(57)【要約】【課題】橋梁を施工するにあたって社会的、経済的な損失をできるかぎり抑え、工事自体の施工費と合わせた整備事業の支出を少なくする。【解決手段】地上に沿って配置される基礎躯体１１と、基礎躯体１１に立設される複数の脚部１２と、脚部１２の上端に設置される橋梁の上部工１３とが一体的に設けられ、基礎躯体１１には支持地盤Ｇ１に貫入されることで支持地盤Ｇ１に基礎躯体１１を固定する杭部材１４が設けられている橋梁施工用構造物１５を用いて橋梁の施工を行うものとし、まずは橋梁施工用構造物１５を地上に配置し、上部工１３上を通行可能としながら、杭部材１４によって支持地盤Ｇ１に基礎躯体１１を固定する作業を行う。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に沿って配置される板状の基礎躯体と、該基礎躯体に立設される複数の脚部と、該脚部の上端に設置されて車両の通行が可能な橋梁の上部工とが一体的に設けられ、
前記基礎躯体には、地盤に貫入されることで該地盤に前記基礎躯体を固定する杭部材が設けられていることを特徴とする橋梁施工用構造物。
【請求項２】
前記脚部が筒状とされ、該脚部の内側を通じて前記杭部材が前記地盤に貫入されることを特徴とする請求項１記載の橋梁施工用構造物。
【請求項３】
前記脚部と前記杭部材との間にコンクリートが打設されることを特徴とする請求項２記載の橋梁施工用構造物。
【請求項４】
前記杭部材が円筒形の回転圧入杭であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載の橋梁施工用構造物。
【請求項５】
前記回転圧入杭の内側にコンクリートが打設されることを特徴とする請求項４記載の橋梁施工用構造物。
【請求項６】
前記基礎躯体に、前記杭部材を前記地盤に貫入させる杭打設機が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載の橋梁施工用構造物。
【請求項７】
地上に沿って配置される板状の基礎躯体と、該基礎躯体に立設される複数の脚部と、該脚部の上端に設置される橋梁の上部工とが一体的に設けられ、前記基礎躯体には、地盤に貫入されることで該地盤に前記基礎躯体を固定する杭部材が設けられている橋梁施工用構造物を用いて行う橋梁の施工方法であって、
前記橋梁施工用構造物を地上に配置し、前記上部工上を通行可能としながら、前記杭部材によって前記地盤に前記基礎躯体を固定することを特徴とする橋梁の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋梁施工用構造物および橋梁の施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば交通量の多い幹線道路等において、渋滞の激しい交差点を立体化する工事は過去にも行われてきたが、従来のこのような立体交差の整備事業は、工事自体の施工費をなるべく安価に抑えることを第一に考えられており、工事期間中の幹線道路やその周辺地域の交通渋滞およびそれに伴う都市機能の停滞、工期の長期化に伴う周辺環境の悪化等によって発生する社会的、経済的な損失については一切考慮されていなかった。
【０００３】
近年、こういった二次的な損失も含めて総合的に社会基盤の整備事業を評価しようという提案がなされている。その提案とは、上記のような社会的、経済的な損失を金額に換算し、工事自体の施工費と合わせて整備事業の支出とし、その支出額によって整備事業の是非を問おうとするものであり、従来型の整備事業の在り方に一石を投じる試みとして注目を集めている。
【０００４】
立体交差の整備事業において周辺地域に最も影響を与えるのは、いうまでもなく工事による交通渋滞である。工事のために道路の閉鎖や一部車線の通行規制が長期化すれば、工事区域とその周辺地域の交通量が低下して周辺住民の移動が妨げられるだけでなく、物資の流通が停滞して周辺社会の経済活動が損なわれる等、直接的、間接的に多大な損失が発生することは想像に難しくない。さらに、工事が長引き、渋滞が増えることで自動車の排気ガスによる環境汚染が起こることも十分予想される。
