説明

橋梁の架設方法

【課題】桁下にクレーン等を設置できない施工区域において、コスト低減を図り、短時間で、場所的な制約を最小限として、円滑に橋梁を橋脚の間に架設することを可能にする橋梁の架設方法を提供する。
【解決手段】橋梁1の先端部上面に緊張部材4である複数の鋼線ワイヤー5を長手方向に張設して橋梁1に固定し、この鋼線ワイヤー5の張力によって、橋梁1に下側を凸にする曲げ応力を負荷しつつ、一方の橋脚上から他方の橋脚上に向けて、橋梁1を長手方向に送り出して、一方の橋脚と他方の橋脚との間に橋梁1を架設するので、一方の橋脚から橋梁1が送り出されて片持ち状態になっても、負荷した曲げ応力が橋梁1の自重による下方へのたわみを打ち消し、円滑に橋脚の間に架設ができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、橋梁の架設方法に関し、さらに詳しくは、桁下にクレーン等を設置できない施工区域において、低コストで、場所的な制約を最小限として、短期間で円滑に橋梁を橋脚の間に架設することを可能にする橋梁の架設方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、桁下に河川、鉄道、道路等があり、桁下にトラッククレーン等が設置できない場所に橋梁を架設する場合には、手延べ機による送り出し工法等が採用されていた。手延べ機による送り出し工法によれば、桁下が河川や鉄道等でクレーンが使用できなくても、橋梁の先端に取付けられた軽量の手延べ機によって、橋梁の自重による下方へのたわみを抑制して、隣の橋脚に橋梁を円滑に架け渡すことができるとともに、自重によって発生する曲げ応力による橋梁の崩壊を防ぐことができる。
【0003】
しかしながら、この工法では手延べ機を橋梁の先端に設置し、橋梁の架設後に手延べ機を解体しなければならず、そのための工数と場所が必要とされる。また、橋脚と橋脚との間隔が長くなると、手延べ機を送り出すにつれ、手延べ機の自重による下方へのたわみがある程度生じてしまう。そのため、手延べ機を送り出し方向前方にある橋脚の上端よりもやや上方に向けて送り出すために、送り出し装置に別途、高さ調節手段を設けて架設する必要があった。以上のように、この工法では高コスト化、架設時間の長期化、場所的な制約が問題となっていた。
【0004】
このような手延べ機の自重による下方へのたわみを解消して、橋梁をやや上方に向けて送り出すことなく、確実に送り出し方向前方にある橋脚に橋梁を架設する方法が提案されている(特許文献1参照)。この架設方法は、先端に手延べ機を連結した橋梁にワイヤーを連結して、このワイヤーを手延べ機の下面に沿って送り出し方向に張設して、送り出し方向前方にある橋脚上に設置したガイド部材を経由して引張ることで、手延べ機の下方へのたわみを規制して、確実に橋梁を橋脚に架設するものである。
【0005】
しかしながら、この提案においても、手延べ機の設置および解体が必要となり、そのための工数と場所を確保しなければならないため、高コスト化、架設時間の長期化、場所の確保の問題は依然として解決すべき課題となっていた。
【0006】
また、手延べ機を用いずに、比較的小型の機械で、容易に橋梁を架設する方法が提案されている(特許文献2参照)。この提案は、橋梁ブロックの内部を長手方向に貫通する貫通孔にケーブルを挿入して、このケーブルに緊張力を与えて片持ち状に橋梁ブロックを保持しつつ、順次、クレーンによって先端部に橋梁ブロックを運んで、連結してゆくものである。この方法では、橋梁ブロックを連結する度に、ケーブルの緊張力を解放し、新たに連結したブロックの先端まで、ケーブルを繰出して固定して、再度緊張力を与えるようにして、この工程を何度も繰り返す必要があり、迅速に橋梁を架設することが困難である。また、クレーンを用いて橋梁ブロックを運んで先端に連結してゆくので、橋梁を送り出して架設する方法に比べて、高さ方向の制限を受けることになる。さらに、ケーブルで橋梁の自重を支えるために、高強度のケーブルや強大な緊張力が必要となり、コスト高になるという問題がある。
【特許文献1】特開2001−172918号公報
