JP2007308995A - アンダーパスの施工方法およびアンダーパス - Google Patents

Abstract

【課題】躯体構築工程の短縮および工費削減が可能であり、周辺地盤の変状防止を図ることができるアンダーパスの施工方法およびアンダーパスを提供すること。
【解決手段】地盤１に、対向する壁体であるプレキャストＰＣ躯体７と、その間に配置される鋼管支柱９とを打設する。そして、プレキャストＰＣ躯体７の上端部にＰＣ躯体頭部１１を、鋼管支柱９の上端部に鋼管支柱頭部１３を設置する。次に、ＰＣ躯体頭部１１および鋼管支柱頭部１３にプレキャストＰＣ桁２５を架設する。プレキャストＰＣ桁２５は、継手構造３０とＰＣ鋼棒２１を用いて任意の位置で横締めされる。そして、地盤１を掘削し、プレキャストＰＣ躯体７および鋼管支柱９にコンクリートパネル４５を固定する。また、プレキャストＰＣ躯体７の内側面に沿って場所打ちＰＣ５１ａを、場所打ちＰＣ５１ａの間に場所打ちＲＣ５１ｂを打設して、耐圧版５１を形成する。
【選択図】図７

Description

本発明は、アンダーパスの施工方法およびアンダーパスに関するものである。

従来、道路トンネルを構築する場合は、仮設物としての山留壁・路面覆工を施工し、地盤を掘削して躯体を所定の深さに構築する通常の開削工法や、発進基地を設置し、シールド工法により地盤を掘削して躯体を所定の深さに構築するシールド工法等が用いられてきた。

また、アンダーパス道路を構築する場合は、山留壁を設けて地盤を掘削し、山留壁をアンダーパス道路の側壁としてそのまま使用する方法があった（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００５−２９０８８９号公報 特開２００５−２７３３０２号公報

しかしながら、開削工法は、施工手順が多く、短工期で施工する必要がある都市部の平面交差道路の立体化工事等では、工程を満足しない。シールド工法は、工費が増大することに加え、地下埋設物や地中障害物の残存物に対するリスクが生じる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、躯体構築工程の短縮および工費削減が可能であり、周辺地盤の変状防止を図ることができるアンダーパスの施工方法およびアンダーパスを提供することにある。

前述した目的を達成するための第１の発明は、地盤に、対向する壁体を設ける工程（ａ）と、前記壁体の上端部に躯体頭部を設置する工程（ｂ）と、前記躯体頭部に桁を架設する工程（ｃ）と、前記地盤を掘削し、前記桁の下方に所定の間隔をおいて配置される板材と、前記板材の下方に所定の間隔をおいて配置される耐圧版とを、前記壁体の間に設置する工程（ｄ）と、を具備することを特徴とするアンダーパスの施工方法である。

工程（ａ）で設けられる壁体は、プレキャストプレストレストコンクリート壁体、ＳＭＷ工法やＴＲＤ工法を用いて形成されるソイルセメント地中連続壁、鋼管矢板、鋼製連壁、鉄筋コンクリート連壁等とする。工程（ｂ）で設置される躯体頭部は、例えば、本体と胸壁とからなり、本体の上面および胸壁の内側面に、ゴム支承およびクッション材が設けられる。工程（ｃ）で架設される桁は、プレキャストプレテンション桁、鋼製桁、鉄筋コンクリート桁等とする。工程（ｄ）で設置される板材は、穴あきプレストレストコンクリートパネル等とする。

第１の発明では、必要に応じて、工程（ａ）で、対向する壁体の間に中間杭を設置する。この場合、工程（ｂ）で、中間杭の上端部に中間杭頭部を設置し、工程（ｃ）で、躯体頭部と中間杭頭部とに桁を架設し、工程（ｄ）で、壁体および中間杭に板材を固定する。

