JP2000290933A - プレキャストセグメントの形状管理方法およびプレキャストセグメント工法による橋梁架設方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ショートラインマッチキャスト工法によって
順次に製作されるプレキャストセグメントの形状変化を
正確に補正できるプレキャストセグメントの形状管理方
法およびこのように形状が管理されたプレキャストセグ
メントを用いて計画形状通りの橋梁を正確かつ容易に架
設できるプレキャストセグメント工法による橋梁架設方
法を提供する。 【解決手段】 ショートラインマッチキャスト工法によ
って製作された順次のプレキャストセグメント単体の全
体の３次元形状を新設のプレキャストセグメントから切
り離された直後に計測して架設予想形状をシュミレーシ
ョンし、誤差が最小となるように次に製作すべきプレキ
ャストセグメントの形状を補正する。積み出し直前のプ
レキャストセグメント単体の全体の３次元形状を計測
し、架設予想形状をシュミレーションして架設データを
作成し、これに基づいて架設作業を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にプレキャ
ストセグメント工法によって橋梁を架設する技術に関す
るものであり、特に順次に製作されるプレキャストセグ
メントの３次元形状を計測して得られる３次元形状デー
タに基づいて新たに製作すべきプレキャストセグメント
の形状を管理する方法および製作したプレキャストセグ
メントを長期間仮置きした後、積み出す直前のプレキャ
ストセグメントの形状を３次元的に計測し、得られる３
次元形状データに基づいて順次のプレキャストセグメン
トを連結する際の架設データを作成し、この架設データ
に基づいて順次のプレキャストセグメントを連結して橋
梁を架設する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、橋梁の構造および架設に関しては
種々の技術が提案され、実施されている。例えば、全長
が１キロを越える長大橋の場合には、架設条件から、鋼
箱桁橋、鋼トラス橋、鋼斜張橋、ＰＣ斜張橋、ＰＣエク
ストラドーヅド橋、ＰＣ箱桁橋などが提案されている。
このように橋梁の上部工に用いられている材料として
は、一般的にコンクリートと鉄とがある。コンクリート
は、圧縮に強いが引っ張りには弱いという特性があり、
鉄筋コンクリート構造やプレストレスコンクリート構造
に広く用いられている。一方、鉄は引っ張りに強いが圧
縮に弱いという特性があり、またコンクリート構造と比
較して軽量化が可能となる特性がある。

【０００３】上述したコンクリートおよび鋼の両者の特
性を生かしてコンクリートと鋼との複合構造とした橋梁
も提案されている。この複合構造は経済的で合理的な構
造であるとして近年諸外国で採用されるようになってき
ている。日本においても、本州四国連絡橋である生口橋
に採用されている。また、木曽川橋・揖斐川橋において
は、橋桁に連結される支点部付近をＰＣ箱桁構造とし、
中央部付近を鋼箱桁構造とするＰＣ・鋼複合連続エクス
トラドーヅド橋が採用されている。支点部付近では、斜
ケーブルおよび桁内ＰＣケーブルによるプレストレスが
増大するため、圧縮に強いＰＣ箱桁構造を採用し、中間
部では軽量化が可能な鋼箱桁構造を採用することによっ
て両者の特長を生かしている。

【０００４】上述した複合構造を採用した橋梁を架設す
るに当たっては、ＰＣ箱桁構造をどのようにして製作す
るのかが問題となる。一般に、ＰＣ橋を建設する際に
は、架橋地点において鉄筋やＰＣ鋼材などを配置し、現
場でコンクリートを施工するいわゆる場所打ち工法が広
く採用されている。しかし、この工法は、現場での作業
期間の長期化、多数の熟練工の確保、高度の品質管理な
どの課題がある。このような課題を解決するため、通常
のＰＣ橋においては、プレキャストセグメント工法が開
発されている。このプレキャストセグメント工法は、現
場とは離れた工場または現場ヤードで事前に製作された
プレキャストセグメントを現場に運び、剪断キーおよび
プレストレスによって一体化して架設するものである。
このプレキャストセグメント工法にも、ロングライン方
式と、ショートライン方式とがある。ロングライン方式
は、予め製作した多数のプレキャストセグメントを連結
して長尺の構造体を製作しておき、これを現場に運んで
架設するものであるが、広大な製作ヤードが必要となる
とともに製作ヤードから現場までの搬送が難かしくなる
ので、ショートライン方式が一般に採用されている。本
発明は、このショートライン方式のプレキャストセグメ
ント工法を採用するものである。

【０００５】上述したショートライン方式のプレキャス
トセグメント工法においては、例えば幅が３０メート
ル、長さが５メートル、高さが４〜７メートル程度のＰ
Ｃプレキャストセグメントを１個ずつ製作し、１個ずつ
現場に搬送して順次架設して行くものであるが、プレキ
ャストセグメントの製作に当たっては、先に製作したプ
レキャストセグメント（既設プレキャストセグメント）
の端面を型枠の一部として使用して新たなプレキャスト
セグメント（新設プレキャストセグメント）を製作する
ことによって順次のプレキャストセグメントの接合面を
完全に一致させるマッチキャスト法が広く採用されてい
る。

