(57)【要約】【課題】  本発明は、連続桁橋梁にかかる曲げモーメントの大きさに応じてプレストレスを部分的に導入する鋼製橋梁におけるプレストレス導入工法および鋼製橋梁におけるプレストレス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、鋼製主桁２の正の曲げモーメントが発生する正曲げ区間Ｌ１に、下部プレストレス鋼材３を鋼製主桁２の下部側位置に定着部材４によって直線状に緊張した状態で配置し、また、負の曲げモーメントが発生する負曲げ区間Ｌ２に、上部プレストレス鋼材５を鋼製主桁２の上部位置に定着部材４によって直線状に緊張した状態で配置することで正の曲げモーメントおよび負の曲げモーメントを軽減することができる。【選択図】        図１
2005290706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の橋脚間に鋼製主桁が連接される橋梁において、
前記橋脚による支間の鋼製主桁に発生する正の曲げモーメントの大きさに応じて鋼製主桁の下側部にプレストレス鋼材を直線状に緊張した状態で定着する工程と、
前記橋脚による支間の鋼製主桁に発生する負の曲げモーメントの大きさに応じて鋼製主桁の上側部にプレストレス鋼材を直線状に緊張した状態で定着する工程を備える
ことを特徴とする鋼製橋梁におけるプレストレス導入工法。
【請求項２】
前記正の曲げモーメントおよび負の曲げモーメントの大きさに応じた本数のプレストレス鋼材とする
ことを特徴とする請求項１記載の鋼製橋梁におけるプレストレス導入工法。
【請求項３】
複数の橋脚間に鋼製主桁が連接される橋梁において、
前記鋼製主桁に発生する正の曲げモーメントの大きさに応じて鋼製主桁の下側部に定着部材によって直線状に緊張される下部プレストレス鋼材と、
前記鋼製主桁に発生する負の曲げモーメントの大きさに応じて鋼製主桁の上側部に定着部材によって直線状に緊張される上部プレストレス鋼材を備える
ことを特徴とする鋼製橋梁におけるプレストレス補強構造。
【請求項４】
前記下部プレストレス鋼材および上部プレストレス鋼材を正の曲げモーメントおよび負の曲げモーメントの大きさに応じた本数とする
ことを特徴とする請求項３記載の鋼製橋梁におけるプレストレス補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼製橋梁におけるプレストレス導入工法に関する。詳しくは複数の鋼製主桁の上面にコンクリート床版を載置定着してなる鋼製橋梁の主桁にプレストレストを導入する鋼製橋梁におけるプレストレス導入工法および鋼製橋梁におけるプレストレス補強構造に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の橋脚間に連続して架設される箱型やＩ型の鋼製主桁は、橋脚間に架設する際に支間で正の曲げモーメントおよび負の曲げモーメントが作用することになり、これらの正の曲げモーメントおよび負の曲げモーメントが大きくかかる部分を肉厚状の鋼板によって製作することにより、曲げモーメントに対抗できるようにしている。
【０００３】
また、鋼製主桁にプレストレスを導入した橋梁として図９に示すような発明がある。この連続桁橋梁の補強構造は、連続桁橋梁１０１の各径間Ｌ１，Ｌ２に外ケーブル１０２を配置する。各外ケーブル１０２は、主桁１０３の側面に添うようにして支間のほぼ全域にわたって延び、しかも中間支点側の端部が中間支点を越えて隣りの支間へ延長されている。この状態で、外ケーブル１０２の中途部が支間の中程において主桁１０３の下側部に引掛けられるとともに、上記延長端部を含む両端部が上記中途部より揚げられて主桁１０３の上側部に緊張状態で定着されている。これにより、隣り合う２つの径間Ｌ１，Ｌ２の外ケーブル１０２どうしが中間支点の上辺りで交差し、拘束力を及ぼし合うようにすることによって、地震時の振動を低減することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９３３２３号（要約書、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら主桁１０３にプレストレスを導入する構造として、主桁１０３のウエブ１０４に、外ケーブル１０２の両端に配設される定着部材１０４およびサドル板１０５が溶接などによって固着され、サドル板１０５のサドル部１０６に外ケーブル１０２を係留した状態で定着部材１０４によって外ケーブル１０２の両端から緊張することでプレストレスを導入するものであるが、サドル板１０５およびサドル部１０６には上方向への応力と左右方向への応力が集中することで金属疲労が激しくなり、耐久性および強度性を維持することが困難となる問題がある。
