第３回 調査設計関係技術発表会 橋梁の点検・診断における課題 2015/10/9 松江工業高等専門学校 環境・建設工学科 松崎靖彦 1 目次 1.はじめに 2.近接目視・触診をしていますか？ 3.近接できない場合は？ 4.設計の理屈を分かっていますか？ 5.あらためて要注意！ 桁端の点検 見えにくい（見てこなかった）箇所 2 1.はじめに 土木学会平成２５年度全国大会 特別セッションより 点検技術者の育成の問題 （本日のテーマ） 3 1.はじめに 土木学会平成２５年度全国大会 特別セッションより 業務遂行上の 受・発注者の共通した悩み 4 • http://committees.jsce.or.jp/aggregator/sources/367 1.はじめに 点検と診断の定義 • 構造物の長寿命化 ⇔ 成人病医療 点検 検査（技師） 診断 医師・専門医 補修・補強 専門医（内科・外科？） • 点検と診断は別物 診断ができる構造物の専門医に！ 5 目次 1.はじめに 2.近接目視・触診をしていますか？ 3.近接できない場合は？ 4.設計の理屈を分かっていますか？ 5.あらためて要注意！ 桁端の点検 見えにくい（見てこなかった）箇所 6 2.近接目視・触診をしていますか？ A橋 1965(S40)年竣工 単純鈑桁橋：橋長 L=28.5m，斜角79° 製作上の不具合があれば 荷重が小さくとも疲労損傷が生じる 7 2.近接目視・触診をしていますか？ 疲労亀裂 完全溶け込み溶接 ★外力による繰返し応力の作用 部分溶け込み溶接 ↓ すみ肉溶接 ★応力集中部から亀裂が発生 構造上の応力集中部 溶接施工上（形状・欠陥など）に起因する応力集中部 ↓ ★二次部材の取付部で多発， 一次部材（フランジ・ウェブ）への進展を恐れる 止端部からの亀裂 ルート部からの亀裂 8 2.近接目視・触診をしていますか？ • SN線図と疲労強度等級 応力範囲と繰り返し数の関係 疲労亀裂 ⊿σf Δσ 疲労限 2.近接目視・触診をしていますか？ m N Co Δσ：応力範囲 m：SN線図の勾配 N：疲労寿命 Co：継手定数 Co 2 10 6 鋼道路橋の疲労設計指針より抜粋 m f 9 2.近接目視・触診をしていますか？ • SN線図と疲労強度等級 継手形状による等級 疲労亀裂 鋼道路橋の疲労設計指針より抜粋 2.近接目視・触診をしていますか？ 10 2.近接目視・触診をしていますか？ 11 2.近接目視・触診をしていますか？ • 疲労寿命の計算 Minerの方法（累積損傷度） 疲労亀裂 ある応力範囲レベルを⊿σi，その頻度をNiとし，⊿σiが一定振幅で繰り返されたときの 疲労寿命をNiとする．D=1となった時に疲労破壊が生ずる． n W i Ni m i ni Co Δσ i：繰返し応力 n i：繰り返し回数 Co：継手の等級区分によって 決まる定数 m：SN線図の勾配 12 2.近接目視・触診をしていますか？ 計測結果-応力範囲と頻度 14000 10000 8000 5,993 6000 計測データは鋼橋技術研究会の資料を借用 http://www.kougiken.jp/04_seika/index.html 応力範囲Δσi（N/mm2） 7 1 0 0 2 120.05 124.95 129.85 134.75 4000 115.15 110.25 105.35 100.45 95.55 90.65 85.75 80.85 75.95 71.05 66.15 61.25 56.35 51.45 46.55 41.65 36.75 31.85 2,752 1,698 1,261 828663500382 254167138 88 66 40 28 21 19 20 8 12 6 頻度ni 12000 26.95 137.2 132.3 127.4 122.5 117.6 112.7 107.8 102.9 98.0 93.1 88.2 83.3 78.4 73.5 68.6 63.7 58.8 53.9 49.0 44.1 39.2 34.3 29.4 24.5 19.6 14.7 9.8 16000 22.05 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 応力範囲-頻度 分布図 15,932 17.15 132.3 127.4 122.5 117.6 112.7 107.8 102.9 98.0 93.1 88.2 83.3 78.4 73.5 68.6 63.7 58.8 