アンダーパスの造成方法及び上部工桁と地中壁との結合構造

【課題】アンダーパス造成方法に改善を加え、上部工桁と地中壁との結合構造に工夫を施した。
【解決手段】アンダーパスを形成するとき、Ｈ型ＰＣ杭を地中に連接して打込んで形成した一双の地中壁１０の上端と上部工桁３０の端部とを結合する結合部は、上部工桁３０の端部から突出した鉄筋３３と連結され地中壁１０の背面から地中壁１０の腹腔内に達する連結鉄筋３４を配設してコンクリート３６を打設し、上部工桁３０の端部の横締め緊張部３８を横締めして、地中壁１０の上端と上部工桁３０の端部を剛結する。上部工桁３０はこの結合構造によりアンダーパスを造成する地盤掘削時、一双の地中壁１０の間の切梁を兼ねる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンダーパスの造成方法及びこの方法に用いる上部工桁と地中壁との結合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路の平面交差構造を改良して立体交差にするアンダーパス造成方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この方法では、Ｈ型断面を有するプレテンション方式のプレストレストコンクリート杭（Ｈ型ＰＣ杭）をアンダーパスの両側面を形成する部分に連接して打込んで一双の連続地中壁を構築し、この地中壁内の地盤を掘削してアンダーパスを施工する。短工期に安全に高能率施工することが可能であり、交通遮断期間を短縮するなど、すぐれた効果を奏する。この技術では、アンダーパスを形成する地盤を掘下げる際に、一双の地中壁間に切梁を施して地中壁の倒れを防止していた。
【特許文献１】特許第３８９６３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記アンダーパス造成方法にさらに改善を加え、上部工桁の架設及び上部工桁と地中壁との結合構造に工夫を加えることによって、さらに合理的なアンダーパスの造成方法を確立し、その方法及び上部工桁と地中壁との結合構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するためになされたもので、アンダーパスを形成すべき地盤のアンダーパス両壁部に一双の地中壁を形成し、該一双の地中壁間の土砂を一定深さまで掘削して桁仮支持支保工載置地盤面を造成し、頂部が前記地中壁頂部より少し高い桁仮支持支保工を該地盤面上に載置し、該仮支持支保工上にアンダーパスの上部工桁を並べて載置し、隣接する上部工桁間の空所に間詰めコンクリートを充填した後、該上部工桁を横締めし、次いで、前記地中壁の頂端と前記上部工桁との結合部に鉄筋を配置し、該結合部を覆う型枠を取付けて結合部コンクリートを打設した後、前記上部工桁端部を横締めし、コンクリート硬化後前記桁仮支持支保工を撤去し、前記上部工桁を前記地中壁の間隔を保持する切梁として用い、前記地中壁間の地盤を掘下げ、アンダーパスを形成することを特徴とするアンダーパスの造成方法である。
【０００６】
本発明は、アンダーパスの造成に当り、上部工桁（ＰＣａＰＣ桁又はＰＣａＲＣ桁）と土留め擁壁をなす地中壁（場所打ち施工のもの又はＨ型ＰＣ杭を打込んで形成したもの）とを剛結合として結合することを特徴とする。前記一双の地中壁は場所打ち施工の地中壁であってもよいが、Ｈ型ＰＣ杭を連接して地中に打込んで形成した地中壁である場合に一層好適であり、また前記上部工桁がＰＣ桁であると好ましい。
【０００７】
上部工桁と地中壁頂部との結合は、先に地中壁を設け、次にプレキャスト上部工桁を地中壁より上方に仮支持設置して行う。このとき、プレキャストコンクリート上部工桁と地中壁は直接接しておらず、両者が空中に離れた位置関係にある。この空間に両者を結合する鉄筋を配筋し、両者の端部を包み込むように結合コンクリートを打設することによって両者を一体化し、剛結合構造とする。
【０００８】
