Ｉ桁橋の改修工法
【課題】 横梁下方のスペースに制限があっても支承と支承周りの機能回復を図れるようにする。
【解決手段】 桁端がフルウェブの各外主桁４，６と、桁端に切欠き部７を有する中主桁５の桁端縁部同士を端横桁８ａ，８ｂで接続し、鋼製橋脚１の横梁３の橋軸方向面に突設した各桁受けブラケット９ｂと９ａ，９ｃに、中主桁５の桁端と各端横桁８ａ，８ｂを支承１０を介して支持させたＩ桁橋にて、各外主桁４，６の桁端に切欠き部１７を新設した後、横梁３の対応する個所に新規桁受けブラケット１８を設ける。既設の各端横桁支持用の桁受けブラケット９ａ，９ｃとその上側の既設の支承１０を撤去し、中主桁支持用の桁受けブラケット９ｂを補強した後、この補強された桁受けブラケット９ｂと、各新規桁受けブラケット１８上に、切欠き７と１７が各々設けてある中主桁５と各外主桁４，６の桁端を、新たな支承を介して支持させる。
【解決手段】 桁端がフルウェブの各外主桁４，６と、桁端に切欠き部７を有する中主桁５の桁端縁部同士を端横桁８ａ，８ｂで接続し、鋼製橋脚１の横梁３の橋軸方向面に突設した各桁受けブラケット９ｂと９ａ，９ｃに、中主桁５の桁端と各端横桁８ａ，８ｂを支承１０を介して支持させたＩ桁橋にて、各外主桁４，６の桁端に切欠き部１７を新設した後、横梁３の対応する個所に新規桁受けブラケット１８を設ける。既設の各端横桁支持用の桁受けブラケット９ａ，９ｃとその上側の既設の支承１０を撤去し、中主桁支持用の桁受けブラケット９ｂを補強した後、この補強された桁受けブラケット９ｂと、各新規桁受けブラケット１８上に、切欠き７と１７が各々設けてある中主桁５と各外主桁４，６の桁端を、新たな支承を介して支持させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｉ桁橋の鋼製橋脚の横梁に各主桁の荷重を支持させる部分に設けてある支承を取り替えると共に支承周りを補強して改修するＩ桁橋の改修工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼橋の形式の１つに、多主Ｉ桁橋があり、この種の多主Ｉ桁橋の一例としては、たとえば、首都高速道路等の都市部の高架橋で用いられている図１６（イ）（ロ）（ハ）及び図１７に示す如き３主Ｉ桁橋がある。
【０００３】
これは、橋幅方向の両側に立設した一対の脚柱２と、橋幅方向に延びてその両端部を上記各脚柱２にそれぞれ一体に取り付けた横梁３とからなる門型の鋼製橋脚１を備えている。
【０００４】
更に、Ｉ桁からなる３本の主桁４，５，６を、橋幅方向に所要間隔で配置して、該各主桁４，５，６のうち、橋幅方向両端部の各主桁（以下、外主桁と云う）４，６の桁端はフルウェブとすると共に、橋幅方向中央部の主桁（以下、中主桁と云う）５の桁端には下部側に切欠き部７を設ける。且つ上記中主桁５における上記切欠き部７の上側の桁端より所要寸法離れた桁端縁部所要個所の両側面と、その両側に位置する上記各外主桁４，６の桁端より所要寸法離れた桁端縁部所要個所の上部内側面とを、上記横梁３と平行に橋幅方向に延びる別々の横桁（以下、端横桁と云う）８ａ，８ｂを介しそれぞれ一体に接続した構成として、上記中主桁５の切欠き部７が設けてある桁端と、上記各端横桁８ａ，８ｂの橋幅方向の外側端部寄り位置とを、上記鋼製橋脚１の横梁３の各橋軸方向面の下部に突設した桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃの上側に、支承（シュー）１０を介して支持させた構成としてある。
【０００５】
かかる構成としてあるＩ桁橋によれば、上記鋼製橋脚１の横梁３に、上記各主桁４，５，６を、該横梁３の上下寸法内で受けさせることができるため、上記横梁３の上下端部の高さ位置と、上記各主桁４，５，６の上下端部の高さ位置を揃えることができて、建築限界等により桁高制限を受ける場合に有利な構成とすることができるようにしてある。なお、図１６（イ）（ロ）（ハ）及び図１７では図示する便宜上、上記鋼製橋脚１の横梁３及び各主桁４，５，６の上側に設ける床版の記載を省略してある。（以後の図も同様。）
ところで、近年、上記図１６（イ）（ロ）（ハ）及び図１７に示した如き構成を有するＩ桁橋では、老朽化に伴い、各支承１０の機能の劣化や、支承周りの損傷が指摘されてきている。
【０００６】
そのために、上記各支承１０の取り替えによる機能回復と、支承周りの補強を行うことができる改修方法として、いわゆる主桁フルウェブ化工事が従来行われている（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００７】
上記主桁フルウェブ化工事は、たとえば、図１８（イ）（ロ）乃至図２０（イ）（ロ）（ハ）の手順で行うようにしてある。すなわち、先ず、図１８（イ）（ロ）に示す如く、図１６（イ）（ロ）（ハ）及び図１７に示したと同様の構成としてあるＩ桁橋における鋼製橋脚１の横梁３の下側に、橋軸方向に各主桁４，５，６の桁端の下方位置まで延びる幅広の増設横梁１１を配置して、その上端部を上記横梁３の下端部に一体に取り付けると共に、該増設横梁１１の橋幅方向の両端部を、両脚柱２にそれぞれ一体に固定する。この際、上記増設横梁１１の各橋軸方向面における上記各主桁４，５，６の真下となる位置には、予め、ジャッキアップ用受け台１２ａ，１２ｂ，１２ｃを、対応する主桁４又は５又は６に沿わせて所要寸法突出させてそれぞれ設けておくようにする。なお、上記中主桁５の下方位置のジャッキアップ用受け台１２ｂは、図１８（ロ）に示すように、該中主桁５の切欠き部７よりも支間中央側のフルウェブとなっている部分の下方位置まで突出させておくようにする。
【０００８】
次に、図１９（イ）（ロ）（ハ）に示すように、上記増設横梁１１の各ジャッキアップ用受け台１２ａ，１２ｂ，１２ｃ上に設置したジャッキ１３をそれぞれジャッキアップして、該各ジャッキ１３の上側に上記各主桁４，５，６の下フランジをそれぞれ受けることで、該各主桁４，５，６に作用している荷重を、上記各ジャッキ１３及び各ジャッキアップ用受け台１２ａ，１２ｂ，１２ｃを介して上記増設横梁１１に伝えて支持させるようにする。
【０００９】
次いで、上記のようにして、各主桁４，５，６に作用している荷重を各ジャッキ１３及び各ジャッキアップ用受け台１２ａ，１２ｂ，１２ｃを介して上記増設横梁１１に受けさせると、上記鋼製橋脚１の横梁３の各橋軸方向面に設けてあった各桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃ及びその上側の各支承１０には、上記各主桁４，５，６からの荷重が掛からなくなるため、この状態で、上記横梁３より上記既設の各桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃ及び既設の各支承１０を撤去する。
【００１０】
その後、上記中主桁５の切欠き部７の周りに設けてあった下フランジを切除してから、図２０（ロ）に示すように、中主桁５の桁端を受けていた桁受けブラケット９ｂ及び支承１０が撤去された空間にて、上記中主桁５の残存するウェブに、該ウェブの切り欠かれた部分に嵌合可能な所要形状のフルウェブ化補強部材１４をボルト接合して、該中主桁５の桁端をフルウェブ化する。更に、該フルウェブ化された中主桁５の桁端における上記増設横梁１１の上方で且つ後述する新規支承１６の上方に配される位置には、支点上補剛材１５をウェブ両側面と下フランジにリブ状に取り付けて補強する。又、同様に、図２０（ハ）に示すように、上記各外主桁４，６の桁端における上記増設横梁１１の上方で且つ後述する新規支承１６の上方に配される位置にも、支点上補剛材１５をウェブ両側面と下フランジにリブ状に取り付けて補強しておく。
【００１１】
上記のようにして中主桁５の桁端のフルウェブ化が終了した後は、図２０（イ）（ロ）（ハ）に示すように、上記増設横梁１１における各主桁４，５，６の桁端の下方となる位置に、新規支承１６をそれぞれ設置してから、上記各ジャッキ１３をジャッキダウンすることにより、上記各主桁４，５，６の桁端を、上記各新規支承１６を介して上記増設横梁１１に支持させるようにして、支承の取り替えと支承周りの補強の工事を終了する。
【００１２】
しかる後、上記各ジャッキ１３及びジャッキアップ用受け台１２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ撤去するようにしてある。更に、必要に応じて、上記中主桁５をフルウェブ化した後、上記各ジャッキ１３をジャッキダウンさせるまでの間に、上記既設の各端横桁８ａ，８ｂの移設や取り替え等を行うようにしてある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】下里哲弘，「首都高速道路の若返り作戦」，ＪＳＳＣ会誌，社団法人日本鋼構造協会，２００３年１０月，Ｎｏ.５０，ｐ.１−１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところが、従来行われている主桁フルウェブ化工事では、元々フルウェブとしてある各外主桁４，６の桁端と、新たにフルウェブ化する中主桁５の桁端を新規支承１６を介して下方から受けるための増設横梁１１を、鋼製橋脚１の既設の横梁３の下側に設ける必要があるため、建築限界により上記既設の横梁３の下側の空間が制限されていて、上記増設横梁１１を取り付けるための上下方向のスペースが確保できないＩ桁橋に対しては適用することができないというのが実状である。
【００１５】
そこで、本発明は、桁端がフルウェブの外主桁と、桁端に切欠き部を有する中主桁とを備えて、鋼製橋脚の横梁における橋軸方向面の所要個所に突設した桁受けブラケットに、上記中主桁の切欠き部の上側の桁端と、上記中主桁と各外主桁の桁端縁部同士を接続する端横桁の橋幅方向外側端部寄り個所を、支承を介してそれぞれ支持させるようにしてなる構成を備えた形式のＩ桁橋について、上記鋼製橋脚の横梁の下側に補強部材を取り付ける空間が制限されて、従来の主桁フルウェブ化工事で増設する増設横梁を設けるために必要とされる上下方向のスペースが確保できない場合であっても、各支承の交換と、支承周りの補強による改修工事を実施できるＩ桁橋の改修工法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、橋幅方向両端部に位置する各外主桁の桁端をフルウェブとし、その橋幅方向の内側に位置する中主桁の桁端下部に切欠き部を備えて、鋼製橋脚の横梁の橋軸方向面における橋幅方向所要個所に突設した各桁受けブラケットに、上記中主桁の切欠き部が設けてある桁端と、上記各外主桁と隣接する中主桁の桁端縁部同士を接続する各端横桁の橋幅方向外側端部寄り個所とを、それぞれ支承を介して支持させるようにしてなるＩ桁橋における上記各外主桁の桁端に切欠き部を新設し、次に、上記横梁の橋軸方向面における上記各外主桁と対応する個所に、上記各外主桁の桁端に設けた切欠き部の内側へ突出する新規桁受けブラケットを設け、更に、上記横梁の橋軸方向面の所要個所より突設する各ジャッキアップ用受け台上に設置する各ジャッキを用いて、上記各主桁をジャッキアップした状態で、各端横桁支持用の既設の桁受けブラケットとその上側の既設の支承を撤去すると共に、中主桁支持用の桁受けブラケットの上側の既設の支承を撤去し、しかる後、該中主桁支持用の桁受けブラケットと、上記各新規桁受けブラケットの上側に新たな支承をそれぞれ配設してから、上記各ジャッキをジャッキダウンすることで、上記各外主桁の切欠き部を新設した桁端を、上記各新規桁受けブラケットに、又、上記中主桁の桁端を、上記中主桁支持用の桁受けブラケットに、それぞれ上記新たな支承を介して支持させるようにする。
