JPH1088519A - 橋梁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 橋脚と橋梁主桁とを剛結固定した橋梁構造を
提供する。 【解決手段】 橋梁構造は、橋脚と橋梁主桁よりなる橋
梁構造において、橋梁主桁の支承格点部に設けた突出部
を橋脚上部のコンクリート中に埋め込み、橋梁主桁と橋
脚とを支承格点部において剛結固定する。鉄筋及び鉄筋
鉄骨コンクリート橋脚構造は、支承格点部のみが補強鋼
管で覆われコンクリートで充填される。橋脚の全長が鋼
管橋脚であるときは、橋脚鋼管上部に挿入された突出部
外側周囲をコンクリートで充填し剛結固定するか、また
は鋼管全長にわたってコンクリートで充填し剛結固定す
る。支承格点部の突出部外面及び支承格点部の橋脚の鋼
管内面の少なくとも一方の面に突起部を設ける。鋼管橋
梁主桁は、少なくとも支承格点部及び橋梁主桁鋼管の設
計発生断面力及び騒音防止に応じて鋼管の一部分にコン
クリートを充填し、騒音防止には軽量コンクリートが好
ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は橋脚と橋梁主桁とを
剛結固定した橋梁構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、橋脚と橋梁の支承は、支承格点部
にヒンジを設け、支承格点部で水平歪みを緩和し且つ梁
の回転およびスライドをある程度見込んだ支承構造であ
った。しかしながら、近年構造物は大型化して従来のヒ
ンジ支承構造では製造コスト及びそのメンテナンスコス
トも非常に高価になってきている。また、このようなヒ
ンジ支承は地震時に構造物の横梁および橋梁の落下を招
く危険性がある。したがって、製造コスト及びそのメン
テナンスコストが低く、地震時に落下の危険性が回避で
きる支承格点部を剛結固定する方法及び橋梁構造が求め
られ、次に示すような技術が開示さている。

【０００３】特開平４−９２００７号公報には、橋脚と
橋梁主桁との接合構造が開示され、頂部にネジ部を設け
た橋脚の主鉄筋を橋梁鋼製主桁に貫通してナットにて締
結固定する接合構造が記載されている。これにより橋脚
と橋梁主桁は一体化され、荷重伝達がされる。しかしな
がら、この接合方法では主桁接合部の強度が低下するた
めに、この強度低下を補う補強部材が必要となる。さら
に、橋脚から橋梁主桁に延ばす主鉄筋のネジ加工、橋梁
主桁の穴明け及び延ばされた主鉄筋と橋梁主桁の芯合わ
せ等の複雑で高価な現場作業が必要となる。

【０００４】特開平５−３１１７４６号公報には、柱構
造物の上下の中空柱内管の接合部を中空外管で取り囲
み、中空外管内にコンクリートを充填して、上下の中空
柱内管を結合一体化するコンクリート充填鋼管柱構造物
を開示する。しかし、この方法は柱と横梁を直接一体化
結合するものでなく、列車、自動車ならびに台風などの
動的荷重が加わる橋梁のように大型重量構造物の結合方
法としては使用すことはできない。

【０００５】通常、梁部材と橋脚部材の接合には、鋼構
造の梁部材の鋼製主桁内に鉄筋コンクリート構造柱脚の
頂部から延長して主桁と互いに重複して鉄筋コンクリー
ト構造梁を存在させ、互いにコンクリートを充填し接合
した接合構造とするのが一般的である。これにより、鋼
構造の梁部材と鉄筋コンクリート構造の梁部材が一体化
されが、梁部材を主桁と互いに加工し且つ現場での組合
せボルト締め作業等が必要となる。

