JP2000265415A - Elevated bridge - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道や道路の高架
橋に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a railway or road viaduct.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６に示すのは、従来の鉄道高架橋の例
であり、橋桁幅方向および橋軸方向に隣合う橋脚５０，
５０の基部同士を地中梁５１，５２で連結し、これによ
り地震時の変位を抑制している。2. Description of the Related Art FIG. 6 shows an example of a conventional railway viaduct, in which piers 50, 50 adjacent to each other in a bridge girder width direction and a bridge axis direction.
The bases 50 are connected to each other by underground beams 51 and 52, thereby suppressing displacement during an earthquake.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の地中梁
を用いた高架橋の場合、地中梁構築のための根堀が必要
になり、また線路（活線化）沿いで高架橋を構築する場
合、列車走行の安全確保のため鋼矢板（シートパイル）
等を打設し、根堀による線路地盤のゆるみを防止する必
要があるため、工期およびコストが増大するなどの問題
がある。However, in the case of a conventional viaduct using an underground beam, a root trench for constructing the underground beam is required, and when a viaduct is constructed along a track (hot line). , Steel sheet piles (sheet piles) to ensure train safety
It is necessary to prevent the loosening of the track ground due to the root moat, so that there are problems such as an increase in construction period and cost.
【０００４】さらに、地中梁が構築される地表面近くは
Ｎ値が小さいため、地中梁が地震に対して有効に働かな
いという問題もある。本発明は、このような問題点を解
消すべくなされたもので、その目的は、従来の地中梁を
省略することができ、工期およびコストの大幅な低減を
図れ、さらに地震時の変位を大幅に抑制することができ
る高架橋を提供することにある。Furthermore, since the N value is small near the ground surface on which the underground beam is constructed, there is a problem that the underground beam does not work effectively against an earthquake. The present invention has been made in order to solve such problems, and an object of the present invention is to omit a conventional underground beam, greatly reduce the construction period and cost, and further reduce the displacement during an earthquake. It is an object of the present invention to provide a highly crosslinked structure which can be significantly suppressed.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の第１の高架橋
は、ソイルセメント体内に鋼管を配置してなる合成鋼管
杭（ガンテツパイル）の杭頭部にコンクリート充填鋼管
柱（ＣＦＴ柱）の下部を埋め込んで１柱１杭基礎形式の
橋脚を構築し、前記合成鋼管杭の周囲にソイルセメント
体による地盤改良工を施してなることを特徴とする（請
求項１）。According to a first vial of the present invention, a concrete-filled steel pipe column (CFT column) is provided at a pile head of a synthetic steel pipe pile (gantetsu pile) in which steel pipes are arranged in a soil cement body. To construct a one-pillar-one-pile foundation type pier, and perform soil improvement with a soil cement body around the synthetic steel pipe pile (claim 1).
【０００６】本発明の第２の高架橋は、ソイルセメント
体内に鋼管を配置してなる合成鋼管杭（ガンテツパイ
ル）の杭頭部にコンクリート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱）の
下部を埋め込んで１柱１杭基礎形式の橋脚を構築し、前
記コンクリート充填鋼管柱の上部同士を変位抑止梁で連
結してなることを特徴とする（請求項２）。In the second viaduct of the present invention, the lower part of a concrete-filled steel pipe column (CFT column) is embedded in the pile head of a synthetic steel pipe pile (Gantetsu pile) in which steel pipes are arranged in a soil cement body. A pier of a pile foundation type is constructed, and upper portions of the concrete-filled steel pipe columns are connected to each other by displacement suppressing beams (claim 2).
【０００７】本発明の第３の高架橋は、ソイルセメント
体内に鋼管を配置してなる合成鋼管杭（ガンテツパイ
ル）の杭頭部にコンクリート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱）の
下部を埋め込んで１柱１杭基礎形式の橋脚を構築し、前
記合成鋼管杭の周囲にソイルセメント体による地盤改良
工を施し、前記コンクリート充填鋼管柱の上部同士を変
位抑止梁で連結してなることを特徴とする（請求項
３）。In the third viaduct of the present invention, the lower part of a concrete-filled steel pipe column (CFT column) is embedded in the pile head of a synthetic steel pipe pile (Gantetsu pile) in which steel pipes are arranged in a soil cement body. A pile foundation type pier is constructed, a soil improvement is performed around the synthetic steel pipe pile with a soil cement body, and upper portions of the concrete-filled steel pipe columns are connected to each other with displacement suppressing beams (claim). Item 3).
【０００８】地盤改良工は、現地盤の地質に応じて、改
良範囲および固化材添加量を決定すればよい。改良範囲
については、ソイルセメント体がガンテツパイルを完全
に取り込むように施工し、あるいは固化材添加量（強
度）の少ないソイルセメント体を内側に固化材添加量の
多いソイルセメント体を施工し、もしくは内側に現地盤
の土を残しこの外側にソイルセメント体を施工するなど
する。[0008] The ground improvement work may determine the improvement range and the amount of the solidifying material added in accordance with the geology of the site ground. Regarding the range of improvement, construct the soil cement body so as to completely incorporate the gantetsu pile, or construct a soil cement body with a small amount of solidifying material (strength) inside the soil cement body with a large amount of solidifying material added, or The soil of the local soil is left inside and soil cement is applied outside.
【０００９】変位抑止梁は、橋桁幅方向に一対のＣＦＴ
柱の上部同士を連結し、かつ橋軸方向に隣り合うＣＦＴ
柱の上部同士を連結するのが好ましい。以上のような構
成において、ガンテツパイルとＣＦＴ柱からなる１柱１
杭基礎形式の橋脚と、ガンテツパイル周囲の地盤改良工
あるいはＣＦＴ柱の上部同士を連結する変位抑止梁とに
より、地震による変位を大幅に低減することができ、従
来の地中梁を無くすことができる。従来の地中梁が無く
なるため、地中梁構築のための根堀と、列車走行の安全
確保のための鋼矢板等の打設が不要となり、工期および
コストの大幅な低減を図ることができる。[0009] The displacement restraint beam includes a pair of CFTs in the bridge girder width direction.
