JP4040901B2 - 立体交差施工方法および立体交差 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体交差施工方法および立体交差に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、都市部における道路の平面交差は、交通渋滞の大きな原因となっている。交差部の通過交通と右折左折交通を立体化することにより、通過交通を減速あるいは停止させることなく通過させることが可能となる。都市部の幹線においては、これら立体交差をアンダーパスあるいはオーバーパスのどちらかの方法で施工している。
【0003】
従来、オーバーパスの方法で立体交差を施工するには、(1)交通を遮断して施工ヤードとし、その場所で杭あるいはケーソンなどの基礎を構築した後、橋脚・桁を構築する方法がある。また、最近では、(2)道路上に架台を構築し、そこから橋脚・基礎を構築する方法や、ブロック状のプレキャスト函体を組み立てる急速施工法などが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、(1)の方法では、施工開始から完成までに、数年の期間を要する。数年の施工期間中、車線規制によって交通を阻害するため、さらなる交通渋滞が発生する。(2)の方法では、道路上での架台の組み立て・撤去の期間が必要となる。
【0005】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、基礎工事と桁製作を同時に行うことで工期を短縮できる立体交差施工方法、立体交差および橋脚構造を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための第1の発明は、移動架台上で桁を作製する工程(a)と、基礎孔に、前記基礎孔の開口部に設けられた支持手段と、前記支持手段に固定された昇降手段と、前記昇降手段に保持されて前記基礎孔内に吊り下げられた吊り治具とを取り付け、1ロット構築するごとに前記昇降手段を用いて前記吊り治具を下降させつつ前記吊り治具上に下部から順にロットごとに橋脚を構築することにより、前記基礎孔内に前記橋脚を建て込む工程(b)と、前記移動架台を移動させ、前記橋脚の上方に前記桁を配置する工程(c)と、前記橋脚を前記基礎孔から上昇させ、前記橋脚で前記桁を支持させる工程(d)と、を具備することを特徴とする立体交差施工方法である。
【0007】
工程(a)では、交通の遮断を最小限とできる位置に配置した移動架台上で桁を作製する。工程(b)では、橋脚計画位置に形成された基礎孔内に昇降ジャッキを有する吊り治具を挿入し、昇降ジャッキで前記吊り治具を下降させつつ、吊り治具上に橋脚を構築する。吊り治具は、例えば、複数の吊りロッドの下端部に平板状の接続フレームを固定したものであり、各吊りロッドに昇降ジャッキが設けられる。完成後の橋脚は、基礎孔内に吊下げられた状態となる。
【0008】
工程(c)では、移動架台を用いて、基礎孔内に建て込まれた橋脚の上方に桁を配置する。移動架台は、例えば、架台の下端部にウォータキャスタやエアキャスタを設けたものである。工程(d)では、昇降ジャッキを用いて、橋脚を上載した吊り治具を上昇させ、橋脚に桁を支持させる。
【0009】
第1の発明では、移動架台上で桁を作製し、基礎孔内に橋脚を建て込んで構築した後、移動架台を移動させて橋脚の上方に桁を配置する。そして、橋脚を基礎孔から上昇させ、橋脚で桁を支持させる。
【0010】
第2の発明は、第1の発明の立体交差施工方法で施工されたことを特徴とする立体交差である。
【0012】
