高架橋の架替工法

【課題】高架橋の架け替え工事をこれまでよりも短期に終了することができる技術を提供すること。
【解決手段】橋脚部分３と橋脚部分に支持され車輌の通行路となる桁橋部分５とを有する既存高架橋架替工法において、高架橋に並列されると共に、架替工事の施工に起因して生じ得る車輌通行止めを回避するための切回し用道路高架橋１００の橋脚部分を構築するステップと、切回し用道路高架橋の橋脚部分１０３から既存高架橋の橋脚部分３に向けて延びる鋼製梁１０４を構築するステップと、鋼製梁に切回し用道路高架橋の桁橋部分をスライド自在な状態で搭載して切回し用道路高架橋を構築するステップと、既存高架橋をその橋脚部分３を残して撤去するステップと、残された橋脚部分と前記鋼製梁とを連結するステップと、当該連結された鋼製梁に沿って切回し用道路高架橋の桁橋部分を既存高架橋の前記残存する橋脚部分に向けてスライドするステップとを有する高架橋の架替工法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高架橋の架替工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市計画に則り、都市の健全な発展と秩序ある整備を図るために、都市施設の整備や市街地開発事業が行われる。
都市施設のうち高架橋や道路に関しては、現在および将来の状況を勘案して、適切な規模および配置とし、円滑な都市活動と良好な都市環境を確保することが必要である。
【０００３】
ところで、交通量の多い都市群では、交通渋滞による排気ガスや騒音に代表される環境の悪化で、付近住民や道路利用者に精神的・肉体的な負担を強いることがある。
また高架橋の架け替え工事を行う場合、当然のことながら現場では広範囲の交通規制が必要となり、現場道路の車線数を減少させる等の対応を余儀なくされ、これが交通渋滞の原因となっている。このため渋滞を緩和しかつ短期間で工事を完了することが要望されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はこのような実情に鑑みて為されたものであり、その解決しようとする課題は、少なくとも渋滞を緩和しかつ高架橋の架け替え工事をこれまでよりも短期に終了することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記した課題を解決するために、本発明、高架橋架替工法は、橋脚部分とこの橋脚部分に支持され車輌の通行路となる桁橋部分とを有する既存の高架橋の架替工法において、前記既存の高架橋に並列されると共に架け替え工事の施工に起因して生じ得る車輌通行止めを回避するための切回し用高架橋の橋脚部分を構築するステップと、この切回し用高架橋の橋脚部分から前記既存の高架橋の橋脚部分に向けて延びる延出部を構築するステップと、この延出部に切回し用高架橋の桁橋部分をスライド自在な状態で搭載して切回し用高架橋を構築するステップと、前記既存の高架橋をその橋脚部分を残して撤去するステップと、当該残された橋脚部分と前記延出部とを連結するステップと、当該連結された延出部に沿って前記切回し用高架橋の桁橋部分を既存の高架橋の前記残存する橋脚部分に向けてスライドするステップとを有する。
【０００６】
したがって本発明によれば、既存の高架橋の架け替え前に切回し用高架橋を構築するので、既存の高架橋の撤去作業中も車輌は切回し用高架橋を通行する。よって、高架橋の撤去作業中に車輌通行止めにする必要がないため、掛け替え工事の施工中に渋滞を生じにくい。
【０００７】
また、既存の高架橋のうち撤去されずに残された橋脚部分と切回し用高架橋の橋脚部分とが延出部で連結され、当該延出部に沿って、切回し用高架橋の桁橋部分を残存する橋脚部分に向けてスライドするので、既存の高架橋の掛け替えが簡単にできる。そればかりか、切回し用道路高架橋の桁橋部分を既存の高架橋の桁橋部分として利用するため、切回し用高架橋の実質上の撤去が不要になる。
【発明の効果】
【０００８】
よって本発明によれば、渋滞を防止するだけでなく、高架橋の架け替え工事をこれまで
よりも短期に終了することができる。また、切回し用高架橋の桁橋部分を既存の高架橋の桁橋部分として流用するから、大幅な工費削減ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態（以下、実施形態）を添付した図面を参照して説明する。
本発明に係る道路高架橋の架替工法は、都市部にある既存の高速道路高架橋の桁橋部分を新しくするための工法である。
【００１０】
