JP2018100564A - 床版架け替え装置及び方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 床版の架け替え(旧床版の撤去と新床版の設置)を効率的に行う。【解決手段】 床版架け替え機100は、橋軸方向前後の門型フレーム2、2を連結してなる門型構造体1と、門型構造体1の天井部に沿って橋軸方向に配設される2組のレール7、8と、レール7に懸架され、搬入・搬出位置(トレーラ200)の新床版S1を吊上げて、架け替え位置まで移動可能な第1の吊上装置10と、レール8に懸架され、架け替え位置の旧床版S2を吊上げて、搬入・搬出位置まで移動可能な第2の吊上装置20と、を含んで構成される。前記第1及び第2の吊上装置10、20は、それぞれが床版を吊上げた状態で、橋軸方向で互いに反対方向にすれ違うことができるように構成される。【選択図】 図1

Description

本発明は、既設の橋梁において路面を構成している床版の架け替え(旧床版の撤去とこれに替わる新床版の設置)を行う床版架け替え装置及び方法に関する。
橋梁は、橋脚と、複数の橋脚の上に跨がって橋軸方向に延びる橋桁(H形鋼)と、複数の橋桁の上に跨がって配設される床版と、を含んで構成される。床版は、プレキャストコンクリート製で、その長手方向(長辺)を橋軸直角方向に向け、橋軸方向に一列又は二列に並べられて、路面を構成する。
かかる床版については、長年の使用による内部の鉄筋の腐食などの理由で、架け替え(旧床版の撤去と新床版の設置)が求められる場合がある。
従来の床版架け替え装置(床版架設機)としては、特許文献1に記載の装置が知られている。
これは、橋軸方向前後の門型フレームを連結してなる無軌条・自走式の門型構造体と、門型構造体の天井部の下面側に前後方向及び横方向に移動可能に設けられる吊上装置(例えばチェーンブロック)と、を備えている。
このような架設機を用いた床版の架設作業は、
(1)架設機の後部での床版の取込み、すなわち、架設機の後部に位置させた吊上装置による、床版の長辺を橋軸方向に向けた状態での、床版の吊上げ
(2)吊上装置の前側への移動による、床版の架設位置までの移送
(3)床版の長辺を橋軸直角方向に向けるように、床版の向きの変更(90°回転)
(4)そして、所定位置への設置
という工程で行われる。
また、既設の床版の撤去作業は、入れ替わりで、ほぼ逆の工程で行われる。
特許第3901657号公報
しかしながら、従来の床版架け替え装置では、1つの吊上装置で、旧床版の撤去と新床版の設置とを交互に行う方式のため、床版の架け替えに時間がかかるという問題点があった。
本発明は、このような実状に鑑み、効率的な床版の架け替えを行うことができる、床版架け替え装置及び方法を提供することを課題とする。
本発明に係る床版架け替え装置は、
橋軸方向前後の門型フレームを連結してなる門型構造体と、
前記門型構造体の天井部に沿って橋軸方向に配設される2組のレールと、
一方の組のレールに懸架され、床版の架け替え位置から橋軸方向に離れた位置に設定された搬入・搬出位置の新床版を吊上げて、前記架け替え位置まで移動可能な第1の吊上装置と、
他方の組のレールに懸架され、前記架け替え位置の旧床版を吊上げて、前記搬入・搬出位置まで移動可能な第2の吊上装置と、
前記第1及び第2の吊上装置にそれぞれ設けられて吊上げた床版を水平面内にて回転させて向きを変えることができる回転機構と、
を含んで構成され、
前記第1及び第2の吊上装置は、それぞれが床版を吊上げた状態で、橋軸方向で互いに反対方向にすれ違うことができるように構成されていることを特徴とする。
本発明に係る床版架け替え方法は、
床版の架け替え位置から橋軸方向に離れた位置に設定された搬入・搬出位置にて、第1の吊上装置により、新床版をその長手方向が橋軸方向に向いた状態で吊上げる搬入工程と、