【０００６】上記先行技術においては、鉄骨柱構造物同
士或いは鉄骨鉄筋コンクリート柱構造物の鉄筋または鉄
骨部材を延長して梁部材として直接結合して一体化する
結合方法である。したがって、鉄骨柱構造物及び鉄骨鉄
筋コンクリート柱構造物の鉄筋または鉄骨部材を互いに
構造部内に延在させるための鉄骨鉄筋加工及び現場での
延在工事が煩雑になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように橋梁構造
の大型化により構造物の支承が従来のヒンジ支承構造で
は製造コスト並びにメンテナンスコストが高くなり、ま
た、ヒンジ支承構造物は地震時に梁の落下等の問題を含
んでいる。これらの課題を解決することを目的としヒン
ジ支承部構造を剛結固定構造に代える方法が最近提案さ
れてる。しかし、従来の剛結固定構造は鉄骨鉄筋の付加
的機械加工及び現場での延在工事が煩雑になる課題を有
していた。本発明はこれらの付加的機械加工及び現場で
の延在工事を必要としない、剛結固定した橋梁構造を目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、橋
脚と橋梁主桁よりなる橋梁構造において、橋梁主桁の支
承格点部に設けた突出部を橋脚上部のコンクリート中に
埋め込み、橋梁主桁と橋脚とを剛結固定することを特徴
とする橋梁構造によって達成される。上記課題は、また
橋脚が鉄筋コンクリート橋脚でなり、橋脚の支承格点部
の外側面が補強鋼管で覆われコンクリートで充填される
橋梁構造によって達成される。

【０００９】また、上記課題は、橋脚の全長が鋼管橋脚
よりなり、鋼管上部の内側領域に挿入された突出部の外
側周囲をコンクリートで充填し剛結固定する橋梁構造に
よって達成される。さらに、上記課題は、橋脚の全長が
鋼管橋脚よりなり、鋼管橋脚上部を含め鋼管橋脚全長に
わたってコンクリートで充填し剛結固定する橋梁構造に
よって達成される。

【００１０】さらに、上記課題は、支承格点部のコンク
リートと接触する突出部の外面、及び支承格点部の橋脚
のコンクリートと接触する鋼管橋脚の内面の少なくとも
いずれか一方の面に突起部を設けた橋梁構造によって達
成される。さらに、また上記課題は、橋梁主桁が鋼管橋
梁主桁である橋梁構造によって達成される。

【００１１】さらに、上記課題は、橋梁主桁が鉄骨コン
クリート橋梁主桁または鋼管橋梁主桁であり、少なくと
も支承格点部及び鋼管橋梁主桁の断面力に応じて鋼管橋
梁主桁の一部分にコンクリートを充填する橋梁構造によ
って達成される。さらに、上記課題は、橋梁主桁の鋼管
橋梁主桁に充填するコンクリートが軽量コンクリートの
橋梁構造によって達成される。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の橋脚と橋梁主桁よりなる
橋梁構造においては、橋梁主桁の支承格点部に設けた突
出部を橋脚上部のコンクリート中に埋め込み、橋梁主桁
の支承格点部と橋脚の支承格点部を剛結固定する。これ
により、支承部が剛結固定されたラーメン構造が達成さ
れる。橋梁主桁の支承格点部に設けた突出部は、橋脚上
部のコンクリート中に埋め込まれる構造となるのでアン
カーボルト等の締結現場加工作業が不要となり、許容範
囲の広い施工精度で容易に高強度高剛性の支承格点部が
構築できる。

【００１３】支承格点部に大きな曲げモーメント、剪断
力および垂直応力が作用する場合で、橋脚が鉄筋コンク
リート構造であるときは、本発明においては鉄筋コンク
リート橋脚の支承格点部の外側面のみを補強鋼管で覆い
コンクリートで充填することにより、困難な現場作業で
ある帯筋の過密配筋を回避することができる。なお、支
承格点とは橋脚と橋梁主桁との交点を意味するものであ
り、支承格点部は橋脚と橋梁主桁との交点付近を意味す
るものである。

【００１４】さらに、橋脚を鋼管橋脚とし、橋脚の支承
格点部付近のみをコンクリートで充填することにより、
簡易的な高強度高剛性の支承格点部が構築できる。ま
た、この場合に、橋脚全てをコンクリートで充填したと
きは、高強度高剛性の支承格点部が構築できるので、橋
梁主桁の鉛直荷重が鋼管橋脚中のコンクリートを介して
基礎までスムースに伝達され、鋼管橋脚の支承格点部で
のコンクリート界面付着力は比較的小さくてもよい。

