(57)【要約】【課題】橋梁完成後のゴム支承と橋桁との位置関係をより適切にする。【解決手段】橋桁２０（Ｋ１）〜橋桁２０（Ｋ５）の、各径間閉合時毎の伸縮量Ｄ１〜Ｄ５を順次積算することにより、橋桁２０の完成時におけるゴム支承１４−１〜１４−６の支点位置のずれ方向（変位方向）及びずれ量（変位量）が予想可能となる。したがって、予想された支点位置のずれ方向と逆側に、予想されたずれ分だけ各ゴム支承１４を予めせん断変形させて橋桁２０と連結するようにして位置調整を行うことにより、基準温度時におけるゴム支承１４の変形量を小さくすることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の橋脚上にゴム支承を介してコンクリート製の橋桁を施工する際の前記ゴム支承の位置調整方法であって、
前記複数の橋脚間に構成される各径間閉合時における温度情報を含んだ径間閉合履歴情報に基づいて、基準温度時における前記ゴム支承の変形量が少なくなるように予め前記ゴム支承の位置調整量を決定する、ゴム支承の位置調整方法。
【請求項２】
前記ゴム支承の位置調整量は、前記径間をつなぐ橋桁の経時コンクリート収縮長さを含んだ量であること、を特徴とする請求項１に記載のゴム支承の位置調整方法。
【請求項３】
複数の橋脚上にゴム支承を介してコンクリート製の橋桁を施工する際の前記ゴム支承の位置調整方法であって、
前記ゴム支承の設置された橋脚と隣接する径間が閉合される際の想定温度と基準温度との温度差での前記径間をつなぐ橋桁の伸縮量を求め、
前記橋脚上に設置されるゴム支承を、前記伸縮量分に基づいて、基準温度時における前記ゴム支承の変形量が少なくなるように予め前記ゴム支承の位置調整量を決定する、ゴム支承の位置調整方法。
【請求項４】
前記伸縮量は、前記径間をつなぐ橋桁の経時コンクリート収縮長さを含んでいること、を特徴とする請求項３に記載のゴム支承の位置調整方法。
【請求項５】
複数の橋脚上にゴム支承を介してコンクリート製の橋桁が設置された橋梁構造であって、
前記複数の橋脚間に構成される各径間閉合時における温度情報を含む径間閉合履歴情報に基づいて、基準温度時における前記ゴム支承の変形量が少なくなるように予め前記ゴム支承の位置調整量を決定して構成された、橋梁構造。
【請求項６】
前記ゴム支承の位置調整量は、前記径間をつなぐ橋桁の経時コンクリート収縮長さを含んだ量であること、を特徴とする請求項５に記載の橋梁構造。
【請求項７】
複数の橋脚上にゴム支承を介してコンクリート製の橋桁が設置された橋梁構造であって、
前記ゴム支承の設置された橋脚と隣接する径間が閉合される際の想定温度と基準温度との温度差での前記径間をつなぐ橋桁の伸縮量分に基づいて、基準温度時における前記ゴム支承の変形量が少なくなるように予め前記ゴム支承の位置調整量を決定して構成された、橋梁構造。
【請求項８】
前記伸縮量は、前記径間をつなぐ橋桁の経時コンクリート収縮長さを含んでいること、を特徴とする請求項７に記載の橋梁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート製の橋桁を有する橋梁構造、及び、コンクリート製の橋桁を有する橋梁を施工する際のゴム支承の位置調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁を施工する場合、一般的には、橋梁の橋脚をまず施工し、その上にゴム支承を設置し、ゴム支承の上に橋桁を施工する。この場合、橋桁は外気温によって伸縮するため、橋脚と橋桁とが相対移動し、橋梁の完成時には当初に設置していた位置からずれた位置に配置されることがある。