【０００６】プレキャストセグメント工法においては、
このようにして順次に製作されたプレキャストセグメン
トを架橋現場まで運搬し、架設した後、ＰＣ鋼材による
プレストレスおよび接合面に設置されたコンクリート製
の剪断キーの噛み合わせによって既設のプレキャストセ
グメントと一体化させながら架橋している。この場合、
接合面相互の密着性および止水性を確保するために、エ
ポキシ樹脂系の接着剤を接合面に塗布するのが一般的で
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したマッチキャス
ト工法によって個々のプレキャストセグメントを製作す
るショートラインマッチキャスト方式によるプレキャス
トセグメント工法は、現場での工期が短い、現場での鉄
筋工や型枠工などの熟練工が必要でない、現場における
高度の品質管理を必要としないなどの利点があるが、以
下に説明するような問題点もある。

【０００８】従来のショートラインマッチキャスト方式
によるプレキャストセグメント工法においては、プレキ
ャストセグメントを製作する際に誤差が入る可能性があ
る。すなわち、既設プレキャストセグメントの据付誤
差、型枠の位置決め誤差、コンクリート打設による型枠
や既設プレキャストセグメントの微動、横締め緊張する
場合の床版張り出し先端部の変位などの誤差要因が多く
含まれている。このような誤差要因に対処するために、
従来はマッチキャスト直後の２個１組のプレキャストセ
グメント上面のみの３次元形状を計測し、これらをつな
ぎ合わせて予想道路線形（予想橋梁線形）をシミュレー
トし、これが計画道路線形（計画橋梁線形）に対してど
の程度ずれるのかを予想し、そのずれが著しい場合に
は、次のプレキャストセグメントの製作時にこれを補正
するようにしている。ここでプレキャストセグメント上
面の３次元形状の測定とは、プレキャストセグメント上
面の２次元的形状を測定すると共にこの上面の凹凸を測
定するもので、プレキャストセグメント全体の３次元形
状を測定するものではない。したがって従来の方法で
は、実測したプレキャストセグメントの上面の３次元形
状と、設計厚さを用いてシミュレーションを行ってい
る。

【０００９】しかしながら、幅が３３ｍ、高さが７ｍ、
長さが５ｍという、世界的に前例のない大規模なプレキ
ャストセグメントを製作する場合には、これまでの中小
規模のものとは異なり、予測できない変形や製作誤差が
発生する可能性が考えられる。そこで、これまでのプレ
キャストセグメント上面のみの管理だけでは不十分であ
ると思われる。

【００１０】さらに、従来は製作したプレキャストセグ
メントの板厚、幅員、桁高、部材長、横断形状などの各
部の寸法および形状を計測し、これら計測した値により
プレキャストセグメント出来形検査を行っている。この
プレキャストセグメント出来形検査では、出来形表を作
成して各部の寸法を基準値と比較して確認を行うと共に
記録として保存するようにしている。

【００１１】従来、プレキャストセグメントの上述した
各部の寸法の測定は、巻き尺を用いて作業員が手作業で
行っており、効率が非常に悪いとともに測定誤差も入り
易い欠点がある。さらに、この計測を行うためにはプレ
キャストセグメントの傍に足場を組まなければならず、
そのための労力や時間および経費も嵩むことになる。特
に上述したように大規模なプレキャストセグメントの場
合には、足場も大きなものが要求されるようになり、こ
の問題は一層重大となる。

【００１２】したがって本発明の目的は、製作直後のプ
レキャストセグメント単体の全体を３次元計測してプレ
キャストセグメント全体の３次元形状を計測し、その計
測データに基づいて予測形状を正確にシミュレーション
でき、この予想形状と計画形状とのずれに基づいて新た
に製作されるプレキャストセグメントの形状を正確に制
御することができるプレキャストセグメントの形状管理
方法を提供しようとするものである。

【００１３】すなわち、本発明の目的は、製作したプレ
キャストセグメントの板厚、幅員、桁高、部材長、横断
形状などの各部の寸法および形状の計測を容易かつ正確
に、しかも低コストで行うことができるプレキャストセ
グメントの形状管理方法を提供しようとするものであ
る。

【００１４】さらに上述したように製作されたプレキャ
ストセグメントの形状誤差を次に製作すべきプレキャス
トセグメントで正確に補正することができたとしても、
実際にプレキャストセグメントが架設されるまでには短
くても数カ月、長ければ１年以上という長い仮置き期間
がある。この仮置き期間中にプレキャストセグメントの
形状が大きく変形してしまう恐れがある。すなわち、コ
ンクリートのクリープ、乾燥収縮、仮置き時の支持条件
による影響などによって個々のプレキャストセグメント
の形状に誤差が導入されることになる。

【００１５】上述したように仮置き期間中のプレキャス
トセグメントの形状変化のために、架設現場に搬送され
るプレキャストセグメントは、製作直後に把握した形状
通りのものとなっていない場合がある。したがって、そ
のままでは計画通りの橋梁を架設することができない。
しかしながら、プレキャストセグメントの形状を補正し
たり、新たなプレキャストセグメントを改めて製作する
ことはできないので、現場打ち調整部を設けて橋梁線形
の誤差を補正せざるを得ない。特に累積誤差が大きい場
合には、このような調整部が多数必要となる。このため
１径間当たり１箇所程度にこのような調整部を設けるの
が好ましいが、その作業は時間、労力および経費が嵩む
ものであり、上述したショートラインマッチキャスト方
式によるプレキャストセグメント工法の利点を大きく損
なうものである。