工程（ｃ）では、胸壁と桁との間に超速硬コンクリートを打設するのが望ましい。また、工程（ｃ）では、任意の位置で、既設の桁の道路軸方向のＰＣ鋼棒と新設の桁の道路軸方向のＰＣ鋼棒とを継手構造を用いて連結し、新設の桁をＰＣ鋼棒により横締めする。

工程（ｄ）では、耐圧版を、壁体の壁際に場所打ちプレストレストコンクリートを施工した後、中央部に場所打ち鉄筋コンクリートを施工して形成するのが望ましい。

第１の発明では、まず、地盤に、対向する壁体を設け、壁体の上端部に躯体頭部を設置する。次に、躯体頭部に桁を架設する。そして、地盤を掘削し、桁の下方に所定の間隔をおいて配置される板材と、板材の下方に所定の間隔をおいて配置される耐圧版とを、壁体の間に設置する。

第２の発明は、第１の発明のアンダーパスの施工方法により施工されたアンダーパスである。

本発明によれば、躯体構築工程の短縮および工費削減が可能であり、周辺地盤の変状防止を図ることができるアンダーパスの施工方法およびアンダーパスを提供できる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、説明中では、プレストレストコンクリートをＰＣと、鉄筋コンクリートをＲＣと記す。

図１は、地盤１にプレキャストＰＣ躯体７、鋼管支柱９を形成する工程を示す図である。図１に示す工程では、まず、地盤１に３組の自立山留３を打設し、自立山留３の間の地盤１を掘削して３ヶ所の空間５を形成する。そして、両外側の２ヶ所の空間５の下方に、対向する壁体であるプレキャストＰＣ躯体７を打設する。また、中央の１ヶ所の空間５の下方に、中間杭である鋼管支柱９を打設する。

図２は、ＰＣ躯体および鋼管支柱の頭部処理を行う工程を示す図である。図２に示す工程では、まず、プレキャストＰＣ躯体７の上端部に、躯体頭部であるＰＣ躯体頭部１１を設置する。また、鋼管支柱９の上端部に、中間杭頭部である鋼管支柱頭部１３を設置する。そして、空間５ａを埋め戻して自立山留３を撤去し、空間５ｂを埋め戻す。

図３は、プレキャストＰＣ桁２５を設置する工程を示す図、図４は、ＰＣ躯体頭部１１および鋼管支柱頭部１３の周辺を示す図である。図４の（ａ）図は、図３の範囲Ａに示す部分の拡大図、図４の（ｂ）図は、図３の範囲Ｂに示す部分の拡大図である。

図３に示す工程では、まず、プレキャストＰＣ桁２５を設置する部分の地盤１を掘削する。そして、図４に示すように、ＰＣ躯体頭部１１、鋼管支柱頭部１３にゴム支承１５、クッション材１９、アンカバー１７を設置する。ゴム支承１５、クッション材１９は、帯状の部材である。アンカバー１７は、頭部を有する棒状の部材である。

図４の（ａ）図に示すように、ＰＣ躯体頭部１１は、胸壁１１ａと本体１１ｂとからなる。ＰＣ躯体頭部１１では、胸壁１１ａの内側面１６ａの下半部にゴム支承１５ａが、上半部にクッション材１９ａが固定される。また、本体１１ｂの上面１６ｂの中央部付近にゴム支承１５ｂが、ゴム支承１５の両側にクッション材１９ｂが固定される。さらに、アンカバー１７ａが、ゴム支承１５ｂを貫通して下端部が本体１１ｂに貫入するように設置される。

図４の（ｂ）図に示すように、鋼管支柱頭部１３では、上面の中央部付近にクッション材１９ｃが、クッション材１９ｃの両側に、所定の間隔をおいてゴム支承１５ｃが固定される。また、アンカバー１７ｂが、ゴム支承１５ｃを貫通して下端部が鋼管支柱頭部１３に貫入するように設置される。