そのため、ゴム支承を任意の時期に所定量位置調整して橋桁を設置することが行われている（特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、鋼製の橋桁を施工する場合、施工時に橋桁が伸縮していても橋桁側の支点中心は決まっている。したがって、ゴム支承の支点中心が橋桁及び橋脚の両方の支点中心と合致するように、ゴム支承をせん断変形させて設置することにより、基準温度時においてゴム支承は変位の解消された中心位置に配置される。
【０００４】
しかしながら、コンクリート製の橋桁を施工する場合には、ゴム支承をどれだけの量だけ位置調整して施工すればよいかが不明であった。
【特許文献１】特開平７−１５８０１８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、橋梁完成後のゴム支承と橋桁との位置関係をより適切にすることの可能な、ゴム支承の位置調整方法、及び、橋梁構造を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載のゴム支承の位置調整方法は、複数の橋脚上にゴム支承を介してコンクリート製の橋桁を施工する際の前記ゴム支承の位置調整方法であって、前記複数の橋脚間に構成される各径間閉合時における温度情報を含んだ径間閉合履歴情報に基づいて、基準温度時における前記ゴム支承の変形量が少なくなるように予め前記ゴム支承の位置調整量を決定するものである。
【０００７】
また、請求項５に記載の橋梁構造は、複数の橋脚上にゴム支承を介してコンクリート製の橋桁が設置された橋梁構造であって、前記複数の橋脚間に構成される各径間閉合時における温度情報を含む径間閉合履歴情報に基づいて、基準温度時における前記ゴム支承の変形量が少なくなるように予め前記ゴム支承の位置調整量を決定して構成されたものである。
【０００８】
ここでの橋脚とは橋桁を支持する橋梁の部分をいい、橋桁の端部を支持する橋台を含む。また、径間とは、隣り合う橋脚の支点間をいい、径間の閉合とは、隣り合う橋脚の支点間が橋桁で連結されることをいう。
【０００９】
さらに、基準温度とは、橋桁の伸縮がプラス側とマイナス側の中間状態のときの想定温度をいう。基準温度時におけるゴム支承の変位量が少ないほど、橋桁の伸縮に対するゴム支承の最大変位量は少なくなることから、基準温度時におけるゴム支承の変位量が少なくなるように予め前記ゴム支承の位置調整量を決定する。
【００１０】
そのために、本発明では、径間閉合履歴情報を用いる。径間閉合履歴情報とは、少なくとも各径間閉合時における温度情報を含んだものである。通常、この温度は、施工計画から想定される時期における想定温度ということになる。この径間閉合履歴情報を用いることにより、橋桁完成時におけるゴム支承の変形量を把握することができ、適切なゴム支承の取付を行うことができる。
【００１１】
請求項２に記載のゴム支承の位置調整方法は、前記ゴム支承の位置調整量が、前記径間をつなぐ橋桁の経時コンクリート収縮長さを含んだ量であること、を特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に記載の橋梁構造は、前記ゴム支承の位置調整量が、前記径間をつなぐ橋桁の経時コンクリート収縮長さを含んだ量であること、を特徴とする。
【００１３】
コンクリート製の橋桁は、経時により乾燥収縮することから、この収縮長さを含んで位置調整することにより、より適切にゴム支承を設置することができる。
【００１４】