このような社会的、経済的な損失をできるかぎり抑えるために最も有効な手だてとは、如何に工期を短くするか、もしくはたとえ全体の工期は長くなっても道路の閉鎖や一部車線の通行規制を如何に最小限に抑えるか、ということである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、立体交差の橋梁施工に関して工期が長引く要因のひとつに、地盤の不安定さが挙げられる。軟弱な地盤に橋梁の基礎を施工する場合には、例えば地質改良を行って地盤を強化したり、地中の強固な支持地盤に届く杭を打設しこの杭に基礎を固定したりするが、これらの工事は非常に手間がかかり、しかも現地での作業となるので道路の閉鎖や一部車線の通行規制を行わざるを得ない状況になりがちである。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、軟弱地盤への橋梁の施工をなるべく短期間のうちに、もしくはたとえ全体の工期は長くなっても道路の閉鎖や一部車線の通行規制をなるべく短期間のうちに実施可能にする技術を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、次のような構成の橋梁の施工方法を採用する。
すなわち本発明に係る請求項１記載の橋梁施工用構造物は、地上に沿って配置される板状の基礎躯体と、該基礎躯体に立設される複数の脚部と、該脚部の上端に設置されて車両の通行が可能な橋梁の上部工とが一体的に設けられ、
前記基礎躯体には、地盤に貫入されることで該地盤に前記基礎躯体を固定する杭部材が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、板状の基礎躯体を直接基礎として地上に沿って配置することにより、軟弱地盤においても基礎躯体の沈下が抑えられる。さらに、基礎躯体、脚部および上部工が一体となった橋梁施工用構造物を施工現場の地上に配置し、上部工上に車両を通行させながら、基礎躯体の地盤への固定作業を行うことにより、車道の閉鎖や車線規制の実施が最小限に留められる。
【０００９】
請求項２記載の橋梁施工用構造物は、請求項１記載の橋梁施工用構造物において、前記脚部が筒状とされ、該脚部の内側を通じて前記杭部材が前記地盤に貫入されることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、脚部を杭部材のガイドとして使用することにより、杭打設時の施工性が向上する。
【００１１】
請求項３記載の橋梁施工用構造物は、請求項２記載の橋梁施工用構造物において、前記脚部と前記杭部材との間にコンクリートが打設されることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、脚部と杭部材とをコンクリートで一体化することにより、上部工を支持する脚部の強度が高められる。
【００１３】
請求項４記載の橋梁施工用構造物は、請求項１ないし３のいずれか記載の橋梁施工用構造物において、前記杭部材が円筒形の回転圧入杭であることを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、円筒形の回転圧入杭を使用することにより、杭を設置する箇所の土砂が杭内に入り込むので、土砂の掘削や排除を行う必要がなくなり、杭打設時の施工性が高まる。
【００１５】
請求項５記載の橋梁施工用構造物は、請求項４記載の橋梁施工用構造物において、前記回転圧入杭の内側にコンクリートが打設されることを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、回転圧入杭の内側にコンクリートを打設することにより杭部材の強度が高められる。上記のごとく脚部との間にもコンクリートを打設するとより効果的である。
【００１７】
請求項６記載の橋梁施工用構造物は、請求項１ないし５のいずれか記載の橋梁施工用構造物において、前記基礎躯体に、前記杭部材を前記地盤に貫入させる杭打設機が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
本発明においては、基礎躯体に杭打設機を設けておくことにより、別個に杭を打設するための機械を現場に持ち込む必要がなく、杭打設時の施工性が高まる。
【００１９】
