JP2000292520A - 橋梁架設時の精度管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】橋桁送り出し時における橋桁の位置や姿勢の把
握を容易且つ短時間に行うことができ、省力化及び工期
の短縮にも寄与する橋梁架設時の精度管理装置を提供す
る。 【解決手段】ＧＰＳ位置測定装置１２と無線送信機１３
とバッテリー１５を備えた位置測定ユニット１０が橋桁
２の所定位置に配設されると共に、離間した位置に設け
られた計測室５に、無線受信機７０とモニター６０を備
えるコンピューター５０が設けられ、位置測定ユニット
１０が検知して無線送信機１３を介して送信される検知
位置情報を無線受信機７０で受信し、コンピューター５
０がその検知位置情報に基づいてモニター６０を介して
橋桁２の位置・状態を画像表示するよう構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送り出し架設工法
によって橋桁を架設する際に、橋桁の位置・状態の精度
を管理する橋梁架設時の精度管理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】橋梁の架設工法の一つに、送り出し架設
と呼ばれるものがある。これは、図１１に概念図を示す
ように、架設位置の延長上の位置で台車３上に橋桁２を
形成してその先端に架設機械である手延べ機２Ａを設置
し、図中矢印で示すように架設位置まで送り出し移動さ
せて架設するものである。これにより、深い峡谷であっ
たり下側の道路交通や船舶の往来を遮断できないために
橋梁位置の下側に支保工を仮設できない現場にも架橋す
ることが可能となる。

【０００３】このような送り出し架設工法によって架橋
する場合には、橋桁の移動中その位置及び姿勢を逐次把
握して目標軌道で移動しているか否か等を確認し、定め
られた経路から外れている場合にはこれを是正すること
が必要となる。

【０００４】橋桁の位置や姿勢の把握は、送り出し側及
び到達側にそれぞれ専門の監視員を配置し、これら監視
員が目視によって水平方向のズレ量と、鉛直方向のたわ
み量を測定することによって行われている。監視員は、
この測定情報を当該工事を統括する管理本部にトランシ
ーバー等で連絡し、管理本部ではそれら情報に基づいて
目標軌道から水平方向にズレている場合にはこれを是正
するように送り出し駆動を制御する。鉛直方向のたわみ
量は設計値との比較・確認等に用いられる。

【０００５】また、中間部が複数の橋脚によって支持さ
れる長大な橋桁の場合では、橋桁は移動中に橋脚によっ
て支持されるようになって複数の支点で支持されること
となるが、そのような多点支持状態では各支点部位にお
ける橋桁の反力が支点間で均一化するように支持力を調
整する必要があり、このため、各支点に各々監視員を配
置し、この監視員がジャッキによる橋桁支持力（即ち当
該位置における橋桁の反力）を読み取って管理本部にト
ランシーバー等で連絡すると共に、全ての支点の反力を
比較・検討して補正量を算出した管理本部からの連絡を
受けて支持力を増減調節することが行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のごとき従来の送
り出し架設工事では、橋桁の位置及び状態の確認に多数
の人員を要すると共に、各監視員は長時間を要する橋桁
移動中担当部位に常駐しなければならず、それらの監視
員と管理本部の間の情報伝達も煩雑で極めて面倒である
という問題があった。

【０００７】尚、基準位置に固定配置した計測装置でタ
ーゲットを自動的に視準して、ターゲットの距離と位置
を計測するいわゆるトータルステーションを用い、橋桁
の適宜位置にターゲットを配設して移動時の橋桁の位置
や姿勢を把握することが考えられるが、特に橋桁が長大
なものや屈曲しているものでは、全体を見通す位置に計
測装置を設置することが困難であり、また、霧等の気象
条件によっては視準が阻害されて作業不能となる。

【０００８】また、管理本部では、数値計算によって、
各監視員からの位置情報と計画経路とを比較、反力の場
合には各測定点（支点）の支持力情報を比較し、補正量
を算出しており、極めて面倒で時間を要すると共に、橋
桁の状態を感覚的に認識することは困難なものであっ
た。

