JP2023046971A - 橋梁の構築方法およびスライド治具 - Google Patents

Abstract

【課題】橋桁同士の閉合を容易に行うことができる橋梁の構築方法等を提供する。
【解決手段】橋桁２、２’同士を閉合部Ｃに配置した閉合ユニット６で閉合して斜張橋を構築する際に、一方の橋桁２を後退させて閉合部Ｃの間隔を広げ、閉合部Ｃに閉合ユニット６を配置した後、一方の橋桁２を前進させて閉合部Ｃの間隔を元に戻し、橋桁２、２’同士を閉合ユニット６により閉合する。橋桁２の後退と前進は、スライド治具１０の反力部により橋脚１に反力を支持させた上で、スライド治具１０の加力部により、橋脚１の頂面の支承の上に設けられた橋桁２に直接水平力を加え、橋桁２を橋脚１に対しスライドさせることで行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、橋梁の構築方法とこれに用いるスライド治具に関する。

特許文献１には、斜張橋の構築方法として、隣り合う橋脚のそれぞれから径間に向かって橋桁ブロックを連接し、各橋脚から連接した橋桁ブロックを径間の閉合部で閉合するものが記載されている。

特開2007-262796号

特許文献１の方法では、橋脚から径間の閉合部に向かって橋桁ブロックを連接することで、橋脚から閉合部へと橋桁を延ばしてゆくが、最終ブロックの設置時には、各橋脚から延ばした橋桁の間の隙間に余裕が無くなっており、最終ブロックの配置作業が困難になる。

そのため、最終ブロックの設置前に橋桁をセットバックさせ、橋桁間の隙間に余裕を持たせたうえで最終ブロックの配置作業を行うことが考えられる。また橋梁の施工時には、クリープや乾燥による橋桁の収縮変形の影響を緩和する目的から、橋桁を支持するゴム支承に予めジャッキ等で水平力を加えることも知られており、同じ手法を橋桁のセットバックのために用いることもできる。

しかしながらこの場合、ジャッキ等の加力用治具を支承に取り付けることになり、支承の加工が必要となって手間が増え、コスト高となる。また加力時に支承の損傷等が生じる恐れもある。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、橋桁同士の閉合を容易に行うことができる橋梁の構築方法等を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための第１の発明は、橋桁同士を閉合部に配置した閉合ユニットで閉合して橋梁を構築する橋梁の構築方法であって、一方の橋桁を後退させて前記閉合部の間隔を広げる工程と、前記閉合部に閉合ユニットを配置する工程と、前記一方の橋桁を前進させて前記閉合部の間隔を元に戻し、橋桁同士を前記閉合ユニットにより閉合する工程と、を有し、前記一方の橋桁の後退時と前進時に、スライド治具の反力部により橋脚に反力を支持させた上で、前記スライド治具の加力部により前記一方の橋桁に直接水平力を加えることで、前記一方の橋桁を前記橋脚に対しスライドさせることを特徴とする橋梁の構築方法である。

本発明では、斜張橋等の橋梁を、橋桁同士を閉合ユニットで閉合して構築するに際し、閉合部の間隔を予め広げて余裕を持たせることで、閉合ユニットを閉合部に容易に配置でき、その後、閉合部の間隔を狭めることで両橋桁を閉合ユニットにより閉合できる。この際、上記のスライド治具を用い、橋桁に直接水平力を載荷して橋桁のスライドを行うことで、支承の加工が不要であり、支承の損傷等も避けることができる。またスライド時の反力は橋脚に支持させることで、補強筋などによる橋脚の適切な補強のみで反力に対応できる。

前記加力部は、前記一方の橋桁の側面の突起部に水平力を加えることが望ましい。
これにより、比較的大きく且つ制約の少ないスペースを有する橋桁の側方部分にスライド治具を設置でき、施工が容易になる。

前記スライド治具は、前記橋脚を跨ぐように配置され、前記橋脚の前後に突出する梁材と、前記橋脚を前後に挟むように前記梁材の下面に設けられた第１の支持部と、前記第１の支持部に取り付けられ、前記橋脚の前後面に当接する前記反力部と、前記突起部を前後に挟むように前記梁材の上面に設けられた第２の支持部と、前記第２の支持部に取り付けられ、前記突起部に水平力を加える前記加力部としてのジャッキと、を有することが望ましい。
上記のスライド治具は比較的簡易な構成を有し、H形鋼や油圧ジャッキ等の入手が容易な汎用品を用いて形成でき、特殊な部材や専用の部材が不要である。

前記一方の橋桁は、前記橋脚の頂面の支承の上に設けられ、前記支承はゴム支承であり、前記一方の橋桁の後退に伴って変形することが望ましい。
本発明では、橋桁に直接水平力を加えるので、橋桁を支持するゴム支承は橋桁の後退に伴って変形する。橋桁の後退に伴う変形は免震型のゴム支承において通常許容できる範囲であり、損傷等が生じることはない。

