JP2010236260A - 跨座式モノレール用軌道桁、箱桁および箱桁の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カーブ区間を構成するコンクリート製の跨座式モノレール用軌道桁であって、桁高が大きいような場合であっても、容易且つ安価に製造することが可能な跨座式モノレール用軌道桁を提供すること。
【解決手段】橋軸方向に連設された複数の下セグメント１０，１０，…を具備したコンクリート製の下部桁１と、橋軸方向に連設された複数の上セグメント２０，２０，…を具備したコンクリート製の上部桁２と、を備え、下部桁１は、カーブ区間の平面線形を多直線近似した折れ線状となるように下セグメント１０，１０の繋ぎ目において屈折しており、上部桁２は、カーブ区間の平面線形に沿った弧状となるように湾曲している、ことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、跨座式モノレール用軌道桁、箱桁および箱桁の構築方法に関する。

特許文献１には、固座式モノレールの軌道桁に適した閉断面形状の箱桁であって、複数の逆Ｕ字状セグメントを橋軸方向に連設して構成した桁本体と、逆Ｕ字状セグメントの開口部を塞ぐ複数の平板状セグメントとを具備した箱桁が開示されている。

特開２００８−２８５９０６号公報

箱桁の長スパン化を図る場合には、箱桁の桁高を大きくして断面性能（断面二次モーメント）を高める必要がある。特許文献１の箱桁において、桁高を大きくする場合には、逆Ｕ字状セグメントの桁高を大きくする必要があるところ、このようにすると、逆Ｕ字状セグメントの単位長さ当りの重量が大きくなるので、その運搬や取回しに支障をきたす場合がある。

なお、箱桁を跨座式モノレール用軌道桁として利用する場合には、箱桁の上面（走行面）や側面（案内面、安定面）を高い精度で成形する必要があるところ、カーブ区間においては、カーブ区間の平面線形に合わせて箱桁全体を湾曲させつつ、箱桁の上面（走行面）に片勾配を設ける必要がある。寸法精度の高い箱桁を得るためには、型枠の寸法精度を高める必要があるところ、桁高が大きい場合には、高い寸法精度を保ちつつ、型枠の剛性を高める必要があるので、型枠製作に要するコストが増大する虞がある。

また、特許文献１に開示された箱桁の構築方法は、隣り合う橋脚間に設けた支保工（ベント）上で逆Ｕ字状セグメントと平板状セグメントとを一体化する、というものであるが、この構築方法では、箱桁の構築作業が終了するまで、支保工を撤去することができないので、既設交通路の上空に箱桁を構築するような場合には、既設交通路に対する交通規制が長期間に及ぶ虞がある。

このような観点から、本発明は、カーブ区間を構成するコンクリート製の跨座式モノレール用軌道桁であって、桁高が大きいような場合であっても、容易且つ安価に製造することが可能な跨座式モノレール用軌道桁を提供することを第一の課題とする。
また、本発明は、コンクリート製の箱桁であって、桁高が大きいような場合であっても、運搬や取回しに制約が生じ難い構成の箱桁を提供することを第二の課題とし、さらには、箱桁を架設する際に必要となる支保工を早期に撤去することが可能な箱桁の構築方法を提供することを第三の課題とする。

第一の課題を解決する第一の発明は、カーブ区間を構成する跨座式モノレール用軌道桁であって、橋軸方向に連設された複数の下セグメントを具備したコンクリート製の下部桁と、橋軸方向に連設された複数の上セグメントを具備したコンクリート製の上部桁と、を備え、前記下セグメントは、対向して配置された左右一対の平板状の下ウェブと、前記両下ウェブ同士を繋ぐ下板部とを有し、前記上セグメントは、前記両下ウェブ上に配置された左右一対の曲板状の上ウェブと、前記両上ウェブの上端部同士を繋ぐ上板部とを有し、前記下部桁は、前記カーブ区間の平面線形を多直線近似した折れ線状となるように屈折しており、前記上部桁は、前記カーブ区間の平面線形に沿った弧状となるように湾曲している、ことを特徴とする。

要するに、第一の発明は、折れ線状を呈する下部桁と弧状を呈する上部桁とを組み合わせて形成した閉断面形状の跨座式モノレール用軌道桁である。

跨座式モノレール用軌道桁の側面全体をカーブの平面線形に合わせて湾曲させる場合には、桁高が大きくなるにつれて製作の難易度や製作コストが高くなる虞があるが、第一の発明では、上セグメントの側面のみを湾曲させればよいので、桁高が大きいような場合であっても、容易且つ安価に製造することが可能になる。すなわち、第一の発明では、下セグメントの下ウェブを曲板状とせず、曲板状の場合よりも容易に成形し得る平板状としているので、下セグメントの製造に要するコストを抑えることが可能となる。なお、「平板状」とは、曲面状の側面を含んでいないことを意味する。したがって、本発明においては、平面視直線状の下ウェブのみならず、平面視折れ線状の下ウェブも「平板状の下ウェブ」に含まれるものとする。

