JP6960870B2 - 橋脚構築方法 - Google Patents

Description

本開示は、柱本体部と柱頭部とを有する橋脚の構築方法に関する。

山間部の谷あい等では、高さの大きな鉄筋コンクリート造の橋脚が建設されることがある。そのような橋脚は、基礎上に所定の高さのコンクリート構造物の構築をリフト毎に繰り返して鉛直方向に高さを増してゆく必要があるため、構築に時間がかかる上、断面寸法も大きくなる。そのため、近年では、橋脚の外周面の部分にプレキャストコンクリートを用い、これを型枠として利用するハーフプレキャスト工法が増えている。

また、リフト毎に橋脚を構築してゆく場合には、上下方向に延びる主鉄筋を接続する必要がある上、帯鉄筋及び中間帯鉄筋の組立にも時間がかかる。そこで、橋脚表面を形成するプレキャストコンクリート製のパネル部材に予め帯鉄筋及び中間帯鉄筋を埋め込んでおき、このパネル部材を、複数リフト分の長さを有する主鉄筋が建て込まれた構築中の橋脚上に建て込む作業と、パネル部材の内部にコンクリートを打設する作業とを繰り返し行うＳＰＥＲ工法を本出願人は開発している（非特許文献１参照）。ＳＰＥＲ工法は、現場での鉄筋組立作業を省力化できるため、工期を大幅に短縮することができる。

［online］、平成２８年１２月１日検索、インターネット（URL: http://www.smcon.co.jp/service/sper/）

ところで、川や湖、海等に橋脚が設けられる場合、鋼管矢板井筒基礎の上に橋脚が構築されることがある。更に、橋脚を構築する部分に鋼管矢板井筒の支保工の切梁が必要になることがある。このような場合、切梁よりも低い高さまで橋脚の下部を構築し、鋼管矢板井筒内に土砂を埋め戻したり注水したりして鋼管矢板井筒の側圧を低下させ、切梁を撤去した後に橋脚の構築を再開することで、橋脚を完成させることができる。しかしながら、このような手順をとると、橋脚が完成した後にしか橋の上部工を着手することができないため、非特許文献１記載のＳＰＥＲ工法を用いたとしても、橋梁工事の工期の長期化は避けられない。

本発明は、このような背景に鑑み、このような背景に鑑み、橋梁工事の工期を短縮できる橋脚の構築方法を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明のある態様は、柱本体部（８）と前記柱本体部の上に配置される柱頭部（９）とを有する橋脚（２）を構築するための橋脚構築方法であって、外側パネル（３４）、内側パネル（３５）、及び前記外側パネルと前記内側パネルとを連結する連結部（３６）を有し、複数の帯鉄筋（３２）及び複数の中間帯鉄筋（３３）を含む鉄筋篭（３８）が一体化されたプレキャストコンクリートからなる複数のパネル部材（３０）を用意するステップ（ＳＴ１）と、前記柱本体部の輪郭に沿って且つ少なくとも周方向の１箇所に隙間（４１）を空けて、複数の前記パネル部材を並べるステップ（ＳＴ１２）と、前記外側パネル、前記内側パネル及び少なくとも２つの前記連結部によって閉じられた、前記隙間が設けられた部分以外の閉空間（３７）にコンクリートを打設するステップ（ＳＴ１４）と、前記パネル部材を並べるステップ及び前記閉空間にコンクリートを打設するステップを、前記柱本体部の高さになるまで繰り返し、前記隙間が上方へ延長された、前記柱本体部の未完成状態である柱本体中間体（４８）を構築するステップ（ＳＴ２（ＳＴ１１−ＳＴ１６））と、前記柱本体中間体の上に前記柱頭部を構築するステップ（ＳＴ３）と、前記柱頭部の下方にて前記柱本体中間体の前記隙間を間詰めして前記柱本体部を完成させるステップ（ＳＴ４、ＳＴ７）とを含むことを特徴とする。

この構成によれば、隙間が上方へ延長された柱本体中間体を構築した後に、柱本体中間体の上に柱頭部を構築するため、柱頭部の上で行われる或いは柱頭部から張り出すように行われる橋梁の上部工を橋脚工事が完了する前に着工できる。このように、柱本体部を完成させる工事は、クリティカルではなく、上部工と並行して行えばよいため、橋梁工事の工期を短縮することができる。

また、上記構成において、前記柱本体部（８）を完成させるステップ（ＳＴ４、ＳＴ７）は、前記隙間（４１）の両側に配置された前記パネル部材（３０）の帯鉄筋（３２）を、機械継手ユニット（４３）を介して互いに連結するステップ（ＳＴ３１、ＳＴ４３）と、前記隙間の両側に配置された前記パネル部材の前記内側パネル（３５）間及び前記外側パネル（３４）間を塞ぐように、型枠（５０）又は前記柱本体部の周縁部をなすプレキャストコンクリート製の継手パネルを組み立てるステップ（ＳＴ３２、ＳＴ４４）と、前記型枠又は前記継手パネルによって閉じられた前記隙間にコンクリートを打設するステップ（ＳＴ３３、ＳＴ４５）とを含むとよい。

