JP4094416B2 - 立体交差路の施工方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高架橋と盛土傾斜路とを具える立体交差路の施工方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年の都市内における交通渋滞は激化の一途をたどっており、これを解消する一つの方策として、交差点を平面から立体交差に改良整備することが必要になっている。
【0003】
ところで、上記改良工事の際の従来の立体交差の施工方法においては、先ず、一般に鋼製アンカーフレームをコンクリートで囲んだフーチング構成の基礎構造を高架橋の架設区間に沿って複数形成し、次いで、それらの基礎構造の上にそれぞれ橋脚を立設し、次いで、それらの橋脚上に橋桁を順次架け渡して橋桁全体を組み立て、併せてその橋桁全体の両端に連なる盛土区間に地盤改良を行ってから盛土を形成し、その後、橋桁上の橋面および盛土に舗装を施して高架橋および盛土傾斜路を形成している(例えば、非特許文献1および非特許文献2参照)。
【0004】
【非特許文献1】
土木施工管理チェックポイント「基礎工事II」,株式会社山海堂,2000年8月25日第1版発行
【非特許文献2】
土木工学ハンドブック,土木学会編,技報堂出版株式会社,1989年11月18日第4版発行
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の施工方法では、時間のかかるフーチング構成の基礎構造の構築等のコンクリート工事を行った後に橋桁を架設しているため、工事期間が1〜2年の長期間にわたることが避けられず、しかもその間、高架橋の架設区間に並行する道路上に大型クレーンを置いて橋桁の架設工事等を行う必要があるので、交通規制や広範囲な通行止めを必要としており、それゆえ、新たな交通渋滞を生じさせることになってしまうことから、工事中の騒音の問題とも相俟って周囲の住民等の理解を得るのが難しいという問題があった。さらに都市部では、橋脚や橋桁の予備組立等のための工事用地を確保するのも難しいという問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
この発明は、上記課題を有利に解決した立体交差路の施工方法を提供することを目的とするものであり、この発明の立体交差路の施工方法は、高架橋と盛土傾斜路とを具える立体交差路を施工するに際し、前記高架橋の架設区間に、橋脚を支持するための基礎構造を施工し、これと並行して、前記架設区間の両端に対し道路延在方向両方向に隣接する場所で、橋桁全体を道路延在方向に二分割した二つの橋桁をそれぞれ地組立するとともにそれらの橋桁に橋脚を組み付け、併せて前記架設区間の両端に連なる盛土区間の地盤改良を行い、次いで、前記二つの橋桁をそれぞれ橋脚と一緒に運搬台車で架設場所に移動させて、先に施工した基礎構造の上方にその橋脚を配置してから、前記橋桁を前記橋脚とともに所定高さまで下降させ、その状態で前記橋脚を前記基礎構造に仮固定し、次いで、前記盛土区間に盛土を施工するとともに、前記橋脚を前記基礎構造に固定する基礎コンクリートを打設して養生し、次いで、前記二つの橋桁の互いに対向する端部同士を互いに連結して橋桁全体を形成し、最後に、前記橋桁上の橋面および前記盛土に舗装を施して前記高架橋および前記盛土傾斜路を形成することを特徴とするものである。
【0007】
