(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、前記橋台の背面側に背面盛土が盛られている橋梁の前記橋台の背面側を補強手段により補強することを特徴とする、橋台の補強方法において、
前記補強手段は、前記橋台の背面側に、前記橋台の高さ方向に亘り、かつ、前記橋台の幅方向に間隔をあけて形成した孔内に鋼線材を挿入し、前記鋼線材の下端部をグラウンドアンカーに固定し、前記鋼線材に張力をかけた状態で、前記鋼線材の上端部を前記橋台に固定し、かくして、前記鋼線材に張力を付与することからなることを特徴とする、橋台の補強方法。
【請求項２】
前記鋼線材は、鉄筋またはＰＣ鋼線からなってい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または２に記載の、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、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５は、既設橋梁を示す概略断面図、図６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５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６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６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７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７（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７（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７（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７（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７から以下のことが明らかである。
【００１１】
図７（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７（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７（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７（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７（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の背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の背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、橋台の背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背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背面側を補強手段により補強することを特徴とする、橋台の補強方法において、前記補強手段は、前記橋台の背面側に、前記橋台の高さ方向に亘り、かつ、前記橋台の幅方向に間隔をあけて形成した孔内に鋼線材を挿入し、前記鋼線材の下端部をグラウンドアンカーに固定し、前記鋼線材に張力をかけた状態で、前記鋼線材の上端部を前記橋台に固定し、かくして、前記鋼線材に張力を付与することからな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、橋台の補強方法において、前記鋼線材は、鉄筋またはＰＣ鋼線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、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】
【００２６】
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、橋台の背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背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】
【００２７】
【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】既設橋梁を示す概略断面図である。
【図６】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７】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】
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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の背面側（盛土６側）に、橋台２の高さ方向に亘り、かつ、橋台２の幅方向に間隔をあけて複数個の孔９を形成し、各孔９内に鉄筋またはＨ形鋼等からなる鋼材１０を挿入し、そして、孔９内にモルタル等のグラウト材１１を注入し、硬化させることからなる補強手段により、橋台２の背面側を補強するものである。
【００３１】
なお、図示しないが、背面盛土６内には、図６におけると同様に、地山補強材が打ち込まれ、地山補強材と橋台２とは連結されている。
【００３２】
橋台２に孔９を形成するには、ドリル等によりあける。
【００３３】
このようにして、鋼材１０により橋台２の背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の背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。
【００３４】
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。
【００３５】
上記補強手段は、図３および図４に示すように、橋台２の背面側に、橋台２の高さ方向に亘り、かつ、橋台２の幅方向に間隔をあけて複数個の孔１２を橋台２を貫通して形成し、各孔１２内に鉄筋またはＰＣ鋼線等からなる鋼線材１３を挿入し、鋼線材１３に張力を付与するものであっても良い。
【００３６】
鋼線材１２に張力を付与するには、鋼線材１２の下端部をグラウンドアンカー１４に固定し、鋼線材１２に張力をかけた状態で、鋼線材１２の上端部を橋台２に固定する。
【００３７】
このようにして、鋼線材１２を橋台２の背面側内に張力をかけて張り渡して、橋台２の背面側に圧縮力を付与することにより、橋台２の背面側を補強することができる。
【００３８】
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の背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の背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】
【００３９】
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：孔
１０：鋼材
１１：グラウト材
１２：孔
１３：鋼線材
１４：グラウンドアンカー
【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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