| 【発明の名称】 |
既設橋梁用支承装置の補修工法 |
| 【発明者】 |
【氏名】井原 邦彦
【氏名】合田 裕一
【氏名】配野 英朗
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| 【要約】 |
【課題】上部構造物をジャッキアップすることなく、既設の橋梁用支承装置を補修できる工法を提供する。
【解決手段】上部構造物を鋼製支承を介して下部構造物に支持する既設橋梁用支承装置の補修工法であって、前記鋼製支承の突起の撤去によりその水平力支持機能をなくし、鉛直力専用支承にすると共に、新設水平力支持支承として、上部構造物である鋼製箱枠４の側方に一定の間隙７を有して下部構造物２に反力壁６を構築し、反力壁６の側面１０と鋼製箱枠４との間に形成される前記の間隙７に、弾性体１２の両側面に取付けプレート１３，１４が配設されてなる緩衝材８を縦型に設置して、その一方の取付けプレート１３を前記反力壁６の側面に固定し、他方の取付けプレート１４を鋼製箱枠４に固定している。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 上部構造物を鋼製支承を介して下部構造物に支持する既設橋梁用支承装置の補修工法であって、前記鋼製支承の突起の撤去によりその水平力支持機能をなくし、鉛直力専用支承にすると共に、新設水平支持支承として、上部構造物の側方に一定の間隙を有して、下部構造物に反力壁を構築し、反力壁と上部構造物との間に形成される前記の間隙に、弾性体の両側面に取付けプレートが配設されてなる緩衝材を縦型に設置して、一方の取付けプレートを前記反力壁に固定し、他方の取付けプレートを前記上部構造物に固定したことを特徴とする既設橋梁用支承装置の補修工法。
【請求項２】 前記上部構造物が鋼製箱桁であり、この鋼製箱桁と前記緩衝材の他方の取付けプレートとの間をブラケットで結合することを特徴とする請求項１記載の既設橋梁用支承装置の補修工法。
【請求項３】 前記上部構造物が鋼製箱桁であり、この鋼製箱桁の内底部に地震時において補強梁として作用するコンクリート，モルタル等の経時硬化性充填材を所定量充填して硬化させることを特徴とする請求項１記載の既設橋梁用支承装置の補修工法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、既設橋梁用支承装置の補修工法に係り、特に保有耐力レベル迄の既設橋梁用支承装置の補修工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】橋台や橋脚に対する橋梁の既設の支持構造には、図５に示すような鋼製支承（鋼製沓）が多く存在するが、先頃の阪神大地震後、橋梁の支承構造に対する耐震構造の見直し作業が行われており、既設の橋梁を保有耐力時に機能するよう補修が必要とされている。
【０００３】すなわち、図５に示す橋梁用支承装置１において、橋台又は橋脚である下部構造物２に複数の鋼製支承３が並設され、各鋼製支承３によって上部構造物（主桁）である鋼製箱桁４が支持され、相隣る鋼製箱桁４の間は鋼製横桁５で連結されている。鋼製支承３は図６に示すように、下部構造物２上に下沓３０がアンカーボルト３１で固定され、下沓３０上に支圧部材３２を介して上沓３３がスライド自在に支持され、上沓３３に鋼製箱桁４がボルト３４で固定されている。上沓３３の両側突出部３５には係合凹部３６が設けられると共に、下沓３０には下沓突起３７が設けられており、この下沓突起３７が前記係合凹部３６に係合することで、鋼製支承３に水平力支承機能を付与している。下沓突起３７には、先端係合部を上沓３３の両側突出部３５に係合させた上沓３３の上揚力に対する係止金具（図示せず）が取付けられている。
【０００４】前述のような既設の橋梁用支承装置の補修工法は、鋼製支承をタイプＢのゴム支承に交換することが多いが、既設の鋼製支承をそのまま使用し、これに水平沓（ゴム支承を水平に置く）を組合わせた方法も採用されている。
