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試験条件

ドキュメント内 Microsoft Word - 01_表紙目次 (ページ 113-118)

供試体は、3章の図-3.1.1に示す接着材タイプのType-1供試体およびスタッドタイプのType-2供試体で ある。二つの供試体はSFRC舗装の接合方法が異なるのみで、鋼床版鋼部材の諸元は全く同じである。し たがって、本試験での主要なパラメータはSFRC舗装のデッキプレートへの接合方法である。

(2) 載荷方法

移動輪荷重の繰返し載荷には、(株)横河ブリッジ所有の移動輪荷重試験装置 5.1)を用いた。装置への供試 体の設置状況、載荷範囲等を図-5.2.1に示す。輪荷重の載荷位置の決定にあたっては、①中央寄りのUリブ に載荷すること、②SFRC舗装施工前の静的載荷試験でUリブ溶接近傍のデッキプレート側で最大ひずみ が確認されたUリブウェブ直上載荷とすることとした。

載荷はSFRC舗装表面に設置した載荷版上で鉄輪を走行させることにより行った。本試験で用いた載荷 版および載荷ブロックを図-5.2.2に示す。下層の載荷版は、厚さ5mmのネオプレンゴム2層構造となって おり、最下層は、大型車の後輪ダブルタイヤの接地形状を模擬するため幅 200mm のネオプレンゴムを

100mmの間隔を設けて並べている。上層の載荷ブロックは、板厚22mmの鋼板を立てた状態で橋軸方向に

並べ、これを上下から板厚9mmおよび12mmの鋼板で挟み込んだものとなっている。この載荷ブロックは、

幅170mmの鉄輪から伝わる荷重をT荷重面積(200mm×500mm)に相当する分布幅に分散させる役目を

もっている。

移動輪荷重試験の実施に先だち、この載荷版を用いた場合の面圧分布を測定し、ゴムタイヤによる面圧分 布と比較した。測定には、発色感度が0.5~2.5MPaの感圧紙を用いた。移動輪荷重試験の載荷ラインと同一 ライン上のUリブ支間中央断面において、静的に98kNで載荷した際の面圧分布を図-5.2.3(a)に示す。また、

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-図-5.2.3 (b)には、ゴム製のダブルタイヤを用いて静的に60kNで載荷した際の面圧分布をあわせて示して いる。移動輪荷重試験の載荷版による面圧分布は大型車の後輪ダブルタイヤの面圧分布と同様に、2 つの領 域に分割された形状となっていることが分かる。

静的載荷試験では、橋軸方向の影響線を得るために、100mmピッチ、1ライン合計21測点で載荷試験を 行った。一方、移動輪荷重試験は、載荷ライン上でUリブ支間中央を中心に前後±1,000mm で鉄輪を往復 運動させた。移動輪荷重試験の実施状況を写真-5.2.1に示す。なお、SFRC舗装施工前の静的載荷試験は、

移動輪荷重試験機の鉄輪ではなく、前章で記した Type-3 供試体を用いた試験と同様にゴムタイヤを用いて 載荷した。

(3) 荷重条件

移動輪荷重試験における載荷荷重は、SFRC舗装を施した鋼床版供試体による移動輪荷重試験の事例

5.2)-5.3)や鋼・コンクリート合成床版を対象とした移動輪荷重試験の事例 5.4)を参考に決定した。すなわち、当

初の10万回はT荷重相当である98kNを予備的に載荷し、初期の不具合やSFRC舗装のひび割れなどの 有無を確認した。次のステップとして、載荷荷重157kNで100万回を載荷した。この載荷荷重157kNは、

実路線で測定された過積載車の輪荷重の最大値 5.5)-5.6)や、土木学会道路橋床版の調査研究小委員会の報告書

5.7)で提案されている性能照査型設計法における照査荷重150kNと同程度である。載荷荷重157kNでの載荷 試験終了後、SFRC舗装表面を観察し、ひび割れ等の顕著な損傷が確認されなかった場合は、さらに最終 ステップとして、載荷荷重196kNで100万回を載荷した。図-5.2.4に載荷荷重のステップを示す。なお、

載荷回数は、台車1往復につき2回として数える。

(4) 計測方法

繰り返し載荷に伴うひずみ等の変化を検出するため、移動輪荷重試験中は静的載荷試験を定期的に実施し た。実施時期は載荷回数1回、1万回、5万回、10万回、以降10万回毎である。載荷は荷重走行線上の多 点で行い、橋軸方向の影響線が得られるようにした。デッキプレートの鉛直変位、鋼床版鋼部材およびSF RC舗装表面のひずみを計測するとともに、SFRC舗装表面でのひび割れの有無などを目視により観察し た。なお、移動輪荷重試験中の動的計測は行わず、静的載荷試験による計測データのみを収集した。

計測センサー類は、4章までの静的載荷試験に用いたType-3供試体と同様な箇所に取付けた。Type-1供 試体およびType-2供試体の計測センサー設置位置図を、付録の図-付-2.1~図-付-2.5に示す。

主な計測項目は以下のとおりである。

1) 鋼床版一般部のひずみ

鋼床版の一般部のひずみを計測するために、Type-3供試体と同様な部位にひずみゲージを貼付した。例え ば、Uリブ支間中央断面におけるUリブの底面の橋軸方向のひずみを計測した。

2) デッキプレートとUリブ溶接部近傍のひずみ

デッキプレートとUリブとの溶接部のひずみを計測するために、Uリブ支間中央断面で溶接近傍にひずみ ゲージを貼付した。貼付位置はType-3供試体に準じるが、Type-1供試体およびType-2供試体にはUリブ 内側のゲージを貼付しなかった。

3) 鋼床版の鉛直変位

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Uリブ支間中央断面における鋼床版の鉛直変位を変位計により計測した。変位計の設置位置は Type-3 供 試体に準じた。

4) SFRC舗装の表面ひずみ

SFRC舗装の表面ひずみを測定するため、Uリブ支間中央断面において、着目するUリブの溶接部直上 と走行レールの載荷版近傍において、橋軸方向および橋軸直角方向にひずみゲージを貼付した。

5) スタッド取付け部のデッキプレート下面ひずみ

鋼床版とSFRC舗装との機械的な接合状態に変動がないかを知るために、スタッドの溶殖部直下のデッ キプレート下面側に、橋軸方向および橋軸直角方向にひずみゲージを貼付した。これは、デッキ下面におけ るひずみの変動によって、鋼床版とSFRC舗装との接合状態をモニタリングし、スタッドが疲労破断した 場合には、その破断時期を推定することを目的としている。

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-図-5.2.1 移動輪荷重試験の載荷要領と荷重載荷位置

図-5.2.2 載荷版と載荷ブロック形状 (単位:mm)

(a) 移動輪荷重試験の載荷版 (b) 大型車後輪のダブルタイヤ

図-5.2.3 面圧分布測定結果

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-写真-5.2.1 移動輪荷重試験状況

図-5.2.4 移動輪荷重試験の載荷荷重ステップ

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