JP2014190092A - 落橋防止装置及びその設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】下部構造での作業が少なく、コンクリート製の着脱可能な変位制限突起からなる落橋防止装置の設置方法を提供する。
【解決手段】鋼製函体１６と、その下端から外周側に突出するベースプレート１７とからなる鋼製型枠１４を作成する。橋台１の上面にアンカーボルト１３を設置する。鋼製型枠１４の内部に鉄筋を配筋する。ベースプレート１７の貫通孔にアンカーボルト１３を挿通させ、主桁２及び横桁３との間に隙間を隔てて鋼製函体１６を配置した状態で、鋼製型枠１４の高さ及び傾斜を調整する。この鋼製型枠１４のベースプレート１７の外側に枠を設置し、枠内に無収縮モルタルを打設する。無収縮モルタルが硬化した後、鋼製型枠１４の内部にコンクリート１５を打設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、橋桁の脱落を防止する落橋防止装置及びその設置方法に関する。

阪神淡路大震災の際、橋桁が脱落する事例が多く発生した。これを受けて、平成８年に道路橋示方書が改定され、想定を超えた地震力、変位、変形が生じても、落橋という不測事態を防止するため、フェールセーフ機構としての落橋防止システムを設けることが規定された。現在、落橋防止システムとして、桁かかり長、落橋防止構造、変位制限構造、及び段差防止構造が位置付けられ、これらの設計方法が道路橋示方書に規定されている。

これらの中で、橋台や橋脚等の下部構造の上面に鉄筋コンクリート製の変位制限突起を設け、地震時に変位制限突起が橋桁の主桁や横桁に当接して、下部構造に対する橋桁の相対変位を制限する構造が、構造的に有利であり安価でもある。

例えば、特許文献１には、橋台の上面に鉄筋コンクリート製の落橋防止ブロック（変位制限突起）を設置するための鋼製の捨て型枠が記載されている。この型枠は、連結部分に長穴が形成されており、橋桁と型枠との隙間を容易に微調整することできる。また、鉄筋コンクリートと鋼製の型枠が一体化するため、耐力が向上するという効果もある。

なお、特許文献２には、クレーン車を用いて、プレキャスト製の落橋防止ブロックを橋脚の側面に設置する技術が記載されている。この場合、重量物である落橋防止ブロックを支持しながら設置するので、位置調整が困難であり、手間がかかる。

特許第４０７９３４０号公報 特許第４０５１５８４号公報

しかしながら、橋台や橋脚等の下部構造の上面であって主桁の間に変位制限突起を設置するので、作業スペースが狭く、設置作業は困難である。例えば、特許文献１の技術では、配筋と、配筋の外周に型枠を設置する作業とを橋台の上面の狭いスペース内で行う必要がある。

さらに、下部構造と橋桁との間には、車両等による振動を抑制するために、積層ゴム等からなる弾性支承が設置されている。この弾性支承は定期的に交換する必要があるが、その交換作業用のスペースを確保することができず、スペースを確保するために変位制限突起を解体する必要が生じる場合が多い。この場合、弾性支承の交換毎に、変位制限突起を解体して、再構築する必要があるので、交換コストが高くなる上に、橋梁の躯体に悪影響を及ぼすおそれもある。

なお、変位制限突起を鋼製として下部構造にボルトで固定すれば、変位制限突起は着脱自在となる。しかし、鋼製の変位制限突起は、同等の性能を有するコンクリート製の変位制限突起に比較して非常に高価である。

本発明は、以上の点に鑑み、下部構造での作業が少なく、コンクリート製の着脱可能な変位制限突起からなる落橋防止装置及びその設置方法を提供することを目的とする。

本発明の落橋防止装置の設置方法は、橋桁を支承する下部構造の上に前記橋桁の変位を制限する変位制限突起を設置する落橋防止装置の設置方法であって、上面が開放された鋼製函体と、前記鋼製函体の下端から前記鋼製函体の外周側に突出し、ボルト挿通孔が形成されたベースプレートとからなる鋼製型枠を作成する工程と、前記下部構造の上面に、上方に突出するアンカーボルトを設置する工程と、前記鋼製型枠の内部に鉄筋を配筋する工程と、前記ベースプレートの前記ボルト挿通孔に前記アンカーボルトを挿通させ、前記橋桁の主桁及び横桁との間に予め設定された隙間を隔てて前記鋼製函体を配置した状態で、前記鋼製型枠の高さ及び傾斜を調整する工程と、前記高さ及び傾斜を調整した鋼製型枠の前記ベースプレートの外側に、前記下部構造の上面から前記ベースプレートの下面以上までの高さを有する枠を設置し、前記枠内に前記ベースプレートの下面まで無収縮モルタルを打設する工程と、前記無収縮モルタルが硬化した後、前記鋼製型枠の内部にコンクリートを打設する工程とを含むことを特徴とする。

