橋脚と主桁のジョイント部材及びこのジョイント部材を用いた橋構造

【課題】短期間且つ低コストでの施工が可能であって、短いスパンで勾配をつけたり屈折させたりする施工を現場にて簡単に行うことができる橋構造と、当該橋構造に用いられる橋脚と主桁のジョイント部材を提供すること。
【解決手段】橋脚と、隣り合う橋脚間に掛け渡される主桁とを備える橋構造において、前記橋脚と主桁とを連結するためのジョイント部材を、橋脚の上端部に外嵌される筒状の本体部と、該本体部の左右側方に延出されて前記橋脚を挟んで連結される左右の主桁を夫々支持する左右二つの支持部からなり、該二つの支持部は前記主桁を下方から支持する支持面を有し、前記主桁の両端部下面が該支持面に沿って固定されるように構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋脚と主桁とを連結するためのジョイント部材及びこのジョイント部材を用いた橋構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋脚と、隣り合う橋脚間に掛け渡される主桁とを備える橋構造において、橋脚と主桁とを連結するための連結構造としては、例えば下記特許文献１に記載された連結構造が公知である。
特許文献１の開示技術は、地盤上に立設された橋脚柱と、上面にコンクリート充填穴を有する複数本の鋼管の上部を除く大部分が桁位置に埋め込まれ、橋脚柱の上部に一体に接合された橋脚の張出し部と、鋼管に挿通されて橋軸方向に設置された鋼桁と、床版とからなる上部構造を有し、コンクリートを打設して床版を造成することにより、床版と鋼管と鋼桁を一体化させるものである。
【０００３】
この特許文献１の開示技術によれば、従来の構造に比べて、橋脚柱と鋼桁（主桁）との接合部に発生する大きな断面力に抵抗することができるとともに、低コストで迅速な施工が可能となるものである。
しかしながら、この特許文献１の開示技術は、橋脚が鉄筋コンクリートからなる場合を前提とする技術であって、その施工においてコンクリートの打設工程を経る必要があるため、より短期間且つ低コストでの施工が要求される橋脚、例えば土砂災害復旧のために造られる橋や、山岳地において工事車両を搬入するために造られる仮桟橋などの構築に用いるには適していなかった。
【０００４】
更には、特許文献１の開示技術は、直線区間が長い高速道路等に用いられる橋に利用するには適しているものの、例えば山岳地等に設けられる橋梁等の短いスパンで高低差を設けたり曲げたりする必要がある橋に利用するのに適した技術ではなかった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２０６２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、短期間且つ低コストでの施工が可能であって、しかも短いスパンで勾配をつけたり屈折させたりする施工を現場にて簡単に行うことができ、例えば、山岳地等に設けられる橋梁等に対して好適に利用される橋構造と、当該橋構造に用いられる橋脚と主桁のジョイント部材を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、橋脚と、隣り合う橋脚間に掛け渡される主桁とを備える橋構造において、前記橋脚と主桁とを連結するためのジョイント部材であって、前記橋脚の上端部に外嵌される筒状の本体部と、該本体部の左右側方に延出されて前記橋脚を挟んで連結される左右の主桁を夫々支持する左右二つの支持部からなり、該二つの支持部は前記主桁を下方から支持する支持面を有し、前記主桁の両端部下面が該支持面に沿って固定されることを特徴とするジョイント部材に関する。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記二つの支持部の支持面の延出方向が、同一水平面内にないか若しくは同一水平面内において同一直線上にないことを特徴とする請求項１記載のジョイント部材に関する。
請求項３に係る発明は、前記本体部に前記支持面より上方に突出する突出部が設けられ、該突出部にはその左右に夫々主桁の長さ方向端部が連結可能とされていることを特徴とする請求項１又は２記載のジョイント部材に関する。
【０００９】
請求項４に係る発明は、前記突出部には、主桁と直交する横桁の長さ方向端部を連結可能な第二突出部が設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載のジョイント部材に関する。
請求項５に係る発明は、前記二つの支持部を有する本体部同士が連結部材により連結され、前記支持部の支持面の延出方向が互いに平行となり且つ前記第二突出部が互いに向き合う方向となっていることを特徴とする請求項４記載のジョイント部材に関する。
【００１０】
