基礎構造物の構築方法
【課題】基礎構造物４の施工において大規模な地盤開削を必要とせず、しかも既存の道路１又は軌道上に高架構造物を構築する場合に、道路又は軌道における交通への影響を軽微に抑えて、安全かつ容易に基礎構造物４の施工を可能とする方法を提供する。
【解決手段】任意の断面形状を有するエレメント４１０を長手方向に接続した複数の基礎梁４１Ｈ，４１Ｌを、地中の任意の深さに略水平に、かつ上下に互いに交差させて埋設して互いに連結し、地上に構築される地上構造物と連結する。
【解決手段】任意の断面形状を有するエレメント４１０を長手方向に接続した複数の基礎梁４１Ｈ，４１Ｌを、地中の任意の深さに略水平に、かつ上下に互いに交差させて埋設して互いに連結し、地上に構築される地上構造物と連結する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレメントの連結によって基礎構造物を構築する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高架式道路等の基礎構造としては、従来から、例えば下記の特許文献１に開示されたような杭基礎によるものが知られている。
【特許文献１】特開２００１−４９６１７号公報
【０００３】
図３は、特許文献１と同種の、杭基礎による高架式道路の基礎構造を示す断面図で、すなわち、参照符号１００は地盤、１０１は地盤１００上に形成された道路、１０２は高架式道路本体を構成する橋梁、１０３はこの橋梁１０２を地盤１００上に支持する橋脚柱である。杭基礎による基礎構造は、橋脚柱１０３の下端と、地中に打設した基礎杭１０４の杭頭との間を、フーチング１０５を介して接合している。また、図示の従来構造においては、フーチング１０５，１０５間を地中梁１０６によって水平方向に連結している。なお、図中の参照符号１１０は、地上道路１０１あるいは橋梁（高架式道路本体）１０２上を通行する車両を示している。
【０００４】
また、このような杭基礎によるもののほか、比較的地盤１００の支持力が大きい場合に採用される直接基礎によるものも知られている。図４は、直接基礎による高架式道路の基礎構造を示す断面図で、すなわちこの基礎構造では、橋脚柱１０３の下端に形成したフーチング１０５及びこのフーチング１０５を水平方向に連結している地中梁１０６を、地盤１００を5ｍ程度の深さに掘削して固結剤等を混合した改良地盤１００ａ上に支持している。
【０００５】
しかし、上述した従来の技術によれば、いずれの場合も、基礎工事には大規模な地盤開削を伴うため、例えば既存の地上道路１０１上に高架式道路を建設する場合は、作業区間となる既存の地上道路１０１の通行が大規模な車線規制を余儀なくされ、工事中の交通渋滞が避けられなくなるといった問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、基礎構造物の施工において大規模な地盤開削を必要とせず、しかも既存の道路又は軌道上に高架構造物を構築する場合に、道路又は軌道における交通への影響を軽微に抑えて、安全かつ容易に基礎構造物の施工を可能とする方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る基礎構造物の構築方法は、任意の断面形状を有するエレメントを長手方向に接続した複数の基礎梁を、地中の任意の深さに略水平に、かつ上下に互いに交差させて埋設して互いに連結し、地上に構築される地上構造物と連結するものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明に係る基礎構造物の構築方法によれば、任意の断面形状を有する既製の基礎梁を、地中の任意の深さに略水平に配置することによって、地上構造物を支持する基礎構造物とするものであるため、大規模な地盤開削を必要とせず、容易に施工することができ、複数の基礎梁を上下に互いに交差させて配置して連結することによって、少ない本数の基礎梁でも平面面積が広くかつ支持強度の大きい基礎構造物を構築することができる。しかも、開削面積が少なくて済むため、例えば地上道路上に建設する高架式道路の基礎構造物の場合、既存の地上道路の交通規制を最小限に抑えることができる。また、基礎梁の内部はコンクリートやモルタルを充填しても良いし、電力線、通信線、ガス管、上下水道管などを通す共同溝として利用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る基礎構造物の構築方法を、高架式道路の基礎構造物４の構築に適用した好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、この実施の形態を示す説明図である。
