(57)【要約】【課題】現場打ちコンクリートよりも効率の良い施工が可能なプレキャストボックスカルバートを利用することにより、耐用年数を経過し老朽化した橋梁の補強を効率よく行う。【解決手段】本発明に係る橋梁の補強方法は、底版と、前記底版から起立させた側版と、側版間に架設された頂版とを備えたプレキャストボックスカルバートを橋梁の下方に開口部が河川の流れ方向に開口するように敷設する敷設工程と、前記プレキャストボックスカルバートの頂版と前記橋梁との間に当該橋梁に掛る荷重を前記ボックスカルバートへ伝えるための充填材を充填する充填工程とを有する。【選択図】図１
2016196799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両川岸間の距離が１５ｍ未満である河川に架けられた橋梁の補強方法であって、
底版と、前記底版から起立させた側版と、側版間に架設された頂版とを備えたプレキャストボックスカルバートを橋梁の下方に開口部が河川の流れ方向に開口するように敷設する敷設工程と、
前記プレキャストボックスカルバートの頂版と前記橋梁との間に当該橋梁に掛る荷重を前記ボックスカルバートへ伝えるための充填材を充填する充填工程と
を有する橋梁の補強方法。
【請求項２】
プレキャストボックスカルバートが前記河川の延伸方向に沿って分割された複数のコンクリート部材を有するものであって、
前記敷設工程が、前記河川の川底に打設された基礎コンクリート上における前記橋梁から平面視異なる載置領域に前記コンクリート部材を載置し、しかる後に当該コンクリート部材を前記橋梁に対し平面視重複する支持領域へ移動させるものである請求項１記載の橋梁の補強方法。
【請求項３】
前記敷設工程が、前記基礎コンクリートにおける支持領域上に河川の延伸方向に沿って並べられた複数の前記コンクリート部材に対し、前記延伸方向にプレストレスを付与する手順を含む請求項２記載の橋梁の補強方法。
【請求項４】
前記充填工程が、前記頂版の上面のうち、少なくとも前記側版の上方に前記充填材を充填する手順を含む請求項１、２又は３記載の橋梁の補強方法。
【請求項５】
前記充填材が、コンクリート又はモルタルであり、
前記充填工程が、前記頂版の上面の全域に亘って前記コンクリート又はモルタルを打設するものである請求項１、２、３又は４記載の橋梁の補強方法。
【請求項６】
前記敷設工程が、前記橋梁における前記河川の川岸から離間した中間位置に前記側版を位置付けるように前記プレキャストボックスカルバートを敷設する工程である請求項１、２、３、４又は５記載の橋梁の補強方法。
【請求項７】
前記側版が、前記河川の川岸に近接した位置に敷設されるものであり、
前記充填工程が、前記川岸及び前記側版の間にコンクリートを隙間無く打設する手順を含む請求項１、２、３、４又は５記載の橋梁の補強方法。
【請求項８】
前記プレキャストボックスカルバートの前記底版が正面視複数に分断された形状をなすものであり、
前記敷設工程が、前記基礎コンクリート上に敷設された前記複数の底版間に別体のコンクリートを設ける手順を含む請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の橋梁の補強方法。
【請求項９】
前記側版の前記河川における水の流れ方向上流側に前記水の流れを誘導する水流調整部材を設けた請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の橋梁の補強方法。
【請求項１０】
複数の杭を打ち込むことにより、前記底版を支持層に対して支持させている請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９記載の橋梁の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川に架設されている既存の橋梁を補強する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、河川に架設されている既存の橋梁のうち、予め設定された耐用年数が経過する期限が近付いている橋梁が多く存在している（例えば、特許文献１参照）。そこで現在、これら期限が近いとされる多くの橋梁に対し、順次架け替え工事が行われている。
【０００３】
