JP2005290898A

JP2005290898A - 橋脚工法及び橋脚

Info

Publication number: JP2005290898A
Application number: JP2004109692A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Yamakawa; 圭介山川
Original assignee: YAMAKAWA KENSETSU KK
Current assignee: YAMAKAWA KENSETSU KK
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2004-04-02
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2024-04-02
Also published as: JP3768220B2

Abstract

【課題】基礎杭とＰＣ版からなるフーチングとを簡単に、かつ、短時間で連結することができる橋脚工法及びこの橋脚工法により形成された橋脚を提供することを目的とする。
【解決手段】杭頭１６にネジ孔１７を形成した所定数の基礎杭７を土中に設置した後、これら所定数の基礎杭７の上にＰＣ版のフーチング２を載せ、フーチングの上から笠ボルト２０のネジ軸２１をフーチング２に挿通し、更に基礎杭７の杭頭１６に螺合させて締込むことにより、基礎杭７にフーチング２を固定する。これにより、圧接、溶接、鉄筋などの専門知識や専門技術が不要な簡単な作業で、短時間に基礎杭７にフーチング２を固定できる。
【選択図】図１

Description

本発明は橋脚工法及び橋脚に関する。

橋脚工法として、地面にフーチング設置用ピットを掘削し、このピットの底面から土中に基礎杭を打込んだ後、前記ピット内にＰＣ版からなるフーチングを配置して、基礎杭とフーチングを連結する技術が特許文献１に開示されている。
特開２００１−３２９５４５

前記特許文献１に開示されている従来技術によれば、フーチングに形成されている狭い杭孔の中で基礎杭の主筋とフーチングの主筋を連結する必要があり、作業性が悪い上、時間がかかるという問題がある。

本発明は、この従来技術の問題を解消し、基礎杭とＰＣ版からなるフーチングとを簡単に、かつ、短時間で連結することができる橋脚工法及びこの橋脚工法により形成された橋脚を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明に係る橋脚工法（以下、本発明方法という。）は、杭頭にネジ孔を形成した所定数の基礎杭を土中に打込んだ後、これら所定数の基礎杭の上にＰＣ版からなるフーチングを載せ、この後、ネジ軸とこれの一端に連設された笠部を備える笠ボルトのネジ軸をフーチングに挿通し、更に前記基礎杭の杭頭にねじ込むことにより、前記基礎杭にフーチングを固定することを特徴とする。

本発明方法によれば、基礎杭の上に載せたフーチングの上から笠ボルトを差込み、基礎杭の杭頭に捩じ込むことにより基礎杭にフーチングを固定することができるので、圧接装置、溶接装置など基礎杭の主筋とフーチングの主筋を連結するために特別の装置を準備する必要はなく、又、圧接、溶接、鉄筋工事などの特別の技術や知識は必要ではなく、しかも、圧接、溶接、結束などにより基礎杭の主筋とフーチングの主筋を番線などで結束する作業に比べて短時間で基礎杭にフーチングを固定できる。

本発明方法において、フーチングの上に橋脚を構築する工法は、特に限定されず、種々の公知の工法を採用することができるが、これら公知の工法の中では、いわゆるブロック工法を採用して、現場工期の短縮及び現場工費の削減を図ることが好ましい。

ここで、ブロック工法とは、橋脚を前記フーチング、橋脚ブロック及びウィングブロックと呼ばれる複数のＰＣブロックに分割形成し、前記フーチングから所定の高さに主筋を立上げた後、前記フーチング上に、予め主筋挿通孔を形成した少なくとも１個の橋脚ブロック及びウィングブロックを、前記主筋がこれら少なくとも１個の橋脚ブロック及びウィングブロックの主筋挿通孔に挿通されるようにして順に積上げ、前記主筋を緊結することにより前記フーチングに橋脚ブロック及びウィングブロックを固定することを特徴とする工法である。

次に、本発明に係る橋脚は、以上に説明した本発明方法により建築され、土中に埋設された所定数の基礎杭と、これら基礎杭の上に載置されたフーチングと、フーチングに挿通され各基礎杭に螺締されたネジ軸及び該ネジ軸の上端に外つば状に連設された笠部を有する笠ボルトとを備えることを特徴とする。

従って、本発明の橋脚によれば、本発明方法により得ることができる効果を得ることができる。

以上に説明したように、本発明方法によれば、基礎杭の上に載せたフーチングの上から笠ボルトを差込み、基礎杭の杭頭にねじ込むことにより基礎杭にフーチングを固定できるので、圧接、溶接、鉄筋工事などについての特別の知識や技術が無くても簡単に基礎杭にフーチングを固定することができるという効果を得ることができる。

