JP6573477B2 - 鋼桁補強方法 - Google Patents
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そのウェブの面外変形を抑制して疲労亀裂の発生や進行を抑えるように、ウェブの両側面に補強材を溶接して補強することがあるが、溶接部分が金属疲労による弱点となることがあるので、溶接によらない補強も検討されている。
また、H形鋼のウェブを補強するために、H形鋼のフランジ間で寸法調節し、上端部と下端部をそれぞれ上フランジと下フランジに突き当てて固定するスティフナージャッキが知られている(例えば、非特許文献1参照。)。
また、上フランジと下フランジの間にスティフナージャッキを固定した後、橋桁に作用する荷重や振動などによって上フランジと下フランジの間隔が広がることがあると、スティフナージャッキが外れてしまう虞がある。
上フランジと下フランジをウェブで連結してなる略H形断面を有する鋼桁を補強するための鋼桁補強方法であって、
第1部材と第2部材の間に備えられた弾性部材によって前記第1部材と前記第2部材を互いに離間させる方向に付勢可能に構成された付勢手段を前記ウェブの両側にそれぞれ設置して、前記弾性部材の弾性復元力によって前記第1部材を前記上フランジに向けて押圧するとともに前記第2部材を前記下フランジに向けて押圧するため、
前記弾性部材を収縮させた状態で前記付勢手段を前記上フランジと前記下フランジの間に設置した後、前記弾性部材を伸長させることによって、前記第1部材と前記第2部材をそれぞれ前記上フランジと前記下フランジに圧接させて、前記上フランジと前記下フランジを離間させる方向の付勢力を付与するようにした。
特に、プレストレスを掛けて収縮させた弾性部材を備えている付勢手段を上フランジと下フランジの間に載置した後、その弾性部材を伸長させて、付勢部材の両方の端部(第1部材と第2部材)をそれぞれ上フランジと下フランジに圧接させるようにすれば、弾性部材が拡張する力(弾性復元力)を利用して、上フランジと下フランジの間に付勢手段を容易に設置することができるので、鋼桁を補強する鋼桁補強構造を短時間で施工することができる。
上フランジと下フランジをウェブで連結してなる略H形断面を有する鋼桁を補強するための鋼桁補強方法であって、
第1部材と第2部材の間に備えられた弾性部材によって前記第1部材と前記第2部材を互いに離間させる方向に付勢可能に構成された付勢手段を前記ウェブの両側にそれぞれ設置して、前記弾性部材の弾性復元力によって前記第1部材を前記上フランジに向けて押圧するとともに前記第2部材を前記下フランジに向けて押圧するため、
前記上フランジと前記下フランジの間に前記付勢手段を設置した後、前記第1部材と前記弾性部材を前記上フランジに向けて押し上げ、前記第1部材を前記上フランジに当接させた後も前記弾性部材を前記上フランジに向けて押し上げて前記弾性部材を収縮させることによって、前記第1部材と前記第2部材をそれぞれ前記上フランジと前記下フランジに圧接させて、前記上フランジと前記下フランジを離間させる方向の付勢力を付与するようにした。
特に、弾性部材を備えている付勢手段を上フランジと下フランジの間に載置した後、第1部材と弾性部材を上フランジに向けて押し上げて第1部材を上フランジに当接させるとともに更に弾性部材を押し上げて、その弾性部材にポストストレスを掛けて弾性部材を収縮させて、付勢部材の両方の端部(第1部材と第2部材)をそれぞれ上フランジと下フランジに圧接させるようにすれば、弾性部材が拡張する力(弾性復元力)を利用して、上フランジと下フランジの間に付勢手段を設置することができるので、鋼桁を補強する鋼桁補強構造を容易に施工することができる。
上フランジと下フランジをウェブで連結してなる略H形断面を有する鋼桁を補強するための鋼桁補強方法であって、
第1部材と第2部材の間に備えられた弾性部材によって前記第1部材と前記第2部材を互いに離間させる方向に付勢可能に構成された付勢手段を前記ウェブの両側にそれぞれ設置して、前記弾性部材の弾性復元力によって前記第1部材を前記上フランジに向けて押圧するとともに前記第2部材を前記下フランジに向けて押圧するため、
前記上フランジと前記下フランジの間に前記付勢手段を設置した後、前記第1部材を前記上フランジに向けて押し上げ、前記第2部材と前記弾性部材を前記下フランジに向けて押し下げるようにし、前記第1部材を前記上フランジに当接させた後も前記弾性部材を前記下フランジに向けて押し下げて前記弾性部材を収縮させることによって、前記第1部材と前記第2部材をそれぞれ前記上フランジと前記下フランジに圧接させて、前記上フランジと前記下フランジを離間させる方向の付勢力を付与するようにした。