CFT that connects the upper parts of the columns and is adjacent in the bridge axis direction
Preferably, the tops of the columns are connected. In the configuration as described above, one pillar 1 composed of a gantetsu pile and a CFT pillar
A pile-type pier and ground improvement work around the gantetsu pile or displacement-suppressing beams connecting the upper parts of the CFT columns can significantly reduce the displacement due to the earthquake, eliminating the need for conventional underground beams. it can. Since the conventional underground beam is eliminated, there is no need for a root moat for constructing the underground beam and for placing a steel sheet pile or the like for ensuring the safety of train traveling, and it is possible to significantly reduce the construction period and cost.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形
態に基づいて説明する。この実施態様は鉄道高架橋に本
発明を適用した例である。図１，図２は本発明の鉄道高
架橋の第１の例を示したものである。図３は本発明にお
ける杭基礎周囲の地盤改良工の例を示したものである。
図４は本発明の第２の例を示したものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on an embodiment shown in the drawings. This embodiment is an example in which the present invention is applied to a railway viaduct. 1 and 2 show a first example of a railway viaduct of the present invention. FIG. 3 shows an example of a ground improvement work around a pile foundation according to the present invention.
FIG. 4 shows a second example of the present invention.
【００１１】図１，図２の例においては、橋桁幅方向に
一対の橋脚構築位置に、ソイルセメント体３内に鋼管４
を埋設してなる合成鋼管杭（所謂ガンテツパイル）２を
構築し、鋼管６内にコンクリート７を充填したコンクリ
ート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱）５の下部を合成鋼管杭２の
杭頭部内に埋め込んで１柱１杭基礎形式の橋脚１を構築
し、合成鋼管杭２の周囲に多数のソイルセメント体９に
よる地盤改良工８を施す。In the example shown in FIGS. 1 and 2, a steel pipe 4 is installed in a soil cement body 3 at a pair of pier construction positions in the bridge girder width direction.
And a concrete-filled steel pipe column (CFT column) 5 in which concrete 7 is filled in a steel pipe 6 is embedded in the pile head of the synthetic steel pipe pile 2. To construct a pier 1 of a one-column, one-pile foundation type, and perform ground improvement work 8 using a large number of soil cement bodies 9 around the synthetic steel pipe pile 2.
【００１２】ガンテツパイル２は、原位置土とセメント
ミルクを攪拌混合したソイルセメント体３内に鋼管４を
配置してなる基礎杭であり、先端に掘削攪拌ヘッド（掘
削翼・共回り防止翼・攪拌翼）が設けられた回転軸をリ
ーダに沿って掘進・引上げを行なう施工機械を用いてソ
イルセメント体３を構築し、このソイルセメント体３の
構築と同時に鋼管４を回転圧入する。掘削攪拌ヘッドは
拡縮可能な構造とし、回転軸の引上げ時には縮小して鋼
管４内を引き上げられるようにする。なお、この同時挿
入に限らず、ソイルセメント体３を構築した後、鋼管４
を挿入するようにしてもよい。The gantetsu pile 2 is a foundation pile in which a steel pipe 4 is arranged in a soil cement body 3 obtained by stirring and mixing in situ soil and cement milk. A soil cement body 3 is constructed using a construction machine that excavates and pulls up a rotating shaft provided with a stirring blade along a leader, and a steel pipe 4 is rotationally press-fitted simultaneously with the construction of the soil cement body 3. The excavating and stirring head has a structure that can be expanded and contracted, and when the rotating shaft is pulled up, it is reduced so that the inside of the steel pipe 4 can be pulled up. In addition to the simultaneous insertion, after the soil cement body 3 is constructed, the steel pipe 4
May be inserted.
【００１３】また、鋼管４は、下部の外面に螺旋状等の
外面突起が設けられ、先端部内面に内面リング筋が多段
に設けられた鋼管を用いるのが好ましい。外面突起によ
り、正の周面摩擦力が得られ、高い支持力が得られる。
多段の内面リング筋と外面突起によりソイルセメント体
と一体化した杭先端球根部が得られる。さらに、掘進時
に掘削攪拌ヘッドが支持層に達すると高濃度セメントミ
ルクに切り換え、かつセメントミルク注入量を増やすこ
とにより高強度の杭先端球根部が得られ、高い先端支持
力が得られる。The steel pipe 4 is preferably a steel pipe provided with a spiral outer surface projection on the lower outer surface and a multi-stage inner ring streak provided on the inner surface of the tip. Due to the outer surface projection, a positive circumferential friction force is obtained, and a high support force is obtained.
A pile tip bulb integrated with the soil cement body is obtained by the multi-stage inner ring streaks and outer projections. Further, when the excavating and stirring head reaches the support layer during excavation, the pile is switched to high-concentration cement milk, and by increasing the amount of cement milk injected, a high-strength pile tip bulb portion is obtained, and a high tip supporting force is obtained.
【００１４】以上のようなガンテツパイル工法であれ
ば、現地盤の土を有効に利用するため、排出土量を最
小限に抑えることができ、低振動・低騒音で施工を行
なうことができ、鋼管とソイルセメント体が一体とな
った合成杭であるため、場所打ち杭の周面摩擦力と中堀
杭の先端支持力が得られ、高い支持力を得ることがで
き、ソイルセメント体の構築と同時に鋼管を埋設でき
るため、工期の短縮を図ることができる、などの利点が
ある。[0014] With the above-mentioned Gantetsu pile method, the soil on the site can be used effectively, so that the amount of discharged soil can be minimized, and the construction can be performed with low vibration and low noise. Since it is a composite pile in which a steel pipe and a soil cement body are integrated, the peripheral friction force of a cast-in-place pile and the tip support force of a Nakahori pile can be obtained, and a high support force can be obtained. At the same time, since the steel pipe can be buried, there is an advantage that the construction period can be shortened.
