特許 6441004 橋梁の補強構造体及び橋梁の補強構造体の構築方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6441004

(24)【登録日】2018年11月30日

(45)【発行日】2018年12月19日

(54)【発明の名称】橋梁の補強構造体及び橋梁の補強構造体の構築方法

(51)【国際特許分類】

   E01C 1/04 20060101AFI20181210BHJP

【ＦＩ】

   E01C1/04

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-184073(P2014-184073)

(22)【出願日】2014年9月10日

(65)【公開番号】特開2016-56595(P2016-56595A)

(43)【公開日】2016年4月21日

【審査請求日】2017年5月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000131810

【氏名又は名称】株式会社ジェイエスピー

(74)【代理人】

【識別番号】100094547

【弁理士】

【氏名又は名称】岩根 正敏

(72)【発明者】

【氏名】田中 富智夫

(72)【発明者】

【氏名】小暮 直親

(72)【発明者】

【氏名】北相模 剛

【審査官】 西田 光宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０６３９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１９６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１２８１９８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−０５１９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３７９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６６８２２５９（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０１Ｃ １／００

Ｅ０１Ｃ １／０４

Ｅ０２Ｄ ３／１２

Ｃ０８Ｊ ９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

橋台及び／又は橋脚からなる支持部の間に橋桁を架け渡した構成の橋梁を補強する構造体であって、上記支持部の間の空間に、橋桁の下面近傍まで積み重ねられたポリスチレン系樹脂発泡体ブロックと、該積み重ねられたポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの上表面に遮熱層とを有し、該遮熱層と上記橋桁との間のすき間に、発泡性ポリウレタン樹脂を注入、発泡させて圧縮強さ６０〜１４００ｋＰａの発泡ポリウレタン樹脂を充填してなることを特徴とする、橋梁の補強構造体。

【請求項2】

上記遮熱層が、耐熱温度が１００℃以上で、見掛け密度が４０〜４００ｋｇ／ｍ³、厚さが１〜１０ｃｍである合成樹脂発泡体であることを特徴とする、請求項１に記載の橋梁の補強構造体。

【請求項3】

上記遮熱層が、ポリカーボネート系樹脂発泡体であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の橋梁の補強構造体。

【請求項4】

橋台及び／又は橋脚からなる支持部の間に橋桁を架け渡した構成の橋梁を補強する構造体の構築方法であって、上記支持部の間の非包囲空間に、橋桁の下面近傍までポリスチレン系樹脂発泡体ブロックを積み重ねる工程と、該積み重ねられたポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの上表面に遮熱層を設ける工程と、該遮熱層と上記橋桁との間のすき間に、発泡性ポリウレタン樹脂を注入し、発泡させて圧縮強さ６０〜１４００ｋＰａの発泡ポリウレタン樹脂を充填する工程とからなることを特徴とする、橋梁の補強構造体の構築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、橋梁の補強構造体に関するもので、特に、既設の老朽化した橋梁を簡易に補強する、橋梁の補強構造体に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、老朽化した橋梁に対しては、新たな橋梁を構築し、橋梁の掛け替えを行う場合がある。しかし、このような橋梁の掛け替えは、費用のみならず、長い工期と広い用地が必要となることから、例えば都市部においてはその用地が確保できない場合があり、また車道、鉄道として利用される橋梁のように大量の交通量を支えているものにあっては、通行規制によって多くの移動者に影響を与えることから、継続して使用できる状態で、既設の橋梁を補強することが望ましい。

【0003】

このような橋梁の補強工法としては、各種の方法が提案されている。
例えば、橋脚間に架け渡された既設橋桁の下面に現れた亀裂に必要に応じてエポキシ樹脂等からなる接着剤を充填するとともに、その橋桁の下面に、炭素繊維、鋼板材等からなる引張補強材を貼り付けることにより補強する方法がある（例えば、特許文献１）。
また、橋桁部と橋脚部または橋台部とを接合し、接合部のコンクリートに接する橋桁部界面にずれ止めの鋼板を設けて、橋桁部と橋脚部等とを直接一体的に接合する方法がある（例えば、特許文献２）。
さらに、橋梁の橋脚に対し、根巻工法と総称される、ＲＣ（鉄筋コンクリート）巻立て工法、鋼板巻立て工法などにより、橋脚の靭性や耐力を向上させる方法がある（例えば、特許文献３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−１９３４２５号公報