斯かる橋梁の架け替え工事を行う際には、一度別の箇所に仮の橋梁を建設しておき、その間に老朽化した既存の橋梁を取り壊し、さらに新しい橋梁を建設し、しかる後に前記仮の橋梁を撤収するといった手順を経るのが一般的である。そして新しく架けられる橋梁は現在、その殆どのものがコンクリート製となっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０５５１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上述したとおり、架け替えを要する橋梁が多い現状では、上記手順を経るために一つの橋梁毎に多大な工期及び作業量を要する。このような現状のもと、限られた作業量では、橋梁の架け替えが追いつかないために耐用年数が経過する前に架け替え工事が実施し得ず、老朽化したまま放置された橋梁を発生させてしまうといった不具合も懸念されている。
【０００６】
本発明は、このような不具合に着目したものであり、耐用年数を経過し老朽化した橋梁の発生を有効に回避することができる方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【０００８】
すなわち本発明に係る橋梁の補強方法は、両川岸間の距離が１５ｍ未満である河川に架けられた橋梁の補強方法であって、底版と、前記底版から起立させた側版と、側版間に架設された頂版とを備えたプレキャストボックスカルバートを橋梁の下方に開口部が河川の流れ方向に開口するように敷設する敷設工程と、前記プレキャストボックスカルバートの頂版と前記橋梁との間に当該橋梁に掛る荷重を前記ボックスカルバートへ伝えるための充填材を充填する充填工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
すなわち本発明は、現在架け替えを必要とする橋梁の大部分は、河川の川幅が１５ｍ以下である箇所に架けられたもの、すなわち中小の河川に対して架設されるという点と、そのような中小の河川に架けるようなコンクリート構造体の大きさが、プレキャストコンクリート製品により好適に対応し得る点という二つの点に初めて着目することにより達成されたものである。
【００１０】
またここで、「充填」とは、必ずしも液状のコンクリート、モルタルを隙間無く栓をするように打ち込んでいく態様に限られない。すなわち「充填」とは、橋梁と頂版との間に、橋梁から頂版への荷重の伝達が行い得る状態で介在する態様を広く指し示す概念である。
【００１１】
また「プレキャストボックスカルバート」とは、所謂正面視ロの字形のものに限られない。例えば底版が正面視分割されているコンクリート二次製品であっても良い。その場合、一部を現場打ちのコンクリートによりプレキャスト製底版間を埋めるように施工してもよい。
「プレキャストボックスカルバート」とは、例えば、正面視Ｕ字型のコンクリート二次製品を使用したものであってもよい。例えば、コンクリート二次製品として、底版と、この底版の両端部から立設された左右の側版とを一体的に構成し、正面視Ｕ字型をなすものを適用し、当該正面視Ｕ字型をなすコンクリート二次製品における側版の上端部間に、他のコンクリート二次製品である床版たる頂版を架設することにより、全体として正面視ロ字形の部分を有したプレキャストボックスカルバートを構成するようにしてもよい。
【００１２】
このようなものであれば、橋梁に荷重が掛って撓みが生じようとしたときに、その荷重の一部をプレキャストボックスカルバートで受け止め、橋梁の撓みが小さくなる。換言すれば橋梁に大きな応力が作用することを抑制し得る。そしてプレキャストコンクリート製品を用いることにより、施工規模の不要な増大を回避しつつ速やかな施工を実現することで工期の短縮にも寄与し得る。
【００１３】
既存の橋梁が架設されている箇所は必ずしも周囲に円滑に工事を行い得るスペースが豊富に存在するとは限らない。つまり橋梁が架設されている種々の環境に拘わらず迅速且つ確実な施工を実現するための具体的な一態様として、プレキャストボックスカルバートが河川の延伸方向に沿って分割された複数のコンクリート部材を有するものであって、敷設工程が、河川の川底に打設された基礎コンクリート上における橋梁から平面視異なる載置領域にコンクリート部材を載置し、しかる後に当該コンクリート部材を橋梁に対し平面視重複する支持領域へ移動させるものである態様を挙げることができる。
