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本四技報 HONSHI TECHNICAL REPORT

Vol.32 No.110 2008.3

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【巻頭言】Prefatory note

  • 「現場力」に思う

    Thinking of “Genbaryoku” (Capabilities in Workplace)

    伊藤周雄

    Chikao Ito

【特集号コラム】Column for special issue

  • 明石海峡大橋10周年、瀬戸大橋20周年特集号について

    Special Issue of Akashi-Kaikyo Bridge 10th and Seto-Ohashi Bridges 20th Anniversaries

    森邦久

    Kunihisa Mori

  • 本四高速道路の維持管理

    Maintenance of Honshu-Shikoku Bridge Expressway

    毛利徳成

    Tokunari Mori

  • 明石海峡大橋の維持管理

    Maintenance of Akashi Kaikyo Bridge

    仁木清貴

    Kiyotaka Niki

  • 大鳴門橋の維持管理

    Maintenance of Ohnaruto Bridge

    帆足博明

    Hiroaki Hoashi

  • 瀬戸大橋の維持管理

    Maintenance of Seto-Ohashi Bridges

    岡本泰臣

    Yasuomi Okamoto

【技術論文】Technical report

  • 本四高速道路の保全管理 概要

    Maintenance of Honshu-Shikoku Bridge Expressway

    岩垣富春・河野晴彦

    Tomiharu Iwagaki, Haruhiko Kono

    当社が管理する海峡部長大橋は、気象・海象の厳しい瀬戸内海に位置する大規模な構造物であり、従来の手法では良好な状態に保つのは困難、かつ、多額の費用を要するだけでなく重要な交通路が確保できなくなることから、新たな手法による維持管理が必要である。

    本文では、保全管理の基本的な考え方及び点検管理の概要について述べる。

    Honshu-Shikoku Bridges are large scale structures and located in the Seto Inland Sea which is an area under severe weather condition. Generally, it is very difficult to keep the structures in good conditions under such a situation and to save maintenance cost, if conventional maintenance methods are applied. Therefore, innovative maintenance concepts should be adopted to ensure the safety of the structures.

    This paper describes the basic concepts of the maintenance and inspections for Honshu-Shikoku Bridge Expressway.

  • 本四高速道路の防災管理

    Disaster prevention management of Honshu-Shikoku Bridge Expressway

    竹野毅・坂本佳也

    Takeshi Takeno, Yoshiya Sakamoto

    防災(災害予防)業務は、JB本四高速が公団として発足以来、脈々と実施してきているところである。本文では、防災業務の体系を改めて確認するとともに、供用中路線で発生した主な被災履歴、改良を重ねてきた気象予測、新たな課題・技術など、防災業務全般に関して概要を述べる。

    Since Honshu-Shikoku Bridge Expressway Company Limited was established as a public corporation, disaster prevention work has been incessantly executing. This paper shows the system of the disaster prevention works and also explains the outlines of them such as the past main disaster histories of each route in service, improving process of weather forecast, recent problems and newly developed technology.

  • 本四高速道路の交通管理

    Traffic management of Honshu-Shikoku Bridge Expressway

    石原和幸・坂本佳也

    Kazuyuki Ishihara, Yoshiya Sakamoto

    本四高速道路は、明石海峡大橋区間が供用し約10年、瀬戸大橋が供用し約20年、来島海峡大橋が供用し約9年が経過する。交通管理は、お客様が本四道路を安心・安全・快適にご利用していただくための重要なサービスであり、本稿では、本四高速道路の3路線がほぼ全線供用した平成11年以降の交通管理の概要を紹介する。

    About ten years, twenty years and nine years have passed since Akashi Kaikyo Bridge, Seto-Ohashi Bridges and Kurushima Kaikyo Bridges were completed respectively. Traffic management is one of important services to the customers for using Honshu-Shikoku Bridge Expressway safely, securely and comfortably. This paper introduces the summary of traffic management since 1999 after the opening of three Expressways.

