上路式吊床版橋の構築方法
【課題】ケーブルによって支持される薄いコンクリートの板状部材（吊床版）に支柱を立設し、その上に上路桁を支持する上路式吊床版橋の構築中に、ケーブルに沿って配列したプレキャストコンクリート板の側方から見た配列形状の変化を抑制する。
【解決手段】プレキャストコンクリート板２１を端部ブロック３，４間に配列した後、プレキャストコンクリート板上に水が貯留された容器３０を載置する。この上に支柱８を立設し、上路桁９を形成するためのセグメント２３が配置されるのにともない、プレキャストコンクリート板に載置された容器内の水量を調整してケーブル１２ａの軸線方向に載荷される荷重の分布をほぼ均一にする。水量は様々な方法で調整することができる。例えば、新しく荷重が作用する位置付近の容器から作用する荷重相当分の水を排出し、除荷する。また、排出した水を他の容器に分配してもよい。
【解決手段】プレキャストコンクリート板２１を端部ブロック３，４間に配列した後、プレキャストコンクリート板上に水が貯留された容器３０を載置する。この上に支柱８を立設し、上路桁９を形成するためのセグメント２３が配置されるのにともない、プレキャストコンクリート板に載置された容器内の水量を調整してケーブル１２ａの軸線方向に載荷される荷重の分布をほぼ均一にする。水量は様々な方法で調整することができる。例えば、新しく荷重が作用する位置付近の容器から作用する荷重相当分の水を排出し、除荷する。また、排出した水を他の容器に分配してもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、橋梁の一形式である上路式吊床版橋、すなわち張架されたケーブルに沿って支持される薄いコンクリートの板状部材（吊床版）に支柱を立設し、その上に路面を形成するための上路桁を支持する上路式吊床版橋の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上路式吊床版橋は、橋脚間、橋台間又は橋脚と橋台との間に高張力のケーブルを張架し、このケーブルに沿ってたわみ（サグ）を生じた状態で薄いコンクリートの板状部材（吊床版）を支持させる。そして、板状部材である吊床版の上に支柱を立設し、この上に上路桁を構築するものである。
吊床版の上面が路面となる吊床版橋では吊床版のサグによって路面に勾配が生じるが、上記のような上路式吊床版橋では吊床版のたわみに関係なく路面の縦断勾配を任意に設定することができる。また、吊床版の両端部を上路桁と連結し、吊床版に作用する引張力を上路桁に伝達して上路桁に圧縮力として作用させる、いわゆる自碇式吊床版橋とすることもできる。これにより橋台又は橋脚に作用する水平方向の反力が低減され、完成系における橋台等の安定性を向上させることができる。
【０００３】
このような上路式吊床版橋の構築方法として、例えば特許文献１に記載されているものがある。
この構築方法は、吊床版を形成するためのプレキャストコンクリート板と、この上に斜めに立ち上げられた二つの支柱とで構成された構造ユニットを、２つの橋台間に張架したケーブルに支持させる。そして、該ケーブルに沿って移動して橋台に隣接した位置から順次に配列する。続いて、構造ユニットの支柱上に上路桁となるプレキャストコンクリートのセグメントを支持し、一方の橋台に隣接する位置から橋の軸線方向に所定の間隔で順次に配列する。その後、ケーブルに沿って配列されたプレキャストコンクリート板間及びその上方に配列されたプレキャストコンクリートのセグメント間にコンクリートを打設し、これらのプレキャストコンクリート板及びセグメントを橋の軸線方向に連続する吊床版及び上路桁とするものである。なお、吊床版となるプレキャストコンクリート板は、上路桁を架設する前にそれぞれの板間にコンクリートを打設して連続した吊床版としておく場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８２０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような上路式吊床版橋の構築には次のような問題点が生じる場合がある。
上路式吊床版橋は、たわみが生じたケーブルに吊床版を支持させる構造であるため、構築時に集中して荷重が作用したり、橋の軸線方向で偏った範囲に荷重が作用したりすると、荷重の作用する位置付近で大きなたわみが生じる。そして、ケーブルに支持されたプレキャストコンクリート板の配列形状は大きく変化し、隣り合う板間の相対的な角度変化及び変位も大きくなる。
【０００６】
特に、図１６に示すように、上路桁を構成するプレキャストコンクリートのセグメント１０１を一方の橋台１１１に近い位置から順次に反対側の橋台１１２に向かって配列してゆくと、図１６中に仮想線で示すように、初期の段階においてセグメント１０１ａを配置した位置でケーブル１０２が下方へ大きくたわむ。これにより、隣接するセグメント１０１の相互間で大きい相対的な角度変化及び相対的な変位が生じ、これらを連結しておくことが難しくなる。また、吊床版を構成するプレキャストコンクリート板１０３も、ケーブル１０２に支持された状態で隣り合う板間に大きな相対変位が生じ、これらを互いに連結するための鉄筋等が干渉してプレキャストコンクリート板１０３が損傷することもある。
一方、上路桁を架設する前に吊床版が連続するように形成されている場合には、吊床版のコンクリートに大きな曲げモーメントが作用し、吊床版のコンクリートにひびわれが生じてしまう。
このように、上路式吊床版橋の架設時には負荷される荷重の変動によって吊構造に特有の過大な変形やこれにともなう曲げモーメントが発生する。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ケーブルによって支持したプレキャストコンクリート板が荷重の変動によって大きくたわむこと、つまりプレキャストコンクリートの板状部材の側方から見た配列形状に大きな変化が生じることを抑制し、安定した状態を維持しながら架設することが可能となる上路式吊床版橋の構築方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に係る発明は、 二つの対峙する橋台又は橋脚間に張架されたケーブルに沿って形成された薄いコンクリートの板状部材である吊床版と、この吊床版上に立設された支柱と、この支柱上に支持された上路桁とを有する上路式吊床版橋の構築方法であって、 橋台又は橋脚間にケーブルを張架する工程と、 前記吊床版を構成する複数のプレキャストコンクリート板を前記ケーブルに沿って配列し、該ケーブルに支持させる工程と、 すべての前記プレキャストコンクリート板又は選択された複数のプレキャストコンクリート板から立設された支柱上に前記上路桁を構築する工程と、 前記プレキャストコンクリート板間にコンクリートを打設して連続する前記吊床版を形成する工程と、を含むものであり、 前記上路桁を構築する工程は、該上路桁の構築にともなう荷重の増加に対して、すべての前記プレキャストコンクリート板又は選択された複数のプレキャストコンクリート板に支持された容器への水の注入、該容器に貯留されている水の排出又は該容器間での水の移動を行う工程をともない、前記ケーブルに沿って支持された複数の前記プレキャストコンクリート板の側方から見た配列形状の変化を抑制しながら行うことを特徴とする上路式吊床版橋の構築方法を提供する。
【０００９】
上記上路式吊床版橋の構築方法において、橋台又は橋脚間に張架されたケーブルは、橋台と橋台との間、橋脚と橋脚との間及び橋台と橋脚との間に張架されるもののいずれであっても良い。そして、これらのケーブルは上路式吊床版橋の完成時においても橋台又は橋脚に両端が定着されているものであっても良いし、吊床版と上路桁とが形成された後に、ケーブルの両端の定着位置を橋台又は橋脚上の上路桁の端部に変更するものであってもよい。
また、プレキャストコンクリート板から立設された支柱は、プレキャストコンクリート板がケーブルに支持され、所定の位置に配列された後に立設するものであっても良いし、プレキャストコンクリート板に予め取り付けておき、このプレキャストコンクリート板を支柱とともにケーブルに支持させ、所定の位置に配列するものであっても良い。
一方、プレキャストコンクリート板間にコンクリートを打設して複数のプレキャストコンクリート板が連続した吊床版を形成する工程は、上路桁を構築する工程の前に行っても良いし、上路桁を構築する工程と同時に行っても良い。また、上路桁を構築する工程の一部が完了したとき又は上路桁の構築が完了したときに行っても良い。
【００１０】
この上路式吊床版橋の構築方法では、プレキャストコンクリート板に支持された容器内の水量を調節することにより、上路桁の構築にともなってケーブルの軸線方向の限定された範囲に荷重が作用したり、集中する荷重が作用したりしたときに、新たに作用する荷重を相殺したり、荷重の変動を広い範囲に分布させたりすることができる。つまり、限定された範囲に荷重が新たに載荷されたときに、載荷範囲又はこれに近い範囲に配置された容器から貯留水を排出することによって荷重の増加が相殺される。また、広い範囲に配置された容器のそれぞれに水を補給することにより、限定された狭い範囲に集中して荷重が載荷されることによるケーブル形状の変化を緩和することができる。これにより、ケーブルに沿って配列されたプレキャストコンクリート板間の相対的な角度変化及び変位が低減される。また、ケーブルに沿って配列されたプレキャストコンクリート板間にコンクリートが打設され、これらが連続した吊床版となっているときには、この吊床版に生じる曲げ応力が低減される。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の上路式吊床版橋の構築方法において、 前記水の注入、水の排出又は前記容器間での水の移動を行う工程は、前記上路桁の構築にともなう荷重の載荷に対応して、該荷重の載荷位置付近に設けられている容器内の水を他の容器に移動するか又は排出するものとする。
【００１２】
この上路式吊床版橋の構築方法では、上路桁の構築にともなって増加した荷重に相当する量の水を排出することによって、荷重が増加してもケーブルに支持される負荷の総量及び分布が大きく変動するのを抑制することができる。また、排出した水を他の複数の容器に分配することによって、ケーブルの軸線方向の広い範囲に分布して荷重が載荷されたのとほぼ同等の載荷状態となる。したがって、ケーブルに沿って配列されたプレキャストコンクリート板の配列形状が大きく変化するのが抑制され、隣り合うプレキャストコンクリート板間の相対的な角度変化及び変位が小さくなる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の上路式吊床版橋の構築方法において、 前記水の注入、水の排出又は前記容器間での水の移動を行う工程は、前記上路桁の構築にともなう荷重の載荷に対応し、前記ケーブルの軸線方向における中央点より一方の端部側に前記荷重が載荷されるときには、該荷重が載荷される端部側の容器に貯留されている水を前記中央点より他方の端部側に設けられている容器に移動するか、他方の端部側に設けられている容器に注水するものとする。
【００１４】
この上路式吊床版橋の構築方法では、ケーブルの軸線方向における中央点より一方の端部側に新たな荷重が作用したときに、中央点の両側に荷重が負荷されることになり、ケーブルのたわみが偏って生じるのが抑制される。つまり、中央点より一方の端部側に新たな荷重が作用したときに、荷重が作用した位置付近で大きな下方へのたわみが偏って生じるのが抑制される。また、中央点より一方の端部側に新たな荷重が作用したときに他方の端部側に配置されている容器に水を注水することによっても同様に、ケーブルの中央点の両側に荷重が作用することになり、たわみが偏って生じるのを抑制することができる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法において、 前記上路桁を構築する工程の終了後に、前記容器には水が残留するものとし、 前記容器内に貯留された全量の水の排出及び該容器の撤去は、前記プレキャストコンクリート板間にコンクリートを打設し、該プレキャストコンクリート板を支持する前記ケーブルの両端が定着された構造体間で連続する前記吊床版が形成された後に行うものとする。
【００１６】
この上路式吊床版橋の構築方法において、吊床版が橋台又は橋脚に連続し、橋台又は橋脚に吊床版を支持するケーブルが定着される上路式吊床版橋の場合は、上記構造体が橋台又は橋脚であって、橋台又は橋脚間で連続するように吊床版が形成された後に、容器内に残留した水の排出及び容器の撤去を行う。水の排出等による荷重の減少によってケーブルのサグが減少し、吊床版の軸線方向にプレストレスが導入される。
