JP2021143522A - 床版架設装置 - Google Patents
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Abstract
Description
床版は更新工事期間の短縮を図るため、工場でコンクリートによるプレキャスト製床版として取り換え工事現場まで運搬できる形状で製作され、現場に搬入される。
搬入された前記床版は既設橋梁の橋桁上部の旧床版を撤去した後に架設する形で交換される。
床版の架設装置は既設床版または新設床版上に設置され、順次移動しながら交換作業を行うことになる。
本発明は床版架設装置の設置位置の床版、橋桁および橋脚などに補強工事などを及ぼさずに省スペースで床版取り換え工事を可能とする床版架設装置に関するものである。
その際に床版92が前方脚体93aに干渉しないように、梁材94における前方脚体93aに支持された中央部から床版92を吊り上げた箇所までの長さL1を相対的に長くする必要がある。
後方の車輪98としての後方車輪98bが浮き上らないためには、支点より前方の床版92の吊り荷重によるモーメント荷重より、支点後方の装置重量による反対回りのモーメント荷重を大きくする必要がある。
この時、(前方車輪98aの支持反力Ra)=(床版92自重+支点より後方側装置重量−後方車輪98bの支持反力Rb)の関係となり、ここのRbは後方側装置重量より小さいため、前方脚体93aの前方車輪98aの支持反力Raは床版92の自重より大きくなる。
一方、後方車輪98bの支持反力Rbは床版92を吊っていない状態では浮き上り荷重で相殺されず大きくなる。
これらの車輪98の支持反力Ra、Rbは床版架設装置90の設置箇所の許容支持力を超える場合もあり、床版取り換え工事の前に橋梁の橋桁及び橋脚の補強工事を施す必要がある。
また、汎用のラフタークレーンで施工する場合も同様である。
これにより、負荷時においては、床版の把持により床版把持部に作用する荷重によるモーメント荷重に対して、反対回りのカウンターウェイトによるモーメント荷重を対抗させることにより、車輪の支持反力を規制できる。
この構成によれば、床版架設装置の移動が容易になるため、架設作業を効率良く行うことができる。
この構成によれば、揺動アームが伸縮部を有することによって、揺動アームの揺動動作に関わらず、さらに床版把持部を移動させることができる。床版の移動を任意に行うことができるため、架設作業の作業効率を向上させることができる。
図1、2に示すように、床版架設装置10は、一定の間隔をおいて対向して配置された一対の台車ベース部20と、各台車ベース部20の後方寄りに立設された脚部30と、各脚部30の上端部同士を連結する連結梁40と、各脚部30の上端部から、一対の台車ベース部20の長手方向に平行して上部支持梁50とを有する。上部支持梁50は、進行方向に突出した支持梁突出部50aを備えている。
床版架設装置10を構成する各部材について説明する。
図1、2に示すように、台車ベース部20は長尺状に構成されている。台車ベース部20は、長手方向が前後方向に延びるように配置されている。
ここで、一定の間隔とは、トレーラー等の荷台12の幅よりも大きな間隔を意味するものとする。
駆動部22は、床版架設装置10の任意の場所で操作盤により操作することができるように構成されていてもよいし、手持ち操作箱で遠隔操作することができるように構成されていてもよい。
脚部30について説明する。
以下、台車ベース部20における長手方向の中央部から立設する脚部30を前方脚部30a、台車ベース部20における長手方向の後方側から立設する脚部30を後方脚部30bという。
前方脚部30aの上端部側には、後述する支持梁突出部50aに対して傾斜した状態で接続された補強部31である上部ステー材31bが設けられている。
図1、2に示すように、一対の台車ベース部20に設けられた各脚部30において、各前方脚部30aの上端部同士は、幅方向に延びる連結梁40である前方横梁40aによって連結されている。
前方脚部30aと後方脚部30bの上端部同士は、前後方向に延びる上部支持梁50によって連結されている。
一対の台車ベース部20上の各前方脚部30aと前方横梁40aによって、また同様に、後方脚部30bと後方横梁40bによって、それぞれ床版架設装置10を正面視した状態で門形の脚体が形成されている。
支持梁突出部50aについて説明する。
支持梁突出部50aの前方端部である先端部は、台車ベース部20の上方において、台車ベース部20の前後の車輪21間に位置するように構成されている。