【００１０】
図１において、参照符号１０は地盤、１は地盤１０上に形成された既存の地上道路、２は高架式道路本体を構成する橋梁、３はこの橋梁２を支持する橋脚柱、４は本発明により地中に構築され橋脚柱３を介して橋梁２の荷重を受ける基礎構造物である。なお、図中の参照符号５は、地上道路１あるいは橋梁（高架式道路本体）２上を通行する車両を示している。
【００１１】
基礎構造物４は、断面が正方形又は長方形を呈する中空エレメント４１０を用いて、複数の基礎梁４１Ｈを、構築予定の橋梁２の延長方向へ延びるように略水平に配置し、その下側に、橋梁２の延長方向に対して直交する方向へ、かつ延長方向に互いに密接するか又は短い間隔で、複数の基礎梁４１Ｌを埋設し、互いに連結したものである。上側の基礎梁４１Ｈは、橋脚柱３の真下を通って、前記延長方向へ延びている。
【００１２】
各基礎梁４１Ｈ，４１Ｌは、断面が正方形又は長方形を呈する中空エレメント４１０を、その長手方向へ直線的に連結したものである。この基礎梁４１Ｈ，４１Ｌの構築には、推進工法全般を採用可能であるが、以下、施工手順の一例として、公知のＨＥＰ(High Speed Element Pull)工法を採用した場合について説明する。図２は、基礎梁４１Ｈ又は４１Ｌを地中に埋設する工程を示す説明図である。
【００１３】
ＨＥＰ工法により基礎梁を地中に埋設する工程においては、まず図２（Ａ）に示されるように、地盤１０に発進立坑１１及び到達立坑１２が開削され、この発進立坑１１と到達立坑１２間に水平ボーリングによる複数の小径孔（不図示）を削孔して、それぞれ鋼撚り線６１を通し、その一端を、発進立坑１１に配置した掘削装置７に結合すると共に、他端を、到達立坑１２内に設置した牽引ジャッキ６に接続する。先頭の掘削装置７としては、ケーシングにオーガ等の掘削機構や排土機構を装備した簡易なものが採用可能である。そして、鋼撚り線６１を介して牽引ジャッキ６で掘削装置７を牽引しながら、この掘削装置７を駆動することによって、地中掘進を開始する。
【００１４】
発進立坑１１では、掘削装置７が中空エレメント４１０の長さ以下の所定距離だけ地中を推進した時点で、その後端に、図２(Ｂ）に示されるように、第一段目の中空エレメント４１０１を接続し、更に中空エレメント４１０の一個分の長さに相当する距離だけ推進した時点で、第一段目の中空エレメント４１０１の後端に、第二段目の中空エレメント４１０２を継ぎ足す。このようにして、中空エレメント４１０の一個分の長さに相当する距離だけ推進する度に、最後段の中空エレメント４１０の後端に、次の中空エレメント４１０を順次継ぎ足して行く。この継ぎ足しは、突合せ溶接や、インサート金具のボルト止め等によって行うことができる。
【００１５】
そして図２（Ｃ）に示されるように、やがて掘削装置７が到達立坑１２内に到達し、第ｎ段目の中空エレメント４１０ｎまでの全ての中空エレメント４１０を埋設し終えたら、掘削装置７を中空エレメント４１０から取り外す。このようにして、地盤１０内には、長手方向に互いに連結された複数の中空エレメント４１０からなる基礎梁（基準梁）４１が、発進立坑１１と到達立坑１２間に水平に構築されることになる。
【００１６】
そしてこの工程では、発進立坑１１及び到達立坑１２を開削するだけで、地盤１０を広範囲に開削する必要がないため、図１に示される地上道路１の大規模な車線規制を行う必要がなく、このため、交通渋滞の発生を可及的に抑制することができる。
【００１７】
基礎梁４１の埋設が終わったら、基礎梁４１の内部にコンクリートＣを充填する。
【００１８】
このようにして基礎梁４１Ｈ，４１Ｌによる基礎構造物４の構築が完了したら、図１に示される橋脚柱３の施工予定箇所の地盤１０を開削する。そして、この場合の開削は、橋脚柱施工予定箇所のみで行われるため、確保すべき作業領域は比較的狭いもので良く、したがって、この作業においても地上道路１における車線規制を、小規模なものに抑えることができる。
【００１９】
次に、上述の開削箇所に橋脚柱３を施工する。この場合、基礎構造物４の基礎梁４１における橋脚柱３の施工位置には、予め柱結合孔（図示省略）を設けておき、ここに鉄筋等を通して、橋脚柱３との結合を行うようにする。そして、この場合の柱結合孔は、基礎梁４１の内部から作業員がハンマーなどで叩いたりするだけで、簡単に開口させることのできる蓋体で閉塞した構造とすることが好ましい。
