JP2007315077A - ガーダーワーゲンを用いた波形鋼板ウェブ橋の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワーゲンの軽量化と施工の容易化および工費の低減化を図った波形鋼板ウェブ橋の構築方法の提供。
【解決手段】既設の完成橋桁の先端に複数の波形鋼板ウェブ４０ａと下床版５０ａとによって構成され、上床版未施工の波形鋼板ウェブ箱桁４１ａを突設しておき、その波形鋼板ウェブ橋の既設部分に一端側を支持させてガーダーワーゲン２１を橋梁延長方向に突設し、ガーダーワーゲン２１に設置した走行自在な吊下手段によって新たな波形鋼板ウェブ４０ｂを吊下支持させて橋桁先端の施工位置に移動させ、既設の波形鋼板ウェブ４０ａ先端に連結した後に、波形鋼板ウェブ４０ｂに下床版５０ｂを打設して波形鋼板ウェブ箱桁４１ｂを成型するとともに既設の波形鋼板ウェブ箱桁４１ａに上床版６０ａを施工する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ガーダーワーゲンを用いた波形鋼板ウェブ橋の構築方法に関し、ガーダーワーゲンに波形鋼板ウェブを支持させて先行施工した後に、この波形鋼板ウェブに上下床版を施工し、波形鋼板ウェブに上床版の荷重を支持させることによってワーゲンの軽量化と施工の容易化および工費の低減化を図った波形鋼板ウェブ橋の構築方法に関する。

波形網板ウェブ橋は高速道等で多く用いられており、大部分は張り出し架改工法によって施工されている。例えば、従来、図１０に示すように、波形鋼板ウェブ１の上に上床版２を、また該波形鋼板ウェブ１の下部間に下床版３をそれぞれ場所打ちコンクリートによって一体に成型し、全体が羽子系をした波形鋼板ウェブ箱桁４を橋桁方向に順次延長させて橋梁を架設する工法が知られている。

例えば、図１１に示すように橋桁の既設部分(ｎ−１)の上に移動台車５を設置し、この移動台車５から垂れ下げた吊材６を介して作業台７を支持させ、この作業台７に場所打ちの上床版および下床版の荷重およびこれらを成型するための型枠やその他の機材を支持させて現場打ちを行って箱形の橋桁先頭ブロック(ｎ)を成型し、その後に移動台車５を次の先頭ブロックの成型位置に移動して波形鋼板ウェブ箱桁を順次延長することによって橋梁を構築する（例えば特許文献１）。

上記移動台車の一例として、図１２に示すように、平行四辺形状に組み合わされた主構１０、該主構１０の上端に設置された横梁１１、該横梁１１に垂下された吊材１２を有し、レール１３に走行自在に設置されているものが知られている（例えば特許文献２）。

また、図１３に示すように、移動台車とエレクションノーズを用いた架設方法も従来知られている。この架設方法は、橋桁１５の上に移動台車１６とエレクションノーズ１７を載置し、エレクションノーズ１７の先端に接合部用足場２８と架設用足場２９を吊下支持させると共に、桁吊り装置１８を設けてプレキャストブロック１９を吊下支持させ、該ブロック１９を吊り下げた状態で橋桁１５の先端に上記ブロック１９を接合して橋桁を延設する方法である。
特開２０００−１１０１１４号公報 特開平１０−８８５２１号公報

従来のＰＣ波形鋼板ウェブ箱桁による橋桁の構築方法では、上下の床版を成型するための型枠や、打設したコンクリート等の多くの荷重を移動台車に受け持たせるため、移動台車が大型で複雑な構造とならざるを得ず、コスト高になると共に重量も大きくなり、片持ち式に延長される桁の下向きのモーメントが大きくなり、設計条件にも制約を及ぼすという問題があった。

本発明は、上述の如き従来の問題に鑑み、従来の移動台車に代えてガーダーワーゲンを用い、ガーダーワーゲンに波形鋼板ウェブを支持させて先行施工した後に、この波形鋼板ウェブに上下床版を施工し、波形鋼板ウェブに上床版の荷重を支持させることによってワーゲンの軽量化と施工の容易化および工費の低減化を図った波形鋼板ウェブ橋の構築方法を提供するものである。

