(57)【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、前記橋台に作用する前記橋桁の変形荷重を分散する補強手段により補強し、前記補強手段は、前記橋台の外側の地盤上に設置された門形柱を備え、前記門形柱上に前記橋桁の端部を固定する、既設橋梁における橋台の補強方法において、
前記橋桁の端部を剛結治具により固定し、前記剛結治具は、前記門形柱の上部に固定された梁材上に張り渡されていることを特徴とする、既設橋梁における橋台の補強方法。
【請求項２】
前記剛結治具は、前記橋桁の一端部を貫通した棒材からなっていることを特徴とする、請求項１に記載の、既設橋梁における橋台の補強方法。
【請求項３】
前記橋台の背面側に背面盛土が盛られていることを特徴とする、請求項１または２に記載の、既設橋梁における橋台の補強方法。
【請求項４】
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を特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の、既設橋梁における橋台の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、既設橋梁における橋台の補強方法、特に、橋台と橋桁とがラーメン構造により連結されている、既設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４は、既設橋梁を示す概略断面図、図５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４に示すように、既設橋梁は、基礎７上に構築された一対の橋台８と、橋台８の桁座９に設置された支承１０を介して橋台８間に渡された橋桁１１とから構成され、橋台１１は、その背面盛土１２の土圧を片持ち梁として支え、橋桁１１は、支承１０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５に示すように、老朽化が進んだ橋桁１１の支承１０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８と橋桁１１との隅角部（接続部分）を頬杖補強材１３により補強してラーメン構造とし、これにより橋台８と橋桁１１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８と橋桁１１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８と橋桁１１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５に示すように、背面盛土１２内に地山補強材１４を打ち込んで背面盛土１２を補強し、地山補強材１４と橋台８とを連結することが開示されている。
【０００９】
図６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６（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６（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６（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６（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６から以下のことが明らかである。
【００１１】
図６（ａ）に示すように、常時で、橋台８と橋桁１１との隅角部の補強および地山補強材１４による背面盛土１２の補強を行っていない場合には、橋桁１１の中央部に最大の曲げモーメントが作用するが、図６（ｂ）に示すように、従来改築方法により、橋台８と橋桁１１との頬杖補強材１３による隅角部の補強および地山補強材１４による背面盛土１２の補強を行った場合には、橋桁１１の端部に上側引張りモーメントが作用する結果、橋桁１１に作用する曲げモーメントは減少する。
【００１２】
図６（ｃ）に示すように、地震時で、橋台８と橋桁１１との隅角部の補強および地山補強材１４による背面盛土１２の補強を行っていない場合には、橋桁１１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６（ｄ）に示すように、従来改築方法により、橋台８と橋桁１１との頬杖補強材１３による隅角部の補強および地山補強材１４による背面盛土１２の補強を行った場合には、橋桁１１の端部に上側引張りモーメントが作用する結果、橋桁１１に作用する曲げモーメントは減少する。
【００１３】
しかし、図６（ｄ）から明らかなように、地震時には、慣性力により橋台８に内側に作用する曲げモーメントが作用するので、この曲げモーメントを減少させることが望まれている。
【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８と橋桁１１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、温度変化あるいは地震等による橋桁１１の変形により、補強強度を超える曲げ引張り荷重が橋桁１１を介して橋台８に作用した場合には、橋台８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１２内に地山補強材１４を打ち込んで背面盛土１２を補強し、地山補強材１４と橋台８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８を補強しても、温度変化あるいは地震等による橋桁１１の変形により、補強強度を超える曲げ引張り荷重が橋桁１１を介して橋台８に作用した場合には、橋台８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