この構成によれば、柱本体部を完成させる前に柱頭部を構築しても、帯鉄筋を周方向に連続させた上で柱本体部を完成させることができる。

また、上記構成において、前記柱頭部（９）を構築するステップ（ＳＴ３）は、前記柱頭部から下方に延出して前記隙間（４１）に配置される接続用主鉄筋（３１Ｄ）を組み立てるステップ（ＳＴ２５）を含み、前記柱本体部（８）を完成させるステップ（ＳＴ７）は、主鉄筋（３１）を延長して前記接続用主鉄筋に接続するステップ（ＳＴ４２）を更に含むとよい。

この構成によれば、柱本体部を完成させる前に柱頭部を構築しても、主鉄筋を縦方向に連続させた上で柱本体部を完成させることができる。

また、上記構成において、前記柱本体部（８）が構築される部分に少なくとも１本の切梁（２２）が設けられ、且つ、前記隙間（４１）が各切梁に対して平面視において前記柱本体部（８）を通過する周方向の２箇所に設けられており、前記柱頭部（９）を構築するステップ（ＳＴ３）の後に、前記少なくとも１本の切梁を撤去するステップ（ＳＴ６）を更に含み、前記柱本体部を完成させるステップ（ＳＴ４、ＳＴ７）は、前記少なくとも１本の切梁よりも低い空間において、前記型枠（５０）又は前記継手パネルを組み立てるステップ（ＳＴ３２）及び前記隙間にコンクリートを打設するステップ（ＳＴ３３）を行って前記隙間の下部を間詰めするステップ（ＳＴ４）と、前記少なくとも１本の切梁が撤去された空間において、前記型枠又は前記継手パネルを組み立てるステップ（ＳＴ４４）及び前記隙間にコンクリートを打設するステップ（ＳＴ４５）を行って前記隙間の上部を間詰めするステップ（ＳＴ７）とを含むとよい。

この構成によれば、切梁が残っている状態で構築した柱本体中間体の上に柱頭部を構築することができる。即ち、切梁の撤去作業がクリティカルでなくなり、橋梁工事の工期短縮が可能である。また、切梁を撤去しながら、隙間を段階的に間詰めして柱本体部を完成させることができる。

また、上記構成において、前記隙間の下部を間詰めするステップ（ＳＴ４）が、前記柱頭部を構築するステップ（ＳＴ３）の後に行われるとよい。

隙間の下部を間詰めするステップは、切梁が干渉しないことから、柱頭部を構築するステップの前に、例えば柱本体中間体を構築する際に一緒に構築することもできるが、この構成によれば、柱本体中間体を早急に構築してより早期に柱頭部を構築することができる。

また、上記構成において、前記橋脚（２）が鋼管矢板井筒基礎（１０）の上に構築され、前記切梁（２２）を撤去するステップ（ＳＴ６）の前に、前記切梁の下方にて前記橋脚の周囲に土砂を埋め戻す又は注水する第１埋め戻しステップ（ＳＴ５）と、前記隙間の下部を間詰めするステップ（ＳＴ４）の後に、前記橋脚の周囲に土砂を埋め戻す又は注水する第２埋め戻しステップ（ＳＴ８）とを更に含むとよい。

この構成によれば、橋脚が鋼管矢板井筒基礎の上に構築されるものであっても、埋め戻しを段階的に行いながら、切梁を安全に撤去できる。

このように本発明によれば、橋梁工事の工期を短縮できる橋脚の構築方法を提供することができる。

実施形態に係る方法を適用して構築する橋梁の側面図 実施形態に係る方法を適用して構築する橋梁の正面図 図１に示される基礎の橋脚構築前の状態を示す横断面図 図１に示される基礎の橋脚構築前の状態を示す平面図 図１に示される橋脚の施工割付を示す正面図 図１に示される橋脚の施工割付を示す平面図 図６に示される橋脚端部の詳細平面図 図６に示される橋脚中間部の詳細平面図 実施形態に係る橋脚構築方法の手順を示すフロー図 図９に示される柱本体中間体構築工の手順を示すフロー図 柱本体中間体構築工が完了した状態の橋脚の正面図 図９に示される柱頭部構築工の手順を示すフロー図 柱頭部構築工が完了した状態の橋脚の正面図 図９に示される隙間下部間詰め工の手順を示すフロー図 隙間下部間詰め工が完了した状態の橋脚の正面図 図９に示される隙間上部間詰め工の手順を示すフロー図 隙間上部間詰め工が完了した状態の橋脚の正面図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は実施形態に係る方法を適用して構築する橋梁１の側面図であり、図２はその正面図である。図１及び図２に示されるように、橋梁１は、橋軸方向に離間するように配置された３つ以上の橋台や橋脚２等の支持台間の多径間にわたって橋桁３が連続するように設けられた連続桁形式の多径間連続橋である。

橋桁３は、支承４を介して橋脚２に支持されており、上床版５と下床版６とを複数のウェブ７により連結したコンクリートからなる連続箱桁である。図示例では、橋桁３は、橋軸直角方向に離間する４つのウェブ７を有する多重箱桁とされている。両端に配置された２つのウェブ７は、上方に向けて拡開するように傾斜しており、中央に配置された２つのウェブ７は、それぞれ鉛直方向に延在している。両端に配置された２つのウェブ７は、下端が下床版６の橋軸直角方向の端部に、上端が上床版５の橋軸直角方向の中間部に結合している。上床版５は、下床版６よりも幅広に形成され、ウェブ７から側方に張り出している。下床版６及び１対のウェブ７の幅は橋脚２の幅よりも小さく、上床版５の幅は橋脚２の幅よりも大きくされている。

