(57)【要約】【課題】  同一断面である鋼管杭と鋼管橋脚とから成る鋼管を少なくとも一本有する橋脚基礎構造およびその施工方法において、簡単な構成によってその耐震性能を向上させ、施工期間を短縮させる。【解決手段】  同一断面である鋼管杭１１０と鋼管橋脚１２０とから成る鋼管１００を複数有する橋脚基礎構造において、前記鋼管１００が貫通できるフーチング２００を予め地表に設ける。フーチング２００の有する貫通孔に、鋼管１００を打設する際の打設ガイドとしての機能を発揮させることにより、本橋脚基礎構造を備える橋梁の構築に要する施工期間を短縮できる。また、鋼管１００と前記貫通孔との間にくさびを打ち込みモルタルで間詰めするという簡単な施工で容易に剛結化を図ることができる。以上のような簡単な構成で、鋼管１００を支持する支点を追加できるので、橋梁の耐震性を容易に向上できる。【選択図】図２
2006316495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一断面である鋼管杭と鋼管橋脚とから成る鋼管を少なくとも一本有する橋脚基礎構造において、
前記鋼管が貫通するフーチングを設けることを特徴とする、橋脚基礎構造。
【請求項２】
前記フーチングが地表近傍あるいは水底近傍に設置されることを特徴とする、請求項１に記載の橋脚基礎構造。
【請求項３】
前記フーチングと前記鋼管との間にくさびが設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の橋脚基礎構造。
【請求項４】
前記フーチングと前記鋼管との間に、前記フーチングの上方側よりくさびが打ち込まれることを特徴とする、請求項２に記載の橋脚基礎構造。
【請求項５】
前記フーチングと前記鋼管との間がモルタルで間詰めされ、剛結化されていることを特徴とする、請求項３又は４に記載の橋脚基礎構造。
【請求項６】
前記鋼管と、床版などを含む上部工との結合部にトラスを形成し、かつ上下部一体構造をなすことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の橋脚基礎構造。
【請求項７】
前記上部工は、主構トラスの上側に床版を支持する上路トラスであることを特徴とする、請求項６に記載の橋脚基礎構造。
【請求項８】
同一断面である鋼管杭と鋼管橋脚とから成る鋼管を少なくとも一本有する橋脚基礎構造の施工方法において、
前記鋼管が貫通する孔を有するフーチングを予め設置し、
前記鋼管を前記フーチングの前記孔に貫通させながら打設し、
前記フーチングと前記鋼管との間にくさびを打ち込むことによって両者を剛結化させることを特徴とする、橋脚基礎構造の施工方法。
【請求項９】
前記フーチングが地表近傍あるいは水底近傍に設置され、
前記くさびが前記フーチングに対して上方側から打ち込まれることを特徴とする、請求項８に記載の橋脚基礎構造の施工方法。
【請求項１０】
前記フーチングと前記鋼管との間隙に前記くさびが打ち込まれた後に、
隣り合う前記くさびの間隙がモルタルで間詰めされ剛結化されることを特徴とする、請求項８又は９記載の橋脚基礎構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁の橋脚基礎構造と、その施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に鋼管杭基礎と橋脚とを備える橋梁では、その施工前において分離されている鋼管杭と橋脚とを接合する必要があり、その接合方法や施工方法として、例えば特許文献１〜５で示すものが開発され提供されている。このうち、特許文献１及び２では、鋼管杭施工後に設けられたフーチング内において鋼管杭と橋脚とが一体化される構造を開示する。一方、特許文献３〜５では、フーチングを構築することなく、同一断面である鋼管杭と橋脚とを一体化させる構造を開示する。以下にそれぞれの特許文献の概略を説明する。
【０００３】