図１は本発明に係る架替工法の概念を説明するための全体斜視図であり、図１に正対してその向こう側から手前側に進むほど工事が進行していることを示す。
具体的には、図１のエリアＩは本法による道路高架橋の架け替え工事を施工する前の状態を示し、エリアＩＩは切り回し道路高架橋を既存の道路高架橋の両サイドに構築し、かつ既存の道路高架橋の桁橋部分を地上に降下した状態を示している。またエリアＩＩＩは、両サイドの切回し用道路高架橋の桁橋部分を既存の道路高架橋の桁橋部分に流用するために道路高架橋の中央にそれらを寄せる直前の状態を示し、エリアＩＶは切回し用道路高架橋の桁橋部分を中央に寄せた後の状態を示す。なお切回し用道路高架橋と既存の高速道路高架橋との分岐接合箇所は図示を省略する。
【００１１】
以下詳述する。
図１にあるように、符号１で示す高速道路高架橋は、既存のものであり、下部工である橋脚部分３と、橋脚部分３に支持され車輌の通行路となる上部工としての桁橋部分５とを有する。
【００１２】
本発明に係る既存の道路高架橋の架替工法では、上部工である桁橋部分５の撤去中でもそれまで高速道路高架橋１を通行していた車輌が完全な通行止めにならないよう、切回し用道路高架橋１００を桁橋部分５の撤去前から高速道路高架橋１に並列に仮架設する。
【００１３】
そして、高速道路高架橋１の桁橋部分５を橋脚部分３から撤去した後に切回し用道路高架橋１００の桁橋部分１０５を高速道路高架橋１の橋脚部分３に向けてスライドし、その後、橋脚部分３に取り付けて、桁橋部分１０５を切回し用道路高架橋１００の新設上部工とするものである。
【００１４】
図２〜図２３を参照して、本工法の手順を順を追って説明する。
図２および図３は高速道路高架橋１の施工前の状態を示しており、それぞれ平面図および横断面図である。
【００１５】
上・下二車線５ｕ・５ｄを有する高速道路高架橋１の桁橋部分５を中心にその両サイドには、それぞれ四車線からなる一般道の上・下車線１１ｕおよび１１ｄが敷設され、これら一般道の外側にはさらに歩道１３ｕ及び１３ｄが敷設されている。
【００１６】
図４及び図５は、周知のＰＣウェル工法により、新設する切回し用道路高架橋の橋脚基礎及び柱を歩道１３ｕ及び１３ｄの一般道側に構築した状態を示す（なお、橋脚基礎及び柱を総称して橋脚部分とし符号１０３で示す）。また、それぞれ平面図および横断面図を示す。
【００１７】
切回し用道路高架橋１００の橋脚部分１０３を構築する場合、上・下車線を同時施工する。このとき一般道の上・下車線１１ｕおよび１１ｄは、それらの各歩道側二車線を通行止めにするが、工事の進捗状況に応じて、通行止めにする場合と、通行止めを解除またはこれから通行止めにする場合がある。すなわち、断面線の設定箇所によっては、図５の横断面図のように、一般道の下り車線１１ｄのように歩道側二車線を通行止めにする場合と
、一般道の上り車線１１ｕのように通行止めにしない場合とがあり得る。しかしこれらに限定されないことは勿論であり、状況に応じて一般道の下り車線１１ｄまたは上り車線１１ｕのいずれか一方を前面通行止めにし、他方を上下各二車線使用にすることもあり得る。
【００１８】
図６および図７は、切回し用道路高架橋の橋脚部分１０３に支持され橋脚部分１０３から高速道路高架橋１に向けて水平に延びる延出部としての鋼製梁１０４を構築している状態を示す。また、両図はそれぞれ平面図および横断面図を示す。
【００１９】
鋼製梁１０４は、これを仮受けする仮設の斜め支柱（以下、斜材）１０６によって、先端側が支持される。斜材１０６を設置することで、一般道１１ｄまたは１１ｕのうち斜材１０６が設置されている箇所では二車線分の車幅となる（図７参照）。
【００２０】
なお、図７の横断面に符号１０８で示すものは、鋼製梁１０４を構築するための梁材連結用足場である。梁材連結用足場１０８は斜材１０６とともに工事終了後撤去される。
鋼製梁１０４はクローラクレーン２００で架設される。また片側ずつ施工され、施工されている側の一般道１１ｄまたは１１ｕは、全面通行止めとするが、反対側の一般道１１ｕまたは１１ｄを、片側一車線として利用する（図７では下り車線１１ｄが片側一車線としたものを示す。）。
【００２１】
図８〜図１０は、切回し用道路高架橋１００の桁橋部分１０５を組み立てている状態を示す図である。桁橋部分１０５は、複数の鋼製箱桁１０５ａを直列結合したものであり（図１０参照）、例えば５メートル長の鋼製箱桁をクローラクレーン２００を用いて組み立てて行く。当該組み立てを行うに当たり、鋼製箱桁１０５ａを仮受支保工１０７で支える（図９，図１０参照）。当該組み立てに当たり、桁橋部分１０５を鋼製梁１０４上にスライド自在になるよう搭載する。
