JP2010275837A - 桁の補強方法および外ケーブル用の補強ケーブル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外ケーブル方式による桁2の補強方法であって、軸方向のひずみを検出するひずみ検出手段4が一体化された補強ケーブル1の両端を桁の互いに異なる端に連結し、補強ケーブルの両端間の導入張力をひずみ検出手段がひずみを検出しない強さとし、桁の変形が所定の大きさを超えたときにひずみ検出手段が検出するひずみが所定の大きさになるように補強ケーブルの両端間の導入張力を増加させる。
【選択図】 図3
Description
既設橋梁の健全性の監視については、橋梁の一定区間(例えば渡行始点から終点までの区間)に光ファイバーを敷設して、光ファイバーに入力した光の反射の受光の有無により判別する技術が提案されている(特許文献1)。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、橋梁の桁等における歪みの程度を監視して桁等の補強を適切に行うことが可能な桁の補強方法および外ケーブル用の補強ケーブルを提供することを目的とする。
本発明に係る他の桁の補強方法は、外ケーブル方式による桁の補強方法であって、軸方向のひずみを検出するひずみ検出手段が一体化された補強ケーブルの両端を前記桁の互いに異なる端に連結し、前記ひずみ検出手段が検出するひずみが所定の大きさになるように前記補強ケーブルの両端間に張力を導入し、前記ひずみ検出手段が検出するひずみが予め定めた大きさ以上となったときに前記補強ケーブルの両端間の導入張力を増加させる。
本発明に係る外ケーブル用の補強ケーブルは、素線の一部にひずみゲージが固着されて前記素線の軸方向のひずみが検出可能に形成される。
補強ケーブル1は、ケーブル本体3およびひずみゲージ4で構成される。
ケーブル本体3は、図2に示されるように、PC鋼である素線11が7本撚られたPC鋼より線である。素線11は、表面が亜鉛めっきにより被覆され、ケーブル本体3としては樹脂に被覆されず、素線11,…,11は外気に露出する。
ひずみゲージ4は、伸縮に応じて抵抗値が変化する金属を用いた箔ひずみゲージである。ひずみゲージ4は、複数の素線11,…,11の中の1つの表面に、接着剤12により固着される。
図3は補強ケーブル1により補強された橋梁の桁2の正面図、図4は図3におけるB−B矢視断面図、図5は桁2に補強ケーブル1が連結される様子を示す図である。
桁2は、図4に示されるように、断面が略「I」字状であり、上端及び下端が水平方向両側に張り出す桁上部13および桁下部14となっている。桁下部14には、長手方向にプレストレスが導入されたPC鋼による内ケーブル15が7箇所に配されている。
図5は、長手方向の他方の端における、張りの程度が調整可能な補強ケーブル1の支持の様子を示すものである。補強ケーブル1は、その両端がそれぞれ、定着金具16,16、あと施工アンカーボルト17,17,17および定着部材18により、桁2に連結される。
張りの程度が調整可能な側の定着部材18は、本体25、シムプレート26およびナット27からなる。本体25は、外観が略円柱状であってその軸心で補強ケーブル1の一端に固着されている。本体25は、その外周に緊張用雄ねじを備える。本体25は、補強ケーブル1側の端を貫通孔24に貫通させ、支圧板22から桁2の端側に突出する部分にシムプレート26が嵌め入れられて、ナット27が緊張用雄ねじに螺合される。
図6は他の補強ケーブル1Bの部分正面図、図7は図6におけるC−C矢視断面図である。
補強ケーブル1Bは、ケーブル本体3Bおよびひずみゲージ4で構成される。
ひずみゲージ4は、伸縮に応じて抵抗値が変化する金属を用いた箔ひずみゲージである。ひずみゲージ4は、補強ケーブル1と同様に、素線11B,…,11Bの1つの表面に、接着剤12により固着されている。
補強ケーブル1Bは、図3および図4に示された補強ケーブル1と同様に、プレストレスが導入されたPC鋼による内ケーブル15が配された桁2に、さらに外ケーブルとして取り付けられる。
補強ケーブル1,1Bは、新設の橋梁および既設の橋梁のいずれの桁2にも外ケーブルとして取り付けることができる。以下に、補強ケーブル1,1Bを外ケーブルとして使用した場合の桁の補強について説明する。
新設の橋梁では、内ケーブルはシース(円筒管)内に収容されてまたはそのままで桁に埋め込まれる。
さて、新設の橋梁では、新設時において外ケーブルとして桁に取り付けられた補強ケーブル1,1Bは、張力が導入されない状態に設定される。橋梁の使用が開始されると、桁のたわみ(桁の老朽化)は、計測用細径ケーブルのひずみゲージにより監視される。
桁2における所定のひずみまたは鉛直変位が観察された段階で、補強用の外ケーブルにPS(プレストレス)が導入される。つまり、桁のたわみが特定の大きさ以上になったとき、一方の側の張りの程度が調整可能な定着金具16のナット27を、ひずみゲージ4に検出されるひずみが所定の大きさになるまで締め付ける。このときから、外ケーブルとしての補強ケーブル1,1Bは、桁の補強機能を発揮し始める。この後は、補強ケーブル1,1Bに取り付けられたひずみゲージ4により、桁のたわみが監視され、橋梁の老朽化の進行がモニターされる。
