説明

小河川橋梁架け替え工法

【課題】バイパスの造成が不要で、橋の供用停止期間が短く、橋梁全体を高品質で耐久性の高いものとなる小河川橋梁架け替え工法の提供。
【解決手段】既設橋梁下の河川上下流側に連続させて該河川の流れ方向に向けた水流規制用の遮壁を形成し、該遮壁によって水流の無いドライ河床部と迂回流水部とを形成し、該ドライ河床部を掘削して管路埋設用溝を形成し、該溝内に筒状の管路部材を埋設し、然る後該管路内に該河川の水流を導入させて仮流水部とすることによって前記橋梁下の河床部全域をドライ状態となし、ドライ状態の河床に基礎を構築するとともに既設橋梁を解体し、該基礎上にボックスカルバートを設置し、該ボックスカルバートの頂板部を新橋梁の床版とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、川幅が10m前後程度の小河川に架設されている橋梁をボックスカルバートによって架け替える小河川橋梁架け替え工法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、全長が15m以下の短い橋梁は、河川の両側部に設置された一対の橋台と、両橋台の上端部間に掛け渡された上床版とをもって構成されたものが多く、この種の橋梁では、上床版の端部を橋台の上端部に設けられた鋳鉄製の沓座上に緩衝構造部を介して支持させることにより地震等により橋台に作用する応力や、上床版上を車輌等が通過することによって作用する荷重等を吸収するようになっている。(例えば、特許文献1を参照)。
【0003】
また、このような橋梁を構築するには、河川の上流側及び下流側に矢板等によって河川を横断する締切壁を構築し、上流側の締切壁で堰き止められた流水を、河川に隣接した地域に設けた迂回流路(バイパス)をとおして下流側に流下させることにより、両締切壁にて遮水された施工空間を形成し、その遮水されたドライな施工空間内で基礎杭等の基礎構造物及び橋台等を場所打ちでコンクリートを打設することにより構築している(例えば特許文献1)。
【0004】
この従来の方法では、バイパスを造成するための敷地が必要となり、市街地等のように既設橋梁の周囲にバイパス造成用の空き地がない場合には施工できないという問題がある。
このような問題を解決するものとして、河川内に流水方向に向けた遮水壁を形成し、該遮水壁によって河川内を流水河床部と、ドライ河床部とに区切り、ドライ河床部にて川幅の略の半分の基礎工事を行い、該基礎上に川幅半分の大きさのボックスカルバートを設置し、然る後、前記流水河床部を流れている水流をこのボックスカルバート内に流すことによって、先の流水河床部をドライ河床とし、ここに残りの基礎を造成して別のボックスカルバートを設置し、両ボックスカルバート間をボルトなどの締結具によって連結することによって両者を一体化させ、両ボックスカルバートをもって橋梁を構成させる方法がある(例えば特許文献2)。
【特許文献1】特開2002−167715号公報
【特許文献2】特開2005−2612号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上述のような従来のボックスカルバートを使用した小河川橋梁架け替え工法では、1の橋梁に複数のボックスカルバートを使用しているため、頂板や底板間の連結部分にボルト締めや所打ちコンクリート施工が必要であり、プレキャスト製品である高品質のボックスカルバートの性能より遥かに品質の劣る部分が1部に存在することとなり、橋全体の品質や耐久性が低下してしまうという問題があった。
【0006】
また、1つの橋を分割施工するものであるため工期が長く、且つ工事開始後の早い段階で既設橋梁を取り壊さざるを得ず、道路の閉鎖期間が長いという問題があった。
【0007】
本発明はこのような従来の問題に鑑み、バイパスの造成が不要で、橋の供用停止期間が従来に比べて短く、且つ橋梁全体の品質が、工場にて高品質を維持しつつ製造された1のボックスカルバートのよって構成されることにより橋全体が高品質で耐久性の高いものとなる小河川橋梁架け替え工法の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、川幅が数m〜十数m程度の水流がある小河川の既設橋梁の架け替えに際し、前記既設橋梁下の河川上下流側に連続させて該河川の流れ方向に向けた水流規制用の遮壁を形成し、該遮壁によって水流の無いドライ河床部と迂回流水部とを形成し、該ドライ河床部を掘削して管路埋設用溝を形成し、該溝内に筒状の管路部材を埋設し、然る後該管路内に該河川の水流を導入させて仮流水部とすることによって前記橋梁下の河床部全域をドライ状態となし、ドライ状態の河床に基礎を構築するとともに既設橋梁を解体し、該基礎上にボックスカルバートを設置し、該ボックスカルバートの頂板部を新橋梁の床版とする小河川橋梁架け替え工法にある。
【0009】
請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記遮壁によって造成されるドライ河床部は、該河川の両岸の中央部分に造成することにある。
【0010】
