JP2020033762A - 設置高さ管理システムおよび設置高さ管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】後に閉合されて橋桁となる張出し部を施工する張出し架設時において、張出し部の自由端に設置される端部部材の設置高さを自動算出でき、また、算出した実測値を用いて端部部材の設置高さを管理することの可能な、設置高さ管理システムおよび設置高さ管理方法を提供する。【解決手段】張出し部を固定端側区画と自由端側区画に区割りし、固定端側区画の橋面高さ、自由端側区画に含まれるブロックの水平に対する傾斜角、および端部部材の水平に対する傾斜角に基づいて、端部部材の設置高さを算出する設置高さ算出部、および、端部部材の設置高さについて、設置高さ算出部にて算出された実測値と予め設定した計画値とを比較する設置高さ比較部６１４を有する設置高さ管理装置と、自由端側区画に設置される第１の傾斜計、端部部材に設置される第２の傾斜計、固定端側区画に設置されるターゲット、柱頭部に据え付けられるトータルステーション、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、片持ち式張出し架設工法による橋梁の構築時において、後に閉合されて橋桁となる張出し部の自由端に設置される端部部材の設置高さを管理するための、設置高さ管理システムおよび設置高さ管理方法に関する。

従来より、橋梁の架設工法の一つに、橋脚又は橋台より橋軸方向に向けて複数のコンクリートブロックを張出すように構築し橋桁を架設する、片持ち式張出し架設工法が知られている。

例えば、特許文献１では、橋脚の脚頂部に柱頭部を構築したのち、移動構築装置を利用して、橋脚の脚頭部に設けた柱頭部の側方から橋軸方向に向けて場所打ちコンクリート造の先端ブロックを順次構築する方法が開示されている。移動構築装置にはその内方に作業空間が確保されており、この作業空間でブロック型枠の組立てからコンクリートの打設に係る先端ブロックの構築作業を行う。先端ブロックの構築後は、移動構築装置を先端ブロックに支持させつつ橋軸方向に順次移動させ、次の先端ブロックを構築する工程を繰り返す。

特公平０７−３９６４４号公報

片持ち式張出し架設工法は、地上支保工を用いることなく橋桁を施工する方法であり、複数のブロックよりなる張出し部は張出し架設時において、その構造が柱頭部側を固定端とし、ブロックを構築する際に使用する移動作業車が配置される側を自由端とする片持ち梁構造となる。このため、張出し架設時の張出し部には、新たなブロックが構築されるごとに変化するたわみ（鉛直変位）が生じる。

このため、設計計画では、張出し部を閉合して橋桁を架設した際に所望の設計高さとなるよう、あらかじめ張出し架設時の各施工段階における張出し部のたわみ量を推定しておく。そして、ブロックを場所打ちコンクリート造とする場合には、コンクリート打設前の型枠の設置高さを先に推定したたわみ量を考慮した計画高さにセットし、また、コンクリート打設後には型枠の設置高さを再度計測し、たわみ管理を行っている。

そして、型枠の設置高さを計測する方法としては一般に、柱頭部にトータルステーションを設置するとともに、張出し部を構成する複数のブロック各々に計測ポイントを設けてレベル測量を実施している。しかし、張出し架設が進捗しブロックが増加するに従って計測ポイントも増加するため、長大橋であるほどレベル測量が煩雑となりやすい。

また、張出し部の固定端側に位置するブロックは、計測ポイントを所望の位置に設置して、自動追尾機能を利用した自動計測を行うことが可能である。しかし、自由端側に位置するブロックにはその上面に、張出し部の自由端で新たなブロックを構築するための様々な機材や資材が搬入されており、これらが障害物となって所望の位置に計測ポイントを設置できない場合が多い。また、計測ポイントを設置できても、トータルステーションで計測ポイントを確認できるよう、作業員が上記の障害物を避けて標尺を立てる必要が生じるなど、トータルステーションの自動計測機能を十分に活用することができない。

さらに、張出し部の自由端に設置される型枠は、移動作業車内に確保された作業空間に配置されるため、柱頭部に設置したトータルステーションでは標尺を用いても計測ポイントが確認できず、このような場合には、作業員による盛替測量を追加して、計測データを採取する必要が生じる。

本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、後に閉合されて橋桁となる張出し部を施工する張出し架設時において、張出し部の自由端に設置される端部部材の設置高さを自動算出でき、また、算出した実測値を用いて端部部材の設置高さを管理することの可能な、設置高さ管理システムおよび設置高さ管理方法を提供することである。