第２の発明は、橋桁同士を閉合部に配置した閉合ユニットで閉合して橋梁を構築する際に、前記橋桁を橋脚に対してスライドさせるためのスライド治具であって、橋脚に反力を支持させるための反力部と、前記橋桁に直接水平力を加える加力部と、を有することを特徴とするスライド治具である。
前記スライド治具は、前記橋脚を跨ぐように配置され、前記橋脚の前後に突出する梁材と、前記橋脚を前後に挟むように前記梁材の下面に設けられた第１の支持部と、前記第１の支持部に取り付けられ、前記橋脚の前後面に当接する前記反力部と、前記橋桁の側面の突起部を前後に挟むように前記梁材の上面に設けられた第２の支持部と、前記第２の支持部に取り付けられ、前記突起部に水平力を加える前記加力部としてのジャッキと、を有することが望ましい。

本発明により、橋桁同士の閉合を容易に行うことができる橋梁の構築方法等を提供することができる。

橋梁を示す図。 橋梁の構築方法を示す図。 スライド治具１０を示す図。 スライド治具１０による橋桁２の後退と前進について説明する図。 支承７の変形について示す図。 スライド治具１０ａを示す図。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

（１．橋梁の構築方法）
図１は、本発明の実施形態に係る構築方法で構築される橋梁について、構築途中の状態を示す図である。

この橋梁は斜張橋であり、橋脚１上に設けた橋桁２を、ケーブル等の斜材４によって主塔３から吊り支持するものである。

橋桁２の側径間側（橋梁端部側）はコンクリートによって形成されたコンクリート桁２ａであり、橋桁２の中央径間側（橋梁中央部側）は鋼材によって形成された鋼桁２ｂとなっている。

また中央径間側に位置する橋脚１には、橋桁２をスライドさせるためのスライド治具１０が設けられる。スライド治具１０は、橋桁２の中央径間側の先端と、隣接する橋桁２’の中央径間側の先端との間の閉合部Ｃを閉合する際に用いられる。橋桁２、２’の中央径間側の先端を、以下単に「先端」ということがある。

橋桁２’も図示しない橋脚上に配置され、主塔から斜材によって吊り支持される。橋桁２’および橋脚、主塔、斜材の構成は、図１の橋桁２、橋脚１、主塔３、斜材４と同様である。また図中符号５は、橋桁２、２’の閉合時に後述する閉合ユニットを吊り上げるための吊り上げ装置である。

本実施形態では、各橋桁２、２’を図１に示すように側径間側から中央径間側まで構築した後、閉合部Ｃの閉合を行う際、スライド治具１０を用いて図２（ａ）の矢印ａに示すように一方の橋桁２を側径間側に後退（セットバック）させる。後退幅はそれ程大きくは無く、100mm程度である。

これにより閉合部Ｃの間隔を広げた上で、図２（ｂ）に示すように橋桁２の先端まで移動させた吊り上げ装置５により閉合ユニット６を吊り上げ、図２（ｃ）に示すように閉合部Ｃに配置し、橋桁２の先端に取付ける。

閉合ユニット６は鋼材により形成された鋼桁である。閉合ユニット６の長さは、元の閉合部Ｃの間隔と同程度であり、事前に橋桁２をセットバックして閉合部Ｃの間隔を広げることで、閉合ユニット６の配置時（吊り上げ時）の余裕が確保される。

閉合ユニット６の取付後、図２（ｄ）の矢印ｂに示すように、橋桁２をスライド治具１０により閉合部Ｃ側に前進（セットフォー）させ、閉合部Ｃの間隔を元に戻す。そして、閉合ユニット６と他方の橋桁２’を連結することで橋桁２、２’同士が閉合ユニット６により閉合される。なお橋桁２’に関しても、上記と同様、閉合ユニット６の配置前後でスライド治具１０による後退と前進を行うことは可能である。

（２．スライド治具１０）
図３は、上記した橋桁２の後退と前進を行うためのスライド治具１０を示す図である。なお、以下の説明では、橋桁２の後退と前進を総称して橋桁２のスライドということがある。

図３（ａ）はスライド治具１０を橋軸直交方向から見た図、図３（ｂ）はスライド治具１０を橋軸方向から見た図、図３（ｃ）はスライド治具１０を上から見た図である。橋軸直交方向は図３（ａ）の紙面法線方向、図３（ｂ）の左右方向、図３（ｃ）の上下方向に対応し、橋軸方向は図３（ａ）、（ｃ）の左右方向、図３（ｂ）の紙面法線方向に対応する。

図３（ｂ）に示すように、橋桁２は、橋脚１の頂面に配置された支承７の上に設けられる。支承７は橋軸直交方向の両側で配置される。支承７としてはゴム支承が用いられるが、これに限ることはない。