前記架け替え位置にて、第2の吊上装置により、旧床版を吊上げる撤去工程と、
前記第1の吊上装置と前記第2の吊上装置とを橋軸方向で互いに反対方向にすれ違うように移動させて、新床版を前記架け替え位置の側に、旧床版を前記搬入・搬出位置の側に相対的に移動させるすれ違い工程と、
前記第1の吊上装置により前記架け替え位置に移動させた新床版を水平面内で回転させてその長手方向を橋軸直角方向に向け、吊降ろして設置する設置工程と、
前記第2の吊上装置による吊上げ後、前記すれ違い工程の前又は後に、旧床版を水平面内で回転させてその長手方向を橋軸方向に向けてから、前記第2の吊上装置により前記搬入・搬出位置に移動させた旧床版を吊降ろして搬出させる搬出工程と、
を含むことを特徴とする。
本発明によれば、橋軸方向にすれ違うことができる2つの吊上装置を用いることで、床版の搬入・搬出位置から架け替え位置へ移動と、架け替え位置から搬入・搬出位置への移動とを同時に行うことが可能となる。従って、新床版の搬入・設置作業と旧床版の撤去・搬出作業とを並行して行うことができ、効率的な床版の架け替えを行うことができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る床版架け替え装置の新床版搬入・旧床版撤去工程での側面図(橋軸直角方向に見た図) 図1に対応する平面図 図1に対応する正面図(橋軸方向に見た図) 同上の床版架け替え装置の新・旧床版のすれ違い工程での側面図 図4に対応する正面図 同上の床版架け替え装置の新床版設置・旧床版搬出工程での側面図 図6に対応する正面図 新床版の搬入工程の説明図 旧床版の撤去工程の説明図 新床版の設置工程の説明図 旧床版の搬出工程の説明図
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて、詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る床版架け替え装置の側面図(橋軸直角方向に見た図)、図2は図1に対応する平面図、図3は図1に対応する正面図(橋軸方向に見た図)である。
本実施形態において、新床版S1は、旧床版S2とは異なり、長手方向の両端部に壁高欄K1を一体に有しているものとしている。新床版S1は、また、吊上げ作業を容易化するため、上面より突出する吊りピース(スタッドボルト)B1を一体に有しているものとしている。
本実施形態の床版架け替え装置は、自走式であり、以下では、「床版架け替え機」という。
床版架け替え機100の本体は門型構造体1であり、橋軸方向前後の門型フレーム2、2と、これら前後の門型フレーム2、2の上部を連結する左右一対のメインフレーム3、3と、から構成される。尚、本実施形態では前後2つの門型フレーム2、2を備えるが、3つ以上であってもよい。但し、2つの門型フレーム2、2の間で、架け替え作業を行い、かつ床版の回転が可能となるようにする。図2には床版の回転位置及び範囲を点線で示している。
ここで、各門型フレーム2は、中央部の横フレーム2aと、その両端部に取付けられる逆L字状の脚部2b、2bとからなる。
そして、各脚部2bの下端には、それぞれ、走行装置としてのキャスターユニット4が各脚部2bの軸線回りに回転可能に取付けられ、各キャスターユニット4にはモータ駆動のタイヤ車輪5が複数備えられる。
従って、門型構造体1は、門型フレーム2の脚部2bに、タイヤ車輪5により路面上を走行可能な走行装置(キャスターユニット4)を備えている。
従って、床版架け替え機100は、無軌条式(レール等を必要としない方式)の自走車両であり、一般道路を走行して、作業現場の橋梁上(既設の床版上)にて停車することができる。
キャスターユニット4にはまた、ジャッキ6が備えられる。ジャッキ6は、タイヤ車輪5による床版架け替え機100の走行中は格納され、作業位置で停車した後、伸長作動して、タイヤ車輪5を路面から浮かせることで、床版架け替え機100を路面上に安全に位置固定することができる。