他の実施形態では、橋桁３が、橋脚２の左側のスパンに対応する部分と右側のスパンに対応する部分とで分離していてもよく、支承４を介さずに橋脚２に剛結合されていてもよい。また、橋桁３が２つのウェブ７を有する単一箱桁とされていてもよい。

橋脚２は、橋軸直角方向に長い長円形の概ね一定の断面形状を有しており、実質的に中空構造の柱本体部８と、柱本体部８の上に配置された中実構造の柱頭部９とを有している。橋脚２は、地盤Ｇ中に構築された基礎１０の上に鉄筋コンクリートにより構築される。

本明細書において、鉄筋コンクリートにより構築されるとは、鉄筋によりコンクリートが補強された一般的な意味の鉄筋コンクリート造だけでなく、ＰＣ鋼線やＰＣケーブル、鋼材、鋼繊維、炭素繊維、アラミド繊維、アラミド筋等が含まれたものも含む。また、コンクリートからなるとは、コンクリートのみからなることを意味するのではなく、構造体としてコンクリートを含むことを意味し、鉄筋コンクリート造や、ＰＣ鋼線やＰＣケーブルにより補強されたプレストレストコンクリート構造、鋼繊維や炭素繊維、アラミド繊維、アラミド筋等により補強された構造であってよい。

実質的に中空構造とは、柱本体部８が、中実構造の柱脚部８Ａと柱脚部８Ａの上に構築された中空構造の柱部８Ｂとにより構成されていることを意味する。本実施形態では、互いに分離して橋軸直角方向に１列に配置された４つの中空空間が柱部８Ｂに形成されている。言い換えれば、橋脚２の柱本体部８は、柱部８Ｂにおいて、外形輪郭をなす外周壁８Ｃと、外周壁８Ｃの内側に橋軸方向に延在するように一体に形成された３つの中間壁８Ｄとを有している。

他の実施形態では、柱本体部８の全体が中実構造とされてもよい。この場合、柱頭部９は、支承４を介して橋桁３を支持する橋脚２の上端部分を指す。また、他の実施形態では、柱頭部９が柱本体部８よりも大きな断面形状を有していてもよい。上記のように橋桁３が橋脚２に剛結合されている場合、橋桁３が張り出す橋脚２の上端部分（連続する橋桁３のうち、橋脚２上に配置された部分とも言える）が柱頭部９をなし、橋脚２の柱頭部９以下の部分が柱本体部８をなす。この場合にも、柱本体部８は実質的に中空構造であってもよく、中実構造であってもよい。

図３は、図１に示される基礎１０の橋脚構築前の状態を示す横断面図であり、図４はその平面図である。なお、橋脚２は想像線で示されている。図３及び図４に示されるように、基礎１０は、河川の中に構築される鋼管矢板井筒基礎であり、外周縁に環状に井筒状に配置された複数の鋼管矢板１１と、複数の鋼管矢板１１の内側に下から順に構築された敷砂１２、底盤コンクリート１３及び頂版コンクリート１４とを備えている。互いに隣接する鋼管矢板１１同士は、止水処理された継手１５（図４に一部のみを示す）によって互いに連結されており、複数の鋼管矢板１１によって閉環状の鋼管矢板井筒１６が形成されている。本実施形態では、鋼管矢板井筒１６は平面視において橋軸直角方向に長い長円形に形成されている。各鋼管矢板１１の内部における、頂版コンクリート１４や底盤コンクリート１３、敷砂１２に対応する部分には中詰コンクリート１７（図３）が構築されている。頂版コンクリート１４は、底面及び上面が、水面１８下の現況地盤線１９よりも低くなる位置に設けられる。

鋼管矢板井筒１６は、その内側にて頂版コンクリート１４上に橋脚２を構築する際の土留め壁として機能する。橋脚２の構築後、鋼管矢板井筒１６は、頂版コンクリート１４の上面近傍の高さで切断され、上部が撤去され、残された下部が図１及び図２に示される基礎１０の一部となる。鋼管矢板井筒１６が土留め壁として機能する間、鋼管矢板井筒１６には外側から土圧及び水圧が作用する。そのため、鋼管矢板井筒１６の内側には、Ｈ形鋼からなる支保工２０が設けられている。本実施形態では、高さの異なる位置に２段の支保工２０が設けられた状態で橋脚２が構築される。

支保工２０は、頂版コンクリート１４の構築のために鋼管矢板井筒１６の内側の掘削及び水抜きを行う際には、３段以上（例えば、５段）の段数をもって設けられる。頂版コンクリート１４の構築後、不要になった下側の段の支保工２０は撤去されており、橋脚２の構築時には、鋼管矢板井筒１６の内側に注水するまで撤去できない上側の２段の支保工２０が残されている。

各支保工２０は、鋼管矢板井筒１６の内側に設けられた環状長円形の腹起し２１と、腹起し２１の内側に架け渡され、橋軸方向に延在する複数（本実施形態では４本）の切梁２２と、複数の火打ち２３を有している。腹起し２１は、１対のフランジを内側及び外側に向けて配置され、各鋼管矢板１１との間に間詰め材が充填されることによって各鋼管矢板１１を内側から支持する。切梁２２は、１対のフランジを上下に向けて配置され、腹起し２１の変形を防止するべく腹起し２１の内周面に接合される。火打ち２３は、切梁２２の両端部の左右両側に、切梁２２及び腹起し２１に対して斜めに接合されている。切梁２２は、各段に４本設けられ、合計８本の切梁２２が橋脚２を構築する空間を通過している。

