鉄道高架橋の地震時危機耐性向上工法

　鉄道構造物は耐震設計により安全性や復旧性を確保していますが、将来、設計想定を超える巨大地震が発生する可能性は否定できません。そこで、新設および既設高架橋の危機耐性を向上させる工法として、自重補償構造¹⁾と倒壊方向制御構²⁾を開発しました。
　自重補償構造は、仮に高架橋の柱が破壊しても、別に設けた柱（自重補償柱）がスラブの鉛直荷重を受け換え、崩壊を防止する構造です（図１）。自重補償柱の頂部はテフロンすべり構造としてスラブと水平方向に縁を切っており、地震時の損傷を受けることなくスラブの鉛直荷重を支持することができます。載荷実験の結果、高架橋柱が大きく破壊しても自重補償柱が崩壊を防止することを確認しました（図２）。
　倒壊方向制御構造は、仮に高架橋が倒壊しても、倒壊の方向を人為的に制御し、居住区域や緊急輸送道路等を守る構造です（図３）。これは、柱の基部にブロック型デバイスを設け、倒壊させない方向への柱変形を拘束することで実現できます。振動台実験の結果、設計地震動の２倍以上の加振で想定する方向（右側）に倒壊を誘導できることを確認しました（図４）。
　これらの実証試験に加え、応答値算定法や耐力評価法、試設計等をもとに設計法を提案し、実構造へ適用するための環境を整備しています。自重補償構造は既存高架橋の耐震補強工法として導入実績があります³⁾。

参考文献

1. 豊岡亮洋、室野剛隆、布川博一：高架橋の危機耐性を向上させる自重補償構造の振動台試験、鉄道総研報告、Vol. 33、No. 12、pp. 41-46、2019.
2. 豊岡亮洋、室野剛隆、齊藤正人：高架橋の危機耐性を向上させる倒壊方向制御構造の振動台実験、鉄道総研報告、Vol. 32、No. 9、pp. 47-52、2018.
3. 笹田航平：自重補償添え柱を用いたRCラーメン高架橋の耐震補強、日本鉄道施設協会誌、Vol. 60、No. 5、pp. 387-389、2022.