JP2023174870A

JP2023174870A - 道路構造

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Publication number: JP2023174870A
Application number: JP2023179392A
Authority: JP
Inventors: 仁志尾添; Hitoshi Ozoe; 聡松永; Satoshi Matsunaga; 啓介塩田; Keisuke Shioda
Original assignee: JFE Civil Engineering and Construction Corp
Current assignee: JFE Civil Engineering and Construction Corp
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2023-10-18
Publication date: 2023-12-08
Anticipated expiration: 2040-11-05
Also published as: PH12021550584A1; JPWO2021090873A1; WO2021090439A1; WO2021090873A1; JP7371113B2; JP7490128B2

Abstract

【課題】地形によらず設置の精度を確保し、工期及びコストを抑制できる道路構造を提供すること。
【解決手段】道路構造は、複数の支持杭と、上端格点鋼管と、中間格点鋼管と、桁部材と、梁部材と、道路床版と、を備え、上端格点鋼管又は中間格点鋼管と２つの支持杭のそれぞれは、上端格点鋼管又は中間格点鋼管の中心軸と２つの支持杭のそれぞれの中心軸とを偏心させた状態で接合できる偏心接合部材により接合され、２つの支持杭は、一方が地盤に打設された鋼管杭と、鋼管支柱とを接合して形成された第１支持杭であり、他方が地盤に打設された鋼管杭から形成された第２支持杭である。
【選択図】図１

Description

本発明は、山間部などにおいて道路を構築する際に、地形の影響を受けずに道路に必要な傾斜及び幅員を確保できる道路構造に関する。

山間部に道路を構築する場合は、既存の斜面の道路面計画高さより高い部分は切土を行い、また、低い部分には盛土を行い、路面を平坦に成形した構造が用いられる。この場合、既存の斜面を改変するため、植栽及び生物の居住環境に及ぼす影響が大きく、環境保全の面で好ましくない場合が多い。また、谷合に橋梁を設置する場合には、大規模な橋脚を斜面に構築する必要があり、大規模な掘削及び基礎工事が必要である。この場合、環境に対する影響が大きいうえ、工期が長くなりコストも大きくなる。そこで、斜面に杭を設置し、その上に桁及び道路床版を設置する桟橋形式の道路構造が考案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２－２５６５０４号公報

特許文献１に開示されているところによれば、地盤に打設される鋼管杭の上に杭頭ブロックが接合され、杭頭ブロックの上に桁材が設置され、桁材上に道路床版が構築されている。この道路構造は、斜面から突出した鋼管杭の上部に桁及び床版等の上部工を直接設けており、計画道路面に対して斜面の深さが深い地形に対しては、鋼管杭の突出長が多大になる。この場合、鋼管杭の打設の精度及び鋼管杭の精度の影響により、鋼管杭の杭頭の位置の誤差が大きくなる。従って、杭頭ブロック及び桁材は、地形の影響を受けて複数の鋼管杭のそれぞれの杭頭の位置の誤差を調整して設置される必要があるため、道路構造の設置の工期が長期化し、コストも増大するという課題があった。

本発明は上記課題を解決するものであって、地形によらず設置の精度を確保し、工期及びコストを抑制できる道路構造を提供することを目的とする。

本発明に係る道路構造は、人工地盤が延びる第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に並列して地盤に打設された複数の支持杭と、前記複数の支持杭のそれぞれの上端に設置された上端格点鋼管と、前記複数の支持杭のうち第２方向において隣合う２つの支持杭にそれぞれ設置され、前記２つの支持杭のそれぞれの地盤から上端までの間に設置された中間格点鋼管と、前記２つの支持杭に設置された前記上端格点鋼管同士を連結する桁部材と、前記２つの支持杭に設置された前記中間格点鋼管同士を連結する梁部材と、前記上端格点鋼管及び桁部材の上方に設置される道路床版と、を備え、前記上端格点鋼管又は前記中間格点鋼管と前記２つの支持杭のそれぞれは、前記上端格点鋼管又は前記中間格点鋼管の中心軸と前記２つの支持杭のそれぞれの中心軸とを偏心させた状態で接合できる偏心接合部材により接合され、前記２つの支持杭は、一方が地盤に打設された鋼管杭と、鋼管支柱とを接合して形成された第１支持杭であり、他方が地盤に打設された鋼管杭から形成された第２支持杭である。

本発明に係る道路構造は、人工地盤が延びる第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に並列して地盤に打設された複数の支持杭と、前記複数の支持杭のそれぞれの上端に設置された上端格点鋼管と、前記複数の支持杭のうち第２方向において隣合う２つの支持杭にそれぞれ設置され、前記２つの支持杭のそれぞれの地盤から上端までの間に設置された中間格点鋼管と、前記２つの支持杭に設置された前記上端格点鋼管同士を連結する桁部材と、前記２つの支持杭に設置された前記中間格点鋼管同士を連結する梁部材と、前記上端格点鋼管及び桁部材の上方に設置される道路床版と、を備え、前記上端格点鋼管又は前記中間格点鋼管と前記２つの支持杭のそれぞれは、前記上端格点鋼管又は前記中間格点鋼管の中心軸と前記２つの支持杭のそれぞれの中心軸とを偏心させた状態で接合できる偏心接合部材により接合され、前記２つの支持杭は、一方が地盤に打設された第１鋼管杭と、鋼管支柱とを接合して形成された第１支持杭である。

本発明によれば、偏心接合部材により、地盤からの突出長さが多大な杭においても杭頭の位置精度が向上し、上端格点鋼管及び桁部材の位置精度の調整を抑制できるため、地形によらず工期及びコストを抑えて道路構造を設置できる。

実施の形態１に係る道路構造１００の模式図である。図１の道路構造１００のＡ－Ａ部の断面構造の説明図である。図１の道路構造１００のＢ－Ｂ部の断面構造の説明図である。図１の道路構造１００のＣ－Ｃ部の断面構造の説明図である。図１の道路構造１００の桁部材４１の配置図である。実施の形態１に係る道路構造１００の上端格点鋼管５０ａ周辺の断面構造の説明図である。実施の形態１に係る道路構造１００の上端格点鋼管５０ａの上面図である。実施の形態１に係る道路構造１００の中間格点鋼管５０ｂ周辺の断面構造の説明図である。実施の形態１に係る道路構造１００の中間格点鋼管５０ｂの上面図である。実施の形態１に係る道路構造１００の中間格点鋼管５０ｂの変形例である中間格点鋼管１５０ｂ周辺の断面構造の説明図である。実施の形態１に係る道路構造１００の中間格点鋼管５０ｂの変形例である中間格点鋼管１５０ｂの一例の断面構造の説明図である。実施の形態１に係る道路構造１００及び比較例の道路構造１０００の模式図である。実施の形態２に係る道路構造２００の上端格点鋼管２５０ａ周辺の断面構造の説明図である。実施の形態２に係る道路構造２００の上端格点鋼管２５０ａの上面図である。実施の形態２に係る道路構造２００の中間格点鋼管２５０ｂ周辺の構造の側面図である。孔９５に鋼管杭２０を建て込んだ状態の説明図である。実施の形態３の仮接合工程に用いられる型枠治具７０の構造の説明図である。覆工版の一例を示す側面図である。実施の形態１に係る道路構造１００の変形例の断面構造の説明図である。上端格点鋼管２５０ａと横桁４１ｂとを一体化した格点桁の一例である。上端格点鋼管２５０ａと横桁４１ｂとを一体化した格点桁の一例である。実施の形態１に係る道路構造１００及び実施の形態２に係る道路構造２００の変形例の断面構造の説明図である。実施の形態１に係る道路構造１００及び実施の形態２に係る道路構造２００の変形例の断面構造の説明図である。実施の形態１に係る道路構造１００及び実施の形態２に係る道路構造２００の変形例の側面図である。実施の形態５に係る道路構造１００の上端格点鋼管５５０ａ周辺の断面構造の説明図である。実施の形態５に係る道路構造１００の上端格点鋼管５５０ａの上面図及び側面図である。図２６（ｂ）のＦ－Ｆ部の断面図である。実施の形態５に係る道路構造１００の中間格点鋼管５５０ｂ周辺の断面構造の説明図である。実施の形態５に係る上端格点鋼管５５０ａの変形例の断面構造の説明図である。図２９（ａ）のＨ－Ｈ部の断面構造の説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。各図は模式的に示すものであって、各部材の相対的な大きさや板厚等は図示する寸法に限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る道路構造１００の模式図である。図２は、図１の道路構造１００のＡ－Ａ部の断面構造の説明図である。図３は、図１の道路構造１００のＢ－Ｂ部の断面構造の説明図である。図４は、図１の道路構造１００のＣ－Ｃ部の断面構造の説明図である。図５は、図１の道路構造１００の桁部材４１の配置図である。道路構造１００は、山間部等の起伏が大きい地盤に設置されるものである。道路構造１００は、例えば、山間部の斜面に沿って道路を設ける場合、斜面に沿って設けられた既設道路を拡幅する場合、又は山間部の沢部を跨いで道路を通す場合等に用いられる構造である。実施の形態１においては、山間部の斜面に沿って設置された道路構造１００について説明する。

