(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋脚間に橋梁の左右外側域において橋長方向へ延在せる左右橋脚間架設ビームを架設し、他方橋梁の下面に沿い橋幅方向へ延在し同橋梁を荷受けする枕材を横設し、該枕材の両端を橋梁の左右外側域に突出せしめ、該枕材の左右突出端と上記左右橋脚間架設ビーム間に該枕材を押し上げ且つ該枕材を介し橋梁を押し上げる押し上げ手段を設けたことを特徴とする橋梁の補強構造。
【請求項２】
上記押し上げ手段が螺合によって押し上げ位置を保持するネジ式ジャッキであることを特徴とする請求項１記載の橋梁の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は橋脚間に架設された河川橋梁、又は陸上橋梁の耐荷力を向上することを目的とした橋梁の補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、既設橋梁の耐荷力を増強せしめるための補強対策として、図１に示すように、床版１の下面全面又は橋桁の周面に鋼板２をエポキシ樹脂系接着材を用いて強固に接着する工法、或いは炭素繊維やアラミド繊維等の抗張力繊維３を上記接着材を用いて接着する工法が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記鋼板や抗張力繊維を貼り付ける工法は、床版や橋桁に活荷重（走行車輌による荷重）が加わった時に、その抗張力により補強効果を発揮させんとするものであるが、接着材の経年劣化による強度低下や剥離が著しく長期に亘り健全な補強効果を達成し難い問題を有している。
【０００４】
加えて上記活荷重が加わっていない時の死荷重（橋梁自身の自重）に対しては、該死荷重による応力を軽減する効果が期待できない。又工事費用が非常に高価である。
【０００５】
上記補強工法は橋梁の水面や路面からの高さ制限に適合する工法として優位であるが、上記問題点のためこれに代わる抜本的対策が希求されている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記活荷重ばかりか、死荷重に対しても有効に機能し、且つ施工が簡単で低廉なる工費にて、上記抗張材接着工法の如き経年劣化を伴わず、長期に亘り補強機能を健全に維持できる橋梁の補強構造を提供するものである。
【０００７】
更には橋梁の水面や路面からの高さ制限に対する占有高さを最小限に押さえて実施可能な橋梁の補強構造を提供するものである。
【０００８】
この橋梁の補強構造は、橋脚間に橋梁の左右外側域において橋長方向へ延在せる左右橋脚間架設ビームを架設し、他方橋梁の下面に沿い橋幅方向へ延在し同橋梁を荷受けする枕材を横設し、該枕材の両端を橋梁の左右外側域に突出せしめ、該枕材の左右突出端と上記左右橋脚間架設ビーム間に該枕材を押し上げ且つ該枕材を介し橋梁を押し上げる押し上げ手段を設ける構成としたものである。
【０００９】
上記押し上げ手段としては、螺合によって押し上げ位置を保持するネジ式ジャッキを用いる。
【００１０】
上記橋梁の補強構造においては、橋梁を形成する床版又は橋桁（主桁）に常時一定の押し上げ力を与え、走行車輌等の床版や橋桁に加わる活荷重による応力を軽減すると共に、これら活荷重が加わらない死荷重、即ち橋梁自身の自重による死荷重によって生ずる応力を軽減する。
【００１１】
上記活荷重や死荷重は上記ジャッキに代表される押し上げ手段を介して橋脚間架設ビームで荷受けし、該ビームを横架せる橋脚で荷受けする。
【００１２】
上記ネジ式ジャッキは強大な荷重に対する耐荷力に優れ、常時一定の押し上げ力を維持でき、橋梁の補強構造として適性である。
【００１３】
更には橋梁の水面や路面からの高さ制限に対し、橋梁の左右外側域に枕材の両端が突出するように横設するのみであるから橋梁直下の占有高さを最小限に押さえて実施可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図２乃至図８に基づいて説明する。
