JP2010059743A - 桟橋式道路の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】災害復旧時などの早期の道路開通とその後の本復工を両立可能な桟橋式道路の構築方法を提供する。
【解決手段】打設された複数の鋼管杭３の高さを夫々所定の高さにした後、各鋼管杭３の頭頂部に、上部に平板材１２が取付けられた円筒状の杭頭キャップ２を被せ、各杭頭キャップ２の円筒部１１に溶接されているナット１８のネジ穴に当該円筒部１１の外側から複数本のボルト１３を螺合し、それらのボルト１３の先端部で鋼管杭３の外周を押圧することで杭頭キャップ２を鋼管杭３の頭頂部に固定し、複数の杭頭キャップ２の平板材１２にＨ型鋼横桁４をボルト１５・ナット１６で固定し、Ｈ型鋼横桁４にＨ型鋼主桁５をボルト１５・ナット１６で固定し、Ｈ型鋼主桁５上に覆工板６を敷設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、道路未設箇所に杭を打設し、その杭の上に道路を構築し、これを次々と繰り返して道路を延長する桟橋式道路の構築方法に関するものである。

このような桟橋式道路の構築方法の一例として、本出願人は、先に下記特許文献１に記載される桟橋式道路の構築方法を提案し、特許されている。この桟橋式道路の構築方法は、傾斜地に既設されている道路の谷側に、更に道路を拡幅するものであるが、打設された杭の頭頂部に杭頭ブロックと呼ばれる桁接合部材を溶接し、その桁接合部材に、予め横桁が固定されている格点桁の格点部を溶接固定し、この格点桁に主桁をボルト・ナットによって取付け、それら主桁及び横桁上に道路を敷設する。なお、横桁とは、道路の延長方向と交差する方向に長手な桁であり、主桁とは、道路の延長方向に長手な桁である。また、杭と桁の接合部材としては、下記特許文献２に記載されるものがある。この杭と桁の接合部材は、短円筒部の上に平板材が予め溶接固定されたものであり、杭の頭頂部に短円筒部を溶接固定し、その後、平板材の上に、桁部材を搭載し、それらの桁部材と平板材とをボルト・ナットで固定するようにしたものである。
特許第３９７８６４４号公報 特開２００８−５７１３９号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載される桟橋式道路は本格道路であり、例えば横桁が予め固定されている格点桁や主桁、杭頭ブロック等の部材は、仕様に合わせて設計され、工場で製作されたものであり、その製作期間の長さから道路完成までに比較的長い期間を必要とする。このため、例えば災害復旧活動などにおける早期の道路開通には適用しにくい。一方、前記特許文献２に記載される杭と桁の接合部材を用いれば、桁部材に型鋼桁を用いることなどにより、比較的早期の道路開通が望める。しかしながら、この杭と桁の接合部材は、短円筒部を杭の頭頂部に溶接固定するものであるため、例えば一旦道路を仮設開通した後、例えば特許文献１のような本格道路を構築する場合には、接合部材を除去することが困難になってしまう。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、災害復旧時などの早期の道路開通とその後の本復工を両立可能な桟橋式道路の構築方法提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の桟橋式道路の構築方法は、道路未設箇所に杭を打設し、その杭の上に道路を構築し、これを次々と繰り返して道路を延長する桟橋式道路の構築方法であって、打設された複数の杭の高さを夫々所定の高さにした後、各杭の頭頂部に、上部に平板材が取付けられた円筒状の杭頭キャップを被せ、各杭頭キャップの円筒部に形成されているネジ穴に当該円筒部の外側から複数本のボルトを螺合し、それらのボルトの先端部で杭の外周を押圧することで杭頭キャップを杭の頭頂部に固定し、複数の杭頭キャップの平板材に型鋼桁をボルト・ナットで固定し、それらの型鋼桁上に覆工板を敷設して構築することを特徴とするものである。

また、前記複数本のボルトは、前記杭頭キャップの円筒部に対し、その円周方向に均等な間隔で螺合することを特徴とするものである。
また、前記複数の杭頭キャップの平板材に型鋼桁をボルト・ナットで固定する際、道路の延長方向と交差する方向に長手な型鋼横桁を杭頭キャップの平板材にボルト・ナットで固定し、それらの型鋼横桁と交差する方向に長手な型鋼主桁をそれらの型鋼横桁にボルト・ナットで固定することを特徴とするものである。

