JP2013002152A - 仮設橋の架設方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】作業側岸1側の支点チューブキャップ3にガスで膨張させる空気チューブ4、テンションスリング5、圧縮ストラット7を通し、先端部を対岸側の支点チューブキャップ3に接続して送り出しジャッキ6で圧縮ストラット7を送り出し、支点チューブキャップ3を対岸13に到達させて接地させ、空気ポンプ8により空気チューブ4を膨張させた後、支持体9の上面に床版パネル10を作業側岸1から順に並べて敷設し、最後に両端に踏掛け板11を設置して仮設橋を完成させる。
【選択図】図1
Description
図13に示したとおり、特許文献3に開示された空気的構造要素は、円筒形の空気チューブに1本の圧縮ストラットと少なくとも1対の張力ワイヤが配された形態である。圧縮ストラットは空気チューブとほぼ同長の棒体であり、空気チューブの上部表面に固定されている。1対の張力ワイヤは、両端の結節点で圧縮ストラットと接続され、それぞれ右回りと左回りで空気チューブを対称的に取り巻いている。
特許文献3開示の空気的構造要素を利用した橋梁では、図15に表したように、複数の空気的構造要素を並置し結節部分にヨークと呼ばれる結節部材を配して横方向に連結し、上面に木製の板などの床版パネルを配設して橋梁とすることができる。
しかし、特許文献3、特許文献4のいずれにおいても、橋梁に適用するときの構造的技術について架設された状態は開示されているが、空気的構造要素ないしアーチ型支持体の特性を生かした効率的な架設方法および手順について開示されていない。
さらに、支点チューブキャップは、仮設橋を構成する1個または複数のチューブの端部を固定して端部構造を保護しチューブ同士の一体化を図ると共に、剛性化した支持体を地面に固定するために使用される。
このとき、圧縮ストラットと一緒にチューブとテンションスリングを繰り出し、圧縮ストラットの先端に固定した第1支点チューブキャップを対岸に着地させて固定し、その後にガスでチューブを膨張させるようにしてもよい。
なお、架設橋の端における路面が地面から離れている場合には、人や車両が容易に利用できるように支点チューブキャップの外側にスロープを持った踏掛け板を設けたり、ステップを設けたりすることが好ましい。
本構成の支持体は、長さ20mのものが100〜200kg程度と軽量であるにもかかわらず、数10tの荷重を支持できる。
以上のように、本発明に適用する支持体は、圧縮ストラット、テンションスリング、チューブの3点の構成要素から、軽量、安価に屈強な橋梁を架設することができる。
仮設橋の架設は、作業側岸にトラックで架橋に用いる資材を集積するところから始まる(S11)。図1に示すように、作業側岸1に、作業側岸用と対岸用の支点チューブキャップ3、空気チューブ4、テンションスリング5、送り出しジャッキ6、圧縮ストラット7を搬入する。本実施例ではチューブを膨張させるガスとして空気ポンプで送入する空気を使っている。このため、ガスで膨張させるチューブを空気チューブと呼ぶ。
また、図には3組の支持体で構成された場合が表示されているが、支持体は1組以上、幾組を用いて構成してもよい。
ここで、送り出しジャッキ6で圧縮ストラット7を送り出す。圧縮ストラット7が繰り出されると支点チューブキャップ3が対岸13に向かって移動し、空気チューブ4とテンションスリング5も圧縮ストラット7と共に延伸する。圧縮ストラット7は作業ヤードが狭い場合にも対応できるように短いロッドに分割されているため、順次継ぎながら延伸させる。
このステップにおける手順例について詳しく説明すると、対岸用の支点チューブキャップ3が対岸13に到達したら、作業側岸側の先端部で圧縮ストラット7の結節部にテンションスリング5を固結し、空気チューブ4と共に支点チューブキャップ3に接続する。その後、送り出しジャッキ6を撤去し、両岸の支点チューブキャップ3を降ろして地面に固定する。
ここでは、作業側岸1で空気チューブ4に空気ポンプ8を接続して空気を送入し、空気チューブ4を膨張させる。空気チューブ4が膨張すると、空気チューブ4がテンションスリング5を緊張させるとともに、空気チューブ4の上面が圧縮ストラット7に密着し、剛性のある支持体9が成形される。2本のテンションスリング5は両端がそれぞれ圧縮ストラット7に固結されており、左右対称の螺旋状に空気チューブ4を緊縛する。なお、圧縮ストラット7は、支持体9の延伸方向に移動するようになっていても差し支えない。
支持体9が硬く形成されたのち、支持体9の上面に床版パネル10を作業側岸から順に並べて配設し、必要に応じて両端に踏掛け板11や欄干12を設置して仮設橋が完成する。
本実施例の支持体9は、3本の支持体9が平行に並べて配置されている。床版パネル10の下面には3個の接合金具20が着設されており、それぞれ圧縮ストラット7と咬合して支持体9を固定する。なお、床版パネル10には、防弾のため、支持体9の側部を覆う防弾パネル21を取り付けてもよい。
図5,6に、本発明により架設する仮設橋に使用する支持体と、一般的なケーブルトラス桁をモデル的に比較する断面力図を示した。図5は本発明に適用した支持体の断面力図、図6は比較のために示したケーブルトラス桁モデルの断面力図である。
T=1/8・qLγ ・・・(1)
Pb=(n+1)2π2EI/L2 ・・・(2)
Pb=2√(kEI) ・・・(3)
と表すことができる。すなわち、空気チューブが全長に渡って圧縮ストラットを支持するため、圧縮ストラットの座屈抗力は橋長Lにも影響されない。
Pb=2√(πpEI) ・・・(4)
となる。