【００１６】したがって、本発明の他の目的は、プレキ
ャストセグメントの長期間に亘る仮置き時に発生する形
状の変動に基づく架設現場での補償作業を軽減すること
によって上述した従来の欠点を軽減するようにしたプレ
キャストセグメント工法による橋梁架設方法を提供しよ
うとするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明によるプレキャス
トセグメントの形状管理方法は、予め決められた形状デ
ータに基づいてプレキャストセグメントを順次に製作す
る工程と、順次に製作されたプレキャストセグメント単
体の全体の３次元形状を複数台のＣＣＤによって測定
し、得られる３次元形状データを格納する工程と、既に
計測されたプレキャストセグメント単体の全体の３次元
形状デ−タと今回得られた３次元形状データとから、こ
れらのプレキャストセグメントによって構成されるであ
ろう架設予想形状をシミュレーションする工程と、この
シミュレーションされた架設予想形状と設計形状とがほ
ぼ一致するようにこの次に製作されるプレキャストセグ
メントの形状データを補正する工程と、を具え、この補
正された形状データに基づいてプレキャストセグメント
の製作を制御することを特徴とするものである。

【００１８】このような本発明によるプレキャストセグ
メントの形状管理方法によれば、順次に製造されるプレ
キャストセグメント上面のみの３次元形状ではなく、セ
グメント単体の全体の３次元形状を計測しているので、
セグメント桁高方向の寸法を含めた立体的な変動を知る
ことができ、したがって得られる３次元形状データに基
づいてこれらのプレキャストセグメントを架設すること
によって構成される予測架設形状をきわめて正確にシミ
ュレーションすることができ、その結果としてプレキャ
ストセグメント製作時の形状データの補正を正確に行う
ことができる。

【００１９】本発明によるプレキャストセグメントの形
状管理方法の好適な実施例においては、順次に製作され
るプレキャストセグメント単体の全体の３次元形状を測
定するに当たり、プレキャストセグメントを複数台のＣ
ＣＤカメラによって撮像し、撮像により得られる画像デ
ータを処理してプレキャストセグメント単体の全体の３
次元形状を計測すると共にＣＣＤカメラによる撮像で得
られる前記画像データを処理してプレキャストセグメン
トの板厚、幅員、桁高、部材長、横断形状などの各部の
寸法および形状を計測し、これら計測した値によりプレ
キャストセグメント出来形検査を行う。

【００２０】本発明によるプレキャストセグメントの形
状管理方法の他の好適な実施例においては、前記予め決
められた形状データに基づいてプレキャストセグメント
を順次に製作する工程が、最後に形成した既設のプレキ
ャストセグメントを予め決められた位置に設置する工程
と、この所定の位置に設置された既設のプレキャストセ
グメントに対して次に製作すべきプレキャストセグメン
トに対する型枠を据え付ける工程と、この型枠にコンク
リートを打設して既設のプレキャストセグメントに連結
された状態で新たなプレキャストセグメントを製作する
工程と、既設のプレキャストセグメントを新たに製作さ
れた新設のプレキャストセグメントから分離する工程
と、を具え、このように新設のプレキャストセグメント
から分離された既設のプレキャストセグメント単体の全
体の３次元形状を計測する。

【００２１】さらに、この場合には、前記プレキャスト
セグメント単体の全体の３次元形状を計測する以前の既
設のプレキャストセグメントと新設のプレキャストセグ
メントとが連結された状態において、これらの連結され
た２つのプレキャストセグメントの上面のみの３次元形
状を計測し、得られるデータと設計厚さに基づいて、当
該新たに製造されたプレキャストセグメントを既設のプ
レキャストセグメントとして次に製作すべき新たなプレ
キャストセグメントに対する型枠の据え付け位置を調整
することができる。

【００２２】さらに、本発明によるプレキャストセグメ
ントの形状管理方法においては、前記プレキャストセグ
メント全体の３次元計測を行うに当たり、プレキャスト
セグメントの架設方向に見た前後の面の各々の、プレキ
ャストセグメントの上面に隣接する複数の測定箇所およ
びプレキャストセグメントの下面に隣接する複数の測定
箇所の３次元座標位置を測定するのが好適である。

【００２３】この場合には、前記プレキャストセグメン
トの複数の測定箇所の３次元座標位置を、プレキャスト
セグメントの架設方向に見た前後の面の各々の側にそれ
ぞれ複数台のＣＣＤカメラを配置してプレキャストセグ
メントを撮像して測定するのが好適である。

【００２４】さらに本発明によるプレキャストセグメン
ト工法による橋梁架設方法は、予め決められた形状デー
タに基づいてプレキャストセグメントを順次に製作する
工程と、製作された直後のプレキャストセグメンが搬入
される１次計測位置においてプレキャストセグメント単
体の全体の３次元形状を測定し、得られる３次元形状デ
ータを格納する工程と、既に計測されたプレキャストセ
グメント単体の全体の３次元形状デ−タと今回得られた
３次元形状データとから、これらのプレキャストセグメ
ントによって構成されるであろう架設予想形状をシミュ
レーションする工程と、このシミュレーションされた架
設予想形状と設計形状とがほぼ一致するように次に製作
すべきプレキャストセグメントの形状データを補正する
工程と、次々に製作されるプレキャストセグメントを予
め決められた経路に沿って搬送しながら保管する工程
と、保管しているプレキャストセグメントを順次に積み
出す直前の２次計測位置において順次のプレキャストセ
グメント単体の全体の３次元形状を計測し、得られる３
次元形状データを格納する工程と、この２次計測位置に
おいて計測された順次のプレキャストセグメント単体の
全体の３次元形状データに基づいてこれらのプレキャス
トセグメントによって構成されるであろう架設予想形状
をシミュレーションする工程と、このシミュレーション
された架設予想形状の計画形状からのずれを最小とする
ための架設データを作成する工程と、このようにして作
成された架設データに基づいて、架設現場において順次
のプレキャストセグメントを架設する工程と、を具える
ことを特徴とするものである。

