JP2022126444A - 桁架け替え方法及び橋脚撤去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】架け替えの作業の作業性を向上させることができると共に、耐震性を向上させることができる桁架け替え方法及び橋脚撤去方法を提供する。【解決手段】一実施形態に係る桁架け替え方法は、既設の河川横断橋の桁架け替え方法であって、既設の橋脚２の上に基礎の嵩上げを行う新設主桁台座１０を設置する工程と、新設主桁台座１０の上に新設桁１３を架設する工程と、新設桁１３に新設の枕木受桁１１を設置する工程と、既設の橋脚２に取り付けられていた既設桁３を撤去する工程と、を備える。【選択図】図１０

Description

本開示は、河川横断橋の桁架け替え方法及び橋脚撤去方法に関する。

特許文献１には、河川橋梁の桁下空間拡大工法が記載されている。この河川橋梁は、河床面に設置された複数の橋脚と、複数の橋脚を跨ぐように設けられた橋桁と、橋桁の下方に設けられた堤防とを備える。この桁下空間拡大工法では、堤防及び河床面を掘削すると共に、橋脚の耐震補強を実施する。続いて、四角形に枠組みした鋼製の支柱であるベントの建て込みを行うと共に、橋脚の近傍に枠組足場を設置し、ベントの上部に鋼製サンドルと油圧ジャッキを設置する。

鋼製サンドルは、井桁状に組み上げられた仮設の支台である。鋼製サンドルと油圧ジャッキを設置した後には、架線橋梁の交通遮断を行う。交通遮断を行った後には、油圧ジャッキを作動させて鋼製サンドルで盛り替えながら橋桁を徐々にジャッキアップする。すなわち、油圧ジャッキで橋桁をジャッキアップして橋桁が所定の高さまで上昇したときに、鋼製サンドルで受け替える。

橋脚の上に設置されていた既設の支承を切断及び撤去し、鋼製枠を橋脚の上部に固定した後に、鋼製枠の上部に新たな支承を設置する。続いて、油圧ジャッキを作動させて橋桁を再度ジャッキアップし、橋桁の荷重を仮設の鋼製サンドルから新たな支承に盛り替える。そして、架線橋梁の両端のそれぞれの道路舗装等を行った後に、交通遮断を解除して一連の工程が完了する。

特開２００９－２２８３００号公報

前述したようにジャッキアップによって橋桁を上げながら鋼製サンドルの受け替え、及び新設の支承への盛り替えを行う場合、ジャッキアップの量が扛上能力によって左右されるので、桁の架け替えの作業性の点において改善の余地がある。また、鋼製サンドルは仮設されるものであるため、橋桁を鋼製サンドルで仮受けするときにおける耐震性に懸念がある。

本開示は、架け替えの作業の作業性を向上させることができると共に、耐震性を向上させることができる桁架け替え方法及び橋脚撤去方法を提供することを目的とする。

本開示に係る桁架け替え方法は、既設の河川横断橋の桁架け替え方法であって、既設の橋脚の上に基礎の嵩上げを行う新設主桁台座を設置する工程と、新設主桁台座の上に新設桁を架設する工程と、新設桁に新設の枕木受桁を設置する工程と、既設の橋脚に取り付けられていた既設桁を撤去する工程と、を備える。

この桁架け替え方法では、既設の河川横断橋が架け替えられ、既設の河川横断橋を構成する既設の橋脚の上に新設主桁台座が設置される。新設主桁台座は、橋脚の上において基礎の嵩上げを行うためのものである。新設主桁台座の上には新設桁が架設され、新設桁には新設の枕木受桁が設置される。その後、既設の橋脚に取り付けられていた既設桁が撤去される。この桁架け替え方法では、ジャッキアップを不要とすることができるので、扛上能力によって作業性が左右されることを回避して作業性を向上させることができる。基礎の嵩上げを行う新設主桁台座は仮設のものではなく、この桁架け替え方法では、仮設構造物を用いずに作業を進めることができるので、作業途中においても高い耐震性を確保することができる。

前述した桁架け替え方法では、枕木受桁を設置する工程の前に、既設の橋脚から、既設のレール、及び既設の枕木を外す工程を備えてもよい。この場合、新設桁を設置して新設桁に枕木受桁を設置する前に、既設のレール及び既設の枕木を外すことができる。

前述した桁架け替え方法は、枕木受桁を設置する工程の後に、枕木受桁に既設の枕木、及び既設のレールを設置する工程を備えてもよい。この場合、枕木受桁を設置した後に外した既設の枕木、及び既設のレールを再利用することができる。従って、既設の枕木、及び既設のレールを有効活用することができる。

