アバットメント（橋梁・ダムの支持構造）：機能・種類・設計

主な機能

アバットメントは、通常、次のような異なる機能を担う。

• 床版および上部構造からの鉛直荷重を、基礎および地盤へ伝達する。
• 背面埋戻し土や取付け盛土からの横推力に抵抗し、擁壁として機能する。
• 温度変化や活荷重による変位を許容するため、支承および伸縮継手の定着点を設ける。
• 洗掘、侵食その他の現地の危険要因から基礎を保護し、地震地域では地震力にも抵抗する。

種類と一般的な形式

アバットメントは、構造形式および使用材料によって異なる。代表的な形式には、自重によって力に抵抗する重力式アバットメント、ヒール版とトウ版を備えた鉄筋コンクリート壁を用いる片持ち式アバットメント、表層地盤が軟弱な場所で用いられる杭支持式アバットメントがある。翼壁を備えた背壁式アバットメントは取付け盛土を保持する。一方、開放式またはスピルスルー式アバットメントは、連続した擁壁面として作用せず、水または盛土を通過させる。多径間橋では通常、中間部の支持に橋脚を用い、アバットメントは橋梁の各端部に配置される。

材料と施工

歴史的には、アバットメントは石積みや切石で造られてきた。現代では、無筋コンクリート、鉄筋コンクリート、打込み杭または場所打ち杭と杭頭部のフーチングが用いられる。材料の選定は、現地条件、入手可能性、必要な耐久性および荷重条件に左右される。アーチ構造やヴォールトでは、石造のアバットメントおよびバットレスが、アーチの横推力とヴォールト荷重の釣合いに必要な側方抵抗を与える。ダムのアバットメントとして自然岩盤が適さない場合には、ダム面を受けるために、整形した岩盤切土部または人工アバットメントを設けることがあるアーチダムのために。

設計上の考慮事項

設計者は、支持力、予想沈下量、アバットメント背面の土圧、壁背面排水、ならびに活荷重と死荷重の影響を検討する。道路からの上載荷重、車両の制動力、上部構造の熱膨張・収縮、地震荷重、基礎周辺の洗掘可能性も通常評価される。長期的な劣化を抑え、支承や伸縮継手の機能を損なうおそれのある不同沈下の危険を低減するため、防水、埋戻し土の締固めおよび排水に関する細部設計が重要である接続部において。

代表的な損傷と維持管理

アバットメントには、支持力不足による沈下または回転、温度応力や地震応力によるひび割れ、水路近傍における基礎の洗掘・掘り崩し、古い構造物でのモルタルまたはコンクリートの劣化など、さまざまな損傷が生じ得る。継手、支承、翼壁および排水口を定期的に点検することは、維持管理の重要な部分である。補修・補強の方法には、アンダーピニング、杭またはマイクロパイルの設置、翼壁の再構築、洗掘対策の追加、支承および伸縮装置の取替えまたは改修が含まれる。

建築・歴史的用途

橋梁やダム以外でも、建築および石造においてアバットメントという語は、アーチまたはヴォールトの横推力に抵抗する支持部を指す。歴史的建築物では、厚くした石積み壁、バットレス、または堅固なアバットメントがこの役割を果たした。これらは、多くのヴォールト構造において、石造に生じる側方力を安定させ石造において、アーチとヴォールトを支持するものとして確認できるアーチとヴォールト。

用語と区別

アバットメントは、中間支間を支持する橋脚、主として土を保持する擁壁、取付け盛土を保持するためアバットメントから延びる翼壁とは異なる。英語の語は「接する」「境を接する」を意味する動詞「abut」と関連しており、語源的な説明では、二つの要素が共通の境界で接するという概念が示される（abut）。

参考資料・リソース

• 一般的な土木工学の参考資料
• ダムおよび貯水池の設計資料
• 橋梁上部構造の接続部に関する指針
• 橋梁の支間および支持構造に関する用語
• アーチダムのアバットメント施工例
• アーチおよびヴォールトの支持方法
• 石造と歴史的アバットメント
• 建築におけるヴォールトと横推力
• 語源と定義