(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋脚間に架設された橋桁の両端間又は橋脚間にケーブルを張設し、該ケーブル張間における橋桁とケーブル間に油圧シリンダの構造とネジ式ジャッキの構造とを併有する油圧形ネジ式ジャッキを介装し、該油圧形ネジ式ジャッキの油圧シリンダの伸長操作により上記ケーブルの緊張状態を形成し、同油圧形ネジ式ジャッキのネジ式ジャッキにより上記伸長状態を保持し、該ケーブルの緊張に伴う反力により橋桁に上方力を与える構成としたことを特徴とする橋梁の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は河川や陸上の橋梁の耐荷力の向上、殊に既設橋梁の耐荷力の向上に有効な橋梁の補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より既設橋梁の耐荷力を増強するための補強対策として、図１に示すように、ケーブル１を橋脚２間に渡した橋桁３の橋長方向の両端間に張装し、該ケーブル１と橋桁３間に、鋼材から成る枕材４を介装し、更にケーブル１の両端を牽引機を用い強力に牽引して枕材４を介しての緊張状態を形成し、該緊張の反力により橋桁３に枕材４を介しての上方力を与える構成とした橋梁の補強構造を実施している。
【０００３】
具体的にはケーブル１の両端を橋桁３の両端に連結５しつつ、橋脚２間のケーブル張間において橋桁３の下面から下向きに突設した複数の枕材４によりケーブル１を支持し、更に中間橋脚２が存在する部位において橋桁３から上向きに突設する枕材４′によりケーブル１を支持し、よってケーブル１を各枕材４，４′に掛け回し、更にケーブル１の両端を連結部５において牽引機により矢印で示す方向へ牽引することにより、橋脚２間におけるケーブル１の張間、即ち両端固定間における各枕材４，４′間のケーブル緊張状態を形成し、よって各橋脚２間に架設された橋桁３、即ち橋梁に上方力を与え橋梁の耐荷力を補強する構成を採っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然るに上記ケーブル１を用いての橋梁の補強構造においては、各枕材４における所要の上方力を得るために必要なケーブル１の緊張状態を得るには、ケーブル１の両端を強大な牽引力を以って牽引せねばならず、又相当の牽引力を与えても各枕材４，４′間における充分な緊張状態、即ち橋脚２間のケーブル張間における充分な緊張状態を形成し難く、上記ケーブル張間における所期の上方力が得難く、加えて経年的にケーブル１の延びを生じ、又橋桁３の収縮や反りによる弛緩を生じてケーブル１による橋梁の耐荷力向上目的を適切に達成し難い問題を有している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記ケーブルによる橋梁の補強構造を改善し、該ケーブル等のケーブルを用いた耐荷力向上目的を適切に達成し得るようにしたものである。
【０００６】
その手段として、橋脚間に架設された橋桁の両端間又は橋脚間にケーブルを張設し、該ケーブル張間における橋桁とケーブル間に油圧シリンダの構造とネジ式ジャッキの構造とを併有する油圧形ネジ式ジャッキを介装し、該油圧形ネジ式ジャッキの油圧シリンダの伸長操作により上記ケーブルの緊張状態を形成し、同油圧形ネジ式ジャッキのネジ式ジャッキにより上記伸長状態を保持し、該ケーブルの緊張に伴う反力により橋桁に上方力を与える構成としたものである。
【０００７】
この補強構造によれば、ケーブルの張間において上記ジャッキの伸長による突っ張り力を同ケーブルに与え、ケーブル全長における均一なる緊張状態を容易に形成し、且つ均一な反力（上方力）を橋梁に与え得る。
【０００８】
又ジャッキの伸縮によりケーブルの緊張力、従って上方力を適切に調整し設定する。
【０００９】