【特許文献2】特開２０００−３１９８１６号公報

【特許文献3】特開２００９−１１４８２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述の特許文献１に示された補強方法は、橋桁下面に引張補強材を貼り付けることによって、橋桁内に配置された鉄筋に作用する応力の増大に対処するものであって、既に発生した亀裂の幅をそれ以上広がらないようにすることはできても、小さくすることはできないという問題があり、また、既設橋桁の内部に配置された鉄筋には、すでに死荷重による引張応力が作用しており、この鉄筋に活荷重により作用する引張応力が許容値内に収まるようにするには、引張補強材そのものの応力度は許容値に対して十分余裕があるにも関わらず、引張補強材を多層に重ねて貼り付けなければならず、引張補強材の性能を生かしきれていないという問題があった。
また、特許文献２のように橋桁（鋼桁）と橋台（コンクリート）とを一体化するためには、コンクリート橋台と鋼桁とのずれ止めが必要となり、このようなずれ止めとしては、特許文献１のように有孔鋼板を用いる方法や、鋼桁にスタッドジベルを溶植する方法、他の型鋼を溶接する方法等があるが、既設の橋梁を補強する場合のように、老朽化した橋梁の補強においては、必ずしも鋼材の溶接やスタッドジベルの溶植に適さない材質である場合がある。また、橋桁、橋台等に多数の貫通孔を形成することは、削孔分の断面減少による強度不足となる虞があり、また、このような貫通孔が、既存の疲労亀裂の伸展を助長する虞もあることから、好ましいものではなかった。
また、特許文献３の技術の如く、橋脚へのＲＣ（鉄筋コンクリート）巻きなどの手段により耐力を向上させた場合、重量増加等に伴う橋梁の基礎の耐力の不足を誘発し、このため基礎についても同等の耐力が確保できるまで補強が必要となる場合が多い。そして、この場合、基礎杭の打ち増しなど基礎の補強工事が大規模で、工費、工期が増大し、大きな占用地の確保も必要となると言う問題を有していた。

【0006】

本発明は、上述した背景技術が有する課題に鑑み成されたものであって、その目的は、施工が容易で作業性に優れると共に、既設橋梁を簡易に補強することができる、橋梁の補強構造体を提案することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記した目的を達成するため、本発明は、次の（１）〜（４）に記載した橋梁の補強構造体及び橋梁の補強構造体の構築方法とした。
（１）橋台及び／又は橋脚からなる支持部の間に橋桁を架け渡した構成の橋梁を補強する構造体であって、上記支持部の間の空間に、橋桁の下面近傍まで積み重ねられたポリスチレン系樹脂発泡体ブロックと、該積み重ねられたポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの上表面に遮熱層とを有し、該遮熱層と上記橋桁との間のすき間に、発泡性ポリウレタン樹脂を注入、発泡させて圧縮強さ６０〜１４００ｋＰａの発泡ポリウレタン樹脂を充填してなることを特徴とする、橋梁の補強構造体。
（２）上記遮熱層が、耐熱温度が１００℃以上で、見掛け密度が４０〜４００ｋｇ／ｍ³、厚さが１〜１０ｃｍである合成樹脂発泡体であることを特徴とする、（１）に記載の橋梁の補強構造体。
（３）上記遮熱層が、ポリカーボネート系樹脂発泡体であることを特徴とする、（１）又は（２）に記載の橋梁の補強構造体。
（４）橋台及び／又は橋脚からなる支持部の間に橋桁を架け渡した構成の橋梁を補強する構造体の構築方法であって、上記支持部の間の非包囲空間に、橋桁の下面近傍までポリスチレン系樹脂発泡体ブロックを積み重ねる工程と、該積み重ねられたポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの上表面に遮熱層を設ける工程と、該遮熱層と上記橋桁との間のすき間に、発泡性ポリウレタン樹脂を注入し、発泡させて圧縮強さ６０〜１４００ｋＰａの発泡ポリウレタン樹脂を充填する工程とからなることを特徴とする、橋梁の補強構造体の構築方法。