53.9 49.0 44.1 39.2 34.3 29.4 24.5 19.6 14.7 9.8 4.9 応力繰返し数 頻度 累計 2 2 0 2 0 2 1 3 7 10 6 16 12 28 8 36 20 56 19 75 21 96 28 124 40 164 66 230 88 318 138 456 167 623 254 877 382 1,259 500 1,759 663 2,422 828 3,250 1,261 4,511 1,698 6,209 2,752 8,961 5,993 14,954 15,932 30,886 7.35 応力範囲(N/mm ） 代表値 (N/mm2） 134.75 129.85 124.95 120.05 115.15 110.25 105.35 100.45 95.55 90.65 85.75 80.85 75.95 71.05 66.15 61.25 56.35 51.45 46.55 41.65 36.75 31.85 26.95 22.05 17.15 12.25 7.35 12.25 2 2000 0 E等級の継手 （荷重非伝達型十字溶接継手） 止端非仕上げ 13 2.近接目視・触診をしていますか？ E等級の打ち切り限界 ⊿σve=29N/mm 2 • 疲労寿命の計算 Wi W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7 W8 W9 W10 W11 W12 W13 W14 W15 W16 W17 W18 W19 W20 W21 W22 Σ 打ち切り限界以下の繰り返し回数を無視し， m 24時間の疲労損傷度を求めると， i ni W W = ΣWi = 3.948×10-4 C m3 したがって疲労損傷度が1となる日数は， C 2106 803 1.0241012 1/W = 2,533 日（約7年） Δσi 134.75 129.85 124.95 120.05 115.15 110.25 105.35 100.45 95.55 90.65 85.75 80.85 75.95 71.05 66.15 61.25 56.35 51.45 46.55 41.65 36.75 31.85 ni 2 0 0 1 7 6 12 8 20 19 21 28 40 66 88 138 167 254 382 500 663 828 3,250 Δσi3・ni／C 4.779E-06 0.000E+00 0.000E+00 1.690E-06 1.044E-05 7.852E-06 1.370E-05 7.918E-06 1.704E-05 1.382E-05 1.293E-05 1.445E-05 1.711E-05 2.312E-05 2.488E-05 3.097E-05 2.918E-05 3.378E-05 3.763E-05 3.528E-05 3.214E-05 2.613E-05 3.948E-04 14 2.近接目視・触診をしていますか？ 夜間通行規制中の点検で ★疲労クラックが見えるか？ ★見落としはないか？ 昼間の規制はお願い できませんか？ 15 2.近接目視・触診をしていますか？ ブラストすると溶接線で切れていた（さびの下は分からない） 触診をしてもわからないことがある．．． 橋梁調査時に道具がほしい！ さび落としのために必要な機能を研 究中です 16 2.近接目視・触診をしていますか？ 桁外と桁内では腐食環境が異なる 17 辺野喜橋：鋼橋（上部構造）の損傷事例 より記事を抜粋 http://www.mlit.go.jp/road/sisaku/yobohozen/yobo3_1_1.pdf 目次 1.はじめに 2.近接目視・触診をしていますか？ 3.近接できない場合は？ 4.設計の理屈を分かっていますか？ 5.あらためて要注意！ 桁端の点検 見えにくい（見てこなかった）箇所 18 3.近接できない場合は？ 検査車歩廊から上フランジまで 手の届かない場合も．．． 桁高 H≒3m 下フランジ高さ 左図は橋梁点検作業車（ブリッジマスター） http://www.rent.co.jp/sanki/contents/01data/kyoryo_tenken.htm より 19 3.近接できない場合は？ これまでの点検内容は ・これまでの点検調書には点検方法が記載されているか？ 何をどのように点検したか？ 見ていない（見ることができなかった）箇所は？ ・劣化損傷状況の追跡ができるようになっているか？ 