JP2007321389A

JP2007321389A - 橋梁架設工法

Info

Publication number: JP2007321389A
Application number: JP2006151091A
Authority: JP
Inventors: Junichi Takashima; 純一高嶋; Takahiro Fuwa; 崇博不破; Masamitsu Takano; 正光高野
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd; Central Japan Railway Co
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd; Central Japan Railway Co
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2026-05-31
Also published as: JP4948041B2

Abstract

【課題】工期を短縮した橋梁架設工法を提供すること。
【解決手段】架設設備１０７の上に架設桁１０１を配置し、送出しによって橋脚１０２，１０３上に架設桁を移動させた後、その架設桁を降下させて橋脚に据え付けるものであって、架設設備の上には、台車１１１，１１２を備えた移動可能な工事桁１０に対して後部にウエイト１１を搭載し前方には片持ち支持の状態で架設桁１０１が連結され、橋脚に隣接して設置されたベント１０４，１０５上には、ロングストロークの油圧シリンダを備えた桁降下装置２０が配置され、工事桁を架設設備上で移動させて前方の架設桁を橋脚上にまで送り出す送出し工程と、ベント上の桁降下装置を伸長させ、送り出された架設桁を支持するジャッキアップ工程と、架設桁から工事桁を切り離し、桁降下装置の収縮によって降下させた架設桁を橋脚上に設置する据え付け工程とを有する橋梁架設工法。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道の軌道や自動車道路などを跨いで橋桁を掛け渡すための橋梁架設工法に関し、特に橋桁の掛け渡しに要する作業日数を短縮した橋梁架設工法に関する。

橋梁の架設工事においては、架設予定の橋桁の下に鉄道や道路が通っていたり、河川や湖沼を跨ぐような現場では、従来から桁下空間を利用できない場合の橋梁架設工法として手延べ機を使用した送出し工法が採用されている。図９は、軌道を跨いで橋梁を設置する現場おいて、手延べ機を使用した橋梁架設工法を示した図である。
従来の橋梁架設工法では、図示するように先ず、軌道を挟んで架設桁１０１を載せる橋脚１０２，１０３が予め立設され、更にその橋脚１０２，１０３に隣接してベント１０４，１０５が設置される。そして、橋脚１０２，１０３の並び方向には、一方の橋脚１０２側に複数のベント１０６が設置され、橋桁となる架設桁１０１を送り出すための架設設備１０７が造られている。

架設桁１０１は、その架設設備１０７の上で、前後に配置された２台の台車１１１，１１２の上に載せられ、端部には手延べ機１１０が連結されている。手延べ機１１０は、架設桁１０１の前方延長線上に張り出している。架設桁１０１は、台車１１１，１１２の駆動により架設設備１０７上を移動し、手延べ機１１０が軌道を越えて橋脚１０３側に達すると、その手延べ機１１０が橋脚１０３側で送出し装置によって支持される。更に送出しが継続され、橋脚１０２，１０３に跨って架設桁１０１が位置すると、手延べ機１１０などが外される。そして、架設桁１０１は、降下して橋脚１０２，１０３上に据え付けられ、架設設備１０７などが撤去されて架設工事が終了する。
特開平１０−１５９０２６号公報

しかし、こうした従来の橋梁架設工法では、工期が長くなってしまい建設費用が高くなってしまう問題があった。特に、鉄道車両が通過する軌道上を交差して橋桁を掛ける場合は、鉄道の営業時間外に当たる夜間の僅かな時間帯（新幹線の場合には３時間３０分ほど）にしか作業ができないため、工期が長くなってしまっていた。図９に示した例では、架設桁１０１を橋脚１０２，１０３に掛けるまで１０日以上を要していた。よって、ここでは更に、従来の橋梁架設工法における作業日数を工程別にみてみる。図１０及び図１１は、従来の橋梁架設工法について、図９に示した準備後の工程を示した図である。