【００２５】このような本発明のプレキャストセグメン
ト工法による橋梁架設方法においては、プレキャストセ
グメントを製作した後、仮置き期間中にプレキャストセ
グメントの形状が変動しても、積み出し直前のプレキャ
ストセグメント単体の全体の３次元形状を計測し、得ら
れる３次元形状データに基づいて架設データを作成し、
架設現場においてはこの架設データに基づいて順次プレ
キャストセグメントの連結作業を行うようにしたので、
従来のように現場打ち調整部を多数設けて橋梁線形の誤
差を逐次補正する必要はなくなる。したがって補正作業
に伴う時間、労力および経費の増大を抑えることができ
る。

【００２６】このような本発明によるプレキャストセグ
メント工法による橋梁架設方法の好適な実施例において
は、予め決められた形状データに基づいてプレキャスト
セグメントを順次に製作する工程を、最後に形成した既
設のプレキャストセグメントを予め決められた位置に設
置する工程と、この所定の位置に設置された既設のプレ
キャストセグメントに対して所定の位置に型枠を据え付
ける工程と、この型枠にコンクリートを打設して既設の
プレキャストセグメントに連結された状態で新設のプレ
キャストセグメントを製作する工程と、既設のプレキャ
ストセグメントを新設のプレキャストセグメントから分
離する工程と、を経て実施し、この分離されたプレキャ
ストセグメントを前記１次計測位置へ搬送するようにす
る。

【００２７】本発明によるプレキャストセグメント工法
による橋梁架設方法の好適な実施例においては、前記１
次計測位置においてプレキャストセグメント単体の全体
の３次元形状を測定する工程が、プレキャストセグメン
トを複数台のＣＣＤカメラによって撮像する工程と、こ
の撮像により得られる画像データを処理してプレキャス
トセグメント単体の全体の３次元形状を計測する工程と
を具えるものである。

【００２８】この場合、プレキャストセグメントを複数
台のＣＣＤカメラによって撮像して得られる画像データ
を処理してプレキャストセグメントの板厚、幅員、桁
高、部材長、横断形状などの各部の寸法および形状を計
測し、これら計測した値によりプレキャストセグメント
出来形管理表を出力するのが特に好適である。このよう
にすれば、セグメント出来高表を出力するための作業が
大幅に軽減されると共にコストを低減することもでき
る。

【００２９】さらに、本発明によるプレキャストセグメ
ント工法による橋梁架設方法の好適な実施例において
は、前記プレキャストセグメントを順次に製作する工程
を、前記型枠にコンクリートを打設して得られる互いに
連結された既設のプレキャストセグメントおよび新設の
プレキャストセグメント上面の３次元形状の計測を行う
工程と、その結果得られるデータと設計桁高に基づい
て、当該新たに製造されたプレキャストセグメントを既
設のプレキャストセグメントとして使用して次に製作す
べき新たなプレキャストセグメントに対する型枠の据え
付け位置を調整する工程とを経て実施する。

【００３０】なお、前記１次および２次計測位置におい
てプレキャストセグメント単体の全体の３次元計測を行
う工程は、プレキャストセグメントの架設方向に見た前
後の面の各々の、プレキャストセグメントの上面に隣接
する複数の測定箇所およびプレキャストセグメントの下
面に隣接する複数の測定箇所の３次元座標位置を測定し
て実施するのが好適である。また、この場合、前記１次
および２次計測位置におけるプレキャストセグメントの
複数の測定箇所の３次元座標位置を、プレキャストセグ
メントの架設方向に見た前後の面の各々の側にそれぞれ
配置した複数台のＣＣＤカメラでプレキャストセグメン
トを撮像して測定することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明によるプレキャス
トセグメント管理方法およびプレキャストセグメント工
法による橋梁架設方法の一実施例の順次の工程を示すフ
ローチャートである。先ず、ステップＳ１においては、
架設すべき橋梁の設計データから線形データを作成し、
ステップＳ２においては、この線形データを補正するた
めの上越し量を入力し、ステップＳ３においては、これ
ら線形データと上越し量に基づいて３次元ＣＡＤデータ
を作成する。

【００３２】次に、ステップＳ４において、上述したよ
うにして作成された３次元ＣＡＤデータに基づいて、前
回新たなプレキャストセグメントとして製作したプレキ
ャストセグメントを既設プレキャストセグメントとして
移動させるべき所定の位置を算出し、ステップＳ５にお
いて当該プレキャストセグメントをこの所定の位置に移
動させる。このときのプレキャストセグメントの位置を
ステップＳ６において計測する。この計測データに基づ
いてステップＳ７において、この既設プレキャストセグ
メントの据え付け位置を調整する。続いてステップＳ８
において、この既設プレキャストセグメントに対して新
たなプレキャストセグメントを製作するための型枠の据
え付け位置を調整した後、ステップＳ９において、型枠
内にコンクリートを打設して新たなプレキャストセグメ
ントを製作する。