本発明の落橋防止装置の設置方法によれば、鋼製型枠を下部構造の上面に設置して高さ及び傾斜を調整する工程の後、鋼製型枠の内部にコンクリートを打設する工程を行う。そのため、鋼製型枠とその内部の鉄筋のみの軽量な状態で、設置位置、高さ及び傾斜の調整を行うことができる。

また、鋼製型枠の内部の配筋作業を、下部構造の上面ではなく、地上で行うことが可能であるので、効率的に作業を行うことができる。

また、下部構造と一体化された通常の鉄筋コンクリート製の変位制限突起とは異なり、変位制限突起は、下部構造に対して着脱可能であるので、弾性支承の交換時などに解体する必要がない。よって、変位制限突起を繰り返し使用でき、変位制限突起の解体、再製作に要する費用が不要となり、全体のコストを抑えることが可能となる。また、変位制限突起はコンクリート製であるので、同様の特性を有する鋼製の変位制限突起よりも安価に作製することができる。

本発明の落橋防止装置の設置方法において、既存の前記下部構造の内部に配筋された鉄筋の位置を求め、求めた前記鉄筋の位置を避けて前記アンカーボルトを打設するために孔を前記下部構造に削孔する工程を含むことが好ましい。

この場合、既存の下部構造に変位制限突起を設置することができる。

本発明の落橋防止装置の設置方法において、前記下部構造に設置された前記アンカーボルトの位置を実測する工程を含み、前記実測したアンカーボルトの位置に合わせて前記ボルト挿通孔を前記ベースプレートに形成することが好ましい。

この場合、変位制限突起を予め設定された位置に設置することができる。よって、変位制限突起と主桁及び横桁との隙間が予め設定された隙間となる。

なお、本発明の落橋防止装置の設置方法において、前記鋼製函体の前記主桁及び前記横桁に対向する面に、緩衝材を設置する工程を含むことが好ましい。

本発明の落橋防止装置は、橋桁の主桁及び横桁と予め設定された隙間を隔てて対向する面を有する鋼製函体と、前記鋼製函体の下端から前記鋼製函体の外周側に突出し、ボルト挿通孔が形成されたベースプレートとからなる鋼製型枠、前記鋼製型枠の内部に、前記鋼製型枠と一体に形成された鉄筋コンクリートとからなる変位制限突起、前記橋桁を支承する下部構造の上面に、無収縮モルタルが硬化されてなり、上面から突出するアンカーボルトが設置された台座、及び、前記ベースプレートの前記ボルト挿通孔に挿通された前記アンカーボルトと螺合して、前記鋼製型枠を前記台座の上面に着脱自在に固定するナットとを備えることを特徴とする。

本発明の落橋防止装置によれば、下部構造と一体化された通常の鉄筋コンクリート製の変位制限突起とは異なり、変位制限突起は、下部構造に対して着脱可能であるので、弾性支承の交換時などに解体する必要がない。よって、変位制限突起を繰り返し使用でき、変位制限突起の解体、再製作に要する費用が不要となり、全体のコストを抑えることが可能となる。また、変位制限突起はコンクリート製であるので、同様の特性を有する鋼製の変位制限突起よりも安価に作製することができる。

本発明における変位制限突起は、ベースプレートとアンカーボルトのみで下部構造と接合されている。そのため、橋桁の主桁や横桁が変位制限突起に当接した際に生じる応力を下部構造に伝達することができるように、ベースプレートを剛強なものとする必要がある。