一方、吊床版の両端部を上路桁と連結し、吊床版に作用する引張力を上路桁に伝達して上路桁に圧縮力を導入する自碇式吊床版橋の場合は、上記構造体は上路桁の両端又はこれらと連続する構造部材となる。これらの構造部材にプレキャストコンクリート板を支持したケーブルの両端が定着され、反力が上路桁に伝達される状態となった後に、容器内に残留した水の排出及び容器の撤去を行う。これにより、吊床版の軸線方向にプレストレスが導入される。このように容器に残留した水の排出により、吊床版に簡単にプレストレスを導入することができる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法において、 前記プレキャストコンクリート板に予め前記支柱を立設し、 該プレキャストコンクリート板を前記ケーブルに支持させるとともに、水が貯留された前記容器を該プレキャストコンクリート板に支持させ、該プレキャストコンクリート板を前記ケーブルに沿って移動して所定の位置に配列するものとする。
【００１８】
この上路式吊床版橋の構築方法では、プレキャストコンクリート板は、水を貯留した容器を支持した状態でケーブルに支持され、支柱が立設されても重心を低い位置に維持することができる。このため、プレキャストコンクリート板を安定した状態で吊り支持することができる。これにより、支柱が取り付けられたプレキャストコンクリート板を安定した状態でケーブルに沿って移動し、配列することが可能となる。また、支柱をプレキャストコンクリート板に予め取り付けておいて効率の良い施工が可能になる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法において、 前記ケーブルに沿って配列された前記プレキャストコンクリート板の幅方向における両端縁付近に接合され、幅方向のほぼ中央部に向かって斜め下方に張架された吊り材により、前記容器を前記プレキャストコンクリート板の幅方向のほぼ中央に吊り支持するものとする。
【００２０】
この上路式吊床版橋の構築方法では、プレキャストコンクリート板より下方に容器が吊り支持されるので、プレキャストコンクリート板と水が収容された容器との重心が低くなる。また、吊床版が幅方向で傾斜したときに、両側縁から吊床版の下方中央部に向かって張架された吊り材の一方、つまり吊床版が傾斜して高くなった側縁から張架された吊り材の張力が他方の側縁から張架された吊り材より大きくなり、吊床版の傾斜を是正しようとする力になる。これにより荷重の偏載荷等によって吊床版が幅方向へ傾斜しても、水を収容した容器によって傾斜が抑制される。
【００２１】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法において、 前記容器は、前記プレキャストコンクリート板の幅方向に複数が支持されており、 前記プレキャストコンクリート板が幅方向に傾斜したときに、前記容器内の水量の調整を行い、上記プレキャストコンクリート板に生じた幅方向の傾斜を水平に近づけるものとする。
【００２２】
この上路式吊床版橋の構築方法では、プレキャストコンクリート板の横方向に並列して支持された複数の容器間で水の移動、これらの容器への注水又はこれらの容器からの排水を行って、載荷する水の重量の横方向への配分を変更することができる。これにより、吊床版に偏載荷重が作用した場合等に生じる横方向の変位差、つまり橋の軸線と直角方向の傾斜を抑制することができる。したがって、吊床版の横方向の転倒やねじれを防止することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本願に係る発明の上路式吊床版橋の構築方法では、対峙した橋台間又は橋脚間にたわみを生じた状態で張架したケーブルに支持されたプレキャストコンクリート板の側方から見た配列形状つまりケーブルがたわんだ形状が荷重の載荷によって大きく変化するのを抑制し、安定した状態で構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本願発明に係る方法によって構築された上路式吊床版橋の一例を示す概略側面図である。
【図２】図１に示す上路式吊床版橋の断面図である。
【図３】図１に示す上路式吊床版橋の端部を拡大して示す側面図である。
【図４】図１に示す上路式吊床版橋を構築する工程を示す概略図である。
【図５】図１に示す上路式吊床版橋を構築する工程を示す概略図である。
【図６】図１に示す上路式吊床版橋を構築する工程を示す概略図である。
【図７】図１に示す上路式吊床版橋を構築する工程を示す概略図である。
【図８】架設中におけるケーブルの定着状態を示す断面図である。
【図９】プレキャストコンクリート板を第１のケーブルによって吊り支持した状態を示す概略断面図である。
【図１０】プレキャストコンクリート板上に容器を載置した状態を示す概略断面図である。
【図１１】容器内の水量の調整について説明するための概略図である。
【図１２】容器内の水量の調整について説明するための概略図である。
【図１３】容器内の水量の調整について説明するための概略図である。
【図１４】プレキャストコンクリート板に容器を吊り支持した例を示す概略断面図である。
【図１５】プレキャストコンクリート板の幅方向に容器を並列して載置した例を示す概略断面図である。
【図１６】本発明が解決しようとする課題を示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願発明に係る方法によって構築することができる上路式吊床版橋の概略側面図である。また、図２はこの上路式吊床版橋の断面図である。
この上路式吊床版橋は、二つの橋台１，２間に架設されたものであり、沓５，６を介して橋台１，２上に支持されたコンクリートの端部ブロック３，４と、これらの端部ブロック３，４間に張架された吊床版７と、この吊床版７上に立設された複数の支柱８と、上記端部ブロック３，４間で連続するように形成され、支柱８によって吊床版７上に支持される上路桁９と、で主要部が構成されている。
【００２６】
上記橋台１，２は、橋を架設する位置の強固な地盤２０上に鉄筋コンクリートによって構築され、架設時にはアースアンカー１０，１１によって地盤２０又は岩盤に強固に固定される。吊床版７および上路桁９が完成した後は、上記アースアンカー１０，１１は不要となり撤去することもできるが、そのまま残してもよい。
【００２７】
上記沓５，６は、ゴム沓、鋳造された沓等を用いることができる。これらの沓５，６は、橋の軸線と直角となる水平な軸線回りに回転が可能に桁を支持するものである。そして、桁の両端部を支持する沓５，６のうち、一方は橋の軸線方向の水平移動を拘束し、他方は移動を許容するものとなっている。橋の軸線と直角となる方向への水平移動は、双方の沓５，６とも拘束するものである。
【００２８】
上記端部ブロック３，４は、現場打ちコンクリートで形成してもよいし、工場等であらかじめ製作されたプレキャストコンクリートとしてもよい。これらの端部ブロック３，４の鉛直面の上部には、双方の端部ブロック３，４間で連続する上路桁９が接合されており、下部には吊床版７が接合されている。そして、吊床版７を支持するケーブル１２（図１中には表示しない）の両端部は、これらの端部ブロック３，４にそれぞれ定着されている。
【００２９】
上記吊床版７は、コンクリートの薄い板状部材が二つの端部ブロック３，４間で連続するように形成されたものであり、たわみが生じた状態でケーブル１２の引張力によって支持されている。この吊床版７は、工場又は現場近くの製作ヤードで作成された複数のプレキャストコンクリート板２１と、これらの間及びこれらのプレキャストコンクリート板２１と端部ブロック３，４との間を連結するように打設された現場打ちコンクリートとで形成されている。
【００３０】
上記ケーブル１２は、複数の第１のケーブル１２ａと複数の第２のケーブル１２ｂとを含むものであり、第１のケーブル１２ａは、図２に示すように、吊床版７を形成するプレキャストコンクリート板２１の上側に形成された溝２１ａ内に収容され、これらの第１のケーブル１２ａの上側に架け渡してプレキャストコンクリート板２１に固定された鋼棒２２を介して該プレキャストコンクリート板２１を支持するものとなっている。そして、この溝２１ａ内にはコンクリートが打設されて第１のケーブル２１ａが埋め込まれている。これらの第１のケーブル１２ａは、図３に示すように、端部にナット１７ａを螺合してコンクリートの端部ブロック３，４に定着することができるものである。
第２のケーブル１２ｂは、吊床版７のコンクリート中に埋め込まれたシース１８内に挿通され、両端はやはり端部ブロック３，４に定着されている。
【００３１】
上記支柱８は鋼からなり、図１に示すように、吊床版７の上面から斜め上方に立ち上げられ、上路桁９を支持するように構成されている。そして、橋軸方向の互いに反対側となる方向へ傾斜する支柱８ａ，８ｂが吊床版７上の隣接した位置から立ち上げられ、これらの支柱８は吊床版７と上路桁９とともにワレントラスを形成している。これらの支柱８は、図２に示すように吊床版７の両側縁付近から立ち上げられ、これらの上端部は横連結部材１９によって互いに連結されている。
なお、支柱８は繊維補強モルタル又は合成樹脂等からなるものを用いることもできる。
また、本実施の形態では、支柱８は吊床版７から斜め上方に立ち上げて形成されているが、吊床版７からほぼ鉛直に立ち上げたものであってもよい。つまり、支柱と吊床版と上路桁とがトラス構造とならないものであってもよい。
【００３２】
上記上路桁９は、支柱８の頂部に支持されたプレキャストコンクリートからなるセグメント２３と、これらのセグメント２３間を連続させる場所打ちコンクリートとで構成されている。そして、自重や活荷重による曲げモーメント及びせん断力に充分に耐えられるように鉄筋による補強がなされている。
なお、上路桁９は、吊床版７上に支保工を組み立て、コンクリートを現場で打設して形成することもできる。
【００３３】
次に、本願に係る発明の一実施形態であって、上記上路式吊床版橋を構築する方法について説明する。
まず、図４に示すように、上路式吊床版橋を架設する位置の両側にそれぞれ橋台１，２を構築する。この橋台１，２は、大きな水平方向の力に抵抗できるように、アースアンカー１０，１１によって地盤２０又は岩盤に強固に固着する。そして、これらの橋台１，２上に沓５，６を介して端部ブロック３，４を支持し、これらを橋台１，２に仮固定する。
【００３４】
その後、二つの端部ブロック３，４間に第１のケーブル１２ａを張架する。ここで張架するケーブルは、第１のケーブル１２ａのみであり、図８に示すように、端部ブロック３に埋め込まれたシース内に挿通し、延長ケーブル１４を接続して橋台１，２に定着する。延長ケーブル１４は、第１のケーブル１２ａの両端部に圧着された定着体１５にカプラー１３で接続することができる。これにより架設中に第１のケーブル１２ａから作用する反力を橋台１に負担させ、端部ブロック３には反力が作用しないようにしている。上記定着体１５にはナット１７ａを螺合しておき、完成系において端部ブロック３，４に反力を負担させてケーブル１２ａを定着する。
なお、橋台１の後部は、上記延長ケーブル１４からの反力が作用したときに、橋台１の後部断面に過度の引張応力が生じないように、鉛直方向のＰＣ鋼材１６によって補強している。
【００３５】
次に、吊床版を形成するプレキャストコンクリート板２１を第１のケーブル１２ａに吊り支持させる。第１のケーブル１２ａへの支持は、図９に示すように、プレキャストコンクリート板２１の上側に設けられた溝２１ａにケーブル１２ａが納まるようにプレキャストコンクリート板２１を吊り上げ、ケーブル１２ａの上側で短い鋼棒２２をプレキャストコンクリート板２１に係止することによって行う。プレキャストコンクリート板２１は、上記のようにケーブル１２ａに係止した状態で該ケーブルに沿って移動し、一方の端部ブロック４と隣りあう位置から順に配置する。
なお、吊床版の軸線方向における上記プレキャストコンクリート板２１の両端面から、これらのプレキャストコンクリート板を互いに連結するための鉄筋（図示せず）を突出させておく。
【００３６】
図５に示すように、プレキャストコンクリート板２１が端部ブロック３，４間のほぼ全領域に配列されると、水を貯留するため容器３０を空の状態でプレキャストコンクリート板２１上に載置する。そして、図１０に示すようにこれらの容器３０に水を注ぎ入れる。