特許文献１は、橋脚の下部に用いられるフーチングと、該フーチングの下部に設置されて構造物を支持する鋼管杭とを、両者の間に設けた接続部鋼管を介して接合する接合構造を開示する。また、地震が発生し、水平力が前記鋼管杭に作用した場合において、鋼管杭に生じる最大曲げモーメントが低減される効果に関しても述べられている。
特許文献２は、フーチングを築造することにより鋼管杭と橋脚を接合する構造を開示する。また、鋼管杭の頭部（上端部）に鋼製受圧板を配設することにより、橋脚やフーチングの荷重を鋼管杭へ確実に伝達する、とされている。
特許文献３は、鋼管矢板（鋼管杭に相当）の頭頂部にフーチングを構築することなく、橋脚本体（橋脚）を構築する上下部一体構造橋梁の施工方法を開示する。具体的には、地盤の所定の位置に打ち込まれた鋼管矢板の頭頂部に鋼管柱を溶接等により直接立設することにより、工期を大幅に短縮できる、とされている。
特許文献４は、柱部材としての鋼製柱（橋脚）の下部を地中に埋設した鋼管杭に差し込み、該差し込み部に充填する接合コンクリートにより前記両部材を一体化することで橋脚を構築する、とされている。
特許文献５は、地盤に立設された鋼管杭内に、張り出し部が設けられたＴ字状の鋼製部材の脚部を挿入してコンクリートで固定して構成された橋脚を開示する。また、特許文献５では、鋼管杭と鋼製部材とからなる橋脚に代わる鉄筋コンクリート造の橋脚に関しても述べている。
【０００４】
また、施工前に鋼管杭と橋脚とが分離されておらず、両者が一体として設けられる簡単な構造の橋脚（パイルベント橋脚と呼ばれる。）も提供されており、主に簡易的な橋梁に適用されている。
【０００５】
前記パイルベント橋脚と同様に鋼管杭の断面と橋脚の断面を同一とする橋梁の中でも、鋼管杭の本数低減と耐震性向上を目的として、橋脚上部をトラス構造とする橋梁も提供されている（例えば、特許文献６に開示されるジャケット桟橋）。
【特許文献１】特開２００２−５４１５８号公報（請求項１・図２、耐震性に関して、００１７・００１８）
【特許文献２】特開２０００−３５５９３８号公報（請求項１、図１）
【特許文献３】特開２００４−２７８１４８号公報（施工方法に関して請求項１、構造に関して図１２等）
【特許文献４】特開２００４−１５６２９２号公報（請求項１、図２）
【特許文献５】特開２００３−０４９４０７号公報（構成に関して、０００９）
【特許文献６】特開２００４−１８３３２４号公報（構成に関して、請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の特許文献１や特許文献２のように、鋼管杭基礎の断面と橋脚の断面が異なり、フーチング内においてそれらを接合する橋脚基礎構造においては、フーチング内での接合部の構造が煩雑となる。また、このような橋脚基礎構造の施工においては、鋼管杭基礎を打設後、フーチングを構築してから橋脚を施工するため、橋梁の構築に相応の工期を要する。また、フーチング以下（鋼管杭含む）は剛体として扱われるので、地表より上方の構造物（橋脚や上部工等）と別々に設計される必要がある。
一方、特許文献３〜５に開示される種々の橋脚基礎構造では、鋼管杭と橋脚が同一断面であるので、鋼管杭を打設してすぐに橋脚を構築でき、したがって施工に要する工期を短縮できて、都市内での急速施工が実現可能である、とされるが、耐震性に劣るという問題を抱えている。
前記パイルベント橋脚も、耐震性の面で十分な強度が確保されていない、という問題がある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００８】
同一断面である鋼管杭と鋼管橋脚とから成る鋼管を少なくとも一本有する橋脚基礎構造において、前記鋼管が貫通するフーチングを設ける。
【０００９】
以上の構成により、前記フーチングを設けるという簡素な構成で、前記鋼管を支持する支点が追加されるので、前記橋脚基礎構造を基礎とする橋梁等の耐震性能を容易に向上できる。