【００１５】以上のように構築されたガンテツパイル２
の杭頭部にソイルセメントが固まらないうちにＣＦＴ柱
５の鋼管６の下部を挿入し、次いで、鋼管６内にコンク
リート７を打設する。ＣＦＴ柱５は、充填コンクリート
が鋼管の座屈を防ぎ、かつ鋼管がコンクリートを拘束す
るため、耐力が高く、変形性能に優れ、断面積を小さく
することでき、またＲＣ構造等と比較して工期が短いな
どの利点がある。なお、ガンテツパイル２とＣＦＴ柱５
との接合部には、種々の補強策を採用できることはいう
までもない。Gantetsu pile 2 constructed as described above
Before the soil cement hardens, the lower part of the steel pipe 6 of the CFT column 5 is inserted into the pile head, and concrete 7 is poured into the steel pipe 6. The CFT column 5 has high proof stress, excellent deformability, small cross-sectional area because the filled concrete prevents buckling of the steel pipe and the steel pipe restrains the concrete. There are advantages such as short. Gantetsu pile 2 and CFT pillar 5
It is needless to say that various reinforcing measures can be adopted for the joint with the above.
【００１６】ＣＦＴ柱５の構築前に、あるいはＣＦＴ柱
５の構築後に、ガンテツパイル２の周囲に地盤改良工８
を施工し、１柱１杭基礎形式の橋脚１が完成すると、こ
の橋脚１の上に鉄骨鉄筋コンクリート製等の橋桁１０を
掛け渡す。Before the construction of the CFT pillar 5 or after the construction of the CFT pillar 5, the ground improvement work 8
When the pier 1 of the one-post-one-pile foundation type is completed, a bridge girder 10 made of steel-framed reinforced concrete or the like is laid over the pier 1.
【００１７】地盤改良工８は、現地盤の地質に応じて、
図３に示すような施工範囲を選択し、かつ、図５に示す
ように固化材添加量を調整する。図３(a) は、地質が悪
い場合（Ｎ値が低い場合）であり、ガンテツパイル２の
周囲を完全にソイルセメント体９で埋める（固化材添加
量は例えば300kg/m3）。The ground improvement work 8 is performed according to the geology of the local ground.
The construction range as shown in FIG. 3 is selected, and the addition amount of the solidifying material is adjusted as shown in FIG. FIG. 3A shows a case where the geology is bad (when the N value is low), and the periphery of the gantec pile 2 is completely filled with the soil cement body 9 (the amount of the solidifying material added is, for example, 300 kg / m 3 ).
【００１８】図３(b) は、地質が中程度の場合であり、
二重のソイルセメント体９ａと９ｂから構成し、内側の
ソイルセメント体９ａの強度を比較的低くし（例えば固
化材添加量＝80kg/m3 ）、外側のソイルセメント体９ｂ
の強度を比較的高くする（例えば固化材添加量＝ 300kg
/m3 ）。FIG. 3B shows a case where the geology is moderate.
It is composed of double soil cement bodies 9a and 9b, the strength of the inner soil cement body 9a is relatively low (for example, the amount of solidifying agent added = 80 kg / m 3 ), and the outer soil cement body 9b
Relatively high strength (for example, the amount of solidifying material added = 300 kg)
/ m 3).
【００１９】図３(c) は、地質が良い場合（Ｎ値が高い
場合）であり、ガンテツパイル２の周囲に現地盤の土を
残し、この周囲にリング状のソイルセメント体９を施工
する（例えば固化材添加量＝ 300kg/m3 ）。FIG. 3 (c) shows a case where the geology is good (when the N value is high). The soil on the site is left around the gantec pile 2 and a ring-shaped soil cement body 9 is constructed around this. (For example, solidification material addition amount = 300 kg / m 3 ).
【００２０】ガンテツパイル２の周囲に地盤改良工８を
施すことにより、ガンテツパイル２とＣＦＴ柱５からな
る橋脚１の地震時の変位を抑制することができる。ま
た、図３(a) の場合には、地盤改良工８が橋脚１と一体
となって変位する恐れがあるが、図３(b),(c) のよう
に、ガンテツパイル２の変位をある程度許すことによ
り、大きな地震に対して高架橋の倒壊等を防止すること
ができる。なお、地盤改良工８は形状は図示した円形に
限らず、その他の形状でもよいことはいうまでもない。By performing the ground improvement work 8 around the gantry pile 2, the displacement of the pier 1 including the gantry pile 2 and the CFT columns 5 during an earthquake can be suppressed. In the case of FIG. 3 (a), the ground improvement work 8 may be displaced integrally with the pier 1, but as shown in FIGS. 3 (b) and 3 (c), the displacement of the gantry pile 2 is reduced. By allowing it to some extent, it is possible to prevent a viaduct from collapsing due to a large earthquake. It is needless to say that the shape of the ground improvement work 8 is not limited to the illustrated circular shape but may be another shape.
【００２１】以上のような、ガンテツパイル２とＣＦＴ
柱５からなる１柱１杭基礎形式の橋脚１と、ガンテツパ
イル周囲の地盤改良工８とにより、地震による変位を大
幅に低減することができると共に、従来の地中梁を無く
すことができるため、地中梁構築のための根堀と、列車
走行の安全確保のための鋼矢板等の打設が不要となり、
工期およびコストの大幅な低減を図ることができる。As described above, Gantetsu pile 2 and CFT
The one-pillar-one-pile foundation type pier 1 consisting of the pillars 5 and the ground improvement work 8 around the gantetsu pile can greatly reduce the displacement due to the earthquake and eliminate the conventional underground beam. The necessity of root moat for underground beam construction and steel sheet piles for ensuring the safety of train running is eliminated.
The construction period and cost can be significantly reduced.