【００１５】支承格点部でのコンクリート界面付着力を
増加させるときは、本発明の橋梁構造においては、支承
格点部のコンクリートと接触する突出部の外面、及び支
承格点部の橋脚のコンクリートと接触する補強鋼管の内
面の少なくとも一方の面に突起部を設ける。これによ
り、支承格点部付近での橋脚鋼管の内部と突出部の外部
とのコンクリート付着力が向上して、橋梁主桁の鉛直荷
重を橋脚並びに基礎に充分に伝達することができる。

【００１６】また、本発明においては橋梁に突出部を設
けるために、橋梁主桁を鋼管橋梁主桁構造とすることが
できる。従来のヒンジ支承構造では、ヒンジに荷重を伝
達するために水平平坦部を設ける必要があり、鋼管橋梁
主桁は殆ど採用することができなかった。また、従来の
剛結固定支承部においても橋脚から橋梁主桁へと鉄筋鉄
骨を延在させるために、現場作業の困難性をますます高
まるために同様に鋼管橋梁主桁構造が殆ど採用すること
ができなかった。本発明においては、橋梁上部構造物の
橋梁主桁を鋼管橋梁とすることにより、橋梁上部構造物
自体が非常に簡素で且つ小型であって高強度高剛性の支
承格点部を構築できる。また、鋼管橋梁の表面積は従来
の橋梁構造物に比較して少ないために塗装面積も少なく
なり、メンテナンスコストを少なくできる。すなわち、
腐食しやすい部分を少なくできる構造のために優れた防
食構造となる。さらに、橋梁主桁を鋼管橋梁主桁構造と
することにより、橋梁自体の荷重を減少できるので、橋
梁に発生する断面力、すなわち、曲げモーメント、剪断
力、軸方向力及び捩じりモーメントの低下を大幅にもた
らすことが可能である。

【００１７】この場合、橋梁主桁の鋼管橋梁主桁は、鋼
管自体の肉厚を増して座屈強度を増すことができる。ま
た、鋼管橋梁主桁の内部にコンクリートを充填して座屈
強度を高めることもできる。コンクリートを充填する場
合は、橋梁主桁の鋼管橋梁主桁は、少なくとも橋梁の支
承格点部及び鋼管橋梁主桁の設計発生断面力に応じて鋼
管橋梁主桁の一部分に普通コンクリートを充填して、支
圧補強リブを設けることなく座屈補強をすることがで
き、また耐荷力を向上することもできる。すなわち、鋼
管橋梁主桁の発生断面力の小さい支承格点部近傍、及び
負曲げモーメントによる鋼管座屈を避けるために補強の
必要な部分には強度の大きい普通コンクリートを充填す
る。

【００１８】鋼管橋梁主桁の支承格点部付近さらには全
体にコンクリートを充填することにより、列車及び自動
車等走行による橋梁騒音を解消することができる。騒音
対策には橋梁主桁の鋼管橋梁主桁に充填するコンクリー
トは、軽量コンクリートで鋼管橋梁主桁全体に充填する
ことが好ましい。しかし、橋梁の設計発生断面力を考慮
して、支承格点部近傍に軽量コンクリートを充填し、橋
梁長手方向中央部に向かって充填しいない部分を多くす
るのが好ましい。このようなコンクリート充填構造を取
ることにより、騒音対策にも合理的に対処できる。

【００１９】

【実施例】図面を参照して以下に本発明の実施例を示
す。図１は、本発明の橋脚１が鉄筋コンクリート橋脚７
であり、且つ橋梁２が鉄骨コンクリート橋梁主桁２１で
ある橋梁構造を示し、一部断面とした斜視図である。鉄
骨コンクリート橋梁主桁２１の鉄骨梁１１の支承格点部
４に設けた突出部３を、鉄筋コンクリート橋脚７の上部
のコンクリート中に埋め込み、橋梁主桁と橋脚とを支承
格点部４において剛結固定した。図２に鉄骨コンクリー
ト橋梁主桁２１の鉄骨梁１１と鉄筋コンクリート橋脚７
の実施例を示す。突出部は鉄骨コンクリート橋梁主桁の
鉄骨梁の支承格点部に溶接接合した。突出部と橋梁主桁
との接合方法は、溶接、リベット及びその従来の接合方
法で接合できる。鉄骨コンクリート橋梁主桁２１の鉄骨
梁１１に設けた突出部３にはコンクリートとの付着力を
増加する突起物８が設けられた。図１及び２から明らか
であるように、本発明の橋脚と橋梁主桁の支承は、橋梁
主桁の回転及びスライドを完全に剛結した固定型構造の
支承である。一方、図７に示す従来の橋脚１と橋梁主桁
２の支承は、支承格点部４はにヒンジ２５を設け、水平
歪みを緩和し且つ梁の回転およびスライドをある程度見
込んだ可動型構造の支承である。

