箱桁橋
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| 祖先 | 管状橋 |
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| 関連 | ジェットウェイ、スカイウェイ |
| 子孫 | セグメント橋 |
| 運ぶ | 歩行者、自動車、トラック、ライトレール、ヘビーレール |
| スパン範囲 | 中 |
| 材質 | 鉄骨、鉄筋コンクリート、プレストレストコンクリート |
| 可動式 | 可能 |
| 設計労力 | 高 |
| 仮設が必要 | はい、現場打ち鉄筋コンクリートまたはプレストレストコンクリートが使用されている場合は可能です。これは高速道路の高架橋でよく見られます。 |
箱桁橋（ボックスガーダーブリッジ）は、主桁が中空の箱型の桁で構成されている橋です。箱桁は通常、プレストレストコンクリート、構造用鋼、または鋼と鉄筋コンクリートの複合材料でできています。箱の断面は、一般的に長方形または台形です。箱桁橋は、高速道路の高架道路や、近代的な軽量軌道交通の高架構造物によく使用されます。箱桁橋は通常、梁橋の一種ですが、斜張橋やその他の橋梁にも使用されることがあります。
鋼箱桁の開発
1919年、ギフォード・マーテル少佐はハンプシャー州クライストチャーチの橋梁実験施設の所長に任命され、[ 1 ] 、橋の敷設や地雷の除去など、戦車の戦場工学用途の可能性を研究した。ここで彼は改良されたマークV戦車の試験を継続した。橋梁構成要素には、チャールズ・イングリス少佐が設計した運河閘門橋という攻撃用橋が含まれ、これは運河の水門に渡るのに十分な長さがあった。マーテル少佐はこの橋と戦車を連結し、戦車のエンジンで発生する水力を利用して橋を所定の位置に置いた。地雷の除去のために、戦車には2トンのローラーが装備されていた。
マーテルはEBEで新たな橋梁構想であるマーテル橋も開発した。これは軍事用途に適したモジュール式箱桁橋である。マーテル橋は1925年、大箱桁橋として英国陸軍に採用された。 [ 2 ]この設計の縮小版である小箱桁橋も1932年に陸軍に正式に採用された。この後者の設計はドイツを含む多くの国に模倣され、ドイツは自国のバージョンをカステントレーガー・ゲレット（略してK-ゲレット）と呼んだ。[ 2 ]アメリカ合衆国も軍が独自のコピーを製作し、H-20と名付けた。さらに、マーテル橋の基本構造のモジュール式構造は、第二次世界大戦中にベイリー橋の基礎の一部となった。1954年、王立発明家賞委員会は、ベイリー橋の設計者であるドナルド・ベイリーがマーテルの橋の設計を侵害したとして、マーテルに500ポンドを授与した。[ 3 ]
ラージボックスとスモールボックスの両方の設計は、特にスモールボックスの場合、第二次世界大戦で頻繁に使用されることになりました。
1960年代の道路建設拡大期、特に西部では、（非モジュール式の）箱桁橋が広く採用され、多くの新しい橋梁建設プロジェクトが同時に進行していました。しかし、この用途に深刻な打撃を与えたのは、1970年（ウェストゲート橋とクレダウ橋）、1971年（サウスブリッジ（コブレンツ））に新設橋が崩落するという、3件の重大事故でした。これらの崩落事故で51名が死亡し、英国ではメリソン委員会[ 4 ]が設立され、鋼箱桁の挙動に関する新たな研究に多大な投資が行われました。
当時建設中だった橋のほとんどは、基本設計の検討のため延期された。中には放棄され、全く異なる形式の橋として再建された橋もあった。アースキン橋（図）のように箱桁橋のまま残った橋のほとんどは、後から再設計されるか、補強が加えられた。開通後数年で補強され、その後さらに数年経ってからさらに補強された橋もあるが、これは設計基準の向上だけでなく、交通量の増加も要因の一つであった。 1970年に建設されたアーウェル・バレー橋は、1970年と2000年に補強された。[ 5 ]
建設
コンクリート製の箱桁橋は、支保工を用いて現場で鋳造し、完成後に撤去するか、セグメント橋の場合はセクションごとに撤去することができます。また、箱桁は製作ヤードでプレファブリケーションされ、クレーンを用いて輸送・設置される場合もあります。
鋼製箱桁の場合、桁は通常、現場外で製作され、クレーンで吊り上げられて所定の位置に据え付けられ、各セクションはボルト締めまたは溶接で接合されます。合成コンクリート製の橋床版を使用する場合は、鋼製桁で支えられた仮設支保工を用いて、現場打ちされることが多いです。
どちらの形式の橋も、段階的架設（インクリメンタル・ローンチング）という手法を用いて架設することができます。この方法では、橋梁の上部構造が完成するまで、ガントリークレーンを用いて橋梁の完成部分に新しいセグメントを設置することがよくあります。
利点と欠点
利点
- 橋梁の床版の厚さと自重を軽減します
- 費用対効果が高い
- コンクリートの単位面積あたりの強度が高い
- プレキャスト桁は現場外で製造されるため、品質が保証されます
デメリット
（主に非モジュール設計）
- 構造用鋼桁は高価です
- 物流の非効率性と輸送コスト
参考文献
- ^王立工兵隊博物館 2008年5月1日アーカイブウェイバックマシン
- ^ a b Think Defence (2011年12月30日). 「英国軍の橋梁 - 装備（第二次世界大戦前の装備橋梁）」 . www.thinkdefence.co.uk . 2017年5月8日閲覧。
1925年に陸軍に採用された大型箱桁橋は、適応性に優れ、比較的安価で、最大40トンの荷重を運ぶことができたため、ベイリー橋に置き換えられるまで使用されていました。
- ^「将軍の橋の権利主張はベイリー橋の設計基準として利用された」「タイムズ紙、1955年7月26日、4ページ、E列」
- ^環境省（メリソン調査委員会）（1973年）「鋼箱桁橋の設計基準と架設方法に関する調査」ロンドン：HMSO。
- ^ Smith, DA; Hendy, CR (2002). 「英国アーウェル渓谷橋の補強」(PDF) .橋梁工学. 161 (BE1).土木学会誌: 33–43 .
