橋梁用上部工の製造方法、橋梁及び橋梁用上部工
【課題】施工が容易で、高い強度の橋梁を施工することができる橋梁の施工の際に使用する上部工を提供する。
【解決手段】杭部材、及び、主桁１１１、横桁１１３及び前記杭部材を挿通できる円筒部を有する杭頭固定部材１１５を結合した上部工１０１であって、全ての杭頭固定部材１１５の円筒部の中心が主桁１１１の長手方向の中心軸と横桁１１３の長手方向の中心軸との交点上に位置するように主桁１１１及び横桁１１３を杭頭固定部材１１５の側面に結合することにより、主桁１１１及び横桁１１３を矩形状、梯子状、又はコの字状に配置し、杭頭固定部材１１５の上面が上部工１０１の上に配置される床版と直接的又は杭頭固定部材１１５の上面を閉じる天蓋を介して間接的に接し、杭頭固定部材１１５の上面が杭頭固定部材１１５に挿通したときの前記杭部材の中心軸に対して垂直である。
【解決手段】杭部材、及び、主桁１１１、横桁１１３及び前記杭部材を挿通できる円筒部を有する杭頭固定部材１１５を結合した上部工１０１であって、全ての杭頭固定部材１１５の円筒部の中心が主桁１１１の長手方向の中心軸と横桁１１３の長手方向の中心軸との交点上に位置するように主桁１１１及び横桁１１３を杭頭固定部材１１５の側面に結合することにより、主桁１１１及び横桁１１３を矩形状、梯子状、又はコの字状に配置し、杭頭固定部材１１５の上面が上部工１０１の上に配置される床版と直接的又は杭頭固定部材１１５の上面を閉じる天蓋を介して間接的に接し、杭頭固定部材１１５の上面が杭頭固定部材１１５に挿通したときの前記杭部材の中心軸に対して垂直である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁及びその施工時に用いる上部工に関するものであり、特に橋梁の強度を高めるものに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の上部工を用いる橋梁の施工方法である杭式桟橋の施工方法について図１８を用いて説明する。杭頭固定用管４が予め設置された桟橋未完成部分の主桁１を桟橋完成部分から片持ち状に張り出し、当該桟橋未完成部分の主桁１に沿って当該主桁１の張り出し先端部と桟橋完成部分との間にかけ渡された線材２を、当該主桁１と平行になるように張力調整することによって当該主桁１の方向や角度、あるいは歪み状態を完成状態に近づくように調整保持する。これにより、当該主桁１に取り付けられている杭頭固定用管４の位置を完成状態に近づけて、その杭頭固定用管４を介して管状杭５を杭打ちする。また、杭頭固定用管４が取り付けられている横桁３と主桁１とを周方向に回転可能な二重管構造で接続する。これにより、主桁１と杭頭固定用管との角度変化に対応して部品の種類を低減し、コストダウンを図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−９６５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の従来の杭式桟橋の施工方法には、以下に示すような改善すべき点がある。従来の杭式桟橋の施工方法では、図１８（ｂ）に示すように、杭頭固定用管４の上面Ｐ４と覆工板６との間に間隔が生じている。このため、杭頭固定用管４上に配置される天蓋（図示せず）によってのみ、管状杭５からの突き上げと上部工自身の荷重とを保持しなければならない。このため、杭式桟橋の強度をさらに高めることが難しいという改善すべき点がある。
【０００５】
本発明は、施工が容易で、高い強度の橋梁を施工することができる橋梁の施工の際に使用する上部工の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る上部工の製造方法は、杭部材、及び、主桁、横桁及び前記杭部材を挿通できる円筒部を有する杭頭固定部材を結合した上部工を製造するための上部工製造方法であって、
全ての前記杭頭固定部材の上面が前記上部工の上に配置される床版と直接的又は前記杭頭固定部材の上面を閉じる天蓋を介して間接的に接し、前記杭頭固定部材の上面が前記杭頭固定部材に挿通したときの前記杭部材の中心軸に対して垂直となるように、前記杭頭固定部材の円筒部の中心が前記主桁の長手方向の中心軸と前記横桁の長手方向の中心軸との交点上に位置するように前記主桁及び前記横桁を前記杭頭固定部材の側面に結合することにより、前記主桁及び前記横桁が矩形状、梯子状、又はコの字状に配置された上部工を得ること、を特徴とする。
【０００７】
本発明に係る橋梁は、杭部材、及び、主桁、横桁及び前記杭部材を挿通できる円筒部を有する杭頭固定部材を結合した上部工を有する橋梁であって、前記上部工は、全ての前記杭頭固定部材の円筒部の中心が前記主桁の長手方向の中心軸と前記横桁の長手方向の中心軸との交点上に位置するように前記主桁及び前記横桁を前記杭頭固定部材の側面に結合することにより、前記主桁及び前記横桁が矩形状、梯子状、又はコの字状に配置されること、前記杭頭固定部材の上面が前記上部工の上に配置される床版と直接的又は前記杭頭固定部材の上面を閉じる天蓋を介して間接的に接し、前記杭頭固定部材の上面が前記杭頭固定部材に挿通したときの前記杭部材の中心軸に対して垂直であること、を特徴とする。
【０００８】
本発明に係る上部工は、杭部材、及び、主桁、横桁及び前記杭部材を挿通できる円筒部を有する杭頭固定部材を結合した上部工であって、全ての前記杭頭固定部材の円筒部の中心が前記主桁の長手方向の中心軸と前記横桁の長手方向の中心軸との交点上に位置するように前記主桁及び前記横桁を前記杭頭固定部材の側面に結合することにより、前記主桁及び前記横桁を矩形状、梯子状、又はコの字状に配置し、前記杭頭固定部材の上面が前記上部工の上に配置される床版と直接的又は前記杭頭固定部材の上面を閉じる天蓋を介して間接的に接し、前記杭頭固定部材の上面が前記杭頭固定部材に挿通したときの前記杭部材の中心軸に対して垂直であること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る上部工の製造方法によれば、杭頭固定部材の上面を直接的又は間接的に床版によって閉じることができる。よって、床版の荷重を杭頭固定部材に挿通した杭部材の突き上げの力に対向させることができる。よって、橋梁の強度を高めることができる。また、管状の杭頭固定部材の上面が杭部材の中心軸に対して垂直であるので、杭部材を容易に杭頭固定部材に挿通することができる。よって、橋梁の施工を容易にできる。
【００１０】
本発明に係る上部工の製造方法によれば、杭頭固定部材に主桁、横桁を結合することができるので、上部工の形状を容易に形成することができる。よって、橋梁の施工を効率よく行うことができる。
【００１１】
本発明に係る上部工の製造方法によれば、コの字状、矩形状、梯子状の上部工を用いることができるので、橋梁の施工における乗り込み部の施工、標準部の施工に対応した上部工を用いることができる。よって、施工に適した上部工を提供できるので、橋梁の施工を効率よく行うことができる。
【００１２】
本発明に係る橋梁及び上部工によれば、杭頭固定部材の上面を直接的又は間接的に床版によって閉じることができる。よって、床版の荷重を杭頭固定部材に挿通した杭部材の突き上げの力に対向させることができる。よって、橋梁の強度を高めることができる。また、管状の杭頭固定部材の上面が杭部材の中心軸に対して垂直であるので、杭部材を容易に杭頭固定部材に挿通することができる。よって、橋梁の施工を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る橋梁の施工方法で用いる上部工の三面図である。
【図２】上部工１０１の杭頭固定部材１１５の構成を示す図である。
