(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設路盤面下の地盤中に構成され、既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物であって、上記既設路盤面下の地盤中に埋設される門型支持体と該門型支持体の側壁下端部に配置される複数の既製杭及び該門型支持体の両側壁間に設置されて該門型支持体と一体に結合している場所打ちコンクリート杭から構成され、該場所打ちコンクリート杭は、門型支持体の両側壁間に形成される空間に充填されたコンクリートで門型支持体と一体に結合されることを特徴とする既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物。
【請求項２】
門型支持体が、既設路盤面下の地盤中に埋設される充填コンクリート製筒状鋼管を結合して成ることを特徴とする請求項１に記載の既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物。
【請求項３】
充填コンクリート製筒状鋼管が、筒状鋼管軸の直角方向に水平力の伝達を可能にし、該門型支持体の側壁下端部において地盤の鉛直方向に埋設される既製杭の上端部と剛接合することを特徴とする請求項１又は２に記載の既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物。
【請求項４】
既設路盤面下の地盤中に水平方向に埋設した門型支持体を構成し、該門型支持体の側壁下端部に作業空間を形成する工程、該作業空間から下方地盤に向けて鉛直方向に複数の既製杭を圧入する工程、該門型支持体の側壁下端部の作業空間内にコンクリートを充填して門型支持体と既製杭とを一体化する工程、該門型支持体の両側壁間に作業空間を形成する工程、該作業空間から下方地盤の鉛直方向に場所打ちコンクリート杭を構築する工程及び該門型支持体の作業空間にコンクリートを充填して門型支持体と場所打ちコンクリート杭とを一体に結合する工程から成ることを特徴とする既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物の施工法。
【請求項５】
門型支持体と側壁下端部に形成される作業空間が、充填コンクリート製筒状鋼管を水平方向に埋設して成る門型支持体の天井部と該天井部から充填コンクリート製筒状鋼管を鉛直方向に埋設して成る門型支持体の側壁及び該側壁の下端部に形成される作業空間から構成されることを特徴とする請求項４に記載の既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物の施工法。
【請求項６】
下方地盤に向ける鉛直方向の既製杭の圧入が、該側壁下端部に形成される作業空間の上面に配置したジャッキ装置を用いて分割した既製杭を継ぎ足しながら順次に実施されることを特徴とする請求項４又は５に記載の既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物の施工法。
【請求項７】
門型支持体の両側壁間に作業空間を形成する工程が、充填コンクリート製筒状鋼管から成る門型支持体の天井部における沈下量を計測しながら門型支持体の内部地盤を掘削することを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物の施工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物とその施工法に関し、特に、モルタルの墳発、地盤の隆起及び既設路盤面の沈下を抑制しながら高精度に施工すると共に場所打ちコンクリート杭の施工コストを低減する既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物とその施工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来における基礎構造物の例としては、図１４に示すように既設路盤面３下の地盤５中に基礎構造物３０を構成して線路用橋梁４などの路盤面上の構造物を支持しており、以下の工程によって施工されていた。
▲１▼  既設路盤面３下の地盤５中に所定の距離を隔てて、一対の立坑を築造する。
▲２▼  一対の立坑の一方から筒状鋼製管３１の推進埋設予定部に向けて水平方向に薬液１４を注入した後に、筒状鋼製管３１を門型に施工して筒状鋼製管３１内にコンクリート３２を打設する。
▲３▼  門型に施工した筒状鋼製管の下方を、門型の内面を掘削しても門型に施工した筒状鋼製管が沈下しないように、一方の立て坑より水平あるいは斜めに地盤に向け噴射注入するセメントミルクと現地土壌とで形成できるソイルセメント改良体等によって地盤改良３３すると共に、門型の内面を掘削して作業空間３４を形成する。
▲４▼  作業空間３４の下方地盤３５に向けて場所打ちコンクリート杭３６を築造した後に、作業空間内にコンクリート３７を打設して筒状鋼製管３１と場所打ちコンクリート杭３６とを一体化する。