第二の課題を解決する第二の発明は、橋軸方向に連設された複数の下セグメントを具備したコンクリート製の下部桁と、橋軸方向に連設された複数の上セグメントを具備したコンクリート製の上部桁と、を備えた箱桁であって、前記下セグメントは、対向して配置された左右一対の下ウェブと、前記下ウェブの上端部に植設された下継手と、前記下ウェブ同士を繋ぐ下板部とを有し、前記上セグメントは、前記両下ウェブ上に配置された左右一対の上ウェブと、前記上ウェブの下端部に植設された上継手と、前記上ウェブ同士を繋ぐ上板部とを有し、前記下ウェブと前記上ウェブとの間に介在させた充填材に、前記下継手と前記上継手とが埋設されている、ことを特徴とする。

要するに、第二の発明は、上面が開口した形状の下部桁に下面が開口した形状の上部桁を覆い被せることで形成した箱桁である。このようにすると、下部桁と上部桁とに分けない場合に比べて、各セグメントの単位長さ当りの重量が小さくなるので、箱桁の桁高が大きいような場合であっても、各セグメントの運搬や取回しに制約が生じ難くなる。

また、第二の発明は、下セグメントの下継手と上セグメントの上継手とを、下ウェブと上ウェブとの間に介在させた充填材に埋設したところにも特徴がある。このようにすると、下セグメントと上セグメントとの間に働く橋軸方向のせん断力を効率よく伝達することができるので、箱桁に作用する外力に対して下部桁と上部桁とが一体となって抵抗するようになる。

前記下ウェブの上端部に凹溝部を形成し、前記凹溝部に前記充填材を充填してもよい。このようにすると、下ウェブと充填材とが物理的に噛み合うようになるので、橋軸直角方向に作用する外力に対しても高い抵抗力を発揮するようになる。また、充填材を充填する際の型枠を省略あるいは簡略化することが可能になる。

第三の課題を解決する第三の発明は、下部桁と上部桁とを具備した箱桁を構築する方法であって、橋軸方向に隣り合う橋脚間に支保工を構築する仮設構築工程と、前記支保工を利用して、上面が開口した下セグメントを橋軸方向に複数連設する下セグメント設置工程と、複数の前記下セグメントにプレストレスを導入して下部桁を構築する下セグメント一体化工程と、前記支保工を撤去する仮設撤去工程と、前記下部桁の上において、下面が開口した上セグメントを橋軸方向に複数連設する上セグメント設置工程と、前記下セグメントと前記上セグメントとを接合する接合工程と、を具備することを特徴とする。

要するに、第三の発明は、先行設置した下部桁を架設桁として利用して上セグメントを設置するところに特徴がある。本発明によれば、下部桁を架設する際に使用した支保工を上部桁の設置前に撤去することが可能となる。

本発明に係る跨座式モノレール用軌道桁によれば、桁高が大きいような場合であっても、容易且つ安価に製造することが可能になる。

本発明に係る箱桁によれば、桁高が大きいような場合であっても、各セグメントの運搬や取回しに制約が生じ難くなる。

本発明に係る箱桁の構築方法によれば、箱桁を架設する際に必要となる支保工を早期に撤去することが可能となる。

本発明の実施形態に係る箱桁を示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は１Ｂ−１Ｂ線断面図、（ｃ）は１Ｃ−１Ｃ線断面図である。 （ａ）は図１（ａ）の２Ａ−２Ａ断面図、（ｂ）は（ａ）の２Ｂ−２Ｂ線断面図である。 本発明の実施形態に係る箱桁の分解斜視図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の実施形態に係る箱桁の構築手順を示す側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は図４の（ｂ）に続く工程を示す側面図である。 上セグメントを仮置きした状態を示す断面図である。 上セグメント同士の接合作業に使用する引寄せ装置の側面図である。

図１の（ａ）に示すように、本発明の実施形態に係る箱桁Ｋは、断面Ｕ字状を呈する下部桁１と断面逆Ｕ字状を呈する上部桁２とを組み合わせて形成した閉断面形状の跨座式モノレール用軌道桁（走行桁）である。本実施形態の箱桁Ｋは、カーブ区間を構成するものであり、カーブ区間の平面線形に合わせた形状を具備している。なお、箱桁Ｋの幅寸法は、モノレール車両の走行輪の幅寸法等によって規定されているため、箱桁Ｋの断面二次モーメントを高めるためには、箱桁Ｋの幅寸法を一定に保ちつつ、箱桁Ｋの桁高を大きくする必要がある。

