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第三回第三回 コンクリート橋の力学（その２）コンクリート橋の力学（その２）

プレストレストコンクリート設計施工事例と解にいたるプロセス

１．プレストレストコンクリート橋の設計・施工事例１．プレストレストコンクリート橋の設計・施工事例（解にいたるプロセス）（解にいたるプロセス）

事例１事例１ （古川高架橋）（古川高架橋）

三重県 四日市市

通常の断面

15290

3070 6500 3070

(W=80t)

3070

1250

6500

1250

3070

古川高架橋の断面

3780

1556015560

4280

発注時セグメント形状発注時セグメント形状 変更したセグメント形状変更したセグメント形状

2600

300

400

5000

8000

3780

60

1900

2320

300

400

5000

607000

4280

2600

(W=30t) (W=30t)

古川高架橋の提案による削減

• セグメント数を低減 → 運搬費の低減

1800個 → 1300個（72%）

• 架設桁の重量軽減 → 架設コストの低減

900t → 330t（37%）

主桁組立要領図

STEP1 セグメント製作・架設

リブ補強ﾌﾟﾚｸﾞﾗｳﾄ鋼材（1S28.6）

ＰＣ板

STEP2 ＰＣ板敷設

現場打ち床版

床版横締めﾌﾟﾚｸﾞﾗｳﾄ鋼材（1S21.8）

STEP4 橋面工施工STEP3 現場打ち床版施工

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実物大モデルによる実験 セグメントの製作

セグメントのストック セグメントの運搬

セグメントの架設状況 プレキャストパネルの敷設

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場所打ち床版の施工

事例２事例２ （山切一号高架橋）（山切一号高架橋）

静岡県 静岡市

下り線

R1000m上り線

現地条件と技術的課題

・起伏が激しい地形で民家やみかん畑が近接している。

着工前

「地形改変と周辺環境に与える影響を最小化する技術」が求められた。→ 地上戦から空中戦へ

支保工基礎杭ダウンザホールハンマーの写真

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断面形状

軽量化

00

セグメント重量 ２５ｔ

27

0

製作ヤードセグメント製作台

セグメントのストック状況 セグメントの運搬

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柱頭部セグメントの架設 セグメントの張出し架設

ＰＣ板の敷設 架設全景

事例３事例３ （嬬恋村歩道橋コンペ（（嬬恋村歩道橋コンペ（DBDB））））

群馬県 嬬恋村

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コンペで提示された構造的制約

本橋における制約条件 条件に適さない構造

① 中スパン単径間橋の経済性、施工性の確保 桁橋 など

② 橋梁内の最大勾配5%以下 直路式吊床版など

③ 特に左岸地盤の負担が少ない構造 アーチ、上路式吊床版など

④ 耐風・耐震性能、良好な振動性の確保 剛性の低い構造

⑤ 極めて短い工事期間 複雑な構造

運動公園村道

Tb（火山灰質砂）N=50

火山泥流堆積物N=30

表層

表層

大堀沢

約55m

中学校側 運動公園側

約20m保安林

5%以下

橋脚設置不可

アンカー不可

橋長 61.0m

支間長 59.2m

吊支間 57 6吊支間 57.6m運動公園村道

中学校側運動公園側桁高 1.5m

構造高 5.5mＡ１橋台

Ａ２橋台

断面図

鉛直材位置 標準部 ・下側に張り渡したケーブル上揚力(張弦効果)により、主桁を支える構造

下路桁断面を有する二重張弦桁構造の提案

オゾルモルト高架橋 ファーレ橋

青雲橋 （2004年） 青雲橋の架設→ 下から上への架設＝ 不安定構造

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自重 Ｄ活荷重 Ｌ 鉛直力Ｖ１１次ケーブル

・１次ケーブルは桁の架設に利用する(自重支持)・２次ケーブルの上揚力によりサグを調整する(張弦効果)

二重張弦構造のコンセプト → 不安定構造の克服

鉛直力Ｖ２２次ケーブル

張力Ｐ２

主桁

張力Ｐ１

他碇構造(架設時)から自碇構造(完成時)への構造変換

上部構造 下部構造

ケーブル張力に対するカ が必要

架設時

ケーブル張力が下部構造に作用

・架設時はケーブル張力により自重を支持するため、下部構造にアンカー力が必要

・構造変換により、自碇力は主桁に軸力(プレストレス)として作用

ケーブル張力を下部構造から上部構造に盛りかえる

アンカーが必要

完成時

上部構造に軸力として作用

下部構造のアンカーは不要

て作用

・下部構造には、水平力が作用しなくなり、グラウンドアンカーが不要となる

施工要領

・STEP-1 橋台・端部セグメントの施工

端部セグメント

仮設アンカーブロック

吊足場

仮設グラウンドアンカー

仮設グラウンドアンカー

運動公園村道

・STEP-2 １次、２次ケーブルの張り渡し

２次ケーブル

１次ケーブル

初期張力導入

・STEP-3 主桁セグメントの懸垂架設

プレキャストセグメント

架設方向

・STEP-4 仮設鉛直材設置、サグ調整

サグ調整

２次ケーブル張力導入

１次ケーブル張力は減少

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・STEP-5 セグメント間詰め部の場所打ち施工

間詰め部

・STEP-6 構造変換

構造変換構造変換

グラウンドアンカーの段階解放

グラウンドアンカーの段階解放

プレキャストセグメントの架設 ２次ケーブルの緊張によるサグ調整

桁下面

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１次ケーブルと２次ケーブル

事例４事例４ （曲線桁、横向大橋）（曲線桁、横向大橋）

福島県

橋台固定（水平アーチ作用）によるスレンダーなピア

同様な事例として・・・・

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• 制約がある中での最適解は力学的根拠が明快である。

→ 軽量化、架設時安定性、曲線桁の固定条件

• 問題を解決するには、創造性のある力学的

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問 解決す 、創 あセンスが要求される。

• 優れた解は、見ただけで構造的な「言語」としてエンジニアに伝わる。

• 「２４時間考えろ！」（安藤忠雄）、が解にたどり着く近道。