【００２２】次に、図４の例においては、地盤改良工８
の代わりに、橋桁幅方向および橋軸方向に隣り合うＣＦ
Ｔ柱５，５の上部同士を変位抑止梁１１，１２で連結
し、地震時の橋脚１の変位を抑制する。この変位抑止梁
１１，１２は、Ｉ形鋼等から構成し、ＣＦＴ柱５の上部
に設けたブラケットにスプライスプレートと高力ボルト
により接合し、あるいは溶接接合する等の通常用いられ
る方法で固定する。Next, in the example of FIG.
Instead of the adjacent CF in the bridge girder width direction and the bridge axis direction
The upper portions of the T columns 5, 5 are connected to each other by displacement suppressing beams 11, 12, and the displacement of the pier 1 during an earthquake is suppressed. The displacement suppressing beams 11 and 12 are made of I-section steel or the like, and are fixed to a bracket provided on the upper part of the CFT column 5 by a commonly used method such as joining with a splice plate and high-strength bolts or welding. .
【００２３】従来の地中梁では、地中梁構築のための根
堀と、列車走行の安全確保のための鋼矢板等の打設が必
要となるが、変位抑止梁を使用すれば、前記作業を省略
することができ、工期の短縮および全工事費の大幅なコ
ストダウンを図ることができる。In the case of the conventional underground beam, it is necessary to carry out a root excavation for constructing the underground beam and to drive a steel sheet pile or the like for ensuring the safety of running the train. Can be omitted, and the construction period can be shortened and the total construction cost can be significantly reduced.
【００２４】また、この変位抑止梁１１，１２と前記地
盤改良工８を併用してもよい。なお、以上は鉄道の高架
橋に本発明を適用した例を示したが、道路等の高架橋に
も本発明を適用することができることはいうまでもな
い。The displacement suppressing beams 11, 12 and the ground improvement work 8 may be used in combination. Although the example in which the present invention is applied to a viaduct of a railway has been described above, it is needless to say that the present invention can be applied to a viaduct such as a road.
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明の高架橋は、以上のような構成か
らなるので、次のような効果を奏することができる。As described above, the highly crosslinked structure of the present invention has the following effects.
【００２６】(1) ガンテツパイルとＣＦＴ柱からなる１
柱１杭基礎形式の橋脚と、ガンテツパイル周囲の地盤改
良工あるいはＣＦＴ柱の上部同士を連結する変位抑止梁
とにより、地震による変位を大幅に低減することができ
る。(1) Gantetsu pile and CFT column 1
The displacement due to the earthquake can be greatly reduced by the column-one-pile foundation type pier and the ground improvement work around the gantetsu pile or the displacement suppressing beam connecting the upper parts of the CFT columns.
【００２７】(2) 従来の地中梁を無くすことができるた
め、地中梁構築のための根堀と、列車走行の安全確保の
ための鋼矢板等の打設が不要となり、工期およびコスト
の大幅な低減を図ることができる。(2) Since the conventional underground beam can be eliminated, there is no need for a root trench for constructing the underground beam and for placing a steel sheet pile or the like for ensuring the safety of train traveling. Significant reduction can be achieved.
【図１】本発明の高架橋の第１の例を示す斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view showing a first example of a viaduct of the present invention.
【図２】本発明の高架橋の第１の例を示す横断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first example of a viaduct of the present invention.
【図３】本発明の杭基礎周囲の地盤改良工の例を示す平
面図である。FIG. 3 is a plan view showing an example of a ground improvement work around a pile foundation according to the present invention.
【図４】本発明の高架橋の第２の例を示す斜視図であ
る。FIG. 4 is a perspective view showing a second example of the viaduct of the present invention.
【図５】地盤改良工における固化材添加量と現場平均強
度の関係を土質をパラメータとして示したグラフであ
る。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the amount of solidified material added and the average strength at the site in soil improvement work using soil quality as a parameter.
【図６】従来の鉄道高架橋を示す(a) は横断面図、(b)
は側面図である。6A is a cross-sectional view showing a conventional railway viaduct, and FIG.
Is a side view.
１……１柱１杭基礎形式の橋脚 ２……合成鋼管杭（ガンテツパイル） ３……杭のソイルセメント体 ４……杭の鋼管 ５……コンクリート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱） ６……柱の鋼管 ７……柱のコンクリート ８……地盤改良工 ９……ソイルセメント体 １０……橋桁 １１……変位抑止梁 １２……変位抑止梁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1 pillar 1 pile foundation type pier 2 ... Synthetic steel pipe pile (Gantetsu pile) 3 ... Soil cement body of pile 4 ... Steel pipe of pile 5 ... Concrete filled steel pipe column (CFT column) 6 ... Column Steel pipe of 7 ... Concrete of pillar 8 ... Ground improvement work 9 ... Soil cement body 10 ... Bridge girder 11 ... Displacement restraint beam 12 ... Displacement restraint beam
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年６月１７日（１９９９．６．１
７）[Submission date] June 17, 1999 (1999.6.1
7)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】発明の詳細な説明[Correction target item name] Detailed description of the invention
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道や道路の高架
橋に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a railway or road viaduct.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６に示すのは、従来の鉄道高架橋の例
であり、橋桁幅方向および橋軸方向に隣合う橋脚５０，
５０の基部同士を地中梁５１，５２で連結し、これによ
り地震時の変位を抑制している。2. Description of the Related Art FIG. 6 shows an example of a conventional railway viaduct, in which piers 50, 50 adjacent to each other in a bridge girder width direction and a bridge axis direction.