橋桁２は、橋軸直交方向の外側に突出する突起部２１を両側面に有する。図３（ａ）に示すように、突起部２１は、橋脚１に対応する橋軸方向位置で橋桁２に設けられる。突起部２１は、スライド治具１０による橋桁２のスライドを行うために設けられる。

スライド治具１０は、架台１１、ジャッキ１２、１３、レール１４等を有する。スライド治具１０は橋桁２の両側に一対設けられ、それぞれのスライド治具１０が橋桁２の側方部分に配置される。

架台１１はジャッキ１２、１３を支持するものであり、梁材１１１の両端部に支持部１１２、１１３を設けたものである。梁材１１１と支持部１１２、１１３はH形鋼やT字鋼などの鋼材により形成される。

梁材１１１は橋脚１を跨ぐように橋軸方向に配置され、その両端部が橋脚１の前後に突出する。梁材１１１は、橋脚１の頂面に設けた橋軸直交方向のレール１４の上に配置される。レール１４は複数本間隔を空けて平行に配置される。

架台１１は、図３（ｂ）の矢印Ａに示すように橋桁２と主塔３の間から吊り降ろし、レール１４に沿って橋軸直交方向の内側に移動させ、橋桁２の側方部分にセットすることができる。図３（ａ）の符号１１４は、架台１１を吊るための吊り治具であり、梁材１１１の両端部で梁材１１１の上面に設けられる。

支持部１１２（第１の支持部）は、橋脚１を前後に挟むように梁材１１１の下面に一対設けられる。各支持部１１２の橋脚１側の面にはジャッキ１２が設けられる。これらのジャッキ１２の橋脚１側の端部は橋脚１の前後面に当接し、橋桁２のスライド時の反力を橋脚１に支持させるための反力部として機能する。

支持部１１３（第２の支持部）は、橋桁２の突起部２１を前後に挟むように梁材１１１の上面に一対設けられる。一方の支持部１１３の突起部２１側の面にはジャッキ１３が設けられる。ジャッキ１３は、その伸長により突起部２１を押圧することで、橋桁２に直接水平力を加える加力部として機能する。

図３の例ではジャッキ１３が中央径間側（図３（ａ）、（ｃ）の右側に対応する）の支持部１１３に設けられており、図２（ａ）に示す橋桁２の後退時は、ジャッキ１３を伸長することで、突起部２１を後方に押圧して図４（ａ）の矢印ａに示すように橋桁２を後退させることができる。

一方、図２（ｄ）に示す橋桁２の前進時は、図４（ｂ）に示すように、ジャッキ１３を側径間側（図４（ｂ）の左側に対応する）の支持部１１３に盛替え、ジャッキ１３を伸長することで、突起部２１を前方に押圧し、矢印ｂに示すように橋桁２を前進させることができる。

橋桁２は橋脚１の頂面の支承７によって支持されるが、本実施形態では支承７に水平力を加えることはない。図５（ａ）に示すように、支承７のゴム部７１は、橋桁２の後退に伴って、点線で示す元の形状から実線で示すように変形（せん断変形）する。その後、橋桁２を前進させるとゴム部７１の形状は元に戻る。

なお、スライド治具１０が設置された橋脚１以外の橋脚１にも支承は設けられるが、これらの支承に関しては、橋桁２のスライドに伴ってスライドするようにしてもよく、上記と同様に変形するようにしてもよい。

前者の場合、例えば図５（ｂ）に示すように、支承設置用のベースプレート１０２を橋脚１に固定するためのアンカーであるアンカーボルト１０３を、当該アンカーボルト１０３よりも径の大きな橋脚１の穴１０１に挿入し、支承７ａを固定したベースプレート１０２を橋脚１に対して滑らせることができる。橋脚１の穴１０１は、橋桁２の前進後に固化材等で充填する。

以上説明したように、本実施形態では、橋桁２、２’同士を閉合ユニット６で閉合して橋梁を構築するに際し、閉合部Ｃの間隔を予め広げて余裕を持たせることで、閉合ユニット６を閉合部Ｃに容易に配置でき、その後、閉合部Ｃの間隔を狭めることで両橋桁２、２’を閉合ユニット６により閉合できる。この際、前記のスライド治具１０を用い、橋桁２に直接水平力を載荷して橋桁２のスライドを行うことで、支承７の加工が不要であり、支承７の損傷等も避けることができる。またスライド時の反力は橋脚１に支持させることで、補強筋などによる橋脚１の適切な補強のみで反力に対応できる。

またスライド治具１０は、橋桁２の側面の突起部２１に水平力を加える構成とすることで、比較的大きく且つ制約の少ないスペースを有する橋桁２の側方部分にスライド治具１０を設置でき、施工が容易になる。

