JP2013174075A - 橋桁の架け替え工法 - Google Patents

Abstract

【課題】橋桁上に設けた装備だけで全ての作業を進めることができ、大幅な作業の効率化と迅速化を図れるようにした橋桁の架け替え工法を提供する。
【解決手段】橋脚１により支持した状態で既設橋桁１０の上方に仮設桁５０を架設する。仮設桁上の仮吊り装置６２により既設橋桁１０を吊り支持し、吊り支持位置の両側で既設橋桁１０を切断してブロック１１に分割する。仮設桁上の巻上装置６１によりブロックを移動し、既設橋桁１０上のトレーラー７０でブロックを橋梁外に搬出する。１橋脚間分の既設橋桁を撤去した後に、仮設桁上の巻上装置６１を用いて新設橋桁２０を搬入して設置する。１橋脚間分の新設橋桁の設置が終了した後に、仮設桁を新設橋桁上および既設橋桁上に走行させて１橋脚間分だけ移動し、以降、それを繰り返すことで多橋脚間の既設橋桁１０の撤去と新設橋桁２０の架設を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、既設の橋梁において橋脚を残して橋桁だけを架け替える工法に係り、詳しくは、既設橋桁の撤去と新設橋桁の架設を繰り返すことで、橋桁を架け替える工法に関するものである。

既設橋梁の橋桁が老朽化して新設橋桁に架け替える場合、まず、既設橋桁を撤去し、撤去した後に新設橋桁を設置することになる。その際、既設橋梁下は、河川、駐車場、倉庫などに供用されている場合が多く、撤去作業や架設作業に使用する仮支持材や重機などを設置できないことが多い。従って、桁下空間をできるだけ利用しないで、既設橋桁の撤去および新設橋桁の架設が可能な技術が求められている。

特許文献１には、まず、既設橋桁の側方に位置させて、橋軸方向に沿って適宜な間隔で複数のベント（仮支持柱）を地盤上に立設し、それらベントの上に仮設桁を橋軸方向に沿って架設し、仮設桁上を移動する吊り装置を用いて、既設橋桁の撤去と新設橋桁の架設を行う工法が開示されている。

この工法によれば、地上に撤去・架設作業用の大型機械を搬入できない場合であっても、橋桁の架け替え作業を迅速且つ効率よく行うことができる。

特開２００３−２５３６２３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来工法は、仮設桁を支持するためのベント（仮支持柱）を橋脚とは別に立てる関係で、ベントを立設する空間が地盤上に確保されていないと、適用するのが難しい。また、ベントの設置に時間と手間がかかる上、仮設桁の移動を、例えば重機で吊り上げて行う必要があるため、大幅な作業の効率化および迅速化が図り難いという課題もある。

本発明は、上記事情を考慮し、ベントなどの仮設材を地盤上に全く設けることなく、橋桁上に設けた装備だけで全ての作業を進めることができ、しかも、仮設桁の移動を重機で吊り上げずに行うことにより、大幅な作業の効率化と迅速化を図れるようにした橋桁の架け替え工法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、請求項１の発明は、既設の橋脚により支持した状態で、既設橋桁の上方に橋軸方向に沿って仮設桁を架設する準備工程と、前記仮設桁上に装備された吊り装置により、撤去すべき前記既設橋桁を支持する既設橋桁支持工程と、前記吊り装置により吊り支持した状態の前記既設橋桁を吊り支持位置の両側で切断して、搬出可能な大きさのブロックに分割する既設橋桁切断工程と、前記吊り装置により前記ブロックを吊り支持した状態で、該ブロックを前記仮設桁に沿って移動し、既設橋桁上または新設橋桁上に配備した搬出手段により橋梁外に搬出する既設橋桁撤去工程と、少なくとも１橋脚間分の前記既設橋桁を撤去した後に前記仮設桁上の吊り装置を用いて新設橋桁を搬入し設置する新設橋桁設置工程と、少なくとも１橋脚間分の前記新設橋桁の設置が終了した後に前記仮設桁を新設橋桁上および既設橋桁上に支持をとった状態で少なくとも１橋脚間分だけ移動する仮設桁移動工程と、を有し、前記既設橋桁支持工程から前記仮設桁移動工程までの工程を繰り返し行うことで、多橋脚間の前記既設橋桁の撤去と前記新設橋桁の架設を行うことを特徴とする。
これにより、桁下空間に仮設桁を支持するためのベント（仮支持柱）を設置する必要がなくなる。また、仮設桁が橋脚を有さず比較的軽量であること並びに仮設桁を新設橋桁上および既設橋桁上に支持をとった状態で移動するので、当該仮設桁を、重機を用いて吊り上げずに移動することが容易にできる。

