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公開番号2025153542
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024056074
出願日2024-03-29
発明の名称橋脚構造
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類E01D 19/02 20060101AFI20251002BHJP(道路,鉄道または橋りょうの建設)
要約【課題】補修が難しい地中の杭部の損傷を抑制でき、モーメント集中部を横梁と柱の接合部との一部に誘導することができ、補修を容易に行うことができる橋脚構造を提供する。
【解決手段】所定の高さまで立ち上げて柱部材を兼用する複数の鋼管杭20と、橋軸直角方向X2に配列される複数の鋼管杭20の杭頭部20aに連結される横梁43と、を備え、橋軸直角方向X2に配置される複数の杭頭部20aと横梁43とのそれぞれの接続部のうち少なくとも1つが第1杭頭固定度による剛結合の第1接続部10Aを有し、他の接続部が第1接続部10Aの第1杭頭固定度より小さい第2杭頭固定度による第2接続部10Bを有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
地表面から突出した複数の鋼管杭と、橋軸直角方向に配列される前記複数の鋼管杭の杭頭部に連結される横梁と、を備える橋脚構造であって、
橋軸直角方向に配置される複数の前記杭頭部と前記横梁とのそれぞれの接続部のうち少なくとも１つが第１杭頭固定度による剛結合の第１接続部を有し、他の接続部が前記第１接続部の前記第１杭頭固定度より小さい第２杭頭固定度による第２接続部を有する、橋脚構造。
続きを表示（約 280 文字）【請求項２】
前記第１接続部は、橋軸直角方向に配列される前記複数の鋼管杭のうち少なくとも両端の２本を含む両側に配置され、
前記第２接続部は、前記第１接続部を有する前記両側に配置される鋼管杭の間の中央部に配置される、請求項１に記載の橋脚構造。
【請求項３】
前記第１接続部は、前記杭頭部及び前記横梁に対して取替え可能に設けられる、請求項１又は２に記載の橋脚構造。
【請求項４】
前記第１接続部は、橋軸直角方向の荷重によってせん断降伏するせん断パネルを有するせん断降伏装置を備える、請求項３に記載の橋脚構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋脚構造に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、杭部材を所定の高さまで立ち上げて柱部材とし、頭部を鉄筋コンクリートなどの横梁で結合するパイルベント構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなパイルベント構造では、フーチングを省略できることから、従来のＲＣ橋脚に比べて、建設コストの削減や工期短縮、狭隘部施工が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－２８０９５６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、従来のパイルベント構造は、従来の柱部材と横梁とがすべて剛結合の場合には、地中部と同程度以上のモーメントが柱頭部（杭頭部）に生じるが、現実的には完全に剛結合とすることは難しく，剛結合よりも固定度度合いは低い。そのため、杭頭の固定度合いが低下するに従い、地中部の最大モーメントが増加し、柱頭モーメントが低下するため、杭部の損傷リスクが高まる。
【０００５】
すなわち、同一水平力が作用する場合であっても、パイルベントの柱部材の柱高さ（杭の突出長さ）が高くなるほど、地中部の曲げモーメントが増大する特徴があるため、大荷重作用時には地中約５～１０ｍ程度の深い位置にある杭部が損傷するリスクがある。この場合、複数ある杭のうちどの杭が損傷するかを予測することが困難であり、補修する場合には土砂を除去するといった大規模な工事が必要となっていた。このように、パイルベント構造では、損傷後の復旧性を考慮すると、地中の杭部での損傷を避けることが望ましく、その点で改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、補修が難しい地中の杭部の損傷を抑制でき、モーメント集中部を横梁と柱の接合部との一部に誘導することができ、補修を容易に行うことができる橋脚構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係る橋脚構造の態様１は、地表面から突出した複数の鋼管杭と、橋軸直角方向に配列される前記複数の鋼管杭の杭頭部に連結される横梁と、を備える橋脚構造であって、橋軸直角方向に配置される複数の前記杭頭部と前記横梁とのそれぞれの接続部のうち少なくとも１つが第１杭頭固定度による剛結合の第１接続部を有し、他の接続部が前記第１接続部の前記第１杭頭固定度より小さい第２杭頭固定度による第２接続部を有することを特徴としている。
【０００８】
本発明では、橋軸直角方向に配列される複数の鋼管杭においてそれぞれの杭頭部の杭頭固定度に剛結合の第１接続部と半剛接合の第２接合部とを混在させることによって、剛結合の第１接続部にモーメントを集中させることができ、補修が難しい地中部の鋼管杭の損傷を抑制することができる。そして、本発明では、複数の杭頭部の杭頭固定度において剛結合の第１接続部と半剛接合の第２接続部とを混在させることによって、半剛接合とした鋼管杭への導入力が低減し、大荷重時であっても損傷を防ぎやすくなり、他部が損傷しても橋脚としての鉛直支持保持機能等を維持することができる。
【０００９】
このように本発明にかかる橋脚構造では、横梁と鋼管杭との接合部の杭頭固定度を用いて、複数ある杭頭部に剛結合と半剛接合を混在させて剛結合部に損傷を誘導することができる。すなわち、モーメントを集中させたい杭頭部に設定したり、損傷箇所を任意の杭の杭頭部に設定できる。そのため、損傷箇所を補修しやすい例えば橋軸直角方向の両側等の箇所に限定した構造にでき、また空間制約等を考慮して復旧しやすい箇所を選定できる。さらに、損傷しない鋼管杭に対して鉛直支持等の機能を維持させることで構造の冗長性を担保することができる。
【００１０】
（２）本発明の態様２は、態様１の橋脚構造において、前記第１接続部は、橋軸直角方向に配列される前記複数の鋼管杭のうち少なくとも両端の２本を含む両側に配置され、前記第２接続部は、前記第１接続部を有する前記両側に配置される鋼管杭の間の中央部に配置されることを特徴としてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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