Microsoft PowerPoint - 技術発表会2009保全?ver0825

鋼 橋 の 維 持 管 理 に 配 慮 した 設 計 施 工 の 留 意 点 ~ 過 去 の 補 修 補 強 事 例 からのフィードバック ~ 日 本 橋 梁 建 設 協 会 保 全 委 員 会 保 全 技 術 小 委 員 会 1 目 次 (1/2) 弱 点 を 知 って 設 計 施 工 に 留 意 しよう! 最 も 損 傷 事 例 が 多 いのはここだ! 昔 の 橋 はこんなところに 注 意! 今 は 使 われていない 材 料 構 造 違 いを 知 って 設 計 施 工 に 留 意 しよう! そのまま 補 強 しても 効 果 は 死 荷 重 には 効 かない 補 強 通 行 止 めは 簡 単 にできません 活 荷 重 作 用 下 での 施 工 こんなところにこんなものが! 図 面 に 載 っていない 構 造 物 付 属 物 2 目 次 (2/2) 現 場 を 知 って 設 計 施 工 に 留 意 しよう! 思 っている 以 上 に 狭 いかも 狭 隘 な 施 工 空 間 これって 人 力 で 運 ぶの? 重 機 を 使 用 できない 施 工 箇 所 やってみないと 判 らないことも アンカーボルトの 削 孔 まとめ 弱 点 を 知 って 設 計 施 工 に 留 意 しよう 3 4 鈑 桁 の 損 傷 マップ 床 版 の 損 傷 最 も 損 傷 事 例 が 多 いのはここだ! 伸 縮 継 手 部 主 桁 横 桁 交 差 部 の 亀 裂 桁 端 部 の 腐 食 からの 漏 水, 土 砂 の 堆 積, 湿 潤 状 態 水 切 り 部 の 剥 落 ボルトの 遅 れ 破 壊 による 落 下 ボルトの 変 状 塗 装 の 劣 化 支 点 部 付 近 の 腐 食 沓 座 の 破 損 沓 の 破 損 支 承 ソールプレート 溶 接 部 桁 端 切 欠 き 部 の 亀 裂 5 6

鋼 橋 の 箇 所 別 損 傷 数 鋼 橋 の 箇 所 別 損 傷 数 殆 どが 桁 端 部 と 思 われる 腐 食 損 傷 半 分 以 上 が 腐 食 損 傷 主 桁 支 承 伸 縮 落 防 桁 端 部 主 桁 床 支 版 承 伸 下 縮 部 工 舗 装 地 覆 高 欄 排 水 付 属 物 落 橋 防 止 主 桁 支 承 伸 縮 落 防 を 桁 端 部 として まとめると 7 8 桁 端 部 とは? 桁 端 部 の 劣 化 損 傷 例 1 桁 端 部 の 発 錆 腐 食 主 桁 横 構 主 桁 伸 縮 装 置 伸 縮 装 置 塗 膜 劣 化 発 錆 主 桁 端 横 桁 腐 食 孔 食 鉄 筋 腐 食 露 出 橋 脚 支 承 支 承 橋 台 腐 食 減 厚 9 10 桁 端 部 の 劣 化 損 傷 例 2 支 承 の 腐 食 損 傷 なぜ 桁 端 部 に 腐 食 損 傷 が 多 いのか 温 度 伸 縮 伸 縮 装 置 の 劣 化 損 傷 促 進 走 行 車 両 の 衝 撃 腐 食 - 固 結 腐 食 - 固 結 湿 潤 状 態 土 砂, 雨 水 の 流 れ 落 ち 支 承 のソールプレート 前 面 の 疲 労 亀 裂 ウェブ 下 フランジ 狭 隘, 閉 鎖 空 間 ( 風 通 し ) 土 砂 の 堆 積 雨 水 の 滞 水 亀 裂 亀 裂 ソールプレート 下 フランジ 支 承 11 発 錆 腐 食 支 承 の 固 結 ( 可 動 回 転 拘 束 ) ソールプレート 前 面 亀 裂 などへ 連 鎖 することも 12