The bases 50 are connected to each other by underground beams 51 and 52, thereby suppressing displacement during an earthquake.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の地中梁
を用いた高架橋の場合、地中梁構築のための根切りが必
要になる。また、既設の線路沿いで高架橋を構築する場
合、根切りによる線路地盤のゆるみを防止する必要があ
るため、列車走行の安全確保のため鋼矢板（シートパイ
ル）等を打設しなければならず、工期およびコストが増
大するなどの問題がある。The object of the invention is to be Solved However, in the case of the viaduct using a conventional underground beam, root cutting for the underground beam construction is necessary to ing. Also, when building a line Michi沿 Ide viaduct existing need to prevent loosening of the line ground by Excavation there
Steel sheet pile (sheet pie)
And the like) , and there is a problem that the construction period and cost increase.
【０００４】さらに、地中梁が構築される地表面近くの
地盤は一般的にＮ値が小さいため、地中梁が地震に対し
て有効に働かないという問題もある。本発明は、このよ
うな問題点を解消すべくなされたもので、その目的は、
従来の地中梁を省略することができ、工期およびコスト
の大幅な低減を図れ、さらに地震時の変位を大幅に抑制
することができる高架橋を提供することにある。Further, near the ground surface where the underground beam is constructed
Since the ground generally has a small N value, there is also a problem that the underground beams do not work effectively against earthquakes. The present invention has been made in order to solve such problems, and its purpose is to
An object of the present invention is to provide a viaduct that can omit a conventional underground beam, can significantly reduce the construction period and cost, and can significantly suppress displacement during an earthquake.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の第１の高架橋
は、ソイルセメント体内に鋼管を配置してなる合成鋼管
杭の杭頭部にコンクリート充填鋼管柱の下部を埋め込ん
で１柱１杭基礎形式の橋脚を構築し、前記合成鋼管杭の
周囲にソイルセメント体による地盤改良工を施してなる
ことを特徴とする（請求項１）。A first viaduct of the present invention is a synthetic steel pipe having a steel pipe disposed in a soil cement body.
The lower part of the concrete-filled steel pipe column is embedded in the pile head of the pile to construct a one-pillar-one-pile foundation type pier, and the soil improvement work using a soil cement body is performed around the synthetic steel pipe pile. (Claim 1).
【０００６】本発明の第２の高架橋は、ソイルセメント
体内に鋼管を配置してなる合成鋼管杭の杭頭部にコンク
リート充填鋼管柱の下部を埋め込んで１柱１杭基礎形式
の橋脚を構築し、前記コンクリート充填鋼管柱の上部同
士を変位抑止梁で連結してなることを特徴とする（請求
項２）。In the second viaduct of the present invention, a lower part of a concrete-filled steel pipe column is embedded in a pile head of a synthetic steel pipe pile in which steel pipes are arranged in a soil cement body to construct a one-pillar-one-pile foundation type pier. The upper part of the concrete-filled steel pipe column is connected to each other by a displacement suppressing beam (claim 2).
【０００７】本発明の第３の高架橋は、ソイルセメント
体内に鋼管を配置してなる合成鋼管杭の杭頭部にコンク
リート充填鋼管柱の下部を埋め込んで１柱１杭基礎形式
の橋脚を構築し、前記合成鋼管杭の周囲にソイルセメン
ト体による地盤改良工を施し、前記コンクリート充填鋼
管柱の上部同士を変位抑止梁で連結してなることを特徴
とする（請求項３）。In the third viaduct of the present invention, a lower portion of a concrete-filled steel pipe column is embedded in a pile head of a synthetic steel pipe pile in which steel pipes are arranged in a soil cement body to construct a one-pillar-one-pile foundation type pier. In addition, soil improvement is performed around the synthetic steel pipe pile with a soil cement body, and upper portions of the concrete-filled steel pipe columns are connected to each other by displacement suppressing beams (claim 3).
【０００８】地盤改良工は、原地盤の土質に応じて、改
良範囲および固化材添加量を決定すればよい。改良範囲
については、ソイルセメント体が合成鋼管杭を完全に取
り込むように施工し、あるいは固化材添加量（強度）の
少ないソイルセメント体を内側に固化材添加量の多いソ
イルセメント体を施工し、もしくは内側に原地盤の土を
残しこの外側にソイルセメント体を施工するなどする。[0008] soil improvement Engineering, depending on the soil quality of the original ground, may be determined improved range and solidifying material amount. Regarding the scope of improvement, construct the soil cement body so as to completely take in the synthetic steel pipe pile , or construct a soil cement body with a small amount of solidifying material added (strength) inside the soil cement body with a large amount of solidifying material added, Alternatively, the soil of the original ground is left inside, and a soil cement body is constructed outside this.
【０００９】変位抑止梁は、橋桁幅方向に一対のコンク
リート充填鋼管柱の上部同士を連結し、かつ橋軸方向に
隣り合うコンクリート充填鋼管柱の上部同士を連結する
のが好ましい。以上のような構成において、合成鋼管杭
とコンクリート充填鋼管柱からなる１柱１杭基礎形式の
橋脚と、合成鋼管杭周囲の地盤改良工あるいはコンクリ
ート充填鋼管柱の上部同士を連結する変位抑止梁とによ
り、地震による変位を大幅に低減することができ、従来
の地中梁を無くすことができる。従来の地中梁が無くな
るため、地中梁構築のための根切りと、列車走行の安全
確保のための鋼矢板等の打設が不要となり、工期および
コストの大幅な低減を図ることができる。[0009] The displacement restraint beam is a pair of concrete in the bridge girder width direction.
It is preferable to connect the tops of the concrete-filled steel pipe columns and the tops of the concrete-filled steel pipe columns adjacent in the bridge axis direction. In the above structure, a one-pillar-one-pile foundation pier comprising a composite steel pipe pile and a concrete-filled steel pipe column, and a ground improvement or concrete
The displacement-suppressing beam that connects the upper parts of the steel-filled steel pipe columns can significantly reduce the displacement due to the earthquake and eliminate the conventional underground beam. Since conventional underground beams are eliminated, root cutting for construction of underground beams and installation of steel sheet piles and the like for ensuring the safety of train running are not required, and construction time and cost can be significantly reduced. .