請求項3に記載の発明の特徴は請求項1又は2の何れか1の請求項の構成に加え、前記管路埋設用溝の底部に管路部材載置用基礎を造成し、その上に前記管路部材を設置した後、該管路部材の上面より高く管路埋設用コンクリートを打設することにある。
【0011】
請求項4に記載の発明の特徴は、請求項3の構成に加え、前記管路埋設用コンクリート部分を除く既設橋梁下の河床部分を掘り下げ、該管路埋設用コンクリートを一体に埋め込んだボックスカルバート設置用の基礎を造成し、該基礎上に前記ボックスカルバートを設置することにある。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る小河川橋梁架け替え工法では、川幅が数m〜十数m程度の水流がある小河川の既設橋梁の架け替えに際し、既設橋梁下の河川上下流側に連続させて該河川の流れ方向に向けた水流規制用の遮壁を形成し、該遮壁によって水流の無いドライ河床部と迂回流水部とを形成し、該ドライ河床部を掘削して管路埋設用溝を形成し、該溝内に筒状の管路部材を埋設し、然る後該管路内に該河川の水流を導入させて仮流水部とすることによって前記橋梁下の河床部全域をドライ状態となし、ドライ状態の河床に基礎を構築し、その上にボックスカルバートを設置し、該ボックスカルバートの頂板部を新橋梁の床版とするようにしたことにより、新規に架け替えられた橋梁は、全体が工場において高い精度の品質管理によって製造されたボックスカルバートによって構成されるため、耐久性に飛んだものとなるとともに現場におけるコンクリートの養生期間を要しないため工期が短く、更に既設橋体の解体をボックスカルバートの設置直前まで遅らせることができるため、道路閉鎖期間を従来に比べて短くでき、道路閉鎖に伴う混乱を短期間で解消できる。
【0013】
また、前記遮壁によって造成されるドライ河床部を、該河川の両岸の中央部分に造成することにより、架け替え後のボックスカルバート用基礎内の中央部分に両側に比べて強度の低い管路部材埋設部があることとなり、その両側の基礎強度が同程度に高いものとできるため、ボックスカルバートが安定した状態に設置される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
次に、本発明に係る小河川橋梁架け替え工法の実施の形態を図に示す実施例に基づいて説明する。
【0015】
図1は本発明の工法によって架け替えられた小河川橋梁の一例を示しており、図において符号1はプレキャストコンクリート製のボックスカルバート、2は河床に造成されたボックスカルバート用のコンクリート基礎、3は基礎2内に埋設された管路部材、4は基礎2の一部を構成する管路部材載置用基礎、5は同じく基礎2の一部を構成している管路埋設用コンクリート、6は路面を形成している舗装である。
【0016】
次に図1に示す橋梁の構築方法を図2〜図8について説明する。
【0017】
図2は、架け替え前の既設橋梁を示しており、図において符号10,10は河川両岸に構築されている橋台であり、この橋台10,10間に橋体11が掛け渡されている。符号12は河床であり、12aは河床の流水部である。
【0018】
先ず、図3に示すように既設橋体11の河川上下流側に連続させて該河川の流れ方向に向けた水流規制用の遮壁13,13を形成する。この遮壁13,13によって河床12を水流の無いドライ河床部14aと迂回流水部14b,14bとに分ける。遮壁13,13はこの実施例では盛土による堤状に形成しており、図1に示した河床12の流水部12aの両側に造成した後、遮壁13,13と橋台10,10間を掘り下げて迂回流水部14b、14bを造成する。然る後遮壁13,13の上下流側の両端間を閉鎖して水流を両迂回流水部14b,14bに移し変え、河床中央の遮壁13,13間をドライ河床部14aとする。
【0019】
このようにして橋体11下の遮壁13,13間をドライな状態とした後、図4に示すように遮壁13,13間の河床を掘り下げて管路埋設用溝15を造成し、その底部にコンクリートを打設して管路部材載置用基礎4を造成する。尚、この基礎4は必ずしもコンクリートである必要はなく、石材を敷き詰めて突き固めたもの等各種のものが使用できる。
【0020】
次いで管路埋設用溝15底部の基礎4上に河川の流れ方向に向けて管路部材3を載置する。この管路部材3としては、コルゲートパイプ、即ち円周方向に螺旋状又は円形状の補強材を一体に備えた屈曲可能な合成樹脂パイプが使用できる。この他ヒューム管などのプレキャストコンクリート管、鋼管なども使用できる。
【0021】
このようにして管路部材3を設置した後、図5に示すように、溝15内に管路部材3の上面より高い位置まで管路埋設用コンクリート5を打設し、その内部に管路部材3を埋める。この管路埋設用コンクリート5の固化を待って、前述した迂回流水部14b,14bを流れている水流を、管路部材3内を仮流水部としてこれに移し変える。この水流の変更は、図には詳示してないが、管路部材3の両端外の河床部分を掘削して河床に管路部材3の両端部を連通開口させ、迂回流水部14b,14bの上流側及び下流側の端部を遮壁によって閉鎖する。然る後迂回流水部内に残っている水を掻い出して橋体下の河床部分をドライな状態とする。
【0022】