【発明の効果】

【0008】

本発明にかかる橋梁の補強構造体は、橋桁を支える橋脚等の支持部の間の空間に、ポリスチレン系樹脂発泡体ブロック、発泡ポリウレタン樹脂等を充填した構造体であるため、該充填物が橋梁に掛かる荷重を支えることができ、橋桁、橋脚等への荷重負担を軽減できると共に橋梁の変形を抑制できるため、実質的に橋梁全体としての補強が実現できる。また、充填物は、ポリスチレン系樹脂発泡体ブロック、発泡ポリウレタン樹脂等の軽量なものであるので、その施工が容易であり、また大きな重量増加とはならないために橋梁の基礎の耐力不足を誘発することもない。
さらに、本発明にかかる橋梁の補強構造体は、支持部の間の空間に積み重ねたポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの上表面に遮熱層を有し、該遮熱層と橋桁との間のすき間に発泡性ポリウレタン樹脂を注入、発泡させて発泡ポリウレタン樹脂を充填したものであるため、発泡性ポリウレタン樹脂の発泡の際に発生する反応熱が遮熱層の存在によりポリスチレン系樹脂発泡体ブロックに伝わり難く、ポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの収縮や亀裂などの熱変形を防ぐことができると共に、発泡充填によって橋桁の下面の複雑な凹凸にもポリウレタン樹脂が入り込んで密着した状態で充填されるため、効果的に荷重を支える充填物の層を容易に形成することができる。
上記したことから、本発明にかかる橋梁の補強構造体は、施工が容易で作業性に優れると共に、既設橋梁を簡易に補強することができるものとなる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】橋梁の一例を示した概念的な側面図である。

【図2】図１のＩ−Ｉ線に沿う部分の概念的な拡大断面図である。

【図3】支持部の間の空間にポリスチレン系樹脂発泡体ブロックを敷設する状態を示した概念的な断面図である。

【図4】支持部の間の空間にポリスチレン系樹脂発泡体ブロックを橋桁の下面近傍まで積み重ねた状態を示した概念的な断面図である。

【図5】積み重ねたポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの上表面に遮熱層を設けた状態を示した概念的な断面図である。

【図6】遮熱層と橋桁との間のすき間に発泡ポリウレタン樹脂を充填させた状態を示した概念的な断面図である。

【図7】本発明にかかる橋梁の補強構造体の一実施の形態を示した概念的な側面図である。

【図8】外装構築部用のポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの一例を示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明にかかる橋梁の補強構造体の一実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

【0011】

本発明は、橋台及び／又は橋脚からなる支持部の間に橋桁を架け渡した構成の橋梁を補強する構造体である。図１は、橋梁の一例を示した図であり、鉄道Ｔの上方に立体交差で道路Ｒを形成するために構築された橋梁１である。該橋梁１は、図１，２に示したように、複数の橋脚２からなる支持部と、該支持部の間に架け渡された橋桁３とから少なくとも構成されたものである。
なお、本発明が対象とする橋梁は、図１，２に示したものに限定されるものではなく、河川等に架けられる橋、高速道路の高架等も含むものである。また、本発明で橋桁とは、橋の床板を含む概念で使用している。

【0012】

本発明にかかる補強構造体は、図３に示したように、橋脚２からなる支持部の間の空間Ａに、ポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４を敷設する。
ポリスチレン系樹脂発泡体ブロックは、耐水性に優れるため雨水等により変形するおそれが低く構造体の形状保持性に優れ、かつ軽量性に優れることから施工が容易であり、構造体の基礎部分に好適に使用することができる。また、洪水等により水位が上昇するおそれのある橋梁の補強に使用する場合には、外部と連通した空隙を有するポリスチレン系樹脂発泡体ブロックを用いることで、ポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの浮力を低減させることができる。

