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ときなたかひ
7 years ago
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1 橋梁の基礎知識と点検のポイント平成 24 年度自治体支援講習会資料中国地方整備局中国技術事務所 1 < 今日の説明内容 > 橋梁の基礎知識橋梁点検のポイント 2

2 橋梁の基礎知識 1 橋梁の基本構成 2 橋梁の種類 3 構造部材の名称と働き 3 1 橋梁の基本構成橋梁を構成する構造の名称橋梁を構成する構造の名称本体上部構造付属物支承伸縮装置など橋梁躯体橋台橋脚下部構造基礎杭基礎ケーソン基礎など上部構造本体上部構造落橋防止装置伸縮装置躯体支承杭基礎橋台躯体ケーソン基礎橋脚橋台 : 下部構造 4

3 1 橋梁の基本構成橋梁に関する長さ橋梁に関する長さ橋長両端の橋台の胸壁 ( パラペット ) 前面間の長さ桁長主桁の長さ支間長支承の間の長さ径間長下部構造の橋台 ( 橋脚 ) と橋台 ( 橋脚 ) の間の長さ胸壁胸壁前面胸壁 ( パラペット ) 桁長支間長橋長桁長支間長胸壁前面胸壁胸壁 ( パラペット ) 主桁主桁支承径間長径間長支承橋台橋脚橋台 5 1 橋梁の基本構成橋梁の幅員構成橋梁の幅員構成総幅員地覆幅歩道幅員車道幅員分離帯幅分離帯路肩車線側帯側帯車道幅員車線路肩歩道幅員地覆幅歩道車道車道歩道横断勾配横断勾配 6

4 1 橋梁の基本構成橋梁の橋面構成橋梁の橋面構成地覆防護柵 ( 高欄 ) 歩道排水ます縁石車道舗装車両用防護柵床版地覆 7 2 橋梁の種類橋梁は大きく 7 種類桁橋床版橋トラス橋ラーメン橋アーチ橋斜張橋吊橋 8

5 2 橋梁の種類桁橋主構造に桁を用いた橋 I 桁の橋 ( 鋼橋 ) T 桁の橋 ( コンクリート橋 ) 箱桁の橋 ( 鋼橋 ) 箱桁の橋 ( コンクリート橋 ) 9 2 橋梁の種類桁橋 I 桁の橋 T 桁の橋箱桁の橋 10

6 2 橋梁の種類床版橋床版橋桁が無く主構造に版 ( スラブ ) を用いた橋中空床版の橋 11 2 橋梁の種類床版橋床版橋 PC ポステン中空床版橋 PC プレテン床版橋 12

7 2 橋梁の種類ラーメン橋ラーメン橋 rahmen = 枠独語主構造の主桁と橋脚とが一体となった構造の橋 13 2 橋梁の種類ラーメン橋ラーメン橋 PCπ 型ラーメン橋鋼方杖ラーメン橋 PC ラーメン箱桁橋 14

8 2 橋梁の種類トラス橋トラス橋 truss=( 建築用語 ) トラス主構造がトラス構造である橋 15 2 橋梁の種類トラス橋トラス橋ゲルバー鋼トラス橋 ( 下路式 ) 鋼トラス橋 ( 下路式 ) 16

9 2 橋梁の種類アーチ橋アーチ橋主構造が上側に凸の曲線となっているアーチ構造の橋 17 2 橋梁の種類アーチ橋アーチ橋鋼ランガーアーチ橋 ( 上路式 ) 鋼ローゼアーチ橋 ( 下路式 ) 18

10 2 橋梁の種類斜張橋斜張橋主塔から斜めに張り出したケーブルによって主構造を支持する橋主塔ケーブル 19 2 橋梁の種類斜張橋斜張橋 20

11 2 橋梁の種類吊橋主塔の間に張り渡したケーブルよりハンガーロープを下ろして主構造を吊りケーブルを両端に定着する橋主塔主塔ハンガーロープケーブル 21 2 橋梁の種類吊橋 22

12 3 構造部材の名称と働き上部構造上部構造 1 主桁橋台や橋脚の間に渡され床版上の通行車両等の荷重を支えその力を橋台や橋脚に伝達する 2 横桁荷重を数多くの主桁で支持するため主桁を連結する部材 3 対傾構 3 風や地震等の横荷重に抵抗するため主桁を相互に鉛直またはほぼ鉛直に連結する部材 ( コンクリート橋には無い ) 4 横構橋脚床版舗装風や地震等の横荷重に抵抗するため主桁を相互に水平またはほぼ水平に連結する部材 ( コンクリート橋には無い ) 構造部材の名称と働き上部構造上部構造 5 支承 ( シュー ) 上部構造を支え上部構造からの荷重を下部構造 ( 橋台または橋脚 ) に伝達する 6 伸縮装置 ( ジョイント ) 温度等の影響による桁の伸縮を吸収する装置また隙間が変化しても車両や人の通行の安全のため設置する 7 落橋防止装置 6 地震などによって上部構造が大きく移動して下部構造 ( 橋台または橋脚 ) より落下することを防止するために設置する床版舗装