箱桁Ｋの上面は、モノレール車両の走行輪が走行する走行面となる。箱桁Ｋの側面には、断面台形状の取付溝Ｄが橋軸方向に連続して形成されている。取付溝Ｄには、図示せぬ電車線（モノレール車両へ電力を供給するための架線）が取り付けられる。箱桁Ｋの側面のうち、取付溝Ｄの上側に位置する側面は、モノレール車両の案内輪（図示略）が走行する案内面となり、取付溝Ｄの下側に位置する側面は、モノレール車両の安定輪（図示略）が走行する安定面となる。

箱桁Ｋは、橋軸方向に隣り合う橋脚Ｐ，Ｐに架設されたコンクリート製の下部桁１と、下部桁１上に配置されたコンクリート製の上部桁２と、下部桁１と上部桁２との間に介設された充填材３（図２の（ａ）参照）を具備している。

下部桁１は、橋軸方向に連設された複数の下セグメント１０，１０，…を具備していて、図１の（ｂ）に示すように、カーブ区間の平面線形を多直線近似した折れ線状となるように下セグメント１０，１０の繋ぎ目において屈折している。

上部桁２は、橋軸方向に連設された複数の上セグメント２０，２０，…を具備していて、図１の（ｃ）に示すように、カーブ区間の平面線形に沿った弧状となるように湾曲している。

図２の（ａ）および図３に示すように、下セグメント１０は、上面が開口した開断面形状（断面逆Ｕ字状）を呈するプレキャストコンクリート部材である。具体的に、下セグメント１０は、対向して配置された左右一対の下ウェブ１１，１１と、各下ウェブ１１の上端部に植設された下継手１２，１２，…と、下ウェブ１１，１１を繋ぐ下板部１３と、下セグメント１０の内空部を仕切る隔壁１４，１４，…とを具備している。

下ウェブ１１は、平板状を呈していて、下ウェブ１１の側面は、折れ曲がりの無い平面に成形されている。すなわち、下ウェブ１１は、平面視直線状を呈している。下ウェブ１１の上端部には、凹溝部１１ａが形成されている。凹溝部１１ａは、断面Ｕ字状を呈していて、上向きに開口している。凹溝部１１ａには、充填材３が充填される。凹溝部１１ａには、上ウェブ２１の上継手２２が挿入されるが、上ウェブ２１がカーブ区間の平面線形に合わせて湾曲しているのに対し、凹溝部１１ａは直線状を呈しているので、凹溝部１１ａの開口幅は、上ウェブ２１の厚さ寸法よりも大きくしておくことが望ましい。

下継手１２の下半部は、凹溝部１１ａの底部（下ウェブ１１の上端部）に埋設されていて、下継手１２の上半部は、凹溝部１１ａの底面から上方に向って突出している。下継手１２の上端は、凹溝部１１の側壁の上端よりも下側に位置している。下継手１２としては、スタッドボルト、ループ鉄筋、フックを形成した鉄筋、アンカープレート付きの鉄筋などを用いることができ、特に制限はないが、本実施形態のものは、下ウェブ１１の厚さ方向（左右方向）に対向配置された左右一対の鋼板からなる。図２の（ｂ）にも示すように、本実施形態では、複数の下継手１２，１２，…が橋軸方向に間隔をあけて配置されている。下継手１２を構成する鋼板には、その厚さ方向に貫通する透孔１２ａ，１２ａ，…が形成されている。透孔１２ａを設けると、コンクリートおよび充填材３との付着強度が高まるので、定着筋などを省略あるいは簡略化することが可能となる。

下板部１３は、平板状を呈している。本実施形態の下板部１３は、下セグメント１０の下端部に配置されていて、左右の下ウェブ１１，１１と一体成形されている。なお、下板部１３を、図示の位置よりも上方に配置し、下セグメント１０を断面Ｈ字状に成形してもよい。

隔壁１４は、平板状の壁体であり、下セグメント１０のねじり剛性を高めるとともに、下緊張材４１または上緊張材４２の偏向部（デビエータ）として機能する。隔壁１４は、下セグメント１０の内空部を仕切るように配置されていて、下セグメント１０の内空部において左右の下ウェブ１１，１１を繋いでいる。図２の（ａ）に示すように、隔壁１４には、複数の貫通孔１４ａ，１４ａ，…が形成されている。貫通孔１４ａには、下緊張材４１または上緊張材４２が挿通される。なお、本実施形態では、一つの下セグメント１０の内空部に複数の隔壁１４，１４，…が並設されているが（図３参照）、隔壁１４の数を限定する趣旨ではない。