上記容器３０は、合成樹脂からなるもの、ドラム缶、防水処理が施された布の袋状部材を枠体で支持するもの等、様々なものを使用することができるが軽量のものが望ましい。また、上部が広く開放されてポンプ等によって水の注入や排出を容易に行うことができるものがよい。そして、これらの容器３０に貯留する水は、第１のケーブル１２ａの軸線方向に配分し、例えばすべての容器に同量の水を貯留する。また、容器毎に水の量を変えても良いが、隣り合う容器間で貯留する水の量が大きく異なることがないように分布させて貯留水量を定めるのが良い。
なお、図５は容器３０内に貯留されている水を示すために容器３０については断面で示している。
【００３７】
上記容器３０に貯留される水量は、プレキャストコンクリート板２１上に新たに載荷される荷重以上であることが望ましい。つまり、プレキャストコンクリート板２１上に設けられる支柱８及び上路桁９を構成するセグメント２３の荷重に相当する量より多い水を貯留することが望ましい。
なお、本実施の形態では、第１のケーブル１２ａに沿ってプレキャストコンクリート板２１が配列されたのちに容器３０を載置し、水を注入したが、水が貯留された容器をプレキャストコンクリート板２１上に載置した状態で第１のケーブル１２ａに沿って移動し、プレキャストコンクリート板２１とともに所定の位置に配置することもできる。
【００３８】
次に、複数のプレキャストコンクリート板２１上に支柱８を立設する。
上記支柱８は、図２に示すように、プレキャストコンクリート板２１の両側縁付近から立ち上げる。そして、図６に示すように吊床版の軸線方向に傾斜させ、下端部が他の支柱と隣接し、上端部では下端部で隣接する支柱とは異なる支柱と隣接させる。これらの支柱８の上端部は連結部材２５によって橋の軸線方向に連結する。また、これらの支柱８は、隣接する他の支柱と上端部又は下端部で力が伝達されるように接合するのが望ましい。一方、支柱８の下端とプレキャストコンクリート板２１との接合は、プレキャストコンクリート板２１の表面から突出したアンカー（図示しない）に支柱８を連結するとともに、支柱８の下端とプレキャストコンクリート板２１との間にコンクリート又はモルタル等を充填する。このコンクリート又はモルタルの硬化によりプレキャストコンクリート板２１と支柱８とは一体となり、相互間で力が伝達されるものとなる。
【００３９】
続いて、図７に示すように、支柱８の頂部間に架け渡すように上路桁９となるプレキャストコンクリートのセグメント２３を配置する。このセグメント２３の配置は、支柱８の頂部間を連結する連結部材２５をレールとして、又はこの連結部材２５の上にレールを敷設し、この上を走行させて、図７に示すようにセグメント２３を端部ブロック４に隣接した位置から順次に配列する。
１つのセグメント２３を送り出して支柱８の上に支持すると、このセグメント２３の下方に位置するプレキャストコンクリート板２１、つまり配置されたセグメント２３の荷重が作用するプレキャストコンクリート板２１に載置されている容器３０から、このセグメント２３の重量に相当する量の水を排出する。このようにして、セグメント２３を順次に配置するともに、セグメント２３を配置した位置のプレキャストコンクリート板２２上に載置された容器３０から水の排出を行い、セグメント２３を端部ブロック３，４間に配列する。
なお、図７は容器３０内の貯水量を示すために容器３０を断面で示している。
【００４０】
上記のように荷重が載荷されるのに対応して水を排出するので、荷重が新たに載荷されることによる影響が低減される。つまり、新たに載荷されるセグメント２３の重量に相当する量の水が排出されると、第１のケーブル１２ａに作用する荷重の総量はほとんど変化しない。また、載荷される位置付近の容器３０から水を排出することによって第１のケーブル１２ａに作用する荷重の分布も大きく変動することはない。したがって、第１のケーブル１２ａのたわみの形状は大きく変化しない。
なお、排出する水の量は、必ずしも新たに載荷される荷重に相当する量にする必要はなく、多少異なるものであっても、たわみの形状が大きく変化するのを抑制することができる。また、この実施の形態ではセグメント２３を配置したプレキャストコンクリート板上の容器３０から水を排出したが、セグメント２３を配置した位置付近に配置される一つ又は複数の容器から水を排出するものであってもよい。
【００４１】
上記のように容器３０内の水を排出しながら上路桁９を構成するセグメント２３を配列した後、セグメント２３間及び端部ブロック３，４と隣り合うセグメント２３と該端部ブロック３，４との間にコンクリートを打設して端部ブロック３，４間で連続する上路桁９を形成する。また、第１のケーブル１２ａに沿って支持されたプレキャストコンクリート板２１の間及び端部ブロック３，４と隣り合うプレキャストコンクリート板２１と該端部ブロック３，４との間にコンクリートを打設して二つの端部ブロック３，４間で連続する吊床版７を形成する。
【００４２】
このように、上路桁９及び吊床版７が端部ブロック３，４間で連続すると、プレキャストコンクリート板２１に埋め込まれたシース１８に挿通した第２のケーブル１２ｂを緊張して吊床版７に軸線方向のプレストレスを導入する。そして、この第２のケーブル１２ｂを端部ブロック３，４に定着する。
また、第１のケーブル１２ａに接続された延長ケーブル１４を橋台１，２に係止していたナット１７ｂを緩め、第１のケーブル１２ａの端部の定着体１５に螺合されたナット１７ａによって第１のケーブル１２ａの引張力を端部ブロック３，４に負担させる。そして、端部ブロック３，４の仮固定を解放すると、第１のケーブル１２ａの反力は、端部ブロック３，４から上路桁９に軸力として伝達される。これにより、図１に示すような両端部が単純支持された構造となる。つまり、吊床版７に作用する引張力と上路桁９に作用する圧縮力とが相殺され、橋台１，２には水平力が作用しない、いわゆる自碇化された構造系となる。
【００４３】
上記のように、吊床版７が端部ブロック３，４間で連続し、第１のケーブル１２ａの定着位置が変更されて構造系が橋台１，２から独立したものとなると、容器３０に残留している水の排出、容器の撤去を行う。これによって吊床版７のサグが減少し、吊床版７にはさらにプレストレスが導入される。
【００４４】
このように第１のケーブル１２ａで支持したプレキャストコンクリート板２１上に容器３０を支持し、この容器３０に貯留された水の量を調整しながら新たな荷重を負荷することにより、荷重の負荷によるたわみの変動が低減され、安定した状態で上路桁９の形成が可能となる。また、隣り合うプレキャストコンクリート板２１間の相対的な角度変化及び変位、上路桁９を構成するセグメント２３間の相対的な角度変化及び変位を小さく抑えることができ、これらを連結するための鉄筋等が干渉したり、鉄筋の干渉によってプレキャストコンクリート板２１が損傷したりするのが防止される。
【００４５】
上記実施の形態では、新たな荷重の載荷にともなって、容器内の水を排出したが、以下に説明するように容器内の水を他の容器に移動させたり、容器内に注水したりすることもできる。
容器に対して水の注入、排出又は移動を行う他の方法の第１例は、図１１に示すように行うものである。なお、この説明では図を簡略化して概念についてのみ示す。
この例では、図１１（ａ）に示すように橋の軸線方向に６個の容器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆが支持されているものとする。そして、上路桁を形成するための各セグメント３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆの重量を６（荷重の大きさを示す数値であって無単位。以下、同じ）としたときに、各容器３１内に貯留されている水の重量を１０とする。このように容器内に水を貯留した状態で、図１１（ｂ）に示すように最初のセグメント３２ａを配置する。
【００４６】
図１１（ｂ）に示すように、最初のセグメント３２ａ（６荷重相当）が配置されると、当該セグメント３２ａの重量が荷重として作用する位置付近に載置されている容器３１ａから当該荷重相当分の水６を排出し、この水を当該容器３１ａを含むすべての容器に１ずつ分配する。つまり、セグメント３２ａの重量が作用する位置にある容器３１ａから他のすべての容器に１荷重相当分の水を移す。これにより、容器３１ａの水の重量は５となり、他の容器内の水の重量は１１となる。また、容器３１ａが支持された位置付近の載荷重はセグメント３２ａと水の合計である１１となり、他の容器３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆを載置した位置付近の載荷重と同じとなり、軸線方向の載荷重がほぼ均一に維持される。
【００４７】
次に、図１１（ｃ）に示すように、２番目のセグメント３２ｂ（６荷重相当）を配置すると、容器３１ｂから他のすべての容器３１に１荷重相当分ずつの水を分配する。これにより、容器３１ａと容器３１ｂの水重量は６となり、他の容器内の水の重量は１２となる。また、容器３１ａ，３１ｂが載置されている位置付近に作用する荷重と他の容器３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆが載置されている位置付近に作用する荷重もそれぞれ１２となり、軸線方向の載荷重がほぼ均一となる。
【００４８】
このようにして、最後のセグメント３２ｆまで順に配置すると、図１１（ｄ）に示すように、各容器３１内の水の重量は１０となり各セグメント３２の荷重が６であるので、各容器３１の載置された位置付近に作用する荷重は１６である。これにより、セグメントを配置する間及び配置が完了した時を通じて、吊床版の軸線方向の荷重がほぼ均一となり、ケーブルに沿って配列されたプレキャストコンクリート板に上下方向の偏った変形が生じるのを抑制することができる。
【００４９】
次に、容器に対して水の注入、排出又は移動を行う他の方法の第２例について説明する。
この例は、図１２に示すように張架されたケーブルの中央点４０より一方の端部側４１に荷重が載荷された場合に、この荷重が作用する位置付近に支持された容器に貯留されている水を上記中央点４０より他方の端部側４２に配置されている容器に分配して、吊床版の軸線方向における載荷重のバランスを調整するものである。
【００５０】
この例においても容器３１及びセグメント３２の数は同じ６とし、セグメントの重量は６、上路桁を構成するセグメント３２を配置する前に各容器３１に貯留される水の重量は１０とする。
図１２（ａ）に示すように、最初のセグメント３２ａを一方の端部側から配置すると、当該セグメント３２ａの荷重が作用する位置付近に支持された容器３１ａからこのセグメント３２ａの荷重相当分６のほぼ半分量つまり３の水を排出する。そして、この排出した水をケーブルの中央点４０を基準として他方の端部側４２、つまりセグメント３２ａが配置された側と反対側に配置されている容器３１ｄ，３１ｅ，３１ｆに１荷重相当分ずつの水を分配する。これにより、容器３１ａ内の水の重量は７、中心点４０からセグメント３２ａが配置された側４１にある容器３１ｂ，３１ｃ内の水の重量は１０、他方の端部側４２の容器３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ内の水の重量は１１となる。したがって、セグメント３２ａが配置された側（一方の端部側）には３３荷重相当が作用し、他方の端部側にも３３荷重相当が作用して左右のつり合いがとれた状態となる。
【００５１】
１番目のセグメント３２ａの配置と同様に、水量を調整しながら２番目及び３番目のセグメント３２ｂ，３２ｃを順に配置すると、図１２（ｂ）に示すように、一方の端部側４１に配置された容器３１ａ，３１ｂ，３１ｃの水量は７となり、他方の端部側４２の容器３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ内の水の重量はそれぞれ１３となる。
【００５２】
次に、図１２（ｃ）に示すように、中央点４０より他方の端部側４２に位置する４番目のセグメント３２ｄを配置すると、容器３１ｄから当該セグメント３２ｄの荷重相当分のほぼ１／２の水つまり３の水を排出する。そして、この水を一方の端部側４１に配置された容器３１ａ，３１ｂ，３１ｃにそれぞれ１ずつ分配する。これにより、容器３１ａ，３１ｂ，３１ｃの水の重量は８、容器３１ｄの水の重量は１０、容器３１ｅ，３１ｆの水の重量は１３となる。
このようにして、図１２（ｄ）に示すように、最後のセグメント３２ｆまで配置すると、各容器３１の水量は１０で一定となる。
