JP4431365B2 - 高架構造物及び高架構造物の補強方法 - Google Patents

Description

本発明は、道路あるいは鉄道の軌道等（本明細書中、道路等という）の高架構造物及び高架構造物の補強方法に関するものである。

道路等の高架構造物に対しては、耐震性を強化するために補強工事がなされている。例えばコンクリート橋脚の周囲に鋼板を巻きつけたり、鉄製橋脚の内部にコンクリートを充填して橋脚本体を補強する方法があった。
一方、橋脚のフーチングを強化する工法が提案されていた。この耐震補強工法は例えば特開２００２−１８８１５７に提案されているものである。

この工法は、既設の橋脚のフーチングを支持する既設杭の周囲の地盤に複合柱を形成し、この複合柱と既設フーチングとの間を増設フーチングで連結一体化するものである。

このような従来の耐震補強工法では、複合柱は高圧噴射攪拌工法により造成した大径の改良体と、この改良体に設けた縦穴内に挿入した既製杭を構成しなくてはならず、さらにこれらの既製杭を改良体に定着するために硬化剤を用いるなど、工法が大掛かりであるため工期が長くなり費用も高額なものとなった。
さらには、この工法は橋脚のフーチングのみを強固にするものであるから、橋脚上方の道路等の高架構造物が揺れた場合に、その揺れに対抗する支持力が大きく改善されるものではなかった。
特開２００２−１８８１５７

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、簡易な方法によって迅速に施工でき、かつ効率良く耐震施工ができる高架構造物の補強方法及びそれによって得られる高架構造物を提供するものである。

本発明の要旨とするところは、柱部の下端にフーチングを備え、柱部の上端に、柱部の両側より外側に張り出した梁部を設けた橋脚を構成し、上記フーチングを地中に埋設して橋脚を立設し、上記梁部によって道路等を構成した床部を支持すると共に、上記橋脚の梁部の両方の所定個所に杭を鉛直方向に構築し、上記杭によって上記橋脚を鉛直方向から支持して揺動を防止する高架構造物である。

本発明の要旨とするところは、道路等を構成した床部の表面より、橋脚の柱部の両側より外側に張り出した梁部の両方の所定個所を貫通して杭を鉛直方向に打設した後、上記杭の先端を地中に支持し、その後上記杭を橋脚に固定することにより、上記橋脚を鉛直方向から支持して揺動を防止する高架構造物の補強方法である。

本発明の要旨とするところは、柱部の下端にフーチングを備え、上端に梁部を設けた橋脚を構成し、上記フーチングを地中に埋設して橋脚を立設し、２個の上記橋脚の梁部の間に主桁を掛け渡し、この主桁によって道路等を構成した床部を支持すると共に、上記床部の表面より主桁の所定個所又は主桁の近傍のいずれか一方又は両方に杭を鉛直方向に構築し、上記杭によって上記主桁を鉛直方向から支持して揺動を防止する高架構造物。

また本発明の要旨とするところは、道路等を構成した床部の表面より主桁の所定個所又は主桁の近傍のいずれか一方又は両方を貫通して杭を鉛直方向に打設した後、上記杭の先端を地中に支持し、その後上記杭の上部を主桁に固定することにより、上記主桁を鉛直方向から支持して揺動を防止する高架構造物の補強方法である。

また本発明の要旨とするところは、柱部の下端にフーチングを備え、上端に梁部を設けた橋脚を構成し、上記フーチングを地中に埋設して橋脚を立設し、２個の上記橋脚の梁部の間に主桁を掛け渡し、この主桁によって道路等を構成した床部を支持すると共に、上記橋脚の柱部又は梁部の所定個所のいずれか一方又は両方及び主桁の所定個所又は主桁の近傍のいずれか一方又は両方に杭を鉛直方向に構築し、上記杭によって上記橋脚及び主桁を鉛直方向から支持して揺動を防止する高架構造物。