次に、橋脚２の構築方法について説明する。

本実施形態では、工期の短縮を図るため、予め帯鉄筋３２を埋め込むように形成したプレキャストコンクリート製の複数のパネル部材３０（３０Ａ、３０Ｂ）によって橋脚表面を形成する上記ＳＰＥＲ工法によって橋脚２を構築する。図５は、図１に示される橋脚２の施工割付を示す正面図であり、図６は、その平面図である。図５に示されるように、橋脚２は、パネル部材３０の内部へのコンクリートの打設を６回に分けて行う（６リフトに分けて行う）ように計画される。１リフトのコンクリートの打設高さは概ね５ｍ程度（例えば、５．４ｍ）に計画され、パネル部材３０の高さは、パネル部材３０を複数段積み重ねて１リフトの高さとなるように計画される。本実施形態では、３段のパネル部材３０の高さが１リフトの高さに相当する。

図６に示されるように、各段のパネル部材３０は、橋軸直角方向について、中空空間に対応する４箇所で５つに分割されるように計画される。両端に設けられる２つの橋脚端部は中間壁８Ｄを含んでおらず、中間部に設けられる３つの橋脚中間部は中間壁８Ｄを含んでいる。これらの分割位置は、平面視において切梁２２に整合している。言い換えれば、仮設である切梁２２の位置が、パネル部材３０の分割位置（中空空間の位置）に整合するように計画されている。本実施形態では、３つの橋脚中間部は互いに同一形状、同一寸法を有し、２つの橋脚端部は互いに同一形状、同一寸法を有している。

更に、トレーラーによる運搬可能な大きさの制限や、揚重設備の吊り上げ荷重の制限等により、各段のパネル部材３０は、橋軸方向について２つに分割されるように計画される。橋軸方向に分割された２つのパネル部材３０は回転対称をなしており、実質的に同一である。即ち、橋脚２の各段は、概ね１／４円の円弧形状をなす４つのコーナーパネル部材３０Ａと、Ｔ字形状をなす６つの中間パネル部材３０Ｂとの合計１０個のパネル部材３０によって構成される。

図７は、図６に示される橋脚端部の詳細平面図であり、図８は、図６に示される橋脚中間の詳細平面図である。図７及び図８に示されるように、橋脚２の内部（コンクリート内）には、鉛直に延在する複数の主鉄筋３１（３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ）と、水平に環状に配置される複数の帯鉄筋３２（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ）と、橋脚２の周方向に沿って所定の間隔をもって配置され、水平に延在する複数の中間帯鉄筋３３（３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ）とが配置されている。

具体的には、橋脚２の外周面に沿って複数の第１主鉄筋３１Ａが配置され、第１主鉄筋３１Ａの内側に複数の第２主鉄筋３１Ｂが配置され、橋脚２の内周面及び中間壁８Ｄ（図８）の外面に沿って複数の第３主鉄筋３１Ｃが配置されている。第１主鉄筋３１Ａの外周側には、鉛直方向に所定の間隔をもって配置された複数の第１帯鉄筋３２Ａが第１主鉄筋３１Ａを取り囲むように配置されている。第２主鉄筋３１Ｂの外周側には、鉛直方向に所定の間隔をもって配置された複数の第２帯鉄筋３２Ｂが第２主鉄筋３１Ｂを取り囲むように配置されている。第３主鉄筋３１Ｃの内周側には、鉛直方向に所定の間隔をもって配置された複数の第３帯鉄筋３２Ｃが第３主鉄筋３１Ｃにより取り囲まれるように配置されている。

橋脚２の中間壁８Ｄ（図８）が設けられた位置には、鉛直方向に所定の間隔をもって配置されて橋軸方向に延在する複数の第１中間帯鉄筋３３Ａが、前後の第１主鉄筋３１Ａに端部を係止させてこれらに架け渡されるように配置されている。橋脚２の中間壁８Ｄが設けられていない位置には、鉛直方向に所定の間隔をもって配置された複数の第２中間帯鉄筋３３Ｂが、橋脚２の周方向の所定の位置にて第１帯鉄筋３２Ａと第３帯鉄筋３２Ｃとに端部を係止させてこれらに架け渡されている。中間壁８Ｄ（図８）の内部には、鉛直方向に所定の間隔をもって配置されて橋軸直角方向に延在する複数の第３中間帯鉄筋３３Ｃが、橋軸方向の所定の位置にて左右の第１中間帯鉄筋３３Ａに端部を係止させてこれらに架け渡されている。

図７に示されるように、コーナーパネル部材３０Ａは、それぞれコンクリートからなる外側パネル３４、内側パネル３５、及び複数の連結パネル３６を有している。外側パネル３４は橋脚２の外周面を形成し、内側パネル３５は橋脚２の内周面を形成する。連結パネル３６は、外側パネル３４と内側パネル３５とを連結しており、外側パネル３４及び内側パネル３５と協働して、コーナーパネル部材３０Ａの内部に平面視において閉じられた閉空間３７を形成している。また、コーナーパネル部材３０Ａは、複数の帯鉄筋３２及び複数の中間帯鉄筋３３を組み立ててなる鉄筋篭３８が、一体に設けられたプレキャスト製品として製造されている。帯鉄筋３２は、機械継手３９を設けることができるように、近接する外側パネル３４又は内側パネル３５の周方向の端縁から周方向に突出している。