既設の橋梁では、観察された桁の変形(たわみ)を参考として、補強ケーブル1,1Bを外ケーブルに使用して桁の補強がなされる。補強ケーブル1,1Bの桁への導入張力(取り付け時にひずみゲージ4が示すひずみの程度に対応)は、桁の変形の程度を考慮して決定される。例えば、桁の変形の程度が大きい場合には、施工時における補強ケーブル1,1Bへの導入張力は大きな値が設定される。
このように、補強ケーブル1,1Bは、新設の橋梁および既設の橋梁において、桁2の補強を行うとともに、経年した橋梁の継続使用の可否を監視する手段として機能する。
なお、新設の橋梁においても、計測用細径ケーブルを設けることなく、桁の変形(たわみ)を観察して補強ケーブル1,1Bの桁への導入張力を増加させてもよい。
なお、図8(b)は図8(a)における一点鎖線で囲まれた部分6を示す。
桁2は、補強ケーブル1による補強にデビエータ(偏向部材)5が使用される。
桁2および補強ケーブル1は、上に説明した桁2および補強ケーブル1と同一のものである。
補強ケーブル1は、両端が桁2のそれぞれ異なる一方に繋がれている。補強ケーブル1の両端の桁2への取り付けは、先に図5を参照して説明した取り付け方法と同じである。
図8ないし図11において、図1ないし図5と同一の構成を有するものについてはこれらにおける符合と同じ符合を付し、その説明を省略する。
デビエータ5を使用して補強ケーブル1,1Bを取り付けた場合には、デビエータ5aは、桁2のたわみとともに下方に移動する(図8(b)のデビエータ5b)。そのため、補強ケーブル1,1Bのひずみは、デビエータ5を使用しない場合(図8(b)の1a)に比べて大きくなり(図8(b)の1b)、桁のたわみ(変形)が同一の場合、より確実に補強ケーブル1,1Bのひずみを検出することができる。
図12および図13において、1対のデビエータ5C,5Cは、桁2の長手方向の略中央における桁上部13の幅方向両側の下面29,29に、それぞれあと施工アンカーボルト31,31によって固定されている。
桁2、補強ケーブル1およびデビエータ5C,5Cは、図8ないし図11に示された桁2、補強ケーブル1およびデビエータ5と略同一である。
デビエータ5C,5Cを使用したとき、橋梁の桁2に外ケーブルとして使用された補強ケーブル1,1Bは、桁2の補強を行うとともに、経年した桁のたわみの程度を監視する手段として機能する。
また、デビエータ5C,5Cは、先に説明したデビエータ5と同様に、桁2のたわみに伴うひずみが大きくなり、より確実におよび精度よく補強ケーブル1,1Bのひずみを検出することができる。
補強ケーブル1,1B、および補強ケーブル1,1Bの各構成または全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
2 (橋梁の)桁
4 ひずみ検出手段、補強ひずみ検出手段(ひずみゲージ)
5,5C デビエータ
11,11B 素線
Claims (5)
- 外ケーブル方式による桁の補強方法であって、
軸方向のひずみを検出するひずみ検出手段が一体化された補強ケーブルの両端を前記桁の互いに異なる端に連結し、
前記補強ケーブルの両端間の導入張力を前記ひずみ検出手段がひずみを検出する直前の強さとし、
前記桁の変形が所定の大きさ以上となったときに前記ひずみ検出手段が検出するひずみが所定の大きさになるように前記補強ケーブルの両端間の導入張力を増加させる
ことを特徴とする桁の補強方法。 - 外ケーブル方式による桁の補強方法であって、
軸方向のひずみを検出するひずみ検出手段が一体化された補強ケーブルの両端を前記桁の互いに異なる端に連結し、
前記ひずみ検出手段が検出するひずみが所定の大きさになるように前記補強ケーブルの両端間に張力を導入し、
前記ひずみ検出手段が検出するひずみが予め定めた大きさ以上となったときに前記補強ケーブルの両端間の導入張力を増加させる
ことを特徴とする桁の補強方法。 - 外ケーブル方式による桁の補強方法であって、
軸方向のひずみを検出する計測専用ひずみ検出手段が設けられた計測用ケーブルの両端を前記桁の互いに異なる端に連結し、
前記計測用ケーブルの両端間の導入張力を前記計測専用ひずみ検出手段がひずみを検出する直前の強さとし、
軸方向のひずみを検出する補強ひずみ検出手段が一体化された補強ケーブルの両端を、前記桁の互いに異なる端に前記補強ひずみ検出手段がひずみを検出しない強さで連結し、
前記計測専用ひずみ検出手段が検出するひずみが所定の大きさを超えたときに前記補強ひずみ検出手段が検出するひずみが所定の大きさになるように前記補強ケーブルの両端間の導入張力を増加させる
ことを特徴とする桁の補強方法。 - 前記補強ケーブルは、前記桁の両端間に配されたデビエータを介して前記桁に連結される
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の桁の補強方法。 - 素線の一部にひずみゲージが固着されて前記素線の軸方向のひずみが検出可能に形成された
ことを特徴とする外ケーブル用の補強ケーブル。
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