JP2001090026A - アーチ橋の構造及びその形成方法及び橋梁の補強方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、安価かつ簡易な構造で、景観上美
的とすることができるアーチ橋の構造及びその形成方法
及び橋梁の補強方法を提供する。 【解決手段】 橋脚１０間にアーチ状に架設される複数
本のパイプ１１と、パイプ１１上に設置されるプレート
１３と、橋の端部に配置されたパイプ１１上に積み上げ
られるパネル１２と、対向するパネル１２同士を固定す
る補強材１４と、プレート１３とパネル１２とで形成さ
れる空間に充填される盛土１５とを備えるアーチ橋の構
造及びその形成方法及び橋梁の補強方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アーチ橋の構造に
係り、特に安価かつ簡易な構造で、景観上美的とするこ
とができるアーチ橋の構造及びその形成方法及び橋梁の
補強方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のアーチ橋の構造について説明す
る。従来のアーチ橋の構造は、アーチ橋の土台となる橋
脚を予め形成し、その橋脚と隣接する橋脚とを連結する
アーチ状のアーチリブをケーブルクレーンを用いて設置
し、そのアーチリブ上に垂直柱を複数本形成し、更に形
成された垂直柱の上に主桁が架設されるものとなってい
る。

【０００３】従来のコンクリートを用いたアーチ橋の形
成方法について図１０を用いて説明する。図１０は、従
来のアーチ橋の形成方法を示す側面説明図である。従来
のコンクリートを用いたアーチ橋は、図１０に示すよう
に、予め複数の橋脚１０を鉄筋コンクリートにて形成
し、その橋脚１０をアーチ状に連結するセントル２０を
クレーンを用いて架設し、そのセントル２０上にセント
ルの形状に沿ってコンクリート製のアーチリブ１を形成
する。このアーチリブ１は、セントル２０の両側から少
しずつ中央に向けて骨組みが形成され、連結されるとコ
ンクリートが流し込まれる。

【０００４】次に、コンクリートが固まってアーチリブ
１が形成されると、セントル２０が外され、隣接する橋
脚１０の連結に用いられ、上記と同様に隣接するコンク
リート製のアーチリブ１が形成される。そして、アーチ
リブ１上には垂直方向にコンクリート製の垂直柱２が複
数本形成される。

【０００５】垂直柱２は、アーチリブ１上に鉄筋を組ん
で、コンクリートを流し込んで形成する。この垂直柱２
は、主桁３を支えるためのものであり、アーチリブ１上
に形成されると、全ての垂直柱２の地面又は水面からの
高さはほぼ同じものとなるよう設計されている。

【０００６】そして、垂直柱２に支えられるように主桁
３の骨組が連結され、最終的にコンクリートを流し込ん
で主桁３が形成される。更に防護用のフェンス等が取り
付けられて、アーチ橋が完成するようになっている。

【０００７】尚、アーチ橋の形成方法については平成６
年（１９９４年）９月６日公開の特開平６−２４８６１
５号公報「アーチ橋の架設工法」（出願人：三井造船株
式会社、発明者：木村克正他）がある。この発明は、ケ
ーブルクレーンを使って架橋する両岸に設けた各橋台か
らそれぞれの橋脚上まで主桁を順次架設した後、これら
の各主桁をそれぞれの橋台にタイバック装置で緊張さ
せ、アーチリブを各主桁の橋脚上の端部から各斜吊り索
を介して中央側に順次架設し、中央のアーチリブの閉合
後にタイバック装置を解除し、中央径間の主桁及び主柱
を各橋脚側から中央部へ順次架設するものである。

【０００８】また、古くからアーチ橋として、「眼鏡
橋」と呼ばれるような石材を積み上げて形成された石橋
がある。これは、アーチ橋を形成する石材を予め設計さ
れた大きさ及び形状にて切り出し、その石材を用いてア
ーチ橋を組み立てるというものである。現存する石材を
用いたアーチ橋は、名職人によって長い年月を掛けて形
成されたものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のコンクリートを用いたアーチ橋の構造では、橋の構
造が複雑となり、形成のコストが高く、更に景観上美的
形状とは言い難いという問題点があった。