かかるこの発明の施工方法によれば、高架橋の架設区間に橋脚を支持するための基礎構造の施工と、その架設区間の両端に対し道路延在方向両方向に隣接する場所で二つの橋桁をそれぞれ地組立するとともにそれらの橋桁に橋脚を組み付ける上部構造の組立と、その架設区間の両端に連なる盛土区間の地盤改良とを並行して行うことで工事期間を短縮し、さらに、二つの橋桁をそれぞれ橋脚と一緒に架設区間に移動させ、先に施工した基礎構造の上方にその橋脚を配置してから橋桁を橋脚とともに所定高さまで下降させて橋脚を基礎構造に仮固定した後、盛土区間への盛土の施工と、橋脚を基礎構造に固定する基礎コンクリートの打設および養生とを並行して行うことで工事期間を短縮するので、立体交差路の施工を例えば3カ月間程度と極めて短い期間で行い得て、周囲の住民等の理解を比較的容易に得ることができる。
【0008】
しかもこの発明の施工方法によれば、架設区間の両端に対し道路延在方向両方向に隣接する場所でそれぞれ、橋桁全体を道路延在方向に二分割した二つの橋桁をそれぞれ地組立するとともにそれらの橋桁に橋脚を組み付け、次いで橋脚と一緒にそれら二つの橋桁をそれぞれ運搬台車で、順次にまたは同時に架設場所に移動させるので、道路内用地のみを占用することから交通規制を最小限に留め得て、新たな交通渋滞を緩和することができるとともに、工事用地の確保の問題も解決することができる。
【0009】
なお、この発明の立体交差路の施工方法においては、前記基礎構造は井筒工法で施工することとしても良く、基礎構造を井筒工法で施工すれば、筒状のブロックを地盤中に圧入するので比較的低騒音で基礎構造を形成することができ、しかも時間のかかるフーチング構築等の大規模なコンクリート工事を行わないので基礎構造ひいては立体交差路全体の工事期間を短縮することができる。
【0010】
また、この発明の立体交差路の施工方法においては、高架橋の基礎構造と橋脚とを接合するに際し、筒状のブロックを地盤中に圧入する井筒工法により前記基礎構造を施工するとともに、その基礎構造に複数本の鋼棒を植設し、次いで、前記基礎構造の中央孔内に鋼製の前記橋脚を挿入して、前記橋脚を仮置きし、次いで、前記橋脚に設けたフランジ部にそれぞれ挿通した複数本の鋼棒を、前記基礎構造に植設した複数本の鋼棒に結合し、もしくは前記基礎構造に植設した複数本の鋼棒を、前記橋脚に設けたフランジ部にそれぞれ挿通し、それら挿通した鋼棒にジャッキで軸力を与えつつ前記橋脚の高さおよび傾きを修正してから、それら挿通した鋼棒の軸力を維持することにより前記橋脚を自立させ、次いで、前記基礎構造と前記橋脚との間にモルタルあるいはコンクリートを打設して養生することを特徴とする接合方法を用いても良い
【0011】
かかる接合方法によれば、時間のかかるフーチング構築等の大規模なコンクリート工事を行わないので、基礎構造ひいては高架橋の工事期間を短縮することができ、しかも高架橋の橋脚を基礎構造に精度良くかつ短時間で接合することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図1(a)〜(d)は、この発明の立体交差路の施工方法の一実施例の概略手順を示す説明図であり、図1(a)は平面図、図1(b)〜(d)は側面図である。また図2(a),(b)は、上記実施例の施工方法で施工する立体交差路を示す平面図および側面図である。
【0013】
この実施例の立体交差路の施工方法は、図2に示すように、互いに交差する二本の道路CW1,CW2のうち、図では左右方向へ延在する道路CW1のセンターラインを挟む中央二車線に、高架橋EBと盛土傾斜路FRとを具える立体交差路OWを施工するためのもので、先ず、図1(a),(b)に示すように、その中央二車線の、高架橋EBの架設区間BZに、橋脚P1〜P4および橋桁支点A1,A2を支持するための基礎構造(下部工)としての六本のPCウェルWP1〜WP6を施工し、これと並行して、架設区間BZの両端に対し道路延在方向(図では左右方向)両方向に隣接する場所の中央二車線プラス片側一車線を夜間規制範囲NZとしてそれらの夜間規制範囲NZでそれぞれ、橋桁全体HBBを道路延在方向に二分割した二つの橋桁BBをそれぞれ地組立するとともに、それら二つの橋桁BBの下面にそれぞれ二本ずつ、図1(c)に示す如き橋脚P1,P2およびP3,P4を組み付けて、上部構造(上部工)を途中まで組み立て、併せて、架設区間BZの両端に連なる盛土区間RZの地盤改良を行う。