上記本発明方法を適切に実施するための本発明の上部工桁と地中壁との結合構造は、アンダーパスを形成すべき一双の地中壁の上端と該壁体上に載設する上部工桁の端部とを結合する結合部において、前記地中壁はＨ型ＰＣ杭を地中に連接して打込んでなる地中壁とし、前記上部工桁の端部から突出した鉄筋と連結され前記壁体の背面から前記地中壁の腹腔内に達する連結鉄筋を備え、前記上部工桁の端部の横締め緊張部を内蔵し、前記地中壁上端と前記上部工桁端とを被覆して両者を剛結する鉄筋コンクリートからなることを特徴とするアンダーパス造成における上部工桁と地中壁との結合構造である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上部工桁を地中壁頂部と剛結合してアンダーパスの横断部オーバーパスを先に使用開始することができ、交通遮断期間を短縮することができる。その後、アンダーパス地盤を掘削するが、このとき上部工桁を地中壁間の切梁として利用することができ、別途に切梁を設けることが不要となる。また、上部工桁が地中壁上端間を支持するので、地中壁の土圧による曲げモーメントを減少させる。従って、地中壁の部材の小型化を図ることができ、設計が容易となる。
【００１０】
本発明による上部工桁と地中壁頂端との結合構造は剛結合方式になるため、上部工桁の伸縮を吸収するための伸縮装置及び沓座が不要となり、メンテナンスフリーとなる。また、結合部は遮水性に優れる。さらに土留壁に生じる土圧の一部を上部工桁が切り梁として負担する。
【００１１】
本発明では、活荷重の影響が大きい上部工桁に高強度・高品質なＰＣ部材を使用することができ、疲労に対しても高耐久化を図ることができると共に、上部工桁同士を横締め緊張して連結するため、活荷重が上部工桁全体に分配され、上部工桁１本当たりの負担が小さくなる。
【００１２】
本発明によれば地中壁の破壊位置を地表近くに特定することができ、結合部は鉄筋コンクリート構造なので、塑性ヒンジを発生させ、脆性的な破壊を防ぐことができる。地震等の被災後の修復、あるいは危険予知に対しても効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施例を示すもので、地中壁１０と上部工桁３０との結合構造を示す模式縦断面図である。地中壁１０はＨ型ＰＣ杭を地中に連接して打込んで形成したものである。上部工桁３０は桁端部から鉄筋３３を突出したＰＣ桁である。
【００１５】
地中壁１０と上部工桁３０との結合部４０は、これらの鉄筋３３と力学的に結合され、地中壁１０のＨ型ＰＣ杭１１の内腔部１２内まで延長して内腔部１２にコンクリート充填により固着された補強鉄筋３４が設けられている。鉄筋３４は地中壁１０の頂部と上部工桁３０の端部とを剛結するもので、これら及び上部工桁３０の端部の横締め部３８を内蔵して打設されたコンクリート３６によって一体化されている。
【００１６】
次に、本発明のアンダーパスの造成方法について説明する。
【００１７】
図２は、Ｈ型ＰＣ杭１１を地盤１００中に圧入完了して、地中壁１０を形成した工程を示す地中壁１０の縦断面図である。この地中壁１０は左右一双となっており、その間にアンダーパスを形成するのであるが、図２は一方の地中壁のみ示している。以下図９まで同様である。
【００１８】
次いで、図３に示すように、地盤１００を掘削し、地盤面１０１を形成する。地盤面１０１は例えば砕石を敷詰めて圧密し、その上に敷鉄板を敷設して正確で強固な地盤面１０１とする。図３は地盤面１０１上に桁仮支持支保工２０を載置した工程を示している。
【００１９】
桁仮支持支保工２０は、Ｈ型鋼の下駄２１及び上面桁受部２２を備え、その頂面高さは地中壁１０の頂端より一定寸法だけ高くする。
【００２０】
図４は桁仮支持支保工２０上に上部工桁３０を載置した状態を示している。上部工桁３０はプレキャストプレストレストコンクリート製又はプレキャスト鉄筋（又は鉄骨鉄筋）コンクリート製、鋼製など何れでもよい。図４はＰＣａＰＣ桁を示している。隣接する上部工桁の間に間詰めコンクリート３１を打設し、横締め部３２を緊張して隣接桁の一体化を図る。このとき、上部工桁３０の端部の横締め部３８はそのままとしておく。
【００２１】
