JP2001207410A - 橋脚構造物及びその構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量でありながら、所要の耐力を十分に確保
でき、さらには工期短縮にも好適な橋脚構造物及びその
構築方法を提供する。 【解決手段】 断面中空の多角形状であって、構造物断
面形状に応じて各辺を接して密集配置され、縦方向に順
次接合されるプレキャストコンクリート製の複数のコラ
ム５と、各コラム５内部に建て込まれ、縦方向に順次継
がれる中空鋼管４と、鋼管４とコラム５との隙間に充填
される中詰めコンクリート６とを備えた。鋼管４同士の
縦方向接合には、その中心に縦方向接合用のＰＣ鋼材１
２が配置され、このＰＣ鋼材１２の上下を緊張させるこ
とで、各鋼管４同士の縦方向接合強度を十分なものとし
ている。各コラム５同士の縦方向接合位置近傍において
は、鋼管４の内部にも中詰用コンクリート６が充填され
ている。この位置には横締用のＰＣ鋼材１４がそれぞれ
の横方向を貫通して緊張状態に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、橋脚構造物及びそ
の構築方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、土木建築構造物分野におい
て、技術開発や、顧客ニーズなどにより、大型化、多様
化、耐震性の向上などの観点から、高度化が進められて
いる。例えば道路建設において、路線選定が、山間地と
なった場合、谷間や、河川部などにおいては、高橋脚構
造形式が採用されている。

【０００３】該種建設条件に好適な橋脚の構造形式や施
工方法の従来技術として、先に本出願人は、特許第２９
８２５５１号及び特許第２９７３７７５号工法に示す技
術を開発した。この従来技術は、複数のプレキャストコ
ンクリート製型枠エレメントを組合わせた型枠ブロック
の中空内部に、コンクリートを打設する作業を、順次所
定の高さになるまで交互に繰返すことで作られる橋脚構
造であり、構造物の構築にあたっては、型枠ブロック
が、構造物の外形を構成する型枠として用いられるた
め、従来工法のような、型枠の設置、撤去の手数が不要
であるため、工期短縮に好適である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この工
法によって作られた橋脚構造物は、強度確保のために、
中空内部に多数の主鉄筋や、横鉄筋、あるいは組立て鉄
筋などが輻輳状態に配置しなければならないため、施工
にあたっては、配筋作業が面倒で、手数が多くなり、作
業時間に手間取っていた。また、このような構造では、
特に高橋脚を構築する場合、荷重が大きくなるため、応
答変位が大きくなり、地震力などの水平力を受けると、
構造物の耐久性、耐震性を損うおそれがある。逆にこの
種の変位に対してさらに耐久性、耐震性を向上するため
には、これを上回る剛構造とする必要があり、構造物材
料の重量と強度との間に構造的な悪循環を生ずる懸念が
あった。

【０００５】本発明は、以上の課題を解決するものであ
って、橋脚構造物の荷重を減少でき、軽量でありなが
ら、所要の耐力を十分に確保できるようにした橋脚構造
物及びその構築方法を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明の橋脚構造物は、断面中空の多角形状であっ
て、構造物断面形状に応じて各辺を接して密集配置さ
れ、縦方向に順次接合されるプレキャストコンクリート
製の複数のコラムと、該コラム内部に建て込まれ、縦方
向に順次継がれる中空鋼管と、該鋼管と前記コラムとの
隙間に充填される中詰めコンクリートとを備え、前記各
コラムを横通した横締め用のＰＣ鋼材により各コラム及
びＰＣ鋼材を互いに緊張接合することを特徴とするもの
である。従って、本発明では、多数の鉄筋に替えて単体
の中空鋼管を接合した構造であり、コラム及び鋼管同士
の横方向の接合強度を十分に確保できるため、コンクリ
ート量が少なく、軽量化を達成できる割に十分な耐力を
確保できる。

【０００７】請求項２に記載の発明では、前記中空鋼管
の中心にはＰＣ鋼材を縦に緊張配置したことにより、縦
強度を十分に確保できる。

【０００８】請求項３に記載の発明では、前記コラムは
六角形状断面であることにより、橋脚規模、高さなどに
応じた計画強度に応じて、これをセグメント単位とし
て、自由に組合わせることができ、各種バリエーション
に応じた設計の多様化を図ることができる。

