特許 6908542 鋼桁の支承部周辺の補強方法

(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】6908542

(24)【登録日】2021年7月5日

(45)【発行日】2021年7月28日

(54)【発明の名称】鋼桁の支承部周辺の補強方法

(51)【国際特許分類】

   E01D 22/00 20060101AFI20210715BHJP

   E01D 2/00 20060101ALI20210715BHJP

   F16B 5/02 20060101ALI20210715BHJP

【ＦＩ】

   E01D22/00 B

   E01D2/00

   F16B5/02 A

   F16B5/02 K

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-28517(P2018-28517)

(22)【出願日】2018年2月21日

(65)【公開番号】特開2019-143368(P2019-143368A)

(43)【公開日】2019年8月29日

【審査請求日】2020年1月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000173784

【氏名又は名称】公益財団法人鉄道総合技術研究所

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 善紀

(72)【発明者】

【氏名】濱上 洋平

(72)【発明者】

【氏名】永坂 亮介

(72)【発明者】

【氏名】小林 裕介

【審査官】 荒井 良子

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５８−１４４１１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−１１７２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０８１２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１４５５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１５０２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２０４８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０８６３７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１８−００９３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００７７７５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 矢野恵美子他，鋼鉄道橋支承部における３面当板工法の施工報告，土木学会第65回年次学術講演会，日本，２０１０年 ９月，289-290頁

【文献】 大谷将一朗他，支承部付近の疲労き裂に対する３面当板工法の改良について，土木学会第６６回年次学術講演会，日本，土木学会，２０１１年 ９月，249-250頁

【文献】 和田直樹他，中間補剛材上端溶接部の破断時における上部接合型３面当板の疲労対策効果，土木学会第71回年次学術講演会，日本，土木学会，２０１６年 ９月，865-866頁

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０１Ｄ １／００−２４／００

Ｆ１６Ｂ ５／００−５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェブと下フランジとの間を前記ウェブの側面に対して略直交する鉛直面が形成されるように繋ぐ補剛材が設けられた箇所が、ソールプレート上に載置されて繰り返し荷重が載荷される鋼桁の支承部周辺の補強方法であって、
前記補剛材の鉛直面に対して背部が対向されるとともに底部が前記下フランジに対向されるように側面視Ｌ字状のＬ形材を配置する工程と、
前記Ｌ形材の前記背部と前記補剛材とを貫通するパイロットピンを挿入する工程と、
前記Ｌ形材の前記底部と前記下フランジとを貫通させて前記ソールプレートにタップ穴を設ける工程と、
前記タップ穴に対してタップボルトをねじ込むことで、前記下フランジの下面を前記ソールプレートの上面に密着させる工程と、
前記背部と前記補剛材とをボルト接合する工程とを備えたことを特徴とする鋼桁の支承部周辺の補強方法。

【請求項2】

前記Ｌ形材の前記背部には、前記パイロットピンを挿入する丸穴と、ボルトを挿入する長穴とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の鋼桁の支承部周辺の補強方法。

【請求項3】

前記Ｌ形材は、前記補剛材を挟んだ両側及び前記ウェブを挟んだ両側にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼桁の支承部周辺の補強方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、橋脚や橋台などの上に配置されたソールプレート上に載置されて繰り返し荷重が載荷される鋼桁の支承部周辺の補強方法及び補強構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１−３及び非特許文献１に開示されているように、橋梁の橋桁などの鋼製部材には、列車荷重や自動車の走行荷重などの繰り返し載荷される荷重によって疲労き裂が生じることが知られている。

【0003】

これらの文献には、橋脚の上端面に設けられる支承のソールプレート上に鋼桁が載置される支承部の構造において、ソールプレート周辺の鋼桁の端部に発生するき裂の補修方法や補強方法などが開示されている。

【0004】

ここで、既設の橋梁においては、ソールプレートを取り外してき裂の補修を行う場合には、施工の制約条件が多い中でジャッキアップなどをして仮受けを行わなければならず、簡単に実施することが難しい。そこで、き裂の進展を抑えるためのいくつかの提案がされている。

