JP5457942B2 - 橋台と背面盛土の補強方法 - Google Patents

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本発明は、橋台と背面盛土の補強方法に関するものである。
さらに具体的には、背面を背面盛土構造として構築してある、鉄道橋台、道路橋台を背面盛土とともに補強する方法に関するものである。
背面部を背面盛土構造とする鉄道橋台、道路橋台が多数存在する。
これらの橋台の中には現在の設計基準でみると耐震性について問題のある構造物も存在する。
そうでなくとも、橋台、橋桁の老朽化によって安全性が低下している可能性も考えられる。
そのような橋台、橋桁を補強する工法としては、従来から次のような工法が採用されている。
<1> 鉄道や道路の供用を確保するために仮線を、補修対象の橋台とは別に構築し、老朽化した橋台、橋桁を撤去して新たに構造物を構築する方法。
<2> 仮線を別途構築し、老朽化した橋台を補強する方法。
<3> 橋台に鋼板の巻き立てや増壁の新設を行って橋台補修する方法。
特開2009−256938号公報。
前記した従来の橋台と背面盛土の補強方法にあっては、次のような問題点がある。
<1> いずれの工法でも鉄道や車両の交通が不可能となってしまう時期が発生して周囲の経済活動に影響を与える。
<2> 仮線を構築するだけで大規模な工事となり、余分な膨大な費用が発生する。
<3> 鉄道の場合には夜間に使用しない状態が生じるが、その時間を利用して補強工事を行う場合にも、工事を短時間に分割して進めなければならず、不経済なものである。
<4> 地震時の振動で橋台が背面の背面盛土から瞬間的に離れると、その間隙に背面盛土が押し出し、橋台は元の姿勢に戻れない場合がある。この現象が繰り返すことで、橋台背面の背面盛土が1メートル近くも沈下した例が報告されている。
<5> したがって橋台だけを補強しても、背面盛土が大きく沈下したケースのように、橋台と背面盛土との一体化がなければ大きな事故につながる可能性がある。
上記のような課題を解決するために本発明の橋台と背面盛土の補強方法は、橋桁を支持する橋台であって、背面に背面盛土を有し、背面盛土の周囲を囲む石積などの既設盛土擁壁を備えた橋台において、橋台に接近した既設盛土擁壁に、橋桁の軸方向とほぼ平行に棒状補強材を打設し、この棒状補強材に反力を取れる状態で、既設盛土擁壁の外部に頭部ブロックを設置し、さらに頭部ブロックと橋桁の側面とを、あと施工アンカーを介して一体化して構成する、橋台と背面盛土の補強方法を特徴としたものである。
本発明の橋台と背面盛土の補強方法は以上説明したようになるから次のような効果のいずれかを得ることができる。
<1> 鉄道や道路の通行を確保したまま、仮線を設置することなく橋台と背面盛土を補強することができる。
<2> 棒状補強材を設置し、棒状補強材の外部に形成した頭部ブロックを介して橋台を支持するために、その抵抗力によって橋台の地震時の安定性が大幅に向上する。
<3> 背面盛土内に打設した棒状補強材を介して、背面盛土と橋台とが一体化しているので、地震時にも橋台の側面の盛土が一体化して挙動し、背面盛土の沈下が発生しにくい。
<4> 橋台の周囲の石積、もたれ擁壁などの既設の擁壁には、削孔する以外の工事は不要であり、形状をそのまま残しておけるから、解体して新設するような工法と比較してきわめて経済的である。
補強前の橋台と背面盛土の説明図。 既設盛土擁壁に棒状補強材を打設して頭部ブロックを形成した状態の説明図。 図2の実施例の平面図。 図2の実施例の棒状補強材の打設位置での縦断面図。
以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
<1>前提条件。(図1)
前記したように、本発明の補強方法の対象は、背面に背面盛土3を有する橋台1と背面盛土3の補強方法である。
