(57)【要約】【課題】  迅速な施工が可能で、橋梁上を車両等が通過しても騒音の少ないプレキャストＰＣラーメン橋の提供。【解決手段】  基礎上に設置された底版部と、底版部の上面にこれと一体に立設され、橋下の両岸法面を構成するための一対の橋台部と、両橋台部間に掛け渡されるプレストレストコンクリート製のＰＣ床版部とをプレキャストコンクリートブロックをもって構成させ、底版部、橋台部及び床版部を剛結合させたラーメン構造体とした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎上に設置される底版部と、該底版部の上面にこれと一体に立設され、橋下の両岸法面を構成するための一対の橋台部と、前記両橋台部間に掛け渡されるプレストレストコンクリート製のＰＣ床版部とをプレキャストコンクリートブロックをもって構成させ、前記底版部、橋台部及び床版部を剛結合させたラーメン構造体としたことを特徴としてなるプレキャストＰＣラーメン橋。
【請求項２】
前記底版部、橋台部及び床版部からなるラーメン構造体は、該ラーメン構造体を橋幅方向で分割した形状の複数のプレキャスト分割ブロックをもって構成し、前記基礎ブロック上に各分割ブロックを橋幅方向に並べて連結させてなる請求項１に記載のプレキャストＰＣラーメン橋。
【請求項３】
前記底版部、橋台部及び床版部を剛結合させたラーメン構造体を予め一体に成形したプレキャスト橋体を基礎上に設置してなる請求項１又は２に記載のプレキャストＰＣラーメン橋。
【請求項４】
前記底版部、橋台部及び床版部からなるラーメン構造体は、前記底版部及び両橋台を一体に有するプレキャスト下部工ブロックと、前記床版部を有するプレキャスト上部工ブロックとに分割して成形され、基礎上に設置された前記下部工ブロックに前記上部工ブロックを剛結合させてなる請求項１又は２に記載のプレキャストＰＣラーメン橋。
【請求項５】
前記下部工ブロックは、橋台の上下方向に向けてＰＣ緊張材を有し、該ＰＣ緊張材の上端部を前記上部工ブロック端部に挿通し、該ＰＣ緊張材を上部工ブロック上より緊張させた状態でその端部を上部工ブロックに定着させて前記上部工ブロックと下部工ブロックとを一体化させる請求項４に記載のプレキャストＰＣラーメン橋。
【請求項６】
基礎は、底部地盤に挿入された基礎杭と、該基礎杭の上端に連結された基礎コンクリート部とを有する請求項１〜４又は５に記載のプレキャストＰＣラーメン橋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に全長が比較的小規模な橋梁を構成するプレキャストＰＣラーメン橋に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、比較的小規模な橋梁には、図８に示すように、河川の両側部に一対の橋台１，１を設置し、その両橋台１，１の上端部間にプレテンション方式によりプレストレスが導入されたＰＣスラブ桁やＴ桁等からなる桁体２を掛け渡した構造のものが多く使用されている。尚、図中符号３は基礎杭である。
【０００３】
また、このような橋梁では、桁体２の端部と橋台１，１の連結部分には伸縮装置４（ジョイント）が設けられており、橋梁上を車両等が通過する際の桁体２と橋台１との間に生じる段差等をこの伸縮装置４で吸収するようになっている。尚、図中符号５は支承部材である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の如き従来の技術では、橋梁上を車両等が通過する際に伸縮装置を設置した箇所より騒音が生じるという問題があった。
【０００５】
また、橋台等の下部工の施工は、現場打ちコンクリートによる施工が多く、施工期間が長くなるという問題があり、近年では、施工現場近隣の住民に対する騒音や振動等を考慮して、工期短縮による工事環境の改善が重要となっている。
【０００６】