【００１０】また、上記従来の眼鏡橋のような石を用い
た古くからのアーチ橋の構造では、景観上美的ではある
が、アーチを形成する石を切り出して積み上げるという
非常に複雑な形成作業が必要となり、安価に橋を形成で
きないという問題点があった。

【００１１】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、安価かつ簡易な構造で、景観上美的とすることがで
きるアーチ橋の構造及びその形成方法及び橋梁の補強方
法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための本発明は、橋脚間にアーチ状に架設される
複数本のパイプと、パイプ上に設置されるプレートと、
橋の端部に配置されたパイプ上に積み上げられるパネル
と、プレートとパネルとで形成される空間に充填される
盛土とを備えるアーチ橋の構造としており、安価かつ簡
易にアーチ橋を形成でき、更にパネルを周囲の景観に合
わせて任意の模様・色で形成できるので、美的景観を備
えることができる。

【００１３】また、本発明は、橋脚を形成し、当該橋脚
を連結するアーチ状のパイプを複数本架設し、パイプ上
にプレートを配置し、橋の端部に配置されたパイプ上に
第１段目のパネルを積み上げ、対向するパネル同士を補
強材で補強した後、盛土を充填し、更に第２段目のパネ
ルを第１段目のパネル上に積み上げ、対向するパネル同
士を補強材で補強した後、盛土を充填し、このパネル積
み上げの作業を繰り返した後、主桁を形成するアーチ橋
の形成方法としており、安価かつ簡易にアーチ橋を形成
でき、更にパネルを周囲の景観に合わせて任意の模様・
色で形成できるので、美的景観を備えることができる。

【００１４】また、本発明は、補強用コンクリート部材
を橋梁の側面に形成し、補強用コンクリート部材を支持
脚として橋脚間にアーチ状のパイプを複数架設し、パイ
プ上にプレートを配置し、更にパイプ上に複数のパネル
を主桁の高さまで積み上げ、プレートと積み上げられた
パイプとで形成される空間に盛土を充填して、補強を行
う橋梁の補強方法としており、アーチ橋の架け替えを必
要とせず、供用したままで補強できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら説明する。本発明の実施の形態に係るアーチ橋
の構造は、橋脚間にアーチ状に架設される複数本のパイ
プと、パイプ上に設置されるプレートと、橋の端部に配
置されたパイプ上に積み上げられるパネルと、プレート
とパネルとで形成される空間に充填される盛土とを備え
ているものであり、安価かつ簡易にアーチ橋を形成で
き、更にパネルを周囲の景観に合わせて任意の模様・色
で形成できるので、美的景観を備えることができる。

【００１６】また、本発明の実施の形態に係るアーチ橋
の形成方法は、橋脚を形成し、当該橋脚を連結するアー
チ状のパイプを複数本架設し、パイプ上にプレートを配
置し、橋の端部に配置されたパイプ上に第１段目のパネ
ルを積み上げ、対向するパネル同士を補強材で補強した
後、盛土を充填し、更に第２段目のパネルを第１段目の
パネル上に積み上げ、対向するパネル同士を補強材で補
強した後、盛土を充填し、このパネル積み上げの作業を
繰り返した後、主桁を形成するものであり、安価かつ簡
易にアーチ橋を形成でき、更にパネルを周囲の景観に合
わせて任意の模様・色で形成できるので、美的景観を備
えることができる。

【００１７】本発明の実施の形態に係るアーチ橋の構造
（本アーチ橋の構造）について、図１〜図３を用いて説
明する。図１は、本発明の実施の形態に係るアーチ橋の
側面説明図であり、図２は、本発明の実施の形態に係る
アーチ橋の断面説明図であり、図３は、本発明の実施の
形態に係るアーチ橋の上面説明図である。