揺動アーム60について説明する。
図3に示すように、アーム本体61が屈曲部61bを有することにより、アーム本体61の中央部に対して下端部側の床版把持部70が鉛直方向の下方に位置した状態において、アーム本体61の上端部のカウンターウェイト80は、アーム本体61の中央部よりも後方側(図3における右側)に位置している。
この時、床版11の吊り位置が前方車輪21a付近に位置するが、カウンターウェイト80の作用で前方車輪21aの支持反力Raを軽減している。
アーム伸縮ジャッキ69は、アーム揺動ジャッキ67と同じ制御装置13を用いて伸縮ストロークが制御される。
図2に示すように、伸縮アーム68の下端部には、把持部回転ピン65を挿通させる挿通孔61aが設けられ、前記把持部回転ピン65を介して長尺状の把持部支持ビーム63が取り付けられている。
把持部支持ビーム63の長手方向の両端部の上側には、支持ビーム接続部64が設けられており、各支持ビーム接続部64には、把持部回転ピン65を挿通させる挿通孔64aが設けられている。
伸縮アーム68の下端部に設けられた挿通孔61aと、把持部支持ビーム63に設けられた挿通孔64aとが重なった状態で把持部回転ピン65が挿通されていることにより、アーム本体61と把持部支持ビーム63とは接続されている。
そして、把持部回転ピン65の軸心を中心に、アーム本体61と把持部支持ビーム63とが相対的に回転することができるように構成されている。
床版把持部70について説明する。
床版旋回軸72の軸心は、把持フレーム71の鉛直方向である上下方向に沿って延びている。
床版旋回駆動部73としては、例えば、床版旋回軸72の外周に形成されたラックに対してピニオンギアで回転力を伝達する、所謂、ラック・アンド・ピニオン機構等が挙げられる。
具体的には、把持接続部74には、床版把持ピン75を挿通させる挿通孔74aが設けられている。
図6、7に示すように、床版把持部70の把持フレーム71における四隅には、姿勢制御部としてのサポートジャッキ76が取り付けられている。
具体的には、サポートジャッキ76のストロークを個別に制御することによって、床版把持ピン75を支点として、床版吊具14を水平方向に対して所定の角度だけ傾斜させることができるように構成されている。
サポートジャッキ76としては特に限定されず、上記アーム揺動ジャッキ67と同様の機構を採用することができる。サポートジャッキ76は、アーム揺動ジャッキ67と同じ制御装置13を用いて伸縮ストロークが制御される。
図6、7に示すように、床版吊具14は、1本の梁材を主として構成されており、サポートジャッキ76が当接する吊具サポート材16を4箇所に張出している。
吊具把持部15の挿通孔15aと、床版把持部70の把持接続部74における挿通孔74aとが重なった状態で、両者に床版把持ピン75が挿通されることによって、床版把持部70と床版吊具14は接続される。
なお、床版11の床版架設位置17の旧床版は既に撤去済みであるものとする。
まず、図5の状態で床版11を架設できる床版架設位置17手前(後方)に床版架設装置10を台車ベース部20の車輪21で移動させ設置する。
床版架設装置10における一対の台車ベース部20の間に床版11を積載したトレーラーの荷台12を後退で進入させ、荷台12上の床版11に床版吊具14を取り付ける。
荷取り後再度、揺動アーム60を揺動角度の最後方まで揺動させ、吊った床版11を荷台12から上方に離した後、トレーラー等の荷台12を搬入方向(後方)へ退避移動させる。
本実施形態の作用について説明する。
揺動アーム60長さが一定であれば、揺動により、それぞれの荷重(重量)作用点は支点間との距離が一定の比率で移動するため、揺動角度に関わらず相反するモーメント荷重は同じ比率で対抗することができる。
(1)床版架設装置10を床版架設位置17の手前の定位置に設置した状態で、床版11を搬送するトレーラーの荷台12を床版架設装置10が跨いで揺動アーム60の床版把持部70によって床版11を荷取りする。
揺動アーム60を揺動させることによって、把持された床版11を吊り上げ、所定の床版架設位置17まで移動させることができる。
さらに、床版把持部70に把持された床版11の長手を水平に90°旋回する際のスペースは、半分以上が、床版架設位置17より前方の上方で可能となる。
これらの効果で床版架設位置17の手前の設置スペースはトレーラー1台分の車長の約半分で可能となり、省スペースでの床版取り換え工事が可能になる。
従来技術のように、前方脚体93aと後方脚体93bの間の長さL2を長くして負荷モーメント荷重に対向する必要がないため、台車ベース部の長さを相対的に短くすることができる。