先ず、図９に示す状態から台車１１１，１１２を走行させ、図１０（ａ）に示すように、手延べ機１１０の先端が反対側の橋脚１０３に達するまで送出しが行われる。この送出しに１日を要する。次に、橋脚１０３側では、撓んだ手延べ機１１０の先端部分をジャッキアップし、図１０（ｂ）に示すように、送出し装置１１５が配置される。この送出し装置１１５の配置に２日を要する。そして次に、前方にある台車１１１の位置を図１０（ｂ）に示すように所定距離だけ後方にずらし、その台車１１１が橋脚１０２の位置に到達するまでの距離だけ送出しが行われる。

１日に３時間から４時間程度の作業時間内では、台車１１１の位置替え作業にも時間を要するため１２ｍ程度しか移動させることができない。従って、１日の送出し量が１２ｍであるとすると、図１０（ｂ）から（ｃ）までの移動距離が４０ｍである場合には送出しに４日を要する。そして、架設桁１０１が橋脚１０２，１０３上に配置されると、図１１（ａ）に示すように、架設桁１０１からは手延べ機１１０や後方の台車１１２を取り付けていた後方桁１１６が解体され、送出し装置１１５が取り外される。そして、不図示のおしみ用鋼製サンドルと低ストロークの鉛直ジャッキを用いて、図１１（ｂ）に示す位置まで徐々に下降させる。従来の降下作業の場合には、１日の作業時間内に下降できる量に限界があるため、３ｍ程の下降に１０日を要する。その後、図１１（ｃ）に示すように架設設備１０７などの解体が行われる。従って、従来の橋梁架設工法では、この例においても少なくとも１７日の日数が必要であった。

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、工期を短縮した橋梁架設工法を提供することを目的とする。

本発明に係る橋梁架設工法は、架設設備の上に架設桁を配置し、送出しによって橋脚上に架設桁を移動させた後、その架設桁を降下させて橋脚に据え付けるものであって、架設設備の上には、台車を備えた移動可能な工事桁に対して後部にウエイトを搭載し前方には片持ち支持の状態で前記架設桁が連結され、橋脚に隣接して設置されたベント上には、ロングストロークの油圧シリンダを備えた桁降下装置が配置され、工事桁を架設設備上で移動させて前方の架設桁を橋脚上にまで送り出す送出し工程と、ベント上の桁降下装置を伸長させ、送り出された架設桁を支持するジャッキアップ工程と、架設桁から工事桁を切り離し、桁降下装置の収縮によって降下させた架設桁を橋脚上に設置する据え付け工程とを有することを特徴とする。

また、本発明に係る橋梁架設工法は、架設設備の上に架設桁を配置し、送出しによって橋脚上に架設桁を移動させた後、その架設桁を降下させて橋脚に据え付けるものであって、架設設備の上には、台車を備えた移動可能な工事桁に対して後部にウエイトを搭載し前方には片持ち支持の状態で前記架設桁が連結され、工事桁を架設設備上で移動させて前方の架設桁を橋脚上にまで送り出す送出し工程と、橋脚に隣接して設置されたベント上の桁降下装置によって架設桁を支持するジャッキアップ工程と、架設桁から工事桁を切り離し、桁降下装置によって降下させた架設桁を橋脚上に設置する据え付け工程とを有することを特徴とする。

また、本発明に係る橋梁架設工法は、架設設備の上に架設桁を配置し、送出しによって橋脚上に架設桁を移動させた後、その架設桁を降下させて橋脚に据え付けるものであって、橋脚に隣接して設置されたベント上にはロングストロークの油圧シリンダを備えた桁降下装置が配置され、架設設備上を移動させて架設桁を橋脚上にまで送り出す送出し工程と、ベント上の桁降下装置を伸長させて架設桁を支持するジャッキアップ工程と、桁降下装置の収縮によって降下させた架設桁を橋脚上に設置する据え付け工程とを有することを特徴とする。

また、本発明に係る橋梁架設工法は、前記桁降下装置が、アッパーフレームとロアフレームが、その中央に設けられた中空の伸縮ガイドとその周りの４本の油圧シリンダとによって連結されたものであり、前記据え付け工程で架設桁を降下させる際、４本ある油圧シリンダのうち、対角線上に位置する１組の油圧シリンダをメインシリンダとし、残る１組の油圧シリンダを補助シリンダとして、先ずメインシリンダの収縮駆動によって桁降下装置全体を収縮させ、そのメインシリンダ側に異常が発生した場合に補助シリンダの収縮駆動に切り替えて桁降下装置全体を収縮させることが好ましい。