【０００３】
本施工例にあっては、水平施工の可能な地盤改良工法として、地盤を弛めることが少ないというメリットがあるものの、薬液注入や地盤改良を必須にしているために、筒状鋼製管を門型に施工しながら地盤を弛め無いように施工し、モルタルの墳発や地盤の隆起が発生しないように施工する必要があると共に、以下の各点について慎重に対応する必要があった。
▲１▼  既設路盤面の沈下量を制御する対応策を講じる。
▲２▼  改良地盤強度の確認ができる方策を講じる。
▲３▼  工期が長期に及ばない方策を講じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記例の問題点に鑑みて要する必要を緩和するために提案するものであり、地盤改良で発生するモルタルの墳発や地盤の隆起もしくは既設路盤面の沈下を抑制することで高精度に施工すると共に、門型支持体の側壁下端部に既製杭を配置することで、門型支持体内に場所打ちコンクリート杭の作業空間を形成する際は既設路盤面の沈下を防止し、場所打ちコンクリート杭の形成後には既設路盤面上の構造物を共に支持して場所打ちコンクリート杭の杭径や杭本数等の規模を削減して、総合的なコストダウンを図れる既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物とその施工法を提供している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明である既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物は、既設路盤面下の地盤中に構成され、既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物であって、上記既設路盤面下の地盤中に埋設される門型支持体と門型支持体の側壁下端部に配置される複数の既製杭及び門型支持体の両側壁間に設置されて門型支持体と一体に結合している場所打ちコンクリート杭から構成され、場所打ちコンクリート杭は、門型支持体の両側壁間に形成される空間に充填されたコンクリートで門型支持体と一体に結合されて構成されており、地盤改良工事を不要にすることから、モルタルの墳発や地盤の隆起及び路盤面支持機構の沈下を抑制して高精度に施工できると共に場所打ちコンクリート杭の小径化を図っており、さらに、基礎構造物の強度を確保している。
【０００６】
請求項２に記載の発明である既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物は、請求項１に記載の基礎構造物において、門型支持体を既設路盤面下の地盤中に埋設される充填コンクリート製筒状鋼管の結合で構成することを特徴としており、上記機能に加えて、基礎構造物の耐久力を向上させている。
【０００７】
請求項３に記載の発明である既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物は、請求項１又は2に記載の基礎構造物において、充填コンクリート製筒状鋼管は筒状鋼管軸の直角方向に水平力の伝達を可能にして、門型支持体の側壁下端部において地盤の鉛直方向に埋設される既製杭の上端部と剛接合することを特徴としており、上記機能に加えて、基礎構造物の沈下量を抑制して安定性を確保している。
【０００９】
請求項４に記載の発明である既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物の施工法は、既設路盤面下の地盤中に水平方向に埋設した門型支持体を構成し、門型支持体の側壁下端部に作業空間を形成する工程、作業空間から下方地盤に向けて鉛直方向に複数の既製杭を圧入する工程、門型支持体の側壁下端部の作業空間内にコンクリートを充填して門型支持体と既製杭とを一体化する工程、門型支持体の両側壁間に作業空間を形成する工程、作業空間から下方地盤の鉛直方向に場所打ちコンクリート杭を構築する工程及び門型支持体の作業空間にコンクリートを充填して門型支持体と場所打ちコンクリート杭とを一体に結合する工程から成り、地盤改良工事を不要にしてモルタルの墳発や地盤の隆起及び路盤面支持機構の沈下を抑制しながら、基礎構造物を安全かつ高精度に施工している。
【００１０】
請求項５に記載の発明である既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物の施工法は、請求項４に記載の基礎構造物の施工法において、門型支持体と側壁下端部に形成される作業空間を、充填コンクリート製筒状鋼管を水平方向に埋設して成る門型支持体の天井部と天井部から充填コンクリート製筒状鋼管を鉛直方向に埋設して成る門型支持体の側壁及び側壁の下端部に形成される作業空間から構成することを特徴としており、上記機能に加えて、沈下を抑制しながらの安定した施工状態を維持している。