請求項６に係る発明は、橋脚と、隣り合う橋脚間に掛け渡される主桁とを備える橋構造であって、前記橋脚と主桁が前記請求項１乃至５いずれかに記載のジョイント部材により連結されてなることを特徴とする橋構造に関する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、打設された鋼管杭等の橋脚の上端部に筒状の本体部を外嵌させて、二つの支持部の支持面に沿って主桁を取り付けるだけで、ジョイント部材を挟んで主桁を所望の向きや角度に配置することができるので、短期間且つ低コストでの施工が要求される土砂災害復旧のために造られる橋や、山岳地において工事車両を搬入するために造られる仮桟橋などの構築に好適に用いられる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、予め二つの支持部の支持面を所望の向き又は角度に設定しておくことにより、ジョイント部材を挟んで主桁の勾配や向きを変化させて配置することができるので、山岳地等に設けられる橋梁等の短いスパンで勾配を設けたり屈折させたりする必要がある橋梁を簡単に短期間で施工することが可能となる。
請求項３に係る発明によれば、突出部を介して主桁を連結することができるので、主桁の連結作業が容易となり、施工性を高めることができる。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、第二突出部を介して主桁と直交する横桁を連結することができるので、横桁の連結作業が容易となり、施工性を高めることができる。
請求項５に係る発明によれば、１つのジョイント部材により、橋の幅方向の両端部に平行に配置された２本の主桁を容易に設置することができるので、施工効率をより向上させることができる。
【００１４】
請求項６に係る発明によれば、短期間且つ低コストでの施工が可能であって、しかも短いスパンで勾配をつけたり屈折させたりする施工を現場にて簡単に行うことができ、例えば、山岳地等に設けられる橋梁等に対して好適に利用される橋構造となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る橋脚と主桁のジョイント部材及びこのジョイント部材を用いた橋構造の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明に係るジョイント部材の第一実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図である。
【００１６】
本発明に係るジョイント部材（１）は、鋼管杭等からなる橋脚と、隣り合う橋脚間に掛け渡されるＨ形鋼等からなる主桁とを備える橋構造において、橋脚と主桁とを連結するためのジョイント部材であって、橋脚の上端部に取り付けられる本体部（２）と、主桁を下方から支持する支持面を有する支持部（３）とを具備している。
【００１７】
本体部（２）は、橋脚の上端部に対して外嵌可能な円筒状とされており、その上端部は円板状の蓋（４）で覆われ、下端部は開放されている。
【００１８】
支持部（３）は、本体部（２）の左右側方から夫々一体に延出されて橋脚を挟んで連結される左右の主桁を夫々支持する左右二つの支持部からなり、夫々の支持部の上端部には主桁を下方から支持する支持面（５）が設けられている。
支持面（５）には、その長さ方向に沿って複数の貫通孔（６）が設けられている。これらの貫通孔（６）は支持面（５）の幅方向両端縁に沿って設けられており、支持面（５）とその上に載置される主桁（Ｈ形鋼）の下フランジ部分をボルト止めするために用いられる。
【００１９】
本発明に係るジョイント部材（１）において、本体部（２）には支持部（３）の上方に突出する突出部（７）が設けられている。
この突出部（７）は、本体部（２）の上端部を覆う円板状の蓋（４）の上面に固設されており、当該上面に対して垂直に立設された板状の垂直部（７１）と、該垂直部（７１）の上下端部に設けられた水平部（７２）とを備えており、例えばＨ形鋼から形成される。
これら垂直部（７１）及び水平部（７２）は、支持部（３）の左右の支持面（５ａ）、（５ｂ）の延出方向と同じ方向に延びるように配置されている。
【００２０】
垂直部（７１）の高さは、主桁の上下方向幅（Ｈ形鋼の上下フランジ間の距離）と略等しく設定されている。
また、垂直部（７１）には多数の貫通孔（７１ａ）が形成されており、これらの貫通孔（７１ａ）は、垂直部（７１）の左右に夫々主桁（Ｈ形鋼）の端部をボルト止めにより連結するための連結部を構成している。
【００２１】
水平部（７２）は、支持面（５）に対して平行に且つ支持面（５）の長さ方向に沿って形成された面である。
水平部（７２）の面の幅は、主桁（Ｈ形鋼）のフランジ幅と略同じに形成されており、垂直部（７１）の左右に夫々主桁の端部が連結されて、当該主桁の上下フランジと連続する面を形成する。
