WO2011052184A1 - 道路等の人工地盤及びその構築方法 - Google Patents

道路等の人工地盤及びその構築方法 Download PDF

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WO2011052184A1
WO2011052184A1 PCT/JP2010/006311 JP2010006311W WO2011052184A1 WO 2011052184 A1 WO2011052184 A1 WO 2011052184A1 JP 2010006311 W JP2010006311 W JP 2010006311W WO 2011052184 A1 WO2011052184 A1 WO 2011052184A1
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WO
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pile
steel pipe
joint
pipe pile
block
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/006311
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
謙治 石原
恭太郎 神田
啓介 塩田
琢哉 村上
Original Assignee
Ｊｆｅシビル株式会社
Ｊｆｅスチール株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｊｆｅシビル株式会社, Ｊｆｅスチール株式会社 filed Critical Ｊｆｅシビル株式会社
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/02—Piers; Abutments ; Protecting same against drifting ice

Definitions

  • the present invention relates to an artificial ground of a road, a parking lot, a park, etc. (hereinafter referred to as a road) and a construction method thereof, and more specifically, for example, in road construction such as a mountainous area, the slope and width necessary for the road are determined.
  • the present invention relates to an artificial ground such as a road that can be secured regardless of the terrain and a construction method thereof.
  • the slope and width of the road are determined according to the road plan alignment, and if there is a slope, the road ground is constructed by cutting or embankment. .
  • the height of the embankment is high on a steep slope, which is uneconomical.
  • the slope of the road construction site becomes unstable, and there is a risk of falling rocks or landslides due to changes over time.
  • it is necessary to secure the traffic on the existing road during construction there is a problem that the construction by the conventional method is difficult.
  • a steel pipe pile placed on the ground and a plate with a larger diameter than the steel pipe pile are joined to the top of the pipe with the same outer diameter as this steel pipe pile, and welded to the pile head of the steel pipe pile
  • the girder girder where the pile head block to be joined and a plurality of steel pipes with the same outer diameter as the steel pipe pile are joined by connecting members, and the legs are placed on and coupled to the pile head block.
  • an artificial ground for roads is constructed by connecting girders that mutually connect (see, for example, Patent Document 1).
  • a joint between the foundation pile and the beam is constructed by covering the head of the foundation pile with a socket member consisting of a connecting member and filling the concrete between the foundation pile and the steel pipe of the socket member.
  • JP 2000-282403 A (page 2-3, FIG. 1 and FIG. 4) JP 2000-257006 A (page 3-4, FIGS. 5 to 7)
  • Patent Document 1 since it is easy to correct construction errors of steel pipe piles, it can be applied to roads with complex alignment, and cost reduction and construction period reduction can be realized. Therefore, it is necessary to weld and join the steel pipe pile, and a welding engineer with a high level of skill is required to ensure welding quality.
  • Patent Document 2 it is possible to save the scaffolding and support work, and to simplify the construction and shorten the construction period.
  • the construction error of the foundation pile is moved in the horizontal direction.
  • the correction it is very difficult to finely adjust the heavy socket member by moving it in the horizontal direction.
  • the relative position between the foundation pile and the steel pipe may change when mortar is filled between the foundation pile and the steel pipe of the socket member. Furthermore, if this change in relative position occurs within 24 hours after mortar filling, the strength of the mortar may be reduced.
  • the socket member placed on the pile head of the foundation pile is held on the foundation pile only by the diaphragm provided at the upper end of the steel pipe of the socket, so the strength is low, and the socket member before mortar or concrete filling If a large load (for example, placing a crane truck) is applied on the steel beam, the socket member may be destroyed.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems. It is easy to adjust the misalignment of the steel pipe pile by the rating block provided on the upper part of the steel pipe pile, and the mortar is provided between the steel pipe pile and the rating block. Alternatively, it is an object of the present invention to provide an artificial ground such as a road and a construction method thereof that do not cause relative movement when filling concrete, and that do not require welding work in the field and are easy to construct.
  • An artificial ground such as a road includes a steel pipe pile placed on the ground, an outer diameter larger than the outer diameter of the steel pipe pile, and an adjustment means in the horizontal direction of the peripheral wall.
  • An outer pipe provided with a provisional receiving portion, and a grading block made of a joint member attached to the upper outer periphery of the outer pipe, and fitting the grading block to the upper part of the steel pipe pile.
  • the temporary support portion is brought into contact with the pile head of the steel pipe pile, the horizontal position of the grading block is adjusted by the adjusting means, and the grading block is temporarily fixed to the steel pipe pile by the adjusting means.
  • mortar or concrete is filled between the steel pipe pile and the outer pipe of the rating block, and a girder member is joined to the joint member of the rating block to be connected to each other.
  • an opening is formed between the central portion and the adjacent portion of the temporary receiving portion provided in the upper portion of the outer pipe of the rating block, and the outside A plurality of receiving plates fixed to the inner wall of the tube, and a reinforcing plate fixed to the upper surface of the receiving plate and the inner wall of the outer tube.
  • the outer diameter is larger than the outer diameter of the steel pipe pile and provided with adjusting means in the horizontal direction of the peripheral wall and provided with a joint portion.
  • An outer pipe, a support member is attached to a predetermined position in the vertical direction of the steel pipe pile, the outer pipe is fitted to the steel pipe pile and supported by the support member, and the adjustment means It is centered and temporarily fixed to the steel pipe pile, and mortar or concrete is filled between the steel pipe pile and the outer pipe.
  • the outer diameter is larger than the lower pile and the upper pile to be piled up, and the adjusting means is provided in the horizontal direction above and below the peripheral wall.
  • It has a joint pipe provided with a provisional receiving part in the substantially central part, and the lower part of the joint pipe is fitted to the upper part of the lower pile and the provisional receiving part is brought into contact with the pile head of the lower pile,
  • the horizontal position of the joint pipe is adjusted by the adjusting means, the joint pipe is temporarily fixed to the lower pile by the adjusting means, the upper pile is inserted into the upper portion of the joint pipe, and the tip thereof is Abutting on the temporary receiving portion, adjusting the horizontal position of the upper pile by the adjusting means, and temporarily fixing the upper pile to the joint pipe by the adjusting means, the lower pile, the upper pile and the joint pipe,
  • the joint pile formed by filling mortar or concrete in the temporary support part was used as a steel pipe pile.
  • a joint portion is provided on the peripheral wall of the joint pipe.
  • the construction method of artificial ground such as road includes a joint member of a grading block attached to a steel pipe pile placed on the ground by any of the above, and a girder member joined to the joint member A floor slab is installed on top.
  • the construction method of artificial ground such as a road includes a step of placing a steel pipe pile on the ground, and fitting a grading block to the head of the steel pipe pile, A step of temporarily fixing the steel pipe pile after centering, a step of filling mortar or concrete between the steel pipe pile and the rating block, and joining a girder member to the rating block of the adjacent steel pipe pile And a step of laying a lining plate on the girder member and placing a crane on the lining plate, and performing a part of each step using the crane, When the construction within a predetermined range is completed, the method includes a step of removing the crane and the lining plate and a step of constructing a floor slab on the beam member.
  • the adjustment of the misalignment of the steel pipe pile due to construction errors is easy and reliable, and there is no risk of relative movement of both when filling mortar or concrete between the steel pipe pile and the rating block. It is possible to obtain an artificial ground such as a road and a construction method thereof that do not require welding work in the upper construction site and are easy to construct.
  • FIG. 2 is an exploded view of FIG. 1 and a plan view of a rating block.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 6. It is explanatory drawing of the other example of FIG. It is explanatory drawing of an example of the construction procedure of the artificial ground following FIG.
  • FIG. It is explanatory drawing of an example of the construction procedure of the artificial ground following FIG. It is explanatory drawing which shows the other example of the construction procedure of artificial ground. It is explanatory drawing which shows the completion state of the road by the artificial ground of Embodiment 1.