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形
態に基づいて説明する。この実施態様は鉄道高架橋に本
発明を適用した例である。図１，図２は本発明の鉄道高
架橋の第１の例を示したものである。図３は本発明にお
ける杭基礎周囲の地盤改良工の例を示したものである。
図４は本発明の第２の例を示したものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on an embodiment shown in the drawings. This embodiment is an example in which the present invention is applied to a railway viaduct. 1 and 2 show a first example of a railway viaduct of the present invention. FIG. 3 shows an example of a ground improvement work around a pile foundation according to the present invention.
FIG. 4 shows a second example of the present invention.
【００１１】図１，図２の例においては、橋桁幅方向に
一対の橋脚構築位置に、ソイルセメント体３内に鋼管４
を埋設してなる合成鋼管杭２を構築し、鋼管６内にコン
クリート７を充填したコンクリート充填鋼管柱（ＣＦＴ
柱）５の下部を合成鋼管杭２の杭頭部内に埋め込んで１
柱１杭基礎形式の橋脚１を構築し、合成鋼管杭２の周囲
に多数のソイルセメント体９による地盤改良工８を施
す。In the example shown in FIGS. 1 and 2, a steel pipe 4 is installed in a soil cement body 3 at a pair of pier construction positions in the bridge girder width direction.
A concrete-filled steel pipe column (CFT) in which a steel pipe 6 is filled with concrete 7 by constructing a synthetic steel pipe pile 2
The lower part of the column 5 is embedded in the pile head of the synthetic steel pipe pile 2
A pier 1 of a column 1 pile foundation type is constructed, and a ground improvement work 8 using a large number of soil cement bodies 9 is performed around a synthetic steel pipe pile 2.
【００１２】合成鋼管杭２は、原位置土とセメントミル
クを攪拌混合したソイルセメント体３内に鋼管４を配置
してなる基礎杭であり、先端に掘削攪拌ヘッド（掘削翼
・共回り防止翼・攪拌翼）が設けられた回転軸をリーダ
に沿って掘進・引上げを行なう施工機械を用いてソイル
セメント体３を構築し、このソイルセメント体３の構築
と同時に鋼管４を回転圧入する。掘削攪拌ヘッドは拡縮
可能な構造とし、回転軸の引上げ時には縮小して鋼管４
内を引き上げられるようにする。なお、この同時挿入に
限らず、ソイルセメント体３を構築した後、鋼管４を挿
入するようにしてもよい。The synthetic steel pipe pile 2 is a foundation pile in which a steel pipe 4 is disposed in a soil cement body 3 in which in-situ soil and cement milk are mixed and mixed. A soil cement body 3 is constructed using a construction machine that excavates and pulls up a rotating shaft provided with a stirring blade along a leader, and a steel pipe 4 is rotationally press-fitted simultaneously with the construction of the soil cement body 3. The excavating and stirring head has a structure that can be expanded and contracted.
To be able to pull up inside. The steel pipe 4 may be inserted after the soil cement body 3 is constructed without being limited to the simultaneous insertion.
【００１３】また、鋼管４は、下部の外面に螺旋状等の
外面突起が設けられ、先端部内面に内面リング筋が多段
に設けられた鋼管を用いるのが好ましい。外面突起によ
り、大きな周面摩擦力が得られ、高い支持力が得られ
る。多段の内面リング筋と外面突起によりソイルセメン
ト体と一体化した杭先端球根部が得られる。さらに、掘
進時に掘削攪拌ヘッドが支持層に達すると高濃度セメン
トミルクに切り換え、かつセメントミルク注入量を増や
すことにより高強度の杭先端球根部が得られ、高い先端
支持力が得られる。The steel pipe 4 is preferably a steel pipe provided with a spiral outer surface projection on the lower outer surface and a multi-stage inner ring streak provided on the inner surface of the tip. Due to the outer surface projection, a large peripheral friction force is obtained, and a high support force is obtained. A pile tip bulb integrated with the soil cement body is obtained by the multi-stage inner ring streaks and outer projections. Further, when the excavating and stirring head reaches the support layer during excavation, the pile is switched to high-concentration cement milk, and by increasing the amount of cement milk injected, a high-strength pile tip bulb portion is obtained, and a high tip supporting force is obtained.
【００１４】以上のような合成鋼管杭工法であれば、
原地盤の土を有効に利用するため、排出土量を最小限に
抑えることができ、低振動・低騒音で施工を行なうこ
とができ、鋼管とソイルセメント体が一体となった合
成杭であるため、大きな周面摩擦力と大きな先端支持力
が得られ、高い支持力を得ることができ、ソイルセメ
ント体の構築と同時に鋼管を埋設できるため、工期の短
縮を図ることができる、などの利点がある。With the synthetic steel pipe pile method described above,
It is a composite pile in which steel pipe and soil cement are integrated, because the soil in the original ground can be used effectively, the amount of discharged soil can be minimized, construction can be performed with low vibration and low noise. Therefore, a large peripheral friction force and a large tip support force can be obtained, a high support force can be obtained, and the steel pipe can be buried at the same time as the construction of the soil cement body, so that the construction period can be shortened. There is.
【００１５】以上のように構築された合成鋼管杭２の杭
頭部にソイルセメントが固まらないうちにコンクリート
充填鋼管柱５の鋼管６の下部を挿入する。次いで、鋼管
６内にコンクリート７を打設する。コンクリート充填鋼
管柱５は、充填コンクリートが鋼管の座屈を防ぎ、かつ
鋼管がコンクリートを拘束するため、耐力が高く、変形
性能に優れ、断面積を小さくすることでき、またＲＣ構
造等と比較して工期が短いなどの利点がある。なお、合
成鋼管杭２とコンクリート充填鋼管柱５との接合部に
は、種々の補強策を採用できることはいうまでもない。Before soil cement hardens on the pile head of the synthetic steel pipe pile 2 constructed as described above, concrete
The lower part of the steel pipe 6 of the filled steel pipe column 5 is inserted . Next, concrete 7 is poured into the steel pipe 6. Concrete filled steel
Since the filled concrete prevents buckling of the steel pipe and the steel pipe restrains the concrete, the pipe column 5 has a high proof stress, is excellent in deformability, can have a small cross-sectional area, and has a shorter construction time than RC structures and the like. There are advantages such as short. It should be noted that, if
It goes without saying that various reinforcing measures can be adopted for the joint between the steel pipe pile 2 and the concrete-filled steel pipe column 5.