従来方法の上記問題を解決して初期の目的を達成する請求項１に記載する発明は、複数の波形鋼板ウェブを橋梁長さ方向に設置し、該波形鋼板ウェブの下端間に下床版をコンクリート打設によって成型するとともに、前記波形鋼板ウェブの上端間に跨らせて上床版をコンクリート打設成型することにより橋梁を構築する波形鋼板ウェブ橋の構築方法において、（イ）既設の完成橋桁の先端に複数の波形鋼板ウェブと下床版とによって構成され、上床版未施工の波形鋼板ウェブ箱桁を突設しておき、（ロ）その波形鋼板ウェブ橋の既設部分に一端側を支持させてガーダーワーゲンを橋梁延長方向に突設し、（ハ）該カーダーワーゲンに設置した走行自在な吊り下げ手段によって新たに延長させる波形鋼板ウェブを前記波形鋼板ウェブ箱桁の先端位置まで移動させ、該波形鋼板ウェブ箱桁の波形鋼板ウェブの先端に連結させ、（ニ）次いで延長された前記波形鋼板ウェブの下端間の下床版成型用の下床版型枠を前記ガーダーワーゲンに支持させて組み立て、該型枠内にコンクリートを打設して下床版を成型することによって前記波形鋼板ウェブ箱桁を延長させるとともに、該延長された波形鋼板ウェブ箱桁の手前に先に施工されている波形鋼板ウェブ箱桁上に、該波形鋼板ウェブ箱桁内に設置した支保工及び前記ガーダーワーゲンに支持させた支保工上に上床版成型用の上床版型枠を組み、該型枠内にコンクリートを打設して上床版を成型し、（ホ）しかる後、前記ガーダーワーゲンを橋梁延長方向に移動させて前記（ロ）の状態とし、前記ロ〜ニの工程を繰り返して橋梁を延設することを特徴とする。

請求項２に記載する発明は、請求項１の構成に加えて、前記ガーダーワーゲンは、先に施工されている橋梁既設部分の上床版上と、該橋梁既設部分から突設された上床版未構築の波形鋼板ウェブ箱桁の波形鋼板ウェブ先端部上に支柱を介して支持させ、上床版の成型は、前記波形鋼板ウェブ先端部上の支柱支持位置を残して施工することを特徴とする。

請求項３に記載する発明は、請求項１又は２の構成に加えて、ガーダーワーゲンに沿って縦桁方向に走行する第１吊下手段と、該ガーダーワーゲンに対して橋梁幅方向に走行する第２走行手段とを設け、第１吊下手段によって吊下支持した波形鋼板ウェブをガーダーワーゲンに沿って橋桁先端に移動させた後に、第２吊下手段によって波形鋼板ウェブを掴み換えさせ、第２吊下手段に吊下げた波形鋼板ウェブを横梁方向に移動させて施工位置に合わせ、橋桁先端に接合することを特徴とする。

請求項４に記載する発明の特徴は、請求項１，２又は３の構成に加えて、ガーダーワーゲンから垂下した複数の吊材に床板を吊下支持させて橋桁の下方に作業足場を形成し、波形鋼板ウェブの底部に上記作業足場から型枠を組み立て、下床版を打設成型することを特徴とする。

請求項５に記載する発明の特徴は、請求項１〜３又は４の構成に加えて、上床版コンクリート打設は先端部の波形鋼板ウェブ下端間の下床版を成型した後に行うことを特徴とする。

請求項６に記載する発明の特徴は、請求項１〜４又は５の構成に加えて、ガーダーワーゲン後部において、波形鋼板ウェブ箱桁の下側に形成した作業足場を利用し、波形鋼板ウェブ箱桁の側方に延びる作業足場に支保工を設け、該支保工に上床版を支持させて上床版を施工することを特徴とする。

本発明の構築方法は、ガーダーワーゲンに設置した走行自在な吊下手段によって次々施工部分用の波形鋼板ウェブを吊下支持させ、該波形鋼板ウェブを先端の施工位置に移動させ、先に施工されている波形鋼板ウェブ箱桁の先端に波形鋼板ウェブ先端に接合し、その波形鋼板ウェブ下端に波形鋼板ウェブに下床版を打設することによって新たな波形鋼板ウェブ箱桁を延設するとともに、先に施工されている上床版未施工の波形鋼板ウェブ箱桁上に上床版を成型するものであるため、方法であるため、比較的重量の少ない下床版はガーダーワーゲンによって支持するが、コンクリート重量の大きい上床版の荷重は下床版が成型された波形鋼板ウェブからなる波形鋼板ウェブ箱桁状部分によって支えるので、ガーダーワーゲンには従来のような大荷重がかからず、従って、ガーダーワーゲンを軽量化することができる。