【図３】乗り込み部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図４】乗り込み部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図５】乗り込み部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図６】乗り込み部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図７】乗り込み部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図８】乗り込み部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図９】上部工１０１上に床版ＦＳを施工したときの一部断面図である。
【図１０】本発明に係る橋梁の施工方法で用いる上部工の三面図である。
【図１１】標準部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図１２】標準部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図１３】標準部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図１４】標準部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図１５】本発明に係る橋梁の施工方法で用いる上部工の三面図である。
【図１６】上部工３０１上に床版ＦＳを施工したときの一部断面図である。
【図１７】上部工の他の実施例を示す図である。
【図１８】従来の橋梁の施工方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。
【実施例１】
【００１５】
第１ 上部工の構成
本発明に係る橋梁施工方法で使用する上部工１０１について図１を用いて説明する。上部工１０１は、橋梁の施工に先立って、予め組み立てておくものである。なお、組立に際しては、工場等でトラック等の運搬手段で運搬できる大きさの部品を組み立て、さらに、実際の施工現場まで運搬手段で運搬した後、施工現場において図１に示す上部工１０１の形態まで組み立てる。
【００１６】
ここで、図１（ａ）は上部工１０１の上面図であり、図１（ｂ）は上部工１０１の正面図であり、図１（ｃ）は上部工１０１の右側面図である。図１（ａ）に示すように、上部工１０１は、複数の主桁１１１、横桁１１３、及び杭頭固定部材１１５によって構成されている。
【００１７】
主桁１１１及び横桁１１３は、梯子状に配置されている。なお、主桁１１１及び横桁１１３は、Ｈ型鋼により形成されている。
【００１８】
主桁１１１は、相対的に短い主桁１１１ａ及び相対的に長い主桁１１１ｂにより構成されている。図１（ｃ）に示すように、主桁１１１ａ及び主桁１１１ｂは、それぞれ一端が杭頭固定部材１１５の側面部１１５ａ（後述）に溶接され、固定されている。また、図１（ａ）、（ｃ）に示すように、主桁１１１ａ及び主桁１１１ｂの杭頭固定部材１１５に固定されていない他の一端は、所定の固定板、及びボルト、ナットを用いて互いに突き合わされ、直線上に接合されている。
【００１９】
横桁１１３は、所定長さの横桁１１３ａ及び横桁１１３ｂにより構成されている。図１（ｂ）に示すように、横桁１１３ａ及び横桁１１３ｂは、それぞれ一端が杭頭固定部材１１５の側面部１１５ａに溶接され、固定されている。また、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、横桁１１３ａ及び横桁１１３ｂの杭頭固定部材１１５に固定されていない他の一端は、所定の固定板、及びボルト、ナットを用いて互いに突き合わされ、直線上に接合されている。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、杭頭固定部材１１５は、中心Ｃ５が主桁１１１の中心軸Ｊ１上に配置されている。また、杭頭固定部材１１５は、中心Ｃ５が横桁１１３の中心軸Ｊ３の中心軸Ｊ３上に配置されている、つまり、杭頭固定部材１１５は、中心Ｃ５が主桁１１１の中心軸Ｊ１と横桁１１３の中心軸Ｊ３との交点上に存在するように配置されている。これにより、上部工１０１の形状を容易に整えることができる。また、図１（ｂ）に示すように、杭頭固定部材１１５は、上面Ｐ５が杭頭固定部材１１５を貫通する鋼管杭の中心軸Ｊ５に対して垂直となるように配置される。さらに、図１（ｃ）に示すように、杭頭固定部材１１５を挟んで配置される主桁１１１は、直線上に配置される。
【００２１】
なお、各杭頭固定部材１１５には、主桁１１１ａ、主桁１１１ｂ、及び横桁１１３ａ又は横桁１１３ｂが接合されている。ただし、図１（ａ）における上部工１０１の上端に位置する杭頭固定部材１１５については、杭頭固定部材１１５には、主桁１１１ａ、及び、横桁１１３ａ又は横桁１１３ｂのみが接合されている。なお、図１（ａ）〜（ｃ）においては、各杭頭固定部材１１５に配置されるリブ部１１５ｃ（後述）については記載を省略している。
【００２２】
杭頭固定部材１１５の構成について図２を用いて説明する。なお、図２（ａ）は杭頭固定部材１１５の上面図を、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す杭頭固定部材１１５のＸ−Ｘ断面図を、それぞれ示している。図２（ａ）に示すように、杭頭固定部材１１５は、円筒部１１５ａ、フランジ部１１５ｂ、及びリブ部１１５ｃを有している。円筒部１１５ａの一端に、フランジ部１１５ｂが配置されている。フランジ部１１５ｂには、複数の孔１１５ｄが形成されている。孔１１５ｄは、ボルト、ナットを用いて、杭頭天蓋（後述）を杭頭固定部材１１５に固定するために形成されている。円筒部１１５ａ及びフランジ部１１５ｂの内径は、橋脚となる鋼管杭の外形にほぼ等しい。
【００２３】
リブ部１１５ｃは、杭頭固定部材１１５の中心Ｃ５から放射状に配置される。図２（ｂ）に示すように、リブ部１１５ｃは、円筒部１１５ａの側面及びフランジ部１１５ｂに接合される。これにより、杭頭固定部材１１５の強度を増強する。
【００２４】
第２ 橋梁施工方法
上部工１０１を用いた橋梁施工方法について図３〜図７を用いて説明する。なお、橋梁施工方法については、橋台に対して上部工１０１を乗り込み部として施工する時（以下、乗り込み部施工時）と、施工済の上部工１０１に対して新に上部工１０１を施工する時（以下、標準部施工時）とに分けて説明する。
【００２５】
１．乗り込み部施工時
図３（ａ）に示すように、施工済の橋台ＢＡ上に配置したクレーン車ＣＴによってバイブロハンマＶＨを用いて、所定位置に導杭Ｇ１〜導杭Ｇ４を矩形状に設置する。なお、図３（ａ）においては、導杭Ｇ１、導杭Ｇ３の奥側に存在する導杭Ｇ２、導杭Ｇ４については括弧書きで表している。
【００２６】
次に、図３（ｂ）に示すように、クレーン車ＣＴを用いて、橋台ＢＡの先端に対して平行に設置した導杭Ｇ１及び導杭Ｇ２を橋渡すように受材Ｒ１を設置する。導杭Ｇ３及び導杭Ｇ４についても同様に、受材Ｒ２を設置する。図３（ｃ）に示すように、クレーン車ＣＴを用いて受材Ｒ１、受材Ｒ２上に上部工１０１を配置する。
【００２７】
図４（ａ）に示すように、クレーン車ＣＴを用いて、テーブルマシンＴＭを、上部工１０１の一の杭頭固定部材１１５上に配置する。次に、図４（ｂ）に示すように、クレーン車ＣＴを用いて、ダウンザホールハンマＤＨを上部からテーブルマシンＴＭ及び杭頭固定部材１１５に挿通させる。そして、図４（ｃ）に示すように、テーブルマシンＴＭ及びダウンザホールハンマＤＨによって地盤を掘削し、鋼管杭を地盤に固定するための固定孔を形成する。
【００２８】