かかる目的を達成するため本発明の設置高さ管理システムは、橋脚に構築した柱頭部から橋軸方向に複数のブロックを連設して構築する張出し部の、自由端に設置される端部部材の設置高さを管理する設置高さ管理システムであって、前記張出し部を固定端側区画と自由端側区画に区割りし、前記固定端側区画の橋面高さ、前記自由端側区画に含まれるブロックの水平に対する傾斜角と前記ブロックの長さ、および前記端部部材の水平に対する傾斜角と前記端部部材の長さに基づいて、前記端部部材の設置高さを算出する設置高さ算出部、および、前記端部部材の設置高さについて、前記設置高さ算出部にて算出された実測値と予め設定した計画値とを比較する設置高さ比較部を有する設置高さ管理装置と、前記自由端側区画に含まれる前記ブロック各々に設置される第１の傾斜計と、前記端部部材に設置される第２の傾斜計と、前記固定端側区画に含まれる前記ブロック各々に設置されるターゲットと、前記柱頭部に据え付けられ、前記ターゲットを視準するトータルステーションと、を備えることを特徴とする。

本発明の設置高さ管理システムは、前記設置高さ管理装置に、前記第１の傾斜計の位置情報と前記張出し部の設計情報に基づいて、前記自由端側区画に含まれる前記ブロックを選定する自由端側区画選定部と、前記トータルステーションの測量結果に基づいて、最も前記張出し部の自由端側に位置する前記ターゲットを特定し、特定した該ターゲットの高さを、前記設置高さ算出部で用いる前記固定端側区画の橋面高さとする基準高さ特定部を備えることを特徴とする。

本発明の設置高さ管理システムによれば、端部部材の設置高さを算定するにあたり、張出し部を固定端側区画と自由端側区画に区割りし、自由端側区画をターゲットの設置が不要なエリアに設定した。これにより、ブロックを構築するために搬入された、移動作業車やその他施工機器もしくは建設資材等により、ターゲットを設置してもトータルステーションで視準できないもしくはターゲットを設置できない領域が、張出し部の自由端近傍に存在しても、この領域を自由端側区画として取り扱い、自由端側区画に含まれるブロックに第１の傾斜計を設置し、端部部材に第２の傾斜計を設置することで、作業者による盛替測量等の煩雑な手間を省略して、張出し部の自由端に設置される端部部材の設置高さを自動的に算出することでき、設置高さの管理を省力化することが可能となる。

本発明の設置高さ管理方法は、本発明の設置高さ管理システムを用いて、前記端部部材の設置高さを管理する、設置高さ管理方法であって、前記端部部材が、前記ブロックを構築するためのブロック用型枠であり、該ブロック用型枠へコンクリートを打設する前に、前記ブロック用型枠の設置高さの実測値を算出し、前記ブロック用型枠を所定の高さに設定する工程と、前記ブロック用型枠へコンクリートを打設した後、前記ブロック用型枠の設置高さの実測値を算出し、該実測値と予め設定した前記計画値とを比較する工程と、を備えることを特徴とする。

本発明の設置高さ管理方法は、本発明の設置高さ管理システムを用いて、前記端部部材の設置高さを管理する、設置高さ管理方法であって、前記端部部材が、前記ブロックを構成するプレキャスト部材であり、該プレキャスト部材を前記張出し部の自由端に設置する前に、前記プレキャスト部材の設置高さの実測値を算出し、前記プレキャスト部材を位置決めする工程と、位置決めした前記プレキャスト部材を前記張出し部の自由端に設置した後、前記プレキャスト部材の設置高さの実測値を算出し、該実測値と予め設定した前記計画値とを比較する工程と、を備えることを特徴とする。

本発明の設置高さ管理方法によれば、端部部材がブロックを構築するためのブロック用型枠である場合には、コンクリート打設前後のブロック用型枠の設置高さの計測から、コンクリート打設後のブロック用型枠の設置高さの実測値と予め設定した計画値との比較検証まで、また、端部部材がプレキャスト部材である場合には、プレキャスト部材を張出し部の自由端に設置する前後の高さの計測から、設置後のプレキャスト部材の設置高さの実測値と予め設定した計画値との比較検証までを自動化することができる。

これにより、張出し部の自由端に設置される端部部材が、ブロック用型枠もしくはプレキャスト部材のいずれであっても、安定した精度で設置高さの実測値を得るとともに、実測値と予め設定した計画値との比較等の計測結果の管理を行うことができる。したがって、比較検証する計画値にたわみ計画値を採用すれば、その比較結果に基づいて次にブロックを構築する際の型枠セット時の計画高さもしくはプレキャスト部材の位置決め時の計画高さを自動計算することも可能となり、この自動計算結果をたわみ管理に反映させることにより、片持ち式張出し架設工法に係る施工管理における生産性向上と精度向上が可能となる。

本発明によれば、後に閉合されて橋桁となる張出し部を施工する張出し架設時において、張出し部の自由端近傍に、ターゲットを設置してもトータルステーションで視準できないもしくはターゲットを設置できない領域が存在する場合にも、この領域をターゲットが不要な自由端側区画として取り扱うことにより、張出し部の自由端に設置される端部部材の設置高さを自動的に算出できるとともに、算出した実測値を用いて端部部材の設置高さを管理することが可能となる。

