(57)【要約】【課題】ＰＣ部材を使用しつつ施工の簡略化を充分に実現し得る合理的な構造の高架橋とその施工方法を提供する。【解決手段】基礎１と主桁３とをＲＣ造とし、柱２と横桁４と床版５とをＰＣ造とする。ＰＣ部材である柱２における主筋をスリーブジョイントを介して基礎１に定着する。ＲＣ部材である主桁３とＰＣ部材である床版５とをジベル１３を介して接合する。その施工は、ＲＣ造の基礎１を形成する工程、ＰＣ造の柱２を立設して主筋をスリーブジョイントにて基礎に定着する工程、主桁型枠を組み立てるとともに横桁４を架設する工程、柱頭部において各鉄筋を交差させコンクリートを打設して主桁３を形成する工程、ＰＣ部材である床版５を敷設してジベルにより接合する工程による。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎上に柱が立設され、柱頭間に主桁および横桁が直交状態で架設され、主桁上に床版が敷設された構成の高架橋であって、基礎と主桁とが場所打ちの鉄筋コンクリート部材により形成され、柱と横桁と床版とがプレキャストコンクリート部材からなることを特徴とする高架橋。
【請求項２】
請求項１記載の高架橋であって、プレキャストコンクリート部材である柱における主筋がスリーブジョイントを介して基礎に定着されていることを特徴とする高架橋。
【請求項３】
請求項１または２記載の高架橋であって、場所打ちの鉄筋コンクリート部材である主桁と、プレキャストコンクリート部材である床版とが、ジベルを介して接合されていることを特徴とする高架橋。
【請求項４】
基礎上に柱を立設し、柱頭間に主桁および横桁を直交状態で架設し、主桁上に床版を敷設する構成の高架橋を、次の工程により施工することを特徴とする高架橋の施工方法。
（ａ）場所打ちの鉄筋コンクリート造の基礎を形成する工程、
（ｂ）プレキャストコンクリート部材である柱を基礎上に立設して、主筋をスリーブジョイントにて基礎に定着する工程、
（ｃ）場所打ちの鉄筋コンクリート造の主桁を形成するための主桁型枠を柱頭間に組み立てるとともに、プレキャストコンクリート部材である横桁を柱頭間に架設する工程、
（ｄ）柱頭部において柱の主筋と横桁の主筋と主桁の主筋とを相互に交差させ、かつジベルを主桁上部に突出せしめる状態で取り付け、主桁型枠内および柱頭部にコンクリートを打設して主桁を形成する工程、
（ｅ）プレキャストコンクリート部材である床版を主桁上に敷設するとともに、その床版をジベルを介して主桁に対して接合する工程。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば鉄道あるいは道路用の高架橋とその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の高架橋の構造としては場所打ちの鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）が最も一般的であるが、近年、工期短縮や現場作業の軽減を目的として、例えば特許文献１や特許文献２に示すように、予め製作したプレキャストコンクリート部材（ＰＣ部材）を現場にて組み立てるプレキャストコンクリート造（ＰＣ造）も一般化しつつある。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２９７８９０３号公報
【特許文献２】
特開２００１−１７２９１３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＰＣ造においてはＰＣ部材どうしを確実強固にしかも簡便に接合することは必ずしも容易ではない。特に、上記の特許文献１や特許文献２に示される高架橋では、主要な構造部材の全て、すなわち柱、橋台梁、主桁、側桁をいずれもＰＣ部材としてそれらを緊張材により緊結して接合するようにしており、したがって全体の構造が単なるＰＣ造ではなく各構造部材にプレストレスを導入するプレストレストプレキャストコンクリート造となっていることから、構造が複雑に過ぎ、その施工も効率的に行い得るものではなく、コスト的にも不利なものとなっている。