【００１７】
又、上記構成において、各外主桁の桁端に切欠き部を新設するときに、予め該各外主桁の桁端部の両側面に上記外主桁に設けるべき切欠き部に対応する切欠き部を備えた補強材をそれぞれ取り付けてから、該各補強材の切欠き部に沿って上記各主桁の桁端を切断して上記各主桁の桁端に切欠き部を形成するようにする。
【００１８】
更に、上記各構成において、中主桁の桁端の両側面に、該中主桁の桁端に既設の切欠き部よりも一回り大きな切欠き部を備えた補強材をそれぞれ取り付けた後、該各補強材の切欠き部に沿って上記中主桁の既設の切欠き部の周囲のウェブを切断することで、上記中主桁の桁端に上記各補強材により補強された切欠き部を設け、該各補強材により補強された切欠き部を設けてなる中主桁の桁端を、中主桁支持用の桁受けブラケットに新たな支承を介して支持させるようにする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のＩ桁橋の改修工法によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）橋幅方向両端部に位置する各外主桁の桁端をフルウェブとし、その橋幅方向の内側に位置する中主桁の桁端下部に切欠き部を備えて、鋼製橋脚の横梁の橋軸方向面における橋幅方向所要個所に突設した各桁受けブラケットに、上記中主桁の切欠き部が設けてある桁端と、上記各外主桁と隣接する中主桁の桁端縁部同士を接続する各端横桁の橋幅方向外側端部寄り個所とを、それぞれ支承を介して支持させるようにしてなるＩ桁橋における上記各外主桁の桁端に切欠き部を新設し、次に、上記横梁の橋軸方向面における上記各外主桁と対応する個所に、上記各外主桁の桁端に設けた切欠き部の内側へ突出する新規桁受けブラケットを設け、更に、上記横梁の橋軸方向面の所要個所より突設する各ジャッキアップ用受け台上に設置する各ジャッキを用いて、上記各主桁をジャッキアップした状態で、各端横桁支持用の既設の桁受けブラケットとその上側の既設の支承を撤去すると共に、中主桁支持用の桁受けブラケットの上側の既設の支承を撤去し、しかる後、該中主桁支持用の桁受けブラケットと、上記各新規桁受けブラケットの上側に新たな支承をそれぞれ配設してから、上記各ジャッキをジャッキダウンすることで、上記各外主桁の切欠き部を新設した桁端を、上記各新規桁受けブラケットに、又、上記中主桁の桁端を、上記中主桁支持用の桁受けブラケットに、それぞれ上記新たな支承を介して支持させるようにしてあるので、上記形式のＩ桁橋における既設の支承を、新たな支承に交換することができ、又、支持個所を端横桁から外主桁の桁端へ変更することができて、支承及び支承周りの機能回復を図ることができる。更に、中主桁支持用の桁受けブラケットは補強するようにすれば、支承周りの更なる機能回復を図ることが可能になる。
（２）又、各外主桁は、切欠き部を新設した桁端を、鋼製橋脚の横梁の橋軸方向面における上記各主桁の切欠き部に対応させて突設した新規桁受けブラケットに、支承を介し載置して支持させるため、上記鋼製橋脚の横梁の下方空間に、建築限界等により広いスペースが確保できない場合であっても、上記既設の各支承の取り替えと、支承周りの補強を実施することができる。
（３）各外主桁の桁端に切欠き部を新設するときに、予め該各外主桁の桁端部の両側面に上記外主桁に設けるべき切欠き部に対応する切欠き部を備えた補強材をそれぞれ取り付けてから、該各補強材の切欠き部に沿って上記各主桁の桁端を切断して上記各主桁の桁端に切欠き部を形成するようにすることにより、各外主桁の桁端付近の剛性が一時的に低下する虞を未然に防止できる。よって、Ｉ桁橋の供用下で、上記各支承の取り替えと、支承周りの補強のための工事を実施することが可能になる。
（４）中主桁の桁端の両側面に、該中主桁の桁端に既設の切欠き部よりも一回り大きな切欠き部を備えた補強材をそれぞれ取り付けた後、該各補強材の切欠き部に沿って上記中主桁の既設の切欠き部の周囲のウェブを切断することで、上記中主桁の桁端に上記各補強材により補強された切欠き部を設け、該各補強材により補強された切欠き部を設けてなる中主桁の桁端を、中主桁支持用の桁受けブラケットに新たな支承を介して支持させるようにすることにより、中主桁の桁端の既存の切欠き部の周りに疲労による損傷が生じていても、該損傷部分を除去して上記中主桁の桁端部の補強を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のＩ桁橋の改修工法の実施の一形態の手順を示すもので、（イ）は外主桁の桁端に切欠き部を設け、横梁に新規桁受けブラケットと仮設ジャッキアップ用受け台とジャッキアップ用受け台を設けた状態を示す概略平面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。
【図２】本発明の改修工法にて、各アウトリガーと既設の一方の端横桁をジャッキアップした状態を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＣ−Ｃ方向矢視図である。
【図３】本発明の改修工法における図２のジャッキアップの後の手順を示すもので、（イ）は既設の橋幅方向両側の桁受けブラケットと支承を撤去した状態を、（ロ）は既設の他方の端横桁を撤去した状態を、（ハ）は新たな他方の端横桁を取り付けた状態をそれぞれ示す図２（ロ）に対応する図である。
【図４】本発明の改修工法における図３（ハ）の後の手順を示すもので、（イ）既設の一方の端横桁に代えて、新たな他方の端横桁をジャッキアップした状態を、（ロ）は既設の一方の端横桁を受けていたジャッキを撤去した状態をそれぞれ示す図２（ロ）に対応する図である。
【図５】本発明の改修工法における図４（ロ）の後の手順を示すもので、（イ）は既設の一方の端横桁を撤去した状態を、（ロ）は新たな一方の端横桁を取り付けた状態をそれぞれ示す図２（ロ）に対応する図である。
【図６】本発明の改修工法にて、橋幅方向中央部の桁受けブラケットを補強した状態を示す概略切断側面図である。
【図７】本発明の改修工法にて、新たな支承を設けてから各アウトリガーと新たな他方の端横桁をジャッキダウンする状態を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＤ−Ｄ方向矢視図である。
【図８】仮設ジャッキアップ用受け台、ジャッキ、アウトリガー、仮設横桁を撤去して本発明の改修工法を終了した状態を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＥ−Ｅ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＦ−Ｆ方向矢視図である。
【図９】本発明の改修工法にて、外主桁に切欠き部を設ける場合の補強手順を示すもので、（イ）は外主桁の橋幅方向外側面に外主桁外側補強部材を取り付ける状態を、（ロ）は、外主桁の橋幅方向内側面の既設補剛材を撤去した状態をそれぞれ示す概略斜視図である。
【図１０】本発明の改修工法にて、外主桁に切欠き部を設ける場合の補強手順における図９（ロ）の後の手順を示すもので、（イ）は外主桁の橋幅方向内側面に外主桁内側補強材を取り付ける状態を、（ロ）は外主桁の桁端に切欠きを設けた状態をそれぞれ示す概略斜視図である。
【図１１】本発明の改修工法にて、外主桁に切欠き部を設ける場合の補強手順における図１０（ロ）の後の手順を示すもので、各外主桁に外主桁内側桁端補強材を取り付ける状態をそれぞれ示す概略斜視図である。
【図１２】本発明の改修工法にて、中主桁の桁端の補強手順を示すもので、（イ）は中主桁の橋幅方向一側面の既設補剛材を撤去した状態を、（ロ）は中主桁の橋幅方向一側面に中主桁補強材を取り付けた状態をそれぞれ示す概略斜視図である。
【図１３】本発明の改修工法にて、中主桁の桁端の補強手順における図１２（ロ）の後の手順を示すもので、（イ）は中主桁の橋幅方向他端面の既設補剛材を撤去した状態を、（ロ）は中主桁の橋幅方向他側面に中主桁補強材を取り付けた状態をそれぞれ示す概略斜視図である。
【図１４】本発明の改修工法にて、中主桁の桁端の補強手順における図１３（ロ）の後の手順を示すもので、中主桁の橋幅方向の各側面に中主桁桁端補強材をそれぞれ取り付ける状態を示す概略斜視図である。
【図１５】本発明の改修工法にて、中主桁の桁端の補強手順における図１４の後の手順を示すもので、中主桁の桁端の既設の切欠き部の周りのウェブを切断して新たな切欠き部を形成した状態を示す概略側面図である。
【図１６】従来首都高速道路等で用いられている３主Ｉ桁橋の一例の概略を示すもので、（イ）は平面図、（ロ）は（イ）のＧ−Ｇ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＨ−Ｈ方向矢視図である。
【図１７】図１６の３主Ｉ桁橋における主桁の支持構造部分を拡大して示す斜視図である。
【図１８】従来行われている主桁フルウェブ化工事にて鋼製橋脚の横梁の下方に増設横梁を設けた状態を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＩ−Ｉ方向矢視図である。
【図１９】主桁フルウェブ化工事にて各主桁をジャッキアップした状態を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＪ−Ｊ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＫ−Ｋ方向矢視図である。
【図２０】主桁フルウェブ化工事にて中主桁をフルウェブ化した後、新規支承の上側に各主桁を載置した状態を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＬ−Ｌ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＭ−Ｍ方向矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
図１（イ）（ロ）（ハ）乃至図１５は本発明のＩ桁橋の改修工法の実施の一形態を示すもので、以下のようにしてある。
【００２３】
すなわち、図１６（イ）（ロ）（ハ）及び図１７に示したと同様に、桁端がフルウェブの外主桁４，６と、桁端に切欠き部７を有する中主桁５とを備えて、鋼製橋脚１の横梁３における橋軸方向面に突設した桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃに、上記中主桁５の切欠き部７の上側の桁端、及び、上記中主桁５と各外主桁４，６の桁端縁部同士を接続する各端横桁８ａ，８ｂの橋幅方向外側端部寄り個所を、支承１０を介してそれぞれ支持させるようにしてなる構成のＩ桁橋における上記各外主桁４，６の桁端の下部に、図１（イ）（ロ）に示す如く、切欠き部１７をそれぞれ設ける。
【００２４】