既設桁は、上路桁であってもよく、新設桁は、下路桁又は中路桁であってもよい。この場合、既設桁の下面の高さよりも新設桁の下面の高さを高くすることが可能となる。従って、河川の水面に対する新設桁の高さを高くすることができるので、豪雨災害等が生じた場合であっても河川横断橋が流される事態をより確実に抑制できる。このように、災害に対する河川横断橋の耐性を高めることができる。

本開示に係る橋脚撤去方法は、既設の河川横断橋から複数の既設の橋脚のいずれかを撤去する橋脚撤去方法であって、既設の橋脚の上に基礎の嵩上げを行う新設主桁台座を設置する工程と、新設主桁台座の上に橋脚を跨ぐように新設桁を架設する工程と、新設桁に新設の枕木受桁を設置する工程と、橋脚に取り付けられていた既設桁を撤去する工程と、新設桁に跨がれている橋脚を撤去する工程と、を備える。

この橋脚撤去方法では、既設の河川横断橋を構成する既設の橋脚の上に新設主桁台座が設置され、新設主桁台座の上に新設桁が架設される。新設桁には枕木受桁が設置され、その後、既設の橋脚に取り付けられていた既設桁が撤去される。従って、前述した桁架け替え方法と同様、ジャッキアップを不要とすることができるので、作業性を向上させることができると共に、作業途中においても高い耐震性を確保することができる。更に、この橋脚撤去方法では、複数の橋脚のうちのいずれかであって、且つ新設桁が跨いでいる橋脚が撤去される。従って、河川横断橋における橋脚の数を減らすことができるので、豪雨災害等の発生時であっても河川横断橋が流される事態をより確実に抑制できる。よって、災害に対する河川横断橋の耐性を高めることができる。

本開示によれば、架け替えの作業の作業性を向上させることができると共に、耐震性を向上させることができる。

第１実施形態に係る桁架け替え方法が適用される河川横断橋を示す側面図である。 図１の河川横断橋の縦断面図である。 図１の河川横断橋のレールが短尺化された状態を示す側面図である。 図３の河川横断橋の縦断面図である。 図３の河川横断橋の橋脚に新設主桁台座が載せられた状態を示す側面図である。 図５の河川横断橋の縦断面図である。 図５の河川横断橋の新設主桁台座に新設桁が載せられた状態を示す側面図である。 図７の河川横断橋の縦断面図である。 図７の河川横断橋に枕木受桁が載せられた状態を示す側面図である。 図９の河川横断橋の縦断面図である。 図９の枕木受桁に枕木が設置された状態を示す縦断面図である。 図１１のＡ－Ａ線断面図である。 図９の河川横断橋から既設桁が撤去された状態を示す側面図である。 図１３の河川横断橋の縦断面図である。 第２実施形態に係る桁架け替え方法が適用される河川横断橋において新設桁が設置される状態を示す側面図である。 図１５の河川横断橋の縦断面図である。 図１５の河川横断橋の新設桁に枕木受桁が設置された状態を示す側面図である。 図１７の河川横断橋の縦断面図である。 図１７の河川横断橋から既設桁が撤去された状態を示す側面図である。 図１９の河川横断橋の縦断面図である。 第３実施形態に係る河川横断橋において新設桁が設置された状態を示す縦断面図である。 図２１の新設桁に枕木受桁が設置された状態を示す縦断面図である。 図２２の河川横断橋から既設桁が撤去された状態を示す縦断面図である。 第４実施形態に係る桁架け替え方法及び橋脚撤去方法が適用される河川横断橋を示す側面図である。 図２４の河川横断橋の縦断面図である。 図２４の河川横断橋の新設桁に枕木受桁が設置された状態を示す側面図である。 図２６の河川横断橋の縦断面図である。 図２６の河川横断橋から既設桁が撤去された状態を示す側面図である。 図２８の河川横断橋の縦断面図である。

以下では、図面を参照しながら本開示に係る桁架け替え方法の種々の実施形態について説明する。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る桁架け替え方法が実行される前の状態の河川横断橋１を示す側面図である。河川横断橋１は、河川Ｒに設けられた鉄道橋である。図２は、河川横断橋１の第１方向Ｄ１に直交する平面によって河川横断橋１を切断した縦断面図である。第１方向Ｄ１は、例えば、河川横断橋１の長手方向であり、又は河川Ｒの幅方向である。