【０００９】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、橋桁送り出し時における橋桁の位置や姿勢の
把握を容易且つ短時間に行うことができ、省力化及び工
期の短縮にも寄与する橋梁架設時の精度管理装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する本発明
の橋梁架設時の精度管理装置は、送り出し架設工法によ
って橋桁を送り出す際にその位置・状態を管理するもの
であって、ＧＰＳ位置測定装置と、該ＧＰＳ位置測定装
置によって測定した位置情報を送信する無線送信装置
と、それらに電力を供給する電源と、を備えた位置測定
ユニットが、橋桁の所定位置に配設されると共に、離間
した位置に設けられた管理施設内に、前記位置測定ユニ
ットから送信される位置情報を受信する受信装置と、該
受信装置によって受信した位置情報を演算処理する情報
処理装置と、該情報処理装置によって処理された情報を
表示する表示装置と、を備え、前記情報処理装置は、前
記位置測定ユニットからの検知位置情報に基づいて前記
表示装置を介して前記橋桁の位置・状態を画像表示する
よう構成されていることを特徴とする。

【００１１】また、上記表示装置による画像表示は、平
面的に見た前記橋桁の位置状態と目標軌跡を図形表示、
前記目標軌跡との誤差のグラフ表示、及び鉛直方向の移
動軌跡のグラフ表示を行うように構成されていることを
特徴とする。

【００１２】更に、上記橋桁の支持部位に前記橋桁の反
力を検知する反力検知手段が設けられると共に、該反力
検知手段による検知反力が上記情報処理装置に入力さ
れ、前記情報処理装置は、前記反力検知手段からの検知
反力情報に基づいて、上記表示装置を介して、反力値を
グラフ表示、及び同一画像中に、反力値と、当該反力値
と計算値との差を数値表示するように構成されているこ
とを特徴とする。

【００１３】また、上記表示装置により、複数の支持部
位に係る上記表示を同一画面上に同時に表示するよう構
成されていることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本願発
明の実施の形態について説明する。

【００１５】図１は本願発明に係る橋梁架設時の精度管
理装置の一構成例である橋桁精度管理装置の概念構成図
である。

【００１６】図示橋桁精度管理装置１は、図２（Ａ）に
平面図，（Ｂ）に正面図を示す送り出し架設の橋桁２に
適用したものであり、橋桁２の所定位置にそれぞれＧＰ
Ｓ位置測定装置１２を備えた位置測定ユニット１０（１
０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ）が配設される
と共に、橋桁２を支持する支持部２０（２１，２２，２
３）のジャッキ２０Ａにそれぞれ反力検知手段としての
支持力発信器３０（３１Ａ〜３１Ｄ，３２Ａ〜３２Ｄ，
３３Ａ〜３３Ｄ）が配設され、更に、橋桁２を撮影可能
にテレビカメラ４０が配設され、これら位置測定ユニッ
ト１０，支持力発信器３０及びテレビカメラ４０からの
情報を、管理本部としての計測室５に伝送するようにな
っている。尚、本構成例は支持部２０を便宜上３カ所と
した例であるが、これに限るものではないことは言うま
でもない。

【００１７】計測室５では、伝送された情報を情報処理
装置としてのコンピューター５０によって演算処理し、
それら情報に基づいて橋桁２の送り出し状態を把握する
と共に、橋桁２の送り出し駆動やジャッキ２０Ａによる
支持力（即ち橋桁２による反力）の制御情報を得、各駆
動機構に駆動指令を出すようになっているものである。

【００１８】以下、順を追って詳細に説明する。

【００１９】位置測定ユニット１０は、ＧＰＳアンテナ
１１，ＧＰＳ位置測定装置１２，無線送信機１３，基準
局１０Ｓからの位置情報を受信する無線受信機１４及び
それらに電力を供給する電源としてのバッテリー１５と
によって構成されており、図示しないＧＰＳ衛星からの
信号電波をＧＰＳアンテナ１１によって受信してＧＰＳ
位置測定装置１２がその位置を測定すると共に、正確な
絶対位置の解っている場所に固定設置された同様な構成
の基準局１０Ｓから発せられる位置情報に基づいて測定
位置を補正して正確な位置を測定するいわゆるリアルタ
イムキネマチィック測量によって当該位置測定ユニット
１０の正確な水平方向及び高さ方向の位置を計測し、こ
の位置情報を無線送信機１３から発信して計測室５に無
線によって伝送するようになっている。この測量位置情
報は、所定時間毎に更新される。

【００２０】このように構成された位置測定ユニット１
０は、図示構成例では、橋桁２の先端の手延べ機の左右
両側と、一方側縁に沿った等間隔３カ所（後端部を含
む）の合計５カ所に配設され、それぞれ異なる周波数で
位置測定情報を電送するように設定されているものであ
る。