更に振動や車輌荷重によりケーブルに延びを生じたり、橋桁の収縮と反りに起因する弛緩を生じた場合、該延びや弛緩に応じ上記ジャッキを伸長させて補強機能を回復せしめる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る橋梁の補強構造の実施の形態を図２乃至図６に基づいて説明する。
【００１１】
この橋梁の補強構造は図２乃至図５に示す共通構造として、橋梁の橋長方向にケーブル１を張設すると共に、該橋梁とケーブル１間にジャッキ６を介装し、該ジャッキ６の伸長操作によりケーブル１を緊張し、該ケーブル１の緊張に伴う反力により橋梁に上方力を与える構成としたものである。
【００１２】
上記ケーブル１は編組ケーブル又は無垢のケーブルを用い、又これら編組又は無垢の丸ケーブルや平帯ケーブルを用いる。材質は鋼等の金属ケーブル、或いはカーボン繊維から成るケーブルを用いる。
【００１３】
これに基づいて構成された第１の具体例として、図２に示す如き一端の橋脚２と中間橋脚２間、並びに他端の橋脚２と中間橋脚２間に橋桁３（主桁）を夫々架設した、所謂桁橋の場合の実施形態について説明する。
【００１４】
図２に示すように、上記一端の橋脚２と中間の橋脚２間に渡された橋桁３の一端にケーブル１の一端を連結すると共に、他端の橋脚２と中間の橋脚２間に渡された橋桁３の他端にケーブル１の他端を連結し、各橋脚２間に架設された橋桁３とケーブル１間に単一又は複数のジャッキ６を介装する。
【００１５】
即ち橋脚２間のケーブル張間において橋桁３の下面に下方へ伸長する複数の油圧ジャッキ６を取り付けてケーブル１を下掛け支持し、更に中間橋脚２が存在する部位（中間橋脚２の上位）において橋桁３に上方へ伸長する油圧ジャッキ６′を取り付けてケーブル１を上掛け支持し、よってケーブル１を各油圧ジャッキ６，６′の伸長ロッドの端面間に掛け回し、該油圧ジャッキ６，６′の伸長操作により橋脚２間におけるケーブル１の張間、即ち両端連結部５間における各油圧ジャッキ６，６′間のケーブル１全長における（ケーブル張間における）均一な緊張状態を形成し、よって各橋脚２間に架設された橋桁３に橋長方向内方へ引張力を与えつつ、正確には橋桁３に橋長方向内方且つ斜め下方向への引張力を与えつつ、橋桁３、即ち橋梁に上方力を与え橋梁の耐荷力を補強する。
【００１６】
上記ケーブル緊張に伴う上方力は各油圧ジャッキ６を介して橋桁３に与えられ、即ち橋梁に与えられ補強効果を発揮するのである。
【００１７】
更に第２の具体例として、図３に示す中間橋脚２を有せず、両端の橋脚２間に橋桁３を架設した、所謂トラス橋の場合の実施形態について説明する。
【００１８】
図３に示すように、上記一端の橋脚２と他端の橋脚２間に渡された橋桁３の一端にケーブル１の一端を連結すると共に、同橋桁３の他端にケーブル１の他端を連結し、両橋脚２間に架設された橋桁３とケーブル１間に単一又は複数のジャッキ６を介装する。
【００１９】
即ち橋脚２間のケーブル張間において橋桁３の下面に下方へ伸長する複数の油圧ジャッキ６を取り付けてケーブル１を下掛け支持し、よってケーブル１を各油圧ジャッキ６の伸長ロッドの下端面間に掛け回し、該油圧ジャッキ６の伸長操作により橋脚２間におけるケーブル１の張間、即ち両端連結部５間における各油圧ジャッキ６間のケーブル１全長における（ケーブル張間における）均一な緊張状態を形成し、よって両橋脚２間に架設された橋桁３に橋長方向内方へ引張力を与えつつ、詳しくは橋桁３の両端に橋長方向内方且つ斜め下方向への引張力を与えつつ、橋桁３、即ち橋梁に上方力を与え橋梁の耐荷力を補強する。
【００２０】
上記ケーブル緊張に伴う上方力は各油圧ジャッキ６を介して橋桁３に与えられ、即ち橋梁に与えられ補強効果を発揮するのである。
【００２１】
上記図２，図３の例示におけるケーブル１は、その両端を橋脚２によって支持された橋桁３の一端と他端に直接連結５するか、又は橋幅方向に並設した橋桁３間に横設した連結ビーム間にケーブル１の両端を連結し、間接的に橋桁３に連結５する場合を含む。
