高架橋のリニューアル技術

既設の高架橋柱をCFT柱に取替え・移設することにより、高架下空間の有効活用を図ることができます。

1.はじめに

鉄道高架橋として多く用いられる鉄筋コンクリート(以下、RC)構造の高架橋では、これまで、耐震補強工法や高経年の構造物への補修や延命化の技術が開発されてきました。一方、近年では高架下空間の有効活用など、新たなニーズが生じています。

高架下の空間を駅施設等に有効活用しようとする場合、柱の位置によって高架下空間の利用が制限される場合があり、これを解消するには柱を移設する必要がありますが、従来工法では大掛かりな工事が必要でした。そこで、コンクリート充填鋼管(以下、CFT)柱を用い、大規模な仮設物を必要としない柱の取替え・移設工法を開発しました。本工法を用いることにより、柱の取替えによる耐震対策、経年劣化対策だけではなく、柱の移設により高架下空間の有効活用を図ることができます(図1)。

図1 高架橋柱の取替え・移設工法

2.柱の取替え・移設技術

図1の例のように柱を移設する場合、既設の柱と柱の中間にCFT柱を設置し、既設柱を撤去する必要があります。これを実現するために必要となる、CFT柱を既設のRCばりに設置する接合方法(図2(a))や、既設の基礎の補強技術(図2(b))を開発しました.なお、CFT柱とは、鋼鉄製の管(鋼管)の中にコンクリートを充填した柱で、一般に、RC柱よりも高い耐力が得られるため、小さな断面で柱を構築することができます。また、RC柱と比べて短い期間で施工できるというメリットがあります。

図2 柱移設の考え方と要素技術

3.柱の取替え・移設の施工方法

柱の移設を行う際の施工方法についても、併せて提案しています。施工ステップの例を図3に示します。柱—梁接合部は、図2(a)のような構造とし、はりの横から孔をあけて鋼棒を挿入し、周囲に鋼板を取り付けてはりを抱き込み、鋼板と既設はりのすき間にグラウト材を充填することで施工します。このようにして、既設のはりのコンクリートを大きく除去する必要がなく、高架橋の供用下でも効率的に施工することができます。また、CFT柱は鋼管を設置後にコンクリートを充填して完成しますが、鋼管を仮支柱として用いることができるため、仮設物を大幅に省略することができます。

図3 柱移設の施工ステップ例

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参考文献

  1. 松浦光佑、西岡英俊、斉藤雅充:シートパイルを用いた増し杭、日本鉄道施設協会誌、Vol.53、No.4、pp.309-311、2015
  2. 上村寿志、斉藤雅充、谷口望、北川淳一、西村昌宏、依田照彦、桜井淳:複合構造物を活用した既設鉄道RC高架橋のリニューアル手法に関する基礎的研究、構造工学論文集A、Vol.59、pp.908-918、2013
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