【００１８】本アーチ橋は、図１〜図３に示すように、
橋脚１０と、橋脚１０間にアーチ状に架設されたパイプ
１１と、パイプ１１上に積み上げられたパネル１２と、
パイプ１１上に設置されたプレート１３と、パネル１２
を固定する補強材１４と、プレート１３とパネル１２と
で形成される空間に充填される盛土１５とから構成され
ている。

【００１９】次に、本アーチ橋の各部を具体的に説明す
る。パイプ１１は、図１に示すように、橋脚１０間にア
ーチ状に複数本架設されるものであり、更に図２に示す
ように、橋の端部に架設されるパイプ１１にはパネル１
２の土台となるパネル取り付け部１１ａが橋の外側に向
けて設けられている。尚、図１では、構成を分かり易く
するために、パネル取り付け部１１ａを描画せず、側面
からパイプ１１の架設状態を直接観察できるようにして
いる。

【００２０】このパネル取り付け部１１ａは、パイプ１
１に溶接等で固定接着されており、更に積み上げられる
パネル１２の下端部との連結を強固にするためにパネル
接触面に凹部又は凸部が形成されている形状であること
が望ましい。具体的には、パネル１２の下端部がはめ込
まれる凹部とするか、またパネル１２の下端部が凹部形
状となっている場合には、その凹部にはめ込まれる凸部
を備えていることが考えられる。本実施の形態では、パ
ネル１２をパネル取り付け部１１ａ上に積み上げるよう
にしているが、パイプ１１上に直接積み上げるようにし
ても構わない。尚、図２，３では、パイプ１１は、４本
描画している。

【００２１】パネル１２は、図１，２に示すように、パ
イプ１１のパネル取り付け部１１ａ上に複数段積み上げ
られるものであり、垂直方向及び水平方向にパネル１１
が配置されて橋の側面を構成している。ここで、パネル
１２は、景観上美的となる石積み模様等が施されてい
る。尚、パネル１２の模様は橋の周辺の景観にマッチす
る模様でればよい。従って、煉瓦作りの建物近くに形成
されるのであれば、煉瓦色の煉瓦模様とすることも可能
である。

【００２２】プレート１３は、図２，３に示すように、
鉄板等で形成されたデッキプレートとなっており、アー
チ状のパイプ１１上に配置されるため、その形状も湾曲
したものとなっている。具体的には、パイプ１１上に複
数枚の小片の湾曲したプレートを配置して溶接等で固定
してアーチ橋の底面部分を形成する。尚、プレート１３
上には、後述する盛土がのせられることになるので、プ
レートに隙間はあってもよいが、その盛土が漏れでない
程度のものとする。

【００２３】補強材１４は、図２，３に示すように、パ
イプ１１のパネル取り付け部１１ａ上に積み重ねられた
パネル１２がアーチ橋の外側に崩れ落ちないように固定
するものであり、タイロット等を用いている。特に、パ
ネル１２は盛土が充填されることにより、外側に広がろ
うとするので、補強材１４は必要となる。また、図２，
３では対向するパネル同士を連結するようにしている
が、対向するパネルでなくても反対側にあるパネルと連
結されればよい。また、垂直方向及び水平方向に隣接す
るパネルと補強材を用いて連結するようにしても構わな
い。

【００２４】盛土１５は、図２に示すように、プレート
１３とパネル１２で囲まれた空間に充填されるものであ
り、エアーモルタル等を用いるものである。盛土は、上
記空間に充填可能なものであれば、どのようなものを用
いても構わない。そして、盛土１５上に主桁となるプレ
ートが配置されることになる。

