桁橋とは？【構造や種類、特徴やメリットまで解説】

桁橋とは、主桁（橋を支える主要な梁）で荷重を支える橋のことです。道路橋や鉄道橋など、身近な場所でも多く使われています。

桁橋は構造が比較的わかりやすい一方で、桁端部や支承、伸縮装置まわりの維持管理が重要です。橋を長く安全に使うためには、桁だけでなく周辺部材の役割も理解しておく必要があります。

この記事では、桁橋の基本構造や種類、メリット・デメリット、橋桁との違い、伸縮装置との関係までわかりやすく解説します。

桁橋とは？

桁橋（けたばし）とは、道路や歩道を支える桁（梁のように荷重を受ける部材）を橋台や橋脚に架け、車両や人の重さを支える橋です。橋の中でも基本的な構造形式で、川や道路、鉄道をまたぐ身近な橋にも多く使われます。

ただし、桁橋は単純な橋という意味ではありません。主桁、床版、支承、伸縮装置などが連携して荷重を伝える構造であり、特に桁端部や支承部、伸縮装置のまわりは維持管理においてとても重要になります

桁橋の基本構造

桁橋は、主桁で荷重を受け、その荷重を支承から橋脚や橋台へ伝える橋です。荷重の流れを簡単に表すと、次のようになります。

床版とは、車両や歩行者が通る路面を支える板状の部材です。主桁は床版から伝わる荷重を受ける部材で、支承は主桁からの力を橋脚や橋台へ伝える役割があります。

国土交通省の道路橋定期点検要領では、道路橋は一般に上部構造と下部構造、上下部接続部の3つで構成するものと記述されています。桁橋では、道路そのものを支える上部構造の中心になるのが主桁です。

桁橋の特徴

桁橋の最大の特徴は、主桁が曲げに抵抗して荷重を支える仕組みにあります。比較的単純な造りなので分かりやすく、道路橋でも多く採用されている基本的な構造形式です。

しかし、桁橋にも欠点はあるため、ここではメリットとデメリットに分けて解説します。

桁橋のメリット

桁橋の主なメリットは次の通りです。

• 構造が単純で施工方法が確立されている
• 短い支間から中程度の支間に向いている
• 材料や断面形式の選択肢が多い
• 部材ごとの点検がしやすい

また、連続桁橋のように複数の支間で桁を連続させる形式では、橋の継ぎ目を減らせる場合があります。継ぎ目が減ると、伸縮装置の数を抑えられるため、走行性や維持管理の面でメリットがあります。

桁橋のデメリット

桁橋の主なデメリットは次の通りです。

• 支間が長いと桁高や重量が大きくなる
• 橋脚が多くなると設置環境の制約を受ける
• 鋼桁では腐食対策が必要になる

橋桁への曲げモーメントは、支間が長くなればその分だけ大きくなります。これに抵抗するため、長大橋では桁高や重量が大きくなるので、短い橋や中規模の橋梁に用いられています。

桁橋の種類

桁橋には、用いられる材料や断面の形状、つなぎ方によって様々な種類があります。分類ごとにそれぞれ解説します。

材料による分類

使用される材料による分類で、具体的には次の通りです。

古くは石材や木材により構成されていましたが、橋梁の長大化により、現在では曲げに耐えられる鋼材やRC材、PC材を用いることがほとんどです。

断面構造による分類

橋桁の断面によって、以下の種類に分けることができます。

I形は比較的小規模な橋に使われており、箱形はねじれに強いので大きな橋梁に使用されるケースが多いです。

連続性による分類

桁のつなぎ方によって、以下の種類に分けることができます。

ここでは簡単に紹介していますが、詳しくは以下の記事で解説していますのでご覧ください。

≫橋桁とは？【種類と構造、橋のどの部分かを解説】

有名な桁橋

最後に、国内外の有名な桁橋をピックアップして紹介します。

関西国際空港連絡橋

陸と関西国際空港を結ぶ連絡橋で、愛称はスカイゲートブリッジRとして親しまれています。橋の中央はトラス構造をしていますが、前後は箱形の鋼床版桁橋となっており、最大支間長は109mの規模です。

祇園橋

石造りの桁橋では国内で最大級を誇る桁橋で、国の重要文化財にも指定されています。建造年代は天保3年（1832）と古く、橋脚がたくさんある多脚式としても有名です。

ポンチャートレーン湖コーズウェイ

アメリカ合衆国のルイジアナ州にあるポンチャートレイン湖にかかるこの桁橋は、全長が38.42kmもあります。

北端のマンデビル側からのみ通行料を徴収しており、ニューオーリンズ方面への通行は渋滞緩和のために無料で通ることができます。