【００１１】
請求項６に記載の発明である既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物の施工法は、請求項４又は５に記載の基礎構造物の施工法において、下方地盤に向ける鉛直方向の既製杭の圧入を側壁下端部に形成される作業空間の上面に配置したジャッキ装置を用いて分割した既製杭を継ぎ足しながら順次に実施することを特徴としており、上記機能に加えて、基礎構造物の沈下を回避しながらの既製杭の施工を円滑かつ確実にしている。
【００１２】
請求項７に記載の発明である既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物の施工法は、請求項４乃至６のいずれかに記載の基礎構造物の施工法において、門型支持体の両側壁間に作業空間を形成する工程を、充填コンクリート製筒状鋼管から成る門型支持体の天井部における沈下量を計測しながら門型支持体の内部地盤を掘削することを特徴としており、上記機能に加えて、基礎構造物の沈下を抑制して既設路盤面上に在る構造物の安定的な支持を確実にしている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明による既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物は、基本的に、既設路盤面下の地盤中に構成され、既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物において、上記既設路盤面下の地盤中に埋設される門型支持体と門型支持体の側壁下端部に配置される複数の既製杭及び門型支持体の両側壁間に設置されて門型支持体と一体に結合している場所打ちコンクリート杭から構成されており、具体的には、門型支持体を既設路盤面下の地盤中に埋設される充填コンクリート製筒状鋼管の結合で構成すること、充填コンクリート製筒状鋼管は筒状鋼管軸の直角方向に水平力の伝達を可能にして門型支持体の側壁下端部において地盤の鉛直方向に埋設される既製杭の上端部と剛接合すること及び場所打ちコンクリート杭を門型支持体の両側壁間に形成される空間に充填されたコンクリートで門型支持体と一体に結合することを特徴にしている。
【００１４】
以下に、本発明による既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、理解を容易にするために同一の部位については従来例と同様の符号を用いている。
【００１５】
図１は、線路用橋梁に対して本発明による既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物を適用した実施の形態であり、線路用橋梁の一方側のみを断面で示している。
【００１６】
図において、基礎構造物１は、道路２を跨ぐことからスパンが大きくなっている既設路盤面３の上に構築されている線路用橋梁４を両端において支持している。
【００１７】
基礎構造物１は、既設路盤面３の地盤５中に埋設される門型支持体６とこの門型支持体６を構成している側壁７、７の下端部８に配置されている複数の既製杭９及び門型支持体６の内側に配置されてコンクリート３７を打設することで門型支持体６と一体化している場所打ちコンクリート杭２６とから構成されている。
【００１８】
門型支持体６は、充填コンクリート製筒状鋼管１１を水平方向に結合して形成する天井部１２と天井部１２の両側に垂直方向に積層して形成される側壁７、７とから構成されている。天井部１２として水平方向に配置され、側壁７、７として垂直方向に積層されている充填コンクリート製筒状鋼管１１は、相互に筒状鋼管軸の直角方向における水平力と垂直方向の圧縮力を伝達できるように強固に結合されており、門型に形成することによって線路用橋梁４に対する保持力を強化している。
【００１９】
門型支持体６の両側に形成されている側壁７、７の下端部８には、地盤の鉛直方向に埋設される複数の既製杭９がそれぞれに配置されており、側壁の下端部８と既製杭９の上端部とは剛接合によって一体化され、門型支持体６は既製杭９によって支持されることで、基礎構造物１の沈下を防止している。
【００２０】
充填コンクリート製筒状鋼管１１の形成は、ＰＣ鋼管杭の埋設方式や筒状鋼管のみを穿孔掘進させた後にコンクリートを充填させる方式等の各種形態が採用可能であるが、いずれの形態においても、筒状鋼管軸の直角方向における水平力と垂直方向の圧縮力を伝達できる機能を確立できる形態であれば、基礎構造物１が構成される門型支持体６を構築できる。
【００２１】
門型支持体６は、以上のように両側に形成されている側壁７、７の下端部８に複数の既製杭９を剛接合してその沈下を防止すると共に、門型支持体６の内側に場所打ちコンクリート杭２６を配置して、門型支持体６と場所打ちコンクリート杭２６とを充填されるコンクリート３７によって一体化することで、基礎構造物１を複数の既製杭９と場所打ちコンクリート杭２６とで相互に補完し合いながら支持して堅固な形態に構成することができる。