【0013】

ポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４を積み重ねる際には、各ブロック同士の突合せ部が最下段から最上段まで貫通することのないように、上部と下部のブロック同士の突合せ部をずらすようにして積み重ね、また、積み上げた上下のブロックにピン等を挿通させ、上下のブロックを互いに結合させることは好ましい。

【0014】

ポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４の敷設高さは、図４に示したように、橋桁３の下面近傍まで積み重ねた高さとする。これは、橋桁３との間に充填する発泡性ポリウレタン樹脂の使用量を出来るだけ少ないものとするためである。
なお、本発明において言う上記橋桁の下面近傍までポリスチレン系樹脂発泡体ブロックを積み重ねるとは、橋脚２等からなる支持部の間の空間Ａを、出来るだけポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４で充填すると言う程度の意味で使用しており、定形のブロック状のポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４を、橋桁３に邪魔されることなく、無理なく積層できる高さ位置まで積み重ねられていれば良く、また、図７に示したように、最上部が段状に積み重ねられていても良く、また左右端の充填場所の如く一段であったり、全く設置されていない部分があっても良い。

【0015】

ポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４は、圧縮強度が異なるものを複数用意し、上方ほど圧縮強度の高いものを積み重ねることは好ましい。例えば、許容圧縮強度が５０ｋＮ／ｍ²のもの４Ｐと、１００ｋＮ／ｍ²のもの４Ｓとの２種類を用意し、図４に示したように、下部の４段は圧縮強度が低いポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４Ｐを積層し、上部の２段は圧縮強度が高いポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４Ｓを積層することは好ましい。これは、橋梁から応力を受ける場合、上方の発泡体ブロックほど応力を局所的に受け、下方に行くにつれて応力が分散され、発泡体ブロック全体で受けることとなるためである。このように上方ほど高い圧縮強度を有するものを積層して構築したポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４の層は、大きな活荷重にも耐えうる補強構造体となることから好ましい。

【0016】

ポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの原料樹脂として使用するポリスチレン系樹脂としては、例えばポリスチレン（ＧＰＰＳ）や、スチレンを主成分とするスチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）等を挙げることができ、これらを単独で用いても良く、２種以上を混合して使用して用いても良い。上記スチレン系共重合体におけるスチレン成分含有量は、好ましくは５０重量％以上が好ましく、７０重量％以上がより好ましく、８０重量％以上が更に好ましい。

【0017】

また、上記ポリスチレン系樹脂には、本発明の目的を阻害しない範囲において、その他の樹脂を混合しても良い。その他の樹脂としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等が挙げられる。また、ポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの成形方法としては、型内成形、押出成形等の各種の成形方法を採用することができる。

【0018】

ポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの見掛け密度は、軽量性と圧縮強さを両立させる観点から、好ましくは２０〜５０ｋｇ／ｍ³であり、より好ましくは２０〜４０ｋｇ／ｍ³であり、さらに好ましくは２０〜３０ｋｇ／ｍ³である。また、ポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの圧縮強さは、好ましくは３０〜３００ｋＰａであり、より好ましくは３０〜２５０ｋＰａであり、特に好ましくは４０〜２００ｋＰａである。
なお、本明細書における上記見掛け密度は、水没法により求めた発泡体の体積を、あらかじめ測定しておいた発泡体の質量で割り算し、単位を（ｋｇ／ｍ³）に換算することにより求めることができる。また、上記圧縮強さは、ＪＩＳ Ａ９５１１：２００６Ｒに準じて測定温度を２３±２℃で測定した値を採用できる。

【0019】

ポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの大きさは、特に制限されるものではなく、補強する橋梁の大きさ等によって用いる発泡体ブロックの大きさを適宜変更することができる。例えば、長さが１０００〜３０００ｍｍ、幅が５００〜２０００ｍｍ、厚さが１００〜１０００ｍｍ程度の直方体形状のものが挙げられる。