本実施の形態における橋桁を片持ち式張出し架設工法により構築する際の張出し架設を説明する図である（その１）。 本実施の形態における橋桁を片持ち式張出し架設工法により構築する際の張出し架設を説明する図である（その２）。 本実施の形態における設置高さ管理システムの詳細を示す図である。 本実施の形態における設置高さ管理方法のフローを示す図である。 本実施の形態における計測機器の配置状況を示す図である。

本発明は、橋梁の橋桁を片持ち式張出し架設工法により構築する際、後に閉合されて橋桁となる張出し部を施工する張出し架設時の、張出し部の自由端に設置される端部部材の設置高さを、トータルステーションと傾斜計を備えた設置高さ管理システムを用いて計測し、管理するものである。以下に図１〜図５を用いて、場所打ちコンクリート造の橋桁を備える橋梁を構築する場合を事例に挙げ、その詳細を説明する。

図１（ａ）で示すように、片持ち式張出し架設工法では、橋脚１０１の脚頭部１０２に柱頭部１０３を施工し、柱頭部１０３の側方に張出し部１０４を構築するための張出し架設を行う。張出し部１０４は、場所打ちコンクリート造のブロックＢを橋軸方向に複数連設することにより構成され、その構造は、柱頭部１０３側の端部を固定端とする片持ち梁構造となっている。

張出し架設の手順は、柱頭部１０３もしくは張出し部１０４に支持させた移動作業車Ｍを橋軸方向に前進移動させて、張出し部１０４の自由端近傍の所定位置に据え付けた後、張出し部１０４の自由端に設置するブロック用型枠Ｆを移動作業車Ｍ内の作業空間内で組立てる。この後、ブロック用型枠Ｆ内に必要に応じて鉄筋やＰＣ鋼材等の配筋を行い、コンクリートを打設して張出し部１０４の自由端に新たなブロックＢを構築する。

所定時間の経過後、脱型して移動作業車Ｍを橋軸方向に前進移動させて所定位置に据え付けた後、図１（ｂ）で示すように、再度ブロック用型枠Ｆを移動作業車Ｍ内の作業空間内で組立て、上述する張出し部１０４の自由端にブロックＢを構築する作業を繰り返す。このように、先行して構築したブロックＢにコンクリートを打ち継ぐことにより、複数のブロックＢが連続した所定長さを有する張出し部１０４が構築される。

上記の張出し架設によって、図２で示すように、複数の橋脚１０１各々より橋軸方向に張出すように構築された張出し部１０４は、対向する張出し部１０４どうしが連結されることにより閉合され、隣り合う橋脚１０１に架け渡される橋桁１０５をなす。しかし、閉合する前の張出し部１０４は、その構造が片持ち梁構造であることからたわみを生じる。このため、完成時における橋桁１０５の橋面高さが設計計画時の設計高さとなるよう、張出し部１０４についてブロックＢを構築するごとにたわみ管理を行う。

たわみ管理は、まず、ブロックＢを構築する各段階で張出し部１０４のたわみ量を推定するとともに、推定したたわみ量（予め算定したたわみ計画値）を考慮した上げ越し計算により、コンクリート打設前にブロック用型枠Ｆをセットする際の計画高さを算出しておく。この後、張出し部１０４の自由端にブロック用型枠Ｆを設置する際、その設置高さを計測し、先に算定した型枠セット時の計画高さとなるように調整し設定する。また、ブロック用型枠Ｆにコンクリートを打設した後、ブロック用型枠Ｆの設置高さを計測し、この実測値と予め算定したたわみ計画値とを比較した結果から、次のブロックＢを構築する際の型枠セット時の計画高さについて、再計算するなどして修正の必要性を検証する。

上記のたわみ管理は、張出し部１０４の自由端にブロックＢを構築する毎に実施するものであり、たわみ管理時に必要となるコンクリートの打設前後におけるブロック用型枠Ｆの設置高さの計測及び計測結果と予め算定したたわみ計画値との比較等、設置高さに係る管理を設置高さ管理システム１を用いて行う。

ところで、張出し部１０４は前述したように、複数のブロックＢを橋軸方向に複数連設して構築するものであり、ブロックＢは剛体として取り扱うことのできる部材である。したがって、張出し部１０４にたわみが生じる際には、ブロックＢの打継ぎ目地を節点として折れ曲がる折れ線のような挙動を示すものと想定できる。

そして、張出し部１０４を構成するブロックＢ各々について、橋軸方向のブロック長が既知であることを考慮すると、位置情報および水平に対する傾斜角のうち、少なくともいずれか一方の情報が得られる計測機器をブロックＢに備える構成とすれば、これらの情報を組み合わせることにより、張出し部１０４の自由端に設置されるブロック用型枠Ｆの設置高さを把握することができる。

＜設置高さ管理システム＞
そこで、設置高さ管理システム１は、図３で示すように、トータルステーション２、ターゲット３、第１の傾斜計４及び第２の傾斜計５と、これらトータルステーション２を用いた測量による実測結果と、第１の傾斜計４及び第２の傾斜計５を計測による実測結果に基づいて、ブロック用型枠Ｆの設置高さＥＬｋの実測値を算出するとともに、この実測値と前述のたわみ計画値とを比較するために用いられる設置高さ管理装置６と、を備えている。