【００２０】
以上のような工程を経て、順次橋脚柱３を施工し、その上に、図１に示される橋梁２を構築し、既存の地上道路１上への高架式道路の建設を行うものである。そして、上述の方法により構築された基礎構造物４は、橋脚柱３の直下にある基礎梁４１Ｈに作用する荷重が、これと直交する基礎梁４１Ｌを介して基礎構造物４全体に伝達され、少ない本数の基礎梁４１Ｈ，４１Ｌでも平面面積が広くかつ支持強度の大きい基礎構造物４とすることができる。
【００２１】
なお、基礎構造物４を構成する基礎梁４１Ｈ，４１Ｌのうち、一部の基礎梁にはコンクリートＣを充填せず、中空とすることができる。そしてこのような中空の基礎梁４１の内部空間は、例えば電力線、通信線、ガス管、上下水道管などを通す共同溝として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る基礎構造物の構築方法を、高架式道路の基礎構造物の構築に適用した好ましい実施の形態を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態において、基礎梁を地中に埋設する工程を示す説明図である。
【図３】杭基礎による高架式道路の基礎構造を示す断面図である。（従来技術）
【図４】直接基礎による高架式道路の基礎構造を示す断面図である。（従来技術）
【符号の説明】
【００２３】
１ 地上道路
２ 橋梁
３ 橋脚柱
４ 基礎構造物
４１，４１Ｈ，４１Ｌ 基礎梁
４１０ 中空エレメント
５ 車両
６ 牽引ジャッキ
６１ 鋼撚り線
７ 掘削装置
１０ 地盤
１１ 発進立坑
１２ 到達立坑
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレメントの連結によって基礎構造物を構築する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高架式道路等の基礎構造としては、従来から、例えば下記の特許文献１に開示されたような杭基礎によるものが知られている。
【特許文献１】特開２００１−４９６１７号公報
【０００３】
図３は、特許文献１と同種の、杭基礎による高架式道路の基礎構造を示す断面図で、すなわち、参照符号１００は地盤、１０１は地盤１００上に形成された道路、１０２は高架式道路本体を構成する橋梁、１０３はこの橋梁１０２を地盤１００上に支持する橋脚柱である。杭基礎による基礎構造は、橋脚柱１０３の下端と、地中に打設した基礎杭１０４の杭頭との間を、フーチング１０５を介して接合している。また、図示の従来構造においては、フーチング１０５，１０５間を地中梁１０６によって水平方向に連結している。なお、図中の参照符号１１０は、地上道路１０１あるいは橋梁（高架式道路本体）１０２上を通行する車両を示している。
【０００４】
また、このような杭基礎によるもののほか、比較的地盤１００の支持力が大きい場合に採用される直接基礎によるものも知られている。図４は、直接基礎による高架式道路の基礎構造を示す断面図で、すなわちこの基礎構造では、橋脚柱１０３の下端に形成したフーチング１０５及びこのフーチング１０５を水平方向に連結している地中梁１０６を、地盤１００を5ｍ程度の深さに掘削して固結剤等を混合した改良地盤１００ａ上に支持している。
【０００５】
しかし、上述した従来の技術によれば、いずれの場合も、基礎工事には大規模な地盤開削を伴うため、例えば既存の地上道路１０１上に高架式道路を建設する場合は、作業区間となる既存の地上道路１０１の通行が大規模な車線規制を余儀なくされ、工事中の交通渋滞が避けられなくなるといった問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、基礎構造物の施工において大規模な地盤開削を必要とせず、しかも既存の道路又は軌道上に高架構造物を構築する場合に、道路又は軌道における交通への影響を軽微に抑えて、安全かつ容易に基礎構造物の施工を可能とする方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る基礎構造物の構築方法は、任意の断面形状を有するエレメントを長手方向に接続した複数の基礎梁を、地中の任意の深さに略水平に、かつ上下に互いに交差させて埋設して互いに連結し、地上に構築される地上構造物と連結するものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明に係る基礎構造物の構築方法によれば、任意の断面形状を有する既製の基礎梁を、地中の任意の深さに略水平に配置することによって、地上構造物を支持する基礎構造物とするものであるため、大規模な地盤開削を必要とせず、容易に施工することができ、複数の基礎梁を上下に互いに交差させて配置して連結することによって、少ない本数の基礎梁でも平面面積が広くかつ支持強度の大きい基礎構造物を構築することができる。