而して、本発明の桟橋式道路の構築方法によれば、打設された複数の杭の高さを夫々所定の高さにした後、各杭の頭頂部に、上部に平板材が取付けられた円筒状の杭頭キャップを被せ、各杭頭キャップの円筒部に形成されているネジ穴に当該円筒部の外側から複数本のボルトを螺合し、それらのボルトの先端部で杭の外周を押圧することで杭頭キャップを杭の頭頂部に固定し、複数の杭頭キャップの平板材に型鋼桁をボルト・ナットで固定し、それらの型鋼桁上に覆工板を敷設して構築する構成としたため、杭頭キャップのストックさえあれば、極めて簡易に道路を延長することが可能であり、災害復旧時などの早期の道路開通を可能とすると共に、ボルトを外すことにより、全ての型鋼桁と杭頭キャップを取り外すことができ、しかも杭の頭頂部を損傷することがないので、その杭を利用して本格道路を構築することができる。また、杭の大きさは凡そ決まっており、取り外した杭頭キャップは再利用できるので、杭頭キャップのストックそのものが容易である。

また、複数本のボルトを、杭頭キャップの円筒部に対し、その円周方向に均等な間隔で螺合する構成としたため、杭頭キャップの円筒部と杭の同心を得やすく、バランスがよい。
また、複数の杭頭キャップの平板材に型鋼桁をボルト・ナットで固定する際、道路の延長方向と交差する方向に長手な型鋼横桁を杭頭キャップの平板材にボルト・ナットで固定し、それらの型鋼横桁と交差する方向に長手な型鋼主桁をそれらの型鋼横桁にボルト・ナットで固定する構成としたため、型鋼主桁上に敷設する覆工板を道路延長方向と交差する方向に長手に配設することができ、覆工板上の交通に対して当該覆工板の安定性がよい。

次に、本発明の桟橋式道路の構築方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の桟橋式道路の構築方法の一実施形態を示す施工斜視図、図２は、その正面図である。本実施形態の桟橋式道路の構築方法は、前述した特許文献１に記載の本格道路構築の前段として、例えば災害復旧などを目的として仮設道路を構築するためのものである。即ち、本実施形態の桟橋式道路によって交通の早期復帰を達成した後、本格道路を構築する。

本実施形態の桟橋式道路の構築方法は、鋼管杭を打設し、この鋼管杭の上に道路を構築し、これを次々と繰り返して道路を延長する、所謂手延べ工法を用いる。この手延べ工法は、例えば図３Ａに示すように、例えば発信基地Ａ上の杭打ち機等の重機Ｃによって道路未設箇所に鋼管杭３を打設し、例えば道路の延長方向に並ぶ２本の鋼管杭３の上方に例えばＨ型鋼からなる主桁５を固定し、この主桁５上に覆工板６を１スパン分敷設する。覆工板６が敷設されたら、その部分に重機Ｃを進め、更に道路未設箇所に鋼管杭３を打設し、その鋼管杭３ａの上方にＨ型鋼主桁５を固定し、このＨ型鋼主桁５上に覆工板６を１スパン分敷設する。これを繰り返して図３Ｂのように道路２０を延長し、図３Ｃのように最終スパン分の道路２０の施工が完了したら、杭打ち機等の重機Ｃを例えば終着基地Ｂ上に移動させる。

このような手延べ工法において、本実施形態の桟橋式道路の構築方法は、図１，図２に示すように、鋼管杭３の高さを所定の高さに調整したら、具体的には鋼管杭３の高さが一定になるように頭頂部を切断したら、それらの鋼管杭３の頭頂部に杭頭キャップ２を被せる。この杭頭キャップ２の詳細については、後段に説明するが、杭頭キャップ２は、鋼管杭３よりも大径の円筒部１１の上端開口部に平板材１２が溶接固定されて、その開口部が閉塞されたものである。この杭頭キャップ２の円筒部１１には、溶接された複数のナットにより複数のネジ穴が形成されており、この複数のナットのネジ穴の夫々にボルト１３を螺合する。ネジ穴に螺合されたボルト１３の先端部は、ネジの推力によって鋼管杭３の外周面に押圧され、杭頭キャップ２は、ネジ穴にかかる反力によって、鋼管杭３の頭頂部に固定される。