【0014】
ここで、各PCウェルWP1〜WP6を施工するに際しては、図3および図4(a),(b)に示す如きPCウェル工法で行う。すなわち、架設区間BZの六ヶ所にそれぞれ例えば図3に示すように、PCウェル圧入装置WIと、発動発電機と、グラウトミキサと、グラウトポンプと、油圧ポンプユニットと、スラッシュタンクとを設置するとともに、ダンプトラックDTと、クローラクレーンCCとを配置し、さらに掘削設備やPCウェルの仮置き場を設定して、図4に示すように、油圧作動するPCウェル圧入装置WIで筒状のブロックとしての例えば直径3mの単位PCウェルを順次継ぎ足すとともに内部のPC鋼棒に張力を与えながら地盤中に例えば概略20m〜40m程度の深さまで圧入してゆき、そのPCウェルの中央穴内の土砂を、クローラクレーンCCで昇降させるハンマーグラブHGで掘り出してダンプトラックDTで搬出する。そしてこれにより形成した各PCウェルの中央穴の底部にはコンクリートを流し込んで底盤を形成する。
【0015】
またここで、二つの橋桁BBをそれぞれ地組立するとともにそれら二つの橋桁BBの下面にそれぞれ二本ずつ橋脚P1,P2およびP3,P4を組み付けるに際しては、例えば代表で図1の左側の橋桁BBについて図5〜図7に示す如き、トラッククレーン・ベント工法で行う。すなわち、先ず図5(a)〜(c)に示すように、架設区間BZの、盛土区間RZに隣接する場所の地面に立設したベントB1〜B3上に大型の油圧クレーンHCでトレーラTRから吊り上げた鋼製橋桁材BMを載置して、そこで鋼製橋桁材BM同士を組み付け、次いで図6(a)に示すように、地面に立設したベントB4上まで同様にして鋼製橋桁材BMを組み付けるとともに、図6(b)に示すように、ベントB4の位置にて鋼製橋桁材BMの下面に鋼製橋脚P1を組み付け、さらに、図7(a)に示すように、地面に立設したベントB5〜B7上まで同様にして鋼製橋桁材BMを組み付けるとともに、図7(b)に示すように、ベントB6の位置にて鋼製橋桁材BMの下面に鋼製橋脚P2を組み付けることで、盛土区間RZに隣接する端部側から交差点側へ向けて橋桁BBをベント上に架設して地組立してゆく。また、図1の右側の橋桁BBについても同様にしてベント上に架設して地組立してゆく。そしてこれらの橋桁BBの地組立後は、地覆(路肩部)および高欄(ガード壁部)まで設置しておく。
【0016】
先に述べた下部工としての六本のPCウェルWP1〜WP6が完成したら、次に、高さ調整ジャッキ(デッキリフト)およびベントを搭載した運搬台車としてのドーリー(クローラ式トレーラ)DRを橋桁BBの下に移動させ、図1(c)に示すように、二つの橋桁BBをそれぞれ、橋脚P1〜P4と一緒にドーリーDRで持ち上げて架設場所に移動させて、先に施工した下部工としての六本のPCウェルWP1〜WP6のうちの交差点寄りの四本のPCウェルWP2,WP3,WP4,WP5の上方にそれらの橋脚P1〜P4を配置し、橋桁BBをそれらの橋脚P1〜P4とともに所定高さまで下降させる。
【0017】