13 3 構造部材の名称と働き下部構造下部構造橋台 ( アバット abutment) 橋梁の両端に位置し道路と橋梁を接続し上部工からの荷重や背面の土砂を支持する A1 A2 等と呼称翼壁 ( ウィング ) 竪壁胸壁 ( パラペット ) 基礎基礎 ( フーチング ) 基礎杭 25 3 構造部材の名称と働き下部構造下部構造 1 橋脚 ( ピア pier) 橋梁の中間に設けられ上部工からの荷重を支える P1 P2 等と呼称 2 基礎橋台や橋脚の下で荷重を支え荷重を地盤に伝える 1 柱部 ( 壁部 ) 梁部 2 基礎 ( フーチング ) 基礎杭 26

14 3 構造部材の名称と働き参考参考橋台の種類重力式橋台橋脚の種類張出し式橋脚逆 T 式橋台壁式橋脚扶壁式橋台ラーメン式橋台ラーメン式橋脚箱式橋台柱式橋脚 27 橋梁点検のポイント 1 橋梁の管理とは 2 点検 28

15 29 橋梁の管理橋梁の管理橋梁の管理橋梁の管理安全で円滑な交通の確保安全で円滑な交通の確保安全で円滑な交通の確保安全で円滑な交通の確保構造物としての耐久性耐荷性等の確保構造物としての耐久性耐荷性等の確保構造物としての耐久性耐荷性等の確保構造物としての耐久性耐荷性等の確保第三者被害の未然防止第三者被害の未然防止第三者被害の未然防止第三者被害の未然防止事故や落橋を防止するためには交通の支障となる危険の早期発見橋梁の異常や損傷の早期発見適切な補修補強 1 橋梁の管理とは橋梁の管理とは橋梁の管理とは橋梁の管理とは 30 主な点検の種類主な点検の種類主な点検の種類主な点検の種類日常点検日常的に行う点検道路パトロールや現場へ行く際の目視点検定期点検点検頻度を定めて行う点検橋梁の異常および損傷状況を詳細に把握するために行う近接目視による点検異常時点検地震台風豪雨などの災害や異常時に行う点検橋梁の安全性を確認するために行う点検点検橋梁の異常や損傷の橋梁の異常や損傷の橋梁の異常や損傷の橋梁の異常や損傷の早期発見早期発見早期発見早期発見事故事故事故事故落橋落橋落橋落橋 1 橋梁の管理とは橋梁の管理とは橋梁の管理とは橋梁の管理とは防止防止

16 2 点検 1 まず大きな視野で見て 2 細部を詳しく見てみるチェックポイント 1 1) 高欄防護柵地覆の状態 2) 橋梁上の舗装の状態 3) 伸縮装置の状態 4) 排水装置の状態 5) 道路照明道路標識の状態 6) 桁床版の状態 7) 橋台橋脚基礎の状態 1)~5): 橋面からの点検 6)~7): 橋の横や下からの遠望目視チェックポイント 2 1 チェックポイント 1 よりも詳細な桁床版の状態 2 チェックポイント 1 よりも詳細な支承の状態 3 チェックポイント 1 よりも詳細な橋台橋脚基礎の状態 1~3: 橋の横や下を近接目視近接目視 31 2 ( 橋梁点検の流れ点検 ( 橋梁点検の流れ ) ) 1 橋梁正面から変状の確認防護柵地覆縁石縦目地路面伸縮部基本は起点を背にして見る 32

17 2 ( 橋梁点検の流れ点検 ( 橋梁点検の流れ ) ) 2 橋梁側面から変状の確認基本は起点を左にして見る 33 2 ( 橋梁点検の流れ点検 ( 橋梁点検の流れ ) ) 3 桁下の変状確認 RCT 桁 PC 床版桁 34

18 2 点検点検のチェックポイント点検のチェックポイントチェックポイント 1 チェックポイント1( 橋面からの点検橋の横や下からの遠望目視 ) チェックポイント 2( ( 橋の横や下を近接目視 ) 35 2 点検 1) 高欄防護柵地覆チェックポイント1 変形したり壊れたりしていないか腐食はないかコンクリートにひび割れはないかコンクリートに鉄筋は見えていないか高欄防護柵や地覆にズレはないか利用者の安全性が確保できないチェックポイント 2 橋脚が洗掘され下がっている可能性がある支承が損傷している可能性がある 36