【００２２】
切回し用道路高架橋１００の桁橋部分１０５は、将来本設として使用される。片側ずつ施工し、迂回路として片側を設置し終えたならば、切回し用道路高架橋１００を開通し、高速道路高架橋１のルートを切り替える。図９では、下り線側を先に施工して、切回し用道路高架橋１００を下り線の迂回路とし、高速道路高架橋１のうちそれまで下り線であった車線５ｄを上り線として利用している状態を示す。また高速道路高架橋１のうち、それまで上り線であった車線５ｕを通行止めとする。一般道にあっても、上り車線１１ｕは全面通行止めとする。この影響を受けてそれまでの下り車線１１ｄにあっては上り一車線および下り一車線として利用する。なお、状況に応じては、切回し用道路高架橋１００を使用せず、高速道路高架橋１のうち施工されていない側の車線に上り車線と下り車線の両方を一車線ずつにする場合もあり得る。
【００２３】
切回し用道路高架橋１００を上り側および下り側とも開通したら次に高速道路高架橋１を解体する。図１１〜図１６を参照して説明する。最初に一般道の交差点Ｃに差し掛かる高速道路高架橋１の解体について説明する。
【００２４】
高速道路高架橋１を解体するには、その上部工である桁橋部分５を撤去する。桁橋部分５の撤去をするにあたり、支保工５０で桁橋部分５を仮受けする。支保工５０のことをこの明細書では、上部工仮受用支保工５０ということにする。
【００２５】
上部工仮受用支保工５０の組み立ておよび桁橋部分５の撤去作業は、交差点Ｃの全領域で行わず、工事進行方向における半分のエリアに分けて行う。図１１〜図１３は、工事の前半部分であり、図１４〜図１６は、工事の後半部分である。このようにすることで、交差点Ｃでの交差車輌の通行路５２を確保し、全面通行止めを防止する（図１３，１５参照
）。
【００２６】
また、上部工仮受用支保工５０の組み立てには、クローラクレーン２００を用いる。また、上部工仮受用支保工５０にて支えられる桁橋部分５は、図示しないワイヤーソーにて解体し、その後ダンプ等で搬送する。なお、桁橋部分５には図１２に示されているような張り出し部５ａが設けられている場合があるが、これを先に撤去することで、張り出し部５ａの下方に位置する一般道１１ｄの車幅を撤去前よりも広げられる（図１２及び図１５参照）。張り出し部５ａの撤去作業を行うために、図示しない張出部支保工を組み立ておき、これを足場にしてワイヤーソーで解体する。
【００２７】
次に桁橋部分５のうち交差点Ｃに差し掛かっていない部分の撤去作業について図１７〜図１９を参照して説明する。
この場合も、桁橋部分５に張り出し部５ａがある場合は張り出し部５ａを先に撤去して一般道の車幅を広げる。解体された張り出し部５ａは、高速道路経由で搬出する。
【００２８】
次に桁橋部分５の本体（以下特に断らない限り桁橋部分５という）を撤去する。この場合も上部工仮受用支保工５０Ａを組み立てて桁橋部分５を支えるが、多数のジャッキ５５をその後設け、協働して支える（図１８参照）。
【００２９】
次に橋脚部分３と桁橋部分５との支点付近をワイヤーソーにて切断する。橋脚部分３から分断された桁橋部分５は、上部工仮受用支保工５０Ａおよびジャッキ５５によって支えられるが、ジャッキ５５だけでも十分支えられるように、ジャッキ５５の設置本数および一基あたりのジャッキの能力が決定される。なお、ジャッキのみにて桁橋部分５を支持しないのは、ジャッキのワンストロークが、地上から桁橋部分５までの長さ寸法よりも遙かに短く、上部工仮受用支保工５０Ａの補助がなければ実質上、桁橋部分５を降下させることができないからである。
【００３０】
ジャッキ５５で桁橋部分５を支持している間に上部工仮受用支保工５０Ａを少しずつ上から解体して行き、桁橋部分５を支える全ての上部工仮受用支保工５０Ａを予定寸法分（例えば３０センチメートル位ずつ）解体し、桁橋部分５と上部工仮受用支保工５０との間に前記予定寸法分の間隔ができたなら、桁橋部分５を支えているジャッキ５５を降下して桁橋部分５と上部工仮受用支保工５０との間の間隔を埋める。このように上部工仮受用支保工５０Ａとジャッキ５５との組み合わせによる桁橋部分５の盛替えを少しずつ行いながら、桁橋部分５を地上まで降下させる（図１８，図１９参照）。
【００３１】
降下された桁橋部分５は地上にてワイヤーソーにて切断しその後ダンプ等で搬送し処分する（図１９参照）。