【特許文献2】特開平10−317326号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、桁下にクレーン等を設置できない施工区域において、コスト低減を図り、短時間で、場所的な制約を最小限として、円滑に橋梁を橋脚の間に架設することを可能にする橋梁の架設方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため本発明の橋梁の架設方法は、一方の橋脚上から他方の橋脚上に向けて橋梁を送り出して、橋脚の間に架け渡す橋梁の架設方法において、前記橋梁に長手方向に対して下側を凸に曲げるように作用する曲げ応力を負荷しつつ、前記一方の橋脚上から前記他方の橋脚上に向けて、前記橋梁を長手方向に送り出して、前記一方の橋脚と前記他方の橋脚との間に前記橋梁を架設することを特徴とするものである。
【0009】
また、本発明の橋梁の架設方法は、橋脚基礎部の近傍において、橋脚を橋梁の架設方向に倒した状態で構築し、前記橋脚基礎部と前記橋脚の下端部とを回転可能に連結し、前記構築した橋脚の上方に、橋梁の先端部に長手方向に対して下側を凸に曲げるように作用する曲げ応力を負荷した橋梁を所定の架設高さまで持ち上げてから、前記橋脚を前記橋脚の下端部を回転中心として起こして前記橋脚基礎部の上に立設させるとともに、前記持ち上げている橋梁を前記橋梁の長手方向先端部を前方にして、前記橋梁の長手方向に送り出して、この送り出す前方に立設する橋脚に前記橋梁を架設するとともに、前記起こして立設させた橋脚に架設することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明の橋梁の架設方法によれば、一方の橋脚上から他方の橋脚上に向けて橋梁を送り出して、橋脚の間に架け渡す橋梁の架設方法において、橋梁に長手方向に対して下側を凸に曲げるように作用する曲げ応力を負荷しつつ、一方の橋脚上から他方の橋脚上に向けて、橋梁を長手方向に送り出して、一方の橋脚と他方の橋脚との間に橋梁を架設するので、一方の橋脚から橋梁が送り出されて片持ち状態となっても、負荷した曲げ応力が橋梁の自重による下方へのたわみを打ち消すので、橋梁を持ち上げるクレーン等が使用できない施工区域においても、円滑に橋脚の間に架設ができる。これによって、手延べ機が不要となり、橋梁を架設する際に、場所的な制約が少なくなり、コスト低減、架設時間の短縮化が可能となる。さらに、このたわみの打ち消し効果によって、橋梁を上方に向けて送り出す必要がなく、橋梁を略水平方向の橋梁の長手方向に送り出せばすむようになる。したがって、送り出し装置に高さ調節手段が不要になり、コスト低減、架設時間の短縮化が可能となる。
【0011】
また、橋脚基礎部の近傍において、橋脚を橋梁の架設方向に倒した状態で構築することによって、低い位置で橋脚を構築することができ、作業の安全性が向上し、作業スペースや高所からの落下物の影響等による規制範囲を含めた施工区域の交通規制の範囲を最小限とすることができる。
【0012】
そして、橋脚基礎部と橋脚の下端部とを回転可能に連結し、構築した橋脚の上方に、橋梁の先端部に長手方向に対して下側を凸に曲げるように作用する曲げ応力を負荷した橋梁を所定の架設高さまで持ち上げてから、倒した状態の橋脚を橋脚の下端部を回転中心として起こして橋脚基礎部の上に立設させるとともに、持ち上げている橋梁を橋梁の長手方向先端部を前方にして、橋梁の長手方向に送り出して、この送り出す前方に立設する橋脚に橋梁を架設するとともに、起こして立設させた橋脚に架設するので、橋脚の立設、橋梁の架設が容易で、迅速に、場所的な制約をあまり受けずに、高架橋を架設することができ、コストの低減も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の橋梁の架設方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。まず、橋梁の先端部の構造を図1に基づいて説明する。橋梁1の先端部上面には緊張部材4である複数の鋼線ワイヤー5が長手方向に張設されて橋梁1に固定されている。この鋼線ワイヤー5の張力によって、橋梁1には下側を凸にする曲げ応力が負荷されている。具体的には、橋梁1の先端部上面に2つの固定部材7が長手方向に所定間隔をあけて橋梁1に固定されていて、この両固定部材7の間に複数の鋼線ワイヤー5が、張設装置6によって引張り応力を受けて張設されている。この鋼線ワイヤー5の張力により、橋梁1には下側を凸に曲げるような曲げ応力が負荷され、張設装置6で鋼線ワイヤー5の張力を変えることによって、曲げ応力を調節することができる。
【0014】
このような構造であると、鋼線ワイヤー5の張力、即ち、橋梁1に作用する曲げ応力の調整が容易で、かつ装置の低コスト化を図ることができる。また、緊張部材4を橋梁1の上面に設けて、橋梁1の中立軸から離れた位置としているので、大きな曲げ応力を容易に負荷することができる。
【0015】