【００２２】
以上の実施の形態に基づく詳細な説明で明らかなように、本発明による基礎構造物は、門型支持体に配置した複数の既製杭による支持と相俟って、地盤改良工事を不要にすることから、モルタルの墳発や地盤の隆起及び路盤面支持機構の沈下を抑制して高精度に施工できると共に、強度と耐久力を向上させながら場所打ちコンクリート杭の小径化を図ることができる。
【００２３】
次に、本発明による既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物の施工法について説明する。
【００２４】
本発明による施工法は、基本的に、既設路盤面下の地盤中に水平方向に埋設した門型支持体を構成し、門型支持体の側壁下端部に作業空間を形成する工程、作業空間から下方地盤に向けて鉛直方向に複数の既製杭を圧入する工程、門型支持体の側壁下端部の作業空間内にコンクリートを充填して門型支持体と既製杭とを一体化する工程、門型支持体の両側壁間に作業空間を形成する工程、作業空間から下方地盤の鉛直方向に場所打ちコンクリート杭を構築する工程及び門型支持体の作業空間にコンクリートを充填して門型支持体と場所打ちコンクリート杭とを一体に結合する工程から成り、具体的には、門型支持体と側壁下端部に形成される作業空間を充填コンクリート製筒状鋼管を水平方向に埋設して成る門型支持体の天井部と天井部から充填コンクリート製筒状鋼管を鉛直方向に埋設して成る門型支持体の側壁及び側壁の下端部に形成される作業空間から構成すること、下方地盤に向ける鉛直方向の既製杭の圧入を側壁下端部に形成される作業空間の上面に配置したジャッキ装置を用いて分割した既製杭を継ぎ足しながら順次に実施すること及び門型支持体の両側壁間に作業空間を形成する工程を充填コンクリート製筒状鋼管から成る門型支持体の天井部における沈下量を計測しながら門型支持体の内部地盤を掘削することを特徴にしている。
【００２５】
以下に、本発明による施工法の実施の形態を図２〜１４に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図２は、既設路盤面下の地盤中に基礎構造物を構成する以前に、門型支持体の構築予定部を挟んだ両側に築造する立坑の断面図である。
【００２７】
本実施の形態では、既設路盤面３の上面に線路用橋梁４を構築しており、線路用橋梁４の左右側において、線路用橋梁４を挟んだ両側の既設路盤面３には、門型支持体を構築する等の作業を実施するために門型支持体の構築予定部を挟む前後側に一対の立坑１３、１３を築造している。
【００２８】
図３は、基礎構造物の門型支持体を構築する既設路盤面下の断面図である。
本工程では、門型支持体の施工に際して、鋼管推進掘削時における止水対策として門型支持体を構築する予定部に対して、各立坑１３から水平方向に薬液１４を注入することで鋼管推進掘削の安全性を図っている。
【００２９】
門型支持体６は、天井部１２とその両側を構成する側壁７、７とから構成されており、本実施の形態では、補強された既設路盤面５の地盤中に充填コンクリート製筒状鋼管１１を水平方向に埋設することで、門型支持体６を構成している。
【００３０】
門型支持体６の天井部１２は、充填コンクリート製筒状鋼管１１を水平方向に埋設して、筒状鋼管軸の直角方向における水平力を相互に伝達できるように強固に結合することで形成されている。同様に、門型支持体６の側壁７は、充填コンクリート製筒状鋼管１１を垂直方向に積層して圧縮力を伝達できるように構成しているが、側壁７の下端部８に位置する２個の筒状空洞鋼管１５、１５に関しては、コンクリートの充填を無くして作業空間１６を構成している。
【００３１】
筒状空洞鋼管１５の埋設は、充填コンクリート製筒状鋼管１１の埋設と異なる施工法を採用するものであり、本実施の形態では、図４に示すように到達側の立坑からＰＣ鋼より線１７、１７で筒状空洞鋼管１５を牽引装置１７’、１７’によって牽引している。筒状空洞鋼管１５の先端には掘削装置１８が装備されており、筒状空洞鋼管１５の埋設を高速で精度良く施工できる優位さを発揮している。
【００３２】
しかして、筒状空洞鋼管１５の埋設は、上述の門型支持体６における天井部１２と側壁７、７とを構成する際にも採用することが可能であり、図５に示すように充填コンクリート製筒状鋼管１１の埋設に替えて、最初に筒状空洞鋼管１５を埋設し、しかる後にコンクリート１９を充填して充填コンクリート製筒状鋼管１１と同等にする施工法も実施できるものである。
【００３３】
本発明による基礎構造物の施工法では、門型支持体の側壁下端部に作業空間を形成した後に複数の既製杭を圧入する工程が採用されており、本実施の形態では図６、７に示すように施工している。
【００３４】
図６は、門型支持体の側壁下端部に形成された作業空間から既製杭を施工する工程を示している。
【００３５】