  • FIG. It is explanatory drawing of the construction method of artificial grounds, such as a road, concerning Embodiment 2 of this invention. It is explanatory drawing of the construction method following FIG. It is explanatory drawing which shows the state which attached the outer pipe
  • FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a state in which a rating block is attached to a steel pipe pile for constructing artificial ground such as a road according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded view and a case of FIG. It is a top view of a point block.
  • 1 is a steel pipe pile which is a foundation pile, and a plurality of ring-shaped shear keys 2 are welded to the outer wall near the pile head at a predetermined pitch in a vertical direction in a factory or the like.
  • the figure shows a case where four sheer keys 2 are provided.
  • it may be two or more.
  • the artificial ground used for widening the roads in mountainous areas and the pile spacing is about 6m, if you consider all possible load combinations such as always, during construction, during earthquakes, etc. Note that sheer key 2 is sufficient for three steps.
  • a grading block comprising an outer pipe 11 having an outer diameter D s larger than the outer diameter D p of the steel pipe pile 1 (for example, D p +200 to 300 mm), and a joint member 20 provided on the outer periphery of the upper pipe 11.
  • a plurality of ring-shaped shear keys 2 having the same outer diameter as the shear keys 2 of the steel pipe pile 1 are welded to the inner wall of the outer pipe 11 at substantially the same pitch.
  • the outer diameter D s of the outer tube 11 was 800 mm
  • the plate thickness t was 16 mm
  • the length of a filling portion L of mortar or concrete described later was 1100 mm.
  • the surface state of the steel pipe pile outer side and outer pipe inner side which contacts mortar or concrete is not ask
  • the direct stress generated in the piles protruding from the ground is that the bending component is superior to the axial force component, and the resistance mechanism of the double pipe structure against the bending is the so-called mortar or concrete that supports the steel pipe Considering that the influence of bending support is dominant and that the quantitative evaluation of the effect of the surface condition of the steel material on the proof stress is difficult in practice, the effect of adhesion between the mortar or concrete and the steel surface during design is considered. If the required number of sheer keys is determined on the assumption that no consideration is given, the degree of the surface condition of the steel material is not particularly limited.
  • the receiving plate 14 and the reinforcing plate 15 are collectively referred to as a temporary receiving portion 13.
  • a bolt insertion hole 16 is an insertion hole (hereinafter referred to as a bolt insertion hole) of temporary fixing bolts 18 provided at approximately 90 ° intervals in the horizontal direction of the upper part of the outer tube 11 (below the temporary receiving part 13) and the lower part, respectively.
  • a nut 17 is welded to the inner wall surface side.
  • the bolt insertion holes 16 may be provided at three places at substantially equal intervals in the horizontal direction.
  • the size of the bolt / nut is M36
  • the temporary fixing bolt 18 is a full screw bolt
  • the length under the neck is 250 mm so as to correspond to the maximum misalignment of 100 mm.
  • the joint portions 21a, 21b, 21c, 21d (hereinafter simply referred to as 21) composed of the upper and lower flanges 22a, 22b and the web 23 are spaced at approximately 90 ° intervals.
  • the bolt insertion hole 16 provided in the outer tube 11 is provided at a position where it does not interfere with the web 23 of the joint portion 21.
  • 25 is a grouting seal that is detachably attached to the steel pipe pile 1 at the lower end of the outer pipe 11 and closes a gap formed between the outer peripheral surface of the steel pipe pile 1 and the inner peripheral face of the outer pipe 11.
  • the steel pipe pile 1 is driven at a predetermined position on the ground G at the site (in this case, the method of placing the steel pipe pile 1 is not limited).
  • the pile head is cut so that the pile head elevation of the steel pipe pile 1 becomes the value assumed in the design.
  • the rating block 10 is lifted with a crane, and the outer pipe 11 is fitted to the upper part of the steel pipe pile 1 placed on the ground G.
  • the temporary receiving portion 13 of the outer pipe 11 is brought into contact with the pile head of the steel pipe pile 1.
  • the rating block 10 is supported by the steel pipe pile 1, and the position of the rating block 10 in the vertical direction is fixed.
  • an average gap of about 100 mm is formed on one side between the outer peripheral surface of the steel pipe pile 1 and the inner peripheral surface of the outer tube 11.
  • the steel pipe pile 1 placed on the ground G is generally a core whose center O 1 position is about ⁇ 100 mm at maximum in the horizontal direction with respect to the design value (center O) due to construction errors. Deviation may occur, and therefore, the main girder and the horizontal girder may not be installed at predetermined positions.
  • a temporary fixing bolt 18 is inserted into each bolt insertion hole 16 provided in the outer tube 11 and screwed into a nut 17, and the tip portion thereof is a steel pipe pile. 1 is brought into contact with each other to adjust the screwing amount, and the rating block 10 is moved in the horizontal direction so that its center O is aligned with the design center.
  • the grading block 10 is adjusted along the horizontal direction (centering) by the temporary fixing bolts 18, held along the vertical direction of the steel pipe pile 1, and temporarily fixed to the steel pipe pile 1.
  • the temporary fixing bolt 18 is screwed into the nut 17 and the outer wall of the steel pipe pile 1 is pressed to adjust the position and temporarily fix the grading block 10, there is a possibility that the steel pipe pile 1 may be damaged.
  • the steel pipe pile 1 may be thickened in advance, or as shown in FIG. 8, a reinforcing band 19 made of a steel material may be provided at a position where the temporary fixing bolt 18 of the steel pipe pile 1 hits.
  • a grout seal 25 is attached to the steel pipe pile 1 at the lower end portion of the grading block 10 and the steel pipe.
  • the gap between the pile 1 and the outer tube 11 is sealed, and caulking is applied to each bolt insertion hole 16.
  • the hose 30 is inserted between the steel pipe pile 1 and the outer pipe 11 from the opening h formed between the temporary receiving parts 13 of the rating block 10, and between them.
  • the mortar or concrete 31 is filled until the top of the pile head of the steel pipe pile 1 is reached, and the hose 30 is taken out after filling. At this time, the filling state of the mortar or concrete 31 can be visually confirmed from the opening h of the provisional receiving portion 13.
  • the some shear key 2 and 12 are each provided in the outer peripheral wall of the steel pipe pile 1, and the inner peripheral wall of the outer pipe 11, the filled mortar or concrete 31 adheres firmly.
  • the hose 30 is inserted and the mortar or concrete 31 is filled, but a hole may be provided on the lower side of the connecting member and the mortar or concrete 31 may be press-fitted therefrom.
  • a special hole is provided in a part of the bolt insertion hole 16, a part of the grout seal 25, or the outer tube 11. Even in this case, the filling state can be visually confirmed from the opening h.
  • the grading block 10 is temporarily fixed to the steel pipe pile 1 by a plurality of temporary fixing bolts 18 provided in two upper and lower stages. There is no displacement in the direction. After the mortar or concrete 31 has solidified, the grout seal 25 is removed. Thus, the attachment of the rating block 10 to the steel pipe pile 1 placed on the ground G is completed.
  • the end of the main girder 40 is abutted against the end of the joint portion 21 provided on the joint member 20 of the grading block 10, and the attachment plates are attached to both surfaces of both webs 23 and 42. 45, and fixed with high-strength friction bolts and nuts 47, and the upper and lower surfaces of the upper and lower flanges 22 a and 41 a, 22 b and 41 b are brought into contact with the contact plates 46 and fixed with high-strength friction bolts and nuts 47.
  • the cross beam is joined to the joint portion 21 of the rating portion 20 in the same manner.
  • the two rating blocks 10a and 10b and the cross beam 48 in the direction perpendicular to the bridge axis are previously joined and integrated at the factory or the site. Then, you may make it attach to the two steel pipe piles 1a and 1b embed
  • the misalignment of the steel pipe pile 1 due to construction errors is centered by moving the grading block 10 in the horizontal direction by a plurality of temporary fixing bolts 18 provided on the outer tube 11 of the grading block 10. Therefore, the adjustment work is very easy and reliable. Further, since the grading block 10 is temporarily fixed to the steel pipe pile 1 by the temporary fixing bolt 18, when the mortar or the concrete 31 is filled between the steel pipe pile 1 and the outer pipe 11, both of them move relative to each other. There is nothing.