【0005】

例えば特許文献１では、ソールプレートと鋼桁の下フランジとを、溶接やボルト締結によって接合させることで、き裂の進展を抑える方法が開示されている。

【0006】

また、特許文献２には、鋼桁の下フランジの上側に載せた添接板をタップボルトで下フランジに固定するとともに、ソールプレートから外れた位置において添接板と下フランジとを高力ボルトで固定する補強構造が開示されている。

【0007】

さらに、特許文献３及び非特許文献１には、鋼桁の腹板と端補剛材と下フランジとの３面に対して当板を施す３面当板部材を使用した補修方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００４−３４６５１８号公報

【特許文献2】特開２０００−２８８７２６号公報

【特許文献3】特開２０１６−１４２０３４号公報

【非特許文献】

【0009】

【非特許文献1】大谷将一朗、西田寿生、「支承部付近の疲労き裂に対する３面当板工法の改良について」、土木学会第６６回年次学術講演会講演概要集、2011年9月、I-125,pp.249 - 250

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら特許文献１，２のように鋼桁の下フランジに対してボルトを使用する場合は、ナット又はボルトヘッドが下フランジの下面側に配置されることになることから、鋼桁下の狭いスペースでの上向き作業を行わなければならなくなる。

【0011】

一方、特許文献３及び非特許文献１に開示された３面当板部材を使用する方法では、下フランジの下面側に下フランジ補強板を取り付けたり、下フランジとボルト接合をしたりするなど、鋼桁下の狭いスペースでの上向き作業を行わなければならない。

【0012】

そこで、本発明は、鋼桁の上方のみからの作業で支承部周辺のき裂の進展を抑えることが可能な鋼桁の支承部周辺の補強方法及び補強構造を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0013】

前記目的を達成するために、本発明の鋼桁の支承部周辺の補強方法は、ウェブと下フランジとの間を前記ウェブの側面に対して略直交する鉛直面が形成されるように繋ぐ補剛材が設けられた箇所が、ソールプレート上に載置されて繰り返し荷重が載荷される鋼桁の支承部周辺の補強方法であって、前記補剛材の鉛直面に対して背部が対向されるとともに底部が前記下フランジに対向されるように側面視Ｌ字状のＬ形材を配置する工程と、前記Ｌ形材の前記背部と前記補剛材とを貫通するパイロットピンを挿入する工程と、前記Ｌ形材の前記底部と前記下フランジとを貫通させて前記ソールプレートにタップ穴を設ける工程と、前記タップ穴に対してタップボルトをねじ込むことで、前記下フランジの下面を前記ソールプレートの上面に密着させる工程と、前記背部と前記補剛材とをボルト接合する工程とを備えたことを特徴とする。

【0014】

また、本発明の鋼桁の支承部周辺の補強構造は、ウェブと下フランジとの間を前記ウェブの側面に対して略直交する鉛直面が形成されるように繋ぐ補剛材が設けられた箇所が、ソールプレート上に載置されて繰り返し荷重が載荷される鋼桁の支承部周辺の補強構造であって、前記補剛材の鉛直面に対して背部を対向させるとともに底部を前記下フランジに対向させて配置された側面視Ｌ字状のＬ形材と、前記Ｌ形材の前記底部と前記下フランジとを貫通して前記ソールプレートにねじ込まれたタップボルトと、前記背部と前記補剛材とを接合させるボルト接合部とを備えたことを特徴とする。

【0015】

ここで、前記Ｌ形材の前記背部には、丸穴と長穴とが穿孔されている構成とすることができる。また、前記Ｌ形材は、前記補剛材を挟んだ両側及び前記ウェブを挟んだ両側にそれぞれ配置されている構成とすることができる。

【発明の効果】

【0016】

このように構成された本発明の鋼桁の支承部周辺の補強方法及び補強構造では、ウェブと下フランジとを繋ぐ補剛材に対してＬ形材を配置し、補剛材とＬ形材とをパイロットピンで連結した後に、底部にタップボルトをねじ込むことで下フランジの下面をソールプレートの上面に密着させる。

【0017】

このＬ形材を配置する工程、タップ穴を設けてタップボルトをねじ込む工程及びボルト接合する工程は、いずれも鋼桁の上方のみからの作業で実施することができる。

【0018】

そして、下フランジの下面をソールプレートの上面に密着させることで、繰り返し荷重が載荷されても下フランジの独立した振幅が起きなくなって、支承部周辺のき裂の進展を抑えることができる。