道路構造１００は、地盤９０に打設された複数の鋼管杭２０を備える。鋼管杭２０は、地盤９０に設けられた孔に、杭頭１２が地盤９０の表面９４から突出するように建てられる。地盤９０は、ダウンザホールハンマ等によって堆積層９２を貫通し、支持層９３まで削孔されている。地盤９０に設けられた孔に鋼管杭２０を建て込み、孔にコンクリート又はモルタル等の充填材が充填されることにより、鋼管杭２０は、地盤９０に立設される。

鋼管杭２０は、道路が延びる方向である第１方向に並列して地盤９０に複数打設される。図５に示される様に、桁部材４１が例えば斜面などに沿って曲がって配置されており、道路は、その桁部材４１の上に道路床版９９を設置して構成される。第１方向は、この道路に沿った方向である。道路構造１００の複数の鋼管杭２０は、第１鋼管杭２０ａと第２鋼管杭２０ｂとを含む。第１鋼管杭２０ａは、上方に鋼管支柱３０が接続される。鋼管支柱３０は、道路床版９９及び桁部材４１が設置される地盤９０の表面９４からの高さに応じて、第１鋼管杭２０ａの上端に接合される。図１中に示されている三角形の記号は、第１鋼管杭２０ａと鋼管支柱３０との接合部１１を示している。接合部１１においては、偏心接合部材６０（図６、図８参照）が、地盤９０側に位置する下方部材と下方部材の上方に接合される上方部材とを接合している。なお、地盤９０に立設された柱状の構造を支持杭１０と称する場合がある。特に、上述した第１鋼管杭２０ａと鋼管支柱３０とを接合した構造は、支持杭１０ａと称する場合がある。

鋼管支柱３０は、第１鋼管杭２０ａの杭頭２１ａと接合され上方に延びている。鋼管支柱３０の杭頭１２には上端格点鋼管５０ａが接合されている。上端格点鋼管５０ａは、偏心接合部材６０を用いて鋼管支柱３０の杭頭１２と接合されている。

上端格点鋼管５０ａは、第１方向において隣り合う上端格点鋼管５０ａと桁部材４１により連結されている。第１方向に沿って設置されている桁部材４１を特に縦桁４１ａと呼ぶ。

図２～図４に示される様に、上端格点鋼管５０ａは、第１方向に交差する第２方向に並列して隣り合う上端格点鋼管５０ａと桁部材４１により連結されている。第２方向に沿って設置されている桁部材４１を特に横桁４１ｂと呼ぶ。

実施の形態１においては、図２～図４に示される様に、鋼管杭２０は、第１方向に交差する第２方向に沿って２本並べられている。横桁４１ｂは、第２方向に並べられた杭頭１２を連結している。桁部材４１は、第１方向及び第２方向に沿って設置され、それぞれ支持杭１０の杭頭１２を上端格点鋼管５０ａを介して連結している。桁部材４１及び上端格点鋼管５０ａの上面には、床版固定部材４２が設置されている。道路床版９９は、床版固定部材４２を介して桁部材４１及び上端格点鋼管５０ａに固定される。なお、鋼管杭２０は、第１方向に交差する第２方向に２本以上並べられていても良い。

横桁４１ｂは、中央部に連結部４３を備える。連結部４３には縦桁４１ａが接続されている。連結部４３に接続されている縦桁４１ａは、第１方向において隣り合う横桁４１ｂの連結部４３同士を接続している。

図１に戻り、第２鋼管杭２０ｂは、上方に上端格点鋼管５０ａが接続されている。上端格点鋼管５０ａは、偏心接合部材６０を用いて第２鋼管杭２０ｂの杭頭１２と接合されている。第２鋼管杭２０ｂに接合されている上端格点鋼管５０ａは、支持杭１０ａに接合されている上端格点鋼管５０ａと同様に、第１方向及び第２方向に隣り合う上端格点鋼管５０ａと連結されている。なお、第２鋼管杭２０ｂは、支持杭１０ｂと称する場合がある。

図１に示される様に、支持杭１０ａには中間格点鋼管５０ｂが設けられている。実施の形態１において、中間格点鋼管５０ｂは、支持杭１０ａのうち鋼管支柱３０の中央部に設置されている。つまり、中間格点鋼管５０ｂは、道路構造１００のうち、地盤９０からの突出長さが多大な支持杭１０ａに設けられている。中間格点鋼管５０ｂは、隣り合う鋼管支柱３０に設けられた中間格点鋼管５０ｂと梁部材４０により連結されている。第１方向に沿って設置されている梁部材４０を、特に縦梁４０ａと呼ぶ。

図４に示される様に、中間格点鋼管５０ｂは、第１方向に交差する第２方向において隣り合う支持杭１０に設置された中間格点鋼管５０ｂと梁部材４０により連結されている。第２方向に沿って設置されている梁部材４０を、特に横梁４０ｂと呼ぶ。

梁部材４０は、図１及び図３に示される様に傾斜して設置されていても良いし、図４に示される様に水平に設置されていても良い。また、中間格点鋼管５０ｂは、図１及び図４に示される様に鋼管支柱３０に設置されるものに限定されず、図３に示される様に第２鋼管杭３０ｂに設置されていても良い。

（上端格点鋼管５０ａの構造）
図６は、実施の形態１に係る道路構造１００の上端格点鋼管５０ａ周辺の断面構造の説明図である。図７は、実施の形態１に係る道路構造１００の上端格点鋼管５０ａの上面図である。上端格点鋼管５０ａと支持杭１０とは、偏心接合部材６０ａにより接合される。偏心接合部材６０ａは、上端格点鋼管５０ａの一部であり、支持杭１０の杭頭１２と組み合わさり、杭頭１２に対する上端格点鋼管５０ａの位置を調整できるようにするためのものである。即ち、上端格点鋼管５０ａは、偏心接合部材６０ａにより、支持杭１０と中心軸の位置がずれた状態であっても、支持杭１０に接合することができる。上端格点鋼管５０ａと杭頭１２とを接合する偏心接合部材６０ａを、特に第１偏心接合部材と称する場合がある。

実施の形態１において、偏心接合部材６０ａは、少なくとも上端格点鋼管５０ａを構成する筒体である鋼管部材５１ａと支持部材５５ａとから構成される。実施の形態１においては、鋼管部材５１ａは、円筒形状になっている。鋼管部材５１ａの内部の上部には支持部材５５ａが設置されている。支持部材５５ａは、円筒形状である鋼管部材５１ａの中心軸Ｃを通り、板状の部材を十字形状に組み合わせて形成されている。なお、鋼管部材５１ａは、円筒形状に限定されるものではなく、矩形又は多角形等の断面形状の筒体であってもよい。

上端格点鋼管５０ａは、桁部材４１が接続される縦桁仕口５２ａ及び横桁仕口５３ａを備える。縦桁仕口５２ａ及び横桁仕口５３ａと桁部材４１とは、添接板４４により縦桁仕口５２ａ又は横桁仕口５３ａの端部と桁部材４１の端部とを挟みこみ、ボルト及びナットを用いて添接板４４とそれぞれの部材の端部とを固定して接続される。

上端格点鋼管５０ａは、上部に板状の部材が取り付けられており、上面５７ａが平坦になっている。上面５７ａは、道路の傾斜に合わせて傾斜していてもよい。上面５７ａには、板状の部材を貫通する充填孔５６ａが開口されている。充填孔５６ａは、杭頭１２と鋼管部材５１ａとの間の空間に充填材８０を注入するための孔であり、外部と鋼管部材５１ａの内部の空間とを連通する。

支持部材５５ａは、下面に支持杭１０ａ又は１０ｂの杭頭１２の端面１４が当接する。支持部材５５ａの下面と杭頭１２の端面１４とが当接することにより、上端格点鋼管５０ａは、支持杭１０の中心軸方向の位置、即ち高さ方向の位置が決まる。鋼管部材５１ａは、支持杭１０の上端部の外周面を包囲している。充填材８０が充填される前においては、鋼管部材５１ａの内側面と支持杭１０の外側面と間には隙間が形成されており、上端格点鋼管５０ａは、その隙間の分だけ支持杭１０に対し、水平方向に移動させることができる。図６及び図７に示されるように、支持部材５５ａは、板状の部材を十字に組み合わせて形成されているが、その他の形態をとることもできる。支持部材５５ａは、上端格点鋼管５０ａを杭頭１２の端面１４上に保持できることができ、充填材８０の注入の際に障害にならなければその他の構造であってもよい。