図１及び図２に示されるように、河川横断橋１は、第１方向Ｄ１に沿って並ぶ複数の橋脚２と、複数の橋脚２の上面２ｂに固定された既設桁３と、既設桁３の上に載せられた枕木４と、枕木４の上に載せられたレール５とを備える。本実施形態において、既設桁３は、上路桁である。複数の橋脚２は、第１方向Ｄ１に沿って一定間隔おきに並んでおり、当該一定間隔は例えば１０ｍ程度である。既設桁３の長さは、例えば、１０ｍ程度であり、既設桁３の一端３ｆ及び他端３ｇの位置は橋脚２の鉛直上方に一致する。

レール５は、橋脚２を跨ぐように設置されており、例えば、３本の橋脚２の上部に１本のレール５が設けられる。例えばレール５の一端５ｂ及び他端５ｃの位置は橋脚２の鉛直上方に一致する。既設のレール５の長さは、例えば、２０ｍ程度である。第１方向に沿って並ぶ一対のレール５の上において第１方向Ｄ１に鉄道車両が走行する。

例えば、河川Ｒには、河川水Ｗと、河川水Ｗから見て第１方向Ｄ１の両側のそれぞれに設けられた堤防Ｅ１，Ｅ２とが設けられている。河川水Ｗの底に対する既設桁３の下端の高さは、例えば、４ｍ程度である。桁架け替えが実行される前の河川横断橋１は、河川Ｒに対する既設桁３の高さが低いため、河川横断橋１が設けられる部分における堤防Ｅ１の高さが抑えられている。

河川横断橋１は、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に沿って並ぶ一対の既設桁３を備える。第２方向Ｄ２は、例えば、河川横断橋１の幅方向であり、又は河川Ｒが流れる方向である。例えば、既設桁３は、Ｈ形鋼である。なお、本開示において、「Ｈ形鋼」は、Ｈ形とは若干異なる形状の形鋼も含んでおり、例えば、Ｉ形鋼も含まれる。既設桁３は、橋脚２の上面２ｂに固定される下フランジ３ｂと、枕木４及びレール５に連結される上フランジ３ｃと、下フランジ３ｂ及び上フランジ３ｃの間で鉛直方向Ｄ３に延在するウェブ３ｄとを有する。

枕木４は、第１方向Ｄ１に沿って一定間隔おきに並ぶように配置されており、各枕木４は、第２方向Ｄ２に延在している。当該一定間隔は、例えば、０．６ｍ程度である。河川横断橋１は、既設桁３の上フランジ３ｃに枕木４を連結する連結部材６を更に備える。例えば、第２方向Ｄ２に沿って並ぶ一対の連結部材６が設けられる。

連結部材６は、枕木４に挿通されるフックボルト６ｂを備える。フックボルト６ｂの下端には、既設桁３の上フランジ３ｃに掛けられるフック部６ｃが設けられる。河川横断橋１は、第２方向Ｄ２に沿って並ぶ一対のレール５を備える。レール５は、例えば、タイプレート７を介して枕木４の上に固定されており、タイプレート７は枕木４の上面に犬釘８によって固定されている。

以上のように構成された河川横断橋１の桁架け替え方法について説明する。まず、図３及び図４に示されるよう、レールを短尺化する（レールを短尺化する工程）。レールの短尺化では、例えば、既設の約２０ｍの長さのレール５を、既設桁３及び枕木４に対する作業を一日で行うことが可能な長さのレール１５に交換する。レール１５への交換、及び以降の作業は、例えば、橋脚２の周囲に足場を設置して行われる。

上記のレールの短尺化は、鉄道車両が通っていない夜間に行われ、例えば、１日で１本のレール５を撤去して２本のレール１５を設置する。レール１５は、２本の橋脚２の上に設置され、レール１５の一端１５ｂ及び他端１５ｃの位置は橋脚２の鉛直上方に一致する。例えば、レール１５の長さは１０ｍ程度である。しかしながら、レール１５の長さは、例えば５ｍ程度であってもよく、特に限定されない。

レール１５の設置によるレールの短尺化が行われた後には、図５及び図６に示されるように、橋脚２に新設主桁台座１０を設置する（新設主桁台座を設置する工程）。新設主桁台座１０は、既設の橋脚２において基礎の嵩上げを行うために設けられる。新設主桁台座１０は、例えば、コンクリート構造体であり、ロウソク基礎とも称される。