【００１５】
図２乃至図７に示すように、橋脚４間に橋梁６の左外側域において橋長方向へ延在せる左橋脚間架設ビーム８を架設すると共に、橋脚４間に橋梁６の右外側域において橋長方向へ延在せる右橋脚間架設ビーム８を架設し、他方橋梁６の下面に沿い橋幅方向へ延在し同橋梁６を荷受けする枕材７を横設し、該枕材７の両端を橋梁６の左右外側域に突出せしめ、該枕材７の左右突出端３３と上記左右橋脚間架設ビーム８間に該枕材７を押し上げ且つ該枕材７を介し橋梁６を押し上げる押し上げ手段１０を設け橋梁６の補強構造を構成する。
【００１６】
上記左右橋脚間架設ビーム８はその両端を橋脚４の上面に直接又は間接的に支持する。この左側のビーム８は一本乃至二本以上にし、同様に右側のビーム８も一本乃至二本以上にする。ここに橋脚４とは河川橋における陸に接する橋台を含む意味に用いている。
【００１７】
上記押し上げ手段１０は上記橋脚間架設ビーム８に荷受けされた螺合によって押し上げ位置を保持するネジ式ジャッキ２０が適性である。
【００１８】
上記枕材７は床版１７の下面を支承するか、又は床版１７を支える橋桁（主桁）１１の下面を支承するように横架する。
【００１９】
図６に示すように、上記枕材７は上記橋梁６の延在長の途中、即ち橋脚４間に延在する床版１７部分又は橋桁１１部分に単数又は間隔を置いて複数本横設する。
【００２０】
上記橋脚間架設ビーム８と枕材７間に設けた上記押し上げ手段１０により橋梁外側域において橋梁６を押し上げる。従って枕材７の左右両端は橋梁６の外側域に張り出す。図２，図４に示すように、Ｗは橋梁６の橋幅を示し、上記橋梁外側域とはこの橋幅Ｗの外側域を意味する。
【００２１】
図２乃至図７に基づき上記橋梁６に押し上げ力を付与する補強構造の具体例を説明する。
【００２２】
図５に示すように、上記橋脚４の橋幅方向の両外側に、橋梁６の橋幅方向の左右外側域に張り出し、且つ床版１７を支える座面と同一平面となる座面を有する脚座１２′を張り出し（増設し）、各橋脚４の脚座１２′の座面（上面）に上記橋脚間架設ビーム８の両端を支承し橋脚４間に架設する。該橋脚間架設ビーム８と脚座１２′の座面間にはゴム支承等から成る衝撃吸収座１３を介在する。
【００２３】
例えば上記橋脚４がコンクリート製である場合には上記脚座１２′をコンクリートにて一体構造とし、上記橋脚４が鋼製である場合には鋼製の上記脚座１２′を溶接や鋲打ちにて一体構造にする。又はコンクリート製の橋脚４に上記鋼製の脚座１２′をアンカーボルト等にて取り付け一体構造にする。
【００２４】
上記枕材７はＨ形鋼を用いその上部フランジ１５にて床版１７下面を支え、床版１７下面に上部フランジ１５を単に重ね合わせて支持するか、又は上部フランジ１５を床版１７の下面にボルト付け又は鋲付けし、その両端の下部フランジ１６を押し上げ力を受圧する手段として用いる。
【００２５】
図５に示すように、上記橋脚間架設ビーム８は橋梁６の橋幅方向の左右外側域の夫々において並列して設ける。即ち上記橋脚間架設ビーム８は橋梁６の橋幅方向の左外側域に同橋幅方向において並列するように並設し、同様に橋脚間架設ビーム８を橋梁６の橋幅方向の右外側域に同橋幅方向において並列するように並設する。
【００２６】
上記橋脚間架設ビーム８は上記脚座１２′に架設して上記枕材７及びその両端の張り出し部（受圧部）の下位となるように配置し、該橋脚間架設ビーム８上にジャッキ２０に代表される押し上げ手段１０を設置する。
【００２７】
即ち上記橋幅方向左側と右側の各一対の橋脚間架設ビーム８間に支持座１８を両持ち取り付けし、この支持座１８上に上記押し上げ手段１０たるジャッキ２０、例えば油圧又は空圧併用のネジ式ジャッキを載設する。
【００２８】