更に、施工箇所の地盤が軟弱であると、基礎を基礎杭構造とする必要があり、地震時の土圧や上部工の慣性力によって基礎杭には、大きな曲げモーメントが作用するため、それに対抗すべく、橋台に多くの基礎杭を設ける必要があり、費用が増大するという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような従来の問題に鑑み、迅速な施工が可能で、橋梁上を車両等が通過しても騒音の少ないプレキャストＰＣラーメン橋の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載された発明は、基礎上に設置される底版部と、該底版部の上面にこれと一体に立設され、橋下の両岸法面を構成するための一対の橋台部と、前記両橋台部間に掛け渡されるプレストレストコンクリート製のＰＣ床版部とをプレキャストコンクリートブロックをもって構成させ、前記底版部、橋台部及び床版部を剛結合させたラーメン構造体としたプレキャストＰＣラーメン橋であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成に加え、前記底版部、橋台部及び床版部からなるラーメン構造体は、該ラーメン構造体を橋幅方向で分割した形状の複数のプレキャスト分割ブロックをもって構成し、前記基礎ブロック上に各分割ブロックを橋幅方向に並べて連結させたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成に加え、前記底版部、橋台部及び床版部を剛結合させたラーメン構造体を予め一体に成形したプレキャスト橋体を基礎上に設置したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２の構成に加え、前記底版部、橋台部及び床版部からなるラーメン構造体は、前記底版部及び両橋台を一体に有するプレキャスト下部工ブロックと、前記床版部を有するプレキャスト上部工ブロックとに分割して成形され、基礎上に設置された前記下部工ブロックに前記上部工ブロックを剛結合させたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４の構成に加え、前記下部工ブロックは、橋台の上下方向に向けてＰＣ緊張材を有し、該ＰＣ緊張材の上端部を前記上部工ブロック端部に形成された挿通孔に通し、該ＰＣ緊張材を上部工ブロック上より緊張させた状態でその端部を上部工ブロックに定着させて前記上部工ブロックと下部工ブロックとを一体化させることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４又は５の構成に加え、基礎は、底部地盤に挿入された基礎杭と、該基礎杭の上端に連結された基礎コンクリート部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るプレキャストＰＣラーメン橋は、基礎上に設置される底版部と、該底版部の上面にこれと一体に立設され、橋下の両岸法面を構成するための一対の橋台部と、前記両橋台部間に掛け渡されるプレストレストコンクリート製のＰＣ床版部とをプレキャストコンクリートブロックをもって構成させ、前記底版部、橋台部及び床版部を剛結合させたラーメン構造体としたことにより、床版と橋台との連結部に伸縮装置（ジョイント）が不要となり、橋梁上を車両等が通過する際に伸縮装置より発生する騒音を除くことができ、また、掘削土砂の量が低減され、周囲環境に与える影響が少なく、更に、迅速に施工することができ、施工期間が短縮されコストの低減が可能となる。更にまた、ラーメン構造体の両側部に常に土圧が作用しているので、地震が発生しても大きな水平力が作用せず耐震性が高い。
【００１５】
前記底版部、橋台部及び床版部からなるラーメン構造体は、該ラーメン構造体を橋幅方向で分割した形状の複数のプレキャスト分割ブロックをもって構成し、前記基礎ブロック上に各分割ブロックを橋幅方向に並べて連結させたことにより、重量が各ブロックに分散され運搬時や保管時の効率が良い。
【００１６】
前記底版部、橋台部及び床版部を剛結合させたラーメン構造体を予め一体に成形したプレキャスト橋体を基礎上に設置したことにより、品質が向上するとともに、施工現場における機械化、省人化が可能となり、施工期間が短縮され、コストが低減される。
【００１７】
