(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吊り橋や斜張橋における主塔、上下複層の橋梁床版を有する高架橋における上部支柱などの橋梁支持構造体の近傍に位置する橋梁床版の構造であって、
橋梁床版は、桁から側方に張り出した張り出し床版部を有し、水平方向の地震動により、橋梁支持構造体に衝突する可能性のある張り出し床版部のエリアに、衝突に伴い容易に破壊し得る脆弱部を設けたことを特徴とする、橋梁における地震対策用床版構造。
【請求項２】
張り出し床版部の衝突する可能性のあるエリアを、略コ字状に切り欠いた形状の切り欠き部を形成し、該切り欠き部の対向する２側縁に波形鋼板を架設することにより、容易に破壊し得る脆弱部を形成したことを特徴とする、請求項１記載の橋梁における地震対策用床版構造。
【請求項３】
張り出し床版部の衝突する可能性のあるエリアを、略コ字状に切り欠いた形状の切り欠き部を形成し、該切り欠き部の対向する２側縁に、並置した複数の鋼製パイプを架設することにより、容易に破壊し得る脆弱部を形成したことを特徴とする、請求項１記載の橋梁における地震対策用床版構造。
【請求項４】
張り出し床版部の衝突する可能性のあるエリアを、略コ字状に切り欠いた形状の切り欠き部を形成し、該切り欠き部の対向する２側縁の下部には受け部を一体的に形成し、支持構造体に対向する残りの１側縁は、床版長手方向に延在する水平な中間段部を有する段付傾斜縁として形成され、対向する受け部上に、段付傾斜縁にほぼ一致する形状の側縁を備えたＰＣ板を架設することにより、容易に破壊し得る脆弱部を形成したことを特徴とする、請求項１記載の橋梁における地震対策用床版構造。
【請求項５】
前記張り出し床版部における中間段部には、前記段付傾斜縁の傾斜とほぼ等しいか、或いはそれよりやや急な傾斜をもって突出する複数のアンカーバーを設け、ＰＣ板には、アンカーバーが挿入される複数の管状孔を設けることにより容易に破壊し得る脆弱部を形成したことを特徴とする、請求項４記載の橋梁における地震対策用床版構造。
【請求項６】
張り出し床版部と脆弱部とに亘って一体にアスファルトなどの舗装を施してあることを特徴とする、請求項１〜５の何れかに記載の橋梁における地震対策用床版構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、橋梁に係るもので、詳しくは、橋梁床版の側縁部に位置し橋梁床版を支える支持構造体（吊り橋や斜張橋における主塔、上下複層の橋梁床版を有する高架橋における上部支柱など）を有する橋梁における、地震対策用床版構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、巨大地震発生の際の橋梁床版の水平方向、特に橋軸直角方向の主桁変位により、橋梁床版が上記支持構造体に衝突し、該支持構造体が大きな損傷を受けることを防止する構造としては、以下のような構造体が採用されていた。
（１）橋梁の橋軸直角方向の地震に対して、主桁の変位を拘束することにより、支持構造体等への衝突を防止する。
（２）橋梁の橋軸直角方向の地震に対して、主桁の動きを拘束せずに、橋梁床版の側縁部と支持構造体との間に充分なクリアランスを設けることにより、支持構造体への衝突を防止する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記（１）の構造では、拘束手段が非常に大がかりなものとなる上、橋梁床版に加わる地震力が拘束手段を介して橋脚などの下部支持架構に伝達されるため、下部支持架構の強度を充分に高める必要がある。
【０００４】
また、上記（２）の構造では、巨大地震の際の振幅が±１ｍにも及ぶ場合もあり、それに対応するには大きなクリアランスを橋梁床版と支持構造体との間に設ける必要があり、結果的に対向する主塔や上部支柱の上記直交方向間の距離が広がり、下部支持架構の長さや太さが大きくなり、それに伴い全体的な強度を高める必要がある上、建設敷地もより広い面積が必要となる。