トータルステーション２及びターゲット３は、一般に広く採用されている測量機器であり、トータルステーション２でターゲット３を視準して水平角・鉛直角・距離を計測し、これらを三次元座標に換算してターゲット３の三次元的位置を求めるものである。また、第１の傾斜計４及び第２の傾斜計５には、これらが設置された被設置物の水平に対する傾斜角を直交する２軸方向で計測することのできる、２軸傾斜計を採用している。

そして、図１で示すように、トータルステーション２は、柱頭部１０３上の所定位置に設置され、ターゲット３は、張出し部１０４の打継ぎ目地の位置座標を把握するべく、ブロックＢ上の自由端側の端部近傍に設置される。第２の傾斜計５は、ブロック用型枠Ｆの自由端側の端部近傍における上端面に設置しているが、必ずしも上端面でなくてもよい。一方、第１の傾斜計４は、ブロックＢが剛体として扱うことのできる部材であることから、ブロックＢ上の何れの位置に設置してもよい。

また、ブロックＢ上に設置されるターゲット３と第１の傾斜計４は、図１で示すように、ターゲット３が、張出し部１０４を固定端側区画１０４ａと自由端側区画１０４ｂの２区画に区割りした際の、固定端側区画１０４ａに含まれるブロックＢ各々に設置され、第１の傾斜計４が、自由端側区画１０４ｂに含まれるブロックＢ各々に設置される。

つまり、固定端側区画１０４ａは、張出し部１０４の打継ぎ部近傍（ブロックＢの自由端側の端部近傍）にターゲット３を設置した際に、このターゲット３を柱頭部１０３上に据え付けられたトータルステーション２が視準できる領域に設定される。一方、自由端側区画１０４ｂは、ターゲット３を設置してもトータルステーション２で視準できない、もしくはターゲット３を設置できない領域に設定するとよい。

したがって、本実施の形態では、張出し部１０４のうち、ブロックＢを構築するために移動作業車Ｍやその他施工機器もしくは建設資材等が搬入される、ブロック用型枠Ｆが隣接するブロックＢを自由端側区画１０４ｂに含み、その他のブロックＢを固定端側区画１０４ａに含むよう、張出し部１０４を区割りした。

このように、張出し部１０４を固定端側区画１０４ａと自由端側区画１０４ｂの２区画に区割りしたうえで、固定端側区画１０４ａにターゲット３を、自由端側区画１０４ｂに第１の傾斜計４を設置すると、トータルステーション２では計測することのできない、移動作業車Ｍ内の作業空間に位置するブロック用型枠Ｆの設置高さを、設置高さ管理システム１により自動計測することが可能となる。

つまり、図３で示すように、ターゲット３が設置される固定端側区画１０４ａのブロックＢは、それぞれ自己の位置座標をトータルステーション２による測量で把握することができ、これに伴い自由端側の端部（打ち継ぎ目地）の橋面高さＥＬｉを把握できる。また、第１の傾斜計４が設置される自由端側区画１０４ｂのブロックＢは、水平に対する橋面の傾斜角αｊと自己のブロック長Ｌｊ（橋軸方向の長さ）から、固定端側の端部に対する自由端側の端部の相対高さ（打ち継ぎ目地間の相対高さ）を把握できる。同様に、第２の傾斜計５が設置されるブロック用型枠Ｆも、水平に対する天端の傾斜角αｋと自己の型枠長Ｌｋ（橋軸方向の長さ）から、固定端側の端部に対する自由端側の端部の相対高さを把握できる。

そして、固定端側区画１０４ａ、自由端側区画１０４ｂ及びブロック用型枠Ｆは連続していることから、固定端側区画１０４ａに含まれる複数のブロックＢのうち、自由端側区画１０４ｂと隣接するブロックＢの、自由端側の端部（打ち継ぎ目地）の橋面高さＥＬｉに、自由端側区画１０４ｂに含まれるブロックＢ各々の相対高さ（打ち継ぎ目地間の相対高さ）と、ブロック用型枠Ｆの相対高さを足し合わせることで、ブロック用型枠Ｆの設置高さＥＬｋの実測値を把握することが可能となる。

これにより、ブロックＢを構築するために搬入された、移動作業車Ｍやその他施工機器もしくは建設資材等により、ターゲット３を設置してもトータルステーション２で視準できないもしくはターゲット３を設置できない領域が、張出し部１０４の自由端近傍に存在していても、この領域を自由端側区画１０４ｂとして取り扱い、自由端側区画１０４ｂに含まれるブロックＢに第１の傾斜計４を設置し、ブロック用型枠Ｆに第２の傾斜計５を設置することで、作業者による盛替測量等の煩雑な手間を省略して、張出し部１０４の自由端に設置されるブロック用型枠Ｆの設置高さを自動的に算出することが可能となる。

