ガセットプレート点検の課題

ガセットプレート点検の課題 Mark Bagnard

プレゼンテーション • 橋梁概要と崩壊 • 崩壊時の橋梁上の工事状況 • ガセットプレート不適切性 • 有限要素解析 • 設計と検証手順 • 橋梁許容荷重評価と許容荷重解析 • 橋梁点検 • ガセットプレート点検

課題点 • 目視点検では、ガセットプレートの腐食を発見したり、正確に定量化できない場合がある。 • ガセットプレートの歪曲（屈服）を調べて、評価するための要領が不足

ガセットプレート腐食 • 腐食は、I-35W橋梁崩壊の要因ではない • 過少報告されていた節点L11東側の腐食量 • 1993年に初めて報告されたL11のガセットプレートの腐食 • 1994～2006において腐食量の変化無し

オハイオ州における橋梁の腐食 • 1996年5月にグランドリバー橋のガセットプレートが損傷 • 再塗装工事のため、右側車線と路肩を閉鎖中 • 工事車両と資材は、閉鎖車線に配置 • 開放車線の通過交通により、工事箇所の下側部分で数箇所のがセットプレートが座屈

オハイオ州における橋梁の腐食 • ガセットプレート損傷で、橋梁の倒壊には至らず。 • 数箇所の上部構造部材が有意な変形 • 腐食と有意な断面欠損による損傷

グランドリバー橋、提供：オハイオ州交通局

ガセットプレート損傷、提供：オハイオ州交通局ガセットプレート損傷、提供：オハイオ州交通局

提供： オハイオ州運交通局

インナーベルト橋、提供：オハイオ州交通局

オハイオ州における橋梁の腐食 • インナーベルト橋のガセットプレート腐食は、2007年10月の点検で報告 • NDE方法により追跡評価 • 当初の目視点検では、断面欠損を著しく過小評価

3/8インチ インナーベルト橋梁、提供：オハイオ州交通局

ミネソタ州の橋梁腐食 • ミネソタ州交通局は、他の鋼トラス橋のガセットプレート検査を開始した。 • 2008年6月に、ウィノナの高速43号の橋梁を含めて点検 • 超音波厚み測定で、数箇所のガセットプレートで著しい断面欠損を発見

最初のガセットプレートの厚さ= 0.375インチ -52% -38% -28% -27% -42% 高速43号線橋梁，提供：ミネソタ州交通局

ミネソタ州の橋梁の腐食 • 高速43号の橋梁は，それ以前の2007年4月に調査済み • 2007年7月30日～8月1日に発生した崩壊による緊急点検 • その点検では，超音波厚み測定は実施されず • 有意で目立つ腐食は発見されず

腐食は，なぜ発見されにくいのか？

連邦道路管理局の技術指導 • 橋梁検査官の非破壊試験研修(BINS) • 最先端技術を学ぶ一日研修プログラム • 市販の利用可能な技術が，十分に活用されていないことを，連邦道路管理局は懸念していた。 • BINSは，より良い技術の利用に向けての積極的なステップである。

腐食問題のまとめ • 腐食は，I-35W橋梁の崩壊要因でない。 • ガセットプレート腐食を発見したり，定量化するためには，目視点検のみでは不適切である • 非破壊試験は，点検精度を大幅に改良することができる • ガセットプレートの評価に，非破壊試験は適している

ガセットプレート歪曲 • I-35W橋梁の疲労クラック調査 • ミネソタ大学（1999年)、屈曲への言及なし • URS社（2003年）、屈曲への言及なし • 州の橋梁点検報告書には，屈曲したガセットプレートの記載は無し

I-35W橋梁，提供：ミネソタ大学

I-35W橋梁、提供：URS社

ガセットプレート歪曲 • ミネソタ州交通局の検査官の少なくとも１人が，屈曲に気づいていた。 • 彼は、屈曲が建設当初から生じていると判断していた • これまでの経験から，ガセットプレートは，強度的な余裕をもって設計されていると認識していた。

ガセットプレート歪曲 • 連結部に損傷の徴候は，なかった • 塗装の剥離 • リベット孔の拡大 • 溶接クラックの進展 • 橋梁床版のひび割れや圧砕 • 点検結果は，建設時あるいは設計時の問題ではない悪化を示していた

1/4インチ インターベルト橋梁，提供：オハイオ州交通局

ガセットプレート歪曲 • ミネソタ州聖クラウド通りのデソト橋でガセットプレート歪曲が発見 • 1957年に当初建設時に発生したと判断されている起こったと歪曲 • 50年の間発見されなかった歪曲 • ガセットプレートに着目した点検で，初めて発見

デソト橋

連邦道路管理局の教材 • 橋梁検査官参照マニュアル（BIRM） • 鋼トラス橋点検に関連するBIRM参照事項 • 主構トラス部材のガセットプレートの歪曲への言及は無し

連邦道路管理局の教材 • 全米道路協会で開催される研修で使用されるBIRM • 全米道路協会研修コースの審査 • ガセットプレートに関する一般的参考事項のみの情報提供 • 歪曲のような重要な説明は無い

歪曲問題のまとめ • I-35W橋梁の上の屈曲したガセットプレートについて，点検時の指摘はなかった • 屈曲は，設計の想定外であり，更なる工学的な解析を行う必要がある。 • 屈曲に関する特定の研修不足により，橋梁検査官が，このような状態を適切に判断することができなかった。