【0019】

さらに、補剛材及びＬ形材を介してウェブと下フランジとが連結されていれば、下フランジの下面とソールプレートの上面とが最も離隔しやすいウェブ周辺が密着されて、下フランジとソールプレートとを確実に一体化させることができる。また、鋼桁に作用した荷重が、Ｌ形材を介して下フランジ及びソールプレートに伝達される力の伝達経路が形成されることによって、き裂が発生又は発生しやすいウェブと下フランジとの隅角部に発生する応力を低減することができる。

【0020】

また、パイロットピンを挿入する穴を丸穴として密着させれば、パイロットピンを介した応力の伝達を効率的に行わせることができる。また、それ以外の穴を長穴とすることで、パイロットピンを中心にＬ形材が回転して傾いたとしても、ボルト接合を行うことが容易にできる。

【0021】

さらに、補剛材を挟んだ両側及びウェブを挟んだ両側の４箇所にＬ形材を配置することで、き裂が発生しやすい支承部周辺を確実に補強することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本実施の形態の鋼桁の支承部周辺の補強構造を説明するための説明図である。

【図2】リベット桁に支えられた橋梁の概略構成を説明する斜視図である。

【図3】ウェブの両側にき裂が発生したリベット桁に起き得る状況を説明する図であって、（ａ）は補修前の状態を示した断面図、（ｂ）はタップボルトのみで補修した場合の状態を示した断面図である。

【図4】Ｌ形材にパイロットピンを挿入する工程を説明する斜視図である。

【図5】Ｌ形材と補剛材とがパイロットピンによって連結された状態を説明する断面図である。

【図6】本実施の形態の鋼桁の支承部周辺の補強構造を説明する断面図である。

【図7】本実施の形態の鋼桁の支承部周辺の補強構造を説明するための平面図である。

【図8】支承部周辺の構成及び効果確認試験の計測位置を示した説明図である。

【図9】補強前後の変位分布を比較した図である。

【図10】補強前後の主応力分布を比較した図である。

【図11】補強前後の応力分布を比較した図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の鋼桁の支承部周辺の補強方法及び補強構造を説明するための図であり、図２は、鋼桁によって支えられる橋梁１の概略構成を例示した説明図である。

【0024】

まず、図２を参照しながら、橋梁１の構成の一例について説明する。この橋梁１は、例えば鋼桁の１種であるリベット桁３を備えている。リベット桁３は、橋台と橋脚１１との間、又は橋脚１１，１１間に架け渡される。

【0025】

また、平行に架け渡された複数のリベット桁３，・・・上には、プレストレストコンクリートや鉄筋コンクリートなどによって構築された床版１２が敷設される。なお、床版１２は鋼製であってもよい。

【0026】

そして、リベット桁３の端部は、橋脚１１の上端面１１１の上に設置された支承部２の上に載置される。
この支承部２は、例えば橋脚１１の上端面１１１に載置される平板状の座部２３と、その座部２３の上に設置される沓部２２と、沓部２２とリベット桁３との間に介在されるソールプレート２１とによって、主に構成される。

【0027】

ここで、座部２３は、ゴムなどによって成形されており、沓部２２及びソールプレート２１は、鋼材によって形成されている。そして、図１に示すように、平板状のソールプレート２１の上面２１１にリベット桁３の端部が載せられる。

【0028】

リベット桁３は、図１，２に示すように、上下に平行に配置される上フランジ３３及び下フランジ３１と、上フランジ３３と下フランジ３１との間を繋ぐウェブとなる腹板３２とによって、主に構成される。

【0029】

さらに詳細には、腹板３２の両側に取り付けられる断面視略Ｌ字形の山形鋼３１０，３１０の下面３１１，３１１が形成される部分が、リベット桁３の下フランジ３１，３１となる。なお、上フランジ３３の構成も下フランジ３１と同様になるため、詳細な説明は省略する。

