JP4210157B2 - ラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路や鉄道などが立体的に交差する場合などに構築する橋梁において、交差する道路等を挟んで両側から構築してきた橋梁の橋桁間を連結桁で連結する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
都市部の道路、線路又は河川等の上空を跨いで新たに道路等を構築する場合に、従来から橋桁と橋脚の頭部を剛結合したラーメン式橋梁が架設されることがある。ラーメン式橋梁は、橋脚の頭部と橋桁を剛結合させるため橋脚の頭部をスリムにすることができるが、橋脚上に橋桁を載せるだけの桁橋に比べて高精度の架設作業が要求される。
ラーメン式橋梁の一般的な架設方法は、先端に細長い手延機を取り付けた橋桁を一方の側から送り出し架設する手延式架設法である。また、交差する道路を挟んだ両側に橋梁を構築し、最後にその橋桁間にクレーンで吊り上げた連結桁ｂを配置して連結する方法もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来のラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法は、以下のような課題がある。
＜イ＞手延式架設方法は下から足場を組むことの難しい谷を渡すときにも利用できる実績の多い方法ではあるが、少しずつ橋桁を送り出していくため架設に時間がかかる。このため、交通量が多く、交通規制をし難い都市部の道路上に架設する場合には、長期にわたって交通渋滞などの問題を引き起こす要因となる。
＜ロ＞橋桁ａ間をクレーンで吊り上げた連結桁ｂで連結する方法は、一度に連結を行うことができる方法であり、手延式架設方法に比べて短時間で架設することができる。しかし、連結桁ｂが長くなればなるほど、ワイヤｃで吊り上げた連結桁ｂはたわみが生じ、連結桁ｂの端面と橋桁ａの端面を合わせるのが難しくなる。特にボルト接合する場合は、既設の橋桁ａの端面と連結桁ｂの端面を正確に合わせなければボルトが挿入できず、接合が完了するまでに時間がかかる。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、短時間で連結作業が終了するラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法を提供することを目的とする。特に、架設する橋梁の下を通過する道路等の交通規制を短時間にできるラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法を提供することを目的とする。
また、容易かつ正確に橋桁の接合をおこなうことができるラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明のラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法は、橋桁と橋脚の頭部を剛結合したラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法において、橋桁間を連結する連結桁を仮置きするための送出し側橋桁と、橋脚と橋桁が一体となって移動可能な出迎え側橋桁を構築し、前記送出し側橋桁の先端から突出した前記連結桁を、下方から昇降台付き搬送車で支持しながら前記出迎え側橋桁方向に送り出し、前記連結桁の長さよりも広い間隔を有する前記送出し側橋桁と前記出迎え側橋桁の間に、前記昇降台付き搬送車によって搬送した前記連結桁を配置し、対向する前記連結桁の端部と前記送出し側橋桁の端部を接合し、前記出迎え側橋桁を剛結合した橋脚と共に前記連結桁方向に移動させ、対向する前記連結桁の端部と前記出迎え側橋桁の端部を接合し、前記出迎え側橋桁は、前記連結桁の端部と前記出迎え側橋桁の端部を接合するまでは、橋桁に剛結合した橋脚と、橋桁を摺動可能に支承する仮設支持台によって支持する方法である。
また、橋桁と橋脚の頭部を剛結合したラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法において、橋桁間を連結する連結桁を仮置きするための送出し側橋桁と、橋脚と橋桁が一体となって移動可能な出迎え側橋桁を構築し、前記送出し側橋桁の先端から突出した前記連結桁を、下方から昇降台付き搬送車で支持しながら前記出迎え側橋桁方向に送り出し、前記連結桁の長さよりも広い間隔を有する前記送出し側橋桁と前記出迎え側橋桁の間に、前記昇降台付き搬送車によって搬送した前記連結桁を配置し、対向する前記連結桁の端部と前記送出し側橋桁の端部を接合し、前記出迎え側橋桁を剛結合した橋脚と共に前記連結桁方向に移動させ、対向する前記連結桁の端部と前記出迎え側橋桁の端部を接合し、前記連結桁と反対側に張り出した前記出迎え側橋桁の重量を調整することによって、前記連結桁の端部と前記出迎え側橋桁の端部を接合したときに、出迎え側橋桁に剛結合した橋脚の下部が連結桁と反対側の方向に移動することを防止することができる。