このとき、橋脚２の上面２ｂにおける既設桁３の両側のそれぞれに新設主桁台座１０を構築する。すなわち、既設桁３の第２方向Ｄ２の両側のそれぞれに新設主桁台座１０を構築する。新設主桁台座１０の高さは、例えば、１ｍ程度である。新設主桁台座１０の構築では、例えば、橋脚２の上面２ｂにおいて型枠を設置し、設置した型枠にコンクリートを打設することによって新設主桁台座１０が構築される。例えば、新設主桁台座１０の構築は、鉄道車両が通る日中も行える作業である。一例として、全ての橋脚２に対して新設主桁台座１０の構築が完了する期間は１月半程度である。

橋脚２に対して新設主桁台座１０の構築が完了した後には、図７及び図８に示されるように、新設桁１３を架設する（新設桁を架設する工程）。このとき、構築した新設主桁台座１０の上面に新設桁１３を設置する。本実施形態において、新設桁１３は下路桁である。新設桁１３は、既設桁３と同様、例えば、Ｈ形鋼であり、下フランジ１３ｂ、上フランジ１３ｃ及びウェブ１３ｄを有する。

新設桁１３の長さは、例えば、１０ｍ程度である。新設桁１３の架設は、例えば、鉄道車両が通っていない夜間に行われ、一例として、１日１スパン（本実施形態では１０ｍ）の２本の新設桁１３が架設される。新設桁１３の一端１３ｆ及び他端１３ｇは橋脚２（新設主桁台座１０）の鉛直上方に一致する。

新設桁１３の設置が完了した後には、図９及び図１０に示されるように、新設桁１３に新設の枕木受桁１１を設置する（枕木受桁を設置する工程）。具体的には、既設桁３から連結部材６、枕木４及びレール１５を外し（既設のレール、及び既設の枕木を外す工程）、その後、新設桁１３に枕木受桁１１を設置する。

枕木受桁１１の設置は、例えば、鉄道車両が通っていない夜間において、第１方向Ｄ１に沿って徐々に行われる。例えば、河川Ｒの状況によっては、吊り足場を設置して枕木受桁１１の設置を行う。また、河川水Ｗの上方における枕木受桁１１の設置を行うときに吊り足場を設置してもよい。枕木受桁１１の設置は、例えば、１日１スパンで（第１方向Ｄ１に沿って並ぶ一対の新設主桁台座２０の間の部分が）行われる。枕木受桁１１を設置した後には、枕木受桁１１に既設の枕木４、及び既設のレール１５を設置する（既設の枕木、及び既設のレールを設置する工程）。

枕木受桁１１は、第２方向Ｄ２に延在する鋼材であり、例えば、枕木受桁１１の一端部及び他端部のそれぞれが新設桁１３の下フランジ１３ｂの上面に載せられて新設桁１３に固定（一例としてボルト固定）される。図１１及び図１２に示されるように、枕木受桁１１は、枕木４が鉛直上方から挿入されて、挿入された枕木４を保持する鋼材である。枕木受桁１１からは設置された枕木４の上部が露出している。

第１方向Ｄ１及び鉛直方向Ｄ３に延在する平面で切断した枕木受桁１１の断面は、上方を向く開口１１ｇを有するコの字状とされている。開口１１ｇには上方から枕木４が嵌め込まれ、枕木受桁１１は嵌め込まれた枕木４を保持する。枕木受桁１１は、嵌め込まれた枕木４の下面が対向する下板部１１ｄと、嵌め込まれた枕木４の側面が対向すると共に第１方向Ｄ１に沿って並ぶ一対の側板部１１ｆとを有する。

以上のように、枕木受桁１１に枕木４を設置した後には、図１３及び図１４に示されるように、既設桁３を撤去する（既設桁を撤去する工程）。このとき、既設桁３を切断し、切断した既設桁３を下方から抜くことによって橋脚２から既設桁３を撤去する。以上の工程を経て、河川横断橋１に対する桁架け替え方法の一連の工程が完了する。

次に、本実施形態に係る桁架け替え方法から得られる作用効果について詳細に説明する。本実施形態に係る桁架け替え方法では、既設の河川横断橋１が架け替えられ、既設の河川横断橋１を構成する既設の橋脚２の上に新設主桁台座１０が設置される。新設主桁台座１０は、橋脚２の上において基礎の嵩上げを行うためのものである。新設主桁台座１０の上には新設桁１３が架設され、新設桁１３には新設の枕木受桁１１が設置される。その後、既設の橋脚２に取り付けられていた既設桁３が撤去される。