また、前記鋼管杭の打設と同時に前記鋼管橋脚も含めた基礎構造が構築され、更には、前記鋼管杭の打設前に前記フーチングを設置した場合には、前記フーチングの前記鋼管が貫通する孔（単に貫通孔ともいう。）に、前記鋼管（前記鋼管杭）の打設時における打設ガイドとしての機能を発揮させることができる。従って、施工性が向上し、施工期間を短縮できる。
【００１０】
前記フーチングが地表近傍あるいは水底近傍に設置されていてもよい。
【００１１】
以上の構成により、前記鋼管を支持する支点を高い位置にできるので、耐震性を一層向上できる。
【００１２】
前記フーチングと前記鋼管との間にくさびが設けられていてもよい。
【００１３】
以上の構成により、前記フーチングと前記鋼管との間に前記くさびを設けるという簡単な構成で互いを剛結化（一体化）できる。
【００１４】
前記フーチングと前記鋼管との間に、前記フーチングの上方側よりくさびが打ち込まれていてもよい。
【００１５】
以上の構成により、前記フーチングを地表近傍あるいは水底近傍に設置した場合でも、容易に前記くさびを打ち込むことができ、したがって容易に両者を剛結化できる。
また、この場合、橋脚基礎構造の上端に設置される橋梁の自重などの前記鋼管を地中へ押し込もうとする力を利用して、前記くさびがさらに食い込むこととなるので、前記鋼管が地中へこれ以上沈下することを防止できる。
【００１６】
前記フーチングと前記鋼管との間がモルタルで間詰めされ、剛結化されていてもよい。
【００１７】
以上の構成により、簡単な構成で前記フーチングと前記鋼管とをより一層剛結化（一体化）できる。
また前記鋼管に対する引き抜き力および曲げモーメント力に対して十分な強度を得ることができる。具体的には、前記の作用力によって前記くさびが抜脱したり、緩くなることを防止できる。
【００１８】
前記鋼管と、床版などを含む上部工との結合部にトラスを形成し、かつ上下部一体構造をなしていてもよい。
【００１９】
以上の構成により、固定点、すなわち不静定次数が増加するので、前記橋脚基礎構造を基礎とする橋梁の耐震性能を向上でき、同時に必要とする前記鋼管の本数を低減できる。
また、上下部一体構造（支承を省略した構造）であるので、建設費および維持管理費を低減できる。
さらに、前記結合部をトラスとすることで、橋脚と上部工との剛結部構造を比較的容易に構築できる。
【００２０】
前記上部工は、主構トラスの上側に床版を支持する上路トラスであってもよい。
【００２１】
以上の構成により、前記結合部のトラスと、前記上路トラスの主構トラスとを連続して設けることができるので、より簡単に前記剛結部構造を構築できる。
また、同種のコンクリート橋に比べ上部工を軽量とできるので、下部工の規模を小さくでき、例えば、前記鋼管の径を小さくできる。
【００２２】
同一断面である鋼管杭と鋼管橋脚とから成る鋼管を少なくとも一本有する橋脚基礎構造の施工方法において、前記鋼管が貫通する孔を有するフーチングを予め設置し、前記鋼管を前記フーチングの前記孔に貫通させながら打設し、前記フーチングと前記鋼管との間にくさびを打ち込むことによって両者を剛結化させる。
【００２３】
これにより、前記フーチングの前記鋼管が貫通する孔に前記鋼管（前記鋼管杭）の打設時において打設ガイドとしての機能を発揮させることで、かつ前記鋼管杭の打設と同時に前記鋼管橋脚が構築されるよう構成されているので、施工性が向上し、施工期間を短縮できる。
また、打設ガイドの機能を有する前記貫通孔に前記鋼管を貫通させた後、前記フーチングと前記鋼管との間に生じる間隙に前記くさびを打ち込むという簡単な施工で、前記フーチングと前記鋼管とを剛結化できる。
また、前述のパイルベント橋脚と比較しても、前記鋼管を支持する支点が追加されるので、前記橋脚基礎構造を基礎とする橋梁の耐震性能を向上できる。
【００２４】
前記フーチングが地表近傍あるいは水底近傍に設置され、前記くさびが前記フーチングに対して上方側から打ち込まれていてもよい。
【００２５】
