JP7350797B2 - 橋りょうの桁の扛上方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道橋や道路橋等の橋りょうの桁を扛上する方法に関する。

近年、豪雨による河川の大規模な氾濫が多発しており、河川に設置された鉄道橋等において、橋りょうの桁が流出する被害が生じている。

このような桁の流出被害を避けるためには、桁を高い位置に設けた橋りょうを新たに架設するか、既存の橋りょうの桁を扛上させる必要がある。従来、既存の桁を利用して橋りょうの桁の扛上を行う方法としては、橋脚の天端部分で桁のジャッキアップを行い、橋脚の天端に新たに支承部を構築する方法が実施されている。

また、例えば特許文献１には、橋脚の延伸とともに橋脚の補強を行う方法が開示されている。

特開２００９－２２８３０１号公報

しかしながら、橋脚の天端に新たに支承部を構築する場合、支承部を新たに作り替える工程に多大なコストや工期を要する。

また、桁を扛上させる場合、新たに構築された構造物に応じて耐震性や耐降雨性を補強する必要があるが、このとき、上記特許文献１に記載された補強方法のように、既存の橋脚の外周部にコンクリートを打設すると、橋脚の断面寸法が拡大し、河積阻害率を増大させてしまうという問題が生じる。したがって、桁を扛上させて新たな構造物を構築する場合、橋脚の断面寸法を変えずに新たな構造物に応じた補強を行うことが求められる。

さらに、橋脚の転倒等による橋りょうの崩壊防止のためには、橋脚の支持性能も向上させることが、より好ましい。ところが、杭やフーチングの増設等、従来行われてきた支持性能向上のための対策は、多大なコストや工期を要するという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な方法で橋りょうの桁を扛上させるとともに、河積阻害率を増大させることなく新たに構築された橋脚を補強することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、既存の橋りょうの桁を扛上させる方法であって、水面よりも上方の橋脚の中間部において、間隔をあけた上下２か所をそれぞれ水平方向に切断する切断工程と、前記切断工程により切断された上下２か所の切断面の間の外周部を削り取るはつり工程と、前記橋脚の天端から、少なくとも下側の前記切断面よりも下方まで補強材を打ち込む補強材打設工程と、前記はつり工程で形成された隙間にジャッキを設置し、上側の前記切断面よりも上部を持ち上げるジャッキアップ工程と、前記ジャッキアップ工程後、上下２か所の前記切断面の間を塞ぐ充填工程と、を有することを特徴としている。

前記切断工程において、上下２か所のうち、先に切断する方は断面の中心部を残して切断し、後で切断する方は断面全面を切断することが好ましい。また、前記はつり工程の後、上下の前記切断面の間に仮受材を設置することが好ましい。

また、本発明は、既存の橋りょうの桁を扛上させる方法であって、水面よりも上方の橋脚の中間部の１か所を水平方向に切断する切断工程と、前記橋脚の天端から、少なくとも前記切断工程により切断された切断面よりも下方まで補強材を打ち込む補強材打設工程と、前記切断面を跨いで前記橋脚の外周にジャッキを設置し、前記切断面の上部を持ち上げるジャッキアップ工程と、前記ジャッキアップ工程後、前記切断面の上部と下部との間に形成された隙間を塞ぐ充填工程と、を有することを特徴としている。

前記補強材は、前記橋脚の支持地盤内まで到達させることが好ましい。

本発明によれば、簡易な方法で、橋りょうの桁を扛上させることができる。しかも、橋脚の断面を拡大させずに、新たに構築された橋脚構造物を補強することができ、河積阻害率を増大させることがない。

本発明の実施の形態の一例である桁の扛上方法の手順を説明する図である。 補強材の配置例を示す平面図である。 本発明の実施の形態の異なる例である桁の扛上方法の手順を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態にかかる橋りょうの桁の扛上方法における手順の一例を説明する図であり、（ａ）～（ｆ）それぞれにおいて、上の図は正面図、下の図は、上の図の矢印方向から見た横断面図である。以下、図１を参照して、桁の扛上の手順について説明する。

〈切断工程〉
先ず、図１（ａ）に示すように、対象とする既設の橋脚１の、上下方向中間部の２か所を、それぞれ水平方向に切断する。２か所のうち先に切断する方は、断面の一部、例えば中心部を残して切断することが好ましい。残す部分は、後で切断する際の水平抵抗を確保できる程度の面積であればよい。後で切断する方は、全断面を切断する。図１の例では、上側の切断面１１は全断面を切断し、下側の切断面１２は中心部を残して切断するものとする。なお、切断時の水平抵抗を得る手段が他にあれば、２か所とも全断面を切断してもよい。高さ方向の切断位置は、水面１０よりも上方とし、作業用足場が設置しやすいことや、後述するジャッキの能力に応じて決められる。切断する２か所の切断面１１，１２の間隔ｄは、後述するジャッキ３が設置可能な寸法であればよい。