このような巨大地震は、数百年〜数千年の間隔で発生することを考慮すると、上記構造に伴う高建設コストは経済的であるとはいえない。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、巨大地震が万一発生した際に、橋梁床版が支持構造体に衝突しても、支持構造体に甚大な構造的損傷を与えることを回避し、橋梁床版の比較的簡易な補修により、引き続き橋梁として使用可能な構造を提供するものであり、橋梁の建設・維持に係るイニシャルコスト・ランニングコストの上昇抑制を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、橋梁支持構造体の近傍に位置する橋梁床版における張り出し部に、橋梁支持構造体に衝突した際、破壊し得る脆弱部を設けたもので、その具体的手段は以下に示すとおりである。
【０００７】
具体的手段の１は、
吊り橋や斜張橋における主塔、上下複層の橋梁床版を有する高架橋における支柱などの橋梁支持構造体の近傍に位置する橋梁床版構造で、
橋梁床版は、桁から側方に張り出した張出し床版部を有しており、巨大地震発生時の前記橋梁床版の水平方向の地震動により、前記張り出し床版部が前記橋梁支持構造体に衝突する可能性のあるエリアに、前記衝突に伴い容易に破壊し得る脆弱部を設けた、橋梁における地震対策用床版構造である。
【０００８】
具体的手段の２は、
張り出し床版部の衝突する可能性のあるエリアを、略コ字状に切り欠いた形状の切り欠き部と、該切り欠き部の対向する２側縁の下部に受け部を一体的に形成し、該対向する受け部上に波形鋼板を架設することにより、容易に破壊し得る脆弱部を形成した、橋梁における地震対策用床版構造である。
【０００９】
具体的手段の３は、
張り出し床版部の衝突する可能性のあるエリアを、略コ字状に切り欠いた形状の切り欠き部と、該切り欠き部の対向する２側縁の下部に受け部を一体的に形成し、該対向する受け部上に、並置した複数の鋼製パイプを架設することにより、容易に破壊し得る脆弱部を形成した、橋梁における地震対策用床版構造である。
【００１０】
具体的手段の４は、
張り出し床版部の衝突する可能性のあるエリアを、略コ字状に切り欠いた形状の切り欠き部と、該切り欠き部の対向する２側縁の下部に受け部を一体的に形成し、支持構造体に対向する残りの１側縁は、床版長手方向に延在する水平な中間段部を有する段付傾斜縁として形成され、対向する受け部上に、段付傾斜縁にほぼ一致する形状の側縁を備えたＰＣ板を架設することにより、容易に破壊し得る脆弱部を形成した、橋梁における地震対策用床版構造である。
【００１１】
具体的手段の５は、
張り出し床版部における前記中間段部には、前記段付傾斜縁の傾斜とほぼ等しいか、或いは、それよりやや急な傾斜をもって突出する複数のアンカーバーを設け、ＰＣ板には、アンカーバーが挿入される複数の管状孔を設けることにより容易に破壊し得る脆弱部を形成した、橋梁における地震対策用床版構造である。
【００１２】
具体的手段の６は、
張り出し床版部と前記脆弱部とに亘って一体にアスファルトなどの舗装を施した、橋梁における地震対策用床版構造である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
橋梁床版が支持構造体に衝突しても、支持構造体に甚大な構造的損傷を与えることを回避し、橋梁床版の比較的簡易な補修で、引き続き橋梁として使用可能な構造にすることにより、橋梁の建設・維持に係るイニシャルコスト・ランニングコストの上昇抑制するという目的を、支持構造体に位置する橋梁床版の両側に、容易に破壊し得る脆弱部を形成したもので、以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
【００１４】
【実施例】
図１は、本発明が適用される橋梁の形態の概略を示すものである。
（ａ）は、橋梁床版２の橋軸直角方向両側に主塔１，１を有するもので、吊り橋等で見られるものであり、（ｂ）は、主塔１の両側に橋梁床版２，２が配置されるもので、斜張橋等で多く見られるものである。
また、（ｃ）は、各一対の下部支柱と上部支柱１，１により上下複層の橋梁床版を支持しているもので、都市部の高速道路などに見られ、本発明はその下層の橋梁床版２に適用される。
なお、（ｃ）の変形例として、１本の下部支柱上に口の字状の架構を設けた「ラケット型」とも呼ばれるタイプの支持構造体に支持される橋梁床版にも適用することができるものである。
【００１５】