これにより、前記フーチングの前記貫通孔に前記鋼管（前記鋼管杭）の打設時においてより確実にガイドとしての機能を発揮させることができる。また、前記鋼管を支持する支点を高い位置にできるので、耐震性を一層向上できる。
また、前記フーチングを地表近傍あるいは水底近傍に設置した場合でも、容易に前記くさびを打ち込むことができ、したがって容易に両者を剛結化できる。
また、こうすることで、橋脚基礎構造の上端に設置される橋梁の自重などの前記鋼管を地中へ押し込もうとする力に対して前記くさびがさらに食い込み、前記鋼管が地中へこれ以上沈下することを防止できる。
【００２６】
前記フーチングと前記鋼管との間隙に前記くさびが打ち込まれた後に、隣り合う前記くさびの間隙がモルタルで間詰めされ剛結化されてもよい。
【００２７】
これにより、簡単な施工で前記フーチングと前記鋼管とをより一層剛結化（一体化）でき、また前記鋼管に対する引き抜き力および曲げモーメント力に対して十分な強度を得ることができる。具体的には、前記の作用力によって前記くさびが抜脱したり、緩くなることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図１〜３を参照しつつ、本発明に係る橋脚基礎構造の第１の実施の形態に関して説明する。
【００２９】
本実施形態では、本発明に係る橋脚基礎構造がラーメントラス橋に適用されている例に関して説明する。なお、ラーメントラス橋とは、上部工の下面や、上部工と橋脚との間にトラスが形成され、かつ支承が省略され、上部工と下部工とが剛結化される上下部一体構造を特徴とする橋梁のことである。
【００３０】
図１は、本実施形態における橋脚基礎構造が適用されているラーメントラス橋１の側面図である。
図２は、図１におけるＡ−Ａ’断面図である。
図３は、図１及び図２に示すフーチングのみの平面図である。
【００３１】
ラーメントラス橋１は大きくわけて以下のように構成されている。
すなわち、地中に打ち込まれる複数の鋼管１００と、地表に設けられ、鋼管１００を貫通させることによって鋼管１００を支持するフーチング２００と、鋼管１００の上部に設けられる上部工としてのジャケット式上路トラス３００と、から構成されている。
【００３２】
地盤に略垂直に打設される複数の鋼管１００は、地中の硬質部分まで埋設される鋼管杭１１０と、地表から所定の距離だけ露出し、前記の鋼管杭１１０と同一断面である鋼管橋脚１２０と、から構成されている。
それぞれの鋼管１００は、鋼管杭１１０の部分と鋼管橋脚１２０の部分とが一体とされた構造になっている。また、鋼管１００は、その軸方向に垂直な面で切った断面が、軸方向で一様となっている。言い換えれば、鋼管杭１１０の断面と鋼管橋脚１２０の断面とが共通化されている。
また、本実施形態における前記複数の鋼管１００は、３×３の格子状に配置された計９本を１組とし、ラーメントラス橋１の橋軸方向に沿って一組ずつ適宜の間隔で並べられている。
【００３３】
フーチング２００は、地表に設けられ、鋼管１００を貫通させることにより鋼管１００を支持するものであって、コンクリート製か、あるいは鋼殻内部にコンクリートを打設した合成構造となるよう構成されており、図３に示すように、鋼管１００のそれぞれが貫通できる貫通孔２０１を有している。
本実施形態における貫通孔２０１は、前記複数の鋼管１００の配置に対応するよう３×３の格子状に配置されており、そのそれぞれは少なくとも鋼管１００が貫通できる程度の径を有する下向きの截頭円錐状となるよう形成されている。
本実施形態におけるフーチング２００は、上記１組（計９本）の鋼管１００を互いに連結させる機能をも備えている。
鋼管１００とフーチング２００との剛結部分に関しては後述する。
【００３４】
ジャケット式上路トラス３００は、鋼管１００の上部に設けられる上部工であって、主構トラス３０１の上側に鉄筋コンクリート床版３５０を支持する立体鋼管トラス構造物である。