【０００５】本発明は、後者、つまり、既設の鋼製支承をそのまま使用して、橋梁を保有耐力時に機能する補修工法を発明対象とするが、従来のこの工法には次の課題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の、既設の鋼製支承に水平沓（ゴム支承を水平に置く）を組合わせる補修工法では、水平沓の水平力伝達を横桁に依存する必要が有り、大幅な横桁改良又は補修が必要となる。又、鋼製支承の橋軸直角方向の変形が出来るよう、鋼製支承の上沓及び下沓の改良が必要となる。さらに、掛違い部の水平方向（橋軸直角方向）のジョイントプロテクターも必要となる。
【０００７】本発明は前記の課題を解決した、既設橋梁用支承装置の補修工法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上部構造物を鋼製支承を介して下部構造物に支持する既設橋梁用支承装置の補修工法であって、前記鋼製支承の突起の撤去によりその水平支持機能をなくし、鉛直力専用支承にすると共に、新設水平支持支承として、上部構造物の側方に一定の間隙を有して、下部構造物に反力壁を構築し、反力壁と上部構造物との間に形成される前記の間隙に、弾性体の両側面に取付けプレートが配設されてなる緩衝材を縦型に設置して、一方の取付けプレートを前記反力壁に固定し、他方の取付けプレートを前記上部構造物に固定したことを特徴とする。
【０００９】また本発明において、前記上部構造物が鋼製箱桁であり、この鋼製箱桁と前記緩衝材の他方の取付けプレートとの間をブラケットで結合する。また、本発明において、鋼製箱桁の内底部に地震時に補強梁として作用するコンクリート，モルタル等の経時硬化性充填材を所定量充填して硬化させることを特徴とする。
【００１０】本発明によると、上部構造物の側方空間を利用して反力壁を構築し、反力壁と上部構造物との間の間隙を利用して縦型に緩衝材を設置することで、既設橋梁用支承装置の水平荷重を分担補修でき、上部構造物のジャッキアップ等の作業や、上下部構造物間の狭小空間での難渋する作業が不要であり、補修工事の作業効率がアップし、しかも、上部構造物は緩衝材と反力壁を介して大規模地震力に対し十分な安全が確保できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明を図を参照して説明する。図１は橋台又は、橋脚等の下部構造物２の上面に設置された橋梁用支承装置１１により、上部構造物である鋼製箱桁４を支承した橋軸直角方向の断面図、図２は図１の中央部拡大図である。図３は図１のＡ−Ａ断面図、図４は図１のＢ−Ｂ断面図で、これらは橋梁用支承装置１１の配置例を横断平面説明図として示している。
【００１２】図１〜図４において、下部構造物２の上面には、従来例（図５参照）で説明したとおり、所定の間隔をあけて鋼製支承３が設置され、各鋼製支承３によって上部構造物の一例として鋼製箱桁４が支承されており、相隣る鋼製箱桁４の間は鋼製横桁５で連結されている。
【００１３】本発明では、前記既設の橋梁用支承装置を図１〜図４に示すとおり、コンクリートブロックからなる反力壁６と、この反力壁６と鋼製箱桁４との間隙７に配設される緩衝材８を主要素とし、かつ既設の鋼製支承３の一部を撤去する補修工法を特徴とする。
【００１４】さらに説明すると、本発明の補修工法においては、まず、図６に示した鋼製支承３の下沓３０における下沓突起３７を図７に示すように、撤去（切除）することによって、鋼製支承３の水平力支持機能をなくし、鉛直力専用支承とす。次に、相隣る鋼製箱桁４の間において、下部構造物２の上に反力壁６となるコンクリートブロックを構築する。このコンクリートブロックは、鋼殻ＲＣ構造とする。
【００１５】反力壁６は、その両側面１０と鋼製箱桁４の側面との間に前述の間隙７が形成されるように構築され、次の工程として、この間隙７に緩衝材８が縦置きに設置される。この緩衝材８は既製のゴム支承と機能を同じくする弾性体を縦型に設置した態様である。つまり、弾性体１２は高減衰ゴム、その他の弾性体からなるゴム層１２ａの両端面に端面板１２ｂを埋設して構成され、この弾性体１２の両側面に取付けプレート１３と１４を取付けて弾性体の緩衝材８が構成される。
