(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吊り構造橋梁であって、谷を挟んで向き合うトンネルの両方又は一方の坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へトンネル軸と略直角方向に延びた一対の横坑と、各横坑の先端から上方にそれぞれ地中に延び、橋梁の塔体となる立坑と、橋梁本体と、立坑の上端から橋梁本体の適所に延び、橋梁本体を支持するための複数のケーブルとを備えていることを特徴とする橋梁。
【請求項２】
吊り構造橋梁であって、谷を挟んで向き合うトンネルの両方又は一方の坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へトンネル軸と略直角方向に延びた一対の横坑と、各横坑の先端から上方にそれぞれ地中に延びた立坑と、各立坑の上端に配置されたアンカレッジと、橋梁本体と、アンカレッジから橋梁本体の適所に延び、橋梁本体を支持するための複数のケーブルとを備えていることを特徴とする橋梁。
【請求項３】
吊り構造橋梁であって、谷を挟んで向き合うトンネルの各坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へトンネル軸と略直角方向に延びた一対の横坑と、各横坑の先端から上方にそれぞれ地中に延び、橋梁の塔体となる立坑と、橋梁本体と、対向する立坑の間に張り渡され、ハンガーを介して橋梁本体を支持するためのメインケーブルとを備えていることを特徴とする橋梁。
【請求項４】
吊り構造橋梁であって、谷を挟んで向き合うトンネルの各坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へトンネル軸と略直角方向に延びた一対の横坑と、各横坑の先端から上方にそれぞれ延びた立坑と、各立坑の上端に配置されたアンカレッジと、橋梁本体と、対向するアンカレッジの間に張り渡され、ハンガーを介して橋梁本体を支持するためのメインケーブルとを備えていることを特徴とする橋梁。
【請求項５】
各立坑又はアンカレッジの上端から橋梁と反対側にそれぞれ延びたロックアンカーを更に備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載された橋梁。
【請求項６】
吊り構造橋梁の架設方法であって、谷を挟んで向き合うトンネルの両方又は一方の坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へ、トンネル軸と略直角方向に一対の横坑を掘削する工程と、各横坑の先端から上方に向かって、橋梁の塔体となる立坑を掘削する工程と、両方の立坑の上端からケーブルをそれぞれ送り出し、橋梁本体を張出施工する工程とを備えていることを特徴とする方法。
【請求項７】
吊り構造橋梁の架設方法であって、谷を挟んで向き合うトンネルの両方又は一方の坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へ、トンネル軸と略直角方向に一対の横坑を掘削する工程と、各横坑の先端から上方に向かって立坑を掘削する工程と、各立坑の上端にアンカレッジを構築する工程と、アンカレッジからケーブルをそれぞれ送り出し、橋梁本体を張出施工する工程とを備えていることを特徴とする方法。
【請求項８】
吊り構造橋梁の架設方法であって、谷を挟んで向き合うトンネルの各坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へ、トンネル軸と略直角方向に一対の横坑を掘削する工程と、各横坑の先端から上方に向かって、橋梁の塔体となる立坑を掘削する工程と、対向する立坑の上端の間にメインケーブルを張り渡し、メインケーブルからハンガーを吊り下げて橋梁本体を取付ける工程とを備えていることを特徴とする方法。
【請求項９】
吊り構造橋梁の架設方法であって、谷を挟んで向き合うトンネルの各坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へ、トンネル軸と略直角方向に一対の横坑を掘削する工程と、各横坑の先端から上方に向かって立坑を掘削する工程と、各立坑の上端にアンカレッジを構築する工程と、アンカレッジの間にメインケーブルを張り渡し、メインケーブルからハンガーを吊り下げて橋梁本体を取付ける工程とを備えていることを特徴とする方法。
【請求項１０】
各立坑又はアンカレッジの上端から橋梁と反対側にロックアンカーをそれぞれ設ける工程を更に備えていることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に、橋梁及び橋梁の架設方法に関する。より詳細には、本発明は、急峻な谷において地形改変を伴わずに低コストで建設することができる橋梁、及びそのような橋梁の架設方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