【０００６】
また、隣り合う２つの径間Ｌ１，Ｌ２の外ケーブル１０２どうしが中間支点の上辺りで交差させることにより外ケーブル１０２自体が径間Ｌ１又はＬ２以上に長くなり、この状態で外ケーブル１０２を緊張した場合には、サドル板１０５にプレストレスが充分に導入できない問題がある。
【０００７】
また、プレストレスを導入せずに曲げモーメントが作用する部分を肉厚状とするように製作する場合には、その部分を溶接によって接合しながらの作業となるために、非常な手間と高度な技術が必要となり、かつ鋼製主桁自体の重量が大きくなり、工場から現場までの運搬やクレーンによる吊上げ作業に大きな負担となる問題がある。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、連続桁橋梁にかかる曲げモーメントの大きさに応じてプレストレスを部分的に導入する鋼製橋梁におけるプレストレス導入工法および鋼製橋梁におけるプレストレス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、本発明に係る鋼製橋梁におけるプレストレス導入工法は、複数の橋脚間に鋼製主桁が連接される橋梁において、前記橋脚による支間の鋼製主桁に作用する正の曲げモーメントの大きさに応じて鋼製主桁の下側部にプレストレス鋼材を直線状に緊張した状態で定着する工程と、前記橋脚による支間の鋼製主桁に発生する負の曲げモーメントの大きさに応じて鋼製主桁の上側部にプレストレス鋼材を直線状に緊張した状態で定着する工程を備える。
【００１０】
ここで、複数の橋脚間に連接される鋼製主桁には、その支間の中央には正の曲げモーメント（下方向）が発生し、橋脚による支持点には負の曲げモーメントが発生する。そこで正の曲げモーメントが発生する区間に対して、鋼製主桁の下部位置に正の曲げモーメントの大きさに応じた本数としたプレストレス鋼材を直線状に緊張した状態で配置することで正の曲げモーメントが解消される。
【００１１】
また、負の曲げモーメントが発生する区間に対しては、鋼製主桁の上部位置に負の曲げモーメントの大きさに応じた本数としたプレストレス鋼材を直線状に緊張した状態で配置することで負の曲げモーメントが解消される。
従って、連接される鋼製主桁の全域にわたって正の曲げモーメントおよび負の曲げモーメントが解消され、これらのモーメントによる床版のひび割れを確実に防止することができる。
【００１２】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る鋼製橋梁におけるプレストレス補強構造は、複数の橋脚間に鋼製主桁が連接される橋梁において、前記鋼製主桁に作用する正の曲げモーメントの大きさに応じて鋼製主桁の下側部に定着部材によって直線状に緊張される下部プレストレス鋼材と、前記鋼製主桁に発生する負の曲げモーメントの大きさに応じて鋼製主桁の上側部に定着部材によって直線状に緊張される上部プレストレス鋼材を備える。
【００１３】
ここで、正の曲げモーメントが発生する鋼製主桁の下側部の正の曲げモーメントが発生する区間に配置される定着部材によって下部プレストレス鋼材を、正の曲げモーメントの大きさに応じた本数で直線状に緊張した状態で配置することで正の曲げモーメントが解消される。
【００１４】
また、負の曲げモーメントが発生する鋼製主桁の上側部の負の曲げモーメントが発生する区間に配置される定着部材によって上部プレストレス鋼材を、負の曲げモーメントの大きさに応じた本数で直線状に緊張した状態で配置することで負の曲げモーメントが解消される。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、各プレストレス鋼材によって鋼製主桁の耐荷力を向上させることができる。更にはプレストレス鋼材を直線状に緊張することで、従来のようにサドル部を必要とせず、プレストレス鋼材の設置を容易に行えることができる。
【００１６】
また、曲げモーメントが発生する区間にプレストレス鋼材を配置するものであり、鋼製主桁全長にわたってプレストレス鋼材を配置する従来のプレストレス導入と異なりプレストレス鋼材が少なくてすみ、経済的となる。
【００１７】
更に、プレストレスを導入することによって鋼製主桁の肉厚は一定でよく、製作上作業効率が向上し、かつ総重量が軽減でき、運搬やクレーンにより吊上げ作業の能率化が図れることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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、本発明を適用した鋼製橋梁におけるプレストレス導入工法の一例を示す概要説明図である。
【００１９】