【００２１】支持力発信器３０は、支持部２０のジャッ
キ２０Ａの油圧を支持力に換算して出力するものであっ
て、各支持部２０に各々配設され、その得た支持力情報
は図示構成例では有線で計測室５に伝送されるようにな
っている。本構成例は、図２（Ｂ）のＡ−Ａ断面図に相
当する図３に示すように、左右にガーダーＧ１，Ｇ２を
有する鋼箱桁を想定しており、支持部２０は各ガーダー
Ｇ１，Ｇ２のそれぞれ左右両側をジャッキ２０Ａで支持
し、従って、一カ所の支持部２０に付き４基のジャッキ
２０Ａで支持してその各々に支持力発信器３０が設けら
れているものである。この支持力情報も所定時間毎に更
新される。尚、支持部２０は橋桁２の移動と共に移動す
るものではないため、本構成例では支持力発信器３０に
よる支持力情報を有線で計測室５に伝送するようになっ
ているが、これに限らず無線によって伝送する構成とし
ても良いものである。

【００２２】テレビカメラ４０は、遠隔操作によってズ
ーミングその他の操作が可能であると共に向きや角度を
変えられる支持台に据え付けられて設けられており、橋
桁２の任意の位置を撮影可能となっている。

【００２３】計測室５には、表示手段としてのモニター
６０を備えるコンピュータ５０と、各位置測定ユニット
１０からの電波を受ける各々の無線受信機７０（７１，
７２，７３，７４，７５）と、テレビカメラ４０のコン
トローラー４１及びテレビモニター４２とが設けられて
いる。

【００２４】コンピューター５０には、無線受信機７０
によって受信された各位置測定ユニット１０からの位置
測定情報がインターフェース５３及びロガー５４を介し
て入力されると共に、各支持力発信器３０からの支持力
情報がロガー５４を介して入力されるようになってい
る。コンピューター５０は、これら入力情報に基づいて
演算処理を行い、橋桁２の位置及び姿勢状態をモニター
６０を介して画像表示する。本構成例では、それぞれモ
ニター６１，６２を備える２台のパーソナルコンピュー
ター５１，５２がネットワークによって接続されて構成
されており、基本的には、コンピューター５１が入力情
報の基づく橋桁２の位置や状態に係る画像を表示し、コ
ンピューター５２が橋梁２の駆動制御用の情報を画像表
示するようになっている。

【００２５】コンピューター５１は、各位置測定ユニッ
ト１０による位置測定値に基づいて、図４に示すよう
に、支持部２０の画像２１′，２２′，２３′、各位置
測定ユニット１０の位置画像１０Ａ′，１０Ｂ′，１０
Ｃ′，１０Ｅ′、橋桁２を平面的に見た画像２′及び目
標軌跡画像：Ｍとを重ねてモニター６１に表示する。こ
の時、図示しないがこの表示画面中に先端部の位置測定
ユニットによる位置測定値を減算することで得られる橋
桁２の捻れ量を数値表示しても良く、更に、この捻れ量
は別の画面にグラフ表示するようにしても良い。

【００２６】また、コンピューター５１は、各支持力発
信器３０による支持力測定値に基づいて、図５に示すよ
うに１カ所の支持部２０における４基のジャッキ２０Ａ
の支持力計測値を棒グラフで表示すると共にその下側に
支持力計測値と許容値を表によって数値表示する単位支
持部表示画像を形成し、図６に示すように全ての支持部
２０の単位支持部表示画像を同一画面中に全て並べて表
示する。尚、各画面は任意に切り換えて表示し得るもの
である。

【００２７】コンピューター５２は、各位置測定ユニッ
ト１０による位置測定値に基づいて、目標軌跡に対する
平面方向における誤差グラフと、鉛直方向の移動軌跡の
グラフを描画し、また、各支持力発信器３０による支持
力測定値に基づいてより詳細な制御用単位支持部画面を
並列表示する。

【００２８】即ち、平面方向の誤差グラフは、図７に示
すように、橋桁２の移動量をＸ軸に取って目標軌跡をＸ
＝０とすると共にそれに対する左右方向の誤差をＹ軸と
した座標に、各位置測定ユニット１０による位置測定値
の内の水平方向測定値と目標軌跡との偏差をプロットし
てグラフを描画するものである。

【００２９】鉛直方向の移動軌跡のグラフは、図８に示
すように、橋桁２の移動量をＸ軸に取ると共に高さをＹ
軸とした座標に、各位置測定ユニット１０による位置測
定値の内の高さ方向の測定値（絶対値）をプロットして
グラフを描画するものである。尚、図中２１′，２
２′，２３′は支持部２１，２２，２３を概念的に示し
たものである。