このようにして高速道路高架橋１を撤去するが、橋脚部分３は残す。桁橋部分５の撤去が完了したら、残された橋脚部分３と前記鋼製梁１０４とを連結する（図２０，図２１参照）。なお、橋脚部分３上においても桁橋部分１０５がスライドし易いように鋼製梁１０４を設置したりその他のスライド手段を設けてある。
【００３２】
次に桁橋部分１０５を鋼製梁１０４に沿って高速道路高架橋１の橋脚部分３に向けてスライドする（図２０，図２１参照）。当該スライドは、上・下車線の片側ずつ行う。このとき、高速道路高架橋１および一般道１１ｕ・１１ｄの全面通行止めを回避できるようにスライド対象でない桁橋部分の側は、片側一車線とする。なお、スライド側の一般道は施工側を全面通行止めにする（図２１参照）。
【００３３】
上・下車線ともスライドを完了したら、斜材１０６およびその撤去用の足場１０９（図２３参照）を撤去する（図２２〜２４参照）。また、それらのあった場所およびその周辺
の舗装をする。
【００３４】
図２５は高架橋の架替工法のフローチャートであり、ステップ１〜ステップ８を含む（図中符号Ｓはステップを意味する。）。
ステップ１は、既存の高架橋に並列される切回し用道路高架橋の橋脚部分１０３を構築するステップである（図４，５参照）。
【００３５】
ステップ２は、切回し用道路高架橋１００の橋脚部分１０３から既存の高架橋である高速道路高架橋１の橋脚部分３に向けて延びる延出部としての鋼製梁１０４を構築するステップである（図６，７参照）。
【００３６】
ステップ３は、鋼製梁１０４に切回し用道路高架橋１００の桁橋部分１０５をスライド自在な状態で搭載して、切回し用道路高架橋１００を構築するステップである（図８〜図１０参照）。
【００３７】
ステップ４は、高速道路高架橋１をその橋脚部分３を残して撤去するステップである。
ステップ５は、交差点Ｃにさしかかる高速道路高架橋１を解体するステップである（図１１〜図１６参照）。
【００３８】
ステップ６は、交差点Ｃ以外の箇所で高速道路高架橋１をその橋脚部分３を残して撤去するステップである（図１７〜図１９参照参照）。
ステップ７は、残された橋脚部分３と鋼製梁１０４とを連結するステップである（図参照）。
【００３９】
ステップ８は、連結された鋼製梁１０４に沿って、切回し用道路高架橋１００の桁橋部分１０５を高速道路高架橋１の橋脚部分３に向けてスライドするステップである（図２０〜図２４参照）。
【００４０】
本実施形態に係る道路高架橋の架替工法によれば、切回し用道路高架橋１００を既存の高速道路高架橋１の架け替え前に構築するので、高速道路高架橋１の撤去作業中も車輌は切回し用道路高架橋１００を通行する。よって、車輌通行止めにする必要がない。よって渋滞を生じにくい。
【００４１】
また、切回し用道路高架橋１００の橋脚部分１０３と、高速道路高架橋１のうち撤去されずに残された橋脚部分１０３とが鋼製梁１０４で連結され、鋼製梁１０４に沿って切回し用道路高架橋１００の桁橋部分１０５を高速道路高架橋１の残存する橋脚部分１０３に向けてスライドするので、高速道路高架橋１の掛け替えが簡単にできる。そればかりか、切回し用道路高架橋１００の桁橋部分１０５を既存の高速道路高架橋１の桁橋部分１０５として利用するので、高速道路高架橋１の掛け替えが終了した後に切回し用道路高架橋１００の実質上の撤去が不要になる。
【００４２】
よって、本実施形態にあっては、渋滞を防止するだけでなく、高速道路高架橋１の架け替え工事をこれまでよりも短期に終了することができる。また、切回し用道路高架橋１００の桁橋部分１０５を高速道路高架橋１の桁橋部分１０５として利用するから、大幅な工費削減ができる。
【００４３】
なお、本発明は上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種種変更を加え得ることは勿論である。例えば車線の数等、実施態様で例示したものに限られない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る道路高架橋の架替工法の概念を説明するための全体斜視図である。
【図２】本発明に係る高架橋の架替工法による高架橋掛け替え工事の施工前の高速道路高架橋およびその周辺の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明に係る高架橋の架替工法による高架橋掛け替え工事の施工開始後の平面図であって、切回し用道路高架橋の橋脚部分を構築している状態を示す平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】橋脚部分に取り付けられる鋼製梁を斜材で支持している時の状態を示す平面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】鋼製梁に鋼製箱桁を設置している時の状態を示す平面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１０】図９の側面図である。