緊張部材4は、橋梁1に長手方向に対して下側を凸に曲げるように作用する曲げ応力を負荷できるものならば鋼線ワイヤー5に限定されない。例えば、図2に示すように上側に突出したリブ状構造体8を橋梁1の上面長手方向に設けるようにしてもよい。このリブ状構造体8を伸縮機構9で縮めることで橋梁1に下側を凸に曲げるように作用する曲げ応力が負荷される。また、緊張部材4を取り外し容易にしておくと、作業効率が向上し、様々な橋梁1に設置がしやすくなる。
【0016】
次に、図3に示す実施形態による架設中の高架橋の全体概要側面図に基づいて、橋梁の架設方法の一例を説明する。高架橋の施工区域には、あらかじめ橋脚2が地盤11に立設され、高架橋を施工する一端側の橋脚2の後方に、橋梁組立ヤード13が設置される。この橋梁組立ヤード13で、まず先端部となる橋梁1が製作される。この時に、橋梁1の上面長手方向に緊張部材4が設置され、下側を凸に曲げるように作用する曲げ応力が負荷される。順次、この先端部の橋梁1の後ろに続く橋梁1が接続されて、先の橋梁1と接合され、図示しない送り出し装置によって、送り出し方向前方に立設された橋脚2上に向けて送り出される。
【0017】
橋梁1の先端部は、送り出されると片持ち状態となるため、橋梁1には自重によって上側を凸に曲げるように曲げ応力が作用して、大きく下方へたわむことになるが、緊張部材4によって負荷された曲げ応力によって、この下方へのたわみが打ち消される。
【0018】
したがって、橋梁1を送り出す方向は、略水平方向の橋梁1の長手方向でよく、高さ方向の厳密な調節が不要となり、容易かつ迅速に、送り出し方向前方に設置された橋脚2に架け渡すことができる。以後は順次、橋梁1が送り出し方向前方に設置された橋脚2に架設ローラ12上を転がって架設されてゆく。架設が完了した後は、緊張部材4の緊張が緩和されて、負荷されていた曲げ応力が解放され、緊張部材4が除去される。以上のように、橋梁1が架設されるので、桁下(橋梁下)にクレーン等が設置できずに橋梁1をクレーン等で持ち上げることができない場所においても、低コストで、効率よく橋梁1の架設ができる。
【0019】
次に、図4〜7に示す実施形態に基づいて、橋梁の架設方法の他の例を説明する。この実施形態では、鉄道18を跨いで高架橋を架設するので、鉄道18の架線が邪魔になり、鉄道18の周辺ではクレーンの使用が制限される。
【0020】
まず、第1工程では、図4に示すように、高架橋の施工区域には、所定間隔を置いて橋梁基礎部3が地盤11に埋設される。この橋脚基礎部3の上端部の近傍において、橋脚2を地盤11に倒した状態で構築する。橋脚2を倒した状態にする方向は、橋脚基礎部3が配列されている方向、即ち、橋梁1の架設方向となる。そして、橋脚基礎部3の上端部と橋脚2の下端部はヒンジ部材10によって、回転可能に連結される。橋脚2を構築する際には、橋脚2の下端部を橋脚基礎部3に隣接する位置にしておくとよい。
【0021】
続いて、鉄道18を跨ぐ長さを考慮して、長手方向にセットバックした位置で、橋梁1が組み立てられる。橋梁1の組み立ては、図4に示すように倒れた状態の橋脚2に沿って、橋脚2の上方で仮設架台14の上で行なう。この際に、橋梁1の先端部には、上述した緊張部材4が設置されて、橋梁1に長手方向に対して下側を凸に曲げるように作用する曲げ応力が負荷される。
【0022】
橋梁1の組み立ては、倒れた状態の橋脚2に対して、幅方向にずらして地盤11上で行なうようにしてもよい。なるべく地盤11に近く、低い位置で組み立てることで、高所作業が減り、安全で効率的な作業をすることができ、周辺に対する交通規制の範囲を最小限にできる。また、橋梁1の先端に、セッティングビーム17が備えると架設時に前方の橋梁1との接合が容易になる。
【0023】
第2工程では、図5に示すように、橋脚2および橋梁1が完成した後に、橋梁1の下に自走台車16に載ったリフトアップジャッキ15を配置して、橋梁1を所定の高さまで持ち上げる。これとともに、倒れた状態の橋脚2をヒンジ部材10を回転中心として、図示しないクレーン等で起こして、橋脚基礎部3の上に立設させる。橋脚基礎部3の上端部と橋脚2の下端部がヒンジ部材10によって、回転可能に連結されているので、橋脚2の立設も容易にできる。
【0024】
次に、第3工程では、図6に示すように、橋梁1を持ち上げた状態で自走台車16を橋梁1の架設方向前方に移動させて、橋梁1を前方に送り出す。この際に、前方にせり出る橋梁1には、上側を凸に曲げるように曲げ応力が作用するが、緊張部材4により、これと反対方向の曲げ応力が負荷されているので、曲げ応力が相殺されて下方へのたわみを抑えることができる。