また、門型フレーム2において、中央部の横フレーム2aに対し、左右の逆L字状の脚部2b、2bは、摺動可能に取付けられていて、横フレーム2aからの脚部2b、2bの橋軸直角方向(橋梁の幅員方向)の張り出し長さを変えることできる。尚、図3には脚部2b、2bについて最小幅状態の脚部と最大幅状態の脚部とを示している。
従って、門型構造体1は、門型フレーム2の脚部2bが橋軸直角方向に位置調整可能に設けられていて、幅員調整機能を有する。かかる幅員調整機能は、橋梁の幅員方向において荷重をかけていい位置が制約される場合などに有用である。
床版架け替え機100は、また、メインフレーム3等により構成される門型構造体1の天井部に沿って橋軸方向に配設される2組のレール7、8と、一方の組のレール7に懸架される第1の吊上装置10と、他方の組のレール8に懸架される第2の吊上装置20とを備える。
2組のレール7、8はそれぞれ2本ずつ設けられ、第1の吊上装置10用の2本のレール7、7は、比較的狭い幅で門型構造体1の幅方向中央部側に設けられ、第2の吊上装置20用の2本のレール8、8は、比較的広い幅で門型構造体1の幅方向両端部側に設けられる。
従って、第2の吊上装置20用の2本のレール8、8は、これらの間に第1の吊上装置10用の2本のレール7、7を挟み込むように配置される。
第1の吊上装置10は、新床版S1の搬入・設置用で、左右2本のレール7、7のそれぞれに前後2本ずつ懸架されて各レール7、7に沿って移動可能な左右二対(計4本)のチェーンブロック11と、チェーンブロック11の下方で上側の吊り部材と下側の吊り部材との間に介在して下側の吊り部材を水平面内にて回転可能とする回転機構12と、下側の吊り部材として設けられた吊り天秤13と、を含む。
吊り天秤13は、その両端部から突出可能なアーム13aを備え、これらのアーム13aで、新床版S1に埋め込まれて上面より突出する吊りピースB1に係合することで、新床版S1の吊上げを可能にする。
第2の吊上装置20は、旧床版S2の撤去・搬出用で、左右2本のレール8、8のそれぞれに前後2本ずつ懸架されて各レール8、8に沿って移動可能な左右二対(計4本)のチェーンブロック21と、チェーンブロック21の下方で上側の吊り部材と下側の吊り部材との間に介在して下側の吊り部材を水平面内にて回転可能とする回転機構22と、下側の吊り部材として設けられたクランプ型の吊り天秤23と、を含む。
クランプ型の吊り天秤23は、コ字状で、その上辺部と下辺部とで旧床版S2をその側部から挟み込むが、下辺部は上辺部より短く、その端部から突出可能なアーム23aを備えている。クランプ型の吊り天秤23は、また、旧床版S2を挟み込んだ状態で固定するため、締付けジャッキ23bを備えている。
次に上記の床版架け替え機100を用いた橋梁における床版の架け替え作業について説明する。
床版架け替え機100を床版により構築されている路面上を走行させて、床版の架け替え位置(図1のP1、P2位置)が前後の門型フレーム2、2の間にくるようにし、この停車位置でジャッキ6により床版架け替え機100(門型構造体1)を固定する。
床版の搬入・搬出位置は、床版の架け替え位置から橋軸方向に離れた位置に設定され、ここに新床版S1を搭載したトレーラ200が到着する。トレーラ200は、新床版S1の搬入完了後、搬出する旧床版S2を搭載して、出発する。
本実施形態での床版の架け替えは、新床版S1の搬入・設置と、旧床版S2の撤去・搬出とを並行して行うが、旧床版S2の撤去の際にクランプ型(コ字状)の吊り天秤23を使用するため、最初に旧床版S2を少なくとも1枚撤去・搬出した後に、新床版S1の搬入・設置と、旧床版S2の撤去・搬出とを並行して行う。
従って、本実施形態での床版の架け替えは、先行して少なくとも1枚の床版が撤去されている状態で行われる。
