耐久性が高く維持費が安い高速道路向け床版を開発

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2013/9/26付
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阪神高速道路会社と鹿島は共同で、超高強度繊維補強コンクリート(UFC)を使った道路橋床版を開発した。鋼床版と同程度の軽さで、疲労耐久性がより高いといった利点がある。メンテナンス費用を低減できることから、長大橋や既存床版の取り替えなどで実用化を目指す。

開発したUFC床版を使った道路橋のイメージ(資料:阪神高速道路会社、鹿島 以下同)

開発したUFC床版を使った道路橋のイメージ(資料:阪神高速道路会社、鹿島 以下同)

両社は、鋼床版に代わる道路橋床版として、UFC床版の開発を2011年に着手した。三次元FEM解析による試設計や輪荷重走行試験などを実施して、軽量化を実現しつつ耐久性が高められることを確認。実橋への適用のめどが付いた。

開発したUFC床版は、従来の鋼床版箱桁のデッキプレートと縦リブの部分を、UFCで置き換えた構造だ。リブをワッフル型に配置することで、部材をより軽量にした。リブには高強度PC鋼材を配して、プレテンション方式で2方向に圧縮力(プレストレス)を導入する。

UFCは、圧縮強度が通常のコンクリートの約5倍と高く、大きなプレストレスを導入できる利点がある。鋼繊維による補強効果で引っ張り強度も高い。

開発したUFC床版の構造イメージ。ワッフル型に配置したリブに高強度PC鋼材を配する

開発したUFC床版の構造イメージ。ワッフル型に配置したリブに高強度PC鋼材を配する

開発したUFC床版の見上げイメージ

開発したUFC床版の見上げイメージ

床版に使った場合、鉄筋が不要となって部材を薄くできる。そのため、重さを鋼床版と同程度、PC床版の4分の1以下に抑えられた。組織が緻密なので耐久性にも優れる。

鹿島は、特殊な鋼繊維を使った独自のUFC「サクセム」を06年に開発した。サクセムは、これまでに羽田空港D滑走路の桟橋部などで採用実績がある。

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