ここで、「対向する前記連結桁の端部と前記送出し側橋桁の端部を接合し、」でいうところの「接合」は、本接合の他に仮接合も含まれる。すなわち、この時点では仮接合をしておき、これ以降の作業と並行又は単独で本接合作業を行うことができる。また、最初から本接合の一部又は全部をおこなうことでこの時点での接合とすることもできる。この「接合」の定義については、「対向する前記連結桁の端部と前記出迎え側橋桁の端部を接合する、」においても同じである。また、前記出迎え側橋桁は、基礎構造物の上面で橋脚を摺動させることによって移動することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【０００７】
＜イ＞連結桁
本発明では、橋桁２と橋桁３の間を連結桁１によって一度に連結する。すなわち連結桁１は、橋桁間を連結する長さを有する橋桁である。例えば、交通量の多い道路の上空に架橋する場合に、出来るだけ道路の交通規制を少なくすることが望まれる。そこで、道路の幅員よりも広い連結桁１によって一度に連結することができれば、交通規制の時間を最小限に抑えることができる。
連結桁１は、鋼板や形鋼材を組み合わせるなどして所定の長さに製作する。工場などでブロック単位の桁部材を製作し、送出し側橋桁２の上まで運搬して複数の桁部材を接合することで連結桁１を製作することもできる。また、連結桁１を製作する際に、側壁１１なども予め取り付けておけば、架設後にクレーン８などを使用して下から取り付ける手間を省くことができる。連結桁１は、後述する送出し側橋桁２上で製作することができるため、製作ヤードを別途確保する必要がない。
【０００８】
＜ロ＞送出し側橋桁
送出し側橋桁２は、連結桁１を送り出す側に架設する橋桁である。送出し側橋桁２は連結桁１を製作する前に現地に架設する。
送出し側橋桁２は、杭などの基礎構造物上に設けた橋脚２１上に設置する。橋脚２１は、鋼製又は鉄筋コンクリート等によって構築する。
ラーメン式橋梁は、橋桁２と橋脚２１の頭部を剛結合して構築する。送出し側橋桁２と橋脚２１を結合した状態の実施例を図６に示す。橋梁の架設は立体交差部のためだけにおこなうこともでき、この場合は交差点へのアプローチ部となる送出し側橋桁２は斜路となる（図１参照）。
送出し側橋桁２の上面には、延伸方向に伸びる軌条７１などを設けて連結桁１がスライド移動できるようにする。
【０００９】
＜ハ＞出迎え側橋桁
出迎え側橋桁３は、連結桁１と送出し側橋桁２を接合した後に、連結桁１方向に移動する橋桁である。出迎え側橋桁３には少なくとも一本の橋脚３１が剛結合されている。そして、橋桁３が移動するときには橋脚３１も一緒に移動する。
橋脚３１は杭などの基礎構造物３３上に設置する外殻部３１２と、外殻部３１２から柱状に延伸する柱部３１１からなる（図４，５参照）。土留め６をして掘削した開削部の底盤から突出した杭などの基礎構造物３３の上面に、摩擦抵抗の小さい低摩擦板３４を介して外殻部３１２を設置する。ここで、低摩擦板３４には四フッ化エチレン板、ステンレス板等が使用できる。低摩擦板３４は基礎構造物３３の上面だけでなく、外殻部３１２側にも取り付けるのが好ましい。外殻部３１２は移動後に内部に打設するコンクリート等の硬化材の型枠となる外周部３１２ａと、硬化材を充填する前の橋桁３及び橋脚３１の荷重を基礎構造物３３に伝達するための梁部３１２ｂで構成することができる。外殻部３１２を設置した後は柱部３１１を所定の高さになるまで延伸する。ここで、外殻部３１２及び柱部３１１は、鋼板、形鋼材、鋼管などを使用して製作することができる。
橋脚３１の頭部には出迎え側橋桁３を剛結合する。橋桁３は１本の橋脚３１のみで安定して支持させることが難しいため、橋桁３の他の一端は仮設支持台３２で支持する。なお、前述した橋脚３１と同様の移動式の橋脚３１をもう一本構築して支持させることもできる。
仮設支持台３２は、橋桁の接合が完了して構造的に安定した後に撤去する一時的な支持台である。出迎え側橋桁３は、仮設支持台３２上に摺動可能に支承させる。なお、出迎え側橋桁３に伴って移動可能な仮設支持台３２を使用する場合は、橋桁３と架設支持台３２の頭部は接合しておく。
【００１０】
本発明では、出迎え側橋桁３と後方の既設橋桁５の間には間隔が開いており、送出し側橋桁２と連結桁１と出迎え側橋桁３を接合した時点では出迎え側橋桁３の後端は拘束されていない。このため、連結桁１に出迎え側橋桁３を接合したときに、出迎え側橋桁３に剛結合した橋脚３１の頭部が連結桁１側に引き寄せられ、その反作用として橋脚３１の下部が連結桁１と反対側の方向に移動するおそれがある。