図1では、P1位置の旧床版が先行して撤去されていて、作業空間(第2の吊上装置20のクランプ型の吊り天秤23用の作業空間)が形成されている。そして、この作業空間を利用して、これに隣接する後方側の床版(P2位置の旧床版S2)を撤去し、少なくとも2枚分の空間が形成された後に、2枚分の空間の前方側(P1位置)に新床版S1を設置する。
従って、図1では、P1位置より前方(図で左方)の路面R1は架け替え済みの新床版により構築されており、P2位置より後方(図で右方)の路面R2は架け替え前の既設の旧床版により構築されている。従って、床版架け替え機100による床版の架け替えは図1では右方へ進行していくことになる。
床版の架け替え作業について、工程別に説明する。
〔新床版搬入〕
図1は床版架け替え装置の新床版搬入・旧床版撤去工程での側面図、図3は図1に対応する正面図である。
また、図8は新床版搬入工程の説明図である。
図8に沿って説明すると、トレーラ200で新床版S1を搬入・搬出位置(荷取り位置)に搬送する。
次に、第1の吊上装置10のチェーンブロック11を伸ばして、吊り天秤13を降下させる。
次に、吊り天秤13の両端部のアーム13aを伸ばして、新床版S1の吊りピースB1に係合させる。
次に、第1の吊上装置10のチェーンブロック11を縮めて、新床版S1を吊上げる。この後、後述のように、待機位置(架け替え位置を挟んで搬入・搬出位置と反対側の位置)へ移動させる。
〔旧床版撤去工程〕
旧床版撤去工程は、新床版搬入工程と並行して行われる。従って、図1及び図3は新床版搬入工程と共に旧床版撤去工程を示している。
また、図9は旧床版撤去工程の説明図である。
図9に沿って説明すると、第2の吊上装置20を架け替え位置の上方(詳しくは、撤去する旧床版S2の位置より床版1枚分前方)に移動させる。
次に、第2の吊上装置20のチェーンブロック21を伸ばして、クランプ型の吊り天秤23を撤去する旧床版S2の前方へ降下させる。
次に、クランプ型の吊り天秤23の下辺部のアーム23aを伸ばすと共に、第2の吊上装置20全体を床版1枚分後方へ移動させて、クランプ型の吊り天秤23の上辺部と下辺部との間に、撤去する旧床版S2を挟み込む。そして、ジャッキ23bで締め付け固定する。
次に、第2の吊上装置20のチェーンブロック21を縮めて、旧床版S2を吊上げる。
この後、後述のように、旧床版S2を90°回転させて、旧床版S2の長手方向を橋軸方向に向ける。
〔すれ違い工程〕
図4は床版架け替え装置のすれ違い工程での側面図、図5は図4に対応する正面図である。
すれ違い工程では、第1の吊上装置10と第2の吊上装置20とを橋軸方向で互いに反対方向にすれ違うように移動させて、新床版S1を架け替え位置の側に、旧床版S2を搬入・搬出位置の側に相対的に移動させる。
詳しくは、第2の吊上装置20を架け替え位置にて停止させた状態で、第1の吊上装置10を、架け替え位置を挟んで搬入・搬出位置と反対側の待機位置まで移動させることで、すれ違わせる。
より詳しくは、第2の吊上装置20のチェーンブロック21を比較的伸ばして、左右のチェーンブロック21、21間の空間を上下方向に大きくした状態で、第1の吊上装置10のチェーンブロック11を比較的短くして、第1の吊上装置10を吊上げた新床版S1と共に、第2の吊上装置20の左右のチェーンブロック21、21間の空間を通過させることで、すれ違わせる(図5参照)。従って、新床版S1は旧床版S2の上を通過することになる。
尚、図4及び図5では、第2の吊上装置20により吊上げた旧床版S2を、回転機構22によって、90°回転させ、旧床版S2の長手方向を橋軸方向に向けている。この向きの変更は、すれ違い前であってもよいし、すれ違い後であってもよい。
第2の吊上装置20をすれ違い時に停止させていた場合は、すれ違い後に、90°回転させてから、搬入・搬出位置に向かって移動させることになる。