  • 本四連絡橋の動態観測

    Structural Health Monitoring System for the Honshu-Shikoku Bridges

    楠原栄樹・河藤千尋

    Shigeki Kusuhara, Chihiro Kawatoh

    JB本四高速が管理する吊橋と斜張橋などの長大橋には、設計検証および維持管理に活用することを目的として動態観測システム(地震計、加速度計、速度計、風向風速計、温度計、GPSなど)を導入している。本四連絡橋には、完成後にいくつかの台風や地震が襲来しており、そのときの外力と橋体の挙動が記録されている。その記録されたデータを使用し、橋梁の構造解析を実施した。またその解析結果と記録された応答を比較した。本論文では、本四連絡橋における動態観測システムと代表的な地震時および台風時の応答解析の概要を記述し、設計段階における仮定が妥当であることが証明された。

    In order to verify the design assumption and to be utilized for the maintenance, the health monitoring system, (such as seismometer, accelerometer, anemometer, thermometer, GPS), has been installed to the Honshu-Shikoku Bridges (HSB). After the completion, the HSB were attacked by several typhoons and earthquakes. The external force, i.e., wind velocity or earthquake motions, and the response of the bridge structure were recorded during such severe conditions. The structural analyses were carried out and the structural responses were compared with the recorded response. Based on the analyses of the observed data, it was confirmed that the assumption during the design stage was appropriate.

  • 吊橋ケーブルバンドの維持管理

    Maintenance of Cable Bands on Suspension Bridges

    山田郁夫・森山彰

    Ikuo Yamada, Akira Moriyama

    吊橋ケーブルバンドの管理段階におけるボルト軸力低下の実態およびハンガー張力の実測結果を考慮して、ケーブルバンドのすべり安全性を評価するとともに、ボルトの軸力管理方法について検討している。ここでは、大鳴門橋に関する検討概要を報告する。

    The slip safety of cable bands and the maintenance method for band bolts are reviewed after completion of suspension bridges, considering the axial forces of band bolts and the tensile forces of suspender ropes. This paper mainly describes the maintenance of cable bands on the Ohnaruto Bridge.

  • 本四連絡橋のケーブル振動と制振対策

    Cable Vibrations and Countermeasures for Honshu-Shikoku Bridges

    山田郁夫・楠原栄樹・麓興一郎

    Ikuo Yamada, Shigeki Kusuhara, Kouichiro Fumoto

    吊橋ハンガーロープや斜張橋ケーブルに対して、防食効果の高いポリエチレン管による被覆ケーブルが採用され、これらケーブル類の風による振動現象の発生が確認されるようになった。そのため本四連絡橋では、建設段階に風洞試験を始めとする様々な検討を実施し、それぞれの構造に適した制振対策が施してきた。しかしながら、ケーブルの風による振動については未解明な部分が多く、供用後においても振動の発生が確認されており、事後対策を施す必要が生じている。本論文では、本四連絡橋におけるケーブル振動現象とその制御方法について紹介し、現時点における安全性の評価について記述するものである。

    Polyethylene-covered (PE) parallel wire strands (PWS) are used for cable systems of the long-span bridges to reduce maintenance cost, and are likely to be excited by wind. Therefore, countermeasures for cable vibrations were investigated and applied to each bridge in the Honshu-Shikoku Bridges. This paper describes a brief review of vibrations and countermeasures for cable systems on the Honshu-Shikoku Bridges.

  • 本四連絡橋の防食

    Corrosion Protection of Honshu-Shikoku Bridges

    酒井和吉・菊池祥子

    Kazuyoshi Sakai, Shoko Kikuchi

    本四連絡橋においては200年以上の長期にわたり万全な維持管理を行うため、様々な防食対策を行っている。ここでは、本四連絡橋で、行っている主な防食対策工法として、主ケーブルの送気乾燥システム、ハンガーロープの非破壊検査方法と補修塗装および部分取替工法、補剛桁等の局部腐食への対応、鋼製ケーソンの電着、多柱基礎の防食、橋梁付属物の防食方法について、現況および課題と対応について紹介する。

    Various corrosion protection methods are applied to maintaining Honshu-Shikoku Bridges perfectly more than 200 years. Here we introduce corrosion protection methods: dry-air injection system for main cable, non-destructive inspection, repainting and partial replacement method for suspender rope, repair of local corrosion on stiffening truss, electro deposit method for steel caisson corrosion, protection for multi-column foundation and corrosion protection for other accessories.