なお、従来の架設方法のように、波形鋼板ウェブに架設作業の全荷重を載荷させると、これを支えるために上下鋼フランジを厚くしなければならず、全体荷重が増し、また、桁高が低くなると、下フランジの圧縮力が大きくなり、圧縮力の増加による座屈等を防止するため、ブロック長を長くすることができなくなる。本発明の構築方法によれば、作業時の荷重がガーダーワーゲンと波形鋼板ウェブ箱桁とに分担されているので、従来の架設方法におけるこのような問題を生じない。

さらに、ガーダーワーゲンに加わる負荷が従来の架設方法よりも小さいので、施工ブロックを長くすることができ、施工期間を短縮することができる。具体的には、例えば、従来の架設台車を用いた施工方法では施工長が１ブロックであるのに対して、本発明の施工方法によれば施工長を２ブロックにすることができる。

また、本発明の構築方法は、下床版を打設して波形鋼板ウェブ箱桁を成型し、この波形鋼板ウェブ箱桁に荷重を載荷するので、断面剛性が高い状態の載荷となり、鋼材の応力度、変形等を低くすることができる。さらに、ガーターワーゲンに作用する転倒モーメントは１ブロック分の底版コンクリート（下床版）荷重のみとなるため、ガーダーワーゲンを支える後方アンカーを簡易なものとすることができる。

本発明の構築方法は、前方の横梁は底版のみの荷重を波形鋼板ウェブの外側で支える構造となるため、大きな横梁を必要としない。一方、後方の横梁は張り出し床版の荷重および側面足場の荷重のみを支えればよいので、前方梁と同様に大きな横梁を必要としない。また、ストラット等があっても側面足場で容易に支持して施工することができる。

本発明の構築方法は、下床版を先行施工して波形鋼板ウェブ箱桁を橋桁先端に成型するので、桁内の上床板は波形鋼板ウェブ箱桁内に設けた支保工によって施工することができ、型枠の設置が容易である。また、架設用部材は既存の機材（エレクションノーズ等）を使用することができ、特有の機材を必要としないので、容易に実施することができる。さらに、本発明の構築方法によれば、張り出し施工中に圧縮応力が作用する桁下面部が、コンクリート底版として先行施工されるために、コンクリートと比べて圧縮に弱い鋼フランジ厚を薄いものとするか、場合によっては不要とすることも可能となり、鋼材量を軽減することができ、工費の削減を図ることができる。

以下、本発明の構築方法を図面に示す実施例に基づいて説明する。

本発明の構築方法の施工工程を図１〜図９に示す。図１は前工程が終了した時点の状態を示しており、図に示すように、前工程が終了した施工箇所は、波形鋼板ウェブ４０ａと下床版５０ａとからなり、上床版が未施工の状態の波形鋼板ウェブ箱桁４１ａが、完成橋桁20の先端部に成型されており、この波形鋼板ウェブ箱桁４１ａの先端部上側と先に施工が完了している既設部分の上床版６０上に支柱２２，２３を介して橋桁方向に延びるガーダーワーゲン２１が載設されている。また、図６に示すように、ガーダーワーゲン２１と支柱２３との間にはワーゲン２１の浮き上がりを防止する係合手段２７が設けられている。図示する係合手段２７はＬ字型の形状を有し、その下端部が支柱に固定され、先端の屈曲部がワーゲン２１に係合している。

ガーダーワーゲン２１は複数の横梁２４ａ，２４ｂを有しており、該横梁２４ａ，２４ｂから垂下した複数の吊材２５によって床板による作業足場２６が吊下支持されている。尚、この横梁の内、上床版未施工の波形鋼板ウェブ箱桁４１ａの上方位置にある横梁２４ｂ，２４ｂは、図７、図８に示すように、波形鋼板ウェブ箱桁４１ａの下床版５０ａを成型するに必要な作業足場２６ａを支持できる長さであれば良く、また、図９に示すように、上床版６０ａの上方に位置する横梁４２ｂは、上床版成型の際に必要な作業足場２６ｂを支持できる長さのものが使用されている。

図１に示す前工程が終了した時点の状態から、図２に示すように、図１に示す前工程の施工後にガーダーワーゲン２１を支持している支柱２２，２３を既設部分の先端に突設されている波形鋼板ウェブ箱桁４１ａの先端部上及び既設部分の上床版６０の先端部分に移し変える作業を行う。

ガーダーワーゲン２１には、図７、図８に示すように、新設しようとする波形鋼板ウェブ４０ｂを桁方向に移動する移送装置Ａと、波形鋼板ウェブ４０ｂを横梁方向に移動する移送装置（横取り装置）Ｂが設けられている。上記移送装置Ａは、ガーダーワーゲン２１に沿って桁方向に延びるレール３０と、該レール３０に沿って走行する第１吊下手段３１によって形成されている。また、上記移送装置Ｂは、ガーダーワーゲン２１の横梁２４ａに沿って延びるレール３２と、該レール３２に沿って走行する第２吊下手段３３によって形成されている。