【００５３】
この水量の調整方法においては、セグメントの配置を行う間及び配置が終了した時のいずれでもケーブルの中心点４０を基準として一方の端部側４１及び他方の端部側４２とでケーブルに作用する載荷重、つまり水の重量とセグメントの重量とを合計した荷重がほぼ同じとなり、プレキャストコンクリート板を支持するケーブルの軸線方向において上下方向の偏った変形が生じるのを抑制することができる。
【００５４】
続いて、容器内の水を注入、排出又は移動する他の方法の第３例について説明する。
この例は、図１３に示すようにケーブルの中央点４０より一方の端部側４１からセグメント３２が順次に架設される場合に、ケーブルの中央点４０を基準として、他方の端部側４２の対称となる位置に配置された容器に当該荷重相当量の水を注入し、ケーブルの軸線方向における載荷重のバランスを調整するものである。
【００５５】
この例においても容器及びセグメントの数は６とし、セグメントの重量は６とする。そして、上路桁を構成するセグメント３２を配置する前に各容器３１に貯留される水の重量は任意でよく、図１３に示す例では水の重量を１０としているが、貯留しない空の状態であっても良い。
【００５６】
図１３（ａ）に示すように、最初のセグメント３２ａが配置されると、中央点４０を基準としてこのセグメント３２ａが配置された位置と対称となる位置にある容器３１ｆ内にセグメント２３の荷重相当分である重量６の水を注入する。
続いて、図１３（ｂ）に示すように、上記と同様に２番目及び３番目のセグメント３２ｂ，３２ｃを配置し、中央点４０を基準としてこれらのセグメント３２ｂ、３２ｃの配置位置と対称となる位置の容器３１ｅ，３１ｄに荷重相当分である重量６の水をそれぞれ注入する。これにより、中央点４０より一方の端部側４１に載荷されるセグメント３２及び水の重量と、中央点４０より他方の端部側４２に載荷されている水の重量はいずれも１６荷重相当で同じとなる。
【００５７】
次に、図１３（ｃ）に示すように、中央点４０より他方の端部側４２に位置する４番目のセグメント３２ｄを配置すると、このセグメント３２ｄの荷重が作用する容器３１ｄと中央点４０を基準として対称となる位置にある容器３１ｃに６荷重相当分の水を注入する。
このように順次水を注入しながらセグメント３２の配置を終了すると、図１３（ｄ）に示すように、各容器内に貯留される水の重量は１６となる。そして、セグメント３２の荷重が６であるので各容器を配置した位置に作用する載荷重は２２荷重相当となって、ケーブルの軸線方向で荷重がほぼ一定となる。
このように、本例の調整においても、セグメントの配置を行う時から配置の終了時までを通じて、中央点４０から一方の端部側４１と他方の端部側４２とにおける載荷重がほぼ同じとなり、ケーブルの軸線方向の偏った上下方向の変形を抑制することができる。
なお、本例において図１３（ｃ）に示すように中央点４０より他方の端部側に４番目以降のセグメント３２ｄ，３２ｅ，３２ｆを配置するときに、当該セグメントが配置される位置の下方にある容器３１ｄ，３１ｅ，３１ｆからセグメント３２の荷重相当分の水を排出してもよい。このような調整では、セグメント３２の配置が終了したときに各容器に貯留される水の重量は、セグメント３２の配置を開始する前と同じ１０荷重相当分となる。
【００５８】
水の注入、排出又は移動を行う態様について以上に４つの例を説明したが、本願発明の上路式吊床版橋の構築方法は、これらに限定されるものではなく本願発明の範囲内で様々な方法を採用することができる。
また、以上に説明した実施の形態では、プレキャストコンクリート板２１に支持された容器内の水量の調整は、セグメント２３，３２の架設時に行ったが、プレキャストコンクリート板２１上に支柱８を立設するときにも行うことができる。この場合も、上記４つの例で説明した手順又はその他の手順で水量の調整をすることにより、支柱の重量が順次に作用しても大きなたわみの発生を抑制し、安定した状態で支柱８の立設が可能となる。
【００５９】
一方、プレキャストコンクリート板２１への容器３０の設置は、プレキャストコンクリート板２１上に支柱８が立設された後であってもよい。
支柱８は、プレキャストコンクリート板２１に予め立設されていてもよく、プレキャストコンクリート板２１と支柱８とからなるユニットを第１のケーブル１２ａに支持させ、これを第１のケーブル１２ａに沿って移動して配列することもできる。この場合、ユニットに水が貯留された容器３０を載置した状態で第１のケーブル１２ａに沿って移動してもよい。プレキャストコンクリート板２１のみを配列する場合と比較して、支柱８が設けられたユニットは重心が高くなっており、第１のケーブル１２ａでプレキャストコンクリート板２１を支持した状態は不安定になりやすいが、水を貯留する容器３０を載置することにより重心を下げ、安定した移動及び配列が可能となる。
【００６０】
また、上路桁９はプレキャストコンクリートのセグメント２３を順次に配列して架設したが、コンクリートを現場で打設することにより架設することもできる。現場打ちコンクリートの場合も、打設したコンクリートの荷重が作用するのにともなってプレキャストコンクリート板２１に支持された容器３０内の水量を調整する。これにより、第１のケーブル１２ａの軸線方向の荷重分布を調整することができ、吊床版７の側方からみたときのプレキャストコンクリート板２１の配列形状が変動するのを抑制することができる。
【００６１】
上記実施形態では、自碇式吊床版橋の構築方法について主に説明したので、水の排出及び容器の撤去は、吊床版７と上路桁９とが端部ブロック３，４間で連続した後に行って吊床版７にプレストレスを導入している。これに対し、吊床版が橋台に直接吊支持され、この上に上路桁が支持される吊床版橋の場合は、ケーブルが定着された橋台等の間で吊床版が連続するように形成された後に水の排出及び容器の撤去を行う。これにより吊床版のたわみ量が減少し、吊床版にプレストレスを導入することができる。
【００６２】
容器内の水の排出、注入、移動は、作業者がポンプ等を使用して手動で行うこともできるが、コンピュータ制御によりポンプ、注入弁、排出弁等を駆動することもできる。
【００６３】
以上に説明した実施の形態においては、上記容器３０はプレキャストコンクリート板２１上に載置したが、図１４に示すように、プレキャストコンクリート板２１から吊り支持し、第１のケーブル１２ａに吊り支持される構造の重心を低くして安定性を増大させることもできる。
また、容器を吊り支持する方法として、図１４に示すように、プレキャストコンクリート板２１の両側縁付近に一端を結合した２本の吊り材２６ａ，２６ｂを用いるのが望ましい。これらの吊り材２６ａ，２６ｂは、プレキャストコンクリート板２１の幅方向における中央に向かって斜め下方に張架し、幅方向の中央部で容器３４を吊支持する。このように容器３４が吊支持され、容器３４に水が貯留されていると、図１４中の仮想線で示すように、ケーブル１２ａで吊り支持されているプレキャストコンクリート板２１が偏載荷等によって幅方向に傾斜したときに、吊り材２６ａ，２６ｂの張力が変化する。つまり、傾斜して上方となった端縁付近２１Ｌに結合された吊り材２６ａの張力が増加するとともに下方となった端縁付近２１Ｒに結合された吊り材２６ｂの張力が減少する。これにより、吊り材２６ａ，２６ｂの張力がプレキャストコンクリート板２１の傾斜を是正するように作用し、支柱等が立ち上げられたプレキャストコンクリート板２１の横方向の安定性が向上する。
【００６４】
一方、図１５に示すように、プレキャストコンクリート板２１上に水が入った複数の容器３５ａ，３５ｂをプレキャストコンクリート板の幅方向つまり橋の軸線と直角方向に並列して載置することもできる。このように設置された容器３５内の水量を調節することにより、横方向の載荷重を調整して両縁に変位差が生じることを抑制することもできる。
例えば、荷重の偏載荷等によってプレキャストコンクリート板２１の右側が下降するように傾斜した場合は、右側に載置された容器３５ａ内の水の一部又は全部を左側に載置された容器３５ｂに移すことによって左右の傾きを解消することができる。また、左側に載置された容器３５ｂへの水の注入、右側に載置された容器内の水の排出をすることにより左右の傾きを解消しても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１，２：橋台、 ３，４：端部ブロック、 ５，６：沓、 ７：吊床版、 ８：支柱、 ９：上路桁、
１０，１１：アースアンカー、 １２：ケーブル、 １２ａ：第１のケーブル、 １２ｂ：第２のケーブル、 １３：カプラー、 １４：延長ケーブル、 １５：定着体、 １６：ＰＣ鋼材、 １７：ナット、 １８：プレキャストコンクリート板に埋設されたシース、 １９：横連結部材、
２０：地盤、
２１：プレキャストコンクリート板、 ２２：鋼棒、 ２３：セグメント， ２５：連結部材、 ２６：吊り材、
３０：容器、 ３１：容器、 ３２：セグメント、 ３４，３５：容器、
４０：ケーブルの中央点、 ４１：ケーブルの一方の端部側、 ４２：ケーブルの他方の端部側
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、橋梁の一形式である上路式吊床版橋、すなわち張架されたケーブルに沿って支持される薄いコンクリートの板状部材（吊床版）に支柱を立設し、その上に路面を形成するための上路桁を支持する上路式吊床版橋の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上路式吊床版橋は、橋脚間、橋台間又は橋脚と橋台との間に高張力のケーブルを張架し、このケーブルに沿ってたわみ（サグ）を生じた状態で薄いコンクリートの板状部材（吊床版）を支持させる。そして、板状部材である吊床版の上に支柱を立設し、この上に上路桁を構築するものである。
吊床版の上面が路面となる吊床版橋では吊床版のサグによって路面に勾配が生じるが、上記のような上路式吊床版橋では吊床版のたわみに関係なく路面の縦断勾配を任意に設定することができる。また、吊床版の両端部を上路桁と連結し、吊床版に作用する引張力を上路桁に伝達して上路桁に圧縮力として作用させる、いわゆる自碇式吊床版橋とすることもできる。これにより橋台又は橋脚に作用する水平方向の反力が低減され、完成系における橋台等の安定性を向上させることができる。
【０００３】
このような上路式吊床版橋の構築方法として、例えば特許文献１に記載されているものがある。
この構築方法は、吊床版を形成するためのプレキャストコンクリート板と、この上に斜めに立ち上げられた二つの支柱とで構成された構造ユニットを、２つの橋台間に張架したケーブルに支持させる。そして、該ケーブルに沿って移動して橋台に隣接した位置から順次に配列する。続いて、構造ユニットの支柱上に上路桁となるプレキャストコンクリートのセグメントを支持し、一方の橋台に隣接する位置から橋の軸線方向に所定の間隔で順次に配列する。その後、ケーブルに沿って配列されたプレキャストコンクリート板間及びその上方に配列されたプレキャストコンクリートのセグメント間にコンクリートを打設し、これらのプレキャストコンクリート板及びセグメントを橋の軸線方向に連続する吊床版及び上路桁とするものである。なお、吊床版となるプレキャストコンクリート板は、上路桁を架設する前にそれぞれの板間にコンクリートを打設して連続した吊床版としておく場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８２０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような上路式吊床版橋の構築には次のような問題点が生じる場合がある。
上路式吊床版橋は、たわみが生じたケーブルに吊床版を支持させる構造であるため、構築時に集中して荷重が作用したり、橋の軸線方向で偏った範囲に荷重が作用したりすると、荷重の作用する位置付近で大きなたわみが生じる。そして、ケーブルに支持されたプレキャストコンクリート板の配列形状は大きく変化し、隣り合う板間の相対的な角度変化及び変位も大きくなる。
【０００６】
特に、図１６に示すように、上路桁を構成するプレキャストコンクリートのセグメント１０１を一方の橋台１１１に近い位置から順次に反対側の橋台１１２に向かって配列してゆくと、図１６中に仮想線で示すように、初期の段階においてセグメント１０１ａを配置した位置でケーブル１０２が下方へ大きくたわむ。これにより、隣接するセグメント１０１の相互間で大きい相対的な角度変化及び相対的な変位が生じ、これらを連結しておくことが難しくなる。また、吊床版を構成するプレキャストコンクリート板１０３も、ケーブル１０２に支持された状態で隣り合う板間に大きな相対変位が生じ、これらを互いに連結するための鉄筋等が干渉してプレキャストコンクリート板１０３が損傷することもある。
