東信地域における補修を必要とする橋梁点検調査

長野工業高等専門学校紀要第34号(2000) 49

東信地域 におけ る補修 を必要 とす る橋梁点検調査

永 藤 壽 宮

A Survey of the Bridges That Needs Maintenance in Tohsin‑Area Toshimiya NAGATO

Itisgenerallyproposedtosetaim200yearsasspanoffatiguedesign. Itissignificanttokeepthegood conditionorbridgefわralongtime.

Thisstudyinvestigatespresentinspectionofchargeandmaintenance. Weexperimentaboutsome examplesofactualbridgeswithacrack. WereporttheseresearchesinTohsin‑area.

キ‑ワー ド :橋梁.補修.維持管理

1.は じめに

橋梁等の構造物は.建設され ると使用されるよう になり.その年月 と共に老朽化 してゆ くものである.

そ して.使用期間中に作用する荷重 の増大.局囲の 環境変化 の影響 による構造部材 の品質 の低下等 に より.その構造物の寿命は著 しく変化す るものであ る.しか し,その寿命は欠陥や変状がその橋梁にと って致命的になる前に発見 し.適切 な補修 を行えば, 大幅 な長寿命化が可能 となる.

最近.疲労設計における寿命 の設定 と して.

2

00 年を 目標に置 くことが提案 されている.長寿命 橋梁を実現す ることは社会的にも経済的にも有意 義な事である.

本研究では現在補修が必要な橋梁を,東信 ( 長野 県東部)地域内を対象に.長野県土木部や東信地 域の関係市町村 などの関係部署の基礎資料を参考 に外観調査を行 なった.

2.

維持管理の概要

維持管理は‥点検 と補修 とに分け られ る.両者の 作業の流れは図 1 に示す様 に先ず点検 ( 通常.特別.

異常時点検)を行い.それにより変状の有無.補修 の必要,不必要 を判断す る.

※長野工業 高等専 門学校環境都 市工 学科助教授 原稿 受付 2000年10月31日

3.

点検

3‑1

概要

(1)橋梁損傷等の異常の発見

(2)安全で円滑 な交通確保の問題点の把握 (3) 橋梁及びその橋梁下の不法占用等の調査及び

指導,取 り締 まり等

図

‑ 1

維持管理の作業手順

50 永 藤 詩 宮

4.

補修工法

4‑1 RC

床版

(1)疲労破填‑繰 り返 し荷重による破填 . 床版下面にクラックが入 り,それが床版上 面に貴通 しなが ら次第に網 目状 にまで発展

して抜 け落ちる場合がある.

4‑2

銅横

(1)鋼橋部材の維持修繕

鋼橋の主要な部材 に異常が生 じた場合は, 橋梁の崩蟻 につながる可能性 もあるので早 急な対応 を必要 とする′

4‑3

コンク リー ト横

(1)コンクリー ト橋部材の維持修繕

コンクリー ト橋 に現れる異常には,ひびわ れ,剥離,鉄筋露出,豆板,漏水などがある.

ひびわれの原因としては,アルカ リ骨材反応, 鉄筋量の不足,コンクリー トの強度不足,断 面不足 ,鉄筋の腐食膨張,自動車荷重の増大 等が考え られ る.

4‑4

伸縮装置

(1)伸縮装置の維持修繕

伸縮装置は輪荷重の衝撃を直接繰 り返 し 受けるため,最 も損傷 しやすい部材であ り, また補強が困難でもある.従って,損傷箇所 を発見 した場合には,早期に補修する必要が ある.

4‑5

支承部

(1) 支承部の維持修繕

支承は,橋梁の上部工 と下部工をつな ( ･ 重 要な部分である.このため,支承には,ごみ や,異物が入 らないよう,また錆が発生 しな いよう日常の管理 を行なわければな らない .