【００３３】図２は、ショートラインマッチキャスト方
式によってプレキャストセグメントを順次に製作する状
況を示すものである。図２の左側の状態は、ステップＳ
８の状態であり、既設のプレキャストセグメント１１が
製作台１２上の所定の位置に乗せられ、外型枠（鉄筋
籠）１３が既設プレキャストセグメント１１に対して位
置決めされた状態で製作台１４の上に乗せられ、内型枠
１ 5が移動台車１６の上に乗せられている状態を示す。
その後、移動台車１６を移動させて外型枠１３の空間内
に挿入し、コンクリートを打設する。

【００３４】図２の右側の状態は、上述したようにして
新たなプレキャストセグメント１７を製作した後、内型
枠１５を引き出した状態である。このようにマッチキャ
スト方式では、既設のプレキャストセグメント１１と、
新たなプレキャストセグメント１７とが連結された状態
で製作されるので、これらの接合面は常に正確に一致し
たものとなる。

【００３５】次に、図１のステップＳ１０で示すよう
に、既設のプレキャストセグメント１１と新設のプレキ
ャストセグメント１７とが連結された状態で、それらの
上面の３次元形状を、例えば光波測距儀を用いて計測す
る。図３はこのセグメント上面の３次元形状の計測点を
示すものである。図３において、黒丸は１２点の形状管
理用計測点を示し、黒三角は９点の描画用計測点を示す
ものである。また、一点鎖線は、順次のプレキャストセ
グメントの結合方向に見た中心軸線を示し、破線は架設
基準線を示すものである。このようにマッチスキャン方
式によって製造される２つの連結されたプレキャストセ
グメントの上面のみの３次元形状を計測する自体は周知
である。

【００３６】新設プレキャストセグメント１７の上面に
一点鎖線で示す軸線をマークするためにセオドライトに
よる芯出し計測を行っている。この軸線は機械設備を設
置した際に設けた基準線（不動線）を基に決められてい
る。

【００３７】また、破線で示す架設基準線は、曲線橋の
ように道路線形が複雑な場合に正しい通り（平面的な道
路線形）を得るために設けるもので、各プレキャストセ
グメントを連結するとこれらの架設基準線が直線となる
ような理論線である。なお、架設現場においては、セオ
ドライトによって各プレキャストセグメントの架設基準
線を合致させれば平面的な正しい道路線形が得れるよう
になっている。

【００３８】黒丸で示す形状管理用計測点は、各プレキ
ャストセグメントに６カ所設けられている。これらの計
測点を指示するためにピンが植設されている。これらの
形状管理用計測点のデータは道路線形のシミュレーショ
ンや架設時の道路線形の管理に用いられるものである。
これらの形状管理用計測点は、レベルとトータルステー
ション（３次元計測器）によってそれぞれ計測すること
ができる。

【００３９】また、道路線形のシミュレーションを行っ
た場合に、その結果として各プレキャストセグメントの
外観を表示する必要がある。橋面上の描画用計測点（９
点）は、その役目を果たすものである。

【００４０】上述したようにして連結された状態で既設
プレキャストセグメント１１および新設プレキャストセ
グメント１７の上面の３次元形状の計測を行い、そのデ
ータと設計桁高に基づいてステップＳ１１で架設予想形
状のシミュレーションを行い、そのシミュレーション結
果に基づいてステップＳ１２で補正の検討を行い、補正
が必要と判断された場合には、さらにステップＳ１３で
補正量を決定する。この補正量を、ステップＳ６に送
り、既設プレキャストセグメント１１の据え付け位置の
調整量を決定し、それに基づいてステップＳ７における
既設プレキャストセグメントの据え付け位置を調整し、
次に製作すべきプレキャストセグメントの形状を補正す
るようにしている。

【００４１】さらに、ステップＳ１４において、既設の
プレキャストセグメント１１と新設のプレキャストセグ
メント１７とを切り離し、ステップＳ１５に示すように
分離された既設のプレキャストセグメント１１を１次計
測位置へ搬送し、ステップＳ１６において、当該プレキ
ャストセグメント全体の３次元形状を計測する。

【００４２】ステップＳ１０において上述したように、
互いに連結された既設プレキャストセグメント１１と新
設プレキャストセグメント１７の橋面上の３次元形状を
計測するだけでは、個々のプレキャストセグメントの厚
さの変動やゆがみなどの３次元的な形状の変動を正確に
知ることはできない。そこで、本発明においては、ステ
ップＳ１６において、個々のプレキャストセグメントの
上面だけでなく桁高を含めた真の意味の３次元形状、す
なわちセグメント全体の３次元形状の計測を行い、次に
ステップＳ１７において、今回得られた３次元形状デー
タと、既に得られている３次元形状データとを用いて予
想架設形状をシミュレーションを行い、この予想架設形
状と計画架設形状とが合致するような補正データを作成
し、この補正データをステップＳ１２へ供給し、上述し
たステップＳ１１で得られた補正データと組み合わせて
ステップＳ１３において補正量を決定するようにしてい
る。このように本発明においては、１次計測位置におい
て、個々のプレキャストセグメントの上面だけでなく、
セグメント桁高の計測を含めた真の意味の３次元計測を
行うものである。