よって、本発明に係る橋梁架設工法によれば、工事桁の前方に片持ち支持した架設桁を架設設備から橋脚まで一度に送出しすることができるため、送出し工程を短時間に完了させることが可能になる。また、ベント上にロングストロークの油圧シリンダを備えた桁降下装置を配置し、これにより一気に架設桁を降下させて橋脚へ設置することにより、据え付け工程も短時間に完了させることが可能になる。そして、送出し工程と据え付け工程とをともに短縮するだけでなく、送出し工程や据え付け工程のいずれか一方だけ短縮するだけでも全体の工期を短くすることが可能である。

次に、本発明に係る橋梁架設工法の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、鉄道車両が通る軌道を跨いで橋桁を設置する現場において、本実施形態の橋梁架設工法について、その一工程を示した図である。
本実施形態の橋梁架設工法は、台車を走行させて橋脚上に架設桁を送出しする送出し工法が採用されているため、設備は図９に示した従来の場合とほぼ同様である。すなわち、軌道を挟んで架設桁１０１をかける橋脚１０２，１０３が予め立設され、更にその橋脚１０２，１０３に隣接してベント１０４，１０５が設置されている。そして、橋脚１０２，１０３の並び方向には、一方の橋脚１０２側に複数のベント１０６が設置され、橋桁となる架設桁１０１を送り出すための架設設備１０７が造られている。

しかし、本実施形態では、架設設備１０７の上の架設桁１０１に対し、手延べ機ではなく工事桁１０が一体に連結されている。その工事桁１０は架設桁１０１の後方に連結されもので、架設工事に際して組み立て及び解体可能なものである。そして、この工事桁１０の下には前後して台車１１１，１１２が設けられ、長手方向に走行可能になっている。そして、この場合、架設桁１０１に比べて工事桁１０の方が軽いので、バランスをとるため工事桁１０の後方端にはウエイト１１が載せられ、架設桁１０１は、工事桁１０の前方に片持ち支持の状態で連結されている。

また、ベント１０４，１０５の上には、桁降下装置２０がそれぞれ２基ずつ配置され、架設桁１０１の両端を支えるようにしている。ここで図５は、桁降下装置を示した斜視図であり、図６は、その中心を縦方向に切った断面図である。また、図７は、桁降下装置の伸長状態の側面図であり、図８は、収縮状態の側面図である。桁降下装置２０は、アッパーフレーム２１とロアフレーム２２とを上下に有し、その間には中央に多段伸縮ガイド２３が設けられ、その周りには四方にテレスコシリンダ２５，２６，２７，２８が配置されている。アッパーフレーム２１とロアフレーム２２は、それぞれ外側の上面又は下面が平面であって、反対の内側は格子状にリブが形成され剛性が高められている。

多段伸縮ガイド２３は、筒状のガイドポストが嵌め合わされ、アッパーフレーム２１側からロアフレーム２２側にかけて各ポストの径が小さく形成されている。一方、テレスコシリンダ２５，２６，２７，２８は、３本のシリンダチューブが嵌め合わされた油圧シリンダであるが、アッパーフレーム２１側からロアフレーム２２側にかけて各シリンダチューブの径が大きく形成されている。多段伸縮ガイド２３の周りにある４本のテレスコシリンダ２５，２６，２７，２８は、対角線上に位置するもの同士が組になり、一方の組がメインになって伸縮が行われ、残る一組は補助用に用いられる。

桁降下装置２０は、テレスコシリンダ２５，２６，２７，２８に対し、作動油の供給及び排出を行う不図示の油圧回路が接続され、油圧機器の制御によって以下に示すジャッキアップ及びジャッキダウンが実行されるようになっている。なお、本実施形態の場合、テレスコシリンダ２５，２７がメインシリンダであり、テレスコシリンダ２６，２８が補助シリンダである。そして、補助シリンダであるテレスコシリンダ２６，２８には、油漏れなどによって架設桁１０１の荷重が受けられなくなるような異常に対応できるように、不図示の落下防止用ネジ機構が設けられる。