〔新床版設置工程〕
図6は床版架け替え装置の新床版設置・旧床版搬出工程での側面図、図7は図6に対応する正面図である。
また、図10は新床版設置工程の説明図である。
図10に沿って説明すると、第1の吊上装置10を新床版S1を吊上げたまま、待機位置から架け替え位置へ移動させる。
次に、第1の吊上装置10の回転機構12により、新床版S1を90°回転させて、新床版S1の長手方向を橋軸直角方向に向ける。
次に、第1の吊上装置10の吊り天秤13を降下させて、新床版S1を架け替え位置に設置する。
次に、吊り天秤13のアーム13aを縮めて、新床版S1と縁切りした後、吊り天秤13を上昇させる。その後は、次回の新床版搬入のため、吊り天秤13を90°回転させて、搬入・搬出位置(荷取り位置)へ移動させる。
〔旧床版搬出工程〕
旧床版搬出工程は、新床版設置工程と並行して行われる。従って、図6及び図7は新床版設置工程と共に旧床版搬出工程を示している。
また、図11は旧床版搬出工程の説明図である。
図11に沿って説明すると、第2の吊上装置20にて吊上げた旧床版S2を回転機構22により90°回転させて、旧床版S2の長手方向を橋軸方向に向ける。但し、この向きの変更はすれ違い工程の前に行ってもよい。
次に、第2の吊上装置20を吊上げて回転させた旧床版S2と共に搬入・搬出位置のトレーラ200の上方に移動させる。
次に、旧床版S2を吊降ろして、トレーラ200に預け、アーム23aを縮め、またジャッキ23bを外して、クランプ型の吊り天秤23と旧床版S2とを縁切りする。これにより、トレーラ200による旧床版S2の搬出が可能となる。
その後は、第2の吊上装置20の吊り天秤23を90°回転させ、所定の位置に戻す。
本実施形態によれば、橋軸方向にすれ違うことができる2つの吊上装置10、20を用いることで、床版の搬入・搬出位置から架け替え位置へ移動と、架け替え位置から搬入・搬出位置への移動とを同時に行うことが可能となる。従って、新床版S1の搬入・設置作業と旧床版S2の撤去・搬出作業とを並行して行うことができ、効率的な床版の架け替えを実現できる。
尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
100 床版架け替え機
1 門型構造体
2 門型フレーム
2a 横フレーム
2b 脚部
3 メインフレーム
4 キャスターユニット(走行装置)
5 タイヤ車輪
6 ジャッキ
7 レール(第1の吊上装置用)
8 レール(第2の吊上装置用)
10 第1の吊上装置(新床版の搬入・設置用)
11 チェーンブロック
12 回転機構
13 吊り天秤
13a アーム
20 第2の吊上装置(旧床版の撤去・搬出用)
21 チェーンブロック
22 回転機構
23 クランプ型の吊り天秤
23a アーム
23b 締付けジャッキ
S1 新床版
K1 新床版の壁高欄
B1 新床版の吊りピース
S2 旧床版

Claims (8)

  1. 橋梁における床版の架け替え装置であって、
    橋軸方向前後の門型フレームを連結してなる門型構造体と、
    前記門型構造体の天井部に沿って橋軸方向に配設される2組のレールと、
    一方の組のレールに懸架され、床版の架け替え位置から橋軸方向に離れた位置に設定された搬入・搬出位置の新床版を吊上げて、前記架け替え位置まで移動可能な第1の吊上装置と、
    他方の組のレールに懸架され、前記架け替え位置の旧床版を吊上げて、前記搬入・搬出位置まで移動可能な第2の吊上装置と、
    前記第1及び第2の吊上装置にそれぞれ設けられて吊上げた床版を水平面内にて回転させて向きを変えることができる回転機構と、
    を含んで構成され、
    前記第1及び第2の吊上装置は、それぞれが床版を吊上げた状態で、橋軸方向で互いに反対方向にすれ違うことができるように構成されていることを特徴とする、床版架け替え装置。
