JPH083937A - 既設橋の改修工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 既設橋の改修において、既設の主桁を有効利
用することで施工性、経済性の向上を図り、それに伴い
既設橋下の道路拡幅工事等における交通規制を緩和す
る。 【構成】 道路１０を跨ぐ既設橋１の主桁３の両桁端に
基礎杭１４、フーチング１５等の下部工を施工する。両
桁端のフーチング１５間に、主桁３と並列に、コンクリ
ート部材あるいは鋼製部材からなるアーチ１２を架設す
る。既設の斜材２ａによって支持されている中間支点に
横桁１３を設ける。アーチ１２と横桁１３をＰＣケーブ
ル１６等の緊張材でつなぎ、中間支点位置を鉛直方向に
吊ることで、新たな橋１１の構造系を完成させる。道路
１０の拡幅範囲に入る既設のフーチング５の一部および
斜材２ａ等を撤去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、跨道橋、跨線橋等のオ
ーバーブリッジの主桁を新たな支持手段で支持して再利
用しつつ、既設の下部構造体を撤去することで、既設橋
下部の有効スペースを広げるための既設橋の改修工法に
関するもので、例えばオーバーブリッジの下部を交差す
る道路の拡幅工事等に利用することができる。

【０００２】

【従来の技術】道路を拡幅する場合、それを跨ぐオーバ
ーブリッジの橋脚やフーチング等が拡幅車線に入る場
合、何らかの改修が必要となる。

【０００３】従来、このような場合、オーバーブリッジ
としての既設橋を全面撤去し、架け換えるのが一般的で
ある。

【０００４】また、「橋梁と基礎」１９９２年８月号第
２００頁には、米国イリノイ州のブラックレーンロード
跨道橋の改修において、既設跨道橋の主桁を残す形で橋
脚の一部を撤去した改修事例が記載されている。

【０００５】上記の事例では、図４に示すような既設橋
５１（４径間連続ＲＣ桁橋）について、橋下の道路５５
ａ，５５ｂの外側にランプ５６ａ，５６ｂを建設するに
当り、図５および図６に示すように既設橋５１の側径間
の橋軸方向中央部に新たに橋脚６２を設け、橋脚６２上
のロッカー支承６２ａで主桁５４を支持するとともに、
主桁５４上にも鉄筋コンクリート支柱６３を構築し、支
柱６３と既設の橋脚５２による支点位置とをＰＣ鋼棒６
４でつないで主桁５４を支持した後、既設の橋脚５２を
撤去し、新たな橋６１（２径間連続ＲＣ斜張橋）として
改修している。

【０００６】この場合、ＰＣ鋼棒６４の軸方向力の鉛直
成分は支柱６３から主桁５４、ロッカー支承６２ａを介
して、橋脚６２より基礎地盤に伝わる。また、水平力に
ついては撤去される橋脚５２の支点位置に横桁６６を設
けることで対処し、支柱６３に関する反対側には反力を
とるためのアンカーブロック６５を設け、ＰＣ鋼棒６４
で支柱６３とつないでいる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】既設橋を全面撤去し、
新たな橋を架設する場合、工費が高い、工期（特に交通
規制期間）が長い、撤去に伴う大量の建設廃材が出ると
いった問題がある。

【０００８】従来の技術の項で述べたブラックレーンロ
ード跨道橋の改修事例は、既設橋の主桁を残した形で改
修を行うことで、上述のような問題の解決を図ったもの
と言える。

【０００９】しかし、一方、既設橋の主桁は支持方法に
応じて断面が設計されており、鉄筋、ＰＣ鋼材等の補強
材の配置（ＲＣ構造の場合等）、補剛材の配置（鋼構造
の場合等）も複雑となる場合が多い。

【００１０】従って、主桁だけ残して既設の支持構造体
を撤去し、新たな支持形式を採用すると、主桁の応力状
態が変わり、桁としての断面性能が十分に発揮できなく
なることが考えられる。

【００１１】そのため、単に支持形式あるいは支点位置
を変更するだけでなく、別途、主桁の補強、補剛が必要
となるが、そのためさらに複雑な構造となり、施工性の
面でも問題が生ずる。

【００１２】例えば、上記の事例の場合、ロッカー支承
６２ａ位置において主桁５４に新たな支点が加わる他、
主桁５４が支柱６３を支持しており、支柱６３がＰＣ鋼
棒６４から大きな鉛直力を受けるため、主桁５４につい
てもかなりの補強が必要となると考えられる。また、水
平力についても、横桁６６やアンカーブロック６５の負
担があるものの、既設橋における側径間の応力状態が変
わり、改修において考慮する必要が生ずる。