ＰＣ躯体頭部１１、鋼管支柱頭部１３にゴム支承１５、クッション材１９、アンカバー１７を設置した後、図３、図４に示すように、ＰＣ躯体頭部１１および鋼管支柱頭部１３にプレキャストＰＣ桁２５を架設する。プレキャストＰＣ桁２５は、プレテンション桁とする。そして、ＰＣ鋼棒２１を用いて、複数のプレキャストＰＣ桁２５を横締めする。プレキャストＰＣ桁２５の横締めは、各作業日毎に行うのが望ましい。

図５は、プレキャストＰＣ桁２５の横締め方法を示す図である。図５の（ａ）図は、図３のＣ−Ｃによる断面図、図５の（ｂ）図は、図５の（ａ）図の範囲Ｄに示す部分の拡大図である。図５に示すプレキャストＰＣ桁２５−ｎ、プレキャストＰＣ桁２５−（ｎ−１）…は、前回の作業終了時に横締めされた既設のプレキャストＰＣ桁２５である。また、プレキャストＰＣ桁２５−（ｎ＋１）、プレキャストＰＣ桁２５−（ｎ＋２）…は、今回の作業終了時に横締めされる新設のプレキャストＰＣ桁２５である。

プレキャストＰＣ桁２５を横締めするＰＣ鋼棒２１は、図５の（ｂ）図に示すように、シース３１、凹部３３、カプラ３５、ナット３７、支圧板３９等からなる継手構造３０により、連結される。シース３１は、プレキャストＰＣ桁２５の道路軸方向に配置される。凹部３３は、シース３１の端部に配置される。凹部３３は、プレキャストＰＣ桁２５の、工事進行方向（図５の矢印Ｅに示す方向）前方側の端面に設けられる凹部３３ａと、工事進行方向後方側の端面に設けられる凹部３３ｂとからなる。

図５に示すように、既設のプレキャストＰＣ桁２５−ｎ、プレキャストＰＣ桁２５−（ｎ−１）…は、前回の作業終了時にＰＣ鋼棒２１−ｍを用いて横締めされている。ＰＣ鋼棒２１−ｍの工事進行方向前方側の端部は、支圧板３９およびナット３７を用いて、プレキャストＰＣ桁２５−ｎの凹部３３ａに固定されている。

図３に示す工程では、作業終了時に、今回新設した複数のプレキャストＰＣ桁２５−（ｎ＋１）、プレキャストＰＣ桁２５−（ｎ＋２）…のシース３１にＰＣ鋼棒２１−（ｍ＋１）を挿通し、凹部３３内を作業空間として、カプラ３５でＰＣ鋼棒２１−ｍの工事進行方向前方側の端部とＰＣ鋼棒２１−（ｍ＋１）の工事進行方向後方側の端部とを連結する。そして、図示しないＰＣ鋼棒２１−（ｍ＋１）の工事進行方向前方側の端部を、ＰＣ鋼棒２１−ｍの工事進行方向前方側の端部と同様に、支圧板３９およびナット３７を用いて、プレキャストＰＣ桁２５の凹部３３ａに固定する。

図３に示す工程では、新設した複数のプレキャストＰＣ桁２５を横締めした後、図４の（ａ）図および図５の（ａ）図に示すように、プレキャストＰＣ桁２５とＰＣ躯体頭部１１のゴム支承１５ａおよびクッション材１９ａとの間に、超速硬コンクリート２７を打設する。また、図４の（ｂ）図および図５の（ａ）図に示すように、鋼管支柱頭部１３上のプレキャストＰＣ桁２５の突合せ部分に間詰コンクリート２３を打設する。そして、周辺仮舗装２９のすり付けを行う。

図６は、地上部舗装４１を行う工程を示す図である。図６に示す工程では、プレキャストＰＣ躯体７の間の地盤１を掘削し、空間４３を形成する。また、プレキャストＰＣ桁２５の上面に地上部舗装４１を施す。地上部舗装４１は、本設の舗装である。そして、プレキャストＰＣ躯体７および鋼管支柱９の下端部周辺の地盤１を、薬液注入４４等の適切な方法により改良する。