上記枕材７はその両端を上記橋梁６の左右外側域に直線的に突出する（図４に破線示する）か、又は図４に実線示するように、枕材７の両端を橋梁６の左右外側域の制限の無い空間を利用して橋梁６の左右外側面に沿い立ち上げ、更にこの立ち上げ部３１の上端から外側方へ突出端３３を一体に連設し、即ち全体として橋梁６の左右外側域に逆Ｌ字形の受圧端を形成する。そしてこの受圧端の突出端３３を押し上げ手段１０たるジャッキ２０にて押し上げる構成とする。
【００２９】
よって押し上げ手段１０たるジャッキ２０は橋梁６を形成する床版１７又は橋桁１１の側方に配置する。これにより、即ち枕材７の両端を橋梁６の外側域に突出せしめることにより、この突出端の制限のない上方への形態付与が可能であり、この形態付与により橋梁６直下の空間を占有せずに押し上げ力を付与する構成を実現できる。
【００３０】
他方上記枕材７の両端をジャッキ２０の直上に配置し、換言すると枕材７の両端の真下にジャッキ２０を配置し、ジャッキ２０を伸長せしめることにより枕材７両端の突出端３３の下部フランジ１６を押し上げ、該枕材７の押し上げを介して橋梁６を構成する床版１７に押し上げ力を付与する。又はジャッキ２０を伸長せしめることにより枕材７両端の下部フランジ１６を押し上げ、該枕材７の押し上げを介して橋梁６を構成する橋桁１１の下部フランジ２９に押し上げ力を付与する。
【００３１】
即ち上記実施形態においては上記枕材７で床版１７の下面を支持する例を示したが、同枕材７にて橋桁１１の下面を支持し押し上げ力を与える構成とすることができる。
【００３２】
上記押し上げ手段１０としては油圧シリンダ構造、又は空圧シリンダ構造のジャッキ２０を用いることができ、殊に図７に示す螺合によって押し上げ位置を保持する油圧又は空圧併用のネジ式ジャッキ２０が適性である。
【００３３】
上記ネジ式ジャッキの一例としてはシリンダとシリンダロッドが互いに螺合され、シリンダロッドを回動することにより、螺進（伸長）又は螺退（収縮）するジャッキ２０を用いることができ、該螺進によって床版１７又は橋桁１１に押し上げ力を与え、雌ネジと雄ネジの螺合によって活荷重と死荷重を支える。
【００３４】
好ましい例として前記の通り、図７に示す油圧又は空圧シリンダ併用の、即ち流体圧シリンダ併用のネジ式ジャッキ２０を用いる。このジャッキ２０は周面に雄ねじを刻設したシリンダロッド２１の下端がシリンダ２２内に気密的に滑合されてシリンダ２２から上方へ突出し、該突出部の外周面にストッパーフランジ２３を螺合し、上記シリンダ２２内底部のシリンダロッド２１の下面に形成された油圧又は空圧室２４内へ油圧又は空圧を供給する流体圧供給口２５を上記シリンダ２２に設けた構造を有する。
【００３５】
上記活荷重や死荷重は上記ネジ式ジャッキ２０を介して追架設した橋脚間架設ビーム８で荷受けし、その両端を支える橋脚４で荷受けする。上記ネジ式ジャッキ２０は上記の通り剛押し上げ構造体であり、強大な荷重に対する耐荷力に優れ、常時一定の押し上げ力を維持できると共に、押し上げ位置に応じた押し上げ力を容易に設定でき適性である。
【００３６】
そして上記流体圧供給口２５を通じて油圧又は空圧を供給することにより、上記シリンダロッド２１を上昇せしめて一定の上昇量により床版１７又は橋桁１１に一定の押し上げ力を与える。
【００３７】
次いで該一定の押し上げ力を与えたことを圧力計により確認し、該押し上げ力を与えた状態において上記ストッパーフランジ２３をシリンダロッド２１に沿い螺退（下降）して上記シリンダ２２の上端面に座着せしめる。よってシリンダロッド２１の下降を阻止し、一定の剛押し上げ力を保持する。
【００３８】
上記ストッパーフランジ２３によってシリンダロッド２１の下降を阻止し、伸長状態を維持した後、上記流体圧供給口２５を通じて油圧又は空圧室２４内の流体を抜き取り開放にする。以後は上記ネジ式ジャッキ２０の螺合により押し上げ力を維持する。
【００３９】