しかも、開削面積が少なくて済むため、例えば地上道路上に建設する高架式道路の基礎構造物の場合、既存の地上道路の交通規制を最小限に抑えることができる。また、基礎梁の内部はコンクリートやモルタルを充填しても良いし、電力線、通信線、ガス管、上下水道管などを通す共同溝として利用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る基礎構造物の構築方法を、高架式道路の基礎構造物４の構築に適用した好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、この実施の形態を示す説明図である。
【００１０】
図１において、参照符号１０は地盤、１は地盤１０上に形成された既存の地上道路、２は高架式道路本体を構成する橋梁、３はこの橋梁２を支持する橋脚柱、４は本発明により地中に構築され橋脚柱３を介して橋梁２の荷重を受ける基礎構造物である。なお、図中の参照符号５は、地上道路１あるいは橋梁（高架式道路本体）２上を通行する車両を示している。
【００１１】
基礎構造物４は、断面が正方形又は長方形を呈する中空エレメント４１０を用いて、複数の基礎梁４１Ｈを、構築予定の橋梁２の延長方向へ延びるように略水平に配置し、その下側に、橋梁２の延長方向に対して直交する方向へ、かつ延長方向に互いに密接するか又は短い間隔で、複数の基礎梁４１Ｌを埋設し、互いに連結したものである。上側の基礎梁４１Ｈは、橋脚柱３の真下を通って、前記延長方向へ延びている。
【００１２】
各基礎梁４１Ｈ，４１Ｌは、断面が正方形又は長方形を呈する中空エレメント４１０を、その長手方向へ直線的に連結したものである。この基礎梁４１Ｈ，４１Ｌの構築には、推進工法全般を採用可能であるが、以下、施工手順の一例として、公知のＨＥＰ(High Speed Element Pull)工法を採用した場合について説明する。図２は、基礎梁４１Ｈ又は４１Ｌを地中に埋設する工程を示す説明図である。
【００１３】
ＨＥＰ工法により基礎梁を地中に埋設する工程においては、まず図２（Ａ）に示されるように、地盤１０に発進立坑１１及び到達立坑１２が開削され、この発進立坑１１と到達立坑１２間に水平ボーリングによる複数の小径孔（不図示）を削孔して、それぞれ鋼撚り線６１を通し、その一端を、発進立坑１１に配置した掘削装置７に結合すると共に、他端を、到達立坑１２内に設置した牽引ジャッキ６に接続する。先頭の掘削装置７としては、ケーシングにオーガ等の掘削機構や排土機構を装備した簡易なものが採用可能である。そして、鋼撚り線６１を介して牽引ジャッキ６で掘削装置７を牽引しながら、この掘削装置７を駆動することによって、地中掘進を開始する。
【００１４】
発進立坑１１では、掘削装置７が中空エレメント４１０の長さ以下の所定距離だけ地中を推進した時点で、その後端に、図２(Ｂ）に示されるように、第一段目の中空エレメント４１０１を接続し、更に中空エレメント４１０の一個分の長さに相当する距離だけ推進した時点で、第一段目の中空エレメント４１０１の後端に、第二段目の中空エレメント４１０２を継ぎ足す。このようにして、中空エレメント４１０の一個分の長さに相当する距離だけ推進する度に、最後段の中空エレメント４１０の後端に、次の中空エレメント４１０を順次継ぎ足して行く。この継ぎ足しは、突合せ溶接や、インサート金具のボルト止め等によって行うことができる。
【００１５】
そして図２（Ｃ）に示されるように、やがて掘削装置７が到達立坑１２内に到達し、第ｎ段目の中空エレメント４１０ｎまでの全ての中空エレメント４１０を埋設し終えたら、掘削装置７を中空エレメント４１０から取り外す。このようにして、地盤１０内には、長手方向に互いに連結された複数の中空エレメント４１０からなる基礎梁（基準梁）４１が、発進立坑１１と到達立坑１２間に水平に構築されることになる。
【００１６】