又、圧接、溶接等により基礎杭の主筋とフーチングの主筋を連結する従来技術に比べると、圧接や溶接のための準備時間が不要であり短時間で基礎杭にフーチングを固定することができるという効果を得ることができる。

更に、番線などを用いて基礎杭の主筋とフーチングの主筋を連結する従来技術に比べると、１個の笠ボルトで１本の基礎杭とフーチングを固定することができるので、短時間で基礎杭とフーチングを固定することができるという効果を得ることができる。

加えて、圧接、溶接、鉄筋工などについての専門知識や専門技術が不要になるので、人手を集め易くなる上、労賃を安価にでき、人件費の面から工費を一層削減することができる。

もちろん、基礎設計の段階において、地下埋設物の位置を考慮して基礎杭の位置を決定することにより、地下埋設物を移設せずに施工することができる。

次に、本発明に係る橋脚によれば、上記本発明方法により建設されるので、以上に説明した本発明方法により得られる効果を得ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。

図１は本発明の一実施例に係る橋梁の正面図であり、図２は図１のＡ矢指部を拡大して示す正面図であり、図３は前記橋梁に用いるフーチングの斜視図であり、図４は前記橋梁に用いる橋脚ブロックの斜視図であり、図５は前記橋梁に用いるウィングブロックの斜視図であり、図６は前記橋梁の上部の縦断正面図であり、図７は前記橋梁の上部の側面図であり、図８は前記橋梁を建設する橋梁工事の工程図である。

図８に示すように、この橋梁工事は、土質及び地下埋設物の調査（Ｓ１）を実施し、この調査結果に基づいて、基礎を含めた橋梁の設計（Ｓ２）をし、設計された構造に合わせて、図１に示すフーチング２、橋脚ブロック３、ウィングブロック４、桁５、床版側壁ブロック６などの部品を工場生産（Ｓ３）する。

又、図８に示すように、部品の工場生産（Ｓ３）と並行して、又は、部品の工場生産（Ｓ３）が終了した後、施工現場で基礎工事（Ｓ４）が実施される。

この基礎工事（Ｓ４）では、予め設計された橋脚１を設置する位置に、必要に応じて、基礎の設置の妨げとなる土砂を掘削して除去する根切工事を行った後、基礎杭７を土中に配設し、更にこの後、必要に応じて基礎下地１１を形成する。

例えば図１に示すように、所定数の基礎杭７を地下に設置する場合には、ピット８を掘削し、ピット８の底面９を均す根切工事をしてから、所定数の基礎杭７をピット８内の土中に設置する。

図１に示すように、このピット８の深さはその底面９が各基礎杭７の上端面１０の位置と同等以上に深く設定してあればよく、ここでは、ピット８の底面９と基礎杭７の上端面１０の間に必要に応じて、地下水対策のための栗石層１２からなる基礎下地１１を配置できる程度にピット８の深さを基礎杭７の上端面１０よりも深く設定している。

もちろん、この基礎下地１１は本発明に必須のものではないので省略して、ピット８の底面９の深さが基礎杭７の上端面１０の深さと同等になるようにピット８を掘削してもよい。

基礎杭７を土中に設置する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、この実施例では、工期を短縮するために、ＰＣコンクリート製のパイルをパイルハンマーで土中に打込む方法、又は杭孔をアースオーガなどにより形成した後、ＰＣコンクリート製のパイルを挿入する方法を採用する。

図８に示すように、基礎杭７の設置後（Ｓ４）、必要に応じて、栗石を敷いて栗石層１２を形成することにより、ピット８内底部に、上面が平坦な基礎下地１１を形成し、更にこの後、フーチング２を設置する（Ｓ５）。

ここで、基礎下地１１は、栗石層１２と共に、又は栗石層１２に代えて砂層、土層、瀝層などで構成してもよい。又、栗石層１２、砂層、土層、瀝層などに代えて、又は栗石層１２、砂層、土層、瀝層などと共にステコン層を設けてもよいが、この実施例では、ステコン層を省略することにより、ステコン打設及びステコン養生の工事を省略して、現場施工工期を一層短縮すると共に人手を省くようにしている。

図２と図３に示すように、前記フーチング２には工場生産時に各基礎杭７に対応する位置に該フーチング２を上下に貫通する所定数の貫通孔１９が形成されている。

各貫通孔１９は、後述する笠ボルト２０のネジ軸２１よりも大径で、該笠ボルト２０の笠部２２及び前記杭頭１６の外径よりも小径に形成され、これら貫通孔１９の位置を各基礎杭７の位置に合わせて前記フーチング２を基礎杭７の上に載せ、笠ボルト２０で各基礎杭７に固定する。