一方、上路桁を架設する前に吊床版が連続するように形成されている場合には、吊床版のコンクリートに大きな曲げモーメントが作用し、吊床版のコンクリートにひびわれが生じてしまう。
このように、上路式吊床版橋の架設時には負荷される荷重の変動によって吊構造に特有の過大な変形やこれにともなう曲げモーメントが発生する。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ケーブルによって支持したプレキャストコンクリート板が荷重の変動によって大きくたわむこと、つまりプレキャストコンクリートの板状部材の側方から見た配列形状に大きな変化が生じることを抑制し、安定した状態を維持しながら架設することが可能となる上路式吊床版橋の構築方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に係る発明は、 二つの対峙する橋台又は橋脚間に張架されたケーブルに沿って形成された薄いコンクリートの板状部材である吊床版と、この吊床版上に立設された支柱と、この支柱上に支持された上路桁とを有する上路式吊床版橋の構築方法であって、 橋台又は橋脚間にケーブルを張架する工程と、 前記吊床版を構成する複数のプレキャストコンクリート板を前記ケーブルに沿って配列し、該ケーブルに支持させる工程と、 すべての前記プレキャストコンクリート板又は選択された複数のプレキャストコンクリート板から立設された支柱上に前記上路桁を構築する工程と、 前記プレキャストコンクリート板間にコンクリートを打設して連続する前記吊床版を形成する工程と、を含むものであり、 前記上路桁を構築する工程は、該上路桁の構築にともなう荷重の増加に対して、すべての前記プレキャストコンクリート板又は選択された複数のプレキャストコンクリート板に支持された容器への水の注入、該容器に貯留されている水の排出又は該容器間での水の移動を行う工程をともない、前記ケーブルに沿って支持された複数の前記プレキャストコンクリート板の側方から見た配列形状の変化を抑制しながら行うことを特徴とする上路式吊床版橋の構築方法を提供する。
【０００９】
上記上路式吊床版橋の構築方法において、橋台又は橋脚間に張架されたケーブルは、橋台と橋台との間、橋脚と橋脚との間及び橋台と橋脚との間に張架されるもののいずれであっても良い。そして、これらのケーブルは上路式吊床版橋の完成時においても橋台又は橋脚に両端が定着されているものであっても良いし、吊床版と上路桁とが形成された後に、ケーブルの両端の定着位置を橋台又は橋脚上の上路桁の端部に変更するものであってもよい。
また、プレキャストコンクリート板から立設された支柱は、プレキャストコンクリート板がケーブルに支持され、所定の位置に配列された後に立設するものであっても良いし、プレキャストコンクリート板に予め取り付けておき、このプレキャストコンクリート板を支柱とともにケーブルに支持させ、所定の位置に配列するものであっても良い。
一方、プレキャストコンクリート板間にコンクリートを打設して複数のプレキャストコンクリート板が連続した吊床版を形成する工程は、上路桁を構築する工程の前に行っても良いし、上路桁を構築する工程と同時に行っても良い。また、上路桁を構築する工程の一部が完了したとき又は上路桁の構築が完了したときに行っても良い。
【００１０】
この上路式吊床版橋の構築方法では、プレキャストコンクリート板に支持された容器内の水量を調節することにより、上路桁の構築にともなってケーブルの軸線方向の限定された範囲に荷重が作用したり、集中する荷重が作用したりしたときに、新たに作用する荷重を相殺したり、荷重の変動を広い範囲に分布させたりすることができる。つまり、限定された範囲に荷重が新たに載荷されたときに、載荷範囲又はこれに近い範囲に配置された容器から貯留水を排出することによって荷重の増加が相殺される。また、広い範囲に配置された容器のそれぞれに水を補給することにより、限定された狭い範囲に集中して荷重が載荷されることによるケーブル形状の変化を緩和することができる。これにより、ケーブルに沿って配列されたプレキャストコンクリート板間の相対的な角度変化及び変位が低減される。また、ケーブルに沿って配列されたプレキャストコンクリート板間にコンクリートが打設され、これらが連続した吊床版となっているときには、この吊床版に生じる曲げ応力が低減される。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の上路式吊床版橋の構築方法において、 前記水の注入、水の排出又は前記容器間での水の移動を行う工程は、前記上路桁の構築にともなう荷重の載荷に対応して、該荷重の載荷位置付近に設けられている容器内の水を他の容器に移動するか又は排出するものとする。
【００１２】
この上路式吊床版橋の構築方法では、上路桁の構築にともなって増加した荷重に相当する量の水を排出することによって、荷重が増加してもケーブルに支持される負荷の総量及び分布が大きく変動するのを抑制することができる。また、排出した水を他の複数の容器に分配することによって、ケーブルの軸線方向の広い範囲に分布して荷重が載荷されたのとほぼ同等の載荷状態となる。したがって、ケーブルに沿って配列されたプレキャストコンクリート板の配列形状が大きく変化するのが抑制され、隣り合うプレキャストコンクリート板間の相対的な角度変化及び変位が小さくなる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の上路式吊床版橋の構築方法において、 前記水の注入、水の排出又は前記容器間での水の移動を行う工程は、前記上路桁の構築にともなう荷重の載荷に対応し、前記ケーブルの軸線方向における中央点より一方の端部側に前記荷重が載荷されるときには、該荷重が載荷される端部側の容器に貯留されている水を前記中央点より他方の端部側に設けられている容器に移動するか、他方の端部側に設けられている容器に注水するものとする。
【００１４】
この上路式吊床版橋の構築方法では、ケーブルの軸線方向における中央点より一方の端部側に新たな荷重が作用したときに、中央点の両側に荷重が負荷されることになり、ケーブルのたわみが偏って生じるのが抑制される。つまり、中央点より一方の端部側に新たな荷重が作用したときに、荷重が作用した位置付近で大きな下方へのたわみが偏って生じるのが抑制される。また、中央点より一方の端部側に新たな荷重が作用したときに他方の端部側に配置されている容器に水を注水することによっても同様に、ケーブルの中央点の両側に荷重が作用することになり、たわみが偏って生じるのを抑制することができる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法において、 前記上路桁を構築する工程の終了後に、前記容器には水が残留するものとし、 前記容器内に貯留された全量の水の排出及び該容器の撤去は、前記プレキャストコンクリート板間にコンクリートを打設し、該プレキャストコンクリート板を支持する前記ケーブルの両端が定着された構造体間で連続する前記吊床版が形成された後に行うものとする。
【００１６】
この上路式吊床版橋の構築方法において、吊床版が橋台又は橋脚に連続し、橋台又は橋脚に吊床版を支持するケーブルが定着される上路式吊床版橋の場合は、上記構造体が橋台又は橋脚であって、橋台又は橋脚間で連続するように吊床版が形成された後に、容器内に残留した水の排出及び容器の撤去を行う。水の排出等による荷重の減少によってケーブルのサグが減少し、吊床版の軸線方向にプレストレスが導入される。
一方、吊床版の両端部を上路桁と連結し、吊床版に作用する引張力を上路桁に伝達して上路桁に圧縮力を導入する自碇式吊床版橋の場合は、上記構造体は上路桁の両端又はこれらと連続する構造部材となる。これらの構造部材にプレキャストコンクリート板を支持したケーブルの両端が定着され、反力が上路桁に伝達される状態となった後に、容器内に残留した水の排出及び容器の撤去を行う。これにより、吊床版の軸線方向にプレストレスが導入される。このように容器に残留した水の排出により、吊床版に簡単にプレストレスを導入することができる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法において、 前記プレキャストコンクリート板に予め前記支柱を立設し、 該プレキャストコンクリート板を前記ケーブルに支持させるとともに、水が貯留された前記容器を該プレキャストコンクリート板に支持させ、該プレキャストコンクリート板を前記ケーブルに沿って移動して所定の位置に配列するものとする。
【００１８】
この上路式吊床版橋の構築方法では、プレキャストコンクリート板は、水を貯留した容器を支持した状態でケーブルに支持され、支柱が立設されても重心を低い位置に維持することができる。このため、プレキャストコンクリート板を安定した状態で吊り支持することができる。これにより、支柱が取り付けられたプレキャストコンクリート板を安定した状態でケーブルに沿って移動し、配列することが可能となる。また、支柱をプレキャストコンクリート板に予め取り付けておいて効率の良い施工が可能になる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法において、 前記ケーブルに沿って配列された前記プレキャストコンクリート板の幅方向における両端縁付近に接合され、幅方向のほぼ中央部に向かって斜め下方に張架された吊り材により、前記容器を前記プレキャストコンクリート板の幅方向のほぼ中央に吊り支持するものとする。
【００２０】
この上路式吊床版橋の構築方法では、プレキャストコンクリート板より下方に容器が吊り支持されるので、プレキャストコンクリート板と水が収容された容器との重心が低くなる。また、吊床版が幅方向で傾斜したときに、両側縁から吊床版の下方中央部に向かって張架された吊り材の一方、つまり吊床版が傾斜して高くなった側縁から張架された吊り材の張力が他方の側縁から張架された吊り材より大きくなり、吊床版の傾斜を是正しようとする力になる。これにより荷重の偏載荷等によって吊床版が幅方向へ傾斜しても、水を収容した容器によって傾斜が抑制される。
【００２１】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法において、 前記容器は、前記プレキャストコンクリート板の幅方向に複数が支持されており、 前記プレキャストコンクリート板が幅方向に傾斜したときに、前記容器内の水量の調整を行い、上記プレキャストコンクリート板に生じた幅方向の傾斜を水平に近づけるものとする。
【００２２】
この上路式吊床版橋の構築方法では、プレキャストコンクリート板の横方向に並列して支持された複数の容器間で水の移動、これらの容器への注水又はこれらの容器からの排水を行って、載荷する水の重量の横方向への配分を変更することができる。これにより、吊床版に偏載荷重が作用した場合等に生じる横方向の変位差、つまり橋の軸線と直角方向の傾斜を抑制することができる。したがって、吊床版の横方向の転倒やねじれを防止することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本願に係る発明の上路式吊床版橋の構築方法では、対峙した橋台間又は橋脚間にたわみを生じた状態で張架したケーブルに支持されたプレキャストコンクリート板の側方から見た配列形状つまりケーブルがたわんだ形状が荷重の載荷によって大きく変化するのを抑制し、安定した状態で構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本願発明に係る方法によって構築された上路式吊床版橋の一例を示す概略側面図である。
【図２】図１に示す上路式吊床版橋の断面図である。
【図３】図１に示す上路式吊床版橋の端部を拡大して示す側面図である。
【図４】図１に示す上路式吊床版橋を構築する工程を示す概略図である。
【図５】図１に示す上路式吊床版橋を構築する工程を示す概略図である。
【図６】図１に示す上路式吊床版橋を構築する工程を示す概略図である。
【図７】図１に示す上路式吊床版橋を構築する工程を示す概略図である。
【図８】架設中におけるケーブルの定着状態を示す断面図である。
【図９】プレキャストコンクリート板を第１のケーブルによって吊り支持した状態を示す概略断面図である。
【図１０】プレキャストコンクリート板上に容器を載置した状態を示す概略断面図である。