基礎孔は、橋脚計画位置の下方の地盤に掘削される。支持手段は、例えば、筒状の支持枠と、支持枠上部に設けられた支持ブラケット等である。支持手段は、昇降手段と吊り治具を介して、橋脚や橋脚上に架設される桁等の重量を支持する。昇降手段には、昇降ジャッキ等を用いる。昇降ジャッキは、支持部材である支持ブラケット等に固定される。吊り治具は、例えば、昇降ジャッキに保持された複数の吊りロッドと、吊りロッドの下端部に設けられたピア接続フレームから成る。橋脚は、ピア接続フレーム上に作製される。昇降ジャッキを用いて、吊り治具を基礎孔内部で昇降させることで、吊り治具上に構築された橋脚が基礎孔から出し入れされる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施例を詳細に説明する。図1は、立体交差道路1の立面図を示す。図1に示すように、立体交差道路1は、中央部桁7、斜路部桁9a、斜路部桁9b、橋脚27、橋脚33等で構成される。
【0015】
図2は、移動架台11上で中央部桁7を形成する工程を示す図である。立体交差道路1を構築するには、まず、路面3の下方の地盤5に適切な基礎工事を施し、橋脚27、橋脚33の計画位置の下方に円筒状の基礎孔15を形成する。また、斜路部桁9aの計画位置の路面3上に移動架台11を設置する。
【0016】
移動架台11は、中央部桁7や斜路部桁9aの製作時には桁製作架台として、移動時には移動架台として使用される。移動架台11は、下部にウォータキャスタ13を有し、中央部桁7や斜路部桁9aを支持できる構造とする。移動時には、ウォータキャスタ13に作動媒体を注入しつつ、タイヤショベルあるいはウインチ等(図示せず)で移動架台11を牽引する。
【0017】
図3、図4は、基礎孔15の断面の立面図である。図3、図4は、図2のA−Aによる断面図を示す。図2に示すように、移動架台11を作業ヤードとして中央部桁7を形成すると同時に、図3、図4に示すように、基礎孔15内部に橋脚27、橋脚33を構築する。
【0018】
基礎孔15内部に橋脚27、橋脚33を構築するには、図3に示すように、まず、基礎孔15の覆工セグメント17の頂部上に、覆工セグメント17より大きな径を有する筒状の支持枠19を取り付ける。支持枠19の下端面の開口部の径は、覆工セグメント17の内径と同じである。支持枠19の上端部には、2つの支持ブラケット21を固定する。支持ブラケット21は、例えば、長方形の枠状の本体20に三角形状の支持部材22が設けられる。支持部材22は、本体20の地盤5と面する側の下部に設けられ、支持部材22のうち水平部材は支持枠19に固定される。
【0019】
2つの支持ブラケット21の本体20には、それぞれ2つの昇降ジャッキ25が固定される。4つの昇降ジャッキ25は、それぞれピア吊りロッド23を保持し、昇降させる。ピア吊りロッド23の下端部には、平板状のピア接続フレーム29が固定される。支持枠19は、支持部材22やピア吊りロッド23等を介して、橋脚27または橋脚33と、架設される桁の重量を支持する。
【0020】
次に、ピア接続フレーム29上に橋脚27、橋脚33を構築する。橋脚27(33)は、下部から順にロットごとに構築される。図3、図4に示すように、橋脚27(33)の下部を構築する際には、1ロット構築するごとに昇降ジャッキ25を用いてピア吊りロッド23、ピア接続フレーム29、橋脚27(33)を下降させる。
【0021】
図5はピアサドル部31を設置した状態の橋脚27、橋脚33の断面図を示す。基礎孔15内部に橋脚27(33)を建て込んで構築した後、図5に示すように、橋脚27(33)の上端にピアサドル部31を固定する。橋脚27(33)は、ピアサドル31固定時に、ピアサドル31の上端が路面3と同じレベルになるようにする。
【0022】
図6は、中央部桁7を橋脚27上に配置する工程を示す図である。ピアサドル部31の設置後、移動架台11を用いて中央部桁7を橋脚27の上方へ移動させ、図6に示す状態とする。前述したように、移動時には、ウォータキャスタ13に作動媒体を注入しつつ、タイヤショベルあるいはウインチ等(図示せず)で移動架台11を牽引する。
【0023】
図7は移動時の移動架台11の断面の概略図を示す。移動架台11は、架台12と、ウォータキャスタ13で構成される。ウォータキャスタ13は、作動媒体の注入管45を有する本体37と、本体37の下部に設けられた複数のキャスタバック41からなる。キャスタバック41は、本体37からの作業媒体の注入口39と、開口部43を有する。