ている既設橋梁において、橋台に作用する橋桁の変形荷重を分散する補強手段により橋台を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、既設橋梁におけ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、前記橋台に作用する前記橋桁の変形荷重を分散する補強手段により補強し、前記補強手段は、前記橋台の外側の地盤上に設置された門形柱を備え、前記門形柱上に前記橋桁の端部を固定する、既設橋梁における橋台の補強方法において、前記橋桁の端部を剛結治具により固定し、前記剛結治具は、前記門形柱の上部に固定された梁材上に張り渡されている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、既設橋梁における橋台の補強方法において、前記剛結治具は、前記橋桁の一端部を貫通した棒材からなってい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または２に記載の、既設橋梁における橋台の補強方法において、前記橋台の背面側に背面盛土が盛られてい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から３の何れか１つに記載の、既設橋梁における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】
【００２４】
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ている既設橋梁において、橋台に作用する橋桁の変形荷重を分散する補強手段により橋台を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】
【００２５】
【図１】この発明の、既設橋梁における橋台の補強方法により補強された橋台と橋桁の一部を示す概略斜視図である。
【図２】この発明の、既設橋梁における橋台の補強方法により補強された橋台と橋桁の一部を示す概略平面図である。
【図３】この発明の、既設橋梁における橋台の補強方法により補強された橋台と橋桁一部を示す概略側面図である。
【図４】既設橋梁を示す概略断面図である。
【図５】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６】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】
【００２６】
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。
【００２７】
図１は、この発明の、既設橋梁における橋台の補強方法により補強された橋台と橋桁の一部を示す概略斜視図、図２は、この発明の、既設橋梁における橋台の補強方法により補強された橋台と橋桁の一部を示す概略平面図、図３は、この発明の、既設橋梁における橋台の補強方法により補強された橋台と橋桁一部を示す概略側面図である。
【００２８】
図１から図３において、１は、既設橋梁の橋台、２は、橋台１上に固定された橋桁であり、橋台１と橋桁２の一端部とは、図５に示すように、頬杖補強材１３等によりラーメン構造となるように補強されている。なお、図５に示すように、橋台２の背面側に背面盛土１２が盛られ、この背面盛土内に地山補強材１４が打ち込まれ、地山補強材と既設橋台１とが連結されていても良い。
【００２９】
３は、橋台１の外側の地盤上に構築された補強手段としての門形柱であり、鋼製箱形のパイルベント等により後付けで構築されている。橋台１と門形柱３とは、一体化しても良い。橋桁２の端部は、上述のように橋台１に固定されているが、門形柱３の上部にも剛結治具４により固定されている。剛結治具４は、門形柱３の上部に固定された梁材５上に張り渡され、橋桁２の一端部を貫通した棒材６からなっている。なお、門形柱３をユニット化して予め製作しておけば、現場施工が簡略化される。
【００３０】
このようにして、橋桁２の端部は、剛結治具４を介して門形柱３に固定されているので、橋桁２が温度変化等により伸縮した場合、その変形荷重は、橋台１と門形柱３とに分散して作用する。この結果、橋台１に作用する曲げ引張り荷重が軽減されるので、橋台２の損傷を確実に防止することができる。なお、橋台１に作用する変形荷重には、橋台１の前面側上部に作用する曲げ引張荷重や橋台１の背面側下部に作用する曲げ引張荷重等がある。
【００３１】
なお、補強手段としての門形柱１は、橋桁２の変形応力を支えることができるものであれば、他の構造であっても良い。また、剛結治具４は、門形柱１と橋桁２の端部とを固定することができるものであれば、他の構造であっても良い。
【００３２】
以上説明したように、この発明によれば、橋台１と橋桁２とがラーメン構造により連結されている既設橋梁において、橋台１に作用する橋桁２の変形荷重を分散する門形柱３等の補強手段により橋台１を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２の変形により、橋桁２を介して橋台１に過大な曲げ引張り荷重が作用して、橋台１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】
【００３３】
１：橋台
２：橋桁
３：門形柱
４：剛結治具
５：梁材
６：棒材
７：基礎
８：橋台
９：桁座
１０：支承
１１：橋桁
１２：背面盛土
１３：頬杖補強材
１４：地山補強材
【図１】
0005528218.tif 000002
【図２】
0005528218.tif 000003
【図３】
0005528218.tif 000004
【図４】
0005528218.tif 000005
【図５】
0005528218.tif 000006
【図６】
0005528218.tif 000007