支持杭１０は、杭頭１２の位置が想定した位置からずれる場合がある。地盤９０の表面９４からの突出量が多大である場合には、鋼管杭２０及び鋼管支柱３０の単品の精度及び接合精度により、杭頭１２の位置誤差が大きくなる場合がある。例えば、上端格点鋼管５０ａの鋼管部材５１ａが円筒形状であり、杭頭１２が円柱形状である場合、鋼管部材５１ａの内径を杭頭１２の外径より３００ｍｍ大きく設定する。これにより、上端格点鋼管５０ａは、杭頭１２に１００ｍｍの水平方向の位置の誤差があっても正しい位置に設置でき、充填材８０の充填性も確保することができる。

充填材８０は、上端格点鋼管５０ａの上面５７ａに開口している充填孔５６ａから鋼管部材５１ａと杭頭１２との隙間に充填される。鋼管部材５１ａは、下方が開口されている。そのため、充填材８０の充填工程において、下方から充填材８０が漏れ出ないように、型枠治具７０（図１７参照）を鋼管部材５１ａの下端面に当接させて開口を塞ぐ。型枠治具７０については、別途説明する。充填材８０が充填される鋼管部材５１ａと杭頭１２との隙間を形成する鋼管部材５１ａの内側面及び杭頭１２の外側面は、突起５４及び１３が設けられている。突起５４及び１３が固化した充填材８０と噛み合うため、充填材８０は、鋼管部材５１ａの内側面及び杭頭１２の外側面に沿った方向にずれることがなく、上端格点鋼管５０ａと支持杭１０との間の荷重伝達を向上させることができる。

突起１３及び５４は、鉄筋や棒鋼を曲げて溶接にて固定することにより形成してもよい。又は、鋼管部材５１ａ及び支持杭１０は、突起付き鋼板材により形成されていてもよい。例えば、鋼管部材５１ａ及び支持杭１０は、鋼板表面に縦横に突起を有する縞鋼板、高さ２ｍｍ程度の突起が並行して並ぶリブ付き鋼板により形成されたリブ付き鋼管を用いてもよい。縞鋼板又はリブ付き鋼管を使用することによって、鋼管部材５１ａに突起５４を、及び支持杭１０に突起１３を溶接接合するための工費や工程を削減することができる。また、あらかじめ一体に形成されている突起１３及び５４がずれ止め突起の固定強度を向上させるため、上端格点鋼管５０ａの鋼管部材５１ａは、高さ方向の寸法を縮小することが可能である。

（中間格点鋼管５０ｂの構造）
図８は、実施の形態１に係る道路構造１００の中間格点鋼管５０ｂ周辺の断面構造の説明図である。図９は、実施の形態１に係る道路構造１００の中間格点鋼管５０ｂの上面図である。中間格点鋼管５０ｂと支持杭１０とは、偏心接合部材６０ｂにより接合される。偏心接合部材６０ｂは、中間格点鋼管５０ｂの一部であり、支持杭１０と組み合わさり、支持杭１０に対する中間格点鋼管５０ｂの位置を調整できるようにするためのものである。即ち、中間格点鋼管５０ｂは、偏心接合部材６０ｂにより、支持杭１０と中心軸の位置がずれた状態であっても、支持杭１０に接合することができる。

実施の形態１において、偏心接合部材６０ｂは、少なくとも中間格点鋼管５０ｂを構成する鋼管部材５１ｂから構成される。鋼管部材５１ｂは、筒体であり、実施の形態１においては円筒形状になっている。ただし、鋼管部材５１ｂは、円筒形状に限定されるものではなく、矩形又は多角形等の断面形状の筒体であってもよい。支持杭１０を包囲する筒体である鋼管部材５１ｂは、中心軸が支持杭１０の中心軸とずれた状態で接合可能であり、特に第２偏心接合部材と称する。

中間格点鋼管５０ｂは、梁部材４０が接続される縦梁仕口５２ｂ及び横梁仕口５３ｂを備える。縦梁仕口５２ｂ及び横梁仕口５３ｂと梁部材４０とは、桁部材４１と同様に添接板４４により縦梁仕口５２ｂ又は横梁仕口５３ｂの端部と梁部材４０の端部とを挟みこみ、ボルト及びナットを用いて添接板４４とそれぞれの部材の端部とを固定して接続される。

中間格点鋼管５０ｂの鋼管部材５１ｂは、筒体であるため上下方向の端部は開口されている。従って、鋼管部材５１ｂと支持杭１０との隙間の上端が、充填口５６ｂとなり鋼管部材５１ｂと支持杭１０との間の空間に充填材８０を注入するための開口となり、外部と鋼管部材５１ａの内部の空間とを連通している。

充填材８０が充填される前においては、鋼管部材５１ｂの内側面と支持杭１０の外側面と間には隙間が形成されており、中間格点鋼管５０ｂは、その隙間の分だけ支持杭１０に対し、水平方向に移動させることができる。図８に示される構造の場合、中間格点鋼管５０ｂを上下方向に支持する構造が無いため、中間格点鋼管５０ｂを支持杭１０に取り付ける際に中間格点鋼管５０ｂの下端面に型枠治具７０（図１７参照）を当接させて下側から中間格点鋼管５０ｂを支持する。型枠治具７０は、充填材８０を充填する際に下側の開口から充填材８０が漏れ出ないようにする機能も有する。

支持杭１０は、位置が想定した位置からずれる場合がある。地盤９０の表面９４からの突出量が多大である場合には、鋼管杭２０及び鋼管支柱３０の単品の精度及び接合精度により、支持杭１０の位置誤差が大きくなる場合がある。例えば、中間格点鋼管５０ｂの鋼管部材５１ｂが円筒形状であり、支持杭１０が円柱形状である場合、鋼管部材５１ｂの内径を支持杭１０の外径より３００ｍｍ大きく設定する。これにより、中間格点鋼管５０ｂは、支持杭１０が１００ｍｍの水平方向の位置の誤差を持っていても正しい位置に設置でき、充填材８０の充填性も確保することができる。

充填材８０が充填される鋼管部材５１ｂと支持杭１０との隙間を形成する鋼管部材５１ｂの内側面及び支持杭１０の外側面は、突起５４及び１３が設けられている。突起５４及び１３が固化した充填材８０と噛み合うため、充填材８０は、鋼管部材５１ｂの内側面及び支持杭１０の外側面に沿った方向にずれることがなく、中間格点鋼管５０ｂと支持杭１０との間の荷重伝達を向上させることができる。

突起１３及び５４は、鉄筋や棒鋼を曲げて溶接にて固定することにより形成してもよい。又は、鋼管部材５１ｂ及び支持杭１０は、突起付き鋼板材により形成されていてもよい。例えば、鋼管部材５１ｂ及び支持杭１０は、鋼板表面に縦横に突起を有する縞鋼板、高さ２ｍｍ程度の突起が並行して並ぶリブ付き鋼板により形成されたリブ付き鋼管を用いてもよい。縞鋼板又はリブ付き鋼管を使用することによって、鋼管部材５１ｂに突起５４を、及び支持杭１０に突起１３を溶接接合するための工費や工程を削減することができる。また、あらかじめ一体に形成されている突起１３及び５４がずれ止め突起の固定強度を向上させるため、中間格点鋼管５０ｂの鋼管部材５１ｂは、高さ方向の寸法を縮小することが可能である。

（中間格点鋼管５０ｂの構造の変形例）
図１０は、実施の形態１に係る道路構造１００の中間格点鋼管５０ｂの変形例である中間格点鋼管１５０ｂ周辺の断面構造の説明図である。中間格点鋼管５０ｂは、鋼管部材５１ｂの内部に支持部材５５ｂを設置することにより、例えば第１鋼管杭２０ａと鋼管支柱３０とを接合することができる。変形例の中間格点鋼管１５０ｂは、鋼管部材５１ｂの内部に上端格点鋼管５０ａが備える支持部材５５ａと同様の構造の支持部材５５ｂを備える。

