JP2014009461A - Spc橋梁架設方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】SPC橋梁架設方法において、両側(左右)から張出架設されて、施工誤差により中央閉合部にずれが生じない架設方法の提供。
【解決手段】移動式作業車6を用いて、橋梁支持基部から張出橋体1ブロック分ずつ構築する片持ち張出し架設方法であって、橋梁支持基部に配置された内包鋼材10を次の張出橋体1ブロック側に所要長さ張出させ、該突出端に次の張出橋体1ブロックの内包鋼材10の一端側を連結すると共に、他端側の先端をその張出橋体から所要長さ突出させ、該突出先端に移動式作業車6からの調整吊材17を取り付けて先端レベルを調整して施工し、連結させた内包鋼材10の自由端部を各ブロック毎に設計(計画値)レベルに合わせて調整することにより、ブロック毎の施工誤差を累積させないようにできるので、最終的な中央閉合部において、左右のブロックに大きな施工誤差がなく設定されたレベルでスムーズに閉合できる。
【選択図】図3

Description

本発明は、プレストレストコンクリート桁に鉄骨が埋め込まれた鋼PC合成桁橋からなるものであり、側径間にわたって連続するSPC構造橋梁の架設方法に関するものである。
急峻な渓谷や河川、または海洋上に鉄道や道路などに係る橋梁を架設する場合に、橋下の立地に制約されて支保工が施工できないときには、橋脚上から左右に片持ち状態で橋桁を1ブロックずつ順次構築する、いわゆる片持ち張出架設工法が採用されている。この工法は、移設可能なレールを既設橋体ブロック上に仮固定し、そのレール上に移動式作業車(ワーゲン)を前後進可能に設置し、この移動式作業車から次の新設橋体ブロックの型枠支持部材や足場を前方に張出して吊設支持し、この支持部材上に型枠、鉄筋、PC鋼材などを組み立てて、現場打ち張出架設桁橋を構築する方法が公知になっている。
その公知に係る第1の従来技術としては、波形鋼板をウエブとして使用した現場打ち張出架設桁橋を構築するに当たり、橋体複数ブロック分長さの波形鋼板ウエブを既設橋体ブロックから張出接続し、新設橋体コンクリートは該波形鋼板ウエブの1ブロック分ごとに順次張出施工する構築方法である(特許文献1参照)。
この構築方法によれば、波形鋼板をウエブを使用して現場打ち張出架設桁橋の構築をする場合、橋体複数ブロック分の長さの波形鋼板ウエブを既設橋体ブロックに接続し、1ブロック分長ごとに複数回に分けて上下床版コンクリートを打設して新設橋体ブロックを構築し、その後更に次の複数ブロック分長さの波形鋼板ウエブを接続する工程を繰り返すことによって、波形鋼板ウエブの接続部の加工及び接続工数を減ずることができ、全体コストの低減に寄与する効果は大であるというものである。
また、公知に係る第2の従来技術としては、橋梁支持基部に一端を支持させ、一区画分づつ現場打コンクリートを打設して長手方向に順次張り出すカンチレバー工法による橋梁架設方法において、前記各区画毎に鉄骨を長手方向に片持式にて張り出し、該鉄骨に沿わせてPC鋼材を張設し、その両端を鉄骨に支持させて緊張して、該鉄骨にプレストレスを付与するとともに、該鉄骨に支持させて現場打コンクリートを打設して一区画の鉄骨コンクリート構造体を成型し、該コンクリートの固化後先に成型した区画部分に連続させて長手方向にプレストレスを付与する橋梁架設方法である(特許文献2参照)。
この橋梁架設方法によれば、鉄骨コンクリート構造を構成する鉄骨をまず張り出し、これにプレストレスを付与し、型枠を支持させるものであるため、片持式にて張り出した鉄骨の耐荷重が大きくなり、一区画分の長さを従来に比べて大きく取ることができることとなって、作業能率が向上し、工期が短縮され、しかも、鉄骨自体にプレストレスが付与され、かつ、コンクリートにもプレストレスが付与された状態の鉄骨コンクリート構造となるため、設計に際して鉄骨の強度も、耐荷重等の強度計算の対象となし得ることとなり軽量で長スパンの橋梁となすことができるというものである。
特開2001−200510号公報 特開平02−243809号公報