またスライド治具１０は、前記の梁材１１１と支持部１１２、１１３による架台１１に、ジャッキ１２、１３を設けた比較的簡易な構成を有し、H形鋼や油圧ジャッキ等の入手が容易な汎用品を用いて形成でき、特殊な部材や専用の部材が不要である。

また本実施形態では、橋桁２に直接水平力を加えるので、橋桁２を支持するゴム支承（支承７）は橋桁２の後退に伴って変形する。橋桁２の後退に伴う変形は免震型のゴム支承において通常許容できる範囲であり、損傷等が生じることはない。

しかしながら、本発明が以上の実施形態に限定されることはない。例えば橋桁２、２’の形状は特に限定されず、その断面形状等は様々である。また橋梁の形式も斜張橋に限定されることはない。

またスライド治具１０の構成も図３等で説明したものに限らず、橋脚１に反力を支持させるための反力部と、橋桁２に直接水平力を加える加力部とを備えていればよい。

一例として、図６のスライド治具１０ａに示すように、橋脚１の頂面に反力部としてのブラケット１５を取り付け、当該ブラケット１５に加力部としてのセンターホールジャッキ１７の本体を固定することも可能である。センターホールジャッキ１７のロッドは別のブラケット１６に取り付けられる。このブラケット１６は橋桁２の底面に固定される。

図６の例では、センターホールジャッキ１７のロッドを本体側に引き込むことで、橋桁２に直接水平力を加え、橋桁２が矢印ａに示すように側径間側（図６の左側に対応する）に後退する。橋桁２の前進に関しては、図６と同様のスライド治具１０ａを、ブラケット１５、１６の位置を前後に入れ替えて別の箇所に設け、そのスライド治具１０ａを用いて図６とは逆方向に橋桁２に水平力を加えればよい。

このように、スライド治具の形状や構成は特に限定されない。また図６の例においてスライド治具１０ａを橋脚１の頂面と橋桁２の底面の間に配置しているように、スライド治具の位置も特に限定されない。

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１：橋脚
２、２’：橋桁
３：主塔
４：斜材
５：吊り上げ装置
６：閉合ユニット
７：支承
１０、１０ａ：スライド治具
１１：架台
１２、１３：ジャッキ
２１：突起部
Ｃ：閉合部

Claims (6)

1. 橋桁同士を閉合部に配置した閉合ユニットで閉合して橋梁を構築する橋梁の構築方法であって、
   一方の橋桁を後退させて前記閉合部の間隔を広げる工程と、
   前記閉合部に閉合ユニットを配置する工程と、
   前記一方の橋桁を前進させて前記閉合部の間隔を元に戻し、橋桁同士を前記閉合ユニットにより閉合する工程と、
   を有し、
   前記一方の橋桁の後退時と前進時に、スライド治具の反力部により橋脚に反力を支持させた上で、前記スライド治具の加力部により前記一方の橋桁に直接水平力を加えることで、前記一方の橋桁を前記橋脚に対しスライドさせることを特徴とする橋梁の構築方法。
2. 前記加力部は、前記一方の橋桁の側面の突起部に水平力を加えることを特徴とする請求項１記載の橋梁の構築方法。
3. 前記スライド治具は、
   前記橋脚を跨ぐように配置され、前記橋脚の前後に突出する梁材と、
   前記橋脚を前後に挟むように前記梁材の下面に設けられた第１の支持部と、
   前記第１の支持部に取り付けられ、前記橋脚の前後面に当接する前記反力部と、
   前記突起部を前後に挟むように前記梁材の上面に設けられた第２の支持部と、
   前記第２の支持部に取り付けられ、前記突起部に水平力を加える前記加力部としてのジャッキと、
   を有することを特徴とする請求項２記載の橋梁の構築方法。
4. 前記一方の橋桁は、前記橋脚の頂面の支承の上に設けられ、
   前記支承はゴム支承であり、前記一方の橋桁の後退に伴って変形することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の橋梁の構築方法。
5. 橋桁同士を閉合部に配置した閉合ユニットで閉合して橋梁を構築する際に、前記橋桁を橋脚に対してスライドさせるためのスライド治具であって、
   橋脚に反力を支持させるための反力部と、
   前記橋桁に直接水平力を加える加力部と、
   を有することを特徴とするスライド治具。
6. 前記橋脚を跨ぐように配置され、前記橋脚の前後に突出する梁材と、
   前記橋脚を前後に挟むように前記梁材の下面に設けられた第１の支持部と、
   前記第１の支持部に取り付けられ、前記橋脚の前後面に当接する前記反力部と、
   前記橋桁の側面の突起部を前後に挟むように前記梁材の上面に設けられた第２の支持部と、
   前記第２の支持部に取り付けられ、前記突起部に水平力を加える前記加力部としてのジャッキと、
   を有することを特徴とする請求項５記載のスライド治具。

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