固定孔を形成し終えると、図５（ａ）に示すように、ダウンザホールハンマＤＨを上側に引き抜く。さらに、テーブルマシンＴＭを取り外す。これまでと同様に、図５（ｂ）に示すように、上部工１０１の他の杭頭固定部材１１５上にテーブルマシンＴＭを配置し、ダウンザホールハンマＤＨを配置した後、地盤を掘削し、もう一つの固定孔を掘削する。そして、図５（ｃ）に示すように、モルタルを投入したバケットＢＫをクレーン車ＣＴを用いて移動させながら、トレミー管ＴＴを用いて、根固め用のモルタルを固定孔に打設する。
【００２９】
図６（ａ）に示すように、モルタルの打設後、クレーン車ＣＴを用いて、橋脚となる鋼管杭ＳＰを上から杭頭固定部材１１５に挿通させ、固定孔に挿入する。その後、図６（ｂ）に示すように、鋼管杭ＳＰを固定孔に挿入した後、クレーン車ＣＴによってモンケンＨＢを操作し、鋼管杭ＳＰの杭打ちを行う。
【００３０】
図７（ａ）に示すように、上部工１０１の上面から上側に突出した鋼管杭ＳＰ１を切断し、除去する。その後、図７（ｂ）に示すように、鋼管杭ＳＰの杭頭にモルタルを打設する。
【００３１】
図７（ｃ）に示すように、杭頭にモルタルを打設した後、杭頭固定部材１１５の上面に杭頭天蓋ＴＣを固定する。杭頭固定部材１１５と杭頭天蓋ＴＣとの固定は、杭頭固定部材１１５のフランジ部１１５ｂに形成されている孔１１５ｄ（図２参照）及び杭頭天蓋ＴＣに形成されている孔に所定のボルトを挿通させ、ナットで固定する。
【００３２】
杭頭天蓋ＴＣを固定した後、図８（ａ）に示すように、導材を撤去する。そして、図８（ｂ）に示すように、設置した上部工１０１の上にクローラ用足場を敷設し、橋梁施工における乗り込み部の施工を完了する。その後、標準部施工時での橋梁施工を行う。
【００３３】
このような乗り込み部施工時における上部工１０１の施工の後、実施例２に示す標準部施工時における上部工２０１の施工を経て、上部工１０１上に床版ＦＳ及び調整用コンクリートＡＳが施工される。床版ＦＳ及び調整用コンクリートＡＣが施工された状態の上部工１０１の側面図を図９に示す。なお、図９においては、一部の杭頭固定部材１１５及び一部の鋼管杭ＳＰを断面にて表示している。
【００３４】
鋼管杭ＳＰが杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５に対して垂直に杭頭固定部材１１５に挿通され、天蓋ＴＣによって杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５が閉じられた後、天蓋ＴＣ上に床版ＦＳが施工される。したがって、杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５は、天蓋ＴＣを介して、間接的に床版ＦＳの下面ＰＦに接している。これにより、床版ＦＳからの過重Ｆ１を、鋼管杭ＳＰによる突き上げの力Ｆ２に対抗させることができる。よって、高い強度を有する橋梁の施工が可能となる。
【実施例２】
【００３５】
前述の実施例１における上部工１０１は、乗り込み部施工時に使用するものであった。一方、本実施例における上部工２０１は、施工済の上部工１０１に対して施工する時（以下、標準部施工時）に使用するものである。
【００３６】
第１ 上部工の構成
本発明に係る橋梁施工方法で使用する上部工２０１について図１０を用いて説明する。ここで、図１０（ａ）は上部工２０１の上面図であり、図１０（ｂ）は上部工２０１の正面図であり、図１０（ｃ）は上部工２０１の右側面図である。なお、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）においては、図１（ａ）〜図１（ｃ）と同様の構成については、同じ符号を付している。
【００３７】
上部工２０１では、主桁１１１及び横桁１１３が梯子状に配置されている上部工１０１とは異なり、主桁１１１及び横桁１１３がコの字状に配置されている。
【００３８】
第２ 標準部施工時
図１１（ａ）に示すように、鋼管杭ＳＰ（１）及び鋼管杭ＳＰ（２）を施工済の上部工ＳＳ上にクレーン車ＣＴを配置する。クレーン車ＣＴによって、上部工２０１を所定の位置に配置し、上部工２０１の主桁１１１ｂと上部工ＳＳの主桁１１１ａとを接続する。これにより、上部工２０１は上部工ＳＳに対して片持ち状態となる。なお、上部工２０１を所定の位置に片持ち状態とするにあたっては、接続する上部工２０１の主桁１１１ｂと上部工ＳＳの主桁１１１ａと間に線材（例えば、ピアノ線）をかけ渡し、上部工ＳＳの主桁１１１ａと平行になるように線材の張力を調整することによって、上部工２０１の主桁１１１ｂの方向、角度、歪み等の状態が完成時の状態に近づくようにしてもよい（特開２０００−９６５８２参照）。
【００３９】
次に、図１１（ｂ）に示すように、クレーン車ＣＴを用いて、テーブルマシンＴＭを、上部工１０１の一の杭頭固定部材１１５上に配置する。そして、図１１（ｃ）に示すように、クレーン車ＣＴを用いて、ダウンザホールハンマＤＨを上部から、テーブルマシンＴＭ及び杭頭固定部材１１５に挿通させる。この際、ダウンザホールハンマＤＨを杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５（図１０参照）に対して垂直に挿入する。
【００４０】
図１２（ａ）に示すように、テーブルマシンＴＭ及びダウンザホールハンマＤＨによって地盤を掘削し、鋼管杭を地盤に固定するための固定孔を形成する。固定孔を形成し終えると、図１２（ｂ）に示すように、ダウンザホールハンマＤＨを上側に引き抜く。さらに、テーブルマシンＴＭを取り外す。そして、図１２（ｃ）に示すように、モルタルを投入したバケットＢＫをクレーン車ＣＴを用いて移動させながら、トレミー管ＴＴを用いて、根固め用のモルタルを固定孔に打設する。
【００４１】
図１３（ａ）に示すように、モルタルの打設後、クレーン車ＣＴを用いて、橋脚となる鋼管杭ＳＰ（３）を上から杭頭固定部材１１５に挿通させ、固定孔に挿入する。この際、鋼管杭ＳＰ（３）を杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５（図１０参照）に対して垂直に挿入する。その後、図１３（ｂ）に示すように、鋼管杭ＳＰ（３）を固定孔に挿入した後、クレーン車ＣＴによってモンケンＨＢを操作し、鋼管杭ＳＰ（３）の杭打ちを行う。
【００４２】
図１３（ｃ）に示すように、上部工２０１の上面から上側に突出した鋼管杭ＳＰ１（３）を切断し、除去する。
【００４３】
その後、図１４（ａ）に示すように、鋼管杭ＳＰの杭頭にモルタルを打設する。杭頭にモルタルを打設した後、杭頭固定部材１１５の上面に杭頭天蓋ＴＣを固定する。杭頭固定部材１１５と杭頭天蓋ＴＣとの固定は、杭頭固定部材１１５のフランジ部１１５ｆ（図２参照）に形成されている孔１１５ｇ及び杭頭天蓋ＴＣに形成されている孔に所定のボルトを挿通させ、ナットで固定する。
【００４４】
そして、図１４（ｂ）に示すように、設置した上部工２０１の上にクローラ用足場を敷設する。その後、図１４（ｃ）に示すように、鋼管杭ＳＰ（３）の施工と同様にして、鋼管杭ＳＰ（４）を施工し、クローラ用足場を敷設する。これにより、クレーン車ＣＴによる床版の敷設のための領域を確保する。そして、既に敷設したクローラ用足場を除去した後、除去した領域に床版を敷設する。これにより、橋梁施工における標準部の施工を完了する。
【実施例３】
【００４５】
前述の実施例１及び実施例２における橋梁の施工方法では、水平に床版を敷設した。本実施例における橋梁の施工は、所定の斜度でもって床版を敷設するものである。
【００４６】
第１ 上部工の構成
本発明に係る橋梁施工方法で使用する上部工３０１について図１５を用いて説明する。上部工３０１は、斜度を有する橋梁を施工する際に使用するものである。ここで、図１５（ａ）は上部工３０１の上面図であり、図１５（ｂ）は上部工３０１の正面図であり、図１５（ｃ）は上部工３０１の右側面図である。なお、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）においては、図１（ａ）〜図１（ｃ）と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な記述については省略する。