4‑6

下部構造

(1)基礎の維持修繕

橋脚 ,橋台の損傷には,その躯体の異常 と 基礎の異常 とがあ り多 くの場合が,基礎の異 常によって発生 している.

(2

)橋脚 ,橋台の躯体の維持修繕

橋脚 ,橋台の躯体は,上部工 と基礎の間に あ り,上部工の荷重増加や基礎の異常による 影響を受けやすい.

5

.塗装

鋼橋の塗装は, 部材の保全 と美観のために行 うが, 年月の経過 と共に劣化 し,変質,変色,割れ,ふ く れ,はがれが生 じ表面に錆が生 じて くる. そのため,

塗装が当初の機能を保っているかを点検 し,必要に 応 じて塗 り替えを実施 しなければな らない .

6.

アルカ リ骨材反応

アルカ リ骨材反応 とは,セメン ト中に含 まれて いるアルカ リ分 と骨材中のある種の反応成分が,化 学反応を起こし,コンク リー トに有害な膨張を生ず る現象をいう.

アルカ リシリカ反応による外観上の変状は, ひび 割れ,膨張による構造物の変形,傾斜,移動及び 目 地部のずれ,膨張の拘束による目地部の破壊,ゲル の浸出な どである.

7.

炭酸化 (中性化 )

老朽化 した橋梁によ く白い氷柱状のものがみ ら れるが,これは炭酸カルシウム

(CaCO 3)

である.

これは,セメン トの水和によって生 じた水酸化カル シウム

(Ca(OH

)

2

) が空気中の二酸化炭素

(CO2)

と 化合 し,炭酸カルシウムに変化する現象であ り炭酸

化 (carbonation)

という.これは,セメン ト硬化 体に二酸化炭素が作用 し,これが孔隔水容液中に溶

け込み,次式に従って水酸化カルシウム と反応するものである.

Ca(OH)2+CO

芝

‑>CaCO³+H20

孔隔水溶液は初めは強アルカ リ性であるから,生 成する炭酸カルシウムは固体 として析出する.この ためカル シウムイオ ン

(Ca2

+)の濃度が低下する ので, 水和により生成 していた固体の水酸化カルシ ウムは, 濃度低下分だけ, 孔隔水溶液中に溶解する.

以上の過程が繰 り返されて,二酸化炭素によるセ メ ン ト硬化体の炭酸化が進行す るこのために孔隔 水の

ph

が低下するので中性化 とも呼ばれている.

コンク リー トが中性化す ると鉄筋が括性状態 とな り,腐食 しやす くなる.したがって,コンクリー ト 練 りまぜ時におけるコンク リー ト中の塩化物の含 有量は

RC

示方書で制限されている.また中性化を 防 ( ･ 一般的な方法 としてはかぶ りを大 き くす るな どである.

次に東信地域の補修 を必要 とす る橋梁の中で実

例を挙げて考察 してみ ることにす る.

虎信地域 におけ るW fF蒙を必要 とす る橋 梁点検調怒

8.橋 梁実例 とその考察

8‑ 1

笠岩積 にお け る現況 調 査 (1)は じめに

写真

1

本橋 は,2

54

号線 に昭和

48年 に建設 された,

プ レー トガー ター橋 である.

(2

)概観調 査

写真

2

は橋 台部分 の写真 で あ る.この橋 台部 の支 承 下 を見 る と,ひび割 れが生 じてお り,非 常 に危 険 な状態 で あ る.この原 因 と して,まず 挙 げ られ るの は橋 台 部 の コ ン ク リー トの施 工 時 の 晶質 が悪 く所 要強 度 に達 して い なか った 可 能 性 とアル カ リ骨材 反応 に よ りコンク リー トの組 織 が ゆ るみ ,ひび割 れ に至 った と考 え られ る.

写央 3は,そ の支承 であ る.

本橋 の文殊部 では,掃 除管理 が ゆ き とどい て いない ら しく汚れ が R立つ .これ は支承 部 の腐 食 を もた ら す原 因 ともな るので,改善が必 要 であ る.

