JPH0532521B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は橋台、特に安定化された土から構成さ
れた橋台に関する。

従来の橋台は通常鉛直方向と水平方向との両方
向の橋のすべての支持反動を支えるどつしりした
鉄筋コンクリートの橋脚（脚柱）を持つ。橋のデ
ツキ（通路）への出入路は何らかの方法で安定化
された土で構成されるが、土塊はコンクリート橋
脚と本質的に無関係である。橋台はまた安定化さ
れた土が橋のデツキの鉛直および水平荷重を引き
受けるように構成されるが、これには安定化され
た土に載る比較的どつしりしたケタ受けを必要と
し、橋のデツキの全長は両端においてそれぞれ約
１メートル延長されなければならない。これによ
つて橋のコストは上がり、安定化された土構造を
通常の鉄筋コンクリートの橋脚構造の代りに用い
ると、長さが増大するので橋全体を再設計する必
要がある。このような橋台は本出願人の英国特許
第1550135号に示されている。

本発明によれば、突き固められた土塊と摩擦接
触することによつて前記土塊を安定化する補強部
材を含む突き固められた土塊と、前記土塊と接触
し前記土塊の実質的に垂直な面の近くにあつて橋
のデツキの垂直荷重を支える支持装置にして前記
垂直荷重を前記土塊に伝達しないようにする支持
装置と、前記垂直な面で前記補強部材に連結され
る上張り部材とを有し、前記補強部材は、実質的
にすべての水平力を安定化された前記土塊に伝達
し得るように、前記上張り部材によつて前記支持
装置を定位置に保持する、安定化された土の橋台
が与えられる。

更に本発明によれば、土塊を突き固め、前記土
塊と摩擦接触することによつて前記土塊を安定化
する補強部材を、突き固めた前記土塊内に順次配
列して土塊層を形成し、上張り部材を前記補強部
材の端部に取り付けて実質的に垂直な面を形成
し、橋のデツキを支える支持装置を後に設置する
ために前記垂直面の近くに垂直空間を形成し、突
き固めた土塊がそれ自体の重量によつて安定化し
た後に前記支持装置を前記垂直空間に設置する、
安定化された土の橋台を建設する方法が与えられ
る。

本発明者は、橋のデツキの鉛直荷重は土塊に実
質的に無関係に支えるとともに、土塊はすべての
水平力を吸収する安定化された土の橋台を構築す
ることができることを発見した。

したがつて、本発明によれば、土塊を安定化す
るために中に補強部材を含む突き固めた土塊と、
前記土塊と接触し、土塊の実質的に鉛直な面の近
くにある、橋のデツキの鉛直荷重を支える支持装
置、すなわち支柱とを備え、実質的にすべての水
平力を安定化された土塊で吸収する、安定化され
た土の橋台が得られる。

一般に、支持装置は、フーチング上に載る、ケ
タ受けを支持する複数の鉛直支柱を含む。支持装
置、すなわち支柱は通常鉄筋コンクリートである
が、実際には任意の耐久性のある、実質的に非圧
縮性の材料で構成してもよい。独立の荷重支持装
置、すなわち支柱を設けると、安定化した土塊が
後に変形しないように土の基礎が安定していなけ
ればならない。そうでないとこの変形によつて支
持装置に破壊力が加わる。フーチングは普通、通
常の鉄筋コンクリートの床板である。

上に示したように、橋のデツキの長さを最短に
するためには、ケタ受けは橋台の前面にできるだ
け近くなければならない。したがつて、鉛直荷重
を支持するための支柱または他の鉛直支持装置は
土塊の前面にできるだけ近く設けるのが有利であ
る。土塊には通常、上張り部材、すなわち上張り
スラブが取り付けられる。上張りスラブは比較的
薄くて可撓性で、或る程度以上の水平または鉛直
荷重を支持するためのものではない。この上張り
スラブはしたがつて支持装置、すなわち鉛直支柱
の直前に設けることができ、実際には支柱と一体
にしてもよい。