図２は、本発明の橋梁床版と主塔（上部支柱）との関係を示す縦断面図で、下部架構１１に支承体１２を介して水平動可能に支持された橋梁床版２には、箱桁２１の側縁から張り出し床版部２２を一体に形成してある。
【００１６】
そして、張り出し床版部２２の側縁と、主塔１や上部支柱（以下、「主塔」と総称する）との間には、３０ｃｍ程度の隙間を設けてある。
この隙間は、通常は点検・補修・塗装などのメンテナンス用に設けられるものであり、また、中規模の地震が発生した際には、橋梁床版２が下部架構に対して矢印方向に動いても、主塔１に衝突させないためのものである。
【００１７】
しかし、巨大地震が発生すると、橋梁床版２は矢印方向に±１ｍ程度の幅で繰返振動する可能性があり、その場合、仮に後述する本発明のような構造が採用されていない場合、張り出し床版部２２のＡ部分が損壊するとともに、主塔１のＢ部分にも甚大な損傷を与えることになる。主塔１が甚大な損傷を受けると、その補修は極めて困難であり、最悪の場合、橋の倒壊に繋がる恐れもある。
そこで、本発明では、橋梁床版２の張り出し床版部２２に以下の構造を採用することにより、主塔１の損傷を防止するようにした。
【００１８】
図３は、上記橋梁床版と主塔との関係を示す平面図で、本発明では、主塔１に衝突する可能性のある張り出し床版部２２のエリアにコ字状の切り欠き部２３を設けてあり、この部分に後述する部材を配置して脆弱部とした。
【００１９】
図４は、張り出し床版部における切り欠き部の正面図および斜視図を示すもので、切り欠き部２３の対向する側縁下部には受け部２４，２４が一体的に形成されており、この受け部２４，２４に、脆弱部を構成する部材が架設される。
この受け部２４は、張り出し床版部２２と一体に形成するコンクリート構造体であるが、橋桁２１に一端を支持させた鋼製の片持ち梁により形成することもできる。
【００２０】
【実施例１】
図５は、張り出し床版部における切り欠き部の断面図および斜視図、図６は、橋桁、張り出し床版、波形鋼板、舗装面および欄干を示す斜視図であり、本発明の第１実施例（請求項２）を示すものである。
【００２１】
張り出し床版部の切り欠き部における受け部２４に、波形鋼板４を架設して脆弱部を形成したもので、
切り欠き部の側縁に鋼板２５が添設され、鋼板２５と波形鋼板４とは、図６に示すようにボルトナットや溶接などにより一体化して、通常時の車両の走行に支障のない強度を持たせている。そして、波形鋼板４の上面には、周囲の橋梁床版２２と一体にアスファルトなどの舗装８が施され、側縁部には欄干９が取り付けされている。
【００２２】
巨大地震が発生し、橋梁床版２２が主塔１に衝突すると、脆弱部が主塔１からの圧力を受けて、波形鋼板４は、その谷部に充填されたアスファルトを上方に押し出すとともに、アコーディオンのように押しつぶされることにより、主塔１の損傷を防ぐことができる。
【００２３】
地震による損傷は、この脆弱部及びその近傍の舗装面８や欄干９にとどまり、他の部分、例えば橋梁の中央側は何等損傷を受けないため、地震直後の緊急自動車などの走行を可能にしている。
そして、損傷を受けた舗装面８・欄干９及び波形鋼板４を除去し、新たな波形鋼板４と欄干９を取り付け、再舗装することにより、原状復帰を容易にかつ低コストで行うことができる。
【００２４】
【実施例２】
図７は、張り出し床版部における切り欠き部の断面図および斜視図を示し、本発明の第２実施例（請求項３）を示すものである。
【００２５】
張り出し床版部の切り欠き部における受け部２４に、複数の鋼製パイプ５を架設して脆弱部を形成したもので、
切り欠き部の側縁には鋼板２５が添設してあり、鋼板２５と鋼製パイプ５、及び、鋼製パイプ５，５相互は、ボルトナットや溶接などにより一体化して、第１実施例同様、通常時の車両の走行に支障のない強度を持たせている。そして、鋼製パイプ５の上面には、図示していないが、第１実施例同様、周囲の橋梁床版２２と一体にアスファルトなどの舗装８を施し、欄干９を設けるものである。
巨大地震時には、鋼製パイプ５が押しつぶされることにより、主塔１の損傷を防ぐことができる。地震後の損傷部分の補修は、第１実施例と同様である。
【００２６】
【実施例３】
図８は、張り出し床版部における切り欠き部の断面図、斜視図および分解斜視図を示し、本発明の第３実施例（請求項４，５）を示すものである。
【００２７】
張り出し床版部の切り欠き部における受け部２４にＰＣ板６を架設して脆弱部を形成したもので、