【0020】

遮熱層５は、図５に示したように、積み重ねた上記ポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４の上表面に設けられる。この遮熱層５は、耐熱性の低いポリスチレン系樹脂発泡体ブロックを、その上方に充填する発泡性ポリウレタン樹脂の発泡の際に発生する反応熱から保護し、ポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの収縮や亀裂などの熱変形を防止するために設けるものであり、かかる観点から、その配置及び材質等が決定される。そのため、遮熱層５の配置位置は、最上段に配置したポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４の上面、また図７に示したように最上部が段状に積み重ねられている場合には、発泡性ポリウレタン樹脂と接触することとなる最上段のポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４の側面にも配置することとなる。

【0021】

遮熱層５としては、発泡性ポリウレタン樹脂の反応熱に耐えられる材質のものであることが必要であり、また、施工が容易であることから軽量性、加工性に優れると共に、耐水性にも優れたものであることが好ましい。かかる観点から、遮熱層５の耐熱温度は、１００℃以上が好ましく、１１０℃以上がより好ましく、１２０℃以上であることが特に好ましい。一般的に、発泡ポリウレタン樹脂６の内部は、反応熱により一時的に１００℃程度まで上昇し、その後徐々に温度が低下する。したがって、上記した耐熱性を有する遮熱層５を設けることで、ポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの変形や収縮を抑制することができる。
なお、上記耐熱温度の測定は、ＪＩＳ Ｋ６７６７：１９９９の「高温時の寸法安定性 Ｂ法」に基づいて１００℃の温度で測定し、加熱寸法変化が３％以下のものを好適に使用することができる。

【0022】

また、遮熱層５は、発泡性ポリウレタン樹脂の反応熱からポリスチレン系樹脂発泡体ブロックを保護する役割を有するため、熱を伝え難く、断熱性能に優れることが好ましい。かかる観点から、樹脂組成や厚みにより異なるが、遮熱層５の熱伝導率は、０．０６５Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましく、０．０５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下がより好ましい。
なお、上記熱伝導率は、ＪＩＳ Ａ１４１２−２：１９９９による方法で測定し、平均温度を２３℃±１℃での値とする。

【0023】

さらに、遮熱層５は、発泡性ポリウレタン樹脂の反応熱に晒されると共に、発泡時の圧力がかかる。そのため、遮熱層５は、高温時の圧縮強さが高いことが望ましい。例えば、１００℃における１０％歪時の圧縮強さが５０ｋＰａ以上であることが望ましく、１００ｋＰａ以上であることがさらに望ましい。
なお、上記遮熱層の１００℃における１０％歪時の圧縮強さは、ＪＩＳ Ａ９５１１：２００６Ｒ に基づいて、測定温度を１００℃で測定した値を採用できる。

【0024】

また、遮熱層５の見掛け密度は、２０〜４００ｋｇ／ｍ³が好ましく、２５〜３００ｋｇ／ｍ³ がより好ましくは、３０〜２００ｋｇ／ｍ³が更に好ましく、５０〜１５０ｋｇ／ｍ³であることが特に好ましい。遮熱層５の厚さは、１０〜１００ｍｍが好ましく、１０〜８０ｍｍであることがより好ましい。遮熱層５の圧縮強さは、５０〜３００ｋＰａが好ましく、６０〜２５０ｋＰａがより好ましい。また遮熱層５の圧縮強さは、下方に配置されるポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４よりも強いことが好ましい。

【0025】

遮熱層５としては、合成樹脂発泡体を用いることが好ましく、例えばポリカーボネート系樹脂発泡体、フェノール系樹脂発泡体、ポリエチレンテレフタレート系樹脂発泡体、ポリイミド系樹脂発泡体、ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体、メラミン系樹脂発泡体等が挙げられ、これらの中でも、ポリカーボネート系樹脂発泡体、フェノール系樹脂発泡体が好ましく用いられ、特に耐熱性、軽量性、圧縮強度及び耐水性にも優れることから、ポリカーボネート系樹脂発泡体が特に好ましく用いられる。