【００１４】
プレキャストボックスカルバートの強度をより向上させた状態で橋梁を補強するためには、敷設工程を、基礎コンクリート上における支持領域に河川の延伸方向に沿って並べられた複数のコンクリート部材に対し、延伸方向にプレストレスを付与する手順を含むようにすることが好ましい。
【００１５】
プレキャストボックスカルバートに橋梁に掛かる荷重が効率よく伝達されることでプレキャストボックスカルバートにより補強される強度をより向上させるためには、充填工程を、頂版の上面のうち、少なくとも側版の上方に充填材を充填するようにすることが好ましい。
【００１６】
容易且つ確実に補強を行い得る態様として、前記充填材が、コンクリート又はモルタルであり、充填工程が、頂版の上面の全域に亘って前記コンクリート又はモルタルを打設する工程である態様を挙げることができる。
【００１７】
プレキャストボックスカルバートを用いた補強により橋梁の撓み変形や曲げモーメントの値を有効に低減するためには、敷設工程を、橋梁の中間位置に側版を位置付けるようにプレキャストボックスカルバートを敷設するようにすることが望ましい。ここで、あくまで理論上の一例として、橋梁を三等分し得る箇所に両側版が配されるように正面視四角環状のボックスカルバートを配し頂版全域を間接的に橋梁に接しさせた場合の曲げモーメント値は、プレキャストボックスカルバートを配さないときに比べて、側版から川岸までが１４分の１、側版間が４５分の１となる。また同一の状況による撓み量は、同じく理論上、プレキャストボックスカルバートを配さないときに比べて１５４分の１となる。
【００１８】
また、プレキャストボックスカルバートの敷設が河川の水の流れに与える影響をより小さくするためには、側版を、河川の川岸に近接した位置に敷設されるものとし、充填工程を、川岸及び側版の間に充填材であるコンクリートを隙間無く打設する手順を含むようにすることが好ましい。これにより、補強後の橋梁に対するメンテナンスの手間を有効に削減し得る。
【００１９】
また、プレキャストボックスカルバートは正面視四角環状に限られない。すなわちプレキャストボックスカルバートが、底版が正面視複数に分断された形状をなすものである場合であっても橋梁を有効に補強し得る態様として、敷設工程を、基礎コンクリート上に敷設された複数の底版間に別体のコンクリートを設ける手順を含むようにすることが好ましい。
また、プレキャストボックスカルバートを敷設した後の側版が河川の水の流れに干渉し、上流側から流れるゴミ等の異物を引っ掛けてしまうことを有効に回避するためには、側版の河川における水の流れ方向上流側に水の流れを誘導する水流調整部材を設け、側版近傍を流れる水の流れがスムーズとなるようにすることが好ましい。
底版を、地盤等の支持層に対して好適に支持させるために、複数の杭を打ち込むことにより、前記底版を支持層に対して支持させるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、一般に現場打ちコンクリートよりも効率の良い施工が可能なプレキャストボックスカルバートを利用することにより、耐用年数を経過し老朽化した橋梁の補強を効率よく行っていくことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一実施形態に係る外観図。
【図２】同実施形態に係る要部の正断面図。
【図３】同実施形態に係る工程説明図。
【図４】同上。
【図５】同実施形態に係る要部の説明図。
【図６】本発明の第二実施形態に係る外観図。
【図７】同実施形態に係る要部の正断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
本実施形態に係る橋梁Ｂは、例えば両川岸Ｒ２間の距離が１５ｍ未満である、いわゆる中小の河川Ｒに架けられたものである。この橋梁Ｂの下面Ｂ１には、充填材Ｍを介してプレキャストボックスカルバート（以下、ボックスカルバートと称する）が敷設されることによって、補強前の橋梁Ｂであればあと数年程度で施工時に予め設定された耐用年数を経過するところ、耐用年数を更に、例えば数十年から百年といった長期間延長せしめたものである。
【００２４】