19 2 点検防護柵の異常の例チェックポイント1 防護柵等が腐食や衝突等で壊れている利用者の安全性が確保できない 37 2 点検防護柵のズレの例チェックポイント1 チェックポイント 2 防護柵にズレがある橋脚が洗掘され下がっている 38

20 2 点検地覆のズレの例チェックポイント1 チェックポイント 2 地覆にズレがある 39 支承が破損し桁が下がっている 2 点検 2) 橋面上の舗装チェックポイント 1 穴や大きな凹凸はないか亀甲状のひび割れはないかひび割れから土砂等が噴出していないか部分補修箇所に穴や凹凸はないかチェックポイント 2 床版にひび割れや抜け落ちの可能性がある 40

21 2 点検橋面上の舗装の異常チェックポイント1 チェックポイント 2 舗装にポットホール凹凸がある床版のひび割れ 41 2 点検橋面上の舗装の異常チェックポイント1 床版の剥離鉄筋露出チェックポイント 2 舗装のひび割れ広範囲な床版のひび割れ 42

22 2 点検 3) 伸縮装置チェックポイント 1 本体に段差はないか本体に亀裂や破断はないか橋面の雨水が伸縮装置に流れ込んでいないか隙間が異常に広かったり狭かったりしていないか車両が通るとき大きな音がしないかチェックポイント2 橋台や橋脚が傾いたり支承の沈下や移動している可能性がある 43 2 点検伸縮装置の異常チェックポイント1 隙間がない隙間が広すぎるチェックポイント 2 段差がある下部構造や支承に異常がある可能性がある 44

23 2 点検伸縮装置の異常チェックポイント 2 橋台主桁移動の異常橋台と桁のぶつかり支承の沈下 45 2 点検伸縮装置の異常チェックポイント2 桁端部の腐食支承の腐食伸縮装置の排水不良が招く腐食 46

24 2 点検 4) 排水装置の異常チェックポイント 1 土砂が詰まっている壊れているチェックポイント 2 雨水が路面に滞水し床版や伸縮装置からの漏水等により桁支承を腐食させる可能性がある 47 2 点検排水装置の異常チェックポイント1 排水ますの土砂詰まり排水管の腐食 48

25 2 点検排水装置の異常チェックポイント2 床版からの漏水による腐食全体の腐食 49 2 点検 5) 照明標識チェックポイント1 灯具柱取付部( 基部 ) に損傷はないか利用者の安全性が確保できない照明柱の取付部の腐食柱の腐食取付部 ( ボルトナット ) の腐食やゆるみによる倒壊等により人や車両に危害を及ぼす可能性がある 50

26 2 点検 6) 桁床版の状態チェックポイント1 鋼橋の場合は腐食はないか? チェックポイント 2 腐食の拡がり深さ 51 2 点検 6) 桁床版の状態チェックポイント1 コンクリート橋の場合ひびわれ剥離鉄筋露出はないか? チェックポイント 2 ひびわれ幅形状間隔剥離鉄筋露出の大きさ 52

27 2 点検 6) 桁床版の状態チェックポイント 1 ひびわれはどこに発生しやすい? 単純げたの場合 L/2 支間 L L/4 4 桁端部 2 支間 1/4 部 2 支間 1/4 部 6 断面急変部 1 支間中央 5 支承周辺部 53 < 参考 > 単純げたと連続げた [ 単純げた ] [ 連続げた ] 54

28 2 点検 6) 桁床版の状態チェックポイント1 ひびわれはどこに発生しやすい? 連続げたの場合 3 中間支点部 5 支承周辺ゲルバー桁 55 2 点検 PC けたの場合 ( ポストテンション桁 ) 6) 桁床版の状態チェックポイント 1 ひびわれはどこに発生しやすい? 1 シースに沿ったひびわれグラウト注入不良 2 定着部の支圧応力によるひびわれ

29 < 参考 > PC 桁 ( プレストレストコンクリート桁 ) 無筋コンクリート出典 :( 社 ) プレストレストコンクリート建設業協会 HP 57 < 参考 > PC 桁 ( プレストレストコンクリート桁 ) 58