【0026】

ポリカーボネート系樹脂発泡体は、ポリカーボネート系樹脂を発泡させることにより製造され、この場合の原料として用いられるポリカーボネート系樹脂は、炭酸とグリコール又はビスフェノール等から形成される炭酸エステル結合を有する高分子である。特に分子鎖にジフェニルアルカンを有する芳香族ポリカーボネートが、耐熱性、耐候性及び耐酸性に優れるため好ましい。このようなポリカーボネート系樹脂としては、２，２−ビス（４−オキシフェニル）プロパン（別名ビスフェノールＡ）、２，２−ビス（４−オキシフェニル）ブタン、１，１−ビス（４−オキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−オキシフェニル）イソブタン、１，１−ビス（４−オキシフェニル）エタン等のビスフェノール系化合物から形成されるポリカーボネート系樹脂が例示される。前記ポリカーボネート系樹脂中には、本発明に求められる耐熱性等の物性に悪影響を及ぼさない程度であれば、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ナイロン系樹脂などの他の樹脂を混合することができ、全体の５０重量％未満混合したものを基材樹脂として発泡に供することができ、より好ましくは３０重量％以下、更に好ましくは１５重量％以下である。また、ポリカーボネート系樹脂に対して非相溶のものを混合する場合は、相溶化剤を添加することが好ましい。

【0027】

遮熱層５の形成は、例えば上記したポリカーボネート系樹脂発泡体からなるボードを、積み重ねたポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４の上表面に貼着或いは釘打ち等により添設することにより行うことができる。なお、貼着に使用する接着剤は、特に制限されるものではなく、湿気硬化型１液ウレタン系接着剤、変性シリコーン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、ホットメルト形接着剤、エポキシ・変成シリコーン樹脂系接着剤、酢酸ビニル樹脂系エマルション形接着剤等から選択して用いれば良い。

【0028】

上記遮熱層５と橋桁３との間のすき間に注入、発泡させて充填してなる発泡ポリウレタン樹脂６としては、イソシアネート化合物により発泡・硬化するものであれば良く、例えばポリオール成分として、ポリオールに触媒，減粘剤，難燃剤，発泡剤等を予め配合し、これとポリイソシアネート成分とが混合されて発泡・硬化するものである。ポリオールには、エステル型とエーテル型とがあるが、耐久性、特に耐加水分解性の観点からポリエーテルポリオールが好適に用いられる。

【0029】

発泡剤としては、特に制限されないが、水や炭酸ガス、ＨＦＣ、ＨＦＯ系の発泡剤から選ばれる少なくとも１種を使用することができる。また、これらの発泡剤は、ポリオール成分中に混合しても良いし、第三成分として混合使用しても良い。

【0030】

発泡・硬化することにより形成された発泡ポリウレタン樹脂６の見掛け密度は、１０〜７０ｋｇ／ｍ³であることが好ましく、２０〜６０ｋｇ／ｍ³であることがより好ましい。また圧縮強さは、６０〜１４００ｋＰａ程度が好ましい。

【0031】

発泡ポリウレタン樹脂６は、橋桁３の上面に穿設した穴、もしくは形成した遮熱層５と橋桁３との間のすき間などから発泡性ポリウレタン樹脂を注入、発泡させて発泡ポリウレタン樹脂６を充填することができる。

【0032】

また、発泡性ポリウレタン樹脂は、複数回に分けて注入することができる。その際、一度目に注入、発泡させたポリウレタン樹脂を、ポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの上表面に薄く形成することで発泡ポリウレタン樹脂を遮熱層５とすることもできる。薄く形成した発泡ポリウレタン樹脂が冷却・硬化した後、その上からさらに発泡性ポリウレタン樹脂を注入、発泡させる操作を行なうことにより、ポリウレタン樹脂の発泡時における反応熱による蓄熱を防ぐことができ、発泡ポリウレタン樹脂の収縮や焦げ等が発生するおそれを低減することができる。