この桁架け替え方法では、ジャッキアップを不要とすることができるので、扛上能力によって作業性が左右されることを回避して作業性を向上させることができる。基礎の嵩上げを行う新設主桁台座１０は仮設のものではなく、この桁架け替え方法では、仮設構造物を用いずに作業を進めることができるので、作業途中においても高い耐震性を確保することができる。

更に、本実施形態に係る桁架け替え方法では、レール１５の短尺化を行ってレール１５の長さを一日（一晩）で作業可能な長さに変更するので、作業を一層効率よく行うことができる。また、レール１５の短尺化、新設桁１３の架設、及び枕木受桁１１の設置を夜間に行うことが可能であるため、鉄道車両の既存の営業に影響を与えずに短期間で工事を完了させることができ、工期の短縮に寄与する。例えば、交通制限が不可能で架け替えを行う場合に比べて、短期間で工事を完了させることができる。

本実施形態に係る桁架け替え方法では、枕木受桁１１を設置する工程の前に、既設の橋脚２から、既設のレール１５、及び既設の枕木４を外す工程を備えてもよい。この場合、新設桁１３に枕木受桁１１を設置する前に、既設のレール１５及び既設の枕木４を外すことができる。

本実施形態に係る桁架け替え方法は、枕木受桁１１を設置する工程の後に、枕木受桁１１に既設の枕木４、及び既設のレール１５を設置する工程を備えてもよい。この場合、枕木受桁１１を設置した後に外した既設の枕木４、及び既設のレール１５を再利用することができる。従って、既設の枕木４、及び既設のレール１５を有効活用することができる。 本実施形態に係る桁架け替え方法では、新設主桁台座１０、枕木受桁１１及び新設桁１３は新設のものを用いる一方で、橋脚２、枕木４及びレール１５については既設のものを用いることができる。従って、既設の部材を有効活用することができる。

本実施形態において、既設桁３は上路桁であり、新設桁１３は下路桁である。この場合、既設桁３の下面の高さよりも新設桁１３の下面の高さを高くすることが可能となる。従って、河川Ｒの水面に対する新設桁１３の高さを高くすることができるので、豪雨災害等が生じた場合であっても河川横断橋１が流される事態をより確実に抑制できる。このように、災害に対する河川横断橋１の耐性を高めることができる。

本実施形態では、橋脚２の上面に載せられていた既設桁３を、橋脚２の上面の新設主桁台座１０の上面に載せられる新設桁１３に架け替えるので、新設主桁台座１０の高さ分だけ桁の下端の高さを高くすることができる。本実施形態では、新設主桁台座１０の高さが１ｍ程度であって、河川水Ｗの底に対する既設桁３の下端の高さが４ｍ程度であったため、新設桁１３の下端の高さを１ｍ程度高くして河川水Ｗの底に対する新設桁１３の下端の高さを５ｍ程度とすることができる。その結果、例えば、堤防Ｅ１の最も高い部分よりも新設桁１３の下端を高くすることができるので、堤防Ｅ１の高さを抑える必要性を無くすことができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る桁架け替え方法について説明する。第２実施形態に係る桁架け替え方法の一部は、第１実施形態の桁架け替え方法の一部と重複するため、以降では、第１実施形態の内容と重複する説明を適宜省略する。図１５及び図１６に示されるように、第２実施形態では、第１実施形態の橋脚２よりも幅（第２方向Ｄ２の長さ）が狭い橋脚２２における桁の架け替えを行う。

まず、第１実施形態の場合と同様、短尺化されたレール１５の設置を終えた後に新設主桁台座２０を設置する（新設主桁台座を設置する工程）。新設主桁台座２０は、橋脚２２の上面２２ｂにおける一対の既設桁３の両側のそれぞれに構築される。新設主桁台座２０の第２方向Ｄ２の長さは、前述した新設主桁台座１０の第２方向Ｄ２の長さよりも短い。

橋脚２２に対する新設主桁台座２０の構築が完了した後には新設桁２３を架設する（新設桁を架設する工程）。このとき、新設主桁台座２０の上面に新設桁２３を設置する。新設桁２３の形状は、前述した新設桁１３の形状とは異なっている。新設桁２３は、例えば、高さの制約を受けていて新設桁１３の高さよりも低い。本実施形態において、新設桁２３は中路桁である。新設桁２３は、下フランジ２３ｂ、上フランジ２３ｃ及びウェブ２３ｄを有する。