【００１３】本願発明の既設橋の改修工法は上述のよう
な背景の下に発明されたものであり、既設の主桁の有効
利用による施工性、経済性の向上、およびそれに伴う既
設橋下の道路拡幅工事等における交通規制の緩和を目的
としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願発明の既設橋の改修
工法は、既設橋の主桁を新たな支持手段によって支持す
ることで再利用しつつ、主桁を支持していた既設の下部
構造体を撤去するものである。

【００１５】本願の請求項１に対応する発明において
は、まず既設橋架設区間に主桁と並列に、アーチあるい
はトラス桁等からなる支持構造体を橋軸方向に架設す
る。

【００１６】次に、既設の下部構造体としての橋脚ある
いはπ形ラーメン橋等における斜材による主桁の支点位
置あるいはその近傍と上記の支持構造体とをつなぐ。こ
の連結は支持構造体の形式に応じ、主桁と支持構造体を
直接つないでもよいし、鋼材等の連結部材を介してつな
いでもよいし、あるいはＰＣケーブル等の緊張材を介し
てつないでもよい。

【００１７】その後、下部構造体を撤去することで、主
桁の応力状態を実質的に変化させることなく新たに架設
した支持構造体に主桁を支持させることができ、桁下空
間を広げた新たな橋として改修されることになる。

【００１８】すなわち、下部構造体の撤去により主桁下
の有効スペースが広がり、広がったスペースを橋下の道
路の拡幅や付帯設備の建設等に利用することができる。

【００１９】なお、主桁と支持構造体の連結方法によっ
ては、水平力に関する応力状態が若干変わってくる場合
も考えられ、これに対しては、支点位置の補強も兼ね、
主桁の支点位置あるいはその近傍に橋軸直角方向の横桁
を設ける等して対処することが可能である。

【００２０】本願の請求項５に対応する発明において
は、まず既設の下部構造体による主桁の支点位置あるい
はその近傍に下向きに突出する偏向部材を設ける。偏向
部材の材質は、コンクリート製、鋼製、その他特に限定
されない。

【００２１】次に、この偏向部材を利用して、既設橋架
設区間に主桁と並列に偏向部材の下部を経由させてＰＣ
ケーブル等の緊張材を橋軸方向に架け渡し、緊張材の緊
張により支点位置を鉛直方向に支持する。

【００２２】その後、下部構造体を撤去することで、主
桁の応力状態を実質的に変化させることなく新たな支持
手段としての緊張材に主桁を支持させることができ、桁
下空間を広げた新たな橋として改修されることになる。

【００２３】

【実施例】次に、図示した実施例について説明する。

【００２４】図１は、本願の請求項１〜３に対応する改
修工法の一実施例を示したものである。

【００２５】既設橋１は上り下りそれぞれ２車線の道路
１０を跨ぐオーバーブリッジであり、基礎杭４を有する
フーチング５を基礎構造体として、斜材２ａ，２ｂで主
桁３を支持するラーメン橋を構成している。

【００２６】上記の既設橋１について橋下の道路１０を
上下それぞれ３車線に拡幅するに当り、既設のフーチン
グ５および斜材２ａが拡幅範囲Ａ（図中、ハッチングで
示す）に入ってくるため、既設橋１の改修が必要とな
る。

【００２７】本実施例における改修工事は以下のような
手順で行われる。

【００２８】 まず、新たな支持構造体を構成するア
ーチ１２を架設するに当り、両桁端に基礎杭１４、フー
チング１５等の下部工を施工する。

【００２９】 両桁端のフーチング１５間に、主桁３
と並列に、コンクリート部材あるいは鋼製部材からなる
アーチ１２を架設する。

【００３０】 既設の斜材２ａによって支持されてい
る中間支点あるいはその近傍に、地表から立ち上げた支
保工あるいは吊支保工によって、主桁３横断方向に横桁
１３を設ける。

【００３１】 アーチ１２と横桁１３をＰＣケーブル
あるいは形鋼１６等でつなぎ、中間支点位置を鉛直方向
に吊ることで、新たな橋１１の構造系を完成させる。

【００３２】 支保工および拡幅範囲に入る既設のフ
ーチング５の一部および斜材２ａ等を撤去する。なお、
図示した例のように、拡幅範囲に入らない斜材２ｂおよ
びフーチング５を支える基礎杭４は放置してもよい。

【００３３】図２は図１に対応する橋軸直角方向の断面
図であり、図中、１７は既設の主桁３と支点位置の横桁
１３を一体化するためのシアーコネクター、１８は横桁
１３下部に通した補強用の横締めＰＣ鋼材である。