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明はＰＣ部材を使用しつつ施工の簡略化を充分に実現し得る合理的な構造の高架橋とその施工方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、基礎上に柱が立設され、柱頭間に主桁および横桁が直交状態で架設され、主桁上に床版が敷設された構成の高架橋であって、基礎と主桁とが場所打ちの鉄筋コンクリート部材により形成され、柱と横桁と床版とがプレキャストコンクリート部材からなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明の高架橋において、プレキャストコンクリート部材である柱における主筋がスリーブジョイントを介して基礎に定着されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明の高架橋において、場所打ちの鉄筋コンクリート部材である主桁と、プレキャストコンクリート部材である床版とが、ジベルを介して接合されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、基礎上に柱を立設し、柱頭間に主桁および横桁を直交状態で架設し、主桁上に床版を敷設する構成の高架橋を、次の工程により施工することを特徴とする。
（ａ）場所打ちの鉄筋コンクリート造の基礎を形成する工程、
（ｂ）プレキャストコンクリート部材である柱を基礎上に立設して、主筋をスリーブジョイントにて基礎に定着する工程、
（ｃ）場所打ちの鉄筋コンクリート造の主桁を形成するための主桁型枠を柱頭間に組み立てるとともに、プレキャストコンクリート部材である横桁を柱頭間に架設する工程、
（ｄ）柱頭部において柱の主筋と横桁の主筋と主桁の主筋とを相互に交差させ、かつジベルを主桁上部に突出せしめる状態で取り付け、主桁型枠内および柱頭部にコンクリートを打設して主桁を形成する工程、
（ｅ）プレキャストコンクリート部材である床版を主桁上に敷設するとともに、その床版をジベルを介して主桁に対して接合する工程。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１〜図４に本発明の一実施形態である高架橋の概略構成を示し、図５〜図７にその施工手順の一例を示す。本実施形態は鉄道用の高架橋への適用例であって、その構造はＲＣ造とＰＣ造とが合理的に組み合わせられた複合的な構造となっている。
【００１１】
すなわち、本実施形態の高架橋は、杭１ａとフーチング１ｂと地中梁１ｃとによる基礎１が設けられ、その基礎１上に柱２が立設され、柱２の頂部間つまり柱頭間に主桁３および横桁４が直交状態で架設され、主桁３上に床版５が敷設されたものである。そして、それら構造部材のうち、基礎１（杭１ａ、フーチング１ｂ、地中梁１ｃ）と主桁３とはＲＣ造とされて現場にて配筋がなされかつ現場にてコンクリートが打設されることで形成されるものであるが、柱２と横桁４と床版５とは予め製作されたＰＣ部材が現場に搬入されて組み立てられるようになっている。
【００１２】
本実施形態の高架橋の構造をその施工方法とともに具体的に説明する。
【００１３】
（ａ）基礎の施工
図２に示すように、杭１ａを通常の場所打ちコンクリート杭の施工手順により施工するとともに、フーチング１ｂおよび地中梁１ｃを通常の場所打ちＲＣ造の手法にて施工することにより、フーチング１ｂを介して杭１ａと地中梁１ｃとを相互に接合する。なお、杭１ａの主筋１ｄの上部はフックを形成してフーチング１ｂ中に定着し、フーチング１ｂの鉄筋１ｅは周囲に突出させて地中梁１ｃ中に定着する。また、フーチング１ｂの施工の際には、後工程で柱２の主筋２ａを接合するためのスリーブジョイント６およびアンカー筋７をフーチング１ｂに埋設しておく。
【００１４】
（ｂ）柱の施工