  • the provisional receiving portion 13 having high strength is provided on the upper portion of the outer tube 11 of the rating block 10 and the rating block 10 is supported by the steel pipe pile 1 through the provisional receiving portion 13, the rating block Even if a heavy object such as a crane rides on 10 or a girder member joined thereto, the rating block 10 will not be damaged.
  • FIGS. 13 and 14 are explanatory diagrams of a method for constructing an artificial ground such as a road according to Embodiment 2 of the present invention.
  • a main girder 40 and a cross girder 48 are joined to a plurality of steel pipe piles 1 to which a grading block 10 is attached and installed at a predetermined position of the ground G, and a lining plate 55 is formed thereon.
  • a crane vehicle 56 hereinafter, simply referred to as a crane
  • a crane can be run by being laid.
  • the scoring block 10 is lifted by the crane 56, and as shown in FIG. 13 (b), the scoring block is placed on the steel pipe pile 1b placed on the front side in the bridge axis direction. 10 is fitted, centered by the temporary fixing bolt 18 as described above, and temporarily fixed to the steel pipe pile 1b.
  • the steel pipe pile 1 b and the outer pipe 11 of the scoring block 10 are separated from the hose 30 by, for example, an agitator truck 57 and a concrete pump car 58 that are located in the lateral direction of the crane truck 56.
  • the mortar or concrete 31 is filled in between (the crane truck 56 is omitted in FIG. 13C).
  • a pile driving bar may be mounted on the lining plate 55.
  • the main girder 40 is lifted by the crane 56 and joined to the rating blocks 10a and 10b of the existing steel pipe pile 1a and the new steel pipe pile 1b.
  • the lining plate 55 is laid on the newly joined main girder 40, and the crane vehicle 56 is advanced. In this way, the steel pipe pile 1, the grading block 10, the main girder 40, and the lining plate 55 are sequentially installed.
  • the cross beam 48 is similarly joined also to the rating block 10 of the steel pipe pile 1 installed in the bridge axis orthogonal direction.
  • the lining plate 55 is removed and the floor slab 50 is constructed on the girder member and paved.
  • the lining plate 55 is laid on the steel pipe pile 1 and the girder member installed at predetermined positions, and the construction work is performed by running the crane car 56 and the like thereon. Construction can be performed safely and reliably without providing a temporary gantry.
  • Embodiment 3 In Embodiment 2, when the grade block 10 is attached to the steel pipe pile 1 placed on the ground G, the mortar or concrete 31 is filled between the steel pipe pile 1 and the outer pipe 11 each time, and the mortar or concrete 31 is filled. In this embodiment, mortar or concrete 31 is not filled between the steel pipe pile 1 and the rating block 10, and all steel pipes are filled in a predetermined range. After pile 1 is installed, mortar or concrete 31 is filled between steel pipe pile 1 and outer pipe 11, respectively.
  • the steel pipe pile 1 is placed at a predetermined position of the ground G, the grading block 10 is attached, the centering is performed, and then the temporary fixing bolt 18 is temporarily fixed. At this time, the mortar or concrete 31 is not filled. . And when the several steel pipe pile 1 to which the grading block 10 was each attached in the said procedure was installed in the bridge axis direction and the bridge axis perpendicular direction, a girder member was joined in the above-mentioned procedure, and on it, The lining plate 55 is laid.
  • the crane truck 56 is installed on the lining plate 55, the steel pipe pile 1 is sequentially driven in the above-mentioned manner, the rating block 10 is attached, the girder members are joined, and the lining plate 55 is laid. However, none of them is filled with mortar or concrete 31.
  • the agitator truck 57 and the concrete pump car 58 are arranged on the lining plate 55 instead of the crane vehicle 56, and the lining plate 55 is sequentially removed by moving forward or backward, and the lining plate Mortar or concrete 31 is filled between the steel pipe pile 1 and the outer pipe 11 from which the 55 has been removed.
  • the floor slab 50 is installed on the girder member.
  • the mortar or concrete 31 is not filled each time, and the grade block 10 is attached to a predetermined range. After all the steel pipe piles 1 are installed, the mortar or concrete 31 is filled. Therefore, the construction procedure of the construction can be simplified, the cost can be reduced, and the construction period can be shortened.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of a main part of a steel pipe pile used for artificial ground such as a road according to Embodiment 4 of the present invention.
  • a horizontal member or the like is joined using the outer tube 11 of the rating block 10 of the first embodiment.
  • the provisional receiving portion 13 and the joint member 20 of the outer tube 11 in the first embodiment are omitted to form a cylindrical outer tube 11a, and the outer wall of the outer tube 11a is orthogonal to this.
  • the joint portion 21 is provided by welding or the like.
  • a shear key 12 is provided on the inner wall of the outer tube 11a, and a bolt insertion hole 16 and a nut 17 are provided on the peripheral wall.
  • a bolt 18 is provided.
  • a grout rail 25 as a support member is attached to a predetermined position in the vertical direction of the steel pipe pile 1, and then the outer pipe 11 a is fitted from above the steel pipe pile 1 and supported by the grout seal 25. Then, the temporary fixing bolt 18 is centered and temporarily fixed, and mortar or concrete 31 is filled between the steel pipe pile 1 and the outer pipe 11a.
  • a shear key 2 may also be provided on the outer periphery of the steel pipe pile 1. Then, a horizontal member 49 or the like is abutted against the joint portion 21 as indicated by a broken line, and is integrally joined using an attachment plate or a high-strength friction bolt.
  • the procedure for attaching the outer pipe 11a to the steel pipe pile 1 is an example.
  • the outer pipe 11a is inserted from below the steel pipe pile 1 and the grout seal 25 is attached to the lower end thereof. It may be.
  • the steel pipe pile 1 is fitted with the outer pipe 11a having the joint portion 21, centered and temporarily fixed, and the mortar or concrete 31 is filled between the steel pipe pile 1 and the outer pipe 11a.
  • the horizontal member 49 and the like are joined to the joint portion 21 provided in the outer pipe 11a, the horizontal member 49 and the like are joined at a predetermined position with a simple structure without being directly processed into the steel pipe pile 1. be able to.
  • FIG. 12 (a) when constructing artificial ground on an inclined surface such as a mountainous area, focusing on the cross section in the direction perpendicular to the bridge axis, a long steel pipe pile 101 and a short steel pipe pile 102 must be installed. Don't be.
  • the length of steel pipe piles is limited to about 12 to 15 m for transportation. If a steel pipe pile longer than this is required, it must be jointed. In this case, the present embodiment performs jointing using the outer tube 11 according to the first embodiment.
  • the outer tube 11 of the first embodiment is used as a joint tube 11b, and the upper portion of the provisional receiving portion 13 is extended to the same length as the lower portion thereof.
  • the length of the outer tube 11 is approximately twice as long as that of the outer tube 11.
  • the provisional receiving part 13 is provided in the substantially intermediate part, and the shear key 12, the bolt insertion hole 16, and the nut 17 are provided in the upper part similarly to the lower part.
  • the outer tube configured similarly to the above upper portion may be welded to the upper end portion of the outer tube 11 of the first embodiment.
  • the upper steel pipe pile 101b (hereinafter referred to as the upper pile) is added to the lower steel pipe pile 101a (hereinafter referred to as the lower pile) according to the present embodiment, first, as shown in FIG. The lower part of the joint pipe 11b is fitted, and the provisional receiving part 13 is brought into contact with the pile head. Then, centering is performed by temporary fixing bolts 18 and temporarily fixed, and a grout seal 25 is attached to the lower part, and mortar or concrete 31 is filled between the lower pile 101a and the joint pipe 11b.