新設桁２３の設置と共に、又は新設桁２３の設置後には、新設桁２３に受け台２４を設置する（受け台を設置する工程）。受け台２４は、新設桁２３の下フランジ２３ｂの上面に固定される。具体的には、一対の新設桁２３の下フランジ２３ｂにおける第２方向Ｄ２の内側に固定される。

受け台２４の設置が完了した後には、図１７及び図１８に示されるように、受け台２４に枕木受桁１１を設置する（枕木受桁を設置する工程）。具体的には、既設桁３から枕木４及びレール１５を外し（既設のレール、及び既設の枕木を外す工程）。その後、一対の受け台２４の上に一対の受け台２４を跨ぐように枕木受桁１１を設置する。そして、枕木受桁１１に既設の枕木４、及び既設のレール１５を設置する（既設の枕木、及び既設のレールを設置する工程）。

枕木受桁１１に枕木４を設置した後には、図１９及び図２０に示されるように、既設桁３を撤去する（既設桁を撤去する工程）。具体的には、既設桁３を切断し、切断した既設桁３を下方から抜くことによって橋脚２２から既設桁３を撤去する。以上の工程を経て、桁架け替え方法の一連の工程が完了する。

以上、第２実施形態に係る桁架け替え方法では、新設主桁台座２０の上に新設桁２３が架設され、新設桁２３に新設の枕木受桁１１が設置され、その後、既設桁３が撤去される。この一連の工程において、ジャッキアップを不要とできるので、作業性を向上させることができ、作業途中においても高い耐震性を確保することができる。

本実施形態において、新設桁２３は中路桁である。よって、既設桁３の下面の高さよりも新設桁２３の下面の高さを高くすることができ、河川Ｒの水面に対する新設桁２３の高さを高くすることができる。従って、豪雨災害等が生じた場合であっても河川横断橋が流される事態をより確実に抑制でき、災害に対する河川横断橋の耐性を高めることができる。従って、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

（第３実施形態）
続いて、第３実施形態に係る桁架け替え方法について説明する。図２１に示されるように、第３実施形態に係る桁架け替え方法では、既設桁３よりも高い新設桁３３を設置する点、及び既設桁３を完全に撤去せずに、既設桁３の一部を残置する点が前述した各実施形態とは異なる。第３実施形態では、短尺化されたレール１５の設置を終えた後に橋脚３２の上面３２ｂに新設主桁台座３０を構築する（新設主桁台座を構築する工程）。

続いて、新設主桁台座３０に新設桁３３を設置する（新設桁を架設する工程）。新設桁３３の高さは、前述した新設桁１３の高さよりも高い。新設桁３３は、中路桁であり、下フランジ３３ｂ、上フランジ３３ｃ及びウェブ３３ｄを有する。図２２に示されるように、新設桁３３に鋼材３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを設置する（鋼材を設置する工程）。鋼材３４ｂ，３４ｃ，３４ｄは、新設桁３３（下フランジ３３ｂ）と既設桁３（既設桁の上フランジ）との間に挟み込まれる台座である。

具体的には、一対の新設桁３３の一方の下フランジ３３ｂ、及び一方の既設桁３の上フランジの下面に鋼材３４ｃをボルトナット又は溶接によって固定し、一対の新設桁３３の他方の下フランジ３３ｂ、及び他方の既設桁３の上フランジの下面に鋼材３４ｄをボルトナット又は溶接によって固定する。そして、一対の既設桁３の上フランジの下面に鋼材３４ｂを固定して、既設桁３及び新設桁３３に対する鋼材３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ（３つの鋼材）の設置を行う。

鋼材３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを設置した後には、既設桁３及び鋼材３４ｂ，３４ｃ，３４ｄに枕木受桁１１を設置し（枕木受桁を設置する工程）、枕木受桁１１に既設の枕木４及びレール１５を設置する（既設の枕木、及び既設のレールを設置する工程）。そして、図２３に示されるように、既設桁３を撤去する（既設桁を撤去する工程）。

このとき、既設桁３の一部を撤去する。具体的には、既設桁３の鋼材３４ｂ，３４ｃ，３４ｄから下方に突出する部分を切断して、当該切断した部分を撤去する。鋼材３４ｂ，３４ｃ，３４ｄの間に位置する既設桁３の部分は残置しておく。以上のように既設桁３の一部を撤去した後に、桁架け替え方法の一連の工程が完了する。