主構トラス３０１は、鉄筋コンクリート床版３５０の下面に鋼材製であって橋軸方向に延在する縦梁と横梁による格子状の床組３０４が組まれており、縦梁を上弦材とし、この縦梁と、床組３０４の下側に縦梁と対応して配設される下弦材３０５とが、鉛直材３０６および斜材３０７、水平材３０８によって結合されて構成されている。
また、鉄筋コンクリート床版３５０の側面には、車両等が落下するのを防止する壁面である壁高欄３５１が形成されており、また、鉄筋コンクリート床版３５０の上面は、アスファルト（不図示）により厚さが２０〜３０ｃｍとなるよう舗装されている。
鉛直材３０６のより具体的な形状、および鉛直材３０６と鋼管橋脚１２０との結合部分に関しては後述する。
【００３５】
次に、図３〜６に基づいて、鋼管１００とフーチング２００との剛結部の説明をする。
【００３６】
図４は、図３のＢ−Ｂ’断面図であって貫通孔に鋼管が貫通されている状態の図を示す。
図５は、図４において、貫通孔と鋼管との間にくさびが嵌挿された状態の図を示す。
図６は、図５のＣ−Ｃ’断面図である。
【００３７】
図４に示すように、地表に設けられたフーチング２００の貫通孔２０１と、前記貫通孔２０１に貫通させて地盤へ打設される鋼管１００との間には、円周状であって鉛直上向きに広がる傾斜間隙２０２が形成されている。
【００３８】
上記の傾斜間隙２０２には、図５及び図６に示すように、くさび２０３が円周方向に所定の間隔で、かつフーチング２００の上側から打ち込まれており、このような簡単な構成で鋼管１００とフーチング２００との剛結化（一体化）が図られている。
これにより、ラーメントラス橋１の自重など、鋼管１００を地中へ押し込もうとする力を利用して、くさび２０３がさらに食い込むこととなるので（くさび効果）、鋼管１００が地中へこれ以上沈下することを防止できる。
【００３９】
また、図６に示すように、傾斜間隙２０２内であって隣り合うくさび２０３の間隙には、モルタル２０４が充填されている。そして、モルタル２０４が硬化時に膨張することによって、前記間隙が間詰めされており、鋼管１００とフーチング２００、およびくさび２０３の一体化がより図られるよう構成されている。
これにより、例えば鋼管１００を引き抜こうとする力や、鋼管１００に対する曲げモーメント力に対して剛結部に十分な強度を確保できる。
【００４０】
また、図５及び図６に示すように、鋼管１００内部であってフーチング２００近傍にはコンクリート２０５が打設され、補強されている。
これにより、ラーメントラス橋１に振動等が作用し、鋼管１００の支点の一つである鋼管１００のフーチング２００付近に大きな曲げ作用が働いた場合でも、それによって鋼管１００が変形し損傷することを防止できる。
【００４１】
次に、ジャケット式上路トラス３００の鉛直材３０６のより具体的な形状と、前記鉛直材３０６と鋼管橋脚１２０の上部との結合部分に関して説明する。
鉛直材３０６は鋼管橋脚１２０の外径より若干大きい内径を有する鋼管であって、その下端はラッパ状に若干広げられており、その上端は縦梁と横梁により格子状に構成された床組３０４の格子点に接続され溶接等の適宜の固定手段により固定されている。また、鉛直材３０６内部の上方所定の高さには、鋼管１００上にジャケット式上路トラス３００を設置する際に、鋼管１００上端が当接するための十字板等の支持材（不図示）が設けられている。
また、鉛直材３０６の内周面と鋼管１００の外周面との間に形成されている間隙にはグラウト材が充填されており、これによってジャケット式上路トラス３００が鋼管１００に確実に固定されるよう構成されている。
【００４２】
なお、本実施形態のラーメントラス橋１においては、鋼管１００、フーチング２００、くさび２０３、モルタル２０４を含めた部分が、橋脚基礎構造に相当する。
【００４３】
次に、本実施形態におけるラーメントラス橋１の施工方法について説明する。
【００４４】
まず、ラーメントラス橋１を設置する地形を調査し、ジャケット式上路トラス３００を橋架するために必要とする鋼管１００の本数とその配置を決定する。より具体的には、本実施形態では、計９本の鋼管１００を３×３の格子状に集約して配置し、これを１組として橋軸方向に適宜の間隔で一組ずつ配設されるよう構成されるので、鋼管１００の本数やその配置もそれに基づいて決定される。