ここで、本実施形態に係る橋梁Ｂの補強方法は、ボックスカルバート１を橋梁Ｂの下方に開口部が河川Ｒの流れ方向に開口するように敷設する敷設工程ＳＴ１と、ボックスカルバート１の頂版１３と橋梁Ｂとの間に当該橋梁Ｂに掛る荷重をボックスカルバート１へ伝えるための充填材Ｍを充填する充填工程ＳＴ２とを有することを特徴としている。なお本実施形態において図面では橋梁Ｂの下面Ｂ１側の形状や構成については適宜想像線で示す等、具体的な図示を省略しているが勿論、本実施形態に係る橋梁Ｂの補強方法は種々存在する橋梁Ｂの形状並びに構造に応じて既存の加工や工程を施すことによって、適宜適応し得る。
【００２５】
ボックスカルバート１は、図１に示すように本実施形態では、底版１１と、底版１１から起立させた側版１２と、側版１２間に架設された頂版１３とを備えた例えば正面視四角環形状をなすコンクリート二次製品である。また当該ボックスカルバート１は河川Ｒの延伸方向に沿って分割された複数のコンクリート部材２を有する。本実施形態では例えば図１、図３及び図４に示すように、平面視同形状をなす１０個のコンクリート部材２を連設させることによってボックスカルバート１を構成しているが勿論当該個数や寸法は橋梁Ｂの大きさ等に応じて適宜変更可能である。底版１１は、本実施形態ではその上面に等しい高さまで土砂Ｄが積層される故、当該上面が川底形成面１５となる。側版１２は、底版１１の両側から上方に向けて立設されたものである。頂版１３はその上面１６全域が充填材Ｍを介して橋梁Ｂからの荷重を受けるが、特に側版１２と平面視重複している幅方向両端の一部が、最も側版１２側へ荷重を伝え得る荷重伝達面１７である。本実施形態では頂版１３の上面１６全域に充填材Ｍが設けられるが勿論、少なくとも当該荷重伝達面１７が覆われるように充填材Ｍが設けられれば良い。そして本実施形態では、底版１１と側版１２との間、側版１２と頂版１３との間における内面側の一部の領域を傾斜させるようにコンクリートを肉厚に形成することによってハンチ１ｈが設けられている。さらに本実施形態では、当該ハンチ１ｈに、図示しないＰＣ鋼材等の緊張材を挿通させるため、換言すれば緊締部３を形成するためのダクト１４が形成されている。
【００２６】
緊締部３は、本実施形態ではその位置のみを図示している。当該緊締部３は、例えばＰＣ鋼材を使用し、コンクリート部材２同士を互いに引き寄せ且つ当該コンクリート部材２を圧縮するようなプレストレスを導入するためのものである。本明細書並びに図面では当該緊締部３を取り付けるためのナット等収容穴の図示を省略している。なお当該ナット等収納穴に対しては、実際には図示しない例えば無収縮モルタル充填後、表面にエポキシ樹脂が施される等といった所定の加工が施される等により、この緊締部３は外部から隠蔽される。この緊締部３は敢えて図示及び詳細な説明を省略するが、その一例としてＰＣ鋼材と、このＰＣ鋼材を挿通させるためのプレートと、このプレートを押圧すべくＰＣ鋼材の端部にねじ止めされるナットとを有した既存のものである。
【００２７】
充填材Ｍは、本実施形態ではボックスカルバート１と橋梁Ｂの下面Ｂ１との間に正面視隙間無く充填されている現場打ちのコンクリート又はモルタル、すなわちセメント固化体である。本実施形態では当該充填材Ｍは、頂版１３の上面１６の略全域と橋梁Ｂの下面Ｂ１との間に充填される頂版側充填部Ｍ１を主体としたものである。
【００２８】
このボックスカルバート１は図２、図３及び図４に示すように、例えば砕石を主体とした支持層Ｓ上に現場打ちによって打設された基礎コンクリート４上に敷設される。この基礎コンクリート４の上面は勿論平坦となるよう調整されており、橋梁Ｂに対し平面視重複する領域をボックスカルバート１を支持する支持領域４１とし、本実施形態では河川Ｒの、例えば上流側に一定寸法平面視橋梁Ｂから張り出した載置領域４２としている。なお当該基礎コンクリート４は、ボックスカルバート１を敷設したとき、川幅方向並びに下流方向にも、例えば１０ｃｍ以上ボックスカルバート１に対しはみ出すようにその打設する大きさが予め設定されている。なお本実施形態では河川Ｒに流れる水の水面ｗｓを想像線にて示すとともに水流ｗｆを矢印により模式的に示している。
【００２９】