次に、鋼製橋脚１の横梁３の各橋軸方向面における上記各外主桁４，６と対応する個所の下部位置に、上記各外主桁４，６に設けた切欠き部１７の内側で橋軸方向に突出する新規桁受けブラケット１８をそれぞれ設ける。
【００２５】
又、図１（イ）（ハ）に示す如く、上記横梁３の各橋軸方向面における上記各端横桁８ａ，８ｂの橋幅方向内側端部寄りと対応する個所の下部位置に、仮設ジャッキアップ用受け台１９ａ，１９ｂを、上記各端横桁８ａ，８ｂの下方位置まで突出させてそれぞれ設ける。
【００２６】
更に、図１（イ）（ロ）に二点鎖線で示すように、上記各外主桁４，６における桁端より所要寸法離れた個所の橋幅方向の外側面に、上記横梁３の近傍まで延びるアウトリガー２０をそれぞれ仮設する。一方、上記横梁３の各橋軸方向面における上記各アウトリガー２０と対応する橋幅方向両端寄り所要個所の下部位置には、上記各アウトリガー２０の下方位置まで突出するジャッキアップ用受け台２１を、たとえば、上記新規桁受けブラケット１８と一体物として設ける。
【００２７】
更に又、図１（イ）（ハ）に二点鎖線で示すように、上記各外主桁４，６の桁端より所要寸法離れた個所の橋幅方向の内側面と、上記中主桁５の桁端より所要寸法離れた個所の橋幅方向両側面との間に、それぞれ橋幅方向に延びる仮設横桁２２を配置して、該各仮設横桁２２の両端部を、上記各外主桁４，６の橋幅方向内側面と、上記中主桁５の橋幅方向の両側面にそれぞれ取り付けておくようにする。
【００２８】
その後、図２（イ）（ロ）に示す如く、上記各アウトリガー２０の下方に位置する各ジャッキアップ用受け台２１と、上記一方の端横桁８ａの下方に設けた仮設ジャッキアップ用受け台１９ａに、それぞれジャッキ２３ａ，２３ｂ，２３ｃをそれぞれ設置して、該各ジャッキ２３ａ，２３ｂ，２３ｃにより、その上方の上記各アウトリガー２０及び上記一方の端横桁８ａを介して上記各主桁４，５，６をジャッキアップする。これにより、上記既設の各桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃ上の支承１０にかかっていた上記各主桁４，５，６の荷重が、上記各ジャッキ２３ａ，２３ｂ，２３ｃに受けられるようになるため、この状態で、図３（イ）に示す如く、橋幅方向両側の各桁受けブラケット９ａ及び９ｃと、その上側の各支承１０を撤去する。更に、各ジャッキ２３ａ，２３ｂ，２３ｃのジャッキアップ操作により、上記既設の他方の端横桁８ｂが、上記各主桁４，５，６の荷重を上記横梁３へ伝える荷重伝達経路より外れるため、この各主桁４，５，６の荷重が作用しなくなった状態の既設の他方の端横桁８ｂを、図３（ロ）に示すように、その長手方向両端部を外主桁６と中主桁５よりそれぞれ切り離すことで撤去し、その後、上記外主桁６と中主桁５における上記既設の他方の端横桁８ｂの撤去部分に後述する補強を行ってから、図３（ハ）に示すように、該外主桁６と中主桁５の切欠き部１７，７の上側の補強された桁端縁部同士の間に、橋幅方向に延びる新たな他方の端横桁２４ｂを一体に取り付ける。
【００２９】
上記のようにして既設の他方の端横桁８ｂが新たな他方の端横桁２４ｂに取り替えられた後は、図４（イ）に示すように、上記新たな他方の端横桁２４ｂの下方に位置する仮設ジャッキアップ用受け台１９ｂ上に別のジャッキ２３ｄを設置して、該ジャッキ２３ｄにより、上記新たな他方の端横桁２４ｂをジャッキアップすることで、上記各主桁４，５，６の荷重を、該新たな他方の端横桁２４ｂを受けるジャッキ２３ｄと、上記各アウトリガー２０を受ける各ジャッキ２３ａ，２３ｂに受けることができるようにする。これにより、上記既設の一方の端横桁８ａを受けていたジャッキ２３ｃをジャッキダウンすることができるため、図４（ロ）に示すように、該ジャッキ２３ｃをジャッキダウンしてから撤去する。
【００３０】
上記既設の一方の端横桁８ａを受けていたジャッキ２３ｃをジャッキダウンすると、該既設の一方の端横桁８ａは、上記各主桁４，５，６の荷重を上記横梁３へ伝える荷重伝達経路より外れるため、この各主桁４，５，６の荷重が作用しなくなった状態の既設の一方の端横桁８ａを、図５（イ）に示すように、その長手方向両端部を外主桁４と中主桁５よりそれぞれ切り離すことで撤去し、その後、上記外主桁４と中主桁５に後述する補強を行ってから、図５（ロ）に示すように、該外主桁４と中主桁５の切欠き部１７，７の上側の桁端縁部同士の間に、橋幅方向に延びる新たな一方の端横桁２４ａを一体に取り付ける。
【００３１】
更に、上記各ジャッキ２３ａ，２３ｂ，２３ｄにより上記各主桁４，５，６の荷重を受けている状態で、図６に示す如く、橋幅方向中央の上記桁受けブラケット９ｂの上側に設置してある既設の支承１０を撤去し、上記横梁３の橋軸方向の両面に設けてある該橋幅方向中央の各桁受けブラケット９ｂの下側に、上記横梁３の下フランジの下側を通して一連に延びる桁受けブラケット補強部材２５を配置すると共に、該桁受けブラケット補強部材２５の上端部を、上記橋幅方向中央の各桁受けブラケット９ｂの下側及び上記横梁３の下フランジに一体に取り付けて、上記各桁受けブラケット９ｂの補強を行うようにする。
【００３２】
その後、図７（イ）（ロ）に示すように、上記鋼製橋脚１の横梁３の橋軸方向面の橋幅方向中央の補強された桁受けブラケット９ｂの上側と、橋幅方向両端寄りの上記各新規桁受けブラケット１８の上側に、それぞれ新規の支承２６を設けた後、上記各アウトリガー２０と新たな他方の端横桁２４ｂを受けている各ジャッキ２３ａ，２３ｂ，２３ｄを共にジャッキダウンすることで、上記各支承２６の上側に、上記中主桁５の切欠き部７の上側の桁端と、上記各外主桁４，６に新たに設けた切欠き部１７の上側の桁端をそれぞれ載置させて、上記中主桁５及び各外主桁４，６の荷重を、上記各新規支承２６と、上記橋幅方向中央の補強された桁受けブラケット９ｂ及び橋幅方向両端寄りの上記各新規桁受けブラケット１８を介して上記鋼製橋脚１の横梁３に伝えて受けさせるようにする。
【００３３】
上記のようにして各主桁４，５，６の荷重を、新規の各支承２６、及び、桁受けブラケット９ｂと各新規桁受けブラケット１８を介して上記横梁３に支持させた後は、上記各仮設ジャッキアップ用受け台１９ａ，１９ｂ及び各アウトリガー２０及び各仮設横桁２２を撤去してＩ桁橋の補修工事を終了するようにする。これにより、図８（イ）（ロ）（ハ）に示す如く、上記各外主桁４，６の新たに切欠き部１７を設けた桁端を、上記横梁の橋軸方向面の下部所要個所に設けた新規桁受けブラケット１８の上側に新規の支承２６を介してそれぞれ支持させ、且つ上記中主桁５の切欠き部７が設けてある桁端を、上記補強した橋幅方向中央の桁受けブラケット９ｂの上側に新規の支承２６を介して支持させ、更に、上記各外主桁４，６を支持していた既設の各桁受けブラケット９ａ，９ｃを撤去してなる構成を有するＩ桁橋の改修構造を構築させるようにする。
【００３４】
上記において、上記各外主桁４，６のフルウェブとなっている桁端に切欠き部１７を新たに設ける場合は、該切欠き部１７を設けることで形成される桁高急変部に、該各外主桁４，６に掛かる荷重に耐え得る剛性を確保できるようにするために、上記新設する切欠き部１７の周りとなる上記各外主桁４，６の桁端部付近を補強する必要がある。この点に鑑みて、本発明では、以下の図９（イ）（ロ）乃至図１１に示す手順で上記各外主桁４，６に設ける切欠き部１７の周りを補強するようにしてある。
【００３５】
すなわち、先ず、図９（イ）に示す如く、上記各外主桁４，６の桁端部付近の橋幅方向の外側面に、上記形成すべき切欠き部１７の形状に応じた切欠き部１７ａを有し、且つ該切欠き部１７ａに沿って下フランジ２８ａを備えた外主桁外側補強材２７を一体に取り付けるようにしてある。
【００３６】
次に、図９（ロ）に示す如く、上記各外主桁４，６の橋幅方向内側面の桁端部付近における各端横桁８ａ，８ｂよりも桁端から離反する側の領域に取り付けられているリブ状の既設補剛材２９を切断して撤去し、該既設補剛材２９の切断面をグラインダー等により平坦にした後、図１０（イ）に示す如く、上記各外主桁４，６の橋幅方向内側面の桁端部付近における各端横桁８ａ，８ｂよりも桁端から離反する側の上記既設補剛材２９を撤去した領域に、上記各外主桁４，６の桁端に形成すべき切欠き部１７の形状に応じた切欠き部１７ｂを有し、且つ該切欠き部１７ｂに沿って下フランジ２８ｂを備えた外主桁内側補強材３０を一体に取り付けるようにする。
【００３７】
次いで、図１０（ロ）に示すように、上記各外主桁４，６（図１０（ロ）では外主桁６についてのみ示してある）の桁端におけるウェブの下部を、上記外主桁４，６用の外側補強材２７と内側補強材３０の切欠き部１７ａ，１７ｂの形状に沿って切断して、該各外主桁４，６の桁端に切欠き部１７を形成するようにしてある。
【００３８】
その後、図３（ロ）に示したように上記外主桁６の橋幅方向内側面に取り付けてある他方の端横桁８ｂ（図３参照）を撤去するときに、図１１に示す如く、上記外主桁６の橋幅方向内側面における上記他方の端横桁８ｂの撤去部分から桁端までの領域に、上記新たに形成した切欠き部１７の上側に沿う下フランジ２８ｃを備えた外主桁内側桁端補強材３１を、該外主桁内側桁端補強材３１における外主桁６桁端寄りに配置する側とは反対側の端縁部を上記外主桁内側補強材３０における外主桁６の桁端寄りに配置してある側の端縁部に所要寸法重ねて配置した状態で、フィラープレート３２を介して一体に取り付ける。又、図示してないが、上記外主桁４についても、上記外主桁６と同様に、図５（イ）に示したように上記外主桁４の橋幅方向内側面に取り付けてある一方の端横桁８ａを撤去するときに、上記外主桁４の橋幅方向内側面における上記一方の端横桁８ａの撤去部分から桁端までの領域に、上記新たに形成した切欠き部１７の上側に沿う下フランジ２８ｃを備えた外主桁内側桁端補強材３１を、フィラープレート３２を介して一体に取り付ける。これにより、上記各外主桁４，６の桁端に上記切欠き部１７をそれぞれ設けると共に、該切欠き部１７によって形成される桁高急変部を、橋幅方向の両側面に取り付けた上記各補強材２７，３０，３１によって強固に補強できるようにしてある。
【００３９】
又、本発明では、上記中主桁５の既存の切欠き部７の周りに疲労による損傷が生じている場合であっても支承周りを補強できるようにするために、図１２（イ）（ロ）乃至図１５に示す手順で、上記中主桁５の桁端も補強するようにしてある。
【００４０】
具体的には、図１２（イ）に示すように、先ず、上記中主桁５の橋幅方向の一側面の桁端部付近における一方の端横桁８ａよりも桁端から離反する側の領域に取り付けられているリブ状の既設補剛材３３ａを切断して撤去し、該既設補剛材３３ａの切断面をグラインダー等により平坦にした後、図１２（ロ）に示す如く、上記中主桁５の橋幅方向一側面の桁端部付近における上記一方の端横桁８ａよりも桁端から離反する側の領域に、上記中主桁５の既存の切欠き部７よりも一回り大きな切欠き部３５ａを有し、且つ該切欠き部３５ａの周りに下フランジ３６ａを備えた第１の中主桁補強材３４ａを一体に取り付けるようにする。
【００４１】