橋台1はコンクリート製であり、道路などを挟んで対面する2基の橋台1の上に、道路、鉄道などの橋桁2をかけ渡してある。
橋台1の両側の背面には背面盛土3が存在し、背面盛土3の裾部分は石積やコンクリート製の既設盛土擁壁4で包囲してある。
なお本明細書では、説明の便宜上から、平面視がほぼ矩形の橋台1について、背面盛土3側を「背面」、通路側を「前面」、橋桁2に平行の両側の面を「側面」と称することにする。
<2>棒状補強材の打設。
背面盛土3の裾部分を包囲した状態の橋台1に接近した既設盛土擁壁4に棒状補強材5を打設する。
棒状補強材5の打設方向は、橋桁2の軸方向とほぼ平行であり、橋台1の背面の盛土3というよりは、橋台1の側面であり、既設擁壁4の背面の盛土内3に複数本を打設する。
既設盛土擁壁4が石積で、個別の石塊が不安定な場合には、裏面にモルタルなどを注入して一体化した後に、既設盛土擁壁4とその裏側の背面盛土3を削孔して棒状補強材5を打設する。
この棒状補強材5として、たとえば特許第2575329号に記載されたような公知の工法を採用することができる。
この特許工法は、中空回転軸の周囲に掘削翼と攪拌翼とを設けた掘削攪拌ロッドを使用する工法である。
そしてこの掘削攪拌ロッドによって地中に筒状の攪拌土とセメントミルクとの混合体を形成する。
この混合体の中心にはセメントミルクよりなる中央補強体を位置させる。
この中央補強柱の中央には、尾端を孔外に露出させた芯材を位置させてこの芯材を引張り補強体とするものである。
しかしこの工法は一例であり、その他の各種の公知の棒状補強材5を採用することができる。
この棒状補強材5を、複数本、既設盛土擁壁4から橋桁2の軸方向とほぼ平行に、橋台1の側面の盛土内に打設する。
<4>頭部ブロックの構築。
棒状補強材5の打設が終わったら、既設盛土擁壁4の外部に、棒状補強材5の露出部を包囲する状態で型枠を設置し、その内部にコンクリートを打設して頭部ブロック6を構築する。
その場合に頭部ブロック6は、棒状補強材5に外部から緊張力を与えその状態でコンクリートを打設することによって、棒状補強材5に反力を取った状態で形成し、既設盛土擁壁4と背面盛土3の一体化を図る。
その際に、さらに頭部ブロック6を橋台1と一体化する状態で構築する。
そのために、橋台1の側面から、あと施工アンカーを突設させ、それを包囲する状態で頭部ブロック6のコンクリートを打設して橋台1と頭部ブロック6との一体化を図る。
以上のような構成の頭部ブロック6を、橋台1の側面に沿って上下方向に複数段にわたって形成する。
この棒状補強材5の打設と、頭部ブロック6の形成を、両側の既設盛土3について同様の工程で構築する。
<5>橋台と側面盛土の一体化。
上記したように、橋台1と側面の盛土3とは、棒状補強材5と、棒状補強材5の頭部の頭部ブロック6を介して連結している。
そのために、橋台1だけの補強とは異なり橋台1と側面の盛土3は一体化しているから、地震時にも橋台1は側面の盛土と一体となって挙動する。
そのために橋台1の直接背後の盛土3には補強は行っていないものの、従来のように橋台1と背面盛土3の縁が切れて、背面盛土3が大きく沈下する、といった現象を生じにくく、安定した構造を提供することができる。
1:橋台
2:橋桁
3:盛土
4:既設擁壁
5:棒状補強材
6:頭部ブロック

Claims (1)

  1. 橋桁を支持する橋台であって、背面に背面盛土を有し、背面盛土の周囲を囲む石積などの既設盛土擁壁を備えた橋台において、
    橋台に接近した既設盛土擁壁に、橋桁の軸方向とほぼ平行に棒状補強材を打設し、
    この棒状補強材に反力を取れる状態で、既設盛土擁壁の外部に頭部ブロックを設置し、
    さらに頭部ブロックと橋台の側面とを、あと施工アンカーを介して一体化して構成する、
    橋台と背面盛土の補強方法。
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