【００１６】前記の間隙７に緩衝材８を設置したうえ、コンクリートの反力壁６に植設したアンカーボルト（図示省略）を、前記一方の取付けプレート１３のボルト挿入孔に通しナットで締結することで、緩衝材８の一側面を反力壁６の側面１０に固定する。一方の取付けプレート１３の高さは反力壁６と同じ高さに設けてあり、この取付けプレート１３の下端面は下部構造物２の上面に当接させて設けてある。反力壁６自体は適正な高さに設けられるもので、図示例では鋼製横桁５の下端面１５に近い高さに設けられている。
【００１７】緩衝材８の他方の取付けプレート１４は、鋼製ブラケット１６と鋼製スペーサ１７を介して鋼製箱桁４に連結されている。鋼製箱桁４は、図１にその長手方向と直角の横断面を図示しているとおり、主桁腹板１８と、その上下に配設のフランジ１９，２０とで断面箱形に構成され、内部空間はスティフナー２１で補強されている。また、上下のフランジ１９，２０は、主桁腹板１８よりも少し側方に突出して設けられている。
【００１８】鋼製箱桁４は、その下部フランジ２０が鋼製支承３で支持されているので、この下部フランジ２０は、下部構造物２の上面より一定の高さＨ位置にあり、緩衝材８の取付けプレート１４に対しては、横桁直下に位置している。また、下部フランジ２０が、主桁腹板１８よりも側方に少し突出しているので、取付けプレート１４の上下方向の全長を有効利用して鋼製箱桁４に、より堅牢に固着するには、下部フランジ２０の上側位置においてその空間を占める鋼製スペーサ１７を配設し、下部フランジ２０の下側位置においては、垂直端面２２と水平端面２３を有する鋼製ブラケット１６が配設される。
【００１９】鋼製スペーサ１７は、緩衝材８の一方の取付けプレート１４と、鋼製箱桁４の主桁腹板１８との間隙に相当する厚み寸法であり、所定の強度を有するものであれば、その構造は限定されない。図示例の場合、鋼製スペーサ１７は、所定の間隔を離して配設の２枚のたてフレームの間を、複数のたて連結フレームと複数のよこ連結フレームを溶接して構成される。そして、鋼製スペーサ１７の一方のたてフレーム２４と、緩衝材８の一方の取付けプレート１４の上部とがボルト結合され、他方のたてフレーム２５と鋼製箱桁４の主桁腹板１８とがボルト結合される。
【００２０】次に、鋼製ブラケット１６を用いて緩衝材８の一方の取付けプレート１４と、鋼製箱桁４の下部フランジ２０との間が結合される。つまり、鋼製ブラケット１６の垂直端面２２は予め一方の取付けプレート１４に溶接されており、施工現場において緩衝材８を図示の位置に配設した後、鋼製ブラケット１６の水平端面２３に溶接してある水平取付け板２９を、鋼製箱桁４の下部フランジ２０に当てがい、両部材の間をボルト，ナットで締結することで、この鋼製ブラケット１６を介して、緩衝材８の一方の取付けプレート１４と、鋼製箱桁４の下部フランジ２０とが結合される。このようにして、緩衝材８の一方の取付けプレート１４は、鋼製スペーサ１７と鋼製ブラケット１６により、当該取付けプレート１４の全長を利用して、鋼製箱桁４に強固に固定できる。
【００２１】直下型地震における鉛直方向の緩衝反力により鋼製支承の破壊現象が見られた。大きな段差により、路面の段差が生じ緊急時の交通に障害が発生した。
【００２２】しかるに、本発明では取付けプレート１４が下部構造物２へ衝突して、鋼製支承３の破壊による路面の段差を最小限に押さえ、緊急時の交通を可能にする構造を有している。
【００２３】また、鋼製箱桁４は、鋼製ブラケット１６および鋼製スペーサ１７と緩衝材８を介して反力壁６に結合されて補強されるが、この補強作業に際し、鋼製箱桁４をジャッキアップするなどの作業は一切不要である。
【００２４】前記の補強作業が終了した後、鋼製箱桁４の内底部にはコンクリート，モルタル等の経時硬化性充填材２８が所定量、具体的には緩衝材８の上端より少し高い位置まで充填される。それにより、鋼製箱桁４自体の剛性を著るしく向上でき、強大な地震に対しても、変形，破壊に対する強度が増大できる。