更に、上記中主桁５の橋幅方向の他側面の桁端部付近における他方の端横桁８ｂよりも桁端から離反する側の領域についても、上記と同様に、図１３（イ）に示す如く、リブ状の既設補剛材３３ｂを切断して撤去し、該既設補剛材３３ｂの切断面をグラインダー等により平坦にした後、図１３（ロ）に示す如く、上記中主桁５の橋幅方向他側面の桁端部付近における上記他方の端横桁８ｂよりも桁端から離反する側の領域に、上記中主桁５の既存の切欠き部７よりも一回り大きな切欠き部３５ｂを有し、且つ該切欠き部３５ｂの周りに下フランジ３６ｂを備えた第２の中主桁補強材３４ｂを一体に取り付けるようにする。
【００４２】
次いで、図３（ロ）と図５（イ）に示したように、上記中主桁５の橋幅方向両側面に取り付けてある上記各端横桁８ｂと８ａを順次撤去するときに、図１４に示す如く、該中主桁５の橋幅方向両側面における上記各端横桁８ｂと８ａの撤去部分より桁端までの領域に、上記各中主桁補強材３４ａ，３４ｂの下フランジ３６ａ，３６ｂと対応する下フランジ３６ｃ，３６ｄをそれぞれ備えた中主桁桁端補強材３７ａ，３７ｂを、該各中主桁桁端補強材３７ａ,３７ｂにおける中主桁５の桁端寄りに配置する側とは反対側の端縁部を上記各中主桁補強材３４ａ，３４ｂにおける中主桁５の桁端寄りに配置してある側の端縁部に所要寸法重ねて配置した状態で、フィラープレート３８を介在させて順次一体に取り付けるようにする。
【００４３】
その後、図１５に示すように、上記各中主桁補強材３４ａ，３４ｂの切欠き部３５ａ，３５ｂの周りの下フランジ３６ａ，３６ｂと、上記各中主桁桁端補強材３７ａ，３７ｂの下フランジ３６ｃ，３６ｄに沿う位置で、該中主桁５の桁端の下部の既設の切欠き部７の周りのウェブを切断して、中主桁５の桁端に、上記中主桁５用の各補強材３４ａ，３４ｂ及び各桁端補強材３７ａ，３７ｂにより周りが強固に補強された新たな切欠き部７ａを形成できるようにしてある。なお、上記のようにして中主桁５の桁端に既設の切欠き部７よりも一回り大きな新たな切欠き部７ａを形成すると、該中主桁５の桁端における桁高が、当初の桁高よりも小さくなる。よって、その桁高の減少分は、上記新たに形成した切欠き部７ａの上側の桁端を受ける上記新規の支承２６の厚み寸法を当初の厚み寸法よりも厚く設定するか、あるいは図示しないソールプレートの厚み寸法を厚くすることで、上記中主桁５の上端の高さ位置が変化しないようにしてあるものとする。
【００４４】
上記のように各外主桁４，６の桁端の橋幅方向内側面と、上記中主桁５の桁端の橋幅方向の両側面には、上記既設の各端横桁８ｂと８ａを順次撤去した状態のときに、該各端横桁８ｂと８ａの撤去部分にそれぞれ桁端補強材３１と３７ａ，３７ｂを一体に取り付けるようにしてあることから、既設の各端横桁８ｂと８ａの撤去後に図３（ハ）及び図５（ロ）で示したように新たな各端横桁２４ａ，２４ｂを設ける際には、該各新たな端横桁２４ａ，２４ｂの両端部を、上記各桁端補強材３１と３７ａ，３７ｂにそれぞれ取り付けるようにしてある。
【００４５】
上記鋼製橋脚１の横梁３の各橋軸方向面に各ジャッキアップ用受け台２１一体型の新規桁受けブラケット１８を設ける場合は、図１（ロ）に示す如く、上記横梁３の各橋軸方向面の下部所定個所に、上記各ジャッキアップ用受け台２１一体型の新規桁受けブラケット１８を、それぞれ下端側が上記横梁３の下方へ所要寸法突出するように配置して取り付けると共に、該各新規桁受けブラケット１８の下端突出部の横梁３を挟んで橋軸方向に対応するもの同士の間に、上記横梁３の下側を通って橋軸方向に延びる連結部材３９を配置し、該連結部材３９の長手方向両端部を上記各新規桁受けブラケット１８の下端突出部にそれぞれ一体に取り付けると共に、該連結部材３９の上端部を上記横梁３の下フランジの下側に一体に取り付けるようにしてある。更に、上記横梁３の各橋軸方向面における上記各新規桁受けブラケット１８の取付個所の内側となる該横梁３のウェブ内面の所要個所同士の間に、横梁３内で橋軸方向に延びる横梁内部補強材４０を配置して、その長手方向両端部を上記横梁３のウェブ内面の所要個所にそれぞれ一体に取り付けると共に、該横梁内部補強材４０の下端部を、上記横梁３の下フランジの上側に一体に取り付けることで、支承周りとなる上記横梁３における上記各新規桁受けブラケット１８の設置個所を補強することができるようにしてある。
【００４６】
このように、本発明のＩ桁橋の改修工法によれば、桁端がフルウェブの外主桁４，６と、桁端に切欠き部７を有する中主桁５とを備えて、鋼製橋脚１の横梁３における橋軸方向面に突設した桁受けブラケット９ｂと９ａ及び９ｃに、上記中主桁５の切欠き部７の上側の桁端と、上記中主桁５と各外主桁４，６の桁端縁部同士を接続する端横桁８ａ，８ｂの橋軸方向外寄り個所を、支承１０を介してそれぞれ支持させるようにしてある形式のＩ桁橋における既設の支承１０を、新たな支承２６に交換することができて、機能回復を図ることができる。
【００４７】
又、上記各外主桁４，６には、切欠き部１７を設けて、該切欠き部１７の上側の桁端を、鋼製橋脚１の横梁３の橋軸方向面の下部所要個所に突設した新規桁受けブラケット１８に、支承２６を介して載置するようにしてあるため、上記鋼製橋脚１の横梁３の下方空間に、従来の主桁フルウェブ化工事で増設する必要がある増設横梁を設けるためのスペースが、建築限界等により確保できない場合であっても、上記既設の各支承１０の新規支承２６への取り替えと、支承周りの補強を行うことができる。
【００４８】
しかも、上記各外主桁４，６は、橋幅方向内側面の既設補剛材２９を撤去する前に、該各外主桁４，６の桁端部付近の橋幅方向の外側面に外主桁外側補強材２７を一体に取り付けて補強を行うようにしてあるため、該各外主桁４，６の桁端付近の剛性が一時的に低下する虞を未然に防止できる。又、上記中主桁５についても、橋幅方向一側面の既設補剛材３３ａを撤去した後、該橋幅方向一側面に中主桁補強材３４ａを一体に取り付けてから、橋幅方向他側面の既設補剛材３３ｂを撤去するようにしてあるため、該中主桁５の桁端付近の剛性が一時的に低下する虞を未然に防止できる。よって、上記横梁３及び各主桁４，５，６の上方に設けてある図示しない床版上の道路を供用させた状態にて、上記既設の各支承１０の新規支承２６への取り替えと、支承周りの補強の工事を実施することが可能になる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、上記実施の形態では、既設の端横桁８ａ，８ｂに順次荷重が作用しなくなるようにジャッキアップするために用いる各ジャッキ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄのうち、ジャッキ２３ａと２３ｂを、鋼製橋脚１の横梁３の各橋軸方向面の所定個所より突設した各ジャッキアップ用受け台２１の上方に設置して、各外主桁４，６の橋幅方向の外側面に仮設したアウトリガー２０をジャッキアップするものとして示したが、該各ジャッキ２３ａと２３ｂを、新規桁受けブラケット１８上に設置して、各外主桁４，６の切欠き部１７を新設した桁端をジャッキアップさせるようにしてもよい。この場合は、上記各新規桁受けブラケット１８上の各ジャッキ２３ａ，２３ｂと、仮設ジャッキアップ用受け台１９ａ上に設置したジャッキ２３ｃにより上記各外主桁４，６の桁端と、一方の端横桁８ａをジャッキアップすることで、既設の各桁受けブラケット９ａと９ｃ及びその上側の既設の各支承１０の撤去と、既設の他方の端横桁８ｂの撤去と、新たな他方の端横桁２４ｂの取り付けを行うことができる。又、上記各新規桁受けブラケット１８上の各ジャッキ２３ａ，２３ｂと、仮設ジャッキアップ用受け台１９ｂ上に設置したジャッキ２３ｄにより上記各外主桁４，６の桁端と、上記新たな他方の端横桁２４ｂのジャッキアップを行うことで、上記既設の一方の端横桁８ａの撤去と、新たな一方の端横桁２４ａの取り付けを行うことができる。その後、上記各仮設ジャッキアップ用受け台１９ａと１９ｂ上の２基のジャッキ２３ｃと２３ｄにより、上記新たに設けた各端横桁２４ａと２４ｂをジャッキアップして、該各ジャッキ２３ｃ及び２３ｄにより上記すべての主桁４，５，６に係る荷重を受けた状態とすることで、上記各新規桁受けブラケット１８上の各ジャッキ２３ａ，２３ｂを支承２６に置き換え、しかる後、上記各ジャッキ２３ｃと２３ｄをジャッキダウンすることで、上記各外主桁４，６の桁端を、各新規桁受けブラケット１８上に設置した新たな支承２６の上側に受けることができるようになる。
【００５０】
又、桁端がフルウェブの外主桁４，６と、桁端に切欠き部７を有する中主桁５とを備えて、鋼製橋脚１の横梁３における橋軸方向面に突設した桁受けブラケット９ｂと９ａ及び９ｃに、上記中主桁５の切欠き部７の上側の桁端と、上記中主桁５と各外主桁４，６の桁端縁部同士を接続する端横桁８ａ，８ｂの橋軸方向外寄り個所を、支承１０を介してそれぞれ支持させるようにしてある形式のＩ桁橋であれば、首都高速道路の高架橋以外のＩ桁橋にも適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 鋼製橋脚
３ 横梁
４ 外主桁
５ 中主桁
６ 外主桁
７ 切欠き部
９ａ，９ｂ，９ｃ 桁受けブラケット
８ａ，８ｂ 端横桁
１０ 支承
１７，１７ａ，１７ｂ 切欠き部
１８ 新規桁受けブラケット
１９ａ，１９ｂ 仮設ジャッキアップ用受け台（ジャッキアップ用受け台）
２１ ジャッキアップ用受け台
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ ジャッキ
２６ 支承
２７ 外主桁外側補強材（補強材）
３０ 外主桁内側補強材（補強材）
３４ａ，３４ｂ 中主桁補強材（補強材）
３５ａ，３５ｂ 切欠き部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｉ桁橋の鋼製橋脚の横梁に各主桁の荷重を支持させる部分に設けてある支承を取り替えると共に支承周りを補強して改修するＩ桁橋の改修工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼橋の形式の１つに、多主Ｉ桁橋があり、この種の多主Ｉ桁橋の一例としては、たとえば、首都高速道路等の都市部の高架橋で用いられている図１６（イ）（ロ）（ハ）及び図１７に示す如き３主Ｉ桁橋がある。
【０００３】
これは、橋幅方向の両側に立設した一対の脚柱２と、橋幅方向に延びてその両端部を上記各脚柱２にそれぞれ一体に取り付けた横梁３とからなる門型の鋼製橋脚１を備えている。
【０００４】
更に、Ｉ桁からなる３本の主桁４，５，６を、橋幅方向に所要間隔で配置して、該各主桁４，５，６のうち、橋幅方向両端部の各主桁（以下、外主桁と云う）４，６の桁端はフルウェブとすると共に、橋幅方向中央部の主桁（以下、中主桁と云う）５の桁端には下部側に切欠き部７を設ける。且つ上記中主桁５における上記切欠き部７の上側の桁端より所要寸法離れた桁端縁部所要個所の両側面と、その両側に位置する上記各外主桁４，６の桁端より所要寸法離れた桁端縁部所要個所の上部内側面とを、上記横梁３と平行に橋幅方向に延びる別々の横桁（以下、端横桁と云う）８ａ，８ｂを介しそれぞれ一体に接続した構成として、上記中主桁５の切欠き部７が設けてある桁端と、上記各端横桁８ａ，８ｂの橋幅方向の外側端部寄り位置とを、上記鋼製橋脚１の横梁３の各橋軸方向面の下部に突設した桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃの上側に、支承（シュー）１０を介して支持させた構成としてある。
【０００５】