支持部材５５ｂは、下面に第１鋼管杭２０ａの杭頭２１ａの端面２２ａが当接する。支持部材５５ａの下面と杭頭２１ａの端面２２ａとが当接することにより、中間格点鋼管１５０ｂは、支持杭１０の中心軸方向の位置、即ち高さ方向の位置が決まる。充填材８０が充填される前においては、鋼管部材５１ｂの内側面と第２鋼管杭２０ｂの外側面との間には隙間が形成されており、中間格点鋼管１５０ｂは、その隙間の分だけ第２鋼管杭２０ｂに対し、水平方向に移動させることができる。図６及び図７に示されるように、支持部材５５ａは、板状の部材を十字に組み合わせて形成されているが、その他の形態をとることもできる。支持部材５５ａは、中間格点鋼管１５０ｂを杭頭１２の端面１４上に保持できることができ、充填材８０の注入の際に障害にならなければその他の構造であってもよい。

支持部材５５ｂは、上面に鋼管支柱３０の端面３１が載置される。支持部材５５ａの上面と鋼管支柱３０の端面３１とが当接することにより、鋼管支柱３０は、支持杭１０の中心軸方向の位置、即ち高さ方向の位置が決まる。充填材８０が充填される前においては、鋼管部材５１ｂの内側面と鋼管支柱３０の外側面と間には隙間が形成されており、鋼管支柱３０は、その隙間の分だけ鋼管部材５１ｂに対し、水平方向に移動させることができる。以上より、中間格点鋼管１５０ｂは、下方部材である第１鋼管杭２０ａと上方部材である鋼管支柱３０とを中心軸を偏心させた状態で接合させることができる。中間格点鋼管１５０ｂは、筒体である鋼管部材５１ｂと支持部材５５ａとを備え、上方部材及び下方部材とを接合する。鋼管部材５１ｂ及び支持部材５５ａを特に第２偏心接合部材と称する。

図１１は、実施の形態１に係る道路構造１００の中間格点鋼管５０ｂの変形例である中間格点鋼管１５０ｂの一例の断面構造の説明図である。中間格点鋼管１５０ｂは、図１１に示される様に、鋼管部材５１ｂの外側から内部に向かってねじ込まれるボルト５７を備えていても良い。ボルト５７は、支持杭１０を構成する下方部材及び上方部材の鋼管部材５１ｂに対する位置を調整し、仮固定するものである。中間格点鋼管５０ｂの内部に充填材８０が充填され固化した後は、ボルト５７の頭は除去しても良い。

（実施の形態１に係る道路構造１００の効果）
実施の形態１に係る道路構造１００によれば、道路が延びる第１方向及び第１方向に交差する第２方向に並列して地盤９０に打設される第１鋼管杭２０ａ及び第２鋼管杭２０ｂと、第１鋼管杭２０ａの上方に接続される鋼管支柱３０と、第２鋼管杭２０ｂ又は鋼管支柱３０の上端に設置される上端格点鋼管５０ａと、隣り合う２つの上端格点鋼管５０ａのうち連結する桁部材４１と、上端格点鋼管５０ａ及び桁部材４１の上に設置される道路床版９９と、を備える。第１鋼管杭２０ａ、第２鋼管杭２０ｂ、鋼管支柱３０、及び上端格点鋼管５０ａのうち、下方に位置する部材を下方部材とし、下方部材の上方に接合される部材を上方部材としたときに、下方部材と上方部材との接合部は、下方部材の中心軸と上方部材の中心軸とを偏心させた状態で接合できる偏心接合部材６０により接合される。
このように構成されることにより、道路構造１００は、地盤９０からの突出長さが多大な支持杭１０においても、杭頭１２の位置が調整でき、また、杭頭１２に接合される上端格点鋼管５０ａの位置及び桁部材４１の位置の調整ができる。つまり、道路構造１００を構成する鋼管杭２０、鋼管支柱３０、及び上端格点鋼管５０ａのうち、下方に位置する下方部材と下方部材の上方に接合される上方部材との中心軸を誤差の分だけずらして位置調整ができる。そのため、支持杭１０を地盤９０に立設するにあたり、上端格点鋼管５０ａの位置の精度を容易に確保でき、道路構造１００は、精度を確保しつつ工期及びコストを抑制できる。

また、道路構造１００によれば、偏心接合部材６０は、少なくとも第１偏心接合部材６０ａを含み、上端格点鋼管５０ａのうち少なくとも１つは、筒体を含む第１偏心接合部材６０ａを備える。筒体は、鋼管杭２０の外形及び鋼管支柱３０の外形よりも大きく、鋼管杭２０又は鋼管支柱３０の外側面を包囲して設置される。そして、筒体と鋼管杭２０又は鋼管支柱３０との間に形成される隙間は、充填材８０が充填される。
このように構成されることにより、上端格点鋼管５０ａは、支持杭１０の杭頭１２の位置に誤差があっても、位置調整を容易に行うことができる。

また、道路構造１００によれば、第１鋼管杭２０ａ、第２鋼管杭２０ｂ、又は鋼管支柱３０に設置される中間格点鋼管５０ｂと、隣り合う２つの中間格点鋼管５０ｂを連結する梁部材４０と、をさらに備える。偏心接合部材６０は、少なくとも第２偏心接合部材６０ｂを含み、第１鋼管杭２０ａ、第２鋼管杭２０ｂ、鋼管支柱３０、上端格点鋼管５０ａ、及び中間格点鋼管５０ｂのうち、下方に位置する部材を下方部材とし、下方部材の上方に接合される部材を上方部材としたときに、下方部材と上方部材との接合部は、第２偏心接合部材６０ｂにより接合される。中間格点鋼管５０ｂは、筒体を含む第２偏心接合部材６０ｂを備える。筒体は、鋼管杭２０の外形及び鋼管支柱３０の外形よりも大きく、鋼管杭２０又は鋼管支柱３０の外側面を包囲して設置される。中間格点鋼管５０ｂと鋼管杭２０又は鋼管支柱３０との間に形成される隙間は、充填材８０が充填される。
このように構成されることにより、中間格点鋼管５０ｂは、支持杭１０の位置に誤差があっても、支持杭１０に対し中心軸をずらして設置することができる。そのため、異なる支持杭１０に設置された２つの中間格点鋼管５０ｂ同士を不都合なく梁部材４０で連結することができる。また、道路構造１００は、支持杭１０の位置に誤差があっても中間格点鋼管５０ｂの設置位置を鋼管部材５１ｂと支持杭１０との隙間で調整できるため、中間格点鋼管５０ｂの設置が容易である。

図１２は、実施の形態１に係る道路構造１００及び比較例の道路構造１０００の模式図である。実施の形態１に係る道路構造１００は、中間格点鋼管５０ｂを備え、隣り合う中間格点鋼管５０ｂ同士を梁部材４０で接続している。そのため、図１２（ａ）に示される様に、地震力による入力Ｆに対する支持杭１０ａに発生する曲げモーメントは、中間格点鋼管５０ｂにより抑えられ、変位Δｘも抑えられる。一方、比較例の道路構造１０００は、中間格点鋼管５０ｂも梁部材４０も設置されていない。そのため、図１２（ｂ）に示される様に、地震力による入力Ｆに対する支持杭１０ａに発生する曲げモーメントは、実施の形態１に係る道路構造１００よりも大きくなり、変位Δｘ１も大きくなる。

以上のように、実施の形態１に係る道路構造１００によれば、設置が容易で工期及びコストを抑えるだけでなく、地震力などによる入力Ｆに対して発生する曲げモーメント及び変位Δｘを抑えることができる。そのため、道路構造１００は、信頼性を向上させることができる。特に、実施の形態１に係る道路構造１００は、地盤９０から突出した支持杭１０の上部に桁部材４１及び道路床版９９等の上部工を直接設けている。そのため、計画道路面に対して斜面の深さが深く、支持杭１０の地盤９０からの突出長が多大になる場合には、上部工に作用する地震力に対して、比較例の道路構造１０００のように支持杭１０の変形量及び応力が多大となる。従って、比較例の道路構造１０００は、支持杭１０の突出高さが１０ｍ程度より大きくなってしまうような地形に対して適用できないという課題があった。しかし、実施の形態１に係る道路構造１００によれば、上記のように、支持杭１０の地盤９０からの突出長が多大であっても曲げモーメント及び変位Δｘを抑えることができる。そのため、道路構造１００は、地形に拘わらず設置ができるという利点がある。

実施の形態２．
実施の形態２に係る道路構造２００は、実施の形態１に係る道路構造１００に対し、少なくとも一部の偏心接合部材６０の構造を変更したものである。実施の形態２に係る道路構造２００においては、実施の形態１に対する変更点を中心に説明する。実施の形態２に係る道路構造２００の各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態１の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。

