ヨーロッパにある橋梁の多くは、20世紀中頃に建設され老朽化したインフラの一つです。そのため、定期的な保守・点検だけでなく、増加する交通需要に対応できる新しい橋の建設も必要です。橋梁の建設や補修に使われる接合方法は、歴史的背景や地域の意向、橋梁の種類など、様々な要素が大きく関わっています。当記事は、以下ホワイトペーパーからの抜粋です（英語版のみ）：橋梁の設計と建設、保守: 急速に変化する分野に対するインサイトとベストプラクティス（2021）作成：ノルトロックグループ

優れた橋梁建設のための最良の選択

接合方法の比較：溶接とボルト締結

橋梁の構造物を接合するために、溶接またはボルト締結を使用するかを決定する際には、多くの要素を考慮する必要があります。この決定に既存の優先事項が影響を与える場合もありますが、 最適な決断をするには、各プロジェクトを個別に考慮することが重要です。

難しい選択

長年、橋梁やその他の鉄骨構造物は、ゴールデンゲートブリッジのようにリベットで接合されてきました。リベット接合の工程には、熱処理、リベットの鍛造があり、その後、焼きなましと呼ばれる処理を通じて冷却されます。単一のリベットの強度は、それ程高くないため、構造物の安 全性を確保するには数多くのリベットを使用しなければなりません。リベット締めは工程が煩雑であるため、架橋工事の分野では現在では使用されていません。

そうした経緯から、リベットで留められた橋は現在建設されていませんが、リベットを使用している既存の橋の保守は必要になります。摩耗したリ ベットの代わりにボルトがよく使用され、特に高 強度ボルトはリベットに似せて特別に設計されています。橋の材料が劣化し、安全でなくなるため溶接は、古い橋の接合部を維持するために実用的な選択肢ではありません。

現在、構造物の接合に使用される一般的な方法が、ボルト締結と溶接です。どの方法を選択するかに関しては、コンクリートと鋼鉄のどちらを使用するかの決定と同様に、議論の余地があり、また、国の事情などによっても異なる可能性があります。国によっては、溶接の資格水準が非常に高い場合があることにも注意しなければな りません。これは、その国の状況によって好ましい工法が違ってくることの一例です。

橋の種類

国ごとの優先事情などとは別に、部品を溶接するのか、ボルト締結するのかを決定するには、検討すべき幾つかの重要な要素があります。その一つが、建設される橋の種類です。

図解を見ると大型の橋の場合には、ねじり応力を非常に良く吸収し、腐食保護を考える際にも外側のみを考慮すれば良いことから、中空断面がよく 使用されます。中空断面形状では、片側のみの接触になり、内側にはアクセス出来ないことからボルト締結の使用は難しいという側面があります。そのため、溶接が最も論理的な方法になります。より大型の構造物に対しては、 公差と偏りの保障も重要です。ボルトは既存の穴に完璧に適合しなければ ならないため、ボルト締結体に対する誤差限界はありません。溶接は、必要に応じて偏りを補償できるため、はるかに柔軟です。

一方、トラス橋は噛み合う三角形部分により、非常に良好にボルト締結できます。しかしながら、サイズも考慮する必要があり、小さなトラス橋は、場合によっては生産ホールで溶接し、全体として建設現場に輸送することもできます。溶接が優先される接続方法であったとしても、ボルト締結体も橋全体で使用されています。その理由は、レールと防音壁などの二次構造物が 一般的にボルト締結されているためです。これらの一次構造物(例： ケーブルクランプ、ベアリング、トランジスタージョイント構造物)にも、橋のずれを補償するため動的に荷重がかかります

仮設橋は、数年ごとに解体され、他の場所で再建設されることから、ほぼ全てボルト締結されます。ボルト締結は、一時的な継手接続部を作成し、これらのジョイントは簡単に分解でき、ボルトとワッシャーは再使用されます。溶接は恒久的な継手接続部を作成するため、仮設橋に使用するには非常に複雑で費用と時間がかかります。溶接部を作成するために大きな労力をかけ、その後、その箇所を元通りにする必要があります。このような理由から、ボルト締結ははるかに効率的で利点の多い方法です。

効率性と使いやすさ

効率性と使いやすさも、溶接かボルト締結かに関して考慮する際の重要な要素です。この要素には、工場または現場で接続部を作成するかも関わってきます。多くの場合には、溶接には認定された溶接工、高度な道具類が必要で、高温を要するためにリスクがある作業とみなされます。そのため、この作業は、あらゆるものが既に据え付けられている工場で実施するのが、より迅速で簡単です。現場での溶接と試験設備の据え付けには高い費用がかかり、また、橋梁架設時間の長期化を招く要因にもなります。工場での溶接は、より安価で済みます。現場で接続部を作成するのであれば、多くの場合、ボルト締結が最も効率的な方法です。その理由は、ボルト締結がはるかに管理された作業であり、建設環境において不要なリスクを生じさせないからです。使用するのに特別な機器を必要としないため、構成要素も簡単に輸送、設置できます。ほとんどの場合には、動かすために簡素な手持ち型のトルクレンチが必要なだけです。ボルト締結は、溶接と異なり、恒久的でないという利点があり、予期しない問題をより迅速に、容易に、そして安価に修理することができます。