この移動はこの実施例では二つの橋桁BBについて片側ずつ行い、例えば図1では左側の橋桁BBの移動の際、先ず、例えば図8(a)に示すように、片方の橋桁BB当たり図では八台のドーリーDRを橋桁BBの下に進入させ、次いで高さ調整ジャッキ(デッキリフト)を作動させて橋桁BBを二本の橋脚P1,P2とともに持ち上げ、次いで図8(b)に示すように、ドーリーDRの走行経路に掛かるベントを道路脇方向へ移動させあるいは撤去するとともにPCウェルWP1〜WP3の上端をそれぞれ鋼板で覆ってから、全てのドーリーDRを同時に交差点へ向けて走行させて橋桁BBを橋脚P1,P2と一緒に架設場所に移動させ、次いで、PCウェルWP1〜WP3を覆う鋼板を外すとともに、PCウェルWP1上に支点A1を設置してから、図9(a),(b)に示すようにデッキリフトを下げて橋桁BBを全体的に例えば概略2m下降させ、図9(a)に示すように、橋脚P1,P2の下端部をPCウェルWP2,WP3の中央穴内にそれぞれ挿入し、後述する方法でそれらのPCウェルWP2,WP3に仮固定する。また、図1の右側の橋桁BBについても同様にして架設場所に移動させて下降させ、橋脚P3,P4の下端部をPCウェルWP4,WP5の中央穴内にそれぞれ挿入し、それらのPCウェルWP4,WP5に仮固定する。なお、図9(c)は、後述する工程で形成する盛土傾斜路FRの端部のアバットを示している。
【0018】
上記仮固定の後、盛土区間RZに盛土およびアバットを施工するとともに、四本の橋脚P1〜P4を四本のPCウェルWP2〜WP5にそれぞれ固定する基礎コンクリートを打設して養生する。図10(a),(b)は、PCウェルの中央穴内に挿入した橋脚の下端部を上記仮固定およびその後の固定によってPCウェルに接合するための接合方法の一例を示す説明図であり、この例の接合方法では、図10(a)に示すように、PCウェルWP2〜WP5の中央穴内に橋脚P1〜P4を挿入する以前に、PCウェルWP2〜WP5にグラウトを用いて植設してある複数本の鋼棒SRの地表近くに位置する上端部にそれぞれカップラー(雌ねじ部材)CRを螺合させておき、次いで、PCウェルWP2〜WP5の中央穴内に鋼製の橋脚P1〜P4を挿入して、その中央穴内にコンクリートで設けた仮支持面FS上に高さ調整用ライナー(鋼板)HLを介して橋脚P1〜P4の下端を仮置きする。
【0019】
次いで、橋脚P1〜P4の周囲に設けてあるフランジ部FLにそれぞれ挿通した、先のものとは別の複数本の鋼棒SRを先の鋼棒に結合するためにカップラーCRにそれぞれ螺合させ、それら後者の鋼棒SRにナットNTを螺着するとともに、図10(b)に破線で示すように、それらの鋼棒SRにジャッキJKで軸力を与えつつ橋脚P1〜P4の高さおよび傾きを修正してから、ナットNTとフランジ部FLとの間に適当な長さのスペーサーSPを挟み込んでそれらの鋼棒SRの軸力を維持することにより橋脚P1〜P4を自立させ、これにより橋脚P1〜P4をPCウェルWP2〜WP5に仮固定する。
【0020】
次いで、図10(b)に示すように、間詰めモルタルMTをPCウェルWP2〜WP5の内壁面および仮支持面FSと橋脚P1〜P4との間に打設して養生するとともに、中詰めコンクリートCTを橋脚P1〜P4の内部に打設して養生することで、橋脚P1〜P4の下端部をPCウェルWP2〜WP5に強固に固定する。
【0021】
上述の如くして二つの橋桁BBを位置決め固定した後、図1(d)および図8(c)に示すように、二つの橋桁BBの互いに対向する端部同士を位置調整してから互いに連結して橋桁全体HBBを形成し、最後に、橋桁HBB上の橋面および盛土区間RZに施工した盛土に舗装を施して、高架橋EBおよび盛土傾斜路FRを形成する。
【0022】