【００３４】なお、本願の請求項４に対応する改修工法
は、上記実施例におけるアーチ１２の代わりにトラス桁
を架設した場合に相当する。

【００３５】図３は、本願の請求項５および６に対応す
る改修工法の一実施例を示したもので、既設橋１および
改修の条件は、上記実施例の場合と同じである。

【００３６】本実施例における改修工事は以下のような
手順で行われる。

【００３７】 まず、主桁３の支点位置あるいはその
近傍に下向きに突出する偏向部材２３を設け、両桁端に
は基礎杭２４、定着ブロック２５を施工する。

【００３８】 両桁端の定着ブロック２５間に、主桁
３と並列に、ＰＣケーブル２２等の緊張材を偏向部材２
３の下部を経由させて架け渡す。

【００３９】 緊張材の緊張により偏向部材２３を介
して中間支点位置を鉛直方向に支持し、新たな橋２１の
構造系を完成させる。

【００４０】 拡幅範囲に入る既設のフーチング５の
一部および斜材２ａ等を撤去する。

【００４１】

【発明の効果】 既設橋の改修によってスパンを広げ、桁下空間を有
効に使用することができるようになる。

【００４２】 既設の主桁を再利用して新しいオーバ
ーブリッジとするため、工費、資材を節減することがで
きる。

【００４３】 新たに橋を架け換えるより工期が短く
なり、交通規制の期間も短くて済む。

【００４４】 主桁の応力状態が実質的に変わらず、
設計荷重作用時の断面力の増減がないため、橋軸方向の
ＰＣ鋼材や鉄筋等の配置、鋼材量等の変更が必要なく、
設計面における無駄が少ない。

【００４５】 解体による建設廃材の量が少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願発明の実施例（請求項３に対応）を示す
側面図である。

【図２】 図１に対応する橋軸直角方向の一部を示す断
面図である。

【図３】 本願発明の実施例（請求項５に対応）を示す
側面図である。

【図４】 従来例における改修前の既設橋（跨道橋）の
側面図である。

【図５】 図５に対応する改修後の跨道橋の側面図であ
る。

【図６】 図６に対応する支持構造の説明図である。

【符号の説明】

１…既設橋、２ａ，２ｂ…斜材、３…主桁、４…基礎
杭、５…フーチング、１０…道路、１１…新設橋、１２
…アーチ、１３…横桁、１４…基礎杭、１５…フーチン
グ、１６…ケーブル、１７…シヤコネクター、１８…横
締めＰＣ鋼材、２１…新設橋、２２…ケーブル、２３…
偏向部材、２４…基礎杭、２５…定着ブロック、５１…
既設橋、５２…橋脚、５３…橋台、５４…主桁、５５
ａ，５５ｂ…道路、６１…改修後の橋、６２…新たな橋
脚、６３…鉄筋コンクリート支柱、６４…ＰＣ鋼棒、６
５…アンカーブロック、６６…横桁

フロントページの続き (72)発明者 桝本 恵太 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設橋の主桁を新たな支持手段によって
   支持することで再利用しつつ、主桁を支持していた既設
   の下部構造体を撤去する既設橋の改修工法であって、既
   設橋架設区間に主桁と並列に支持構造体を橋軸方向に架
   け渡し、既設の下部構造体による主桁の支点位置あるい
   はその近傍と前記支持構造体とをつなぎ、前記下部構造
   体を撤去することで、主桁の応力状態を実質的に変化さ
   せることなく新たな支持手段としての前記支持構造体に
   主桁を支持させることを特徴とする既設橋の改修工法。
2. 【請求項２】 主桁の支点位置あるいはその近傍に橋軸
   直角方向の横桁を設け、支点位置の補強を行う請求項１
   記載の既設橋の改修工法。
3. 【請求項３】 支持構造体がアーチである請求項１また
   は２記載の既設橋の改修工法。
4. 【請求項４】 支持構造体がトラス桁である請求項１ま
   たは２記載の既設橋の改修工法。
5. 【請求項５】 既設橋の主桁を新たな支持手段によって
   支持することで再利用しつつ、主桁を支持していた既設
   の下部構造体を撤去する既設橋の改修工法であって、既
   設の下部構造体による主桁の支点位置あるいはその近傍
   に下向きに突出する偏向部材を設け、既設橋架設区間に
   主桁と並列に前記偏向部材の下部を経由させて緊張材を
   橋軸方向に架け渡して緊張し、前記下部構造体を撤去す
   ることで、主桁の応力状態を実質的に変化させることな
   く新たな支持手段としての前記緊張材に主桁を支持させ
   ることを特徴とする既設橋の改修工法。
6. 【請求項６】 緊張材の両端を既設橋の両端近傍に設置
   した定着ブロックに定着させる請求項５記載の既設橋の
   改修工法。