この形の構成によつて支柱または類似の支持装
置が湾曲するのが防止されるので、これらの支柱
の断面は比較的小さくでき、したがつて比較的撓
みやすくすることができる点に注目されたい。す
なわち土塊中に埋められた補強部材は上張りスラ
ブによつて支柱を所定位置に効果的に保持し、こ
うして支柱は外方に湾曲しなくなるとともに、土
塊それ自身は支柱の内方への湾曲を防止する。支
柱の横方向への湾曲は支柱間の土塊によつて防止
され、支柱が上張りスラブと一体の場合には上張
りスラブの剛性によつても支柱の横方向への湾曲
が防止される。

詳述すると本発明による垂直な支持装置、すな
わち支柱は鉛直方向の圧縮力を吸収することを目
的にしている。一般に圧縮力を受けるストラツト
や柱を設計する場合には、これらのストラツトや
柱が垂直荷重（圧縮力）を受けても撓まないよう
に考慮しなければならない。しかし上に説明した
ように本発明によれば支持装置が補強部材に連結
されているので外方への撓みが防止されるととも
に土塊の存在によつて内方への撓みも阻まれる。
更に支持装置は支持装置間の土塊の存在、或いは
上張り部材の剛性によつて横方向にも撓まないよ
うにされる。従つて支持装置、すなわち支柱の断
面積を比較的小さくすることができる。従つて本
発明では先行技術での問題点を説明するまでもな
く、上述の利点が得られる。参考までに米国特許
第4051570号を挙げておくが、ここでは大型の上
張り部材を用いることによつて解消している。

橋のデツキは通常、一般に下の支柱の中心点と
正確に並んだケタ受けの上面上のアングルブロツ
ク上に載つている。

鉛直および水平力を分離しやすくするために、
ケタ受けは場合によつては支柱の頂上にすべるよ
うに、たとえばすべりまたはローラ軸受上に設け
ることができる。しかし一般にケタ受けは支柱の
頂上と一体となるように鋳造される。

橋のデツキへの出入路はもちろんデツキの上面
と同じ高さ、すなわち支柱の頂上よりかなり高い
であろう。したがつて、上側の土塊を必要な高さ
まで上げ、ケタ受けとその上にあるデツキの端と
の直後を鉛直面とすることが望ましい。土を保持
するパネルは通常前記の鉛直面上に設けられる。
これは一枚岩の壁でもよいし土塊中に埋められた
補強部材に取り付けてもよい。このようなパネル
は実際にはケタ受けと一体になつているのが便利
で、ケタ受けは外方へ動かないように保持され、
水平力は補強部材に吸収される。パネルの背後の
土塊を補強部材によるよりもたとえばセメント注
入によつて安定化させることも可能である。上の
路上を通過する移動荷重によつて起こる鉛直力が
上記のパネルを経てケタ受けに伝達されるのを、
したがつてその結果鉛直荷重が中心からずれるの
を防止するために、橋のデツキをパネルの頂上に
張り出させると有利である。しかしこれがなされ
ないときは、ケタ受けの下の支柱の中心線の前方
に橋のデツキを支持するアングルブロツクを置く
ことによりこの力を補償することができる。

または、ケタ受けとパネルとを或る程度独立に
動かさせることもできる。この場合はパネルを少
しの距離だけケタ受けの後方に置き、上の土塊中
に埋められた鉄筋に取り付ける。

本発明の橋台を建設する場合には、施工中に土
塊が変形して安定化されるが、このような土塊の
安定化は、支持装置の鉛直部材、たとえばコンク
リート橋脚を設ける前に図られていることが重要
である。したがつて、橋台は２つの異なる段階で
つくられる。第１段階では、土塊は（支持装置に
フーチングを設けること以外は、たとえば英国特
許第1069361号、第1324686号、および（または）
第1550135号におけるように）通常のやり方で構
築される。したがつて、通常、可撓性または剛性
の板または互いに間接接合された板である補強部
材および上張りスラブを、各段階において充填土
を締固めて土塊層をだんだん積み上げていくにつ
れて適所に置く。この段階において、所望の安定
構造を得るために摩擦力がストリツプ補強材に加
えられるにつれて土塊の変形がだんだん累積され
る。この段階において、あとから支柱または他の
支持装置を設置するために土塊中に鉛直空間を設
けなければならない。

