JP2010189990A - 小河川橋梁架け替え工法 - Google Patents

Abstract

【課題】バイパスの造成が不要で、橋の供用停止期間が短く、橋梁全体を高品質で耐久性の高いものとなる小河川橋梁架け替え工法の提供。
【解決手段】既設橋梁下の河川上下流側に連続させて該河川の流れ方向に向けた水流規制用の遮壁を形成し、該遮壁によって水流の無いドライ河床部と迂回流水部とを形成し、該ドライ河床部を掘削して管路埋設用溝を形成し、該溝内に筒状の管路部材を埋設し、然る後該管路内に該河川の水流を導入させて仮流水部とすることによって前記橋梁下の河床部全域をドライ状態となし、ドライ状態の河床に基礎を構築するとともに既設橋梁を解体し、該基礎上にボックスカルバートを設置し、該ボックスカルバートの頂板部を新橋梁の床版とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、川幅が１０ｍ前後程度の小河川に架設されている橋梁をボックスカルバートによって架け替える小河川橋梁架け替え工法に関する。

従来、全長が１５ｍ以下の短い橋梁は、河川の両側部に設置された一対の橋台と、両橋台の上端部間に掛け渡された上床版とをもって構成されたものが多く、この種の橋梁では、上床版の端部を橋台の上端部に設けられた鋳鉄製の沓座上に緩衝構造部を介して支持させることにより地震等により橋台に作用する応力や、上床版上を車輌等が通過することによって作用する荷重等を吸収するようになっている。（例えば、特許文献１を参照）。

また、このような橋梁を構築するには、河川の上流側及び下流側に矢板等によって河川を横断する締切壁を構築し、上流側の締切壁で堰き止められた流水を、河川に隣接した地域に設けた迂回流路（バイパス）をとおして下流側に流下させることにより、両締切壁にて遮水された施工空間を形成し、その遮水されたドライな施工空間内で基礎杭等の基礎構造物及び橋台等を場所打ちでコンクリートを打設することにより構築している（例えば特許文献１）。

この従来の方法では、バイパスを造成するための敷地が必要となり、市街地等のように既設橋梁の周囲にバイパス造成用の空き地がない場合には施工できないという問題がある。
このような問題を解決するものとして、河川内に流水方向に向けた遮水壁を形成し、該遮水壁によって河川内を流水河床部と、ドライ河床部とに区切り、ドライ河床部にて川幅の略の半分の基礎工事を行い、該基礎上に川幅半分の大きさのボックスカルバートを設置し、然る後、前記流水河床部を流れている水流をこのボックスカルバート内に流すことによって、先の流水河床部をドライ河床とし、ここに残りの基礎を造成して別のボックスカルバートを設置し、両ボックスカルバート間をボルトなどの締結具によって連結することによって両者を一体化させ、両ボックスカルバートをもって橋梁を構成させる方法がある（例えば特許文献２）。
特開２００２−１６７７１５号公報 特開２００５−２６１２号公報

しかし、上述のような従来のボックスカルバートを使用した小河川橋梁架け替え工法では、１の橋梁に複数のボックスカルバートを使用しているため、頂板や底板間の連結部分にボルト締めや所打ちコンクリート施工が必要であり、プレキャスト製品である高品質のボックスカルバートの性能より遥かに品質の劣る部分が１部に存在することとなり、橋全体の品質や耐久性が低下してしまうという問題があった。

また、1つの橋を分割施工するものであるため工期が長く、且つ工事開始後の早い段階で既設橋梁を取り壊さざるを得ず、道路の閉鎖期間が長いという問題があった。

本発明はこのような従来の問題に鑑み、バイパスの造成が不要で、橋の供用停止期間が従来に比べて短く、且つ橋梁全体の品質が、工場にて高品質を維持しつつ製造された１のボックスカルバートのよって構成されることにより橋全体が高品質で耐久性の高いものとなる小河川橋梁架け替え工法の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、川幅が数ｍ〜十数ｍ程度の水流がある小河川の既設橋梁の架け替えに際し、前記既設橋梁下の河川上下流側に連続させて該河川の流れ方向に向けた水流規制用の遮壁を形成し、該遮壁によって水流の無いドライ河床部と迂回流水部とを形成し、該ドライ河床部を掘削して管路埋設用溝を形成し、該溝内に筒状の管路部材を埋設し、然る後該管路内に該河川の水流を導入させて仮流水部とすることによって前記橋梁下の河床部全域をドライ状態となし、ドライ状態の河床に基礎を構築するとともに既設橋梁を解体し、該基礎上にボックスカルバートを設置し、該ボックスカルバートの頂板部を新橋梁の床版とする小河川橋梁架け替え工法にある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記遮壁によって造成されるドライ河床部は、該河川の両岸の中央部分に造成することにある。