ＰＣ部材として予め製作した柱２をフーチング１ｂ上に建て込む。その際、前工程でフーチング１ｂに埋設しておいたスリーブジョイント６に対し、柱２の主筋２ａをプレグラウト工法により接合する。すなわち、図３に示すように、柱２には主筋２ａを下端面より下方に突出させておき、スリーブジョイント６にモルタル（無収縮モルタルが好適である）８を充填し、フーチング１ａ上には敷モルタル９を盛り、その状態で主筋２ａをスリーブジョイント６内に差し込んで柱２を建て込むことにより、主筋２ａをスリーブジョイント６およびアンカー筋７を介してフーチング１ｂに定着する。なお、柱２の上部には主筋２ａの上端部を突出させておいてフックを形成しておく（図４参照）。
【００１５】
（ｃ）主桁型枠および横桁の施工
図５に示すように主桁型枠１０を予め柱頭間の長さのＵ状に組み立て、その内部に同じく柱頭間の長さの鉄筋を配筋する。主桁型枠１０としては在来の合板型枠や鋼製型枠等によるものでも良いが、打込型枠も採用可能である。主桁３の鉄筋としては主筋３ａにフープ筋を予め巻回した先組鉄筋の採用が好ましい。その鉄筋を組み込んだ主桁型枠１０を、図６に示すように柱頭間に架設して支保工１１により支持する。また、予めＰＣ部材として製作しておいた横桁４の端面には主筋４ａを突出させておいてループ状に形成しておき（図４参照）、これを柱頭間に架設して必要に応じて適宜支持する。そして、図７に示すように、主桁３の主筋３ａどうしを連結する接合鉄筋１２を柱頭部の両側の鉄筋に跨るように配筋する。これにより、柱頭部において接合鉄筋１２（すなわち主桁３の主筋３ａ）と柱２の主筋２ａと横桁４の主筋とが相互に交差することになる。
【００１６】
（ｄ）主桁の施工
柱頭部に型枠（図示せず）を組み立て、主桁３の上部に突出するようにジベル１３を取り付け（図４参照。そのジベル１３は予め主桁３の鉄筋に取り付けておいても良い）、主桁型枠１０内および接合部にコンクリートを打設する。以上により、図４に示すように主桁３が形成されると同時に柱２と横桁４が柱頭部に接合される。なお、主桁型枠１０の組み立ておよび主桁３の施工は橋軸方向に一定長ずつ（たとえば１スパンずつ、あるいは適当なスパンずつ）行えば良い。
【００１７】
（ｅ）床版の施工
予めＰＣ部材として製作した床版５を主桁３上に並べて敷設する。床版５の下面にはジベル１３に対応する位置に凹部１４を形成しておき、床版５を敷設した後に凹部１４内にモルタルを充填し、そのジベル１３を介して床版５を主桁３に対して接合する。
【００１８】
以上のように、基礎１と主桁３をＲＣ造とし、柱２と横桁４と床版５とをＰＣ造とするという複合的な構造を採用したことで、本実施形態の高架橋はＲＣ造とＰＣ造の双方の利点を併せ持つ極めて合理的なものとなっている。
【００１９】
すなわち、本実施形態の高架橋にあっては、全てを場所打ちのＲＣ造とする場合に較べれば、構造部材の一部をＰＣ化することによる現場作業の軽減と工期短縮効果が得られ、施工精度も確保し易い利点がある。また、全てをＰＣ化する場合に比較すれば、特に主桁３をＲＣ造としたことでその主桁３を介しての柱２と横桁４との接合、および主桁３と床版５との接合を在来の手法で簡易にかつ確実に行うことができ、したがって全ての部材をＰＣ化するがためにＰＣ部材どうしの接合構造が徒に複雑になったりその施工が煩雑になるようなことを回避でき、コスト的にも有利である。
【００２０】
以上で本発明の一実施形態を説明したが、上記実施形態はあくまで一例であって、各部の構成や施工手順等については適宜の変更が可能であり、以下に補足的な説明と変形例を列挙する。
【００２１】
上記実施形態では、ＰＣ部材としての床版５に予め高欄５ａを一体に設けているが、高欄５ａは必ずしも設けることはなく、床版５の形態は任意である。
【００２２】
上記実施形態では、柱２の主筋２ａをフーチング１ｂに対してスリーブジョイント６によりプレグラウト工法によって定着するようにしたが、それに代えて、ポストグラウト工法を採用することも可能である。すなわち、たとえば図８に示すように、柱２の下端部にスリーブジョイント６を埋設しておくとともに、スリーブジョイント６に通じるような充填孔１５を設けておき、フーチング１ｂから突出させたアンカー筋７をスリーブジョイント６に差し込んで柱２を立設した後に、充填孔１５を通してスリーブジョイント６内にモルタル８を充填すれば良い。このようにスリーブジョイント６を柱２の脚部に埋設する場合には、必要に応じて柱脚部の断面を拡大しておくと良い。