【００４３】図４は、上述した１次計測位置における計
測状況を示す斜視図である。プレキャストセグメント２
１の架設方向に見た前面および後面と対向するようにそ
れぞれ３台のＣＣＤカメラ２２〜３４および２５〜２７
を設置してある。これらのＣＣＤカメラは水平軸・鉛直
軸が共に回転する構造になっており、中央に配置したＣ
ＣＤカメラ２２および２５は、それぞれ前面および後面
の全体を撮像し、左側のＣＣＤカメラ２３および２６
は、それぞれ前面および後面の左半分を撮像し、右側の
ＣＣＤカメラ２４および２７は、それぞれ前面および後
面の右半分を撮像するものである。このようにすれば、
１つの測点に対し、２方向から撮像された２枚の画像デ
ータにより３次元座標値が得られる。

【００４４】またＣＣＤカメラ２２〜２７から出力され
る画像信号を処理して図５に示すように、プレキャスト
セグメント２１の前面については、底面に隣接する４つ
の計測点Ｐ１〜Ｐ４と、上面に隣接する６つの計測点Ｐ
５〜Ｐ１０の３次元座標における位置を算出し、後面に
ついては、底面に隣接する４つの計測点Ｐ１１〜Ｐ１４
と、上面に隣接する６つの計測点Ｐ１５〜Ｐ２０の３次
元座標における位置を算出する。このようにしてプレキ
ャストセグメント２１の３次元形状を表す３次元形状デ
ータを得ることができ、順次のプレキャストセグメント
についての３次元形状データを格納する。上述した計測
点Ｐ１〜Ｐ２０の位置を特定するために、プレキャスト
セグメントの前後の面には、図５に示すように、例えば
直径が６０ミリの円形マークの外側を塗りつぶしたター
ゲットシールＴを予め貼付しておくことができる。

【００４５】図６は、上述したステップＳ１２におい
て、補正データを作成する操作を示す線図である。図６
において、実線は１次計測位置において計測したプレキ
ャストセグメントＰＳ０の３次元計測データに基づく予
想架設形状を示すものであり、破線は設計データに基づ
くプレキャストセグメントＰＳ０’、ＰＳ１’の計画架
設形状を示すものであり、一点鎖線は次に製作すべき形
状補正しようとするプレキャストセグメントＰＳ１の３
次元形状を示すものである。このプレキャストセグメン
トＰＳ１の、既設プレキャストセグメントの前方側面と
接合される後方側面は、実線で示す先に製作したプレキ
ャストセグメントＰＳ０の前方側面と一致し、前方側面
は、計画架設形状での当該プレキャストセグメントと対
応するプレキャストセグメントＰＳ１’の前方側面と一
致するような形状を有するようにして計画架設形状との
ずれを補正しようとするものである。なお、図６では説
明の便宜上、予想架設形状と計画架設形状とが大きくず
れているが、実際にはこのように大きなずれが発生する
ことはない。

【００４６】次にステップＳ１８において、上述したよ
うにしてプレキャストセグメントを撮像して得られる画
像データを処理してプレキャストセグメントの各部の寸
法を計測する。すなわち、従来は巻き尺を用いて手作業
で測定したものを画像データを処理して計測する。この
計測は、プレキャストセグメントの板厚、幅員、桁高、
部材長の寸法を測定するものである。

【００４７】図７は、プレキャストセグメントの画像デ
ータから板厚を測定する操作を示すものである。プレキ
ャストセグメントの画像をディスプレイ上に表示させ、
路面の板厚を測定する場合には、路面表面上の１点Ｐ１
と、裏面上の２点Ｐ２およびＰ３をマウス等を操作して
指定すると、裏面の２点を結ぶ直線Ｌ１に垂直でかつ点
Ｐ１を通る直線Ｌ２を求め、この直線Ｌ２と前記直線Ｌ
１との交点と点Ｐ１との間の距離Ｗとしてプレキャスト
セグメントの路面の板厚を計測することができる。他の
部分の板厚も同様の手法によって計測することができ
る。また、幅員、桁高、部材長、路面の横断形状は、図
７のターゲットシールＴの円パターンの中心座標の３次
元計測値から求めることができる。

【００４８】次にステップＳ１９に示すように、このよ
うにして得られるプレキャストセグメントの板厚、幅
員、桁高、部材長、横断形状などの各部の寸法および形
状のデータに基づいてセグメント出来形管理表を作成し
て出力する。このようなセグメント出来形管理表に記載
されている各部の寸法や横断形状を設計データと比較し
てプレキャストセグメントの形状の正確性を確認するこ
とができる。また、このようなセグメント出来形管理表
は記録として残しておく。

【００４９】上述したように本発明では、１次計測位置
においてプレキャストセグメント全体の３次元計測を行
い、その画像データに基づいてプレキャストセグメント
の出来形（道路線形）管理表を出力するので、従来のよ
うにプレキャストセグメントの板厚、幅員、桁高、部材
長などを巻き尺を用いて実測する工程を省略することが
できる。

【００５０】上述したようにステップＳ１９においてプ
レキャストセグメントの出来形管理表を出力したら、次
に、ステップＳ２０で示すようにプレキャストセグメン
トを仮置きヤードへ搬送する。