図８に示されるように、中間パネル部材３０Ｂは、それぞれコンクリートからなる外側パネル３４、２つの内側パネル３５、及び複数の連結パネル３６を有している。外側パネル３４は橋脚２の外周面を形成し、内側パネル３５は橋脚２の内周面及び中間壁８Ｄの外面を形成する。連結パネル３６は、外側パネル３４と内側パネル３５とを連結する、或いは２つの内側パネル３５を連結しており、外側パネル３４及び内側パネル３５と協働して、中間パネル部材３０Ｂの内部に平面視において閉じられた閉空間３７を形成している。また、中間パネル部材３０Ｂは、複数の帯鉄筋３２及び複数の中間帯鉄筋３３を組み立ててなる鉄筋篭３８が、一体に設けられたプレキャスト製品として製造されている。帯鉄筋３２及び第１中間帯鉄筋３３Ａは、機械継手３９を設けることができるように、近接する外側パネル３４又は内側パネル３５の周方向の端縁から周方向に突出している。

なお、主鉄筋３１は、頂版コンクリート１４から上方へ延出するように設けられており、適宜な位置にて継ぎ足されて上方へ延長されるものであり、鉄筋篭３８には含まれていない。主鉄筋３１は、パネル部材３０を吊り下ろして適切な位置に配置する前に所定の位置に予め配置されており、上記の配置となるようにパネル部材３０に下方から挿入される。本実施形態では、主鉄筋３１は、頂版コンクリート１４から１リフトの高さよりも若干長く突出しており、２リフトの高さに相当する長さの主鉄筋３１が順次継ぎ足され、柱頭部９に柱頭部９の下端から下方に突出するように設けられる接続用主鉄筋３１Ｄ（図１３参照）に接続される。

橋軸方向に互いに隣接するパネル部材３０の帯鉄筋３２同士は、機械継手３９によって互いに連結される。また、第１中間帯鉄筋３３Ａ同士は、短い中間帯鉄筋３３の両端に２つの機械継手３９を設けた中間帯鉄筋継手ユニット４２によって互いに連結される。機械継手３９及び中間帯鉄筋継手ユニット４２が配置される位置には、コンクリートパネル（３４、３５）は設けられておらず、本実施形態では、橋脚２の周縁部をなすコンクリートからなる継手パネル４０がコンクリートパネル間を塞ぐように設けられる。これにより、橋軸方向に互いに隣接するパネル部材３０間にも閉空間３７が形成される。他の実施形態では、継手パネル４０を設ける代わりに、型枠を組み付けてコンクリートパネル間を塞いでもよい。

図３及び図４に示されるように、４本×２段、合計８本の切梁２２は、橋脚２を構築する空間を通過するように設けられている。そこで、図６に示されるように、平面視において切梁２２が設けられた位置に隙間４１が形成されるようにパネル部材３０が配置される。ここで、隙間４１が形成されるように配置されるとは、互いに隣接するパネル部材３０の帯鉄筋３２同士が切梁２２の幅よりも大きな寸法をもって互いに離間することを意味する。図７及び図８に示されるように、橋軸直角方向に互いに隣接するパネル部材３０の帯鉄筋３２同士は、隙間４１に配置された、短い帯鉄筋３２の両端に２つの機械継手３９を設けた帯鉄筋継手ユニット４３を介して互いに連結される。

図９は、実施形態に係る橋脚構築方法の手順を示すフロー図である。図９に示されるように、橋脚２の構築は、次のようにして行われる。即ち、工場やヤードにおいて、上記構成を有するパネル部材３０を必要な数だけ製造、用意する（ステップＳＴ１）。その後、柱本体中間体４８（図１１参照）を構築する柱本体中間体構築工を行う（ステップＳＴ２）。

図１０は、図９に示される柱本体中間体構築工の手順を示すフロー図である。図１０に示されるように、柱本体中間体構築工では、積み上げるパネル部材３０の段数が、主鉄筋３１の組立が必要な所定リフト目（本実施形態では、第２、第４、第６リフト目）でなければ（ステップＳＴ１１：Ｎｏ）、１段分のパネル部材３０を、橋軸直角方向に隣接するもの同士の間に隙間４１が形成されるように所定の位置に並べる（ステップＳＴ１２）。１リフトの段数（本実施形態では、３段）になっていなければ（ステップＳＴ１３：Ｎｏ）、ステップＳＴ１２の作業を繰り返し、１リフトの段数である３段までパネル部材３０を積み重ねる。この際、橋軸方向に互いに隣接するパネル部材３０については、機械継手３９（図７）又は中間帯鉄筋継手ユニット４２（図８）によって鉄筋同士を連結した後、継手パネル４０を配置して鉄筋連結部を閉じて閉空間３７とする。

パネル部材３０が３段になった後に（ステップＳＴ１３：Ｙｅｓ）、パネル部材３０の内部の閉空間３７にコンクリートを打設する（ステップＳＴ１４）。柱本体部８の構築に必要な５リフトが完了していなければ（ステップＳＴ１５：Ｎｏ）、ステップＳＴ１１に戻る。ステップＳＴ１１で主鉄筋３１の組立が必要な所定リフト目である場合には（Ｙｅｓ）、主鉄筋３１を組み立て（ステップＳＴ１６）、ステップＳＴ１２以降の作業を続ける。ステップＳＴ１５で柱本体部８の構築に必要な５リフトが完了すると（Ｙｅｓ）、図１１に示されるように、隙間４１が上方へ延長された、柱本体部８の未完成状態である柱本体中間体４８が構築され、本工程が終了する。

