JP7405786B2 - Bed protection work - Google Patents
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Description
本発明は、橋脚を保護し洗掘を防止する護床工に関する。 The present invention relates to bed protection work that protects bridge piers and prevents scouring.
河川に設置された鉄道橋や道路橋等の橋脚において、河川の水流による洗掘を防止するために、橋脚の周囲の河床部に護床工が設置されている。殊に近年は豪雨の規模が拡大しており、洪水による激流から洗掘を防止することが求められている。 BACKGROUND OF THE INVENTION At piers of railway bridges, road bridges, etc. installed on rivers, bed protection works are installed in the river bed around the piers to prevent scouring by river water flow. Especially in recent years, the scale of heavy rains has increased, and there is a need to prevent scouring from torrents caused by floods.
従来、河川に設置された橋脚の洗掘防止対策として、例えば特許文献1等に開示されているように、橋脚の周囲の河床部にコンクリートブロックを敷き詰めた護床工が広く施工されている。
BACKGROUND ART Conventionally, as a measure to prevent scouring of bridge piers installed in a river, a bed protection work in which concrete blocks are spread over the river bed around the bridge piers has been widely constructed, as disclosed in, for example,
しかしながら、コンクリートブロックは重量が大きく、殊に山間部の鉄道橋など、狭隘な場所に設置する場合には、設置場所までの運搬や設置作業が困難であったり、大がかりな作業となり大きな負担が生じるという問題点がある。 However, concrete blocks are heavy and, especially when installed in a narrow space such as a railway bridge in a mountainous area, transporting them to the installation site and installing them may be difficult or require large-scale work, resulting in a heavy burden. There is a problem.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、橋脚の河床部の洗掘を効果的に防止することができ、且つ、設置現場までの運搬や設置作業が簡易な護床工を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a bed protection work that can effectively prevent scouring of the river bed of a bridge pier and that is easy to transport to the installation site and install. The purpose is to
上記問題を解決するため、本発明は、河川に設けられた橋脚の周囲に設置され、洗掘を防止する護床工であって、前記河川の幅方向および水流方向に連結された鋼矢板で形成され、連結された前記鋼矢板の上端部にコンクリート板が取り付けられていることを特徴としている。
In order to solve the above problem, the present invention is a bed protection work installed around a bridge pier installed in a river to prevent scouring, which comprises steel sheet piles connected in the width direction and water flow direction of the river. It is characterized in that a concrete plate is attached to the upper end of the formed and connected steel sheet piles .
連結された前記鋼矢板のうち、隣接しない一部の鋼矢板の上端がそれ以外の鋼矢板の上端よりも高い位置に打設されており、前記コンクリート板は、下面に窪みが設けられ、前記窪みに前記一部の鋼矢板の上端がはめ込まれてもよい。 Among the connected steel sheet piles, the upper ends of some non-adjacent steel sheet piles are placed at a higher position than the upper ends of the other steel sheet piles, and the concrete plate is provided with a depression on the lower surface, The upper ends of some of the steel sheet piles may be fitted into the depressions.
連結された前記鋼矢板が、前記橋脚に対して前記河川の上流側と下流側とに打設されてもよい。 The connected steel sheet piles may be installed on the upstream side and downstream side of the river with respect to the bridge pier.
また、前記河川の幅方向の前記橋脚の寸法をD(mm)としたとき、河川の水流による最大洗掘深さZs(mm)、前記橋脚の洗掘に影響する水流の範囲を前記橋脚からの最大距離で表す洗掘範囲L(mm)は、それぞれ
Zs=1.45D
L=Zs/tanθ,θ=30°
で求められ、前記鋼矢板は、前記洗掘範囲内に、前記最大洗掘深さまで設置されていることが好ましい。
Further, when the dimension of the pier in the width direction of the river is D (mm), the maximum scouring depth Zs (mm) by the river water flow, and the range of water flow that affects the scouring of the pier from the pier. The scour range L (mm) expressed as the maximum distance is Zs=1.45D, respectively.
L=Zs/tanθ, θ=30°
It is preferable that the steel sheet pile is installed within the scour range up to the maximum scour depth.
本発明によれば、橋脚の河床部の洗掘を効果的に防止することができるとともに、運搬や設置が簡易な護床工を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to effectively prevent scouring of the riverbed portion of a bridge pier, and to provide a bed protection work that is easy to transport and install.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that in this specification and the drawings, elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals and redundant explanation will be omitted.
図1および図2は、本発明の実施形態の一例を示し、図1は上方から見た図、図2は側方から見た図である。 1 and 2 show an example of an embodiment of the present invention, with FIG. 1 being a view seen from above and FIG. 2 being a view seen from the side.