【０００９】また、本発明方法は、地盤中に埋設された
基礎上に、複数の中空鋼管を建て込み、その上端を地表
部に突出させた後、各中空鋼管の周囲に断面中空の多角
形状のプレキャストコンクリート製コラムを建て込み、
互いに隣り合うコラム同士を接合する工程と、前記コラ
ムと鋼管との間に形成された隙間に中詰コンクリートを
打設するとともに、高さ方向の所要位置にて横締め用の
ＰＣ鋼材により各コラムを横通してこれらを互いに接合
する工程と、各中空鋼管及びコラムを縦方向に順次接合
しつつ、両者の隙間に中詰コンクリートを打設する工程
を計画高さまで繰返すことを特徴とするものである。従
って、本発明方法では、打設コンクリート量が少なく、
従来の鉄筋に替えて中空鋼管を順次高さ方向に接合する
作業であるため、作業性が良好で、作業の省力化と、急
速施工性を得ることが出来る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１〜
図５は、本発明に係る橋脚構造物の構築手順を示す。ま
ず、図１は、基礎部分の構築状況を示すものであり、地
中に横設されたＨ型鋼１の上部には複数のリブ付鋼管２
が配置され、その外周にコンクリートを打設すること
で、基礎３が構成される。そして、フーチング天端部の
上部において、リブ付鋼管２の上部に中空鋼管４が接合
され、さらに各鋼管４の外周部にＰＣ部材からなるコラ
ム５が配置される。

【００１１】各コラム５は、捨て型枠として、構造物外
観を形成するものであり、図２に示すように、例えば断
面正六角形状のプレキャストコンクリート部材であり、
補強筋として、エポキシ鉄筋、あるいは炭素繊維などを
一体に埋設した軽量高強度素材からなっている。なお、
図例では、構造物中心を六角形に開口させた状態の所定
断面のハニカム形状をなして各辺を接して密集配置され
ている。この配置間隔は、橋脚の計画断面に応じた配置
であって、図例のほか、規模や橋脚の高さに応じて各コ
ラム５をセグメントとして、複数密集配置できる。

【００１２】そして、最初の鋼管４及びコラム５が建て
込まれた状態で、鋼管４とコラム５との隙間には、コン
クリート打設工により、中詰コンクリート６が打設さ
れ、一体化が図られる。なお、各コラム５の縦方向接合
面と、鋼管４との接合面のピッチはずらしておき、図
３，図４に示すように、鋼管４がコラム５の天端より突
出する配置とすることで接合部における脆弱性を回避で
きる。

【００１３】以上のコラム５の上部周囲には、同図３に
示すように、自昇式の仮設足場７が配置され、高さ方向
の工事進捗に応じて、順次上昇する。なお、図３中符号
８は、前記仮設足場７に近接して配置された仮設エレベ
ータ構造物、符号９はクレーン足場１０上に配置される
資材揚重用のタワークレーンであり、いずれも工事進捗
に応じて上方に継足される。

【００１４】前記タワークレーン９は、上部鋼管４の建
て込みと、建て込み作業完了後の下部鋼管４に対する溶
接作業を終了した後、コラム５の建て込みとを交互にな
す。以上のコラム５の建て込み後は、前記と同様に中詰
コンクリート６が打設充填され、この作業を設計高さま
で交互に繰返すことで高橋脚が完成し、その上部に橋１
１が配置される。

【００１５】また、場合によっては、図５に断面して示
すように、その中心に縦方向接合用のＰＣ鋼材１２を配
置し、このＰＣ鋼材１２の上下を緊張させることで、地
震後の残留変位を極小化することもできる。