また ,本橋 で は写託 4に示 され てい る よ うに落橋 防 止が設 配 され て いなか った .このた め地震 に よ る 落櫛 防 止のた め早急 に設 置が必 要 であ る.

8‑2

潜 岩橋 にお け る現況調 査

(1

) は じめに

' g ･

主‡5に示 す本橋 は,】4

1号線 に建設 され た

T

型 ぼ り櫛 であ る.

(2

)概観 調査

写

共 6

は,平成

1

1年

8

月 の集 中豪 雨 の 庇後 を写 した写瓜 で あ る.

川 か ら上砂 や木 な どが橋脚 に大豊 にぶ つ か り,か な り危 険 な状態 であ った,

写i

'壬7

は橋 台 が亀裂破 壊 に よ り劣 化 して い る様 子で あ る. これ は老朽 化 とともに橋 台 と支 承 ･ 支持 コンク リー トのr ' l qに齢 R qがで き伸縮 ,圧縮 そ の他 融 解 な どで破 断ひび割れ が生 じた と考 え られ る.

' 写

砧 8

は,l S ) ) ‑ 識柵 を写 した .本橋 の防護 柵 は,事 故 な どに よ り,破t t lした部分 が補 修 され て いない こ

とや ,コンク リー トの 老朽化 が原 因でいた る所 にひ び割 れ ,剥離 を ノ lじて い る.

8‑ 3

小沖積 にお ける現 況調 査 (1) は じめに

写

出 9

で木橋 は

, lI朋1145

i トに佐 / A

/

〜. E ･ 線 に施

亡さ

たパイ型 ラー メ ン柄で ある.

(2)概観 調度

概観調 査 を行 った ､ u l 初 は,帥修 T 二岬が何故か子JJつれ た形跡 が あ り,破 瓜や 欠陥冊所 は

熊

い とJ L l . われ た

51

52 永 藤 .良 禽

が,この写真

10に写す小諸橋 を詳細 に観 察す ると,

橋 が傾 いてい る事 が観 察 され た.これ は,橋脚 の地 盤部分 が施 工時 よ り,真ん 中の水路 をは さんで,右 側 の部分が,沈下 を起 こ して橋全体が傾 いてい る.

橋 の車道部 を観 察す ると,ア スファル トが何度 も塗 り替 え られ て,傾 いている事が,解 らなか った.し か し,写真

1

1を見 る と,伸縮 部のずれ によ り,橋 が確 実に傾 いてい る事が,実証 され た.本橋 はラー メン構造 なので,す ぐに崩壊 には到 らないが,集 中 的 に応 力 が生 じてい る箇所 も十 分存在 す る可能性

もあ り,早急 に補修 工事が必 要だ と思われ る.

その他 の橋 にお け る現況調査

8‑4

鼻板橋 にお ける現況調 査 (1) は じめに

写真

12

で本橋 は,下仁 田浅科線 に昭和

7

年

11

月頃施 工 され た連続 T型橋 で あ る.

(2

)概観調 査

この写

実 13

は,高欄 部 を示す写真 であ る. これ は老朽化 と事故 によ り,破披 してお り状 況が悪 く, 補修 が必要 とされ る.

8‑ 5

下鹿川積 にお ける現 況調査 (1) は じめに

写

共 14

で木橋 は,昭和

29

年 に

143

〜 , L 鰍 に施 工 さ れた単純

T

J I 4橋 であ る.

(2

)概観 調査

写

穴 L5

の店欄 伽 は映紙 鰍解及 び風化 によって 損傷 し,放促 され た よよになっている状億 になって い る.

