本四技報 HONSHI TECHNICAL REPORT

Vol.48 No.140 2023.6

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【巻頭言】Prefatory note

  • 世代を超えて受け継いでいくものこれからの時代に必要なもの

    Things to be passed over generations Things required in the coming age

    後藤政郎

    Masao Goto

【周年号前文】Prefatory note for special issue

  • 長大橋技術の発信と技術による貢献

    Dissemination of long-span bridge technology and contribution through technology

    森山彰

    Akira Moriyama

  • 明石海峡大橋開通25周年によせて

    Thinking of 25th anniversary of the Akashi-Kaikyo Bridge

    中西治

    Osamu Nakanishi

  • 供用から35年を迎えた瀬戸大橋における保全業務

    Maintenance work on the Seto-Ohashi Bridges, which celebrated its 35th anniversary

    後藤敦

    Atsushi Goto

  • 姉妹橋からの寄稿

    Contributions from the Sister Bridges

【周年号記事】Article for special issue

  • 瀬戸大橋の耐震補強

    Seismic Retrofit of Seto-Ohashi Bridges

    福永勧・森山彰

    Susumu Fukunaga, Akira Moriyama

    瀬戸中央自動車道の海峡部に位置する瀬戸大橋の耐震補強は,2020年に完了した.ここでは,兵庫県南部地震以降の瀬戸大橋における耐震補強について,総括的に報告するものである.まず,耐震補強事業の経緯について報告をした後,設計地震動の設定について,さらに吊橋,斜張橋およびトラス橋の耐震設計の結果および耐震補強工事の概要について,その特徴的な内容について報告するものである.

    The seismic strengthening of the Seto Ohashi Bridge, located in the strait section of the Seto-Chuo Expressway, was completed in 2020. This paper presents a summary of the seismic strengthening of the Seto Ohashi Bridge after the Hyogo-ken Nanbu Earthquake. After the report on the history of seismic retrofitting, the design earthquake ground motions, the results of seismic design of suspension bridges, cable-stayed bridges, and truss bridges, and the outline of seismic retrofitting work are presented, as well as a summary of the unique features of the Seto Ohashi Bridge

  • 明石海峡大橋主塔下部水平材連絡用マンホール拡大工事

    Enlargement of manholes between tower shafts and lower horizontal struts of Akashi-Kaikyo Bridge

    山下洋・小河正次・籠池利弘・弓山茂樹

    Hiroshi Yamashita, Shoji Ogo,
    Toshihiro Kagoike, Shigeki Yumiyama

    明石海峡大橋の主塔エレベータ更新に当たり,主塔下部水平材連絡用マンホールの拡大施工を検討し工事を実施した.これは更新機械を下部水平材から塔柱に搬入する経路が最も経済的なためである.本施工は死・活荷重応力下における既設部材切断施工のため,工事に先立ち局部座屈による耐力低下が生じないよう施工手順及び補強構造の解析検討を行った.また,溶接,ガウジング,ガス切断仕上げ等の施工性の問題点を確認するため原寸大模型施工試験を行った.

    本稿では,開口拡大後の周辺構造の応力分布確認,模型試験による施工性及びパネル耐荷力の確認の他実施工及び施工時の応力モニタリングについて報告する.

    Enlargement of the manholes between tower shafts and lower horizontal struts of the Akashi Kaikyo Bridge was conducted. This enlargement is decided because it is the most economical way to secure carry-in passage for the replacement of the elevators in the towers. Since the cutting of the existing members are conducted under the dead load and live load, cutting process and reinforcement are studied analytically to avoid the reduction of the yield strength due to local buckling. Furthermore, workability test is conducted using full-scale model to confirm welding, gouging, and finish of gas cutting.

    This paper reports analytical stress distribution after the manhole enlargement, model test to confirm workability and panel load-bearing capacity, and the stress monitoring during the actual work.

  • 北備讃瀬戸大橋桁内面作業車の給電方式の改良

    Improvement of the power supply system for maintenance vehicle for inside girder of Kita Bisan-Seto Bridge

    松葉真人・谷拓樹・石原蒼也

    Masato Matsuba, Hiroki Tani, Soya Ishihara

    北備讃瀬戸大橋の桁内面作業車は,吊橋補剛桁内の狭い空間を移動して橋梁部材の点検・補修を行う移動足場である.作業車の給電方式は絶縁トロリー線方式が採用されており,設置後36年が経過し,経年劣化・陳腐化が進み保全性が低下している.一方,補修費は高騰し,更新には多大な費用が必要となる.このため,経済性に優れ,使用性が高く,小型・軽量,設置スペースが小さい等の仕様を満足する新たな給電方式を検討した.