前記第1の従来技術においては、橋体複数ブロック分の長さの波形鋼板ウエブを既設橋体ブロックに接続し、1ブロック分長ごとに複数回に分けて上下床版コンクリートを打設して新設橋体ブロックを構築し、その後更に次の複数ブロック分長さの波形鋼板ウエブを接続する工程を繰り返すことによって、波形鋼板ウエブの接続部の加工及び接続工数を減ずることができるとしているが、この種橋体に使用される波形鋼板ウエブは、1ブロック毎に接続することがなされるのであるから、当然のこととして接続部の加工は最初からなされているのであり、「接続部の加工及び接続工数を減ずる」というのは、波形鋼板ウエブ自身が必然的に有するものであって、この従来技術の構築方法によって生ずるものではないのである。それよりも、張出架設作業装置で1ブロック毎の波形鋼板ウエブを支持しながら、現場打ちコンクリートを打設して上下床版を形成するのであるから、1ブロック毎に重量が異なるが、各ブロックにおけるレベル調整については、全く言及していないのであり、各ブロックの施工誤差が少しずつ累積されて、両側(左右)から張出架設された橋体ブロックは、突合せをする中央部の閉合部でずれが大きく生じて閉合できないという問題点が生ずる。
また、前記第2の従来技術においても、1ブロック毎に鉄骨を継ぎ足して片持ち状態に張り出し、該鉄骨に型枠を支持させ現場打コンクリートを打設して一区画の鉄骨コンクリート構造体を順次成型して橋梁架設する方法であるが、この方法においても、各ブロックにおけるレベル調整については、全く言及していないのであり、前記第1の従来例と同様に、施工誤差により両側(左右)から張出架設された橋体ブロックは、突合せをする中央部の閉合部でずれが大きく生じて閉合できないという問題点を有している。
従って、従来技術においては、片持ち状態に張り出して施工された1ブロック毎の橋体ブロックは、施工誤差により両側(左右)から張出架設されて中央部で突合せをする閉合部にずれが生じないようにすることに解決課題を有する。
本発明は、前述の従来例の課題を解決する具体的手段として、移動式作業車を用いて、橋梁支持基部から張出橋体1ブロック分ずつを現場打ちコンクリートを打設して構築する片持ち張出し架設方法であって、橋梁支持基部に配置された内包鋼材を次の張出橋体1ブロック側に所要長さ張出させ、該突出端に次の張出橋体1ブロックの内包鋼材の一端側を連結すると共に、他端側の先端をその張出橋体から所要長さ突出させ、該突出先端に前記移動式作業車からの調整吊材を取り付けて先端レベルを調整して施工し、以降各ブロック毎に内包鋼材の一端側を先に構築した張出橋体ブロックの突出先端に連結させ、他端側の先端を所要長さ突出させると共に、その先端レベルを調整しながら順次張出橋体ブロックを施工すること特徴とするSPC橋梁架設方法を提供するものである。
この発明においては、前記先端レベルの調整は、少なくとも内包鋼材を連結するときと、現場打ちコンクリートが硬化する前に行うこと;及び前記内包鋼材は鉄骨であること;を付加的な要件として含むものである。
本発明に係るSPC橋梁架設方法によれば、橋梁支持基部に配設された内包鋼材の端部を所要長さ突出させ、該突出した内包鋼材の端部に1ブロック毎に張出橋体ブロックの内包鋼材を連結させると共に、該連結させた内包鋼材の自由端部を各ブロック毎に設計レベルに合わせて調整することにより、ブロック毎の施工誤差を累積させないようにできるので、最終的な中央閉合部において、左右のブロックに大きな施工誤差がなく設定されたレベルでスムーズに閉合できるという優れた効果を奏する。
本発明の実施の形態に係るSPC橋梁架設方法を示すものであって、架設しようとする領域に予め構築された橋梁支持基部から張出橋体ブロックを構築する状況を略示的に示した側面図である。 同実施の形態に係るSPC橋梁架設方法であって、1つの橋梁支持基部を判り易く拡大して示した側面図である。 同実施の形態に係るSPC橋梁架設方法において、張出橋体ブロックを構築する手順を説明するための要部を略示的に示した側面図である。 図3のA−A線に沿う略示的断面で示した説明図である。 図3のB−B線に沿う略示的断面で示した説明図である。 同実施の形態に係るSPC橋梁架設方法において、(a)(b)は、内包鋼材における先端レベルの調整の仕方について、2種類の調整を略示的に示した説明図である。 同実施の形態に係るSPC橋梁架設方法において、橋梁支持基部を基準にして順次張出橋体ブロックを構築する状況を説明するために略示的に示した側面図である。 同実施の形態に係るSPC橋梁架設方法に基づいて構築された橋梁全体を略示的に示した側面図である。