各笠ボルト２０は、例えば鉄からなり、前記杭頭１６のネジ孔１７に螺合されるネジ軸２１と、これの一端に前記貫通孔１９よりも大径の外つば状に連設された笠部２２とを備え、フーチング２の上からネジ軸２１を貫通孔１９に挿通し、更に、ネジ孔１７に螺合して締込むことにより、前記フーチング２が基礎杭７に固定される。

このようにして、本発明方法に従って、土中に埋設された所定数の基礎杭７と、これら基礎杭７の上に載置されたフーチング２と、フーチング２に挿通され各基礎杭７に螺締されたネジ軸２１及び該ネジ軸２１の上端に外つば状に連設された笠部２２を有する笠ボルト２０とを備える構造物が得られる。

この実施例では、必要に応じて、上記笠部２２にその上面から貫通孔１９内に連通する充填孔２３が形成され、笠ボルト２０を螺締した後、この充填孔２３から貫通孔１９に例えばモルタル等からなる充填材２４を充填し、凝固させることにより基礎杭７及び笠ボルト２０に対するフーチング２の横滑りを防止する。

又、この実施例では、必要に応じて、前記基礎杭７とフーチング２との間に例えば板ゴムなどからなる緩衝材２５を挿入して、フーチング２の下面が損傷することを防止すると共に、フーチング２と基礎杭７の間に地下水が進入して、ネジ孔１７及びネジ軸２１の発錆や、ネジ孔１７及びネジ軸２１の錆の成長を長期間にわたって防止できるようにしている。

更に、この実施例では、ネジ孔１７及びネジ軸２１の発錆や、ネジ孔１７及びネジ軸２１の錆の成長を一層長期間にわたって防止するために、必要に応じて、該ネジ孔１７及びネジ軸２１にグリースなどの撥水材を塗着している。

なお、前記充填孔２３は笠ボルト２０を回転させる工具を差込む差込孔に兼用することができる。

又、この実施例では、図２に示すように、フーチング２の一部の主筋２６が前記貫通孔１９内を通過するように配筋されて充填材２４を補強するようにしているが、このことは本発明に必須のことではない。

更に、前記緩衝材２５は省略してもよく、逆に、基礎下地の全面にわたって設けてもよい。

図８に示すように、フーチング２の設置（Ｓ５）が終了すると、上部工、即ち、フーチング２の上に橋脚ブロック３、ウィングブロック４、桁５、床版側壁ブロック６などを組立てる上部工組立（Ｓ６）が行われる。

実際には、この上部工組立（Ｓ６）を笠ボルト２０が基礎杭７に螺締された後、フーチング２の設置（Ｓ５）終了前に開始して、グラウト２４の貫通孔１９への打込み及び養生の工期を上部工組立（Ｓ６）の工期に重複させることにより、工期を一層短縮することができるが、ここでは、説明を簡単にするために、フーチング２の設置（Ｓ５）終了後に上部工組立（Ｓ６）を開始するものとして説明を進める。

上部工組立（Ｓ６）においては、前記フーチング２に橋脚ブロック３及びウィングブロック４を固定する橋脚組立と、ウィングブロック４の上に桁５を固定する桁架けと、桁５の上に床版側壁ブロック３を固定する路床組立を順に行う。

図４の斜視図に示すように、前記橋脚ブロック３は中実の直方形に形成された鉄筋コンクリートブロックであり、その四方の周囲部には所定の間隔を置いて該橋脚ブロック３の下面から上面に貫通する所定数の主筋挿通孔２７が形成されている。

又、図５の斜視図に示すように、前記ウィングブロック４は前記橋脚ブロック３に対応させる直方形の中央部２８と、その左右両側に張り出させた、先細りの翼部２９を備える鉄筋コンクリートブロックであり、前記中央部２８には、橋脚ブロック３の主筋挿通孔２７に対応させて、その下面から上面に貫通する主筋挿通孔３０が形成されている。

更に、このウィングブロック４の上面には、前後方向及び左右方向にそれぞれ所定の間隔を置いて所定数のアンカーボルト３１を突出させてある。

図３の斜視図に示すように、前記フーチング２の上面の中央部には前記橋脚ブロック３を受け止める長方形の接合面３２が形成され、この接合面３２と橋脚ブロック３との間に隙間が生じないようにするために、必要に応じて、この接合面３２を覆う鉄板、鋼板などの金属板、合成樹脂板などの板材を予め当該フーチング２に埋設しておく。

