JP2016148196A - 橋台の補強構造及び補強方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】地震時における橋台が受ける土圧を小さくすることができ、優れた耐震性が得られる補強構造及びその補強方法を提供する。【解決手段】橋台1の背面1a側に位置する盛土S中に複数の柱状体からなる盛土改良体10を鉛直方向に設けた橋台の補強構造であって、複数の盛土改良体10は、平面視で橋Bの延在方向に沿う橋軸方向Xに対して交差する方向に隣接させて壁状に連結させた状態で、直線で形成される波線状に配列された構成の橋台の補強構造。【選択図】図1
Description
本発明は、背面部が盛土に形成されている道路や鉄道の橋台に係り、特に、その橋台の耐震性を高めるための補強構造及びその補強方法に関する。
背面部が盛土に形成されている道路用の橋台や鉄道用の橋台は、地震発生時に、橋台の背面側に位置する盛土の土圧、すなわち、背面盛土の土圧が増加して躯体を損傷させたり、変位を生じさせたりして、盛土に沈下や崩落を生じさせたり、あるいは桁の落橋を生じさせたりするおそれがある。このため、このような被害を未然に抑制するための補強技術が種々提案されている。例えば、特許文献1に係る補強技術は、橋台の側面に補強ブロックを設けるとともに、背面盛土に地山補強材を埋設するようにしている。
上述のように、橋台の耐震性を高めるための補強のためには、特許文献1に示されるような技術が提案されているが、列車等の車両の走行安全性を高めるための技術には上限はなく、このため、より耐震性を高めるような補強構造を備えた橋台が求められている。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、耐震性に優れた橋台の補強構造及びその補強方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る橋台の補強構造は、橋台の背面側に位置する盛土中に複数の柱状体からなる盛土改良体を鉛直方向に設けた橋台の補強構造であって、前記複数の盛土改良体は、平面視で橋の延在方向に沿う橋軸方向に対して交差する方向に隣接させて壁状に連結させた状態で配列されていることを特徴としている。
また、本発明に係る橋台の補強方法は、橋台の背面側に位置する盛土中に複数の柱状体からなる盛土改良体を鉛直方向に設けた橋台の補強方法であって、平面視で橋の延在方向に沿う橋軸方向に対して交差する方向に隣接させた状態で前記複数の盛土改良体を施工し、前記複数の盛土改良体が壁状に連結された状態で配列されていることを特徴としている。
本発明では、橋台の背面側に位置する盛土中に、配列方向が橋軸方向に対して交差する方向となるように連結された複数の盛土改良体が壁状に設けられるので、地震発生時の土圧の波がその壁状の盛土改良体によって分断されて小さくなる。これにより、橋台の背面に加わる土圧を分散させることができる。
さらに、地震により揺り動かされる盛土の振動は、盛土と複数の盛土改良体との摩擦により減衰されて低減される。そのため、地震発生時に橋台の背面に加わる盛土の土圧を小さく抑えることができ、橋台の耐震性能を向上させることができる。
さらに、地震により揺り動かされる盛土の振動は、盛土と複数の盛土改良体との摩擦により減衰されて低減される。そのため、地震発生時に橋台の背面に加わる盛土の土圧を小さく抑えることができ、橋台の耐震性能を向上させることができる。
また、盛土改良体と橋台との一体化させたり、盛土改良体が施工された盛土と橋台とを一体化させたりすることで、さらに橋台に優れた耐震性能をもたせることができる。
さらに、複数の盛土改良体が互いに隣接するように設けられているので、地震時の振動によって緩んだ盛土が外部に流出するのを抑制することができる。このため、橋台の躯体の損傷を防止することができ、また地震発生時の盛土の沈下や崩落を阻止することができる。
さらに、複数の盛土改良体が互いに隣接するように設けられているので、地震時の振動によって緩んだ盛土が外部に流出するのを抑制することができる。このため、橋台の躯体の損傷を防止することができ、また地震発生時の盛土の沈下や崩落を阻止することができる。