また、請求項２の発明は、前記準備工程および前記仮設桁移動工程の終了時点で、前記仮設桁の橋軸方向の両端の支持位置を前記橋脚上に設定し、その状態で、前記既設橋桁切断工程と前記既設橋桁撤去工程と前記新設橋桁設置工程とを実行することを特徴とする。これにより、仮設桁で受ける作業時の全荷重を安定して橋脚で支持することができるようになる。

また、請求項３の発明は、前記仮設桁の橋軸方向の両端の前記支持位置の外側に、前記既設橋桁上を走行する走行車輪と前記新設橋桁上を走行する走行車輪を装備しており、前記仮設桁移動工程時に、前記仮設桁の荷重を前記走行車輪で支持した状態で前記走行車輪を用いて前記仮設桁を走行させて移動することを特徴とする。これにより、仮設桁の移動作業を短時間に簡単に行うことができ、施工期間の短縮が図れるようになる。

また、請求項４の発明は、橋軸方向の一方側から他方側へ向かって橋桁の架け替えを進め、前記一方側から前記新設橋桁を搬入し、前記他方側から前記既設橋桁を搬出することを特徴とする。これにより、効率よく作業を進めることができるようになる。

また、請求項５の発明は、仮設桁の長さを少なくとも２橋脚間長に渡る長さに設定し、前記他方側の橋脚間で既設橋桁切断工程と既設橋桁撤去工程を実行するのと並行して、前記一方側の橋脚間で新設橋桁設置工程を実行することを特徴とする。これにより、施工時間を短縮できるようになる。

また、請求項６の発明は、前記吊り装置に、吊り支持した前記ブロックの向きを変える旋回装置が装備されていることを特徴とする。これにより、搬出に適する向きにブロックの姿勢を変換しながら搬出することができるようになる。

請求項１の発明によれば、既設の橋脚で仮設桁を支持するようにしているので、桁下空間にベント（仮支持柱）を設置する必要がなくなる。また、重機を用いて吊り上げずに仮設桁の移動が容易にできる。また、既設橋桁を撤去した後に直ちに新設橋桁を架設できるので、施工時間を短縮でき、交通規制時間を短縮できる。従って、橋桁の架け替え作業の効率向上と迅速化を図ることができる。

請求項２の発明によれば、既設橋桁の撤去作業および新設橋桁の架設作業を行う時に、仮設桁の支持位置を橋脚上に設定するので、仮設桁で受ける作業時の全荷重を安定して橋脚で支持することができる。

請求項３の発明によれば、新設橋桁を架設した後の仮設桁の次の橋脚間への移動を仮設桁に装備した走行車輪を用いて行うので、仮設桁の移動作業を短時間に簡単に行うことができ、施工期間の短縮が図れる。

請求項４の発明によれば、既設橋桁の流れの方向と新設橋桁の流れの方向を一方向に統一させるので、効率よく作業を進めることができる。

請求項５の発明によれば、既設橋桁の撤去と新設橋桁の架設を同時進行させるので、施工時間を短縮でき、例えば、交通規制時間を短縮できる。

請求項６の発明によれば、吊り装置に、吊り支持したブロックの向きを変える旋回装置が装備されているので、搬出に適する向きにブロックの姿勢を変換しながら搬出することができる。

