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補強土併用一体化橋梁

耐震・維持費削減に優れた橋梁構造を実現
新設及びリニューアル双方に対応

わが国における一般的な単径間橋梁は、支承を介して橋台で橋桁を支えますが、地震時安定性は潜在的に低く、支承自体や背面盛土の沈下・変形が維持管理上の弱点となります。橋台と橋桁をラーメン構造で一体化するインテグラル橋梁でも背面盛土の問題は解決されないため、インテグラル橋梁の利点を活かしつつ、補強土工法の一種であるRRR工法(Reinforced Railroad/road with Rigid Facing method)を用いて、背面盛土の補強とともに橋台へ結合することによって盛土・橋台・橋桁の一体化を図るのが補強土併用一体化橋梁です。

特許登録済
2011年度国際ジオシンセティックス学会 日本支部論文賞

図版:補強土併用一体化橋梁の位置づけ

補強土併用一体化橋梁の位置づけ

キーワード
ジオテキスタイル、補強土、インテグラル橋梁、一体化、耐震、RRR工法
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RRR工法を応用した補強土併用一体化橋梁

RRR工法とは、土中に引張り補強材を配置して土自身の安定化を図るとともに、剛性の高い一体型壁面を打設して変形抑制効果の大きい急勾配擁壁を構築する技術です。新設用として、面状補強材であるジオテキスタイルを敷設する盛土補強土壁工法と、既設盛土に対して、棒状補強材のラディッシュアンカーなどを打設する切土補強土壁工法に大別されます。

ここで、RRR工法における壁面を橋台ととらえれば、補強土併用一体化橋梁は、盛土補強土壁を応用して背面盛土と橋台を一体化させる新設タイプ(橋台と橋桁はインテグラル橋梁で一体化)と、老朽化した既設橋梁に対して、切土補強土壁を応用して背面盛土と橋台を一体化させ、橋台と橋桁の隅角部についてはコンクリート巻立てや頬杖補強などで剛結一体化させるリニューアルタイプに分けられます。

図版:新設タイプのRRR工法

新設タイプのRRR工法
(ジオテキスタイルを敷設する盛土補強土壁工法)

図版:既設盛土に対するリニューアルタイプのRRR工法

既設盛土に対するリニューアルタイプのRRR工法
(ラディッシュアンカーなどを打設する切土補強土壁工法)

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特長・メリットココがポイント

新設タイプ 
─施工性と安定した構造性能を実現

鉄道総研、東急建設、鉄建建設、クラレ、複合技研、東京理大との共同研究として、鉄道総研内の盛土試験場に新設タイプの試験橋梁を施工しました。なお、背面盛土については、RRR工法に基づいて施工しました。

  • 一体壁面打設の高い剛性を確認するとともに、橋梁躯体(橋台と橋桁)と背面盛土の一体化も、RRR工法の延長線上で施工できることを確認できました。
  • 温度の季節変動等による変状がなく、安定した構造であることが確認できました。

図版:試験橋梁全景(新設タイプ)

試験橋梁全景(新設タイプ)

図版:橋桁部の施工状況(新設タイプ)

橋桁部の施工状況(新設タイプ)

リニューアルタイプ 
─地震時一体性と優れた構造性能を実現

鉄道総研からの受託研究として、鋼桁と橋台を一体化させた隅角部の実大規模の載荷試験を実施。鋼桁と橋台躯体の一体化、鋼桁と橋台パラペットの一体化という二つの構造について確認しました。

  • いずれの構造も地震時断面力に対して一体性を確保され、十分な耐力を有していることを確認し、その結果をもとに設計方法を整理することができました。

図版:鋼桁と橋台躯体を一体化させた隅角部模型の載荷試験

鋼桁と橋台躯体を一体化させた隅角部模型の載荷試験
(リニューアルタイプ)

学会論文発表実績

  • 「GRS一体橋梁(実物大試験)の施工と動態観測」,ジオシンセティックス論文集,第24巻,2009年12月
  • 「補強土工法を併用したインテグラル橋梁の試験施工」,基礎工,Vol.38,No.2,2010年2月
  • 「The construction of geosynthetic-reinforced siol (GRS) integral bridge」,9IGS(Brazil) ,2010年5月
  • 「補強土併用一体橋梁の開発」,鹿島技術研究所年報,第59号,2011年9月
  • 「盛土・橋台・橋桁の一体化橋梁構造 ─RRR工法とインテグラル橋梁の融合─」,土木施工,Vol.53,No.9,2012年9月

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