【0024】
本体37の注入管45に、矢印Bに示すように水を注入すると、キャスタバック41が水で膨張する。同時に、キャスタバック41の開口部43から、矢印Cに示すように水が流出し、隣接するキャスタバック41の間の圧力室35に水が満たされる。圧力室35内部の水圧が、移動架台11および中央部桁7の荷重を持ち上げられる状態に達すると、矢印Dに示すように、水が路面1とキャスタバック41との間から均等に逃げていき、移動架台11は路面1から浮いた状態となる。移動架台11は、路面1とキャスタバック41との間に22mm以上程度の空間を確保した状態で牽引される。
【0025】
このとき、例えば、中央部桁7の重量が1200t、移動架台11の重量が100tの場合、移動時の設置圧は約5t/m2となる。このように、ウォータキャスタ13を有する移動架台11により桁を移動させると、荷重の分散が図れ、路面3を特別に養生する必要がなくなる。
【0026】
移動架台11を、橋脚27を建て込み構築した基礎孔15の間に配置し、本体37への注水を停止すると、キャスタバック41は路面1に接地する。
【0027】
図8は、ピアサドル部31上に中央部桁7を仮置きした状態の橋脚27の断面図、図9は、中央部桁7を正規の設置高さまで上昇させる工程を示す図である。図5に示すピアサドル部31の上方に中央部桁7を配置した後、昇降ジャッキ25を用いてピア吊りロッド23を上昇させ、図8に示すように、ピアサドル部31の上端に中央部桁7を仮置きする。そして、図9に示すように、ピアサドル部31に上載した中央部桁7が正規の設置高さに達するまで、ピア吊りロッド23をさらに上昇させる。
【0028】
移動架台11から橋脚27への中央部桁7の荷重の受けかえが完了した後、移動架台11を斜路部桁9aの設置予定位置まで移動させる。
【0029】
図10は、移動架台11上で斜路部桁9aを形成する工程を示す図である。図10に示すように、中央部桁7を正規の設置高さに保持し、矢印E方向の交通を確保した状態で、移動架台11上に斜路部桁9aを形成する。斜路部桁9aの完成後、昇降ジャッキ25を用いてピア吊りロッド23を下降させ、橋脚27を、再度基礎孔15の内部に吊下げる。
【0030】
図11は、基礎孔15内に橋脚27を吊下げた状態の断面立面図である。図11に示すように、橋脚27とピアサドル部31は、基礎孔15内部に配置され、橋脚27に固定されたピアサドル31上には中央部桁7が上載される。また、橋脚33を建て込み構築した基礎孔15でも、橋脚33とピアサドル部31とが基礎孔15内部に配置されている。
【0031】
図11に示す位置まで中央部桁7を下降させた後、移動架台11を用いて斜路部桁9aの位置を調整する。斜路部桁9aは、図11に示すように、橋脚27のピアサドル部31と橋脚33のピアサドル部31の上方に配置される。
【0032】
図12は、中央部桁7および斜路部桁9aを上昇させる工程を示す図である。図11に示す状態から、図8に示す要領で、昇降ジャッキ25を用いてピア吊りロッド23を吊上げ、橋脚27、橋脚33を上昇させる。斜路部桁9aの荷重を移動架台11から橋脚27と橋脚33に受けかえた後、さらに、橋脚27、橋脚33をそれぞれ所定の位置まで上昇させ、中央部桁7および斜路部桁9aを架設する。
【0033】
なお、斜路部桁9bは、他の固定架台等を用いて設置予定位置の路面3上に斜路部桁9aと並行して形成しておき、中央部桁7および斜路部桁9aと同時に架設する。立体交差道路1のその他の部分は、斜路部桁9a、9bや中央部桁7の製作や架設と並行して構築しておく。
【0034】
移動架台11や、斜路部桁9bの作製に使用した固定架台等は、適切な時期に撤去する。また、橋脚27、橋脚33を路面3上に設置した後、基礎孔15にコンクリートを打設する。なお、支持ブラケット21、ピア吊りロッド23等は適宜撤去する。最後に、橋面工や仕上げ工を施し、立体交差道路1を完成する。