    本稿では,電源の安定供給,給電設備の保全性及び経済性を確保するためのリチウムイオン蓄電池と小型ガス発電機の併用によるハイブリッド給電システムによる作業車の給電方式の改良の取組について報告する.

    The maintenance vehicle for inside girder of the Kita Bisan-Seto Bridge is a mobile scaffold that moves in a narrow space inside the stiffening girder of a suspension bridge to inspect and repair bridge members. The power source for the maintenance vehicle was an insulated trolley wire. Thirty-six years have passed since the installation of the insulated trolley wire, and its maintainability is declining due to deterioration and obsolescence over time. Therefore, a new power supply system was investigated that is economical, easy to use, compact, and lightweight, and requires little space for installation.

    This paper reports on the improvement of a hybrid power supply system for maintenance vehicles using a combination of lithium-ion storage batteries and a small gas generator, in order to ensure a stable power supply, maintainability of the power supply system, and economic efficiency.

【技術論文】Technical report

  • 因島大橋の耐震補強設計

    Seismic retrofit design of Innoshima Bridge

    金田崇男・西谷雅弘・金田泰明

    Takao Kaneda, Masahiro Nishitani, Yasuaki Kaneda

    因島大橋は,今後30年間に震度6弱以上の揺れに見舞われる確率が26%未満の地域にある長大吊橋であるが,代替路のない海峡部区間にあることから,橋の重要度等を鑑み,令和7年度までに耐震補強を完了させる計画である.耐震性能照査の結果,側径間部の補剛トラスの主構,横トラス,エンドリンク,エンドストッパー,ウインドタングの損傷,センターステイの破断,主に側径間部の道路桁支承及び自歩道桁支承が損傷することがわかった.このため,粘性ダンパーの設置による慣性力低減とダンパー設置に伴う部材追加,ウインドタング周辺構造の補強,道路桁及び自歩道桁の支承の補強,伸縮装置の衝突による落下対策を行うこととした.本文は因島大橋の耐震補強検討及び補強設計について報告するものである.

    Innoshima Bridge is a long-span suspension bridge located in an area with a less than 26 percent probability of the occurrence of large earthquake with a seismic intensity level of Lower 6 or higher in coming 30 years. The results of the seismic performance verification revealed damage to the main truss, transverse truss, end links, end stoppers, and wind tongue of the stiffening trusses in the side span, rupture of the center stay cable, and damage mainly to the road girder bearings and bicycle and pedestrian track girder bearings in the side span. Therefore, it was decided to reduce the inertia force by installing viscous dampers, to reinforce the structures around the wind tongue, to reinforce the road girder bearings and the bicycle and pedestrian track girder bearings, to take measure to prevent joints from falling. This paper reports on the seismic retrofit study and retrofit design of the Innoshima Bridge.

  • 多々羅大橋の耐震補強における国内最大規格の制震ダンパー性能検証

    Performance verification of the largest viscous damper in Japan for seismic retrofit of Tatara Bridge.

    下瀬恒大・金田崇男・石井一知

    Kodai Shimose, Takao Kaneda, Kazutomo Ishii

    令和4年度に工事が完了した西瀬戸自動車道に位置する多々羅大橋の耐震補強工事について報告する.耐震性能照査の結果,橋軸方向における地震時変位が大きく,隣接高架橋が落橋する恐れがあることがわかった.そこで,所要の耐震性能を満足させるために,減衰抵抗力2,000kN,ストローク±950mmと国内最大規格である制震ダンパー及びせん断パネルストッパーの併用による対策を行った.

    このストローク量の制震ダンパーは国内での適用事例がなかったことから,設計で想定した性能を有するかを確認することが必要であった.そこで,全8基の制震ダンパーに対して,試験費用の合理化及び性能確保に要する期間を最小化できる性能試験方法について検討・試験を行った.また,耐震補強設計の見直しとして,試験結果を反映した地震応答解析を行った.