以上、第３実施形態に係る桁架け替え方法では、新設主桁台座３０の上に新設桁３３が架設され、新設桁３３に枕木受桁１１が設置され、その後、既設桁３の下部が撤去される。従って、ジャッキアップを不要とできるので、作業性を向上させることができ、作業途中においても高い耐震性を確保することができる。本実施形態において、既設桁３は、完全に撤去されることなく、既設桁３の上部が残置される。従って、鋼材３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを用いて既設桁３の一部を枕木受桁１１及び枕木４の設置に活かすことができる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る桁架け替え方法及び橋脚撤去方法について説明する。図２４及び図２５に示されるように、第４実施形態に係る桁架け替え方法では、第３実施形態の新設桁３３よりも更に高く且つ長い新設桁４３を設置する点、複数の橋脚４２の一部を補強する点、及び複数の橋脚４２を撤去する点、が前述した各実施形態とは異なる。

まず、前述した各実施形態と同様、レール１５の短尺化、及び、橋脚４２の上面４２ｂにおける新設主桁台座４０の構築を行う（新設主桁台座を構築する工程）。そして、新設主桁台座４０の上面に新設桁４３を架設する（新設桁を架設する工程）。新設桁４３の高さ及び強度は、前述した新設桁３３の高さ及び強度よりも大きい。

新設桁４３は、下路桁であり、下フランジ４３ｂ、上フランジ４３ｃ及びウェブ４３ｄを有する。新設桁４３は、橋脚４２を第１方向Ｄ１に跨ぐように設置され、３本の橋脚４２の上部に１本の新設桁４３が設けられる。新設桁４３の一端４３ｆ及び他端４３ｇの位置は橋脚４２の鉛直上方に一致する。新設桁４３の長さは、例えば、２０ｍ程度である。

新設桁４３の設置と共に、又は新設桁４３の設置の前までに、橋脚４２を補強する（橋脚を補強する工程）。この補強は、全ての橋脚４２に対して行うのではなく、例えば、撤去対象外の橋脚４２に対して行う。本実施形態では、第１方向Ｄ１に沿って並ぶ複数の橋脚４２のうち、新設桁４３の一端４３ｆ及び他端４３ｇが上方に位置する橋脚４２を補強する。

橋脚４２の補強は、例えば、補強部材５０を橋脚４２の外周面に構築する巻き立て補強によって行われる。巻き立て補強は、鋼板巻き立て補強であってもよいし、ＲＣ（Reinforced Concrete）巻き立て補強であってもよい。また、橋脚４２の補強は、巻き立て補強以外の方法によって行われてもよい。

一例として、鉛直上方から橋脚４２に掘削孔を形成して当該掘削孔に鋼棒を挿入する鋼棒挿入によって橋脚４２を補強してもよい。この場合、橋脚４２の外周面の肥大化を抑制できる。しかしながら、コストの増大を抑えて早く且つ一層確実に橋脚４２を補強する観点では、巻き立て補強によって橋脚４２を補強することが好ましい。

新設桁４３の架設、及び橋脚４２の補強の後には、図２６及び図２７に示されるように、新設桁４３に枕木受桁１１を設置する（枕木受桁を設置する工程）。このとき、前述と同様、既設桁３から連結部材６、枕木４及びレール１５を外し、（既設のレール、及び既設の枕木を外す工程）、その後、一対の新設桁４３のそれぞれの下フランジ４３ｂ上に枕木受桁１１を設置する（枕木受桁を設置する工程）。新設桁４３に枕木受桁１１を設置した後には、枕木受桁１１に既設の枕木４、及び既設のレール１５を設置する（既設の枕木、及び既設のレールを設置する工程）。

その後、図２８及び図２９に示されるように、既設桁３を撤去する（既設桁を撤去する工程）。既設桁３の撤去と共に、又は既設桁３の撤去の後に、橋脚４２を撤去する（橋脚を撤去する工程）。このとき、補強されていない橋脚４２を新設桁４３から撤去する。具体的には、第１方向Ｄ１に沿って並ぶ一対の補強された（補強部材５０が設けられた）橋脚４２の間に位置する補強されていない橋脚４２を撤去する。以上の工程を経て、桁架け替え方法及び橋脚撤去方法の一連の工程が完了する。

以上、第４実施形態に係る桁架け替え方法では、新設主桁台座４０の上に新設桁４３が架設され、新設桁４３に枕木受桁１１が設置され、その後、既設桁３が撤去される。従って、前述した各実施形態と同様、作業性を向上させることができ、作業途中においても高い耐震性を確保することができる。また、本実施形態では、既設桁３よりも大きく且つ剛性が高い新設桁４３を架設する。従って、複数の橋脚４２のうちの一部の補強、及び残部の撤去を行うことによって、橋脚４２の数を減らすことができる。

