示す図である。
【0010】
図10から以下のことが明らかである。
【0011】
図10(a)に示すように、常時で、橋台2と橋桁5との隅角部の補強および地山補強材8による背面盛土6の補強を行っていない場合には、橋桁5の中央部に最大の曲げモーメントが作用するが、図10(b)に示すように、従来改築方法により、橋台2と橋桁5との頬杖補強材7による隅角部の補強および地山補強材8による背面盛土6の補強を行った場合には、橋桁5の端部に上側引張りモーメントが作用する結果、橋桁5に作用する曲げモーメントは減少する。
【0012】
図10(c)に示すように、地震時で、橋台2と橋桁5との隅角部の補強および地山補強材8による背面盛土6の補強を行っていない場合には、橋桁5の中央部に作用する最大曲げモーメントは、慣性力により大幅に増大するが、図10(d)に示すように、従来改築方法により、橋台2と橋桁5との頬杖補強材7による隅角部の補強および地山補強材8による背面盛土6の補強を行った場合には、橋桁5の端部に上側引張りモーメントが作用する結果、橋桁5に作用する曲げモーメントは減少する。
【0013】
しかし、図10(d)から明らかなように、地震時には、慣性力により橋台2に内側に作用する曲げモーメントが作用するので、橋台2の補強が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【特許文献1】特開2009−256938号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
このように、従来改築方法によれば、橋台2と橋桁5とをラーメン構造により一体化することにより、老朽化した既設橋梁を強固に補強することができるので、橋梁を最初から構築し直す場合に比べて、橋梁の構築に要する時間や費用を格段に削減することができるといった効果がもたらされる。
【0016】
しかし、温度変化による橋桁5の伸縮、あるいは、地震等により補強強度を超える曲げ引張り荷重が橋台2の前面側に作用した場合には、橋台2が損傷する恐れがあった。
【0017】
また、特許文献1には、上述したように、背面盛土6内に地山補強材8を打ち込んで背面盛土6を補強し、地山補強材8と橋台2とを連結することが開示されているが、このようにして、橋台2を補強しても、温度変化による橋桁5の伸縮、あるいは、地震等により、補強強度を超える曲げ引張り荷重が橋台2の前面側に作用した場合には、橋台2が損傷する恐れがあった。
【0018】
従って、この発明の目的は、橋台と橋桁とがラーメン構造により連結され、橋台の背面側に背面盛土が盛られている橋梁において、橋台の前面側を補強手段により補強することにより、温度変化や地震等により生じる橋桁の変形により、橋桁を介して橋台の前面側に過大な曲げ引張り荷重が作用して、橋台が損傷することを確実に防止することができる橋台の補強方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0019】
この発明は、上記知見に基づきなされたものであり、下記を特徴とするものである。
【0020】
請求項1に記載の発明は、橋台と橋桁とがラーメン構造により連結され、前記橋台の背面側に背面盛土が盛られている橋梁の前記橋台の前面側を補強手段により補強したことに特徴を有するものである。
【0021】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の、橋台の補強方法において、前記補強手段は、前記橋台の前面側に鋼板を巻き付けることからなることに特徴を有するものである。
【0022】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の、橋台の補強方法において、前記補強手段は、橋台の前面側にコンクリート壁を巻立てることからなることに特徴を有するものである。
【0023】
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の、橋台の補強方法において、前記補強手段は、鋼材を前記橋台の前面側にあてがって、前記橋台の前面側を押え付けることからなることに特徴を有するものである。
【0024】
請求項5に記載の発明は、請求項1から4の何れか1つに記載の、橋台の補強方法において、前記背面盛土内に地山補強材が打ち込まれ、前記地山補強材と前記橋台とが連結されてることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【0025】
この発明によれば、橋台と橋桁とがラーメン構造により連結され、橋台の背面側に背面盛土が盛られている橋梁において、橋台の前面側を補強手段により補強することにより、温度変化や地震等により生じる橋桁の変形により、橋桁を介して橋台の前面側に過大な曲げ引張り荷重が作用して、橋台が損傷することを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】この発明の、橋台の補強方法により補強された橋台を示す概略縦断面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】この発明の橋台の別の補強方法により補強された橋台を示す概略縦断面図である。