  • 本四連絡橋の塗替塗装

    Repainting of the Honshu-Shikoku Bridges

    長尾幸雄

    Yukio Nagao

    吊橋、斜張橋など海峡部橋梁の塗替塗装面積は、約400万m2と膨大な面積である。このため塗替塗装は、補修費の中で大きな比重を占め、塗替塗装のコスト縮減は、最優先課題である。また、海峡部橋梁を健全に保つため最優先すべき管理項目でもある。

    本報文は、当社における海峡部橋梁の塗替塗装の考え方と施工方法の開発等について述べる。

    Repainting area of long-span bridges such as suspension bridges and cable stayed bridges crossing the straits amounts to about 4,000,000 m2. Of the maintenance budget large cost is required to carry out repainting, and to reduce repainting cost is the top priority for saving the budget. In addition, conducting repainting work is indispensable to keeping the long-span bridges in good conditions.

    This paper describes the concept of the repainting for long-span bridges and the development of the execution techniques.

  • コンクリート構造物の維持管理

    Maintenance of concrete structures

    長尾幸雄

    Yukio Nagao

    本四連絡橋は供用後9~27年と経過年数が短く、未だ大きな変状はなく、大規模な補修・補強は行われていない。しかし、架橋地点は、海水飛沫や飛来塩分の影響を強く受ける海峡部に位置するため、構造物は厳しい塩害環境下にある。

    当社のコンクリート構造物は、定期的な点検の中で非破壊検査を実施し、耐用年数200年の長寿命化を図るとともにライフサイクルコストの低減を図るための予防保全を実施している。

    本報文では、海峡部橋梁のコンクリート構造物で行っている非破壊検査の概要と得られた結果等について報告する。

    About 9 years to 27 years have passed since each section of Honshu-Shikoku Bridges was completed. Severe damage has not been found yet and large scale repair works have never been carried out. However, it is anticipated that the Bridges are subject to severe salt damage because they are located under the influence on sea water splash or flying salinity.

    For the maintenance of concrete structures in Honshu-Shikoku Bridges, non-destructive tests have been conducted during periodic inspections. And the concept of preventive maintenance has been applied to ensure long life of the structures more than 200 years and to save life cycle cost of them.

    This paper shows the outline of the non-destructive tests applied for the maintenance of long-span bridges and the results.

  • 本四連絡橋橋梁付属物の維持管理

    Maintenance for accessories of Honshu-Shikoku Bridges

    向原和明

    Kazuaki Mukohara

    瀬戸大橋は平成20年4月10日で供用20年、明石海峡大橋は平成20年4月5日で供用10年を迎えることとなる。この間に橋梁付属物は初期欠陥に起因すると考えられる幾つかの間題が生じた。主なものとしては、リンク式伸縮装置の騒音問題と傾斜事故、ローリングリーフ式伸縮装置の騒音問題、下津井瀬戸大橋のエンドリンクの騒音問題、鋼床版支承の錆び汁、ゴム製緩衝工等である。ここではこれらの本四連絡橋橋梁付属物の維持管理について報告する。

    Seto-Ohashi Bridges and Akashi Kaikyo Bridge will mark the 20th and 10th anniversaries on April 10th and April 5th, 2008, respectively. Some problems which are caused by the initial defects have been found so far. Main problems were the noise and inclination of link type expansion joints, the noise of rolling leaf type expansion joints, the noise of end links of Shimotsui-Seto Bridge, the rust of bearings of orthotropic steel deck and the damage of rubber buffer system against ship collision. This report shows the maintenance for those bridge accessories.