〈はつり工程〉
次に、２か所の切断面１１、１２の間の、外周から適宜範囲のコンクリートを、はつり用ハンマードリル等で削り取る。このとき、例えば、切断工程の一回目で切断せずに残した部分を除いて削ればよい（図１（ｂ））。

その後、はつり工程で削り取ってできた隙間１３に、上側の切断面１１よりも上部を支持するための仮受材２をはめ込む。仮受材２の材質は、例えば鋼材等とし、隙間１３内に適宜間隔で配置する。さらに、隙間１３内に、橋脚１の上部を扛上するためのジャッキ３を設置する（図１（ｃ））。なお、はつり工程後に残した部分のみで、隙間１３を確保した状態を十分に保持できる場合には、仮受材２は無くても構わない。

〈補強材打設工程〉
橋脚１の天端から、桁９の位置を避けて、少なくとも切断工程で切断された下側の切断面１２よりも下方に到達するまで、補強材４を打ち込む（図１（ｄ））。補強材４は、後述するジャッキアップの際に橋脚１の上下がずれるのを防ぐとともに、施工後に新たに構築された橋脚１を構造的に補強するものである。さらに、地盤に対し橋脚１の基礎１４を安定させることが好ましく、そのためには、補強材４は、図１（ｄ）に示すように橋脚１の天端から基礎１４を貫通し、硬質の支持層２０内において、補強材４の径の寸法以上の深さに到達するまで打ち込むことが好ましい。補強材４としては、例えば鋼管やマイクロパイル等が好適であり、Ｈ形鋼などの形鋼でも構わない。補強材４は、例えば一般的なコンクリートのコア抜き方法によってコア抜きをした後に打ち込まれ、長さ方向に適宜溶接して連結しながら打ち込めばよい。あるいは、鋼管杭を補強材４として用いてもよい。補強材４を所定位置まで打ち込んだ後、補強材４の外周とコア抜きした孔との隙間や、補強材４の断面内部の隙間は、モルタルで埋め固められる。

補強材４は、橋脚１自体の構造的補強および地盤に対する基礎の安定性向上を兼ねるものであり、これらの効果を得るための耐力および支持力が確保できる断面積および本数が決められる。また、補強材４の打設位置は、施工しやすさを考慮すると、桁９を避けた位置が望ましい。図２は、補強材４の配置例を示す橋脚の断面図であり、例えば図２（ａ）に示すように、中央の桁９の位置を避けて河川の上流側および下流側にそれぞれ複数本の補強材４を打設することができる。また、例えば図２（ｂ）に示すように上下線で桁９が分かれて配置されている場合、桁９の間に隙間があれば、中央にも打設することが好ましい。なお、補強材打設工程は、切断工程の直後、はつり工程の前に行ってもよい。

〈ジャッキアップ工程〉
はつり工程で形成された隙間１３に設置されたジャッキ３により、上側の切断面１１よりも上部を持ち上げるジャッキアップを行い、桁９を所定の高さまで扛上する。ジャッキアップした後、はつり工程後にはめ込んだ仮受材２を取り除き、広がった隙間１３の高さを維持するための仮受材５を、隙間１３の適宜位置にはめ込んでおく（図１（ｅ））。

〈充填工程〉
ジャッキ３を取り外し、上下の切断面１１、１２の間の隙間１３にコンクリート６を充填して塞ぐ（図１（ｆ））。ジャッキアップ工程後に配置した仮受材５は、そのまま埋め込めばよい。

複数の橋脚１について行う場合も、上記工程により、同時にジャッキアップすることで、橋りょう全体を一括して扛上させることができる。

以上のように、本実施形態によれば、計画水位よりも橋りょうの桁下空頭高が低い箇所や、近年の豪雨災害で計画水位の見直しが必要な箇所等において、既存の桁の流出防止対策として実施することができる。

しかも、本発明は、既存の支承部７をそのまま用いて桁９を扛上させることができるので、多大なコストや工期を要することがない。また、橋脚１の内部に補強材４を打ち込むことで、既存の橋脚１の断面を拡大させることなく、耐震強度を向上させることができる。さらに、補強材４を支持層２０内まで打ち込めば、橋脚１の支持性能も強化することができ、河川に設置された橋りょうにおいて、近年の豪雨による洪水が発生した場合にも、桁９の流出や橋脚１の転倒を防ぐことができる。