図１の（ｂ）に示すように、下部桁１の長手方向の端部に配置される下セグメント１０には、中実部１５が形成されている。中実部１５は、ソリッドなブロック状を呈する部位であって、支承Ｓ（図１の（ａ）参照）に対応する位置（支承Ｓの真上）に形成されている。中実部１５には、下緊張材４１の端部が定着される。

上セグメント２０は、図２の（ａ）および図３に示すように、下面が開口した開断面形状（断面逆Ｕ字状）を呈するプレキャストコンクリート部材である。具体的に、上セグメント２０は、対向して配置された左右一対の上ウェブ２１，２１と、各上ウェブ２１の下端部に植設された上継手２２，２２，…と、上ウェブ２１，２１の上端部同士を繋ぐ上板部２３と、上セグメント２０の内空部を仕切る隔壁２４，２４，…とを具備している。

上ウェブ２１は、曲板状を呈している。上ウェブ２１の側面は、曲面状を呈していて、カーブ区間の平面線形に沿って湾曲している。上ウェブ２１は、下セグメント１０の下ウェブ１１上に配置されていて、充填材３（図２の（ａ）参照）を介して下ウェブ１１と接合される。

上継手２２の上半部は、上ウェブ２１の下端部に埋設されていて、上継手２２の下半部は、上ウェブ２１の下端面から下方に向って突出している。上継手２２の突出部分（下半部）は、下セグメント１０の凹溝部１１ａに挿入される。上継手２２としては、スタッドボルト、ループ鉄筋、フックを形成した鉄筋、アンカープレート付きの鉄筋などを用いることができ、特に制限はないが、本実施形態のものは、上ウェブ２１の厚さ方向（左右方向）に対向配置された左右一対の鋼板からなる。図２の（ｂ）にも示すように、本実施形態では、複数の上継手２２，２２，…が橋軸方向に間隔をあけて配置されている。上継手２２を構成する鋼板には、その厚さ方向に貫通する透孔２２ａ，２２ａ，…が形成されている。透孔２２ａを設けると、コンクリートおよび充填材３との付着強度が高まるので、定着筋などを省略あるいは簡略化することが可能となる。なお、下継手１２と上継手２２とを上ウェブ２１の厚さ方向に重ね合わせてもよいが、本実施形態では、橋軸方向に隣り合う下継手１２，１２の間に上継手２２を位置させている。

上板部２３は、平板状を呈している。本実施形態の上板部２３は、上セグメント２０の上端部に配置されていて、左右の上ウェブ２１，２１と一体成形されている。なお、上板部２３の上面は、カーブの曲率に対応した片勾配で傾斜している。

隔壁２４は、平板状の壁体であり、上セグメント２０のねじり剛性を高めている。隔壁２４は、上セグメント２０の内空部を仕切るように配置されていて、上セグメント２０の内空部において左右の上ウェブ２１，２１を繋いでいる。隔壁２４を上緊張材４２の偏向部（デビエータ）としても利用する場合には、上緊張材４２を挿通可能な貫通孔を隔壁２４に形成する。なお、本実施形態では、一つの上セグメント２０の内空部に複数の隔壁２４，２４，…が並設されているが、隔壁２４の数を限定する趣旨ではない。

図１の（ｃ）に示すように、上部桁２の長手方向の端部に配置される上セグメント２０には、中実部２５が形成されている。中実部２５は、ソリッドなブロック状を呈する部位であって、支承Ｓ（図１の（ａ）参照）に対応する位置に形成されている。中実部２５には、上緊張材４２の端部が定着される。

下セグメント１０および上セグメント２０は、超高強度繊維補強コンクリートにて形成されている。

超高強度繊維補強コンクリートとしては、その硬化体の圧縮強度が１５０〜２００Ｎ／ｍｍ^２の範囲にあり、曲げ引張強度が２５〜４５Ｎ／ｍｍ^２の範囲にあり、かつ、割裂引張強度が１０〜２５Ｎ／ｍｍ^２の範囲にあるものを用いることが望ましい。このような超高強度の超高強度繊維補強コンクリートは、通常の超高強度繊維補強コンクリートよりも弾性係数が高いことから（例えばＥ＝５０〜５５ｋＮ／ｍｍ^２程度）、下セグメント１０または上セグメント２０の断面積（断面二次モーメント）を大きくせずとも、曲げ剛性を高めることができる。また、混入した繊維により引張力に対する引張抵抗力を期待できるので、鉄筋を省略してウェブ等の厚さを小さくすることができる。

