説明

波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法

【課題】波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法に関し、工期を短縮し、建設コストの低減に寄与する波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法を提供する。
【解決手段】既設橋体ブロック50から張出接合されている橋体1ブロック分長さの波形鋼板ウエブ41の上縁及び下縁に対する上下床版の型枠取付、配筋作業を行っているときに、同時に、架設作業車10の先端から前方に張出した張出部231を用いて、波形鋼板ウエブ41の1ブロック先の橋体1ブロック分長さの新設波形鋼板ウエブ42の張出接合作業を行い、張出接合工程をクリティカルパスから除外する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、波形が繰り返されるように折り曲げた波形鋼板を腹板(ウエブ)として使用する波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法に関する。
【背景技術】
【0002】
急峻な渓谷や水上などに架橋する場合、橋下の立地条件に制約されることなく施工できることから、架設作業車を使用したプレストレストコンクリート製の橋梁の建設が広範に採用されている。この架設作業車を用いる橋梁の構築方法は、移設可能なレールを既設橋体ブロック上に仮固定し、そのレール上に架設作業車を前後進可能に載置し、この架設作業車から次の新設橋体ブロックの型枠支持部材や足場を前方に張出して吊設支持し、この支持部材上に型枠、鉄筋、PC鋼材などを組立て、コンクリートを打設して当該ブロックにプレストレスを導入して構築する。ついで、次ブロックの構築に備え、レールの仮固定を解除し次ブロック位置まで前進させ再度仮固定して、架設作業車を次ブロック構築位置まで前進させる工程を繰り返し次々と橋体を延長して構築する方法である。
【0003】
近年、鋼板とコンクリートを複合した耐震性などの考慮から軽量化を追求した新たな構造形式の橋梁が開発され、実用化されている。この複合構造の橋梁は単に鋼板とコンクリートを複合した従来形の鋼桁橋と相違し、橋軸方向に波形が繰り返されるように折り曲げた波形鋼板を腹板(ウエブ)として利用し、上下床版をコンクリートで形成し箱形断面桁としたものである。この波形鋼板から成る腹板を波形鋼板ウエブという。この波形鋼板ウエブは波形のアコーデオン効果によってコンクリートの軸方向力を拘束しないので、コンクリートに効果的にプレストレスを導入することができ、プレストレストコンクリートとの親和性に優れている。
【0004】
この波形鋼板ウエブを使用した架設桁橋を上述の架設作業車を用いて場所打ち施工することも知られている。
【0005】
その一例としての、ブロック長が4.8mの波形鋼板ウエブを使用する、有効幅員9.5mの波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法における、橋体1ブロック分の一般的な施工工程を説明する。
【0006】
まず、架設作業車を用いて橋体1ブロック分長さの波形鋼板ウエブを既設橋体ブロックから張出し、既設橋体ブロックの波形鋼板ウエブに溶接して張出接合する。次に、張出接合した波形鋼板ウエブの上縁及び下縁に上下床版の型枠取付、配筋作業を行う。次に、各型枠内にコンクリートを打設して養生し、プレストレスを導入して、上下床版の施工が完了する。次に、施工された上床版上にレールを前進させると共に、架設作業車を前進させて据え付け設置する。
【0007】
以上説明した、橋体1ブロック分の施工工程を繰り返すことによって波形鋼板ウエブ箱桁橋が構築される。
【0008】
このようにして構築された波形鋼板ウエブ箱桁橋は、波形鋼板ウエブの施工単位ブロック長さが短尺であり、その施工工数が増大し、建設コストが嵩むので、これを改善する技術として、橋体複数ブロック分長さの波形鋼板ウエブを既設橋体ブロックから張出して取り付け、新設橋体ブロックの上下床版コンクリートを1ブロック分ごとに順次張出施工する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0009】
この特許文献1に提案された技術は、波形鋼板ウエブを複数ブロック連結して張出す方法であるため、施工工数を減じ、全体コストが低減される。ところが、この特許文献1に提案された技術は、上記複数ブロックの組み立てを予め行う必要があること、組み立てられた複数ブロックの剛性を保持する強化が必要であること、この複数ブロックを吊下可能な長大な架設作業車を必要とすることなどといった問題がある。
【特許文献1】特開2001−200510号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上述した、波形鋼板ウエブ箱桁橋の橋体ブロック施工における各工程を連続的に行う従来の片持張出架設方法では、通常の鋼桁橋に使用される鋼桁に比較して施工工数が増大し、全体的な建設コストの低減を妨げる要因となっている。
【0011】
また、このような問題点を改善する、上記特許文献1に提案された技術は、上記複数ブロックの組み立てを予め行う必要があること、組み立てられた複数ブロックの剛性を保持する強化が必要であること、この複数ブロックを吊下可能な長大な架設作業車を必要とすることなどといった問題がある。
【0012】
本発明は、上記事情に鑑み、工期を短縮し、建設コストの低減に寄与する波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記目的を達成する本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法は、
