(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋脚間に橋梁を架設した既設の水上橋又は陸上橋の橋梁補強構造であって、上記橋脚間に橋長方向に延びる橋脚間架設ビームを追架設し、上記橋脚間に延在する橋梁に対し上方力を付与する槓上部材を設け、該槓上部材の上方力の反作用として生ずる下方力を上記橋脚間架設ビームにて荷受けし、更に上記追架設した橋脚間架設ビームの両端間に緊張ケーブルを張装し、該緊張ケーブルの張間において同ケーブルと上記追架設した橋脚間架設ビーム間に緊張ケーブルの引張力を橋梁の上方力に変向する変向部材を設けたことを特徴とする橋梁補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は橋脚間に横架された水上橋梁、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１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】
【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がなく、長期に亘り補強機能を健全に維持できる橋梁補強構造を提供するものである。
【０００６】
その構成について要述すると、上記橋脚間に橋脚間架設ビームを追架設すると共に、上記橋脚間に延在する橋梁に対し上方力を付与する槓上部材を設け、該槓上部材の上方力の反作用として生ずる下方力を上記橋脚間架設ビームにて荷受けする構成を採る。
【０００７】
そして更に上記追架設した橋脚間架設ビームの両端間に緊張ケーブルを張装し、該緊張ケーブルの張間において同ケーブルと上記追架設した橋脚間架設ビーム間に変向部材を設け緊張ケーブルの引張力を橋梁の上方力に変向する構成とし、上記槓上部材と緊張ケーブルとが相補して橋梁の死荷重と活荷重に対する補強目的を適切に達成できるようにしたものである。
【０００９】
上記橋梁補強構造においては、橋梁を構成する床版又は橋桁に常時一定の槓上力を与え、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。
【００１０】
又上記橋梁補強構造は従来の鋼板や抗張力繊維を貼り付ける工法に比べ、工事コストと工期を低減し補強効果が甚大である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図２乃至図１１に基づいて説明する。
【００１２】
水上橋又は陸上橋は橋脚４間に橋梁５を架設した構造を有し、該既設の水上橋又は陸上橋において、上記橋脚４間にＨ形綱等の鋼材から成る橋脚間架設ビーム６、即ち補強ビームを追架設する。この橋脚間架設ビーム６は橋長方向に延び、その両端を橋脚４の上端に追架設した脚座７上、又は追架設せずに既設の橋脚４上にゴム支承に代表される弾力的に衝撃を吸収する衝撃吸収座８を介して支持する。
【００１３】
上記橋脚４間に延在する橋梁５に対し常時上方力を付与する槓上部材９を設け、該槓上部材９の上方力の反作用として生ずる下方力を上記橋脚間架設ビーム６にて荷受けする。
【００１４】
更に上記追架設した橋脚間架設ビーム６の両端間に鋼ケーブル等から成る緊張ケーブル１０を張装し、該緊張ケーブル１０と上記追架設した橋脚間架設ビーム６間に緊張ケーブル１０の引張力を橋梁５の上方力に変向する変向部材１１を設けて緊張ケーブル１０の引張力を橋梁５の上方力に変向する構成とする。
【００１５】
上記槓上部材９と緊張ケーブル１０とは相補して橋梁５の死荷重と活荷重に対する補強目的を適切に達成する。
【００１６】
再述すると上記緊張ケーブル１０を橋脚４間に追架設した橋脚間架設ビーム６の橋長方向の両端間に張装し、該ケーブル１０と橋梁５間に鋼材から成る変向部材１１を介装し、更にケーブル１０の一端又は両端を牽引機を用い強力に牽引して変向部材１１を介しての緊張状態を形成し、該ケーブル緊張の反力により橋梁５に変向部材１１を介しての上方力を与える。即ち橋梁５を形成する床版１２又は床版を支える橋桁（主桁）１３に上方力を与える。
【００１７】
具体的には緊張ケーブル１０の両端を橋脚間架設ビーム６の両端に取り付けた連結具１４を介して連結しつつ、橋脚４間のケーブル張間において橋梁５の下面、即ち橋梁５を形成する床版１２又は橋桁１３から下向きに突設した橋長方向に間隔的に配した複数の変向部材１１により緊張ケーブル１０を支持する。
【００１８】
更に緊張ケーブル１０の両端又は一端を連結具１４において牽引機により矢印で示す方向へ牽引した後連結具１４に固定することにより、橋脚４間における緊張ケーブル１０の張間、即ち両端連結具１４間における各変向部材１１間のケーブル緊張状態を形成し、よって各橋脚４間に架設された床版１２又は橋桁１３、即ち橋梁５に上方力を与え橋梁５の耐荷力を補強する。
【００１９】
又他例として、上記橋脚４間に橋長方向に延びる橋脚間架設ビーム６を追架設すると共に、上記橋脚４間に延在する橋梁５に対し上方力を付与する槓上部材９を設け、該槓上部材９の上方力の反作用として生ずる下方力を上記橋脚間架設ビーム６にて荷受けする。