【００４７】
上部工３０１は、主桁３１１、横桁１１３及び杭頭固定部材１１５を有している。主桁３１１及び横桁１１３は、梯子状に配置されている。また、主桁３１１及び横桁１１３は、Ｈ型鋼により形成されている。
【００４８】
主桁３１１は、相対的に短い主桁３１１ａ、３１１ｃ及び相対的に長い主桁３１１ｂにより構成されている。図１５（ｃ）に示すように、主桁３１１ａ及び主桁３１１ｃは、それぞれ一端が杭頭固定部材１１５の側面部１１５ａ（図２参照）に溶接され、固定されている。また、図１（ａ）、（ｃ）に示すように、主桁３１１ｂの両端は、主桁３１１の杭頭固定部材１１５に固定されていない一端と、所定の固定板、及びボルト、ナットを用いて互いに突き合わされ、直線上に接合されている。
【００４９】
図１５（ａ）に示すように、杭頭固定部材１１５は、中心Ｃ５が主桁３１１の中心軸Ｊ１上に配置されている。また、杭頭固定部材１１５は、中心Ｃ５が横桁１１３の中心軸Ｊ３の中心軸Ｊ３上に配置されている、つまり、杭頭固定部材１１５は、中心Ｃ５が主桁３１１の中心軸Ｊ１と横桁１１３の中心軸Ｊ３との交点上に存在するように配置されている。また、図１５（ｂ）に示すように、杭頭固定部材１１５は、上面Ｐ５が杭頭固定部材１１５を貫通する鋼管杭の中心軸Ｊ５に対して垂直となるように配置される。さらに、図１５（ｃ）に示すように、杭頭固定部材１１５を挟んで配置される主桁３１１ａ、３１１ｃは、直線上に配置される。一方、主桁３１１ａ及び主桁３１１ｃの間に接続される主桁３１１ｂは、斜めに配置される。つまり、図１５（ｃ）に示すように、上部工３０１は、杭頭固定部材１１５周辺の平坦な部分と主桁３１１ｂに沿う斜めの部分とが交互に配置される階段形状を有している。
【００５０】
第２ 上部工３０１を用いた施工
上部工３０１を用いた乗り込み部施工時における橋梁の施工については、実施例１と同様である。また、標準部施工時における施工においては、実施例２と同様に、コの字状（図１０参照）で、主桁３１１の主桁３１１ｂが斜めに配置される上部工を用いて施工する。標準部施工時における橋梁の施工については、実施例２と同様である。
【００５１】
ここで、床版ＦＳ及び調整用コンクリートＡＳが施工された状態の上部工３０１の側面図を図１６に示す。なお、図１６においては、一部の杭頭固定部材１１５及び一部の鋼管杭ＳＰを断面にて表示している。
【００５２】
実施例１における上部工１０１を用いた施工と同様に、上部工３０１を用いた施工においても、鋼管杭ＳＰが杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５に対して垂直に杭頭固定部材１１５に挿通され、天蓋ＴＣによって杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５が閉じられた後、天蓋ＴＣ上に床版ＦＳが施工される。したがって、杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５は、天蓋ＴＣを介して、間接的に床版ＦＳの下面ＰＦに接している。これにより、床版ＦＳからの過重Ｆ１を、鋼管杭ＳＰによる突き上げの力Ｆ２に対抗させることができる。よって、高い強度を有する橋梁の施工が可能となる。なお、上部工３０１を用いて所定の傾斜面を形成するために、調整用コンクリートＡＣ２を施工する。
【００５３】
［その他の実施形態］
（１）上部工の形状：前述の実施例１においては、上部工１０１は梯子状としたが、矩形状であっても良い。実施例３にける上部工３０１についても同様である。また、前述の実施例２においては、上部工２０１は、コの字状としたが、複数のコの字状の上部工２０１を連結したものであってもより。連結の際には主桁１１１ａと主桁１１１ｂとを直線上に連結すればよい。
【００５４】
また、前述の実施例１においては、上部工１０１のように２つの主桁１１１ａ、主桁１１１ｂを結合して杭頭固定部材１１５間に配置される主桁１１１を形成していたが（図１参照）、杭頭固定部材１１５間に配置される主桁を形成する主桁の数については限定されない。例えば、図１７（ａ）、（ｂ）に示す上部工１０２のように、３つの主桁１１２ａ、主桁１１２ｂ及び主桁１１２ｃを結合して主桁１１２を形成する。さらに、複数の主桁を結合することなく、１つの主桁によって杭頭固定部材１１５間に配置される主桁を形成するようにしてもよい。この場合、主桁の両端には杭頭固定部材１１５が結合される。
【００５５】
横桁についても主桁と同様に、杭頭固定部材１１５間に配置される横桁を形成する横桁の数については、限定されない。例えば、図１７（ａ）、（ｂ）に示す上部工１０２のように、１つの横桁１１４によって杭頭固定部材１１５間に配置される横桁を形成するようにしてもよい。
【００５６】
（２）横桁の結合：前述の実施例１〜実施例３においては、横桁１１３は、杭頭固定部材１１５に結合するものとしたが、各上部工における主桁に結合し、上部工を矩形状、梯子状、コの字状とするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０１・・・・・上部工
１１１・・・・・主桁
１１１ａ・・・主桁
１１１ｂ・・・主桁
１１３・・・・・横桁
１１３ａ・・・横桁
１１３ｂ・・・横桁
１１５・・・・・杭頭固定部材
Ｐ５・・・・・上面
ＦＳ・・・・・床版
２０１・・・・・上部工
３０１・・・・・上部工
３１１・・・・・主桁
３１１ａ・・・主桁
３１１ｂ・・・主桁
３１１ｃ・・・主桁
１０２・・・・・上部工
１１２・・・・・主桁
１１２ａ・・・主桁
１１２ｂ・・・主桁
１１２ｃ・・・主桁
１１４・・・・・横桁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁及びその施工時に用いる上部工に関するものであり、特に橋梁の強度を高めるものに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の上部工を用いる橋梁の施工方法である杭式桟橋の施工方法について図１８を用いて説明する。杭頭固定用管４が予め設置された桟橋未完成部分の主桁１を桟橋完成部分から片持ち状に張り出し、当該桟橋未完成部分の主桁１に沿って当該主桁１の張り出し先端部と桟橋完成部分との間にかけ渡された線材２を、当該主桁１と平行になるように張力調整することによって当該主桁１の方向や角度、あるいは歪み状態を完成状態に近づくように調整保持する。これにより、当該主桁１に取り付けられている杭頭固定用管４の位置を完成状態に近づけて、その杭頭固定用管４を介して管状杭５を杭打ちする。また、杭頭固定用管４が取り付けられている横桁３と主桁１とを周方向に回転可能な二重管構造で接続する。これにより、主桁１と杭頭固定用管との角度変化に対応して部品の種類を低減し、コストダウンを図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−９６５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の従来の杭式桟橋の施工方法には、以下に示すような改善すべき点がある。従来の杭式桟橋の施工方法では、図１８（ｂ）に示すように、杭頭固定用管４の上面Ｐ４と覆工板６との間に間隔が生じている。このため、杭頭固定用管４上に配置される天蓋（図示せず）によってのみ、管状杭５からの突き上げと上部工自身の荷重とを保持しなければならない。このため、杭式桟橋の強度をさらに高めることが難しいという改善すべき点がある。
【０００５】