このようにして杭頭キャップ２を鋼管杭３の頭頂部に固定したら、Ｈ型鋼からなる横桁４を、道路延長方向と交差する方向に並んでいる鋼管杭３の頭頂部に固定された杭頭キャップ３の上方に掛け渡すようにして搭載し、このＨ型鋼横桁４と杭頭キャップ３の平板材１２とをボルト・ナットで固定する。更に、このようにしてＨ型鋼横桁４が杭頭キャップ３に固定されたら、Ｈ型鋼からなる主桁５を、道路延長方向に並んでいるＨ型鋼横桁４の上方に掛け渡すようにして搭載し、このＨ型鋼主桁５とＨ型鋼横桁４とをボルト・ナットで固定する。この場合、先にＨ型鋼横桁４に搭載したＨ型鋼主桁５と、同じＨ型鋼横桁４に後から搭載するＨ型鋼主桁５が干渉するような場合には、後から搭載するＨ型鋼主桁５の位置を少しずらせばよい。そして、このようにして１スパン分のＨ型鋼主桁５が固定されたら、その上方に掛け渡すようにして、覆工板６を道路延長方向と交差する方向に長手に敷設する。車両や人は、この覆工板６の上を直接通行することができる。

図４には、本実施形態の桟橋式道路の構築方法の主要な接合構造を示す。この図では、Ｈ型鋼横桁４が鋼管杭３を跨ぐように掛け渡されている。また、杭頭キャップ３の円筒部１１と平板材１２との間には補強用のリブ１４が立設されていることが分かる。杭頭キャップ３は、円筒部１１のネジ穴に螺合されたボルト１３の先端部が鋼管杭３の外周面を押圧することによって反力が作用し、その反力がボルト１３からネジ穴に作用してボルト１３とネジ穴が固着され、これにより杭頭キャップ３が鋼管杭３の頭頂部に固定される。また、杭頭キャップ３の上方に搭載されたＨ型鋼横桁４の下側フランジ４Ｌと当該杭頭キャップ３の平板材１２にボルト１５のネジ部を下方から挿通し、当該下側フランジ４Ｌから上方に突出したネジ部にナット１６を螺合し締め付けてＨ形鋼横桁４が杭頭キャップ３に固定される。更に、Ｈ形鋼横桁４の上方に搭載されたＨ形鋼主桁５の下側フランジ５Ｌと当該Ｈ形鋼横桁４の上側フランジ４Ｕにボルト１５のネジ部を上方から挿通し、当該上側フランジ４Ｕから下方に突出したネジ部にナット１６を螺合し締め付けてＨ形鋼主桁５がＨ形鋼横桁４に固定される。そして、Ｈ形鋼主桁５の長手方向に対して、交差する方向、即ち道路の延長方向と交差する方向に覆工板６の長手を合わせて敷設する。このようにすることで、上方の交通に対して、覆工板６の位置ズレを抑制することが可能となり、安定性に優れる。

図５には、杭頭キャップ２の詳細を示す。前述したように、杭頭キャップ２の円筒部１１は、鋼管杭３の頭頂部に被せるため、当該鋼管杭３の外径より少し大きい内形の鋼管が使用される。この鋼管からなる円筒部１１の内側には、前述の補強用リブ１１とは個別に、平面視で断面十字状の案内用リブ１７が設けられている。この案内用リブ１７は、鋼管杭３の内径を案内して、杭頭キャップ２を鋼管杭３と同心又はほぼ同心に案内するためのものである。勿論、案内用といっても、強度も補強する。

杭頭キャップ２の円筒部１１には、前記案内用リブ１７から少しずらした位置で且つ円周方向に等間隔な位置、具体的には９０°ごとにナット１８が溶接固定されており、そのネジ穴部分に相当する円筒部１１には、図示しない貫通穴が形成されている。このナット１８のネジ穴が、前記ボルト１３を螺合するネジ穴を構成する。円筒部１１を構成する鋼管は、さほど厚さがないので、個別の部材を溶接固定してネジ穴を形成（タッピング）するよりも、ナット１８を溶接固定する方が簡易である。

杭頭キャップ２の平板材１２のうち、前記案内用リブ１７を挟んだナット１８の対称位置には、前記Ｈ形鋼横桁４を固定するためのボルト１５を挿通するための長穴１９が開設されており、当該杭頭キャップ２の円筒部１１のうち、前記長穴１９の開設位置には、切欠き２０が開設されている。この切欠き２０は、ボルト１５の挿通、螺合、締付けの作業を容易にするように、作業者が手を差し込めるようにしている。

本実施形態の桟橋式道路の構築方法によれば、例えば災害復旧などを目的として昼夜作業を行う場合には、１日当たり道路を６ｍ延長する実績がある。つまり、道路復旧長さが５０ｍ程度であれば、約８日間で、道路を復旧することが可能となる。このようにして仮設道路が復旧できたら、前記特許文献１に記載されるように、一部の交通機能を確保しながら、本格道路を構築することも可能である。本格道路を構築する際には、敷設した覆工板６を除去した後、ボルト１３，１５を取り外せば、Ｈ型鋼主桁５、Ｈ型鋼横桁４、杭頭キャップ２を除去することができ、しかも鋼管杭３の頭頂部が損傷しないので、その鋼管杭３を用いて本格道路を構築すればよい。また、本実施形態によって構築された道路をそのまま、日常的に使用するようにしても差し支えない。