切り欠き部における主塔１に対向する側縁は、床版長手方向に延在する水平な中間段部３２の両側に傾斜角３０°程度の傾斜部３１，３１を有する段付傾斜縁３として形成されている。
一方、ＰＣ板６の一側縁はこの段付傾斜縁３にほぼ一致する形状としてあり、ＰＣ板６の３側縁が、切り欠き部の各受け部２４，２４及び段付傾斜縁３上に支持される。
【００２８】
中間段部３２には、傾斜部３１の傾斜角度と等しいか、あるいはそれよりも急傾斜、例えば３０°〜４０°程度の角度でアンカーバー３５が多数植設され、一方ＰＣ板６には、アンカーバー３５を挿入する管状孔６２が対応位置に設けられている。
また、段付傾斜縁３の端縁部およびＰＣ板６の傾斜端縁部は、それぞれ垂直端面３３，６１として形成され、段付傾斜縁３の上端部及びＰＣ板６の傾斜端縁部にはそれぞれ凹段部３４，６３が設けてあり、この凹段部３４，６３間に亘って長尺で鋼製の継目プレート７が取り付けられる。
【００２９】
第３実施例における脆弱部は以上のように構成されており、長手方向の継目プレート７付近のＰＣ板６上を走行する車両の重量は水平な中間段部３２を介して張り出し床版部２２に円滑に伝達される。
また、傾斜部３１，３１があるため、ＰＣ板６上の車両の走行に伴い、ＰＣ板６を主塔１側に押し出そうとする力が加わるが、アンカーバー３５がその力に抵抗する。
【００３０】
一方、巨大地震時にＰＣ板６が主塔１に衝突した場合、主塔１により、ＰＣ板６を橋梁床版２２の中心方向に押し出す力が加わる。この力を受けて、ＰＣ板６は図示しない上面の舗装を破壊しながら傾斜部３１，３１に沿ってせり上がるように中心方向に移動し、主塔１の損傷を防ぐことができる。
【００３１】
地震後には、舗装を除去し、ＰＣ板６を一端完全に取り外し、アンカーバー３５の補修を行う。そして、ＰＣ板６自体の損傷の程度が小さければ、このＰＣ板６に若干の補修を施して再度設置することも可能であり、また、新たなＰＣ板６を用意し設置してもよい。その後、再舗装される。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本明によれば、巨大地震発生時、主塔や上部支柱と衝突する可能性のある橋梁床版における張り出し床版部のエリアに脆弱部を設けたので、張り出し床版部と主塔や上部支柱との間に大きなクリアランスを設けなくても、或いは、支持架構に対して橋梁床版の橋軸直角方向の動きを拘束しなくても、主塔や上部支柱に甚大な損傷を与えることがなく、地震後の比較的簡単な補修により原状復帰させることができるので、建設コストの上昇を抑制することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の橋梁床版構造を適用する橋梁の種類を示す縦断面図である。
【図２】本発明の橋梁床版と主塔（上部支柱）との関係を示す縦断面図である。
【図３】同上の平面図である。
【図４】張り出し床版部における切り欠き部を示す概略図である。
【図５】本発明の第１実施例を示す概略図である。
【図６】同上の詳細を示す断面斜視図である。
【図７】本発明の第２実施例を示す概略図である。
【図８】本発明の第３実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
１    主塔（上部支柱）
１１  下部架構
１２  支承体
２    橋梁床版
２１  橋桁
２２  張り出し床版部
２３  切り欠き部
２４  受け部
２５  鋼板
３    段付傾斜縁
３１  傾斜部
３２  中間段部
３３  垂直端面
３４  凹段部
３５  アンカーバー
４    波形鋼板
５    鋼製パイプ
６    ＰＣ板
６１  垂直端面
６２  管状孔
６３  凹段部
７    継目プレート
８    舗装
９    欄干
【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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【図７】
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【図８】
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