次いで、図6に示すように迂回流水部14b,14bを形成している遮壁13,13を撤去し、管路埋設用コンクリート5の両側の河床部分を掘り下げる。この掘り下げは、ボックスカルバート用のコンクリート基礎2を造成するためのものであり、該基礎の構築に必要な深さまで掘削する。
【0023】
この掘削後、図7に示すように管路埋設用コンクリート5を内部に埋め込んでコンクリートを打設し、コンクリート基礎2を構築する。このコンクリート基礎2の構築後又はこの構築と併行して既設橋体11の撤去作業を行う。
【0024】
既設橋体の撤去作業を完了した後、図8に示すように、工場にて製造されたボックスカルバート1をクレーンにて吊り上げ、コンクリート基礎2上に設置する。コンクリート基礎2とボックスカルバート1の底板部1aとの隙間には、必要に応じて無収縮コンクリートなどの充填材を介在させることによって埋める。また、既設の橋台10とボックスカルバートの側壁部1bとの間の隙間は砂利等の裏込め土砂を充填して埋める。
【0025】
また、図1に示すように橋台10,10の上端部は、新たな路盤を造成するに必要な高さとなるまで切断又は破砕し、その上側に必要に応じて沓掛板16,16を設置し、ボックスカルバート1の頂板部1cを新橋梁の床版とし、その上と両側の既設道路表面に連続させた舗装6を施し、路面を調整する。
【0026】
このようにしてボックスカルバート1を基礎2上に設置した後、図1に示すように管路部材3内を流れている水流をボックスカルバート1内に移し替え、管路部材3内には、流動性の高い貧コンクリート17を流し込んでその内部を埋める。この貧コンクリート17は、管路部材3内の空間を埋めるためのものであり、充填固化後に河川水流によって流れでない程度の強度があるものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明に係る小河川橋梁架け替え工法によって架け替えられた橋梁の全体構成を示す断面図である。
【図2】同工法により架け替えようとする既設橋梁の一例を示す断面図である。
【図3】同工法において遮壁により河床をドライ河床部と迂回水路部とに分けた状態を示す断面図である。
【図4】同工法において管路埋設用溝底部に造成した管路部材載置用基礎上に管路部材を載置した状態を示す断面図である。
【図5】同工法において管路部材を管路埋設用コンクリートによって埋め、その内部を仮水路とした状態を示す断面図である。
【図6】同工法においてボックスカルバート用のコンクリート基礎造成のための掘り下げ状態を示す断面図である。
【図7】同工法におけるコンクリート基礎構築後の状態を示す断面図である。
【図8】同工法におけるボックスカルバート吊り降ろし状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【0028】
1 ボックスカルバート
1a 底板部
1b 側壁部
1c 頂板部
2 ボックスカルバート用のコンクリート基礎
3 管路部材
4 管路部材載置用基礎
5 管路埋設用コンクリート
6 舗装
10 橋台
11 橋体
12 河床
12a 河床
13 遮壁
14a ドライ河床部
14b 迂回流水部
15 管路埋設用溝
16 沓掛板
17 貧コンクリート

【特許請求の範囲】
【請求項1】
川幅が数m〜十数m程度の水流がある小河川の既設橋梁の架け替えに際し、前記既設橋梁下の河川上下流側に連続させて該河川の流れ方向に向けた水流規制用の遮壁を形成し、該遮壁によって水流の無いドライ河床部と迂回流水部とを形成し、
該ドライ河床部を掘削して管路埋設用溝を形成し、該溝内に筒状の管路部材を埋設し、然る後該管路内に該河川の水流を導入させて仮流水部とすることによって前記橋梁下の河床部全域をドライ状態となし、ドライ状態の河床に基礎を構築するとともに既設橋梁を解体し、該基礎上にボックスカルバートを設置し、該ボックスカルバートの頂板部を新橋梁の床版とすることを特徴としてなる小河川橋梁架け替え工法。
【請求項2】
前記遮壁によって造成されるドライ河床部は、該河川の両岸の中央部分に造成する請求項1に記載の小河川橋梁架け替え工法。
【請求項3】
前記管路埋設用溝の底部に管路部材載置用基礎を造成し、その上に前記管路部材を設置した後、該管路部材の上面より高く管路埋設用コンクリートを打設する請求項1又は2のいずれか1に記載の小河川橋梁架け替え工法。
【請求項4】
前記管路埋設用コンクリート部分を除く既設橋梁下の河床部分を掘り下げ、該管路埋設用コンクリートを一体に埋め込んでボックスカルバート設置用の基礎を造成し、該基礎上に前記ボックスカルバートを設置する請求項3に記載の小河川橋梁架け替え工法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2010−189990(P2010−189990A)
【公開日】平成22年9月2日(2010.9.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−37790(P2009−37790)
【出願日】平成21年2月20日(2009.2.20)
【出願人】(390001306)興建産業株式会社 (8)
【Fターム(参考)】