【００２５】次に、本アーチ橋の形成方法について図４
を用いて説明する。図４は、本実施の形態に係るアーチ
橋の形成方法を示す側面説明図である。尚、説明を簡単
にするために、図４では橋脚１０間を中心に形成方法を
しており、周辺部分は描画を省略している。図４（ａ）
に示すように、地面等に橋脚１０を形成する。橋脚１０
は、鉄筋を組んでコンクリートを流し込んで養生し、完
成させる。

【００２６】次に、図４（ｂ）に示すように、橋脚１０
をアーチ状に連結するパイプ１１を架設する。パイプ１
１は、アーチ橋を支えるものとなるため最低でも２本、
若しくはそれ以上の本数が橋脚１０に架設される。尚、
パイプ１１は、橋脚１０にボトル等で固定されるように
なっている。また、架設されるパイプ１１の内、橋の両
端部に位置するパイプ１１にはパネル取り付け部１１ａ
が設けられている。尚、図４では、説明を簡単にするた
めに、パイプ１１にパネル取り付け部１１ａを描画して
いないものである。

【００２７】そして、複数のパイプ１１上に、そのアー
チ状の湾曲形状に合致するようにプレート１３を配置す
る。プレート１３は溶接等でパイプ１１に固定される。

【００２８】次に、図４（ｃ）に示すように、パイプ１
１上に、またはパイプ１１のパネル取り付け部１１ａ上
に、そのパイプ１１の形状に合致したパネル１２ａを積
み上げ、横方向に連結する。この際、図２，３に示した
補強材１４を対面のパネル同士を固定するよう設置す
る。そして、一段目のパネル１２ａが積み上げられた
ら、その中にエアーモルタル等の盛土１５を充填する。
更に、二段目のパネル１２ｂを積み上げ、横方向に連結
して、補強材１４で固定した後、盛土１５を充填する。

【００２９】次に、図４（ｄ）に示すように、三段目の
パネル１２ｃを積み上げ、横方向に連結して補強材１４
で固定し、盛土１５を充填する。そして、盛土１５上に
プレート形状の主桁１６が配置され、アーチ橋が形成さ
れる。

【００３０】また、本アーチ橋の構造を用いた具体例を
図５，６に示す。図５は、本発明の実施の形態に係るア
ーチ橋の構造を応用して形成した橋の側面図であり、図
６は、本発明の実施の形態に係るアーチ橋の構造を応用
して形成した別の橋の側面図である。図５又は図６に示
すように、パイプの形状及びパネルの形状を変更すれば
本アーチ橋の構造を応用して種々のデザインのアーチ橋
を形成できる。

【００３１】本アーチ橋の構造によれば、パイプ１１に
支えられたプレート１３と、両端の積み上げられたパネ
ル１２とで形成される空間に盛土１５を充填してアーチ
橋が形成されるようにしているので、安価かつ簡易にア
ーチ橋を形成できる効果がある。

【００３２】また、本アーチ橋の構造によれば、両端の
パネル１２を補強材１４で固定するようにしているの
で、パネル１２を外側に外れることを防止できる効果が
ある。

【００３３】また、本アーチ橋の構造によれば、周囲の
景観に合わせてパネル１２の模様、色等を選択できるの
で、景観上美的な外観を備えることができる効果があ
る。

【００３４】本アーチ橋の形成方法によれば、橋脚１０
を連結するアーチ状のパイプ１１を複数架設し、そのパ
ネル１１上にプレート１３を設置し、更に橋の側面とな
るパネル１２を積み上げて補強材１４で固定し、盛土１
５を充填し、更に次段のパネル１２を積み上げて補強材
１４で固定し、盛土１５を充填して、最終的には主桁１
６を形成するようにしているので、非常に簡単な工程に
てアーチ橋を形成できる効果がある。

【００３５】次に、本発明の実施の形態に係る高架橋の
補修方法を図７〜図９を用いて説明する。図７は、高架
橋の側面説明図であり、図８は、本発明の実施の形態に
係る高架橋の補修方法により補修された橋の側面説明図
であり、図９は、図８における一断面説明図である。