【0030】

そして、ソールプレート２１上に配置されるリベット桁３の端部には、腹板３２の両側に補剛材３４，３４が配置される。この補剛材３４は、例えば図７の平面図に示すように、一対の山形鋼の背面同士を重ね合わせて形成される。すなわち補剛材３４には、腹板３２の側面に略直交する鉛直面３４１が形成されて、下フランジ３１と上フランジ３３との間を連結させる。

【0031】

リベット桁３においては、大部分の鋼材同士の接合がリベット３５によって行われる。図２及び図８に示すように、リベット桁３，３間の接続も、ガセットプレート３６にブレース材３６１や横材３６２などをリベット３５で接合させることによって行われる。

【0032】

このような構成となる橋梁１には、例えば鉄道橋であれば、列車の走行により繰り返し荷重が載荷される。また、道路橋であっても、自動車の走行により繰り返し荷重が載置される。

【0033】

列車や自動車の走行により床版１２に作用した力は、床版１２の下に平行に配置された複数のリベット桁３，・・・に伝達される。そして、リベット桁３に作用した力は、下フランジ３１からソールプレート２１に伝達される。

【0034】

この結果、ソールプレート２１上では、力の作用と除荷の繰り返しにより下フランジ３１の上下動が繰り返される。図３は、長年にわたって繰り返し荷重が載荷されたリベット桁３の下フランジ３１，３１周辺の状態を示した図である。

【0035】

図３（ａ）に示すように、長期にわたって使用されたソールプレート２１の上面２１１と下フランジ３１，３１の下面３１１，３１１との間には、繰り返し荷重による磨耗の繰り返しによって、隙間Ｓが生じることになる。ここで２点鎖線は、ソールプレート２１の上面２１１の損耗前形状２１０を示している。
なお、本実施の形態ではソールプレート２１のみが損耗しているとして説明するが、これに限らず、下フランジ３１の下面３１１が損耗する場合もある。

【0036】

ソールプレート２１の上面２１１が損耗していても、列車走行などによる荷重がリベット桁３に作用していないときには、図３（ａ）に示すように、ソールプレート２１の上面２１１と下フランジ３１，３１の下面３１１，３１１との間には隙間Ｓが空いた状態になる。

【0037】

ここで、腹板３２に対して鉛直方向に列車荷重Ｔ（図１参照）が載荷されると、腹板３２とともに下フランジ３１，３１が隙間Ｓを塞ぐように下方に変動することになる。

【0038】

通常は、腹板３２の真下付近のソールプレート２１の損耗が最も激しくなるため、下フランジ３１を構成する山形鋼３１０は、内角側が鋭角となるように変形して応力集中が発生することになる。

【0039】

そして、応力集中が何度も繰り返されると、下フランジ３１や腹板３２の応力集中箇所にき裂Ｒが生じることになる。例えば、腹板３２の両側にき裂Ｒ，Ｒが発生した場合、き裂Ｒ，Ｒの進展を抑えるための補修や補強などの対策工が必要となる。

【0040】

そこで、リベット桁３に対して、図３（ｂ）に示すように、タップボルト４，４によって下フランジ３１，３１とソールプレート２１とを接合させる補修を行ったとする。

【0041】

このような補修の結果、き裂Ｒ，Ｒ位置などで段差箇所Ｄ，Ｄのような目違いが発生してしまうと、充分な補修や補強の効果が得られなくなるケースがある。

【0042】

そこで、本実施の形態の鋼桁の支承部周辺の補強方法及び補強構造では、リベット桁３の支承部２上の下フランジ３１にき裂Ｒが発生しても、効果的に補強してき裂Ｒの進展を抑えることができる方法について説明する。

【0043】

本実施の形態の鋼桁の支承部周辺の補強方法及び補強構造では、補剛材３４と下フランジ３１とを連結するＬ形材５を配置する。Ｌ形材５は、図４に示すように、鉛直方向に起立する背部５１と水平方向に延伸される底部５２とによって、側面視Ｌ字状に形成される。

【0044】

長方形板状の背部５１は、補剛材３４の鉛直面３４１に対向させる。また、長方形板状の底部５２は、リベット桁３の下フランジ３１の上面に対向させる。Ｌ形材５は、Ｌ形鋼の一部を切断したり、２枚の鋼板を略直交するように接合させたりするなどして製作することができる。