ひとたび土塊が最高レベルまで積み上げられ、
土塊の重量によつて土塊全体が変形し、基礎の中
が安定すると、それ以上の変形はとるに足りな
い。そうすると、建設の第２段階において、土と
支持装置との相対運動をさせることなく支持装
置、すなわち鉛直支柱を、この目的のために設け
ておいた鉛直空間中に差し込むことができる。

したがつて、本発明の他の特徴によれば、土塊
を順次の土の層と補強部材とでつくり、上張り部
材を補強部材の端に取り付けて実質的に鉛直な円
をつくり、橋のデツキを支持する支持装置、すな
わち支柱をあとから設置するために前記鉛直面に
接近して鉛直空間をつくり、土塊がつくられて土
塊の変形がそれ自身の重量によつて起こつた後に
支持装置を前記空間に設置する、安定化された土
の橋台を建設する方法が得られる。

一般に、有利には相当な金属補強材を導入した
後に、コンクリートを（たとえばプランジヤ管に
よつて）上記の鉛直空間に注入することにより支
柱または他の支持装を導入することが最も便利で
ある。

支柱または他の支持装置、すなわち支柱を導入
するための鉛直空間の形成は、上張りを組み立て
るとき、鉛直中空管の各部分が連携してフーチン
グから上張りの頂上まで連続したパイプをつくる
ような、上張りスラブの背後に存在する適当な寸
法の鉛直中空管によるのが最も便利である。

したがつて、本発明のさらに他の特徴によれ
ば、端が近くの上張り部材、すなわち上張りスラ
ブの端と連携するようになつたスラブを備え、ス
ラブの後ろ側には管部分があつて、使用に際して
は上張りスラブが同様の上張りスラブと、管部分
が全体でコンクリートがはいる鉛直管をつくるよ
うに連携する、橋台用の上張りスラブが得られ
る。

このような管の断片は上張りスラブのコンクリ
ートと一体となつたコンクリートでつくつてもよ
いし、通常の上張りスラブに取り付けた、たとえ
ばプラスチツクシートや繊維補強セメント等の比
較的細い管でつくつてもよい。そのような管は上
張りスラブにところどころで取り付けられた管状
の断片でもよいし、上張りスラブの後面に向いて
開いたシート材料のみぞ形部材の断片で、コンク
リートを注入すると得られた支柱が上張りと一体
になるものでもよい。また上張りスラブが箱形
で、その内部に管があるものでもよい。管の断面
間の水平結合部には相互結合部またはねじの端部
を設けると便利である。

安定化した土と支柱との間のわずかの相対的な
運動を吸収するために、フエルトのような圧縮性
の材料を鉛直管に巻きつけておくと有利である。

上記のようにしてつくられた管の断片間の水平
継手にはたとえば薄いシート材料やプラスチツク
等の可撓性のカバープレートを設け、注入したコ
ンクリートから液が失われるのを防止するように
してもよい。このような管が薄く撓みやすく、土
塊をつくる間にひしやげる可能性のあるときに
は、建設の間に管に骨材を詰めて上張りスラブの
早過る固化を避けながらひしやげるのを防止する
と有利である。この場合、コンクリート支柱はあ
らかじめ導入した管からグラウトを注入してつく
ることができる。支柱は時によつては骨材とコン
クリートまたは、小型の場合には、締め固めた砂
さえの混合物を含んでもよい。