本発明を図示の実施の形態に基づいて詳しく説明する。まず、図1乃至図3において、例えば、河川や港湾などに架橋されるSPC構造橋梁の架設方法を示すものであって、先ず、現場にて橋梁支持基部1を構築する。この橋梁支持基部1は、架橋しようとする場所において、所要間隔をもって複数の橋脚2が構築され、該各橋脚2には、橋梁となる複数の張出橋体ブロックを架設する頭部3がそれぞれ適正な高さ位置で一体的に形成され、該頭部3の内部には長さ方向の両側面側に各一対の内包鋼材4、5が適正な高さ位置に一体的に配設され、該各内包鋼材4、5の両端部は、頭部3の端部から所要長さ突出させて配設してある。この現場構築された橋脚2と、頭部3と、内包鋼材4、5とが、要するに、橋梁支持基部1ということになる。なお、この橋梁支持基部1には、鉄筋とプレストレス導入用の緊張材が配設されているが、これらは一般的なものであるのでその説明は省略する。
この橋梁支持基部1における頭部3上の両端部側に移動式作業車(ワーゲン)6、7を配設し、該移動式作業車6、7を用いて、橋梁支持基部1から1個分づつ張出橋体ブロック8を現場打ちコンクリートを打設して順次構築する片持ち張出し架設するものである。この移動式作業車6、7については、特別な新規な構成があるわけではなく、従来から使用されているものがそのまま使用できるのである。
橋梁支持基部1に対する片持ちの張出橋体ブロック8の構築については、橋梁支持基部1内に配置された内包鋼材4、5における両側の突出端部を介して構築された各張出橋体ブロック8の内包鋼材の突出端部を利用して行う。即ち、橋梁支持基部1の内包鋼材4、5における両側の突出端部に、構築しようとする張出橋体ブロック8の内部に配置される各内包鋼材9、10の端部を接続し、該内包鋼材9、10の自由端部側は、それぞれ次の1ブロックの内包鋼材が接続できるように、張出橋体ブロック8の端部から所要長さ突出させるのてある。つまり、構築される各張出橋体ブロック8とその内部に配設される内包鋼材9、10とは同じ長さであって、橋梁支持基部1から突出させた内包鋼材4、5の突出長さが、順次連結構築される各張出橋体ブロック8の内包鋼材9、10の突出長さに順送りされて、その配設される内包鋼材9、10は、各張出橋体ブロック8の端部から同じ長さ突出させるのである。
そこで、橋梁支持基部1から一方の側に構築される張出橋体ブロック8について説明し、他方の側に構築される張出橋体ブロックについては、同じやり方であるので、その説明は省略する。
図3〜5に示したように、橋梁支持基部1の一方の側に設置された移動式作業車6によって、構築しようとする第1の張出橋体ブロック8のために、橋梁支持基部1との間に所要広さの作業用足場11を仮設する。この場合に、作業用足場11の一方の端部は、橋梁支持基部1の側面または下面に取り付けた複数のレール12等を介してチェーンブロック13等により吊垂高さが調整できるように取り付け、他方の端部は、移動式作業車6の先端部6aの両側から垂下して設けた吊り鋼棒14により支持させて仮設する。なお、作業用足場11の周囲には、落下防止用の複数の保護柵15が設けてあり、該保護柵15の上部にワイヤーまたはロープ等を張り廻らせて安全対策を図るようにしている。
このように作業用足場11を仮設した後に、張出橋体ブロック8を構築するのであるが、まず、張出橋体ブロック8用の内包鋼材9、10を配設する。この場合に、配設される内包鋼材9、10は、橋梁支持基部1から突出している内包鋼材4、5の端部に突合せ状態で連結させて配設するのであり、その連結については、両内包鋼材4、5、9、10の各突合せ部分に跨って所要大きさで強度のある補強板を配設し、複数本の連結ボルト16により補強板と一方の側の内包鋼材4と9、及び他方の側の内包鋼材5と10とをそれぞれ一緒に締め付けることにより一体的に連結される。
この連結に当たって重要なことは、構築される張出橋体ブロック8の内包鋼材9、10の先端を設計(計画値)通りの高さ位置(レベル)に維持させることなのである。そのために、移動式作業車6の先端部6aと配設された内包鋼材9、10の先端との間に調整吊材である前方調整吊り鋼棒17を設けて、内包鋼材9、10の先端を吊り上げるように支持させる。調整吊材である前方調整吊り鋼棒17の上下端にはネジ部が形成され、該ネジ部にそれぞれ支圧板18、19を介してナット20、21が螺着されており、該ナット20、21を締める方向または緩める方向に回動させることによって、先端部6aと内包鋼材9、10の先端との間隔が自由に調整できるようになっている。