  • the upper pile 101b is inserted into the upper portion of the joint pipe 11a, and the tip portion is placed on the temporary receiving portion 13, and the upper pile 101b is connected to the lower pile 101a by the temporary fixing bolt 18. Align and temporarily fix so that it is located on the same vertical line. And the mortar or concrete 31 is filled between the temporary support part 13 and the upper pile 101b, and the coupling pipe 11b. Thereby, the lower pile 101a and the upper pile 101b are integrally joined via the joint pipe 11b, and become the elongate steel pipe pile 101.
  • joint pile 101 steel pipe pile
  • a joint portion 21 may be provided on the outer periphery of the joint pipe 11 b and a horizontal member 49 or the like may be joined to the joint portion 21.
  • the mortar or concrete 31 is filled between the lower pile 101a and the joint pipe 11b, and then the upper pile 101b is fitted into the upper part of the joint pipe 11b and the mortar or concrete 31 is filled therebetween.
  • the joint pipe 11b is fitted to the lower pile 101a, centered and temporarily fixed by the temporary fixing bolt 18, and then the upper pile 101b is fitted to the upper part of the joint pipe 11b to perform centering and temporary fixing.
  • the mortar or concrete 31 may be filled from the upper part of the joint pipe 11b between the lower pile 101a and the joint pipe 11b, and between the temporary support part 13 and the upper pile 101b and the joint pipe 11b.
  • the lower pile 101a and the upper pile 101b are joined accurately and firmly by the joint pipe 11b, and the long steel pipe pile 101 can be obtained.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram of a main part of a steel pipe pile used for artificial ground such as a road according to Embodiment 6 of the present invention.
  • the joint part 21 was provided in the joint pipe 11b which joins the lower pile 101a and the upper pile 101b, and the horizontal member 49 etc. were joined to this joint part 21, the horizontal member 49 was shown.
  • the joint pipe 11b at a position different from the joint pipe 11b, for example, between the ground surface of the joint pile 101 and the joint pipe 11b, or between the joint pipe 11b and the rating block 10.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

　地盤Ｇに打設される鋼管杭１と、外径が鋼管杭１の外径より大径で周壁の水平方向に調整手段１６～１８を備え、上部内側に仮受部１３が設けられた外管１１、及び外管１１の上部外周に取り付けられた仕口部材２０からなる格点ブロック１０とを有し、格点ブロック１０を鋼管杭１の上部に嵌合して仮受部１３を鋼管杭１の杭頭部に当接させ、調整手段１６～１８により格点ブロック１０の水平方向の位置を調整すると共に、調整手段１８により格点ブロック１０を鋼管杭１に仮固定して、鋼管杭１と格点ブロック１０の外管１１との間にモルタル又はコンクリート３１を充填し、格点ブロック１０の仕口部材２０に桁部材を接合して相互に連結するようにした。

Description

道路等の人工地盤及びその構築方法
　本発明は、道路、駐車場、公園等（以下、道路等という）の人工地盤及びその構築方法に係り、より詳しくは、例えば、山間部などの道路構築において、道路に必要な傾斜、幅員を、地形と直接関係なく確保することのできる道路等の人工地盤及びその構築方法に関するものである。
　例えば、山間部や谷間などに道路を建設する場合には、道路計画線形に応じて道路の勾配や幅員が決められ、斜面がある場合には切土あるいは盛土を施して道路地盤が構築される。しかし、急傾斜地では盛土高さが高く不経済であり、地盤条件が悪い斜面では道路建設箇所の斜面の安定性が悪くなるため、経時変化により落石や土砂崩れなどが発生するおそれがあった。また、施工中に既設道路の通行を確保する必要がある場合は、従来工法による施工は困難であるという問題もあった。
　そのため、道路等を構築する山間部の斜面に複数の鋼管杭を打設し、隣接する鋼管杭の杭頭部に主桁と横桁を連結し、その上に床版を敷設する工法が行われているが、鋼管杭の施工誤差が大きい（例えば、設計値に対して１００ｍｍ程度の誤差（芯ずれ）を生じることがある）ため、あらかじめ製作した桁部材では施工が困難であった。
　このような問題を解決するために、地盤に打設した鋼管杭と、この鋼管杭と同じ外径の管の上部に鋼管杭より大径のプレートが結合され、鋼管杭の杭頭部に溶接接合される杭頭ブロックと、鋼管杭と同じ外径の複数の鋼管を連結部材で結合し、その脚部が杭頭ブロックの上に載置、結合される格点桁と、この格点桁を相互に接続する連結桁とによって道路用人工地盤を構築するようにした発明がある（例えば、特許文献１参照）。
　また、基礎杭を打設後、この基礎杭の外径以上で基礎杭の施工誤差を吸収できる直径を有し、基礎杭の外径以上の長さを有するソケットの鋼管と鋼製の梁部材との連結部材とからなるソケット部材を基礎杭の頭部に被せ、基礎杭とソケット部材の鋼管との間にコンクリートを充填することにより基礎杭と梁の接合部を構築し、梁部材の上に床板を固定して傾斜面等に人工地盤を構築するようにした発明がある（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００－２８２４０３号公報（第２－３頁、図１、図４） 特開２０００－２５７００６号公報（第３－４頁、図５－図７）
