( HT780 ) HT780 試験溶接拘束溶接第 2 図 HT780 HT780 ( 2 ) 第 3 図 ( 3 ) SAW ( Submerged Arc Welding ) R 400 t N/mm mm t mm 第 4 図第 4 図 ( 4

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さやてっちがわら
7 years ago
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1 技術解説 Progress of Welding Technology in Bridge Construction This paper is a review of the progress of welding technology in bridge construction with its historical background after the 1970 s. The recent history of bridge construction could be regarded as consisting of 3 periods. The Large scale bridge construction period, the Rational bridge construction period, and the Full scale infrastructural maintenance period. During the 1st period, highly reliable and efficient arc welding methods contributed to large scale bridge construction. In the 2nd period, the welding process for thick, heavy high strength steel plates had been developed. From the beginning of the 3rd period to present, much original research and development has been executed for technical proposals by fabricators. 1. 緒言 30 m 200 第 1 図 m ( 1 ) 2. より遠くへ,より大きく! の時代の溶接技術第 1 図 Fig. 1 Akashi-Kaikyo Ohashi Bridge 48 IHI Vol.55 No.3 ( 2015 )

The Large scale bridge construction period, the Rational bridge construction period, and the Full scale infrastructural maintenance period.

2 ( HT780 ) HT780 試験溶接拘束溶接第 2 図 HT780 HT780 ( 2 ) 第 3 図 ( 3 ) SAW ( Submerged Arc Welding ) R 400 t N/mm mm t mm 第 4 図第 4 図 ( 4 ) A 窓枠拘束板 ( 板厚 60 mm ) 試験溶接 A - A 部開先 ( 例 ) 第 3 図 ( 3 ) Fig. 3 Test specimen of multilayer weld cracking ( 3 ) より合理的な,よりコストが安く! の時代の溶接技術 ( 5 ) 第 5 図 A 2P ( 3P ) C L SM490Y HT690 SM570 HT690 HT780 SM570 SM490Y SM570 HT690 HT780 HT690 SM570 SM490Y 補剛桁の使用鋼種配置第 2 図 Fig. 2 Steels used in Akashi-Kaikyo Ohashi Bridge ( 注 ) 1 ケーブル :f 5.23 mm( ワイヤ外形 ) 127 本 290 ストランド引張強さ :1 760 N/mm 2 SM*** : 非調質鋼 HT*** : 高張力鋼 *P : 主塔 IHI Vol.55 No.3 ( 2015 ) 49

の時代の溶接技術 ( 5 ) 第 5 図 A 2P ( 3P ) C L SM490Y HT690 SM570 HT690 HT780 SM570 SM490Y SM570 HT690 HT780 HT690 SM570 SM490Y 補剛桁の使用鋼種配置第 2 図 Fig.

3 100 上フランジ ( b ) 突合せ溶接狭開先 MAG の継手マクロ写真突合せ溶接狭開先 MAG ウェブ約 CO2 自動溶接 20 ( c ) 狭開先 MAG 施行状況割れ防止予熱パス間温度 120 ( a ) I 桁の狭開先溶接概要溶融フラックス ( Hjis 2 ml/100 g ) ボンドフラックス ( Hjis 0.7 ml/100 g ) 角溶接パス間温度角溶接初温突合せ溶接パス間温度突合せ溶接初温約突合せ溶接狭開先 MAG 下フランジ溶接金属の引張強さ ( N/mm2 ) 第 6 図狭開先溶接概要単位 mm Fig. 6 Profile of narrow gap welding ( unit : mm ) 試験条件鋼材 PCM 溶接割れ感受性粗成 = 0.23 Ceq 炭素当量 = 0.47 雰囲気温度 10 雰囲気湿度 60 繰返し 2 体 1 条件 ( a ) 送り出し工法準備中の主構造フランジウェブ第 4 図角溶接および突合せ継手多層溶接割れ防止予熱温度 ( 4 ) Fig. 4 Preheating temperature for preventing multilayer weld cracking in corner welds and butt weld joints ( 4 ) ダイヤフラムリブ自動車専用道路 3 車線 3 主桁ウェブ横桁下フランジ ( b ) 現場溶接状況 ( c ) 架設後全景 6 車線 4 主桁フランジ第 7 図箱断面少数主桁橋梁の架設状況 Fig. 7 Erection of bridge having box-shaped cross section with few main girders 第 5 図少主桁橋の概要図 Fig. 5 Schematic diagram of bridge with few main girders 設が完了した段階の少主桁橋を示す鋼材量よりも製作工リー鋼が用いられているが主桁の板厚は極めて厚くか数削減を優先して設計した I 桁橋梁であり主桁本数つ箱断面桁であるため実物大の部材を用いた溶接施工試補剛材は最小限にとどめ対傾構下横構はない主桁本験が実施された第 8 図に示すように継手の拘束度も実数が少ないため主桁に SM570 を用いても極厚板 ( 80 測されており採用した予熱フリー鋼 SM570 材が十分対 100 mm ) が必要となる場合が多く列数の制約によって応できる範囲であることが確認された ( 6 ) 高力ボルト接合ができないため現場での主桁連結は溶接となっており溶接量を減らすために狭開先溶接 (6) が採用された第 6 図に狭開先溶接概要を示すこのような少主桁橋は I 桁形式が一般的ではあるが 4. より社会ニーズを捉えより独自性をの時代の溶接技術 2005 年に公共工事品確法公共工事の品質確保の促進に関する法律が施工されると ① 疲労強度の向上 ② 溶箱桁形式の実績もある第 7 図に箱断面少数主桁橋梁の接時の予熱フリー化 ③ 圧縮荷重に対する最高耐荷力の向状況を示す従来桁よりも箱桁幅が少なくフランジは板上などが社会のニーズとして望まれるこのため材厚 99 mm の SM570 が用いられている本橋では予熱フ料施工設計などさまざまな観点から技術提案がなさ 50 IHI 技報 Vol.55 No.3 ( 2015 )