そこで、仮設支持台３２側に張り出した出迎え側橋桁３の桁長を長めにしたり、カウンターウエイトを置いたりして、連結桁１と反対側に張り出した出迎え側橋桁３の重量を大き目に調整しておく。このようにしておくことで、連結桁１の端部と出迎え側橋桁３の端部を接合したときに、出迎え側橋桁３の既設橋桁５側の張り出し部の重量が、連結桁１側に引き寄せられる力に対抗することになり、橋脚３１の下部が連結桁１と反対側の方向に移動することを防止することができる。
【００１１】
＜ニ＞昇降台付き搬送車
搬送車４は、連結桁１を支持して所定の位置まで搬送する台車である。搬送車４に備えた昇降台４１は、連結桁１を持ち上げたり、降下させたりするときに使用する。
搬送車４は、連結桁１を所定の位置まで移動させるために自在に動くことができる公知の大型搬送車である。例えば、６軸４８輪の油圧サスペンション装置によって路面への集中載荷を回避でき、方向転換などが自在に行える搬送車が使用できる。
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明のラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法について説明する。
【００１３】
＜イ＞連結桁の送り出し（図１，２）
橋脚２１上に送出し側橋桁２を架設して、橋桁２の上面に軌条７１を設ける。そして軌条７１の上に連結桁１を製作する部材を搬入して組み立てる。連結桁１は、台車７２を介して軌条７１に配置されるようにしておく。
次に、自走式の台車７２を駆動させることによって製作した連結桁１の先端を出迎え側橋桁３方向に送り出し、橋桁２の端部付近で待機している搬送車４の昇降台４１に連結桁１の先端を載せる。昇降台４１の頭部に連結桁１を固定し、搬送車４を出迎え側橋桁３方向に走行させる（図１参照）。
所定の長さまで連結桁１が送り出された時点で、２台目の搬送車４を連結桁１の下に潜り込ませて、２台の搬送車４，４で連結桁１を支持させる（図２参照）。連結桁１の長さによって搬送車４の数をさらに増やすこともできる。
【００１４】
＜ロ＞送出し側橋桁と連結桁の接合（図３）
所定の位置に到達した時点で昇降台４１を降下させることによって、連結桁１の高さを送出し側橋桁２の高さに合わせる（図６参照）。送出し側橋桁２の端部と、出迎え側橋桁３の端部の間隔は、連結桁１の長さよりも広くなっているため、容易に連結桁１を橋桁２，３間に配置することができる。連結桁１の長さにもよるが、例えば１００ｍｍ程度の隙間が確保できるように橋桁２，３間の間隔を決めると連結桁１の挿入が迅速におこなえる。
連結桁１は、複数の搬送車４の昇降台４１によって下から支持されているため、応力状態が架設完了後の状態に近く、連結桁１をほとんどたわませることなく搬送することができる。このため、送出し側橋桁２の端面に連結桁１の端面を容易に合わせることができる。そして、送出し側橋桁２の端面と連結桁１の端面が接触するように接合を行う。この時点での接合は、仮ボルトやパイロット孔を使用した仮接合であってもよい。本接合は、これ以降の作業と並行又は単独で行うことができる。仮接合及び本接合は、ボルトを所定の孔に挿入してボルト接合によって行うことができる。ボルト接合であれば、短時間に接合を終了することができる。なお、他の公知の接合方法を採用することもできる。
【００１５】
＜ハ＞出迎え側橋桁との接合（図３，４）
送出し側橋桁２の端面と連結桁１の端面を接合した後に、出迎え側橋桁３を橋脚３１と共に連結桁１の端面に向けて移動させる。
例えば、土留め６の腹起し６１などに反力をとって油圧ジャッキ６２等で外殻部３１２を押せば、基礎構造物３３の上面で外殻部３１２の梁部３１２ｂが摺動して、橋脚３１及び橋桁３が移動することができる。ここで、基礎構造物３３の上面と梁部３１２ｂは低摩擦板３４を介して接触しているため容易に摺動できる。また、外周部３１２ａの下端と底板３３１の間に隙間を設けておけば、移動時の障害になることもない。
出迎え側橋桁３は、予め設けた隙間（例えば１００ｍｍ程度）の分だけ移動させるだけなので、基礎構造物３３上の移動で充分に対応できる。外殻部３１２を設置するときに後で移動させる分だけ予めずらして設置し、後で移動させることによって基礎構造物３３の中央に据え付けるようにしておくのが好ましい。
出迎え側橋桁３を移動させた後に、出迎え側橋桁３の端面と連結桁１の端面をボルト接合する。そして、外殻部３１２の内部にはコンクリート等の硬化材を充填して橋脚３１と基礎構造物３３を一体化する。