なお、前記したような強度を有する超高強度繊維補強コンクリートは、例えば、セメントとポゾラン系反応粒子と最大粒径２．５ｍｍ以下の骨材とを含む紛体に高性能減水剤と水とを混入して得られるセメント系マトリックスに、直径が０．１〜０．３ｍｍで長さが１０〜３０ｍｍの形状を有する繊維を１〜４容積％混入することで得ることができる。ここで、ポゾラン系反応粒子とは、例えば、シリカフューム、フライアッシュ、高炉スラグのほか、カオリンの誘導体から選定した化合物、沈降シリカ、火山灰、シリカゾル等からなる粒子のことである。また、繊維の材質に特に制限はないが、コンクリートとの付着性や材料調達の容易さなどを勘案すると、鋼製とすることが望ましい。

下セグメント１０を製造するには、まず、前記した各種材料を混練してなるフレッシュな状態の超高強度繊維補強コンクリートを、下セグメント１０の内面を成形する内型枠と外面を成形する外型枠との間に打設する。本実施形態においては、閉断面になっている部位（中空部）が存在していないので、内型枠と外型枠との間に超高強度繊維補強コンクリートを打設しても、内型枠に浮力が発生することがない。内型枠に浮力が発生しなければ、浮力が発生する場合（閉断面形状の中空部が存在しているような場合）に比べて、内型枠やこれを固定するための治具等を軽構造にすることが可能となる。なお、下セグメント１０は、マッチキャストにて製作することが好ましい。

ちなみに、前記した超高強度繊維補強コンクリートは、自己充填性が高いので、バイブレータ等による締め固めを省略するか、あるいは、小規模なものにすることができる。バイブレータ等による締め固めが簡略化されれば、内型枠や外型枠にかかる負荷が小さなものになるので、下セグメント１０に高い寸法精度が要求される場合であっても、内型枠や外型枠を軽構造にすることができ、ひいては、その製造コストの上昇を抑えることが可能となる。

超高強度繊維補強コンクリートが脱型強度に達したならば、内型枠と外型枠を脱型する。超高強度繊維補強コンクリートは、硬化する過程で自己収縮するので、閉断面形状の中空部が存在している場合には、内型枠に作用する大きな拘束力によって、その脱型作業が困難なものになるが、本実施形態では、下セグメント１０が断面Ｕ字状を呈しているので、内型枠の脱型作業が容易になり、内型枠を容易に使い回すことが可能となる。

内型枠と外型枠を脱型したならば、熱養生を行う。熱養生を行うと、セメント中の遊離石灰とポゾラン系反応粒子のシリカやアルミナが結合して安定的で硬い物質が早期に形成され、セメント系マトリックスの組織が緻密になるので、その後の乾燥収縮がなくなり、乾燥ひび割れ等が発生し難くなる。

上セグメント２０は、下セグメント１０と同様の手順により製造することができるので、製造手順の説明は省略する。

次に、図４乃至図６を参照して、箱桁Ｋの構築方法を説明する。
箱桁Ｋの構築方法は、図４に示すように、橋脚Ｐ，Ｐ間に構築した支保工（ベント）Ｂ，Ｂを利用して下部桁１を構築し、図５に示すように、支保工Ｂ，Ｂを撤去した後、下部桁１を架設桁として上部桁２を構築する、というものである。

箱桁Ｋの構築方法をより詳細に説明する。
図４の（ａ）に示すように、まず、橋軸方向に隣り合う橋脚Ｐ，Ｐ間に支保工（ベント）Ｂ，Ｂを構築する（仮設構築工程）。

支保工Ｂ，Ｂを構築したならば、支保工Ｂ，Ｂを利用して、複数の下セグメント１０，１０，…を橋軸方向に連設する（下セグメント設置工程）。下セグメント１０の設置方法等に制限はないが、例えば、クレーン等の揚重機械を利用して下セグメント１０を吊り上げ、吊り上げた下セグメント１０の端面を先行設置した他の下セグメント１０の端面に突き合わせつつ、隣り合う支保工Ｂ，Ｂ間（あるいは、橋脚Ｐと支保工Ｂとの間）に下セグメント１０を吊り下ろせばよい。