本工程では、側壁７の下端部８に位置する２個の筒状空洞鋼管１５、１５に形成された作業空間１６から、下方の地盤に向けて鉛直方向の既製杭９を圧入している。既製杭９の圧入は、作業空間１６の上面に配置したジャッキ装置２０を用いながら、分割した直管２１を継ぎ足すことによって順次に実施されると共に、圧入の際には既設杭９の支持力が計測される。
【００３６】
所定の深度まで既製杭９が圧入されると、門型支持体と既製杭とは一体化するが、これらの工程は図７において示されている。
【００３７】
図７（ａ）は、門型支持体と既製杭とが一体化した状態を示す断面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の（Ｂ）部分における拡大図、図７（ｃ）は、図７（ａ）の（Ｃ）部分における拡大図である。
【００３８】
作業空間１６を形成している筒状空洞鋼管１５、１５は、その間の底板をくり貫いて既製杭の圧入施工を実施しているので、そのくり貫き孔は、既製杭９の圧入作業後に図７（ｂ）に示すように蓋２２によって穴埋めされている。
【００３９】
一方、図７（ｃ）では、側壁７の下端部８と既製杭９の先端を一体化するために、固定機構２３が用いられている状態を示しており、施工後に蓋材２４によってカバーされている。
【００４０】
以上の施工が行われた後は、図７（ａ）のように作業空間１６の全体を中詰コンクリート２５によって充填されており、門型支持体６と既製杭９とが一体化した状態に構成されている。
【００４１】
図８は、門型支持体が構成された後に行われる、門型支持体の内側に場所打ちコンクリート杭を施工するための作業空間を形成する工程を示している。
門型支持体６を既製杭９と一体化することで、地盤中での設置が堅固に構成されると、次の工程として門型支持体６の内側に場所打ちコンクリート杭を施工するために作業空間１０を形成している。
【００４２】
作業空間１０の形成は、既製杭９の支持によって両側壁の設置状態を確立していることで門型支持体６の支持状態は堅固であり、本質的に安全な施工が可能である。
【００４３】
しかるに、本発明による基礎構造物の施工法では、これに加えて、充填コンクリート製筒状鋼管１１から成る門型支持体６の天井部１２を計測することによって、その沈下量が安全範囲にあることを確認しながら門型支持体の内部地盤を掘削して、さらにその安全性を確認しながら掘削作業を推進している。
【００４４】
図９は、門型支持体の内側に場所打ちコンクリート杭を施工する工程を示している。
【００４５】
場所打ちコンクリート杭２６の施工は、必要に応じて薬液注入１４を伴いながら通常の施工法によって行われるが、門型支持体６の内側に形成されている作業空間１０は、両側壁７、７が既製杭９の支持によってその設置状態を確立していることから、門型支持体６の支持状態が堅固であり、場所打ちコンクリート杭２６の安全な施工を可能にしている。
【００４６】
この際に施工する場所打ちコンクリート杭２６は、門型支持体６を支持している既製杭９の補完的機能と相俟って、その杭径や杭本数等の規模を従来のものに比較して大幅に削減することを可能にしており、基礎構造物の総合的なコストダウンを図っている。
【００４７】
図１０は、門型支持体の内側にコンクリートを充填して門型支持体と場所打ちコンクリート杭とを一体化する工程を示している。
【００４８】
作業空間１０において場所打ちコンクリート杭２６の施工が完了すると、作業空間１０にはコンクリート３７の打設が行われており、場所打ちコンクリート杭２６の頭部と門型支持体６との一体化が図られている。
【００４９】
以上の工程によって、既設路盤面３下の地盤５中に門型支持体６が構成されると、既製杭９と場所打ちコンクリート杭２６とは、図１１の平面図に見られるように既製杭９が門型支持体６の両側壁７、７に沿って設置されると同時に、場所打ちコンクリート杭２６が門型支持体６の内部に設置されている。
【００５０】
これによって、基礎構造物１は、門型支持体６、既製杭９及び場所打ちコンクリート杭２６によって一体に構成することで、既製杭９が場所打ちコンクリート杭の作業空間を形成する際は既設路盤面の沈下を防止し、場所打ちコンクリート杭の形成後には既設路盤面上の構造物を共に支持していることで場所打ちコンクリート杭２６の杭径や杭本数等の規模を既製杭９との兼ね合いによって決定している。
【００５１】
従って、基礎構造物１は、既製杭９と場所打ちコンクリート杭２６の働きによって、地盤改良のような従来の施工手段を要しなくても門型支持体６の沈下を確実に防止しており、基礎構造物１は既設路盤面上の構造物を既製杭９と場所打ちコンクリート杭２６とが協働して支持していることから、場所打ちコンクリート杭の杭径や杭本数等の規模を従来のものより削減して、総合的にコストの削減を達成している。
【００５２】
図１２、１３に示す工程は、基礎構造物を完成させて新しい桁に架け替えるものであり、従来と同様の方法で施工している。
【００５３】