写真 1 6はアスフ ′ル ト別 解伽 を示す ′ r J ? ･ i ' 1 ･ であ る 中央 のアスファル ト拙他部は,n

軌

小な どの虐行 に よってまた伸縮作I r ] に よ り

,

机 倣 した と やえ られ る また,このアスファル トt 1 1 物 部 に雨水 な どが没適 し て,腐食 を生 じさせ る恐れが あ る と推 測 できる.

写真

17

は高欄 部 を示す写ff ‑ である. メンテナ ン スや補 修 が行 われ て いないた め防護柵 が机† 妨した ままの状態で ある.

8‑ 6

佐久積 にお ける現況調 査 (1) は じめに

写;

ll18

は昭和

8

年 に建設 され た佐久橋 である.

(2

)概観 調査

′ l J ' ･ i ' 1 1 9は上部工鋼桁 を写 した ものであ る.これ は 柵 n･ が昭和 8年 と 古いため コン ク リー ト床版 の浸 A &水 r Lりさび を発生 してい る.これ は,定期的 な I V J 一 抑 F I J q)ゆ イ ･ Jを

^

r rって いなか ったため に発生 した

と : 乃えr ; , JL .

I

l l , ' J L I 一対術が必 要 と思われ る.

東信地域 における補修を必要 とす る橋梁点検調査

8‑ 7五加棟 にお ける現況調 査

床版 の剥離 がかな り進 んでい る,原 因 と して ,ア ル カ リ骨材反応 ,コン ク リー トの強度不 足 に よるひ び割れ ,そ して凍結 融解 作用 の繰 り返 しに よるコン ク リー ト組織 の ゆ るみ とい え る.

本橋 では橋 台 に損傷 が見 られ る.橋 台 に生 じる 損傷 と しては,ひび割れ .剥離 ,劣化等 が あ るが これ はひび割 れ に分類 され る.橋 台 のひび割れ は 損傷 の 中で最 も端 的 に生 じる.

ひ び割 れ が 生 じる と本橋 は 比 較 的寒 い場所 な の で浸透 した雨水 の凍結 ,融 解 作用 に よ りひ び割 れ性 状 が発 達す る恐れ が あ る. ( 写真

20)

8‑ 8赤沢橋 にお ける現状調 査

写真

21

で は下部 コンク リー トにひび割 れ が生 じ て い る写真 で あ る.

本橋 は コン ク リー トの剥離 ,それ に よる鉄 筋 の館 山 がいた る ところで 見 られ,そ の原 因 と して考 え られ る こ とは,アル カ リ骨材反応 ,鉄 筋 比の不 足 ,コン ク リー ト強度 不 足 ,鉄 筋の膨 脹 .腐食 に よってひ び 割 れ が発 生 し凍 結 融 解 作用 の繰 りか しに よ りコ ン ク リー ト組 織 が ゆ るみ , コン ク リー トR 面の破 城 , 剥離 にいた った と考 え られ る.