【００１６】コンクリート充填鋼管柱５の構築前に、あ
るいはコンクリート充填鋼管柱５の構築後に、合成鋼管
杭２の周囲に地盤改良工８を施工し、１柱１杭基礎形式
の橋脚１が完成すると、この橋脚１の上に鉄骨鉄筋コン
クリート製等の橋桁１０を掛け渡す。[0016] Prior to the construction of concrete-filled steel tube column 5, or after the construction of concrete-filled steel tube column 5, synthetic steel pipe
When the ground improvement work 8 is constructed around the pile 2 and the pier 1 of the one-post and one-pile foundation type is completed, a bridge girder 10 made of steel-framed reinforced concrete or the like is laid over the pier 1.
【００１７】地盤改良工８は、原地盤の土質に応じて、
図３に示すような施工範囲を選択し、かつ、図５に示す
ように固化材添加量を調整する。図３(a) は、土質が軟
弱な場合（Ｎ値が低い場合）であり、合成鋼管杭２の周
囲を完全にソイルセメント体９で囲う（固化材添加量は
例えば300kg/m3）。[0017] The soil improvement Engineering 8, depending on the soil quality of the original ground,
The construction range as shown in FIG. 3 is selected, and the addition amount of the solidifying material is adjusted as shown in FIG. 3 (a) is, soil quality is soft
If weak for a (if N value is low), the complete periphery of the composite steel pipe 2 surrounded by a soil cement body 9 (solidifying material amount, for example 300 kg / m 3).
【００１８】図３(b) は、土質が中程度の場合であり、
二重のソイルセメント体９ａと９ｂから構成し、内側の
ソイルセメント体９ａの強度を比較的低くし（例えば固
化材添加量＝80kg/m3 ）、外側のソイルセメント体９ｂ
の強度を比較的高くする（例えば固化材添加量＝ 300kg
/m3 ）。[0018] FIG. 3 (b), a case in soil quality is moderate,
It is composed of double soil cement bodies 9a and 9b, the strength of the inner soil cement body 9a is relatively low (for example, the amount of solidifying agent added = 80 kg / m 3 ), and the outer soil cement body 9b
Relatively high strength (for example, the amount of solidifying material added = 300 kg)
/ m 3).
【００１９】図３(c) は、土質が良い場合（Ｎ値が高い
場合）であり、合成鋼管杭２の周囲に原地盤の土を残
し、この周囲にリング状のソイルセメント体９を施工す
る（例えば固化材添加量＝ 300kg/m3 ）。[0019] FIG. 3 (c), a case soil quality is better (when N value is high), leaving the original ground soil around the synthetic steel pipe pile 2, a ring-shaped soil cement body 9 in this ambient Work (for example, solidification material addition = 300 kg / m 3 ).
【００２０】合成鋼管杭２の周囲に地盤改良工８を施す
ことにより、合成鋼管杭２とコンクリート充填鋼管柱５
からなる橋脚１の地震時の変位を抑制することができ
る。また、図３(a) の場合には、地盤改良工８が橋脚１
と一体となって変位する恐れがあるが、図３(b),(c) の
ように、合成鋼管杭２の変位をある程度許すことによ
り、大きな地震に対して高架橋の倒壊等を防止すること
ができる。なお、地盤改良工８は形状は図示した円形に
限らず、その他の形状でもよいことはいうまでもない。[0020] By applying a ground improvement engineering 8 around the synthetic steel pipe pile 2, synthetic steel pipe piles 2 and the concrete-filled steel tube column 5
The displacement of the bridge pier 1 made of at the time of an earthquake can be suppressed. In the case of FIG. 3A, the ground improvement work 8 is
However, as shown in Figs. 3 (b) and 3 (c), it is possible to prevent the collapse of the viaduct against a large earthquake by allowing the synthetic steel pipe pile 2 to be displaced to some extent. Can be. It is needless to say that the shape of the ground improvement work 8 is not limited to the illustrated circular shape but may be another shape.
【００２１】以上のような、合成鋼管杭２とコンクリー
ト充填鋼管柱５からなる１柱１杭基礎形式の橋脚１と、
合成鋼管杭周囲の地盤改良工８とにより、地震による変
位を大幅に低減することができると共に、従来の地中梁
を無くすことができるため、地中梁構築のための根切り
と、列車走行の安全確保のための鋼矢板等の打設が不要
となり、工期およびコストの大幅な低減を図ることがで
きる。The composite steel pipe pile 2 and concrete concrete
Pier 1 of one pillar and one pile foundation type consisting of steel-filled steel tubular columns 5;
The synthetic steel pipe pile surrounding ground improvement Engineering 8, it is possible to significantly reduce the displacement caused by an earthquake, it is possible to eliminate the conventional underground beams, Excavation for underground beam construction <br/> This eliminates the necessity of driving steel sheet piles or the like to ensure the safety of running the train, thereby significantly reducing the construction period and cost.
【００２２】次に、図４の例においては、地盤改良工８
の代わりに、橋桁幅方向および橋軸方向に隣り合うコン
クリート充填鋼管柱５，５の上部同士を変位抑止梁１
１，１２で連結し、地震時の橋脚１の変位を抑制する。
この変位抑止梁１１，１２は、Ｉ形鋼等から構成し、コ
ンクリート充填鋼管柱５の上部に設けたブラケットにス
プライスプレートと高力ボルトにより接合し、あるいは
溶接接合する等の通常用いられる方法で固定する。Next, in the example of FIG.