【００３６】コンクリート高架橋において、コンクリー
ト中の骨材のアルカリ反応によるコンクリートの耐久性
の問題が指摘されている。このような耐久性に問題があ
る高架橋について、本発明の実施の形態に係る高架橋の
補修方法が適用されるものである。図７は、一般的に供
用されている高架橋で、鉄道橋、道路橋である。一般的
な高架橋は、図７に示すように、垂直方向に建てられた
橋脚１０′と、橋脚１０′の頭部に架設された主桁３と
から構成されている。

【００３７】次に、本発明の実施の形態に係る高架橋の
補修方法について図８及び図９を用いて説明する。図
８、図９に示すように、高架橋は、橋脚１０′の側面を
補強用コンクリート部材２１で補強する。図では橋脚１
０′の四面の内、二面を補強用コンクリート部材２１で
補強しているが、四面全てを囲むように補強しても構わ
ない。補強用コンクリート部材２１は、高架橋の橋脚１
０′の補強と後述するアーチ状のパイプ１１の反力を支
持することを目的とし、橋脚１０′の外周に必要な厚さ
のコンクリートを打設する。つまり、補強用コンクリー
ト部材２１は、橋脚１０′を補強し、パイプ１１の支持
脚となるものである。必要な場合は、その支持脚の地盤
に支持杭を打設する。

【００３８】そして、補強用コンクリート部材２１によ
る補強が完成した後、その上部にアーチ状のパイプ１１
を橋脚間に架設する。具体的には、仮設足場を高架橋下
側に組み立て、その仮設足場上にアーチ状のパイプ１１
を載架し、高架橋の側面からジャッキで押し出すか、反
対側側面から引き込んで高架橋下側に移動して、所定位
置に配置して、パイプ１１の端部を橋脚１０′に固定す
る。パイプ１１の端部は、ボルト等で橋脚１０′のコン
クリートに固定する。

【００３９】必要な本数のパイプ１１を高架橋の主桁３
の下側に架設した後、図４に示したアーチ橋の形成方法
に基づいて、パイプ１１上にプレート１３を配置し、そ
の後、パイプ１１の両端側面にパネル１２を主桁３の高
さまで積み上げる。

【００４０】アーチ状のパイプ１１の両端上にパネル１
２が組み立てられた後、パイプ１１の上面に配置された
プレート１３と両側側面に配置されたパネル１２で形成
される空問にエアーモルタル等の充填材（盛土１５）を
主桁３の底面まで充填し、高架橋の補修と補強工事が完
了する。

【００４１】本発明の実施の形態に係る高架橋の補強方
法によれば、高架の架け替えを必要とせず、鉄道橋でも
道路橋でも、併用しながら補強工事を実施できる効果が
ある。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、橋脚間にアーチ状に架
設される複数本のパイプと、パイプ上に設置されるプレ
ートと、橋の端部に配置されたパイプ上に積み上げられ
るパネルと、プレートとパネルとで形成される空間に充
填される盛土とを備えるアーチ橋の構造としているの
で、安価かつ簡易にアーチ橋を形成できる効果があり、
更にパネルを周囲の景観に合わせて任意の模様・色で形
成できるので、美的景観を備えることができる効果があ
る。

【００４３】また、本発明によれば、橋脚を形成し、当
該橋脚を連結するアーチ状のパイプを複数本架設し、パ
イプ上にプレートを配置し、橋の端部に配置されたパイ
プ上に第１段目のパネルを積み上げ、対向するパネル同
士を補強材で補強した後、盛土を充填し、更に第２段目
のパネルを第１段目のパネル上に積み上げ、対向するパ
ネル同士を補強材で補強した後、盛土を充填し、このパ
ネル積み上げの作業を繰り返した後、主桁を形成するア
ーチ橋の形成方法としているので、安価かつ簡易にアー
チ橋を形成できる効果があり、更にパネルを周囲の景観
に合わせて任意の模様・色で形成できるので、美的景観
を備えることができる効果がある。

