JP2006028808A - 道路拡張構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】 道路の勾配に合わせて基礎杭上に受梁を接合する作業を容易に行うことができる道路拡張構造を提供する。
【解決手段】 谷側Tが傾斜面3をなす道路1を拡張する道路拡張構造において、傾斜面3に複数の基礎杭14を道路1長さ方向に立設し、基礎杭14間にプレキャストコンクリート製の受梁13を設け、この受梁13上に床版11を設け、受梁13の端部13Tを基礎杭14上にヒンジ結合すると共に、基礎杭14に受梁13の道路幅方向位置を規制する規制手段17を設ける。受梁13,13の端部13T,13Tを基礎杭14上にヒンジ結合することにより、基礎杭14上に勾配の異なる受梁13,13同士の端部13T,13Tを接合する作業を容易に行うことができる。また、規制手段17により、受梁133の道路幅方向への移動を規制することができ、安定した結合構造が得られる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、谷側が傾斜面をなす道路を谷側に拡張する道路拡張構造に関する。
従来、道路拡張構造として、基礎コンクリートを打設して形成した基盤と、パイルを打込みその頭部に固着した接合部コンクリートの上面とを水平に形成し、この上に枠材及び床版を敷設して歩道を構築した組立歩道(例えば特許文献1)がある。
この組立歩道では、崖の斜面にパイルを打ち込み、このパイルの頭部に接台部コンクリートを固着し、この接台部コンクリートに枠材の他側端を載置して支持し、枠材の側端を車道側の基礎コンクリートに固定している。
また、鋼材を用いた道路用人工地盤として、地面に打設した鋼管杭と、前記鋼管杭とほぼ同一の外径を有する管の上部に前記鋼管杭より外径が大きいプレートを一体に結合してなる杭頭ブロックと、複数の鋼管を連結部材により連結してなり、かつその脚部が前記杭頭ブロックの上に載置・結合される格点桁と、前記格点桁を相互に連結する連結桁とを有するもの(例えば特許文献2)がある。
実開昭57−128603号公報 特開2000−282403号公報
上記特許文献1のような道路拡張構造では、脆弱な現道(車道)の谷側路肩付近に基礎コンクリートを設けるものであるから、該基礎コンクリートが構造的に不安定になり易く、安定した基礎を構築するために大型化を図ったり杭などを用いたりすると、施工コストの上昇を招く。また、斜面に設けた基礎杭(パイル)に枠材を載置して支持する構造であり、このように基礎杭は垂直荷重に対して高い支持力を得ることができるが、基礎杭の上端が自由端となっているから、地震などの水平力に対して弱く、特に、斜面から突出する寸法が大きくなると、基礎杭を大型化しないと、十分な耐震性能が得られない。
ところで、山に沿う道路を谷側に拡張する構造では、既設の道路の縦断勾配(道路長さ方向の勾配)と横断勾配(道路幅方向の曲率)に対応して、受梁に縦断及び横断勾配を設ける必要があり、基礎杭上で隣り合う受梁にそれぞれ異なる縦断及び横断勾配を設定し、それら受梁の端部を基礎杭に接合する必要がある。そして、上記特許文献2のように、杭と連結桁が鋼材からなるものでは、溶接やボルトナットなどを用いて、杭頭に連結桁を勾配に合わせて取り付けることができるが、連結桁(受梁)にプレキャストコンクリート製品を用いた場合は、杭への受梁の接合作業が煩雑なものとなる。
そこで、本発明は、道路の勾配に合わせて基礎杭上に受梁を接合する作業を容易に行うことができる道路拡張構造を提供することを目的とし、また、基礎杭の耐震性能を確保することができると共に、強度的に優れた道路拡張構造を提供することを目的とする。
請求項1の発明は、谷側が傾斜面をなす道路を拡張する道路拡張構造において、前記傾斜面に対して道路長さ方向に複数の基礎杭を立設し、前記基礎杭間にプレキャストコンクリート製の受梁を設け、この受梁上に床版を設け、前記受梁の端部を前記基礎杭上にヒンジ結合すると共に、前記基礎杭に前記受梁の道路幅方向位置を規制する規制手段を設けたものである。
