JP4331005B2 - プレキャストセグメント橋の架設方法 - Google Patents

Description

本願発明は、プレキャストセグメント橋の架設方法に関するものであり、特にこれを張出し架設工法により架設する方法に関するものである。

従来より、複数のプレキャストセグメントが橋軸方向に連結配置されてなる主桁構造を有するプレキャストセグメント橋が知られており、その架設工法の１つとして張出し架設工法が知られている。

この張出し架設工法においては、例えば「特許文献１」に記載されているように、橋脚上に柱頭部セグメントを設置した後、この柱頭部セグメントから橋軸方向に複数の径間部セグメントを張出し架設することにより主桁の架設を行うようになっている。

特開平８−１４４２２４号公報

この張出し架設工法においては、柱頭部セグメントを設置した後、複数の径間部セグメントのうち柱頭部セグメントに隣接する基準セグメントを設置して初めて、他の径間部セグメントを張出し架設することが可能となる。

その際、基準セグメントの設置は、この基準セグメントと柱頭部セグメントとの間に調整目地を確保しつつ、その高さおよび方向を調整するようにして行われるようになっている。具体的には、基準セグメントをクレーンで吊った状態で、その姿勢調整を行った後、調整目地型枠を設置して、その調整目地にコンクリートを打設することにより、基準セグメントの設置が行われるようになっている。

このような従来の張出し架設工法においては、基準セグメントの設置に多くの工数が必要となるので、架設作業の作業効率を高めることができない、という問題がある。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、プレキャストセグメント橋を張出し架設工法により架設するようにした場合において、架設作業の作業効率を高めることができるプレキャストセグメント橋の架設方法を提供することを目的とするものである。

本願発明は、柱頭部セグメントに基準セグメントとしての機能も持たせるようにすることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係るプレキャストセグメント橋の架設方法は、
橋脚上に柱頭部セグメントを設置した後、この柱頭部セグメントから橋軸方向に複数の径間部セグメントを張出し架設することにより主桁の架設を行う、プレキャストセグメント橋の架設方法において、
上記柱頭部セグメントを設置する際、該柱頭部セグメントの一部を構成する１対のサブセグメントを、橋軸方向に所定間隔をおいて各々ジャッキを介して上記橋脚上に仮設置するとともに、これら各サブセグメントの高さおよび方向を上記各ジャッキを用いて調整した後、これら両サブセグメント間の調整目地にコンクリートを打設して上記両サブセグメントを一体化させる、ことを特徴とするものである。

上記１対の「サブセグメント」は、これらを橋軸方向に所定間隔をおいて設置した状態で、両者間の調整目地にコンクリートを打設することにより一体化させ得るように構成されたものであれば、その調整目地の配置や間隔あるいは各サブセグメントの具体的形状等は特に限定されるものではない。

上記構成に示すように、本願発明に係るプレキャストセグメント橋の架設方法は、橋脚上に柱頭部セグメントを設置した後、この柱頭部セグメントから橋軸方向に複数の径間部セグメントを張出し架設することにより主桁の架設を行うようになっているが、その柱頭部セグメントを設置する際、１対のサブセグメントを、橋軸方向に所定間隔をおいて各々ジャッキを介して橋脚上に仮設置するとともに、これら各サブセグメントの高さおよび方向を各ジャッキを用いて調整した後、両サブセグメント間の調整目地にコンクリートを打設して両サブセグメントを一体化させるようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、柱頭部セグメントは、その１対のサブセグメントの姿勢調整が行われた状態で橋脚上に設置されることとなるので、従来の基準セグメントとしての機能をも有するものとなっている。このため、従来のように基準セグメントを設置することを必要とせずに、各径間部セグメントを柱頭部セグメントから直接張出し架設することが可能となる。

したがって本願発明によれば、プレキャストセグメント橋を張出し架設工法により架設するようにした場合において、架設作業の作業効率を高めることができる。

上記構成において、１対のサブセグメントを、各々隔壁を有する箱桁状のセグメントとして形成しておき、両サブセグメントを一体化する際、その隔壁相互間に複数のＰＣ鋼材を配置して緊張するようにすれば、両サブセグメントを位置決めした状態で一体化させることができ、これにより柱頭部セグメントの設置精度を高めることができる。

さらに、これら複数のＰＣ鋼材を緊張状態に維持した状態で、両隔壁間にコンクリートを打設するようにすれば、打設時の側圧によって両サブセグメントが不用意に動いてしまわないようにした上で、両サブセグメントを強固に一体化させることができる。

また上記構成において、柱頭部セグメントの設置および各径間部セグメントの張出し架設を、架設途中の主桁上に設置されたガーダを用いて行うようにすれば、クレーンヤードを確保することができないような架設環境下においても、容易に架設作業を行うことができ、しかも、材料運搬に架設済みの主桁橋面を利用することができるので、架設ヤードの小規模化を図ることができる。