　特許文献１の発明によれば、鋼管杭の施工誤差の補正が容易なので、線形が複雑な道路にも適応することができ、コストダウンと工期短縮を実現できるが、杭頭ブロックは現場において高所で鋼管杭に溶接接合することが必要であり、溶接品質の確保のため高度の技量を有する溶接技能者が必要である。
　また、特許文献２の発明においては、足場や支保工を省力することができて施工の簡略化、工期の短縮を実現できるとしているが、基礎杭の施工誤差をソケット部材を水平方向に移動させて補正する場合、重量の大きいソケット部材を水平方向に移動させて微調整する作業がきわめて困難である。
　また、ソケット部材は基礎杭上に載置されているだけなので、基礎杭とソケット部材の鋼管との間にモルタル等を充填する際に、基礎杭と鋼管との相対位置が変化することがあり、さらに、この相対位置の変化がモルタル充填後２４時間以内に発生した場合は、モルタルの強度が低下するおそれがある。
　さらに、基礎杭の杭頭部に被せたソケット部材は、ソケットの鋼管の上端部に設けたダイアフラムだけで基礎杭上に保持されているため強度が低く、モルタル又はコンクリート充填前の時点でソケット部材や鋼製梁の上に大きな荷重（例えば、クレーン車を載置する）がかかると、ソケット部材が破壊されてしまうおそれがある。
　本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、鋼管杭の上部に設けた格点ブロックによる鋼管杭の芯ずれの調整が容易で、鋼管杭と格点ブロックとの間にモルタル又はコンクリートを充填する際に両者が相対移動するおそれがなく、その上現場における溶接作業が不要で施工が容易な道路等の人工地盤及びその構築方法を提供することを目的としたものである。
（１）本発明に係る道路等の人工地盤は、地盤に打設される鋼管杭と、外径が前記鋼管杭の外径より大径で周壁の水平方向に調整手段を備え、上部内側に仮受部が設けられた外管、及び該外管の上部外周に取り付けられた仕口部材からなる格点ブロックとを有し、該格点ブロックを前記鋼管杭の上部に嵌合して前記仮受部を該鋼管杭の杭頭部に当接させ、前記調整手段により前記格点ブロックの水平方向の位置を調整すると共に、該調整手段により前記格点ブロックを鋼管杭に仮固定して、該鋼管杭と前記格点ブロックの外管との間にモルタル又はコンクリートを充填し、前記格点ブロックの仕口部材に桁部材を接合して相互に連結するようにしたものである。
（２）上記の道路等の人工地盤において、前記格点ブロックの外管に設けた調整手段を、前記外管の周壁の上下において周方向にほぼ等間隔に設けた複数のボルト挿通穴と、該ボルト挿通穴の内壁側に固定されたナットと、前記ボルト挿通穴に挿通されてナットに螺入される仮固定ボルトとによって構成した。
（３）また、上記いずれかの道路等の人工地盤において、前記格点ブロックの外管の上部に設けた仮受部を、中央部及び隣接部との間に開口部が形成されて前記外管の内壁に固定された複数の受板と、該受板の上面及び前記外管の内壁に固定された補強板とによって構成した。
（４）また、上記いずれかの道路等の人工地盤において、前記鋼管杭の外壁の上部の周方向と、前記格点ブロックの外管の内壁の周方向とに、上下方向にほぼ等しいピッチでそれぞれ複数のシアキーを設けた。
（５）また、上記（１）又は（２）の道路等の人工地盤において、外径が前記鋼管杭の外径より大径で周壁の水平方向に調整手段を備えると共に仕口部が設けられた外管を有し、前記鋼管杭の上下方向の所定の位置に支持部材を取付け、前記外管を前記鋼管杭に嵌合して前記支持部材に支持させ、前記調整手段により前記外管の芯出しを行うと共に前記鋼管杭に仮固定し、前記鋼管杭と外管との間にモルタル又はコンクリートを充填したものである。
（６）また、上記いずれかの道路等の人工地盤において、外径が継杭される下杭及び上杭より大径で、周壁の上下の水平方向に調整手段を備え、上下方向の内側のほぼ中央部に仮受部が設けられた継手管を有し、該継手管の下部を前記下杭の上部に嵌合して前記仮受部を該下杭の杭頭部に当接させ、前記調節手段により前記継手管の水平方向の位置を調整すると共に、該調節手段により前記継手管を下杭に仮固定し、前記継手管の上部に前記上杭を嵌入してその先端部を前記仮受部に当接させ、前記調節手段により該上杭の水平方向の位置を調整すると共に、該調節手段により前記上杭を継手管に仮固定し、前記下杭、上杭と継手管との間及び前記仮受部にモルタル又はコンクリートを充填してなる継杭を鋼管杭として使用した。
（７）上記継手管の周壁に仕口部を設けた。
（８）本発明に係る道路等の人工地盤の構築方法は、前記いずれかによって地盤に打設された鋼管杭に取付けた格点ブロックの仕口部材及び該仕口部材に接合された桁部材の上に床版を施工したものである。
（９）また、本発明に係る道路等の人工地盤の構築方法は、地盤に鋼管杭を打設する工程と、前記鋼管杭の頭部に格点ブロックを嵌合して該格点ブロックの芯出しを行ったのち前記鋼管杭に仮固定する工程と、前記鋼管杭と格点ブロックとの間にモルタル又はコンクリートを充填する工程と、前記隣接する鋼管杭の格点ブロックに桁部材を接合して連結する工程と、前記桁部材の上に覆工版を敷設して該覆工版の上にクレーンを配置する工程と、前記各工程の一部を前記クレーンを使用して実行し、所定範囲の工事が終了したときは前記クレーン及び覆工版を撤去する工程と、前記桁部材の上に床版を施工する工程とを有するものである。
（１０）また、上記の道路等の人工地盤の構築方法において、前記鋼管杭と格点ブロックとの間にモルタル又はコンクリートを充填する工程を省略し、前記クレーン及び覆工版を撤去したのちに各鋼管杭と格点ブロックとの間にモルタル又はコンクリートを充填するようにしたものである。
　本発明によれば、施工誤差による鋼管杭の芯ずれの調整が容易かつ確実で、鋼管杭と格点ブロックとの間にモルタル又はコンクリートを充填する際に両者が相対移動するおそれがなく、その上施工現場における溶接作業が不要で施工が容易な道路等の人工地盤及びその構築方法を得ることができる。
本発明の実施の形態１に係る道路等の人工地盤を構築するための鋼管杭に格点ブロックを取付けた状態を示す模式的説明図である。 図１の分解図及び格点ブロックの平面図である。 人工地盤の構築手順の一例の説明図である。 図３に続く構築手順の一例の説明図である。 図４に続く構築手順の一例の説明図である。 図５に続く構築手順の一例の説明図である。 図６のＡ－Ａ断面図である。 図６の他の例の説明図である。 図６に続く人工地盤の構築手順の一例の説明図である。 図９に続く人工地盤の構築手順の一例の説明図である。 人工地盤の構築手順の他の例を示す説明図である。 実施の形態１の人工地盤による道路の完成状態を示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係る道路等の人工地盤の構築方法の説明図である。 図１３に続く構築方法の説明図である。 本発明の実施の形態４に係る道路等の構築方法に使用する鋼管杭に仕口部を有する外管を取付けた状態を示す説明図である。 本発明の実施の形態５に係る外管を利用した継杭の説明図である。 本発明の実施の形態５に係る外管を利用した継杭の説明図である。 本発明の実施の形態６に係る継杭に仕口部を有する外管を取付けた状態を示す説明図である。
［実施の形態１］
　図１は本発明の実施の形態１に係る道路等の人工地盤を構築するための、鋼管杭に格点ブロックを取付けた状態を示す模式的説明図、図２は図１の分解図及び格点ブロックの平面図である。
　両図において、１は基礎杭である鋼管杭で、杭頭部の近傍の外壁には、工場等において、上下方向に所定のピッチで複数のリング状のシアキー２が溶接接合されている。実施例では、鋼管杭１の外径Ｄpは５００ｍｍ、シアキー２の外径は９ｍｍで、上下方向に約２００ｍｍのピッチで４本設けた。