  2. 前記第1及び第2の吊上装置は、いずれか一方の床版を他方の床版の上を通過させてすれ違う構成であることを特徴とする、請求項1記載の床版架け替え装置。
  3. 前記第1及び第2の吊上装置のうち、いずれか一方の吊上装置用のレールは、前記門型構造体の幅方向中央部側に設けられ、他方の吊上装置用のレールは、前記一方の吊上装置用のレールを挟むように、前記門型構造体の幅方向両端部側に設けられ、
    前記他方の吊上装置は、前記幅方向両端部側の左右のレールのそれぞれに懸架されて各レールに沿って移動可能な左右少なくとも一対のチェーンブロックを含み、
    前記一方の吊上装置は、床版を吊上げた状態で、前記他方の吊上装置の左右のチェーンブロック間の空間を通過可能に構成されていることを特徴とする、請求項1又は請求項2記載の床版架け替え装置。
  4. 前記門型構造体は、前記門型フレームの脚部に、タイヤ車輪により路面上を走行可能な走行装置を備えることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の床版架け替え装置。
  5. 前記門型構造体は、前記門型フレームの脚部が橋軸直角方向に位置調整可能に設けられていて、幅員調整機能を有することを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の床版架け替え装置。
  6. 橋梁における床版の架け替え方法であって、
    床版の架け替え位置から橋軸方向に離れた位置に設定された搬入・搬出位置にて、第1の吊上装置により、新床版をその長手方向が橋軸方向に向いた状態で吊上げる搬入工程と、
    前記架け替え位置にて、第2の吊上装置により、旧床版を吊上げる撤去工程と、
    前記第1の吊上装置と前記第2の吊上装置とを橋軸方向で互いに反対方向にすれ違うように移動させて、新床版を前記架け替え位置の側に、旧床版を前記搬入・搬出位置の側に相対的に移動させるすれ違い工程と、
    前記第1の吊上装置により前記架け替え位置に移動させた新床版を水平面内で回転させてその長手方向を橋軸直角方向に向け、吊降ろして設置する設置工程と、
    前記第2の吊上装置による吊上げ後、前記すれ違い工程の前又は後に、旧床版を水平面内で回転させてその長手方向を橋軸方向に向けてから、前記第2の吊上装置により前記搬入・搬出位置に移動させた旧床版を吊降ろして搬出させる搬出工程と、
    を含むことを特徴とする、床版架け替え方法。
  7. 前記すれ違い工程では、前記第2の吊上装置を前記架け替え位置にて停止させた状態で、前記第1の吊上装置をすれ違わせるように移動させて、前記架け替え位置を挟んで前記搬入・搬出位置と反対側の待機位置まで移動させることを特徴とする、請求項6記載の床版架け替え方法。
  8. 前記第1及び第2の吊上装置は、橋軸方向前後の門型フレームを連結してなる門型構造体の天井部に沿って橋軸方向に配設される2組のレールのそれぞれに懸架され、
    前記第1及び第2の吊上装置のうち、いずれか一方の吊上装置用のレールは、前記門型構造体の幅方向中央部側に設けられ、他方の吊上装置用のレールは、前記一方の吊上装置用のレールを挟むように、前記門型構造体の幅方向両端部側に設けられ、
    前記他方の吊上装置は、前記幅方向両端部側の左右のレールのそれぞれに懸架されて各レールに沿って移動可能な左右少なくとも一対のチェーンブロックを含み、
    前記すれ違い工程では、前記一方の吊上装置が、床版を吊上げた状態で、前記他方の吊上装置の左右のチェーンブロック間の空間を通過することを特徴とする、請求項6又は請求項7記載の床版架け替え方法。
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