【0045】

補剛材３４に対向させる背部５１には、例えば図５に示すように、補剛材３４に予め取り付けられていたリベット３５を挿通させたリベット穴３５１の位置に合わせて、複数の穴が穿孔される。そして、複数の穴の一つは、パイロットピン７を挿入するための丸穴５４にする。

【0046】

丸穴５４は、図４に示すように、パイロットピン７の外径とほぼ同じ（又は僅かに大きい）内径に形成される。すなわち、パイロットピン７を丸穴５４に密着させることで、補剛材３４とＬ形材５との間の応力伝達が確実に行われるようになる。また、パイロットピン７を中心にした回転は許容されるので、底部５２と下フランジ３１とを一体化させる際に、Ｌ形材５を傾けることができる。

【0047】

背部５１に設けられる丸穴５４以外の穴は、例えば長穴５３にすることができる。本実施の形態では、最下段の穴を丸穴５４とし、その上方に間隔を置いて２箇所に長穴５３，５３を設ける場合について説明する。

【0048】

長穴５３は、ボルト接合に使用されるボルト６の軸の直径よりも高い高さで、背部５１の幅方向に長い穴に形成される。ボルト接合のための穴を長穴５３にすることで、背部５１が傾いたとしても、補剛材３４のリベット穴３５１にボルト６を挿入することが可能になる。

【0049】

一方、底部５２には、タップボルト４を挿入するための先穴５２１が穿孔される。先穴５２１は、リベット桁３の腹板３２側と下フランジ３１の外縁側の例えば２箇所に設けることができる。

【0050】

先穴５２１に挿入されるタップボルト４は、図６に示すように、下フランジ３１とソールプレート２１とを連通するように穿孔されたタップ穴４１にねじ込まれることになる。すなわち、タップ穴４１の内周には雌ネジが刻まれていて、タップボルト４をねじ込むことで、底部５２と下フランジ３１とソールプレート２１とを一体化させることができる。

【0051】

Ｌ形材５は、補剛材３４，３４を挟んだ両側及び腹板３２を挟んだ両側にそれぞれ配置される。すなわち図７に示すように、平面視長方形のソールプレート２１の上方は、橋軸方向に延びる腹板３２とその両側に直交する補剛材３４，３４とによって、４つの区画に区切られる。そこで、各区画にＬ形材５をそれぞれ配置し、補剛材３４と下フランジ３１とを連結させる。

【0052】

ここで図７において、き裂Ｒはすべての区画に生じている図としているため、Ｌ形材５を配置する補強によって、き裂Ｒのさらなる進展を抑えることができる。また、き裂Ｒが生じていない区画にＬ形材５を配置した場合は、き裂Ｒの発生を含めた進展を抑えることができる。

【0053】

本実施の形態の鋼桁の支承部周辺の補強方法を工程の順に説明すると、まず、Ｌ形材５に接する範囲の補剛材３４のリベット３５を予め外し、リベット穴３５１を露出させておく。

【0054】

続いて図４に示すように、補剛材３４の鉛直面３４１に対して背部５１が対向されるとともに、底部５２が下フランジ３１に対向されるようにＬ形材５を配置する。このＬ形材５は、補剛材３４を挟んだ両側に配置される。

【0055】

そして、Ｌ形材５の背部５１と補剛材３４と反対側の背部５１とを貫通するように、パイロットピン７を挿入する。図５は、パイロットピン７が挿入された状態を示している。この段階では、Ｌ形材５は傾いていないので、長穴５３を投影した略中央に補剛材３４のリベット穴３５１が配置されている。

【0056】

一方、腹板３２に近接するソールプレート２１の上面２１１は損耗しており、下フランジ３１，３１の下面３１１，３１１と上面２１１との間には、隙間Ｓが生じている。

【0057】

このようにパイロットピン７によってＬ形材５を仮固定した後に、底部５２の先穴５２１をガイドにして、下フランジ３１とソールプレート２１とを貫通するタップ穴４１を設ける。

【0058】

ここでは、下フランジ３１とソールプレート２１に連続して雌ネジを設けることとするが、必ずしもそれに限定されるものではない。例えば下フランジ３１はネジ溝がない単なる穴とし、ソールプレート２１にだけ雌ネジが刻まれたタップ穴４１を設けることもできる。