また本発明の要旨とするところは、道路等を構成した床部の表面より橋脚の柱部又は梁部の所定個所のいずれか一方又は両方及び主桁の所定個所又は主桁の近傍のいずれか一方又は両方を貫通して杭を鉛直方向に打設した後、上記杭の先端を地中に支持し、その後上記杭を橋脚及び主桁に固定することにより、上記橋脚及び主桁を鉛直方向から支持して揺動を防止する高架構造物の補強方法。

請求項１の発明は、梁部の端部の所定個所に杭を打設した高架構造物であるため、比較的簡易な工事と短い工期によって構築することができ、梁部を杭によって鉛直方向から支持することにより橋脚の強度が増すばかりでなく、橋脚及び高架構造物のあらゆる方向の揺れに対しても強力な耐震性を有する。

請求項２の発明は、橋脚の梁部の端部の所定個所に杭を打設して高架構造物を補強する方法であるため、作業工程が少なく工事が比較的簡易であり、大掛かりな装置を用いることなく短い工期で施工でき、効率良く強力な耐震性を得ると共に橋脚の強度も増す補強工事を行うことができる。

請求項３の発明は、主桁あるいはその近傍の所定個所に杭を打設した高架構造物であるため、比較的簡易な工事と短い工期によって構築することができ、主桁を杭によって鉛直方向から支持することにより主桁及び高架構造物のあらゆる方向の揺れに対しても強力な耐震性を有する。

請求項４の発明は、主桁あるいはその近傍の所定個所に杭を打設して高架構造物を補強する方法であるため、作業工程が少なく工事が比較的簡易であり、大掛かりな装置を用いることなく短い工期で施工でき、効率良く強力な耐震性を有する補強工事を行うことができる。

請求項５の発明は、上記橋脚の柱部又は梁部の端部と主桁又はその近傍の所定個所に杭を打設した高架構造物であるため、上記請求項１および請求項３の効果が同時に得られる。

請求項６の発明は、上記橋脚の柱部又は梁部の端部と主桁又はその近傍の所定個所に杭を打設して高架構造物を補強する方法であるため、上記請求項２および請求項４の効果が同時に得られる。

本発明を実施するための最良の形態は、柱部の下端にフーチングを備え、上端には梁部を設けた橋脚を構成し、上記フーチングを地中に埋設して橋脚を立設し、２個の上記橋脚の梁部の間に主桁を掛け渡し、この主桁によって道路等を構成した床部を支持すると共に、上記急脚の梁部と上記主桁の所定個所に杭を鉛直方向に構築し、上記杭によって上記橋脚の梁部と主桁を鉛直方向から支持して揺動を防止する高架構造物である。

また、本発明を実施するための最良の形態は、道路等を構成した床部の表面より橋脚の梁部の端部及び主桁の所定個所を貫通して杭を鉛直方向に打設した後、上記杭の先端を地中に支持し、その後上記杭の上部を橋脚の梁部及び主桁に固定することにより、上記橋脚の梁部及び主桁を鉛直方向から支持して揺動を防止する高架構造物の補強方法である。

図１は本発明の一実施例を示すもので、図１は高架構造物の補強方法を説明する一部切欠き正面図、図２は高架構造物の補強方法を説明する床部を除いた一部切欠き平面図、図３は高架構造物の補強方法を説明する側面図、図４は高架構造物の補強方法を説明する一部切欠き正面図及び図５は高架構造物の補強方法を説明する一部切欠き正面図である。

本実施例の高架構造物の補強方法を図に基づいて説明する。
図において、符号１０は橋脚であり、この橋脚１０の柱部１２は地中に埋設された下部のフーチング１３の支持力よって地上に立設していて、さらにこのフーチング１３は支持層１０１に打ち込まれた複数の杭Ｐ１０によって支持されている。