そして、前記鋼管１００の各組が打設される地盤の地表に、予めフーチング２００を設置しておく。ここで、フーチング２００には、前述したように格子状に配置される鋼管１００のそれぞれが貫通できる貫通孔２０１を予め設けておく。なお、前記鋼管１００の各組を橋軸方向に沿って適宜の間隔で配置するためには、それに対応するようにフーチング２００も橋軸方向に沿って複数配置されることとなる。
【００４５】
次に、所定の長さに製造された鋼管１００のそれぞれを上記の貫通孔２０１に貫通させながら、地中の所定の深さまで垂直に打設する。このとき、地表に予め設置されたフーチング２００の前記貫通孔２０１に、鋼管１００の打設を案内する打設ガイドとしての機能を発揮させることができるので、施工性が向上し、ラーメントラス橋１の構築に要する施工期間を短縮できる。
【００４６】
そして、所定の深さまで打設された鋼管１００とフーチング２００とを剛結化（一体化）させる。
具体的には、前記貫通孔２０１に鋼管１００を貫通させることで形成される、鋼管１００とフーチング２００との間隙である傾斜間隙２０２に、周方向に所定の間隔でフーチング２００の上側からくさび２０３を打ち込む。また、隣り合うくさび２０３間の間隙をモルタル２０４で充填し、前記モルタル２０４が硬化時に膨張することで前記間隙が間詰めされ、より一層剛結化（一体化）されるようにする。
このように、上記の傾斜間隙２０２にくさび２０３を打ち込み、モルタル２０４で間詰めするという簡素な構成と簡単な施工で、両者を容易に剛結化できる。
【００４７】
上記のように、鋼管１００とフーチング２００が、くさび２０３とモルタル２０４により互いに剛結化されることで、以下のような効果を奏する。
即ち、鋼管１００の上端に設置されるジャケット式上路トラス３００の自重などの鋼管１００を地中へ押し込もうとする力を利用して、前記くさび２０３がさらに食い込むこととなるので（くさび効果）、鋼管１００が地中へこれ以上沈下することを防止できる。
また、鋼管１００を引き抜こうとする力、あるいは鋼管１００に対する曲げ作用に対しては、モルタル２０４の間詰めによって剛結化（一体化）が図られているので、そのような作用力によって前記くさび２０３が抜脱したり、緩くなることを防止できる。
【００４８】
また、鋼管１００の打設前に予めフーチング２００を設置し、フーチング２００の貫通孔２０１が鋼管１００を打設する際の打設ガイドとして利用される、という本施工法において、フーチング２００の裏面側（地表側）から鋼管１００とフーチング２００とを剛結化させることは容易ではない。そこで本実施形態では、鉛直上方に向かって広がっている傾斜間隙２０２に、フーチング２００の上側からくさび２０３を打ち込む、という簡単な作業で剛結化（一体化）が図られている。また、上述のようなくさび２０３を打ち込む、という作業は簡単な施工でもあるので、他の剛結化手法に比べて施工性が向上され、施工期間も短縮できる。
【００４９】
また、フーチング２００を設ける、という簡素な構成で、鋼管１００を支持する支点が追加されるので、前述のパイルベント橋脚と比較しても、本実施形態における橋脚基礎構造を基礎とするラーメントラス橋１の耐震性能を容易に向上できる。
また、その支点となるフーチング２００が地表に設けられているので、鋼管杭１１０を、鋼管杭１１０の下端から離隔された高い位置で支持でき、耐震性を一層向上できる。
さらには、鋼管１００の１組を構成する格子状の鋼管１００の計９本を互いに連結するという本実施形態の態様により、前記の耐震性をさらに向上できる。
なお、以上の効果は、例えばフーチング２００が水底に設置される場合においても、同様に発揮される。
【００５０】
加えて、本実施形態における施工方法では、鋼管杭１１０の打設と同時に鋼管橋脚１２０を含めたラーメントラス橋１の基礎構造が構築されるので、施工性が向上し、施工期間も短縮できる。