30 2 点検 6) 桁床版の状態チェックポイント1 ひびわれはどこに発生しやすい? 床版の場合 ( 昭和 ( 昭和 42 年以前の基準で建設された橋に多い ) 段階 1 段階 2 段階 3 段階 4 段階点検 6) 桁床版の状態チェックポイント 1 剥離鉄筋露出はどこに発生しやすい? 水の影響を受けるところに多い飛来塩分等の影響を受ける場所も 1 壁高欄及び地覆外面 3 主桁側面下面 2 床版先端の下面地覆水切り部下面 4 主桁下面 60

31 2 点検 7) 橋台橋脚基礎の状態チェックポイント 1 ひびわれはどこに発生しやすい? 橋台の場合点検 7) 橋台橋脚基礎の状態チェックポイント 1 ひびわれはどこに発生しやすい? 橋脚の場合

32 2 点検 ( 基準の変遷 ) 年代別の主な着眼点 ( 橋の弱点 ) 年代別橋梁数西暦技術基準等鋼構造物コンクリート構造物 15m 以上 15m 未満橋梁数年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年架設年次 [1995 通達 ] 橋面全面防水 [1993 改訂 ] 道示 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ 設計荷重 A B 活荷重 :25tf [1986 通達 ] 建設省通達塩分総量規制アル骨暫定対策 [1980 改訂 ] 道示 Ⅰ,Ⅱ 高力ボルト F11T 削除 [1975] 硫黄量の脱硫技術確立 [1972 制定 ] 道示 Ⅰ,Ⅱ [1967 通達 ] RC 床版の配力鉄筋配力鉄筋量 : 主鉄筋の 70% 最小全厚 :14cm [1964 制定 ] 下部構造指針具体的な計算法の導入たわみ制限が緩和された期間 [1956 改訂 ] 鋼道示設計荷重 1 等橋 :20tf 2 等橋 :14tf [1953] ケーソン基礎の設計に池原横山式の設計計算法が普及 [1939 制定 ] 鋼道示案設計荷重 1 等橋 :13tf 2 等橋 : 9tf [1926 規定 ] 道構の細則案設計荷重 1 等橋 :12tf 2 等橋 : 8tf 3 等橋 : 6tf [ ] F11T ホルトの脱落 1966 年に F11T が制定された [ ] に設計施工された溶接橋の亀裂 [1975] 以前に溶接補修補強された橋梁の亀裂 [2000] 以前に設計施工された RC 床版の V カット型水切り部の剥離鉄筋露出 [1995] 以前に設計施工された橋梁の床版の劣化損傷 ( 漏水遊離石灰 etc) [1986] 以前に建設された橋梁の塩害アル骨による損傷 [1970] 以前のフレテン [1968] 以前のホステン T 桁の間詰め部コンクリートの落下 [1967] 以前に設計施工された RC 床版の床版ひびわれ補足 Ⅰ [1971] 以前の箱桁内は継手からの漏水が問題箱桁内の腐食 [1988] 以前の鋼製フィンガージョイントを使用している橋梁は排水型のジョイントを採用排水樋の腐食 [1964] 以前に設計施工された杭基礎の変位 [1953] 以前に設計施工されたケーソン基礎の変位補足 Ⅱ [1968] 以前に施工されたポス T 桁で継目が斜めの横桁継目部の損傷 [1979] 以前の設計および [1993] 以前の設計で桁長 27m 以下のポス T 桁は PC 鋼材を上縁定着を採用舗装の異常 63 2 点検 ( 基準の変遷 ) 設計基準の変遷橋梁の設計荷重の変遷区分大正 15 年 (1926 ( 年 ) 昭和 14 年 (1939 ( 年 ) 昭和 31 年 (1956 ( 年 ) 1 等橋 12tf(600kgf 600kgf/ m2 ) 12tf(500kgf 500kgf/ m2 ) 20tf(350kgf 350kgf/ m2 ) 2 等橋 8tf 9tf 14tf 3 等橋 6tf - - 平成 5 年 (1993( 年 )~ 等級の廃止 25tf(350kgf 350kgf/ m2 ) ただし交通状況に応じて A B 活荷重に区分 RC 床版の技術基準の変遷基準後輪荷重配力鉄筋量最小版厚 ( cm ) 備考昭和 31 年鋼道路橋設計示方書昭和 39 年鋼道路橋設計示方書鋼道路橋 1 方向 RC 床昭和 42 年版の配力鉄筋設計要領 P=8.0(T-20 20) 主鉄筋の 25% 以上主鉄筋の 70% 以上 14 ( 有効版厚 ) 昭和 42 年以前の基準では配力筋が少なく部材厚も薄い古い橋は設計荷重が小床版の厚さ鉄筋量も小 64