請求項３に記載の発明の特徴は請求項１又は２の何れか１の請求項の構成に加え、前記管路埋設用溝の底部に管路部材載置用基礎を造成し、その上に前記管路部材を設置した後、該管路部材の上面より高く管路埋設用コンクリートを打設することにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項３の構成に加え、前記管路埋設用コンクリート部分を除く既設橋梁下の河床部分を掘り下げ、該管路埋設用コンクリートを一体に埋め込んだボックスカルバート設置用の基礎を造成し、該基礎上に前記ボックスカルバートを設置することにある。

本発明に係る小河川橋梁架け替え工法では、川幅が数ｍ〜十数ｍ程度の水流がある小河川の既設橋梁の架け替えに際し、既設橋梁下の河川上下流側に連続させて該河川の流れ方向に向けた水流規制用の遮壁を形成し、該遮壁によって水流の無いドライ河床部と迂回流水部とを形成し、該ドライ河床部を掘削して管路埋設用溝を形成し、該溝内に筒状の管路部材を埋設し、然る後該管路内に該河川の水流を導入させて仮流水部とすることによって前記橋梁下の河床部全域をドライ状態となし、ドライ状態の河床に基礎を構築し、その上にボックスカルバートを設置し、該ボックスカルバートの頂板部を新橋梁の床版とするようにしたことにより、新規に架け替えられた橋梁は、全体が工場において高い精度の品質管理によって製造されたボックスカルバートによって構成されるため、耐久性に飛んだものとなるとともに現場におけるコンクリートの養生期間を要しないため工期が短く、更に既設橋体の解体をボックスカルバートの設置直前まで遅らせることができるため、道路閉鎖期間を従来に比べて短くでき、道路閉鎖に伴う混乱を短期間で解消できる。

また、前記遮壁によって造成されるドライ河床部を、該河川の両岸の中央部分に造成することにより、架け替え後のボックスカルバート用基礎内の中央部分に両側に比べて強度の低い管路部材埋設部があることとなり、その両側の基礎強度が同程度に高いものとできるため、ボックスカルバートが安定した状態に設置される。

次に、本発明に係る小河川橋梁架け替え工法の実施の形態を図に示す実施例に基づいて説明する。

図１は本発明の工法によって架け替えられた小河川橋梁の一例を示しており、図において符号１はプレキャストコンクリート製のボックスカルバート、２は河床に造成されたボックスカルバート用のコンクリート基礎、３は基礎２内に埋設された管路部材、４は基礎２の一部を構成する管路部材載置用基礎、５は同じく基礎２の一部を構成している管路埋設用コンクリート、６は路面を形成している舗装である。

次に図1に示す橋梁の構築方法を図２〜図８について説明する。

図２は、架け替え前の既設橋梁を示しており、図において符号１０，１０は河川両岸に構築されている橋台であり、この橋台１０，１０間に橋体１１が掛け渡されている。符号１２は河床であり、１２ａは河床の流水部である。

先ず、図３に示すように既設橋体１１の河川上下流側に連続させて該河川の流れ方向に向けた水流規制用の遮壁１３，１３を形成する。この遮壁１３，１３によって河床１２を水流の無いドライ河床部１４ａと迂回流水部１４ｂ，１４ｂとに分ける。遮壁１３，１３はこの実施例では盛土による堤状に形成しており、図１に示した河床１２の流水部１２ａの両側に造成した後、遮壁１３，１３と橋台１０，１０間を掘り下げて迂回流水部１４ｂ、１４ｂを造成する。然る後遮壁１３，１３の上下流側の両端間を閉鎖して水流を両迂回流水部１４ｂ，１４ｂに移し変え、河床中央の遮壁１３，１３間をドライ河床部１４ａとする。

このようにして橋体１１下の遮壁１３，１３間をドライな状態とした後、図４に示すように遮壁１３，１３間の河床を掘り下げて管路埋設用溝１５を造成し、その底部にコンクリートを打設して管路部材載置用基礎４を造成する。尚、この基礎４は必ずしもコンクリートである必要はなく、石材を敷き詰めて突き固めたもの等各種のものが使用できる。

次いで管路埋設用溝１５底部の基礎４上に河川の流れ方向に向けて管路部材３を載置する。この管路部材３としては、コルゲートパイプ、即ち円周方向に螺旋状又は円形状の補強材を一体に備えた屈曲可能な合成樹脂パイプが使用できる。この他ヒューム管などのプレキャストコンクリート管、鋼管なども使用できる。

このようにして管路部材３を設置した後、図５に示すように、溝１５内に管路部材３の上面より高い位置まで管路埋設用コンクリート５を打設し、その内部に管路部材３を埋める。この管路埋設用コンクリート５の固化を待って、前述した迂回流水部１４ｂ，１４ｂを流れている水流を、管路部材３内を仮流水部としてこれに移し変える。この水流の変更は、図には詳示してないが、管路部材３の両端外の河床部分を掘削して河床に管路部材３の両端部を連通開口させ、迂回流水部１４ｂ，１４ｂの上流側及び下流側の端部を遮壁によって閉鎖する。然る後迂回流水部内に残っている水を掻い出して橋体下の河床部分をドライな状態とする。

