ゲルバー橋とは？わかりやすく解説

ゲルバー橋 (Gerber bridge）は、片持ち部を有する橋梁^[1]。英語からカンチレバー橋（かんちればーきょう、英: cantilever bridge）とも呼ばれる。

概要

ゲルバー橋の各部の呼び方。各径間のうち固定されている側は**定着径間**（碇着径間、anchor arm, anchor span）。空中に突き出ている側は**片持ち径間**（cantilever arm, cantilever span）。2つのカンチレバーアームの間の部分は**吊径間**（suspended span）^[1]^[2]。

ゲルバー橋は側径間から片持ち径間を張り出し、それにより吊径間を支持している構造である。片持ち桁と吊桁はヒンジによって連結されている^[3]。連続橋では曲げモーメントが中間支点付近では負、支点中央では正となり、その中間では0に近い領域がある。この部分にヒンジを用いても応力状態は連続橋と同等とみなせる^[2]。このため、連続橋同様に長支間に適用できる^[1]。主構造が桁橋のものはゲルバー桁橋、トラス橋のものはゲルバートラス橋と呼ばれる。

ゲルバー橋の利点は、連続桁構造と異なりヒンジを用いて静定構造としたため、コンピューターが普及していない時代にも不静定構造の設計を回避でき、また、橋脚上の支点沈下の影響を受けにくいため良く採用された^{[注釈 1]}。日本においてはヒンジ部の維持管理性、走行性に問題を抱え、また耐震性に難があることなどから鋼橋・コンクリート橋とも1965年（昭和40年）以降採用例が減少しており、現代では新設されることはほとんどない^[2]^[4]。ゲルバー橋のヒンジ部では応力集中が起こりやすく、そのため鋼材の亀裂やコンクリートのひび割れが生じやすい。このため日本では、1993年（平成5年）の道路橋示方書改訂において活荷重が改訂された際に弱点部を補強することが行われた^[4]。

ゲルバー橋はハインリッヒ・ゲルバー（ドイツ語版）が1867年に考案した^[5]。

ゲルバー桁橋の例（言問橋）
ゲルバー橋の原理の実演。
右から、ジョン・ファウラー、渡邊嘉一、ベンジャミン・ベイカー（英語版）。
ゲルバートラス橋の解体。建設と逆の順序で分解される。（2014年のサンフランシスコ - オークランドベイブリッジの東区間の解体。次の工程でアンカーアームも解体するので、その下に一時的な支えが設置されている。）

具体例

世界の支間長順のゲルバー橋の例^[6]

ケベック橋（カナダケベック州、1919年） 1,800フィート (549 m)
フォース橋（スコットランドフォース湾、1890年）1,710フィート (521 m)
港大橋（大阪市、1974年) 1,673フィート (510 m)

松本橋（現存せず） - PCゲルバー桁橋
相模大橋 - 5径間鋼ゲルバー桁橋
長生橋 - 13径間ゲルバートラス橋
栄橋 - RCゲルバーローゼ桁+RC桁橋
森川橋（現存せず） - RCゲルバー桁橋

脚注

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注釈

^ 不静定のゲルバー橋も構造的には成立する^[1]

出典

^ ^a ^b ^c ^d 古川一郎 1965, p. 213.
^ ^a ^b ^c 倉西茂 & 中村俊一 2018, p. 69.
^ 古川一郎 1965, p. 217.
^ ^a ^b 多田宏行 2015, p. 12.
^ 「老朽化したゲルバー形式橋梁の補修について」（PDF）『平成30年度近畿地方整備局研究発表会論文集一般部門（安全・安心）I』、2023年1月9日閲覧。
^ Durkee, Jackson (1999-05-24) (PDF). National Steel Bridge Alliance: World's Longest Bridge Spans. American Institute of Steel Construction, Inc. オリジナルの2002-06-01時点におけるアーカイブ。 2007年11月3日閲覧。

参考文献

古川一郎『橋梁工学』（改定版）森北出版、1965年。
倉西茂、中村俊一『最新橋構造』（第3版）森北出版、2018年11月30日。ISBN 978-4-627-43023-5。
多田宏行『保全技術者のための橋梁構造の基礎知識』（改定版）鹿島出版会、2015年5月20日。 ISBN 978-4-306-02472-4。

外部リンク

"Cantilever Bridge" by Sándor Kabai, The Wolfram Demonstrations Project, 2007.
Bridges – Their Structure and Function, Brantacan
Biggest of Finished Girders Go Traveling: six giants of 70 tons gave engineers a hard nut to crack, Popular Science monthly, February 1919, page 79, Scanned by Google Books: https://books.google.com/books?id=7igDAAAAMBAJ&pg=PA79
"Bridge, Cantilever" . The New Student's Reference Work (英語). 1914.

[4] 不静定のゲルバー橋も構造的には成立する^[1]

[FOOTNOTE古川一郎1965213-1] 古川一郎 1965, p. 213.

[FOOTNOTE倉西茂中村俊一201869-2] 倉西茂 & 中村俊一 2018, p. 69.

[FOOTNOTE古川一郎1965217-3] 古川一郎 1965, p. 217.

[FOOTNOTE多田宏行201512-5] 多田宏行 2015, p. 12.

[6] 「老朽化したゲルバー形式橋梁の補修について」（PDF）『平成30年度近畿地方整備局研究発表会論文集一般部門（安全・安心）I』、2023年1月9日閲覧。

[NSBA-longbridge-7] Durkee, Jackson (1999-05-24) (PDF). National Steel Bridge Alliance: World's Longest Bridge Spans. American Institute of Steel Construction, Inc. オリジナルの2002-06-01時点におけるアーカイブ。 2007年11月3日閲覧。

[1]

[2]

[3]

[注釈 1]

[4]

[5]

[6]


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ゲルバー‐きょう〔‐ケウ〕【ゲルバー橋】