JP2011069164A - 橋桁送出し工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 歩道用橋桁部材に手延機を連結し、送出し台車で送出すときに、歩道用橋桁部材を補強する必要のない橋桁送出し工法を提供すること。
【解決手段】 手延機Ｔが連結された橋桁部材Ｈを載置した送出し台車１３，１４を走行させることにより、第１橋脚Ｐ２から第２橋脚Ｐ１へ架け渡す橋桁送出し工法において、橋桁部材Ｈの上に鉄塔２１を建てること、鉄塔２１から橋桁部材Ｈまたは手延機Ｔをワイヤ２２により斜め吊りすること、鉄塔２１の倒れを防止するため、鉄塔２１と橋桁部材Ｈとをワイヤ２２で連結すること、を特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、橋桁部材を載置した送出し台車を走行させることにより、第１橋脚から第２橋脚へ橋桁を架け渡す橋桁送出し工法に関するものである。

鉄道線路上や高速道路上に橋梁を架設する場合に、架設地点の後方延長線上に地組ヤードを設置して、地組ヤード上で橋桁部材を組立て、組立てた橋桁部材を、地組ヤード上に設置した軌道上を移動可能な送出し台車に載置し、第１橋脚から第２橋脚に向けて橋桁部材を送出す橋桁送出し工法が行われている。
この場合に、橋桁部材の前方に手延機を連結し、送出し台車が第１橋脚近くまで移動したときに、手延機の先端が第２橋脚に到達する。その後、第２橋脚が橋桁部材の重量を支えつつ、第２橋脚側に設けられた引き込み台車により、橋桁部材が第２橋脚側に引き込まれることにより、送出し作業が継続される。
手延機は、橋桁部材と比較して、軽量に構成されているが、橋桁部材を支えながら、移動させる必要があるため、ある程度の強度を必要とし、かなりの重量を有している。

特許文献１には、手延機を送出したときに、手延機により発生するモーメントにより、橋桁部材が手延機の方向に倒れるのを防止するため、後方桁に対応する門型構造物を配設して、後方桁が浮き上がるのを防止する技術が開示されている。門型構造物が橋桁部材の後方桁の浮き上がりを防止するので、手延機のモーメントを受けても、橋桁部材が倒れることはない。
一方、特許文献２には、橋梁の架設工事において、回転中心の上に配設した鉄塔からワイヤを橋桁部材に連結し、ワイヤで斜吊することにより、橋桁部材を回転させる方法が記載されている。

特開平10-159026号公報 特開2005-090108号公報

しかしながら、従来の技術には、次のような問題があった。
高速道路や鉄道跨線用の橋桁部材の場合には、橋桁部材自体が、強い強度を備えるため、手延機を連結して、特許文献１と比較して、手延機を送出したときに、橋桁部材の補強量は少ない。
しかし、歩道用橋桁部材や隣接径間鋼重により断面力の軽減がされた連続桁、床板、コンクリート荷重を載荷しない鋼床版桁等の場合には、橋桁部材自体の強度が、送出し径間に比較して弱いため、手延機を連結して、送出したときに、歩道用橋桁部材がモーメントにより撓んで塑性変形する恐れがあった。橋桁部材が塑性変形すると、接続部で接続できない等の不都合が生じ問題であった。
塑性変形を防止するため、橋桁部材自体を補強することが行われていた。橋桁部材を補強すると、それらを架設するための下部構造体も、重量増加に応じて強度を強くする必要があった。
そして、橋桁部材を補強したり、下部構造体を補強することは、架設が終了した後では、無駄な強度を有する構造体となってしまう。このような無駄は、コストアップを生じるのみならず、資源の無駄使いであり、地球環境の視点からも、問題であった。
一方、特許文献２には、支柱、ケーブル、カウンターウェイトを用いて、鋼床版桁の水平とバランスを保つ技術が開示されているが、橋桁送出し工法において、手延機によるモーメントで橋桁部材が塑性変形することを防止するという課題については、全く記載されていないし、また、全く示唆されていない。