本発明の実施形態の工法における準備工程から既設橋桁切断工程までの状況を示す側面図である。 同工法における既設橋桁撤去工程の状況を示す側面図である。 同工法における新設橋桁設置工程の状況を示す側面図である。 仮設桁を次の橋脚間に移動して既設橋桁切断工程および既設橋桁撤去工程を実行している状況を示す側面図である。 図４の工程にて既設橋桁を撤去した後に新設橋桁設置工程を実行している状況を示す側面図である。 橋脚間の中間位置での既設橋桁のブロックの吊り支持状況を橋軸方向から見て示す正面図である。 橋脚間の中間位置での既設橋桁のブロックの搬送状況を橋軸方向から見て示す正面図である。 橋脚位置での既設橋桁のブロックの搬送状況を橋軸方向から見て示す正面図である。 橋脚間の中間位置での新設橋桁のブロックの搬送状況を橋軸方向から見て示す正面図である。 橋脚位置での新設橋桁のブロックの搬送状況を橋軸方向から見て示す正面図である。 新設橋桁のブロックに対して側鋼床版を設置しているときの状況を橋軸方向から見て示す正面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
実施形態の橋桁の架け替え工法では、後で各工程については詳述するが、準備工程と、既設橋桁支持工程と、既設橋桁切断工程と、既設橋桁撤去工程と、新設橋桁設置工程と、仮設桁移動工程とをこの順番に実行し、以降は、既設橋桁支持工程から仮設桁移動工程までの工程を繰り返し行うことで、多橋脚間の既設橋桁の撤去と新設橋桁の架設を行う。この実施形態における橋桁の架け替え作業は、橋軸方向の一方側（図１〜図５の左端側）から他方側（図１〜図５の右端側）に向けて順番に行い、既設橋桁の搬出は他方側から行い、新設橋桁の搬入は一方側から行う。

まず、準備工程では、図１に示すように、既設の橋脚１および橋台２（本明細書では、橋脚１に相当するものとして扱う）により両端を支持した状態で、既設橋桁１０の上方に橋軸方向に沿って仮設桁５０を架設する。この準備工程においては、仮設桁５０の橋軸方向の両端の支持位置を、橋脚１と橋台２上に設定する。即ち、支持用のジャッキ装置５３を用いることで、仮設桁５０の支持位置を、橋脚１と橋台２上に設定する。この場合、仮設桁５０の長さは、２橋脚間長に渡る長さに設定してあり、橋台２上と、橋台２から数えて１つ間をおいた橋脚１に支持位置を設定し、それらの位置にジャッキ装置５３を配置している。つまり、ジャッキ装置５３は、２橋脚間長に対応する位置に配置されている。

準備工程を終えたら、既設橋桁支持工程として、仮設桁５０に装備された仮吊り装置６２で、撤去すべき既設橋桁１０を多数位置で吊り支持する。次に既設橋桁切断工程として、仮吊り装置６２により吊り支持した状態の既設橋桁１０を吊り支持位置の両側で切断して、搬出可能な大きさの多数のブロック１１に分割する。

次に図２に示すように、既設橋桁撤去工程として、仮設桁５０に装備された巻上装置（吊り装置）６１によりブロック１１を吊り支持した状態で仮設桁５０の長さ方向に沿って移動し、作業場所に隣接する既設橋桁１０上に乗り入れた部材運搬用のトレーラー（搬出手段）７０に搭載し、搭載後、該ブロック１１をトレーラー７０により橋梁外に搬出する。これを繰り返して、既設橋桁１０のブロック１１を次々に搬出し、２橋脚間の全ての既設橋桁１０のブロック１１の搬出が終了したら、図３に示すように、新設橋桁設置工程を実行する。

新設橋桁設置工程では、仮設桁５０上の巻上装置６１を用いて新設橋桁２０のブロック２１を搬入して設置する。つまり、ブロック２１を順番に搬入し、仮吊り装置６２で吊り支持しながら所定位置に設置して順番に連結していく。１橋脚間分の新設橋桁２０の設置が終了したら、図４に示すように仮設桁移動工程として、仮設桁５０を新設橋桁２０上および既設橋桁１０上に支持をとった状態で１橋脚間分だけ移動する。

この仮設桁５０の移動のために、仮設桁５０の橋軸方向の両端のジャッキ装置５３の外側には、既設橋桁１０上を走行する走行車輪５１と新設橋桁２０上を走行する走行車輪５２とを装備している。そして、仮設桁移動工程時には、ジャッキ装置５３の操作により、仮設桁５０の荷重を、橋脚１上から走行車輪５１、５２に受け替えた上で、走行車輪５１、５２を用いて仮設桁５０を走行させて移動する。移動は、自走で行ってもよいし、牽引車などによる引き移動や押し移動で行ってもよい。

１橋脚間分だけ仮設桁５０を移動したら、再びジャッキ装置５３を用いて仮設桁５０の荷重を走行車輪５１、５２から橋脚１上に受け替える。そしてその状態で、図４および図５に示すように、先に述べた既設橋桁支持工程から新設橋桁設置工程までを順番に実行する。それが終了したら、再び、仮設桁移動工程を実行し、以降は既設橋桁支持工程から仮設桁移動工程までの工程を繰り返し行うことで、多橋脚間の既設橋桁の撤去と新設橋桁の架設を行う。