【００２０】図１及び図２に示すように橋脚１が鉄筋コ
ンクリート橋脚７であるときは、鉄筋コンクリート橋脚
の支承格点部４の強度を補強する場合がある。図３は、
橋脚１が鉄筋コンクリート橋脚７でなり、橋脚の支承格
点部４付近の外側面を補強鋼管１２で覆い、補強鋼管１
２の内側と突出部３外側の間隙をコンクリートで充填し
た橋梁構造を示す。本実施例の場合は，突出部３の外面
及び橋脚鋼管５の内面の双方に突起物８、９を設けコン
クリートの付着力を向上させたが、この突起物８、９は
いずれか一方の面に設けるだけでもよい。

【００２１】本発明の突出物８、９は、橋梁主桁が鉄骨
コンクリート構造、鉄筋鉄骨コンクリート構造及び鋼管
構造及びこれらと同等の構造に設けることができる。ま
た、橋脚は、橋梁主桁と同様に鉄筋または鉄骨コンクリ
ート構造、鉄筋鉄骨コンクリート構造及び鋼管構造及び
これらと同等の構造のいずれであっても適用できる。次
に、上記構造を組み合わせた橋脚及び橋梁主桁の剛結固
定の実施例を示す。

【００２２】図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、橋梁主桁２に
鋼管橋梁主桁１０を用い、橋脚１に鋼管橋脚５を使用し
た実施例を示す。橋脚が鋼管橋脚５であり、橋脚全長に
渡りコンクリートを充填した橋梁構造では、鋼管橋梁主
桁１０より鋼管橋脚５を通り基礎２５（図６に示す）に
スムースに荷重伝達ができた。また、この実施例におい
て、鋼管橋脚５の支承格点部４付近のみをコンクリート
充填することにより簡易的に鋼強度高剛性の橋梁構造を
得ることができる。この実施例においては、鋼管橋梁主
桁１０に設けた突出物８及び鋼管橋脚５の支承格点部４
付近に突起物９を設け充填コンクリートの付着力を向上
させたが、この突起物８、９はいずれか一方に設けるこ
とができる。

【００２３】図５には、橋梁主桁２として鋼管橋梁主桁
１０を用い、橋脚１に鉄筋橋脚７を使用した実施例を示
す。橋梁主桁２として鋼管橋梁主桁１０を用いることに
より、鋼管橋梁主桁１０に発生する断面力を大幅に低下
させた剛結固定型の橋梁構造とすることができる。図６
の（Ａ）及び（Ｂ）に、本発明の橋梁主桁２として鋼管
橋梁主桁１０を用い、橋脚１に鉄筋橋脚７を使用した橋
梁構造の断面図を示す。橋梁主桁２として鋼管橋梁主桁
１０であるので鋼管橋梁主桁１０の支承格点部４付近の
みにコンクリートを充填して、鋼管橋梁主桁１０に発生
する断面力を低下することができた。充填するコンクリ
ートは、普通コンクリートまたは軽量コンクリートのい
ずれでもよい。しかし、橋梁主桁２に発生する設計断面
力に応じて軽量コンクリートを鋼管橋梁主桁１０の所定
部に充填することにより、走行する列車及び自動車によ
る振動騒音を解消できる。