本発明の実施形態にかかる護床工1は、鋼矢板11を連結して構成され、河川に設置された鉄道橋や道路橋等の橋脚2の直接基礎21の周囲、殊に河川の上流側および下流側等、水流が洗掘に影響することが想定される位置に設置される。直接基礎21が構築されている場所は、通常、河床3から基盤面4までがあまり深くなく、また堅固な基盤面4は洗掘されにくい。そのため、護床工1は、河床3から基盤面4までの深さに設ければよいので、護床工1を形成する鋼矢板は、それほど長尺のものは必要がなく、数m程度の長さとされる。
The bed protection work 1 according to the embodiment of the present invention is constructed by connecting
本実施形態では、護床工1は、図1に示すように、鋼矢板11を、河川の幅方向Xおよび水流方向Yの二方向に、格子状に連結して形成される。このように鋼矢板11を水流方向Yにも連結して設けることにより、河川の水流に抵抗できる剛性を確保できる。なお、水流に抵抗する剛性を得ることができれば、連結構造は格子状に限らず、例えばハニカム状に連結してもよい。
In this embodiment, the
護床工1は、上記のように鋼矢板11を格子状に連結して打設するだけでもよいが、鋼矢板11の上端部に、適宜厚さのコンクリート板12を取り付けてもよい。これにより、鋼矢板11同士の隙間を埋め、隙間から洗掘されるのを防止することができ、さらに水流による鋼矢板11の流出を防ぐことができる。コンクリート板12は、例えば、下面側に鋼矢板11をはめ込むための窪みまたは溝を設けておくことで、鋼矢板11の上端部に載置した際に、窪みまたは溝に鋼矢板11の上端部がはめ込まれ、鋼矢板11と一体化させることができる。なお、鋼矢板11の上端部に取り付ける部材としては、コンクリートが好適であるが、水よりも比重が大きく、水流に対して十分な抵抗力を発揮できるものであれば、コンクリート以外の材質でもよい。
The
以上のように形成された護床工1は、橋脚2に対して河川の上流側に設けられ、下流側にも設けることが好ましい。河川の水流に対して平行方向となる橋脚の側方には、設けた方が洗掘防止効果は高くなるが、無くても構わない。
It is preferable that the
図3~図5は、河川の水流が洗掘に影響すると考えられる範囲を示す図である。図3は平面図、図4は側面図、図5は正面図であり、河川の水流方向は図3および図4に示す通りである。河川の幅方向すなわち水流に対して垂直方向となる橋脚2の幅をD(mm)、河床からの最大洗掘深さをZs(mm)、洗掘範囲(橋脚2の洗掘に影響する水流の範囲の、橋脚2の側面からの最大距離)をL(mm)としたとき、
Zs=1.45D
L=Zs/tanθ,一般にθ=30°
と想定することができる。したがって、護床工1は、最大洗掘深さZsまでの深さ、且つ、洗掘範囲Lまでの範囲に設けることが好ましい。
FIGS. 3 to 5 are diagrams showing the range where river water flow is thought to affect scouring. 3 is a plan view, FIG. 4 is a side view, and FIG. 5 is a front view, and the water flow direction of the river is as shown in FIGS. 3 and 4. The width of the
Zs=1.45D
L=Zs/tanθ, generally θ=30°
It can be assumed that Therefore, it is preferable that the
図6は、上記計算によって求めた洗掘範囲Lに基づく護床工1の設置例を示す平面図であり、図7は最大洗掘深さZsに基づく護床工1の設置例を示す側面図である。本実施形態では、護床工1は、洗掘範囲Lのうち、橋脚2に対して河川の水流の上流側および下流側に、それぞれ鋼矢板11を格子状に連結して設けられている。橋脚2の側方については、護床工1を設けた方が洗掘防止効果が向上するが、無くても構わない。
FIG. 6 is a plan view showing an installation example of the
なお、橋脚2のスパンと橋脚2の径との関係にもよるが、各橋脚2の周囲に設ける護床工1同士は、連続してもよいし、橋脚2毎に護床工1が分離していてもよい。護床工1を橋脚2同士の間に連続して形成した場合には、構造上は強固な構造物となるが、洗掘防止の観点からは、洗掘範囲Lの範囲外には護床工1を設けなくてもよい。
Note that depending on the relationship between the span of the
以下、本発明の実施形態にかかる護床工1の施工手順の例について説明する。
Hereinafter, an example of the construction procedure of the
対象とする橋脚2の最大洗掘深さZsまで打設可能な長さの鋼矢板11を施工場所まで運搬し、橋脚2の周囲の洗掘範囲に打設する。鋼矢板11の打設は、通常鋼矢板を地中へ圧入する際に用いられる一般の杭圧入機等によって行えばよい。鋼矢板11は、洗掘範囲内において、河川の幅方向および水流方向に格子状に連結して打設する。鋼矢板11同士の連結は、通常の鋼矢板の連結方法と同様、セクション部で連結すればよい。
A
そして、連結された鋼矢板11の上端部に、コンクリート板12を取り付ける。コンクリート板12は、平面部の面積が、連結された複数の鋼矢板11の適宜範囲を覆うサイズであり、下面側に、例えば図8(a)に示すように、1体の鋼矢板11の断面の外周よりも少し大きい窪み13を設けておく。一方、打設される鋼矢板11のうち、上端部をコンクリート板12の窪み13にはめ込む鋼矢板11aを、コンクリート板12の面積に応じて、隣接しないように適宜間隔で選択し、選択された鋼矢板11aは、他の鋼矢板11よりも、上端の位置がコンクリート板12の窪み13の深さと略同程度、例えば30cm程度高くなるように打設する。そして、上端が高く打設された鋼矢板11aの上端部の位置と、コンクリート板12の窪み13の位置とを合わせてコンクリート板12を載置し、図8(b)に示すように、コンクリート板12を鋼矢板11aの上端部にはめ込む。これにより、鋼矢板11同士を連結したままで、打設後の全ての鋼矢板11の上端部にコンクリート板12を取り付けることができる。