図５は、結合部鉄筋３４を、上部工桁３０内から突出している鉄筋３３と力学的に結合させて配筋し、その外側に配筋を覆う型枠３５を取付けた状態を示している。結合部鉄筋３４は、上部工桁３０の鉄筋３３と重ね接ぎ、金物接ぎ、結束、その他通常用いられる鉄筋結束手段を用いて、上部工桁３０と地中壁１０とを力学的に結合する。地中壁１０は例えばＨ型ＰＣ杭を用いて形成されたものであれば、鉄筋３４をその腹腔内に進入させ、この腹腔内にコンクリートを充填すること等により結合させるとよい。
【００２２】
図６は型枠３５内にコンクリート３６を打設した状態を示している。また、図７は上部工桁３０の端部を斜め上から見た斜視図である。コンクリート３６が型枠３５内に密実に充填されるように、上部工桁３０の端部にはコンクリートを型枠内に充満するように、例えば誘導する孔や、図７に示すような大きな隙間３０ａ等を設けておくのがよい。特にハンチ部３７等に欠陥を生じないようにすることが好ましい。
【００２３】
図８は、コンクリート３６が硬化した後、上部工桁３０の端部の横締め部３８を横締めする工程を示している。上部工桁３０と地中壁１０とは剛構造で結合される。コンクリート３６の養生後、桁仮支持支保工２０をジャッキダウンし撤去する。
【００２４】
次いで図９に示すように地中壁の背面の掘削部１０２を埋戻す。
【００２５】
以下、上部工桁３０を切梁として地盤１００を、矢印１０３で示す方向に掘削して地盤面１０４を掘下げ、所望のアンダーパスを形成する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例の結合構造を示す斜視図である。
【図２】実施例のアンダーパス造成工程を示す説明図である。
【図３】実施例のアンダーパス造成工程を示す説明図である。
【図４】実施例のアンダーパス造成工程を示す説明図である。
【図５】実施例のアンダーパス造成工程を示す説明図である。
【図６】実施例のアンダーパス造成工程を示す説明図である。
【図７】上部工桁の端部を斜め上から見た斜視図である。
【図８】実施例のアンダーパス造成工程を示す説明図である。
【図９】実施例のアンダーパス造成工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０地中壁
１１Ｈ型ＰＣ杭
１２内腔部
２０桁仮支持支保工
２１下駄
２２上面桁受部
３０上部工桁
３０ａ隙間
３１間詰めコンクリート
３２横締め部
３３接続用鉄筋
３４結合部鉄筋
３５型枠
３６コンクリート
３７ハンチ部
３８横締め部
４０地中壁と上部工桁との結合部
１００地盤
１０１，１０４地盤面
１０２掘削部
１０３矢印

【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンダーパスを形成すべき地盤のアンダーパス両壁部に一双の地中壁を形成し、該一双の地中壁間の土砂を一定深さまで掘削して桁仮支持支保工載置地盤面を造成し、頂部が前記地中壁頂部より少し高い桁仮支持支保工を該地盤面上に載置し、該仮支持支保工上にアンダーパスの上部工桁を並べて載置し、隣接する上部工桁間の空所に間詰めコンクリートを充填した後、該上部工桁を横締めし、次いで、前記地中壁の頂端と前記上部工桁との結合部に鉄筋を配置し、該結合部を覆う型枠を取付けて結合部コンクリートを打設した後、前記上部工桁端部を横締めし、コンクリート硬化後前記桁仮支持支保工を撤去し、前記上部工桁を前記地中壁の間隔を保持する切梁として用い、前記地中壁間の地盤を掘下げ、アンダーパスを形成することを特徴とするアンダーパスの造成方法。
【請求項２】
前記一双の地中壁がＨ型ＰＣ杭を連接して地中に打込んで形成した地中壁であることを特徴とする請求項１記載のアンダーパスの造成方法。
【請求項３】
前記上部工桁がＰＣ桁であることを特徴とする請求項１又は２記載のアンダーパスの造成方法。
【請求項４】
アンダーパスを形成すべき一双の地中壁の上端と該壁体上に載設する上部工桁の端部とを結合する結合部において、前記地中壁はＨ型ＰＣ杭を地中に連接して打込んでなる地中壁とし、前記上部工桁の端部から突出した鉄筋と連結され前記壁体の背面から前記地中壁の腹腔内に達する連結鉄筋を備え、前記上部工桁の端部の横締め緊張部を内蔵し、前記地中壁上端と前記上部工桁端とを被覆して両者を剛結する鉄筋コンクリートからなることを特徴とするアンダーパス造成における上部工桁と地中壁との結合構造。

【図１】