(57)【要約】【課題】  本発明は、橋脚を耐力構造に補強せずに、橋台と各Ｔ型橋脚も両端を交差状に連結材によって張着することで耐震構造とすることができる橋脚の全方向に対する耐震補強工法および耐震補強構造を提供することを目的とするものである。【解決手段】  本発明は、橋台２間に立設される下部構造であるＴ型橋脚３と、該Ｔ型橋脚３上に支承される上部構造である橋桁４とから構成される既設橋１であって、前記橋台２とＴ型橋脚３の上部両側端を連結材８によってそれぞれ対角線上に張着される連結手段を備える。【選択図】      図１
2006152635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋台間に立設される下部構造であるＴ型橋脚と、該Ｔ型橋脚上に支承される上部構造である橋桁とから構成される既設の橋梁であって、
前記橋台とＴ型橋脚の上部両側端を連結材によってそれぞれ対角線上に張着する工程を備える
既設橋における橋脚の全方向に対する耐震補強工法。
【請求項２】
橋台間に立設される下部構造であるＴ型橋脚と、該Ｔ型橋脚上に支承される上部構造である橋桁とから構成される既設の橋梁であって、
前記橋台とＴ型橋脚の上部両側端を連結材によってそれぞれ対角線上に張着される連結手段を備える
既設橋における橋脚の全方向に対する耐震補強構造。
【請求項３】
前記連結手段は、橋台とＴ型橋脚の上部両側端に装着される定着用ブラケットと、
前記定着用ブラケット間に張着されるＰＣ鋼線からなる連結材と、
前記連結材の両端に装着され、前記定着用ブラケットに係止されることで緊張力が自在に調整可能とする定着装置を備える
請求項２記載の既設橋における橋脚の全方向に対する耐震補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設橋における橋脚の全方向に対する耐震補強工法および耐震補強構造に関する。詳しくは、既に施工された一般道路、又は高速道路における橋梁の橋脚自体の補強をせずに、耐震基準値に対応することを可能とした橋脚の全方向に対する耐震補強工法および耐震補強構造に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
既に施工された一般道路や高速道路などの橋梁では、耐震基準値の見直しにより、橋脚の補強が求められているのが現状であり、地震による変形量が可及的に小さくすることが主眼とされ、必然的に橋脚を高剛性とする必要があり、地震時においても変形し難いものとした耐力構造とするような補強が行われている。
【０００３】
そこで地震時の水平力による橋脚の基部にかかる応答曲げモーメントに耐える構造とするために、橋脚基部を掘り下げて、基礎杭の増強をすると共に、橋脚自体を高耐震構造とするための増厚工事等が行われている。
【０００４】
このような補強構造では長期間にわたり交通規制を行いながらの工事となるために、非常に手間と時間を費やすこととなり、更には河川における橋梁では、これらの補強工事が水中および水上で行わなければならず、河川の堰止めなどの付帯作業が必要となるなどの問題が生じる。
【０００５】
そこで本件出願人は、前記問題点を解消するために図７に示すような発明をした。この発明は、橋台１０１と、この橋台１０１間に立設される橋脚１０２の上部をＰＣ鋼線などの連結材１０３によって張着することにより、地震時における水平力が発生した場合には、連結材１０３による張力により橋脚１０２頂部の変形を最小限に制御することが可能となる（特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９３２７号公報（要約書、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら図８に示すように、前記橋脚１０２が壁式である場合には、もともと橋脚１０２に対して図中Ｂ矢印方向への変形には大きな高耐性を有するものであり、水平力による橋脚頂部の変形を最小限に制御するために連結材を張着するものである。しかし図９に示すようにＴ型橋脚１０２では、橋軸部分が円柱式で、その上端に橋桁を支持する張出１０４が設けられた構造のものが多い。このようなＴ型橋脚１０２では、地震時に発生する図中Ａ矢印方向および図中Ｂ矢印方向への変形応力に対しての耐力構造に補強する必要性があり、前記図８に示す壁式の橋脚のように水平方向のみに連結材を張着する補強構造では充分に対処しきれない問題がある。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、橋脚を耐力構造に補強せずに、橋台と各Ｔ型橋脚も両端を交差状に連結材によって張着することで耐震構造とすることができる橋脚の全方向に対する耐震補強工法および耐震補強構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る既設橋における橋脚の全方向に対する耐震補強工法は、橋台間に立設される下部構造であるＴ型橋脚と、該Ｔ型橋脚上に支承される上部構造である橋桁とから構成される既設の橋梁であって、前記橋台とＴ型橋脚の上部両側端を連結材によってそれぞれ対角線上に張着する工程を備える。