次に、本実施形態の橋梁架設工法について具体的に説明する。図２及び図３は、本実施形態の橋梁架設工法について図１に続く各工程を示した図である。
先ず、図１に示すように架設設備１０７の上に架設桁１０１の送出し準備が行われる。すなわち、台車１１１，１１２が前後して設けられた工事桁１０が架設桁１０１の後方に連結され、その工事桁１０の後端にはウエイト１１が載せられる。そして、鉄道の営業時間が終了した後に架設桁１０１の送出しが行われる。台車１１１，１１２の駆動により図１に示した位置から図面左側に移動し、架設桁１０１の両端が橋脚１０２，１０３に載るような図２（ａ）に示す位置まで送り出される。

本実施形態の場合、架設設備１０７の上にあった架設桁１０１が橋脚１０２，１０３上に移動するまで、従来のように台車１１１の位置替えを行うことなく一度に送り出される。そして、図２（ａ）の送出し状態では、片持ち支持された架設桁１０１は工事桁１０の前方で撓んだ状態になっている。そこで、ベント１０４，１０５上に配置された桁降下装置２０を伸ばし、架設桁１０１が工事桁１０の延長上で水平になるまでジャッキアップさせる。これによって架設桁１０１の両端部がベント１０４，１０５上の桁降下装置２０によって支えられる。

続いて、架設桁１０１は、図３（ａ）に示すように、架設設備１０７上の工事桁１０との切り離しが行われる。そして、工事桁１０が外された架設桁１０１は、図３（ｂ）に示すように、桁降下装置２０の収縮動作によってジャッキダウンが行われ、その端部を橋脚１０２，１０３上に載せる据え付け作業が行われる。桁降下装置２０は、ベント１０４，１０５にそれぞれ２基ずつ配置されており、架設桁１０１を支える合計４基の桁降下装置２０が同時に駆動制御される。

４基の桁降下装置２０は同時に収縮し、架設桁１０１の水平な姿勢を保ちながらジャッキダウンが行われる。このとき、桁降下装置２０は、それぞれ４本あるテレスコシリンダ２５，２６，２７，２８のうち、対角線上にある２本がメインシリンダとなって荷重を支えながら収縮し、残る２本がバックアップ用の補助シリンダとして同時に収縮する。ここで図４は、図３（ｂ）の据え付け工程を実行する桁降下装置２０の制御フローを示した図である。

桁降下装置２０は、その伸縮状態を計測するストロークセンサや、テレスコシリンダ２５〜２８にかかる作動油の圧力を計測する圧力センサが設けられ、その計測値に基づいて切換弁や油圧ポンプなどを駆動制御した伸縮がコントロールされる。特に、架設桁１０１が傾かないように各々の桁降下装置２０についてストローク調整が行われる。図３（ｂ）の据え付け工程では、荷重を受けるテレスコシリンダ２５，２７から作動油が徐々に排出され、ストロークを短くしたジャッキダウンが行われる。このとき補助のテレスコシリンダ２６，２８も作動油が排出されるため収縮し、中央では多段伸縮ガイド２３も同じように収縮する。桁降下装置２０は、この多段伸縮ガイド２３によって傾くことなく垂直な姿勢を保ったまま伸縮することができる。

ところで、桁降下装置２０が架設桁１０１を降下させる場合、荷重を受けているメインのテレスコシリンダ２５，２７について油圧を計測し、油漏れの異常が発生していないかの確認が行われている（Ｓ１１）。異常が無い場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、前述したようにテレスコシリンダ２５，２７の収縮によるジャッキダウンが継続される（Ｓ１２）。このとき、桁降下装置２０のストロークが検出され、ジャッキダウンが完了したか否かが確認される（Ｓ１３）。そのため、降下作業中はＳ１１〜Ｓ１３が繰り返され、その後、桁降下装置２０のストロークによってジャッキダウンの完了が確認され（Ｓ１３：ＹＥＳ）、架設桁１０１が橋脚１０２，１０３上に設置される。