そこで、本発明の落橋防止装置において、前記ベースプレートは、前記鋼製函体を構成する鋼板よりも厚い鋼板から形成されていることが好ましい。

この場合、溶接などによって、ベースプレートを鋼製函体に強固に固定するができる。

本発明の落橋防止装置において、前記鋼製函体の前記主桁又は前記横桁と対向する面は、下部が前記主桁又は前記横桁との間隔が前記隙間より大きくなるように形成されていることことが好ましい。

この場合、鋼製型枠と主桁又は横桁との間に作業スペースが生じ、ベースプレートとアンカーボルトとを接合する作業が容易となる。また、鋼製型枠の内部に打設するコンクリート量が削減されるので、変位制限突起が軽量化され、弾性支承の交換時などにおける変位制限突起の取り外し、取り付けが容易となる。

本発明の実施形態に係る落橋防止装置を示す正面図。 落橋防止装置の側面図。 落橋防止装置の上面図。

本発明の実施形態に係る落橋防止装置１０について図１から図３を参照して説明する。落橋防止装置１０は、橋台１に設置する場合も橋脚に設置する場合も、落橋防止装置１０の構成、及びその設置方法は同様であるので、以下、橋台１に設置する場合について説明する。

落橋防止装置１０は、橋台１の上面に形成された台座１１と、台座１１の上に着脱自在に設置された変位制限突起１２とから構成される。

台座１１は、橋台１の上面に形成され、無収縮モルタルが硬化されてなるものであり、その上面が水平となっている。そして、台座１１の上面からアンカーボルト１３が上方に向けて突出して設置されている。アンカーボルト１３は、橋台１の内部にその基端部が埋め込まれている。

変位制限突起１２は、鋼製型枠１４と、鋼製型枠１４内に打設されて硬化したコンクリート１５とからなる。

鋼製型枠１４は、変位制限突起１２の外側面を構成し、上面が開放された鋼製函体１６と、鋼製函体１６の下端面に固定されたベースプレート１７とからなり、内部に鉄筋が配筋されている。

鉄筋は、打設したコンクリートが鋼製型枠１４と一体化するように配筋されている。例えば、鋼製函体１６の内側に、孔あき鋼板ジベルを溶接し、その孔に鉄筋を貫通させればよい。

ベースプレート１７は、鋼製函体１６を形成する鋼板より厚い鋼板からなり、鋼製函体１６に溶接等によって強固に固定されている。これにより、ベースプレート１７は、剛強なものとなり、橋桁の主桁２や横桁３が変位制限突起１２に当接した際に生じる応力を橋台１に伝達することができる。

ベースプレート１７は、ここでは、鋼製型枠１４の下端面を閉塞する平板状であるが、鋼製型枠１４の下端面を開放するリング状であってもよい。ベースプレート１７には、台座１１から突出するアンカーボルト１３の配置に合わせた位置に、貫通孔（ボルト挿通孔）が形成されている。鋼製函体１６の横断面及びベースプレート１７は、ここでは矩形状であるが、円形状など矩形状以外の形状であってもよい。

鋼製函体１６は、主桁２及び横桁３とそれぞれ予め設定された隙間を確保する形状に構成されている。即ち、鋼製函体１６は、左右の対向する主桁２の面とそれぞれ予め設定された隙間を隔てて平行に位置する略平面を左右両側面に、対向する横桁３の面と予め設定された隙間を隔てて平行に位置する略平面を前側面に有する。

鋼製函体１６は、左右の主桁２に対向する側において、所定の高さ以下は前記隙間より大きくなるように、即ち、左右方向の幅が短くなるように切り欠かれて、正面視でＴ字形状となっている。左右方向の幅が短くなる範囲の高さは、ベースプレート１７とアンカーボルト１３とをナット１８で接合する作業に支障のない高さに設定されている。

鋼製函体１６の主桁２及び横桁３と対向する面には、それぞれ緩衝材１９が設置されている。

以下、本発明の実施形態に係る落橋防止装置１０の設置方法について図面を参照して説明する。

まず、橋台１にアンカーボルト１３を設置する第１の工程を行う。アンカーボルト１３は橋台１の内部に配筋された鉄筋を避けて設置される。

なお、既存の橋台１の上に新たに落橋防止装置１０を設置する場合、最初に、橋台１の内部に配筋された鉄筋の位置を探査してアンカーボルト１３を設置するための孔を削孔する必要がある。さらに、落橋防止装置１０を設置するスペースが不足する場合、橋台１から突出する沓座を増設してもよい。沓座は橋台１の一部である。また、鋼製函体１６の所定の面に緩衝材１９を設置する。