本発明は、施工が容易で、高い強度の橋梁を施工することができる橋梁の施工の際に使用する上部工の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る上部工の製造方法は、杭部材、及び、主桁、横桁及び前記杭部材を挿通できる円筒部を有する杭頭固定部材を結合した上部工を製造するための上部工製造方法であって、
全ての前記杭頭固定部材の上面が前記上部工の上に配置される床版と直接的又は前記杭頭固定部材の上面を閉じる天蓋を介して間接的に接し、前記杭頭固定部材の上面が前記杭頭固定部材に挿通したときの前記杭部材の中心軸に対して垂直となるように、前記杭頭固定部材の円筒部の中心が前記主桁の長手方向の中心軸と前記横桁の長手方向の中心軸との交点上に位置するように前記主桁及び前記横桁を前記杭頭固定部材の側面に結合することにより、前記主桁及び前記横桁が矩形状、梯子状、又はコの字状に配置された上部工を得ること、を特徴とする。
【０００７】
本発明に係る橋梁は、杭部材、及び、主桁、横桁及び前記杭部材を挿通できる円筒部を有する杭頭固定部材を結合した上部工を有する橋梁であって、前記上部工は、全ての前記杭頭固定部材の円筒部の中心が前記主桁の長手方向の中心軸と前記横桁の長手方向の中心軸との交点上に位置するように前記主桁及び前記横桁を前記杭頭固定部材の側面に結合することにより、前記主桁及び前記横桁が矩形状、梯子状、又はコの字状に配置されること、前記杭頭固定部材の上面が前記上部工の上に配置される床版と直接的又は前記杭頭固定部材の上面を閉じる天蓋を介して間接的に接し、前記杭頭固定部材の上面が前記杭頭固定部材に挿通したときの前記杭部材の中心軸に対して垂直であること、を特徴とする。
【０００８】
本発明に係る上部工は、杭部材、及び、主桁、横桁及び前記杭部材を挿通できる円筒部を有する杭頭固定部材を結合した上部工であって、全ての前記杭頭固定部材の円筒部の中心が前記主桁の長手方向の中心軸と前記横桁の長手方向の中心軸との交点上に位置するように前記主桁及び前記横桁を前記杭頭固定部材の側面に結合することにより、前記主桁及び前記横桁を矩形状、梯子状、又はコの字状に配置し、前記杭頭固定部材の上面が前記上部工の上に配置される床版と直接的又は前記杭頭固定部材の上面を閉じる天蓋を介して間接的に接し、前記杭頭固定部材の上面が前記杭頭固定部材に挿通したときの前記杭部材の中心軸に対して垂直であること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る上部工の製造方法によれば、杭頭固定部材の上面を直接的又は間接的に床版によって閉じることができる。よって、床版の荷重を杭頭固定部材に挿通した杭部材の突き上げの力に対向させることができる。よって、橋梁の強度を高めることができる。また、管状の杭頭固定部材の上面が杭部材の中心軸に対して垂直であるので、杭部材を容易に杭頭固定部材に挿通することができる。よって、橋梁の施工を容易にできる。
【００１０】
本発明に係る上部工の製造方法によれば、杭頭固定部材に主桁、横桁を結合することができるので、上部工の形状を容易に形成することができる。よって、橋梁の施工を効率よく行うことができる。
【００１１】
本発明に係る上部工の製造方法によれば、コの字状、矩形状、梯子状の上部工を用いることができるので、橋梁の施工における乗り込み部の施工、標準部の施工に対応した上部工を用いることができる。よって、施工に適した上部工を提供できるので、橋梁の施工を効率よく行うことができる。
【００１２】
本発明に係る橋梁及び上部工によれば、杭頭固定部材の上面を直接的又は間接的に床版によって閉じることができる。よって、床版の荷重を杭頭固定部材に挿通した杭部材の突き上げの力に対向させることができる。よって、橋梁の強度を高めることができる。また、管状の杭頭固定部材の上面が杭部材の中心軸に対して垂直であるので、杭部材を容易に杭頭固定部材に挿通することができる。よって、橋梁の施工を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る橋梁の施工方法で用いる上部工の三面図である。
【図２】上部工１０１の杭頭固定部材１１５の構成を示す図である。
【図３】乗り込み部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図４】乗り込み部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図５】乗り込み部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図６】乗り込み部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図７】乗り込み部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図８】乗り込み部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図９】上部工１０１上に床版ＦＳを施工したときの一部断面図である。
【図１０】本発明に係る橋梁の施工方法で用いる上部工の三面図である。
【図１１】標準部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図１２】標準部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図１３】標準部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図１４】標準部施工時における、上部工を用いた橋梁の施工方法を示す図である。
【図１５】本発明に係る橋梁の施工方法で用いる上部工の三面図である。
【図１６】上部工３０１上に床版ＦＳを施工したときの一部断面図である。
【図１７】上部工の他の実施例を示す図である。
【図１８】従来の橋梁の施工方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。
【実施例１】
【００１５】
第１ 上部工の構成
本発明に係る橋梁施工方法で使用する上部工１０１について図１を用いて説明する。上部工１０１は、橋梁の施工に先立って、予め組み立てておくものである。なお、組立に際しては、工場等でトラック等の運搬手段で運搬できる大きさの部品を組み立て、さらに、実際の施工現場まで運搬手段で運搬した後、施工現場において図１に示す上部工１０１の形態まで組み立てる。
【００１６】
ここで、図１（ａ）は上部工１０１の上面図であり、図１（ｂ）は上部工１０１の正面図であり、図１（ｃ）は上部工１０１の右側面図である。図１（ａ）に示すように、上部工１０１は、複数の主桁１１１、横桁１１３、及び杭頭固定部材１１５によって構成されている。
【００１７】
主桁１１１及び横桁１１３は、梯子状に配置されている。なお、主桁１１１及び横桁１１３は、Ｈ型鋼により形成されている。
【００１８】
主桁１１１は、相対的に短い主桁１１１ａ及び相対的に長い主桁１１１ｂにより構成されている。図１（ｃ）に示すように、主桁１１１ａ及び主桁１１１ｂは、それぞれ一端が杭頭固定部材１１５の側面部１１５ａ（後述）に溶接され、固定されている。また、図１（ａ）、（ｃ）に示すように、主桁１１１ａ及び主桁１１１ｂの杭頭固定部材１１５に固定されていない他の一端は、所定の固定板、及びボルト、ナットを用いて互いに突き合わされ、直線上に接合されている。
【００１９】