請求項３に記載のゴム支承の位置調整方法は、複数の橋脚上にゴム支承を介してコンクリート製の橋桁を施工する際の前記ゴム支承の位置調整方法であって、前記ゴム支承の設置された橋脚と隣接する径間が閉合される際の想定温度と基準温度との温度差での前記径間をつなぐ橋桁の伸縮量を求め、前記橋脚上に設置されるゴム支承を、前記伸縮量分に基づいて、基準温度時における前記ゴム支承の変形量が少なくなるように予め前記ゴム支承の位置調整量を決定するものである。
【００１５】
また、請求項７に記載の橋梁構造は、複数の橋脚上にゴム支承を介してコンクリート製の橋桁が設置された橋梁構造であって、前記ゴム支承の設置された橋脚と隣接する径間が閉合される際の想定温度と基準温度との温度差での前記径間をつなぐ橋桁の伸縮量分に基づいて、基準温度時における前記ゴム支承の変形量が少なくなるように予め前記ゴム支承の位置調整量を決定して構成されたものである。
【００１６】
前述したように、基準温度時におけるゴム支承の変位量が少なくなるように予め前記ゴム支承の位置調整量を決定して取り付けることにより、ゴム支承の最大変位量を少なくすることができる。出願人は、径間が閉合される際の想定温度と基準温度との温度差における、当該径間をつなぐ橋桁の伸縮量が、ゴム支承をせん断変形させずに橋桁に取り付けた場合の完成時におけるゴム支承の変形量と合致していることを発見した。
【００１７】
そこで、ゴム支承の設置された橋脚と隣接する径間が閉合される際の想定温度と基準温度との温度差における径間をつなぐ橋桁の伸縮量を求め、橋脚上に設置されるゴム支承を、この伸縮量分に基づいて、基準温度時におけるゴム支承の変形量が少なくなるよう予め前記ゴム支承の位置調整量を決定して橋桁へ取り付ける。
【００１８】
前記温度差における伸縮量分をキャンセルするようにゴム支承を位置調整して橋桁に取り付けることにより、適切にゴム支承を橋桁に取り付けることができる。
【００１９】
請求項４に記載のゴム支承の位置調整方法は、前記伸縮量が、前記径間をつなぐ橋桁の経時コンクリート収縮長さを含んでいること、を特徴とする。
【００２０】
また、請求項８に記載の橋梁構造は、前記伸縮量が、前記径間をつなぐ橋桁の経時コンクリート収縮長さを含んでいること、を特徴とする。
【００２１】
コンクリート製の橋桁は、経時により乾燥収縮することから、この収縮長さを含んだ伸縮量に基づいて位置調整することにより、より適切にゴム支承を設置することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は上記構成としたので、橋梁完成後のゴム支承と橋桁との位置関係をより適切にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施形態である橋梁構造１０は、図１に示すように、２つの橋台１２−１、１２−６、４つの橋脚１２−２、１２−３、１２−４、１２−５、ゴム支承１４−１、１４−２、１４−３、１４−４、１４−５、１４−６、及び、橋桁２０を備えている。
【００２４】
橋台１２−１、１２−６、は、各々橋梁構造１０の端部に配置され、橋脚１２−２〜１２−５は、橋台１２−１、１２−６の間に各々所定間隔離間して配置されている。隣り合う橋台、橋脚間には、径間Ｋ１〜Ｋ５が構成されている。
【００２５】
橋台１２−１、１２−６及び橋脚１２−２〜１２−５の上面に、ゴム支承１４−１〜１４−６が各々設置されている。ゴム支承１４−１〜１４−６は、ソールプレート、上沓、下沓、及びベースプレートで構成される２枚のプレート１４Ｐ間にゴム材１４Ｇが挟持された構成とされており、ゴム材１４Ｇが水平方向にせん断変形可能とされている。前記の径間Ｋ１〜Ｋ５の長さは、各々隣り合うゴム支承１４の支点Ｓ１〜Ｓ６間距離で示される。