衰 転 腰 '' ･苛 ･‑等 号 写J tl l

g 萄 Ll専 53

茸 1 祷 梁 点 境 調 査 表

塞 理

香 已 ヲ

路線名 橋 梁 名 橋 長 有 効

幅員

完成 年 月 判 定 紘

A 判

定

E コ 対策工 法案

上 部

高

価

防

護柿

也

覆

舗

装 排

水

蛋置

検

蛋点置 下 部 支

承 悼

柿餐置 港橋

防

止 鍋 コンク

リ

ート床版 鍋 コンリー トク基礎

I 佐久小諸繰 小 諸橋 88.7 7.0 昭 和45年11月 Ⅳ

00 ^Ⅱ 00000 ^Ⅳ 0

⁰

00 ^Ⅱ

^{Ⅱ 瀦 埼 防 Jl..装trl,の.設llrlt..}

2草越豊昇佐久繰 広 戸 橋 32 4.5 昭 和30年05月

0000

⁰

000000

⁰

00 ^Ⅱ

^{Ⅱ 瀦 柄 yv'El..牲trlt.の .}

^{a t z ' r l t . ｡}

3I.1>(.戊iK'fJ輯ノト..Uくft.I.re御堂 橋 23.7 6.0 昭 和44年03月

000 ^Ⅱ 000000

⁰

0 ^Ⅱ 00 ^Ⅱ

4 142号 赤 沢橋 53ー3 22.0昭 和53年07月 0

0000

^Ⅳ

000000000 ^Ⅱ

5254号 出入 沢 橋 364 6.7 昭 和31年04月

0000000000 ^Ⅲ 0000

^{Ⅱ JiE/APP.}コ ン ク リー トの 打 ち押 え

6下仁田浅科繰 新 川 橋 168.6 9.0 昭和00年00月 0

0000000000

⁰

^Ⅲ 00

^{Ⅱ瀦 柄yu‑Ll.̲,&J.rltの.没llrlt.}

7丸子北御牧東部繰 羽 毛 山橋 122.1 6.0 昭 和37年10月 0

00000 ‑ 00000000 ^{Ⅱ Ⅱ}

8東部望月繰 境橋 78.5 8.0 昭 和48年03月

0 ° 000000000 ^{Ⅲ Ⅱ} 000

^{Ⅱ 沸 鯛 防 l一}

^{. . J &}

^{['rlL̲の.Bh‑lyl..ド.河il'.).ち礎 (そ の他)}

9 下仁 田浅科線 鼻顔 橋 48 6.0 昭 和07年11月 0

0 ^Ⅲ

^Ⅳ

0 ^Ⅳ 00 ‑ 000 ^Ⅱ 000 ^Ⅱ

lO小諸中込繰 乙女跨 線橋 68.3 8.0 昭 和48年03月

0

^Ⅳ

^Ⅲ 0 ^{Ⅱ Ⅱ} 00000

⁰

000 ^Ⅱ

ll本町中込停車場線 野 沢橋 164 5.5昭 和02年03月

00 ^Ⅳ

^Ⅳ

000000

^Ⅳ

^Ⅱ 000 ^Ⅱ

12下仁田浅科繰 中津 橋 129.9 8.0 昭 和45年03月

000000000 . 0 ^Ⅳ 0 ^Ⅱ 00 ^Ⅱ

13佐久小話繰 佐久 橋 260.3 5.5 昭 和08年04月

0 ^{Ⅱ Ⅲ}

^Ⅳ

000000 ^{Ⅲ Ⅱ} 00 ^Ⅱ

^{Ⅱ 鯛fI肘lnJ.J}邦的 併 鮎 .偶 朋けtJJ部的 併 駁.

14日軽井沢軽井沢停車 二 手橋 20.2 6.0 昭和37年03月

00 ^Ⅲ 000 ^Ⅳ 000

^Ⅳ

0000

^Ⅱ 今 庄打 ち手乍え ､ 紡 機 W Jl,.淡E代のi没i托.