【0033】

上記したポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４の積層、遮熱層５の形成、発泡ポリウレタン樹脂６の発泡充填を、各橋脚２からなる支持部の間の空間Ａについて行い、図７に示したような、本発明にかかる橋梁の補強構造体を用いた橋梁１となる。なお、図７において、鉄道Ｔの周辺部分については、橋桁３の下面への引張補強材の貼り付け、橋脚２へのＲＣ（鉄筋コンクリート）巻き等の従来の補強工法Ｑにより補強を施した。

【0034】

本発明の補強構造体の壁面は、強度の向上、ポリスチレン系樹脂発泡体ブロックの紫外線劣化を防止する等の観点から、壁面保護材を設けることが好ましい。この壁面保護材としては、壁面に一定の間隔でＨ型鋼やＣ型鋼等の鋼材を立設し、該鋼材の間にコンクリートや合成樹脂等からなる矩形のパネル等を設けて壁面全体を覆う方法や、図８に示すような一面にセメント板等の保護板Ｚが設けられた外装用発泡体ブロック４Ａ（ポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４）を保護板Ｚが外側に位置するように設置する方法など、周知の方法を用いることができる。なお、補強構造体の強度を発泡ポリウレタン樹脂６の発泡充填部も含めて全体的に高める観点からは、壁面に鋼材を立設し、パネルを設けて補強構造体の壁面全体を覆う前者の方法が好ましい。

【0035】

以上、説明した本発明にかかる橋梁の補強構造体によれば、橋桁３を支える橋脚２の支持部の間の空間Ａに、ポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４、発泡ポリウレタン樹脂６等を充填したため、該充填物が橋梁１に掛かる荷重を支えることができ、橋桁３、橋脚２等への荷重負担を軽減できると共に橋梁１の変形を抑制できるため、実質的に橋梁全体としての補強が実現できる。また、充填物は、ポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４、発泡ポリウレタン樹脂６等の軽量なものであるので、その施工が容易であり、また大きな重量増加とはならないために橋梁１の基礎の耐力不足を誘発することもない。
また、本発明にかかる橋梁の補強構造体においては、支持部の間の空間Ａに積み重ねたポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４の上表面に遮熱層５を設け、該遮熱層５と橋桁３との間のすき間に発泡性ポリウレタン樹脂を注入、発泡して発泡ポリウレタン樹脂６を充填するため、発泡性ポリウレタン樹脂の発泡の際に発生する反応熱が遮熱層５の存在によりポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４に伝わり難く、ポリスチレン系樹脂発泡体ブロック４の熱変形を防ぐことができると共に、発泡充填によって橋桁３の下面の複雑な凹凸にも発泡ポリウレタン樹脂６が入り込んで密着した状態で充填されるため、効果的に荷重を支える充填物の層を容易に形成することができる。

【0036】

以上、本発明にかかる橋梁の補強構造体の実施の形態を説明したが、本発明は、既述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の技術的思想としての橋梁の補強構造体の範囲内において、種々の変形及び変更が可能であることは当然である。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本発明は、施工が容易で作業性に優れると共に、既設橋梁を簡易に補強することができるものであるので、歩道、車道、或いは鉄道等として使用される障害物などの上空部を通過する架空構造物である橋梁の補強に、広く利用できるものである。

【符号の説明】

【0038】

１ 橋梁
２ 橋脚
３ 橋桁
４ ポリスチレン系樹脂発泡体ブロック
４Ａ 保護板が設けられているポリスチレン系樹脂発泡体ブロック
４Ｐ 圧縮強度の低いポリスチレン系樹脂発泡体ブロック
４Ｓ 圧縮強度が高いポリスチレン系樹脂発泡体ブロック
５ 遮熱層
６ 発泡ポリウレタン樹脂
Ａ 橋脚等の支持部の間の空間
Ｔ 鉄道
Ｒ 道路
Ｚ 保護板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】