【図１１】容器内の水量の調整について説明するための概略図である。
【図１２】容器内の水量の調整について説明するための概略図である。
【図１３】容器内の水量の調整について説明するための概略図である。
【図１４】プレキャストコンクリート板に容器を吊り支持した例を示す概略断面図である。
【図１５】プレキャストコンクリート板の幅方向に容器を並列して載置した例を示す概略断面図である。
【図１６】本発明が解決しようとする課題を示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願発明に係る方法によって構築することができる上路式吊床版橋の概略側面図である。また、図２はこの上路式吊床版橋の断面図である。
この上路式吊床版橋は、二つの橋台１，２間に架設されたものであり、沓５，６を介して橋台１，２上に支持されたコンクリートの端部ブロック３，４と、これらの端部ブロック３，４間に張架された吊床版７と、この吊床版７上に立設された複数の支柱８と、上記端部ブロック３，４間で連続するように形成され、支柱８によって吊床版７上に支持される上路桁９と、で主要部が構成されている。
【００２６】
上記橋台１，２は、橋を架設する位置の強固な地盤２０上に鉄筋コンクリートによって構築され、架設時にはアースアンカー１０，１１によって地盤２０又は岩盤に強固に固定される。吊床版７および上路桁９が完成した後は、上記アースアンカー１０，１１は不要となり撤去することもできるが、そのまま残してもよい。
【００２７】
上記沓５，６は、ゴム沓、鋳造された沓等を用いることができる。これらの沓５，６は、橋の軸線と直角となる水平な軸線回りに回転が可能に桁を支持するものである。そして、桁の両端部を支持する沓５，６のうち、一方は橋の軸線方向の水平移動を拘束し、他方は移動を許容するものとなっている。橋の軸線と直角となる方向への水平移動は、双方の沓５，６とも拘束するものである。
【００２８】
上記端部ブロック３，４は、現場打ちコンクリートで形成してもよいし、工場等であらかじめ製作されたプレキャストコンクリートとしてもよい。これらの端部ブロック３，４の鉛直面の上部には、双方の端部ブロック３，４間で連続する上路桁９が接合されており、下部には吊床版７が接合されている。そして、吊床版７を支持するケーブル１２（図１中には表示しない）の両端部は、これらの端部ブロック３，４にそれぞれ定着されている。
【００２９】
上記吊床版７は、コンクリートの薄い板状部材が二つの端部ブロック３，４間で連続するように形成されたものであり、たわみが生じた状態でケーブル１２の引張力によって支持されている。この吊床版７は、工場又は現場近くの製作ヤードで作成された複数のプレキャストコンクリート板２１と、これらの間及びこれらのプレキャストコンクリート板２１と端部ブロック３，４との間を連結するように打設された現場打ちコンクリートとで形成されている。
【００３０】
上記ケーブル１２は、複数の第１のケーブル１２ａと複数の第２のケーブル１２ｂとを含むものであり、第１のケーブル１２ａは、図２に示すように、吊床版７を形成するプレキャストコンクリート板２１の上側に形成された溝２１ａ内に収容され、これらの第１のケーブル１２ａの上側に架け渡してプレキャストコンクリート板２１に固定された鋼棒２２を介して該プレキャストコンクリート板２１を支持するものとなっている。そして、この溝２１ａ内にはコンクリートが打設されて第１のケーブル２１ａが埋め込まれている。これらの第１のケーブル１２ａは、図３に示すように、端部にナット１７ａを螺合してコンクリートの端部ブロック３，４に定着することができるものである。
第２のケーブル１２ｂは、吊床版７のコンクリート中に埋め込まれたシース１８内に挿通され、両端はやはり端部ブロック３，４に定着されている。
【００３１】
上記支柱８は鋼からなり、図１に示すように、吊床版７の上面から斜め上方に立ち上げられ、上路桁９を支持するように構成されている。そして、橋軸方向の互いに反対側となる方向へ傾斜する支柱８ａ，８ｂが吊床版７上の隣接した位置から立ち上げられ、これらの支柱８は吊床版７と上路桁９とともにワレントラスを形成している。これらの支柱８は、図２に示すように吊床版７の両側縁付近から立ち上げられ、これらの上端部は横連結部材１９によって互いに連結されている。
なお、支柱８は繊維補強モルタル又は合成樹脂等からなるものを用いることもできる。
また、本実施の形態では、支柱８は吊床版７から斜め上方に立ち上げて形成されているが、吊床版７からほぼ鉛直に立ち上げたものであってもよい。つまり、支柱と吊床版と上路桁とがトラス構造とならないものであってもよい。
【００３２】
上記上路桁９は、支柱８の頂部に支持されたプレキャストコンクリートからなるセグメント２３と、これらのセグメント２３間を連続させる場所打ちコンクリートとで構成されている。そして、自重や活荷重による曲げモーメント及びせん断力に充分に耐えられるように鉄筋による補強がなされている。
なお、上路桁９は、吊床版７上に支保工を組み立て、コンクリートを現場で打設して形成することもできる。
【００３３】
次に、本願に係る発明の一実施形態であって、上記上路式吊床版橋を構築する方法について説明する。
まず、図４に示すように、上路式吊床版橋を架設する位置の両側にそれぞれ橋台１，２を構築する。この橋台１，２は、大きな水平方向の力に抵抗できるように、アースアンカー１０，１１によって地盤２０又は岩盤に強固に固着する。そして、これらの橋台１，２上に沓５，６を介して端部ブロック３，４を支持し、これらを橋台１，２に仮固定する。
【００３４】
その後、二つの端部ブロック３，４間に第１のケーブル１２ａを張架する。ここで張架するケーブルは、第１のケーブル１２ａのみであり、図８に示すように、端部ブロック３に埋め込まれたシース内に挿通し、延長ケーブル１４を接続して橋台１，２に定着する。延長ケーブル１４は、第１のケーブル１２ａの両端部に圧着された定着体１５にカプラー１３で接続することができる。これにより架設中に第１のケーブル１２ａから作用する反力を橋台１に負担させ、端部ブロック３には反力が作用しないようにしている。上記定着体１５にはナット１７ａを螺合しておき、完成系において端部ブロック３，４に反力を負担させてケーブル１２ａを定着する。
なお、橋台１の後部は、上記延長ケーブル１４からの反力が作用したときに、橋台１の後部断面に過度の引張応力が生じないように、鉛直方向のＰＣ鋼材１６によって補強している。
【００３５】
次に、吊床版を形成するプレキャストコンクリート板２１を第１のケーブル１２ａに吊り支持させる。第１のケーブル１２ａへの支持は、図９に示すように、プレキャストコンクリート板２１の上側に設けられた溝２１ａにケーブル１２ａが納まるようにプレキャストコンクリート板２１を吊り上げ、ケーブル１２ａの上側で短い鋼棒２２をプレキャストコンクリート板２１に係止することによって行う。プレキャストコンクリート板２１は、上記のようにケーブル１２ａに係止した状態で該ケーブルに沿って移動し、一方の端部ブロック４と隣りあう位置から順に配置する。
なお、吊床版の軸線方向における上記プレキャストコンクリート板２１の両端面から、これらのプレキャストコンクリート板を互いに連結するための鉄筋（図示せず）を突出させておく。
【００３６】
図５に示すように、プレキャストコンクリート板２１が端部ブロック３，４間のほぼ全領域に配列されると、水を貯留するため容器３０を空の状態でプレキャストコンクリート板２１上に載置する。そして、図１０に示すようにこれらの容器３０に水を注ぎ入れる。
上記容器３０は、合成樹脂からなるもの、ドラム缶、防水処理が施された布の袋状部材を枠体で支持するもの等、様々なものを使用することができるが軽量のものが望ましい。また、上部が広く開放されてポンプ等によって水の注入や排出を容易に行うことができるものがよい。そして、これらの容器３０に貯留する水は、第１のケーブル１２ａの軸線方向に配分し、例えばすべての容器に同量の水を貯留する。また、容器毎に水の量を変えても良いが、隣り合う容器間で貯留する水の量が大きく異なることがないように分布させて貯留水量を定めるのが良い。
なお、図５は容器３０内に貯留されている水を示すために容器３０については断面で示している。
【００３７】
上記容器３０に貯留される水量は、プレキャストコンクリート板２１上に新たに載荷される荷重以上であることが望ましい。つまり、プレキャストコンクリート板２１上に設けられる支柱８及び上路桁９を構成するセグメント２３の荷重に相当する量より多い水を貯留することが望ましい。
なお、本実施の形態では、第１のケーブル１２ａに沿ってプレキャストコンクリート板２１が配列されたのちに容器３０を載置し、水を注入したが、水が貯留された容器をプレキャストコンクリート板２１上に載置した状態で第１のケーブル１２ａに沿って移動し、プレキャストコンクリート板２１とともに所定の位置に配置することもできる。
【００３８】
次に、複数のプレキャストコンクリート板２１上に支柱８を立設する。
上記支柱８は、図２に示すように、プレキャストコンクリート板２１の両側縁付近から立ち上げる。そして、図６に示すように吊床版の軸線方向に傾斜させ、下端部が他の支柱と隣接し、上端部では下端部で隣接する支柱とは異なる支柱と隣接させる。これらの支柱８の上端部は連結部材２５によって橋の軸線方向に連結する。また、これらの支柱８は、隣接する他の支柱と上端部又は下端部で力が伝達されるように接合するのが望ましい。一方、支柱８の下端とプレキャストコンクリート板２１との接合は、プレキャストコンクリート板２１の表面から突出したアンカー（図示しない）に支柱８を連結するとともに、支柱８の下端とプレキャストコンクリート板２１との間にコンクリート又はモルタル等を充填する。このコンクリート又はモルタルの硬化によりプレキャストコンクリート板２１と支柱８とは一体となり、相互間で力が伝達されるものとなる。
【００３９】
続いて、図７に示すように、支柱８の頂部間に架け渡すように上路桁９となるプレキャストコンクリートのセグメント２３を配置する。このセグメント２３の配置は、支柱８の頂部間を連結する連結部材２５をレールとして、又はこの連結部材２５の上にレールを敷設し、この上を走行させて、図７に示すようにセグメント２３を端部ブロック４に隣接した位置から順次に配列する。
１つのセグメント２３を送り出して支柱８の上に支持すると、このセグメント２３の下方に位置するプレキャストコンクリート板２１、つまり配置されたセグメント２３の荷重が作用するプレキャストコンクリート板２１に載置されている容器３０から、このセグメント２３の重量に相当する量の水を排出する。このようにして、セグメント２３を順次に配置するともに、セグメント２３を配置した位置のプレキャストコンクリート板２２上に載置された容器３０から水の排出を行い、セグメント２３を端部ブロック３，４間に配列する。
なお、図７は容器３０内の貯水量を示すために容器３０を断面で示している。
【００４０】
上記のように荷重が載荷されるのに対応して水を排出するので、荷重が新たに載荷されることによる影響が低減される。つまり、新たに載荷されるセグメント２３の重量に相当する量の水が排出されると、第１のケーブル１２ａに作用する荷重の総量はほとんど変化しない。また、載荷される位置付近の容器３０から水を排出することによって第１のケーブル１２ａに作用する荷重の分布も大きく変動することはない。したがって、第１のケーブル１２ａのたわみの形状は大きく変化しない。
なお、排出する水の量は、必ずしも新たに載荷される荷重に相当する量にする必要はなく、多少異なるものであっても、たわみの形状が大きく変化するのを抑制することができる。また、この実施の形態ではセグメント２３を配置したプレキャストコンクリート板上の容器３０から水を排出したが、セグメント２３を配置した位置付近に配置される一つ又は複数の容器から水を排出するものであってもよい。
【００４１】
上記のように容器３０内の水を排出しながら上路桁９を構成するセグメント２３を配列した後、セグメント２３間及び端部ブロック３，４と隣り合うセグメント２３と該端部ブロック３，４との間にコンクリートを打設して端部ブロック３，４間で連続する上路桁９を形成する。また、第１のケーブル１２ａに沿って支持されたプレキャストコンクリート板２１の間及び端部ブロック３，４と隣り合うプレキャストコンクリート板２１と該端部ブロック３，４との間にコンクリートを打設して二つの端部ブロック３，４間で連続する吊床版７を形成する。
【００４２】