特に、内包鋼材9、10のレベル調整においては、下方のナット21を締めたり緩めたりすることで調整できるのであり、予め内包鋼材9、10の先端を調整吊材17で吊り下げた状態で移動式作業車6を前進させ、内包鋼材9、10の後端を橋梁支持基部1の突出した内包鋼材4、5と突き合わせ状態で配設し、補強板を介して複数本の連結ボルト16により仮締めした状態で、内包鋼材9、10の先端レベルを設計(計画値)通りの高さ位置(レベル)に調整してから、その位置を維持するように連結ボルト16を強固に本締めして両内包鋼材4、5、9、10の連結を終了し、その後に内包鋼材9、10に支持させて張出橋体ブロック8の型枠を組み立て、型枠内に所要の鉄筋およびプレストレス用の緊張材挿通用シースを設けてコンクリートを打設する。
この場合に重要なことは、型枠を組み立てるときに、内包鋼材9、10の先端が型枠から所要長さ突出するようにすると共に、コンクリート打設後のコンクリートが硬化する前に、再度その突出した内包鋼材9、10の先端のレベルを確認し、調整する必要があれば調整するのであり、それによって構築された張出橋体ブロック8が設計(計画値)通りのレベルにあることが確認されるのである。また、コンクリートを打設する前にもう一度レベルを確認・調整することが望ましい。さらに、突出している内包鋼材9、10の先端は打設したコンクリートが硬化するまで、移動式作業車6の先端部6aに設けた調整吊材17で調整して、吊り上げて維持させているので、内包鋼材9、10の剛性と調整吊材17の調整・吊り上げ力によって、張出橋体ブロック8は、設計(計画値)通りの高さ位置(レベル)に構築される。
また、内包鋼材における先端レベルの調整については、図6(a)(b)に示したように概ね2種類が考えられる。図6(a)は、調整時に一対の内包鋼材10の先端側が開かないように上部に支圧板19aを設けると共に、下部の支圧板19は内包鋼材10にボルト23で固定し、該下部の支圧板19側にナット21を設けたものであり、内包鋼材10の先端が自重で下がるので、ナット21を締める方向或いは緩める方向に回すことにより、内包鋼材10の先端レベルを上下に調整することができる。図6(b)は、内包鋼材10の上下の支圧板19、19a側にそれぞれナット21、21aを設けてあり、先端レベルを上方側に調整する場合には、上部のナット21aを予め調整する所要長さ緩めておいて、下部のナットを締め付ける方向に回すことにより上方調整し、下方側に調整する場合には、上記とは逆に下部のナット21を予め調整する所要長さ緩めておいて、上部のナット21aを締め付ける方向に回すことにより強制的に下方調整するのであり、コンクリートの自重及び施工誤差を考慮し、ブロック毎に上げ越し、下げ越し等の調整をして構築することができる。
要するに、ブロック毎に設計(計画値)レベルを確認・調整することは、内包鋼材を連結するときと、コンクリートを打設する前と、打設したコンクリートが硬化する前との3段階で行うことが望ましいのである。
また、調整吊材17はPC鋼棒の代わりにチェーンブロックを用いてもよい。
このようにして橋梁支持基部1の両側に第1の張出橋体ブロック8を構築するのであって、図7に示したように、第1の張出橋体ブロック8の構築方法と同じやり方で、第1の張出橋体ブロック8に連結させて第2の張出橋体ブロック8aを、該第2の張出橋体ブロック8aに連結させて第3の張出橋体ブロック8bを、該第3の……第Nの張出橋体ブロック8nを順次各ブロック毎に高さ位置(レベル)を調整して連結し構築することによって誤差の累積がなく、全体として正確に設計(計画値)通りの高さ位置(レベル)に構築される。
したがって、構築された橋梁は、図8に示したように、両側の橋梁支持基部1から構築された張出橋体ブロック8、8a、8b、…8nがそれぞれ同じ高さ位置(レベル)に向き合うので、両者間を閉合させて接合する中央閉合部22の取り付け及び構築がスムーズに且つ安定した状態で行えるのである。