一方、油漏れによって異常が発生したような場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、桁降下装置２０の収縮動作がメインのテレスコシリンダ２５，２７から補助のテレスコシリンダ２６，２８に切り替えられる（Ｓ１４）。油圧回路の切り替えによってテレスコシリンダ２６，２８からの排出に圧力が掛けられるようになる。従って、テレスコシリンダ２５，２７からの作動油が徐々に排出されてジャッキダウンが行われる（Ｓ１５）。そして、桁降下装置２０のストロークが検出され、ジャッキダウンが完了したか否かが確認され（Ｓ１６）、下降中はＳ１５，Ｓ１６が繰り返され、桁降下装置２０が収縮して架設桁１０１が橋脚１０２，１０３に設置されてジャッキダウンが完了する（Ｓ１６：ＹＥＳ）。なお、補助のテレスコシリンダ２６，２８には、落下防止用のネジ機構がついているため、更に切り替えられるようなことはない。

よって、本実施形態の橋梁架設工法では、図１に示す準備状態から図２（ａ）に示すように送出しが完了するまでに２時間を要し、更に図２（ｂ）に示すように桁降下装置２０によるジャッキアップが行われるまでに１時間を要する。従って、鉄道の営業時間が終了した後の３時間から４時間しかない作業時間では、この段階までが１日の作業になる。そして、次の日は、図３（ａ）に示すように、ジャッキアップされた架設桁１０１から工事桁１０が切り離され、更に図３（ｂ）に示すように、桁降下装置２０によるジャッキダウンが行われる。工事桁１０が切り離しには２時間を要し、架設桁１０１の降下には０．５時間ほどを要する。

よって、本実施形態の橋梁架設工法では、工事桁１０を使用し、橋脚１０２，１０３まで一度に架設桁１０１を送出しすることができるようになったため、こうした送出し工程及びジャッキアップ工程を１日で完了させることが可能になった。また、橋脚１０２，１０３への据え付け工程では桁降下装置２０を使用し、一度に降下させて短時間で架設桁１０１を橋脚１０２，１０３へ据え付けることが可能になった。すなわち、据え付け工程も１日で完了させることが可能になった。従って、本実施形態の橋梁架設工法では、従来工法では１０日以上かけて行っていた作業を２日で完了させることが可能になった。

また、手延べ機１１０を使用した従来の工法では、一定距離前進させた後に前方の台車１１１を位置替えし、更に一定距離前進させるという作業を繰り返し行わなければならなかった。これに対し、本実施形態では、架設桁１０１を前方に片持ち支持したため、台車１１１の位置を変えることなく一度に送出しできるようになった。そして、据え付け工程においても、従来は積み重ねたサンドルとジャッキを使用し、サンドルを抜き取りつつ徐々に架設桁１０１を降下させることが行われていたが、本実施形態では、桁降下装置２０を使用し、一気に降下させることができるようになった。よって、本実施形態の橋梁架設工法では、工期短縮の他、こうした従来の送出し工程や据え付け工程で作業者が行っていた人力作業の削減が可能になり、労力の軽減とともに人的ミスの低減が図られた。

また、本実施形態では、桁降下装置２０によって架設桁１０１をジャッキダウンさせる際、４本あるテレスコシリンダ２５〜２８のうち、２本をメインシリンダとして駆動させ、異常時には残る２本の補助シリンダを駆動させるようにしたため、安全に架設桁１０１の降下を行うことができるようになった。また、詳しく説明していないが、補助シリンダ側には落下防止用のネジ機構などが設けられ、更に安全が担保されている。

以上、橋梁架設工法の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では、工事桁１０を使用した送出し工程と、桁降下装置２０を使用したジャッキアップ工程や据え付け工程を実行した橋梁架設工法を示した。しかし、例えば、送出し工程では工事桁１０使用する一方で、据え付け工程などには従来のおしみ用鋼製サドルと低ストロークの鉛直ジャッキを使用した工法であってもよい。また、逆に送出し工程では従来の手延べ機を使用し、据え付け工程などでは桁降下装置２０を使用する工法であってもよい。