【００２２】
又上記図２，図３の例示におけるケーブル１は、その両端を橋脚２間に架設された橋桁３の一端と他端に直接的又は間接的に連結し張装した場合を示したが、図４は橋脚２にケーブル１の両端を連結して張設し、よって橋梁の橋長方向にケーブル１を張設し、橋梁とケーブル１間にジャッキ６又は６，６′を介装してケーブル１を緊張し、該ケーブル１の緊張に伴う反力により橋梁に上方力を与える更に他の具体例を示している。
【００２３】
図４に示すように、橋脚２間にケーブル１の両端を連結してケーブル１を橋脚２間に張設し、橋桁３とケーブル１間にジャッキ６を介装し、該ジャッキ６の伸長操作によりケーブル１を緊張し、該ケーブル１の緊張に伴う反力により橋桁３、即ち橋梁に上方力を与え、耐荷力を補強する構成としたものである。
【００２４】
更に図４について具体的に述べると、ケーブル１の両端を橋脚２の上端座面にケーブル連結具を設け、ケーブル１の両端を該ケーブル連結具を用いて橋脚２間に連結５しつつ、橋脚２間のケーブル張間において橋桁３の下面に下方へ伸長する複数の油圧ジャッキ６を取り付けてケーブル１を支持し、更に中間橋脚２が存在する部位（中間橋脚２の上位）において橋桁３に上方へ伸長する油圧ジャッキ６′を取り付けてケーブル１を支持し、よってケーブル１を各油圧ジャッキ６，６′の伸長ロッドの端面間に掛け回し、該油圧ジャッキ６，６′の伸長操作により橋脚２間におけるケーブル１の張間、即ち両端連結間における各油圧ジャッキ６，６′間のケーブル１全長における（ケーブル張間における）均一な緊張状態を形成し、よって各橋脚２間に架設された橋桁３、即ち橋梁に上方力を与え橋梁の耐荷力を補強する。
【００２５】
上記図２に示す桁橋においては、橋脚２間に複数の橋桁３を橋幅方向に間隔を置いて複数本並設し架設している。又図３に示すトラス橋においては、橋脚２間に橋幅方向に間隔を置いて一対の橋桁３を並設し架設している。
【００２６】
好ましくは、図５に示すように図２，図３，図４に基づいて説明した上記ケーブル１は、上記各橋桁３毎に並行に張設し、各ケーブル１毎に油圧ジャッキ６又は６，６′を用い緊張状態を形成する。
【００２７】
更に好ましくは、平面視した時に各ケーブル１が各橋桁３の軸線と同一軸線となるように並行に張設し、各ケーブル１毎に油圧ジャッキ６又は６，６′を介装して橋桁軸線上における緊張状態を形成する。
【００２８】
よって橋梁の橋長方向にケーブル１を張設し、橋梁とケーブル１間にジャッキ６又は６，６′を介装してケーブル１を緊張し、該ケーブル１の緊張に伴う反力により橋梁に上方力を与える構成を橋桁３毎に形成する。
【００２９】
前記のように上記ケーブル１を図５に破線で示す橋桁３と橋桁３の間に張設し、ケーブル１両端を各橋桁３間に横設した連結ビーム７又は橋脚３に連結する場合を含む。
【００３０】
上記ジャッキ６，６′は図６に示す油圧によって伸縮され螺合によって伸長又は収縮位置を固定し得る油圧形ネジ式ジャッキが適性である。
【００３１】
上記流体圧シリンダ構造のジャッキは緩衝性を有する柔押し上げ構造体を形成するが、ネジ式ジャッキは緩衝性を有しない剛押し上げ構造体である。
【００３２】
上記ネジ式ジャッキはシリンダとシリンダロッドが互いに螺合されたジャッキであり、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）する構造のものであり、該螺進によってケーブル１に緊張力を与え、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。
【００３３】
上記ネジ式ジャッキ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、常時一定のケーブル突っ張り力（ケーブル押し下げ力と押し上げ力）を維持できると共に、突っ張り位置に応じた突っ張り力を容易に設定でき適性である。