【００５１】図８は、仮置きヤードをも含めたプレキャ
ストセグメント製作・仮置きヤードの全体の配置を示す
線図的な平面図である。本例では、２本のプレキャスト
セグメント製作ラインと、2 本の仮置きラインとを設け
てある。すなわち、プレキャストセグメント製作ヤード
Ａ１およびＡ2 で製作されたプレキャストセグメント
は、それぞれ１次計測位置Ｂ1 およびＢ2 において3 次
元形状が測定された後、それぞれの仮置きラインＣ1 お
よびＣ２へ送り出される。これらの仮置きラインＣ1 お
よびＣ２においては、プレキャストセグメントは順次に
搬送され、仮置きされる。

【００５２】上述したように、製作直後のプレキャスト
セグメントの形状に誤差があり、そのままでは設計通り
の架設ができないと予想される場合には、次に製作すべ
きプレキャストセグメントの形状を補正することにより
この誤差を補償することができる。この形状の計測は既
設プレキャストセグメント１１と新設プレキャストセグ
メント１７とが連結されている状態（ステップＳ１０）
と、新設プレキャストセグメントから切り離された直後
の状態（ステップＳ１６）とで行われるので、それ以後
のプレキャストセグメントの形状変化については何ら考
慮されていない。実際には仮置きラインＣ1 およびＣ２
に沿ってプレキャストセグメントが仮置きされる期間は
半年以上という長い期間になるが、この間にコンクリー
トのクリープ、乾燥収縮、仮置き時のプレキャストセグ
メントの支持状態、天候の変動などの要因によってプレ
キャストセグメントの形状は相当程度変動する。このよ
うな個々のプレキャストセグメントの形状の変動が累積
していくので、従来は架設現場において調整部を設ける
といった面倒な作業が必要であった。

【００５３】このような問題を解決するために、プレキ
ャストセグメントを積み出す直前に２次計測位置を設
け、プレキャストセグメントの３次元形状を計測する。
すなわち、図１のステップＳ２１で示すように、プレキ
ャストセグメントを２次計測位置へ搬送し、ステップＳ
２２で示すようにプレキャストセグメントの３次元形状
を計測する。この２次計測装置は、上述した１次計測装
置の構成と同様であり、プレキャストセグメントの計測
点も図５について上述したところと同様である。図８に
おいて、各仮置きラインＣ1 およびＣ２の終端まで搬送
されたプレキャストセグメントは搬送方向が９０度変え
られ、積み出し場所まで搬送されるが、この積み出し位
置に２次計測位置Ｄが設けられている。

【００５４】このように２次計測位置において、プレキ
ャストセグメントの３次元形状を測定したら、ステップ
Ｓ２３においてその形状データに基づいて架設予想形状
をシミュレーションし、さらにステップＳ２４において
このシミュレーションされた架設予想形状の計画形状
からのずれを最小とするための架設データを作成する。
このようにして得られたら架設データは架設現場へ送ら
れる。

【００５５】上述したようにして２次計測位置において
３次元形状が計測されたプレキャストセグメントは、ス
テップＳ２５で示すように搬送船上に積み出され、ステ
ップＳ２６で示すように架設現場まで海上を搬送された
後、ステップＳ２７で示すように架設される。上述した
ようにステップＳ２４で作成された架設データはこの架
設現場へ送られ、この架設データに基づいてプレキャス
トセグメントの架設作業を行うことにより、プレキャス
トセグメントの３次元形状の変動を有効に補償しながら
架設を行うことができる。

【００５６】

【発明の効果】上述したように、本願の第１の発明によ
れば、マッチキャスト工法によって互いに連結されて製
作された既設プレキャストセグメントと新設プレキャス
トセグメントとを切り離した直後の既設プレキャストセ
グメント全体の３次元形状を計測するので、得られる３
次元形状データに基づいて架設予想形状を正確にシミュ
レーションすることができ、この架設予想形状と架設計
画形状とが合致するように次に製作すべきプレキャスト
セグメントの形状を補正するようにしたので、プレキャ
ストセグメントの製作誤差による影響を正確に補償する
ことができ、正確なプレキャストセグメントの形状管理
を行うことができる。

【００５７】さらに、このプレキャストセグメント全体
の３次元計測を行う際に得られる画像データを処理して
プレキャストセグメントの板厚、幅員、桁高、部材長、
横断形状などの各部の寸法および形状を計測し、これら
のデータに基づいてセグメント出来形管理表を作成して
出力するようにしたので、従来計測していたプレキャス
トセグメントの上面の３次元形状の計測値と、プレキャ
ストセグメントの板厚、幅員、桁高、部材長などの寸法
を巻き尺を用いて実測する作業を省略することができ、
それだけ管理が簡単になると共にコストの低減も図れ
る。

【００５８】また本願の第２の発明においては、上述し
た第１の発明に加えて、仮置き期間が終了した積み出し
直前のプレキャストセグメント全体の３次元形状を計測
するので、得られる３次元形状データに基づいて架設予
想形状を正確にシミュレーションでき、このようにして
得られる架設予想形状と架設計画形状とのずれを補償す
るように架設データを作成し、架設現場においてはこの
架設データに基づいてプレキャストセグメントの架設を
行うようにしたので、従来のように調整部を設けるとい
った面倒な作業が必要でなくなり、プレキャストセグメ
ント工法による橋梁の架設を正確に、効率良く、しかも
簡単に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるプレキャストセグメントの形状
管理方法およびプレキャストセグメント工法による橋梁
架設方法の順次の工程を示すブロック図である。