支柱を設ける前に土塊を道路の高さいつぱいに
つくると、上述のように、ケタ受けと橋のデツキ
を配置したい位置の直後に土を保持する上部上張
りパネルをつくる必要がある。デツキの建設に関
した理由によつてこのような上部上張りパネルを
設けることが不可能であると、実質的に道路の高
さまでのスロープ上で一時的過荷重を橋台にかけ
ることが望ましい。この過荷重は上部構造を建設
するときには部分的に除去する。しかし、支柱の
頂上と道路との間の土塊は安定化された主土塊に
比べて比較的薄いので、上記の型の過荷重を与え
る必要はないのであろうが、橋構造物が完成した
後に所望の高さまで土を単に満たすことが必要で
あろう。

橋のデツキの端の近くに地面に支えられるよう
に移行舗装スラブを設けることは一般に行われて
いることである。このようにすると移行スラブの
下側の土が固化される。もしこのように地面とデ
ツキの移送地点に移行舗装スラブを設けておく
と、移行舗装スラブの下側の地面が固化しても移
行舗装スラブが車両の滑かな走行を可能にする。
本発明の橋台は通常は不安定な土質の基礎上には
つくられないので、建設後の橋台の変形はとるに
足りないため、そのような移行スラブは必ずしも
必要ではない。移行スラブの一端が橋のデツキの
端の上に設けられた肩または板上に載ることが可
能である。したがつてすべての鉛直力はアングル
ブロツクの中心を経て下方に移行する。この場
合、移行スラブはケタ受けの背後のどの土保持パ
ネルであつてもその頂上を交通による荷重から保
護するので好都合である。しかし、移行スラブと
橋のデツキとの間に空間を設け、この空間の上部
に道路継手をテツキの上端と土保持パネルの上端
に跨るように配置する。この場合、移行スラブは
その一端が土保持パネルによつて支えられるので
あろう。この場合橋のデツキを支えるアングルブ
ロツクは支柱の中心線の前方に位置しなければな
らない。

以下に例示のため図を用いていくつかの実施例
を説明する。

第１図の橋台において、フーチング、すなわち
床板１は１列の平行な支持装置、すなわち支柱２
を支えていて、ケタ受け３が各支柱２の上面に載
つているが各支柱と一体になつている。支柱２は
帯金物６によつて、縁と縁とを合わせて取り付け
た相互結合して上張り部材の機能を果たすスラブ
５に取り付けられている。英国特許第1069361号
および第1324686号によるスチール製のストリツ
プ補強材８の層によつて安定化された土塊７が支
柱を囲んで後向きに延びて橋台の主体となつてい
る。上張りスラブ５はこれに埋め込まれたスチー
ル製のタブにストリツプ補強材の端部をねじ止め
するなどして固定される。ケタ受け３も同様にス
トリツプ補強材８に取り付けられている。橋のデ
ツキ９は支柱２の中心線の直上にあるアングルブ
ロツク１０上に載つている。ケタ受け３のレベル
より上にある土塊はストリツプ補強材で安定化さ
れていなくて、橋のデツキまで満たされてデツキ
と接触している。

第２図は後ろ側に鉄筋コンクリートの中空管部
分１１のある通常の鉄筋コンクリート上張りスラ
ブ５を示す。ストリツプ補強材に取り付けるため
にタブ１２がある。

第３図は第２図に類似の上張りスラブを示し、
管部分１１の中空の内部は断面が円形である。

第４図は帯金物１４で上張りスラブに取り付け
られた、薄い金属シートでできた管部分１３を持
つ鉄筋コンクリート上張りスラブを示す。

第５図はガスケツト１６を挟んで上張りスラブ
の後ろ側に取り付けられた薄い金属シートのみぞ
形部材１５を持つ鉄筋コンクリートの上張りスラ
ブ５を示す。

操作は、第２図乃至第５図に示す上張りスラブ
５を鉛直に縁と縁とを合わせて組み立て、それぞ
れ後ろ側の管部分１１，１３，１５全体で鉛直な
管をつくる。管部分の水平な継ぎ目には実質的に
水密性の継ぎ目カバーを設ける。管のこの継ぎ目
部分にフエルトのような圧縮性材料のライニング
を施すと有利である。