又、前記フーチング２の中央部には、この接合面３２の周縁部において前記橋脚ブロック３の各主筋挿通孔２７に対応する位置に、当該フーチング２に前記橋脚ブロック３及びウィングブロック４を緊結するための例えばピアノ線からなる橋脚用主筋３３の下端部３３ａが、前記フーチング２の下面から前記接合面３２に貫通し、かつ、該接合面３２から上方に突出するように埋設されている。

前記橋脚組立では、基礎杭７に固定されたフーチング２の上面に突出させた橋脚用主筋３３の下端部３３ａに例えば圧接、溶接などによりピアノ線からなる補長部３３ｂを継足すことにより、前記フーチング２の中央部に所定の高さまで所定数の橋脚用主筋３３を立上げ、この後、各橋脚用主筋３３が対応する橋脚ブロック３の主筋挿通孔２７に挿通されるようにして最下段の橋脚ブロック４を前記フーチング２の上に積上げる。

この後、必要に応じて、補長部３３ｂの継足しと、橋脚ブロック３の積上とを繰返した後、同様にして前記ウィングブロック４を最上段の橋脚ブロック３の上に積上げ、例えば前記ウィングブロック４の上側に突出させた橋脚用主筋３３にナット３４を螺合し、締込んで該橋脚用主筋３３を緊結することにより、前記フーチング２に所定数の橋脚ブロック３とウィングブロック４が固定され、ＰＣコンクリートブロックからなる橋脚１が完成される。このとき、前記緊結位置には、必要に応じて、ウィングブロック４の上面の損傷を防ぐため、鉄板、鋼板などの台座が埋設される。

なお、必要に応じて、前記橋脚ブロック３の上下両端面及びウィングブロック４の中央部２８の下面は、予め鉄板、鋼板などの金属板、合成樹脂板などの板材で覆い、フーチング２と橋脚ブロック３の接合面、又は橋脚ブロック３どうしの接合面、若しくは橋脚ブロック３とウィングブロック４との接合面において隙間が生じることを防止するようにしている。

又、前記ウィングブロック４の主筋挿通孔３０の上端部は前記ナット３４を該ウィングブロック４の上面から沈めるために座刳加工してある。

更に、必要に応じて、前記橋脚用主筋３３を緊結した後、ウィングブロック４の上面から突出する橋脚用主筋３３の部分を切取る。

なお、橋脚用主筋３３の発錆や、錆の成長を一層長期間にわたって防止するために、必要に応じて、主筋挿通孔３０の上端部からグリースなどの撥水材を流し込み、橋脚用主筋３３に塗着している。

ところで、前記フーチング２に橋脚ブロック３及びウィングブロック４を固定する橋脚組立が終了した後、図６と図７に示すように、ウィングブロック４の上に所定数の桁５の端部が耐震ゴムシート３５を挟んで固定される。

各耐震ゴムシート３５は、図６に示すようにゴムシート３５ａの上下両面に例えば鉄板、鋼板などからなる取付板３５ｂを例えば加硫接着により貼着したものであり、図６と図７に示すように、ウィングブロック４上の所定の位置に載置され、その上に載置された桁５の端部と共に前記アンカーボルト３１を用いてウィングブロック４に固定する。

ウィングブロック４の上に所定数の桁５を固定した後、桁５の間に予め工場生産されたスペーサブロック３６を横一列に並べて挿入し、全ての桁５及びスペーサブロック３６にわたってタイロッド３７を挿通し、両端から緊結することにより桁５が横に移動することを防止する。

桁架けが終了すると、桁５の上に床版側壁ブロック６を載せ、ボルト３８により床版側壁ブロック６を桁５に固定して上部工組立を完了させ、床版側壁ブロック６の路床３９を舗装した後（Ｓ７）、後片付け（Ｓ８）をする。

この舗装方法は特に限定されず、例えば路床３９の上面をコールタールなどによりタックコートした後、所定の厚さにわたってアスファルト４０で舗装するアスファルト舗装法が採用される。

もちろん、この路床３９の舗装に代えて、前記路床３９上に鉄道路床を形成することも可能である。

なお、前記ピット８は、必要に応じて、工期内でフーチング２の設置後の適当な時期、例えば前記充填材２４の養生期間経過後に埋め戻される。

以上に説明したように、この橋梁工法においては、杭頭９にネジ孔からなるネジ孔１７を形成した所定数の基礎杭７を土中に設置した後、これら所定数の基礎杭７の上にＰＣ版からなるフーチング２を載せ、この後、ネジ軸２１とこれの一端に外つば状に連設された笠部２２を備える笠ボルト２０のネジ軸２１をフーチング２に挿通し、更に前記基礎杭７の杭頭９に螺合させて締込むことにより、前記基礎杭７にフーチング２を連結する橋梁工法が採用されているので、施工現場でのコンクリート、グラウトなどの打設や養生に時間を取られずに、簡単な作業で、短時間で基礎杭７にフーチング２を固定できるようになる。