次いで、図６に示すように迂回流水部１４ｂ，１４ｂを形成している遮壁１３，１３を撤去し、管路埋設用コンクリート５の両側の河床部分を掘り下げる。この掘り下げは、ボックスカルバート用のコンクリート基礎２を造成するためのものであり、該基礎の構築に必要な深さまで掘削する。

この掘削後、図７に示すように管路埋設用コンクリート５を内部に埋め込んでコンクリートを打設し、コンクリート基礎２を構築する。このコンクリート基礎２の構築後又はこの構築と併行して既設橋体１１の撤去作業を行う。

既設橋体の撤去作業を完了した後、図８に示すように、工場にて製造されたボックスカルバート１をクレーンにて吊り上げ、コンクリート基礎２上に設置する。コンクリート基礎２とボックスカルバート１の底板部１ａとの隙間には、必要に応じて無収縮コンクリートなどの充填材を介在させることによって埋める。また、既設の橋台１０とボックスカルバートの側壁部１ｂとの間の隙間は砂利等の裏込め土砂を充填して埋める。

また、図１に示すように橋台１０，１０の上端部は、新たな路盤を造成するに必要な高さとなるまで切断又は破砕し、その上側に必要に応じて沓掛板１６，１６を設置し、ボックスカルバート１の頂板部１ｃを新橋梁の床版とし、その上と両側の既設道路表面に連続させた舗装６を施し、路面を調整する。

このようにしてボックスカルバート１を基礎２上に設置した後、図１に示すように管路部材３内を流れている水流をボックスカルバート１内に移し替え、管路部材３内には、流動性の高い貧コンクリート１７を流し込んでその内部を埋める。この貧コンクリート１７は、管路部材３内の空間を埋めるためのものであり、充填固化後に河川水流によって流れでない程度の強度があるものであればよい。

本発明に係る小河川橋梁架け替え工法によって架け替えられた橋梁の全体構成を示す断面図である。 同工法により架け替えようとする既設橋梁の一例を示す断面図である。 同工法において遮壁により河床をドライ河床部と迂回水路部とに分けた状態を示す断面図である。 同工法において管路埋設用溝底部に造成した管路部材載置用基礎上に管路部材を載置した状態を示す断面図である。 同工法において管路部材を管路埋設用コンクリートによって埋め、その内部を仮水路とした状態を示す断面図である。 同工法においてボックスカルバート用のコンクリート基礎造成のための掘り下げ状態を示す断面図である。 同工法におけるコンクリート基礎構築後の状態を示す断面図である。 同工法におけるボックスカルバート吊り降ろし状態を示す断面図である。

１ ボックスカルバート
１ａ 底板部
１ｂ 側壁部
１ｃ 頂板部
２ ボックスカルバート用のコンクリート基礎
３ 管路部材
４ 管路部材載置用基礎
５ 管路埋設用コンクリート
６ 舗装
１０ 橋台
１１ 橋体
１２ 河床
１２ａ 河床
１３ 遮壁
１４ａ ドライ河床部
１４ｂ 迂回流水部
１５ 管路埋設用溝
１６ 沓掛板
１７ 貧コンクリート

Claims (4)

1. 川幅が数ｍ〜十数ｍ程度の水流がある小河川の既設橋梁の架け替えに際し、前記既設橋梁下の河川上下流側に連続させて該河川の流れ方向に向けた水流規制用の遮壁を形成し、該遮壁によって水流の無いドライ河床部と迂回流水部とを形成し、
   該ドライ河床部を掘削して管路埋設用溝を形成し、該溝内に筒状の管路部材を埋設し、然る後該管路内に該河川の水流を導入させて仮流水部とすることによって前記橋梁下の河床部全域をドライ状態となし、ドライ状態の河床に基礎を構築するとともに既設橋梁を解体し、該基礎上にボックスカルバートを設置し、該ボックスカルバートの頂板部を新橋梁の床版とすることを特徴としてなる小河川橋梁架け替え工法。
2. 前記遮壁によって造成されるドライ河床部は、該河川の両岸の中央部分に造成する請求項１に記載の小河川橋梁架け替え工法。
3. 前記管路埋設用溝の底部に管路部材載置用基礎を造成し、その上に前記管路部材を設置した後、該管路部材の上面より高く管路埋設用コンクリートを打設する請求項１又は２のいずれか１に記載の小河川橋梁架け替え工法。
4. 前記管路埋設用コンクリート部分を除く既設橋梁下の河床部分を掘り下げ、該管路埋設用コンクリートを一体に埋め込んでボックスカルバート設置用の基礎を造成し、該基礎上に前記ボックスカルバートを設置する請求項３に記載の小河川橋梁架け替え工法。

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