• 土木

バタフライウェブ橋とは

コンクリート箱桁橋のウェブを蝶形の薄型パネルに置き換えた複合構造形式の橋梁です。

ウェブに用いる薄型パネルは高強度繊維補強コンクリート製と鋼製があり、地盤条件や環境条件よって使い分けが可能です。

特徴

  • パネルどうしが互いに離れて設置されるので、波形鋼板ウェブ橋で必要となる現場でのパネル間接合作業が省略され、施工性が非常に高くなります。
  • バタフライウェブの重量は、コンクリートウェブに比べて20%程度のため、主桁全体の重量を軽減できます。
  • 主桁のプレキャスト化が容易になり、工場生産による品質向上が図られます。
  • 材料加工から現場施工までの各作業が単純化されるので、橋梁建設コストが低減されます。
バタフライウェブ橋
バタフライウェブ橋

[高強度繊維補強コンクリートパネルの場合]

  • 耐久性の高い高強度繊維補強コンクリートを用いるために、腐食性環境でも維持管理の省力化が図れます
  • パネル内に配置するのはPC鋼材のみであり、製造が比較的容易に行えます
高強度繊維補強コンクリートパネルの構造

[鋼板パネルの場合]

  • ウェブ鋼板の加工は、切断・孔あけ・およびスタッドの溶植のみとなり、非常に簡単な加工作業となります。
鋼板パネルの構造

構造特性

蝶形のパネルをウェブに用いると、せん断力はパネル内を圧縮力と引張力に分解して伝わり、ダブルワレントラスのような挙動を示します。
高強度繊維補強コンクリートタイプの場合、引張力を受ける方向に導入したプレストレスで抵抗するとともに、圧縮力に対してはコンクリート本体で抵抗します。
鋼板パネルの場合、引張力に対してはパネル本体で抵抗するとともに、圧縮力に対しては鋼板とスタッドによって一体化された補強コンクリートによって抵抗します。

実用化に向けた研究

    • バタフライウェブの要素実験

パネルの要素実験を行い、耐力および解析との整合性を確認しました

  • バタフライウェブの接合部のせん断耐力実験

パネルが不連続となる接合部の耐力実験を行い、解析との整合性および設計手法を確認しました。

  • バタフライウェブ橋の設計に関する論文発表

永元、片、浅井、春日:超高強度繊維補強コンクリートを用いた新しいウェブ構造を有する箱桁橋に関する研究、土木学会論文集E、Vol.66 No2、pp.132-146、2010.4
(土木学会田中賞)

バタフライウェブ構造/ダブルワレントラス構造
高強度繊維補強コンクリートでの要素実験
高強度繊維補強コンクリートでの要素実験
接合部のせん断耐力実験
接合部のせん断耐力実験

実施例

4331001 (1) 東九州自動車道 寺迫ちょうちょ大橋
架橋位置:宮崎県日向市
形式:PC10径間連続箱桁橋
橋長:712.5m
最大支間長:87.5m
竣工年:2013年8月

使用用途