【００３４】
図６Ａ，Ｂは前記の通り、油圧シリンダ構造とネジ式ジャッキ構造とを併有するジャッキ６，６′を用いる場合を示している。このジャッキ６，６′はシリンダロッド９の一端がシリンダ８内に気密的に滑合され、該シリンダ８から突出する他端部外周面に雄ネジが刻設され、該雄ネジにストッパーフランジ１０を螺合し、上記シリンダ８内底部のシリンダロッド９の下面に形成された油圧室１１内へ油圧を供給する油圧供給口１２を上記シリンダ８に設けた構造を有する。
【００３５】
そして上記油圧供給口１２を通じて油圧を供給することにより、上記シリンダロッド９を伸長せしめて一定の伸長量によりケーブル１に一定の押し下げ力又は押し上げ力（何れも突っ張り力）を与える。
【００３６】
次いで該一定の押し下げ力又は押し上げ力を与えたことを圧力計により確認し、該押し下げ力又は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１０をシリンダロッド９に沿い螺退して上記シリンダ８の端面に座着せしめる。よってシリンダロッド９の収縮を阻止し、伸長を保持してケーブル１に対する一定の剛押し下げ力又は剛押し上げ力を保持する。
【００３７】
上記ストッパーフランジ１０によってシリンダロッド９の螺退を阻止し、伸長状態を保持した後、上記油圧供給口１２を通じて油圧室１１内の油圧を抜き取り開放にする。以後は上記ネジ式シリンダロッド９によりケーブル１に対する押し下げ力又は押し上げ力を維持する。
【００３８】
又任意の時期、即ちケーブル１に経年的な延びや弛緩を生じた場合に、上記ストッパーフランジ１０を緩めて、上記油圧供給口１２から再び油圧を供給しストッパーフランジ１０で締結する上記操作を行うことにより、シリンダロッド９によるケーブル１に対する押し下げ力又は押し上げ力を調整し補正することができる。即ちケーブル１とジャッキ６，６′による所期の機能を回復することができる。
【００３９】
図２乃至図４においては、ジャッキ６，６′の伸縮ロッド９の端面に直接的にケーブル１を支持し、掛け回しているが、伸縮ロッドの端面とケーブル１間にケーブル掛け部材を介在し、間接的にケーブル支持を行う場合を含み、同様にジャッキ６，６′は取り付け部材を介して橋桁３や橋脚２に取り付ける場合を含む。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に係る橋梁の補強構造によれば、ケーブル全長における均一なる緊張状態を容易に形成し、且つ均一な反力（上方力）を橋梁に与えることができ、橋梁の耐荷力向上目的を適切に達成できる。
【００４１】
又ケーブルの緊張力、従って上方力を適切に調整し設定することができる。
【００４２】
更にケーブルに経年的な延びや弛緩を生じた場合の補強機能を容易に回復せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のケーブルを用いた橋梁の補強構造を概示する側面図。
【図２】本発明の実施形態を示す、桁橋における橋梁の補強構造を概示する側面図。
【図３】同トラス橋における橋梁の補強構造を概示する側面図。
【図４】上記橋梁の補強構造の他例を概示する側面図。
【図５】上記各例におけるケーブルの張設構造を概示する平面図。
【図６】上記ケーブルの緊張構造を形成するジャッキの具体例を示し、Ａは同ジャッキのシリンダロッドの伸長状態を、Ｂは同シリンダロッドの伸長状態を固定し剛構造にした状態を夫々概示する断面図。
【符号の説明】
１…ケーブル、２…橋脚、３…橋桁、５…連結部、６，６′…ジャッキ、７…連結ビーム、８…シリンダ、９…シリンダロッド、１０…ストッパーフランジ、１１…油圧室、１２…油圧供給口
【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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