さらに上記構成において、柱頭部セグメントの設置を、その後方側に隣接する設置済みの柱頭部セグメントからの各径間部セグメントの張出し架設と並行して行うようにすれば、架設作業の作業効率を一層高めることができる。

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

図１および２は、本願発明の一実施形態に係るプレキャストセグメント橋の架設方法の概要を示す側面図であり、図３は、その架設対象となるプレキャストセグメント橋を、その主桁の架設が完了した状態で示す要部側面図である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る架設方法の適用対象となるプレキャストセグメント橋は多径間連続橋であって、その主桁１０は、各橋脚２０上に位置する柱頭部セグメント１２と各径間部に位置する複数の径間部セグメント１４とが橋軸方向に連結配置されてなる構造を有している。

各径間部セグメント１４は、両側上端縁に張出し床版部１４ａを有する箱桁状のセグメント本体１４Ａと、このセグメント本体の両側上端縁から橋軸直交方向両側へ突出する１対の張出しリブ１４Ｂと、これら１対の張出しリブ１４Ｂを支持する１対のストラット１４Ｃとからなっている。

一方、各柱頭部セグメント１２は、各径間部セグメント１４のセグメント本体１４Ａよりも橋軸方向の幅および橋軸直交方向の幅がやや広い値に設定された箱桁状のセグメント本体１２Ａと、このセグメント本体１２Ａの両側上端縁から橋軸方向に所定間隔をおいて橋軸直交方向両側へ突出する２対の張出しリブ１２Ｂと、これら２対の張出しリブ１２Ｂを支持する２対のストラット１２Ｃとからなっている。その際、セグメント本体１２Ａは、橋軸方向に所定間隔をおいて配置された１対のサブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２が、両者間の調整目地にコンクリートＣ１を打設することにより一体化されている。その際、調整目地の幅は５００ｍｍ程度の値に設定されている。

そして、この主桁１０は、その各柱頭部セグメント１２において各橋脚２０の上端面に左右１対の支承２２を介して設置されている。

本実施形態においては、図１および２に示すように、架設途中の主桁１０上に設置された橋軸方向に延びるガーダ１００を用いて、橋脚２０上に柱頭部セグメント１２を設置した後、この柱頭部セグメント１２から橋軸方向両側に複数の径間部セグメント１４を張出し架設することにより、主桁１０の架設を行うようになっている。

図１および２は、プレキャストセグメント橋の橋軸方向後端部からｎ−１番目の橋脚２０（ｎ−１）の前方径間途中まで主桁１０の架設が完了した状態において、ｎ＋１番目の橋脚２０（ｎ＋１）の位置において柱頭部セグメント１２の設置を行うとともに、その後方側に隣接するｎ番目の橋脚２０（ｎ）の位置において、該橋脚２０に設置された柱頭部セグメント１２からその橋軸方向両側に複数の径間部セグメント１４を張出し架設する様子を示している。

図４は、橋脚２０（ｎ＋１）の位置において柱頭部セグメント１２を設置する工程の一部を示す側面図であり、図５〜８は、その設置工程を詳細に示す斜視図である。

以下、主桁１０の架設工程について詳細に説明する。

まず、図１（ａ）に示すように、橋脚２０（ｎ）上に設置された柱頭部セグメント１２に、駆動装置を装備した移動支柱１０２を設置しておくとともに、その後方側に隣接するｎ−１番目の橋脚２０（ｎ−１）上に設置された柱頭部セグメント１２に、駆動装置を装備した移動支柱１０４を設置しておき、これら両移動支柱１０２、１０４により、ガーダ１００を橋軸方向に移動可能に支持するようにしておく。

このガーダ１００の前端部には固定支柱１０６を取り付けておき、その後方にはノーズ式門型クレーン１０８および門型クレーン１１０を各々橋軸方向に移動可能に設置しておき、さらに、橋脚２０（ｎ）の前後両側の各径間には移動足場１１２、１１４を設けておく。また、途中まで架設が完了した主桁１０における橋脚２０（ｎ−１）の前方近傍部位には、駆動装置を装備していないローラ支柱１１６を設置しておく。

そして、このガーダ１００を橋軸方向前方へ移動させて、図１（ａ）、図４（ａ）および図５（ａ）に示すように、固定支柱１０６を橋脚２０（ｎ＋１）上に設置する。

次に、図１（ｂ）に示すように、橋脚２０（ｎ＋１）の位置においては、ノーズ式門型クレーン１０８により、１対の支承２２を１個ずつ橋脚２０上まで運搬し、図５（ａ）に示すように、橋脚２０上に左右対称配置で設置する。そして、図５（ｂ）に示すように、これら１対の支承２２上に、固定支柱１０６の水平方向の補強を図るための１対のアウトリガー１０６ａを設置するとともに、各支承２２の橋軸方向両側に、柱頭部セグメント１２を支持するための４つのジャッキ１１８を１対ずつ設置する。