【図１１】一般道と高速度路高架橋との交差点部分における撤去状態を示す平面図である。
【図１２】図１１のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１３】図１２の側面図である。
【図１４】交差点にて撤去作業が半分ほど進行した状態での平面図である。
【図１５】図１４のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１６】図１５の側面図である。
【図１７】ジャッキダウンにより高速度路高架橋の桁橋部分を地面に降下させている状態を説明するための平面図である。
【図１８】図１７のＧ−Ｇ線断面図である。
【図１９】図１８の側面である。
【図２０】切回し用道路高架橋の桁橋部分を高速道路高架橋の橋脚部分に向けてスライドする状態を説明するための図である。
【図２１】図２０のＨ−Ｈ線断面図である。
【図２２】上・下車線の両側とも切回し用道路高架橋の桁橋部分をスライドさせた状態を示す平面図である。
【図２３】図２２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２４】斜材およびその撤去用の足場を撤去して本法による高架橋の架け替え工事が完了した状態を示すＩ−Ｉ線断面図である。
【図２５】高架橋の架替工法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１高速道路高架橋
３橋脚部分
５桁橋部分
５ａ張り出し部
５ｄ下り車線
５ｕ上り車線
１１ｄ一般道下り車線
１１ｕ一般道上り車線
５０上部工仮受用支保工
５０Ａ上部工仮受用支保工
５２交差車輌の通行路
５５ジャッキ
１００切回し用道路高架橋
１０３橋脚部分
１０４鋼製梁（延出部）
１０５桁橋部分
１０５ａ鋼製箱桁
１０６斜材
１０７仮受支保工
１０８梁材連結用足場
１０９斜材撤去用足場
２００クローラクレー
Ｃ交差点
Ｉエリア
ＩＩエリア
ＩＩＩエリア
ＩＶエリア

【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋脚部分とこの橋脚部分に支持され車輌の通行路となる桁橋部分とを有する既存の高架橋の架替工法において、
前記既存の高架橋に並列されると共に架け替え工事の施工に起因して生じ得る車輌通行止めを車輌を迂回させて回避するための切回し用高架橋の橋脚部分を構築するステップと、
この切回し用高架橋の橋脚部分から前記既存の高架橋の橋脚部分に向けて延びる延出部を構築するステップと、
この延出部に切回し用高架橋の桁橋部分をスライド自在な状態で搭載して切回し用高架橋を構築するステップと、
前記既存の高架橋をその橋脚部分を残して撤去するステップと、
当該残された橋脚部分と前記延出部とを連結するステップと、
当該連結された延出部に沿って前記切回し用高架橋の桁橋部分を既存の高架橋の前記残存する橋脚部分に向けてスライドするステップとを有する高架橋の架替工法。
【請求項２】
橋脚部分とこの橋脚部分に支持され車輌の通行路となる桁橋部分とを有する既存の道路高架橋の架替工法において、
前記既存の道路高架橋に並列されると共に架け替え工事の施工に起因して生じ得る車輌通行止めを車輌を迂回させて回避するための切回し用道路高架橋の橋脚部分を構築するステップと、
この切回し用道路高架橋の橋脚部分から前記既存の道路高架橋の橋脚部分に向けて延びる延出部を構築するステップと、
この延出部に切回し用道路高架橋の桁橋部分をスライド自在に搭載することで切回し用道路高架橋を構築するステップと、
前記既存の道路高架橋をその橋脚部分を残して撤去するステップと、
当該残された橋脚部分と前記延出部とを連結するステップと、
当該連結された延出部に沿って前記切回し用道路高架橋の桁橋部分を既存の道路高架橋の前記残存する橋脚部分に向けてスライドするステップとを有する道路高架橋の架替工法。
【請求項３】
請求項２に記載の道路高架橋の架替工法を既存の道路高架橋の上・下車線で行う道路高架橋の架替工法。
【請求項４】
前記既存の道路高架橋をその橋脚部分を残して解体するにあたり、桁橋部分をジャッキにて降下させ、地上にて前記桁橋部分を解体することを特徴とする請求項２または３に記載の道路高架橋の架替工法。

【図１】