図２に示す支柱移し変え作業の後、図３に示すように、新設しようとする波形鋼板ウェブ４０ｂを既設橋桁２０内から設置位置への搬送作業を行う。波形鋼板ウェブ４０ｂは第１吊下手段３１によって吊下支持された状態でガーダーワーゲン２１に沿って移送させ、橋桁先端２０ａの位置に搬入させる。次に、図７および図８に示すように、波形鋼板ウェブ４０ｂを、第１吊下手段３１から第２吊下手段３３によって掴み換え、第２吊下手段３３に吊下支持させた状態で横梁方向に移動させ、橋桁先端部２０ａの横幅に対応する施工位置に合わせ先に施工されている波形鋼板ウェブ箱桁４１ａの波形鋼板ウェブ４０ａの先端に連結させる。

次いで、図４に示すように、ガーダーワーゲン２１を前方に移動させ、ガーダーワーゲン２１上の横梁２４ａ，２４ｂ，２４ｂに吊り下げ支持されている床板からなる作業足場２６を図５に示すように、新しく延長させた波形鋼板ウェブ４０ｂ及び先に施工されている上床版未施工の波形鋼板ウェブ箱桁４１ａ下に移動させる。

この作業足場２６上の支保工５２に支持させて下床版５０成型用の型枠５１を組み立てる。該型枠５１内に必要な配筋を施した後、コンクリートを打設して下床版５０ｂを成型する。この下床版５０ｂおよび両側の波形鋼板ウェブ４０ｂによって新たな波形鋼板ウェブ箱桁４１ｂが成型される。

一方、図９に示すように、ガーダーワーゲン後部においては、先に施工されている波形鋼板ウェブ箱桁４１ａの桁内に支保工４２を設け、上床版の波形鋼板ウェブ箱桁上部用型枠６１を組み立てるとともに、波形鋼板ウェブ箱桁の下側に設けられた作業足場２６を利用し、既設の波形鋼板ウェブ箱桁４１ａの側方に延びる作業足場２６上に支保工４３を設け、上床版の側部張出部用型枠６２，６２を組み立て、それらの型枠内に配筋後、コンクリートを打設して上床版６０ａを成型する。

このようにして、新たに突設された波形鋼板ウェブ４０ｂ間の下床版５０ｂ、及び先に施工されている波形鋼板ウェブ箱桁４１ａ上の上床版６０ａを成型することによって１つの延設工程を終了し、この工程を繰り返して橋桁２０を順次延設させる。

尚、上述の実施例では、新設の波形鋼板ウェブ４０ｂ間に下床版５０ｂを打設した後、既設の波形鋼板ウェブ箱桁４１ａ上の上床版６０ａを成型するようにしているが、場合によっては両床版のコンクリート打設は同時に行っても良く、上記上床版６０ａの成型後上記下床版５０ｂの成型を行ってもよい。

本発明の構築方法による施工箇所について、前工程の終了状態を示す側面図である。 本発明の構築方法による施工箇所について、支柱の移動工程を示す側面図である。 本発明の構築方法による施工箇所について、波形鋼板ウェブの搬入と仮止め工程を示す側面図である。 本発明の構築方法による施工箇所について、下床版の施工とガーダーワーゲンの移動工程を示す側面図である。 本発明の構築方法による施工箇所について、上床版の施工工程を示す側面図である。 ガーダーワーゲンと支柱の係合状態を示す断面図である。 本発明の構築方法による施工箇所の先端部を示す横梁方向の正面図である。 本発明の構築方法による施工箇所の先端部を示す横梁方向の正面図である。 本発明の構築方法による後方の施工箇所を示す正面図である。 従来の波形鋼板ウェブ箱桁の施工方法を示す正面図である。 従来の波形鋼板ウェブ箱桁の施工方法を示す側面図である。 従来の移動台車による施工方法を示す側面図である。 従来の移動台車とエレクションノーズによる施工方法を示す側面図である。