しかして本実施形態では図３及び図４に示すように、ボックスカルバート１を橋梁Ｂの下方に開口部が河川Ｒの流れ方向に開口するように敷設する敷設工程ＳＴ１と、ボックスカルバート１の頂版１３と橋梁Ｂとの間に当該橋梁Ｂに掛る荷重をボックスカルバート１へ伝えるための充填材Ｍを充填する充填工程ＳＴ２とを有している。また本実施形態では具体的な図示を省略するが、本実施形態のようなケースでは川岸コンクリートＲ３とボックスカルバート１との間のみに河川Ｒの水が流れるよう予め水流ｗｆの調整工事を行っておけば、少なくとも河川Ｒの流下機能を損なわずに敷設工程ＳＴ１を行うことが可能である。
【００３０】
また敷設工程ＳＴ１は図１に示すように、本実施形態では、橋梁Ｂにおける河川Ｒの川岸Ｒ２から離間した中間位置に側版１２を位置付けるようにボックスカルバート１を敷設するようにしている。これにより、あくまで理論上の計算値であるが、本実施形態のように川岸Ｒ２における橋梁Ｂを設置した箇所に設けられた川岸コンクリートＲ３から離間した箇所に両側版１２が配されるようにボックスカルバート１を配し頂版１３全域を間接的に橋梁Ｂに接しさせた場合の曲げモーメント値並びに撓み量は、ボックスカルバート１を配さないときに比べて、大きく低減することができる。その結果、補強された橋梁Ｂの耐用年数を大きく伸ばすことができる。
【００３１】
続いて敷設工程ＳＴ１における各手順を図３に示しながら具体的に説明する。敷設工程ＳＴ１は、所謂横引き工法と称される手順によって基礎コンクリート４における支持領域４１上に河川Ｒの延伸方向に沿って並べられた複数のコンクリート部材２に対し、延伸方向にプレストレスを付与する手順を経る工法によってボックスカルバート１を敷設する。具体的には、まずは横引き工法とは、同図に示すように、基礎コンクリート４上における橋梁Ｂから平面視異なる載置領域４２にコンクリート部材２を載置し、しかる後に当該コンクリート部材２を橋梁Ｂに対し平面視重複する支持領域４１へスライド移動させることにより、最終的には図４に示すように各コンクリート部材２を支持領域４１上に隙間無く並ぶよう配置するものである。なお当該横引き工法では、コンクリート部材２のスムーズな移動を促すべく基礎コンクリート４に図示しないＨ鋼を正面視横向きＨ字、換言すれば「工」の字となり金属板の一面が上面から露出するように配し、コンクリート部材２が露出したＨ鋼の金属板部分を摺りながら移動するようにしても良い。そして当該敷設工程ＳＴ１では、基礎コンクリート４における支持領域４１上に河川Ｒの延伸方向に沿って並べられた複数のコンクリート部材２に対し、緊締部３によって延伸方向にプレストレスを付与する。これにより、強度が高く設定されたボックスカルバート１の敷設が完了する。
【００３２】
充填工程ＳＴ２では、図４に示すように、頂版１３の上面１６のうち、少なくとも側版１２の上方に、現場打ちコンクリート又はモルタルからなる充填材Ｍを充填する手順を主体としている。本実施形態では、斯かる充填工程ＳＴ２において、当該充填材Ｍは現場打ちにより一体に形成されたものを開示しているが勿論、一部をプレキャスト製品であるコンクリート版によって構成したり、頂版１３上に間欠的に構成したりしたものであっても良い。また勿論斯かる充填工程ＳＴ２は、頂版１３の上面１６のうち、少なくとも側版１２上側に位置する荷重伝達面１７上に設けられればよい。
【００３３】
本実施形態では上述した敷設工程ＳＴ１及び充填工程ＳＴ２を経る事により、橋梁Ｂの補強を短い工期並びに少ない作業量としながらも、確実に行うことができる。また本実施形態では敷設工程ＳＴ１中、或いは敷設工程ＳＴ１を終えた後に図５に示すように、側版１２の河川Ｒにおける水の流れ方向上流側に水流調整部材Ｆを設け、側版１２近傍の水の流れをよりスムーズとなるようにしても良い。また河川Ｒを流れるゴミ等のうち、特に水に浮くゴミを対象とし、当該ゴミを付着しないようにするためには、水流調整部材Ｆを平時の水面ｗｓ及び増水時の水面ｗｓに亘るように設置すればよい。
【００３４】
以上のように、本実施形態に係る橋梁Ｂの補強方法によれば、橋梁Ｂに荷重が掛って撓みが生じようとしたときに、その荷重の一部をボックスカルバート１で受け止めるようにしている。その結果、橋梁Ｂの撓みが小さくなる。換言すれば橋梁Ｂに大きな応力が作用することを抑制せしめている。そしてプレキャストコンクリート製品を用いることにより、施工規模の不要な増大を回避しつつ速やかな施工を実現することで工期の短縮も併せて実現している。