前記底版部、橋台部及び床版部からなるラーメン構造体は、前記底版部及び両橋台を一体に有するプレキャスト下部工ブロックと、前記床版部を有するプレキャスト上部工ブロックとに分割して成形され、基礎上に設置された前記下部工ブロックに前記上部工ブロックを剛結合させてなることによって、施工期間を短縮することができるとともに、分割によって重量が分散され、保管時や運搬する際に好適に取り扱うことができる。
【００１８】
前記下部工ブロックは、橋台の上下方向に向けてＰＣ緊張材を有し、該ＰＣ緊張材の上端部を前記上部工ブロック端部に形成された挿通孔に通し、該ＰＣ緊張材を上部工ブロック上より緊張させた状態でその端部を上部工ブロックに定着させて前記上部工ブロックと下部工ブロックとを一体化させることによって、上部工ブロックと下部工ブロックとを好適に連結することができる。
【００１９】
基礎は、底部地盤に挿入された基礎杭と、該基礎杭の上端に連結された基礎コンクリート部とを有することによって、基礎杭に地震時の土圧や上部工に作用する慣性力等による曲げモーメントが発生せず、従来の橋梁に比べて基礎杭の本数が少なくすることができ、コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に本発明に係るプレキャストＰＣラーメン橋の実施の形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係るプレキャストＰＣラーメン橋の概略を示し、図中符号１０は基礎、符号１１は河川の岸部である。
【００２２】
このＰＣラーメン橋は、河川の底部、即ち河床に形成された基礎１０上に設置される底版部１２と、底版部１２の上面にこれと一体に立設された一対の橋台部１３と、両橋台部１３，１３間に架け渡された床版部１４とを備え、底版部１２、両橋台部１３，１３及び床版部１４は、その各連結部が剛結合されてラーメン構造体１５を構成している。
【００２３】
基礎１０は、底部地盤に下向きに設置される基礎杭１６，１６…と、その基礎杭１６，１６…の上端部に連結された基礎コンクリート１７とをもって構成されている。この基礎杭１６，１６…は、ラーメン構造体１５と直接接合されておらず、ラーメン構造体１５に作用する力による曲げモーメントが発生しないようになっている。
【００２４】
ラーメン構造体１５は、底版部１２及び両橋台部１３，１３とを一体に有するプレキャスト下部工ブロック１８と、床版部１４を有するプレキャスト上部工ブロック１９とに分割して成形され、下部工ブロック１８と上部工ブロック１９とを剛結合させ、河川断面に合わせて、断面が中空の逆台形状に形成されている。
【００２５】
下部工ブロック１８は、平板状の底版部１２と、底版部１２の両端部上面に立設された平板状の一対の橋台部１３，１３とを一体に備えたプレキャストコンクリートブロックをもって構成されている。
【００２６】
尚、この下部工ブロック１８は、例えば、橋幅が運搬車両の積載可能長さを超えるような場合等、場合に応じて、下部工ブロック１８を橋幅方向で分割した形状の複数の分割下部工ブロック１８ａ，１８ａ…に分割して成形しておいてもよい。
【００２７】
その場合、各分割下部工ブロック１８ａ，１８ａ…は、基礎１０上に橋幅方向に並べて設置するとともに、橋幅方向で各分割下部工ブロック１８ａ，１８ａ…を貫通してＰＣ緊張材２８，２８…を挿通させ、そのＰＣ緊張材２８，２８…を端部に配置された分割下部工ブロック１８ａｅの外側より緊張させ、端部の分割下部工ブロック１８ａｅに定着させることにより一体化され、下部工ブロック１８を形成するようになっている。
【００２８】
底版部１２は、両橋台部１３，１３間に挟まれた上面部に埋め戻し土２０を設置し、橋下の河床を構成するようになっている。
【００２９】
両橋台部１３，１３は、双方間の距離が上側に行く程互いに広くなるように、対称配置の斜め上向きに形成され、橋台部１３の外側面、即ち背面部が河川両岸の埋め戻し土２１に支持され、橋下の河川の岸法面を構成するようになっている。
【００３０】
このように構成することによって、橋台部１３には、その背面部に常に岸部１１より土圧が作用するようになっている。
【００３１】
また、橋台部１３には、橋幅方向に間隔を置いて、上下に向けて複数のＰＣ緊張材２２，２２…が挿通されている。
【００３２】
このＰＣ緊張材２２は、一方の端部が橋台部１３内部に埋め込まれたアンカー２３に定着され、他方の端部が橋台部１３の上端より突出した状態に設置されている。