本発明は、上記問題を解決して、歩道用橋桁部材に手延機を連結し、送出し台車で送出すときに、橋桁部材の補強量を少なくする橋桁送出し工法を提供することを目的とするものである。

本発明に係る橋桁送出し工法は、次の構成を有している。
（１）手延機が連結された橋桁部材を載置した送出し台車を走行させることにより、第１橋脚から第２橋脚へ架け渡す橋桁送出し工法において、橋桁部材の上に鉄塔を建てること、鉄塔から橋桁部材または手延機をワイヤにより斜め吊りすること、鉄塔の倒れを防止するため、鉄塔と前記橋桁部材とをワイヤで連結すること、を特徴とする。
（２）（１）に記載する橋桁送出し工法において、前記手延機から前記橋桁部材までの片持ち梁のモーメントを算出したときに、前記斜め吊りしている斜吊支点から前記鉄塔までの区間におけるモーメントが、前記斜吊支点におけるモーメントより小さくなるように、前記斜め吊りワイヤの張力を調整することを特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載する橋桁送出し工法において、前記鉄塔が、前記送出し台車の上に位置することを特徴とする。

次に、上記構成を有する橋桁送出し工法の作用、及び効果について説明する。
（１）手延機が連結された橋桁部材を載置した送出し台車を走行させることにより、第１橋脚から第２橋脚へ架け渡す橋桁送出し工法において、橋桁部材の上に鉄塔を建てること、鉄塔から橋桁部材または手延機をワイヤにより斜め吊りすること、鉄塔の倒れを防止するため、鉄塔と橋桁部材とをワイヤで連結すること、ことを特徴とするので、手延機を連結したことで橋桁部材に生じるモーメントを、鉄塔からのワイヤの斜め吊りにより軽減できるため、橋桁部材の補強量を軽減できる。さらに、橋桁部材の補強量が少ないため、橋桁部材の重量が増加することがなく、下部構造体を補強する必要がない。これにより、無駄な補強材を使用することがなく、コストダウンを実現できる。
すなわち、従来は、橋桁部材の補強材は、そのまま使用されるため、過度の強度を有する歩道用橋桁部材となっていた。本発明によれば、鉄塔とワイヤとは、架設工事後、取り外して他の工事で利用するため、全体としてコストダウンを図れる。同時に、無駄に鉄資源を使用することがないため、地球環境の視点からも有効である。

（２）また、（１）に記載する橋桁送出し工法において、前記手延機から前記送出し台車までの片持ち梁のモーメントを算出したときに、前記斜め吊りしている斜吊支点から前記鉄塔までの区間におけるモーメントが、前記斜吊支点におけるモーメントより小さくなるように、前記斜め吊りワイヤの張力を調整することを特徴とする。ワイヤの張力を大きくすれば橋桁部材の補強を更に少なくできるが、橋桁部材は元々、橋梁として使用するのに必要な強度は必ず有していなければならない。また、ワイヤの強度を高めるためには、鉄塔及びワイヤを補強しなければならず、そのコストアップが問題となる。
したがって、前記手延機から前記鉄塔までの片持ち梁のモーメントを算出したときに、前記斜め吊りしている斜吊支点から前記送出し台車までの区間におけるモーメントが、前記斜吊支点におけるモーメントより小さくなるように、前記斜め吊りワイヤの張力を調整することにより、元々有している橋桁部材の強度をそのまま利用でき、鉄塔及びワイヤを過度に補強する必要がないため、全体として、最もコストを抑えて、本発明を実施することができる。

（３）（１）または（２）に記載する橋桁送出し工法において、前記鉄塔が、前記送出し台車の上に位置することを特徴とするので、鉄塔にかかる垂直方向の力を、橋桁部材を介して送出し台車が直接受けるため、橋桁部材の補強を少なくすることができ、全体として、最もコストを抑えて、本発明を実施することができる。