33 2 点検 ( 基準の変遷 ) 材料基準の変遷 (1) 高力ボルトの変遷基準変遷内容昭和 39 年 (1964 ( 年 ) - 摩擦接合用高力ボルトの JIS 化昭和 41 年 (1966 ( 年 ) 鋼道路橋高力ボルト摩擦接合設計施工指針 F9T F11F 11T を制定昭和 47 年 (1972 ( 年 ) 道路橋示方書 Ⅰ 共通編 Ⅱ 鋼橋編 F8T F10F 10T F11F 11T が記載昭和 55 年 (1980 ( 年 ) 道路橋示方書 Ⅰ 共通編 F11 11T 遅れ破壊の危険性があるため削除昭和 53 年 (1978 年 ) 昭和 61 年 (1986 年 ) 平成 8 年 (1996 年 )~ 塩害に対する材料規定の変遷基準変遷内容塩化物量をセメント量に対して NaCl 換算で 0.1% 以下とする道路橋示方書 Ⅲ コンプレテン方式のコンクリート部材及びシース内のグラウトは砂の絶クリート橋編乾重量に対して NaCl 換算で 0.03% 以下とするフレッシュコンクリート中の許容塩化物量建設省通達鉄筋コンクリート部材 0.60 kg /m 3 ( 塩化物イオン ) とするコンクリートの塩分総フレテン方式のコンクリート部材 0.30 kg /m 3 ( 塩化物イオン ) とする量規制についてコンクリートやグラウト打設前に塩化物量の測定を行う道路橋示方書 Ⅲ コンフレッシュコンクリート中の許容塩化物量クリート橋編鉄筋コンクリート部材 0.30 kg /m 3 ( 塩化物イオン ) とする古い橋は破断しやすいボルト有塩分規定も弱い 65 < 参考 > コンクリートの塩害劣化過程要因 2 凍結防止剤の塩分要因 3 よく洗浄せずにコンクリートに使った海砂 ( 内在塩分 ) ひびわれ要因 1 海から飛来する塩分鉄筋が錆びて膨張 66 ひびわれ発生

34 < 参考 > 塩害による損傷損傷の程度はさまざま 67 2 点検 ( 基準の変遷 ) F11T ボルトの脱落 ( 主桁添接部 ) 主桁ウエブ原因 : 高力ボルト (F11T) の遅れ破壊主桁下フランジ ( 主桁添接部 ) 68

35 2 点検 ( 基準の変遷 ) 材料基準の変遷 (2) 昭和 61 年 (1986 年 ) 平成 14 年 (2002 年 ) アルカリ骨材反応に対する材料規定の変遷基準変遷内容下記のいずれかを選択して対策とする建設省通達安全と認められる骨材の使用アルカリ骨材反応低アルカリ形セメントの使用暫定対策について混合セメントの使用コンクリート中の総アルカリ量の規制下記のいずれかを選択して対策とするコンクリート中の総アルカリ量の抑制国土交通省通達抑制効果のある混合セメント等の使用アルカリ骨材反応安全と認められる骨材の使用抑制対策土木構造物においては上記のうち以下を優先とするアルカリ総量の抑制抑制効果のある混合セメント等の使用 69 < 参考 > アルカリ骨材反応 (ASR) 劣化過程反応性骨材水水 Si Na +, K + 水 ASR による膨張ひび割れアルカリシリカゲル反応性を有する骨材が, 強アルカリ環境下 ( コンクリート中 ) で反応してアルカリシリカゲルを生じ, 水分が供給される環境下で, コンクリートに異常な膨脹やひび割れを生じさせる劣化現象ひび割れ増加鋼材の腐食 70

36 < 参考 > アルカリ骨材反応によるひびわれ 71 2 点検 ( 参考 ) 2 点検参考記録写真の撮り方 1 全景写真を 2 橋名板橋歴板もあるとよい 72

37 2 点検参考参考 ( ) 2 点検参考記録写真の撮り方 3 損傷位置健全部を含む写真撮影を 4 損傷の規模がわかるものと一緒に 73 2 点検参考参考 ( ) 2 点検参考記録写真の撮り方 ( 参考例 ) 悪い例良い例損傷の規模が分からない損傷の規模が分かる悪い例良い例損傷の規模が分からない損傷の規模が分かる 74

38 2 点検参考参考 ( ) 2 点検参考記録写真の撮り方 ( 参考例 ) 悪い例良い例平面寸法は分かるが深さ不明損傷の規模が分かる悪い例良い例腐食孔が認識できない腐食孔反対側に白いあて板紙使用 75 2 点検 ( 参考 ) 2 点検参考点検参考考点検時の服装持ち物詳しく調査するために破線で囲んだ道具を用意する必要があるチョーク 76

39 有識者いわく橋の母親になる意識をもっておわり 77

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