　なお、図にはシアキー２を４段設けた場合を示したが、大型車交通による鉛直耐力、地震による水平耐力を確保する上では２段以上であれば良い。また、参考として、山間部の道路の拡幅に用いる人工地盤で杭間隔を６ｍ程度とした場合、常時、施工時、地震時など想定しうる荷重組合せを全て考慮して設計すれば、一般的にはシアキー２は３段で充分であることを付記しておく。
　１０はその外径Ｄsが鋼管杭１の外径Ｄpより大径（例えば、Ｄp＋２００～３００ｍｍ）の外管１１と、その上部外周に設けた仕口部材２０とからなる格点ブロックで、外管１１の内壁には、鋼管杭１のシアキー２と同じ外径の複数のリング状のシアキー２が、ほぼ同じピッチで溶接接合されている。実施例では、外管１１の外径Ｄsは８００ｍｍ、板厚ｔは１６ｍｍであり、後述のモルタル又はコンクリートの充填部分Ｌの長さは１１００ｍｍであった。
　この場合、モルタル又はコンクリートと接触する鋼管杭外側、外管内側の表面状態は問わない。すなわち、地際から突出している部分の杭に発生する直応力は軸力成分よりも曲げ成分が卓越すること、その曲げに対する二重管構造の抵抗機構は、モルタルまたはコンクリートが鋼管を支圧するいわゆる曲げ支圧の影響が支配的であること、鋼材の表面状態が耐力に及ぼす影響の定量的な評価は実用上難しいことを考慮すると、設計時にモルタルまたはコンクリートと鋼材表面との間の付着効果を考慮しない前提でシアキーの必要段数を決定すれば、鋼材の表面状態の程度は特に限定しなくてよい。
　また、外管１１の上端部から下方（例えば、シアキー１２のピッチとほぼ同程度の深さ位置）の内壁面の水平方向には、鋼板からなるほぼ台形状の４枚の受板１４が、中央部及び隣接する受板１４の間に開口部ｈを介して溶接接合されており、これら受板１４と外管１１の内壁面との間には、外管１１の上端部に達する高さで十字状の補強板１５が溶接接合されている。以下の説明では、これら受板１４及び補強板１５を合わせて、仮受部１３という。
　１６は外管１１の周壁の上部（仮受部１３の下方）及び下部の水平方向に、それぞれほぼ９０°間隔で設けられた仮固定ボルト１８の挿通穴（以下、ボルト挿通穴という）で、その内壁面側にはナット１７が溶接接合されている。なお、ボルト挿通穴１６は、水平方向にほぼ等間隔で３か所に設けてもよい。なお、実施例では、ボルト・ナットのサイズはＭ３６、仮固定ボルト１８は全ねじボルトであり、最大の芯ずれ１００ｍｍに対応すべく、首下長さを２５０ｍｍとした。
　また、外管１１の上部外壁には、その上端部から下方にかけて、ほぼ９０°間隔で上下のフランジ２２ａ，２２ｂとウエブ２３とからなる仕口部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ（以下、単に２１と記すことがある）が設けられた仕口部材２０が溶接接合されている。なお、仕口部材２０にほぼ９０°間隔で４つの仕口部２１を設けた場合を示したが、仕口部２１の数及び方向は、設置場所の状況などにより適宜変更することができる。また、外管１１に設けられたボルト挿通穴１６は、仕口部２１のウエブ２３と干渉しない位置に設けられる。
　上記のような格点ブロック１０は、あらかじめ工場等で製造され、構築現場に輸送される。
　２５は外管１１の下端部において鋼管杭１に着脱可能に取付けられたグラウトシールで、鋼管杭１の外周面と外管１１の内周面との間に形成されたすき間を閉塞する。
　次に、図３～図１０により本実施の形態に係る道路等の人工地盤の構築手順の一例について説明する。
　先ず、図３に示すように、現地において鋼管杭１を地盤Ｇの所定位置に打設する（この場合、鋼管杭１の打設方法は問わない）。ついで、鋼管杭１の杭頭部標高が設計で想定した値になるように、杭頭部をカットする。
　次に、図４に示すように、格点ブロック１０をクレーンで吊上げて、地盤Ｇに打設した鋼管杭１の上部にその外管１１を嵌合する。
　そして、図５に示すように、外管１１の仮受部１３を鋼管杭１の杭頭部に当接させる。これにより、格点ブロック１０は鋼管杭１に支持され、格点ブロック１０の鉛直方向の位置が固定される。このとき、鋼管杭１の外周面と外管１１の内周面との間には、片側で平均１００ｍｍ程度のすき間が形成される。
　前述のように、地盤Ｇに打設した鋼管杭１は、施工誤差によりその中心Ｏ1の位置が設計上の値（中心Ｏ）に対して、一般に、水平方向に最大で±１００ｍｍ程度の芯ずれを生じることがあり、そのため、主桁や横桁を所定の位置に設置できないことがある。
　本実施の形態においては、図５～図７に示すように、外管１１に設けた各ボルト挿通穴１６に仮固定ボルト１８を挿通してナット１７に螺入し、その先端部を鋼管杭１に当接させてそれぞれ螺入量を調整し、格点ブロック１０を水平方向に移動させて、その中心Ｏを設計上の中心と整合させる。
　これにより、格点ブロック１０は、仮固定ボルト１８により、水平方向の位置が調整される（芯出し）と共に、鋼管杭１の鉛直方向に沿って保持され、鋼管杭１に仮固定される。
　なお、格点ブロック１０の位置調整及び仮固定のために、仮固定ボルト１８をナット１７に螺入して鋼管杭１の外壁を押圧する際、鋼管杭１に損傷を与えるおそれがある場合は、あらかじめ鋼管杭１の板厚を厚くしておくか、又は図８に示すように、鋼管杭１の仮固定ボルト１８が当る位置に、鋼材からなる補強バンド１９を設けてもよい。
　次に、後工程において、鋼管杭１と外管１１との間に充填するモルタル又はコンクリートの漏れを防止するため、格点ブロック１０の下端部において、鋼管杭１にグラウトシール２５を取付けて鋼管杭１と外管１１との間のすき間を封止し、また、各ボルト挿通穴１６にコーキングを施す。
ついで、図９に示すように、格点ブロック１０の仮受部１３の間に形成された開口部ｈから、鋼管杭１と外管１１との間にホース３０を差し込んで、両者の間に鋼管杭１の杭頭部の天端に達するまでモルタル又はコンクリート３１を充填し、充填が終ったらホース３０を取り出す。このとき、モルタル又はコンクリート３１の充填状況は、仮受部１３の開口部ｈから目視で確認することができる。また、鋼管杭１の外周壁及び外管１１の内周壁にはそれぞれ複数のシアキー２，１２が設けられているので、充填したモルタル又はコンクリート３１は強固に付着する。
　なお上記の例では、ホース３０を差し込んでモルタル又はコンクリート３１を充填することとしたが、接続部材の下側に孔を設けてそこからモルタル又はコンクリート３１を圧入しても良い。その場合には、ボルト挿通穴１６の一部、グラウトシール２５の一部、あるいは外管１１に専用孔を設けて実施する。これでも、充填状況は開口部ｈから目視で確認できる。
　本実施の形態においては、格点ブロック１０は、上下２段にそれぞれ設けた複数本の仮固定ボルト１８により鋼管杭１に仮固定されているので、モルタル又はコンクリート３１の充填により鉛直方向や水平方向に変位することはない。モルタル又はコンクリート３１が固化したのち、グラウトシール２５を取り外す。
　以上により、地盤Ｇに打設された鋼管杭１への格点ブロック１０の取り付けが終了する。
　上記のようにして、地盤Ｇの所定の位置に設置された複数本の鋼管杭１にそれぞれ格点ブロック１０が取り付けられたときは、各格点ブロック１０の外管１１の上部開口部に養生用の蓋２６を取付ける（図１０）。そして、隣接する鋼管杭１の格点ブロック１０の間に、主桁及び横桁（以下、両者を合わせて桁部材と記すことがある）を接合して連結する。
　すなわち、図１０に示すように、格点ブロック１０の仕口部材２０に設けた仕口部２１の端部に主桁４０の端部を突き合わせ、両者のウエブ２３，４２の両面に添接板４５を当接して、高力摩擦ボルト・ナット４７で固定すると共に、上下のフランジ２２ａと４１ａ、２２ｂと４１ｂの上下面に添接板４６を当接して、高力摩擦ボルト・ナット４７で固定する。なお、図示してないが、横桁も同様にして格点部２０の仕口部２１に接合する。
　この場合、部材の運搬などに問題がない場合は、図１１に示すように、あらかじめ２つの格点ブロック１０ａ，１０ｂと橋軸直角方向の横桁４８とを工場あるいは現場で接合して一体化したのちに、地盤Ｇに埋設された２本の鋼管杭１ａ，１ｂに前述の要領で取付けるようにしてもよい。
　このようにして、鋼管杭１（格点ブロック１０）に接合した主桁４０及び横桁４８の上に、図１２に示すように、床版５０を設置してその上に舗装を施せば、傾斜地において人工地盤からなる道路が完成する。