したがって、床版架設装置10を小型化することが可能になる。
そのうえで、負荷時および無負荷時においても床版架設装置10の設置場所で橋梁の各部の補強を必要としない許容支持力以下に台車ベース部20に設ける各車輪21への支持反力Ra、Rbを規制することができるため、床版11取り換え工事前の橋梁の補強工事が不要となる。
また、床版11を把持していない無負荷時においてのカウンターウェイト80による上端部側のモーメント荷重はカウンターウェイト80の重量の選定により、床版11を把持した負荷時と同じ揺動角度におけるそれぞれの支点前後のモーメント荷重比率を同等にできる。
これらによりアーム揺動ジャッキ67の押し及び引き力の最適化が図れる。
床版把持部70で床版11の重心位置を把持して一対のアーム本体61を用いてバランス良く吊り上げれば、床版把持部70と床版11は揺動アーム60の揺動角度に関わらず水平姿勢を維持して移動することができる。
一定高さである床版架設装置10の門型台車の高さを最低限にできるとともに、床版11を後述の床版把持装置のサポートジャッキ76により把持姿勢の傾きを微調整すれば安定して床版11の設置が可能になる。
したがって、床版架設装置10の移動が容易になるため、架設作業を効率良く行うことができる。
揺動アーム60が伸縮部を有することによって、揺動アーム60の揺動動作に関わらず、さらに床版把持部70を移動させることができる。したがって、床版11の移動を任意に行うことができるため、架設作業の作業効率を向上させることができる。
(1)床版11の前記架設手順を反対の順序で行うことによって、床版撤去作業を行うことができる。言い換えれば、本実施形態の床版架設装置10は、床版11の撤去装置として用いることもできる。
台車ベース部20は、走行装置を有していなくてもよい。
すなわち、台車ベース部20は車輪21を有するものの自走はしないように構成されており、他の移動装置で牽引することによって移動することができるように構成されていてもよい。
床版把持部70は、姿勢制御部を有することなく構成されていてもよい。
(5)本実施形態において、アーム本体61は屈曲部61bを有していたが、揺動アーム60の揺動角度範囲で各車輪21の支持反力Ra、Rbが設置場所の許容支持力を超えなければ、アーム本体61は屈曲部61bを有することなく構成されていてもよい。
(6)本実施形態において、床版架設装置10の脚部30は、前方脚部30aと後方脚部30bとを有していたが、この態様に限定されない。
(7)本実施形態において、前方脚部30aには下部ステー材31aと上部ステー材31bとが設けられていたが、これらのステー材は省略されていてもよい。
(8)本実施形態では、床版把持部70は床版吊具14を介して床版11を吊り上げていたが、床版吊具14は省略されていてもよい。
(9)本実施形態において、床版11は、トレーラーの荷台12に載置されていたが、床版11が載置される荷台はトレーラーの以外の荷台であってもよい。
Claims (5)
- 一定の間隔をおいて対向して配置された一対の台車ベース部と、
各前記台車ベース部に立設された脚部と、
各前記脚部の上端部同士を連結する連結梁と、
各前記脚部の上端部から、前記一対の台車ベース部の長手方向である進行方向に突出した支持梁突出部とで構成された門型台車に、
各前記支持梁突出部に対して揺動可能に支持された揺動アームを備える床版架設装置であって、
前記揺動アームの中央部が前記支持梁突出部に接続されており、
前記揺動アームの下端部に床版把持部を有するとともに、前記揺動アームの上端部にカウンターウェイトを有することを特徴とする床版架設装置。 - 前記台車ベース部は、走行装置を有する請求項1に記載の床版架設装置。
- 前記揺動アームは、当該揺動アームの中央部から下端部までの長さを伸縮させる伸縮部を有する請求項1又は2に記載の床版架設装置。
- 前記床版把持部は、当該床版把持部に把持された状態における床版の姿勢の水平傾きと水平角度を制御する姿勢制御部を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の床版架設装置。
- 前記揺動アームが、一対のアーム本体と、各前記アーム本体の下端部を回動可能に連結する把持装置支持ビームとを有し、
前記床版把持部は、前記把持装置支持ビームに取り付けられている請求項1〜4のいずれか一項に記載の床版架設装置。
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