なぜ 桁 端 部 に 腐 食 損 傷 が 多 いのか 1 伸 縮 装 置 の 損 傷 劣 化 ( 土 砂 雨 水 の 流 れ 落 ち) 非 排 水 部 の 損 傷 1 伸 縮 装 置 の 損 傷 劣 化 路 面 からの 土 砂 雨 水 の 流 れ 落 ち 土 砂 雨 水 の 堆 積 滞 水 堆 積 物 の 滞 留 湿 気 の 滞 留 メンテナンス 性 の 悪 さ 止 水 ゴムの 破 断 非 排 水 部 が 破 損 して 13 路 面 の 水 や 土 砂 が 漏 れる 写 真 方 向 14 1 伸 縮 装 置 の 損 傷 劣 化 ( 土 砂 雨 水 の 流 れ 落 ち) 排 水 型 伸 縮 装 置 1 伸 縮 装 置 の 損 傷 劣 化 ( 土 砂 雨 水 の 流 れ 落 ち) 土 砂 の 堆 積 桁 を 塗 り 替 えたが 伸 縮 装 置 が 排 水 型 なので また 錆 びる 可 能 性 が 高 い 伸 縮 装 置 からの 土 砂 が 堆 積, 支 承 も 埋 まっている そのまま 土 砂 雨 水 が 流 れ 落 ちる 桁 下 面 より 15 16 伸 縮 装 置 の 損 傷 劣 化 原 因 通 行 車 両 による 繰 り 返 される 衝 撃 過 積 載 車 両 による 過 大 な 衝 撃 非 排 水 部 材 などの 経 年 劣 化 ある 程 度 は 避 けられないため 定 期 的 な メンテナンス( 点 検, 交 換 )が 必 要 桁 端 部 の 損 傷 劣 化 を 防 ぐには 1 伸 縮 装 置 の 損 傷 劣 化 ( 土 砂 雨 水 の 流 れ 落 ち) 定 期 的 な 点 検 と 補 修 交 換 を 容 易 にするために 定 期 点 検 を 容 易 にする 点 検 の 都 度 足 場 を 設 置 しなくても 良 いように 検 査 路 梯 子 等 を 設 置 し 伸 縮 装 置 下 側 に アクセスできるようにしておく 補 修 交 換 を 容 易 にする レーンマーク 位 置 で 伸 縮 装 置 を 分 割 しておく など 交 換 しやすい 構 造 の 採 用 17 18

狭 隘 な 桁 端 部 の 事 例 1 狭 い! 狭 い! 狭 隘 な 桁 端 部 の 事 例 2 19 20 維 持 管 理 を 考 慮 していない 構 造 狭 い! 桁 端 部 の 損 傷 劣 化 を 防 ぐには 2 支 点 を 支 間 中 央 側 に 移 動 する 3 主 桁 の 上 側 と 床 版 を 延 ばす 4 橋 台 パラペットの 上 側 を 広 げる 桁 下 空 間 が 低 い! 21 1 橋 台 天 端 を 広 くする スペースができて 風 通 しが 良 くなる 22 桁 端 部 の 損 傷 劣 化 を 防 ぐには 桁 端 部 の 空 間 確 保 - 新 設 橋 梁 設 計 時 の 配 慮 -Step1- -Step2- 桁 端 部 の 空 間 確 保 - 新 設 橋 梁 設 計 時 の 配 慮 -Step3- -Step4- 桁 端 部 の 損 傷 劣 化 を 防 ぐには 桁 端 部 の 空 間 確 保 - 新 設 橋 梁 設 計 時 の 配 慮 空 間 確 保 配 慮 前 5 橋 台 天 端 面 を 下 げる 桁 下 空 間 確 保 6 沓 座 を 設 ける 23 風 通 しが 良 くなる メンテナンスも しやすくなる 7 排 水 勾 配 つける 24