また、請求項2の発明は、前記規制手段は、基礎杭上に設けられ前記受梁の端部を挟んで設けられた挟持部を備えるものである。
また、請求項3の発明は、前記基礎杭を幅方向に並んで立設したものである。
また、請求項4の発明は、前記道路の谷側の傾斜面に前記基礎杭を立設し、前記道路の谷側にコンクリート基礎を設け、前記コンクリート基礎と前記受梁上に床版を道路長さ方向に並設し、前記受梁と前記コンクリート基礎とを連結したものである。
受梁がプレキャストコンクリート製の場合、道路の縦断及び横断勾配に対応するためには、隣り合う受梁同士の勾配が異なり、受梁の端部間には屈曲点が発生し、これに対応して基礎杭の上面を屈曲形成する必要があるが、現実的には困難であり、隣り合う受梁の平均勾配に基礎杭の上面(載置面)を形成する。こうすると、受梁の端部と基礎杭の上面とには隙間が発生し、特に、受梁がプレキャストコンクリートであるから、基礎杭に剛結することは困難である。
そこで、請求項1の構成によれば、受梁の端部を基礎杭上にヒンジ結合することにより、基礎杭上に勾配の異なる受梁同士の端部を接合する作業を容易に行うことができ、かつ、規制手段により、受梁の道路幅方向への移動を規制することができる。
また、請求項2の構成によれば、端部を挟んで設けられた挟持部により、受梁の道路幅方向への移動を規制することができる。
また、請求項3の構成によれば、基礎杭により幅方向両側を支持した道路拡張構造が得られる。
また、請求項4の構成によれば、受梁とコンクリート基礎とを連結することにより、道路谷側のコンクリート基礎が基礎杭によって安定すると共に、地震などにより基礎杭に水平力が加わると、これに対して道路のコンクリート基礎が対抗することにより、基礎杭の耐震性能が向上する。
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。各実施例では、従来とは異なる新規な道路拡張構造を採用することにより、従来にない道路拡張構造が得られ、その道路拡張構造について記述する。
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。図1〜図5は本発明の実施例1を示し、同図に示すように、この道路拡張構造は、同図に示すように、既設の道路1は、山側Yの上向きの傾斜面2と谷側Tの下向きの傾斜面3との間に挟まれている。11は床版、13は受梁、14は基礎杭である。
図2は平面図であり、道路1は横断方向に曲がりくねった曲率を有し、かつ図示しない縦断勾配を有する。
拡張工事において、前記道路1には、谷側Tの傾斜面3に、道路長さ方向に所定間隔毎にかつ道路1の幅方向に並んで基礎杭14,14が打ち込んで設けられており、基礎杭14としては鋼管杭やコンクリート杭などが用いられ、少なくとも頭部の載置面15は鋼製のプレートなどにより構成されている。
道路の長さ方向に並ぶ前記基礎杭14,14間には、プレキャストコンクリート製の受梁13が設けられ、受梁13の端部が基礎杭14の上に連結される。また、道路幅方向に並ぶ受梁13,13の上に、床版11が敷設され、図2に示すように、この床版11は、道路1の長さ方向に並設されている。この床版11はプレキャストコンクリート製のものや、鋼製のものなどが用いられる。
前記基礎杭14は鋼管杭であり、この基礎杭14の上部には、道路長さ方向に隣り合う受梁13,13の勾配にほぼ対応した載置面15を形成する。尚、この載置面15の勾配は、隣り合う受梁13,13の平均勾配に合せるようにすることが好ましい。
前記載置面15の中央には、スタッド16を熔接などにより固定して設ける。このスタッド16の道路長さ方向両側には、受梁13,13の端部13T,13Tの幅方向位置を規制する規制手段17を設ける。この規制手段17は、前記端部13Tを間隔をおいて挟む位置に、板材からなる挟持部18,18を設けてなり、この挟持部18は鋼鈑からなり、載置面15に溶着やボルトナット等により固定されている。尚、図中、19は挟持部18の外側に設けられた補強リブである。また、前記受梁13内には鉄筋20が埋設され、この鉄筋20の端部が前記受梁13の端面から突出し、道路長さ方向に隣り合う受梁13,13の鉄筋20,20の端部同士が、連結鉄筋21により連結される。この場合、鉄筋20,20の端部と連結鉄筋21とは溶着により連結したり、結束具(図示せず)により連結したりすることができる。