【００３０】制御用単位支持部表示画面は、図９に示す
ように１カ所の支持部２０における４基のジャッキ２０
Ａに装着した支持力発信器３０の支持力計測値を左右の
ガーダーＧ１，Ｇ２毎に振り分けて（即ち同一ガーダー
に係る支持力測定値を加算して）棒グラフで表示すると
共に、その下側に、許容値，計算値及びその±１０％の
値，計測値，計測値と計算値の差，修正推奨置，高さ修
正値及び修正後予測値を表によって数値表示する制御用
単位支持部表示画像を形成し、図１０に示すように全て
の支持部２０の制御用単位支持部表示画像を同一画面中
に全て並べて表示する。修正推奨値，高さ修正値及び修
正後予測値は、予め作成されたテーブル及び演算式に基
づいて表示するものである。

【００３１】尚、上記構成例では２台のコンピューター
５１，５２を接続して用いたが、必ずしもこのように構
成しなければならないものではなく、処理能力が充分で
あれば１台でも良く、逆に３台以上の複数用いても良
く、適宜変更可能なものである。また、各コンピュータ
ー５１，５２に対する表示内容の割り当ても上記構成例
に限定されるものではない。

【００３２】而して、上記のごとく構成された橋桁精度
管理装置１では、送り出される橋桁２の所定位置に配設
された位置測定ユニット１０が、ＧＰＳ衛星からの信号
電波を利用して測定した位置情報を無線によって計測室
５に電送し、計測室５に設けられたコンピューター５０
によって集中的に情報処理するものであるため、工事区
域全域を見渡すことのできない山間地であっても、ま
た、霧等の気象条件に拘わらず、高精度で迅速に橋桁の
位置を測定してその位置情報を計測室５に伝送すること
ができる。

【００３３】計測室５では、これら位置情報に基づい
て、コンピューター５０によって橋桁２を平面的に見た
画像と目標軌跡とを重ねた画像，目標軌跡に対する平面
方向における誤差グラフ，鉛直方向の移動軌跡のグラフ
をモニター６０に表示し、これによって、橋桁２の位置
（作業進捗状況）及び目標軌跡との誤差を視覚的にも容
易に把握することが可能となる。

【００３４】また、コンピューター５０は、支持部２０
のジャッキ２０Ａに設けられた支持力発信器３０から伝
送された支持力情報に基づいて、モニター６０を介し
て、各支持部２０の単位支持部表示画像を同一画面に全
て並べた画面及び各支持部２０の制御用単位支持部表示
画像を同一画面に全て並べた画面を表示し、これによ
り、橋桁２全体の支持状態（橋桁２の反力状態）を一瞥
で視覚的に把握することが可能になると共に、その都度
面倒な比較計算をすることなく表示された修正推奨値，
高さ修正値及び修正後予測値に基づいて支持力の制御を
行うことが可能となるものである。

【００３５】即ち、位置情報や支持力情報を得るために
多数の監視員を配置すること無く、橋桁送り出し時にお
ける橋桁の位置や姿勢の把握を容易且つ短時間に行うこ
とができると共に、その情報を視覚的に認識し得るよう
に表示することができる。これによって精度管理を安全
で合理的に行うことが可能となり、架橋工事の省力化及
び工期の短縮化が可能となる。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る橋梁架
設時の精度管理装置によれば、ＧＰＳ位置測定装置と、
該ＧＰＳ位置測定装置によって測定した位置情報を送信
する無線送信装置と、それらに電力を供給する電源と、
を備えた位置測定ユニットが、橋桁の所定位置に配設さ
れると共に、離間した位置に設けられた管理施設内に、
位置測定ユニットから送信される位置情報を受信する受
信装置と、該受信装置によって受信した位置情報を演算
処理する情報処理装置と、該情報処理装置によって処理
された情報を表示する表示装置と、を備え、情報処理装
置は、位置測定ユニットからの検知位置情報に基づいて
表示装置を介して橋桁の位置・状態を画像表示するよう
構成されていることにより、専門の監視員を配置する必
要が無く、工事区域全域を見渡すことのできない山間地
や霧等の気象条件であっても高精度で迅速且つ安全に橋
桁の位置情報を得ることができると共に、管理施設内の
情報処理装置に迅速に伝送することができる。また、橋
桁の位置・状態を画像で表示するため、工事の進展状況
や橋桁の状態を視覚的に把握し得るものである。