上述したブロック用型枠Ｆにおける設置高さＥＬｋの算出は、設置高さ管理装置６により実行される。設置高さ管理装置６は、演算処理装置６１、入力部６２、出力部６３及び記憶部６４等を備えた、いわゆるノート型パソコンやタブレット端末であり、入力部６２は、無線接続されているトータルステーション２、第１の傾斜計４、第２の傾斜計５にて計測される計測情報を入力する入力機能と、スイッチ、キーボード等の入力装置を備える。

また、出力部６３は、画面表示を行うディスプレイやプリンタ等の出力装置を備え、記憶部６４は、半導体メモリ又はハードディスクドライブ等からなる記憶装置であり、演算処理装置６１によって実行可能なプログラムが格納されている。

演算処理装置６１は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードウェアインタフェース等を有するコンピュータであり、張出し部１０４の自由端に設置されるブロック用型枠Ｆの設置高さを算定する際に用いる、自由端側区画選定部６１１、基準高さ特定部６１２、設置高さ算出部６１３、及び、設置高さ比較部６１４と、を備える。

＜設置高さ管理方法＞
上記の設置高さ管理装置６の詳細を、設置高さ管理方法と併せて図４のフロー図に従って以下に説明する。

設置高さ管理方法を実施するに際し、設置高さ管理装置６の記憶部６４には少なくとも、張出し部１０４を構成するすべてのブロックＢ各々の計画位置情報およびブロック長を含む、構築しようとする橋梁１００の設計情報、及び、複数のブロックＢ各々を構築する際のブロック用型枠Ｆにおける型枠セット時の計画高さ、ブロック用型枠Ｆの型枠長Ｌｋ、および予め算定したたわみ計画値、がそれぞれ格納されている。これらの情報は、張出し部１０４を構成するすべてのブロックＢにブロック番号を付与し関連付けしておくとよい。

また、トータルステーションは自動追尾機能を備えるものとし、ブロック用型枠Ｆの設置高さＥＬｋの計測は、複数のブロックＢを構築するごとで、少なくともコンクリートを打設する前及び打設後の２回実施する。

＜計測機器の設置工程：ＳＴＥＰ１＞
まず、図１及び図３で示すように、トータルステーション２を柱頭部１０３上の所定位置に設置するとともに、トータルステーション２で視準可能な範囲に位置するブロックＢの各々にターゲット３を設置する。なお、ターゲット３はブロックＢ上の自由端側の端部近傍に設置する。また、移動作業車Ｍ内の作業空間で組立てられたブロック用型枠Ｆに、第２の傾斜計５を設置する。なお、第２の傾斜計５は、ブロック用型枠Ｆ上の自由端側の端部であり、予め測量等によりブロック用型枠Ｆにおける位置情報を取得しておく。

そして、張出し部１０４を構成する複数のブロックＢのうち、ターゲット３を設置できないもしくは設置できてもトータルステーション２で視準できないブロックＢに、第１の傾斜計４を設置する。第１の傾斜計４も第２の傾斜計５と同様に、予め測量等によりブロックＢにおける位置情報を取得しておくとともに、第１の傾斜計４とブロックＢの固定端側の端部との橋軸方向の距離ｘ０を算出しておく。

＜ブロック用型枠Ｆの設置高さの実測および設置：ＳＴＥＰ２、３＞
張出し部１０４の自由端にブロック用型枠Ｆを設置しつつ、その設置高さＥＬｋを設置高さ管理システム１を用いて計測し、設置高さＥＬｋが先に算定した型枠セット時の計画高さとなるように調整し設定する。

具体的には、トータルステーション２にてターゲット３各々の位置座標を把握し、設置高さ管理装置６の入力部６２を介して記憶部６４に格納する。また、第１の傾斜計４にて計測した第１の傾斜角αｊと第１の傾斜計４の張出し部１０４に対する位置情報、前述した第１の傾斜計４とブロックＢの固定端側の端部との橋軸方向の距離ｘ０、および第２の傾斜計５にて計測した第２の傾斜角αｋと第２の傾斜計５の張出し部１０４に対する位置情報をそれぞれ、入力部６２を介して記憶部６４に格納する。

演算処理装置６１の自由端側区画選定部６１１では、記憶部６４に格納された第１の傾斜計４の位置情報と記憶部６４に格納された橋梁１００の設計情報から、自由端側区画１０４ｂに含まれる第１の傾斜計４が設置されたブロックＢｊを選定し、選定したブロックＢｊを記憶部６４に格納する。なお、自由端側区画１０４ｂに含まれるブロックＢが１つであることが予め判明している場合には、必ずしも自由端側区画選定部６１１の作業は実施しなくてもよい。