特に、弾性部材を備えている付勢手段を上フランジと下フランジの間に載置した後、第1部材を上フランジに向けて押し上げて第1部材を上フランジに当接させるとともに、第2部材と弾性部材を下フランジに向けて押し下げるようにし、その弾性部材にポストストレスを掛けて弾性部材を収縮させて、付勢部材の両方の端部(第1部材と第2部材)をそれぞれ上フランジと下フランジに圧接させるようにすれば、弾性部材が拡張する力(弾性復元力)を利用して、上フランジと下フランジの間に付勢手段を設置することができるので、鋼桁を補強する鋼桁補強構造を容易に施工することができる。
図1は、鋼桁補強構造100を示す正面図である。
鋼桁補強構造100は、上フランジ1aと下フランジ1bをウェブ1cで連結してなる略H形断面を有する鋼桁1を補強するための構造体である。
鋼桁1は、橋脚や橋台などの支持構造物2上に配設されており、鋼桁1の上に軌道を敷設可能な床版3が架設されている。
軸体12は、その軸線方向に進退可能に筒体11内に配されている。
弾性部材13は、例えば、ばね部材(ここではコイルばね)であり、一端部を筒体11に突き当て、他端部を軸体12に突き当てている。この弾性部材13は、筒体11と軸体12を互いに離間させる方向に付勢する。
つまり、付勢手段10は、筒体11を上フランジ1aに接触させ、軸体12を下フランジ1bに接触させて、上フランジ1aと下フランジ1bを互いに離間させる方向の付勢力を付与している。
この付勢手段10は、鋼桁1のウェブ1cを挟む配置でウェブ1cの両側に対を成して設置されている。図1では一対の付勢手段10が鋼桁1に設置されているが、二対以上の付勢手段10を設置するようにしてもよい。
例えば、圧接している部分の摩擦抵抗を増す処理としては、圧接する箇所の表面をざらつかせるように細かな凹凸を付与する加工処理や、圧接部分の界面に硬質粒子や硬質粒子を含むシート材を介装させる処理などがある。
このような摩擦抵抗を増す処理が、筒体11の上面と上フランジ1aとが圧接している部分と、軸体12の下面と下フランジ1bとが圧接している部分に施されていることで、鋼桁1のフランジ間に取り付けられた付勢手段10がずれ難くなり、フランジ間での付勢手段10の姿勢が安定する。
つまり、上フランジ1aが下に傾いた側の付勢手段10の付勢力が強く、ウェブ1cを挟んだ反対側の付勢手段10の付勢力が弱くなるので、対を成す付勢手段10は面外変形した鋼桁1を復元するのに好適な力を作用させることができる。
そして、図2(a)に示すように、係合ピンPで仮留めした付勢手段10を、鋼桁1のウェブ1cの両側に対を成すように設置する。
こうして、上フランジ1aと下フランジ1bを離間させる方向に付勢する付勢手段10を、上フランジ1aと下フランジ1bの間に容易に設置することができ、鋼桁補強構造100を構成することができる。
そして、上フランジ1aと下フランジ1bの間に設置された付勢手段10は、弾性部材13の反発力によって、筒体11を上フランジ1aに向けて押圧するとともに、軸体12を下フランジ1bに向けて押圧しているので、鋼桁1に作用する荷重や振動などによって上フランジ1aと下フランジ1bの間隔が僅かに広がることがあっても、筒体11を上フランジ1aに圧接させるとともに、軸体12を下フランジ1bに圧接させることができるので、従来技術のスティフナージャッキのように外れてしまうことがない。
また、付勢手段10は鋼桁1に溶接されていないので、不具合の生じた付勢手段10を交換したり、ばね力の異なる付勢手段10に交換したりする作業を容易に行うことができる。
このように、本実施形態の鋼桁補強構造100であれば、略H形断面を有する鋼桁1を好適に補強することができる。
なお、筒体11を上側、軸体12を下側にして付勢手段10を設置するようにすれば、雨水が筒体11内に溜まらない構造となる。
次に、本発明に係る鋼桁補強構造及び鋼桁補強方法の実施形態2について説明する。なお、実施形態1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
なお、軸体12の上面と上フランジ1aとが圧接している部分と、筒体11の下面と下フランジ1bとが圧接している部分には、摩擦抵抗を増す処理が施されており、鋼桁1のフランジ間に取り付けられた付勢手段10がずれ難くなっている。
なお、可動板13aは、筒体11の内壁に密接するサイズを有している。
そして、可動板13aと軸体12の間で弾性部材13を所定長に収縮させた状態で、筒体11内に注入した固化材料14を固化させることによって、付勢手段10は、軸体12の上面を上フランジ1aに圧接させて軸体12を上フランジ1aに向けて押圧し、筒体11の下面を下フランジ1bに圧接させて筒体11を下フランジ1bに向けて押圧するようになる。
こうして、上フランジ1aと下フランジ1bを離間させる方向に付勢する付勢手段10を、上フランジ1aと下フランジ1bの間に容易に設置することができ、鋼桁補強構造100を構成することができる。