下セグメント１０，１０，…を連設したならば、図４の（ｂ）に示すように、複数の下セグメント１０，１０，…にプレストレスを導入する（下セグメント一体化工程）。プレストレスを付与すると、橋軸方向に並べた複数の下セグメント１０，１０，…が一体化され、仮受け不要な状態の下部桁１が形成される。プレストレスの導入方法等に制限はないが、例えば、複数の下セグメント１０，１０，…を橋軸方向に貫くように下緊張材４１を配索し、下緊張材４１に緊張力（引張力）を付与した状態で、下部桁１の橋軸方向の端面（図１の（ｂ）に示す中実部１５の端面）に定着すればよい。なお、下緊張材４１は、ＰＣ鋼より線などのＰＣ鋼材からなる。本実施形態では、外ケーブル方式を採用しているが、内ケーブル方式を採用しても差し支えない。

下セグメント１０，１０，…は、ドライジョイント方式またはウェットジョイント方式により一体化する。ドライジョイント方式とは、下セグメント１０の接合端面にエポキシ樹脂等を塗布したうえで他の下セグメント１０の接合端面に密着させ、複数の下セグメント１０，１０，…に対してポストテンション方式でプレストレスを導入することで、下セグメント１０，１０，…を接合する接合方式のことである。また、ウェットジョイント方式とは、数センチ程度の隙間をあけた状態で複数の下セグメント１０，１０，…を連設するとともに、下セグメント１０，１０，…を貫通するように下緊張材４１を配索しておき、隙間を取り囲むように設置した型枠内にセメント系充填材を充填し、当該充填材が所定強度に達した後に、ポストテンション方式でプレストレスを導入することで、下セグメント１０，１０を接合する接合方式のことである。

下部桁１を一体化したならば、支保工Ｂ，Ｂを撤去する（仮設撤去工程）。支保工Ｂ，Ｂを撤去した後は、既設交通路に対する交通規制を解除することができる。

続いて、図５の（ａ）に示すように、下部桁１上において、複数の上セグメント２０，２０，…を橋軸方向に連設する（上セグメント設置工程）。上セグメント２０の設置方法等に制限はないが、例えば、クレーン等の揚重機械を利用して上セグメント２０を吊り上げ、その端面を隣接する他の上セグメント２０の端面に突き合わせつつ、下部桁１上に配置すればよい。

図６に示すように、上セグメント２０は、下セグメント１０に付設した高さ調整装置５に載置する。本実施形態では、下セグメント１０の側面に取り付けた下ブラケット５１に高さ調整装置５を設置しておき、上セグメント２０の側面に取り付けた上ブラケット５２を高さ調整装置５に載置する。なお、次工程において、上セグメント２０を橋軸方向にスライド移動させる必要があるので、高さ調整装置５と上ブラケット５２との間には、潤滑剤やフッ素樹脂シートなどの摩擦低減材料を介在させておく。

高さ調整装置５に上セグメント２０を支持させたならば、高さ調整装置５を利用して上セグメント２０の高さ位置を調整する。なお、図示した高さ調整装置５は、油圧ジャッキあるいはジャーナルジャッキからなるが、高さ調整装置５の構成を限定する趣旨ではない。図示は省略するが、ボルト・ナットを利用して高さ調整装置を構成してもよい。

図５の（ｂ）に示すように、下部桁１上に複数の上セグメント２０，２０，…を連設したならば、橋軸方向に隣り合う上セグメント２０，２０を仮接合する。

なお、仮接合のための締付力は、図７に示すように、上セグメント２０，２０の境界部分に設けた引寄せ装置６を用いて導入する。引寄せ装置６の構成は限定されるものではないが、図７に示した引寄せ装置６は、隣り合う上セグメント２０，２０のそれぞれに取り付けられるアンカー治具６１，６１と、アンカー治具６１，６１を貫通する棒材６２と、一方のアンカー治具６１側に配置されるセンターホールジャッキ６３とを備えて構成されている。

上セグメント２０，２０，…を仮接合したならば、下セグメント１０と上セグメント２０とを接合する（接合工程）。本実施形態では、図２の（ａ）に示すように、下セグメント１０の凹溝部１１ａに超高強度繊維補強コンクリートからなる充填材３を充填し、充填材３が所定の強度に達するまで養生することで、下セグメント１０と上セグメント２０とを接合する。なお、超高強度繊維補強コンクリートに代えて、無収縮モルタル、レジンモルタル、高流動コンクリートなどを充填材３としても差し支えない。

充填材３が所定の強度に達したならば、図６に示した高さ調整装置５、両ブラケット５１，５２、図７に示した引寄せ装置６を取り外したうえで、図５の（ｃ）に示すように、複数の上セグメント２０，２０，…にプレストレスを導入する（上セグメント一体化工程）。また、必要に応じて、下部桁１にプレストレスを追加導入する。