【００５１】
なお、このとき、鋼管１００内部のフーチング２００近傍にコンクリート２０５を打設して補強することが望ましい。ただし、十分な強度を確保できる場合は、コンクリート２０５の打設を省略してもよい。
【００５２】
ところで、ジャケット式上路トラス３００の主要な鋼構造部分は、陸上ヤードや工場にて製作および組立てが行なわれ、大型のブロック（例えば、鋼管１００の隣り合う２組に橋架できる程度の長さ）ごとに一括で施工現場へ輸送される。
【００５３】
施工現場では、輸送されてきたジャケット式上路トラス３００がクレーン等で吊り上げられ、地盤に打設された１組の、あるいは２組の鋼管１００上に架設される。より具体的には、ジャケット式上路トラス３００の鉛直材３０６の内部へ鋼管１００の上部を緩挿する。
【００５４】
鉛直材３０６に鋼管１００が緩挿されることで形成される間隙にグラウト材が充填され、これが硬化することで鋼管１００とジャケット式上路トラス３００の鉛直材３０６が強固に剛結化される。
これにより、実質的に鋼管橋脚１２０の上部にトラス構造が形成されることとなり、また、まわりが腐食し易く、かつ高価である支承を省略できる上下部一体構造となる。
【００５５】
したがって、鋼管橋脚１２０と上部工の剛結部構造を、鉄筋コンクリート造と比較して容易に構築できるとともに、ラーメントラス橋１の建設費および維持管理費を低減できる。
【００５６】
また、上記の如く鋼管橋脚１２０上部をトラス構造とすることにより、固定点、すなわち不静定次数が増加するので、本橋脚基礎構造を基礎とするラーメントラス橋１の耐震性能を向上できるとともに、前記トラス構造を用いない橋梁と比較して、耐震性のために必要とする鋼管杭１１０の本数を低減できる。
【００５７】
また、鋼管橋脚１２０の上部に形成されるトラス構造と、ジャケット式上路トラス３００の主構トラス３０１とを連続して同じように設けることができるので、前記剛結部構造をより一層容易に構築できる。
また、本実施形態では、上部工がトラス構造であるから、同種のコンクリート橋に比べ上部工を軽量とでき、下部工の規模を小さくできる。例えば、鋼管１００の径を小さくできる。
【００５８】
また、橋脚上部にトラスを形成することで、橋脚が鋼管であっても耐震面等で十分な強度が得られるので、橋脚をＲＣ（コンクリート）にする必要がなく、これにより、施工期間を大幅に短縮できる。
【００５９】
また、本実施形態では、ジャケット式上路トラス３００を予め工場等で製造および組み立てられてから現場に輸送され設置されるというジャケット式の施工法を採用しているので、ラーメントラス橋１の構築に要する施工期間を大幅に短縮できる。
【００６０】
さて、上記の如く１組の鋼管１００の上端に設けられたジャケット式上路トラス３００は、隣接する他の組の鋼管１００の上端に同じように設けられた他のジャケット式上路トラス３００と、例えばボルト締結などの適宜の固定手段により固定される。
【００６１】
そして、橋軸方向に連続するジャケット式上路トラス３００の床組３０４の上面に、鉄筋コンクリート床版３５０が形成される。
また、前記の鉄筋コンクリート床版３５０の側面には、車両等が落下するのを防止する壁面である壁高欄３５１が適宜に形成される。さらに必要に応じて中央分離帯などが形成される。
上記の鉄筋コンクリート床版３５０に対して適宜の防水処理が施工された後に、厚さが２０〜３０ｃｍ程度となるようアスファルトの舗装道路が形成される。
【００６２】
次に、図７を参照しつつ、本発明に係る橋脚基礎構造の第２の実施の形態に関して説明する。
【００６３】
ここでは、本発明に係る橋脚基礎構造が高架橋１ａに適用されている例に関して説明する。
まず、第２実施形態における高架橋１ａの構成と、第１実施形態におけるラーメントラス橋１の構成との共通点および相違点に関して説明する。
【００６４】