【図２】 マッチキャスト工法によってプレキャストセ
グメントを製作する工程を示す図である。

【図３】 マッチキャスト工法によって製作されたプレ
キャストセグメントの２次元形状を計測する状態を示す
斜視図である。

【図４】 プレキャストセグメントの３次元計測を行う
装置の構成を示す図である。

【図５】 プレキャストセグメントの３次元形状を測定
するための計測点を示す図である。

【図６】 プレキャストセグメントの形状補正操作を説
明する線図である。

【図７】 プレキャストセグメントの板厚を計測する操
作を説明する線図である。

【図８】 プレキャストセグメント製作・仮置きヤード
の全体の配置を示す平面図である。

【符号の説明】

１１ 既設プレキャストセグメント、 １２、１４ 製
作台、 １３ 外型枠、１５ 内型枠、 １６ 移動台
車、 １７ 新設プレキャストセグメント、２１ プレ
キャストセグメント、 ２２〜２７ ＣＣＤカメラ、
Ａ１、Ａ２プレキャストセグメント製作ヤード、 Ｂ
１、Ｂ２ １次計測位置、Ｃ1 、Ｃ２仮置きライン、
Ｄ ２次計測位置

フロントページの続き (72)発明者 横尾 正幸 千葉県千葉市美浜区稲毛海岸１−３−２− 206 (72)発明者 細矢 知秀 千葉県船橋市前原西２丁目39−８−508 (72)発明者 森 拓也 埼玉県加須市花崎２−35−22 (72)発明者 花房 禎三郎 埼玉県入間郡三芳町藤久保229−18−303 (72)発明者 白谷 宏司 東京都新宿区西新宿１−25−１ 大成建設 株式会社内 (72)発明者 市橋 俊夫 東京都新宿区西新宿１−25−１ 大成建設 株式会社内 Ｆターム(参考） 2D059 CC03 2F065 AA04 AA06 AA17 AA23 AA24 AA30 AA52 AA53 BB05 BB27 CC00 CC14 DD06 EE00 FF05 FF11 FF61 JJ03 JJ05 JJ26 NN20 PP05 PP11 PP22 QQ00 QQ23 RR08 SS02 SS13 TT01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め決められた形状データに基づいてプ
   レキャストセグメントを順次に製作する工程と、 順次に製作されたプレキャストセグメント単体の全体の
   ３次元形状を複数台のＣＣＤカメラによって測定し、得
   られる３次元形状データを格納する工程と、 既に計測されたプレキャストセグメント全体の３次元形
   状デ−タと今回得られた３次元形状データとから、これ
   らのプレキャストセグメントによって構成されるであろ
   う架設予想形状をシュミレーションする工程と、 このシミュレーションされた架設予想形状と設計形状と
   がほぼ一致するようにこの次に製作されるプレキャスト
   セグメントの形状データを補正する工程と、を具え、こ
   の補正された形状データに基づいてプレキャストセグメ
   ントの製作を制御することを特徴とするプレキャストセ
   グメントの形状管理方法。
2. 【請求項２】 前記プレキャストセグメントをカメラに
   よって撮像して得られる画像データを処理してプレキャ
   ストセグメントの板厚、幅員、桁高、部材長、横断形状
   などの各部の寸法および形状を計測し、これら計測した
   値によりプレキャストセグメント出来形検査を行うこと
   を特徴とする請求項１に記載のプレキャストセグメント
   の形状管理方法。
3. 【請求項３】 前記プレキャストセグメント単体の全体
   の３次元計測を行う工程が、プレキャストセグメントの
   架設方向に見た前後の面の各々の、プレキャストセグメ
   ントの上面に隣接する複数の測定箇所およびプレキャス
   トセグメントの下面に隣接する複数の測定箇所の３次元
   座標位置を測定するものであることを特徴とする請求項
   １〜２の何れかに記載のプレキャストセグメントの形状
   管理方法。
4. 【請求項４】 予め決められた形状データに基づいてプ
   レキャストセグメントを順次に製作する工程と、 製作された直後のプレキャストセグメンが搬入される１
   次計測位置においてプレキャストセグメント単体の全体
   の３次元形状を複数台のＣＣＤカメラによって測定し、
   得られる３次元形状データを格納する工程と、 既に計測されたプレキャストセグメント全体の３次元形
   状デ−タと今回得られた３次元形状データとから、これ
   らのプレキャストセグメントによって構成されるであろ
   う架設予想形状をシミュレーションする工程と、 このシミュレーションされた架設予想形状と設計形状と
   がほぼ一致するようにプレキャストセグメントの形状デ
   ータを補正する工程と、 次々に製作されるプレキャストセグメントを予め決めら
   れた経路に沿って搬送しながら保管する工程と、 保管しているプレキャストセグメントを順次に積み出す
   直前の２次計測位置において順次のプレキャストセグメ
   ント単体の全体の３次元形状を複数台のＣＣＤカメラに
   よって計測し、得られる３次元形状データを格納する工
   程と、 この２次計測位置において計測された順次のプレキャス
   トセグメント全体の３次元形状データに基づいてこれら
   のプレキャストセグメントによって構成されるであろう
   架設予想形状をシミュレーションする工程と、 このシミュレーションされた架設予想形状の計画形状か
   らのずれを最小とするための架設データを作成する工程
   と、 このようにして作成された架設データに基づいて、架設
   現場において順次のプレキャストセグメントを架設する
   工程と、を具えることを特徴とするプレキャストセグメ
   ント工法による橋梁架設方法。