ここで示すプレストレス導入工法は、所定間隔ごとに立設される橋脚１、１、・・上に、複数の鋼製主桁２が連接される。これらの橋脚１による鋼製主桁２の支間中央では正の曲げモーメントおよび橋脚１による支点では負の曲げモーメントが発生することとなる。
【００２０】
そこで正の曲げモーメントが発生する正曲げ区間Ｌ１に、下部プレストレス鋼材３を鋼製主桁２の下部側位置に定着部材４によって直線状に緊張した状態で配置するものである。また、負の曲げモーメントが発生する負曲げ区間Ｌ２に、上部プレストレス鋼材５を鋼製主桁２の上部位置に定着部材４によって直線状に緊張した状態で配置するものである。
【００２１】
次に正の曲げモーメントが発生する正曲げ区間Ｌ１、あるいは負の曲げモーメントが発生する負曲げ区間Ｌ２にあっては、これらの区間の両端から中央に向けて順次正の曲げモーメント、あるいは負の曲げモーメントが大きくなるために、これらの正の曲げモーメントおよび負の曲げモーメントの変化に応じて下部プレストレス鋼材３、あるいは上部プレストレス鋼材５の本数を調整することで定着部材４に過大な負担をかけることがない構成とするものである。
【００２２】
例えば図２に示すように、正の曲げモーメントが発生する正曲げ区間Ｌ１にあっては、この正曲げ区間Ｌ１にあたる箱型の鋼製主桁２の下部面に対して正曲げ区間Ｌ１の両端位置に定着部材４を配置し、この定着部材４によって必要最小本数の下部プレストレス鋼材３（本実施例では２本とする。）を直線状に緊張する。そして正の曲げモーメントが最大となる正曲げ区間Ｌ１の中央よりに定着部材４を配置し、この定着部材４間に下部プレストレス鋼材３（本実施例では２本とする。）を直線状に緊張する。
【００２３】
従って、正の曲げモーメントが最大となる鋼製主桁２部分には合計４本の下部プレストレス鋼材３により正の曲げモーメントを軽減することができる。
なお、本実施例では４本のプレストレス鋼材および４個の定着部材により詳述したが、これに限定されるものではなく、鋼製主桁に発生する曲げモーメントの大きさや曲げ区間、あるいはプレストレス鋼材の径により、プレストレス鋼材、あるいは定着部材の数が決定されるものである。
【００２４】
図３は、本発明を適用した鋼製橋梁におけるプレストレス補強構造の一例を示す断面説明図である。
ここで示す箱型の鋼製主桁２は所定間隔ごとに立設される橋脚１、１、・・上に連接される。この鋼製主桁２に発生する正の曲げモーメントおよび負の曲げモーメントが発生する正曲げ区間Ｌ１および負曲げ区間Ｌ２の区間ごとに定着用としてのダイヤフラム６が鋼製主桁２内に設置される。
【００２５】
そして正の曲げモーメントが発生する正曲げ区間Ｌ１に配置されるダイヤフラム６間に、下部プレストレス鋼材３を鋼製主桁２の下部側位置となるように、ダイヤフラム６の設けられる定着部材４によって直線状に緊張した状態で配置するものである。また、負の曲げモーメントが発生する負曲げ区間Ｌ２に配置されるダイヤフラム６間に、上部プレストレス鋼材５を鋼製主桁２の上部位置となるように、ダイヤフラム６に設けられる定着部材４によって直線状に緊張した状態で配置するものである。
【００２６】
そこで図４に示すように、箱型の鋼製主桁２内を仕切るように定着用としてのダイヤフラム６が設けられるものであり、このダイヤフラム６は２枚の仕切り板から構成され、更に下部プレストレス鋼材３および上部プレストレス鋼材５が貫通される位置に補強板７が設けられものである。そしてダイワフラム６に下部プレストレス鋼材３および上部プレストレス鋼材５が貫通された状態で支圧板８および定着具９から構成される定着部材４によって下部プレストレス鋼材３および上部プレストレス鋼材５を直線状に緊張した状態で固定するものである。
【００２７】
次に正曲げ区間Ｌ１および負曲げ区間Ｌ２において発生する正の曲げモーメントおよび負の曲げモーメントにあっては、これらの区間の両端から中央に向けて順次正の曲げモーメント、あるいは負の曲げモーメントが大きくなるために、これらの正の曲げモーメントおよび負の曲げモーメントの変化に応じて下部プレストレス鋼材３、あるいは上部プレストレス鋼材５の本数を調整した構成とするものである。
【００２８】
そこで図５に示すように、正の曲げモーメントが発生する正曲げ区間Ｌ１にあっては、この正曲げ区間Ｌ１にあたる箱型の鋼製主桁２の下部面に対して正曲げ区間Ｌ１の両端位置にダイヤフラム６を配置し、このダイヤフラム６間に必要最小本数の下部プレストレス鋼材３（本実施例では２本とする。）を定着部材４によって直線状に緊張する。そして正の曲げモーメントが最大となる正曲げ区間Ｌ１の中央よりにダイヤフラム６を配置し、このダイヤフラム６間に下部プレストレス鋼材３（本実施例では２本とする。）を定着部材４によって直線状に緊張する。
【００２９】