図９に戻り、ステップＳＴ２の柱本体中間体構築工の後、柱頭部構築工を行う（ステップＳＴ３）。図１２は、図９に示される柱頭部構築工の手順を示すフロー図である。図１２に示されるように、柱頭部構築工では、１段分のパネル部材３０を柱本体中間体４８上の所定の位置に並べる（ステップＳＴ２１）。１リフトの段数（本実施形態では、３段）になっていなければ（ステップＳＴ２２：Ｎｏ）、ステップＳＴ２１の作業を繰り返し、１リフトの段数になった後に（ステップＳＴ２２：Ｙｅｓ）、中空空間を塞ぐ柱頭部９の底型枠を組み立てる（ステップＳＴ２３）。その後、互いに隣接するパネル部材３０の帯鉄筋３２同士を互いに連結し（ステップＳＴ２４）、接続用主鉄筋３１Ｄを含む各種鉄筋を組み立てる（ステップＳＴ２５）。更に、隙間４１を塞ぐように側型枠５０（図１３参照）を組み立て（ステップＳＴ２６）、コンクリートを打設して（ステップＳＴ２７）、図１３に示されるように柱頭部９を構築する。コンクリートの硬化後、柱頭部９の上に支承４（図２）を取り付け（ステップＳＴ２８）、本工程が終了する。

柱本体中間体構築工が完了すると、柱頭部９の上で橋桁３を架設する橋梁１の上部工を開始することができる。以降の工事は、上部工と並行して行われてよい。

図９に戻り、説明を続ける。ステップＳＴ３の柱頭部構築工の後、隙間下部間詰め工を行う（ステップＳＴ４）。図１４は、図９に示される隙間下部間詰め工の手順を示すフロー図である。図１４に示されるように、隙間下部間詰め工では、下段の切梁２２よりも低い空間において、互いに隣接するパネル部材３０の帯鉄筋３２同士を、帯鉄筋継手ユニット４３により互いに連結し（ステップＳＴ３１）、隙間４１の両側に配置されたパネル部材３０の内側パネル３５間及び外側パネル３４間を塞ぐように側型枠５０（図１５参照）を組み立てる（ステップＳＴ３２）。その後、側型枠５０によって閉じられた隙間４１にコンクリートを打設して隙間４１の下部を間詰めし（ステップＳＴ３３）、本工程が終了する。隙間下部間詰め工のコンクリートは、隙間４１における第１リフト目に相当する。

図１５は、隙間下部間詰め工が完了した状態の橋脚２の正面図である。図９に戻り、説明を続ける。ステップＳＴ４の隙間下部間詰め工の後、図１５に示されるように間詰めした隙間４１の下部の上端よりも低い高さまで鋼管矢板井筒１６内に注水し（ステップＳＴ５）、支保工２０を撤去する（ステップＳＴ６）。その後、隙間上部間詰め工を行う（ステップＳＴ７）。

図１６は、図９に示される隙間上部間詰め工の手順を示すフロー図である。図１６に示されるように、隙間上部間詰め工では、次のリフトが、主鉄筋３１の組立が必要な所定リフト目（本実施形態では、第２、第４リフト目）であるため（ステップＳＴ４１：Ｙｅｓ）、隙間４１における切梁２２が撤去された空間において、第２、第３リフト用の主鉄筋３１を組み立てる（ステップＳＴ４２）。次いで、互いに隣接するパネル部材３０の帯鉄筋３２同士を、帯鉄筋継手ユニット４３により互いに連結し（ステップＳＴ４３）、第２リフトの側型枠５０を組み立て（ステップＳＴ４４）、側型枠５０によって閉じられた隙間４１にコンクリートを打設する（ステップＳＴ４５）。第２〜第５の４リフトが完了していないので（ステップＳＴ４６：Ｎｏ）、上記ステップＳＴ４１以降を繰り返す。ステップＳＴ４１において、第４リフト目である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ４２にて主鉄筋３１を組み立てる際には、主鉄筋３１を上方に配置されている接続用主鉄筋３１Ｄの下端にも接続する。第５リフトのコンクリートを逆巻きで打設し（ステップＳＴ４５）、４リフトが完了すると（ステップＳＴ４６：Ｙｅｓ）、本工程が終了する。

図１７は、隙間上部間詰め工が完了した状態の橋脚２の正面図である。図９に戻り、更に説明を続ける。ステップＳＴ７の隙間上部間詰め工の後、鋼管矢板井筒１６内に土砂などの埋め戻し材を埋め戻し（ステップＳＴ８）、鋼管矢板１１を切断して上部を撤去する（ステップＳＴ９）。これにより、図１及び図２に示される橋脚２が完成する。