つまり、本実施形態に係る橋梁Ｂの補強方法を適用することにより、新たな迂回路のための仮設橋梁等を設ける必要が無くなり、既存の橋梁Ｂを継続的に使い続けることができるものとなる。
換言すれば、本実施形態に係る橋梁Ｂの補強方法を適用することによって、既存の橋梁Ｂにより形成された道路をそのまま生かすことができるようになっている。このため、本実施形態に係る橋梁Ｂの補強方法を適用することにより、時間的な懸案事項（工期）や経済的な懸案事項（工事費用）が発生し難いものとなっている。
まず、時間的な懸案事項（工期）に関して詳述すれば、次の通りである。すなわち、従来の一般的な橋梁の架け直しの方法（これを以下、説明の便宜上「架替え方法」という）では、移動経路を維持するための迂回路を設ける必要上、新たな仮設橋梁の設置及び撤去、当該仮設橋梁に誘導するための連絡道路の設置及び撤去、仮設橋梁に設けられる排水路等の配管類の設置及び撤去、その他仮設橋梁や連絡道路の設置のための用地借用等の諸作業が発生してしまう。そのため、架替え方法による対応では、相当の時間的な懸案事項が発生するものとなっている。
ところが、本実施形態に係る橋梁Ｂの補強方法は、既存の橋梁Ｂをそのまま補強することにより問題を解決するものであるため、当該橋梁Ｂの補強方法によれば、架替え方法を適用した場合の時間的な懸案事項と同様の問題は発生し難いものとなっている。
しかも、本実施形態に係る橋梁Ｂの補強方法によれば、あらかじめ工場により作られたコンクリート二次製品であるコンクリート部材を主体に使用することができるため、熟練工不足という工期に影響し得る近時の社会的問題に対しても比較的柔軟に対処することができるものとなっている。
なお、橋長１５ｍ・橋幅１０ｍ・桁高１．５ｍの既存橋梁に対し、本実施形態に係る橋梁Ｂの補強方法を適用した場合には、その工期が、従来の架替え方法を適用した場合における工期の約３分の２に圧縮されるとの試算もある。
次いで、経済的な懸案事項（工事費用）に関して詳述すれば、次の通りである。すなわち、従来の架替え方法では、新たな仮設橋梁の設置及び撤去、当該仮設橋梁に誘導するための連絡道路の設置及び撤去、仮設橋梁に設けられる排水路等の配管類の設置及び撤去、その他架設橋梁や連絡道路の設置のための用地借用等の諸作業に伴う費用が発生してしまう。
ところが、本実施形態に係る橋梁Ｂの補強方法では、既存の橋梁Ｂをそのまま補強することにより問題を解決するものであるため、当該橋梁Ｂの補強方法によれば、架替え方法を適用した場合の経済的な懸案事項と同様の問題は発生し難いものとなっている。
しかも、本実施形態に係る橋梁Ｂの補強方法によれば、あらかじめ工場により作られたコンクリート二次製品であるコンクリート部材を主体に使用することができるため、熟練工不足という工事費用に影響し得る近時の社会的問題に対しても比較的柔軟に対処することができるものとなっている。
なお、橋長１５ｍ・橋幅１０ｍ・桁高１．５ｍの既存橋梁に対し、本実施形態に係る橋梁Ｂの補強方法を適用した場合には、従来の架替え方法を適用した場合と比較して８１％の工事費削減効果があるとの試算もある。
【００３５】
ここで勿論、既存の橋梁Ｂが架設されている箇所は必ずしも周囲に円滑に工事を行い得るスペースが豊富に存在するとは限らない。つまり橋梁Ｂが架設されている種々の環境に拘わらず迅速且つ確実な施工を実現するために本実施形態では、ボックスカルバート１が河川Ｒの延伸方向に沿って分割された複数のコンクリート部材２を有するものとして、敷設工程ＳＴ１を、河川Ｒの川底Ｒ１に打設された基礎コンクリート４上における橋梁Ｂから平面視異なる載置領域４２にコンクリート部材２を載置し、しかる後に当該コンクリート部材２を橋梁Ｂに対し平面視重複する支持領域４１へ移動させる、所謂横引き工法によってボックスカルバート１を載置している。
【００３６】
ボックスカルバート１の強度をより向上させた状態で橋梁Ｂを補強するべく本実施形態では、敷設工程ＳＴ１を、基礎コンクリート４における支持領域４１上に河川Ｒの延伸方向に沿って並べられた複数のコンクリート部材２に対し、延伸方向にプレストレスを付与する手順を含むようにしている。
【００３７】