図３は、本発明の異なる実施形態にかかる橋りょうの桁の扛上方法における手順の例を説明する図であり、（ａ）～（ｄ）それぞれにおいて、上の図は正面図、下の図は、上の図の矢印方向から見た横断面図である。以下、図３に示す手順について説明する。

〈切断工程〉
先ず、図３（ａ）に示すように、対象とする既設の橋脚１の、上下方向中間部の１か所を、例えばワイヤソー等で水平方向に切断する。切断する位置は、図１の例と同様に、水面１０よりも上方とし、作業用足場が設置しやすいことや後述するジャッキの能力に応じて決められる。

〈補強材打設工程〉
次に、橋脚１の天端から、少なくとも切断工程で切断された切断面１５よりも下方に到達するまで、補強材４を打ち込む（図３（ｂ））。補強材４は、前述の実施形態と同様、図３（ｂ）に示すように橋脚１の天端から基礎１４を貫通し、硬質の支持層２０内に到達するまで打ち込むことが好ましい。補強材４の材質や形状、打ち込み方法も、前述の実施形態と同様である。

〈ジャッキアップ工程〉
本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、橋脚の外周側において、切断面１５の上下を跨いでジャッキ８を取り付ける。このジャッキ８により、橋脚１の切断面１５よりも上部を持ち上げるジャッキアップを行い、桁９を所定の高さまで扛上する（図３（ｃ））。そして、ジャッキアップした後、切断面１５の上部と下部との間に形成された隙間１３の高さを維持するための仮受材５を、隙間１３の適宜位置にはめ込んでおく。

〈充填工程〉
その後、ジャッキ８を取り外し、隙間１３にコンクリート６を充填して塞ぐ（図３（ｄ））。ジャッキアップ工程後に配置した仮受材５は、そのまま埋め込めばよい。

以上のように、本実施形態においても、前述の実施形態と同様、既存の支承部７をそのまま用いて桁９を扛上させることができる。また、橋脚１の内部に補強材４を打ち込むことで、既存の橋脚１の断面を拡大させることなく、耐震強度を向上させることができ、補強材４を支持層２０内まで打ち込めば、橋脚１の支持性能も強化することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、河川に設けられた橋脚を例として説明したが、本発明は河川の橋脚に限らず、あらゆる橋りょうの桁を扛上させる際に実施することができる。

本発明は、鉄道橋や道路橋の橋脚の桁流出対策として有用である。

１ 橋脚
２，５ 仮受材
３、８ ジャッキ
４ 補強材
９ 桁
１０ 水面
１１、１２、１５ 切断面
１３ 隙間
２０ 支持層

Claims (5)

1. 既存の橋りょうの桁を扛上させる方法であって、
   水面よりも上方の橋脚の中間部において、間隔をあけた上下２か所をそれぞれ水平方向に切断する切断工程と、
   前記切断工程により切断された上下２か所の切断面の間の外周部を削り取るはつり工程と、
   前記橋脚の天端から、少なくとも下側の前記切断面よりも下方まで補強材を打ち込む補強材打設工程と、
   前記はつり工程で形成された隙間にジャッキを設置し、上側の前記切断面よりも上部を持ち上げるジャッキアップ工程と、
   前記ジャッキアップ工程後、上下２か所の前記切断面の間を塞ぐ充填工程と、
   を有することを特徴とする、橋りょうの桁の扛上方法。
2. 前記切断工程において、上下２か所のうち、先に切断する方は断面の中心部を残して切断し、後で切断する方は断面全面を切断することを特徴とする、請求項１に記載の橋りょうの桁の扛上方法。
3. 前記はつり工程の後、上下の前記切断面の間に仮受材を設置することを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の橋りょうの桁の扛上方法。
4. 既存の橋りょうの桁を扛上させる方法であって、
   水面よりも上方の橋脚の中間部の１か所を水平方向に切断する切断工程と、
   前記橋脚の天端から、少なくとも前記切断工程により切断された切断面よりも下方まで補強材を打ち込む補強材打設工程と、
   前記切断面を跨いで前記橋脚の外周にジャッキを設置し、前記切断面の上部を持ち上げるジャッキアップ工程と、
   前記ジャッキアップ工程後、前記切断面の上部と下部との間に形成された隙間を塞ぐ充填工程と、
   を有することを特徴とする、橋りょうの桁の扛上方法。
5. 前記補強材は、前記橋脚の支持層の内部まで到達させることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の橋りょうの桁の扛上方法。

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