図１３は、実施の形態２に係る道路構造２００の上端格点鋼管２５０ａ周辺の断面構造の説明図である。図１４は、実施の形態２に係る道路構造２００の上端格点鋼管２５０ａの上面図である。実施の形態２に係る道路構造２００の上端格点鋼管２５０ａは、鋼管部材２５１ａと縦桁４１ａを接続する縦桁仕口５２ａと横桁４１ｂを接続する横桁仕口５３ａとを備え、上面５７ａが平坦になっている。

支持杭１０の杭頭１２の端面１４には偏心接合部材２６０が接合されている。偏心接合部材２６０は、下端面が支持杭１０の杭頭１２に接合され、上端面が板部材２６１により形成されている。板部材２６１は、上面２６２が平坦になっており、上端格点鋼管２５０ａの鋼管部材２５１ａの下端面２５４ａを載置できる様に構成されている。板部材２６１は、上面２６２が鋼管部材２５１ａの下端面２５４ａよりも大きく形成されている。従って、上端格点鋼管２５０ａの鋼管部材２５１ａは、偏心接合部材２６０の上面２６２上において水平方向にずらして載置することができる。つまり、支持杭１０と上端格点鋼管２５０ａとは、偏心接合部材２６０を用いて互いに中心軸を偏心させた状態で接合することができる。なお、実施の形態２における偏心接合部材２６０を第３偏心接合部材２６０と呼ぶ場合がある。また、上面２６２を接合面と呼ぶ場合がある。

図１５は、実施の形態２に係る道路構造２００の中間格点鋼管２５０ｂ周辺の構造の側面図である。偏心接合部材２６０は、中間格点鋼管２５０ｂと第１鋼管杭２０ａとの接合に用いても良い。実施の形態２に係る道路構造２００は、中間格点鋼管２５０ｂの鋼管部材２５１ｂが第１鋼管杭２０ａと同じ断面形状になっている。中間格点鋼管２５０ｂは、鋼管部材２５１ｂと縦梁仕口５２ｂと横梁仕口５３ｂとから構成されている。実施の形態２においては、中間格点鋼管２５０ｂは、実施の形態１における鋼管支柱３０と一体化されていても良い。このように構成されることにより、偏心接合部材２６０を用いて接合して形成された支持杭１０ａに梁部材４０を設置することができる。

実施の形態３．
実施の形態３においては、実施の形態１に係る道路構造１００の施工方法について説明する。

道路構造１００及び２００は、まず道路が延びる第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に並列して地盤９０に鋼管杭２０が打設される。この工程を鋼管杭打設工程と呼ぶ。鋼管杭打設工程は、まず地盤９０にダウンザホールハンマなどを用いて削孔し、鋼管杭２０を建て込む孔９５を形成する。孔９５は、地盤９０の表面９４側にある堆積層９２を貫通し、支持層９３に達している。

図１６は、孔９５に鋼管杭２０を建て込んだ状態の説明図である。図１６の中心線から右側の部分は、鋼管杭２０の中心軸を含む断面における構造を示している。鋼管杭２０は、孔９５の底面９６に先端が達するように孔９５に建て込まれる。そして、鋼管杭２０の位置を決めた状態で、鋼管杭２０の上端の開口から充填材８０が注入される。充填材８０は、例えばモルタル又はコンクリート等が用いられる。充填材８０は、中空の筒形状である鋼管杭２０を通り、孔９５の底面９６側の鋼管杭２０の端部に設けられている貫通孔１５から孔９５と鋼管杭２０の外側面との間の隙間９７に流れ込む。

隙間９７に流れ込んだ充填材８０は、鋼管杭２０の内部の空間が充填材８０に満たされるに従い、隙間９７を上昇する。充填材８０が隙間９７から地盤９０の表面９４から流出するのが確認できれば、鋼管杭２０と孔９５との間の隙間９７が充填材８０で満たされたことが確認できる。鋼管杭２０と孔９５との間の隙間９７に地盤９０の表面９４から充填材８０を直接充填した場合、鋼管杭２０の周りに均等に充填材８０を充填するのが困難である。また、地盤９０の条件によっては、孔９５の表面が円滑ではなく充填材８０に土砂が混入したり、底面９６まで十分に充填材８０が充填されない場合がある。充填材８０の充填が不十分な場合、鋼管杭２０の支持力が設計値を確保できないおそれがある。しかし、実施の形態３における鋼管杭打設工程によれば、以上のように行うことで、鋼管杭２０が地盤９０に確実に打設される。

鋼管杭２０は、道路構造１００及び２００に複数用いられる。複数の鋼管杭２０は、全て上記の鋼管杭打設工程により地盤９０に打設される。

次に、複数の鋼管杭２０のうち第１鋼管杭２０ａに鋼管支柱３０が仮接合され、支持杭１０ａが仮組立される。また、支持杭１０ａの杭頭１２及び複数の鋼管杭２０のうち第２鋼管杭２０ｂの杭頭２１ｂに上端格点鋼管５０ａが仮接合される。仮接合は、型枠治具７０を用いることにより、一時的に鋼管支柱３０、上端格点鋼管５０ａ、及び中間格点鋼管５０ｂを、鋼管杭２０に設置することである。これを仮接合工程と呼ぶ。以下に仮接合工程の詳細について説明する。

図１７は、実施の形態３の仮接合工程に用いられる型枠治具７０の構造の説明図である。図１７においては、上端格点鋼管５０ａを鋼管杭２０に設置する場合の図を示しているが、中間格点鋼管５０ｂを設置する場合においても型枠治具７０の使用方法は同じである。鋼管杭２０の杭頭２１に中間格点鋼管５０ｂを設置する際に、鋼管杭２０の杭頭２１に型枠治具７０を用いる。

型枠治具７０は、型枠板７４を支持するブラケット７１を備える。ブラケット７１は、固定バンド７３に接続されている。固定バンド７３は、鋼管杭２０の外側面を包囲する様にして鋼管杭２０に着脱自在に固定され、ブラケット７１の位置を固定する。固定バンド７３により型枠治具７０を鋼管杭２０に設置する工程を特に型枠設置工程と呼ぶ。型枠設置工程は、仮接合工程に含まれる。

中間格点鋼管５０ｂは、鋼管部材５１ｂの下端面に型枠治具７０の型枠板７４を当接させるように設置される。この工程を筒体設置工程と呼ぶ。筒体設置工程は、接合工程に含まれる。型枠板７４は、中間格点鋼管５０ｂの内部に注入される充填材８０が漏れ出ないように設置される。

ブラケット７１は、調整ボルト７５を備える。調整ボルト７５の先端は、型枠板７４の上に載置される中間格点鋼管５０ｂの鋼管部材５１ｂの外周面に当接する。調整ボルト７５は、ナット部材７６と螺合しており、先端の位置を精度良く調整できるとともに、中間格点鋼管５０ｂの鋼管部材５１ｂの位置を仮固定することができる。このように中間格点鋼管５０ｂの鋼管部材５１ｂの水平位置を調整し固定する工程を固定工程と呼ぶ。固定工程は、仮接合工程に含まれる。

中間格点鋼管５０ｂが第１鋼管杭２０ａの杭頭２１ａに取り付けられた後に、中間格点鋼管５０ｂに鋼管支柱３０が建て込まれる。これを鋼管支柱建て込み工程と呼ぶ。鋼管支柱建て込み工程は、仮接合工程に含まれる。

次に、第１鋼管杭２０ａに鋼管支柱３０が接続されている支持杭１０ａ及び第２鋼管杭２０ｂの杭頭１２に上端格点鋼管５０ａが取り付けられる。上端格点鋼管５０ａの設置は、中間格点鋼管５０ｂを鋼管杭２０の杭頭２１に設置するのと同様に、型枠設置工程、筒体設置工程、及び固定工程により行われる。

中間格点鋼管５０ｂが設置された後に、梁部材４０が設置される。この工程を梁部材設置工程と呼ぶ。また、上端格点鋼管５０ａが設置された後に、桁部材４１が設置される。この工程を桁部材設置工程と呼ぶ。梁部材設置工程及び桁部材設置工程は、仮接合工程に含めることができる。

実施の形態１に係る道路構造１００は、上記のように型枠治具７０を用いることにより、格点鋼管５０に充填材８０を注入しない状態で支持杭１０ａ及び１０ｂを仮組立することができる。そのため、仮組立した支持杭１０ａ及び１０ｂの上に覆工版（図示せず）を設置し、道路に沿った第１方向に次々に支持杭１０ａ及び１０ｂを立設することができる。つまり、鋼管打設工程と仮接合工程とは、交互に繰り返され、道路全長分又は所定の道路の長さの分の支持杭１０ａ及び１０ｂが建て終わるまで繰り返される。以上の工程をまとめて、支持杭立設工程と呼ぶ。