    This paper reports the seismic retrofit work of Tatara Bridge in Nishi-Seto Expressway, which was completed in 2023. As a result of seismic performance verification, it was found that the adjacent viaduct would collide because of the large displacement in longitudinal direction during earthquake. Then it was necessary to install the largest viscous dampers in Japan with damping resistance force 2,000kN and stroke ±950mm and stoppers to satisfy the required seismic performance. There was no record of the use of this specification damper in Japan, so it was necessary to confirm that viscous dampers had the performance assumed in the design. In considering the test methodology, it was essential to rationalise the testing costs and to minimise the time required to ensure performance about a total of eight dampers. We implemented the performanece verification tests and carried out the seismic response analysis reflecting the test results as reviewing the seismic retrofit design.

  • 表面被覆された斜張橋ケーブルの渦流探傷検査(ECT)による非破壊腐食診断に関する調査および検討

    Investigation and Study on Nondestructive Corrosion Diagnosis of Surface-Coated Cable for Cable-stayed Bridges by Eddy-Current Testing (ECT)

    大賀弘貴・西村徹也

    Hirotaka Oga, Tetsuya Nishimura

    斜張橋などのケーブルの多くはポリエチレンなどで被覆されているが,長期間の供用によって腐食が生じる可能性がある.一方,従来の全磁束法や一般的な渦流探傷を用いた検査法は,ケーブルの広範囲を計測できる反面,装置が大型であり容易に検査を実施しにくいという課題がある.そこで被覆下のケーブルの表層に生じる腐食をターゲットに,軽量小型で簡易に実施可能な非破壊検査システムの開発を,当社と国立研究開発法人物質・材料研究機構との共同研究により行った.

    本調査では,共同研究で作成した渦流探傷による非破壊検査システムを用いて2か年にわたって実施した室内試験・実橋調査で生じた課題と,それを受け改良したシステムによる計測によって,実橋の被覆ケーブルの非破壊検査において有用性のあるデータが得られることを確認した.

    Although the most cables of cable-stayed bridges are coated with polyethylene or other materials, there is a possibility of corrosion due to long-term service. On the other hand, conventional inspection methods using the main flux method and eddy current testing can measure a wide area of cables. However, these equipments are large and difficult to implement easily. Therefore, the Honshi-Expressway Bridge Engineering Co., Ltd. and the National Institute for Materials Science (NIMS) had been conducted the joint research and developed a lightweight, compact, and easy-to-use nondestructive inspection system targeting corrosion on the surface layer of cables under coating.

    In this study, it was confirmed that useful data for nondestructive inspection of sheathed cables of actual bridges could be obtained by the improved eddy current inspection system from the issues that arose in the laboratory tests and the investigation at actual bridges conducted over two years using the system fabricated in the joint research.

【高速道路事業高度化年次報告】
 Annual report of expressway advancement headquarters

  • 高速道路事業高度化本部の取組

    Report of expressway advancement headquarters

    森山彰

    Akira Moriyama

  • 防災・安全業務高度化部会の取組

    Report of subcommittee for disaster prevention and safety

    土谷政治・向原和明

    Seiji Tsuchiya, Kazuaki Mukohara

  • 保全業務高度化部会の取組

    Report of subcommittee for maintenance

    杉山剛史

    Takeshi Sugiyama

  • 交通運用高度化部会の取組

    Report of subcommittee for traffic control

    涌田貴生

    Takao Wakuda

  • ETC・サービス運用高度化部会の取組

    Report of subcommittee for ETC and service

    杉町直明・前島一陸

    Naoaki Sugimachi, Kazumichi Maeshima

【技術ニュース】Technical news

  • 第28回ITS 世界会議ロサンゼルス2022

    28th ITS World Congress 2022

    亀谷貴之

    Takayuki Kametani

  • PIARC TC4.2 橋梁委員会及び 4/25橋

    PIARC TC 4.2 Bridges and April 25th Bridge

    三嶌晃平

    Kohei Mishima

  • 道路トンネルの建設・O & M(運営・維持管理)に関するビジネスワークショップ

    The Workshop for Technical and Business Cooperation on Construction and Operation & Maintenance of Road Tunnel

    本郷誠人

    Masato Hongo

  • REAAA 第118回評議員会,第22回若手技術者・専門家会議

    118th REAAA Council Meeting and 22th YEP Meeting

    小林弘昌

    Hiromasa Kobayashi