本実施形態では、下桁部１の長手方向の中央部と上部桁２の長手方向の両端部とを貫くように上緊張材４２を配索し、上緊張材４２に緊張力（引張力）を付与した状態で、上部桁２の橋軸方向の端面（図１の（ｃ）に示す中実部２５の端面）に上緊張材４２の端部を定着している。このようにすると、下部桁１および上部桁２の両方にプレストレスを付与することができる。なお、本実施形態では、上部桁２の一端部から下部桁１の長手方向の中央部を通って上部桁２の他端部に至るように上緊張材４２を配索した場合を例示したが、上部桁２のみを橋軸方向に貫くように上緊張材４２を配索しても差し支えない。

ちなみに、上緊張材４２は、上セグメント２０を下部桁１上に配置する際に配索しておくとよい。

上セグメント２０，２０，…にプレストレスを導入すると、これらが一体化して上桁部２となり、箱桁Ｋが完成する。

以上説明した箱桁Ｋによれば、下セグメント１０および上セグメント２０の単位長さ当りの重量が小さくなるので、箱桁Ｋの桁高が大きいような場合であっても、各セグメント１０，２０の運搬や取回しに制約が生じ難くなる。

また、下セグメント１０の下継手１２と上セグメント２０の上継手２２とを、下ウェブ１１と上ウェブ２１との間に介在させた充填材３に埋設したので、下セグメント１０と上セグメント２０との間に働く橋軸方向のせん断力を効率よく伝達することができる。つまり、箱桁Ｋによれば、箱桁Ｋに作用する外力に対して下部桁１と上部桁２とが一体となって抵抗するようになる。

また、跨座式モノレール用軌道桁の側面全体をカーブの平面線形に合わせて湾曲させる場合には、桁高が大きくなるにつれて製作の難易度や製作コストが高くなる虞があるが、箱桁Ｋでは、上セグメント２０のみを湾曲させればよいので、桁高が大きいような場合であっても、容易且つ安価に製造することが可能になる。すなわち、箱桁Ｋでは、下セグメント１０の下ウェブ１１を曲板状とせず、曲板状の場合よりも容易に成形し得る平板状としているので、下セグメント１０の製造に要するコストを抑えることが可能となる。

本実施形態では、下ウェブ１１の上端部に凹溝部１１ａを形成し、凹溝部１１ａに充填材３を充填しているので、下ウェブ１１と充填材３とが物理的に噛み合うようになり、ひいては、橋軸直角方向に作用する外力に対しても高い抵抗力を発揮するようになる。また、充填材３を充填する際の型枠を省略あるいは簡略化することが可能になる。

また、本実施形態の箱桁Ｋの構築方法によれば、下部桁１を架設する際に使用した支保工（ベント）Ｂ，Ｂを上部桁２の設置前に撤去することが可能になるので、既設交通路の上空に箱桁Ｋを構築するような場合であっても、既設交通路に対する交通規制を早期に解除することが可能になる。

また、箱桁Ｋによれば、上セグメント１０および下セグメント２０を開断面形状にしているので、内型枠の設置・脱型作業を簡易迅速に行うことが可能になる。すなわち、箱桁Ｋによれば、閉断面形状のセグメントを連設する場合に比べて、箱桁Ｋを簡易かつ迅速に製造することが可能となる。

箱桁Ｋによれば、隔壁１４，２４を上緊張材４１と下緊張材４２の偏向部（デビエータ）として利用しているので、その他の位置に設ける偏向部を省略あるいは削減することが可能になる。

なお、箱桁Ｋの長手方向の端部には、支点反力のほか、下緊張材４１および上緊張材４２を定着したことに伴う支圧力などが作用することになるが、下桁部１の両端部に中実部１５，１５を形成するとともに、上部桁２の両端部に中実部２５，２５を形成しているので、支点反力や支圧力を安定して受け止めることができる。

さらに、箱桁Ｋでは、緻密な組織が形成される超高強度繊維補強コンクリートで下セグメント１０や上セグメント２０を形成したので、塩害などが懸念される過酷な自然条件下においても、１００年のオーダーで維持管理が不要となる。

なお、跨座式モノレールの軌道桁においては、走行面だけでなく、案内面や安定面に対しても、高い寸法精度と平滑度が要求されるところ、本実施形態のように、自己充填製の高い超高強度繊維補強コンクリートにより上セグメント２０を形成する場合には、型枠の寸法精度よび平滑度を高めるだけで、走行面等の寸法精度および平滑度を高めることが可能となる。