なお、仮設桁５０上には、仮吊り装置６２や巻上装置６１の他に補巻上装置６３が装備されており、必要に応じてこの補巻上装置６３を使用することにより、ブロック１１、２１を吊り支持したりする際の便宜が図れるようになっている。

図６〜図８は、既設橋桁１０のブロック１１を搬出する場合の状況を示しており、図６、図７は橋脚間の中間位置での状況、図８は橋脚上の位置での状況を示している。これらの図６〜図８に示すように、巻上装置６１のワイヤーの下端にはシーブブロック６５を介して旋回部６６ａ付きの吊り天秤６６が設けられており、吊り天秤６６の下に吊金物６７を介してブロック１１が吊り支持されている。これにより、ブロック１１を橋脚間の中間位置で吊った状態で水平面内で９０度旋回させることができ、図７のように橋脚１上の位置において、仮設桁５０の支柱５８間の狭い空間を通して、ブロック１１をトレーラーまで移動できるようにしている。

この場合、吊り天秤６６に敢えて旋回部６６ａを設けた理由は、既設橋桁１０のブロック１１の幅寸法は、仮設桁５０の支柱５８間の狭い空間を通過できない寸法であるが、ブロック１１の幅方向を縦方向（移動方向）に向け直すことで（９０度旋回することで）、ブロック１１の切断寸法（橋軸方向の寸法）の設定によって、仮設桁５０の支柱５８間の狭い空間にブロック１１を通すことができるからである。

また、図９および図１０は、新設橋桁２０のブロック２１を搬入する場合の状況を示しており、図９は橋脚間の中間位置での状況、図１０は橋脚上の位置での状況を示している。これらの図９、図１０に示すように、巻上装置６１のワイヤーの下端にはシーブブロック６５を介して旋回部６６ａ付きの吊り天秤６６が設けられており、吊り天秤６６の下に吊金物６７を介してブロック２１が吊り支持されている。

なお、吊り天秤６６には必ずしも旋回部６６ａを取り付けていなくても良い。旋回部６６ａを取り付けない場合には、新設橋桁２０のブロック２１の幅寸法を最初から、図１０のように橋脚１上の位置において、仮設桁５０の支柱５８間の狭い空間を通して移動できる寸法に設定すると良い。

吊り支持したブロック２１は、仮固定材２４を介して橋脚１の天端に載置し、その後からブロック２１の幅方向両側に側鋼床版２３を設置する。そして、ブロック２１を連結して新設橋桁２０を架設するのに合わせて新設橋桁２０を橋脚１に固定する。

また、図１１は、新設橋桁のブロック２１の幅両方の両側に、電動チェーンブロック６６ｂを介し側鋼床版２３をつり支持して設置している状況を示している。側鋼床版２３は、ブロック２１とは別に吊り降ろしてブロック２１の頭部の両側部に設置する。

以上の説明のように、本実施形態の橋桁の架け替え工法によれば、既設の橋脚１で仮設桁５０を支持するようにしているので、桁下空間にベント（仮支持柱）を設置する必要がなくなる。また、仮設桁５０を新設橋桁２０上および既設橋桁１０上に支持をとった状態で移動するので、重機を用いて吊り上げずに仮設桁５０の移動が容易にできる。また、既設橋桁１０を撤去した後に直ちに新設橋桁２０を架設できるので、施工時間を短縮でき、交通規制時間を短縮できる。従って、橋桁の架け替え作業の効率向上と迅速化を図ることができる。

また、既設橋桁１０の撤去作業および新設橋桁２０の架設作業を行う時に、仮設桁５０の支持位置を橋脚１上に設定するので、仮設桁５０で受ける作業時の全荷重を安定して橋脚１で支持することができる。

また、新設橋桁２０を架設した後の仮設桁５０の次の橋脚間への移動を仮設桁５０に装備した走行車輪５１、５２を用いて行うので、仮設桁５０の移動作業を短時間に簡単に行うことができ、施工期間の短縮が図れる。

また、既設橋桁１０の流れの方向と新設橋桁２０の流れの方向を一方向に統一させるので、効率よく作業を進めることができる。

また、巻上装置６１の下端の吊り天秤６６に、吊り支持したブロック１１の向きを変える旋回装置が装備されているので、搬出に適する向きにブロック１１の姿勢を変換しながら搬出することができる。