架設作業車を用いて、橋体1ブロック分長さの波形鋼板ウエブを既設橋体ブロックから張出し、その波形鋼板ウエブの上縁及び下縁に上下床版の型枠取付、配筋作業を行い、場所打ちコンクリートを施工する波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法において、
上記架設作業車の先端から吊ビームを前方に張出し、上記上下床版の型枠取付、配筋作業と平行して、その吊ビームを用いて、次の1ブロックの波形鋼板ウエブの張出接合を行うことを特徴とする。
【0014】
本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法は、既設橋体ブロックから張出接合された橋体1ブロック分長さの波形鋼板ウエブの上縁及び下縁に対する上下床版の型枠取付、配筋作業を行っているときに、同時に、架設作業車の先端から前方に張出した吊ビームを用いて、この波形鋼板ウエブの1ブロック先の橋体1ブロック分長さの波形鋼板ウエブの張出接合を行うものである。従って、本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法によれば、波形鋼板ウエブの張出接合の工程が、背景技術の欄で説明した、波形鋼板ウエブ箱桁橋の橋体ブロック施工における各工程を連続的に行う従来の片持張出架設方法のクリティカルパスから外れることとなるため、その従来の片持張出架設方法よりも、波形鋼板ウエブの張出接合に要する日数分の工期が短縮され、全体コストの低減に大きく寄与する。
【0015】
また、本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法に用いる架設作業車は、先端から前方に張出した吊ビームを用いて橋体1ブロック分長さの波形鋼板ウエブの張出接合を行うことから、従来の架設作業車に簡易な部分改造を施すことによって、従来の架設作業車を用いることができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、橋体ブロック施工における各工程を連続的に行う従来の片持張出架設方法よりも、波形鋼板ウエブの張出接合に要する日数分の工期が短縮され、全体コストの低減に大きく寄与する波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態を説明するのに先立って、波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法についての従来の技術の問題点について分析する。
【0018】
図8は、波形鋼板ウエブ箱桁橋の従来の片持張出架設方法における、橋体1ブロック分の一般的な施工工程を示す工程表である。尚、ここでは、ブロック長が4.8mの波形鋼板ウエブを使用する、有効幅員9.5mの波形鋼板ウエブ箱桁橋を構築する例を挙げて説明する。
【0019】
図8に示すように、まず、架設作業車を用いて橋体1ブロック分長さの波形鋼板ウエブを既設橋体ブロックから張出し、張出した波形鋼板ウエブを既設橋体ブロックの波形鋼板ウエブに溶接して張出接合する工程を2日かけて行う。
【0020】
次の1日で、張出接合工程で張出接合した波形鋼板ウエブの下縁に下床版用型枠を取り付け、取り付けられた下床版用型枠内に鉄筋を配筋する。
【0021】
次の1日半で、張出接合工程で張出接合した波形鋼板ウエブの上縁に上床版用型枠を取り付け、取り付けられた上床版用型枠内に鉄筋を配筋する。次に、半日かけて、その下床版用型枠内および上床版用型枠内にコンクリートを打設するに当たっての、各型枠の打設前検査および鉄筋の組立検査を行う。
【0022】
次の1日で、その下床版用型枠内および上床版用型枠内にコンクリートを打設する。次の2日間、打設されたコンクリートを養生する。
【0023】
次の1日で、養生したコンクリートにプレストレスを導入し、上床版および下床版の施工が完了する。
【0024】
次の1日で、施工された上床版上にレールを前進させると共に、架設作業車を前進させて据え付け設置する。
【0025】
以上説明した、10日間にわたる橋体1ブロック分の施工工程を繰り返すことによって波形鋼板ウエブ箱桁橋が構築される。
【0026】
このようにして構築された波形鋼板ウエブ箱桁橋は、波形鋼板ウエブの施工単位ブロック長さが短尺であり、その施工工数が増大し、建設コストが嵩むので、これを改善する技術として、波形鋼板ウエブを複数ブロック連結して張出す方法が提案されている。ところが、この技術は、複数ブロックの組み立てを予め行う必要があること、組み立てられた複数ブロックの剛性を保持する強化が必要であること、この複数ブロックを吊下可能な長大な架設作業車を必要とすることなどといった問題がある。
【0027】
本発明は、このような従来の問題を解決したもので、以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0028】
本実施形態では、ブロック長が4.8mの波形鋼板ウエブを使用する、有効幅員9.5mの波形鋼板ウエブ箱桁橋を、本発明の一実施形態を適用して構築する例を挙げて説明する。
【0029】
図1は、本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法に用いる架設作業車10の側面図である。
【0030】
架設作業車10は、既設橋体ブロック50の橋面52上に仮固定した、移設可能なレール51上に、走行装置の車輪を介して前後進可能に載置され、主構21と、下部縦梁22とを備えている。
【0031】