【００２０】
更に上記追架設した橋脚間架設ビーム６にトラス構造１５を付与し、上記槓上部材９とトラス構造１５の橋脚間架設ビーム６とが相補して橋梁５の死荷重と活荷重に対する補強目的を適切に達成する。
【００２１】
詳述すると橋脚間架設ビーム６の両端に連結する台形又はアーチ形等のトラス桁１６を設け、即ちトラス桁１６の弦材となるように上記橋脚間架設ビーム６を連結し、該トラス桁１６と上記橋脚間架設ビーム６間を多数の斜材１７等の支持骨にて連結しトラス構造１５とする。
【００２２】
上記トラス構造１５により橋脚間架設ビーム６の耐荷力を向上し、よって橋桁１３又は床版１２に対する槓上部材９による橋梁槓上作用を補完する。
【００２３】
上記トラス構造１５は図４に示すように、橋脚間架設ビーム６の下側に構築するか、又は図４に破線示するように、同ビーム６の上側に構築する。
【００２４】
上記トラス構造１５は橋幅方向に並列せる橋脚間架設ビーム６に共通のトラス構造１５とする。例えば橋幅方向の一端と他端の橋脚間架設ビーム６に一対のトラス桁１６を設け、各橋脚間架設ビーム６を橋幅方向に横架せる桁材２４にて連結しつつ、即ち各橋脚間架設ビーム６間に橋幅方向桁材２４を横架しつつ、上記トラス桁１６間を斜材１７等の支持骨にて連結しトラス構造１５とする。
【００２５】
上記の通り槓上部材９は、橋脚間架設ビーム６にて荷受けし上記橋脚４間に延在する橋梁５に対し上方力を付与する構造であるが、槓上部材９は直接又は間接的に橋梁５を支承し上方力を付与する。この具体例として図２，図４に示すように、槓上部材９にて橋梁５を形成する床版１２又は橋桁（主桁）１３を直接的に支持し、上記上方力を付与する構造にする。
【００２６】
例えば同図に示すように、複数の橋桁１３の直下に複数の橋脚間架設ビーム６を互いに並行して延在し、又は床版１２の直下に橋脚間架設ビーム６を橋幅方向において並列し且つ橋長方向に延在せしめ、該各橋脚間架設ビーム６と床版１２又は橋桁１３間に槓上部材９を介装し橋梁５の橋幅方向の線上において複点支持、又は同橋幅方向の線上において線支持する。
【００２７】
図３，図５，図６は槓上部材９によって橋梁５を橋幅方向の線上において直接的に複点支持した場合を示し、図７，図８は上記槓上部材９によって橋梁５の橋幅方向において間接的に線支持した場合を示す。
【００２８】
図３，図５，図６に示す槓上部材９は橋梁５の橋幅方向の線上において複点支持し上方力を付与する束材９ａを構成しており、又図７に示す槓上部材９は橋幅方向の線上において線支持し上方力を付与する枕材９ｂを示している。
【００２９】
図７においては橋梁５を形成する床版１２又は橋桁１３を橋幅方向において支持し上方力を付与する枕材９ｂ（槓上部材９）を横設し、図８においては槓上部材９とは別に橋梁５を形成する床版１２又は橋桁１３を橋幅方向において支持する枕材９ｃを横設して槓上部材９によりこの枕材９ｃに上方力を付与し、間接的に橋梁５に上方力を付与し、該槓上部材９の上方力の反作用として生ずる下方力を上記橋脚間架設ビーム６にて荷受けし、よって床版１２又は橋桁１３に上方力を与えている。
【００３０】
又図９は上記槓上部材９と橋脚間架設ビーム６間に該槓上部材９を橋幅方向において支持（荷受け）する枕材９ｃ′を横設し、即ちビーム６間に橋幅方向へ延びる枕材９ｃ′を横架し、この枕材９ｃ′に上記上方力を付与する槓上部材９を載設し、該槓上部材９の上方力の反作用として生ずる下方力を枕材９ｃ′を介して上記橋脚間架設ビーム６にて荷受けする。よって床版１２又は橋桁１３に上方力を与える。
【００３１】
上記槓上部材９は槓上力を任意に調整し得るジャッキ１８又は槓上力を調整できない単なる介在物（鋼材から成る点支持又は線支持する部材）にて構成する。ジャッキ１８を槓上部材９として用いる場合には、これを補強手段として残存する。
【００３２】
又図１０に示すように、槓上部材９として槓上力を調整できない介在部材を用いる場合には、ジャッキ１８を橋脚間架設ビーム６にて荷受けしつつ、該ジャッキ１８にて橋梁５、例えば床版１２又は橋桁１３に上方力を与えて上方へ撓ませ、これにより形成された間隔に上記介在部材（束材又は枕材）を介装し、然る後ジャッキ１８を除去する。即ちジャッキ１８を介在部材に置き換え、該介在部材を橋梁５に対し常時上方力を付与する槓上部材９とする。図７はこの方法によって枕材９ｂを槓上部材９とした例を示す。このジャッキ１８は補強手段を構成しない。
【００３３】
上記図２乃至図９に示す槓上部材９、並びに図１０に示すジャッキは油圧シリンダ構造、又は空圧シリンダ構造のジャッキ１８を用いることができ、殊に図１１Ａ，Ｂに示す螺合によって伸長又は収縮位置、即ち上方力を与えた位置を保持する油圧又は空圧併用のネジ式ジャッキ１８が適性である。
【００３４】