仮に、材料のバラツキや施工機器の誤差等により、張出橋体ブロック8の先端側が設定したレベルよりも数mmの誤差があったとしても、次の張出橋体ブロックを構築する際に、そのブロックの内包鋼材の一端側を前に構築したブロックの内包鋼材の突出部に連結し、他端側の先端を設計(計画値)通りの高さ位置(レベル)に合わせることにより、前のブロックで生じていた誤差を速やかに解消させることができるのである。要するに、各ブロック毎の構築の際に、内包鋼材の先端側で高さ位置を調整するので、施工誤差を自然に補正するようになるのであって、誤差の累積は生じないのである。
また、橋梁支持基部1及び張出橋体ブロック8の内包鋼材9、10に型枠を支持させて新設の張出橋体ブロックを構築することができ、しかも、設計時に内包鋼材をも構造鋼材として全体の強度計算に入れることができるのである。また、断面の圧縮側に内包鋼材を配置して見掛け上のコンクリート断面を増やして多くのプレストレスを導入することにより、桁高を低くして桁自重を軽量化することができ、経済性に優れているのである。また、実施例では版桁橋の充実断面で示しているが、中空床版橋や箱桁橋等の中空断面としてもよい。
本発明に係るSPC橋梁架設方法によれば、移動式作業車を用いて、橋梁支持基部から張出橋体1ブロック分ずつを現場打ちコンクリートを打設して構築する片持ち張出し架設方法であって、橋梁支持基部から張出して構築される張出橋体1ブロック毎に、その内部に配設される内包鋼材の先端を前記移動式作業車からの調整吊材で吊り上げて先端レベルを調整して施工し、以降各ブロック毎に内包鋼材の先端レベルを調整しながら順次張出橋体ブロックを施工するようにしたことによって、構築される各張出橋体ブロックは設計(計画値)レベルに合わせて調整され、ブロック毎の施工誤差を累積させないようにできるので、最終的な中央閉合部において、左右のブロックに大きな施工誤差がなく設定されたレベルでスムーズに閉合できるSPC橋梁架設方法が得られるのであり、この種橋梁の施工に広く利用できる。
1 橋梁支持基部
2 橋脚
3 頭部
4、5、9、10 内包鋼材
6、7 移動式作業車(ワーゲン)
6a 先端部
8、8a、8b、…8n 張出橋体ブロック
11 作業用足場
12 レール
13 チェーンブロック
14 調整吊材(吊り鋼棒)
15 保護柵
16 連結ボルト
17 調整吊材(前方調整吊り鋼棒)
18、19、19a 支圧板
20、21、21a ナット
22 中央閉合部
23 ボルト
本発明は、前述の従来例の課題を解決する具体的手段として、移動式作業車を用いて、橋梁支持基部から張出橋体1ブロック分ずつを現場打ちコンクリートを打設して構築する片持ち張出し架設方法であって、橋梁支持基部に配置された内包鋼材を次の張出橋体1ブロック側に所要長さ張出させ、該突出端に次の張出橋体1ブロックの内包鋼材の一端側を連結すると共に、他端側の先端をその張出橋体から所要長さ突出させ、該突出先端に前記移動式作業車からの調整吊材を取り付け、該調整吊材端部に螺着されているナットを用いて先端レベルを調整して施工し、以降各ブロック毎に内包鋼材の一端側を先に構築した張出橋体ブロックの突出先端に連結させ、他端側の先端を所要長さ突出させると共に、その先端レベルを調整しながら順次張出橋体ブロックを施工することを特徴とするSPC橋梁架設方法を提供するものである。

Claims (3)

  1. 移動式作業車を用いて、橋梁支持基部から張出橋体1ブロック分ずつを現場打ちコンクリートを打設して構築する片持ち張出し架設方法であって、
    橋梁支持基部に配置された内包鋼材を次の張出橋体1ブロック側に所要長さ張出させ、
    該突出端に次の張出橋体1ブロックの内包鋼材の一端側を連結すると共に、他端側の先端をその張出橋体から所要長さ突出させ、
    該突出先端に前記移動式作業車からの調整吊材を取り付けて先端レベルを調整して施工し、
    以降各ブロック毎に内包鋼材の一端側を先に構築した張出橋体ブロックの突出先端に連結させ、他端側の先端を所要長さ突出させると共に、その先端レベルを調整しながら順次張出橋体ブロックを施工すること
    を特徴とするSPC橋梁架設方法。
  2. 前記先端レベルの調整は、少なくとも内包鋼材を連結するときと、打設したコンクリートが硬化する前に行うこと
    を特徴とする請求項1に記載のSPC橋梁架設方法。
  3. 前記内包鋼材は鉄骨であること
    を特徴とする請求項1または2に記載のSPC橋梁架設方法。
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