地表に設置されるフーチング２００と、フーチング２００の有する貫通孔２０１に貫通させて地盤に垂直に打設されている鋼管１００と、くさび２０３やモルタル２０４によって鋼管１００とフーチング２００とが剛結化（一体化）されている構成に関しては、前述の第１実施形態と同様である。
第２実施形態では、並べて設けられる前記鋼管１００の組のそれぞれの上端に、水平部材４００が設けられている。前記水平部材４００は、橋脚天端に相当し、支承を配置できるものであって、例えばＨ型鋼骨組にＲＣやＰＣが施されたものや、合成床版などからなる。そして、隣り合う前記水平部材４００の間に、支承を有する通常の鋼上部工４０１が複数懸架されている。
さらに、懸架された鋼上部工４０１の上面には鉄筋コンクリート床版３５０が、鉄筋コンクリート床版３５０の上面にはアスファルトからなる舗装道路などが形成されている。
【００６５】
次に、第２実施形態における高架橋１ａの施工方法を説明する。
【００６６】
予め地表に設置されたフーチング２００の貫通孔２０１に打設ガイドとしての機能を発揮させながら、地盤に対して垂直に所定の深さまで鋼管１００が打設され、鋼管１００と前記貫通孔２０１との間に形成される傾斜間隙２０２にくさび２０３が打ち込まれ、さらにモルタル２０４にて間詰めされ剛結化される、という鋼管１００の施工方法に関しては、前述の第１実施形態と同様である。
【００６７】
第２実施形態では、構築された鋼管１００を含む橋脚基礎構造の上部に、適宜の剛結手段により前記水平部材４００が構築される。
そして、予め製造された複数の鋼上部工４０１が個別にクレーンなどにより吊り上げられ、隣り合うＨ型鋼骨組４００の間に懸架される。
【００６８】
鋼上部工４０１の上面に鉄筋コンクリート床版３５０が構築される。
前記鉄筋コンクリート床版３５０の側面には、車両等が落下するのを防止する壁面である壁高欄３５１が形成され、さらに必要に応じて中央分離帯などが形成される。
鉄筋コンクリート床版３５０に対して適宜の防水処理が施工された後、その上面に厚さが２０〜３０ｃｍ程度となる舗装道路が形成される。
【００６９】
以上の如く、本発明は、上記の好ましい第１実施形態および第２実施形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他に成されることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用効果を述べているが、これら作用効果は一例であり、本発明を限定するものではない。
【００７０】
例えば、第１実施形態および第２実施形態において、鋼管１００は、計９本が３×３の格子状に並んで１組となるよう構成されるがこれに限るものではなく、例えば、前記１組は、計４本が２×２の格子状に配置されていたり、数本が円周状に配置されていてもよいし、１つのフーチング２００に対して、１本の鋼管１００のみが配置されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態における橋脚基礎構造が適用されているラーメントラス橋１の側面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ’断面図。
【図３】図１及び図２に示すフーチングのみの平面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ’断面図であって貫通孔に鋼管が貫通されている状態の図。
【図５】図４において、貫通孔と鋼管との間にくさびが嵌挿された状態の図。
【図６】図５のＣ−Ｃ’断面図。
【図７】第２の実施形態における高架橋の模式図であり、図２に対応する図。
【符号の説明】
【００７２】
１      ラーメントラス橋
１００  鋼管杭
２００  フーチング
２０１  貫通孔
２０３  くさび
２０４  モルタル
３００  ジャケット式上路トラス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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