【００２２】
突出部（７）を構成する垂直面（７１）の一方側の面には、主桁と直交する横桁の長さ方向端部を連結するための第二突出部（８）が設けられている。
第二突出部（８）は、垂直に立設された板状の垂直部（８１）と、該垂直部（８１）の上下端部に設けられた水平部（８２）とを備えており、例えばＨ形鋼から形成される。
【００２３】
垂直部（８１）の高さは、主桁と直交する横桁の上下方向幅（例えばＨ形鋼の上下フランジ間の距離）と略同じに設定されている。
また、垂直部（８１）には多数の貫通孔（８１ａ）が形成されており、これらの貫通孔（８１ａ）は、垂直部（８１）に夫々横桁（Ｈ形鋼）の端部をボルト止めにより連結するための連結部を構成している。
【００２４】
水平部（８２）は、支持面（５）に対して平行に且つ支持面（５）の長さ方向と略直交する方向に沿って形成された面である。
水平部（８２）の面の幅は、横桁（Ｈ形鋼）のフランジ幅と略同じに形成されており、垂直部（８１）に横桁の端部が連結された状態において、当該横桁の上下フランジと連続する面を形成する。
また、水平部（８２）には、その長さ方向に沿って複数の貫通孔（８２ａ）が設けられている。これらの貫通孔（８２ａ）は水平部（８２）の幅方向両端縁に沿って設けられており、水平部（８２）とその延出方向に沿って連結される横桁（Ｈ形鋼）のフランジ部を穴あき板を介してボルト止めするために用いられる。
【００２５】
図２は本発明に係るジョイント部材の第二実施形態を示す図、図４は本発明に係るジョイント部材の第三実施形態を示す図であり、夫々（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図である。
【００２６】
第二及び第三実施形態のジョイント部材は、本体部（２）の左右側方から夫々延出された左右二つの支持部（３）の支持面（５）の延出方向（支持面の長さ方向に沿った方向）においてのみ、第一実施形態と異なっている。
具体的には、左右二つの支持部（３）の支持面（５）の延出方向が、第二実施形態のジョイント部材は同一水平面内になく、第三実施形態のジョイント部材は同一水平面内にあるが同一直線上にないものである。
【００２７】
図２に示す第二実施形態は、二つの支持部（３）の支持面（５）の延出方向が同一水平面内にない場合である。
図示例において、二つの支持部（３）の支持面（５）の延出方向は、左側の支持面（５ａ）では水平面内にあるが、右側の支持面（５ｂ）では水平面内になく本体部（１）に向けて下り勾配となっている。
【００２８】
第二実施形態は、二つの支持部（３）の支持面（５）の延出方向が同一水平面内にない場合を全て含むものであって、図２に示したものに限らず、例えば図３（ａ）乃至（ｃ）の正面図に示されるものも含まれる。
図３（ａ）は、二つの支持部（３）の支持面（５）の延出方向が、右側の支持面（５ａ）では本体部（１）に向けて下り勾配とされ、左側の支持面（５ｂ）では本体部（１）に向けて上り勾配となっている場合である。
図３（ｂ）は、二つの支持部（３）の支持面（５）の延出方向が、左右の支持面（５ａ）、（５ｂ）共に本体部（１）に向けて下り勾配となっている場合である。
図３（ｃ）は、二つの支持部（３）の支持面（５）の延出方向が、左右の支持面（５ａ）、（５ｂ）共に本体部（１）に向けて上り勾配となっている場合である。
また、図２及び図３を左右逆にしたものも第二実施形態に含まれる。
【００２９】
上記第二実施形態のジョイント部材（１）によれば、二つの支持部（３）の支持面（５）の延出方向が同一水平面内にないため、二つの支持部の支持面（５ａ）、（５ｂ）に沿って主桁を取り付けるだけで、橋脚を挟んで主桁の勾配を変化させて配置することができる。すなわち、予め設定された支持面の勾配に合わせて、極めて簡単に、主桁に所望の上り勾配や下り勾配をつけて配置することができる。
【００３０】
図４に示す第三実施形態は、二つの支持部（３）の支持面（５）の延出方向が、同一水平面内にあるが同一直線上にない場合である。
図示例において、二つの支持部（３）の支持面（５）の延出方向は、共に水平面内にあるが、当該水平面において左右の支持面（５ａ）、（５ｂ）の延出方向は同一直線上にはなく、本体部（２）を挟んで屈折している。
【００３１】
第三実施形態は、二つの支持部（３）の支持面（５）の延出方向が同一水平面内にあるが同一直線上にない場合を全て含むものであって、図４に示したものに限らず、例えば図５（ａ）乃至（ｃ）の平面図に示されるものも含まれる。
また、図４及び図５を左右逆にしたものも第三実施形態に含まれる。
【００３２】