また、図６は本発明を適用した鋼製橋梁におけるプレストレス補強構造の他の例を示す概要説明図、図７は、図６における側面説明図である。
ここで示すＩ型の鋼製主桁２は上，下フランジ１０およびウエブ１１から形成され、所定間隔ごとに立設される橋脚１、１、・・上に連接される。この鋼製主桁２に発生する正の曲げモーメントおよび負の曲げモーメントが発生する正曲げ区間Ｌ１および負曲げ区間Ｌ２の区間ごとに鋼製主桁２のウエブ１１両側の上，下フランジ１０間に定着用としてのダイヤフラム６が設置される。
【００３０】
そして正の曲げモーメントが発生する正曲げ区間Ｌ１に配置されるダイヤフラム６間に、下部プレストレス鋼材３を鋼製主桁２の下部側位置となるように、定着部材４によって直線状に緊張した状態で配置するものである。また、負の曲げモーメントが発生する負曲げ区間Ｌ２に配置されるダイヤフラム６間に、上部プレストレス鋼材５を鋼製主桁２の上部位置となるように、定着部材４によって直線状に緊張した状態で配置するものである。
【００３１】
次に正曲げ区間Ｌ１および負曲げ区間Ｌ２において発生する正の曲げモーメントおよび負の曲げモーメントにあっては、これらの区間の両端から中央に向けて順次正の曲げモーメント、あるいは負の曲げモーメントが大きくなるために、これらの正の曲げモーメントおよび負の曲げモーメントの変化に応じた下部プレストレス鋼材３、あるいは上部プレストレス鋼材５の配置とする。
【００３２】
そこで図８に示すように、例えば正の曲げモーメントが発生する正曲げ区間Ｌ１にあっては、この正曲げ区間Ｌ１にあたるＩ型の鋼製主桁２のウエブ１１両側下部のフランジ１０面に対して正曲げ区間Ｌ１の両端位置にダイヤフラム６を配置し、このダイヤフラム６間に下部プレストレス鋼材３（本実施例では２本とする。）をそれぞれ直線状に緊張する。そして正の曲げモーメントが最大となる正曲げ区間Ｌ１の中央よりにダイヤフラム６を配置し、このダイヤフラム６間に下部プレストレス鋼材３（本実施例では２本とする。）をそれぞれ直線状に緊張する。
【００３３】
このようにして本発明では、鋼製主桁に作用する正の曲げモーメントおよび負の曲げモーメントに対して下部プレストレス鋼材および上部プレストレス鋼材を直線状に緊張することにより、正の曲げモーメントおよび負の曲げモーメントを低減できる。
【００３４】
また、プレストレス鋼材を直線状に緊張することにより、定着部材間にプレストレス鋼材を屈曲した状態で支持するためのサドル部を必要とせず、プレストレス鋼材の定着が容易に行えることになる。
【００３５】
更に、曲げモーメントの大きさに応じて複数本のプレストレス鋼材を配置することにより定着部材に大きな負荷をかけることなく、均一なプレストレスを作用させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明を適用した本発明を適用した鋼製橋梁におけるプレストレス導入工法の一例を示す概要説明図である。
【図２】本発明を適用した本発明を適用した鋼製橋梁におけるプレストレス導入工法における複数本によるプレストレス鋼材の配置の一例を示す説明図である。
【図３】本発明を適用した鋼製橋梁におけるプレストレス補強構造の一例を示す断面説明図である。
【図４】本発明を適用した鋼製橋梁におけるプレストレス補強構造におけるプレストレス鋼材の定着状態の一例を示す説明図である。
【図５】本発明を適用した鋼製橋梁におけるプレストレス補強構造における複数本によるプレストレス鋼材の配置の一例を示す説明図である。
【図６】本発明を適用した鋼製橋梁におけるプレストレス補強構造の他の例を示す断面説明図である。
【図７】図６における側面説明図である。
【図８】本発明を適用した鋼製橋梁におけるプレストレス補強構造における複数本によるプレストレス鋼材の配置の他の例を示す説明図である。
【図９】従来のプレストレス導入工法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    橋脚
２    鋼製主桁
３    下部プレストレス鋼材
４    定着部材
５    上部プレストレス鋼材
６    ダイヤフラム
７    補強板
８    支圧板
９    定着具
１０  上，下フランジ
１１  ウエブ
【図１】
2005290706.tif 000003
【図２】
2005290706.tif 000004
【図３】
2005290706.tif 000005
【図４】
2005290706.tif 000006
【図５】
2005290706.tif 000007
【図６】
2005290706.tif 000008
【図７】
2005290706.tif 000009
【図８】
2005290706.tif 000010
【図９】
2005290706.tif 000011