しかも、本実施形態においては、超高強度繊維補強コンクリートからなる上部桁２の上面が走行面となるので、その摩擦係数を０．６以上にすることができ、したがって、モノレール車両のスリップに対する安全性が高いものとなる。

また、従前のプレストレストコンクリート製軌道桁では、支点間距離を概ね２０ｍ以下に設定する必要があったが、箱桁Ｋによれば、９０〜１００（ｍ）程度まで拡張することができる。軌道桁の支点間距離を大きくすることができれば、橋脚Ｐの本数を削減することができるので、工期や工費を削減することが可能となる。

本実施形態では、平面視直線状の下ウェブ１１を具備する下セグメント１０を使用し、下セグメント１０，１０の繋ぎ目において屈折させることで、平面視折れ線状の下部桁１を形成したが、平面視折れ線状の下ウェブを具備する下セグメントを使用することで、平面視折れ線状の下部桁を形成してもよい。

本実施形態では、跨座式モノレールの軌道として使用される箱桁Ｋを例示したが、一般的な鉄道橋や道路橋などに本発明に係る橋梁上部構造を適用しても勿論差し支えない。

本実施形態では、橋軸方向に間隔をあけて配置された橋脚Ｐ，Ｐ間に架設される単純梁形式の箱桁Ｋを例示したが、本発明に係る橋梁上部構造の構造形式を限定する趣旨ではない。本発明は、例えば、三つ以上の橋脚（橋台）に架設され、連続梁として設計される箱桁にも適用することもできる。

Ｋ 箱桁（跨座式モノレール用軌道桁）
１ 下部桁
１０ 下セグメント
１１ 下ウェブ
１１ａ 凹溝部
１２ 下継手
１３ 下板部
２ 上部桁
２０ 上セグメント
２１ 上ウェブ
２２ 上継手
２３ 上板部
Ｐ 橋脚
Ｂ 支保工

Claims (5)

1. カーブ区間を構成する跨座式モノレール用軌道桁であって、
   橋軸方向に連設された複数の下セグメントを具備したコンクリート製の下部桁と、
   橋軸方向に連設された複数の上セグメントを具備したコンクリート製の上部桁と、を備え、
   前記下セグメントは、対向して配置された左右一対の平板状の下ウェブと、前記両下ウェブ同士を繋ぐ下板部とを有し、
   前記上セグメントは、前記両下ウェブ上に配置された左右一対の曲板状の上ウェブと、前記両上ウェブの上端部同士を繋ぐ上板部とを有し、
   前記下部桁は、前記カーブ区間の平面線形を多直線近似した折れ線状となるように屈折しており、
   前記上部桁は、前記カーブ区間の平面線形に沿った弧状となるように湾曲している、ことを特徴とする跨座式モノレール用軌道桁。
2. 前記下セグメントは、前記下ウェブの上端部に植設された下継手を有し、
   前記上セグメントは、前記上ウェブの下端部に植設された上継手を有し、
   前記下ウェブと前記上ウェブとの間に介在させた充填材に、前記下継手と前記上継手とが埋設されている、ことを特徴とする請求項１に記載の跨座式モノレール用軌道桁。
3. 橋軸方向に連設された複数の下セグメントを具備したコンクリート製の下部桁と、
   橋軸方向に連設された複数の上セグメントを具備したコンクリート製の上部桁と、を備えた箱桁であって、
   前記下セグメントは、対向して配置された左右一対の下ウェブと、前記下ウェブの上端部に植設された下継手と、前記下ウェブ同士を繋ぐ下板部とを有し、
   前記上セグメントは、前記両下ウェブ上に配置された左右一対の上ウェブと、前記上ウェブの下端部に植設された上継手と、前記上ウェブ同士を繋ぐ上板部とを有し、
   前記下ウェブと前記上ウェブとの間に介在させた充填材に、前記下継手と前記上継手とが埋設されている、ことを特徴とする箱桁。
4. 前記下ウェブの上端部に凹溝部が形成されており、
   前記充填材が、前記凹溝部に充填されている、ことを特徴とする請求項３に記載の箱桁。
5. 橋軸方向に隣り合う橋脚間に支保工を構築する仮設構築工程と、
   前記支保工を利用して、上面が開口した下セグメントを橋軸方向に複数連設する下セグメント設置工程と、
   複数の前記下セグメントにプレストレスを導入して下部桁を構築する下セグメント一体化工程と、
   前記支保工を撤去する仮設撤去工程と、
   前記下部桁上において、下面が開口した上セグメントを橋軸方向に複数連設する上セグメント設置工程と、
   前記下セグメントと前記上セグメントとを接合する接合工程と、を具備することを特徴とする箱桁の構築方法。

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