15草越豊昇佐久線 昭和 橋 65.6 12.0昭 和50年06月

000000000000 ^Ⅱ 00 ^Ⅱ

16l43号 下産 川橋 36 8.6 昭 和29年00月 0

000 ^Ⅳ 0000000 ^Ⅱ

^末

0 ^Ⅱ

17塩田仁古田繰 五 加橋 22.5 5.5 昭 和02年00月 0

00‑ 0 ^Ⅲ 00000

^Ⅳ

0 ^Ⅱ 00 ^Ⅱ

18上田丸子繰 秋和 跨 線橋 18.I ー3.5昭 和46年00月 0

00000000000 ^Ⅱ

^栄

0 ^Ⅱ

19141号 醤 油 久保 橋 52.5 3,4 昭 和00年00月 0

Ⅲ 0 ^Ⅳ 00 ' 00000

⁰

00 ^{0 Ⅱ}

20254号 前 の沢橋 73 8.3 昭 和49年03月

000 ^Ⅲ 000 ^Ⅲ 0000 ^Ⅱ 00 ^Ⅱ

2ー丸子東部インタ一線 田中橋 97.6 9.3昭 和00年00月 0

0 ^Ⅱ 0000 ^Ⅲ 0000 ^Ⅱ

^{未 栄 Ⅱ 瀦 横 防 lL:装 ['tyJ̲の,没I'r亡.}

22254号 南角橋 256.9 8.3 昭 和53年09月

000 ^Ⅱ 00000000 ^Ⅱ 0

^{莱 Ⅱ 絡 偶 riru'1上演訳 の 設}

^{F f . ̲ .}

23鹿教湯別所上田繰 上産 川 橋 36 5.5 昭 和33年12月

0000 ^Ⅲ 0

^Ⅳ

00000 ^Ⅱ

^未

0 ^Ⅱ

24254号 笠 岩 橋 128 8.3 昭 和52年06月

000 ^Ⅱ 00000000 ^Ⅱ

^{0 栄 Ⅱ 手}垢横 防 止装 把 の .改椛.

25144号 土合 橋 19.5 8.0 昭 和37年09月

0000000 ^Ⅲ 00

^Ⅳ

0000 ^Ⅲ

26佐久小諸繰 潜 岩橋 20 8.2 昭 和00年00月 0

000000000 ^Ⅱ 0000 ^Ⅱ

27丸子信州新線 沓掛 橋 ー8 5.5 昭 和00年00月 0

00 ^{Ⅱ Ⅲ} 0000000000 ^Ⅱ

28英田東部線 真 田橋 66 8.0 昭 和44年08月

00

^栄

000 ^{Ⅱ Ⅲ} 00 ^Ⅲ 0000 ^Ⅱ

zj(執弧叫

来信地域 における補修 を必要 とす る柄梁点検調査

9.結果 と考察

これ らの橋 梁 をま とめて表

1

に示す .表

1

に示す

I〜 Ⅳ までの規傷度判定標 準 は,道路保全技術 セ ン ター に よる耐荷力 照査実施 要項 に定 め られ てい る もので以下に準 じてい る.

I

‑損 傷 が著 しく交通 の安全確 保 の支 障 とな るお それが あ る.

n

‑損傷 が大 きく,詳細調査 を実施 し補修す るか ど うかの検 討 を行 う必要がある.

m･ ･ ･ 税傷が認 め られ,追跡調査 を行 う必 要 があ る.

Ⅳ‑祝儀が認 め られ,程度 を記録す る必要 があ る.

OK

‑点検 の結果か ら,損傷 は認 め られ ない.

の

5

項 目か らなる.

補修 の き っか け とな る点検 は 目視調 査 で行 われ てお り,目視調査 を行 う人の経験 な どで個 人差が生 じ,それ が調査結果 として表れ る可能性 が大 きい.

そ こで現在 画像 処 理 によ る結 果 を元 に補修 の必 要,不必 要を判断す る方法が新 たな点検方法 と して

使

用 され始 めてい る.

艮野 淋全 体 の橋 梁 を調査 した上 でデー タベー ス を作F ' EL,経験的に行 われ てい る補修作業 の一つ一 つの 噂Rt を確 立 させ ,構造物 の補修 とい うものを体 系化 させ ることを 目指 してい きたい.

10.

謝 辞

戚後 に本研究u.長野県庁 ヒ木部及び市町村 の関 係 の舛様 の ご協ノ

J

に深 く感 謝 いた します .

義考文献

1)コンク リー ト梢払物o )州修ハン ドブ

ッ

ク編集委 L l会 :コン ク

リー ト純血

物 の 相伴

‑ ン

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2)

小林 ･ 輔 ,

丸 や人.:1

' L松 共析 :l

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カ リ材反 応 の診 断 (コン ク リー ト棉 出 物 Q )耐 久M. ン リー ズ)森北出版

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10)

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新 土木 工学 シ リー ズ

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