図１２は、立坑を撤去する工程であり、その後に線路用橋梁４に影響を与えないようにしながら既設路盤面３の上に工事桁２７を設置している。又、図１３は、線路用橋梁４に対して新規の支持状態を形成する状態を示しており、線路用橋梁４の両側に設置されている基礎構造物１、１の間に、横引き架設工法やキャリア架設工法等によって新規桁２８が架け替えられている。
【００５４】
以上のように、本発明による既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物の施工法は、既設路盤面下の地盤中に水平方向に埋設した門型支持体を構成し、門型支持体の側壁下端部に作業空間を形成する工程、作業空間から下方地盤に向けて鉛直方向に複数の既製杭を圧入する工程、門型支持体の側壁下端部の作業空間内にコンクリートを充填して門型支持体と既製杭とを一体化する工程、門型支持体の両側壁間に作業空間を形成する工程、作業空間から下方地盤の鉛直方向に場所打ちコンクリート杭を構築する工程及び門型支持体の作業空間にコンクリートを充填して門型支持体と場所打ちコンクリート杭とを一体に結合する工程から成るので、地盤改良工事を不要にしてモルタルの墳発や地盤の隆起及び路盤面支持機構の沈下を抑制しながら、基礎構造物を安全かつ高精度に施工している。
【００５５】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明による基礎構造物とその施工法は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、門型支持体の形態やその具体的な施工法等に関して、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明である既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物は、既設路盤面下の地盤中に構成され、既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物であって、上記既設路盤面下の地盤中に埋設される門型支持体と門型支持体の側壁下端部に配置される複数の既製杭及び門型支持体の両側壁間に設置されて門型支持体と一体に結合している場所打ちコンクリート杭から構成され、場所打ちコンクリート杭は、門型支持体の両側壁間に形成される空間に充填されたコンクリートで門型支持体と一体に結合されて構成されているので、門型支持体の側壁下端部に配置の既製杭による支持と相俟って地盤改良工事を不要にすることで、以下の効果を奏している。
１．地盤を弛めることなく施工できる。
２．地盤改良のように、モルタルの墳発や地盤の隆起を発生させない。
３．既設路盤面の沈下を抑制して高精度に施工できる。
４．既製杭によって、作業空間の形成までは既設路盤面の沈下を防止し、場所打ちコンクリート杭の形成後には既設路盤面上の構造物を共に支持して場所打ちコンクリート杭の杭径や杭本数等の規模を削減できる。
５．基礎構造物の総合的なコストダウンを図れる。
６．基礎構造物の強度を確保できる。
【００５７】
請求項２に記載の発明である既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物は、請求項１に記載の基礎構造物において、門型支持体を既設路盤面下の地盤中に埋設される充填コンクリート製筒状鋼管の結合で構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、基礎構造物の耐久力を向上させる効果を奏している。
【００５８】
請求項３に記載の発明である既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物は、請求項１又は2に記載の基礎構造物において、充填コンクリート製筒状鋼管は筒状鋼管軸の直角方向に水平力の伝達を可能にして、門型支持体の側壁下端部において地盤の鉛直方向に埋設される既製杭の上端部と剛接合することを特徴としているので、上記効果に加えて、基礎構造物の沈下量を抑制して安定性を確保する効果を奏している。
【００６０】
請求項４に記載の発明である既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物の施工法は、既設路盤面下の地盤中に水平方向に埋設した門型支持体を構成し、門型支持体の側壁下端部に作業空間を形成する工程、作業空間から下方地盤に向けて鉛直方向に複数の既製杭を圧入する工程、門型支持体の側壁下端部の作業空間内にコンクリートを充填して門型支持体と既製杭とを一体化する工程、門型支持体の両側壁間に作業空間を形成する工程、作業空間から下方地盤の鉛直方向に場所打ちコンクリート杭を構築する工程及び門型支持体の作業空間にコンクリートを充填して門型支持体と場所打ちコンクリート杭とを一体に結合する工程から成るので、門型支持体の側壁下端部に配置の既製杭による支持と相俟って地盤改良工事を不要にすることで、以下の効果を奏している。