このように本実施形態の桟橋式道路の構築方法によれば、打設された複数の鋼管杭３の高さを夫々所定の高さにした後、各鋼管杭３の頭頂部に、上部に平板材１２が取付けられた円筒状の杭頭キャップ２を被せ、各杭頭キャップ２の円筒部１１に溶接（形成）されているナット（ネジ穴）１８に当該円筒部１１の外側から複数本のボルト１３を螺合し、それらのボルト１３の先端部で鋼管杭３の外周を押圧することで杭頭キャップ２を鋼管杭３の頭頂部に固定し、複数の杭頭キャップ２の平板材１２にＨ型鋼桁４，５をボルト１５・ナット１６で固定し、それらのＨ型鋼桁４，５上に覆工板６を敷設して構築することとしたため、杭頭キャップ２のストックさえあれば、極めて簡易に道路を延長することが可能であり、災害復旧時などの早期の道路開通を可能とすると共に、ボルト１３，１５を外すことにより、全ての型鋼桁４，５と杭頭キャップ２を取り外すことができ、しかも鋼管杭３の頭頂部を損傷することがないので、その鋼管杭３を利用して本格道路を構築することができる。また、鋼管杭３の大きさは凡そ決まっており、取り外した杭頭キャップ２は再利用できるので、杭頭キャップ２のストックそのものが容易である。

また、複数本のボルト１３を、杭頭キャップ２の円筒部１１に対し、その円周方向に均等な間隔で螺合することとしたため、杭頭キャップ２の円筒部１１と鋼管杭３の同心を得やすく、バランスがよい。
また、複数の杭頭キャップ２の平板材１２にＨ型鋼桁４，５をボルト１５・ナット１６で固定する際、道路の延長方向と交差する方向に長手なＨ型鋼横桁４を杭頭キャップ２の平板材１２にボルト１５・ナット１６で固定し、それらのＨ型鋼横桁４と交差する方向に長手なＨ型鋼主桁５をそれらのＨ型鋼横桁４にボルト１５・ナット１６で固定することとしたため、Ｈ型鋼主桁５上に敷設する覆工板６を道路延長方向と交差する方向に長手に配設することができ、覆工板６上の交通に対して当該覆工板６の安定性がよい。

本発明の桟橋式道路の構築方法の一実施形態を示す斜視図である。 図１の桟橋式道路の構築方法の正面図である。 手延べ工法の説明図である。 図１の桟橋式道路の主要接合部の詳細説明図である。 図１の桟橋式道路の構築方法に用いられた杭頭キャップの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部断面正面図である。

符号の説明

２は杭頭キャップ、３は鋼管杭、４はＨ型鋼横桁、５はＨ型鋼主桁、６は覆工板、１１は円筒部、１２は平板材、１３はボルト、１４は補強用リブ、１５はボルト、１６はナット、１７は案内用リブ、１８はナット（ネジ穴）、１９は長穴、２０は切欠き

Claims (3)

1. 道路未設箇所に杭を打設し、その杭の上に道路を構築し、これを次々と繰り返して道路を延長する桟橋式道路の構築方法であって、打設された複数の杭の高さを夫々所定の高さにした後、各杭の頭頂部に、上部に平板材が取付けられた円筒状の杭頭キャップを被せ、各杭頭キャップの円筒部に形成されているネジ穴に当該円筒部の外側から複数本のボルトを螺合し、それらのボルトの先端部で杭の外周を押圧することで杭頭キャップを杭の頭頂部に固定し、複数の杭頭キャップの平板材に型鋼桁をボルト・ナットで固定し、それらの型鋼桁上に覆工板を敷設して構築することを特徴とする桟橋式道路の構築方法。
2. 前記複数本のボルトは、前記杭頭キャップの円筒部に対し、その円周方向に均等な間隔で螺合することを特徴とする請求項１に記載の桟橋式道路の構築方法。
3. 前記複数の杭頭キャップの平板材に型鋼桁をボルト・ナットで固定する際、道路の延長方向と交差する方向に長手な型鋼横桁を杭頭キャップの平板材にボルト・ナットで固定し、それらの型鋼横桁と交差する方向に長手な型鋼主桁をそれらの型鋼横桁にボルト・ナットで固定することを特徴とする請求項１又は２に記載の桟橋式道路の構築方法。

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