図1に示すように、本発明の実施に用いる架設作業車10は、吊ビームとして、上部縦梁23を前方に張出している。この上部縦梁23の張出部231は、橋体2ブロック分長さ(4.8m×2)の波形鋼板ウエブを張出架設可能な長さとなっている。この架設作業車10は、主構21の天端から張出部231を吊っている斜材24と、既設橋体ブロック50から張出接合されている波形鋼板ウエブ41を張出部231の前方より吊持する主吊り材25と、上部縦梁23の下面に前後進可能に配備されたクレーン31と、架設作業車10から吊下している作業足場60とを備えている。尚、上部縦梁23は、その下を新設波形鋼板ウエブ42が通過可能に橋面52上から十分高い位置に配置されている。
【0032】
次に、図2〜図7を参照して、本発明の一実施形態が適用された波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法を説明する。尚、ここでは、既設橋体ブロック50に橋体1ブロック分長さ(4.8m)の波形鋼板ウエブ41が張出接合されている状態から先の工程を説明する。
【0033】
図2は、本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法についての一実施形態のうちの吊込工程を説明する側面図である。
【0034】
まず、図2に示すように、橋体1ブロック分長さ(4.8m)の新設波形鋼板ウエブ42を、既設橋体ブロック50上にレール51を介して据え付け設置した図1にも示す架設作業車10の後方から、この架設作業車10の上部縦梁23下面に前後進可能に配備された天井クレーン31によって既設橋体ブロック50の前方に供給して矢印Aのように吊り込む。
【0035】
図3は、本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法についての一実施形態のうちの型枠取付・配筋作業・張出接合工程を説明する側面図である。
【0036】
図3に示すように、既設橋体ブロック50に張出接合されている波形鋼板ウエブ41の下縁に下床版用型枠411を取り付け、取り付けられた下床版用型枠411内に鉄筋を配筋する。
【0037】
また、下床版用型枠411取付・配筋作業の次に、図3に示すように、既設橋体ブロック50に張出接合されている波形鋼板ウエブ41の上縁に上床版用型枠412を取り付け、取り付けられた上床版用型枠412内に鉄筋を配筋する。
【0038】
また、下床版用型枠411および上床版用型枠412の取付、配筋作業を行っているときに、同時に、架設作業車10の上部縦梁23の張出部231を用いて、図2に示す吊込工程で吊り込まれた新設波形鋼板ウエブ42を、図3に示すように、既設橋体ブロック50に張出接合されている波形鋼板ウエブ41の1ブロック先に張出し、張出した新設波形鋼板ウエブ42の先端を、架設作業車10の上部縦梁23の張出部231先端より仮支持材26で吊持しながら、この波形鋼板ウエブ41に溶接して張出接合する。また、新設波形鋼板ウエブ42を張出接合した後、例えばこの新設波形鋼板ウエブ42に図示しない横構や対傾構を取り付けることによって保持させ、仮支持材26を撤去する。尚、波形鋼板ウエブ相互の接合は、公知のボルト接合、溶接による接合などを用いればよく、その手段は限定されない。
【0039】
次に、下床版用型枠411内および上床版用型枠412内にコンクリートを打設するに当たっての、各型枠411,412の打設前検査および鉄筋の組立検査を行う。
【0040】
図4は、本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法についての一実施形態のうちの打設・養生・緊張工程を説明する側面図である。
【0041】
各型枠411,412の打設前検査および鉄筋の組立検査を行った後、下床版用型枠411内および上床版用型枠412内にコンクリートを打設する。また、コンクリート打設後、打設されたコンクリートを養生する。次に、養生したコンクリートにプレストレスを導入し、上床版71および下床版72の施工が完了する。尚、波形鋼板ウエブの上下端近傍には、例えば鉄筋を挿通する貫通鉄筋孔(図示せず)が穿ってあり、貫通鉄筋はコンクリート中に埋め込まれ波形鋼板ウエブと上下床版コンクリートとを力学的に一体化する。
【0042】
図5は、本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法についての一実施形態のうちの架設作業車前進工程を説明する側面図である。
【0043】
上下床版71,72の施工完了後、架設作業車10のレール51の仮固定を解除し、施工された上床版71上にレール51を前進させ再度仮固定し、さらに架設作業車10を前進させて据え付け設置すると共に、次に張出接合する新設波形鋼板ウエブ42を搬入する。
【0044】
図6は、本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法についての一実施形態のうちの吊込工程を説明する側面図である。
【0045】
図6に示す工程は、搬入した新設波形鋼板ウエブ42を図2と同様に吊り込む工程であって、図4に示す打設・養生・緊張工程で施工した橋体ブロックは既設橋体ブロック50となる。
【0046】
図7は、本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法を適用した橋体ブロック施工の施工工程を示す工程表である。
【0047】
まず、1日目に、図3を参照して説明した、既設橋体ブロック50に張出接合されている波形鋼板ウエブ41の下縁に対する下床版用型枠411取付、配筋作業を行う。また、下床版用型枠411取付・配筋作業の次の1日半で、図3を参照して説明した、既設橋体ブロック50に張出接合されている波形鋼板ウエブ41の上縁に対する上床版用型枠412取付、配筋作業を行う。
【0048】