支持杭立設工程により、支持杭１０ａ及び１０ｂが建てられ、支持杭１０ａ及び１０ａの杭頭１２に上端格点鋼管５０ａが仮固定された状態になったら、格点鋼管５０の内部に充填材８０が注入される。この工程を注入固化工程と呼ぶ。なお、格点鋼管５０は、上端格点鋼管５０ａ及び中間格点鋼管５０ｂを総称したものである。注入固化工程は、道路全長分の仮組立状態の支持杭１０ａ及び１０ｂを立設した後に、全ての格点鋼管５０について実施すると良い。

型枠治具７０を用いないで道路構造１００を設置する場合、道路に沿った第１方向に最初の支持杭１０を建て、格点鋼管５０に注入された充填材８０を固化させた後に覆工版を支持杭１０の上に設置する。そして、設置された覆工版の上に重機を載せ、次の支持杭１０を建てる。このような工程の場合、支持杭１０を建てるごとに充填材８０の注入固化工程が必要となるため、工期が長くなってしまう。一方、道路構造１００は、型枠治具７０を用いることにより、充填材８０の注入固化工程の回数を抑えることができるため、工期を短縮することができるという利点がある。

道路構造１００は、注入固化工程が完了した後に覆工版が撤去され、道路床版９９が設置される。

図１８は、覆工版の一例を示す側面図である。覆工版は、鋼管杭打設工程と仮接合工程とを繰り返している際に仮組立てされた支持杭１０の上に載置されるものである。図１８に示される覆工版３９９は、仮設の杭頭ブロック３５０ａを備えている。そのため、道路構造１００の上端格点鋼管５０ａを設置せずに杭頭ブロック３５０ａを杭頭１２にはめ込み、覆工版３９９を設置できる様にしたものである。このような覆工版３９９を用いることにより、鋼管杭打設工程のみをまとめて実施することができるため、杭打機の拘束時間を短縮することができる。

実施の形態４．
実施の形態４においては、実施の形態１に係る道路構造１００及び実施の形態２に係る道路構造２００の変形例について説明する。

図１９は、実施の形態１に係る道路構造１００の変形例の断面構造の説明図である。図２～図４に示されている様に、実施の形態１の道路構造１００は、道路が延びる第１方向に交差する第２方向に２本の支持杭１０が並列されているが、２本以上の支持杭１０が並列されていても良い。また、道路構造１００は、上端格点鋼管５０ａと中間格点鋼管５０ｂとの間、又は２つの中間格点鋼管５０ｂの間を連結し、横桁４１ｂに対し傾斜している斜め梁４８を備えていても良い。斜め梁４８は、支持杭１０及び横桁４１ｂ又は横梁４０ｂにより構成される矩形の構造の対角に位置する２つの格点鋼管５０を連結するものである。道路構造１００は、斜め梁４８によるトラス構造によって架構の変形が抑止され、部材応力が低減できる。

また、図１９に示されている道路構造１００は、実施の形態２の道路構造２００で用いられている偏心接合部材２６０を用いて構成されていても良い。図１９に示されている道路構造１００は、支持杭１０の杭頭１２に実施の形態２に示されている上端格点鋼管２５０ａ及び偏心接合部材２６０が適用され、鋼管支柱３０には図８に示されている二重管型の中間格点鋼管５０ｂが設置されている。上端格点鋼管２５０ａと横桁４１ｂは、予め一体に製作されており、格点桁となっている。また、中間格点鋼管５０ｂと横梁４０ｂとは、予め一体に製作されており、格点梁となっている。これにより、格点鋼管５０は、個別に測量心出し設置する手間が省け、省力化、工程短縮が図れる。また、上端格点鋼管２５０ａは、横桁４１ｂにより複数が一体化されているため、偏心接合部材２６０の上部に安定して設置できる。中間格点鋼管５０ｂも横梁４０ｂと一体に製造されており、同様な効果をもつ。また、格点鋼管５０は斜材によって互いに接合されており、斜め梁４８によるトラス構造によって架構の変形が抑止され、部材応力が低減できる。

また、図１９に示されている道路構造１００は、接合部１１において偏心接合部材２６０が適用されている。偏心接合部材２６０の上面２６２には鋼管支柱３０の下側の端面が載置され、鋼管支柱３０の水平方向位置が調整されて接合されている。

図２０及び図２１は、上端格点鋼管２５０ａと横桁４１ｂとを一体化した格点桁の一例である。図１９に示された道路構造１００に適用されている格点桁は、具体的には図２０及び図２１に示されるような形態としても良い。

図２２及び図２３は、実施の形態１に係る道路構造１００及び実施の形態２に係る道路構造２００の変形例の断面構造の説明図である。図２２に示される様に、道路構造１００及び２００の横桁４１ｂは、地盤９０の斜面側に張り出して形成されていても良い。この構造は、斜面勾配が急で鋼管杭２０の設置が困難な場合に適用される。また、図２３に示される様に、斜面を削って設けられた道路を拡幅する様に道路構造１００及び２００を設置することもできる。

図２４は、実施の形態１に係る道路構造１００及び実施の形態２に係る道路構造２００の変形例の側面図である。図２４に示される様に、例えば地盤９０からの突出量が少ない支持杭１０ｂの杭頭１２に免震部材５を設けても良い。これにより、道路構造１００及び２００は、全体に掛かる荷重負担が軽減する。

実施の形態５．
実施の形態５においては、実施の形態１に係る道路構造１００及び実施の形態２に係る道路構造２００の上端格点鋼管５０ａ及び中間格点鋼管１５０ｂの変形例について説明する。実施の形態５に係る道路構造１００の各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態１～４の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。

（上端格点鋼管５５０ａの構造）
図２５は、実施の形態５に係る道路構造１００の上端格点鋼管５５０ａ周辺の断面構造の説明図である。図２５（ｂ）は、図２５（ａ）のＥ－Ｅ部の断面を示している。図２６は、実施の形態５に係る道路構造１００の上端格点鋼管５５０ａの上面図及び側面図である。図２５に示すように、上端格点鋼管５５０ａと支持杭１０とは、偏心接合部材５６０ａにより接合される。偏心接合部材５６０ａは、上端格点鋼管５５０ａの一部であり、支持杭１０の杭頭１２と組み合わさり、杭頭１２に対する上端格点鋼管５５０ａの位置を調整できるようにするためのものである。即ち、上端格点鋼管５５０ａは、偏心接合部材５６０ａにより、支持杭１０と中心軸の位置がずれた状態で支持杭１０に接合することができる。実施の形態５に係る上端格点鋼管５５０ａと杭頭１２とを接合する偏心接合部材５６０ａを、特に第４偏心接合部材と称する場合がある。

実施の形態５において、偏心接合部材５６０ａは、円柱形状の差し込み部材６１と差し込み部材６１の外周面に接合され放射状に延びるリブ部材６２とを有する。差し込み部材６１とリブ部材６２とは、上端格点鋼管５５０ａを構成する筒体である鋼管部材５１ａの内側に配置されており、下部が鋼管部材５１ａの下端から下方に突出している。

図２７は、図２６（ｂ）のＦ－Ｆ部の断面図である。上端格点鋼管５５０ａの鋼管部材５１ａに接合されている下部プレート５９は、鋼管部材５１ａの内部から差し込み部材６１が突出する開口部５９ａを備える。実施の形態５においては、開口部５９ａは、差し込み部材６１が挿通される程度に開口されている。リブ部材６２は、鋼管部材５１ａの内部に配置されている内部リブ部材６２ｂと、下部プレート５９の下方に接合されている外部リブ部材６２ａと、からなる。すなわち、リブ部材６２は、鋼管部材５１ａの内部と鋼管部材５１ａの外部とにそれぞれ接合されている。なお、外部リブ部材６２ａと内部リブ部材６２ｂとは、差し込み部材６１の強度及び剛性によって設置されていなくともよい。

差し込み部材６１及び内部リブ部材６２ｂの上端は、上端格点鋼管５５０ａの上面５７ａを構成する上部プレート５８に溶接により固定されている。また、内部リブ部材６２ｂの下端は、下部プレート５９に溶接により接合されている。内部リブ部材６２ｂは、差し込み部材６１の外周面にも接合されており、上部プレート５８、下部プレート５９及び差し込み部材６１を連結し、強度及び剛性を確保するものである。

外部リブ部材６２ａは、下部プレート５９の下方に配置され、下部プレート５９の下面に接合されており、差し込み部材６１の外周面にも接合されている。外部リブ部材６２ａは、下部プレート５９と差し込み部材６１とを連結し、強度及び剛性を確保するものである。