Alternatively, con adjacent the bridge deck width direction and Hashijiku direction
Displacement restraint beam 1 for the upper part of cleat-filled steel pipe columns 5, 5
The bridges 1 and 12 are connected to suppress the displacement of the pier 1 during an earthquake.
The displacement suppression beams 11 and 12, and an I-shaped steel or the like, co
The splice plate is fixed to a bracket provided on the top of the concrete-filled steel pipe column 5 by a splice plate or a high-strength bolt, or fixed by a commonly used method such as welding.
【００２３】従来の地中梁では、地中梁構築のための根
切りと、列車走行の安全確保のための鋼矢板等の打設が
必要となるが、変位抑止梁を使用すれば、前記作業を省
略することができ、工期の短縮および全工事費の大幅な
コストダウンを図ることができる。In the conventional underground beam, a root for constructing the underground beam is used.
Cutting and driving of steel sheet pile etc. to ensure the safety of train running are required.However, if a displacement suppressing beam is used, the above work can be omitted, shortening the construction period and significantly reducing the total construction cost. Cost can be reduced.
【００２４】また、この変位抑止梁１１，１２と前記地
盤改良工８を併用してもよい。なお、以上は鉄道の高架
橋に本発明を適用した例を示したが、道路等の高架橋に
も本発明を適用することができることはいうまでもな
い。The displacement suppressing beams 11, 12 and the ground improvement work 8 may be used in combination. Although the example in which the present invention is applied to a viaduct of a railway has been described above, it is needless to say that the present invention can be applied to a viaduct such as a road.
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明の高架橋は、以上のような構成か
らなるので、次のような効果を奏することができる。As described above, the highly crosslinked structure of the present invention has the following effects.
【００２６】(1) 合成鋼管杭とコンクリート充填鋼管柱
からなる１柱１杭基礎形式の橋脚と、合成鋼管杭周囲の
地盤改良工あるいはコンクリート充填鋼管柱の上部同士
を連結する変位抑止梁とにより、地震による変位を大幅
に低減することができる。(1) A one-pillar-one-pile foundation pier consisting of a composite steel pipe pile and a concrete-filled steel pipe column , and a displacement for connecting the upper part of the ground improvement work or the concrete-filled steel pipe column around the composite steel pipe pile. The displacement due to the earthquake can be greatly reduced by the restraint beams.
【００２７】(2) 従来の地中梁を無くすことができるた
め、地中梁構築のための根切りと、列車走行の安全確保
のための鋼矢板等の打設が不要となり、工期およびコス
トの大幅な低減を図ることができる。(2) Since the conventional underground beam can be eliminated, it is not necessary to cut off the roots for constructing the underground beam and to place steel sheet piles or the like for ensuring the safety of train running. Can be significantly reduced.
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】符号の説明[Correction target item name] Explanation of sign
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【符号の説明】 １……１柱１杭基礎形式の橋脚 ２……合成鋼管杭 ３……杭のソイルセメント体 ４……杭の鋼管 ５……コンクリート充填鋼管柱 ６……柱の鋼管 ７……柱のコンクリート ８……地盤改良工 ９……ソイルセメント体 １０……橋桁 １１……変位抑止梁 １２……変位抑止梁[Description of Signs] 1 ... 1 pillar 1 pile foundation type pier 2 ... Synthetic steel pipe pile 3 ... Pile soil cement body 4 ... Pile steel pipe 5 ... Concrete filled steel pipe column 6 ... Column steel pipe 7 ... Concrete of pillar 8 ... Soil improvement work 9 ... Soil cement body 10 ... Bridge girder 11 ... Displacement restraint beam 12 ... Displacement restraint beam
【手続補正３】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図１[Correction target item name] Fig. 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図１】 FIG.
Claims (3)
る合成鋼管杭の杭頭部にコンクリート充填鋼管柱の下部
を埋め込んで１柱１杭基礎形式の橋脚を構築し、前記合
成鋼管杭の周囲にソイルセメント体による地盤改良工を
施してなることを特徴とする高架橋。1. A one-pillar-one-pile foundation type pier is constructed by embedding the lower part of a concrete-filled steel pipe column in the pile head of a composite steel pipe pile in which steel pipes are arranged in a soil cement body, and surrounding the composite steel pipe pile. A viaduct characterized by applying soil improvement with a soil cement body.
る合成鋼管杭の杭頭部にコンクリート充填鋼管柱の下部
を埋め込んで１柱１杭基礎形式の橋脚を構築し、前記コ
ンクリート充填鋼管柱の上部同士を変位抑止梁で連結し
てなることを特徴とする高架橋。2. The concrete-filled steel pipe column is constructed by embedding the lower part of a concrete-filled steel pipe column in the pile head of a synthetic steel pipe pile in which steel pipes are arranged in a soil cement body. A viaduct characterized in that its upper parts are connected by displacement suppression beams.
る合成鋼管杭の杭頭部にコンクリート充填鋼管柱の下部
を埋め込んで１柱１杭基礎形式の橋脚を構築し、前記合
成鋼管杭の周囲にソイルセメント体による地盤改良工を
施し、前記コンクリート充填鋼管柱の上部同士を変位抑
止梁で連結してなることを特徴とする高架橋。3. A one-pillar-one-pile foundation type pier is constructed by embedding the lower part of a concrete-filled steel pipe column at the pile head of a composite steel pipe pile in which steel pipes are arranged in a soil cement body, and surrounding the composite steel pipe pile. A viaduct, wherein soil improvement is performed with a soil cement body, and upper portions of the concrete-filled steel pipe columns are connected to each other with displacement suppressing beams.
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP2000265415A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004156292A (en) * | 2002-11-06 | 2004-06-03 | Nippon Steel Corp | Three dimensional rigid frame structure |
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-
1999
- 1999-03-19 JP JP11075150A patent/JP2000265415A/en active Pending
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