すなわち、本実施形態に係る橋脚撤去方法では、既設の河川横断橋を構成する既設の橋脚４２の上に新設主桁台座４０が設置され、新設主桁台座４０の上に新設桁４３が架設される。新設桁４３には枕木受桁１１が設置され、その後、既設の橋脚４２に取り付けられれていた既設桁３が撤去される。そして、複数の橋脚４２のうちのいずれかであって、且つ新設桁４３が跨いでいる橋脚４２（新設桁４３の一端及び他端が鉛直上方に位置しない橋脚４２）が撤去される。

従って、河川横断橋における橋脚４２の数を減らすことができるので、豪雨災害の発生時であっても河川横断橋が流される事態をより確実に抑制できる。すなわち、桁架け替えの前と比較して橋脚４２のスパンを広げることができ、河川横断橋が受ける河川Ｒの流れの抵抗を低減させることができるので、豪雨災害等に対する河川横断橋の耐性をより強くすることができる。

以上、本開示に係る桁架け替え方法及び橋脚撤去方法の種々の実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、前述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲において変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。すなわち、桁架け替え方法及び橋脚撤去方法の工程の内容及び順序は、上記の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、前述では、第４実施形態の桁架け替え方法において複数の橋脚４２の一部を撤去する橋脚撤去方法について説明した。しかしながら、本開示に係る橋脚撤去方法は、前述した第１実施形態、第２実施形態又は第３実施形態の桁架け替え方法において行われるものであってもよい。この場合、第１～第３実施形態の場合でも、橋脚のスパンを広げて豪雨災害に強い河川横断橋を構築できる。

１…河川横断橋、２，２２，３２，４２…橋脚、２ｂ，２２ｂ，３２ｂ，４２ｂ…上面、３…既設桁、３ｂ…下フランジ、３ｃ…上フランジ、３ｄ…ウェブ、３ｆ…一端、３ｇ…他端、４…枕木、５…レール、５ｂ…一端、５ｃ…他端、６…連結部材、６ｂ…フックボルト、６ｃ…フック部、７…タイプレート、８…犬釘、１０，２０，３０，４０…新設主桁台座、１１…枕木受桁、１１ｄ…下板部、１１ｆ…側板部、１１ｇ…開口、１３，２３，３３，４３…新設桁、１３ｂ，２３ｂ，３３ｂ，４３ｂ…下フランジ、１３ｃ，２３ｃ，３３ｃ，４３ｃ…上フランジ、１３ｄ，２３ｄ，３３ｄ，４３ｄ…ウェブ、１３ｆ，４３ｆ…一端、１３ｇ，４３ｇ…他端、１５…レール、１５ｂ…一端、１５ｃ…他端、２４…受け台、３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ…鋼材、５０…補強部材、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、Ｄ３…鉛直方向、Ｅ１…堤防、Ｅ２…堤防、Ｒ…河川、Ｗ…河川水。

Claims (5)

1. 既設の河川横断橋の桁架け替え方法であって、
   既設の橋脚の上に基礎の嵩上げを行う新設主桁台座を設置する工程と、
   前記新設主桁台座の上に新設桁を架設する工程と、
   前記新設桁に新設の枕木受桁を設置する工程と、
   前記既設の橋脚に取り付けられていた既設桁を撤去する工程と、を備える、
   桁架け替え方法。
2. 前記枕木受桁を設置する工程の前に、前記既設の橋脚から、既設のレール、及び既設の枕木を外す工程を備える、
   請求項１に記載の桁架け替え方法。
3. 前記枕木受桁を設置する工程の後に、前記枕木受桁に前記既設の枕木、及び前記既設のレールを設置する工程を備える、
   請求項２に記載の桁架け替え方法。
4. 前記既設桁は、上路桁であり、
   前記新設桁は、下路桁又は中路桁である、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の桁架け替え方法。
5. 既設の河川横断橋から複数の既設の橋脚のいずれかを撤去する橋脚撤去方法であって、
   既設の橋脚の上に基礎の嵩上げを行う新設主桁台座を設置する工程と、
   前記新設主桁台座の上に前記橋脚を跨ぐように新設桁を架設する工程と、
   前記新設桁に新設の枕木受桁を設置する工程と、
   前記橋脚に取り付けられていた既設桁を撤去する工程と、
   前記新設桁に跨がれている前記橋脚を撤去する工程と、
   を備える橋脚撤去方法。
   
   

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