横桁１１３は、所定長さの横桁１１３ａ及び横桁１１３ｂにより構成されている。図１（ｂ）に示すように、横桁１１３ａ及び横桁１１３ｂは、それぞれ一端が杭頭固定部材１１５の側面部１１５ａに溶接され、固定されている。また、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、横桁１１３ａ及び横桁１１３ｂの杭頭固定部材１１５に固定されていない他の一端は、所定の固定板、及びボルト、ナットを用いて互いに突き合わされ、直線上に接合されている。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、杭頭固定部材１１５は、中心Ｃ５が主桁１１１の中心軸Ｊ１上に配置されている。また、杭頭固定部材１１５は、中心Ｃ５が横桁１１３の中心軸Ｊ３の中心軸Ｊ３上に配置されている、つまり、杭頭固定部材１１５は、中心Ｃ５が主桁１１１の中心軸Ｊ１と横桁１１３の中心軸Ｊ３との交点上に存在するように配置されている。これにより、上部工１０１の形状を容易に整えることができる。また、図１（ｂ）に示すように、杭頭固定部材１１５は、上面Ｐ５が杭頭固定部材１１５を貫通する鋼管杭の中心軸Ｊ５に対して垂直となるように配置される。さらに、図１（ｃ）に示すように、杭頭固定部材１１５を挟んで配置される主桁１１１は、直線上に配置される。
【００２１】
なお、各杭頭固定部材１１５には、主桁１１１ａ、主桁１１１ｂ、及び横桁１１３ａ又は横桁１１３ｂが接合されている。ただし、図１（ａ）における上部工１０１の上端に位置する杭頭固定部材１１５については、杭頭固定部材１１５には、主桁１１１ａ、及び、横桁１１３ａ又は横桁１１３ｂのみが接合されている。なお、図１（ａ）〜（ｃ）においては、各杭頭固定部材１１５に配置されるリブ部１１５ｃ（後述）については記載を省略している。
【００２２】
杭頭固定部材１１５の構成について図２を用いて説明する。なお、図２（ａ）は杭頭固定部材１１５の上面図を、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す杭頭固定部材１１５のＸ−Ｘ断面図を、それぞれ示している。図２（ａ）に示すように、杭頭固定部材１１５は、円筒部１１５ａ、フランジ部１１５ｂ、及びリブ部１１５ｃを有している。円筒部１１５ａの一端に、フランジ部１１５ｂが配置されている。フランジ部１１５ｂには、複数の孔１１５ｄが形成されている。孔１１５ｄは、ボルト、ナットを用いて、杭頭天蓋（後述）を杭頭固定部材１１５に固定するために形成されている。円筒部１１５ａ及びフランジ部１１５ｂの内径は、橋脚となる鋼管杭の外形にほぼ等しい。
【００２３】
リブ部１１５ｃは、杭頭固定部材１１５の中心Ｃ５から放射状に配置される。図２（ｂ）に示すように、リブ部１１５ｃは、円筒部１１５ａの側面及びフランジ部１１５ｂに接合される。これにより、杭頭固定部材１１５の強度を増強する。
【００２４】
第２ 橋梁施工方法
上部工１０１を用いた橋梁施工方法について図３〜図７を用いて説明する。なお、橋梁施工方法については、橋台に対して上部工１０１を乗り込み部として施工する時（以下、乗り込み部施工時）と、施工済の上部工１０１に対して新に上部工１０１を施工する時（以下、標準部施工時）とに分けて説明する。
【００２５】
１．乗り込み部施工時
図３（ａ）に示すように、施工済の橋台ＢＡ上に配置したクレーン車ＣＴによってバイブロハンマＶＨを用いて、所定位置に導杭Ｇ１〜導杭Ｇ４を矩形状に設置する。なお、図３（ａ）においては、導杭Ｇ１、導杭Ｇ３の奥側に存在する導杭Ｇ２、導杭Ｇ４については括弧書きで表している。
【００２６】
次に、図３（ｂ）に示すように、クレーン車ＣＴを用いて、橋台ＢＡの先端に対して平行に設置した導杭Ｇ１及び導杭Ｇ２を橋渡すように受材Ｒ１を設置する。導杭Ｇ３及び導杭Ｇ４についても同様に、受材Ｒ２を設置する。図３（ｃ）に示すように、クレーン車ＣＴを用いて受材Ｒ１、受材Ｒ２上に上部工１０１を配置する。
【００２７】
図４（ａ）に示すように、クレーン車ＣＴを用いて、テーブルマシンＴＭを、上部工１０１の一の杭頭固定部材１１５上に配置する。次に、図４（ｂ）に示すように、クレーン車ＣＴを用いて、ダウンザホールハンマＤＨを上部からテーブルマシンＴＭ及び杭頭固定部材１１５に挿通させる。そして、図４（ｃ）に示すように、テーブルマシンＴＭ及びダウンザホールハンマＤＨによって地盤を掘削し、鋼管杭を地盤に固定するための固定孔を形成する。
【００２８】
固定孔を形成し終えると、図５（ａ）に示すように、ダウンザホールハンマＤＨを上側に引き抜く。さらに、テーブルマシンＴＭを取り外す。これまでと同様に、図５（ｂ）に示すように、上部工１０１の他の杭頭固定部材１１５上にテーブルマシンＴＭを配置し、ダウンザホールハンマＤＨを配置した後、地盤を掘削し、もう一つの固定孔を掘削する。そして、図５（ｃ）に示すように、モルタルを投入したバケットＢＫをクレーン車ＣＴを用いて移動させながら、トレミー管ＴＴを用いて、根固め用のモルタルを固定孔に打設する。
【００２９】
図６（ａ）に示すように、モルタルの打設後、クレーン車ＣＴを用いて、橋脚となる鋼管杭ＳＰを上から杭頭固定部材１１５に挿通させ、固定孔に挿入する。その後、図６（ｂ）に示すように、鋼管杭ＳＰを固定孔に挿入した後、クレーン車ＣＴによってモンケンＨＢを操作し、鋼管杭ＳＰの杭打ちを行う。
【００３０】
図７（ａ）に示すように、上部工１０１の上面から上側に突出した鋼管杭ＳＰ１を切断し、除去する。その後、図７（ｂ）に示すように、鋼管杭ＳＰの杭頭にモルタルを打設する。
【００３１】
図７（ｃ）に示すように、杭頭にモルタルを打設した後、杭頭固定部材１１５の上面に杭頭天蓋ＴＣを固定する。杭頭固定部材１１５と杭頭天蓋ＴＣとの固定は、杭頭固定部材１１５のフランジ部１１５ｂに形成されている孔１１５ｄ（図２参照）及び杭頭天蓋ＴＣに形成されている孔に所定のボルトを挿通させ、ナットで固定する。
【００３２】
杭頭天蓋ＴＣを固定した後、図８（ａ）に示すように、導材を撤去する。そして、図８（ｂ）に示すように、設置した上部工１０１の上にクローラ用足場を敷設し、橋梁施工における乗り込み部の施工を完了する。その後、標準部施工時での橋梁施工を行う。
【００３３】
このような乗り込み部施工時における上部工１０１の施工の後、実施例２に示す標準部施工時における上部工２０１の施工を経て、上部工１０１上に床版ＦＳ及び調整用コンクリートＡＳが施工される。床版ＦＳ及び調整用コンクリートＡＣが施工された状態の上部工１０１の側面図を図９に示す。なお、図９においては、一部の杭頭固定部材１１５及び一部の鋼管杭ＳＰを断面にて表示している。
【００３４】
鋼管杭ＳＰが杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５に対して垂直に杭頭固定部材１１５に挿通され、天蓋ＴＣによって杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５が閉じられた後、天蓋ＴＣ上に床版ＦＳが施工される。したがって、杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５は、天蓋ＴＣを介して、間接的に床版ＦＳの下面ＰＦに接している。これにより、床版ＦＳからの過重Ｆ１を、鋼管杭ＳＰによる突き上げの力Ｆ２に対抗させることができる。よって、高い強度を有する橋梁の施工が可能となる。
【実施例２】
【００３５】
前述の実施例１における上部工１０１は、乗り込み部施工時に使用するものであった。一方、本実施例における上部工２０１は、施工済の上部工１０１に対して施工する時（以下、標準部施工時）に使用するものである。
【００３６】
第１ 上部工の構成
本発明に係る橋梁施工方法で使用する上部工２０１について図１０を用いて説明する。ここで、図１０（ａ）は上部工２０１の上面図であり、図１０（ｂ）は上部工２０１の正面図であり、図１０（ｃ）は上部工２０１の右側面図である。なお、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）においては、図１（ａ）〜図１（ｃ）と同様の構成については、同じ符号を付している。
【００３７】
上部工２０１では、主桁１１１及び横桁１１３が梯子状に配置されている上部工１０１とは異なり、主桁１１１及び横桁１１３がコの字状に配置されている。