桁 端 部 の 損 傷 劣 化 を 防 ぐには 桁 端 部 の 空 間 確 保 - 既 設 橋 梁 の 場 合 桁 端 部 の 損 傷 劣 化 を 防 ぐには 桁 端 部 の 空 間 確 保 - 既 設 橋 梁 の 場 合 桁 端 部 の 切 欠 きも 効 果 的 健 全 な 桁 端 部 の 例 一 体 型 台 座 落 橋 防 止 装 置 の 配 置 の 際 は 維 持 管 理 に 配 慮! 25 26 昔 の 橋 はこんなところに 注 意! 今 は 使 われていない 材 料 構 造 1 リベット 2 高 力 ボルト F11T 3 古 材 ( 硫 黄 含 有 量 の 多 い 鋼 材 ) 4 桁 高 変 化 部 フランジ 曲 げ 構 造 27 28 リベット 1 リベット 高 力 ボルト 使 用 以 前 の 一 般 的 な 継 手 構 造 昭 和 50 年 初 頭 くらいが 最 後 支 圧 接 合 リベット 自 体 は 問 題 ではないが, 補 修 時 に は 留 意 が 必 要 実 際 のリベット 施 工 状 況 リベット 赤 熱 された リベット P 当 て 板 1 リベット リベット 継 手 の 模 式 図 リベット 孔 リベットハンマー リベットを 叩 いて 潰 す リベット 径 d リベット 孔 径 d d d+1.5mm 赤 熱 されているリ ベットを 叩 くことによ り 隙 間 が 充 たされ る 支 圧 力 釜 釜 せん 断 抵 抗 29 30

リベット リベットの 留 意 点 (1) 腐 食 リベットの 取 替 え リベット 頭 が 腐 食 しているのみで 緩 んでいない 場 合 取 替 えにより, 逆 に 隙 間 から 水 が 浸 入 し 腐 食 が 進 行 した 事 例 もあり 取 替 えより, 腐 食 対 策 が 好 ましい 場 合 が 多 い リベット リベットの 留 意 点 (2)リベットの 高 力 ボルトへの 取 替 え リベットの 接 合 面 は 防 錆 塗 装 として 鉛 丹 錆 止 塗 料 が 塗 布 されている 場 合 が 多 い 摩 擦 係 数 0.4を 確 保 することが 困 難 リヘ ット 頭 の 欠 食 リヘ ット 頭 腐 食 母 材 の 腐 食 HTBへ 交 換 母 材 の 腐 食 腐 食 リベットの 取 替 えによる 水 の 浸 入 隙 間 から 水 が 浸 入 接 合 面 の 処 理 高 力 ボルトのサイズアップ 打 込 式 高 力 ボルトの 使 用 等 の 検 討 が 必 要 な 場 合 がある 31 32 高 力 ボルトF11T 2 高 力 ボルト F11T 高 力 ボルトF11T しかし ある 時 間 が 経 過 したのち 突 然 脆 性 的 に 破 壊!! 昭 和 40 年 代 後 半 ~50 年 代 初 頭 高 力 ボルト F11T が 使 用 された 通 常 の F10T と 比 較 して1 割 程 度 高 強 度 ボルト 本 数 の 削 減 盛 んに 使 われた 遅 れ 破 壊 ボルト F13Tというのも 一 部 で 使 われた 33 高 張 力 鋼 特 有 の 遅 れ 破 壊 34 高 力 ボルトF11T F11Tの 確 認 (1) 図 面 での 確 認 :3 種 という 表 現 の 場 合 もあり (2) 現 地 での 確 認 :ボルトヘッドマークで 確 認 高 力 ボルトF11T F11Tを 見 つけたら どうする? まずは, 破 断 したボルトが 落 ちて 第 3 者 に 被 害 を 与 えないよう 落 下 防 止 措 置 を 実 施 ボルトメーカーマーク F11Tと 明 記 35 落 下 防 止 キャップの 取 付 例 落 下 防 止 ネットの 取 付 例 36