【0059】

続いて、図６に示すように、底部５２の上方から、下フランジ３１及びソールプレート２１のタップ穴４１に向けてタップボルト４をねじ込む。このタップボルト４のねじ込みは、下フランジ３１の下方への変形が生じなくなるまで行う。下フランジ３１の沈み込みが停止すれば、下フランジ３１の下面３１１をソールプレート２１の上面２１１に密着させることができたと言える。

【0060】

タップボルト４，４によってＬ形材５がソールプレート２１に固定された後に、パイロットピン７を背部５１から引き抜く。パイロットピン７を撤去して開口された丸穴５４には、ボルト６を挿入する。

【0061】

ボルト６の軸部の外径が丸穴５４の内径よりも遊びがある程度に細ければ、ボルト６を容易に挿し込むことができる。ボルト６は、図７に示すように、背部５１と補剛材３４と反対側の背部５１とを通って、ナット６１によって反対側の背部５１に定着される。このボルト６には、例えば高力ボルトが使用できる。

【0062】

また、丸穴５４の上方の長穴５３，５３に対しても、それぞれボルト６，６を挿入してボルト接合を行う。ここで、タップボルト４のねじ込みによって背部５１が傾いていたとしても、長穴５３の投影範囲に補剛材３４のリベット穴３５１が重なっていれば、容易にボルト６を挿し込むことができる。なお、背部５１が傾く前に、予め長穴５３にボルト６を挿し込んで仮締めしておくこともできる。こうすることで、背後のリベット穴３５１が長穴５３の投影範囲から外れることを防ぐことができる。

【0063】

そして、背部５１の丸穴５４及び長穴５３，５３に通されたボルト６を、先端側に装着されたナット６１とともに締め付けることで、補剛材３４とその両側に配置されたＬ形材５，５とをボルト接合によって一体化させる。

【0064】

次に、本実施の形態の鋼桁の支承部周辺の補強方法及び補強構造の作用について、その効果を確認するために行った試験の結果を交えて説明する。
図８は、効果確認試験に使用したリベット桁３のソールプレート２１周辺の構成を示した図である。ここで、Ｍ１−Ｍ４は、変位の計測点を示している。効果確認試験では、最大2.5mmとなる凹みが上面２１１に設けられたソールプレート２１を使用し、P=420kNの下向きの荷重を腹板３２に対して作用させた。

【0065】

図９は、補強前後の変位分布を比較した図である。この図は、計測点Ｍ１−Ｍ４のプロット間を単純に繋いだだけの図であるが、補強前の計測点Ｍ１−Ｍ４のプロットの連結線（破線）は、ソールプレート２１の上面２１１の損耗した形状に近い形状を示しているとも言える。

【0066】

そして、補強によって下フランジ３１の下面３１１をソールプレート２１の上面２１１に密着させると、変位は補強前の約20％以下と大幅に減少された。変位の減少効果は、補強前の変位が大きくなっていた腹板３２の近辺で顕著に現れる。このことは、腹板３２自体で計測された変位の減少結果（補強前の変位2.1mm、補強後の変位0.5mm）によっても確認できる。

【0067】

図１０及び図１１は、き裂Ｒの先端にストップホールを設けて、その周辺で応力を測定した結果を示している。き裂Ｒの先端付近の応力が補強によって減少すれば、き裂Ｒの進展を抑えることができると言える。

【0068】

図１０（ａ），（ｂ）は、補剛材３４を挟んだ両側に生じた２つのき裂Ｒ，Ｒの先端にそれぞれ設けられたストップホール周辺で測定された応力を、最大主応力と最小主応力で示している。いずれのき裂Ｒ，Ｒにおいても、補強前後で最大主応力及び最小主応力が減少していると言える。特に最小主応力は、補強前の10％以下と大幅に減少された。

【0069】

一方、図１１は、き裂Ｒの先端から離れた位置でそれぞれ測定された応力を示している。この図を見ても、補強前は負の応力が大きくなる箇所が現れていたのに対し、補強後は、いずれの位置においてもほとんど応力が発生していない（補強前の10％以下）ことが分かる。要するに、繰り返しの荷重が作用しても応力集中が発生しなくなり、き裂Ｒが進展しにくい状態になっていると言える。