出迎え側橋桁３の後方に間隔を開けて橋桁が架設されている場合（図１参照）は、クレーン８などを使用して既設橋桁５と出迎え側橋桁３の間を連結する。既設橋桁５と出迎え側橋桁３の間隔が狭ければ、クレーン８によって連結する橋桁を吊り上げたとしてもたわみが少なく、容易に接合することができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法は、以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞出迎え側橋桁が移動できるため、連結桁の長さよりも広い間隔を連結する橋桁間に確保しておくことができる。このため、連結桁の挿入が迅速に行え、短時間で連結作業が終了する。
＜ロ＞搬送車を使用して下から連結桁を支持することで、連結桁をほとんどたわませることなく搬送できる。このため、端面の位置合わせが容易で、連結桁と橋桁の接合を迅速におこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法の実施例の説明図。
【図２】連結桁を搬送車で送り出している状態を示した実施例の説明図。
【図３】出迎え側橋桁を連結桁側に移動させる状態を示した実施例の全体説明図。
【図４】出迎え側橋桁を連結桁側に移動させる状態を示した実施例の部分説明図。
【図５】基礎構造物の頭部に橋脚を配置した実施例の斜視図。
【図６】送出し側橋桁の高さに連結桁を合わせる状態を示した実施例の説明図。
【図７】従来のラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法の実施例の説明図。
【符号の説明】
１・・・連結桁
２・・・送出し側橋桁
３・・・出迎え側橋桁
３１・・橋脚
３２・・仮設支持台
３３・・基礎構造物
４・・・搬送車
４１・・昇降台

Claims (3)

1. 橋桁と橋脚の頭部を剛結合したラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法において、
   橋桁間を連結する連結桁を仮置きするための送出し側橋桁と、橋脚と橋桁が一体となって移動可能な出迎え側橋桁を構築し、
   前記送出し側橋桁の先端から突出した前記連結桁を、下方から昇降台付き搬送車で支持しながら前記出迎え側橋桁方向に送り出し、
   前記連結桁の長さよりも広い間隔を有する前記送出し側橋桁と前記出迎え側橋桁の間に、前記昇降台付き搬送車によって搬送した前記連結桁を配置し、
   対向する前記連結桁の端部と前記送出し側橋桁の端部を接合し、
   前記出迎え側橋桁を剛結合した橋脚と共に前記連結桁方向に移動させ、
   対向する前記連結桁の端部と前記出迎え側橋桁の端部を接合し、
   前記出迎え側橋桁は、前記連結桁の端部と前記出迎え側橋桁の端部を接合するまでは、橋桁に剛結合した橋脚と、橋桁を摺動可能に支承する仮設支持台によって支持されることを特徴とする、
   ラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法。
2. 橋桁と橋脚の頭部を剛結合したラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法において、
   橋桁間を連結する連結桁を仮置きするための送出し側橋桁と、橋脚と橋桁が一体となって移動可能な出迎え側橋桁を構築し、
   前記送出し側橋桁の先端から突出した前記連結桁を、下方から昇降台付き搬送車で支持しながら前記出迎え側橋桁方向に送り出し、
   前記連結桁の長さよりも広い間隔を有する前記送出し側橋桁と前記出迎え側橋桁の間に、前記昇降台付き搬送車によって搬送した前記連結桁を配置し、
   対向する前記連結桁の端部と前記送出し側橋桁の端部を接合し、
   前記出迎え側橋桁を剛結合した橋脚と共に前記連結桁方向に移動させ、
   対向する前記連結桁の端部と前記出迎え側橋桁の端部を接合し、
   前記連結桁と反対側に張り出した前記出迎え側橋桁の重量を調整することによって、前記連結桁の端部と前記出迎え側橋桁の端部を接合したときに、出迎え側橋桁に剛結合した橋脚の下部が連結桁と反対側の方向に移動することを防止したことを特徴とする、
   ラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法。
3. 請求項１又は２のいずれか１項に記載したラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法において、
   前記出迎え側橋桁は、基礎構造物の上面で橋脚を摺動させることによって移動することを特徴とする、
   ラーメン式橋梁の橋桁間を連結する方法。

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