上記実施例の立体交差路の施工方法によれば、高架橋EBの架設区間BZに橋脚P1〜P4を支持するためのPCウェルP2〜P5の施工と、その架設区間BZの両端に対し道路延在方向両方向に隣接する場所で二つの橋桁BBをそれぞれ地組立するとともにそれらの橋桁BBに橋脚P1〜P4を組み付ける上部構造と、その架設区間BZの両端に連なる盛土区間RZの地盤改良とを並行して行うことで工事期間を短縮し、さらに、二つの橋桁BBをそれぞれ橋脚P1〜P4と一緒に架設区間BZに移動させ、先に施工したPCウェルP2〜P5の上方にその橋脚P1〜P4を配置してから橋桁BBを橋脚P1〜P4とともに所定高さまで下降させて橋脚BBをPCウェルP2〜P5に仮固定した後、盛土区間RZへの盛土の施工と、橋脚P1〜P4をPCウェルP2〜P5に固定する基礎コンクリートの打設および養生とを並行して行うことで工事期間を短縮するので、立体交差路OWの施工を例えば3カ月間程度と極めて短い期間で行い得て、周囲の住民等の理解を比較的容易に得ることができる。
【0023】
しかも上記実施例の施工方法によれば、架設区間BZの両端に対し道路延在方向両方向に隣接する場所でそれぞれ、橋桁全体HBBを道路延在方向に二分割した二つの橋桁BBをそれぞれ地組立するとともにそれらの橋桁BBに橋脚P1〜P4を組み付けて、次いで橋脚P1〜P4と一緒にそれら二つの橋桁BBをそれぞれドーリーDRで、順次にまたは同時に架設場所に移動させるので、道路内用地のみを占用することから交通規制を最小限に留め得て、新たな交通渋滞を緩和することができるとともに、工事用地の確保の問題も解決することができる。
【0024】
さらに上記実施例の立体交差路の施工方法によれば、基礎構造をPCウェル工法で施工することから、円筒状のPCウェルWP1〜WP6を地盤中に圧入するので比較的低騒音で基礎構造を形成することができ、しかも時間のかかるフーチング構築等の大規模なコンクリート工事を行わないので基礎構造ひいては立体交差路全体の工事期間を短縮することができる。
【0025】
そして上記実施例の立体交差路の施工方法における高架橋の基礎構造と橋脚との接合方法によれば、時間のかかるフーチング構築等の大規模なコンクリート工事を行わずPCウェルWP1〜WP6で基礎構造を形成するので、基礎構造ひいては高架橋EBの工事期間を短縮することができ、しかも鋼棒で仮固定するので、高架橋EBの橋脚P1〜P4を基礎構造としてのPCウェルP2〜P5に精度良くかつ短時間で接合することができる。
【0026】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、例えば、上記実施例では二つの橋桁BBを順次に架設場所に移動させているが、街路の交通規制やドーリーの都合等が許せば二つの橋桁BBを同時に架設場所に移動させたり、全体を一方向から移動させても良い。またこの発明の立体交差路の施工方法における二つの橋桁BBは、橋桁全体HBBを中央で二分割したものでなく、不等分割や三分割以上の複数分割したものでも良い。さらにこの発明の立体交差路の施工方法における基礎構造はPCウェルでなくても良く、その場合には橋脚を基礎構造の穴内に挿入しなくても良い。
【0027】
また、この発明の立体交差路の施工方法における高架橋の基礎構造と橋脚との接合方法では、PCウェルに植設してあるPC鋼棒にカップラーを螺合させるようにしても良く、基礎構造をPCウェル以外の井筒工法で施工しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)〜(d)は、この発明の立体交差路の施工方法の一実施例の概略手順を示す説明図である。
【図2】 (a),(b)は、上記実施例の施工方法で施工する立体交差路を示す平面図および側面図である。
【図3】 上記実施例の施工方法で行う井筒工法の設備を例示する平面図である。
【図4】 (a),(b)は、上記井筒工法の実施状況を示す平面図および側面図である。
【図5】 (a),(b),(c)は、上記実施例の施工方法で行う橋桁の地組立の最初の段階を示す側面図と、その(a)のA−A断面図およびB−B断面図である。
【図6】 (a),(b)は、上記実施例の施工方法で行う橋桁の地組立の次の段階を示す側面図および、その(a)のC−C断面図である。