【００１０】
ここで、橋台とＴ型橋脚の上部両側端を連結材によってそれぞれ対角線上に張着することにより、橋台間のＴ型橋脚は常時にあっては橋脚頂部にかかる水平モーメントは零の状態に維持されることとなり、地震時における水平モーメントが発生した場合には、連結材による張力により橋脚頂部の変形を最小限に制御することが可能となる。
【００１１】
また、Ｔ型橋脚の上部両側端を連結材によってそれぞれ対角線上に張着することでＴ型橋脚の橋軸に対して円周方向へのモーメントに対して対角線上に張着された連結材によってＴ型橋脚のねじれ変形を最小限に制御することが可能となる。
【００１２】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る既設橋における耐震補強構造は、橋台間に立設される下部構造であるＴ型橋脚と、該Ｔ型橋脚上に支承される上部構造である橋桁とから構成される既設の橋梁であって、前記橋台とＴ型橋脚の上部両側端を連結材によってそれぞれ対角線上に張着される連結手段を備える。
【００１３】
ここで、橋台と、該橋台間のＴ型橋脚の両端に定着用ブラケットを装着し、これらの定着用ブラケット間にＰＣ鋼線よりなる連結材を対角線上に連結し、この連結材の基端には定着用ブラケットに係止されることで緊張力が自在に調整可能とする定着装置を備えることで橋台間のＴ型橋脚は常時にあっては橋脚頂部にかかる水平モーメントは零の状態に維持されるように張着し、地震時における水平モーメントが発生した場合には、連結材による張力により橋脚頂部の変形を最小限に制御することが可能となると共に、Ｔ型橋脚の橋軸に対して円周方向へのモーメントに対して対角線上に張着された連結材によってＴ型橋脚のねじれ変形を最小限に制御することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
以上からなる本発明では、地震時の橋脚頂部の変形を制御することが可能となることにより、橋桁とのズレによる破損や崩落を防ぐことが可能となる。
【００１５】
また、既設の橋梁に対して橋脚自体の補強工事を行わずに補強を行うことが可能となる。したがって従来のような附設工事を必要とせず、工期の短縮が図られ、その結果大幅なコストダウンが図れるものである。
【００１６】
更に、工事が簡素化されることにより交通量の多い昼間を避けて夜間に片側交通規制により補強工事を行うことが可能なる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は、本発明の橋脚の全方向に対する耐震補強方法を適用した既設橋の一例を示す平面説明図、図２は、図１における側面説明図、図３は、同断面説明図を示す。
【００１８】
ここで示す既設橋１は、橋台２、２間に配置される下部構造であるＴ型橋脚３と、このＴ型橋脚３上端と、橋台２上端との間に上部構造体である橋桁４が架設された構成とされるものである。
【００１９】
前記Ｔ型橋脚３は、円柱形状の橋軸５上に橋桁を支持する張出６が設けられた構造とされるものである。
【００２０】
そこで橋台２の上部両端およびＴ型橋脚３の張出６両端にそれぞれ定着用ブラケット７が装着され、これらの定着用ブラケット７によって橋台２とＴ型橋脚３およびＴ型橋脚３間に連結材８が対角線上に張着される。
【００２１】
ここで、図４に示すように、Ｔ型橋脚３の張出６両端面にアンカー孔削孔を行い、アンカーボルト９をエポキシ樹脂によって設置する。そしてこのアンカーボルト９によって溶融亜鉛メッキが施された鋼製の定着用ブラケット７を装着する。
【００２２】
そして定着用ブラケット７にＰＣ鋼線からなる連結材８が係止されるものであり、この連結材８の両端には定着装置１０が取り付けられる。この定着装置１０は定着用ブラケット７に開口された係止用穴１１にトランペットシース１４が挿入された状態で定着用ブラケット７面をボルト・ナットなどの締結部材１３によって固定する固定用フランジ１２と、このトランペットシース１４内に挿通されるＰＣ鋼線の基端に固着される定着ブロック１５と、この定着ブロック１５を支持する支圧リング１６と、定着ブロック１５を押圧するコイルバネ１７と、コイルバネ１７が収納されるキャップ１８から構成されるものである。また、ＰＣ鋼線よりなる連結材８にはシール材１９が覆着され、雨水などによる錆の発生を防ぐ構成とするものである。
【００２３】
ここで、ＰＣ鋼線よりなる連結材８を油圧ジャッキなどによって緊張した状態で定着ブロック１５を支圧リング１６によって支持することで連結材８を緊張した状態で維持することが可能となる。したがって連結材８の緊張力を調整する場合には、数種の厚さの支圧リング１６を備えることで緊張力の調整を行うことが可能となる。