急峻な谷に橋梁を建設しようとする場合には、アーチ橋や方杖ラーメン橋が採用されることが多いが、アーチ橋や方杖ラーメン橋では、橋脚や橋台を構築するための工事用道路を準備する必要がある。しかしながら、自然環境地域において地形を改変する工事用道路を構築することは、環境上好ましくない。特に、急峻な谷に道路を構築すると、地形の改変量が大きくなるばかりか、コストが高くなり、かつ、地形や植生を完全に復元することは困難となる。
【０００３】
一方、橋脚や橋台を出来るだけ構築しないですむように、トンネル坑口から移動式作業車（ワーゲン）を発進させ、張出し架設によって、橋梁のスパンを長くしている例が見受けられるが、このような方策を取ったとしても、スパンはせいぜい数１０ｍ増加するにすぎない。
【０００４】
さらに、トンネル坑門のすぐ先に主塔を設け、トンネル側壁を厚くして、ここにアンカーを取っているケースもあるが、このようにすると、主塔建設用として坑口付近に大規模な支保工が必要となり、コストが高くつき、工期の面でも不利となる。
【０００５】
以上のように、自然環境地域において１００ｍ以上の橋長を有する橋梁を建設しようとする場合に、地形の改変を行わずに低コストで橋梁を架設する方法が見当たらないのが現状である。したがって、本発明は、急峻な谷において地形改変を伴わずに低コストで建設することができる橋梁、及びそのような橋梁の架設方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１に記載の吊り構造橋梁は、谷を挟んで向き合うトンネルの両方又は一方の坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へトンネル軸と略直角方向に延びた一対の横坑と、各横坑の先端から上方にそれぞれ地中に延び、橋梁の塔体となる立坑と、橋梁本体と、立坑の上端から橋梁本体の適所に延び、橋梁本体を支持するための複数のケーブルとを備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
本願請求項２に記載の吊り構造橋梁は、谷を挟んで向き合うトンネルの両方又は一方の坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へトンネル軸と略直角方向に延びた一対の横坑と、各横坑の先端から上方にそれぞれ地中に延びた立坑と、各立坑の上端に配置されたアンカレッジと、橋梁本体と、アンカレッジから橋梁本体の適所に延び、橋梁本体を支持するための複数のケーブルとを備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
本願請求項３に記載の吊り構造橋梁は、谷を挟んで向き合うトンネルの各坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へトンネル軸と略直角方向に延びた一対の横坑と、各横坑の先端から上方にそれぞれ地中に延び、橋梁の塔体となる立坑と、橋梁本体と、対向する立坑の間に張り渡され、ハンガーを介して橋梁本体を支持するためのメインケーブルとを備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
本願請求項４に記載の吊り構造橋梁は、谷を挟んで向き合うトンネルの各坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へトンネル軸と略直角方向に延びた一対の横坑と、各横坑の先端から上方にそれぞれ延びた立坑と、各立坑の上端に配置されたアンカレッジと、橋梁本体と、対向するアンカレッジの間に張り渡され、ハンガーを介して橋梁本体を支持するためのメインケーブルとを備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
本願請求項５に記載の吊り構造橋梁は、前記請求項１〜４のいずれか１項の橋梁において、各立坑又はアンカレッジの上端から橋梁と反対側にそれぞれ延びたロックアンカーを更に備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
本願請求項６に記載の橋梁架設方法は、谷を挟んで向き合うトンネルの両方又は一方の坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へ、トンネル軸と略直角方向に一対の横坑を掘削する工程と、各横坑の先端から上方に向かって、橋梁の塔体となる立坑を掘削する工程と、両方の立坑の上端からケーブルをそれぞれ送り出し、橋梁本体を張出施工する工程とを備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