演算処理装置６１の基準高さ特定部６１２では、記憶部６４に格納されたターゲット３各々の位置座標から、最も張出し部１０４の自由端側に位置するターゲット３を特定し、これを後述する設置高さ算出部６１３で用いる、固定端側区画１０４ａの橋面高さＥＬｉに選定して、このターゲット３が設置されているブロックＢのブロック番号と橋面高さＥＬｉを記憶部６４に格納する。なお、固定端側区画１０４ａに含まれるブロックＢが１つであることが予め判明している場合には、必ずしも基準高さ特定部６１２の作業は実施しなくてもよい。

演算処理装置６１の設置高さ算出部６１３では、基準高さ特定部６１２で特定した固定端側区画１０４ａの橋面高さＥＬｉを基準とし、ブロック用型枠Ｆの設置高さＥＬｋの実測値を、以下のように算定する。

まず、図３で示すように、第１の傾斜計４の橋面高さＥＬ’ｊを、基準高さ特定部６１２で特定した橋面高さＥＬｉと、自由端側区画選定部６１１で特定したブロックＢｊにおける固定端側の端部と第１の傾斜計４との橋軸方向の距離ｘ０及び第１の傾斜計４にて検出された傾斜角αｊに基づいて、（１）式により算出する。なお、第１の傾斜計４がブロックＢｊの自由端側の端部近傍に設置されている場合には、距離ｘ０は、ブロックＢｊのブロック長Ｌｊとなる。

次に、自由端側区画選定部６１１で特定されたブロックＢｊの自由端側の端部の橋面高さＥＬｊ（自由端側区画１０４ｂにおける最も自由端側の橋面高さ）を、上記の（１）式で算出した第１の傾斜計４の橋面高さＥＬ’ｊと、ブロックＢｊのブロック長Ｌｊとに基づいて、（２）式により算出する

最後に、第２の傾斜計５が設置されたブロック用型枠Ｆの設置高さＥＬｋの実測値を、（２）式で算出したブロックＢｊの橋面高さＥＬｊと、ブロック用型枠Ｆの型枠長Ｌｋ、及び第２の傾斜計５より得た傾斜角αｋに基づいて、（３）式により算出する。

なお、ブロックＢに第１の傾斜計４を設置する際、ブロックＢの表面に不陸がある等して傾斜角αｊを精度よく計測できない場合には、最初の計測時に、ブロックＢにおける固定端側端部及び自由端側端部の高さを計測することにより傾斜角を実測し、その値を初期値として設定するとともに、初期値と第１の傾斜計４による計測値との誤差を算出しておく。以降は、第１の傾斜計４により計測される計測値と先に算出した誤差から傾斜角αｊを設定し、ブロック用型枠Ｆの設置高さＥＬｋを算定すればよい。

ブロック用型枠Ｆに設置する第２の傾斜計５も平面に設置できない等、適切な位置に設置できない場合には、同様の方法により傾斜角αｋを補正するとよい。

なお、上記の（１）式〜（３）式を含むブロック用型枠Ｆの設置高さＥＬｋの実測値（標高）を算出する際に用いるプログラムは、記憶部６４に格納しておく。

＜ブロック用型枠Ｆの設置高さの実測（コンクリート打設後）：ＳＴＥＰ４＞
こうして、ブロック用型枠Ｆの設置高さＥＬｋが型枠セット時の計画高さに設定された後、ブロック用型枠Ｆへのコンクリートの打設作業が開始される。打設終了後、上記の自由端側区画選定部６１１、基準高さ特定部６１２、設置高さ算出部６１３により、コンクリート打設後のブロック用型枠Ｆの設置高さＥＬｋの実測値を算出する。

＜実測値とたわみ計画値の比較（コンクリート打設後）：ＳＴＥＰ５＞
次に、設置高さ比較部６１４において、ブロック用型枠Ｆの設置高さＥＬｋについて、設置高さ算出部６１３で算出した打設後の実測値と、記憶部６４に格納したたわみ計画値とを比較する。なお、演算処理装置６１に、上記の比較結果に基づいて、次のブロックＢを構築する際の型枠セット時の計画高さを自動計算する型枠セット高さ計算部を設けておき、次のブロックＢを構築する際の型枠セット時の計画高さについて、設置高さ比較部６１４による比較結果に基づいて自動計算による再計算を行い、予め記憶部４６に格納しておいた計画高さの修正を検証する作業まで、設置高さ管理システム１を用いて実施してもよい。

ブロック用型枠Ｆに打設したコンクリートの養生及び脱型作業が終了した後、移動作業車Ｍが橋軸方向に前進移動されて、新たなブロックＢを構築するための施工段階に移行した場合には（ＳＴＥＰ６）、計測機器の設置工程（ＳＴＥＰ１）に戻って、再度ブロック用型枠Ｆの設置高さＥＬｋの計測管理を実施する。このとき、張出し部１０４において、先の施工で構築した新たなブロックＢにはターゲット３および第１の傾斜計４のいずれも設置されていない状態にある。