図７は、コンクリートパネル４５および耐圧版５１を設置する工程を示す図である。図７に示す工程では、まず、プレキャストＰＣ躯体７の空間４３側の面に、ブラケット４７ａを固定する。また、鋼管支柱９の周囲にブラケット４７ｂを固定する。そして、ブラケット４７ａおよびブラケット４７ｂに、板材であるコンクリートパネル４５を固定する。

コンクリートパネル４５には、穴あきプレストレストコンクリートパネル等を用いる。コンクリートパネル４５およびブラケット４７は、立体交差の所定の部分（例えば、交差点部分）に設置される。コンクリートパネル４５は、プレキャストＰＣ桁２５の下方に所定の間隔をおいて配置され、二重床を形成する。

次に、空間４３の下方の地盤１をさらに掘削し、空間４９を形成して、空間４９の下面に基礎材５５を設置する。そして、プレキャストＰＣ躯体７の空間４９側の面に沿って場所打ちＰＣ５１ａを打設し、場所打ちＰＣ５１ａの間に場所打ちＲＣ５１ｂを打設して、場所打ちＰＣ５１ａおよび場所打ちＲＣ５１ｂからなる耐圧版５１を形成する。その後、耐圧版５１の上面に舗装５３を施す。

場所打ちＰＣ５１ａおよび場所打ちＲＣ５１ｂには、膨張コンクリートを用いるのが望ましい。耐圧版５１は、コンクリートパネル４５の下方に所定の間隔をおいて配置される。

このように、本実施の形態によれば、通常、仮設物としている土留壁および路面覆工をプレキャストＰＣ躯体７およびプレキャストＰＣ桁２５で構成し、アンダーパスの本設構造物として利用することで、早期の路面開放が可能となる。また、工期を短縮し、土留仮設費や覆工費等の施工費用を削減することができる。さらに、プレキャストＰＣ躯体７を用いて高性能の土留壁を形成することで、周辺の地盤１の変状防止が図れる。

本実施の形態では、ＰＣ躯体頭部１１の胸壁１１ａおよび本体１１ｂとプレキャストＰＣ桁２５との間にゴム支承１５を設けることにより、プレキャストＰＣ躯体７の変形に対して、プレキャストＰＣ桁２５を切梁として支持できる。すなわち、土留支保工としての機能をプレキャストＰＣ桁２５に負担させ、掘削工事に伴うプレキャストＰＣ躯体７の変位応力をプレキャストＰＣ桁２５の軸力により支持することができる。

また、プレキャストＰＣ桁２５に継手構造３０を設けておくことにより、作業中断時に、道路軸方向のＰＣ鋼棒２１を用いて任意の位置で横締めを行うことができる。さらに、プレキャストＰＣ桁２５の下方に所定の間隔をおいてコンクリートパネル４５を設けて二重床構造とすることにより、地下埋設物の維持管理が容易になる。

本実施の形態では、耐圧版５１を形成する際に、プレキャストＰＣ躯体７に沿った部分に先行して場所打ちＰＣ５１ａを施工した後、残りの部分に場所打ちＲＣ５１ｂを施工することにより、プレキャストＰＣ躯体７と耐圧版５１との接続部の漏水を最小限に抑えることができる。

なお、本実施の形態では、土留のための壁体としてプレキャストＰＣ躯体７を、桁としてプレキャストＰＣ桁２５を用いたが、壁体は、ＳＭＷ工法やＴＲＤ工法を用いて形成されるソイルセメント地中連続壁、鋼管矢板、鋼製連壁、鉄筋コンクリート連壁等としてもよい。桁は、鋼製桁、鉄筋コンクリート桁等としてもよい。但し、壁体および桁に極力プレキャストを多用し、場所打ち部材を減らすことにより、工期を大幅に短縮することができる。