かかる構成としてあるＩ桁橋によれば、上記鋼製橋脚１の横梁３に、上記各主桁４，５，６を、該横梁３の上下寸法内で受けさせることができるため、上記横梁３の上下端部の高さ位置と、上記各主桁４，５，６の上下端部の高さ位置を揃えることができて、建築限界等により桁高制限を受ける場合に有利な構成とすることができるようにしてある。なお、図１６（イ）（ロ）（ハ）及び図１７では図示する便宜上、上記鋼製橋脚１の横梁３及び各主桁４，５，６の上側に設ける床版の記載を省略してある。（以後の図も同様。）
ところで、近年、上記図１６（イ）（ロ）（ハ）及び図１７に示した如き構成を有するＩ桁橋では、老朽化に伴い、各支承１０の機能の劣化や、支承周りの損傷が指摘されてきている。
【０００６】
そのために、上記各支承１０の取り替えによる機能回復と、支承周りの補強を行うことができる改修方法として、いわゆる主桁フルウェブ化工事が従来行われている（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００７】
上記主桁フルウェブ化工事は、たとえば、図１８（イ）（ロ）乃至図２０（イ）（ロ）（ハ）の手順で行うようにしてある。すなわち、先ず、図１８（イ）（ロ）に示す如く、図１６（イ）（ロ）（ハ）及び図１７に示したと同様の構成としてあるＩ桁橋における鋼製橋脚１の横梁３の下側に、橋軸方向に各主桁４，５，６の桁端の下方位置まで延びる幅広の増設横梁１１を配置して、その上端部を上記横梁３の下端部に一体に取り付けると共に、該増設横梁１１の橋幅方向の両端部を、両脚柱２にそれぞれ一体に固定する。この際、上記増設横梁１１の各橋軸方向面における上記各主桁４，５，６の真下となる位置には、予め、ジャッキアップ用受け台１２ａ，１２ｂ，１２ｃを、対応する主桁４又は５又は６に沿わせて所要寸法突出させてそれぞれ設けておくようにする。なお、上記中主桁５の下方位置のジャッキアップ用受け台１２ｂは、図１８（ロ）に示すように、該中主桁５の切欠き部７よりも支間中央側のフルウェブとなっている部分の下方位置まで突出させておくようにする。
【０００８】
次に、図１９（イ）（ロ）（ハ）に示すように、上記増設横梁１１の各ジャッキアップ用受け台１２ａ，１２ｂ，１２ｃ上に設置したジャッキ１３をそれぞれジャッキアップして、該各ジャッキ１３の上側に上記各主桁４，５，６の下フランジをそれぞれ受けることで、該各主桁４，５，６に作用している荷重を、上記各ジャッキ１３及び各ジャッキアップ用受け台１２ａ，１２ｂ，１２ｃを介して上記増設横梁１１に伝えて支持させるようにする。
【０００９】
次いで、上記のようにして、各主桁４，５，６に作用している荷重を各ジャッキ１３及び各ジャッキアップ用受け台１２ａ，１２ｂ，１２ｃを介して上記増設横梁１１に受けさせると、上記鋼製橋脚１の横梁３の各橋軸方向面に設けてあった各桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃ及びその上側の各支承１０には、上記各主桁４，５，６からの荷重が掛からなくなるため、この状態で、上記横梁３より上記既設の各桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃ及び既設の各支承１０を撤去する。
【００１０】
その後、上記中主桁５の切欠き部７の周りに設けてあった下フランジを切除してから、図２０（ロ）に示すように、中主桁５の桁端を受けていた桁受けブラケット９ｂ及び支承１０が撤去された空間にて、上記中主桁５の残存するウェブに、該ウェブの切り欠かれた部分に嵌合可能な所要形状のフルウェブ化補強部材１４をボルト接合して、該中主桁５の桁端をフルウェブ化する。更に、該フルウェブ化された中主桁５の桁端における上記増設横梁１１の上方で且つ後述する新規支承１６の上方に配される位置には、支点上補剛材１５をウェブ両側面と下フランジにリブ状に取り付けて補強する。又、同様に、図２０（ハ）に示すように、上記各外主桁４，６の桁端における上記増設横梁１１の上方で且つ後述する新規支承１６の上方に配される位置にも、支点上補剛材１５をウェブ両側面と下フランジにリブ状に取り付けて補強しておく。
【００１１】
上記のようにして中主桁５の桁端のフルウェブ化が終了した後は、図２０（イ）（ロ）（ハ）に示すように、上記増設横梁１１における各主桁４，５，６の桁端の下方となる位置に、新規支承１６をそれぞれ設置してから、上記各ジャッキ１３をジャッキダウンすることにより、上記各主桁４，５，６の桁端を、上記各新規支承１６を介して上記増設横梁１１に支持させるようにして、支承の取り替えと支承周りの補強の工事を終了する。
【００１２】
しかる後、上記各ジャッキ１３及びジャッキアップ用受け台１２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ撤去するようにしてある。更に、必要に応じて、上記中主桁５をフルウェブ化した後、上記各ジャッキ１３をジャッキダウンさせるまでの間に、上記既設の各端横桁８ａ，８ｂの移設や取り替え等を行うようにしてある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】下里哲弘，「首都高速道路の若返り作戦」，ＪＳＳＣ会誌，社団法人日本鋼構造協会，２００３年１０月，Ｎｏ.５０，ｐ.１−１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところが、従来行われている主桁フルウェブ化工事では、元々フルウェブとしてある各外主桁４，６の桁端と、新たにフルウェブ化する中主桁５の桁端を新規支承１６を介して下方から受けるための増設横梁１１を、鋼製橋脚１の既設の横梁３の下側に設ける必要があるため、建築限界により上記既設の横梁３の下側の空間が制限されていて、上記増設横梁１１を取り付けるための上下方向のスペースが確保できないＩ桁橋に対しては適用することができないというのが実状である。
【００１５】
そこで、本発明は、桁端がフルウェブの外主桁と、桁端に切欠き部を有する中主桁とを備えて、鋼製橋脚の横梁における橋軸方向面の所要個所に突設した桁受けブラケットに、上記中主桁の切欠き部の上側の桁端と、上記中主桁と各外主桁の桁端縁部同士を接続する端横桁の橋幅方向外側端部寄り個所を、支承を介してそれぞれ支持させるようにしてなる構成を備えた形式のＩ桁橋について、上記鋼製橋脚の横梁の下側に補強部材を取り付ける空間が制限されて、従来の主桁フルウェブ化工事で増設する増設横梁を設けるために必要とされる上下方向のスペースが確保できない場合であっても、各支承の交換と、支承周りの補強による改修工事を実施できるＩ桁橋の改修工法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、橋幅方向両端部に位置する各外主桁の桁端をフルウェブとし、その橋幅方向の内側に位置する中主桁の桁端下部に切欠き部を備えて、鋼製橋脚の横梁の橋軸方向面における橋幅方向所要個所に突設した各桁受けブラケットに、上記中主桁の切欠き部が設けてある桁端と、上記各外主桁と隣接する中主桁の桁端縁部同士を接続する各端横桁の橋幅方向外側端部寄り個所とを、それぞれ支承を介して支持させるようにしてなるＩ桁橋における上記各外主桁の桁端に切欠き部を新設し、次に、上記横梁の橋軸方向面における上記各外主桁と対応する個所に、上記各外主桁の桁端に設けた切欠き部の内側へ突出する新規桁受けブラケットを設け、更に、上記横梁の橋軸方向面の所要個所より突設する各ジャッキアップ用受け台上に設置する各ジャッキを用いて、上記各主桁をジャッキアップした状態で、各端横桁支持用の既設の桁受けブラケットとその上側の既設の支承を撤去すると共に、中主桁支持用の桁受けブラケットの上側の既設の支承を撤去し、しかる後、該中主桁支持用の桁受けブラケットと、上記各新規桁受けブラケットの上側に新たな支承をそれぞれ配設してから、上記各ジャッキをジャッキダウンすることで、上記各外主桁の切欠き部を新設した桁端を、上記各新規桁受けブラケットに、又、上記中主桁の桁端を、上記中主桁支持用の桁受けブラケットに、それぞれ上記新たな支承を介して支持させるようにする。
【００１７】
又、上記構成において、各外主桁の桁端に切欠き部を新設するときに、予め該各外主桁の桁端部の両側面に上記外主桁に設けるべき切欠き部に対応する切欠き部を備えた補強材をそれぞれ取り付けてから、該各補強材の切欠き部に沿って上記各主桁の桁端を切断して上記各主桁の桁端に切欠き部を形成するようにする。
【００１８】
更に、上記各構成において、中主桁の桁端の両側面に、該中主桁の桁端に既設の切欠き部よりも一回り大きな切欠き部を備えた補強材をそれぞれ取り付けた後、該各補強材の切欠き部に沿って上記中主桁の既設の切欠き部の周囲のウェブを切断することで、上記中主桁の桁端に上記各補強材により補強された切欠き部を設け、該各補強材により補強された切欠き部を設けてなる中主桁の桁端を、中主桁支持用の桁受けブラケットに新たな支承を介して支持させるようにする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のＩ桁橋の改修工法によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）橋幅方向両端部に位置する各外主桁の桁端をフルウェブとし、その橋幅方向の内側に位置する中主桁の桁端下部に切欠き部を備えて、鋼製橋脚の横梁の橋軸方向面における橋幅方向所要個所に突設した各桁受けブラケットに、上記中主桁の切欠き部が設けてある桁端と、上記各外主桁と隣接する中主桁の桁端縁部同士を接続する各端横桁の橋幅方向外側端部寄り個所とを、それぞれ支承を介して支持させるようにしてなるＩ桁橋における上記各外主桁の桁端に切欠き部を新設し、次に、上記横梁の橋軸方向面における上記各外主桁と対応する個所に、上記各外主桁の桁端に設けた切欠き部の内側へ突出する新規桁受けブラケットを設け、更に、上記横梁の橋軸方向面の所要個所より突設する各ジャッキアップ用受け台上に設置する各ジャッキを用いて、上記各主桁をジャッキアップした状態で、各端横桁支持用の既設の桁受けブラケットとその上側の既設の支承を撤去すると共に、中主桁支持用の桁受けブラケットの上側の既設の支承を撤去し、しかる後、該中主桁支持用の桁受けブラケットと、上記各新規桁受けブラケットの上側に新たな支承をそれぞれ配設してから、上記各ジャッキをジャッキダウンすることで、上記各外主桁の切欠き部を新設した桁端を、上記各新規桁受けブラケットに、又、上記中主桁の桁端を、上記中主桁支持用の桁受けブラケットに、それぞれ上記新たな支承を介して支持させるようにしてあるので、上記形式のＩ桁橋における既設の支承を、新たな支承に交換することができ、又、支持個所を端横桁から外主桁の桁端へ変更することができて、支承及び支承周りの機能回復を図ることができる。更に、中主桁支持用の桁受けブラケットは補強するようにすれば、支承周りの更なる機能回復を図ることが可能になる。
（２）又、各外主桁は、切欠き部を新設した桁端を、鋼製橋脚の横梁の橋軸方向面における上記各主桁の切欠き部に対応させて突設した新規桁受けブラケットに、支承を介し載置して支持させるため、上記鋼製橋脚の横梁の下方空間に、建築限界等により広いスペースが確保できない場合であっても、上記既設の各支承の取り替えと、支承周りの補強を実施することができる。