次に、鋼製型枠１４の内部に鉄筋を配筋し、ベースプレート１７にアンカーボルト１３を挿通させるための貫通孔を穿孔する第２の工程を行う。落橋防止装置１０の設置位置によって、アンカーボルト１３の位置は異なるので、その位置を実測し、これに合わせてベースプレート１７に貫通孔を穿孔する。なお、第１の工程の前に第２の工程を行ってもよく、第１の工程と第２の工程とを同時に行ってもよい。

次に、内部に鉄筋を配筋した状態で鋼製型枠１４をクレーン車などによって吊上げ、橋台１の上に移動させる第３の工程を行う。

次に、アンカーボルト１３をベースプレート１７の貫通孔を挿通させて、橋台１の上面に鋼製型枠１４を仮設置した後、鋼製型枠１４の高さ及び傾斜を調整する第４の工程を行う。橋台１の上面は雨水を排水するために勾配を有しており、この勾配や不陸等によって鋼製型枠１４が傾斜しないように、調整する。調整は、橋台１の上面とベースプレート１７の下面との隙間にフィラープレートを設置して行えばよい。隙間が大きい場合には、ナットなどを併用してもよい。

鋼製型枠１４の高さ及び傾斜の調整は、橋梁の下面に設置したチェーンブロックなどを用いて鋼製型枠１４を吊り下げた状態で行ってもよく、橋台１に設置したジャッキなどで鋼製型枠１４を持ち上げた状態で行ってもよい。

次に、アンカーボルト１３にナット１８を螺合させて、鋼製型枠１４を橋台１の上に固定する第５の工程を行う。なお、無収縮モルタルを流し込んだ後に、ナット１８を螺合してもよい。

次に、ベースプレート１７の周囲にモルタル止めの枠（不図示）を設置し、この枠内に無収縮モルタルを流し込む第６の工程を行う。

そして、無収縮モルタルが硬化した後、鋼製型枠１４内にコンクリート１５を打設する第７の工程を行う。これにより、無収縮モルタルが硬化してなる台座１１の上に、変位制限突起１２が形成される。なお、モルタル止めの枠は解体しても、解体しなくてもよい。

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、鋼製型枠１４を橋台１の上に設置して高さ及び傾斜を調整する第４の工程の後、第７の工程でコンクリート１５を打設する。そのため、鋼製型枠１４とその内部の鉄筋のみの軽量な状態で設置位置、高さ及び傾斜の調整を行うことができる。

また、鋼製型枠１４の内部の配筋作業を、橋台１ではなく、地上で行うことが可能であるので、効率的に作業を行うことができる。

また、橋台１と一体化された通常の鉄筋コンクリート製の変位制限突起とは異なり、変位制限突起１２は、橋台１に対して着脱可能であるので、積層ゴムなどからなる弾性支承５の交換時に解体する必要がない。よって、変位制限突起１２を繰り返し使用でき、変位制限突起１２の解体、再製作に要する費用が不要となり、全体のコストを抑えることが可能となる。また、変位制限突起１２は、コンクリート製であるので、同様の特性を有する鋼製の変位制限突起よりも安価に作製することができる。

なお、変位制限突起１２に、弾性支承５の交換時に変位制限突起１２を橋台１などから吊り下げるためのフックなどの吊り下げ手段を設置してもよい。吊り下げ手段は、鋼製函体１６に設置しても、鋼製函体１６に打設されたコンクリート１５に固定されるように設置してもよい。

橋台１の内部鉄筋を避けてアンカーボルト１３を設置する場合、アンカーボルト１３の位置を実測し、これに合わせてベースプレート１７に貫通孔を穿孔することが好ましい。また、アンカーボルト１３の位置を実測することにより、設置誤差により橋台と橋梁との位置関係が設計値と異なっていても、変位制限突起１２を予め設定された位置に設置することができる。さらに、鋼製型枠１４を設置する面の傾斜や不陸に拘らず、変位制限突起１２を予め設定された傾斜で設置することができる。