またボックスカルバート１に橋梁Ｂに掛かる荷重が効率よく伝達されることでボックスカルバート１により補強される強度をより向上させるために本実施形態では、充填工程ＳＴ２を、頂版１３の上面１６のうち、少なくとも側版１２の上方に充填材Ｍを充填するようにしている。
【００３８】
容易且つ確実に補強を行い得る充填工程ＳＴ２として本実施形態では、頂版１３の上面１６の全域に亘ってコンクリート又はモルタルを打設するようにしている。
【００３９】
特に本実施形態では、ボックスカルバート１を用いた補強により橋梁Ｂの撓み変形や曲げモーメントの値を有効に低減するため、敷設工程ＳＴ１を、橋梁Ｂの中間位置に側版１２を位置付けるようにボックスカルバート１を敷設するようにしている。ここで、あくまで理論上の計算値であるが、橋梁Ｂを三等分し得る箇所に両側版１２が配されるように正面視四角環状のボックスカルバート１を配し頂版１３全域を間接的に橋梁Ｂに接しさせた場合の曲げモーメント値は、ボックスカルバート１を配さないときに比べて、側版１２から川岸Ｒ２までが１４分の１、側版１２間が４５分の１となる。また同一の状況による撓み量は、同じく理論上、ボックスカルバート１を配さないときに比べて１５４分の１となる。すなわち本実施形態に係る図示の態様では側版１２はより川岸Ｒ２側に配置されているため、側版１２から川岸Ｒ２までの領域の曲げモーメント値及び撓み寸法はより低減される。
【００４０】
加えて本実施形態ではまた、ボックスカルバート１を敷設した後の側版１２が河川Ｒの水の流れに干渉し、上流側から流れるゴミ等の異物を引っ掛けてしまうことを有効に回避するために図５に示すように、側版１２の河川Ｒにおける水の流れ方向上流側に水の流れを側版１２から離間するように誘導する水流調整部材Ｆを設けるようにしている。斯かる水流調整部材Ｆの具体的な形状や側版１２への取付態様は既存の種々の態様を適用し得る。
【００４１】
＜第二実施形態＞
以下、本発明の第二実施形態について図６及び図７に示して説明する。本実施形態において、上記実施形態の構成要素に相当するものに対しては同じ符号を付すとともに、その詳細な説明を省略する。
【００４２】
上記実施形態では、ボックスカルバート１の側版１２を川岸コンクリートＲ３から離間した位置に配する事によって橋梁Ｂの曲げモーメント及び撓み量の計算値をより小さく構成した態様を開示したが勿論、底版１１を本実施形態の如く、河川Ｒの川岸コンクリートＲ３に近接した位置に敷設し、充填工程ＳＴ２にて、川岸コンクリートＲ３及び側版１２の間にコンクリートを隙間無く打設するようにしても良い。これにより、補強後の橋梁Ｂのメンテナンスの手間を大きく低減させるようにしている。
【００４３】
また本実施形態では上記実施形態と異なり、ボックスカルバート１が底版１１が正面視複数に分断された形状をなす複数のコンクリート部材２を接合することによって構成されたコンクリート二次製品である。換言すればボックスカルバート１の開口部は一部が開放された形状をなす。こうすることにより上記実施形態とは異なり、コンクリート部材２を敷設するにあたり、予め底版１１において形成された互いに対向する接続端面１８間にのみ河川Ｒの水が流れるよう予め水流ｗｆの調整工事を行っておけば、少なくとも河川Ｒの流下機能を損なわずに敷設工程ＳＴ１を行うことが可能である。
【００４４】
しかる後に同図に示すように、底版１１において形成された互いに対向する接続端面１８間を埋めるように、敷設工程ＳＴ１にて、これら接続端面１８間の基礎コンクリート４上にコンクリートを打設することにより現場打ち底版Ｃ１を形成している。これにより、施工後はボックスカルバート１及び現場打ち底版Ｃ１により正面視矩形状の開口部が形成される。ここで当該現場打ち底版Ｃ１打設時には河川Ｒの水の流れを、底版１１上のみとなるように河川Ｒの水の流れを切り替える工事を別途行っているが、当該工事手順等は既存の種々の手順を適用し得るために詳細な手順は省略する。
【００４５】
特に本実施形態では同図に示すように、基礎コンクリート４を川岸コンクリートＲ３間の幅方向全域に亘って打設する。しかる後、敷設工程ＳＴ１を経たボックスカルバート１の側版１２と川岸コンクリートＲ３との間に形成された空間に対し、充填工程ＳＴ２においてコンクリートを打設して頂版１３上に位置する頂版側充填部Ｍ１を一体となるように側版側充填部Ｍ２を同時に打設するようにしている。つまり本実施形態に係る充填材Ｍは上記実施形態同様の頂版側充填部Ｍ１に加え、側版側充填部Ｍ２をも一体に打設することで、橋梁Ｂをより強固に補強し得るようにしている。