そこで、新たなブロックＢと、先の施工段階で第１の傾斜計４を設置したブロックＢｊについて、ターゲット３の設置が可能か否かを確認し、トータルステーション２で視準可能な場合にはターゲット３を設置し固定端側区画１０４ａに含み、不可の場合には第１の傾斜計４を自由端側区画１０４ｂに含める。

この後、上記の手順（ＳＴＥＰ２〜ＳＴＥＰ５）に従い、コンクリートの打設前後で同様の計測管理を実施する。このような設置高さ管理方法を、すべてのブロックＢを構築し終えるまで繰り返し行う。

なお、設置高さ管理システム１を用いた設置高さ管理方法は、図５の平面図で示すような張出し部１０４の構造中心Ｃを管理ポイントＰ１として実施するが、橋軸直交方向のねじれが懸念される場合には、さらに、橋軸直交方向の両端部に管理ポイントＰ２およびＰ３を設置し、ブロック用型枠Ｆの設置高さＥＬｋについて、計測管理を行ってもよい。

橋軸直交方向の両端部に管理ポイントＰ２およびＰ３を設置する場合には、第２の傾斜計５を張出し部１０４の構造中心Ｃだけでなく、ブロック用型枠Ｆの自由端側の端部における橋軸直交方向の両端部にも配置するとよい。これは、ブロック用型枠Ｆが複数の分割体によりなり、ブロックＢのように１つの剛体として取り扱えないことを考慮している。したがって、１つの剛体として取り扱える場合には、第２の傾斜計５を複数設置しなくてもよい。なお、本実施の形態では、固定端側区画１０４ａに含まれるブロックＢに設置するターゲット３を、橋軸直交方向の両端部近傍と構造中心Ｃの３地点に配置している。

また、本実施の形態では、橋桁１０５が場所打ちコンクリート造である場合を事例とし、張出し部１０４の自由端に設置する端部部材としてブロック用型枠Ｆを作用したが、橋桁１０５がプレキャストコンクリート造の場合も適用可能である。この場合には、端部部材として張出し部１０４に接続する予定のプレキャスト部材を適用し、プレキャスト部材に第２の傾斜計５を設置する。

そして、設置高さ管理方法は、第２の傾斜計５を設置したプレキャスト部材を吊材等にて支持した状態で、張出し部１０４の自由端に配置し位置決めする時点と、位置決め後に張出し部１０４の自由端に接続した時点で実施するとよい。

上述の設置高さ管理システム１によれば、トータルステーション２では測量できない移動作業車Ｍ内に位置するブロック用型枠Ｆの設置高さを自動計測できるため、作業者による盛替測量が不要となり、ブロック用型枠Ｆの設置高さの計測精度を大幅に向上できるとともに、設置高さの管理を省力化することが可能となる。

また、設置高さ管理システム１を用いた設置高さ管理方法によれば、端部部材がブロックを構築するためのブロック用型枠Ｆである場合には、コンクリート打設前後のブロック用型枠Ｆの設置高さの計測から、コンクリート打設後のブロック用型枠Ｆの設置高さの実測値と予め設定したたわみ計画値との比較検証まで、また、端部部材がプレキャスト部材である場合には、プレキャスト部材を張出し部１０４の自由端に設置する前後の高さの計測から、設置後のプレキャスト部材の設置高さの実測値と予め設定したたわみ計画値との比較検証までを自動化することができる。

これにより、張出し部１０４の自由端に設置される端部部材が、ブロック用型枠Ｆもしくはプレキャスト部材のいずれであっても、安定した精度で設置高さの実測値を得ることができるとともに、実測値と予め設定したたわみ計画値との比較等の計測結果の管理を行うことが可能となる。また、実測値とたわみ計画値との比較結果に基づいて、次にブロックＢを構築する際の型枠セット時の計画高さもしくはプレキャスト部材の位置決め時の計画高さを自動算出することも可能となり、この自動計算結果をたわみ管理に反映させることにより、片持ち式張出し架設工法に係る施工管理の生産性向上と精度向上が可能となる。

なお、設置高さ管理システム１および設置高さ管理システム１を用いた設置高さ管理方法は、橋台の側方から橋軸方向に張出し部１０４を構築する場合も適用が可能である。この場合には、橋台を柱頭部１０３を備えた橋脚１０１として機能するものとし、トータルステーション２の設置位置も沈下しにくい不動点であればいずれでもよいことから、橋台に設置すればよい。

本発明の設置高さ管理システム１および設置高さ管理方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、本実施の形態では、第１の傾斜計４及び第２の傾斜計５について、測量により位置情報を取得したが、必ずしもこれに限定するものではなく、例えばＧＰＳを搭載し位置情報得を得る構成としてもよい。

また、本実施の形態では、自由端側区画１０４ｂに含まれるブロックＢが１つである場合を事例にしたが、複数であってもよい。この場合には、ブロック用型枠Ｆの設置高さＥＬｋの実測値を算出する際、（２）式において、ブロックＢ各々で算出される、第１の傾斜計から得られる傾斜角αｊと自己のブロック長Ｌｊに基づいて、固定端側の端部に対する自由端側の端部の相対高さ（Ｌｊ×ｔａｎαｊ）算出し、これらを加算すればよい。