上記第三実施形態のジョイント部材（１）によれば、二つの支持部（３）の支持面（５）の延出方向が同一水平面内にあるが同一直線上にないため、二つの支持部の支持面（５ａ）、（５ｂ）に沿って主桁を取り付けるだけで、橋脚を挟んで主桁の水平面内における向きを変化させて配置することができる。すなわち、予め設定された支持面の延出方向に合わせて、極めて簡単に、主桁を所望の向きに屈曲させて配置することができる。
【００３３】
上記した第一乃至第三実施形態のジョイント部材は、同じ支持部形状を有するもの２つを１組として連結して使用することが好ましい。
図６は第一実施形態のジョイント部材を２つ連結したものの一例であり、図７は第二実施形態のジョイント部材を２つ連結したものの一例であり、図８は第三実施形態のジョイント部材を２つ連結したものの一例である。
これらのジョイント部材では、支持部（３）の延出方向が互いに平行となるように且つ第二突出部（８）同士が互いに向き合う方向（内方向）となるように、本体部（２）同士が連結部材（９）により連結されている。
【００３４】
尚、本発明では上述した全ての形態のジョイント部材について、同じ形状のもの２つを１組として、支持部（３）の延出方向が互いに平行となるように且つ第二突出部（８）同士が互いに向き合う方向（内方向）となるように、本体部（２）同士を連結部材（９）により連結して使用することができる。
第一実施形態乃至第三実施形態のジョイント部材を２つ連結して使用する場合、工場にて連結した製品とすることが好ましいが、施工現場にて連結することもできる。
【００３５】
図９乃至図１２は本発明に係る橋構造を示す図であって、図９は平面図、図１０は正面図、図１１は図９のＡ部矢視図、図１２は図１１の上部拡大図である。
本発明に係る橋構造は、橋脚（１０）と、隣り合う橋脚間に掛け渡される主桁（１１）とを備える橋構造であって、橋脚（１０）と主桁（１１）との連結部の少なくとも１箇所以上（好ましくは全箇所）が上記したジョイント部材により連結されているものである。
【００３６】
図９及び図１０に示された橋構造では、左から２番目の橋脚（１０）と主桁（１１）との連結部には第一実施形態のジョイント部材を２つ連結したジョイント部材（１）が用いられ、右端及び右から２番目の橋脚（１０）と主桁（１１）との連結部には第二実施形態のジョイント部材を２つ連結したジョイント部材（１）が用いられ、左端及び右から３番目の橋脚（１０）と主桁（１１）との連結部には第三実施形態のジョイント部材を２つ連結したジョイント部材（１）が用いられている。
【００３７】
但し、上述した第一乃至第三実施形態の全てのジョイント部材のうち、少なくともいずれか１つのジョイント部材を用いた橋構造であれば本発明に含まれるものであり、そのジョイント部材は、図１乃至図５に示すような形態のものを単独で使用してもよいし、図６乃至図８に示すように２つのジョイント部材が工場で予め連結されたものを使用してもよいし或いは施工現場にて連結されたものを使用してもよい。
【００３８】
本発明に係る橋構造は、所定間隔をあけて地面に打設された鋼管杭からなる橋脚（１０）の上端部にジョイント部材（１）の本体部（２）を外嵌した後、橋梁の長さ方向に隣り合う橋脚に取り付けられたジョイント部材の間を掛け渡すようにＨ形鋼等からなる主桁（１１）を連結するとともに、橋梁の幅方向に隣り合う橋脚に取り付けられたジョイント部材の間を掛け渡すようにＨ形鋼等からなる横桁（１２）を連結し、最後に、梁の上部に覆工板（１３）や手摺（１４）を設けることにより構築される。
また、必要に応じて、橋梁の幅方向に隣り合う橋脚（１０）間には、２本の水平材とＸ字状にクロスするブレス材を一体化した梁（１６）が固定される。
尚、図９において、覆工板（１３）及び手摺（１４）は右半分では省略されており、左半分では仮想線で表されている。
【００３９】
主桁（１１）を連結する作業は、主桁（１１）の長さ方向の両端部を、夫々橋梁の長さ方向に隣り合うジョイント部材（１）の支持部（３）の支持面（５）上に載置し且つ突出部（７）の垂直部（７１）の側方端部に付き合わせた状態で、支持面（５）と主桁（１１）の下フランジとを固定し、更に垂直部（７１）と主桁（１１）の長さ方向端部とを固定することにより行われる。
【００４０】
支持面（５）と主桁（１１）の固定は、主桁（１１）の下フランジに形成した貫通孔と、支持面（５）に形成された複数の貫通孔（６）の両方を貫くようにボルトを挿通してナットを螺合することによって行われる。
垂直部（７１）と主桁（１１）の固定は、多数の貫通孔を有する鋼板等の板（１５）を垂直部（７１）と主桁（１１）を跨ぐように配置し、当該板（１５）の貫通孔と主桁（１１）のウェブに形成した貫通孔、並びに当該板（１５）の貫通孔と垂直部（７１）に形成された複数の貫通孔（７１ａ）をそれぞれ合致させた状態で、ボルトを挿通してナットを螺合することによって行われる。
【００４１】