本願請求項７に記載の橋梁架設方法は、谷を挟んで向き合うトンネルの両方又は一方の坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へ、トンネル軸と略直角方向に一対の横坑を掘削する工程と、各横坑の先端から上方に向かって立坑を掘削する工程と、各立坑の上端にアンカレッジを構築する工程と、アンカレッジからケーブルをそれぞれ送り出し、橋梁本体を張出施工する工程とを備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
本願請求項８に記載の橋梁架設方法は、谷を挟んで向き合うトンネルの各坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へ、トンネル軸と略直角方向に一対の横坑を掘削する工程と、各横坑の先端から上方に向かって、橋梁の塔体となる立坑を掘削する工程と、対向する立坑の上端の間にメインケーブルを張り渡し、メインケーブルからハンガーを吊り下げて橋梁本体を取付ける工程とを備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
本願請求項９に記載の橋梁架設方法は、谷を挟んで向き合うトンネルの各坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へ、トンネル軸と略直角方向に一対の横坑を掘削する工程と、各横坑の先端から上方に向かって立坑を掘削する工程と、各立坑の上端にアンカレッジを構築する工程と、アンカレッジの間にメインケーブルを張り渡し、メインケーブルからハンガーを吊り下げて橋梁本体を取付ける工程とを備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
本願請求項１０に記載の橋梁架設方法は、前記請求項６〜９のいずれか１項の方法において、各立坑又はアンカレッジの上端から橋梁と反対側にロックアンカーをそれぞれ設ける工程を更に備えていることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る橋梁及びその架設方法について説明する。図１は、本発明の好ましい実施の形態に係る斜張橋形式の橋梁を示した側面図であり、図２は、図１の橋梁の平面図である。図１及び図２の橋梁は、左側のトンネルと右側のトンネルとを接続するためのものである。
【００１７】
図１の橋梁は、図３に最も良く示されるように、トンネルの坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へ、トンネル軸と略直角方向に延びた一対の横坑１０と、各横坑１０の先端から上方にそれぞれ地中に延びた立坑１２とを備えている。詳細には後述するように、立坑１２は、地中に構築されたトンネルを利用したピラー（トンネルピラー）、即ち橋梁の塔体としての役目を果たす。また、横坑１０は、立坑１２を掘削する際の土砂搬出及び資材搬入用の通路としての役目を果たす。立坑１２は、鉄筋コンクリート（ＲＣ）構造又はプレストレスコンクリート（ＰＣ）構造である。
【００１８】
なお、立坑１２は各々、垂直方向に対して傾斜して構築される場合もあり（図１に示される例では、トンネル坑口に向かって傾斜しているが、トンネル坑口から遠去かる方へ傾斜する場合もある）、その傾斜角度αは、ケーブルの配置、スパン、岩盤強度などの設計条件に適合するように決定される。
【００１９】
また、立坑１２を中空構造にすることによって、立坑１２を点検用通路として使用することもできる。
【００２０】
図１の橋梁は更に、好ましくは、塔体となる各立坑１２の上端から橋梁と反対側に（即ち、互いに遠去かる方へ）それぞれ延びたロックアンカー１４を備えている。ロックアンカー１４は、橋梁の規模と岩盤の強度に適合する大きさを有するように選定される。ロックアンカー１４は、公知のものでよい。なお、岩盤が強固であって塔体の横抵抗が十分に取れる等の理由により不要な場合には、ロックアンカー１４を設けなくともよい。
【００２１】
図１の橋梁は更に、橋梁本体１６と、塔体となる立坑１２の上端から橋梁本体１６の適所に延び、橋梁本体１６を支持するための複数のケーブル１８とを備えている。橋梁本体１６及びケーブル１８は、公知のものでよい。
【００２２】
なお、橋梁の規模と岩盤の強度に応じて、上述のように、立坑１２全体を構造体としてもよく、或いは、図４に示されるように、立坑１２の上端に構造体となるアンカレッジ１９を別個に設けてもよい。なお、アンカレッジ１９を設ける場合は、立坑１２は、アンカレッジ１９を建設するための通路、土砂搬出路及び資材搬入路としての役目を果たす。
【００２３】