橋脚１０の柱部１２の上部に形成した梁部１１は、橋脚１０から両側に開いた形状であり、その上面に複数の主桁２２を一定間隔に配置している。

上記主桁２２は自動車の走行する道路あるいは鉄道の軌道等を敷設する床部２１を支えるものであり、通常は梁部１１に略直交した状態で配置されている。

補強工事に際しては、まず床部２１上に鋼管杭圧入装置（図示せず）を配置し、この装置によって鋼管杭Ｐ１を打設する。
打設は、図１に示すように床部２１上方の仮想線で示した鋼管杭Ｐ１を鉛直方向に下降させ、床部２１を貫通して、２個の主桁２２、２２の間隙を通り梁部１１の端部１１ａ，１１ｂを貫通して、地中の支持層１０１に到達させる。
その後、必要に応じて鋼管杭Ｐ１の天端を処理して床部２１表面からの突出を防ぐ。これと同時に鋼管杭Ｐ１の上部を梁部１１に公知の方法で固定する。
しかし、鋼管杭Ｐ１が梁部１１へ貫通しただけで強固に支持されているのであれば、さらなる固定作業の必要はない。

これによって、橋脚１０は鋼管杭Ｐ１によって強固に支持される。一方、橋脚１０が地震等による揺れを受けた場合、梁部１１の端部１１ａ，１１ｂが最も大きな揺れを受けることになる。
すなわち、橋脚１０が揺れて、図１の矢印Ｍ１方向に回転モーメントが生じた場合、端部１１ａは下方へ回動しようとするが、端部１１ａを支持する鋼管杭Ｐ１の上方への支持力Ｆ１によって下方回動は阻止される。
このとき他方の端部１１ｂは上方に回動しようとするが、端部１１ｂを支持する鋼管杭Ｐ１の下方への支持力Ｆ２よって上方回動が阻止される。

上記のように、本実施例によれば鋼管杭Ｐ１によって橋脚１０の梁部１１の両端を鉛直方向より強固に支持するため、地震の際の橋脚の揺れを効果的に抑制でき高架構造物全体の地震による被害を防ぐことができる。
さらにこの鋼管杭Ｐ１の打設によって、橋脚あるいは床部本体の強度も増加するのである。

上記実施例では鋼管杭Ｐ１を梁部１１の両端部１１ａ，１１ｂに打設したが、どちらか一方の端部でも良い。また、打設する杭は鋼管杭に限らず他の杭を使用できる。

次に、本発明の実施例２について説明する。
図２ないし図４から明らかなように、本実施例は主桁２２に鋼管杭Ｐ２を打設する方法である。本実施例における鋼管杭Ｐ２の打設方法は、上記に述べた実施例１と同様であるが、床部２１から主桁２２を貫通してあるいはその近傍を打設する点で異なる。
図２では２個の主桁２２，２２の間隙に打設した状態を示し、図４では主桁２２を貫通して打設した状態を示している。これらの場合、打設後、鋼管杭Ｐ２、Ｐ３の上部を主桁２２、２２に溶接等の手段で固定する。

鋼管杭Ｐ２を打設する主桁２２は、なるべく床部２１の両端側の主桁の方が効果が大きい。そして図３から明らかなように、２個の橋脚１０，１０の間に等間隔に２本の鋼管杭Ｐ２を打設するのが最も効果的である。

これによって、主桁２２は鋼管杭Ｐ２によって強固に支持されるため、主桁２２が地震等による揺れを受けて図３の矢印Ｍ２方向に回転モーメントが生じた場合、上記実施例１と同様の作用で鋼管杭Ｐ２によって主桁２２の下方回動及び上方回動が阻止される。

上記のように本実施例によれば、鋼管杭Ｐ２によって主桁２２と床部２１を鉛直方向より強固に支持するため、主桁２２の揺れを抑制でき高架構造物全体の地震による被害を防ぐことができると共に、床部２１と主桁２２そのものの構造の強度が増加する。

上記実施例において、鋼管杭Ｐ２、Ｐ３の打設位置、本数などは本実施例に限定されず任意に決定できる。また打設する杭は鋼管杭に限らず他の杭を使用できる。
なお、図２及び図３では、実施例１と実施例２を同時に施工した例を示してある。