次に、このような手順で橋脚２を構築する本実施形態の橋脚構築方法の特徴点と、その効果を説明する。

図１０及び図１１に示されるように、本橋脚構築方法では、柱本体部８の輪郭に沿って且つ少なくとも周方向の１箇所に隙間４１を空けて、複数のパネル部材３０を並べるステップＳＴ１２と、外側パネル３４、内側パネル３５及び少なくとも２つの連結パネル３６によって閉じられた、隙間４１が設けられた部分以外の閉空間３７にコンクリートを打設するステップＳＴ１４とを、柱本体部８の高さになる（ステップＳＴ１５がＹｅｓとなる）まで繰り返し、隙間４１が上方へ延長された、柱本体部８の未完成状態である柱本体中間体４８を構築する（ステップＳＴ２）。続いて、図９及び図１３に示されるように、柱本体中間体４８の上に柱頭部９を構築する柱頭部構築工を行い（ステップＳＴ３）、その後、図１５及び図１７に示されるように、柱頭部９の下方にて柱本体中間体４８の隙間４１を間詰めして柱本体部８を完成させる（ステップＳＴ４及びステップＳＴ７）。

そのため、柱頭部９の上で行われる橋梁１の上部工を、ステップＳＴ３の柱頭部構築工の後、橋脚工事が完了する前に着工できる。より詳しく説明すると、４本、２段、合計８本の切梁２２は、図３及び図４に示されるように、橋脚２を構築する空間を通過するように設けられている。従って、従来は、下側の切梁２２よりも低い高さまで橋脚２の下部を構築し、構築した橋脚２の上端よりも低い高さまで鋼管矢板井筒１６内に注水し、或いは鋼管矢板井筒１６内の埋め戻しを行って支保工２０を撤去した後、橋脚２の構築を再開する手順で橋脚２を構築していた。そのため、柱頭部９が完成して橋脚工事が完了した後にしか、上部工を開始することができなかった。これに対し、本実施形態の橋脚構築方法では、柱本体部８を完成させる前に柱頭部９を構築する柱頭部構築工を行い（ステップＳＴ３）、柱本体部８を完成させるステップＳＴ４以降の工事がクリティカルではなくなり、上部工と並行して行えるため、橋梁工事の工期を短縮することができる。

柱本体部８を完成させる隙間下部間詰め工（ステップＳＴ４）及び隙間上部間詰め工（ステップＳＴ７）では、図６〜図８、図１４及び図１６に示されるように、隙間４１の両側に配置されたパネル部材３０の帯鉄筋３２同士を、帯鉄筋継手ユニット４３を介して互いに連結し（ステップＳＴ３１、ステップＳＴ４３）、隙間４１の両側に配置されたパネル部材３０の内側パネル３５間及び外側パネル３４間を塞ぐように、側型枠５０を組み立て（ステップＳＴ３２、ステップＳＴ４４）、側型枠５０によって閉じられた隙間４１にコンクリートを打設する（ステップＳＴ３３、ステップＳＴ４５）。そのため、柱本体部８を完成させるステップＳＴ７の前のステップＳＴ３にて柱頭部９を構築しても、帯鉄筋３２を周方向に連続させた上で柱本体部８を完成させることができる。

柱頭部９を構築する柱頭部構築工事（ステップＳＴ３）では、図１２及び図１３に示されるように、柱頭部９から下方に延出して隙間４１に配置される接続用主鉄筋３１Ｄを組み立てる（ステップＳＴ２５）。また、柱本体部８を完成させる隙間上部間詰め工（ステップＳＴ７）では、図１６に示されるように、主鉄筋３１を延長して接続用主鉄筋３１Ｄに接続する（ステップＳＴ４２）。そのため、柱本体部８を完成させるステップＳＴ７の前のステップＳＴ３にて柱頭部９を構築しても、主鉄筋３１を縦方向に連続させた上で柱本体部８を完成させることができる。

隙間下部間詰め工（ステップＳＴ４）では、図１４に示されるように、切梁２２よりも低い空間において、側型枠５０を組み立て（ステップＳＴ３２）、隙間４１にコンクリートを打設する（ステップＳＴ３３）。また、図９に示されるように、柱頭部９を構築する柱頭部構築工（ステップＳＴ３）よりも後に、切梁２２を撤去し（ステップＳＴ６）、隙間上部間詰め工（ステップＳＴ７）では、図１６に示されるように、切梁２２が撤去された空間において、側型枠５０を組み立て（ステップＳＴ４４）、隙間４１にコンクリートを打設して（ステップＳＴ４５）、柱本体部８を完成させる。このような手順を採ることにより、切梁２２が残っている状態で構築した柱本体中間体４８の上に柱頭部９を構築することが可能になり、切梁２２を撤去するステップＳＴ６がクリティカルでなくなる。これにより、橋梁工事の工期短縮が可能である。また、切梁２２を撤去しながら、隙間４１を段階的に間詰めして柱本体部８を完成させることができる。

図９に示されるように、隙間４１の下部を間詰めする隙間下部間詰め工（ステップＳＴ４）は、切梁２２が干渉しないことから、柱頭部９を構築する柱頭部構築工（ステップＳＴ３）の前に、例えば柱本体中間体４８を構築する柱本体中間体構築工（ステップＳＴ２）の際に一緒に行うこともできる。但し、そのようにすると、柱本体中間体４８を構築するのにより多くの時間がかかる。本実施形態では、隙間下部間詰め工（ステップＳＴ４）が、柱頭部構築工（ステップＳＴ３）の後に行われる。そのため、柱本体中間体４８を早急に構築してより早期に柱頭部構築工（ステップＳＴ３）を行うことができる。