【００４４】また、本発明によれば、補強用コンクリー
ト部材を橋脚の側面に形成し、補強用コンクリート部材
を支持脚として橋脚間にアーチ状のパイプを複数架設
し、パイプ上にプレートを配置し、更にパイプ上に複数
のパネルを主桁の高さまで積み上げ、プレートと積み上
げられたパネルとで形成される空間に盛土を充填して、
補強を行う橋梁の補強方法としているので、アーチ橋の
架け替えを必要とせず、供用したままで補強できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るアーチ橋の側面説明
図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るアーチ橋の断面説明
図である。

【図３】本発明の実施の形態に係るアーチ橋の上面説明
図である。

【図４】本発明の実施の形態に係るアーチ橋の形成方法
を示す側面説明図である。

【図５】本発明の実施の形態に係るアーチ橋の構造を応
用して形成した橋の側面図である。

【図６】本発明の実施の形態に係るアーチ橋の構造を応
用して形成した別の橋の側面図である。

【図７】高架橋の側面説明図である。

【図８】本発明の実施の形態に係る高架橋の補修方法に
より補修された橋の側面説明図である。

【図９】図８における一断面説明図である。

【図１０】従来のアーチ橋の形成方法を示す側面説明図
である。

【符号の説明】

１…アーチリブ、 ２…垂直柱、 ３…主桁、 １０、
１０′…橋脚、 １１…パイプ、 １２…パネル、 １
３…プレート、 １４…補強材、 １５…盛土、 １６
…主桁、 ２０…セントル、 ２１…補強用コンクリー
ト部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富安 薫 東京都台東区東上野一丁目３番１号 フリ ー工業株式会社内 (72)発明者 長岡 信玄 東京都台東区東上野一丁目３番１号 フリ ー工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D059 AA03 BB31 CC01 GG40

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アーチ橋において、橋脚間にアーチ状に
   架設される複数本のパイプと、前記パイプ上に設置され
   るプレートと、前記パイプの内、橋の端部に配置された
   パイプ上に積み上げられるパネルと、前記プレートと前
   記パネルとで形成される空間に充填される盛土とを備え
   ることを特徴とするアーチ橋の構造。
2. 【請求項２】 橋の端部に配置されたパイプ上に形成さ
   れたパネルについて、対向するパネル同士を補強材で固
   定したことを特徴とする請求項１記載のアーチ橋の構
   造。
3. 【請求項３】 橋の端部に配置されたパイプにパネルを
   積み上げるためのパネル取り付け部を設け、前記パネル
   取り付け部上に前記パネルを積み上げられるようにした
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアーチ橋
   の構造。
4. 【請求項４】 橋脚を形成し、当該橋脚を連結するアー
   チ状のパイプを複数本架設し、前記パイプ上にプレート
   を配置し、前記パイプの内、橋の端部に配置されたパイ
   プ上に第１段目のパネルを積み上げ、対向するパネル同
   士を補強材で補強した後、盛土を充填し、更に第２段目
   のパネルを前記第１段目のパネル上に積み上げ、対向す
   るパネル同士を補強材で補強した後、盛土を充填し、パ
   ネル積み上げの作業を繰り返した後、主桁を形成するこ
   とを特徴とするアーチ橋の形成方法。
5. 【請求項５】 複数の橋脚と、前記橋脚上に架設された
   主桁とを備える橋梁の補強方法において、 前記橋脚の側面を補強する補強用コンクリート部材を前
   記橋脚の側面に形成し、前記補強用コンクリート部材を
   支持脚として前記橋脚間にアーチ状のパイプを複数架設
   し、前記パイプ上にプレートを配置し、更に前記パイプ
   上に複数のパネルを主桁の高さまで積み上げ、前記プレ
   ートと前記積み上げられたパイプとで形成される空間に
   盛土を充填して、補強を行うことを特徴とする橋梁の補
   強方法。