図５に示す実施例３は、２本の鋼管杭Ｐ４を床板２１と橋脚１０の柱部１２を貫通して、主桁２２の間隙を通り打設したものである。打設方法などは、上記の各実施例と同様であるため省略する。この実施例は、２本の鋼管杭Ｐ４の打設により、橋脚１０の耐震性を強化させると共に、橋脚自身の強度を増加させることができる。
また、上記実施例において１本の鋼管杭Ｐ４を柱部１０の中央に打設する構成も採用できる。
本実施例は上記各実施例と併用して実施できることはいうまでもない。

高架構造物の補強方法を説明する一部切欠き正面図 高架構造物の補強方法を説明する床部を除いた一部切欠き平面図 高架構造物の補強方法を説明する側面図 高架構造物の補強方法を説明する一部切欠き正面図 高架構造物の補強方法を説明する一部切欠き正面図

符号の説明

１０ 橋脚
１１ 梁部
１１ａ 梁部の端部
１１ｂ 梁部の端部
１３ フーチング
２１ 床部
２２ 主桁
１００ 地面
１０１ 支持層
Ｐ１ 鋼管杭
Ｐ２ 鋼管杭
Ｐ３ 鋼管杭
Ｐ４ 鋼管杭

Claims (6)

1. 柱部の下端にフーチングを備え、柱部の上端に、柱部の両側より外側に張り出した梁部を設けた橋脚を構成し、上記フーチングを地中に埋設して橋脚を立設し、上記梁部によって道路等を構成した床部を支持すると共に、上記橋脚の梁部の両方の所定個所に杭を鉛直方向に構築し、上記杭によって上記橋脚を鉛直方向から支持して揺動を防止する高架構造物。
2. 道路等を構成した床部の表面より、橋脚の柱部の両側より外側に張り出した梁部の両方の所定個所を貫通して杭を鉛直方向に打設した後、上記杭の先端を地中に支持し、その後上記杭を橋脚に固定することにより、上記橋脚を鉛直方向から支持して揺動を防止する高架構造物の補強方法。
3. 柱部の下端にフーチングを備え、上端に梁部を設けた橋脚を構成し、上記フーチングを地中に埋設して橋脚を立設し、２個の上記橋脚の梁部の間に主桁を掛け渡し、この主桁によって道路等を構成した床部を支持すると共に、上記床部の表面より主桁の所定個所又は主桁の近傍の一方又は両方に杭を鉛直方向に構築し、上記杭によって上記主桁を鉛直方向から支持して揺動を防止する高架構造物。
4. 道路等を構成した床部の表面より主桁の所定個所又は主桁の近傍の一方又は両方を貫通して杭を鉛直方向に打設した後、上記杭の先端を地中に支持し、その後上記杭の上部を主桁に固定することにより、上記主桁を鉛直方向から支持して揺動を防止する高架構造物の補強方法。
5. 柱部の下端にフーチングを備え、上端に梁部を設けた橋脚を構成し、上記フーチングを地中に埋設して橋脚を立設し、２個の上記橋脚の梁部の間に主桁を掛け渡し、この主桁によって道路等を構成した床部を支持すると共に、上記橋脚の柱部又は梁部の所定個所の一方又は両方及び主桁の所定個所又は主桁の近傍の一方又は両方に杭を鉛直方向に構築し、上記杭によって上記橋脚及び主桁を鉛直方向から支持して揺動を防止する高架構造物。
6. 道路等を構成した床部の表面より橋脚の柱部又は梁部の所定個所一方又は両方及び主桁の所定個所又は主桁の近傍の一方又は両方を貫通して杭を鉛直方向に打設した後、上記杭の先端を地中に支持し、その後上記杭を橋脚及び主桁に固定することにより、上記橋脚及び主桁を鉛直方向から支持して揺動を防止する高架構造物の補強方法。

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