図２６に示されるように、上端格点鋼管５０ａの上部に接合されている上部プレート５８は、板状の部材を貫通する充填孔５６ａが２か所開口されている。充填孔５６ａは、差し込み部材６１を挟んで対称な位置に設けられている。また、図２７に示されるように、下部プレート５９も上部プレート５８と同様に充填孔５６ａが２か所設けられている。充填孔５６ａは、差し込み部材６１と杭頭１２との間に形成された空間に充填材８０を注入するための孔である。つまり、上端格点鋼管５０ａが杭頭１２の上方に載置された状態において、充填孔５６ａは、外部と鋼管部材５１ａの内部の空間と差し込み部材６１及び杭頭１２との間に形成される空間とを連通する。例えば、外部からコンクリート又はモルタル等の充填材を注入するにあたり、注入パイプ（図示なし）を上部プレート５８の充填孔５６ａから内部に挿入し、下部プレート５９の充填孔５６ａに充填材を注入する。充填材８０は、上端格点鋼管５０ａの一部である偏心接合部材５６０ａが差し込まれた杭頭１２の内部に充填され固化することにより、上端格点鋼管５０ａと杭頭１２とを接合する。

図２５に示されるように、杭頭１２は、先端が開口されており、内部の空間に充填材受け板１６が設置されている。充填材受け板１６は、杭頭１２の内部に差し込まれた差し込み部材６１の下端よりも下方に配置されている。充填材受け板１６は、充填孔５６ａから注入された充填材８０を支持し、杭頭１２の内部に充填材を保持するための部材である。

杭頭１２は、端面１４が上端格点鋼管５０ａの下部プレート５９の下面に当接する。つまり、上端格点鋼管５０ａは、支持杭１０の端面１４に載置されている。これにより、上端格点鋼管５５０ａは、高さ方向の位置が決まる。そして、上端格点鋼管５０ａは、偏心接合部材５６０ａと杭頭１２の内面との隙間の分だけ水平方向にずらすことが可能である。これにより、支持杭１０の中心軸の位置がずれた場合であっても、上端格点鋼管５０ａを設計通りの位置に配置することが可能となる。

図２７に示されるように、実施の形態５において差し込み部材６１は、円筒形状の鋼管である。ただし、差し込み部材６１は、円筒形状の鋼管に限定されるものではなく、断面が矩形状、楕円形状、長円形状又は多角形状の鋼管であってもよい。差し込み部材６１は、図２６において紙面上下方向及び左右方向の強度及び剛性が等しいものが望ましい。実施の形態５に係る道路構造１００は、差し込み部材６１が円筒形状であり、全方向に強度及び剛性が等しい。道路構造１００に必要とされる強度及び剛性に応じて差し込み部材６１は適宜形状を変更することができる。

差し込み部材６１は、下端が板材６５で塞がれていても良い。板材６５は、円筒形状の鋼管で構成された差し込み部材６１の内部に充填材８０が侵入するのを防ぐことにより、上端格点鋼管５０ａと支持杭１０との接合に必要な充填材８０の量を抑制することができる。また、板材６５の外形は、差し込み部材６１の断面形状よりも大きく形成され、差し込み部材６１の外周面よりも突出することにより、充填材８０が固化した後に差し込み部材６１が杭頭１２から引き抜かれる方向についての強度が高くなる。

上記の差し込み部材６１を用いた偏心接合部材５６０ａは、実施の形態１に係る中間格点鋼管１５０ｂにも応用することができる。

図２８は、実施の形態５に係る道路構造１００の中間格点鋼管５５０ｂ周辺の断面構造の説明図である。中間格点鋼管５５０ｂは、上端格点鋼管５５０ａと同様に偏心接合部材５６０ｂを備える。偏心接合部材５６０ｂは、上部プレート５８及び下部プレート５９の両方から突出するように設けられた差し込み部材６１と、差し込み部材６１と上部プレート５８及び下部プレート５９とを接合するリブ部材６２と、を備える。差し込み部材６１は、リブ部材６２により上部プレート５８及び下部プレート５９と接合されている。なお、中間格点鋼管５５０ｂが備える偏心接合部材５６０ｂは、特に第５偏心接合部材と称する場合がある。

差し込み部材６１は、鋼管部材５１ｂの内側に配置されており、上部プレート５８及び下部プレート５９を貫通するように配置されている。なお、差し込み部材６１は、上部プレート５８及び下部プレート５９と直接接合されていても良い。

また、差し込み部材６１は、図２８に示されるような上下に貫通する構成でなくともよく、上部プレート５８の上面及び下部プレート５９の下面にそれぞれ接合されて、上部プレート５８の上面及び下部プレート５９の下面のそれぞれから上下に延びるように構成されていても良い。

中間格点鋼管５５０ｂの上方に延びる差し込み部材６１は、上方部材である鋼管支柱３０に挿入される。中間格点鋼管５５０ｂの下方に延びる差し込み部材６１は、下方部材である第１鋼管杭２０ａに挿入される。中間格点鋼管５５０ｂから上下方向に延びる差し込み部材６１は、それぞれ鋼管支柱３０又は第１鋼管杭２０ａとの間に差し込まれた状態で充填材８０が充填されて、鋼管支柱３０、中間格点鋼管５５０ｂ及び第１鋼管杭２０ａを接合する。中間格点鋼管５５０ｂの偏心接合部材５６０ｂは、上端格点鋼管５５０ａと同様に下方部材である第１鋼管杭２０ａの中心軸と中間格点鋼管５５０ｂの中心軸とをずらした状態で接合できる。また、偏心接合部材５６０ｂは、中間格点鋼管５５０ｂの中心軸と鋼管支柱３０の中心軸とをずらした状態で接合できる。

また、鋼管支柱３０及び第１鋼管杭２０ａには、それぞれ充填孔１７が設けられており、ここから充填材８０が充填される。充填材８０は、固化することにより、中間格点鋼管５５０ｂと鋼管支柱３０及び第１鋼管杭２０ａとを接合する。

なお、図２８においてＧ－Ｇ部で示されるように、実施の形態５に係る中間格点鋼管５５０ｂの鋼管部材５１ｂの部分の断面構造は、図２７と同様な構造である。ただし、Ｇ－Ｇ部で示される断面においては、充填孔５６ａは設けられていなくても良い。

（実施の形態５の効果）
上記のように、偏心接合部材５６０ａは、下方部材である支持杭１０の杭頭１２に向かって突出している差し込み部材６１を備える。差し込み部材６１は、支持杭１０の外形よりも小さく、支持杭１０の内側面に包囲されて設置されている。差し込み部材６１と支持杭１０の間に形成される隙間は、充填材８０が充填される。このように構成されることにより、偏心接合部材５６０ａは、支持杭１０の杭頭１２の内側に配置されるため、接合部分の外形が大きくなることがない。

上端格点鋼管５５０ａは、上面を構成し桁部材４１に接合される上部プレート５８と、下面を構成し桁部材４１に接合される下部プレート５９と、を備える。差し込み部材６１は、上部プレート５８の下面に接合され、鋼管部材５１ａ及び下部プレート５９を貫通し下方に突出して配置される。このように構成されることにより、上端格点鋼管５０ａは、偏心接合部材５６０ａを介して、下方部材である支持杭１０に強固に接合される。

第１鋼管杭２０ａ、第２鋼管杭２０ｂ、鋼管支柱３０、上端格点鋼管５０ａ、５５０ａ、及び中間格点鋼管５５０ｂのうち、下方に位置する部材を下方部材とし、下方部材の上方に接合される部材を上方部材としたときに、下方部材と上方部材との接合部は、偏心接合部材５６０ｂにより接合される。中間格点鋼管５５０ｂは、偏心接合部材５６０ｂを備える。偏心接合部材５６０ｂは、上方部材及び下方部材に向かって突出している差し込み部材６１を備える。差し込み部材６１は、鋼管杭２０又は鋼管支柱３０の外形よりも小さく、鋼管杭２０又は鋼管支柱３０の内側面に包囲されて設置される。差し込み部材６１と鋼管杭２０又は鋼管支柱３０との間に形成される隙間は、充填材８０が充填される。このように構成されることにより、中間格点鋼管５５０ｂは、偏心接合部材５６０ｂを備えることにより、鋼管杭２０及び鋼管支柱３０に対して外形を大きくすることなく、鋼管杭２０及び鋼管支柱３０を偏心させた状態で接合することができる。