また、本発明に係る橋台の補強構造は、前記複数の盛土改良体は、平面視で前記橋軸方向に沿って延在するとともに、直線で形成される波線状に配列されていることが好ましい。
また、本発明に係る橋台の補強構造は、前記複数の盛土改良体は、平面視で前記橋軸方向に沿って延在するとともに、X字状が連続する形状に配列されていることが好ましい。
本発明では、複数の盛土改良体を配列させて直線状に連結された壁状体が平面視で橋軸方向に対して交差する部分を橋軸方向に沿って複数箇所に設けることができるため、地震時の土圧の波を効果的に分断させることができる。
また、本発明に係る橋台の補強構造は、前記橋台は、軌道を備えた鉄道用であり、前記複数の盛土改良体が配列される改良体群は、前記軌道を挟んだ両側にそれぞれ設けられていることが好ましい。
本発明では、軌道が複数の盛土改良体によって形成される改良体群によって両側から保持され、その改良体群と橋台とが軌道を介して一体的に設けられるので、橋台の耐震性をより高めることができる。
本発明の橋台の補強構造及び補強方法によれば、地震時における橋台が受ける土圧を小さくすることができ、優れた耐震性が得られる効果を奏する。
以下、本発明による橋台の補強構造及び補強方法の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図1〜図3は、本実施の形態による橋台の補強構造を鉄道用の橋Bに適用した例が示されている。
この橋Bは、橋桁Gと盛土Sとの境界に位置する箇所に橋台1を有している。そして、橋桁G及び盛土S上には、バラストS1および枕木Wを介して一対のレールRからなる2条の軌道T1、T2が敷設されている。すなわち、この橋桁G及び盛土S上には、複線用の軌道が敷設されている。なお、盛土Sは、橋台1を橋桁G側から見たときに橋台1の背面1a側に位置している。
ここで、橋台1の背面1aに直交する方向(橋Bの延在方向)、すなわち軌道T1、T2の延長方向を橋軸方向Xという。
この橋Bは、橋桁Gと盛土Sとの境界に位置する箇所に橋台1を有している。そして、橋桁G及び盛土S上には、バラストS1および枕木Wを介して一対のレールRからなる2条の軌道T1、T2が敷設されている。すなわち、この橋桁G及び盛土S上には、複線用の軌道が敷設されている。なお、盛土Sは、橋台1を橋桁G側から見たときに橋台1の背面1a側に位置している。
ここで、橋台1の背面1aに直交する方向(橋Bの延在方向)、すなわち軌道T1、T2の延長方向を橋軸方向Xという。
橋台1は、鉄筋コンクリート製により構築されており、地盤に打設された図示しない杭上にその杭と一体的に設けられている。すなわち、この橋台1は、橋桁G及び盛土S間に位置していて、橋桁Gを下方から支持するとともに、橋台1の背面1aからの土圧に対して橋台1の壁体および基礎により抵抗する形式の杭土圧橋台に形成されている。
盛土改良体10は、橋台1の背面側に位置する盛土S中に複数の柱状体からなる。複数の盛土改良体10は、平面視で橋軸方向Xに対して交差する方向(すなわち、橋軸方向Xに対して直角以外の角度で交差する方向)に隣接させて壁状に連結させた状態で配列されている。さらに具体的に複数の盛土改良体10は、平面視で橋軸方向Xに沿って延在するとともに、直線で形成される波線状に配列されている。そして、複数の盛土改良体10が配列される改良体群10Aは、複線の軌道T1、T2を挟んだ両側の位置と、両軌道T1、T2同士の間にそれぞれ設けられている。
盛土改良体10は、盛土Sの表面から橋台1の下端付近までの深さで施工され、かつ後述する盛土改良体10の軸心方向が鉛直方向となるように設けられている。
盛土改良体10は、4本の盛土改良体10が連結して波線を形成する直線部分を形成している。その直線部分から形成される壁面は、平面視で橋軸方向Xに対して45度の角度で交差して配置されている。
盛土改良体10は、4本の盛土改良体10が連結して波線を形成する直線部分を形成している。その直線部分から形成される壁面は、平面視で橋軸方向Xに対して45度の角度で交差して配置されている。
盛土改良体10は、ソイルセメントからなる改良体であり、例えば数百mmの径寸法で施工される。そして、盛土改良体10の施工範囲は、橋台1の背面1aの位置から橋軸方向Xで橋台1から離れる方向に向けて所定距離で延在する範囲とされる。これら盛土改良体10の径寸法、設置本数、及び施工範囲は、盛土Sの性状等によって適宜決められる。