橋桁送出し工法で使用する装置の構成を示す、第１工程図である。 図１の平面図である。 鉄塔２１及びワイヤ２２の部分の拡大図である。 鉄塔２１の側面図である。 鉄塔２１の上部の拡大図である。 張力調整装置２４の構成を示す図である。 橋桁部材Ｈ側におけるワイヤ２２との連結部の構造を示す図である。 図７の側面図である。 ワイヤ２２にテンションを与えていない状態におけるモーメント図である。 ワイヤ２２に所定のテンションを与えた状態におけるモーメント図である。 送出し工法の第２工程図である。 送出し工法の第３工程図である。 送出し工法の第４工程図である。 送出し工法の第５工程図である。 送出し工法の第６工程図である。 送出し工法の第７工程図である。 送出し工法の第８工程図である。

本発明の一実施例である橋桁送出し工法について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１に、橋桁送出し工法で使用する装置の構成を示す。図２に、図１の平面図を示す。図１及び図２は、橋桁部材Ｈを送出す前の状態を示している。
橋脚は、図示するように、左側からＰ１、Ｐ２が建設されている。請求項の第１橋脚は橋脚Ｐ２に相当し、請求項の第２橋脚は橋脚Ｐ１に相当する。橋脚Ｐ１の右そばには、仮組脚であり、完成後撤去するベントＢ１が組み立てられている。同じく、橋脚Ｐ２の右そばには、ベントＢ２が組み立てられている。ベントＢ１、Ｂ２の上部には、ジャッキ１２が設けられており、ジャッキ１２の上には、載置された橋桁部材Ｈを移動可能なローラが設けられている。また、橋脚Ｐ２の右側には、左からベントＢ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８、Ｂ９、Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２が組み立てられている。
ベントＢ３〜Ｂ１２の上には、直線軌道１１が、支持されている。直線軌道１１には、自走式の前方台車１３と、後方台車１４が移動可能に設置されている。
前方台車１３と後方台車１４には、橋桁部材Ｈが載置されている。橋桁部材Ｈの前方側には、連結構Ｒを介して、手延機Ｔが連結されている。

橋桁部材Ｈの上に、鉄塔２１が立てられている。本実施例では、鉄塔２１は、前方台車１３の直上に位置して建てられている。その理由は、本実施例では、手延機Ｔが長いため、鉄塔２１を前方台車１３の位置の直上に建てた方が、最大モーメントＭmaxを効果的に低減できるからである。
鉄塔２１から両側の橋桁部材Ｈに対して、ワイヤ２２が張られている。図３に、鉄塔２１及びワイヤ２２の部分の拡大図を示す。図４に、鉄塔２１の側面図を示す。また、鉄塔２１の上部の拡大図を図５に示す。
図３に示すように、橋桁部材Ｈには、補強部材５２が取り付けられ、補強部材５２に対して、鉄塔２１が、回転可能に回転軸５１で支持されている。鉄塔２１は、一対のワイヤ２７により、橋桁部材Ｈに対して、垂直に立てられている。鉄塔２１は、図４に示すように、橋桁部材Ｈの一対の主桁ＨＡ、ＨＢの上に、各々鉄塔部材２１Ａ、２１Ｂが立てられている。鉄塔部材２１Ａ、２１Ｂは、上部連結部材２５により連結され一体となっている。上部連結部材２５の上には、鉄塔部材２１Ａに対応して、鉄塔頭部金具３１Ａが固設され、鉄塔部材２１Ｂに対応して、鉄塔頭部金具３１Ｂが固設されている。
図５に示すように、鉄塔頭部金具３１Ａ、３１Ｂの両側には、各々回転軸３２により、一対の連結板３３の一端部が回転可能に支持されている。連結板３３の他端部には、滑車３４が回転可能に支持されている。