【００３８】
第２ 標準部施工時
図１１（ａ）に示すように、鋼管杭ＳＰ（１）及び鋼管杭ＳＰ（２）を施工済の上部工ＳＳ上にクレーン車ＣＴを配置する。クレーン車ＣＴによって、上部工２０１を所定の位置に配置し、上部工２０１の主桁１１１ｂと上部工ＳＳの主桁１１１ａとを接続する。これにより、上部工２０１は上部工ＳＳに対して片持ち状態となる。なお、上部工２０１を所定の位置に片持ち状態とするにあたっては、接続する上部工２０１の主桁１１１ｂと上部工ＳＳの主桁１１１ａと間に線材（例えば、ピアノ線）をかけ渡し、上部工ＳＳの主桁１１１ａと平行になるように線材の張力を調整することによって、上部工２０１の主桁１１１ｂの方向、角度、歪み等の状態が完成時の状態に近づくようにしてもよい（特開２０００−９６５８２参照）。
【００３９】
次に、図１１（ｂ）に示すように、クレーン車ＣＴを用いて、テーブルマシンＴＭを、上部工１０１の一の杭頭固定部材１１５上に配置する。そして、図１１（ｃ）に示すように、クレーン車ＣＴを用いて、ダウンザホールハンマＤＨを上部から、テーブルマシンＴＭ及び杭頭固定部材１１５に挿通させる。この際、ダウンザホールハンマＤＨを杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５（図１０参照）に対して垂直に挿入する。
【００４０】
図１２（ａ）に示すように、テーブルマシンＴＭ及びダウンザホールハンマＤＨによって地盤を掘削し、鋼管杭を地盤に固定するための固定孔を形成する。固定孔を形成し終えると、図１２（ｂ）に示すように、ダウンザホールハンマＤＨを上側に引き抜く。さらに、テーブルマシンＴＭを取り外す。そして、図１２（ｃ）に示すように、モルタルを投入したバケットＢＫをクレーン車ＣＴを用いて移動させながら、トレミー管ＴＴを用いて、根固め用のモルタルを固定孔に打設する。
【００４１】
図１３（ａ）に示すように、モルタルの打設後、クレーン車ＣＴを用いて、橋脚となる鋼管杭ＳＰ（３）を上から杭頭固定部材１１５に挿通させ、固定孔に挿入する。この際、鋼管杭ＳＰ（３）を杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５（図１０参照）に対して垂直に挿入する。その後、図１３（ｂ）に示すように、鋼管杭ＳＰ（３）を固定孔に挿入した後、クレーン車ＣＴによってモンケンＨＢを操作し、鋼管杭ＳＰ（３）の杭打ちを行う。
【００４２】
図１３（ｃ）に示すように、上部工２０１の上面から上側に突出した鋼管杭ＳＰ１（３）を切断し、除去する。
【００４３】
その後、図１４（ａ）に示すように、鋼管杭ＳＰの杭頭にモルタルを打設する。杭頭にモルタルを打設した後、杭頭固定部材１１５の上面に杭頭天蓋ＴＣを固定する。杭頭固定部材１１５と杭頭天蓋ＴＣとの固定は、杭頭固定部材１１５のフランジ部１１５ｆ（図２参照）に形成されている孔１１５ｇ及び杭頭天蓋ＴＣに形成されている孔に所定のボルトを挿通させ、ナットで固定する。
【００４４】
そして、図１４（ｂ）に示すように、設置した上部工２０１の上にクローラ用足場を敷設する。その後、図１４（ｃ）に示すように、鋼管杭ＳＰ（３）の施工と同様にして、鋼管杭ＳＰ（４）を施工し、クローラ用足場を敷設する。これにより、クレーン車ＣＴによる床版の敷設のための領域を確保する。そして、既に敷設したクローラ用足場を除去した後、除去した領域に床版を敷設する。これにより、橋梁施工における標準部の施工を完了する。
【実施例３】
【００４５】
前述の実施例１及び実施例２における橋梁の施工方法では、水平に床版を敷設した。本実施例における橋梁の施工は、所定の斜度でもって床版を敷設するものである。
【００４６】
第１ 上部工の構成
本発明に係る橋梁施工方法で使用する上部工３０１について図１５を用いて説明する。上部工３０１は、斜度を有する橋梁を施工する際に使用するものである。ここで、図１５（ａ）は上部工３０１の上面図であり、図１５（ｂ）は上部工３０１の正面図であり、図１５（ｃ）は上部工３０１の右側面図である。なお、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）においては、図１（ａ）〜図１（ｃ）と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な記述については省略する。
【００４７】
上部工３０１は、主桁３１１、横桁１１３及び杭頭固定部材１１５を有している。主桁３１１及び横桁１１３は、梯子状に配置されている。また、主桁３１１及び横桁１１３は、Ｈ型鋼により形成されている。
【００４８】
主桁３１１は、相対的に短い主桁３１１ａ、３１１ｃ及び相対的に長い主桁３１１ｂにより構成されている。図１５（ｃ）に示すように、主桁３１１ａ及び主桁３１１ｃは、それぞれ一端が杭頭固定部材１１５の側面部１１５ａ（図２参照）に溶接され、固定されている。また、図１（ａ）、（ｃ）に示すように、主桁３１１ｂの両端は、主桁３１１の杭頭固定部材１１５に固定されていない一端と、所定の固定板、及びボルト、ナットを用いて互いに突き合わされ、直線上に接合されている。
【００４９】
図１５（ａ）に示すように、杭頭固定部材１１５は、中心Ｃ５が主桁３１１の中心軸Ｊ１上に配置されている。また、杭頭固定部材１１５は、中心Ｃ５が横桁１１３の中心軸Ｊ３の中心軸Ｊ３上に配置されている、つまり、杭頭固定部材１１５は、中心Ｃ５が主桁３１１の中心軸Ｊ１と横桁１１３の中心軸Ｊ３との交点上に存在するように配置されている。また、図１５（ｂ）に示すように、杭頭固定部材１１５は、上面Ｐ５が杭頭固定部材１１５を貫通する鋼管杭の中心軸Ｊ５に対して垂直となるように配置される。さらに、図１５（ｃ）に示すように、杭頭固定部材１１５を挟んで配置される主桁３１１ａ、３１１ｃは、直線上に配置される。一方、主桁３１１ａ及び主桁３１１ｃの間に接続される主桁３１１ｂは、斜めに配置される。つまり、図１５（ｃ）に示すように、上部工３０１は、杭頭固定部材１１５周辺の平坦な部分と主桁３１１ｂに沿う斜めの部分とが交互に配置される階段形状を有している。
【００５０】
第２ 上部工３０１を用いた施工
上部工３０１を用いた乗り込み部施工時における橋梁の施工については、実施例１と同様である。また、標準部施工時における施工においては、実施例２と同様に、コの字状（図１０参照）で、主桁３１１の主桁３１１ｂが斜めに配置される上部工を用いて施工する。標準部施工時における橋梁の施工については、実施例２と同様である。
【００５１】
ここで、床版ＦＳ及び調整用コンクリートＡＳが施工された状態の上部工３０１の側面図を図１６に示す。なお、図１６においては、一部の杭頭固定部材１１５及び一部の鋼管杭ＳＰを断面にて表示している。
【００５２】
実施例１における上部工１０１を用いた施工と同様に、上部工３０１を用いた施工においても、鋼管杭ＳＰが杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５に対して垂直に杭頭固定部材１１５に挿通され、天蓋ＴＣによって杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５が閉じられた後、天蓋ＴＣ上に床版ＦＳが施工される。したがって、杭頭固定部材１１５の上面Ｐ５は、天蓋ＴＣを介して、間接的に床版ＦＳの下面ＰＦに接している。これにより、床版ＦＳからの過重Ｆ１を、鋼管杭ＳＰによる突き上げの力Ｆ２に対抗させることができる。よって、高い強度を有する橋梁の施工が可能となる。なお、上部工３０１を用いて所定の傾斜面を形成するために、調整用コンクリートＡＣ２を施工する。
【００５３】
［その他の実施形態］