【図4】図3のA−A線断面図である。
【図5】この発明の橋台のさらに別の補強方法により補強された橋台を示す概略縦断面図である。
【図6】図5のA−A線断面図である。
【図7】この発明の橋台のさらに別の補強方法により補強された橋台を示す概略斜視図である。
【図8】既設橋梁を示す概略断面図である。
【図9】従来改築方法により補強された既設橋梁を示す概略断面図である。
【図10】橋台と橋桁とに作用する曲げモーメントの変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
この発明の、橋台の補強方法の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【0028】
図1は、この発明の、橋台の補強方法により補強された橋台を示す概略縦断面図、図2は、図1のA−A線断面図である。
【0029】
図1および図2に示すように、この発明の、橋台の補強方法は、橋台2と橋桁5とが頬杖補強材7等によりラーメン構造となるように連結され、橋台2の背面側に背面盛土6が盛られている橋梁において、橋台2の前面側(道路側、すなわち、背面盛土6と反対側)に、補強用鋼板9を巻き付けることからなる補強手段により、橋台2の前面側を補強するものである。
【0030】
なお、図2に示すように、背面盛土6内には、地山補強材8が打ち込まれ、地山補強材8と橋台2とは連結されている。
【0031】
このようにして、橋台2の前面側を補強することによって、温度変化や地震等により生じる橋桁5の変形により、橋桁5を介して橋台2の前面側に過大な曲げ引張り荷重が作用して、橋台2が損傷することを確実に防止することができる。
【0032】
既設橋梁の橋台2を補強する場合には、図2に示すように、既設の橋台2の両側に、地山補強材8の取付部10を増設し、取付部10に地山補強材8を取り付ける。この場合、補強用鋼板9を取付部10の側面を含めて橋台2の前面側に巻き付ける。
【0033】
この発明の橋台の補強方法は、特に、無筋の重力式橋台の補強に有効である。
【0034】
上記補強手段は、図3および図4に示すように、橋台の前面側にコンクリート壁11を新たに施工するもの、すなわち、コンクリート巻立て工法であっても良い。なお、コンクリート巻立て工法は、橋台の前面側と橋台の両側面に渡って行っても良い。
【0035】
また、上記補強手段は、図5から図7に示すように、例えば、H形鋼を格子状に組んだものからなる補強用鋼材12を橋台2の前面側にあてがって、橋台2の前面側を押え付けるものであっても良い。この場合、地山補強材8と補強用鋼材12とを連結する。
【0036】
上述した何れの補強手段によっても、橋台2の前面側を補強して、過大な曲げ引張り荷重による橋台2の損傷を確実に防止することができる。
【0037】
以上説明したように、この発明によれば、橋台2と橋桁5とがラーメン構造により連結され、橋台2の背面側に背面盛土6が盛られている橋梁において、橋台2の前面側を補強手段により補強することにより、温度変化や地震等により生じる橋桁の変形により、橋桁5を介して橋台2の前面側に過大な曲げ引張り荷重が作用して、橋台が損傷することを確実に防止することができる。
【符号の説明】
【0038】
1:基礎
2:橋台
3:桁座
4:支承
5:橋桁
6:背面盛土
7:頬杖補強材
8:地山補強材
9:補強用鋼板
10:取付部
11:コンクリート壁
12:補強用鋼材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
橋台と橋桁とがラーメン構造により連結され、前記橋台の背面側に背面盛土が盛られている橋梁の前記橋台の前面側を補強手段により補強したことを特徴とする、橋台の補強方法。
【請求項2】
橋台の補強方法において、前記補強手段は、前記橋台の前面側に鋼板を巻き付けることからなることを特徴とする、請求項1に記載の、橋台の補強方法。
【請求項3】
前記補強手段は、橋台の前面側にコンクリート壁を巻立てることからなることを特徴とする、請求項1に記載の、橋台の補強方法。
【請求項4】
前記補強手段は、鋼材を前記橋台の前面側にあてがって、前記橋台の前面側を押え付けることからなることを特徴とする、請求項1に記載の、橋台の補強方法。
【請求項5】
前記背面盛土内に地山補強材が打ち込まれ、前記地山補強材と前記橋台とが連結されていることを特徴とする、請求項1から4の何れか1つに記載の、橋台の補強方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2011−247044(P2011−247044A)
【公開日】平成23年12月8日(2011.12.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−124009(P2010−124009)
【出願日】平成22年5月31日(2010.5.31)
【出願人】(000173784)公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】(303056368)東急建設株式会社 (225)
【出願人】(501232528)株式会社複合技術研究所 (18)
【Fターム(参考)】