（３）各外主桁の桁端に切欠き部を新設するときに、予め該各外主桁の桁端部の両側面に上記外主桁に設けるべき切欠き部に対応する切欠き部を備えた補強材をそれぞれ取り付けてから、該各補強材の切欠き部に沿って上記各主桁の桁端を切断して上記各主桁の桁端に切欠き部を形成するようにすることにより、各外主桁の桁端付近の剛性が一時的に低下する虞を未然に防止できる。よって、Ｉ桁橋の供用下で、上記各支承の取り替えと、支承周りの補強のための工事を実施することが可能になる。
（４）中主桁の桁端の両側面に、該中主桁の桁端に既設の切欠き部よりも一回り大きな切欠き部を備えた補強材をそれぞれ取り付けた後、該各補強材の切欠き部に沿って上記中主桁の既設の切欠き部の周囲のウェブを切断することで、上記中主桁の桁端に上記各補強材により補強された切欠き部を設け、該各補強材により補強された切欠き部を設けてなる中主桁の桁端を、中主桁支持用の桁受けブラケットに新たな支承を介して支持させるようにすることにより、中主桁の桁端の既存の切欠き部の周りに疲労による損傷が生じていても、該損傷部分を除去して上記中主桁の桁端部の補強を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のＩ桁橋の改修工法の実施の一形態の手順を示すもので、（イ）は外主桁の桁端に切欠き部を設け、横梁に新規桁受けブラケットと仮設ジャッキアップ用受け台とジャッキアップ用受け台を設けた状態を示す概略平面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。
【図２】本発明の改修工法にて、各アウトリガーと既設の一方の端横桁をジャッキアップした状態を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＣ−Ｃ方向矢視図である。
【図３】本発明の改修工法における図２のジャッキアップの後の手順を示すもので、（イ）は既設の橋幅方向両側の桁受けブラケットと支承を撤去した状態を、（ロ）は既設の他方の端横桁を撤去した状態を、（ハ）は新たな他方の端横桁を取り付けた状態をそれぞれ示す図２（ロ）に対応する図である。
【図４】本発明の改修工法における図３（ハ）の後の手順を示すもので、（イ）既設の一方の端横桁に代えて、新たな他方の端横桁をジャッキアップした状態を、（ロ）は既設の一方の端横桁を受けていたジャッキを撤去した状態をそれぞれ示す図２（ロ）に対応する図である。
【図５】本発明の改修工法における図４（ロ）の後の手順を示すもので、（イ）は既設の一方の端横桁を撤去した状態を、（ロ）は新たな一方の端横桁を取り付けた状態をそれぞれ示す図２（ロ）に対応する図である。
【図６】本発明の改修工法にて、橋幅方向中央部の桁受けブラケットを補強した状態を示す概略切断側面図である。
【図７】本発明の改修工法にて、新たな支承を設けてから各アウトリガーと新たな他方の端横桁をジャッキダウンする状態を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＤ−Ｄ方向矢視図である。
【図８】仮設ジャッキアップ用受け台、ジャッキ、アウトリガー、仮設横桁を撤去して本発明の改修工法を終了した状態を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＥ−Ｅ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＦ−Ｆ方向矢視図である。
【図９】本発明の改修工法にて、外主桁に切欠き部を設ける場合の補強手順を示すもので、（イ）は外主桁の橋幅方向外側面に外主桁外側補強部材を取り付ける状態を、（ロ）は、外主桁の橋幅方向内側面の既設補剛材を撤去した状態をそれぞれ示す概略斜視図である。
【図１０】本発明の改修工法にて、外主桁に切欠き部を設ける場合の補強手順における図９（ロ）の後の手順を示すもので、（イ）は外主桁の橋幅方向内側面に外主桁内側補強材を取り付ける状態を、（ロ）は外主桁の桁端に切欠きを設けた状態をそれぞれ示す概略斜視図である。
【図１１】本発明の改修工法にて、外主桁に切欠き部を設ける場合の補強手順における図１０（ロ）の後の手順を示すもので、各外主桁に外主桁内側桁端補強材を取り付ける状態をそれぞれ示す概略斜視図である。
【図１２】本発明の改修工法にて、中主桁の桁端の補強手順を示すもので、（イ）は中主桁の橋幅方向一側面の既設補剛材を撤去した状態を、（ロ）は中主桁の橋幅方向一側面に中主桁補強材を取り付けた状態をそれぞれ示す概略斜視図である。
【図１３】本発明の改修工法にて、中主桁の桁端の補強手順における図１２（ロ）の後の手順を示すもので、（イ）は中主桁の橋幅方向他端面の既設補剛材を撤去した状態を、（ロ）は中主桁の橋幅方向他側面に中主桁補強材を取り付けた状態をそれぞれ示す概略斜視図である。
【図１４】本発明の改修工法にて、中主桁の桁端の補強手順における図１３（ロ）の後の手順を示すもので、中主桁の橋幅方向の各側面に中主桁桁端補強材をそれぞれ取り付ける状態を示す概略斜視図である。
【図１５】本発明の改修工法にて、中主桁の桁端の補強手順における図１４の後の手順を示すもので、中主桁の桁端の既設の切欠き部の周りのウェブを切断して新たな切欠き部を形成した状態を示す概略側面図である。
【図１６】従来首都高速道路等で用いられている３主Ｉ桁橋の一例の概略を示すもので、（イ）は平面図、（ロ）は（イ）のＧ−Ｇ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＨ−Ｈ方向矢視図である。
【図１７】図１６の３主Ｉ桁橋における主桁の支持構造部分を拡大して示す斜視図である。
【図１８】従来行われている主桁フルウェブ化工事にて鋼製橋脚の横梁の下方に増設横梁を設けた状態を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＩ−Ｉ方向矢視図である。
【図１９】主桁フルウェブ化工事にて各主桁をジャッキアップした状態を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＪ−Ｊ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＫ−Ｋ方向矢視図である。
【図２０】主桁フルウェブ化工事にて中主桁をフルウェブ化した後、新規支承の上側に各主桁を載置した状態を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＬ−Ｌ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＭ−Ｍ方向矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
図１（イ）（ロ）（ハ）乃至図１５は本発明のＩ桁橋の改修工法の実施の一形態を示すもので、以下のようにしてある。
【００２３】
すなわち、図１６（イ）（ロ）（ハ）及び図１７に示したと同様に、桁端がフルウェブの外主桁４，６と、桁端に切欠き部７を有する中主桁５とを備えて、鋼製橋脚１の横梁３における橋軸方向面に突設した桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃに、上記中主桁５の切欠き部７の上側の桁端、及び、上記中主桁５と各外主桁４，６の桁端縁部同士を接続する各端横桁８ａ，８ｂの橋幅方向外側端部寄り個所を、支承１０を介してそれぞれ支持させるようにしてなる構成のＩ桁橋における上記各外主桁４，６の桁端の下部に、図１（イ）（ロ）に示す如く、切欠き部１７をそれぞれ設ける。
【００２４】
次に、鋼製橋脚１の横梁３の各橋軸方向面における上記各外主桁４，６と対応する個所の下部位置に、上記各外主桁４，６に設けた切欠き部１７の内側で橋軸方向に突出する新規桁受けブラケット１８をそれぞれ設ける。
【００２５】
又、図１（イ）（ハ）に示す如く、上記横梁３の各橋軸方向面における上記各端横桁８ａ，８ｂの橋幅方向内側端部寄りと対応する個所の下部位置に、仮設ジャッキアップ用受け台１９ａ，１９ｂを、上記各端横桁８ａ，８ｂの下方位置まで突出させてそれぞれ設ける。
【００２６】
更に、図１（イ）（ロ）に二点鎖線で示すように、上記各外主桁４，６における桁端より所要寸法離れた個所の橋幅方向の外側面に、上記横梁３の近傍まで延びるアウトリガー２０をそれぞれ仮設する。一方、上記横梁３の各橋軸方向面における上記各アウトリガー２０と対応する橋幅方向両端寄り所要個所の下部位置には、上記各アウトリガー２０の下方位置まで突出するジャッキアップ用受け台２１を、たとえば、上記新規桁受けブラケット１８と一体物として設ける。
【００２７】
更に又、図１（イ）（ハ）に二点鎖線で示すように、上記各外主桁４，６の桁端より所要寸法離れた個所の橋幅方向の内側面と、上記中主桁５の桁端より所要寸法離れた個所の橋幅方向両側面との間に、それぞれ橋幅方向に延びる仮設横桁２２を配置して、該各仮設横桁２２の両端部を、上記各外主桁４，６の橋幅方向内側面と、上記中主桁５の橋幅方向の両側面にそれぞれ取り付けておくようにする。
【００２８】
その後、図２（イ）（ロ）に示す如く、上記各アウトリガー２０の下方に位置する各ジャッキアップ用受け台２１と、上記一方の端横桁８ａの下方に設けた仮設ジャッキアップ用受け台１９ａに、それぞれジャッキ２３ａ，２３ｂ，２３ｃをそれぞれ設置して、該各ジャッキ２３ａ，２３ｂ，２３ｃにより、その上方の上記各アウトリガー２０及び上記一方の端横桁８ａを介して上記各主桁４，５，６をジャッキアップする。これにより、上記既設の各桁受けブラケット９ａ，９ｂ，９ｃ上の支承１０にかかっていた上記各主桁４，５，６の荷重が、上記各ジャッキ２３ａ，２３ｂ，２３ｃに受けられるようになるため、この状態で、図３（イ）に示す如く、橋幅方向両側の各桁受けブラケット９ａ及び９ｃと、その上側の各支承１０を撤去する。更に、各ジャッキ２３ａ，２３ｂ，２３ｃのジャッキアップ操作により、上記既設の他方の端横桁８ｂが、上記各主桁４，５，６の荷重を上記横梁３へ伝える荷重伝達経路より外れるため、この各主桁４，５，６の荷重が作用しなくなった状態の既設の他方の端横桁８ｂを、図３（ロ）に示すように、その長手方向両端部を外主桁６と中主桁５よりそれぞれ切り離すことで撤去し、その後、上記外主桁６と中主桁５における上記既設の他方の端横桁８ｂの撤去部分に後述する補強を行ってから、図３（ハ）に示すように、該外主桁６と中主桁５の切欠き部１７，７の上側の補強された桁端縁部同士の間に、橋幅方向に延びる新たな他方の端横桁２４ｂを一体に取り付ける。
【００２９】
上記のようにして既設の他方の端横桁８ｂが新たな他方の端横桁２４ｂに取り替えられた後は、図４（イ）に示すように、上記新たな他方の端横桁２４ｂの下方に位置する仮設ジャッキアップ用受け台１９ｂ上に別のジャッキ２３ｄを設置して、該ジャッキ２３ｄにより、上記新たな他方の端横桁２４ｂをジャッキアップすることで、上記各主桁４，５，６の荷重を、該新たな他方の端横桁２４ｂを受けるジャッキ２３ｄと、上記各アウトリガー２０を受ける各ジャッキ２３ａ，２３ｂに受けることができるようにする。これにより、上記既設の一方の端横桁８ａを受けていたジャッキ２３ｃをジャッキダウンすることができるため、図４（ロ）に示すように、該ジャッキ２３ｃをジャッキダウンしてから撤去する。