【0035】
このように、本実施の形態では、基礎孔15の内部に橋脚27、橋脚33を建て込んで構築しつつ、移動架台11上で中央部桁7を形成する。基礎や橋脚の施工と桁製作を同時に行うことで、工期を短縮できる。
【0036】
また、移動架台11を用いて中央部桁7を橋脚27の上方へ移動させた後、昇降ジャッキ25を用いて、基礎孔15の内部に立て込んだ橋脚27を吊上げる。そして、中央部桁7を橋脚27上に仮設置した状態で、斜路部桁9aを形成する。橋脚27、橋脚33を繰り返し昇降可能な構造とし、作業ヤードで形成された中央部桁7を上昇させた橋脚27上に仮置きすることで、中央部桁7の下方の通行止め期間を大幅に短縮できる。
【0037】
なお、本実施の形態では、中央部桁7と並行して橋脚27と橋脚33を構築したが、橋脚33の構築時期はこれに限らず、中央部桁7と斜路部桁9a、9bの架設までに構築が完了すればよい。また、中央部桁7や斜路部桁9aを形成する際の移動架台11の配置位置は、斜路部桁9aの計画位置の路面3上に限らない。立体交差道路1を構成する桁や橋脚等の部材数は、図1に示す限りではない。
さらに、移動架台11のウォータキャスタ13のかわりにエアキャスタを用いても良い。この場合、作動媒体として水のかわりに気体を用いる。
【0038】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、基礎工事と桁製作を同時に行うことで工期を短縮できる立体交差施工方法、立体交差および橋脚構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】立体交差道路1の立面図
【図2】移動架台11上で中央部桁7を形成する工程を示す図
【図3】基礎孔15の断面の立面図
【図4】基礎孔15の断面の立面図
【図5】ピアサドル部31を設置した状態の橋脚27の断面図
【図6】中央部桁7を橋脚27上に配置する工程を示す図
【図7】移動時の移動架台11の断面の概略図
【図8】ピアサドル部31上に中央部桁7を仮置きした状態の橋脚27の断面図
【図9】中央部桁7を正規の設置高さまで上昇させる工程を示す図
【図10】移動架台11上で斜路部桁9aを形成する工程を示す図
【図11】基礎孔15内に橋脚27を吊下げた状態の断面立面図
【図12】中央部桁7および斜路部桁9aを上昇させる工程を示す図
【符号の説明】
1………立体交差道路
7………中央部桁
9a、9b………斜路部桁
11………移動架台
13………ウォータキャスタ
15………基礎孔
19………支持枠
21………支持ブラケット
23………ピア吊りロッド
25………昇降ジャッキ
27、33………橋脚
29………ピア接続フレーム
Claims (4)
- 移動架台上で桁を作製する工程(a)と、
基礎孔に、前記基礎孔の開口部に設けられた支持手段と、前記支持手段に固定された昇降手段と、前記昇降手段に保持されて前記基礎孔内に吊り下げられた吊り治具とを取り付け、1ロット構築するごとに前記昇降手段を用いて前記吊り治具を下降させつつ前記吊り治具上に下部から順にロットごとに橋脚を構築することにより、前記基礎孔内に前記橋脚を建て込む工程(b)と、
前記移動架台を移動させ、前記橋脚の上方に前記桁を配置する工程(c)と、
前記橋脚を前記基礎孔から上昇させ、前記橋脚で前記桁を支持させる工程(d)と、
を具備することを特徴とする立体交差施工方法。 - 前記工程(d)の後、前記基礎孔にコンクリートを打設する工程(e)をさらに具備することを特徴とする請求項1記載の立体交差施工方法。
- 前記工程(d)は、前記昇降手段で前記吊り治具を上昇させることを特徴とする請求項1記載の立体交差施工方法。
- 請求項1から請求項3のいずれかに記載された立体交差施工方法で施工されたことを特徴とする立体交差。
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