【００１６】さらに、一般部においては、図５（ａ）に
示すように、鋼管４の内部は中空状態が保持されている
一方で、各コラム５同士の縦方向接合位置近傍において
は、図５（ｂ）に示すように、鋼管４の内部にも中詰用
コンクリート６が充填されている。そして、この位置に
は横締用のＰＣ鋼材１４がそれぞれの横方向を貫通して
緊張状態に配置されている。図示の集合例では、構造物
の中心部が開口しその上下に直線配列された形状である
ため、ＰＣ鋼材１２はその周囲のコラム５及び鋼管４を
貫通して円状に配置されているとともに、各コラム５及
び鋼管４の横並び位置では、それぞれ直線状に貫通さ
れ、その両端を緊張状態に定着し、構造物全体をその断
面に沿って緊結し、横方向接合強度を十分に確保してお
り、この補強効果によって地震作用時におけるせん断耐
力及び耐震性を向上している。

【００１７】図６（ａ），（ｂ）は、コラム５の集合パ
ターンの他の例を示し、（ａ）では構造物の中心となる
コラム５の四辺に周囲のコラム５が配置され、かつ周コ
ラム同士も辺を接して密集配置された構造である。ま
た、（ｂ）では、構造物中心を六角形状に開口した状態
で、その周囲に各コラム５を配置した形状となってい
る。

【００１８】以上のほか、橋脚規模、高さなどに応じた
計画強度に応じて、コラムをセグメント単位として、種
々の断面に組合わせることができ、各種バリエーション
に応じた設計の多様化を図ることができる。なお、コラ
ム５の断面は、六角形状にのみ限定されるものでない
が、断面方向に対する適合性、密集配置状態における接
合性などにおいて、六角形状が最も推奨される。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による橋脚構造物及びその構築方法にあっては、橋脚
構造物の荷重を減少でき、軽量でありながら、所要の耐
力、耐久性及び耐震性を十分に確保でき、さらには工期
短縮にも好適である。またコラム断面を六角形状とする
ことにより、橋脚規模、高さなどに応じた計画強度に応
じて、これをセグメント単位として、自由に組合わせる
ことができ、各種バリエーションに応じた設計の多様化
を図ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による施工手順のうち、基礎構築段階を
示す断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】同上下方向の打継ぎ手順を示す側面図である。

【図４】（ａ），（ｂ）は同打継ぎ手順を示す斜視図で
ある。

【図５】（ａ），（ｂ）は図３のＢ−Ｂ線及びｃ−ｃ線
における平断面図である。

【図６】（ａ），（ｂ）はセグメントの組合わせ例の変
更例を示す平断面図である。

【符号の説明】 ４ 中空鋼管 ５ コラム ６ 中詰コンクリート １２ 縦方向ＰＣ鋼材 １４ 横締用ＰＣ鋼材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 敏明 東京都港区港南２丁目15番２号 株式会社 大林組東京本社内 Ｆターム(参考） 2D059 AA03 CC04 DD16 GG55

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面中空の多角形状であって、構造物断
   面形状に応じて各辺を接して密集配置され、縦方向に順
   次接合されるプレキャストコンクリート製の複数のコラ
   ムと、 該コラム内部に建て込まれ、縦方向に順次継がれる中空
   鋼管と、 該鋼管と前記コラムとの隙間に充填される中詰めコンク
   リートとを備えた橋脚構造物であって、 前記各コラムを横通した横締め用のＰＣ鋼材により各コ
   ラム及びＰＣ鋼材を互いに緊張接合したことを特徴とす
   る橋脚構造物。
2. 【請求項２】 前記中空鋼管の中心にはＰＣ鋼材を縦
   に緊張配置したことを特徴とする請求項１に記載の橋脚
   構造物。
3. 【請求項３】 前記コラムは六角形状断面であることを
   特徴とする請求項１または２いずれかの項に記載の橋脚
   構造物。
4. 【請求項４】 地盤中に埋設された基礎上に、複数の中
   空鋼管を建て込み、その上端を地表部に突出させた後、 各中空鋼管の周囲に断面中空の多角形状のプレキャスト
   コンクリート製コラムを建て込み、互いに隣り合うコラ
   ム同士を接合する工程と、 前記コラムと鋼管との間に形成された隙間に中詰コンク
   リートを打設するとともに、高さ方向の所要位置にて横
   締め用のＰＣ鋼材により各コラムを横通してこれらを互
   いに接合する工程と、 各中空鋼管及びコラムを縦方向に順次接合しつつ、両者
   の隙間に中詰コンクリートを打設する工程を計画高さま
   で繰返すことを特徴とする橋脚構造物の構築方法。