また、下床版用型枠411および上床版用型枠412の取付、配筋作業を行っているときに、同時に、架設作業車10の上部縦梁23の張出部231を用いて、図3を参照して説明したように、新設波形鋼板ウエブ42を、既設橋体ブロック50に張出接合されている波形鋼板ウエブ41の1ブロック先に張出し、この波形鋼板ウエブ41に溶接して張出接合する。
【0049】
次に、半日かけて、各型枠411,412の打設前検査および鉄筋の組立検査を行う。
【0050】
次の1日で、図4を参照して説明したように、各型枠411,412内にコンクリートを打設し、次の2日間、打設されたコンクリートを養生する。また、次の1日で、養生したコンクリートにプレストレスを導入し、上床版71および下床版72の施工が完了する。
【0051】
さらにその次の1日で、図5を参照して説明したように、施工された上床版71上に架設作業車10を前進させると共に、次に張出接合する新設波形鋼板ウエブ42を搬入する。
【0052】
以上説明した、8日間にわたる施工工程を繰り返すことによって所定の波形鋼板ウエブ箱桁橋が構築される。
【0053】
以上説明したように、本実施形態の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法によれば、新設波形鋼板ウエブ42の張出接合の工程が、図8を参照して説明した、波形鋼板ウエブ箱桁橋の橋体ブロック施工における各工程を連続的に行う従来の片持張出架設方法のクリティカルパスから外れることとなるため、その従来の片持張出架設方法よりも、新設波形鋼板ウエブ42の張出接合に要する日数分(本実施形態では2日分)の工期が短縮され、全体コストの低減に大きく寄与する。また、架設作業車などの機械器具の使用日数が低減されることによっても、全体コストの低減に寄与する効果も有する。
【0054】
また、本実施形態の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法に用いる架設作業車10は、先端から前方に張出した張出部231を用いて橋体1ブロック分長さの新設波形鋼板ウエブ42の張出接合を行うことから、従来の架設作業車に簡易な部分改造を施すことによって、従来の架設作業車を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【図1】本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法に用いる架設作業車の側面図である。
【図2】本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法についての一実施形態のうちの吊込工程を説明する側面図である。
【図3】本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法についての一実施形態のうちの型枠取付・配筋作業・張出接合工程を説明する側面図である。
【図4】本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法についての一実施形態のうちの打設・養生・緊張工程を説明する側面図である。
【図5】本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法についての一実施形態のうちの架設作業車前進工程を説明する側面図である。
【図6】本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法についての一実施形態のうちの吊込工程を説明する側面図である。
【図7】本発明の波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法を適用した橋体ブロック施工の施工工程を示す工程表である。
【図8】波形鋼板ウエブ箱桁橋の従来の片持張出架設方法における、橋体1ブロック分の一般的な施工工程を示す工程表である。
【符号の説明】
【0056】
10 架設作業車
21 主構
22 下部縦梁
23 上部縦梁
231 張出部
24 斜材
25 主吊り材
26 仮支持材
31 天井クレーン
41 波形鋼板ウエブ
411 下床版用型枠
412 上床版用型枠
42 新設波形鋼板ウエブ
50 既設橋体ブロック
51 レール
52 橋面
60 作業足場
71 上床版
72 下床版

【特許請求の範囲】
【請求項1】
架設作業車を用いて、橋体1ブロック分長さの波形鋼板ウエブを既設橋体ブロックから張出し、該波形鋼板ウエブの上縁及び下縁に上下床版の型枠取付、配筋作業を行い、場所打ちコンクリートを施工する波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法において、
前記架設作業車の先端から吊ビームを前方に張出し、前記上下床版の型枠取付、配筋作業と平行して、該吊ビームを用いて、次の1ブロックの波形鋼板ウエブの張出接合を行うことを特徴とする波形鋼板ウエブ箱桁橋の片持張出架設方法。

【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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【図8】
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【公開番号】特開2008−31768(P2008−31768A)
【公開日】平成20年2月14日(2008.2.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−208094(P2006−208094)
【出願日】平成18年7月31日(2006.7.31)
【出願人】(000112196)株式会社ピーエス三菱 (181)
【Fターム(参考)】