そしてこの工程では、発進立坑１１及び到達立坑１２を開削するだけで、地盤１０を広範囲に開削する必要がないため、図１に示される地上道路１の大規模な車線規制を行う必要がなく、このため、交通渋滞の発生を可及的に抑制することができる。
【００１７】
基礎梁４１の埋設が終わったら、基礎梁４１の内部にコンクリートＣを充填する。
【００１８】
このようにして基礎梁４１Ｈ，４１Ｌによる基礎構造物４の構築が完了したら、図１に示される橋脚柱３の施工予定箇所の地盤１０を開削する。そして、この場合の開削は、橋脚柱施工予定箇所のみで行われるため、確保すべき作業領域は比較的狭いもので良く、したがって、この作業においても地上道路１における車線規制を、小規模なものに抑えることができる。
【００１９】
次に、上述の開削箇所に橋脚柱３を施工する。この場合、基礎構造物４の基礎梁４１における橋脚柱３の施工位置には、予め柱結合孔（図示省略）を設けておき、ここに鉄筋等を通して、橋脚柱３との結合を行うようにする。そして、この場合の柱結合孔は、基礎梁４１の内部から作業員がハンマーなどで叩いたりするだけで、簡単に開口させることのできる蓋体で閉塞した構造とすることが好ましい。
【００２０】
以上のような工程を経て、順次橋脚柱３を施工し、その上に、図１に示される橋梁２を構築し、既存の地上道路１上への高架式道路の建設を行うものである。そして、上述の方法により構築された基礎構造物４は、橋脚柱３の直下にある基礎梁４１Ｈに作用する荷重が、これと直交する基礎梁４１Ｌを介して基礎構造物４全体に伝達され、少ない本数の基礎梁４１Ｈ，４１Ｌでも平面面積が広くかつ支持強度の大きい基礎構造物４とすることができる。
【００２１】
なお、基礎構造物４を構成する基礎梁４１Ｈ，４１Ｌのうち、一部の基礎梁にはコンクリートＣを充填せず、中空とすることができる。そしてこのような中空の基礎梁４１の内部空間は、例えば電力線、通信線、ガス管、上下水道管などを通す共同溝として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る基礎構造物の構築方法を、高架式道路の基礎構造物の構築に適用した好ましい実施の形態を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態において、基礎梁を地中に埋設する工程を示す説明図である。
【図３】杭基礎による高架式道路の基礎構造を示す断面図である。（従来技術）
【図４】直接基礎による高架式道路の基礎構造を示す断面図である。（従来技術）
【符号の説明】
【００２３】
１ 地上道路
２ 橋梁
３ 橋脚柱
４ 基礎構造物
４１，４１Ｈ，４１Ｌ 基礎梁
４１０ 中空エレメント
５ 車両
６ 牽引ジャッキ
６１ 鋼撚り線
７ 掘削装置
１０ 地盤
１１ 発進立坑
１２ 到達立坑
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の断面形状を有するエレメントを長手方向に接続した複数の基礎梁を、地中の任意の深さに略水平に、かつ上下に互いに交差させて埋設して互いに連結し、地上に構築される地上構造物と連結することを特徴とする基礎構造物の構築方法。
【請求項１】
任意の断面形状を有するエレメントを長手方向に接続した複数の基礎梁を、地中の任意の深さに略水平に、かつ上下に互いに交差させて埋設して互いに連結し、地上に構築される地上構造物と連結することを特徴とする基礎構造物の構築方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２５５７８３（Ｐ２００８−２５５７８３Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８１１２６（Ｐ２００８−１８１１２６）
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【分割の表示】特願２００３−２８１４６２（Ｐ２００３−２８１４６２）の分割
【原出願日】平成１５年７月２９日（２００３．７．２９）
【出願人】（３０２０６０９２６）株式会社フジタ (285)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【分割の表示】特願２００３−２８１４６２（Ｐ２００３−２８１４６２）の分割
【原出願日】平成１５年７月２９日（２００３．７．２９）
【出願人】（３０２０６０９２６）株式会社フジタ (285)
【Ｆターム（参考）】
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