一体型橋には、温度上昇による拡大に対応するための伸縮継ぎ目がありません。熱膨張とブレーキ荷重による水平方向 (軸方向) の動きは、代わりに橋台に隣接する盛土に伝達されます。伸縮継ぎ目がないため、塩化物を含む道路塩が橋の下部構造に浸透する経路がなくなります。英国では、新しい短~中程度の長さの橋のほとんどが一体型になると推定されています。[引用が必要]
一体型橋の初期の例としては、石積みアーチ橋があります。鉄筋コンクリート製の一体型橋の最も初期の例のいくつかは、1959年にイギリスのM1高速道路の一部として建設されました。 [1]
説明

一体型橋には伸縮継手がなく、橋台から橋台まで一体的に架け渡されています。[1] 熱膨張や収縮、ブレーキ荷重による動きは、端壁や橋台によって吸収されます。[2] [3] 中間支持が指定されている場合(橋脚など)、これらも熱膨張による動きに抵抗する役割を果たすことがあります。[3]
伸縮継手を省略することで、道路塩分の侵入口となり、橋台、橋脚、デッキの軒裏のコンクリートが塩化物による攻撃を受け、劣化や最終的には橋脚の破損につながる可能性があるため、メンテナンスと耐久性に関する重大な問題が解消されます。1989年の英国の調査では、既存の橋梁で調査された伸縮継手の大部分が破損し、水(および塩分)の侵入を許していたことが示されました。[1]
一体型橋の橋台で発生する動きは、可動ジョイントで設計されたものよりも桁違いに大きい。動きの大きさは、橋の構造の剛性と、橋台に隣接する盛土(圧縮される)によって決まる。動きは橋台の上部で最大となり、熱の影響が最も大きい。[2] Highways England は、一体型橋は動きを 20 ミリメートル(0.79 インチ)に制限するように設計する必要があると規定している。 [3] 膨張と収縮のサイクルが繰り返されるため、橋台に隣接する盛土はラチェット現象を起こし、材料の剛性が増加する。最大剛性レベルに達するのは、約 100~200 回の熱膨張サイクル後である。[2]
種類
Highways England は、橋台の構造によって定義される 4 種類の一体型橋梁を認定しています。
- フレーム橋台は、橋台が周囲の盛土に対する擁壁として機能し、曲げモーメント、せん断力、軸方向荷重を伝達できるようにデッキに接続します。[3]
- 埋め込み橋台は、埋め込み長さによって制限されながら、保持された盛土の下の深さまで伸びています。[3]
- 堤防の土台は、デッキの伸縮に合わせて水平に動くように設計されています。沈下差による揚力を避けるために、十分な重量(またはデッキの柔軟性)が必要です。[3]
- エンドスクリーン橋台は、周囲の盛土を保持し、橋床版から盛土に水平荷重を伝達する役割のみを果たします。垂直荷重は、別の支持システムによって橋床版から伝達されます。支持システムは、垂直荷重のみを受けるように設計することも、水平方向の動きに対応するように設計することもできます。[3]
一体型橋梁に橋梁支承が使用されている場合(エンドスクリーン橋台タイプの場合が多い)、その構造はセミインテグラルと呼ばれることもあります。[1]
使用
短~中距離の橋梁は、メンテナンスの必要性を最小限に抑えるために一体構造として設計すべきであると広く認められています。[2] Highways England の道路橋梁設計マニュアル(英国全土と多くの地域に適用され、アイルランド共和国に適用される一体型橋梁のセクションを含む) では、デッキ長が 60 メートル (200 フィート) 未満でスキューが30度未満のすべての橋梁は、そうでないとしなければならない特別な理由がない限り、一体構造として設計すべきであると規定されています。[1] [3] [4]
参考文献
- ^ abcde 「Integral bridges」。コンクリート協会。 2018年2月12日閲覧。
- ^ abcd Rhodes, Steve. 「Integral Bridges and the Modelling of Soil-Structure Interaction」(PDF) . LUSAS . 2018年2月12日閲覧。
- ^ abcdefgh 「BA 42/96 改正第 1 号: 一体型橋梁の設計」(PDF)。道路と橋梁の設計マニュアル。Highways England。2018年2 月 12 日閲覧。
- ^ 「NRA による BA 42/96 修正第 1 号に対する補遺 一体型橋梁の設計」(PDF)。アイルランド交通インフラ。国立道路庁。2018年2 月 14 日閲覧。