すなわち、鉄塔頭部金具３１Ａの両側には、各々２組の連結板３３、滑車３４が付設されている。また、鉄塔頭部金具３１Ｂの両側には、各々２組の連結板３３、滑車３４が付設されている。滑車には、ワイヤ２２巻回されている。
これにより、鉄塔２１は前方側において、４本のワイヤ２２が折り返された状態で、計８本のワイヤ２２で橋桁部材Ｈの前方部と連結される。同様に、鉄塔２１は後方側において、鉄塔２１の倒れを防止するため、４本のワイヤ２２が折り返された状態で、計８本のワイヤ２２で橋桁部材Ｈの後方部と連結される。
図７に、橋桁部材Ｈ側におけるワイヤ２２との連結部の構造を示す。図８は、図７の側面図である。橋桁部材Ｈには、ワイヤ２２を連結するための補強部材２３Ａ、２３Ｂが固設されており、補強部材２３Ａ、２３Ｂには、フックをかけるための孔２３ａが形成されている。
孔２３ａには、フックを介して、図６に示す張力調整装置２４のロッド４２の一端が連結されている。一方、滑車３４に巻回された一対のワイヤ２２の端部は、図６に示すように、ワイヤ連結体４５に固設されている。ワイヤ連結体４５には、ロードセル４４、油圧ジャッキ４１が固設されている。ロッド４２は、油圧ジャッキ４１のロッドであり、油圧ジャッキ４１に油圧が供給され、油圧ジャッキ４１が駆動されると、ロッド４２は、油圧ジャッキ４１に対して、相対的に移動する。ロッド４２の左端部の外周には、雄ネジが形成されており、その雄ネジに固定ナット４３が螺合されている。

次に、張力調整装置２４の作用について説明する。
鉄塔２１の鉄塔頭部金具３１の滑車３４に巻回された一対のワイヤ２２の端部が固定されたワイヤ連結体４５に、油圧ジャッキ４１が固設されており、油圧ジャッキ４１の駆動軸であるロッド４２の一端が、図示しないフックを介して橋桁部材Ｈの補強部材２３に接続されている。この状態で、油圧ジャッキ４１に油圧を供給して駆動することにより、ロッド４２が図６の左方向に移動される。これにより、ワイヤ２２にかかるテンションは増大する。ワイヤ２２にかかるテンションは、ロードセル４４により計測されている。ロードセル４４で計測しているテンションが所定の値になったときに、油圧の供給をホールド状態とする。そのとき、ロッド４２の移動により、固定ナット４３が油圧ジャッキ４１から離間した位置にある。固定ナット４３を油圧ジャッキ４１まで締め込むことにより、油圧の供給を停止しても、ワイヤ２２の張力を保持することができる。
橋桁部材の送出し工法においては、不測の事態を想定して、油圧供給が停止しても、固定ナット４３により、ワイヤ２２のテンションを保持している。

次に、橋桁部材送出し工法について説明する。図１、及び図１１から図１７に、工程を示す。図１に示すように、前方台車１３と後方台車１４上に載置された橋桁部材Ｈに、連結構Ｒを介して、手延機Ｔを取り付ける。橋桁部材Ｈの上で、前方台車１３の直上に鉄塔２１を建て、ワイヤ２７で維持する。次に、鉄塔２１の前方部において、４本のワイヤ２２を４個の滑車３４に巻回させ、各々端部を４個のワイヤ連結体４５に接続固定する。同様に、鉄塔２１の後方部において、４本のワイヤ２２を４個の滑車３４に巻回させ、各々端部を４個のワイヤ連結体４５に接続固定する。
次に、前方部４個の張力調整装置２４、後方部４個の張力調整装置２４において、油圧ジャッキ４１に所定の油圧をかけて、ロードセル４４が所定の値となるように調整する。これにより、ワイヤ２２に所定のテンションが与えられる。そして、この状態で、固定ナット４３を締め込む。固定ナット４３を締め込んだ後、油圧ジャッキ４１への油圧供給を停止し、ロードセル４４が所定値を維持していることを確認する。

図９に、ワイヤ２２にテンションを与えていない状態におけるモーメント図を示す。これは、従来の、鉄塔無し・斜吊無しの場合と同じである。モーメントは、手延機Ｔの先端から橋桁部材Ｈに向かうに連れて、徐々に増加し、前方台車１３の地点において、最大負モーメントＭmaxとなる。前方台車１３の地点を過ぎた後は、急速に減少してマイナスの正モーメントとなり、後方台車１４の地点では、ゼロとなる。
前方台車１３の上に載置されているのは、橋桁部材Ｈの前方１／３位の箇所である。本実施例の橋桁部材Ｈは、横断歩道用橋桁であり、人しか通行しないため、車両用橋桁や鉄道用橋桁と比較して、本来強度がかなり弱くても問題はない。しかし、手延機Ｔを取り付けて前方台車１３と後方台車１４とで送出そうとするときには、最大モーメントＭmaxに耐えるように、７０％程度補強を行う必要があった。
図１０に、ワイヤ２２に所定のテンションを与えた状態におけるモーメント図を示す。手延機Ｔの少し右側に位置する斜吊点である補強部材２３（鉄塔２１からの距離Ｆ）におけるモーメントが最大モーメントＭmaxであり、斜吊点である補強部材２３から鉄塔２１までの区間におけるモーメントは、最大モーメントＭmaxよりも小さくなるように、ワイヤ２２のテンションを定めている。