また、コンクリートパネル４５は、穴あきプレストレストコンクリートパネルに限らない。本実施の形態では、コンクリートパネル４５を設置した後、耐圧版５１を形成したが、耐圧版５１の形成後にコンクリートパネル４５を設置してもよい。さらに、鋼管支柱９は必要に応じて設置すればよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明にかかるアンダーパスの施工方法およびアンダーパスの好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

地盤１にプレキャストＰＣ躯体７、鋼管支柱９を形成する工程を示す図 ＰＣ躯体および鋼管支柱の頭部処理を行う工程を示す図 プレキャストＰＣ桁２５を設置する工程を示す図 ＰＣ躯体頭部１１および鋼管支柱頭部１３の周辺を示す図 プレキャストＰＣ桁２５の横締め方法を示す図 地上部舗装４１を行う工程を示す図 コンクリートパネル４５および耐圧版５１を設置する工程を示す図

符号の説明

１………地盤
５、５ａ、５ｂ、４３、４９………空間
７………プレキャストＰＣ躯体
９………鋼管支柱
１１………ＰＣ躯体頭部
１１ａ………胸壁
１１ｂ………本体
１３………鋼管支柱頭部
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ………ゴム支承
１７、１７ａ、１７ｂ………アンカバー
１９、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ………クッション材
２１、２１−ｍ、２１−（ｍ＋１）………ＰＣ鋼棒
２３………間詰コンクリート
２５、２５−（ｎ−１）、２５−ｎ、２５−（ｎ＋１）、２５−（ｎ＋２）………プレキャストＰＣ桁
２７………超速硬コンクリート
３０………継手構造
４５………コンクリートパネル
５１………耐圧版
５１ａ………場所打ちＰＣ
５１ｂ………場所打ちＲＣ

Claims (8)

1. 地盤に、対向する壁体を設ける工程（ａ）と、
   前記壁体の上端部に躯体頭部を設置する工程（ｂ）と、
   前記躯体頭部に桁を架設する工程（ｃ）と、
   前記地盤を掘削し、前記桁の下方に所定の間隔をおいて配置される板材と、前記板材の下方に所定の間隔をおいて配置される耐圧版とを、前記壁体の間に設置する工程（ｄ）と、
   を具備することを特徴とするアンダーパスの施工方法。
2. 前記躯体頭部が、本体と胸壁とからなり、前記本体の上面および前記胸壁の内側面に、ゴム支承およびクッション材が設けられることを特徴とする請求項１記載のアンダーパスの施工方法。
3. 前記板材が、穴あきプレストレストコンクリートパネルであることを特徴とする請求項１記載のアンダーパスの施工方法。
4. 前記工程（ａ）で、前記対向する壁体の間に中間杭を設置し、
   前記工程（ｂ）で、前記中間杭の上端部に中間杭頭部を設置し、
   前記工程（ｃ）で、前記躯体頭部と前記中間杭頭部とに桁を架設し、
   前記工程（ｄ）で、前記壁体および前記中間杭に前記板材を固定することを特徴とする請求項１記載のアンダーパスの施工方法。
5. 前記工程（ｃ）で、前記胸壁と前記桁との間に超速硬コンクリートを打設することを特徴とする請求項１記載のアンダーパスの施工方法。
6. 前記工程（ｃ）で、既設の桁の道路軸方向のＰＣ鋼棒と新設の桁の道路軸方向のＰＣ鋼棒とを継手構造を用いて連結し、前記新設の桁を前記ＰＣ鋼棒により横締めすることを特徴とする請求項１記載のアンダーパスの施工方法。
7. 前記工程（ｄ）で、前記耐圧版を、前記壁体の壁際に場所打ちプレストレストコンクリートを施工した後、中央部に場所打ち鉄筋コンクリートを施工して形成することを特徴とする請求項１記載のアンダーパスの施工方法。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載されたアンダーパスの施工方法により施工されたアンダーパス。

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