これらによって、変位制限突起１２と主桁２及び横桁３との隙間が正確に予め設定された隙間となる。そのため、１本の橋梁に複数の変位制限突起１２を設置する場合、地震等により橋桁４が移動しても、全ての変位制限突起１２が同時に主桁２又は横桁３に当接して、変位制限機能が効果的に奏される。

また、鋼製函体１６は、左右方向の幅が短くなるように切り欠かれて、正面視でＴ字形状となっている。そのため、鋼製型枠１４と主桁２との間に作業スペースが生じ、ベースプレート１７とアンカーボルト１３とをナット１８で接合する作業が容易となる。また、鋼製型枠１４の内部に打設するコンクリート量が削減されるので、変位制限突起１２が軽量化され、弾性支承５の交換時における変位制限突起１２の取り外し、取り付けが容易となる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、鋼製函体１６の横桁３と対向する面の下部も切り欠いてもよい。

１…橋台（下部構造）、 ２…主桁、 ３…横桁、 ４…橋桁、 ５…弾性支承、 １０…落橋防止装置、 １１…台座、 １２…変位制限突起、 １３…アンカーボルト、 １４…鋼製型枠、 １５…コンクリート、 １６…鋼製函体、 １７…ベースプレート、 １８…ナット、 １９…緩衝材。

Claims (7)

1. 橋桁を支承する下部構造の上に前記橋桁の変位を制限する変位制限突起を設置する落橋防止装置の設置方法であって、
   上面が開放された鋼製函体と、前記鋼製函体の下端から前記鋼製函体の外周側に突出し、ボルト挿通孔が形成されたベースプレートとからなる鋼製型枠を作成する工程と、
   前記下部構造の上面に、上方に突出するアンカーボルトを設置する工程と、
   前記鋼製型枠の内部に鉄筋を配筋する工程と、
   前記ベースプレートの前記ボルト挿通孔に前記アンカーボルトを挿通させ、前記橋桁の主桁及び横桁との間に予め設定された隙間を隔てて前記鋼製函体を配置した状態で、前記鋼製型枠の高さ及び傾斜を調整する工程と、
   前記高さ及び傾斜を調整した鋼製型枠の前記ベースプレートの外側に、前記下部構造の上面から前記ベースプレートの下面以上までの高さを有する枠を設置し、前記枠内に前記ベースプレートの下面まで無収縮モルタルを打設する工程と、
   前記無収縮モルタルが硬化した後、前記鋼製型枠の内部にコンクリートを打設する工程とを含むことを特徴とする落橋防止装置の設置方法。
2. 既存の前記下部構造の内部に配筋された鉄筋の位置を求め、求めた前記鉄筋の位置を避けて前記アンカーボルトを打設するために孔を前記下部構造に削孔する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の落橋防止装置の設置方法。
3. 前記下部構造に設置された前記アンカーボルトの位置を実測する工程を含み、
   前記実測したアンカーボルトの位置に合わせて前記ボルト挿通孔を前記ベースプレートに形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の落橋防止装置の設置方法。
4. 前記鋼製函体の前記主桁及び前記横桁に対向する面に、緩衝材を設置する工程を含むことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の落橋防止装置の設置方法。
5. 橋桁の主桁及び横桁と予め設定された隙間を隔てて対向する面を有する鋼製函体と、前記鋼製函体の下端から前記鋼製函体の外周側に突出し、ボルト挿通孔が形成されたベースプレートとからなる鋼製型枠、
   前記鋼製型枠の内部に、前記鋼製型枠と一体に形成された鉄筋コンクリートとからなる変位制限突起、
   前記橋桁を支承する下部構造の上面に、無収縮モルタルが硬化されてなり、上面から突出するアンカーボルトが設置された台座、
   及び、前記ベースプレートの前記ボルト挿通孔に挿通された前記アンカーボルトと螺合して、前記鋼製型枠を前記台座の上面に着脱自在に固定するナットとを備えることを特徴とする落橋防止装置。
6. 前記ベースプレートは、前記鋼製函体を構成する鋼板よりも厚い鋼板から形成されていることを特徴とする請求項５に記載の落橋防止装置。
7. 前記鋼製函体の前記主桁又は前記横桁と対向する面は、下部が前記主桁又は前記横桁との間隔が前記隙間より大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の落橋防止装置。

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