高 力 ボルトF11T 抜 本 対 策 はボルトの 取 替 え 但 し F10Tに 替 えると 継 手 強 度 が 下 がってしまう ( 要 応 力 照 査 ) 照 査 結 果 によっては ボルト 径 を 上 げるなどの 処 置 が 必 要 M22 F11T M24 F10T 古 材 3 古 材 ( 硫 黄 含 有 量 の 多 い 鋼 材 ) ラメラティアに 注 意! 板 厚 硫 黄 含 有 量 の 多 い 鋼 材 に 拘 束 の 高 い 溶 接 をすると ラメラティア( 層 状 の 割 れ)の 発 生 の 可 能 性 が 高 い 37 38 古 材 硫 黄 含 有 量 (%) S 量 (%) 1966 年 JIS G 3106 SM50Y,SM53,SM58 追 加 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 鋼 材 の 硫 黄 含 有 量 の 推 移 竣 工 年 度 とS 量 1981 年 WES 耐 ラメ 規 定 連 鋳 比 率 造 塊 比 率 0.000 0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 竣 工 年 硫 黄 含 有 量 は1970 年 代 半 ばに 急 激 に 減 少 溶 接 性 は 格 段 に 向 上 しているものと 考 えられる 溶 接 はきわめて 有 用 な 手 法 であるが, 古 材 に 対 しての 適 用 は 慎 重 な 検 討 が 必 要 100 80 60 40 20 連 鋳 造 塊 比 率 (%) 60キロ 鋼 50キロ 鋼 40キロ 鋼 A 社 脱 硫 限 界 B 社 脱 硫 限 界 C 社 脱 硫 限 界 D 社 脱 硫 限 界 E 社 脱 硫 限 界 造 塊 比 率 連 鋳 比 率 39 桁 高 変 化 部 (フランジ 曲 げ 構 造 ) 4 桁 高 変 化 部 (フランジ 曲 げ 構 造 ) 桁 端 切 欠 ゲルバーヒンジ フランジ 曲 げ 加 工 フランジ 曲 げ 加 工 - 現 在 の 桁 高 変 化 部 構 造 - 割 込 みフランジ フランジ 曲 げ 構 造 は 応 力 が 集 中 す るとともに, 構 造 的 に 溶 接 内 部 に 隙 間 (ルートギャップ)が 残 りやすいた め, 亀 裂 損 傷 の 多 い 部 位 である 40 桁 高 変 化 部 (フランジ 曲 げ 構 造 ) 桁 高 変 化 部 の 亀 裂 補 修 事 例 1 桁 端 切 欠 部 補 強 板 による 補 強 落 橋 防 止 板 添 接 補 強 板 桁 高 変 化 部 (フランジ 曲 げ 構 造 ) 桁 高 変 化 部 の 亀 裂 補 修 事 例 2 補 強 板 桁 連 続 化 ゲルバーヒンジ 部 連 続 化 前 ( 当 て 板 補 強 ) ストップホール ゲルバー 部 当 て 板 横 桁 連 続 化 後 脚 横 梁 線 支 承 連 続 化 部 41 42

違 いを 知 って 設 計 施 工 に 留 意 しよう そのまま 補 強 しても 効 果 は 死 荷 重 には 効 かない 補 強 43 44 既 設 桁 = 死 荷 重 載 荷 状 態 補 強 材 を 付 けたら 活 荷 重 には 効 く 死 荷 重 には 効 かない B 活 荷 重 対 応 が 目 的 なら それでもOKだが 死 荷 重 応 力 も 負 担 させたい 場 合 ジャッキアップで 死 荷 重 キャンバーを 戻 す 補 強 材 を 設 置 ジャッキダウン というステップが 必 要 設 計 時 も 上 記 ステップでの 解 析 が 必 要 45 46 通 行 止 めは 簡 単 にはできません 活 荷 重 作 用 下 での 施 工 ボルト 孔 を 明 けたら 既 設 部 材 の 断 面 が 欠 損 し 応 力 超 過 孔 引 状 態 での 応 力 照 査 が 必 要 溶 接 で 部 材 を 付 けようとしたら 車 両 通 行 時 の 振 動 で 部 材 が 揺 れる 振 動 状 態 の 測 定 と 検 討 が 必 要 ( 共 用 下 にある 鋼 構 造 物 の 溶 接 施 工 指 針 参 照 ) 47 48

2-3 こんなところにこんなものが 図 面 に 載 っていない 構 造 物 付 属 物 補 強 部 材 を 付 けよう と 思 ったら 49 50 現 地 補 強 図 面 には 載 ってないぞ! 設 計 土 木 の 竣 工 図 には 載 って いなかったので 判 らなかった 現 地 現 場 を 見 ろ 現 場 を! ケーブルラックが あった 設 計 1 回 は 行 ったんだけどなぁ 当 初 はそこに 付 ける 予 定 じゃ なかったから 気 付 かなかったよ 51 52 桁 端 アバット 看 板 あり よく 解 らない 配 管 図 面 にない 光 ケーブル 図 面 だけで 判 断, 設 計 を 進 めるのは 危 険 まずは 現 場 を 見 よう! ( 現 場 にあわせた 柔 軟 な 設 計 を) 特 に 施 設 関 係 は 土 木 の 竣 工 図 に 載 っていないことが 多 い 意 識 していない 箇 所 は 1 度 見 ても 覚 えていないもの 53 デジタル 写 真 三 次 元 計 測 ビデオ 撮 影 などで 現 場 を 記 録 しておくと 非 常 に 有 効 54