請求項７記載の橋梁の施工方法は、地上に沿って配置される板状の基礎躯体と、該基礎躯体に立設される複数の脚部と、該脚部の上端に設置される橋梁の上部工とが一体的に設けられ、前記基礎躯体には、地盤に貫入されることで該地盤に前記基礎躯体を固定する杭部材が設けられている橋梁施工用構造物を用いて行う橋梁の施工方法であって、
前記橋梁施工用構造物を地上に配置し、前記上部工上を通行可能としながら、前記杭部材によって前記地盤に前記基礎躯体を固定することを特徴とする。
【００２０】
本発明においては、基礎躯体、脚部および上部工が一体となった橋梁施工用構造物を施工現場の地上に配置し、上部工上に車両を通行させながら、基礎躯体の地盤への固定作業を行うことにより、車道の閉鎖や車線規制の実施が最小限に留められる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る第１の実施形態を図１ないし図５に示して説明する。
図１には、交通量の多い幹線道路の交差点に構築された橋梁の一例を示している。この橋梁１は、主たる一方の道路Ａの中央に、他方の道路Ｂとの交差点を跨ぐようにして架設されている。橋梁１のうち、交差点の前後に位置するアプローチ部２，３は、主桁および横梁の直下に配設された橋脚４によって支持されている。交差点を跨ぐ跨線部５は、交差点の中に配設されたアイランドゾーン６および道路Ａの路側帯７にそれぞれ設置された鋼製の脚部８と、脚部８，８間に架設された横梁９とによって構成される門型橋脚１０によって支持されている。
【００２２】
アプローチ部２，３は、図２に示すように、地上に沿って配置される矩形で平板状の基礎躯体１１と、基礎躯体１１の４隅に立設される４本の脚部１２と、脚部１２の上端に設置されて車両の通行が可能な橋梁の上部工１３とが一体的に設けられ、基礎躯体１１には、地中の強固な支持地盤Ｇ１に貫入されることで支持地盤Ｇ１に基礎躯体１１さらには脚部１２、上部工１３を固定する杭部材１４が設けられた橋梁施工用構造物１５によって構成されている。この橋梁施工用構造物１５を、橋梁１の長さ方向に連設することにより構築されている（上部工１３は、橋梁１の長さ方向に配設される主桁、幅方向に配設される横桁、これら桁上に敷設される床版とからなり、基礎躯体１１とほぼ同様の形状をなしている）。
【００２３】
脚部１２には断面矩形の筒状をなすセル鋼管が使用されている。脚部１２の両端は基礎躯体１１、上部工１３に剛に接合されるとともに両者を貫通し、内側の空間を通じて上下が見通せるようになっており、杭部材１４は脚部１２の内側に挿入されている。杭部材１４には、円筒形の鋼管を使った回転圧入杭が採用されている。回転圧入杭とは、円筒形の鋼管を円周方向に回転させて地中にねじ込むようにした杭であり、鋼管の側面には容易にねじ込みが進むようにネジ状の螺旋条１４ａがあらかじめ形成されている。なお、橋梁１の幅方向に隣り合う杭部材１４は、それぞれ螺旋条１４ａが逆方向に形成されている。
【００２４】
基礎躯体１１には、脚部１２に挿入された杭部材１４を円周方向に回転させる杭打設機１６が設けられている。杭打設機１６は、各杭部材１４に対応して４基設けられており、杭打設後は躯体内に棄て置かれることになる。
【００２５】
上記のような構造の橋梁施工用構造物１５を用いて軟弱な地盤上にアプローチ部２を施工する方法について説明する。
まず、上り線、下り線ともに２車線ずつの道路Ａを全面的に閉鎖し、側方に仮設の道路を設定する等したうえで（図示略）、図３（ａ）に示すように、当初の車道上に橋梁施工用構造物１５を連設する（図４参照）。連設される橋梁施工用構造物１５どうしは図示しない接続金物で強固に接合する。なお、橋梁施工用構造物１５は工場または隣接する作業スペース（車道を占有することはない）において別個製作し、重機等を使って施工現場に搬入、設置する。
【００２６】
橋梁施工用構造物１５を設置したら、基礎躯体１１から舗装路面Ｒを貫通して軟弱地盤Ｇ２に達する仮アンカー１７を打ち込んで橋梁施工用構造物１５を仮止めする。そして、車線▲２▼，▲３▼の閉鎖を解除し、上部工１３上に上り線、下り線を１車線ずつ開放して仮供用を開始する。
【００２７】