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１８を用いることができ、該螺進によって床版１２又は橋桁１３に上方力を与え、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。
【００３５】
好ましい例として前記の通り、図１１Ａ，Ｂ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１８を用いる。このジャッキ１８は周面に雄ねじを刻設したシリンダロッド１９の下端がシリンダ２０内に気密的に滑合されてシリンダ２０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２１を螺合し、上記シリンダ２０内底部のシリンダロッド１９の下面に形成された油圧又は空圧室２２内へ油圧又は空圧を供給する流体圧供給口２３を上記シリンダ２０に設けた構造を有する。
【００３６】
上記活荷重や死荷重は上記ネジ式ジャッキ１８を介して追架設した橋脚間架設ビーム６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１８は上記の通り剛槓上構造体であり、強大な荷重に対する耐荷力に優れ、常時一定の上方力を維持できると共に、上方力を与えた位置に応じた力を容易に設定でき適性である。
【００３７】
そして上記流体圧供給口２３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１９を上昇せしめて一定の上昇量により床版１２又は橋桁１３に一定の上方力を与える。
【００３８】
次いで該一定の上方力を与えたことを圧力計により確認し、該上方力を与えた状態において上記ストッパーフランジ２１をシリンダロッド１９に沿い螺退（下降）して上記シリンダ２０の上端面に座着せしめる。よってシリンダロッド１９の下降を阻止し、一定の剛上方力を保持する。
【００３９】
上記ストッパーフランジ２１によってシリンダロッド１９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２３を通じて油圧又は空圧室２２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１８の螺合により上方力を維持する。
【００４０】
又補強工事後の任意の時期に上記ストッパーフランジ１を緩めて、上記流体圧供給口２３から再び流体圧を供給しストッパーフランジ２１で締結する上記作業を行うことにより、シリンダロッド１９の上方力を調整し補正することができる。
【００４１】
【発明の効果】
上記橋梁補強構造においては、橋梁を構成する床版又は橋桁に常時一定の上方力を与え、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。
【００４２】
又上記橋梁補強構造は従来の鋼板や抗張力繊維を貼り付ける工法に比べ、工事コストと工期を低減し補強効果が甚大である。
【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】橋脚間架設ビームと槓上部材と緊張ケーブルを併用した実施形態例を示す橋梁側面図。
【図３】同横断面図。
【図４】橋脚間架設ビームと槓上部材とトラス構造を併用した実施形態例を示す橋梁側面図。
【図５】同横断面図。
【図６】槓上部材による橋梁支持構造の第１例を説明する橋梁の橋幅方向断面図。
【図７】槓上部材による橋梁支持構造の第２例を説明する橋梁の橋幅方向断面図。
【図８】槓上部材による橋梁支持構造の第３例を説明する橋梁の橋幅方向断面図。
【図９】槓上部材による橋梁支持構造の第４例を説明する橋梁の橋幅方向断面図。
【図１０】Ａ，Ｂは槓上部材としてジャッキ以外の束材又は枕材を挿入する場合の工程を示す橋梁の橋幅方向断面図。
【図１１】Ａはジャッキとして用いる油圧兼ネジ式ジャッキを伸長した状態を示す断面図、Ｂは同伸長状態を保持した状態を示す断面図。
【符号の説明】
４…橋脚、５…橋梁、６…橋脚間架設ビーム、７…脚座、８…衝撃吸収座、９…槓上部材、９ａ…槓上部材たる束材、９ｂ…槓上部材たる枕材，９ｃ，９ｃ′…枕材、１０…緊張ケーブル、１１…変向部材、１２…床版、１３…橋桁、１４…連結具、１５…トラス構造、１６…トラス桁、１７…斜材、１８…ジャッキ、１９…シリンダロッド、２０…シリンダ、２１…ストッパーフランジ、２２…油圧又は空圧室、２３…流体圧供給口、２４…橋幅方向桁材
【図１】
0003640250.tif 000002
【図２】
0003640250.tif 000003
【図３】
0003640250.tif 000004
【図４】
0003640250.tif 000005
【図５】
0003640250.tif 000006
【図６】
0003640250.tif 000007
【図７】
0003640250.tif 000008
【図８】
0003640250.tif 000009
【図９】
0003640250.tif 000010
【図１０】
0003640250.tif 000011
【図１１】
0003640250.tif 000012