(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設主桁(4)に両端部が支持された仮設横桁(13)を設け、仮設横桁(13)に載置されたジャッキ(13a)により床版(3)を押上げた状態で非硬化型連続炭素繊維製又はガラス繊維強化プラスチック製の緊張ケーブル(11)を張設し、非硬化型連続炭素繊維製又はガラス繊維強化プラスチック製で床版(3)の下面に接着された新設縦桁(10)に前記緊張ケーブル(11)によって揚力を付与した後、ジャッキ及び仮設横桁を撤去することを特徴とするコンクリート床版の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、既設の橋梁の鉄筋コンクリート床版の補強方法に関する。
【０００２】
【従来技術及び問題点】
現在、我が国では総延長約７５００ｋｍの道路橋があり、その適切な維持管理が重要な課題となっている。特に車両の重量が大型化されたことに伴って、許容応力度の引き上げが行われ、補修・補強を必要とするコンクリート床版が急増している。コンクリート床版の補修・補強方法としては、鋼板接着工法，上面又は下面での床版増厚工法，床版の打ち換え工法，縦桁増設工法等がある。例えば縦桁増設工法では、図１のように橋梁１の既設の縦桁２に隣接させて新たにコンクリート製の縦桁５を増設するもので、耐荷力を増大させ作用応力度を低減するのに効果があるが、死荷重が増加するうえ、工事に交通規制を必要とし、工期も長い。他の従来法もそれぞれ一長一短があり、何れも工事中に少なくとも片側の通行を遮断する必要がある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、道路橋の通行を遮断することなく、短工期でかつ安価に橋梁を補修することを目的とする。
本発明のコンクリート床版の補強方法では、既設主桁(4)に両端部が支持された仮設横桁(13)を設け、仮設横桁(13)に載置されたジャッキ(13a)により床版(3)を押上げた状態で緊張ケーブル(11)を張設し、床版(3)の下面に接着された新設縦桁(10)に前記緊張ケーブル(11)によって揚力を付与した後、ジャッキ及び仮設横桁を撤去する。軽量でかつ十分な強度を得るためには、非硬化型連続炭素繊維製又はガラス繊維強化プラスチック製の緊張用ケーブルを用いることが好ましい。新設縦桁を非硬化型連続炭素繊維製又はガラス繊維強化プラスチック製にすると、死荷重が更に低減し、耐久性が向上する。
【０００４】
【作用】
床版３の劣化は、橋梁１を通過する車両等の重量により床版３に撓み変形が繰り返し発生することに起因する。そこで本発明では縦桁を増設して床版３を下から押上げ撓み変形を軽減することによって経時的な劣化の進行を抑制する。
本発明に従ったコンクリート床版の補強方法は、たとえば図２に示すように橋軸方向に伸びた縦桁２，２をもつ橋梁１に適用される。既設縦桁２，２はＩ型鋼等の既設主桁４，４を介して橋脚（図示せず）に支えられている。
まず断面Ｉ字状の新設縦桁１０を補強される既設橋梁１の縦桁２，２の中央で橋軸方向に床版３の下面に当接するように配置する。次に緊張ケーブル１１が既設縦桁２又は既設の主桁４の上部から、新設縦桁１０の下部に設けたケーブルサドル１２を経由して他方の既設縦桁２又は既設主桁４の上部に差渡される。緊張ケーブル１１は橋軸方向に所定の間隔で多数差渡される。緊張ケーブル１１は強い張力が掛けられた状態で張設されるため、新設縦桁１０が上方に持ち上げられる。その結果、橋梁１を通過する車両等の重量に対して床版３の撓み応力が軽減され、撓み変形の繰り返しによる床版の劣化が抑えられる。
【０００５】
本発明に従ったコンクリート床版の補強方法には、新設縦桁１０及び緊張ケーブル１１の材料として、好ましくは構造用新材料である炭素繊維やアラミド繊維，ガラス繊維素材等が用いられる。これら新材料は従来の土木構造材料に比べ、非常に軽量で強度もあるため、これら新材料を用いることにより、補強工事による死荷重の増大が抑制され、構造物自体の小型化や長大化、また施工の省人化・省力化等のさまざまな効果が期待される。また耐久性・耐食性も高いため、施工時にコンクリートの巻立て等の防錆処理が不要になり、施工後も維持管理が楽になる。具体的には、非硬化型連続炭素繊維（ＵＣＣＦ；Unresin Continuous Carbon Fibers）やガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ；Glass Fiber Reinforced Plastic）が用いられる。ＵＣＣＦには、強度・弾性率が高く比重が小さい，耐食性・耐薬品性に優れる，可撓性のため輸送に有利である等の特長がある。ＧＦＲＰには、耐熱性が高く不燃性である，電気絶縁性が高い，色材を自由に選べる等の特長がある。