また、ステップＳＴ６にて下側の切梁２２を撤去する前に、下側の切梁２２の下方にて橋脚２の周囲に注水し（ステップＳＴ５）、隙間下部間詰め工（ステップＳＴ４）の後に、橋脚２の周囲に土砂を埋め戻す（ステップＳＴ８）。このように、橋脚２周囲の鋼管矢板井筒１６内への注水や埋め戻しが、段階的に行われることから、ステップＳＴ６にて切梁２２を安全に撤去することができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、ステップＳＴ３２、ステップＳＴ４４において隙間４１を塞ぐために側型枠５０を組み立てているが、橋脚２の周縁部をなすコンクリートからなる継手パネル４０を組み立ててもよい。また、ステップＳＴ３の隙間下部間詰め工は、ステップＳＴ３の柱頭部構築工の前に行ってもよい。或いは、切梁２２よりも下方においては、パネル部材３０の周方向長さを長くして隙間４１を形成せず、橋軸方向に互いに隣接するパネル部材３０間と同様に継手パネル４０によってコンクリートパネル間を塞ぐようにしてもよい。更に、上記実施形態では、柱頭部構築工において、パネル部材３０を並べている（ステップＳＴ２１）が、パネル部材３０を用いずに型枠を組み立ててもよい。上記実施形態では、橋脚２の断面形状が長円形の概ね一定の形状とされているが、矩形や円形でもよく、上下方向の位置に応じて変化してもよい。この他、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、手順など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。

１ 橋梁
２ 橋脚
３ 橋桁
８ 柱本体部
９ 柱頭部
１０ 基礎（鋼管矢板井筒基礎）
２０ 支保工
２２ 切梁
３０ パネル部材
３０Ａ コーナーパネル部材
３０Ｂ 中間パネル部材
３１ 主鉄筋
３１Ｄ 接続用主鉄筋
３２ 帯鉄筋
３３ 中間帯鉄筋
３４ 外側パネル
３５ 内側パネル
３６ 連結パネル
３７ 閉空間
３８ 鉄筋篭
４１ 隙間
４３ 帯鉄筋継手ユニット（機械継手ユニット）
４８ 柱本体中間体
５０ 側型枠

Claims (6)

1. 柱本体部と前記柱本体部の上に配置される柱頭部とを有する橋脚の構築方法であって、
   外側パネル、内側パネル、及び前記外側パネルと前記内側パネルとを連結する連結部を有し、複数の帯鉄筋及び複数の中間帯鉄筋を含む鉄筋篭が一体化されたプレキャストコンクリートからなる複数のパネル部材を用意するステップと、
   前記柱本体部の輪郭に沿って且つ少なくとも周方向の１箇所に隙間を空けて、複数の前記パネル部材を並べるステップと、
   前記外側パネル、前記内側パネル及び少なくとも２つの前記連結部によって閉じられた、前記隙間が設けられた部分以外の閉空間にコンクリートを打設するステップと、
   前記パネル部材を並べるステップ及び前記閉空間にコンクリートを打設するステップを、前記柱本体部の高さになるまで繰り返し、前記隙間が上方へ延長された、前記柱本体部の未完成状態である柱本体中間体を構築するステップと、
   前記柱本体中間体の上に前記柱頭部を構築するステップと、
   前記柱頭部の下方にて前記柱本体中間体の前記隙間を間詰めして前記柱本体部を完成させるステップと
   を含むことを特徴とする橋脚構築方法。
2. 前記柱本体部を完成させるステップは、
   前記隙間の両側に配置された前記パネル部材の帯鉄筋を、機械継手ユニットを介して互いに連結するステップと、
   前記隙間の両側に配置された前記パネル部材の前記内側パネル間及び前記外側パネル間を塞ぐように、型枠又は前記柱本体部の周縁部をなすプレキャストコンクリート製の継手パネルを組み立てるステップと、
   前記型枠又は前記継手パネルによって閉じられた前記隙間にコンクリートを打設するステップと
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の橋脚構築方法。
3. 前記柱頭部を構築するステップは、前記柱頭部から下方に延出して前記隙間に配置される接続用主鉄筋を組み立てるステップを含み、
   前記柱本体部を完成させるステップは、主鉄筋を延長して前記接続用主鉄筋に接続するステップを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の橋脚構築方法。
4. 前記柱本体部が構築される部分に少なくとも１本の切梁が設けられ、且つ、前記隙間が各切梁に対して平面視において前記柱本体部を通過する周方向の２箇所に設けられており、
   前記柱頭部を構築するステップの後に、前記少なくとも１本の切梁を撤去するステップを更に含み、
   前記柱本体部を完成させるステップは、
   前記少なくとも１本の切梁よりも低い空間において、前記型枠又は前記継手パネルを組み立てるステップ及び前記隙間にコンクリートを打設するステップを行って前記隙間の下部を間詰めするステップと、
   前記少なくとも１本の切梁が撤去された空間において、前記型枠又は前記継手パネルを組み立てるステップ及び前記隙間にコンクリートを打設するステップを行って前記隙間の上部を間詰めするステップとを含むことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の橋脚構築方法。
5. 前記隙間の下部を間詰めするステップが、前記柱頭部を構築するステップの後に行われることを特徴とする請求項４に記載の橋脚構築方法。
6. 前記橋脚が鋼管矢板井筒基礎の上に構築され、
   前記切梁を撤去するステップの前に、前記切梁の下方にて前記橋脚の周囲に土砂を埋め戻す又は注水する第１埋め戻しステップと、
   前記隙間の下部を間詰めするステップの後に、前記橋脚の周囲に土砂を埋め戻す又は注水する第２埋め戻しステップとを更に含むことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の橋脚構築方法。

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