先送りすることが可能か ・次回点検時に先送りできるか or 今回の点検は必須か？ ・後続する補修補強工事などで詳細に見ることができるか？ 心配な個所を明らかに 近接できなかった箇所は記録に残す！ 20 3.近接できない場合は？ 補修補強工事で対応した ブラストすると溶接線で切れていた（さびの下は分からない） 竣工後20年で補修工事がされていた... 劣化部分を切り落とす設計としていました 21 3.近接できない場合は？ 補修補強工事で対応した ケーブルサドルのローラが腐食，消失していた サドルの位置調整作業中に 発見 BP-Aへ更新 22 3.近接できない場合は？ 最後の切り札？ 20kgの装備を担いでロープアクセス．．． 特殊高所技術 http://www.tokusyu-kousyo.co.jp/bridge.htmlより 23 目次 1.はじめに 2.近接目視・触診をしていますか？ 3.近接できない場合は？ 4.設計の理屈を分かっていますか？ 5.あらためて要注意！ 桁端の点検 見えにくい（見てこなかった）箇所 24 4.設計の理屈を分かっていますか？ 部材の機能 支点上補剛材と垂直補剛材の機能の違い 25 4.設計の理屈を分かっていますか？ 部材の機能 リベット：緩んでいなければ、 頭がなくても 軸部のせん断力伝達ができる 26 4.設計の理屈を分かっていますか？ 機能劣化のサイン 伸縮装置の段違い 要注意！：支点上補剛材とウェブが座屈していた 27 4.設計の理屈を分かっていますか？ 機能劣化のサイン BP-B支承の移動機能不全：ふっ素樹脂板のはみだし S40代？まで はクロムメッキ 移動できないため 方々で沓座モルタル損傷 28 4.設計の理屈を分かっていますか？ 最近の塗装仕様 最近の塗装仕様：重防食仕様が標準 図は鋼道路橋塗装・防食便覧資料集より抜粋 ★製作工場で上塗塗装まで行う ★防食下地にジンクリッチペイントを入れた ★C5重防食仕様を一般化した 29 4.設計の理屈を分かっていますか？ 30 最近の塗装仕様 4.設計の理屈を分かっていますか？ 塗装塗替え 塗替え時の留意事項 さびを残したままの塗替えは 再劣化が早い １種ケレン：ブラスト処理による鋼板地肌の清浄 31 4.設計の理屈を分かっていますか？ 塗装塗替え 下地調整の種類と防食性に及ぼす影響 3種ケレンによる塗替え 左表：鋼道路橋防食便覧 右表：鋼道路橋塗装・防食便覧資料集 32 4.設計の理屈を分かっていますか？ 塗装塗替え 3種ケレンによる塗替え 1964年竣工 ・３種ケレンによ る塗替え ・フタル酸系塗料 竣工25年後（1989年）に塗替え 撮影は塗替え後15年経過 17年後（2006年）に塗替え 撮影は塗替え後9年経過 33 目次 1.はじめに 2.近接目視・触診をしていますか？ 3.近接できない場合は？ 4.設計の理屈を分かっていますか？ 5.あらためて要注意！ 桁端の点検 見えにくい（見てこなかった）箇所 34 5.あらためて要注意！ 桁端の点検 土砂だまりで孔が 明いてしまいました。 桁端部分は ★環境条件が劣悪 ★構造上重要な部位 初年度点検は 重要です。 35 5.あらためて要注意！ 耐候性鋼橋のさび判定 目視外観評価法による防食機能の把握は難しい… 評点５は環境条件を判断している； → 環境把握は点検・診断の大前提 ローカルな環境を熟知する地元が最も得意！ 状態 正常 評点 評点５ 評点４ 評点３ さびの 外観 環境が良く， 腐食が進行し ていない．さび 粒子は細かい さびの平均的外 観粒子径は 1mm程度以下 で細かく均一． さびの平均的外 観粒子径は1～ 5mm程度で粗 い ． さび厚 200μm未満 400μm未満 要観察 異常 評点２ 評点１ さびの平均的外 さびは層状の 観粒子径は5～ はくりがある ． 25mm程度でう ろこ状のはくり が ある． 800μm未満 800μm以上 36 5.あらためて要注意！ 耐候性鋼橋のさび判定 保護性のあるさび形成のための要因分析図：塗装橋梁でも同じ ぬれ時間の長さ 腐食促進物質の多寡 乾湿の繰り返しやすさ 耐候性合金の多寡 37 5.あらためて要注意！ 点検しにくい箇所 いずれ見なくてはならない 時期を迎えている．．． 38 勉強してみたいという方には 是非お勧めします 39 ご清聴ありがとうございました 技術相談・今後の社会人教育など，松江高 専へのご意見やご要望をお寄せください． 40
© Copyright 2024 ExpyDoc