【００２６】
橋桁２０はコンクリート製とされ、橋台１２−１〜橋台１２−６に亘って架け渡されており、ゴム支承１４−１〜１４−６により支持されている。橋桁２０は、橋桁２０−１〜２０−１２に１２分割されており、橋台１２−１側から順に施工されている。橋桁２０の橋軸方向Ｘの中心位置Ｍは、橋桁２０−６と橋桁２０−７との境界付近に配置されている。
【００２７】
図２には、径間Ｋ１〜Ｋ５を構成する橋桁２０（Ｋ１）〜橋桁２０（Ｋ５）の温度変化による伸縮量Ｄ１〜Ｄ５が示されている。例えば、橋桁２０（Ｋ１）の伸縮量Ｄ１は、温度差が６℃のとき（ｄ１−６）、温度差が７℃のとき（ｄ１−７）…、となっている。
【００２８】
次に、本実施形態のゴム支承１４−１〜１４−６の位置調整について説明する。本実施形態では、想定温度を−５℃以上＋３５℃以下とし、想定温度幅を４０℃、基準温度を１５℃とする。
【００２９】
図３、図４には、施工時においてゴム支承１４−１〜１４−６を直立状態（変位＝０）として、その上に橋桁２０−１〜２０−１２を順次施工した場合の、ゴム支承１４−１〜１４−６の変位履歴が示されている。  
【００３０】
まず、４月（基準温度１５℃）に橋桁２０−１をゴム支承１４−１上に施工し、同時期に橋桁２０−１と連続する橋桁２０−２を施工する（図３（Ａ）参照）。次に、５月（想定温度２２℃）に橋桁２０−３をゴム支承１４−２上に施工し、橋桁２０−３と同時期に、橋桁２０−３と連続する橋桁２０−４を施工する（図３（Ｂ）参照）。この時点で、径間Ｋ１は閉鎖される。この時の径間Ｋ１を構成する橋桁２０（Ｋ１）の伸縮量Ｄ１は０である。
【００３１】
次に、６月（想定温度２８℃）に橋桁２０−５をゴム支承１４−３上に施工し、橋桁２０−５と同時期に、橋桁２０−５と連続する橋桁２０−６を施工する（図３（Ｃ）参照）。この時点で、径間Ｋ２は閉鎖される。この時の径間Ｋ２を構成する橋桁２０（Ｋ２）の伸縮量Ｄ２は０である。
【００３２】
一方、前月までに施工された橋桁２０−１〜２０−４は温度上昇によって伸張し、橋桁２０（Ｋ１）は伸縮量Ｄ１が（ｄ１−６）となる。橋台１２−１と橋脚１２−２の間に不動点Ｆ（Ｃ）を設定すると、ゴム支承１４−１は橋軸方向Ｘの外側（中心位置Ｍから離れる方向）へ、ゴム支承１４−２は橋軸方向の内側（中心位置Ｍへ向かう方向）へ向かって各々変位する。
【００３３】
次に、７月（想定温度３５℃）に橋桁２０−７を橋桁２０−６と連続させて施工し、橋桁２０−８をゴム支承１４−４上に施工する（図３（Ｄ）参照）。この時点で、径間Ｋ３は閉鎖される。この時の径間Ｋ３を構成する橋桁２０（Ｋ３）の伸縮量Ｄ３を０とする。
【００３４】
一方、前月までに施工された橋桁２０−１〜２０−６は温度上昇によって伸張する。ここで、橋桁２０（Ｋ１）は伸縮量Ｄ１が６月〜７月の間で（ｄ１−７）となり、４月〜７月の総伸縮量Ｄ１は、（ｄ１−６）＋（ｄ１−７）となる。また、橋桁２０（Ｋ２）は伸縮量Ｄ２が（ｄ２−７）となる。橋脚１２−２付近に不動点Ｆ（Ｄ）を設定すると、６月時と比較して、ゴム支承１４−１はさらに橋軸方向Ｘの外側へ、ゴム支承１４−２は６月時とほぼ同様の位置に、ゴム支承１４−３は橋軸方向の内側へ向かって各々変位する。
【００３５】
次に、８月（想定温度２８℃）に橋桁２０−９を橋桁２０−８と連続させて施工し、橋桁２０−１０をゴム支承１４−５上に施工する（図４（Ｅ）参照）。この時点で、径間Ｋ４は閉鎖される。この時の径間Ｋ４を構成する橋桁２０（Ｋ４）の伸縮量Ｄ４を０とする。
【００３６】