又、基礎杭７にフーチング２を固定するために、圧接、溶接、鉄筋工事などについての専門知識や専門技術は不要であり、広範囲にわたって人手を募ることができるので、人手を集め易くなると共に、労賃を安価にすることができる。

更に、この橋脚工法においては、前記フーチング２から所定の高さに橋脚用主筋３３を立上げ、前記フーチング２上に予め主筋挿通孔２７、３０を形成した少なくとも１個の橋脚ブロック３及びウィングブロック４を、前記橋脚用主筋３３がこれら少なくとも１個の橋脚ブロック３及びウィングブロック４の主筋挿通孔２７、３０に挿通されるように積上げた後、前記橋脚用主筋３３を緊結することにより、施工現場でのコンクリート、グラウトなどの打設や養生に時間を取られずに、簡単な作業で、前記フーチング２に橋脚ブロック３及びウィングブロック４を固定して、ＰＣコンクリートブロック橋脚１を形成することができるので、上部工組立（Ｓ６）の工期を短縮することができる。

そして、基礎工事（Ｓ３）、フーチングの設置（Ｓ５）及び上部工組立（Ｓ６）の工期を短縮できることにより、例えば基礎工事（Ｓ３）以後片付けまでの現場施工期間を１０日以内の短期間に短縮することができると共に、現場施工の工費を削減することができる。

図９は本発明の他の実施例に係る橋梁の縦断正面図である。

この実施例の橋梁は、前記フーチング２の下面に基礎杭７の上部を突入させる凹部１４が形成され、この凹部１４に基礎杭７の上部を突入させることにより、笠ボルト２０のネジ軸２１を短縮すると共に、フーチング２と基礎杭７とを噛合せて、フーチング２の基礎杭７及び笠ボルト２０に対する横ずれを防止するようにしている。

又、この工法によれば、フーチング２の基礎杭７及び笠ボルト２０に対する横ずれを防止するための充填材２４が不要になるので、笠ボルト２０の充填孔２３を省略して、笠ボルト２０を安価にすることができると共に、充填材２４を省略して資材費用を削減できる上、充填材２４の打込み、養生などが不要になるので、現場施工時間を一層大幅に短縮することができると共に現場工費を一層大幅に削減することができる。

なお、前記緩衝材２５は基礎杭７の上面と周面上部を覆うキャップ形に形成され、その弾性変形により基礎杭７とフーチング２の位置ずれを所定の範囲内で許容できるようにしている。

この実施例のその他の構成、作用ないし効果は前記本発明の一実施例における
それらと同様である。

本発明の正面図である。本発明の縦断正面図である。本発明の斜視図である。本発明の斜視図である。本発明の斜視図である。本発明の縦断正面図である。本発明の側面図である。本発明の工程図である。本発明の縦断正面図である。

符号の説明

２フーチング
７基礎杭
１６杭頭
１７ネジ孔
２０笠ボルト
２１ネジ軸
２２笠部

Claims

杭頭にネジ孔を形成した所定数の基礎杭を土中に設置した後、これら所定数の基礎杭の上にＰＣ版からなるフーチングを載せ、この後、ネジ軸とこれの一端に連設された笠部を備える笠ボルトのネジ軸をフーチングに挿通し、更に前記基礎杭の杭頭に螺合させて締込むことにより、前記基礎杭にフーチングを固定することを特徴とする橋脚工法。
前記フーチングから所定の高さに主筋を立上げ、前記フーチング上に予め主筋挿通孔を形成した少なくとも１個の橋脚ブロック及びウィングブロックを、前記主筋がこれら少なくとも１個の橋脚ブロック及びウィングブロックの主筋挿通孔に挿通されるように積上げた後、前記主筋を緊結することにより前記フーチングに橋脚ブロック及びウィングブロックを固定することを特徴とする請求項１に記載の橋脚工法。
請求項１又は２に記載された橋脚工法により建設され、土中に埋設された所定数の基礎杭と、これら基礎杭の上に載置されたフーチングと、フーチングに挿通され各基礎杭に螺締されたネジ軸及び該ネジ軸の上端に外つば状に連設された笠部を有する笠ボルトとを備えることを特徴とする橋脚。