【００３７】即ち、精度管理を安全且つ合理的に行うこ
とができ、架橋工事の省力化及び工期の短縮化に寄与し
得るものである。

【００３８】また、上記表示装置による画像表示は、平
面的に見た橋桁の位置状態と目標軌跡を図形表示、目標
軌跡との誤差のグラフ表示、及び鉛直方向の移動軌跡の
グラフ表示を行うように構成されていることにより、橋
桁の位置及び目標軌跡との誤差を視覚的に容易に把握す
ることが可能となる。

【００３９】更に、上記橋桁の支持部位に橋桁の反力を
検知する反力検知手段が設けられると共に、該反力検知
手段による検知反力が情報処理装置に入力され、情報処
理装置は、反力検知手段からの検知反力情報に基づい
て、上記表示装置を介して、反力値をグラフ表示、及び
同一画像中に、反力値と、当該反力値と計算値との差を
数値表示するように構成されていることにより、反力情
報を得るために多数の監視員を配置すること無く支持部
位における反力情報を得ることができると共に、支持部
位における反力状態を視覚的に把握することができる。

【００４０】また、上記表示装置により、複数の支持部
位に係る上記表示を同一画面上に同時に表示するよう構
成されていることにより、橋桁全体の支持状態を一瞥で
視覚的に把握することが可能になり、支持力の制御が容
易となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る橋梁架設時の精度管理装置の一
構成例である橋桁精度管理装置の概念構成図である。

【図２】橋桁精度管理装置を適用した橋桁を示し、
（Ａ）は平面図，（Ｂ）は正面図である。

【図３】図２（Ｂ）のＡ−Ａ断面図に相当する横断面図
である。

【図４】橋桁を平面的に見た画像と目標軌跡：Ｍとを重
ねた表示を示す図である。

【図５】単位支持部表示画像を示す図である。

【図６】全ての支持部の単位支持部表示画像を同一画面
に全て並べた表示を示す図である。

【図７】平面方向の誤差グラフを示す図である。

【図８】鉛直方向の移動軌跡のグラフである。

【図９】制御用単位支持部表示画面を示す図である。

【図１０】全ての支持部の制御用単位支持部表示画像を
同一画面に全て並べた表示を示す図である。

【図１１】送り出し架設工法を概念的に示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 橋桁精度管理装置 ２ 橋桁 ５ 計測室（管理施設） １０ ＧＰＳ位置測定ユニット １２ ＧＰＳ位置測定装置 １３ 無線送信機（無線送信装置） １５ バッテリー（電源） ２０（２１，２２，２３） 支持部（支持部位） ３０ 支持力発信器（反力検知手段） ５０（５１，５２） コンピューター（情報処理装置） ６０（６１，６２） モニター（表示装置） ７０（７１，７２，７３，７４，７５） 無線受信機
（受信装置）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送り出し架設工法によって橋桁を送り出す
   際にその位置・状態を管理するものであって、 ＧＰＳ位置測定装置と、該ＧＰＳ位置測定装置によって
   測定した位置情報を送信する無線送信装置と、それらに
   電力を供給する電源と、を備えた位置測定ユニットが、
   橋桁の所定位置に配設されると共に、 離間した位置に設けられた管理施設内に、前記位置測定
   ユニットから送信される位置情報を受信する受信装置
   と、該受信装置によって受信した位置情報を演算処理す
   る情報処理装置と、該情報処理装置によって処理された
   情報を表示する表示装置と、を備え、 前記情報処理装置は、前記位置測定ユニットからの検知
   位置情報に基づいて前記表示装置を介して前記橋桁の位
   置・状態を画像表示するよう構成されていることを特徴
   とする橋梁架設時の精度管理装置。
2. 【請求項２】上記表示装置による画像表示は、平面的に
   見た前記橋桁の位置状態と目標軌跡を図形表示、前記目
   標軌跡との誤差のグラフ表示、及び鉛直方向の移動軌跡
   のグラフ表示を行うように構成されていることを特徴と
   する請求項１に記載の橋梁架設時の精度管理装置。
3. 【請求項３】上記橋桁の支持部位に前記橋桁の反力を検
   知する反力検知手段が設けられると共に、該反力検知手
   段による検知反力が上記情報処理装置に入力され、 前記情報処理装置は、前記反力検知手段からの検知反力
   情報に基づいて、上記表示装置を介して、反力値をグラ
   フ表示、及び同一画像中に、反力値と、当該反力値と計
   算値との差を数値表示するように構成されていることを
   特徴とする請求項１又は２に記載の橋梁架設時の精度管
   理装置。
4. 【請求項４】上記表示装置により、複数の支持部位に係
   る上記表示を同一画面上に同時に表示するよう構成され
   ていることを特徴とする請求項３に記載の橋梁架設時の
   精度管理装置。