Then, a
本発明は、橋脚2自体の構造を補強するものではなく、洗掘防止のために設置するものである。したがって、鋼矢板11を橋脚2に連結する必要はなく、上記のように、橋脚2の周囲に鋼矢板11を打設するだけで施工できる。
The present invention is not intended to reinforce the structure of the
以上のように、例えば洪水の被害が想定される場所の橋脚2において、渇水期に鋼矢板11を河床部に打設して護床工1を施工しておくことで、橋脚2の基礎部分の洗掘防止を図り、洪水時の橋脚2の転倒等の被害を防ぐことができる。本実施形態では、鋼矢板11を河川の水流に対して垂直方向および平行方向に配置して格子状に連結することで、流水に対する抵抗力が向上し、十分な洗掘防止効果を発揮することができる。
As described above, for example, at a
しかも、従来のコンクリートブロック製の護床工に比べて軽量な鋼矢板11を用いることで、狭隘な山間部等に施工する場合でも、運搬や施工が簡易になり、作業性が向上する。さらに、鋼矢板11の上端部にコンクリート板12をはめ込めば、鋼矢板11同士の隙間からの洗掘を防ぐとともに、軽量な鋼矢板11が洪水時等に流されるのを防止することができる。
Moreover, by using the
なお、護床工1は、通常、水中に設置された橋脚2に対して施工されるが、洪水時に水流の発生が想定される橋台の周囲に設置してもよい。
Note that the
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。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such examples. It is clear that those skilled in the art can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and these naturally fall within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs to
本発明は、鉄道橋や道路橋の橋脚の洗掘防止対策として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a measure to prevent scouring of piers of railway bridges and road bridges.
1 護床工
2 橋脚
3 河床
4 基盤面
11 鋼矢板
12 コンクリート板
13 窪み
1
Claims (4)
前記河川の幅方向および水流方向に連結された鋼矢板で形成され、
連結された前記鋼矢板の上端部にコンクリート板が取り付けられていることを特徴とする、護床工。 A bed protection work installed around bridge piers installed in a river to prevent scouring.
Formed by steel sheet piles connected in the width direction and water flow direction of the river ,
A bed protection work, characterized in that a concrete plate is attached to the upper end of the connected steel sheet piles .
前記コンクリート板は、下面に窪みが設けられ、
前記窪みに前記一部の鋼矢板の上端がはめ込まれていることを特徴とする、請求項1に記載の護床工。 Among the connected steel sheet piles, the upper ends of some non-adjacent steel sheet piles are driven at a higher position than the upper ends of other steel sheet piles,
The concrete plate is provided with a depression on the lower surface,
The bed protection work according to claim 1 , wherein the upper end of the part of the steel sheet pile is fitted into the recess.
Zs=1.45D
L=Zs/tanθ,θ=30°
で求められ、
前記鋼矢板は、前記洗掘範囲内に、前記最大洗掘深さまで設置されていることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の護床工。
When the dimension of the pier in the width direction of the river is D (mm), the maximum scouring depth by the river water flow Zs (mm), and the range of water flow that affects the scouring of the pier is the maximum from the pier. The scour range L (mm) expressed in distance is Zs = 1.45D, respectively.
L=Zs/tanθ, θ=30°
is required,
The bed protection work according to any one of claims 1 to 3 , wherein the steel sheet pile is installed within the scour range up to the maximum scour depth.
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宇多高明,ほか2名,治水上から見た橋脚問題に関する検討,土木研究所資料,第3225号,日本,建設省土木研究所河川部河川研究室,1993年11月 |
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