次に、第１回の送出し工程を行う。第１回の送出し工程が終了した状態を図１１に示す。
自走式の前方台車１３を駆動することにより、橋桁部材Ｈを橋桁Ｐ２付近まで移動する。後方台車１４は、橋桁部材Ｈの移動に伴い、直線軌道１１上を移動する。この移動により、手延機Ｔの先端がベントＢ１に到達する。ベントＢ１上には、ローラが設けられており、そのローラの上に手延機Ｔが載置される。
この第１回の送出し工程において、前方台車１３、後方台車１４で橋桁部材Ｈを支持した状態のときが、橋桁部材Ｈに最も大きなモーメントがかかる時である。
本実施例では、橋桁部材Ｈを、橋桁部材Ｈ上に建てた鉄塔２１によりワイヤ２２で斜吊しているので、図１の状態から図１１の状態まで、手延機Ｔが付設された橋桁部材Ｈを送出すときに、実施例の橋桁部材Ｈは、横断歩道用橋桁であり、人しか通行しないため、車両用橋桁や鉄道用橋桁と比較して、本来強度がかなり弱いが、手延機Ｔにより発生するモーメントのほとんどを、ワイヤ２２で受けているため、橋桁補強を５％程度行うだけで、橋桁部材Ｈに変形等の問題が発生することがない。
本実施例では、斜吊点である補強材２３から鉄塔２１までの区間におけるモーメントは、最大モーメントＭmaxよりも小さくなるように、ワイヤ２２のテンションを定めているが、最大モーメントＭmaxと同程度のモーメントとなるように、ワイヤ２２のテンションを定めても良い。

次に、図１２に示すように、ワイヤ２２のテンションを緩める。すなわち、固定ナット４３を順次緩めて、ワイヤ２２、張力調整装置２４、鉄塔２１等を取り外す。
ワイヤ２２、張力調整装置２４、鉄塔２１等を取り外した状態を図１３に示す。ワイヤ２２、張力調整装置２４、鉄塔２１等は、別な工事で使用することができる。
従来の工事で行われていたように、橋桁部材Ｈを７０％補強すれば、ワイヤ２２、張力調整装置２４、鉄塔２１等を使用する必要がないが、補強した部材を橋桁部材Ｈから取り外すのは、工数と時間がかかるため、現実には無理である。それと比較して、ワイヤ２２、張力調整装置２４、鉄塔２１等は、比較的容易に取り外すことができるため、地球資源の有効活用に貢献することができる。

次に、さらなる送出しを行う。すなわち、ベントＢ２上には、ジャッキが設けられており、橋桁部材Ｈは、ベントＢ１、ベントＢ２、後方台車１４により支持される。この状態で、前方台車１３は、１０ｍ程度後退し、ベントＢ２上でジャッキダウンして橋桁部材Ｈを支持する。そして、再び自走して橋桁部材Ｈを前方に送出す。この作業を繰り返すことにより、橋桁部材Ｈを送り出すことができる。送出しを完了した状態を図１４に示す。
次に、手延機Ｔ、及び連結構Ｒを解体する。また、前方台車１３、後方台車１４等を撤去する。
次に、図１６に示すように、ベントＢ１、Ｂ２上のジャッキを駆動することにより、橋桁部材Ｈを降下させる。降下が終了した状態を図１７に示す。図１７では、橋桁部材Ｈが橋脚Ｐ１、Ｐ２により支持されている。この状態で、ベントＢ１、Ｂ２を撤去して、橋桁送出し工法が終了する。