次に、上述した盛土改良体10の施工方法について、図面に基づいて説明する。
なお、この施工は、軌道T1、T2を列車が走行していない時間帯、例えば終電から始発の時間帯を利用して実施される。
なお、この施工は、軌道T1、T2を列車が走行していない時間帯、例えば終電から始発の時間帯を利用して実施される。
先ず、図1乃至図3に示すように、削孔撹拌ドリルを有する地盤改良機(図示省略)を施工現場に運搬し、所定の改良位置にセットする。なお、地盤改良機は、軌道T1,T2を利用することにより搬送することも可能である。
次いで、削孔撹拌ドリルで盛土Sを鉛直方向の下方に向けて掘削すると同時にセメントミルクを注入し、掘削土とセメントミルクを撹拌し、固化させることで柱状体からなる盛土改良体10が形成される。
次いで、削孔撹拌ドリルで盛土Sを鉛直方向の下方に向けて掘削すると同時にセメントミルクを注入し、掘削土とセメントミルクを撹拌し、固化させることで柱状体からなる盛土改良体10が形成される。
そして複数の盛土改良体10は、これらの配列方向に沿って1つ置きに施工した後、それら隣り合う盛土改良体10同士の間を施工する。これにより波線状に配列された壁状の改良体群10Aが、軌道T1、T2の両側および中間のそれぞれに施工される。
このように施工される橋台1の補強構造は、橋台1の背面1a側に位置する盛土S中に、配列方向が橋軸方向Xに対して交差する方向となるように連結された複数の盛土改良体10が壁状に設けられるので、地震発生時の橋軸方向Xに沿う方向の土圧の波がその壁状の盛土改良体10によって分断されて小さくなる。これにより、橋台1の背面1aに加わる土圧を分散させることができる。
さらに、地震により揺り動かされる盛土Sの振動は、盛土Sと複数の盛土改良体10との摩擦により減衰されて低減される。そのため、地震発生時に橋台1の背面1aに加わる盛土Sの土圧を小さく抑えることができ、橋台1の耐震性能を向上させることができる。
さらに、地震により揺り動かされる盛土Sの振動は、盛土Sと複数の盛土改良体10との摩擦により減衰されて低減される。そのため、地震発生時に橋台1の背面1aに加わる盛土Sの土圧を小さく抑えることができ、橋台1の耐震性能を向上させることができる。
また、盛土改良体10と橋台1との一体化させたり、盛土改良体10が施工された盛土Sと橋台1とを一体化させたりすることで、さらに橋台1に優れた耐震性能をもたせることができる。
さらに、複数の盛土改良体10が互いに隣接するように設けられているので、地震時の振動によって緩んだ盛土Sが外部に流出するのを抑制することができる。このため、橋台1の躯体の損傷を防止することができ、また地震発生時の盛土Sの沈下や崩落を阻止することができる。
さらに、複数の盛土改良体10が互いに隣接するように設けられているので、地震時の振動によって緩んだ盛土Sが外部に流出するのを抑制することができる。このため、橋台1の躯体の損傷を防止することができ、また地震発生時の盛土Sの沈下や崩落を阻止することができる。
また、本実施の形態では、複数の盛土改良体10を配列させて直線状に連結された壁状体が平面視で橋軸方向Xに対して交差する部分を橋軸方向Xに沿って複数箇所に設けることができるため、地震時の土圧の波を効果的に分断させることができる。
また、本実施の形態では、複線の軌道T1、T2が複数の盛土改良体10によって形成される改良体群10Aによって両側から保持され、その改良体群10Aと橋台1とが軌道T1、T2を介して一体的に設けられるので、橋台1の耐震性をより高めることができる。
以上、本発明による橋台の補強構造及び補強方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述の例では、橋Bは、軌道T1,T2が敷設される鉄道用としたが、自動車等の車両の走行する道路用の橋であってもよい。
また、本実施の形態のように複線の軌道T1、T2であることに限らず、単線の軌道であってもかまわない。
例えば、上述の例では、橋Bは、軌道T1,T2が敷設される鉄道用としたが、自動車等の車両の走行する道路用の橋であってもよい。