（１）上部工の形状：前述の実施例１においては、上部工１０１は梯子状としたが、矩形状であっても良い。実施例３にける上部工３０１についても同様である。また、前述の実施例２においては、上部工２０１は、コの字状としたが、複数のコの字状の上部工２０１を連結したものであってもより。連結の際には主桁１１１ａと主桁１１１ｂとを直線上に連結すればよい。
【００５４】
また、前述の実施例１においては、上部工１０１のように２つの主桁１１１ａ、主桁１１１ｂを結合して杭頭固定部材１１５間に配置される主桁１１１を形成していたが（図１参照）、杭頭固定部材１１５間に配置される主桁を形成する主桁の数については限定されない。例えば、図１７（ａ）、（ｂ）に示す上部工１０２のように、３つの主桁１１２ａ、主桁１１２ｂ及び主桁１１２ｃを結合して主桁１１２を形成する。さらに、複数の主桁を結合することなく、１つの主桁によって杭頭固定部材１１５間に配置される主桁を形成するようにしてもよい。この場合、主桁の両端には杭頭固定部材１１５が結合される。
【００５５】
横桁についても主桁と同様に、杭頭固定部材１１５間に配置される横桁を形成する横桁の数については、限定されない。例えば、図１７（ａ）、（ｂ）に示す上部工１０２のように、１つの横桁１１４によって杭頭固定部材１１５間に配置される横桁を形成するようにしてもよい。
【００５６】
（２）横桁の結合：前述の実施例１〜実施例３においては、横桁１１３は、杭頭固定部材１１５に結合するものとしたが、各上部工における主桁に結合し、上部工を矩形状、梯子状、コの字状とするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０１・・・・・上部工
１１１・・・・・主桁
１１１ａ・・・主桁
１１１ｂ・・・主桁
１１３・・・・・横桁
１１３ａ・・・横桁
１１３ｂ・・・横桁
１１５・・・・・杭頭固定部材
Ｐ５・・・・・上面
ＦＳ・・・・・床版
２０１・・・・・上部工
３０１・・・・・上部工
３１１・・・・・主桁
３１１ａ・・・主桁
３１１ｂ・・・主桁
３１１ｃ・・・主桁
１０２・・・・・上部工
１１２・・・・・主桁
１１２ａ・・・主桁
１１２ｂ・・・主桁
１１２ｃ・・・主桁
１１４・・・・・横桁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭部材、及び、主桁、横桁及び前記杭部材を挿通できる円筒部を有する杭頭固定部材を結合した上部工を製造するための上部工製造方法であって、
前記杭頭固定部材の上面が前記上部工の上に配置される床版と直接的又は前記杭頭固定部材の上面を閉じる天蓋を介して間接的に接し、前記杭頭固定部材の上面が前記杭頭固定部材に挿通したときの前記杭部材の中心軸に対して垂直となるように、全ての前記杭頭固定部材の円筒部の中心が前記主桁の長手方向の中心軸と前記横桁の長手方向の中心軸との交点上に位置するように前記主桁及び前記横桁を前記杭頭固定部材の側面に結合することにより、前記主桁及び前記横桁が矩形状、梯子状、又はコの字状に配置された上部工を得ること、
を特徴とする上部工の製造方法。
【請求項２】
杭部材、及び、主桁、横桁及び前記杭部材を挿通できる円筒部を有する杭頭固定部材を結合した上部工を有する橋梁であって、
前記上部工は、
全ての前記杭頭固定部材の円筒部の中心が前記主桁の長手方向の中心軸と前記横桁の長手方向の中心軸との交点上に位置するように前記主桁及び前記横桁を前記杭頭固定部材の側面に結合することにより、前記主桁及び前記横桁が矩形状、梯子状、又はコの字状に配置されること、前記杭頭固定部材の上面が前記上部工の上に配置される床版と直接的又は前記杭頭固定部材の上面を閉じる天蓋を介して間接的に接し、前記杭頭固定部材の上面が前記杭頭固定部材に挿通したときの前記杭部材の中心軸に対して垂直であること、
を特徴とする橋梁。
【請求項３】
杭部材、及び、主桁、横桁及び前記杭部材を挿通できる円筒部を有する杭頭固定部材を結合した上部工であって、
全ての前記杭頭固定部材の円筒部の中心が前記主桁の長手方向の中心軸と前記横桁の長手方向の中心軸との交点上に位置するように前記主桁及び前記横桁を前記杭頭固定部材の側面に結合することにより、前記主桁及び前記横桁を矩形状、梯子状、又はコの字状に配置し、前記杭頭固定部材の上面が前記上部工の上に配置される床版と直接的又は前記杭頭固定部材の上面を閉じる天蓋を介して間接的に接し、前記杭頭固定部材の上面が前記杭頭固定部材に挿通したときの前記杭部材の中心軸に対して垂直であること、
を特徴とする橋梁の施工に用いる上部工。
【請求項１】
杭部材、及び、主桁、横桁及び前記杭部材を挿通できる円筒部を有する杭頭固定部材を結合した上部工を製造するための上部工製造方法であって、
前記杭頭固定部材の上面が前記上部工の上に配置される床版と直接的又は前記杭頭固定部材の上面を閉じる天蓋を介して間接的に接し、前記杭頭固定部材の上面が前記杭頭固定部材に挿通したときの前記杭部材の中心軸に対して垂直となるように、全ての前記杭頭固定部材の円筒部の中心が前記主桁の長手方向の中心軸と前記横桁の長手方向の中心軸との交点上に位置するように前記主桁及び前記横桁を前記杭頭固定部材の側面に結合することにより、前記主桁及び前記横桁が矩形状、梯子状、又はコの字状に配置された上部工を得ること、
を特徴とする上部工の製造方法。
【請求項２】
杭部材、及び、主桁、横桁及び前記杭部材を挿通できる円筒部を有する杭頭固定部材を結合した上部工を有する橋梁であって、
前記上部工は、
全ての前記杭頭固定部材の円筒部の中心が前記主桁の長手方向の中心軸と前記横桁の長手方向の中心軸との交点上に位置するように前記主桁及び前記横桁を前記杭頭固定部材の側面に結合することにより、前記主桁及び前記横桁が矩形状、梯子状、又はコの字状に配置されること、前記杭頭固定部材の上面が前記上部工の上に配置される床版と直接的又は前記杭頭固定部材の上面を閉じる天蓋を介して間接的に接し、前記杭頭固定部材の上面が前記杭頭固定部材に挿通したときの前記杭部材の中心軸に対して垂直であること、
を特徴とする橋梁。
【請求項３】
杭部材、及び、主桁、横桁及び前記杭部材を挿通できる円筒部を有する杭頭固定部材を結合した上部工であって、
全ての前記杭頭固定部材の円筒部の中心が前記主桁の長手方向の中心軸と前記横桁の長手方向の中心軸との交点上に位置するように前記主桁及び前記横桁を前記杭頭固定部材の側面に結合することにより、前記主桁及び前記横桁を矩形状、梯子状、又はコの字状に配置し、前記杭頭固定部材の上面が前記上部工の上に配置される床版と直接的又は前記杭頭固定部材の上面を閉じる天蓋を介して間接的に接し、前記杭頭固定部材の上面が前記杭頭固定部材に挿通したときの前記杭部材の中心軸に対して垂直であること、
を特徴とする橋梁の施工に用いる上部工。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−２０７５１６（Ｐ２０１２−２０７５１６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０５２８７（Ｐ２０１１−２０５２８７）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【分割の表示】特願２０１１−７１１７５（Ｐ２０１１−７１１７５）の分割
【原出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（５９６１０９２７３）株式会社高知丸高 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【分割の表示】特願２０１１−７１１７５（Ｐ２０１１−７１１７５）の分割
【原出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（５９６１０９２７３）株式会社高知丸高 (17)
【Ｆターム（参考）】
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