一方、前月までに施工された橋桁２０−１〜２０−８は温度下降によって縮小する。ここで、橋桁２０（Ｋ１）は伸縮量Ｄ１が７月〜８月の間で−（ｄ１−７）となり、４月〜７月の総伸縮量Ｄ１は、（ｄ１−６）となる。また、橋桁２０（Ｋ２）は伸縮量Ｄ２が７月〜８月の間で−（ｄ２−７）となり、総伸縮量Ｄ２が０となる。さらに、橋桁２０（Ｋ３）は伸縮量Ｄ３が−（ｄ３−７）となる。橋脚１２−２と橋脚１２−３の間に不動点Ｆ（Ｅ）を設定すると、７月時と比較して、ゴム支承１４−１は橋軸方向Ｘの内側へ変位し、ゴム支承１４−２も橋軸方向Ｘの内側へ変位し、ゴム支承１４−３は橋軸方向Ｘの外側へ変位し、ゴム支承１４−４は橋軸方向の内側へ向かって変位する。
【００３７】
次に、９月（想定温度２２℃）に橋桁２０−１１を橋桁２０−１０と連続させて施工し、橋桁２０−１２をゴム支承１４−６上に施工する（図４（Ｆ）参照）。この時点で、径間Ｋ５は閉鎖され、すべての橋桁２０の施工が完了する。この時の径間Ｋ５を構成する橋桁２０（Ｋ５）の伸縮量Ｄ５を０とする。
【００３８】
一方、前月までに施工された橋桁２０−１〜２０−１０は温度下降によって縮小する。ここで、橋桁２０（Ｋ１）は伸縮量Ｄ１が８月〜９月の間で−（ｄ１−６）となり、４月〜９月の総伸縮量Ｄ１は、０となる。また、橋桁２０（Ｋ２）は伸縮量Ｄ２が８月〜９月の間で−（ｄ２−６）となり、総伸縮量Ｄ２が−（ｄ２−６）となる。また、橋桁２０（Ｋ３）は伸縮量Ｄ３が８月〜９月の間で−（ｄ３−６）となり、総伸縮量Ｄ３が−（ｄ３−７）−（ｄ３−６）となる。さらに、橋桁２０（Ｋ４）は伸縮量Ｄ４が−（ｄ４−６）となる。橋脚１２−３と橋脚１２−４の間に不動点Ｆ（Ｆ）を設定すると、８月時と比較して、ゴム支承１４−１は橋軸方向Ｘの内側へ変位し、ゴム支承１４−２も橋軸方向Ｘの内側へ変位し、ゴム支承１４−３は橋軸方向Ｘの内側へ変位し、ゴム支承１４−４も橋軸方向の内側へ変位し、ゴム支承１４−５も橋軸方向の内側へ変位する。
【００３９】
さらに、１０月（基準温度１５℃）となると、橋桁２０−１〜２０−１２は温度下降によって縮小する。ここで、橋桁２０（Ｋ１）は伸縮量Ｄ１が９月〜１０月の間で−（ｄ１−７）となり、４月〜１０月の総伸縮量Ｄ１は、−（ｄ１−７）となる。また、橋桁２０（Ｋ２）は伸縮量Ｄ２が９月〜１０月の間で−（ｄ２−７）となり、総伸縮量Ｄ２が−（ｄ２−６）−（ｄ２−７）となる。また、橋桁２０（Ｋ３）は伸縮量Ｄ３が９月〜１０月の間で−（ｄ３−７）となり、総伸縮量Ｄ３が−（ｄ３−７）−（ｄ３−６）×２となる。また、橋桁２０（Ｋ４）は伸縮量Ｄ４が９月〜１０月の間で−（ｄ４−７）となり、総伸縮量Ｄ４が−（ｄ４−６）−（ｄ４−７）となる。さらに、橋桁２０（Ｋ５）は伸縮量Ｄ５が−（ｄ５−７）となる。橋脚１２−３と橋脚１２−４の間に不動点Ｆ（Ｇ）を設定すると、９月時と比較して、ゴム支承１４−１〜１４−６はいずれも橋軸方向Ｘの内側へ向かって変位する。
【００４０】
上記のようにして施工した橋梁構造１０の基準温度１５℃における径間Ｋ１〜Ｋ５の総伸縮量Ｄ１〜Ｄ５は、１０月時における総伸縮量Ｄ１〜Ｄ５と一致する。４月〜１０月の総伸縮量Ｄ１〜Ｄ５の履歴（径間閉合履歴情報）を図５に示す。
【００４１】
以上のように、橋桁２０（Ｋ１）〜橋桁２０（Ｋ５）の、各径間閉合時毎の伸縮量Ｄ１〜Ｄ５を順次積算することにより、橋桁２０の完成時におけるゴム支承１４−１〜１４−６の支点位置のずれ方向（変位方向）及びずれ量（変位量）が予想可能となる。したがって、予想された支点位置のずれ方向と逆側に、予想されたずれ分だけ各ゴム支承１４を位置調整することを想定して設計することにより、基準温度時におけるゴム支承１４の変形量を小さくすることができる。位置調整は、予め予想されたずれ分だけ各ゴム支承１４をせん断変形させて橋桁２０と連結されるようにしてもよいし、除変形方式で設置後に調整を行ってもよい。