このように、上路桁９及び吊床版７が端部ブロック３，４間で連続すると、プレキャストコンクリート板２１に埋め込まれたシース１８に挿通した第２のケーブル１２ｂを緊張して吊床版７に軸線方向のプレストレスを導入する。そして、この第２のケーブル１２ｂを端部ブロック３，４に定着する。
また、第１のケーブル１２ａに接続された延長ケーブル１４を橋台１，２に係止していたナット１７ｂを緩め、第１のケーブル１２ａの端部の定着体１５に螺合されたナット１７ａによって第１のケーブル１２ａの引張力を端部ブロック３，４に負担させる。そして、端部ブロック３，４の仮固定を解放すると、第１のケーブル１２ａの反力は、端部ブロック３，４から上路桁９に軸力として伝達される。これにより、図１に示すような両端部が単純支持された構造となる。つまり、吊床版７に作用する引張力と上路桁９に作用する圧縮力とが相殺され、橋台１，２には水平力が作用しない、いわゆる自碇化された構造系となる。
【００４３】
上記のように、吊床版７が端部ブロック３，４間で連続し、第１のケーブル１２ａの定着位置が変更されて構造系が橋台１，２から独立したものとなると、容器３０に残留している水の排出、容器の撤去を行う。これによって吊床版７のサグが減少し、吊床版７にはさらにプレストレスが導入される。
【００４４】
このように第１のケーブル１２ａで支持したプレキャストコンクリート板２１上に容器３０を支持し、この容器３０に貯留された水の量を調整しながら新たな荷重を負荷することにより、荷重の負荷によるたわみの変動が低減され、安定した状態で上路桁９の形成が可能となる。また、隣り合うプレキャストコンクリート板２１間の相対的な角度変化及び変位、上路桁９を構成するセグメント２３間の相対的な角度変化及び変位を小さく抑えることができ、これらを連結するための鉄筋等が干渉したり、鉄筋の干渉によってプレキャストコンクリート板２１が損傷したりするのが防止される。
【００４５】
上記実施の形態では、新たな荷重の載荷にともなって、容器内の水を排出したが、以下に説明するように容器内の水を他の容器に移動させたり、容器内に注水したりすることもできる。
容器に対して水の注入、排出又は移動を行う他の方法の第１例は、図１１に示すように行うものである。なお、この説明では図を簡略化して概念についてのみ示す。
この例では、図１１（ａ）に示すように橋の軸線方向に６個の容器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆが支持されているものとする。そして、上路桁を形成するための各セグメント３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆの重量を６（荷重の大きさを示す数値であって無単位。以下、同じ）としたときに、各容器３１内に貯留されている水の重量を１０とする。このように容器内に水を貯留した状態で、図１１（ｂ）に示すように最初のセグメント３２ａを配置する。
【００４６】
図１１（ｂ）に示すように、最初のセグメント３２ａ（６荷重相当）が配置されると、当該セグメント３２ａの重量が荷重として作用する位置付近に載置されている容器３１ａから当該荷重相当分の水６を排出し、この水を当該容器３１ａを含むすべての容器に１ずつ分配する。つまり、セグメント３２ａの重量が作用する位置にある容器３１ａから他のすべての容器に１荷重相当分の水を移す。これにより、容器３１ａの水の重量は５となり、他の容器内の水の重量は１１となる。また、容器３１ａが支持された位置付近の載荷重はセグメント３２ａと水の合計である１１となり、他の容器３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆを載置した位置付近の載荷重と同じとなり、軸線方向の載荷重がほぼ均一に維持される。
【００４７】
次に、図１１（ｃ）に示すように、２番目のセグメント３２ｂ（６荷重相当）を配置すると、容器３１ｂから他のすべての容器３１に１荷重相当分ずつの水を分配する。これにより、容器３１ａと容器３１ｂの水重量は６となり、他の容器内の水の重量は１２となる。また、容器３１ａ，３１ｂが載置されている位置付近に作用する荷重と他の容器３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆが載置されている位置付近に作用する荷重もそれぞれ１２となり、軸線方向の載荷重がほぼ均一となる。
【００４８】
このようにして、最後のセグメント３２ｆまで順に配置すると、図１１（ｄ）に示すように、各容器３１内の水の重量は１０となり各セグメント３２の荷重が６であるので、各容器３１の載置された位置付近に作用する荷重は１６である。これにより、セグメントを配置する間及び配置が完了した時を通じて、吊床版の軸線方向の荷重がほぼ均一となり、ケーブルに沿って配列されたプレキャストコンクリート板に上下方向の偏った変形が生じるのを抑制することができる。
【００４９】
次に、容器に対して水の注入、排出又は移動を行う他の方法の第２例について説明する。
この例は、図１２に示すように張架されたケーブルの中央点４０より一方の端部側４１に荷重が載荷された場合に、この荷重が作用する位置付近に支持された容器に貯留されている水を上記中央点４０より他方の端部側４２に配置されている容器に分配して、吊床版の軸線方向における載荷重のバランスを調整するものである。
【００５０】
この例においても容器３１及びセグメント３２の数は同じ６とし、セグメントの重量は６、上路桁を構成するセグメント３２を配置する前に各容器３１に貯留される水の重量は１０とする。
図１２（ａ）に示すように、最初のセグメント３２ａを一方の端部側から配置すると、当該セグメント３２ａの荷重が作用する位置付近に支持された容器３１ａからこのセグメント３２ａの荷重相当分６のほぼ半分量つまり３の水を排出する。そして、この排出した水をケーブルの中央点４０を基準として他方の端部側４２、つまりセグメント３２ａが配置された側と反対側に配置されている容器３１ｄ，３１ｅ，３１ｆに１荷重相当分ずつの水を分配する。これにより、容器３１ａ内の水の重量は７、中心点４０からセグメント３２ａが配置された側４１にある容器３１ｂ，３１ｃ内の水の重量は１０、他方の端部側４２の容器３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ内の水の重量は１１となる。したがって、セグメント３２ａが配置された側（一方の端部側）には３３荷重相当が作用し、他方の端部側にも３３荷重相当が作用して左右のつり合いがとれた状態となる。
【００５１】
１番目のセグメント３２ａの配置と同様に、水量を調整しながら２番目及び３番目のセグメント３２ｂ，３２ｃを順に配置すると、図１２（ｂ）に示すように、一方の端部側４１に配置された容器３１ａ，３１ｂ，３１ｃの水量は７となり、他方の端部側４２の容器３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ内の水の重量はそれぞれ１３となる。
【００５２】
次に、図１２（ｃ）に示すように、中央点４０より他方の端部側４２に位置する４番目のセグメント３２ｄを配置すると、容器３１ｄから当該セグメント３２ｄの荷重相当分のほぼ１／２の水つまり３の水を排出する。そして、この水を一方の端部側４１に配置された容器３１ａ，３１ｂ，３１ｃにそれぞれ１ずつ分配する。これにより、容器３１ａ，３１ｂ，３１ｃの水の重量は８、容器３１ｄの水の重量は１０、容器３１ｅ，３１ｆの水の重量は１３となる。
このようにして、図１２（ｄ）に示すように、最後のセグメント３２ｆまで配置すると、各容器３１の水量は１０で一定となる。
【００５３】
この水量の調整方法においては、セグメントの配置を行う間及び配置が終了した時のいずれでもケーブルの中心点４０を基準として一方の端部側４１及び他方の端部側４２とでケーブルに作用する載荷重、つまり水の重量とセグメントの重量とを合計した荷重がほぼ同じとなり、プレキャストコンクリート板を支持するケーブルの軸線方向において上下方向の偏った変形が生じるのを抑制することができる。
【００５４】
続いて、容器内の水を注入、排出又は移動する他の方法の第３例について説明する。
この例は、図１３に示すようにケーブルの中央点４０より一方の端部側４１からセグメント３２が順次に架設される場合に、ケーブルの中央点４０を基準として、他方の端部側４２の対称となる位置に配置された容器に当該荷重相当量の水を注入し、ケーブルの軸線方向における載荷重のバランスを調整するものである。
【００５５】
この例においても容器及びセグメントの数は６とし、セグメントの重量は６とする。そして、上路桁を構成するセグメント３２を配置する前に各容器３１に貯留される水の重量は任意でよく、図１３に示す例では水の重量を１０としているが、貯留しない空の状態であっても良い。
【００５６】
図１３（ａ）に示すように、最初のセグメント３２ａが配置されると、中央点４０を基準としてこのセグメント３２ａが配置された位置と対称となる位置にある容器３１ｆ内にセグメント２３の荷重相当分である重量６の水を注入する。
続いて、図１３（ｂ）に示すように、上記と同様に２番目及び３番目のセグメント３２ｂ，３２ｃを配置し、中央点４０を基準としてこれらのセグメント３２ｂ、３２ｃの配置位置と対称となる位置の容器３１ｅ，３１ｄに荷重相当分である重量６の水をそれぞれ注入する。これにより、中央点４０より一方の端部側４１に載荷されるセグメント３２及び水の重量と、中央点４０より他方の端部側４２に載荷されている水の重量はいずれも１６荷重相当で同じとなる。
【００５７】
次に、図１３（ｃ）に示すように、中央点４０より他方の端部側４２に位置する４番目のセグメント３２ｄを配置すると、このセグメント３２ｄの荷重が作用する容器３１ｄと中央点４０を基準として対称となる位置にある容器３１ｃに６荷重相当分の水を注入する。
このように順次水を注入しながらセグメント３２の配置を終了すると、図１３（ｄ）に示すように、各容器内に貯留される水の重量は１６となる。そして、セグメント３２の荷重が６であるので各容器を配置した位置に作用する載荷重は２２荷重相当となって、ケーブルの軸線方向で荷重がほぼ一定となる。
このように、本例の調整においても、セグメントの配置を行う時から配置の終了時までを通じて、中央点４０から一方の端部側４１と他方の端部側４２とにおける載荷重がほぼ同じとなり、ケーブルの軸線方向の偏った上下方向の変形を抑制することができる。
なお、本例において図１３（ｃ）に示すように中央点４０より他方の端部側に４番目以降のセグメント３２ｄ，３２ｅ，３２ｆを配置するときに、当該セグメントが配置される位置の下方にある容器３１ｄ，３１ｅ，３１ｆからセグメント３２の荷重相当分の水を排出してもよい。このような調整では、セグメント３２の配置が終了したときに各容器に貯留される水の重量は、セグメント３２の配置を開始する前と同じ１０荷重相当分となる。
【００５８】
水の注入、排出又は移動を行う態様について以上に４つの例を説明したが、本願発明の上路式吊床版橋の構築方法は、これらに限定されるものではなく本願発明の範囲内で様々な方法を採用することができる。
また、以上に説明した実施の形態では、プレキャストコンクリート板２１に支持された容器内の水量の調整は、セグメント２３，３２の架設時に行ったが、プレキャストコンクリート板２１上に支柱８を立設するときにも行うことができる。この場合も、上記４つの例で説明した手順又はその他の手順で水量の調整をすることにより、支柱の重量が順次に作用しても大きなたわみの発生を抑制し、安定した状態で支柱８の立設が可能となる。
【００５９】
一方、プレキャストコンクリート板２１への容器３０の設置は、プレキャストコンクリート板２１上に支柱８が立設された後であってもよい。
支柱８は、プレキャストコンクリート板２１に予め立設されていてもよく、プレキャストコンクリート板２１と支柱８とからなるユニットを第１のケーブル１２ａに支持させ、これを第１のケーブル１２ａに沿って移動して配列することもできる。この場合、ユニットに水が貯留された容器３０を載置した状態で第１のケーブル１２ａに沿って移動してもよい。プレキャストコンクリート板２１のみを配列する場合と比較して、支柱８が設けられたユニットは重心が高くなっており、第１のケーブル１２ａでプレキャストコンクリート板２１を支持した状態は不安定になりやすいが、水を貯留する容器３０を載置することにより重心を下げ、安定した移動及び配列が可能となる。
【００６０】