【0070】

このように構成された本実施の形態の鋼桁の支承部周辺の補強方法及び補強構造では、腹板３２と下フランジ３１とを繋ぐ補剛材３４に対してＬ形材５を配置し、補剛材３４とＬ形材５とをパイロットピン７で連結した後に、タップボルト４をねじ込むことで下フランジ３１の下面３１１をソールプレート２１の上面２１１に密着させる。

【0071】

このＬ形材５を配置する工程、タップ穴４１を設けてタップボルト４をねじ込む工程及びボルト接合する工程は、いずれもリベット桁３の上方のみからの作業で実施することができる。すなわち、橋脚１１の上端面１１１と下フランジ３１の下面３１１との間の狭いスペースに入り込んで、上向きの作業を行う必要がない。

【0072】

そして、下フランジ３１の下面３１１をソールプレート２１の上面２１１に密着させて隙間Ｓを無くすことで、列車荷重Ｔなどの繰り返し荷重が載荷されても下フランジ３１の独立した振幅が起きなくなって変動が減少し、支承部２周辺のリベット桁３の下フランジ３１や腹板３２などのき裂Ｒの進展を抑えることができる。

【0073】

さらに、補剛材３４及びＬ形材５を介して腹板３２と下フランジ３１とが連結されていれば、下フランジ３１の下面３１１とソールプレート２１の上面２１１とが最も離隔しやすい腹板３２周辺が密着されて、下フランジ３１とソールプレート２１とを確実に一体化させることができる。

【0074】

また図１に矢印で示すように、リベット桁３に作用した列車荷重Ｔが、Ｌ形材５を介して下フランジ３１及びソールプレート２１に伝達される力の伝達経路が形成されることによって、き裂Ｒが発生又は発生しやすい腹板３２と下フランジ３１との隅角部に発生する応力を低減することができる。

【0075】

また、パイロットピン７を挿入する穴を丸穴５４として密着させれば、パイロットピン７を介した応力の伝達を効率的に行わせることができる。また、それ以外の背部５１に設けられる穴を長穴５３とすることで、パイロットピン７を中心にＬ形材５が回転して傾いたとしても、ボルト接合を容易に行うことができる。

【0076】

さらに、補剛材３４を挟んだ両側及び腹板３２を挟んだ両側の４箇所にＬ形材５，・・・を配置することで、き裂Ｒが発生しやすい支承部周辺を確実に補強することができるようになる。

【0077】

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

【0078】

例えば前記実施の形態では、断面視略Ｉ字形のリベット桁３を鋼桁として説明したが、これに限定されるものではなく、溶接によって接合が行われる鋼桁に対しても本実施の形態の鋼桁の支承部周辺の補強方法及び補強構造を適用することができる。要するに、下フランジを有する鋼桁であれば、どのような形態のものにも適用することができる。

【0079】

また、前記実施の形態では、ボルト６とナット６１によって補剛材３４とその両側の背部５１，５１とを一体化させる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、補剛材３４のリベット穴３５１の内周面に雌ネジを刻んでタップ穴とし、背部５１側から高張力のタップボルトを補剛材３４のタップ穴に向けてねじ込むことによって、補剛材３４の鉛直面３４１ごとに背部５１とボルト接合させることができる。

【0080】

さらに、前記実施の形態では、補剛材３４に予め設けられたリベット穴３５１を再利用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、補剛材３４のボルト接合をさせやすい位置に、新たに穴を穿孔することもできる。

【符号の説明】

【0081】

Ｒ き裂
Ｔ 列車荷重（繰り返し荷重）
２ 支承部
２１ ソールプレート
２１１ 上面
３ リベット桁（鋼桁）
３１ 下フランジ
３１１ 下面
３２ 腹板（ウェブ）
３４ 補剛材
３４１ 鉛直面
４ タップボルト
４１ タップ穴
５ Ｌ形材
５１ 背部
５２ 底部
５３ 長穴
５４ 丸穴
６ ボルト（ボルト接合）
７ パイロットピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】