　上記のように構成した本実施の形態によれば、鋼管杭１への格点ブロック１０の取り付けにあたっては溶接作業を一切必要としないため、取付作業が容易で品質管理も簡単なので、コストを低減することができる。
　また、施工誤差による鋼管杭１の芯ずれを、格点ブロック１０の外管１１に設けた複数の仮固定ボルト１８により、格点ブロック１０を水平方向に移動させて芯出しを行うようにしたので、調整作業がきわめて容易かつ確実である。
　また、仮固定ボルト１８により格点ブロック１０を鋼管杭１に仮固定するようにしたので、鋼管杭１と外管１１との間にモルタル又はコンクリート３１を充填する際に、両者が相対移動することがない。
　さらに、格点ブロック１０の外管１１の上部に強度の大きい仮受部１３を設け、格点ブロック１０をこの仮受部１３を介して鋼管杭１に支持させるようにしたので、格点ブロック１０やこれに接合した桁部材の上に、例えばクレーンの如き重量物が乗っても、格点ブロック１０が破損することがない。
［実施の形態２］
　図１３、図１４は本発明の実施の形態２に係る道路等の人工地盤の構築方法の説明図である。
　本実施の形態は、格点ブロック１０が取付けられて地盤Ｇの所定の位置に設置された複数本の鋼管杭１に主桁４０及び横桁４８を接合し、その上に覆工版５５を敷設してクレーン車５６（以下、単にクレーンと記すことがある）等が走行しうるようにしたものである。
　そして、図１３（ａ）に示すように、クレーン５６により格点ブロック１０を吊り上げ、図１３（ｂ）に示すように、橋軸方向の前面側に打設された鋼管杭１ｂに格点ブロック１０を嵌合し、前述の要領で仮固定ボルト１８により芯出しを行い、鋼管杭１ｂに仮固定する。
　次に、図１３（ｃ）に示すように、例えばクレーン車５６の横方向に位置するアジテータトラック５７及びコンクリートポンプ車５８により、ホース３０から鋼管杭１ｂと格点ブロック１０の外管１１との間にモルタル又はコンクリート３１を充填する（図１３（ｃ）にはクレーン車５６は省略してある）。なお、橋軸直角方向の幅が広い場合などにおいては、覆工版５５の上に杭打ち桟を搭載してもよい。
　モルタル３１が固化すると、図１４（ｄ）に示すように、クレーン５６により主桁４０を吊り上げて、既設の鋼管杭１ａと新設の鋼管杭１ｂの格点ブロック１０ａ，１０ｂに接合する。そして、図１４（ｅ）に示すように、新らしく接合した主桁４０の上に覆工版５５を敷設し、クレーン車５６を前進させる。このようにして、順次鋼管杭１、格点ブロック１０、主桁４０及び覆工版５５を設置する。なお、図示してないが、橋軸直角方向に設置した鋼管杭１の格点ブロック１０にも、同様に横桁４８を接合する。
　これらの部材の所定位置への設置が終了したときは、覆工版５５を取り外して桁部材の上に床版５０を施工し、舗装する。
　本実施の形態によれば、所定の位置に設置した鋼管杭１及び桁部材の上に覆工版５５を敷設し、その上にクレーン車５６等を走行させて構築作業を行うようにしたので、仮設構台を設けることなく工事を安全かつ確実に行うことができる。
［実施の形態３］
　実施の形態２においては、地盤Ｇに打設した鋼管杭１に格点ブロック１０を取付けると、その都度鋼管杭１と外管１１との間にモルタル又はコンクリート３１を充填し、モルタル又はコンクリート３１が固化したのち桁部材を取付ける場合を示したが、本実施の形態においては、鋼管杭１と格点ブロック１０との間にその都度モルタル又はコンクリート３１を充填せず、所定範囲にすべての鋼管杭１が設置されたのち、それぞれ鋼管杭１と外管１１との間にモルタル又はコンクリート３１を充填するようにしたものである。
　すなわち、地盤Ｇの所定の位置に鋼管杭１を打設して格点ブロック１０を取付け、芯出しを行ったのち仮固定ボルト１８で仮固定するが、この時点ではモルタル又はコンクリート３１を充填しない。そして、上記の要領でそれぞれ格点ブロック１０が取付けられた複数本の鋼管杭１が橋軸方向及び橋軸直角方向に設置されたときは、前述の要領で桁部材を接合し、その上に覆工版５５を敷設する。
　そして、覆工版５５の上にクレーン車５６を設置し、前述の要領で順次鋼管杭１を打設して格点ブロック１０を取付け、桁部材を接合して覆工版５５を敷設する。ただし、いずれもモルタル又はコンクリート３１を充填しない。
　所定範囲の工事が終ったときは、クレーン車５６に代えて覆工版５５上にアジテータトラック５７及びコンクリートポンプ車５８を配置し、前進又は後退させて順次覆工版５５を取外し、覆工版５５を取外した鋼管杭１と外管１１との間にモルタル又はコンクリート３１を充填する。モルタル又はコンクリートが固化したときは、桁部材上に床版５０を施工する。
　本実施の形態によれば、地盤Ｇに設置した複数の鋼管杭１と格点ブロック１０との間に、その都度モルタル又はコンクリート３１を充填せず、所定範囲に格点ブロック１０が取付けられたすべての鋼管杭１が設置されたのち、モルタル又はコンクリート３１を充填するようにしたので、工事の施工手順が簡略化されてコストを低減することができ、その上工期を短縮することができる。
［実施の形態４］
　図１５は本発明の実施の形態４に係る道路等の人工地盤に使用する鋼管杭の要部の説明図である。
　本実施の形態は、例えば実施の形態１の鋼管杭１において、地表と格点ブロック１０との間に水平材などを接合したい場合、鋼管杭１に直接水平材などを接合することは好ましくないので、実施の形態１の格点ブロック１０の外管１１を利用して、水平材などを接合するようにしたものである。
　本実施の形態は、実施の形態１における外管１１の仮受部１３及び仕口部材２０を省略して円筒状の外管１１ａを形成し、この外管１１ａの外壁にこれと直交して溶接等により仕口部２１を設けたものである。なお、実施の形態１の場合と同様に、外管１１ａの内壁にはシアキー１２が設けられており、また、周壁にはボルト挿通穴１６、ナット１７が設けられ、これに螺入する仮固定ボルト１８を備えている。
　次に、上記のような外管１１ａの鋼管杭１への装着手順の一例について説明する。
　先ず、鋼管杭１の上下方向の所定の位置に、支持部材であるグラウトレール２５を取付け、ついで、鋼管杭１の上方から外管１１ａを嵌合してグラウトシール２５で支持させる。そして、仮固定ボルト１８で芯出しを行って仮固定し、鋼管杭１と外管１１ａとの間にモルタル又はコンクリート３１を充填する。なお、鋼管杭１の外周にもシアキー２を設けてもよい。
　そして、仕口部２１に、破線で示すように水平材４９などを突き合わせ、添接板や高力摩擦ボルトに用いて一体的に接合する。
　上記の鋼管杭１への外管１１ａの装着手順はその一例を示すもので、例えば、外管１１ａを鋼管杭１の下方から挿入してその下端部にグラウトシール２５を取付ける等、他の手順によってもよい。
　本実施の形態によれば、鋼管杭１に仕口部２１を有する外管１１ａを装着して芯出し及び仮固定を行い、鋼管杭１と外管１１ａとの間にモルタル又はコンクリート３１を充填し、外管１１ａに設けた仕口部２１に水平材４９などを接合するようにしたので、鋼管杭１に直接加工することなく、簡単な構造で所定の位置に水平材４９などを接合することができる。
［実施の形態５］
　図１６、図１７は本発明の実施の形態５に係る道路等の人工地盤に使用する鋼管杭の説明図である。
　図１２（ａ）に示すように、山間部等の傾斜面に人工地盤を構築する場合、橋軸直角方向の断面に着目すると、長い鋼管杭１０１と短かい鋼管杭１０２とを設置しなければならない。しかし、一般に、鋼管杭は輸送上その長さが１２～１５ｍ程度に制限されており、これより長い鋼管杭を必要とする場合は、継杭しなければならない。
　本実施の形態は、このような場合、実施の形態１に係る外管１１を利用して継杭を行うようにしたものである。
　すなわち、本実施の形態においては、実施の形態１の外管１１を利用して継手管１１ｂとし、仮受部１３の上方をその下方と同程度の長さに延設して、実施の形態１の外管１１のほぼ２倍程度の長さに形成したものである。そして、そのほぼ中間部に仮受部１３を設け、その上部にも下部と同様にシアキー１２、ボルト挿通穴１６及びナット１７を設けたものである。この場合、実施の形態１の外管１１の上端部に、上記の上部と同様に構成した外管を溶接接合して構成してもよい。