第６図の構成においては、ケタ受け３はストリ
ツプ補強材８に取り付けた上張りスラブ５に固定
した支柱２上に設けてある。鉄筋コンクリート保
持パネル１７はケタ受け３と一体になつている。
従来このようなパネルはケタ受けと同時に鋳造す
る。しかし実際には上張りスラブ５（ただし後ろ
側の管部分はない）と同じ型の通常の上張りスラ
ブにそれらの面から外方に延びる補強ロツドを設
けることができ、それからケタ受けを、組み立て
た上張りスラブと接触させて鋳造して一体構造と
することができる。ケタ受けも支柱と一体化する
ために支柱の頂上に鋳造して形成することが望ま
しい。さらにストリツプ補強材８をパネル１７の
背後に取り付けてそのレベルの土塊を安定化させ
ることができる。このようなストリツプ補強材は
（図示のように）パネル１７の上部と下部との両
方に取り付けてもよいし下部のケタ受けの領域だ
けに取り付けてもよい。橋のデツキ９はパネル１
７の頂分上に張り出してパネルを鉛直荷重から保
護している。アングルブロツク１０を経て支柱２
に伝達される種々の荷重は、使用していくうちに
支柱２や補強部材８による構造体を若干変形させ
て荷重の中心がアングルブロツク１０、したがつ
て支柱２の中心から僅かばかりずれる（オツフ・
センター）ことも考えられるが、そのようなこと
が生じないように荷重を支柱の中心に極力集中さ
せなければならない。

第７図に示す構造では、移行スラブ１８をデツ
キ９の肩１９に取り付け、それによつてパネル１
７を鉛直荷重から保護し、土と橋のデツキとの間
のどのような相対運動も補償する。

第８図に示す構造においては、パネル１７はケ
タ受け３と独立で、ストリツプ補強材で別に支持
されている。デツキ９がパネル１７上に張り出し
て鉛直荷重からパネルを保護している。

第９図に示す構造では移行スラブ１８が土保持
パネル１７の肩２０に載つている。したがつて、
鉛直な力はパネル１７に伝達され、パネルはケタ
受け３と一体になつているので、この力は支持上
の荷重に中心をはずれさせやすい。この設計にお
いては、ケタ受け３は支柱２の頂部と一体になつ
ているので、支柱には合成曲げ応力がかかり、ケ
タ受けから水平力を吸収しなければならない。こ
のように水平力を吸収するためにアングルブロツ
ク１０は支柱の中心線から前方に動かされる。そ
うするとケタ受けに取り付けられたストリツプ補
強材は実質的に土塊のスラストを支える以外の機
能は持たない。この構造では移行スラブ１８とデ
ツキ９の間に空間Ｓが設けてあり、同空間の上部
に道路継手Ｅがデツキの端部と土保持パネル１７
の上端に跨るように配置されている。

第１０図の構造では保持パネル１７は第６図に
おけるようにケタ受け３と一体になつている。し
かし保持パネル１７の背後の土はストリツプ補強
材以外の手段、たとえばセメント注入によつて安
定化される。

第１１図の構造ではケタ受け３の背後には保持
パネルはないが、デツキ９は延長部２０を有し、
延長部２０はストリツプ補強材８が取り付けられ
たケタ受け３の背後でケタ受けと部分的に重なる
ように延びている。しかし延長部２０をもつと下
に延ばすことは可能であるが、その場合にはスト
リツプ補強材がないので、延長部２０の背後の土
はたとえばセメント注入によつて安定化させるの
がよい。