【００２４】
次に、耐震補強工事における施工手順として図５に示すように、まず昼間の交通量が多いため、片側交通規制を行い夜間作業にて、各足場の運搬などの準備工より、作業車アームにてブラケット足場組立工をした後に、登り桟橋組立工および吊り足場組立工によって作業足場を構築する。
【００２５】
そしてＴ型橋脚の張出面に対して電磁誘導法によって鉄筋の検出を行い、削孔の位置を決める鉄筋探査工を行う。そこでアンカーバー取り付け位置に削孔を開ける削孔工を行い、このアンカーバーをエポキシ樹脂注入によってアンカーバーを設置するアンカーバー設置工を行う。
【００２６】
次に、アンカーバーによって定着ブラケットを設置する定着ブラケット設置工を行い、各定着ブラケット間にＰＣ鋼線からなる連結材を張るＰＣケーブル工を行い、このＰＣケーブルの基端に装着される定着装置によってＰＣケーブルの緊張を行う緊張工を行い、最後に足場解体することで耐震補強工事を終了するものである。
【００２７】
本実施例で詳述した連結材は必ずしもＰＣ鋼線である必要性はなく、せん断応力および引張力の優れた部材であればいかなる部材であっても構わない。
【００２８】
以上のように本発明では図６に示すように、橋台２、２間に複数の橋脚３が配置される場合には、橋台２と隣接する橋脚３はこれらの橋台２と橋脚３の上部両端より連結材８によって対角線上に張着され、更に橋脚３間も連結材８によって対角線上に張着される。
【００２９】
ここで、地震時における水平モーメントが橋脚３に対してＡ矢印方向へ生じた場合には、連結材８を介してＣ側の橋台２に伝達されることになり、橋脚３に作用する水平力が軽減されることになる。
【００３０】
また、地震時における水平モーメントが橋脚３に対してＢ矢印方向へ生じた場合には、連結材８を介してＤ側の橋台２に伝達されることにより橋脚３に作用する水平力が軽減されることとなる。
このようにして、地震時において橋脚３に作用するＡ矢印方向、あるいはＢ矢印方向への水平モーメントは、連結材８を介してＣ側およびＤ側の橋台２に伝達されることとなり、地震時の橋脚頂部の変形を制御することができる。
【００３１】
次に、地震時における水平モーメントが橋脚３に対してＥ矢印方向へ生じた場合には、橋脚３のＦ端に連結される連結材８を介して対角線上の橋台２のＧ端に伝達されることにより橋軸に対して直角方向へ作用する水平力が軽減されることとなる。
【００３２】
また、地震時における水平モーメントが橋脚３に対してＨ矢印方向へ生じた場合には、橋脚３のＩ端に連結される連結材８を介して対角線上の橋台２のＪ端に伝達されることにより橋軸に対して直角方向へ作用する水平力が軽減されることとなる。
このようにして、地震時において橋脚３に作用するＥ矢印方向、あるいはＨ矢印方向への水平モーメントは、橋脚３のＦ端、あるいはＩ端に連結される連結材８を介して橋台２のＧ端、あるいはＪ端に伝達されることとなり、地震時の橋脚頂部の変形を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の橋脚の全方向に対する耐震補強方法を適用した既設橋の一例を示す平面説明図である。
【図２】図１における側面説明図である。
【図３】図１における断面説明図である。
【図４】本発明の橋脚の全方向に対する耐震補強構造における定着用ブラケットおよびこの定着用ブラケットに取り付けられる定着装置の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の耐震補強における施工手順を示すフローチャート図である。
【図６】本発明の耐震補強における作用説明図である。
【図７】従来の耐震補強の一例を示す説明図である。
【図８】壁式の橋脚の一例を示す説明図である。
【図９】Ｔ型橋脚の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    既設橋
２    橋台
３    Ｔ型橋脚
４    橋桁
５    橋軸
６    張出
７    定着用ブラケット
８    連結材
９    アンカーボルト
１０  定着装置
１１  係止用穴
１２  固定用フランジ
１３  締結部材
１４  トランペットシース
１５  定着ブロック
１６  支圧リング
１７  コイルバネ
１８  キャップ
【図１】
2006152635.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006152635.tif 000007
【図６】
2006152635.tif 000008
【図７】
2006152635.tif 000009
【図８】
2006152635.tif 000010
【図９】
2006152635.tif 000011