【０００６】
【実施の形態】
本発明に従ったコンクリート床版の補強方法の一例として、幅１２．６ｍ，全長２２ｍ，Ｉ型鋼製の既設縦桁２の高さ１．２ｍ，既設縦桁数６本，既設縦桁間隔２．１ｍである橋梁１を補強する場合を説明する（図３）。
補強材の新設縦桁１０には、高さ６５ｃｍ，長さ２２．２ｍ，断面積２２０ｃｍ2のＧＦＲＰ製Ｉ型縦桁（一本当り重量８８０ｋｇ）が５本用いられる。新設縦桁１０は床版３の下面にエポキシモルタルで接着され、対傾構の位置ではＬ型金具（図示せず）を用いてボルト接合する。緊張ケーブル１１は断面積１ｃｍ2のＵＣＣＦ製とし、一端を既設主桁４の上部にアンカ１４により固定し、新設縦桁１０下面に設けたケーブルサドル１２を経由して他端を他方の既設主桁４の上部にアンカ１４により固定し、一定の張力を掛けた状態で張設する（図４）。アンカ１４は、たとえば鋼製のラッパ状のパイプが用いられる。このアンカ１４を既設主桁４のウェブ上部にあけた穴に挿通し、緊張ケーブル１１をアンカ１４に挿通した後、緊張ケーブル１１の端部に結びコブをつくることで完全に緊張ケーブル１１はウェブに固定される。緊張ケーブル１１は直接既設主桁４のウェブに接触しないので損傷することなく耐久性が向上する。好ましくは挿通した緊張ケーブル１１とアンカ１４との間にエポキシ樹脂等を充填する。
緊張ケーブル１１の張設に際しては、床板３を押上げた状態にしておくことが好ましい。たとえば、図５のように既設主桁４の下部に支持された仮設横桁１３を設置し、仮設横桁１３の上に載置したジャッキ１３ａにより床版３を押上げることができる。また、緊張ケーブル１１の途中にターンバックルを設けて張力を調整することもできる。緊張ケーブル１１が張設された後、ジャッキ１３ａは揚力を緩めて撤去される。これにより、緊張ケーブル１１には床版３を押上げる適度の張力が掛けられる。仮設横桁１３は補強工事終了後に撤去される。
緊張ケーブル１１の張設間隔は、要求強度，荷重等を考慮して決められる。この例の場合には十分な強度を得るために、新設縦桁１０一本当り橋軸方向に６５ｃｍの間隔で３３本張設される。３３本の各緊張ケーブル１１は新設縦桁１０の下端に設けられたケーブルサドル１２により緊張ケーブル１１一本当り１００ｋｇｆ程度の張力が掛かり、新設縦桁１０一本には３３本の各緊張ケーブル１１の合計で１７００ｋｇｆ程度の揚力が与えられる。これにより、新設縦桁１０一本の自重８８０ｋｇｆを差し引いても８２０ｋｇｆ程度の揚力が床版３に与えられ、補強工事後の床版３の劣化を抑制することができる。
【０００７】
新設縦桁１０にコストの低いＩ形鋼も採用できる。この場合でも新設縦桁１０の自重１３００ｋｇｆを差し引いて４００ｋｇ程度の揚力が床版３に与えられ、補強工事後の床版３の劣化を抑制することができる。しかし、ＵＣＣＦやＧＦＲＰ等の新材料製の新設縦桁１０を用いるほうが耐食性の観点から好ましい。
【０００８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のコンクリート床版の補強方法は、既設縦桁の間に新設縦桁を設け、新設縦桁の下部を両側の既設縦桁に固定した緊張材で引上げている。このため、死荷重の増加を抑制しながら床版の補強をし、劣化を防止することができる。補強工事は簡単な構造で全て橋の下で行なえるので通行規制をする必要もなく、新たにコンクリートを打設する必要もないので工期も短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来工法の一例を示すモデル図
【図２】  本発明に従った補強工事を説明する橋軸直角方向断面図
【図３】  本発明に従った補強工事の一例を説明する斜視断面図
【図４】  ケーブル端部を既設縦桁に固定する構造例
【図５】  補強工事の施工中の状態
【符号の説明】
１：橋梁      ２：既設縦桁      ３：床版      ４：既設主桁      ５：縦桁１０：新設縦桁      １１：緊張ケーブル      １２：ケーブルサドル      １３：仮設横桁      １３ａ：ジャッキ
【図１】
0003950284.tif 000002
【図２】
0003950284.tif 000003
【図３】
0003950284.tif 000004
【図４】
0003950284.tif 000005
【図５】
0003950284.tif 000006