上り線、下り線ともに１車線ずつの仮供用を行いながら、図３（ｂ）に示すように、杭打設機１６を駆動して杭部材１４を回転させ、地中に圧入しながら打設する。このとき、橋梁１の幅方向に隣り合う杭部材１４，１４を同時に、かつ逆方向に回転させることにより、橋梁施工用構造物１５に作用する回転反力を打ち消す作用を得る。必要であれば、軟弱地盤Ｇ２との間で仮アンカー１７に生じる水平方向の抵抗力や基礎躯体１１の自重によって軟弱地盤Ｇ２との間に生じる摩擦力を利用して回転反力を打ち消す作用を得る。
【００２８】
杭部材１４を支持地盤Ｇ１に達する所定の深さまで打設し、杭部材１４の上端が上部工１３の上面と同位（もしくはそれ以下）となったら、脚部１２内側の空間、および杭部材１４の内側の空間にコンクリート１８を打設し（図５参照）、脚部１２と杭部材１４とを一体化して上部工１３を支持する脚部１２の強度を高める（図１の橋脚４とする）。コンクリート１８の打設を終えたら上部工１３の両側に高欄１９を取り付ける。なお、高欄１９は短工期化を目指してプレキャスト化しておくことが望ましく、上部工１３に最初から設置しておいてもよい。
高欄１９の取り付けが完了したら、車線▲１▼，▲４▼の閉鎖を解除し、上り線、下り線ともに２車線ずつとして当初の道路Ａと同じ状況とする。
【００２９】
従来の施工では、まず、軟弱地盤Ｇ２に地盤改良を施したり支持地盤Ｇ１に達する杭を打設し、次に改良された地盤上や杭頭に基礎を施工し、基礎上に橋脚を立設してから上部工を施工するといった作業が一般的であり、地盤の補強からアプローチ部２，３の完成までのすべての期間において道路Ａの閉鎖や車線規制が必要であった。しかしながら、上記のような構造の橋梁施工用構造物１５を用いて作業を進めることにより、アプローチ部２，３の施工に際して道路Ａの閉鎖期間を最小限に抑えることができる。
【００３０】
ところで、本実施形態においては杭部材１４を脚部１２のセル鋼管を通じて打設し、その後両者をコンクリート１８で一体化したが、脚部１２がそれ自体で十分に強度を有するものであれば、杭部材１４は脚部１２を通さずに基礎躯体１１に係わらせて打設するようにしても構わない。この場合の脚部１２の構造は鋼管製に限らず、鉄筋コンクリート製その他の構造であっても構わない。
【００３１】
本実施形態においては杭部材１４に回転圧入杭を採用したが、その他の杭構造を採用しても構わない。また、杭打設機１６は必ずしも基礎躯体１１に設ける必要はなく別個に用意してもよいし、基礎躯体１１に捨て置かず杭打設後に撤去して再利用してもよい。
【００３２】
本実施形態においては杭部材１４を強固な支持地盤Ｇ１に達するまで打設して橋梁施工用構造物１５を支持地盤Ｇ１に支持させたが、上記のような構造を採用した橋梁施工用構造物１５を軟弱地盤Ｇ２だけでも充分に支持できることが明らかな場合、橋梁施工用構造物１５を設置する箇所の舗装が橋梁施工用構造物１５を支持できる程度に強固になされている場合等には杭部材１４の打設を軟弱地盤Ｇ２のみに留めても問題ない。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、軟弱地盤上への橋梁の施工にあたって車道の閉鎖や車線規制の実施が最小限に留められるので、周辺地域への社会的、経済的な損失を最小限に抑えることができ、工事自体の施工費と合わせた整備事業の支出を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す図であって、立体交差の高架橋を示す斜視図である。
【図２】橋梁施工用構造物の斜視図である。
【図３】アプローチ部を施工する際の状態説明図である。
【図４】連設された複数の橋梁施工用構造物を示す側面図である。
【図５】図３におけるＶ−Ｖ線矢視断面図である。
【符号の説明】
１　　　　橋梁
２，３　　アプローチ部
４　　　　橋脚
１１　　　基礎躯体
１２　　　脚部
１３　　　上部工
１４　　　杭部材
１５　　　橋梁施工用構造物
１６　　　杭打設機
Ｇ１　　　支持地盤
Ｇ２　　　軟弱地盤
Ａ，Ｂ　　道路
【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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