【００２３】
上記実施形態では、基礎１として杭基礎を採用し、杭１ａとして場所打ちのＲＣ杭を採用したが、地盤状況によって杭が不要な場合には省略しても良いし、また杭を設ける場合にはＰＣ杭等の既成コンクリート杭や鋼管杭等の他の構造の杭も採用可能である。
【００２４】
床版５どうしを橋軸方向に接合するには、床筋どうしをループ継手あるいは重ね継手により接合すれば良く、特に重ね継手とする場合には継手部にたとえばＣＲＣ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔ）等の高強度材料を充填すると良い。また、床版５にスパン方向のプレストレスを導入する場合には床版５を製作する際に周知のプレテンション方式によりプレストレスを導入すれば良く、床版５に橋軸方向のプレストレスを導入する場合には、床版５を施工した後にポストテンション方式により適宜プレストレスを導入すれば良い。
【００２５】
場所打ちにより施工する基礎１（杭１ａ、フーチング１ｂ、地中梁１ｃ）や主桁３のコンクリートとして、またＰＣ部材としての柱２や横桁４や床版５のコンクリートとして、高強度コンクリートを採用することも好適であり、それにより各部材の断面を縮小することが可能である。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１の発明の高架橋は、基礎と主桁とがＲＣ造とされ、柱と横桁と床版とがＰＣ造とされたものであるので、現場作業を軽減でき、工期短縮を図ることができ、施工精度を確保し易い、といったＰＣ造の利点と、構造部材どうしの接合を簡易にかつ確実に行うことができ、コスト的にも有利である、というＲＣ造の利点の双方を併せ持つものであり、極めて合理的にして有効である。
【００２７】
請求項２の発明は、ＰＣ部材である柱における主筋をスリーブジョイントにて基礎に定着したので、基礎に対して柱を簡易にしかも確実に接合することができる。
【００２８】
請求項３の発明は、ＲＣ部材である主桁と、ＰＣ部材である床版とをジベルを介して接合したので、それらを簡易にしかも確実に接合することができる。
【００２９】
請求項４の発明は、高架橋を施工するに際し、ＲＣ造の基礎を施工し、基礎上にＰＣ造の柱を立設してスリーブジョイントにて定着し、主桁型枠を組み立てるとともにＰＣ造の横桁を架設し、コンクリート打設によりＲＣ造の主桁を形成すると同時に柱と横桁を接合し、主桁上にＰＣ造の床版を敷設してジベルにより接合するので、ＲＣ造とＰＣ造との複合構造の高架橋を最も効率的に施工することができる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である高架橋の概要を示す立断面図である。
【図２】同、柱脚部を示す図である。
【図３】同、スリーブジョイントによるプレグラウト工法を示す図である。
【図４】同、柱頭部を示す図である。
【図５】同、施工手順を示す図であって、主桁型枠と主桁の鉄筋の組み立て状態を示す図である。
【図６】同、柱と主桁型枠と横桁を組み立てた状態を示す図であり、（ａ）は立面図、（ｂ）は平面図である。
【図７】同、接合部において各鉄筋を交差させた状態を示す図であり、（ａ）は立面図、（ｂ）は平面図である。
【図８】同、スリーブジョイントによるポストグラウト工法を示す図である。
【符号の説明】
１  基礎
１ａ  杭
１ｂ  フーチング
１ｃ  地中梁
２  柱
２ａ  主筋
３  主桁
３ａ  主筋
４  横桁
４ａ  主筋
５  床版
６  スリーブジョイント
１０  主桁型枠
１２  接合鉄筋
１３  ジベル
【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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