（実施の形態５の変形例）
実施の形態５に係る偏心接合部材５６０ａ及び５６０ｂは、差し込み部材６１の断面形状を適宜変更することができる。

図２９は、実施の形態５に係る上端格点鋼管５５０ａの変形例の断面構造の説明図である。図２９（ｂ）は、図２９（ａ）のＫ－Ｋ部の断面を示している。変形例の上端格点鋼管５５０ａにおいては、差し込み部材６１は、断面Ｔ形状の部材を十字に接合して構成されている。このように構成されることにより、差し込み部材６１は、図２９（ｂ）の上下方向及び左右方向において、同じ強度及び剛性を有する。また、差し込み部材６１は、断面がＴ形状であるため、充填材８０とウェブ部材６３及びフランジ部材６４とがかみ合い、接合強度が高い。

図３０は、図２９（ａ）のＨ－Ｈ部の断面構造の説明図である。差し込み部材６１は、鋼管部材５１ａの内部にも設置されている。図２９においては、鋼管部材５１ａの内部に充填材８０は存在しないが、必要に応じて充填しても良い。鋼管部材５１ａの内部に充填材８０を充填することにより、上端格点鋼管５５０ａは、強度及び剛性をさらに向上させることができる。

また、実施の形態５に係る上端格点鋼管５５０ａの変形例において、差し込み部材６１は、Ｈ形鋼に置換しても良い。差し込み部材６１がＨ形鋼で構成された上端格点鋼管５５０ａは、図２９（ｂ）に相当する断面において、上下方向と左右方向とで強度及び剛性が異なるが、道路構造１００に必要とされる上端格点鋼管５５０ａの強度及び剛性によって適宜変更することができる。差し込み部材６１をＨ形鋼にすることによって、上端格点鋼管５５０ａに係るコストを低減できる。

なお、図２９及び図３０に示されている実施の形態５に係る上端格点鋼管５５０ａの変形例に係る差し込み部材６１は、中間格点鋼管５５０ｂにも適用できる。

以上に本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態の構成のみに限定されるものではない。特に構成要素の組み合わせは、実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、各実施の形態に記載した構成要素の組み合わせは適宜変更することができる。また、いわゆる当業者が必要に応じてなす種々なる変更、応用、利用の範囲をも本発明の要旨（技術的範囲）に含むことを念のため申し添える。

５免震部材、１０支持杭、１０ａ支持杭、１０ｂ支持杭、１１接合部、１２杭頭、１３突起、１４端面、１５貫通孔、２０鋼管杭、２０ａ第１鋼管杭、２０ｂ第２鋼管杭、２１杭頭、２１ａ杭頭、２１ｂ杭頭、２２ａ端面、３０鋼管支柱、３０ｂ第２鋼管杭、３１端面、４０梁部材、４０ａ縦梁、４０ｂ横梁、４１桁部材、４１ａ縦桁、４１ｂ横桁、４２床版固定部材、４３連結部、４４添接板、４８梁、５０格点鋼管、５０ａ上端格点鋼管、５０ｂ中間格点鋼管、５１ａ鋼管部材、５１ｂ鋼管部材、５２ａ縦桁仕口、５２ｂ縦梁仕口、５３ａ横桁仕口、５３ｂ横梁仕口、５４突起、５５ａ支持部材、５５ｂ支持部材、５６ａ充填孔、５６ｂ充填口、５７ボルト、５７ａ上面、５８上部プレート、５９下部プレート、５９ａ開口部、６０偏心接合部材、６０ａ（第１）偏心接合部材、６０ｂ（第２）偏心接合部材、６１差し込み部材、６２リブ部材、６２ａ外部リブ部材、６２ｂ内部リブ部材、６３ウェブ部材、６４フランジ部材、６５板材、７０型枠治具、７１ブラケット、７３固定バンド、７４型枠板、７５調整用ボルト、７６ナット部材、８０充填材、９０地盤、９２堆積層、９３支持層、９４表面、９５孔、９６底面、９７隙間、９９道路床版、１００道路構造、１５０ｂ中間格点鋼管、２００道路構造、２５０ａ上端格点鋼管、２５０ｂ中間格点鋼管、２５１ａ鋼管部材、２５１ｂ鋼管部材、２５４ａ下端面、２６０（第３）偏心接合部材、２６１板部材、２６２上面、３５０ａ杭頭ブロック、３９９覆工版、５５０ａ上端格点鋼管、５５０ｂ中間格点鋼管、５６０ａ偏心接合部材、５６０ｂ偏心接合部材、１０００道路構造、Ｃ中心軸、Ｆ入力、Δｘ変位、Δｘ１変位。

Claims

人工地盤が延びる第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に並列して地盤に打設された複数の支持杭と、
前記複数の支持杭のそれぞれの上端に設置された上端格点鋼管と、
前記複数の支持杭のうち第２方向において隣合う２つの支持杭にそれぞれ設置され、前記２つの支持杭のそれぞれの地盤から上端までの間に設置された中間格点鋼管と、
前記２つの支持杭に設置された前記上端格点鋼管同士を連結する桁部材と、
前記２つの支持杭に設置された前記中間格点鋼管同士を連結する梁部材と、
前記上端格点鋼管及び桁部材の上方に設置される道路床版と、を備え、
前記上端格点鋼管又は前記中間格点鋼管と前記２つの支持杭のそれぞれは、
前記上端格点鋼管又は前記中間格点鋼管の中心軸と前記２つの支持杭のそれぞれの中心軸とを偏心させた状態で接合できる偏心接合部材により接合され、
前記２つの支持杭は、
一方が地盤に打設された鋼管杭と、鋼管支柱とを接合して形成された第１支持杭であり、
他方が地盤に打設された鋼管杭から形成された第２支持杭である、道路構造。
人工地盤が延びる第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に並列して地盤に打設された複数の支持杭と、
前記複数の支持杭のそれぞれの上端に設置された上端格点鋼管と、
前記複数の支持杭のうち第２方向において隣合う２つの支持杭にそれぞれ設置され、前記２つの支持杭のそれぞれの地盤から上端までの間に設置された中間格点鋼管と、
前記２つの支持杭に設置された前記上端格点鋼管同士を連結する桁部材と、
前記２つの支持杭に設置された前記中間格点鋼管同士を連結する梁部材と、
前記上端格点鋼管及び桁部材の上方に設置される道路床版と、を備え、
前記上端格点鋼管又は前記中間格点鋼管と前記２つの支持杭のそれぞれは、
前記上端格点鋼管又は前記中間格点鋼管の中心軸と前記２つの支持杭のそれぞれの中心軸とを偏心させた状態で接合できる偏心接合部材により接合され、
前記２つの支持杭は、
一方が地盤に打設された第１鋼管杭と、鋼管支柱とを接合して形成された第１支持杭である、道路構造。
前記梁部材は、
前記桁部材に対し傾斜している、請求項１又は２に記載の道路構造。
前記偏心接合部材は、
鋼管杭又は前記鋼管支柱の外形よりも大きく、前記鋼管杭又は前記鋼管支柱の外側面を包囲して設置される筒体を有し、
前記筒体と前記鋼管杭又は前記鋼管支柱との間に形成される隙間は、
充填材が充填される、請求項１～３の何れか１項に記載の道路構造。
前記偏心接合部材は、
下方部材に向かって突出している差し込み部材を備え、
前記差し込み部材は、
鋼管杭又は前記鋼管支柱の外形よりも小さく、
前記鋼管杭又は前記鋼管支柱の内側面に包囲されて設置され、
前記差し込み部材と前記鋼管杭又は前記鋼管支柱との間に形成される隙間は、
充填材が充填される、請求項１～３の何れか１項に記載の道路構造。
鋼管杭、前記鋼管支柱、前記上端格点鋼管及び前記中間格点鋼管のうち何れかであって、互いに接合されうる２つの部材のうち下方に位置する部材を下方部材とし、前記下方部材の上方に接合される部材を上方部材としたときに、
前記偏心接合部材は、
上面に前記上方部材が接合される接合面を備え、前記下方部材の上端に接合され、
前記接合面の外形は、
前記上方部材の外形よりも大きい、請求項１～３の何れか１項に記載の道路構造。
前記上端格点鋼管は、
前記桁部材が接続される２つの縦桁仕口を備え、
前記縦桁仕口の上面と前記上端格点鋼管の上面とは、
平坦になっている、請求項１～６の何れか１項に記載の道路構造。
前記上端格点鋼管及び前記桁部材の少なくとも一方は、
上面に床版固定部材が設置されている、請求項１～７の何れか１項に記載の道路構造。
前記地盤は、
少なくとも第２方向に傾斜しており、
前記複数の支持杭のうち前記第２方向に並列した２つの支持杭は、
前記地盤からの突出量が異なる、請求項１～８の何れか１項に記載の道路構造。