また、前記載置面15と受梁13の端部13Tとの間には、感圧硬化ゴム22が配置される。この感圧硬化ゴム22は、「硬化前の可塑性」と「硬化後の弾性」という極めて便利な2つの特性を有する材料である。その構造は、2種類の未加硫ゴムの数層を積層したもので、硬化前の塑性変形量は厚さの80%である。硬化前の塑性変形という特性を生かして、各基礎杭14における不均等な支持反力を均等化する機能を発揮するゴム材である。また、この感圧硬化ゴム22の塑性変形量は、加圧面積当たりの載荷重(面圧)により異なり、面圧の大きいものほど変形量は大きい。感圧硬化ゴム22は、塑性変形を生じた状態で約一週間放置後にその変形量を保持したままで硬化する。
次に、前記受梁13の施工方法について説明する。載置面15の上に感圧硬化ゴム22,22を配置し、受梁13の端部13Tを上方から挟持部18,18の間に挿入するようにして感圧硬化ゴム22の上に下ろし、端部13Tの位置と高さを調整し、必要に応じて、感圧硬化ゴム22が硬化するまで、ジャッキやスペーサなどにより端部13Tの高さを設定しておく。そして、スタッド16を挟む位置に端部13T,13Tを配置し、相互の鉄筋20,20を連結鉄筋21により連結し、図示しない型枠を端部13T,13T間に組み、該型枠にコンクリートを充填し、端部13T,13T間において、スタッド16が埋設された現場打ちコンクリート部23が形成され、この現場打ちコンクリート部23とスタッド16により、ヒンジ結合部Hを有した受梁13と受梁13による連続桁が構成される。そして、スタッド16と感圧硬化ゴム22によりヒンジ部Hが構成される。
また、上述したようにして床版11を設置した後、図5に示すように、道路1と床版11との間を連続する連続部5を形成し、道路1の谷側を床版11により拡幅する。
このように本実施例では、受梁13がプレキャストコンクリート製の場合、道路1の縦断及び横断勾配に対応するためには、隣り合う受梁13,13同士の勾配が異なり、受梁13,13の端部13T,13T間には屈曲点が発生し、これに対応して基礎杭14の上面を屈曲形成する必要があるが、現実的には困難であり、隣り合う受梁13,13のほぼ平均勾配に基礎杭14の上面たる載置面15を形成する。こうすると、受梁13,13の端部13T,13Tと基礎杭14の載置面15とには隙間が発生し、特に、受梁13がプレキャストコンクリートであるから、基礎杭14に剛結することは難しくなるのに対して、請求項1に対応して、谷側Tが傾斜面3をなす道路1を拡張する道路拡張構造において、傾斜面3に複数の基礎杭14を道路1に沿って立設し、基礎杭14間にプレキャストコンクリート製の受梁13を設け、この受梁13上に床版11を設け、受梁13の端部13Tを基礎杭14上にヒンジ結合すると共に、基礎杭14に受梁13の道路幅方向位置を規制する規制手段17を設けたから、受梁13,13の端部13T,13Tを基礎杭14上にヒンジ結合することにより、基礎杭14上に勾配の異なる受梁13,13同士の端部13T,13Tを接合する作業を容易に行うことができ、かつ、規制手段17により、受梁13の道路幅方向への移動を規制することができ、安定した結合構造が得られる。
また、このように本実施例では、請求項2に対応して、規制手段17は、基礎杭14上に設けられ受梁13の端部13Tを挟んで設けられた挟持部18,18を備えるから、受梁13の道路幅方向への移動を規制することができる。また、実施例上の効果として、挟持部18,18と受梁13の端部13Tとの間に隙間を設けたから、基礎杭14への受梁13端部13Tの接合作業を容易に行うことができる。
また、このように本実施例では、請求項3に対応して、基礎杭14,14を幅方向に並んで立設したから、基礎杭14,14により幅方向両側を支持した道路拡張構造が得られる。
また、実施例上の効果として、基礎杭14上における受梁13の支持に感圧硬化ゴム22を用いることにより、基礎杭14への受梁13端部13Tの結合作業を簡便に行うことができる。