断面2次モーメントIと空気与圧pを適切に選択すると、座屈抗力Pbは圧縮ストラットの降伏荷重より大きくなる。したがって、圧縮ストラットに関して、座屈抗力を考慮せず、降伏荷重まで圧縮力をかけることが可能になるため、長手の圧縮ストラットにおいても、材質・形状の自由度が大きくなる。すなわち、圧縮ストラットに掛かる横方向の応力を考慮する必要が無いため、圧縮ストラットの断面積を小さくすることができ、非常に軽量に構成することができる。
圧縮ストラットおよびテンションスリングを装着しない単純な円筒形空気チューブの場合、応力(面積当たりの荷重)qaに対して必要となる空気与圧pは以下の通りとなる。
p=2/π・qaγ2 ・・・(5)
p=π2/2・qa ・・・(6)
なお、本実施例では最も容易に利用できる空気ポンプを使ってチューブを膨張させているが、圧縮空気を利用することもできる。また、窒素やアルゴン、炭酸ガスなど他のガスを利用して膨張させてもよいことはいうまでもない。
図8に示すように、作業側岸1に、作業側岸用と対岸用の支点チューブキャップ3、空気チューブ4、テンションスリング5、圧縮ストラット7、床版パネル10、旋回台31、さらに必要に応じて踏掛け板11や防弾パネルなどを搬入する。
作業側岸1において、空気チューブ4を必要数並設し、空気チューブ4の上側表面上に圧縮ストラット7を掛け継いで一体化するように配設し、テンションスリング5の端部を圧縮ストラット7の端部に結合して、図示しない空気ポンプで空気チューブ4を膨張させて剛性を持った1体あるいは複数体の支持体9を形成する。さらに、支点チューブキャップ3を並設された支持体9の端部に接続して仮設橋の構造体14とする。
ここでは、構造体14の作業側岸用の支点チューブキャップ3を旋回台31に載置し、旋回台31をほぼ90°旋回して構造体14の先方端を対岸に届かせて、両端の支点チューブキャップ3を地面に下ろして固定し、旋回台31を撤去して構造体14を両岸に渡し、さらに、床版パネル10を構造体14の上に設置し、さらに必要に応じて踏掛け板11や防弾パネル21、欄干などを設置して仮設橋を完成させる。
予め作業側岸1で組立を完了させることができれば、作業能率が大いに向上することになり、さらに有利である。
なお、アーチ型支持体を使用する場合は、圧縮部材として圧縮床版パネルを直接利用して圧縮ストラットを省略することもできる。
2 トラック
3 支点チューブキャップ
4 空気チューブ
5 テンションスリング
6 送り出しジャッキ
7 圧縮ストラット
8 空気ポンプ
9 支持体
10 床版パネル
11 踏掛け板
12 欄干
13 対岸
14 構造体
20 接合金具
21 防弾パネル
31 旋回台
Claims (7)
- ガスで膨張させるチューブと圧縮ストラットとテンションスリングを備え、前記圧縮ストラットを前記チューブの上側に配置し、前記テンションスリングで前記圧縮ストラットの端点同士を結合し、前記チューブを前記圧縮ストラットと前記テンションスリングの間に配置して、前記チューブを膨張させることにより剛性化した支持体を使って荷重を支持するようにした仮設橋を作業側岸と対岸の間に架設する方法であって、
前記圧縮ストラットの先端に第1支点チューブキャップを固定し、前記圧縮ストラットの終端に第2支点チューブキャップを配置し、前記第1支点チューブキャップを対岸に渡して対岸に固定すると共に前記第2支点チューブキャップを作業側岸に固定し、剛性化した前記支持体の上に床版パネルを配設することを特徴とする、
仮設橋の架設方法。 - 作業側岸に送り出しジャッキを設置して、前記圧縮ストラットを根本側から継ぎ足しながら前記送り出しジャッキにより対岸に向けて繰り出させることを特徴とする請求項1記載の仮設橋の架設方法。
- 前記チューブと前記テンションスリングを前記圧縮ストラットと一緒に繰り出し、少なくとも前記第1支点チューブキャップと前記第2支点チューブキャップのうちいずれか一方を地面に固定した後に前記チューブをガスで膨張させて前記支持体を剛性化することを特徴とする請求項2記載の仮設橋の架設方法。
- 作業側岸に旋回台を設置して、作業側岸において剛性化させた前記支持体の先端に前記第1支点チューブキャップを固定し、終端に前記第2支点チューブキャップを固定し、前記第2支点チューブキャップを前記旋回台に支持して、該支持体を旋回させて前記第1支点チューブキャップを対岸に着地させ、作業側岸の旋回台を移動して前記第2支点チューブキャップを地面に降ろし、前記第1支点チューブキャップおよび前記第2支点チューブキャップをそれぞれ地面に固定することを特徴とする請求項1記載の仮設橋の架設方法。
- 前記支持体は、前記テンションスリングが互いに前記チューブの周りを反対方向に螺旋を描いて緊縛するように対称的に配置された対として設置された、ほぼ円筒形をなす前記チューブで構成されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の仮設橋の架設方法。
- 前記支持体を2本以上平行に配置し、該2本以上の支持体の上に前記床版パネルを配設することを特徴とする、請求項5記載の仮設橋の架設方法。
- 前記支持体は、前記圧縮ストラットの下側で端部の間に前記テンションスリングを渡して、両者の間に前記チューブが挟まった構成で、前記チューブを膨張させることにより中央部の高さが高く両端で低くなるアーチ形をなすことを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の仮設橋の架設方法。
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