【００２４】

【発明の効果】橋脚の支承格点部に突出部を設けた構造
により、高強度高剛性の支承部構造が簡素化され、現場
作業が大幅に削減され橋梁構造建設コスト及びメンテナ
ンスコストの低減となった。また、橋脚の支承格点部に
突出部を設けた構造により、橋脚及び橋梁主桁を鋼管と
することが可能となった。橋梁主桁に設けた突出部が橋
脚上部のコンクリート中に埋め込まれる構造となるの
で、許容範囲の広い施工精度で容易に支承格点部が構築
できる。鋼管主桁構造を採用できたので断面力の低下す
ることができ及び充填コンクリートを考慮することによ
り騒音対策が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鉄筋コンクリート橋脚と鉄骨コンクリ
ート橋梁との橋梁構造を示し、一部を断面で表した斜視
図である。

【図２】本発明の鉄筋コンクリート橋脚と鉄骨コンクリ
ート橋梁の橋梁構造の断面図である。

【図３】本発明の橋脚が鉄筋コンクリート橋脚であり、
橋脚の支承格点部のみをコンクリート充填補強鋼管で覆
った橋梁構造の剛結固定部の断面図を示す。

【図４】本発明の鋼管橋脚と鋼管橋梁との橋梁構造の剛
結固定部を示し、図４の（Ａ）は剛結結合の正面断面図
であり、図４の（Ｂ）は図４のＡ−Ａ線に沿う断面図で
ある。断面図である。

【図５】本発明の鋼管橋梁主桁と鉄筋コンクリート橋脚
との橋梁構造の剛結固定部の断面図である。

【図６】本発明の橋梁構造の断面図であり、図６の
（Ａ）は橋梁構造の正面断面図であり、図６の（Ｂ）は
図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図７】従来の橋脚と橋梁主桁の支承格点部に設けたヒ
ンジ支承部を示す断面図である。

【符号の説明】

１…橋脚 ２…橋梁主桁 ３…突出部 ４…支承格点部 ５…鋼管橋脚 ７…鉄筋または鉄筋鉄骨コンクリート橋脚 ８…突出部の外面の突起物 ９…鋼管橋脚の内面の突起物 １０…鋼管橋梁主桁 １１…鉄骨コンクリート橋梁の鉄骨主桁 １２…補強鋼管 ２１…鉄骨コンクリート橋梁 ２２…上部橋梁横桁 ２３…下部橋梁横桁 ２４…基礎 ２５…ヒンジ支承

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 橋脚（１）と橋梁主桁（２）よりなる橋
   梁構造において、 前記橋梁主桁の支承格点部（４）に設けた突出部（３）
   を前記橋脚上部のコンクリート中に埋め込み、前記橋梁
   主桁と前記橋脚と剛結固定することを特徴とする橋梁構
   造。
2. 【請求項２】 前記橋脚が鉄筋コンクリート橋脚（７）
   でなり、前記橋脚の前記支承格点部の外側面が補強鋼管
   （１２）で覆われコンクリートで充填される請求項１記
   載の橋梁構造。
3. 【請求項３】 前記橋脚の全長が鋼管橋脚（５）よりな
   り、該鋼管上部の内側領域に挿入された前記突出部の外
   側周囲をコンクリートで充填し剛結固定する請求項１記
   載の橋梁構造。
4. 【請求項４】 前記橋脚の全長が鋼管橋脚（５）よりな
   り、該鋼管橋脚上部を含め前記鋼管橋脚全長にわたって
   コンクリートで充填し剛結固定する請求項１記載の橋梁
   構造。
5. 【請求項５】 前記支承格点部のコンクリートと接触す
   る前記突出部（３）の外面、及び、前記支承格点部の前
   記橋脚のコンクリートと接触する鋼管橋脚（５）の内面
   の少なくともいずれか一方の面に突起部（８、９）を設
   けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の橋梁構造。
6. 【請求項６】 前記橋梁主桁が鉄骨コンクリート橋梁主
   桁（１１）または鋼管橋梁主桁（１０）である請求項１
   〜４のいずれか１項に記載の橋梁構造。
7. 【請求項７】 前記橋梁主桁が鋼管橋梁主桁（１０）で
   あり、少なくとも前記支承格点部及び前記鋼管橋梁主桁
   に発生する断面力に応じて前記鋼管橋梁主桁の一部分に
   コンクリートを充填する請求項６記載の橋梁構造。
8. 【請求項８】 前記橋梁主桁の鋼管橋梁主桁に充填する
   前記コンクリートが軽量コンクリートである請求項６ま
   たは７に記載の橋梁構造。