図6は本発明の実施例2を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、同図は、ヒンジ結合部Hの他の例を示し、受梁13の端部13Tの下部側に、幅方向の貫通孔31を形成し、前記挟持部18と貫通孔31と挟持部18とに連結杆たる連結ボルト32を挿通し、この連結ボルト32にナット33を螺合してヒンジ結合部Hを形成する。
このように本実施例では、連結ボルト32などの鋼材により受梁13を挟持部18,18に回動自在に連結することにより、現場打ちコンクリートを用いる必要がなくなる。
図7は本発明の実施例3を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、幅方向両側の受梁13,13の間を、プレキャストコンクリート製の横梁41により連結し、この横梁41は道路1の長さ方向において所定間隔毎に設けられている。また、幅方向両側の基礎杭14,14の間を、鋼製横梁42により連結し、この横梁42は道路1の長さ方向において所定間隔毎に設けられている。
このように道路幅方向両側の受梁13,13同士、基礎杭14,14同士を連結することにより、地震などの水平荷重に対して、強固な構造が得られる。尚、横梁41,42の一方だけを設けるようにしてもよい。
図8〜図10は本発明の実施例4を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、拡張工事において、前記道路1には、谷側傾斜面2付近にコンクリート基礎12を形成し、このコンクリート基礎12は現場打ちコンクリートやプレキャストコンクリート製品より形成され、道路1の長さ方向に連続して設けられており、平坦な上面を有する。
前記谷側Tの傾斜面3には、道路長さ方向に所定間隔毎に前記基礎杭14が打ち込んで設けられ、道路幅方向には1本の基礎杭14が設けられており、実施例1と同様に、基礎杭14の上に受梁13が結合され、前記コンクリート基礎12と受梁13の上に、前記床版11が敷設され、この床版11は、道路1の長さ方向に並設されている。
また、この例では、前記コンクリート基礎12と受梁13とを前記床版11により連結している。図9に示すように、前記コンクリート基礎12と床版11の山側とが、ヒンジ結合され、前記コンクリート基礎12と床版11との間に、ゴム板などの板状の弾性体115を配置し、コンクリート基礎12の孔116と、弾性体の貫通孔117と、床版11の貫通孔118に鉄筋などのアンカー119を挿入してヒンジ結合部H1が形成されている。また、受梁13と床版11は剛結され、受梁13に固定したアンカー部材128によって受梁13に床版11を緊張一体化することにより、剛結部G1を形成している。
このように本実施例では、請求項1及び2に対応して、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
また、このように本実施例では、請求項4に対応して、道路1の谷側Tの傾斜面3に基礎杭14を立設し、道路1の谷側Tにコンクリート基礎12を設け、コンクリート基礎12と受梁13上に床版11を道路長さ方向に並設し、受梁13とコンクリート基礎12とを床版11により連結したから、道路1の谷側Tのコンクリート基礎12が基礎杭14により安定すると共に、地震などにより基礎杭14に水平力が加わると、これに対して道路1のコンクリート基礎12が対抗することにより、基礎杭14の耐震性能が向上する。
また、本実施例上の効果として、基礎杭14と受梁13の結合箇所をヒンジ結合し、受梁13と床版11の結合箇所を剛結しており、このように、受梁13とコンクリート基礎12とを床版11により連結し、床版11とコンクリート基礎12の結合箇所とをヒンジ結合し、基礎杭14と受梁13の結合箇所及び受梁13と床版11の結合箇所の一方をヒンジ結合すると共に、他方を剛結したから、コンクリート基礎12と床版11とをヒンジ結合とすることにより、現場での施工性に優れたものとなり、また、基礎杭14と受梁13と床版11とコンクリート基礎12とは一次不静定構造となるから、水平垂直荷重が加わった際、局部的な応力の集中が発生し難く、基礎杭14とコンクリート基礎12とが床版11を介して支え合う構造となり、安定した構造が得られる。さらに、床版11はプレキャストコンクリート製であり、プレキャストコンクリート床版11を、コンクリート基礎12や受梁13に現場で剛結する場合に比べて、結合がヒンジ結合で済むから、施工性に優れたものとなる。この場合、基礎12や受梁13がプレキャストコンクリート製の場合、一層、結合に係る施工が容易となる。
