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プレストレスト・コンクリート。上下の端が黄色い棒状のものがコンクリートの中を貫き、その張力で強度を保つ。真ん中の板が下図・緑の部分が波形鋼板(曽宇川橋の実物大断面)(上)
「コルティー工法」を使った桁橋の模型。緑の部分が、波形鋼板。蛇腹状にうねりがある(下)
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これが従来のコンクリート桁橋。波形鋼板を使った桁橋と比較すると、コンクリートの量が多く、重い
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コンクリートを薄い鋼板に替えることでコスト削減
今回は、橋の話。なかでも、橋面を支えている桁橋(けたばし)の部分をクローズアップします。橋面の下側に、橋面と垂直に桁を数本並べることで、橋は支えられています(左の模型を参照)。
「従来、コンクリートの橋は、桁をすべてコンクリートで造るのが一般的でした。ところが、コスト削減が叫ばれるようになり、別の部材と組み合わせる必然性が出てきました」と、技術本部土木技術第一部の角田隆洋(かくた・たかひろ)さん。
というのも、コンクリートだけの桁では、材料の良さを最大限に生かすことができなかったり、重いので作業も大変で、橋を支える基礎に負担を与えたりするからです。そのマイナス面を解消するために別の部材を用いたのが、「コルティー工法(波形鋼板ウェブPCT桁)」。
「桁の真ん中部分を、波形鋼板(蛇腹のような形状の鉄板)に変えて作る工法のことです。この工法は、フランスで生まれ、日本でも応用されてきました。これまでは大きな橋に用いられてきたのですが、大浦隆技術本部長のアイデアでこの度初めて、桁を工場で造る長さ約24メートルの小さな橋で用いたのです」と話すのは、技術本部技術研究所管理グループ服部政昭(はっとり・まさあき)さん。石川県加賀市に建設された曽宇(そう)川橋がそれです。
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加藤さんは波形鋼板ウェブを使用した長大橋日本1号を担当
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桁橋を波形鋼板にするのには、どんなメリットがあるのでしょう? 「波形鋼板はわずか9〜12mmの薄さです。34cmの分厚いコンクリート(左写真)にこれが取って替わるわけですから、桁橋そのものが軽くなります。結果、今までは橋面を支えるために桁が14本必要だったところ、9本に減らすことができたのです。また、鋼板が波形になっていると、上から重量がかかっても座屈しにくくなり、強度も高くなります」と説明するのは、技術本部土木技術第一部の加藤卓也(かとう・たくや)さん。
桁1当たりが軽くなるため、重たいコンクリートよりも少ない本数で橋面を支えることが可能になったということ。たとえば、筋肉質の痩せ型の人ならば、9人で橋面を支えられるのに、肥満型の人の場合、自身の重さも支えなければならないため14人必要になる、というイメージです。そのため、橋全体の重さが20%ほど軽減でき、結果として、6%のコスト削減を実現することができました。
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