【００３３】
一方、上部工ブロック１９は、平板状の床版部１４の両端下面部に橋台部１３の上端に接合する接合部２４，２４が一体に形成されたプレキャストコンクリートブロックをもって構成されている。
【００３４】
尚、上部工ブロック１９は、上述の下部工ブロック１８と同様に、場合に応じて上部工ブロック１９を橋幅方向で分割した形状の複数の分割上部工ブロックに分割して成形しておいてもよい。
【００３５】
上部工ブロック１９には、間隔を置いて河幅方向（橋進行方向）に向けたＰＣ緊張材２５，２５…が挿通され、このＰＣ緊張材２５を引張して緊張させた状態でその端部をブロック１９の端部に定着させることにより、プレストレスが導入されている。
【００３６】
尚、上部工ブロック１９を複数の分割上部工ブロックにより構成する場合、各分割上部工ブロックを連結する為のＰＣ緊張材とプレストレス導入用のＰＣ緊張材２５とが上部工ブロック１９内で交差して配置されるようになっている。
【００３７】
接合部２４は、橋台部１３の上端面の傾斜に合わせて傾斜した傾斜部を有し、該傾斜部を橋台部１３の上端部とを突き合わせることにより、上部工ブロック１９と下部工ブロック１８とが接合されるようになっている。
【００３８】
また、上部工ブロック１９の両端部には、一方が接合部２４の傾斜面に開口し、他方がブロック上面に開口した挿通孔が形成され、この挿通孔に橋台部１３の上端より突出したＰＣ緊張材２２の端部が挿通され、このＰＣ緊張材２２が上部工ブロック１９上より緊張された状態でその端部を上部工ブロック１９に定着させるようになっている。
【００３９】
また、床版部１４の上面には、舗装２６が施され、両側部に高欄２７が立設されている。
【００４０】
このように構成されたＰＣラーメン橋は、常に橋台部１３の外側部、即ち埋め戻し土２１より土圧が作用し、地震時においても大きな水平力が作用しないので耐震性が高くなっている。
【００４１】
また、このＰＣラーメン橋では、従来例の如く橋の床版両端部と橋台との連結部に伸縮装置を設ける必要がなく、橋梁上を車両等が通過する際に伸縮装置により発生する騒音等を除くことができる。
【００４２】
次に、上述のプレキャストＰＣラーメン橋の構築方法について説明する。
【００４３】
まず、図２に示すように、河川のＰＣラーメン橋を設置する箇所の水底部及び両岸を掘削し、設置空間を形成する。このとき、フーチング付橋台を設置する場合に比べて両岸部１１，１１の掘削土量が少なくてすみ、水質の汚濁や河川環境の破壊を抑え、河川の生態系の保存がなされる。
【００４４】
そして、掘削して均した水底部分に基礎１０を構築する。基礎１０は、底部地盤に下向きに基礎杭１６，１６…を設置し、その上端部に場所打ちにより基礎コンクリート１７を打設する。
【００４５】
次に、図３に示すように、工場で予め成形された分割下部工ブロック１８ａ，１８ａ…を基礎１０上に橋幅方向で並べて設置するとともに、各分割下部工ブロック１８ａ，１８ａ間の目地をモルタル等で充填して各分割下部工ブロック１８ａ，１８ａを互いに突き合わせ、基礎１０上に下部工ブロック１８を設置する。このとき、橋幅方向に挿通されたＰＣ緊張材２８，２８…は、緩めた状態にしておく。
【００４６】
そして、図４に示すように、下部工ブロック１８上に同じく工場で予め成形された上部工ブロック１９を設置する。即ち、下部工ブロック１８の両橋台部１３，１３上端に上部工ブロック１９の接合部２４，２４を接合させる。
【００４７】
このとき、橋台部１３に挿通されたＰＣ緊張材２２，２２…の上端部が上部工ブロック１９の端部に挿通される。
【００４８】
そして、図５に示すように、ＰＣ緊張材２２，２２…を上部工ブロック１９上より引張して緊張し、その状態でＰＣ緊張材２２の上端を上部工ブロック１９に定着させ、それにより上部工ブロック１９と下部工ブロック１８とを剛結合させるとともに、上部工ブロック１９に挿通されたＰＣ緊張材２５，２５…を緊張させた状態でその端部を上部工ブロック１９の端部に定着させて床版部１４にプレストレスを導入する。
【００４９】