【0025】
その後、第4工程では、図7に示すように、鉄道18をはさんで、対面に立設されている橋脚2上に架設された橋梁1に、送り出された橋梁1の先端部がセッティングビーム17を介して接合され、リフトアップジャッキ15が外されて、橋梁1は橋脚2の上に設置される。架設後は、緊張部材4、セッティングビーム17およびヒンジ部材10は除去される。このようにして、鉄道18を跨ぐ高架橋を架設することができる。
【0026】
この橋梁の架設方法では、橋脚基礎部3の近傍において、橋脚2を橋梁1の架設方向に倒した状態で構築することによって、低い位置で橋脚2を構築することができ、作業の安全性が向上し、作業スペースや高所からの落下物の影響等による規制範囲を含めた施工区域の交通規制の範囲を最小限とすることができる。
【0027】
そして、橋梁1を所定の架設高さまで持ち上げてから、倒した状態の橋脚2を橋脚2の下端部を回転中心として起こして橋脚基礎部3の上に立設させるとともに、持ち上げている橋梁1を橋梁1の長手方向先端部を前方にして、橋梁1の長手方向に送り出して架設するので、場所的に制限が多い鉄道18を跨ぐような施工区域においても容易かつ迅速に、高架橋を架設することができ、コストの低減が可能となる。
【0028】
尚、スペース等の関係から図5に示すように、倒した状態の橋脚2を橋脚2の下端部を回転中心として起して橋脚基礎部3の上に立設させることができない施工区域においては、橋脚2を仮組立ヤードで直立させた状態で組み立てて、直立させた状態で搬送してきて、橋脚基礎部3の上に立設させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明に用いる橋梁の先端部の構造の一例を示す斜視図である。
【図2】本発明に用いる橋梁の先端部の構造の他の例を示す斜視図である。
【図3】本発明の橋梁の架設方法の一例を説明する全体概要側面図である。
【図4】本発明の橋梁の架設方法の他の例の第1工程を説明する全体概要側面図である。
【図5】本発明の橋梁の架設方法の他の例の第2工程を説明する全体概要側面図である。
【図6】本発明の橋梁の架設方法の他の例の第3工程を説明する全体概要側面図である。
【図7】本発明の橋梁の架設方法の他の例の第4工程を説明する全体概要側面図である。
【符号の説明】
【0030】
1 橋梁
2 橋脚
3 橋脚基礎部
4 緊張部材
5 鋼線ワイヤー
6 張設装置
7 固定部材
8 リブ状構造体
9 伸縮機構
10 ヒンジ部材
11 地盤
12 架設ローラ
13 橋梁組立ヤード
14 架設架台
15 リフトアップジャッキ
16 自走台車
17 セッティングビーム
18 鉄道

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一方の橋脚上から他方の橋脚上に向けて橋梁を送り出して、橋脚の間に架け渡す橋梁の架設方法において、前記橋梁に長手方向に対して下側を凸に曲げるように作用する曲げ応力を負荷しつつ、前記一方の橋脚上から前記他方の橋脚上に向けて、前記橋梁を長手方向に送り出して、前記一方の橋脚と前記他方の橋脚との間に前記橋梁を架設することを特徴とする橋梁の架設方法。
【請求項2】
橋脚基礎部の近傍において、橋脚を橋梁の架設方向に倒した状態で構築し、前記橋脚基礎部と前記橋脚の下端部とを回転可能に連結し、前記構築した橋脚の上方に、橋梁の先端部に長手方向に対して下側を凸に曲げるように作用する曲げ応力を負荷した橋梁を所定の架設高さまで持ち上げてから、前記橋脚を前記橋脚の下端部を回転中心として起こして前記橋脚基礎部の上に立設させるとともに、前記持ち上げている橋梁を前記橋梁の長手方向先端部を前方にして、前記橋梁の長手方向に送り出して、この送り出す前方に立設する橋脚に前記橋梁を架設するとともに、前記起こして立設させた橋脚に架設することを特徴とする橋梁の架設方法。
【請求項3】
前記橋梁に長手方向に対して下側を凸に曲げるように作用する曲げ応力が、前記橋脚の上面長手方向に設置された緊張部材によって負荷される請求項1または2に記載の橋梁の架設方法。
【請求項4】
前記緊張部材が鋼線ワイヤーであり、該鋼線ワイヤーが引張り応力を受けて張設されることによって前記曲げ応力が負荷される請求項3に記載の橋梁の架設方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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