【図7】 (a),(b)は、上記実施例の施工方法で行う橋桁の地組立の最後の段階を示す側面図および、その(a)のD−D断面図である。
【図8】 (a),(b),(c)は、上記実施例の施工方法で行う橋桁の移動の最初の状態を示す側面図と、橋桁の移動後の状態を示す平面図と、その後の橋桁の降下後の状態を示す側面図である。
【図9】 (a),(b),(c)は、上記実施例の施工方法で行う橋桁の移動の後の橋桁の降下後の状態を示す側面図と、その橋脚付近の断面図と、橋桁の端部付近の断面図である。
【図10】 (a),(b)は、上記実施例の施工方法で行う高架橋の基礎構造と橋脚との接合方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
A1,A2 支点
B1〜B7 ベント
BB 橋桁
BM 橋桁材
BZ 架設区間
CC クローラクレーン
CR カップラー
CT 中詰めコンクリート
CW1,CW2 道路
DR ドーリー
DT ダンプトラック
EB 高架橋
FL フランジ部
FR 盛土傾斜路
FS 仮支持面
HBB 橋桁全体
HC 油圧クレーン
HG ハンマーグラブ
HL ライナー
JK ジャッキ
MT 間詰めモルタル
NT ナット
NZ 夜間規制区間
OW 立体交差路
P1〜P4 橋脚
RZ 盛土区間
SP スペーサー
SR 鋼棒
TR トレーラ
WI PCウェル圧入装置
WP1〜WP6 PCウェル

Claims (3)

  1. 高架橋と盛土傾斜路とを具える立体交差路を施工するに際し、
    前記高架橋の架設区間に、橋脚を支持するための基礎構造を施工し、
    これと並行して、前記架設区間の両端に対し道路延在方向両方向に隣接する場所で、橋桁全体を道路延在方向に二分割した二つの橋桁をそれぞれ地組立するとともにそれらの橋桁に橋脚を組み付け、併せて前記架設区間の両端に連なる盛土区間の地盤改良を行い、
    次いで、前記二つの橋桁をそれぞれ橋脚と一緒に運搬台車で架設場所に移動させて、先に施工した基礎構造の上方にその橋脚を配置してから、前記橋桁を前記橋脚とともに所定高さまで下降させ、その状態で前記橋脚を前記基礎構造に仮固定し、
    次いで、前記盛土区間に盛土を施工するとともに、前記橋脚を前記基礎構造に固定する基礎コンクリートを打設して養生し、
    次いで、前記二つの橋桁の互いに対向する端部同士を互いに連結して橋桁全体を形成し、
    最後に、前記橋桁上の橋面および前記盛土に舗装を施して前記高架橋および前記盛土傾斜路を形成することを特徴とする、立体交差路の施工方法。
  2. 前記基礎構造は井筒工法で施工することを特徴とする、請求項1記載の立体交差路の施工方法。
  3. 前記高架橋の前記基礎構造と前記橋脚とを接合するに際し、
    筒状のブロックを地盤中に圧入する井筒工法により前記基礎構造を施工するとともに、その基礎構造に複数本の鋼棒を植設し、
    次いで、前記基礎構造の中央孔内に鋼製の前記橋脚を挿入して、前記橋脚を仮置きし、
    次いで、前記橋脚に設けたフランジ部にそれぞれ挿通した複数本の鋼棒を、前記基礎構造に植設した複数本の鋼棒の地表近くに位置する上端部に結合し、もしくは前記基礎構造に植設した複数本の鋼棒を、前記橋脚に設けたフランジ部にそれぞれ挿通し、それら挿通した鋼棒にジャッキで軸力を与えつつ前記橋脚の高さおよび傾きを修正してから、それら挿通した鋼棒の軸力を維持することにより前記橋脚を自立させ、
    次いで、前記基礎構造と前記橋脚との間にモルタルあるいはコンクリートを打設して養生することを特徴とする、請求項1または2記載の立体交差路の施工方法。
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