また、上路桁９はプレキャストコンクリートのセグメント２３を順次に配列して架設したが、コンクリートを現場で打設することにより架設することもできる。現場打ちコンクリートの場合も、打設したコンクリートの荷重が作用するのにともなってプレキャストコンクリート板２１に支持された容器３０内の水量を調整する。これにより、第１のケーブル１２ａの軸線方向の荷重分布を調整することができ、吊床版７の側方からみたときのプレキャストコンクリート板２１の配列形状が変動するのを抑制することができる。
【００６１】
上記実施形態では、自碇式吊床版橋の構築方法について主に説明したので、水の排出及び容器の撤去は、吊床版７と上路桁９とが端部ブロック３，４間で連続した後に行って吊床版７にプレストレスを導入している。これに対し、吊床版が橋台に直接吊支持され、この上に上路桁が支持される吊床版橋の場合は、ケーブルが定着された橋台等の間で吊床版が連続するように形成された後に水の排出及び容器の撤去を行う。これにより吊床版のたわみ量が減少し、吊床版にプレストレスを導入することができる。
【００６２】
容器内の水の排出、注入、移動は、作業者がポンプ等を使用して手動で行うこともできるが、コンピュータ制御によりポンプ、注入弁、排出弁等を駆動することもできる。
【００６３】
以上に説明した実施の形態においては、上記容器３０はプレキャストコンクリート板２１上に載置したが、図１４に示すように、プレキャストコンクリート板２１から吊り支持し、第１のケーブル１２ａに吊り支持される構造の重心を低くして安定性を増大させることもできる。
また、容器を吊り支持する方法として、図１４に示すように、プレキャストコンクリート板２１の両側縁付近に一端を結合した２本の吊り材２６ａ，２６ｂを用いるのが望ましい。これらの吊り材２６ａ，２６ｂは、プレキャストコンクリート板２１の幅方向における中央に向かって斜め下方に張架し、幅方向の中央部で容器３４を吊支持する。このように容器３４が吊支持され、容器３４に水が貯留されていると、図１４中の仮想線で示すように、ケーブル１２ａで吊り支持されているプレキャストコンクリート板２１が偏載荷等によって幅方向に傾斜したときに、吊り材２６ａ，２６ｂの張力が変化する。つまり、傾斜して上方となった端縁付近２１Ｌに結合された吊り材２６ａの張力が増加するとともに下方となった端縁付近２１Ｒに結合された吊り材２６ｂの張力が減少する。これにより、吊り材２６ａ，２６ｂの張力がプレキャストコンクリート板２１の傾斜を是正するように作用し、支柱等が立ち上げられたプレキャストコンクリート板２１の横方向の安定性が向上する。
【００６４】
一方、図１５に示すように、プレキャストコンクリート板２１上に水が入った複数の容器３５ａ，３５ｂをプレキャストコンクリート板の幅方向つまり橋の軸線と直角方向に並列して載置することもできる。このように設置された容器３５内の水量を調節することにより、横方向の載荷重を調整して両縁に変位差が生じることを抑制することもできる。
例えば、荷重の偏載荷等によってプレキャストコンクリート板２１の右側が下降するように傾斜した場合は、右側に載置された容器３５ａ内の水の一部又は全部を左側に載置された容器３５ｂに移すことによって左右の傾きを解消することができる。また、左側に載置された容器３５ｂへの水の注入、右側に載置された容器内の水の排出をすることにより左右の傾きを解消しても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１，２：橋台、 ３，４：端部ブロック、 ５，６：沓、 ７：吊床版、 ８：支柱、 ９：上路桁、
１０，１１：アースアンカー、 １２：ケーブル、 １２ａ：第１のケーブル、 １２ｂ：第２のケーブル、 １３：カプラー、 １４：延長ケーブル、 １５：定着体、 １６：ＰＣ鋼材、 １７：ナット、 １８：プレキャストコンクリート板に埋設されたシース、 １９：横連結部材、
２０：地盤、
２１：プレキャストコンクリート板、 ２２：鋼棒、 ２３：セグメント， ２５：連結部材、 ２６：吊り材、
３０：容器、 ３１：容器、 ３２：セグメント、 ３４，３５：容器、
４０：ケーブルの中央点、 ４１：ケーブルの一方の端部側、 ４２：ケーブルの他方の端部側
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの対峙する橋台又は橋脚間に張架されたケーブルに沿って形成された薄いコンクリートの板状部材である吊床版と、この吊床版上に立設された支柱と、この支柱上に支持された上路桁とを有する上路式吊床版橋の構築方法であって、
橋台又は橋脚間にケーブルを張架する工程と、
前記吊床版を構成する複数のプレキャストコンクリート板を前記ケーブルに沿って配列し、該ケーブルに支持させる工程と、
すべての前記プレキャストコンクリート板又は選択された複数のプレキャストコンクリート板から立設された支柱上に前記上路桁を構築する工程と、
前記プレキャストコンクリート板間にコンクリートを打設して連続する前記吊床版を形成する工程と、を含むものであり、
前記上路桁を構築する工程は、該上路桁の構築にともなう荷重の増加に対して、すべての前記プレキャストコンクリート板又は選択された複数のプレキャストコンクリート板に支持された容器への水の注入、該容器に貯留されている水の排出又は該容器間での水の移動を行う工程をともない、前記ケーブルに沿って支持された複数の前記プレキャストコンクリート板の側方から見た配列形状の変化を抑制しながら行うことを特徴とする上路式吊床版橋の構築方法。
【請求項２】
前記水の注入、水の排出又は前記容器間での水の移動を行う工程は、前記上路桁の構築にともなう荷重の載荷に対応して、該荷重の載荷位置付近に設けられている容器内の水を他の容器に移動するか又は排出するものであることを特徴とする請求項１に記載の上路式吊床版橋の構築方法。
【請求項３】
前記水の注入、水の排出又は前記容器間での水の移動を行う工程は、前記上路桁の構築にともなう荷重の載荷に対応し、前記ケーブルの軸線方向における中央点より一方の端部側に前記荷重が載荷されるときには、該荷重が載荷される端部側の容器に貯留されている水を前記中央点より他方の端部側に設けられている容器に移動するか、他方の端部側に設けられている容器に注水することを特徴とする請求項１に記載の上路式吊床版橋の構築方法。
【請求項４】
前記上路桁を構築する工程の終了後に、前記容器には水が残留するものとし、
前記容器内に貯留された全量の水の排出及び該容器の撤去は、前記プレキャストコンクリート板間にコンクリートを打設し、該プレキャストコンクリート板を支持する前記ケーブルの両端が定着された構造体間で連続する前記吊床版が形成された後に行うことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法。
【請求項５】
前記プレキャストコンクリート板に予め前記支柱を立設し、
該プレキャストコンクリート板を前記ケーブルに支持させるとともに、水が貯留された前記容器を該プレキャストコンクリート板に支持させ、該プレキャストコンクリート板を前記ケーブルに沿って移動して所定の位置に配列することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法。
【請求項６】
前記ケーブルに沿って配列された前記プレキャストコンクリート板の幅方向における両端縁付近に接合され、幅方向のほぼ中央部に向かって斜め下方に張架された吊り材により、前記容器を前記プレキャストコンクリート板の幅方向のほぼ中央に吊り支持することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法。
【請求項７】
前記容器は、前記プレキャストコンクリート板の幅方向に複数が支持されており、
前記プレキャストコンクリート板が幅方向に傾斜したときに、前記容器内の水量の調整を行い、上記プレキャストコンクリート板に生じた幅方向の傾斜を水平に近づけることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法。
【請求項１】
二つの対峙する橋台又は橋脚間に張架されたケーブルに沿って形成された薄いコンクリートの板状部材である吊床版と、この吊床版上に立設された支柱と、この支柱上に支持された上路桁とを有する上路式吊床版橋の構築方法であって、
橋台又は橋脚間にケーブルを張架する工程と、
前記吊床版を構成する複数のプレキャストコンクリート板を前記ケーブルに沿って配列し、該ケーブルに支持させる工程と、
すべての前記プレキャストコンクリート板又は選択された複数のプレキャストコンクリート板から立設された支柱上に前記上路桁を構築する工程と、
前記プレキャストコンクリート板間にコンクリートを打設して連続する前記吊床版を形成する工程と、を含むものであり、
前記上路桁を構築する工程は、該上路桁の構築にともなう荷重の増加に対して、すべての前記プレキャストコンクリート板又は選択された複数のプレキャストコンクリート板に支持された容器への水の注入、該容器に貯留されている水の排出又は該容器間での水の移動を行う工程をともない、前記ケーブルに沿って支持された複数の前記プレキャストコンクリート板の側方から見た配列形状の変化を抑制しながら行うことを特徴とする上路式吊床版橋の構築方法。
【請求項２】
前記水の注入、水の排出又は前記容器間での水の移動を行う工程は、前記上路桁の構築にともなう荷重の載荷に対応して、該荷重の載荷位置付近に設けられている容器内の水を他の容器に移動するか又は排出するものであることを特徴とする請求項１に記載の上路式吊床版橋の構築方法。
【請求項３】
前記水の注入、水の排出又は前記容器間での水の移動を行う工程は、前記上路桁の構築にともなう荷重の載荷に対応し、前記ケーブルの軸線方向における中央点より一方の端部側に前記荷重が載荷されるときには、該荷重が載荷される端部側の容器に貯留されている水を前記中央点より他方の端部側に設けられている容器に移動するか、他方の端部側に設けられている容器に注水することを特徴とする請求項１に記載の上路式吊床版橋の構築方法。
【請求項４】
前記上路桁を構築する工程の終了後に、前記容器には水が残留するものとし、
前記容器内に貯留された全量の水の排出及び該容器の撤去は、前記プレキャストコンクリート板間にコンクリートを打設し、該プレキャストコンクリート板を支持する前記ケーブルの両端が定着された構造体間で連続する前記吊床版が形成された後に行うことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法。
【請求項５】
前記プレキャストコンクリート板に予め前記支柱を立設し、
該プレキャストコンクリート板を前記ケーブルに支持させるとともに、水が貯留された前記容器を該プレキャストコンクリート板に支持させ、該プレキャストコンクリート板を前記ケーブルに沿って移動して所定の位置に配列することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法。
【請求項６】
前記ケーブルに沿って配列された前記プレキャストコンクリート板の幅方向における両端縁付近に接合され、幅方向のほぼ中央部に向かって斜め下方に張架された吊り材により、前記容器を前記プレキャストコンクリート板の幅方向のほぼ中央に吊り支持することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法。
【請求項７】
前記容器は、前記プレキャストコンクリート板の幅方向に複数が支持されており、
前記プレキャストコンクリート板が幅方向に傾斜したときに、前記容器内の水量の調整を行い、上記プレキャストコンクリート板に生じた幅方向の傾斜を水平に近づけることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の上路式吊床版橋の構築方法。
【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】
【公開番号】特開２０１２−２５５３０１（Ｐ２０１２−２５５３０１Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２９１５４（Ｐ２０１１−１２９１５４）
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【出願人】（０００１７４９４３）三井住友建設株式会社 (346)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【出願人】（０００１７４９４３）三井住友建設株式会社 (346)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]