  • 本四連絡橋の疲労設計

    Fatigue Design on Honshu-Shikoku Bridges

    森山彰・横井芳輝・田向和則

    Akira Moriyama, Yokoi Yoshiteru, Kazunori Tako

    本四連絡橋の疲労検討は、道路鉄道併用橋の補剛トラス部材へ適用する調質高張力鋼の疲労設計から始まり、大型疲労試験機による各種疲労試験を実施、その成果は設計基準および製作基準等へ反映されてきた。その後、他機関の道路橋において疲労損傷が報告されるようになり、疲労耐久性の向上を目的に検討を実施し、その成果を建設へ反映してきた。ここでは、本四連絡橋における疲労設計の経緯を紹介するとともに、道路鉄道併用橋の管理にいたる取組みと管理において実施した追跡調査の概要を報告する。 さらに、疲労に対する構造物の安全性確保と点検業務の効率化を目指した検討について報告する。

    In Honshu-Shikoku Bridges, the fatigue tests that large-sized specimen were used were conducted to obtain the characteristic of fatigue. The test results were applied to the design criteria and the fabrication standard. This paper describes development process of the fatigue design in Honshu-Shikoku Bridges, and it reports studies that are aimed at ensuring the safety of the structure for fatigue damage and the improving the efficiency of the inspection.

  • 本四連絡橋の耐震補強

    Seismic Upgrading for the Honshu-Shikoku Bridges

    福永勧・岡澤達男・長谷川芳己

    Susumu Fukunaga, Tatsuo Okazwa, Yoshimi Hasegawa

    平成7年の兵庫県南部地震の被害の経験を踏まえて、道路橋の設計においては発生頻度は極めて低いが構造物に大きな影響を与えるマグニチュード7クラスの直下型地震を考慮することとなった。また、平成17年3月には国土交通省より、「道路、新幹線の橋梁の耐震補強の推進について」が記者発表され、緊急輸送道路や新幹線の高架橋柱等の耐震補強について、目標を設定して推進することとなった。これを受け、JB本四高速においても直下型地震に対する耐震性照査と必要な場合の補強工事を実施中である。本文では、JB本四高速が行っている耐震補強に対する取り組みのうち、耐震補強計画、入力地震動の検討、耐震性能照査結果、耐震補強施工例の概要について報告を行う。

    After the 1995 Great Hanshin Earthquake, the effects of the inland near field earthquake with the magnitude of about 7, which causes great impacts on highway bridges, have been considered in the design. In March 2005, "Promotion of seismic upgrading for highway bridges and bullet train bridges" were announced and the seismic upgrading for bridges in highways for emergency transportation and bullet train railways has been started. Considering these circumstances, HSBE has been executing seismic performance verification and seismic upgrading works. This paper presents the concept of seismic upgrading, study of applied seismic motions, results of seismic performance verification and examples of seismic upgrading works.

  • 鋼床版舗装の維持管理

    Maintenance of pavement on steel plate deck

    横沼庸助

    Yosuke Yokonuma

    JB本四高速では、鋼床版本体および舗装体の予防保全の一環として、鋼床版構造を採用した海峡部橋梁を中心に常温型速硬性薄層舗装(マイクロサーフェシング)工法を採用している。

    ここでは、これまでに実施してきたマイクロサーフェシング工法による鋼床版舗装の維持管理の履歴およびひび割れ補修などの日常的な保全対策について報告するものである。

    Micro-Surfacing (MS) method is adopted for the repair of the pavement on steel plate deck of long-span bridges in view of conducting preventive maintenance.

    This paper reports histories of maintenance for the pavement on steel plate deck by MS-method and routine measure of the pavement maintenance such as repair of crack.