　本実施の形態により下鋼管杭１０１ａ（以下、下杭という）に、上鋼管杭１０１ｂ（以下、上杭という）を継ぎ足す場合は、先ず、図１６に示すように、下杭１０１ａの上部に継手管１１ｂの下部を嵌合してその仮受部１３を杭頭部に当接させる。そして、仮固定ボルト１８により芯出しを行って仮固定し、下部にグラウトシール２５を取付けて、下杭１０１ａと継手管１１ｂとの間にモルタル又はコンクリート３１を充填する。
　次に、図１７に示すように、継手管１１ａの上部に上杭１０１ｂを嵌入してその先端部を仮受部１３上に載置し、仮固定ボルト１８により上杭１０１ｂが下杭１０１ａと同一鉛直線上に位置するように芯出しを行い仮固定する。そして、仮受部１３及び上杭１０１ｂと継手管１１ｂとの間にモルタル又はコンクリート３１を充填する。
　これにより、下杭１０１ａと上杭１０１ｂが継手管１１ｂを介して一体に接合され、長尺の鋼管杭１０１となる。
　この場合、構造物の骨組となる継杭１０１（鋼管杭）に、例えば水平材などの部材を接合したい場合がある。このような場合は、図１６、図１７に破線で示すように、継手管１１ｂの外周に仕口部２１を設け、この仕口部２１に水平材４９などを接合すればよい。
　上記の説明では、下杭１０１ａと継手管１１ｂとの間にモルタル又はコンクリート３１を充填し、次に上杭１０１ｂを継手管１１ｂの上部に嵌入して両者の間にモルタル又はコンクリート３１を充填する場合を示したが、下杭１０１ａに継手管１１ｂを嵌合して仮固定ボルト１８により芯出し及び仮固定を行い、ついで、継手管１１ｂの上部に上杭１０１ｂを嵌入して芯出し及び仮固定を行ったのち、継手管１１ｂの上部から、下杭１０１ａと継手管１１ｂの間、仮受部１３及び上杭１０１ｂと継手管１１ｂとの間にモルタル又はコンクリート３１を充填してもよい。
　本実施の形態によれば、継手管１１ｂにより下杭１０１ａと上杭１０１ｂが正確かつ強固に接合されて、長尺の鋼管杭１０１を得ることができる。
［実施の形態６］
　図１８は本発明の実施の形態６に係る道路等の人工地盤に使用する鋼管杭の要部の説明図である。
　実施の形態５においては、下杭１０１ａと上杭１０１ｂを接合する継手管１１ｂに仕口部２１を設け、この仕口部２１に水平材４９などを接合する場合を示したが、水平材４９などの接合位置が、例えば継杭１０１の地表と継手管１１ｂとの間、あるいは継手管１１ｂと格点ブロック１０との間など、継手管１１ｂと異なる位置に接合したい場合がある。
　本実施の形態は、このような場合に対処するため、図１８に示すように、下杭１０１ａ又は上杭１０１ｂ（図には、上杭１０１ｂの場合が示してある）の所定の位置に、実施の形態４に係る仕口部２１を有する外管１１ａを装着し、この外管１１ａに設けた仕口部２１に水平材４９などを接合するようにしたものである。なお、継杭１０１（下杭１０１ａ又は上杭１０１ｂ）への外管１１ａの装着手順は、実施の形態４の場合とほぼ同様なので、説明を省略する。
　本実施の形態によれば、実施の形態４の場合とほぼ同様の効果を得ることができる。
　１　鋼管杭、２，１２　シアキー、１０　格点ブロック、１１，１１ａ　外管、１１ｂ　継手管、１３　仮受部、１４　受板、１５　補強板、１６　ボルト挿通穴、１７　ナット、１８　仮固定ボルト、１９　補強バンド、２０　仕口部材、２１　仕口部、２５　グラウトシール、３０　ホース、４０　主桁、４８　横桁、４９　水平材、５０　床版、５５　覆工版、５６　クレーン、１０１ａ　下杭、１０１ｂ　上杭、Ｇ　地盤。

Claims (10)

  1. 　地盤に打設される鋼管杭と、外径が前記鋼管杭の外径より大径で周壁の水平方向に調整手段を備え、上部内側に仮受部が設けられた外管、及び該外管の上部外周に取り付けられた仕口部材からなる格点ブロックとを有し、
    　該格点ブロックを前記鋼管杭の上部に嵌合して前記仮受部を該鋼管杭の杭頭部に当接させ、前記調整手段により前記格点ブロックの水平方向の位置を調整すると共に、該調整手段により前記格点ブロックを鋼管杭に仮固定して、該鋼管杭と前記格点ブロックの外管との間にモルタル又はコンクリートを充填し、
    　前記格点ブロックの仕口部材に桁部材を接合して相互に連結することを特徴とする道路等の人工地盤。
  2. 　前記格点ブロックの外管に設けた調整手段を、前記外管の周壁の上下において周方向にほぼ等間隔に設けた複数のボルト挿通穴と、該ボルト挿通穴の内壁側に固定されたナットと、前記ボルト挿通穴に挿通されてナットに螺入される仮固定ボルトとによって構成したことを特徴とする請求項１記載の道路等の人工地盤。
  3. 　前記格点ブロックの外管の上部に設けた仮受部を、中央部及び隣接部との間に開口部が形成されて前記外管の内壁に固定された複数の受板と、該受板の上面及び前記外管の内壁に固定された補強板とによって構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の道路等の人工地盤。
  4. 　前記鋼管杭の外壁の上部の周方向と、前記格点ブロックの外管の内壁の周方向とに、上下方向にほぼ等しいピッチでそれぞれ複数のシアキーを設けたことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の道路等の人工地盤。
  5. 　外径が前記鋼管杭の外径より大径で周壁の水平方向に調整手段を備えると共に仕口部が設けられた外管を有し、
    　前記鋼管杭の上下方向の所定の位置に支持部材を取付け、前記外管を前記鋼管杭に嵌合して前記支持部材に支持させ、前記調整手段により前記外管の芯出しを行うと共に前記鋼管杭に仮固定し、前記鋼管杭と外管との間にモルタル又はコンクリートを充填したことを特徴とする請求項１又は２記載の道路等の人工地盤。
  6. 　外径が継杭される下杭及び上杭より大径で、周壁の上下の水平方向に調整手段を備え、上下方向の内側のほぼ中央部に仮受部が設けられた継手管を有し、
    　該継手管の下部を前記下杭の上部に嵌合して前記仮受部を該下杭の杭頭部に当接させ、前記調節手段により前記継手管の水平方向の位置を調整すると共に、該調節手段により前記継手管を下杭に仮固定し、前記継手管の上部に前記上杭を嵌入してその先端部を前記仮受部に当接させ、前記調節手段により該上杭の水平方向の位置を調整すると共に、該調節手段により前記上杭を継手管に仮固定し、前記下杭、上杭と継手管との間及び前記仮受部にモルタル又はコンクリートを充填してなる継杭を鋼管杭として使用したことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の道路等の人工地盤。
  7. 　前記継手管の周壁に仕口部を設けたことを特徴とする請求項６記載の道路等の人口地盤。
  8. 　前記請求項１～７のいずれかによって地盤に打設された鋼管杭に取付けた格点ブロックの仕口部材及び該仕口部材に接合された桁部材の上に床版を施工したことを特徴とする道路等の人工地盤の構築方法。
  9. 　地盤に鋼管杭を打設する工程と、
    　前記鋼管杭の頭部に格点ブロックを嵌合して該格点ブロックの芯出しを行ったのち前記鋼管杭に仮固定する工程と、
    　前記鋼管杭と格点ブロックとの間にモルタル又はコンクリートを充填する工程と、
    　前記隣接する鋼管杭の格点ブロックに桁部材を接合して連結する工程と、
    　前記桁部材の上に覆工版を敷設して該覆工版の上にクレーンを配置する工程と、
    　前記各工程の一部を前記クレーンを使用して実行し、所定範囲の工事が終了したときは前記クレーン及び覆工版を撤去する工程と、
    　前記桁部材の上に床版を施工する工程とを有することを特徴とする道路等の人工地盤の構築方法。
  10. 　前記鋼管杭と格点ブロックとの間にモルタル又はコンクリートを充填する工程を省略し、前記クレーン及び覆工版を撤去したのちに各鋼管杭と格点ブロックとの間にモルタル又はコンクリートを充填することを特徴とする請求項９記載の道路等の人工地盤の構築方法。
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