以上、詳細に説明したように、本実施例の橋桁送出し工法によれば、手延機Ｔが連結された橋桁部材Ｈを載置した送出し台車１３，１４を走行させることにより、第１橋脚Ｐ２から第２橋脚Ｐ１へ架け渡す橋桁送出し工法において、橋桁部材Ｈの上に鉄塔２１を建てること、鉄塔２１から橋桁部材Ｈまたは手延機Ｔをワイヤ２２により斜め吊りすること、鉄塔２１の倒れを防止するため、鉄塔２１と橋桁部材Ｈとをワイヤ２２で連結すること、を特徴とするので、手延機Ｔを連結したことで橋桁部材Ｈに生じるモーメントを、鉄塔２１からのワイヤ２２の斜め吊りにより軽減できるため、橋桁部材Ｈの補強を軽減することができる。さらに、橋桁部材Ｈの補強が少ないため、橋桁部材Ｈの重量が増加することがなく、下部構造体を補強する必要がない。これにより、無駄な補強材を使用することがなく、コストダウンを実現できる。
すなわち、従来工法では、橋桁部材Ｈの補強材は、そのまま使用されるため、７０％程度補強した、過度の強度を有する歩道用橋桁部材となっていた。本実施例によれば、鉄塔２１とワイヤ２２とは、架設工事後、取り外して他の工事で利用するため、全体としてコストダウンを図れる。同時に、無駄に鉄資源を使用することがないため、地球環境の視点からも有効である。

また、手延機Ｔから送出し台車１３までの片持ち梁のモーメントを算出したときに、斜め吊りしている斜吊支点である補強部材２３から鉄塔２１までの区間におけるモーメントが、斜吊支点におけるモーメントより小さくなるように、斜め吊りワイヤ２２の張力を調整することを特徴とする。ワイヤ２２の張力を大きくすれば橋桁部材Ｈの補強を更に少なくできる。また、ワイヤ２２の強度を高めるためには、鉄塔２１及びワイヤ２２を補強しなければならず、そのコストアップが問題となる。
したがって、手延機Ｔから鉄塔２１までの片持ち梁のモーメントを算出したときに、斜め吊りしている斜吊支点である補強部材２３から送出し台車１３までの区間におけるモーメントが、斜吊支点である補強部材２３におけるモーメントより小さくなるように、斜め吊りワイヤ２２の張力を調整することにより、元々有している橋桁部材Ｈの強度をそのまま利用でき、鉄塔２１及びワイヤ２２を過度に補強する必要がないため、全体として、最もコストを抑えて、本発明を実施することができる。

以上、本発明に係る橋桁部材の送出し工法について実施例を示したが、本発明はこの実施例に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

Ｈ 橋桁部材
Ｔ 手延機
Ｒ 連結構
Ｐ 橋脚
Ｂ ベント
１３ 前方台車（送出し台車）
１４ 後方台車（送出し台車）
２１ 鉄塔
２２ ワイヤ
２３ 補強部材
２４ 張力調整装置

Claims (3)

1. 手延機が連結された橋桁部材を載置した送出し台車を走行させることにより、第１橋脚から第２橋脚へ架け渡す橋桁送出し工法において、
   前記橋桁部材の上に鉄塔を建てること、
   前記鉄塔から前記橋桁部材または前記手延機をワイヤにより斜め吊りすること、
   前記鉄塔の倒れを防止するため、前記鉄塔と前記橋桁部材とをワイヤで連結すること、
   を特徴とする橋桁送出し工法。
2. 請求項１に記載する橋桁送出し工法において、
   前記手延機から前記送出し台車までの片持ち梁のモーメントを算出したときに、前記斜め吊りしている斜吊支点から前記鉄塔までの区間におけるモーメントが、前記斜吊支点におけるモーメントより小さくなるように、前記斜め吊りワイヤの張力を調整することを特徴とする橋桁送出し工法。
3. 請求項１または請求項２に記載する橋桁送出し工法において、
   前記鉄塔が、前記送出し台車の上に位置することを特徴とする橋桁送出し工法。

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