符号の説明

１ 波形鋼板ウェブ
２ 上床版
３ 下床版
４ 波形鋼板ウェブ箱桁
５ 移動台車
６ 吊材
７ 作業台
１０ 主構
１１ 横梁
１２ 吊材
１３ レール
１５ 橋桁
１６ 移動台車
１７ エレクションノーズ
１８ 桁吊り装置
１９ プレキャストブロック
２０ 橋桁
２０ａ 橋桁先端部
２１ ガーダーワーゲン
２２、２３ 支柱
２４ａ，２４ｂ 横梁
２５ 吊材
２６ 作業足場
２７ 係合手段
２８ 接合部用足場
２９ 架設用足場
３０ レール
３１ 第１吊手段
３２ レール
３３ 第２吊手段
４０ａ，４０ｂ 波形鋼板ウェブ
４１ａ，４１ｂ 波形鋼板ウェブ箱桁
４２、４３ 支保工
５０ａ，５０ｂ 下床版
５１ 型枠
６０，６０ａ 上床版
６１，６２ 型枠

Claims (6)

1. 複数の波形鋼板ウェブを橋梁長さ方向に設置し、該波形鋼板ウェブの下端間に下床版をコンクリート打設によって成型することによって波形鋼板ウェブと下床版からなる波形鋼板ウェブ箱桁を構築し、該波形鋼板ウェブ箱桁の前記波形鋼板ウェブの上端間に跨らせて上床版をコンクリート打設成型することにより橋梁を構築する波形鋼板ウェブ橋の構築方法において、
   （イ）既設の完成橋桁の先端に複数の波形鋼板ウェブと下床版とによって構成され、上床版未施工の波形鋼板ウェブ箱桁を突設しておき、
   （ロ）その波形鋼板ウェブ橋の既設部分に一端側を支持させてガーダーワーゲンを橋梁延長方向に突設し、
   （ハ）該カーダーワーゲンに設置した走行自在な吊り下げ手段によって新たに延長させる波形鋼板ウェブを前記波形鋼板ウェブ箱桁の先端位置まで移動させ、該波形鋼板ウェブ箱桁の波形鋼板ウェブの先端に連結させ、
   （ニ）次いで延長された前記波形鋼板ウェブの下端間の下床版成型用の下床版型枠を前記ガーダーワーゲンに支持させて組み立て、該型枠内にコンクリートを打設して下床版を成型することによって前記波形鋼板ウェブ箱桁を延長させるとともに、該延長された波形鋼板ウェブ箱桁の手前に先に施工されている波形鋼板ウェブ箱桁上に、該波形鋼板ウェブ箱桁内に設置した支保工及び前記ガーダーワーゲンに支持させた支保工上に上床版成型用の上床版型枠を組み、該型枠内にコンクリートを打設して上床版を成型し、
   （ホ）しかる後、前記ガーダーワーゲンを橋梁延長方向に移動させて前記（ロ）の状態とし、前記ロ〜ホの工程を繰り返して橋梁を延設することを特徴とする波形鋼板ウェブ橋の構築方法。
2. 前記ガーダーワーゲンは、先に施工されている橋梁既設部分の上床版上と、該橋梁既設部分から突設された上床版未構築の波形鋼板ウェブ箱桁の波形鋼板ウェブ先端部上に支柱を介して支持させ、上床版の成型は、前記波形鋼板ウェブ先端部上の支柱支持位置を残して施工することを特徴とする請求項1に記載の波形鋼板ウェブ橋の構築方法。
3. ガーダーワーゲンに沿って縦桁方向に走行する第１吊下手段と、該ガーダーワーゲンに対して橋梁幅方向に走行する第２走行手段とを設け、第１吊下手段によって吊下支持した波形鋼板ウェブをガーダーワーゲンに沿って橋桁先端に移動させた後に、第２吊下手段によって波形鋼板ウェブを掴み換えさせ、第２吊下手段に吊下げた波形鋼板ウェブを横梁方向に移動させて施工位置に合わせ、橋桁先端に接合する請求項１又は２に記載の波形鋼板ウェブ橋の構築方法。
4. ガーダーワーゲンから垂下した複数の吊材に床板を吊下支持させて橋桁の下方に作業足場を形成し、波形鋼板ウェブの底部に上記作業足場から型枠を組み立て、下床版を打設成型する請求項１，２又は３に記載の波形鋼板ウェブ橋の構築方法。
5. 次々施工部分の波形鋼板ウェブ下端間の下床版を成型した後に、前記次施工部分の上床版をコンクリート打設成型する請求項１〜３又は４に記載の波形鋼板ウェブ橋の構築方法。
6. ガーダーワーゲン後部において、波形鋼板ウェブ箱桁の下側に形成した作業足場を利用し、波形鋼板ウェブ箱桁の側方に延びる作業足場に支保工を設け、該支保工に上床版を支持させて上床版を施工する請求項１〜４又は５に記載の波形鋼板ウェブ橋の構築方法。
   

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