１．地盤を弛めることなく施工できる。
２．地盤改良のように、モルタルの墳発や地盤の隆起を発生させない。
３．事前に現位置での既製杭の支持力を確認し、門型支持体の内側を掘削して作業空間を構築する時に、沈下しない状態を形成できる。
４．沈下量を計測することにより、万一不慮の状態を生じても門型支持体が沈下しないように施工状態を確認しながら工事を遂行できる。
５．既設路盤面の沈下を抑制して高精度に施工できる。
６．既製杭によって、作業空間の形成までは既設路盤面の沈下を防止し、場所打ちコンクリート杭の形成後には既設路盤面上の構造物を共に支持して場所打ちコンクリート杭の杭径や杭本数等の規模を削減できる。
７．基礎構造物の総合的なコストダウンを図れる。
８．工期を短縮できる。
【００６１】
請求項５に記載の発明である既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物の施工法は、請求項４に記載の基礎構造物の施工法において、門型支持体と側壁下端部に形成される作業空間を、充填コンクリート製筒状鋼管を水平方向に埋設して成る門型支持体の天井部と天井部から充填コンクリート製筒状鋼管を鉛直方向に埋設して成る門型支持体の側壁及び側壁の下端部に形成される作業空間から構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、沈下を抑制しながらの安定した施工状態を維持できる効果を奏している。
【００６２】
請求項６に記載の発明である既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物の施工法は、請求項４又は５に記載の基礎構造物の施工法において、下方地盤に向ける鉛直方向の既製杭の圧入を側壁下端部に形成される作業空間の上面に配置したジャッキ装置を用いて分割した既製杭を継ぎ足しながら順次に実施することを特徴としているので、上記効果に加えて、基礎構造物の沈下を回避しながらの既製杭の施工を円滑かつ確実にする効果を奏している。
【００６３】
請求項７に記載の発明である既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物の施工法は、請求項４乃至６のいずれかに記載の基礎構造物の施工法において、門型支持体の両側壁間に作業空間を形成する工程を、充填コンクリート製筒状鋼管から成る門型支持体の天井部における沈下量を計測しながら門型支持体の内部地盤を掘削することを特徴としているので、上記効果に加えて、基礎構造物の沈下を抑制して既設路盤面上に在る構造物の安定的な支持を確実にする効果を奏している。
【図面の簡単な説明】
【  図１】本発明による既設路盤面上の構造物を支持する基礎構造物を線路用橋梁に適用した実施の形態図
【  図２】既設路盤面下の地盤中に築造する立坑の断面図
【  図３】門型支持体を構築する既設路盤面下の断面図
【  図４】到達側の立坑から筒状空洞鋼管を牽引する実施の形態図
【  図５】筒状空洞鋼管を埋設した後にコンクリートを充填する実施の形態図
【  図６】門型支持体の側壁下端部に形成された作業空間から既製杭を施工する工程図
【  図７】門型支持体と既製杭とが一体化した状態を示す断面図
【  図８】門型支持体の内側に作業空間を形成する工程図
【  図９】門型支持体の内側に場所打ちコンクリート杭を打設する工程図
【  図１０】門型支持体の内側にコンクリートを充填する工程図
【  図１１】門型支持体における既製杭の設置平面図
【  図１２】基礎構造物間に作業桁を設置する工程図
【  図１３】基礎構造物間に新規の桁を掛け渡す工程図
【  図１４】従来における基礎構造物の施工断面図
【符号の説明】
１  基礎構造物、  ２  道路、  ３  既設路盤面、  ４  線路用橋梁、
５  地盤、  ６  門型支持体、  ７  側壁、  ８  下端部、  ９  既製杭、
１０  作業空間、  １１  充填コンクリート製筒状鋼管、  １２  天井部、
１３  立坑、  １４  薬液注入、  １５  筒状空洞鋼管、  １６  作業空間、
１７  ＰＣ鋼より線、  １７’  牽引装置、  １８  掘削装置、
１９  コンクリート、  ２０  ジャッキ装置、  ２１  既製杭、  ２２  蓋、
２３  固定機構、  ２４  蓋材、  ２５  中詰めコンクリート、
２６  場所打ちコンクリート杭、  ２７  工事桁、  ２８  新規桁、
３０  基礎構造物、  ３１  筒状鋼製管、  ３２  コンクリート、
３３  地盤改良、  ３４  作業空間、  ３５  下方地盤、
３６  コンクリート杭、  ３７  コンクリート、
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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