さらに、設置高さ管理システム１は、コンクリート部材の温度計測が可能な熱電対を含む構成としてもよい。この場合には、熱電対を、例えばトータルステーション２を据え付けた位置の近傍に設置して、ターゲット３の位置座標を測量する際に併せて温度データを逐次取得しておく。こうすると、データの蓄積からターゲット３の位置座標について外気温の影響を観察することができ、設置高さ管理方法に外気温の影響を反映させることも可能となる。

また、本実施の形態では、端部部材における橋軸方向の設置高さＥＬｋを主に説明したが、前述したように第１の傾斜計４及び第２の傾斜計５の両者には、２軸傾斜計を採用しており、ブロックＢ及び端部部材ともに橋軸方向および橋軸直交方向各々の水平に対する傾斜角を計測できる。したがって、ブロックＢ及び端部部材各々に第１の傾斜計４及び第２の傾斜計５を１台ずつ設置しておけば、端部部材における橋軸直交方向の設置高さを算出することも可能である。

１ 設置高さ管理システム
２ トータルステーション
３ ターゲット
４ 第１の傾斜計
５ 第２の傾斜計
６ 設置高さ管理装置
６１ 演算処理装置
６１１ 自由端側区画選定部
６１２ 基準高さ特定部
６１３ 設置高さ算出部
６１４ 設置高さ比較部
６２ 入力部
６３ 出力部
６４ 記憶部
１００ 橋梁
１０１ 橋脚
１０２ 脚頭部
１０３ 柱頭部
１０４ 張出し部
１０４ａ 固定端側区画
１０４ｂ 自由端側区画
１０５ 橋桁
Ｂ ブロック
Ｆ ブロック用型枠（端部部材）
Ｍ 移動作業車
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 管理ポイント

Claims (4)

1. 橋脚に構築した柱頭部から橋軸方向に複数のブロックを連設して構築する張出し部の、自由端に設置される端部部材の設置高さを管理する設置高さ管理システムであって、
   前記張出し部を固定端側区画と自由端側区画に区割りし、前記固定端側区画の橋面高さ、前記自由端側区画に含まれるブロックの水平に対する傾斜角と前記ブロックの長さ、および前記端部部材の水平に対する傾斜角と前記端部部材の長さに基づいて、前記端部部材の設置高さを算出する設置高さ算出部、および、前記端部部材の設置高さについて、前記設置高さ算出部にて算出された実測値と予め設定した計画値とを比較する設置高さ比較部を有する設置高さ管理装置と、
   前記自由端側区画に含まれる前記ブロック各々に設置される第１の傾斜計と、
   前記端部部材に設置される第２の傾斜計と、
   前記固定端側区画に含まれる前記ブロック各々に設置されるターゲットと、
   前記柱頭部に据え付けられ、前記ターゲットを視準するトータルステーションと、を備えることを特徴とする設置高さ管理システム。
2. 請求項１に記載の設置高さ管理システムであって、
   前記設置高さ管理装置に、
   前記第１の傾斜計の位置情報と前記張出し部の設計情報に基づいて、前記自由端側区画に含まれる前記ブロックを選定する自由端側区画選定部と、
   前記トータルステーションの測量結果に基づいて、最も前記張出し部の自由端側に位置する前記ターゲットを特定し、特定した該ターゲットの高さを、前記設置高さ算出部で用いる前記固定端側区画の橋面高さに選定する基準高さ特定部と、
   を備えることを特徴とする設置高さ管理システム。
3. 請求項１または２に記載の設置高さ管理システムを用いて、前記端部部材の設置高さを管理する、設置高さ管理方法であって、
   前記端部部材が、前記ブロックを構築するためのブロック用型枠であり、
   該ブロック用型枠へコンクリートを打設する前に、前記ブロック用型枠の設置高さの実測値を算出し、前記ブロック用型枠を所定の高さに設定する工程と、
   前記ブロック用型枠へコンクリートを打設した後、前記ブロック用型枠の設置高さの実測値を算出し、該実測値と予め設定した前記計画値とを比較する工程と、
   を備えることを特徴とする設置高さ管理方法。
4. 請求項１または２に記載の設置高さ管理システムを用いて、前記端部部材の設置高さを管理する、設置高さ管理方法であって、
   前記端部部材が、前記ブロックを構成するプレキャスト部材であり、
   該プレキャスト部材を前記張出し部の自由端に設置する前に、前記プレキャスト部材の設置高さの実測値を算出し、前記プレキャスト部材を位置決めする工程と、
   位置決めした前記プレキャスト部材を前記張出し部の自由端に設置した後、前記プレキャスト部材の設置高さの実測値を算出し、該実測値と予め設定した前記計画値とを比較する工程と、
   を備えることを特徴とする設置高さ管理方法。

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