そして、可動板13aと軸体12の間で弾性部材13を所定長に収縮させた状態で、筒体11内に注入した固化材料14を固化させることによって、付勢手段10は、筒体11の上面を上フランジ1aに圧接させて筒体11を上フランジ1aに向けて押圧し、軸体12の下面を下フランジ1bに圧接させて軸体12を下フランジ1bに向けて押圧するようになる。
こうして、上フランジ1aと下フランジ1bを離間させる方向に付勢する付勢手段10を、上フランジ1aと下フランジ1bの間に容易に設置することができ、鋼桁補強構造100を構成することができる。
例えば、図5に示すように、筒体11に内挿されている弾性部材13の反発力によって、軸体12の上面を上フランジ1aに圧接させ、筒体11の下面(底面部)を下フランジ1bに圧接させる構成の付勢手段10に、アブソーバーの機能を付与したものでもよい。
具体的に、アブソーバー機能を有する付勢手段10は、例えば図5に示すように、筒体11内に挿入された弾性部材13と、弾性部材13の上端に取り付けられた可動板13aと、可動板13aの上面に設けられたインナーチューブ12aと、筒体11内を進退する軸体12の下面に設けられ、インナーチューブ12a内に挿入されるピストン12bと、可動板13aと軸体12との間の筒体11内に満たされているオイル15等を備えている。なお、オイル15は、インナーチューブ12aに設けられているオリフィス12cを通じてインナーチューブ12aの内外に流動可能になっている。
このような付勢手段10が設置された鋼桁補強構造100であっても、略H形断面を有する鋼桁1を好適に補強することができる。
1a 上フランジ
1b 下フランジ
1c ウェブ
2 支持構造物
3 床版
10 付勢手段
11 筒体
11a 注入口
12 軸体
13 弾性部材
13a 可動板
100 鋼桁補強構造
Claims (3)
- 上フランジと下フランジをウェブで連結してなる略H形断面を有する鋼桁を補強するための鋼桁補強方法であって、
第1部材と第2部材の間に備えられた弾性部材によって前記第1部材と前記第2部材を互いに離間させる方向に付勢可能に構成された付勢手段を前記ウェブの両側にそれぞれ設置して、前記弾性部材の弾性復元力によって前記第1部材を前記上フランジに向けて押圧するとともに前記第2部材を前記下フランジに向けて押圧するため、
前記弾性部材を収縮させた状態で前記付勢手段を前記上フランジと前記下フランジの間に設置した後、前記弾性部材を伸長させることによって、前記第1部材と前記第2部材をそれぞれ前記上フランジと前記下フランジに圧接させて、前記上フランジと前記下フランジを離間させる方向の付勢力を付与することを特徴とする鋼桁補強方法。 - 上フランジと下フランジをウェブで連結してなる略H形断面を有する鋼桁を補強するための鋼桁補強方法であって、
第1部材と第2部材の間に備えられた弾性部材によって前記第1部材と前記第2部材を互いに離間させる方向に付勢可能に構成された付勢手段を前記ウェブの両側にそれぞれ設置して、前記弾性部材の弾性復元力によって前記第1部材を前記上フランジに向けて押圧するとともに前記第2部材を前記下フランジに向けて押圧するため、
前記上フランジと前記下フランジの間に前記付勢手段を設置した後、前記第1部材と前記弾性部材を前記上フランジに向けて押し上げ、前記第1部材を前記上フランジに当接させた後も前記弾性部材を前記上フランジに向けて押し上げて前記弾性部材を収縮させることによって、前記第1部材と前記第2部材をそれぞれ前記上フランジと前記下フランジに圧接させて、前記上フランジと前記下フランジを離間させる方向の付勢力を付与することを特徴とする鋼桁補強方法。 - 上フランジと下フランジをウェブで連結してなる略H形断面を有する鋼桁を補強するための鋼桁補強方法であって、
第1部材と第2部材の間に備えられた弾性部材によって前記第1部材と前記第2部材を互いに離間させる方向に付勢可能に構成された付勢手段を前記ウェブの両側にそれぞれ設置して、前記弾性部材の弾性復元力によって前記第1部材を前記上フランジに向けて押圧するとともに前記第2部材を前記下フランジに向けて押圧するため、
前記上フランジと前記下フランジの間に前記付勢手段を設置した後、前記第1部材を前記上フランジに向けて押し上げ、前記第2部材と前記弾性部材を前記下フランジに向けて押し下げるようにし、前記第1部材を前記上フランジに当接させた後も前記弾性部材を前記下フランジに向けて押し下げて前記弾性部材を収縮させることによって、前記第1部材と前記第2部材をそれぞれ前記上フランジと前記下フランジに圧接させて、前記上フランジと前記下フランジを離間させる方向の付勢力を付与することを特徴とする鋼桁補強方法。
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