現 場 実 測 (3 次 元 計 測 の 例 ) 3 次 元 計 測 処 理 結 果 画 像 ( 側 面 画 像 ) 現 場 を 知 って 設 計 施 工 に 留 意 しよう 3 次 元 計 測 処 理 結 果 画 像 ( 平 面 画 像 ) 現 場 実 測 では,その 実 測 方 法 の 計 測 精 度, 誤 差 を 理 解 しておくことが 重 要 55 56 3-1 思 っている 以 上 に 狭 いかも 狭 隘 な 施 工 空 間 現 場 孔 明 取 付 け HTB 締 付 け 部 材 取 付 け HTB 締 付 け 図 面 で 想 像 するより, 実 際 はもっと 狭 いこ とが 多 いかも 57 沓 座 のはつり 58 施 工 スペースを 考 慮 した 構 造,チェック ( 例 ) アンカー 削 孔 コアドリルの 高 さ 部 材 搬 入 マンホールと 部 材 の 関 係 高 力 ボルト 締 付 け 機 の 大 きさ 3-2 これって 人 力 で 運 ぶの? 重 機 を 使 用 できない 施 工 箇 所 59 60

部 材 の 分 割 小 型 化 重 機 を 使 えない 場 合 がほとんど 部 材 の 箱 内 への 搬 入 チェーンブロック 等 で 少 しずつ 地 道 に 持 ち 上 げるしかない 場 所 によっては 人 力 になる 重 機 が 使 えないこと がほとんど 部 材 の 運 搬 61 部 材 の 分 割 小 型 化 は 必 須 62 電 磁 レーダによる 鉄 筋 探 査 3-3 やってみないと 判 らないことも アンカーボルトの 削 孔 の 場 合 63 探 査 可 能 深 さは20cm 程 度 2 段 目 以 降 の 鉄 筋 は 探 査 できない 64 パイロットホールによる 鉄 筋 確 認 ダイヤモンドコアドリルによる 削 孔 2 段 目 以 降 の 鉄 筋 を 探 るため 鉄 筋 は 切 れない 小 径 ドリルによる 確 認 の 繰 り 返 し 65 鉄 筋 センサーによる 鉄 筋 切 断 の 防 止 66

アンカー 削 孔 跡 (トライ&エラーの 跡 ) やってみないと 解 らないからこそ 設 計 時 の 配 慮 を アンカー 定 着 アンカー 位 置 計 測 型 取 り アンカーボルトの 場 合 アンカー 位 置 の 移 動 に 対 応 出 来 るようリブ 間 隔 を 広 めに 設 定 補 強 部 材 のベースを 若 干 大 きめにしておく アンカー 孔 は 出 来 るだけ 細 径, 少 本 数 などの 設 計 時 の 配 慮 でか なり 助 かる 孔 埋 め 作 業 も 発 生 する 67 製 作 反 映 68 まとめ まとめ まとめ (1/3) まとめ 1 弱 点 を 知 って 設 計 施 工 に 留 意 しよう! 桁 端 はもっとも 損 傷 事 例 が 多 い 桁 端 の 損 傷 原 因 を 理 解 し, 桁 端 構 造 に 留 意 することでかなりの 損 傷 を 防 ぐことが 出 来 る 昔 の 材 料 構 造 を 補 修 補 強 する 際 はその 背 景, 特 性 を 良 く 理 解 しておく 必 要 がある 69 70 まとめ まとめ (2/3) 2 違 いを 知 って 設 計 施 工 に 留 意 しよう! 既 に 作 用 している 荷 重 と 補 強 の 目 的 を 理 解 して 設 計 することが 必 要 供 用 下 での 施 工 となることを 考 えておくこ とが 必 要 図 面 に 載 っていない 構 造 物 もある まずは 現 地 確 認 が 重 要 まとめ まとめ (3/3) 3 現 場 を 知 って 設 計 施 工 に 留 意 しよう! 補 修 現 場 は 思 っている 以 上 に 狭 い 施 工 を 考 慮 した 設 計 が 必 要 やってみないと 解 らないことがある だからこそ 設 計 時 の 工 夫, 配 慮 が 必 要 補 修 って 意 外 とおもしろい!! 71 72

ご 清 聴 ありがとうございました 73