第１２図の構造では保持パネル１７は第６図に
見られるようにケタ受け３と一体になつている。
しかし、デツキ９自身はパネル１７上に張り出さ
ないで移行スラブ１８がデツキ９に関連して板２
１で支えられている。移行スラブ１８には肩２２
があつてパネル１７の頂部の位置を決めている。
パネル１７はパネルの背後で、部分的には移行ス
ラブ１８の下の土中に埋められたストリツプ補強
材８に取り付けるのがよい。しかし土は他の手
段、たとえばセメント注入によつて安定化させる
こともできる。この場合はストリツプ補強材８を
パネル１７に取り付ける必要はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の橋台の鉛直断面図である。第
２図乃至第５図は支柱を構成するための管部のあ
る上張りユニツトの平面図。第６図は本発明の橋
台の上部の鉛直断面図である。第７図は移行スラ
ブのある橋台の上部の鉛直断面図である。第８図
は道路継手はあるが移行スラブはない橋台の上部
の鉛直断面図である。第９図は道路継手と移行ス
ラブとはあるが、ケタ受けの下にすべり軸受けの
ない橋台の上部の鉛直断面図である。第１０図乃
至第１２図は橋台の他の実施例の上部鉛直断面図
である。 １……フーチング、２……支柱、３……ケタ受
け、５……上張りスラブ、６……帯金物、７……
土塊、８……ストリツプ補強材、９……デツキ、
１０……アングルブロツク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 突き固められた土塊と摩擦接触することによ
   つて前記土塊を安定化する補強部材を含む突き固
   められた土塊と、前記土塊と接触し前記土塊の実
   質的に垂直な面の近くにあつて橋のデツキの垂直
   荷重を支える支持装置にして前記垂直荷重を前記
   土塊に伝達しないようにする支持装置と、前記垂
   直な面で前記補強部材に連結される上張り部材と
   を有し、前記補強部材は、実質的にすべての水平
   力を安定化された前記土塊に伝達し得るように、
   前記上張り部材によつて前記支持装置を定位置に
   保持する、安定化された土の橋台。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の橋台において、
   前記支持装置はフーチング上に配置される複数の
   垂直支柱を含む橋台。 ３ 特許請求の範囲第１項、または第２項記載の
   橋台において、前記上張り部材は支持装置と一体
   になつている橋台。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の橋台において、
   前記上張り部材は前記支持装置を構成する少なく
   ともいくつかが一体となつた相互結合上張り部材
   を含むの橋台。 ５ 特許請求の範囲第１項記載の橋台において、
   前記上張り部材が複数の上張りスラブからなり、
   前記各上張りスラブは端が隣接する別の上張りス
   ラブと連携するようになつており、前記上張りス
   ラブが全体でコンクリートが入る垂直管をつくる
   橋台。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の橋台において、
   前記スラブが鉄筋コンクリートでつくられる橋
   台。 ７ 土塊を突き固め、前記土塊と摩擦接触するこ
   とによつて前記土塊を安定化する補強部材を、突
   き固めた前記土塊内に順次配列して土塊層を形成
   し、上張り部材を前記補強部材の端部に取り付け
   て実質的に垂直な面を形成し、橋のデツキを支え
   る支持装置を後に設置するために前記垂直面の近
   くに垂直空間を形成し、突き固めた土塊がそれ自
   体の重量によつて安定化した後に前記支持装置を
   前記垂直空間に設置する、安定化された土の橋台
   を建設する方法。 ８ 特許請求の範囲第７項記載の安定化された土
   の橋台を建設する方法において、前記垂直空間は
   実質的に管状で、前記支持装置は前記空間にコン
   クリートを導入してつくられた支柱である方法。 ９ 特許請求の範囲第８項記載の安定化された土
   の橋台を建設する方法において、前記垂直空間は
   前記補強部材に取り付けられる前記上張り部材と
   一体に形成された垂直管によつてつくられる方
   法。 １０ 特許請求の範囲第９項記載の安定化された
   土の橋台を建設する方法において、前記支持装置
   を設けた後に橋のデツキを支持するケタ受けを前
   記支持装置上に設ける方法。