図11は本発明の実施例5を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、同図は、ヒンジ結合部H1の他の例を示し、アンカーボルト121を用い、このアンカーボルト121は、下部に略U字状のアンカー部たる屈曲部122を有し、該屈曲部122をコンクリート基礎12に埋設固定し、そのアンカーボルト121の上部を貫通孔117,18に挿通し、この貫通孔118の上部は径大な段付き孔123が形成され、この段付き孔123に座金124を配置し、この座金124の上からアンカーボルト121上部のネジ部に、ナット125を螺合することによりヒンジ結合部H1を構成している。
この例では、アンカーボルト121の下部をコンクリート基礎12に埋設固定するから、コンクリート基礎12を現場打ちコンクリートにより施工する場合に有利である。
図12〜図14は本発明の実施例6を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、前記コンクリート基礎12と受梁13とを、道路幅方向の連結杆131により連結し、この連結杆31は道路の長さ方向に所定間隔を置いて複数設けられ、該連結杆131はプレキャストコンクリート製である。同図に示すように、連結杆131の山側Yには、ヒンジ結合部たるコンクリートヒンジ132が形成され、このコンクリートヒンジ132は、連結杆131に両側を切り欠いた幅の狭い部分を形成し、この幅の狭い部分に、連結杆131の長さ方向の鉄筋133を複数埋設してなる。連結杆131の谷側端と受梁13とは剛結され、該連結杆131の谷側端を受梁13に埋設して固定することにより剛結部G2を形成している。尚、連結杆131の山側端はコンクリート基礎12に埋設固定されて該基礎12と一体化されている。また、前記基礎杭14と受梁13とは、前記ヒンジ結合部Hにより連結されている。
そして、床版11の山側端は、前記ヒンジ結合部H1によりコンクリート基礎12に連結され、受梁13と床版11との間には前記弾性体15Aを配置し、受梁13上に床版11を載置している。このように、受梁13と床版11とを結合する必要がないが、必要に応じて結合するようにしてもよい。
このように本実施例では、受梁13とコンクリート基礎11とを連結杆31により連結したから、請求項4に対応して、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
また、このように本実施例では、基礎杭14と受梁13とをヒンジ結合し、受梁13と連結杆131とを剛結しており、受梁13とコンクリート基礎12とを連結杆131により連結し、この連結杆131はコンクリート基礎12と受梁13の上面より下方においてこれらコンクリート基礎12と受梁13とを連結し、連結杆131とコンクリート基礎12の結合箇所とをヒンジ結合し、基礎杭14と受梁13の結合箇所及び受梁13と連結杆131の結合箇所の一方をヒンジ結合すると共に、他方を剛結したから、コンクリート基礎12と受梁13の上に設ける床版11をこれらコンクリート基礎12と受梁13に剛結する必要がなく、現場での施工性に優れたものとなり、また、基礎杭14と受梁13と連結杆131とコンクリート基礎12とは一次不静定構造となるから、水平垂直荷重が加わった際、局部的な応力の集中が発生し難く、基礎杭とコンクリート基礎とが床版を介して支え合う構造となり、安定した構造が得られる。