  • 陸上部舗装の維持管理

    Maintenance of pavement on the land section

    矢野保広

    Yasuhiro Yano

    路面は、お客様に最も密接な構造物であることから、常に安全で快適な舗装路面を提供することは、きわめて重要な課題である。本四高速道路の陸上部の舗装維持修繕にあたっては、日常点検や路面性状調査等で損傷状況を把握し、損傷の内容、程度により直ちに補修するもの、年度計画を立て計画的に補修するものがある。ここでは、これまでに実施してきた陸上部舗装の補修実績を整理するとともに現在の舗装補修における取組みについて報告するものである。

    Road surface is the most influential part of highway for drivers; therefore it is a crucial issue to service drivers with safe and comfortable pavement surface consistently. To maintain and repair the pavement on the land section in Honshu-Shikoku Bridge Expressway, the conditions of pavement surface are investigated through daily inspection and configuration inspection for the surface first, and then considering the inspection results, some are repaired immediately and others are repaired according to the yearly plan set up.

    This paper reports the maintenance and repair results of the pavement on the land section and a current to the repair of pavement in the future.

  • 機械設備の維持管理と開発

    Management and Development of Road Maintenance Equipment for Honshu-Shikoku Bridge Expressway

    朝倉義博・香川晃・大浦義司

    Yoshihiro Asakura, Akira Kagawa, Yoshiji Oura

    本四高速道路には、お客様に安全、安心、快適に利用していただくために多くの道路維持管理用機械設備が設置されている。これらの設備の中には本四高速道路特有の設備が多数ある。このため、設備の計画、設計及び施工では過去の維持管理経験を生かして保全予防を行っており、さらに維持管理を通して設備改良を行っている。一方、道路の維持管理作業では、作業条件の改善と維持管理コストの低減が課題であり、その対策として各種作業用機械の開発を行っている。

    本文では、本四高速道路特有の機械設備の概要とその変遷、作業用機械の開発及び今後の取り組みについて報告する。

    Road maintenance equipment for highways and bridges has been installed for the safety, rest and comfort in the Honshu-Shikoku Bridge Expressway. There are many facilities which are peculiar to the Expressway among the equipment. Under these circumstances, maintenance preventions have been carried out during the plan, design and installation of the facilities, considering past useful maintenance experiences. In addition, corrective maintenance has been conducted through actual maintenance works. On the other hand, some machines have been developed for conducting effective maintenance.

    This paper reports the outlines and histories of the machinery peculiar to the Expressway, and also shows the developments and future approaches of the working equipment.

  • 電気通信設備の変遷

    History of telecommunications facilities

    中島国雄・村上茂之・西野晋二

    Kunio Nakashima, Shigeyuki Murakami, Shinji Nishino

    本四高速道路における交通管理システムは、昭和54年5月の大三島橋関連区間に構築、運用したのが最初で、その後供用区聞が延伸される度にシステム拡張を図りながら順次運用を開始してきた。このシステム構築では、交通管制室設備と本線上設備が地理的に遠く離れていることから通信技術や遠方監視制御技術を採り入れると共に膨大な情報をリアルタイムで処理する必要性から情報処理技術を駆使したシステムとなった。又、システム拡張では、供用開始時期=最新技術導入時期となるために、供用開始区間毎に採用技術が異なるシステムに成らざるを得なかった。

    本稿では、本四高速道路における交通管理システムの特徴的な技術とその変遷を紹介する。

    The first traffic management system in HSBE was established for Ohmishima Bridge section in May, 1979. After that, the systems had been expanded one after another and operated for each section of the expressways which were completed. During structuring the systems, the technologies of telecommunications and remote monitoring & control were required to be applied because the facilities of the traffic control center were set apart from the facilities on the expressways. In addition, the various technologies of information processing were needed to be installed in the system because a large amount of information was managed in real-time. Furthermore, during the expansion of the systems, the different technologies were used for each completed section of the expressways because the latest technologies at that time were utilized when each section of the expressway was opened.

    This paper describes unique technologies of the traffic management systems in Honshu Shikoku Bridge Expressways and the histories.

【技術ニュース】Technical news

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