更に、各分割下部工ブロック１８ａ，１８ａ…及び上部工ブロック１９の橋幅方向に向けて貫通して挿通させたＰＣ緊張材２８，２８…を引張して緊張させ、その状態でＰＣ緊張材２８，２８…の端部を端の分割下部工ブロック１８ａｅ又は上部工ブロック１９の端部に定着させて橋幅方向で締め付け、底版部１２、両橋台部１３，１３及び床版部１４が剛結合されたラーメン構造体１５を形成する。
【００５０】
次に、図６に示すように、両岸１１，１１と橋台部１３との間に土砂２１を埋め戻し、両橋台部１３，１３をそれぞれ橋下の両岸法面となすとともに、底版部１２上に土砂２０を戴置して河床を形成する。
【００５１】
最後に、床版部１４の上に舗装２６を施し、高欄２７等を設けることによりＰＣラーメン橋が構築される。
【００５２】
尚、上述の実施例では、ラーメン構造体１５を上部工ブロック１９と下部工ブロック１８とに分割して成形した例について説明したが、底版部１２、両橋台部１３，１３及び床版部１４からなるラーメン構造体を予め一体に成形したプレキャスト橋体をもって構成してもよい。
【００５３】
また、ラーメン構造体１５は、図７に示すように、その構造体の橋幅方向で分割した形状の複数の分割ブロック３０，３０…をもって構成してもよい。この分割ブロック３０は、底版部１２、両橋台部１３，１３及び床版部１４の各部を構成する部分からなる中空の台形状に形成され、各部に間隔を置いてＰＣ緊張材３１が挿通されるＰＣ挿通孔３２，３２…が形成されている。
【００５４】
この分割ブロック３０，３０…は、基礎１０上に順次並べて設置し、各分割ブロック３０，３０間の目地をモルタルで充填して接合させ、連続したＰＣ挿通孔３２にＰＣ緊張材３１を挿通させる。
【００５５】
そして、端部に配置された分割ブロック３０，３０の外側よりＰＣ緊張材３１を緊張し、そのＰＣ緊張材３１の端部を分割ブロック３０に定着させ、ＰＣ挿通孔をグラウトすることにより、各分割ブロックが連結されラーメン構造体１５が構築される。
【００５６】
尚、上述の実施例では、基礎１０に基礎杭１６，１６…を設けた例を示したが、基礎杭１６，１６…を設けずとも良い。
【００５７】
また、上述の実施例では、本発明に係るＰＣラーメン橋を河川に設置した例について説明したが、このＰＣラーメン橋の設置場所は、河川に限定されず、比較的小規模で橋を架け渡すことのできるような場所、即ち両岸間にその両岸地面より低い位置に底部がある場所であれば、堀、用水路又は道路等様々な場所に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係るプレキャストＰＣラーメン橋の一例を示す側面図である。
【図２】同上のプレキャストＰＣラーメン橋を構築する際の基礎設置工程の状態を示す側面図である。
【図３】同上のプレキャストＰＣラーメン橋を構築する際の下部工ブロック設置工程の状態を示す平面図である。
【図４】同上のプレキャストＰＣラーメン橋を構築する際の上部工ブロック設置工程の状態を示す側面図である。
【図５】同上のプレキャストＰＣラーメン橋を構築する際のプレストレス導入工程の状態を示す側面図である。
【図６】同上のプレキャストＰＣラーメン橋を構築する際の埋め戻し工程の状態を示す側面図である。
【図７】図１中のラーメン構造体の他の一例の概略を示す分解斜視図である。
【図８】従来のＰＣ橋の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  基礎
１１  岸部
１２  底版部
１３  橋台部
１４  床版部
１５  ラーメン構造体
１６  基礎杭
１７  基礎コンクリート
１８  プレキャスト下部工ブロック
１９  プレキャスト上部工ブロック
２０，２１  埋め戻し土
２２  ＰＣ緊張材
２３  アンカー
２４  接合部
２５  ＰＣ緊張材
２６  舗装
２７  高欄
２８  ＰＣ緊張材
３０  分割ブロック
３１  ＰＣ緊張材
３２  ＰＣ挿通孔
【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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【図８】
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