【００４６】
このように本実施形態によれば上記第一実施形態にて記した作用効果に加え、補強後の橋梁Ｂに対するメンテナンスの手間を有効に削減できる。
なお、橋長１５ｍ・橋幅１０ｍ・桁高１．５ｍの既存橋梁に対し、第二実施形態に近似した形態（底版をプレキャスト製のものとし、現場打ち底版Ｃ１を適用しない形態）に係る橋梁Ｂの補強方法を適用した場合には、従来の架替え方法を適用した場合と比較して、工期が約３分の２に圧縮され、３８％の工事費削減効果があるとの試算もある。
【００４７】
また本実施形態にて示したとおり、本発明に適用し得るボックスカルバート１は正面視四角環状のものに限らない。すなわちボックスカルバート１が本実施形態の如く底版１１が正面視複数に分断された形状をなすものであっても、橋梁Ｂを有効に補強し得るために、敷設工程ＳＴ１を、基礎コンクリート４上に敷設された複数の底版１１間に現場打ち底版Ｃ１を形成すべくコンクリートを打設することにより別体のコンクリートを設ければ、上記実施形態同様に橋梁Ｂを補強することができる。また勿論、本実施形態では接続端面１８間を現場打ち底版Ｃ１により接続させたが、例えば版状をなすプレキャスト底版を接続端面１８間に敷設することにより、別体のコンクリートを設けるという手法を適用してもよい。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００４９】
例えば、上記実施形態では頂版の上面又は上面及び側版の側面にコンクリート又はモルタルを打ち込むことにより充填材を一体のものとした態様を開示したが、勿論、一部プレキャスト製の版を挿入したり、また橋梁と頂版との間にくさび状の構成要素を設けることによって橋梁からプレキャストボックスカルバートへの荷重の伝達を行い得るようにしたりしたものであってもよい。またプレキャストボックスカルバートの具体的形状やそれを構成するコンクリート部材同士の接続態様といった詳細な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。
プレキャストボックスカルバートは、正面視Ｕ字型のコンクリート部材を有した構成のものであってもよい。例えば、底版と、この底版の両端部から立設された左右の側版とを一体的に形成し、正面視Ｕ字型をなすコンクリート部材と、この正面視Ｕ字型をなすコンクリート部材の側版間に架設された他のコンクリート部材たる頂版とによって、正面視ロ字形の構造を有したボックスカルバートを構成するようにしてもよい。
底版を、基礎コンクリート、及び、支持層に好適に支持させるために、底版の上面側から支持層側に向かって複数の杭を打ち込むようにしてもよい。杭は種々のものを用いることができるが、一例としては、平板状の鋼材をねじることにより形成されたねじり平鋼杭を挙げることができる。複数の平鋼杭は、杭打機を用いて、或いは、人力による打撃方式を用いることにより、底版を、基礎コンクリートや支持層に密に連結させ得るものとなる。このため、水流や漂流物の衝突によるボックスカルバート１の滑動を抑制しつつ上方からかかる荷重によるボックスカルバート１の沈下も抑制することができるようになっている。
【００５０】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は河川に架設されている既存の橋梁を補強する方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１…プレキャストボックスカルバート（ボックスカルバート）
２…コンクリート部材
４…基礎コンクリート
１１…底版
１２…側版
１３…頂版
Ｆ…水流調整部材
Ｍ…充填材
Ｍ１…頂版側充填部
Ｍ２…川岸側充填部
Ｒ…河川
Ｒ２…川岸
ＳＴ１…敷設工程
ＳＴ２…充填工程
【図１】
2016196799.tif 000003
【図２】
2016196799.tif 000004
【図３】
2016196799.tif 000005
【図４】
2016196799.tif 000006
【図５】
2016196799.tif 000007
【図６】
2016196799.tif 000008
【図７】
2016196799.tif 000009