また、既設橋桁１０の搬出側（図１〜図５の右端側）の橋脚間において既設橋桁切断工程と既設橋桁撤去工程を実行するのと並行して同時に、搬入側（図１〜図５の左端側）の橋脚間で新設橋桁設置工程を実行するようにすれば、施工時間を短縮でき、例えば、交通規制時間を短縮できる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、前記実施形態では、既設橋桁１０のブロック１１の搬出方向を図２における右側（既設橋桁１０側）へ、また新設橋桁の搬入方向を図２における左側から右側に向けて行なうように設定しているが、これに限られることなく、既設橋桁１０のブロック１１の搬出方向を図２における左側へ、また新設橋桁の搬入方向を図２における右側から左側に向けて行なうように設定してもよい。
また、前記実施形態では、既設橋桁及び新設橋桁を１橋脚間分ずつ搬出・搬入しているが、これに限られることなく、２以上の橋脚間分ずつ搬出・搬入してもよい。この場合、仮設桁は少なくとも３橋脚間長に渡る長さに設定する必要がある。また、仮設桁を移動するのに、必ずしも１橋脚間分ずつ移動する必要はなく、２橋脚間分以上移動するようにしてもよい。

１ 橋脚
２ 橋台（橋脚に相当する要素）
１０ 既設橋桁
１１ 既設橋桁のブロック
２０ 新設橋桁
２１ 新設橋桁のブロック
５０ 仮設桁
５１，５２ 走行車輪
６１ 巻上装置（吊り装置）
６２ 仮吊り装置（吊り装置）

Claims (6)

1. 既設の橋脚により支持した状態で、既設橋桁の上方に橋軸方向に沿って仮設桁を架設する準備工程と、
   前記仮設桁上に装備された吊り装置により、撤去すべき前記既設橋桁を支持する既設橋桁支持工程と、
   前記吊り装置により吊り支持した状態の前記既設橋桁を吊り支持位置の両側で切断して、搬出可能な大きさのブロックに分割する既設橋桁切断工程と、
   前記吊り装置により前記ブロックを吊り支持した状態で、該ブロックを前記仮設桁に沿って移動し、既設橋桁上または新設橋桁上に配備した搬出手段により橋梁外に搬出する既設橋桁撤去工程と、
   少なくとも１橋脚間分の前記既設橋桁を撤去した後に前記仮設桁上の吊り装置を用いて新設橋桁を搬入し設置する新設橋桁設置工程と、
   少なくとも１橋脚間分の前記新設橋桁の設置が終了した後に前記仮設桁を新設橋桁上および既設橋桁上に支持をとった状態で少なくとも１橋脚間分だけ移動する仮設桁移動工程と、
   を有し、前記既設橋桁支持工程から前記仮設桁移動工程までの工程を繰り返し行うことで、多橋脚間の前記既設橋桁の撤去と前記新設橋桁の架設を行うことを特徴とする橋桁の架け替え工法。
2. 前記準備工程および前記仮設桁移動工程の終了時点で、前記仮設桁の橋軸方向の両端の支持位置を前記橋脚上に設定し、その状態で、前記既設橋桁切断工程と前記既設橋桁撤去工程と前記新設橋桁設置工程とを実行することを特徴とする請求項１に記載の橋桁の架け替え工法。
3. 前記仮設桁の橋軸方向の両端の前記支持位置の外側に、前記既設橋桁上を走行する走行車輪と前記新設橋桁上を走行する走行車輪を装備しており、前記仮設桁移動工程時に、前記仮設桁の荷重を前記走行車輪で支持した状態で前記走行車輪を用いて前記仮設桁を走行させて移動することを特徴とする請求項２に記載の橋桁の架け替え工法。
4. 橋軸方向の一方側から他方側へ向かって橋桁の架け替えを進め、前記一方側から前記新設橋桁を搬入し、前記他方側から前記既設橋桁を搬出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の橋桁の架け替え工法。
5. 前記仮設桁の長さを少なくとも２橋脚間長に渡る長さに設定し、前記他方側の橋脚間で前記既設橋桁切断工程と前記既設橋桁撤去工程を実行するのと並行して、前記一方側の橋脚間で前記新設橋桁設置工程を実行することを特徴とする請求項４に記載の橋桁の架け替え工法。
6. 前記吊り装置に、吊り支持した前記ブロックの向きを変える旋回装置が装備されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の橋桁の架け替え工法。

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