横桁（１２）を連結する作業は、横桁（１２）の長さ方向の両端部を、夫々橋梁の幅方向に隣り合うジョイント部材（１）の第二突出部（８）の垂直部（８１）の側方端部に付き合わせた状態で、垂直部（８１）と横桁（１２）の長さ方向端部とを固定することにより行われる。
【００４２】
垂直部（８１）と横桁（１２）の固定は、多数の貫通孔を有する鋼板等の板（１５）を垂直部（８１）と横桁（１２）を跨ぐように配置し、当該板（１５）の貫通孔と横桁（１２）のウェブに形成した貫通孔、並びに当該板（１５）の貫通孔と垂直部（８１）及び水平部（８２）に形成された複数の貫通孔（８１ａ）、（８２ａ）をそれぞれ合致させた状態で、ボルトを挿通してナットを螺合することによって行われる。
【００４３】
上記した本発明に係る橋構造は、打設された鋼管杭等の橋脚の上端部に筒状の本体部を外嵌させて、二つの支持部の支持面に沿って主桁を取り付けるだけで、ジョイント部材を挟んで主桁を所望の向きや角度に配置することができる。また、予め構築すべき橋梁の勾配や屈折に合わせた支持面を形成したジョイント部材を用いることで、極めて簡単に、主桁の勾配を変化させたり屈折させたりした橋梁を構築することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、短期間且つ低コストで、短いスパンで勾配をつけたり屈折させたりする施工が要求される橋梁、例えば山岳地等に設けられる橋梁等に対して特に好適に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るジョイント部材の第一実施形態を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図２】本発明に係るジョイント部材の第二実施形態を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図３】第二実施形態のジョイント部材の変更例を示す正面図である。
【図４】本発明に係るジョイント部材の第三実施形態を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図５】第三実施形態のジョイント部材の変更例を示す平面図である。
【図６】本発明に係るジョイント部材の他の好適な実施形態であって、第一実施形態のジョイント部材を２つ連結したものである。
【図７】本発明に係るジョイント部材の他の好適な実施形態であって、第二実施形態のジョイント部材を２つ連結したものである。
【図８】本発明に係るジョイント部材の他の好適な実施形態であって、第三実施形態のジョイント部材を２つ連結したものである。
【図９】本発明に係る橋構造を示す平面図である。
【図１０】本発明に係る橋構造を示す正面図である。
【図１１】図９のＡ部矢視図である。
【図１２】図１１の上部拡大図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ジョイント部材
２本体部
３支持部
５支持面
５ａ右側の支持面
５ｂ左側の支持面
７突出部
８第二突出部
９連結部材
１０橋脚
１１主桁
１２横桁

【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋脚と、隣り合う橋脚間に掛け渡される主桁とを備える橋構造において、前記橋脚と主桁とを連結するためのジョイント部材であって、前記橋脚の上端部に外嵌される筒状の本体部と、該本体部の左右側方に延出されて前記橋脚を挟んで連結される左右の主桁を夫々支持する左右二つの支持部からなり、該二つの支持部は前記主桁を下方から支持する支持面を有し、前記主桁の両端部下面が該支持面に沿って固定されることを特徴とするジョイント部材。
【請求項２】
前記二つの支持部の支持面の延出方向が、同一水平面内にないか若しくは同一水平面内において同一直線上にないことを特徴とする請求項１記載のジョイント部材。
【請求項３】
前記本体部に前記支持面より上方に突出する突出部が設けられ、該突出部にはその左右に夫々主桁の長さ方向端部が連結可能とされていることを特徴とする請求項１又は２記載のジョイント部材。
【請求項４】
前記突出部には、主桁と直交する横桁の長さ方向端部を連結可能な第二突出部が設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載のジョイント部材。
【請求項５】
前記二つの支持部を有する本体部同士が連結部材により連結され、前記支持部の支持面の延出方向が互いに平行となり且つ前記第二突出部が互いに向き合う方向となっていることを特徴とする請求項４記載のジョイント部材。
【請求項６】
橋脚と、隣り合う橋脚間に掛け渡される主桁とを備える橋構造であって、前記橋脚と主桁が前記請求項１乃至５いずれかに記載のジョイント部材により連結されてなることを特徴とする橋構造。

【図１】