【００３０】
上記既設の一方の端横桁８ａを受けていたジャッキ２３ｃをジャッキダウンすると、該既設の一方の端横桁８ａは、上記各主桁４，５，６の荷重を上記横梁３へ伝える荷重伝達経路より外れるため、この各主桁４，５，６の荷重が作用しなくなった状態の既設の一方の端横桁８ａを、図５（イ）に示すように、その長手方向両端部を外主桁４と中主桁５よりそれぞれ切り離すことで撤去し、その後、上記外主桁４と中主桁５に後述する補強を行ってから、図５（ロ）に示すように、該外主桁４と中主桁５の切欠き部１７，７の上側の桁端縁部同士の間に、橋幅方向に延びる新たな一方の端横桁２４ａを一体に取り付ける。
【００３１】
更に、上記各ジャッキ２３ａ，２３ｂ，２３ｄにより上記各主桁４，５，６の荷重を受けている状態で、図６に示す如く、橋幅方向中央の上記桁受けブラケット９ｂの上側に設置してある既設の支承１０を撤去し、上記横梁３の橋軸方向の両面に設けてある該橋幅方向中央の各桁受けブラケット９ｂの下側に、上記横梁３の下フランジの下側を通して一連に延びる桁受けブラケット補強部材２５を配置すると共に、該桁受けブラケット補強部材２５の上端部を、上記橋幅方向中央の各桁受けブラケット９ｂの下側及び上記横梁３の下フランジに一体に取り付けて、上記各桁受けブラケット９ｂの補強を行うようにする。
【００３２】
その後、図７（イ）（ロ）に示すように、上記鋼製橋脚１の横梁３の橋軸方向面の橋幅方向中央の補強された桁受けブラケット９ｂの上側と、橋幅方向両端寄りの上記各新規桁受けブラケット１８の上側に、それぞれ新規の支承２６を設けた後、上記各アウトリガー２０と新たな他方の端横桁２４ｂを受けている各ジャッキ２３ａ，２３ｂ，２３ｄを共にジャッキダウンすることで、上記各支承２６の上側に、上記中主桁５の切欠き部７の上側の桁端と、上記各外主桁４，６に新たに設けた切欠き部１７の上側の桁端をそれぞれ載置させて、上記中主桁５及び各外主桁４，６の荷重を、上記各新規支承２６と、上記橋幅方向中央の補強された桁受けブラケット９ｂ及び橋幅方向両端寄りの上記各新規桁受けブラケット１８を介して上記鋼製橋脚１の横梁３に伝えて受けさせるようにする。
【００３３】
上記のようにして各主桁４，５，６の荷重を、新規の各支承２６、及び、桁受けブラケット９ｂと各新規桁受けブラケット１８を介して上記横梁３に支持させた後は、上記各仮設ジャッキアップ用受け台１９ａ，１９ｂ及び各アウトリガー２０及び各仮設横桁２２を撤去してＩ桁橋の補修工事を終了するようにする。これにより、図８（イ）（ロ）（ハ）に示す如く、上記各外主桁４，６の新たに切欠き部１７を設けた桁端を、上記横梁の橋軸方向面の下部所要個所に設けた新規桁受けブラケット１８の上側に新規の支承２６を介してそれぞれ支持させ、且つ上記中主桁５の切欠き部７が設けてある桁端を、上記補強した橋幅方向中央の桁受けブラケット９ｂの上側に新規の支承２６を介して支持させ、更に、上記各外主桁４，６を支持していた既設の各桁受けブラケット９ａ，９ｃを撤去してなる構成を有するＩ桁橋の改修構造を構築させるようにする。
【００３４】
上記において、上記各外主桁４，６のフルウェブとなっている桁端に切欠き部１７を新たに設ける場合は、該切欠き部１７を設けることで形成される桁高急変部に、該各外主桁４，６に掛かる荷重に耐え得る剛性を確保できるようにするために、上記新設する切欠き部１７の周りとなる上記各外主桁４，６の桁端部付近を補強する必要がある。この点に鑑みて、本発明では、以下の図９（イ）（ロ）乃至図１１に示す手順で上記各外主桁４，６に設ける切欠き部１７の周りを補強するようにしてある。
【００３５】
すなわち、先ず、図９（イ）に示す如く、上記各外主桁４，６の桁端部付近の橋幅方向の外側面に、上記形成すべき切欠き部１７の形状に応じた切欠き部１７ａを有し、且つ該切欠き部１７ａに沿って下フランジ２８ａを備えた外主桁外側補強材２７を一体に取り付けるようにしてある。
【００３６】
次に、図９（ロ）に示す如く、上記各外主桁４，６の橋幅方向内側面の桁端部付近における各端横桁８ａ，８ｂよりも桁端から離反する側の領域に取り付けられているリブ状の既設補剛材２９を切断して撤去し、該既設補剛材２９の切断面をグラインダー等により平坦にした後、図１０（イ）に示す如く、上記各外主桁４，６の橋幅方向内側面の桁端部付近における各端横桁８ａ，８ｂよりも桁端から離反する側の上記既設補剛材２９を撤去した領域に、上記各外主桁４，６の桁端に形成すべき切欠き部１７の形状に応じた切欠き部１７ｂを有し、且つ該切欠き部１７ｂに沿って下フランジ２８ｂを備えた外主桁内側補強材３０を一体に取り付けるようにする。
【００３７】
次いで、図１０（ロ）に示すように、上記各外主桁４，６（図１０（ロ）では外主桁６についてのみ示してある）の桁端におけるウェブの下部を、上記外主桁４，６用の外側補強材２７と内側補強材３０の切欠き部１７ａ，１７ｂの形状に沿って切断して、該各外主桁４，６の桁端に切欠き部１７を形成するようにしてある。
【００３８】
その後、図３（ロ）に示したように上記外主桁６の橋幅方向内側面に取り付けてある他方の端横桁８ｂ（図３参照）を撤去するときに、図１１に示す如く、上記外主桁６の橋幅方向内側面における上記他方の端横桁８ｂの撤去部分から桁端までの領域に、上記新たに形成した切欠き部１７の上側に沿う下フランジ２８ｃを備えた外主桁内側桁端補強材３１を、該外主桁内側桁端補強材３１における外主桁６桁端寄りに配置する側とは反対側の端縁部を上記外主桁内側補強材３０における外主桁６の桁端寄りに配置してある側の端縁部に所要寸法重ねて配置した状態で、フィラープレート３２を介して一体に取り付ける。又、図示してないが、上記外主桁４についても、上記外主桁６と同様に、図５（イ）に示したように上記外主桁４の橋幅方向内側面に取り付けてある一方の端横桁８ａを撤去するときに、上記外主桁４の橋幅方向内側面における上記一方の端横桁８ａの撤去部分から桁端までの領域に、上記新たに形成した切欠き部１７の上側に沿う下フランジ２８ｃを備えた外主桁内側桁端補強材３１を、フィラープレート３２を介して一体に取り付ける。これにより、上記各外主桁４，６の桁端に上記切欠き部１７をそれぞれ設けると共に、該切欠き部１７によって形成される桁高急変部を、橋幅方向の両側面に取り付けた上記各補強材２７，３０，３１によって強固に補強できるようにしてある。
【００３９】
又、本発明では、上記中主桁５の既存の切欠き部７の周りに疲労による損傷が生じている場合であっても支承周りを補強できるようにするために、図１２（イ）（ロ）乃至図１５に示す手順で、上記中主桁５の桁端も補強するようにしてある。
【００４０】
具体的には、図１２（イ）に示すように、先ず、上記中主桁５の橋幅方向の一側面の桁端部付近における一方の端横桁８ａよりも桁端から離反する側の領域に取り付けられているリブ状の既設補剛材３３ａを切断して撤去し、該既設補剛材３３ａの切断面をグラインダー等により平坦にした後、図１２（ロ）に示す如く、上記中主桁５の橋幅方向一側面の桁端部付近における上記一方の端横桁８ａよりも桁端から離反する側の領域に、上記中主桁５の既存の切欠き部７よりも一回り大きな切欠き部３５ａを有し、且つ該切欠き部３５ａの周りに下フランジ３６ａを備えた第１の中主桁補強材３４ａを一体に取り付けるようにする。
【００４１】
更に、上記中主桁５の橋幅方向の他側面の桁端部付近における他方の端横桁８ｂよりも桁端から離反する側の領域についても、上記と同様に、図１３（イ）に示す如く、リブ状の既設補剛材３３ｂを切断して撤去し、該既設補剛材３３ｂの切断面をグラインダー等により平坦にした後、図１３（ロ）に示す如く、上記中主桁５の橋幅方向他側面の桁端部付近における上記他方の端横桁８ｂよりも桁端から離反する側の領域に、上記中主桁５の既存の切欠き部７よりも一回り大きな切欠き部３５ｂを有し、且つ該切欠き部３５ｂの周りに下フランジ３６ｂを備えた第２の中主桁補強材３４ｂを一体に取り付けるようにする。
【００４２】
次いで、図３（ロ）と図５（イ）に示したように、上記中主桁５の橋幅方向両側面に取り付けてある上記各端横桁８ｂと８ａを順次撤去するときに、図１４に示す如く、該中主桁５の橋幅方向両側面における上記各端横桁８ｂと８ａの撤去部分より桁端までの領域に、上記各中主桁補強材３４ａ，３４ｂの下フランジ３６ａ，３６ｂと対応する下フランジ３６ｃ，３６ｄをそれぞれ備えた中主桁桁端補強材３７ａ，３７ｂを、該各中主桁桁端補強材３７ａ,３７ｂにおける中主桁５の桁端寄りに配置する側とは反対側の端縁部を上記各中主桁補強材３４ａ，３４ｂにおける中主桁５の桁端寄りに配置してある側の端縁部に所要寸法重ねて配置した状態で、フィラープレート３８を介在させて順次一体に取り付けるようにする。
【００４３】
その後、図１５に示すように、上記各中主桁補強材３４ａ，３４ｂの切欠き部３５ａ，３５ｂの周りの下フランジ３６ａ，３６ｂと、上記各中主桁桁端補強材３７ａ，３７ｂの下フランジ３６ｃ，３６ｄに沿う位置で、該中主桁５の桁端の下部の既設の切欠き部７の周りのウェブを切断して、中主桁５の桁端に、上記中主桁５用の各補強材３４ａ，３４ｂ及び各桁端補強材３７ａ，３７ｂにより周りが強固に補強された新たな切欠き部７ａを形成できるようにしてある。なお、上記のようにして中主桁５の桁端に既設の切欠き部７よりも一回り大きな新たな切欠き部７ａを形成すると、該中主桁５の桁端における桁高が、当初の桁高よりも小さくなる。よって、その桁高の減少分は、上記新たに形成した切欠き部７ａの上側の桁端を受ける上記新規の支承２６の厚み寸法を当初の厚み寸法よりも厚く設定するか、あるいは図示しないソールプレートの厚み寸法を厚くすることで、上記中主桁５の上端の高さ位置が変化しないようにしてあるものとする。
【００４４】
上記のように各外主桁４，６の桁端の橋幅方向内側面と、上記中主桁５の桁端の橋幅方向の両側面には、上記既設の各端横桁８ｂと８ａを順次撤去した状態のときに、該各端横桁８ｂと８ａの撤去部分にそれぞれ桁端補強材３１と３７ａ，３７ｂを一体に取り付けるようにしてあることから、既設の各端横桁８ｂと８ａの撤去後に図３（ハ）及び図５（ロ）で示したように新たな各端横桁２４ａ，２４ｂを設ける際には、該各新たな端横桁２４ａ，２４ｂの両端部を、上記各桁端補強材３１と３７ａ，３７ｂにそれぞれ取り付けるようにしてある。
【００４５】
上記鋼製橋脚１の横梁３の各橋軸方向面に各ジャッキアップ用受け台２１一体型の新規桁受けブラケット１８を設ける場合は、図１（ロ）に示す如く、上記横梁３の各橋軸方向面の下部所定個所に、上記各ジャッキアップ用受け台２１一体型の新規桁受けブラケット１８を、それぞれ下端側が上記横梁３の下方へ所要寸法突出するように配置して取り付けると共に、該各新規桁受けブラケット１８の下端突出部の横梁３を挟んで橋軸方向に対応するもの同士の間に、上記横梁３の下側を通って橋軸方向に延びる連結部材３９を配置し、該連結部材３９の長手方向両端部を上記各新規桁受けブラケット１８の下端突出部にそれぞれ一体に取り付けると共に、該連結部材３９の上端部を上記横梁３の下フランジの下側に一体に取り付けるようにしてある。更に、上記横梁３の各橋軸方向面における上記各新規桁受けブラケット１８の取付個所の内側となる該横梁３のウェブ内面の所要個所同士の間に、横梁３内で橋軸方向に延びる横梁内部補強材４０を配置して、その長手方向両端部を上記横梁３のウェブ内面の所要個所にそれぞれ一体に取り付けると共に、該横梁内部補強材４０の下端部を、上記横梁３の下フランジの上側に一体に取り付けることで、支承周りとなる上記横梁３における上記各新規桁受けブラケット１８の設置個所を補強することができるようにしてある。