図15及び図16は本発明の実施例7を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、同図は、実施例6の連結杆131に換えて鋼製の連結杆131Aにより前記コンクリート基礎12と受梁13とを連結し、コンクリート基礎12の谷側面には、鋼製の連結片134を設け、連結片134は一部がコンクリート基礎12に埋設固定されており、前記連結片134を挟む位置に一対の連結受片135,135を設け、この連結受片135,135を連結杆131Aの山側端に溶着などにより一体に設け、それら連結受片135,連結片134,連結受片135とを回動可能なピン136により連結し、このピン136によりヒンジ結合部を構成している。
このように本実施例では、受梁13とコンクリート基礎12とを連結杆131Aにより連結したから、請求項4に対応して、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
また、連結杆131Aとコンクリート基礎12とをピン136によりヒンジ結合したから、コンクリート基礎12と受梁13の上に設ける床版11をこれらコンクリート基礎12と受梁13に剛結する必要がなく、現場での施工性に優れたものとなり、また、基礎杭14と受梁13と連結杆131Aとコンクリート基礎12とは一次不静定構造となるから、水平垂直荷重が加わった際、局部的な応力の集中が発生し難く、基礎杭14とコンクリート基礎12とが床版11を介して支え合う構造となり、安定した構造が得られる。
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、実施例で示したヒンジ結合部や剛結部に限らず、各種のヒンジ結合及び剛結構造を採用することができる。そして、ヒンジ結合部は、曲げモーメントを伝達しない結合である。
本発明の実施例1を示す道路拡張構造の施工工程における道路幅方向の断面図である。 同上、道路拡張構造の施工工程における平面図である。 同上、基礎杭上部の図面であり、図3(A)は側面図、図3(B)は平面図である。 同上、基礎杭上部の側面図であり、受梁の端部間にコンクリートを充填する前の状態を示す。 同上、道路拡張構造の断面図である。 本発明の実施例2を示す基礎杭上部の図面であり、図6(A)は側面図、図6(B)は平面図である。 本発明の実施例3を示す道路拡張構造の断面図である。 本発明の実施例4を示す道路拡張構造の道路幅方向の断面図である。 同上、ヒンジ結合部の断面図である。 同上、道路拡張構造の骨組概略図である。 本発明の実施例5を示すヒンジ結合部の断面図である。 本発明の実施例6を示す道路拡張構造の道路幅方向の断面図である。 同上、ヒンジ結合部の断面図である。 同上、道路拡張構造の骨組概略図である。 本発明の実施例7を示すヒンジ結合部回りの断面図である。 同上、ヒンジ結合部回りの一部を断面にした平面図である。
符号の説明
1 道路
T 谷側
2 傾斜面
T 山側
3 傾斜面
11 床版
12 コンクリート基礎
13 受梁
14 基礎杭
15 載置面
16 スタッド
17 規制手段
18,18 挟持部
H ヒンジ結合部

Claims (4)

  1. 谷側が傾斜面をなす道路を拡張する道路拡張構造において、前記傾斜面に対して道路長さ方向に複数の基礎杭を立設し、前記基礎杭間にプレキャストコンクリート製の受梁を設け、この受梁上に床版を設け、前記受梁の端部を前記基礎杭上にヒンジ結合すると共に、前記基礎杭に前記受梁の道路幅方向位置を規制する規制手段を設けたことを特徴とする道路拡張構造。
  2. 前記規制手段は、基礎杭上に設けられ前記受梁の端部を挟んで設けられた挟持部を備えることを特徴とする請求項1記載の道路拡張構造。
  3. 前記基礎杭を幅方向に並んで立設したことを特徴とする請求項1又は2記載の道路拡張構造。
  4. 前記道路の谷側の傾斜面に前記基礎杭を立設し、前記道路の谷側にコンクリート基礎を設け、前記コンクリート基礎と前記受梁上に床版を道路長さ方向に並設し、前記受梁と前記コンクリート基礎とを連結したことを特徴とする請求項1又は2記載の道路拡張構造。

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