又補強工事後の任意の時期に上記ストッパーフランジ２３を緩めて、上記流体圧供給口２５から再び流体圧を供給しストッパーフランジ２３で締結する上記作業を行うことにより、シリンダロッド２１の押し上げ力を調整し補正することができる。
【００４０】
上記橋梁６に押し上げ力を付与する実施形態においては、図４，図７に示すように、前記流体圧併用のネジ式ジャッキ２０を直立し、そのシリンダ２２を前記橋脚間架設ビーム８に支持すると共に、上方へ突出するシリンダロッド２１にて上記枕材７の下部フランジ１６を支持する。
【００４１】
この場合図７に示すように、枕材７の下部フランジ１６をシリンダロッド２１によって直接押し上げるか、又はシリンダロッド２１と下部フランに１６間に介在物を設け、間接的に押し上げ力を付与する。
【００４２】
而して前記の通りシリンダロッド２１の伸長により枕材７を押し上げ、橋梁６を構成する床版１７又は橋桁１１に押し上げ力を付与する。
【００４３】
上記押し上げ手段１０と枕材７の対を橋長方向に間隔を置いて複数対設けた場合には、支間長の長い橋桁１１又は床版１７をその延在長の複数点において、必要な押し上げ力を付与することができる。
【００４４】
図８に示すように、上記橋脚間架設ビーム８にはトラス構造を付与することができる。即ち橋脚間架設ビーム８の両端に連結するトラス桁２７を設け、即ちトラス桁２７の弦材となるように上記橋脚間架設ビーム８を連結し、該トラス桁２７と上記橋脚間架設ビーム８間を多数の斜材２８にて連結し、トラス構造とする。
【００４５】
又は橋脚間架設ビーム８の両端に連結するアーチ材を設け、即ちアーチ材の弦材となるように上記橋脚間架設ビーム８を連結する。このトラス桁２７又はアーチ材は床版１７即ち橋梁６の橋長方向の両側に沿って橋長方向に延在する。
【００４６】
上記トラス構造又はアーチ構造により橋脚間架設ビーム８の耐荷力を向上し、よって橋桁１１又は床版１７の押し上げ力を増強できる。
【００４７】
図８に実線示するように、上記トラス桁２７又はアーチ材は橋脚間架設ビーム８の上側に構築するか、又は図８に破線示するように、同ビーム８の下側に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の橋梁の補強構造として床版の底面全面に抗張力材を接着した例を概示する側面図。
【図２】  Ａは本発明における橋梁に押し上げ力を付与する橋梁の補強構造の実施形態を示し、枕材を設けた部位における橋梁の橋幅方向断面図、Ｂは該Ａ図における橋桁と枕材の結合部を示す要部断面図。
【図３】  上記実施形態における橋脚間架設ビームを横架せる橋脚部位における橋梁の橋幅方向断面図。
【図４】  上記枕材及び押し上げ手段を設けた部位における橋梁の橋幅方向断面図。
【図５】  上記実施形態における橋脚間架設ビームを横架せる橋脚部位における橋梁の橋幅方向断面図。
【図６】  Ａは上記実施形態における橋梁の平面図、Ｂは同側面図。
【図７】  上記実施形態におけるジャッキによる枕材の押し上げ構造を示す正面図。
【図８】  上記実施形態において橋脚間架設ビームをトラス構造とした場合の橋梁の側面図。
【符号の説明】
４…橋脚、５…連結材、６…橋梁、７…枕材、８…橋脚間架設ビーム、１０…押し上げ手段、１１…橋桁、１２，１２′…脚座、１３…衝撃吸収座、１５…枕材の上部フランジ、１６…枕材の下部フランジ、１７…床版、１８…支持座、２０…ジャッキ、２１…シリンダロッド、２２…シリンダ、２３…ストッパーフランジ、２４…油圧又は空圧室、２５…流体圧供給口、２７…トラス桁、２８…斜材、２９…橋桁の下部フランジ、３０…ボルトや鋲、３１…枕材の立ち上げ部、３３…枕材の突出端
【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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