以上のように構成された斜張橋形式の橋梁の架設方法について説明する。まず、谷を挟んで向き合うトンネルの坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へ、トンネル軸と略直角方向に一対の横坑１０を掘削する。次いで、各横坑１０の先端から上方に向かって、塔体となる立坑１２を掘削する。その際、資材は、横坑１０を通って立坑１２に搬入し、掘削した岩盤（ズリ）は、横坑１０を通って搬出する。次いで、必要ならば、各立坑１２の上端から橋梁と反対側にロックアンカー１４をそれぞれ設ける。次いで、図５および図６に示されるように、両方の立坑１２の上端からケーブル１８をそれぞれ送り出し、橋梁本体１６を張出施工することによって、橋梁を完成させる。なお、この張出施工自体は、公知の方法である。
【００２４】
図７は、本発明の好ましい実施の形態に係る吊橋形式の橋梁を示した側面図であり、図８は、図７の橋梁の平面図である。図７及び図８の橋梁は、左側のトンネルと右側のトンネルとを接続するためのものである。図７の橋梁は、吊橋構造形式を用いている点を除いて、図１の橋梁と実質的に同一である。すなわち、図７の橋梁は、谷を挟んで向き合うトンネルの坑口付近の側壁から互いに遠去かる方へ、トンネル軸と略直角方向に延びた一対の横坑２０と、各横坑２０の先端から上方にそれぞれ延び、塔体となる立坑２２と、各立坑２２の上端から橋梁と反対側にそれぞれ延びたロックアンカー２４と、橋梁本体２６と、橋梁本体２６を支持するためのメインケーブル２８とを備えている。なお、ロックアンカー２４は、図１の橋梁と同様に、不要な場合には、設けなくともよい。
【００２５】
以上のように構成された吊橋形式の橋梁の架設方法は、対向する立坑２２の上端の間にメインケーブル２８を張り渡した後、メインケーブル２８からハンガーを吊り下げて橋梁本体２６を取付ける点を除いて、図１の斜張橋形式の橋梁の架設方法と実質的に同一である。なお、上述のメインケーブル２８の張り渡し工程以降は、公知の方法である。
【００２６】
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００２７】
たとえば、図１に示した斜張橋形式の橋梁に関する前記実施の形態においては、両方のトンネルの坑口にそれぞれ立坑を設け、各立坑の上端からケーブルを延ばしているが、橋梁の規模がさほど大きくない場合（例えば、橋長が１５０ｍ程度の場合）には、図９に示されるように、いずれか一方の坑口にのみ立坑を設け、ケーブルを延ばして橋梁を反対側斜面に到達させてもよい。
【００２８】
また、前記実施の形態では、立坑１２、２２を掘削するために、横坑１０、２０を掘削しているが、新たに横坑１０、２０を設ける代わりに、トンネル拡幅部（図示せず）を利用して立坑１２、２２を掘削してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、周囲の地形を殆ど改変せず、自然環境を保持したままで橋梁を建設することができる。また、足場や支保工を使用せずに主桁や塔を施工することができ、工事用道路も不要であるので、工事コストが低減されるとともに、工期も短縮される。このことは、橋梁を建設する地形が急峻である程、その効果が大きい。また、図２及び図８に明瞭に示されるように、横坑が存在するため橋梁の中心軸とケーブルの始点（立坑の上端）を大きく離すことができるので、橋梁の面外方向の揺れを拘束する作用も期待できるとともに、ケーブルに降り積もった雪が橋面上に落ちるのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態に係る斜張橋形式の橋梁を示した全体図である。
【図２】図１の橋梁の平面図である。
【図３】図１のＡ部分の拡大斜視図である。
【図４】立坑の上端にアンカレッジを設置した図１の橋梁の変形例を示す図である。
【図５】図１の橋梁の架設手順を示した側面図である。
【図６】図１の橋梁の架設手順を示した平面図である。
【図７】本発明の好ましい実施の形態に係る吊橋形式の橋梁を示した全体図である。
【図８】図７の橋梁の平面図である。
【図９】立坑を一方のトンネルにのみ設置した図１の橋梁の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１０、２０  横坑
１２、２２  立坑
１４、２４  ロックアンカー
１６、２６  橋梁本体
１８、２８  ケーブル
【図１】
0004324314.tif 000002
【図２】
0004324314.tif 000003
【図３】
0004324314.tif 000004
【図４】
0004324314.tif 000005
【図５】
0004324314.tif 000006
【図６】
0004324314.tif 000007
【図７】
0004324314.tif 000008
【図８】
0004324314.tif 000009
【図９】
0004324314.tif 000010