【００２５】なお、図において、相隣る鋼製箱桁４間を連結する鋼製横桁５は、複数のＩ形断面の鋼材を添接板を介してボルト結合することで構成されている。また鋼製横桁５の下端面１５が反力壁６および、緩衝材８の上方に位置しているので、これらの部材は、鋼製横桁５の直下に位置していてもよいし、図４、図５に示すように橋軸方向に変位した位置に設置してもいずれでもよい。
【００２６】本発明の実施形態における作用を説明する。
■ 上部構造物である鋼製箱桁４の荷重は既設の鋼製支承３で受ける。このとき、縦型の緩衝材８は無負荷である。
■ 地震発生時において、鋼製箱桁４の橋軸直角方向の振動に対しては、反力壁６を介して緩衝材８の弾性体１２が伸縮変形することにより分散減衰することができる。
■ 地震による鋼製箱桁４の橋軸方向の振動に対しては、緩衝材８の一方の取付けプレート１３が反力壁６を介して下部構造物２側に取付けられ、他方の取付けプレート１４が上部構造物側である鋼製箱桁４に取付けられていることにより、弾性体１２がせん断変形することで対応し、それにより鋼製箱桁４の橋軸方向の振動を分散減衰させる。
■ 地震時、鋼製箱桁４に働く回転力に対しては、既設鋼製支承３の回転支持部（図示せず）の回転と、緩衝材８における弾性体１２の各部位の局部的伸縮変形及び、せん断変形の相互作用で有効に減衰することができる。
■ 地震時、鋼製支承３が破壊した後の鋼製箱桁４の下動による変形は、緩衝材８の一方の取付けプレート１４の下端面２６が、下部構造物２に衝突することで最小限に押さる。
■ さらに■に加え、地震時鋼製箱桁４に作用する外部からの応力による変形に対しては、その内底部に充填したコンクリート，モルタル等の経時硬化性充填材２８が抑止機能を発揮する。
【００２７】なお、図示例では、上部構造物の主桁の具体例として、鋼製箱桁の例を示したが、これに限らず本発明はコンクリート主桁の補修工法にも適用できる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の既設橋梁用支承装置の補修工法は、下記のすぐれた効果を有する。
ａ．下部構造物に設置した反力壁と上部構造物との間隙に縦型の緩衝材を設置するので、上部構造物をジャッキアップすることなく、安全，迅速に補修作業が行えるうえ、上部構造物と、下部構造物との間の狭小空間での煩雑な作業も不要となる。
ｂ．橋軸直角方向に反力壁を設けて、上部構造物の地震時の横揺れを抑止する機能を持たせたので、ジョイントプロテクター（中小地震時変位制限装置）を不要にできた。
ｃ．緩衝材の一方の取付けプレートを地震時、下部構造物に衝突させるので、上部構造物の変形，破壊及び段差発生防止機能を持たせることができる。
ｄ．上部構造物の地震時の橋軸方向水平力を縦型緩衝材のせん断力で円滑に吸収できる。
ｅ．補修作業が容易であるので、施工コスト等の経費を従来に比べ大幅にダウンできる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９２０９０５５５
【氏名又は名称】パシフィックコンサルタンツ株式会社
【識別番号】３９１０５１２６７
【氏名又は名称】株式会社ビービーエム
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| 【出願日】 |
平成１０年６月２３日（１９９８．６．２３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８７０４４
【弁理士】
【氏名又は名称】瀬戸 昭夫 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−８３２３（Ｐ２０００−８３２３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１月１１日（２０００．１．１１） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１９０９９２ |
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