また、本実施の形態のように複線の軌道T1、T2であることに限らず、単線の軌道であってもかまわない。
また、複数の盛土改良体10によって配列される平面形状として、本実施の形態では直線で形成される波線状となっているが、このような形状であることに限定されることはなく、橋軸方向Xに対して交差する方向に複数の盛土改良体が配列されていれば他の形状であっても良い。
例えば、図4に示すように、盛土改良体10は、平面視で橋軸方向Xに沿って延在するとともに、X字状が連続する形状に配列されている。
このように配置される複数の盛土改良体10も、上述の波線状に配置される盛土改良体10と同様の施工方法により設けられる。そして、このX字状に配置される盛土改良体10の場合も、配列方向が橋軸方向Xに対して交差する方向に向いているので、上述の波線状に配置される盛土改良体10と同様の作用効果を得ることができる。
このように配置される複数の盛土改良体10も、上述の波線状に配置される盛土改良体10と同様の施工方法により設けられる。そして、このX字状に配置される盛土改良体10の場合も、配列方向が橋軸方向Xに対して交差する方向に向いているので、上述の波線状に配置される盛土改良体10と同様の作用効果を得ることができる。
さらに、本実施の形態では改良体群10Aが配置される位置として、複線の軌道T1、T2を挟んだ両側の位置と、両軌道T1、T2同士の間にそれぞれ設けているが、この位置に限定されることはない。例えば両軌道T1、T2同士の間に配置される改良体群10Aを省略することも可能である。
また、複数の盛土改良体10の位置として、上述した実施の形態では、橋台1の背面1aに隣接する位置から配列されている。つまり改良体群10Aの橋台1側の端部が背面1aに接した状態となっているが、この位置に限定されず、背面1aから離間した位置から複数の盛土改良体10が配列されていてもよい。
また、本実施の形態では、盛土改良体10の施工手順として、配列方向の順で1つ置きに施工した後、隣り合う盛土改良体10同士の間を施工する方法としているが、このような手順であることに制限されることはない。つまり、配列される順に盛土改良体10を施工してもよいし、現場の条件等に応じて施工し易い箇所から施工しても良い。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
B 橋
S 盛土
S1 バラスト
R レール
W 枕木
G 橋桁
T1、T2 軌道
1 橋台
1a 背面
10 盛土改良体
10A 改良体群
S 盛土
S1 バラスト
R レール
W 枕木
G 橋桁
T1、T2 軌道
1 橋台
1a 背面
10 盛土改良体
10A 改良体群
Claims (5)
- 橋台の背面側に位置する盛土中に複数の柱状体からなる盛土改良体を鉛直方向に設けた橋台の補強構造であって、
前記複数の盛土改良体は、平面視で橋の延在方向に沿う橋軸方向に対して交差する方向に隣接させて壁状に連結させた状態で配列されていることを特徴とする橋台の補強構造。 - 前記複数の盛土改良体は、平面視で前記橋軸方向に沿って延在するとともに、直線で形成される波線状に配列されていることを特徴とする請求項1に記載の橋台の補強構造。
- 前記複数の盛土改良体は、平面視で前記橋軸方向に沿って延在するとともに、X字状が連続する形状に配列されていることを特徴とする請求項1に記載の橋台の補強構造。
- 前記橋台は、軌道を備えた鉄道用であり、
前記複数の盛土改良体が配列される改良体群は、前記軌道を挟んだ両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の橋台の補強構造。 - 橋台の背面側に位置する盛土中に複数の柱状体からなる盛土改良体を鉛直方向に設けた橋台の補強方法であって、
平面視で橋の延在方向に沿う橋軸方向に対して交差する方向に隣接させた状態で前記複数の盛土改良体を施工し、
前記複数の盛土改良体が壁状に連結された状態で配列されていることを特徴とする橋台の補強方法。
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2015
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