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R C バ ラ ン ス ド ア ー チ 橋 側 径 間 の P C 鋼 材 に よ る 応 力 改 善 − 石川県 宮の杜大橋 −

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Academic year: 2022

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(1)VI‑376. 土木学会第57回年次学術講演会(平成14年9月). RCバランスドアーチ橋側径間のPC鋼材による応力改善 − 石川県 宮の杜大橋 − 熊谷組土木技術部. 正会員. ○滝谷 正幸. 熊谷組北陸支店. 土屋 哲夫. 熊谷組土木技術部. 沼口 宜久. 熊谷組首都圏支社. 細川. 清. 1.はじめに 宮の杜大橋は、石川県加賀温泉郷の一つ山中温泉へ 通じる国道 364 号線西側の長谷田地区と上原地区お よび加美谷地区とを結ぶ橋長 209.0mの5径間連続 RCアーチ橋である(写真−1)。 本稿は側径間アーチリブが応力的に不利となるバ ランスドアーチ構造の橋梁に対し、補剛桁である床版 コンクリートに2重管方式の外ケーブルで圧縮力を 導入して間接的に側径間アーチリブの応力改善を図 った事例を報告するものである。 写真−1. 宮の杜大橋全景. 2.橋梁概要 本橋は山裾の緩やかな平坦地に架設され、橋下を含む周辺はグラウンドや公園等に整備して住民の憩いの 場となる予定であるため、橋梁形式として景観性に優れたアーチ橋が選定された。一般にアーチ橋はアーチ 支承部に水平力が生じるため、両端の支持地盤が堅固な深い谷に固定アーチ構造で架設されることが多かっ た。また、両端に固定支点をとらない構造形式としては、水平力を受けるための補剛桁を組み込むタイドア ーチ構造がある。本橋の場合、中央 支間を流れるお宮川の川幅が狭いことや両側 の橋台部が盛土であることなどから両端に固 定支点としてのアーチアバットをもたない、 側径間が半アーチ状の5径間RCバランスド. タイドアーチ. 固定アーチ. アーチ構造が採用された(図−1)。. 図−1. バランスドアーチ. アーチ構造. 図−2に橋梁全体立面図を示す。 橋. 長:209.0m. 幅. 員:7.0m(車道部). 床版A ブロ 床版B. ク C1. C3. ック C4. 2.5m(歩道部). 床版C. ブロッ. C6. ク. C5. アーチ C7. 支間長:34.25m+[email protected]m. 床版D. C9. ク ブロッ. C8. アーチ. C10 C12. C11. アーチ. +32.25m ライズ:10.0m. ブロッ C2. m 20 9.0. アーチ. A2橋. 台. アー チ. E. Dブロ. P2橋. P4 橋. Aブロ. ック. A1橋. 台. ック P 1橋. ック. ック P3 橋. ク ブロッ. Cブロ. Bブロ. 脚. 脚. 脚. 脚. 図−2. 全体立面図. 3.バランスドアーチ構造 バランスドアーチ構造は、端部の側径間のアーチリブに大きな曲げ応力が、また補剛桁に大きな引張応力 キーワード:バランスドアーチ構造、応力改善 *〒162‑8557 東京都新宿区津久戸町 2‑1. (株)熊谷組土木技術部 ‑751‑. TEL:03‑3235‑8646 FAX:03‑3266‑8525.

(2) VI‑376. 土木学会第57回年次学術講演会(平成14年9月). が発生して応力上、不利となる問題が生じる。対応策としては、アーチリブの断面を大きくすることや、側 径間を充腹構造にすることなどの方法がある。しかし、前述のような部材耐力の増加で対応する方法では景 観性が損なわれるため、本橋では床版コンクリートにPC鋼材によって緊張力を導入し、間接的にアーチリ ブに圧縮力を与えて応力の改善を図ることとした。 図−3にPC鋼材配置断面図を示す。将来的な応力変動に対応でき、維持管理上有利なようにPC鋼材は 2重管方式の外ケーブル構造とし、鋼材は床版の図心位置に直線状に 10 本配置した。 PC鋼材:12S15.2 定着工法:ディビダーク ストランド工法. PC鋼線. 円筒型枠. 定 着 具:MC12S15.2 図−3 4.施. 床版断面図. 工. 内管であるPE管の接続は加圧圧着するバット溶着とした。 管の両側が拘束される場合は片側をバット溶着し、他方はソケ ットタイプで熱線入りのEF(エレクトロフュージョン)継手 を使用した。中間2箇所に設けるグラウト排気口は、EF継手 ソケットに削孔してネジ切り加工し、径 19mmの鋼管を取り 付けた(写真−2)。外管の波型PE管には開口部を設け、床 版コンクリート打設時には排気口部を箱抜きしておくことに よりPC鋼材緊張時の内管の移動による排気口鋼管接合部の 破損を防止した。. 写真−2. 排気口取付け. 長さ 210mのPCケーブル 12 本束を一括挿入したが、プッシングマシー ンの過去の実績が 140m程度のため、予め引き込んだロープを電動プーラ ーで巻き取る方法で挿入した(写真−3)。 PC緊張作業は床版コンクリートに外力として圧縮軸力を与えるため、 設計断面は緊張端となる。設計上、床版に必要な軸力は 18,730kN であり、 鋼材1本当たり 1,873kN(1,125N/mm2)となる。実際の端部緊張力は、コ ンクリートの弾性変形、クリープ・乾燥収縮、鋼材のリラクセーションな どの緊張力減少分を加算し、2,157kN(1,296N/mm2)とした。 緊張作業はジャッキの荷重とPC鋼材の伸び量によって管理した。鋼材 が直線配置で角変化がないため、鋼材の伸び量はPE管の単位長さ当たり の摩擦係数によって決定される。そこで、事前に試験緊張を行い、見かけ の摩擦係数 0.0005 を求めて設計伸び量を算出した。緊張作業の結果は鋼材 の設計伸び量の±5%以内という管理値に対して平均±0.72%であり、良. 写真−3. ケーブル引込み. 好な結果が得られた。 5.おわりに 本橋では橋下が公園等として整備される予定があるということから景観性を重視して、バランスドアーチ 橋側径間の応力改善を図るために、PC鋼材を用いて床版に軸力を導入する方法を採用した。従来、山岳地 や深い渓谷に多用されてきたコンクリートアーチ橋が平地における高架橋に適用されはじめてきたことは 景観性の面からも好ましいことである。 ‑752‑.

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