鉄道車両が通る軌道を跨いで橋桁を設置する現場において、実施形態の橋梁架設工法について、その一工程を示した図である。橋梁架設工法の実施形態について、その送出し工程及びジャッキアップ工程を示した図である。橋梁架設工法の実施形態について、その据え付け工程を示した図である。据え付け工程を実行する桁降下装置の制御フローを示した図である。桁降下装置を示した斜視図である。桁降下装置について多段伸縮ガイドの断面を示した図である。桁降下装置の伸長状態を示した側面図である。桁降下装置の収縮状態を示した側面図である。鉄道車両が通る軌道を跨いで橋桁を設置する現場において、従来の橋梁架設工法について、その一工程を示した図である。従来の橋梁架設工法において、その送出し工程及びジャッキアップ工程を示した図である。従来の橋梁架設工法において、その据え付け工程を示した図である。

符号の説明

１０工事桁
１１ウエイト
２０桁降下装置
２１アッパーフレーム
２２ダウンフレーム
２３多段伸縮ガイド
２５，２６，２７，２８テレスコシリンダ
１０１架設桁
１０２，１０３橋脚
１０４，１０５，１０６ベント
１０７架設設備
１１１，１１２台車

Claims

架設設備の上に架設桁を配置し、送出しによって橋脚上に架設桁を移動させた後、その架設桁を降下させて橋脚に据え付ける橋梁架設工法において、
架設設備の上には、台車を備えた移動可能な工事桁に対して後部にウエイトを搭載し前方には片持ち支持の状態で前記架設桁が連結され、橋脚に隣接して設置されたベント上には、ロングストロークの油圧シリンダを備えた桁降下装置が配置され、
工事桁を架設設備上で移動させて前方の架設桁を橋脚上にまで送り出す送出し工程と、
ベント上の桁降下装置を伸長させ、送り出された架設桁を支持するジャッキアップ工程と、
架設桁から工事桁を切り離し、桁降下装置の収縮によって降下させた架設桁を橋脚上に設置する据え付け工程とを有することを特徴とする橋梁架設工法。
架設設備の上に架設桁を配置し、送出しによって橋脚上に架設桁を移動させた後、その架設桁を降下させて橋脚に据え付ける橋梁架設工法において、
架設設備の上には、台車を備えた移動可能な工事桁に対して後部にウエイトを搭載し前方には片持ち支持の状態で前記架設桁が連結され、
工事桁を架設設備上で移動させて前方の架設桁を橋脚上にまで送り出す送出し工程と、
橋脚に隣接して設置されたベント上の桁降下装置によって架設桁を支持するジャッキアップ工程と、
架設桁から工事桁を切り離し、桁降下装置によって降下させた架設桁を橋脚上に設置する据え付け工程とを有することを特徴とする橋梁架設工法。
架設設備の上に架設桁を配置し、送出しによって橋脚上に架設桁を移動させた後、その架設桁を降下させて橋脚に据え付ける橋梁架設工法において、
橋脚に隣接して設置されたベント上にはロングストロークの油圧シリンダを備えた桁降下装置が配置され、
架設設備上を移動させて架設桁を橋脚上にまで送り出す送出し工程と、
ベント上の桁降下装置を伸長させて架設桁を支持するジャッキアップ工程と、
桁降下装置の収縮によって降下させた架設桁を橋脚上に設置する据え付け工程とを有することを特徴とする橋梁架設工法。
請求項１又は請求項３に記載する橋梁架設工法において、
前記桁降下装置は、アッパーフレームとロアフレームが、その中央に設けられた中空の伸縮ガイドとその周りの４本の油圧シリンダとによって連結されたものであり、
前記据え付け工程で架設桁を降下させる際、４本ある油圧シリンダのうち、対角線上に位置する１組の油圧シリンダをメインシリンダとし、残る１組の油圧シリンダを補助シリンダとして、先ずメインシリンダの収縮駆動によって桁降下装置全体を収縮させ、そのメインシリンダ側に異常が発生した場合に補助シリンダの収縮駆動に切り替えて桁降下装置全体を収縮させるようにしたことを特徴とする橋梁架設工法。