【００４６】
このように、本発明のＩ桁橋の改修工法によれば、桁端がフルウェブの外主桁４，６と、桁端に切欠き部７を有する中主桁５とを備えて、鋼製橋脚１の横梁３における橋軸方向面に突設した桁受けブラケット９ｂと９ａ及び９ｃに、上記中主桁５の切欠き部７の上側の桁端と、上記中主桁５と各外主桁４，６の桁端縁部同士を接続する端横桁８ａ，８ｂの橋軸方向外寄り個所を、支承１０を介してそれぞれ支持させるようにしてある形式のＩ桁橋における既設の支承１０を、新たな支承２６に交換することができて、機能回復を図ることができる。
【００４７】
又、上記各外主桁４，６には、切欠き部１７を設けて、該切欠き部１７の上側の桁端を、鋼製橋脚１の横梁３の橋軸方向面の下部所要個所に突設した新規桁受けブラケット１８に、支承２６を介して載置するようにしてあるため、上記鋼製橋脚１の横梁３の下方空間に、従来の主桁フルウェブ化工事で増設する必要がある増設横梁を設けるためのスペースが、建築限界等により確保できない場合であっても、上記既設の各支承１０の新規支承２６への取り替えと、支承周りの補強を行うことができる。
【００４８】
しかも、上記各外主桁４，６は、橋幅方向内側面の既設補剛材２９を撤去する前に、該各外主桁４，６の桁端部付近の橋幅方向の外側面に外主桁外側補強材２７を一体に取り付けて補強を行うようにしてあるため、該各外主桁４，６の桁端付近の剛性が一時的に低下する虞を未然に防止できる。又、上記中主桁５についても、橋幅方向一側面の既設補剛材３３ａを撤去した後、該橋幅方向一側面に中主桁補強材３４ａを一体に取り付けてから、橋幅方向他側面の既設補剛材３３ｂを撤去するようにしてあるため、該中主桁５の桁端付近の剛性が一時的に低下する虞を未然に防止できる。よって、上記横梁３及び各主桁４，５，６の上方に設けてある図示しない床版上の道路を供用させた状態にて、上記既設の各支承１０の新規支承２６への取り替えと、支承周りの補強の工事を実施することが可能になる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、上記実施の形態では、既設の端横桁８ａ，８ｂに順次荷重が作用しなくなるようにジャッキアップするために用いる各ジャッキ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄのうち、ジャッキ２３ａと２３ｂを、鋼製橋脚１の横梁３の各橋軸方向面の所定個所より突設した各ジャッキアップ用受け台２１の上方に設置して、各外主桁４，６の橋幅方向の外側面に仮設したアウトリガー２０をジャッキアップするものとして示したが、該各ジャッキ２３ａと２３ｂを、新規桁受けブラケット１８上に設置して、各外主桁４，６の切欠き部１７を新設した桁端をジャッキアップさせるようにしてもよい。この場合は、上記各新規桁受けブラケット１８上の各ジャッキ２３ａ，２３ｂと、仮設ジャッキアップ用受け台１９ａ上に設置したジャッキ２３ｃにより上記各外主桁４，６の桁端と、一方の端横桁８ａをジャッキアップすることで、既設の各桁受けブラケット９ａと９ｃ及びその上側の既設の各支承１０の撤去と、既設の他方の端横桁８ｂの撤去と、新たな他方の端横桁２４ｂの取り付けを行うことができる。又、上記各新規桁受けブラケット１８上の各ジャッキ２３ａ，２３ｂと、仮設ジャッキアップ用受け台１９ｂ上に設置したジャッキ２３ｄにより上記各外主桁４，６の桁端と、上記新たな他方の端横桁２４ｂのジャッキアップを行うことで、上記既設の一方の端横桁８ａの撤去と、新たな一方の端横桁２４ａの取り付けを行うことができる。その後、上記各仮設ジャッキアップ用受け台１９ａと１９ｂ上の２基のジャッキ２３ｃと２３ｄにより、上記新たに設けた各端横桁２４ａと２４ｂをジャッキアップして、該各ジャッキ２３ｃ及び２３ｄにより上記すべての主桁４，５，６に係る荷重を受けた状態とすることで、上記各新規桁受けブラケット１８上の各ジャッキ２３ａ，２３ｂを支承２６に置き換え、しかる後、上記各ジャッキ２３ｃと２３ｄをジャッキダウンすることで、上記各外主桁４，６の桁端を、各新規桁受けブラケット１８上に設置した新たな支承２６の上側に受けることができるようになる。
【００５０】
又、桁端がフルウェブの外主桁４，６と、桁端に切欠き部７を有する中主桁５とを備えて、鋼製橋脚１の横梁３における橋軸方向面に突設した桁受けブラケット９ｂと９ａ及び９ｃに、上記中主桁５の切欠き部７の上側の桁端と、上記中主桁５と各外主桁４，６の桁端縁部同士を接続する端横桁８ａ，８ｂの橋軸方向外寄り個所を、支承１０を介してそれぞれ支持させるようにしてある形式のＩ桁橋であれば、首都高速道路の高架橋以外のＩ桁橋にも適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 鋼製橋脚
３ 横梁
４ 外主桁
５ 中主桁
６ 外主桁
７ 切欠き部
９ａ，９ｂ，９ｃ 桁受けブラケット
８ａ，８ｂ 端横桁
１０ 支承
１７，１７ａ，１７ｂ 切欠き部
１８ 新規桁受けブラケット
１９ａ，１９ｂ 仮設ジャッキアップ用受け台（ジャッキアップ用受け台）
２１ ジャッキアップ用受け台
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ ジャッキ
２６ 支承
２７ 外主桁外側補強材（補強材）
３０ 外主桁内側補強材（補強材）
３４ａ，３４ｂ 中主桁補強材（補強材）
３５ａ，３５ｂ 切欠き部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋幅方向両端部に位置する各外主桁の桁端をフルウェブとし、その橋幅方向の内側に位置する中主桁の桁端下部に切欠き部を備えて、鋼製橋脚の横梁の橋軸方向面における橋幅方向所要個所に突設した各桁受けブラケットに、上記中主桁の切欠き部が設けてある桁端と、上記各外主桁と隣接する中主桁の桁端縁部同士を接続する各端横桁の橋幅方向外側端部寄り個所とを、それぞれ支承を介して支持させるようにしてなるＩ桁橋における上記各外主桁の桁端に切欠き部を新設し、次に、上記横梁の橋軸方向面における上記各外主桁と対応する個所に、上記各外主桁の桁端に設けた切欠き部の内側へ突出する新規桁受けブラケットを設け、更に、上記横梁の橋軸方向面の所要個所より突設する各ジャッキアップ用受け台上に設置する各ジャッキを用いて、上記各主桁をジャッキアップした状態で、各端横桁支持用の既設の桁受けブラケットとその上側の既設の支承を撤去すると共に、中主桁支持用の桁受けブラケットの上側の既設の支承を撤去し、しかる後、該中主桁支持用の桁受けブラケットと、上記各新規桁受けブラケットの上側に新たな支承をそれぞれ配設してから、上記各ジャッキをジャッキダウンすることで、上記各外主桁の切欠き部を新設した桁端を、上記各新規桁受けブラケットに、又、上記中主桁の桁端を、上記中主桁支持用の桁受けブラケットに、それぞれ上記新たな支承を介して支持させるようにすることを特徴とするＩ桁橋の改修工法。
【請求項２】
各外主桁の桁端に切欠き部を新設するときに、予め該各外主桁の桁端部の両側面に上記外主桁に設けるべき切欠き部に対応する切欠き部を備えた補強材をそれぞれ取り付けてから、該各補強材の切欠き部に沿って上記各主桁の桁端を切断して上記各主桁の桁端に切欠き部を形成するようにする請求項１記載のＩ桁橋の改修工法。
【請求項３】
中主桁の桁端の両側面に、該中主桁の桁端に既設の切欠き部よりも一回り大きな切欠き部を備えた補強材をそれぞれ取り付けた後、該各補強材の切欠き部に沿って上記中主桁の既設の切欠き部の周囲のウェブを切断することで、上記中主桁の桁端に上記各補強材により補強された切欠き部を設け、該各補強材により補強された切欠き部を設けてなる中主桁の桁端を、中主桁支持用の桁受けブラケットに新たな支承を介して支持させるようにする請求項１又は２記載のＩ桁橋の改修工法。
【請求項１】
橋幅方向両端部に位置する各外主桁の桁端をフルウェブとし、その橋幅方向の内側に位置する中主桁の桁端下部に切欠き部を備えて、鋼製橋脚の横梁の橋軸方向面における橋幅方向所要個所に突設した各桁受けブラケットに、上記中主桁の切欠き部が設けてある桁端と、上記各外主桁と隣接する中主桁の桁端縁部同士を接続する各端横桁の橋幅方向外側端部寄り個所とを、それぞれ支承を介して支持させるようにしてなるＩ桁橋における上記各外主桁の桁端に切欠き部を新設し、次に、上記横梁の橋軸方向面における上記各外主桁と対応する個所に、上記各外主桁の桁端に設けた切欠き部の内側へ突出する新規桁受けブラケットを設け、更に、上記横梁の橋軸方向面の所要個所より突設する各ジャッキアップ用受け台上に設置する各ジャッキを用いて、上記各主桁をジャッキアップした状態で、各端横桁支持用の既設の桁受けブラケットとその上側の既設の支承を撤去すると共に、中主桁支持用の桁受けブラケットの上側の既設の支承を撤去し、しかる後、該中主桁支持用の桁受けブラケットと、上記各新規桁受けブラケットの上側に新たな支承をそれぞれ配設してから、上記各ジャッキをジャッキダウンすることで、上記各外主桁の切欠き部を新設した桁端を、上記各新規桁受けブラケットに、又、上記中主桁の桁端を、上記中主桁支持用の桁受けブラケットに、それぞれ上記新たな支承を介して支持させるようにすることを特徴とするＩ桁橋の改修工法。
【請求項２】
各外主桁の桁端に切欠き部を新設するときに、予め該各外主桁の桁端部の両側面に上記外主桁に設けるべき切欠き部に対応する切欠き部を備えた補強材をそれぞれ取り付けてから、該各補強材の切欠き部に沿って上記各主桁の桁端を切断して上記各主桁の桁端に切欠き部を形成するようにする請求項１記載のＩ桁橋の改修工法。
【請求項３】
中主桁の桁端の両側面に、該中主桁の桁端に既設の切欠き部よりも一回り大きな切欠き部を備えた補強材をそれぞれ取り付けた後、該各補強材の切欠き部に沿って上記中主桁の既設の切欠き部の周囲のウェブを切断することで、上記中主桁の桁端に上記各補強材により補強された切欠き部を設け、該各補強材により補強された切欠き部を設けてなる中主桁の桁端を、中主桁支持用の桁受けブラケットに新たな支承を介して支持させるようにする請求項１又は２記載のＩ桁橋の改修工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１０−１９６２９４（Ｐ２０１０−１９６２９４Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４０２２８（Ｐ２００９−４０２２８）
【出願日】平成２１年２月２４日（２００９．２．２４）
【出願人】（５０９３３８９９４）株式会社ＩＨＩインフラシステム (104)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２４日（２００９．２．２４）
【出願人】（５０９３３８９９４）株式会社ＩＨＩインフラシステム (104)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]