【００４２】
ところで、図５の１０月時における総伸縮量Ｄ１〜Ｄ５について、図２の表で対応する値を検索すると、伸縮量Ｄ１はΔｔ＝７℃、伸縮量Ｄ２はΔｔ＝１３℃、伸縮量Ｄ３はΔｔ＝２０℃、伸縮量Ｄ４はΔｔ＝１３℃、伸縮量Ｄ５はΔｔ＝７℃、における伸縮量と一致している。ここで、伸縮量Ｄ１〜Ｄ５についての各温度差Δｔは、橋桁２０（Ｋ１）〜橋桁２０（Ｋ５）の各径間閉合時における想定温度と基準温度との温度差と一致している。したがって、完成後の基準温度における橋桁２０（Ｋ１）〜橋桁２０（Ｋ５）の伸縮量Ｄ１〜Ｄ５は、橋桁２０（Ｋ１）〜橋桁２０（Ｋ５）の各々が径間閉合される際の想定温度と基準温度との温度差での伸縮量と一致する。
【００４３】
よって、予めこの伸縮量を求めておけば、橋桁２０の完成時におけるゴム支承１４−１〜１４−６の支点位置のずれ方向及びずれ量が予想可能となる。前述したように、予想された支点位置のずれ方向と逆側に、予想されたずれ分だけ各ゴム支承１４を位置調整することを想定して設計することにより、基準温度時におけるゴム支承１４の変形量を小さくすることができる。
【００４４】
通常、ゴム支承１４の設計は、図６（Ａ）に示すように、基準温度時におけるゴム支承１４の変形量があることも考慮して、直立状態からプラス側とマイナス側の両方に想定温度幅分の変位Ｅが見込まれて行われていた。例えば、基準温度時におけるゴム支承１４の変形量が０であれば、設計は、図６（Ｂ）に示すように、直立状態からプラス側とマイナス側に想定温度幅の半分の変位Ｅ／２とすればよいことになる。本実施形態のように、基準温度時におけるゴム支承１４の変形量を小さくすることができれば、ゴム支承１４の最大変位を小さく設計することができ、ゴム支承１４の厚みを薄くすることができることからコスト面において有利となる。
【００４５】
なお、本実施形態では、温度変化に対する橋桁２０の伸縮を考慮してゴム支承１４の位置調整をおこなう方法について説明したが、コンクリートの乾燥収縮も考慮して位置調整してもよい。コンクリート製の橋桁は、経時により乾燥収縮することから、この収縮長さを含んでゴム支承１４の位置を調整することにより、より適切にゴム支承１４を設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施形態の橋梁構造を示す概略図である。
【図２】本実施形態の温度変化に対する橋桁の径間伸縮量を示す表である。
【図３】本実施形態の４月〜７月の橋梁施工履歴を示す説明図である。
【図４】本実施形態の８月〜１０月の橋梁施工履歴を示す説明図である。
【図５】本実施形態の径間閉合履歴情報を示す表である。
【図６】（Ａ）はゴム支承が想定温度幅分プラス側とマイナス側の両方に変位することを示す説明図であり、（Ｂ）は、想定温度幅の中間としての基準温度からプラス側とマイナス側に変位している状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  橋梁構造
１２  橋脚
１２  橋台
１４  ゴム支承
２０  橋桁
Ｄ１〜Ｄ５  伸縮量
Ｋ１〜Ｋ５  径間
【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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