4 拘束度 R ( N/mm mm ) :フランジ :ウェブ :リブ計画時想定最大拘束度 : N/mm mm 継手平均板厚 t ( mm ) 第 8 図 ( 6 ) Fig. 8 Constraining degree of welding joint in bridge having box-shaped cross section with few main girders ( 6 ) 第 9 図第 10 図 ( 7 ) ( 8 ) 第 9 図 Fig. 9 Laser and arc hybrid welding torch 応力振幅 Ds ( MPa ) :JSSC D 等級平均曲線 :JSSC D 等級設計曲線 :JSSC E 等級平均曲線 :JSSC E 等級設計曲線 :ケース 4( ) 216 MPa ( N = での疲労強度 ) :ケース 1 :ケース 2 :ケース 3 :ケース 4 :ケース破断繰返し数 ( 回 ) ( 注 ) JSSC * 等級 : 一般社団法人日本鋼構造協会疲労強度等級第 10 図 Fig. 10 Fatigue strength improvement in non-load bearing fillet welded joint 2007 ( 9 ) 2009 ( 10 ) 5. メンテナンス時代に求められる溶接技術について ( 11 ) ( 12 ) U 第 11 図 ( 13 ) 2 ( 12 ) 20 第 12 図 IHI Vol.55 No.3 ( 2015 ) 51

9 Laser and arc hybrid welding torch 応力振幅 Ds ( MPa ) 1 000 100 :JSSC D 等級平均曲線 :JSSC D 等級設計曲線 :JSSC E 等級平均曲線 :JSSC E 等級設計曲線 :ケース 4( ) 216 MPa ( N = 2 10 6 での疲労強度 ) :ケース 1

5 ( a ) き裂の発生箇所 ( b ) き裂の詳細 ( c ) き裂の外観き裂 4.5 起点 = き裂第 11 図 ( 13 ) mm Fig. 11 Example of damage of steel floor deck plate ( 13 ) ( unit : mm ) 市町村道約橋 ( 約 75% ) ( a ) 道路種別別橋梁数橋梁 ( 2 m 以上 ) 約 70 万橋高速自動車国道約橋 ( 約 2% ) 直轄国道約橋 ( 約 4% ) 補助国道約橋 ( 約 4% ) 都道府県道約橋 ( 約 15% ) レーザ発振機レーザトーチ冷却機 ( b ) 50 年経過橋梁の割合 2013 年 50 年経過橋梁 2023 年 ( 約橋 ) 18% 10 年後 43% 50 年経過橋梁 ( 約橋 ) 焦点横向き施工スポット径 : 1 ~ 6 mm 第 12 図 ( 11 ) Fig. 12 Current state of aging bridges ( 11 ) 第 13 図 ( 14 ) ( 15 ) ( 16 ) SM400A P S Si P S ( 17 ) 下向き施工第 13 図 Fig. 13 Conceptual diagram of fatigue crack repairing by using laser 6. 結言 52 IHI Vol.55 No.3 ( 2015 )

約 4% ) 補助国道約 30 000 橋 ( 約 4% ) 都道府県道約 100 000 橋 ( 約 15% ) レーザ発振機レーザトーチ冷却機 ( b ) 50 年経過橋梁の割合 2013 年 50 年経過橋梁 2023 年 ( 約 71 000 橋 ) 18% 10 年後 43% 50 年経過橋梁 ( 約 171 000 橋

6 参考文献 (1) No (2) Vol p. 5 (3) HT pp (4) pp (5) pp (6) pp (7) HT pp (8) pp (9) pp ( 10 ) pp ( 11 ) ( 12 ) ( 13 ) U pp ( 14 ) pp ( 15 ) pp ( 16 ) pp ( 17 ) pp IHI Vol.55 No.3 ( 2015 ) 53

158 159 (9) 63 2008 9 pp. 815 816 ( 10 ) 65 2010 8 pp. 967 968 ( 11 ) 2014 4 ( 12 ) 2008 10 ( 13 ) U 66 2011 9 pp.

Microsoft Word - 土木報告No.3頁.doc

Microsoft Word - 土木報告No.3頁.doc 研究報告平成 26 年度土木分野 No.3 シート状セラミックヒーターを用いた鋼橋の補修溶接援用システムの構築 Development of assist system using sheet ceramic heater for repair welding of steel bridges 名古屋大学助教廣畑幹人 ( 研究

( HT780 ) HT780 試 験 溶 接 拘 束 溶 接 第 2 図 HT780 HT780 ( 2 ) 第 3 図 ( 3 ) SAW ( Submerged Arc Welding ) R 400 t N/mm mm t mm 第 4 図 第 4 図 ( 4

( HT780 ) HT780 試験溶接拘束溶接第 2 図 HT780 HT780 ( 2 ) 第 3 図 ( 3 ) SAW ( Submerged Arc Welding ) R 400 t N/mm mm t mm 第 4 図第 4 図 ( 4