そして、図１（ｂ）および図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、ノーズ式門型クレーン１０８により、柱頭部セグメント１２を構成する１対のサブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２を、１個ずつ橋脚２０（ｎ＋１）の位置まで運搬して、これらを橋軸方向に所定間隔をおいて各々ジャッキ１１８を介して橋脚２０上に仮設置するとともに、これら各サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２の高さおよび方向を各ジャッキ１１８を用いて調整する。

これら各サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２は、図６（ｃ）、（ｄ）に示すように、各々隔壁１２ａが形成された構成としておき、これら各隔壁１２ａには外ケーブルの定着体を埋め込んでおく。また、これら各サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２は、平面視において略コ字状に形成された構成としておき、その両側壁部の橋軸方向端面を互いに対向させるようにして配置する。なお、図６（ｄ）においてサブセグメント１２Ｓ２の橋軸方向端面に２点鎖線で示す輪郭は、該サブセグメント１２Ｓ２に隣接して配置される径間部セグメント１４のセグメント本体１４Ａの外形形状である。

そして、これら各サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２の姿勢調整が完了した時点で、両サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２の隔壁１２ａ同士をサポート等で突っ張り、この状態で両隔壁１２ａ相互間に複数のＰＣ鋼材（例えばＰＣ鋼棒）１６を配置して緊張する。

一方、図１（ｂ）に示すように、橋脚２０（ｎ）の位置においては、ノーズ式門型クレーン１０８および門型クレーン１１０により、該橋脚２０に設置された柱頭部セグメント１２からその橋軸方向両側に複数の径間部セグメント１４を順次張出し架設する。

なお、各サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２および各径間部セグメント１４は、途中まで架設が完了した主桁１０の橋面上を使用して、運搬台車１２０により吊り込み位置まで運搬する。

次に、図２（ｃ）および図７（ｅ）に示すように、橋脚２０（ｎ＋１）の位置においては、該橋脚２０上に設置された１対のサブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２間の調整目地にコンクリートＣ１を打設して、両サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２を一体化させる。このコンクリートＣ１は、両サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓと同等の強度を有するコンクリートを用いる。

そして、図７（ｆ）に示すように、打設されたコンクリートＣ１を硬化させた後、突っ張りサポートを撤去することにより、柱頭部セグメント１２の設置を半ば完了させる。その後、図８（ｇ）に示すように、柱頭部セグメント１２の上に左右１対の受け梁１２２を設置して、橋脚２０（ｎ＋１）上で支持していた固定支柱１０６を両受け梁１２２の上に盛り替える。

一方、図２（ｃ）に示すように、橋脚２０（ｎ）の位置においては、ノーズ式門型クレーン１０８および門型クレーン１１０により、各径間部セグメント１４の張出し架設を継続して行う。

次に、図２（ｄ）および図８（ｈ）に示すように、橋脚２０（ｎ＋１）の位置においては、両サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２の隔壁１２ａの間において、横桁の配筋、ＰＣ鋼材の組立を行った後、両隔壁１２ａの間に充填用のコンクリートＣ２を打設して、柱頭部セグメント１２の設置を完了させる。このコンクリートＣ２は、水和熱の発熱量を抑えた配合のコンクリートを使用する。

一方、橋脚２０（ｎ）の位置においては、複数の径間部セグメント１４の張出し架設を完了させた後、その張出し架設部分の後端部と途中まで架設が完了した主桁１０の前端部との閉合目地部に、型枠を配置するとともに鉄筋を組み立ててコンクリートを打設する。このコンクリートの強度発現後、橋脚２０（ｎ）と橋脚２０（ｎ−１）との間の部分に外ケーブルの挿入および緊張を行い、主桁１０として一体化させる。その後、橋脚２０（ｎ）の位置に設置された柱頭部セグメント１２に配置緊張しておいた複数のＰＣ鋼材１６を撤去する。

以上のようにして、橋脚２０（ｎ＋１）の位置における柱頭部セグメント１２の設置と、橋脚２０（ｎ）の位置における各径間部セグメント１４の張出し架設とを並行して行い、１支間長分の施工が完了したら、橋脚２０（ｎ−１）の位置では、移動支柱１０４からローラ支柱１１６にガーダ１００の荷重を受け替えて、移動支柱１０４を橋脚２０（ｎ＋１）の位置に移設する。この移設後、橋脚２０（ｎ＋１）の位置では、固定支柱１０６から移動支柱１０４にガーダ１００の荷重を受け替える。このとき、ガーダ１００は移動支柱１０４と移動支柱１０２とで支持された状態となるが、この状態でガーダ１００を１支間長分だけ前方へ移動させ、次の１支間長分の施工を行う。

以上詳述したように、本実施形態に係るプレキャストセグメント橋の架設方法は、橋脚２０上に柱頭部セグメント１２を設置した後、この柱頭部セグメント１２から橋軸方向に複数の径間部セグメント１４を張出し架設することにより主桁の架設を行うようになっているが、その柱頭部セグメント１２を設置する際、１対のサブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２を、橋軸方向に所定間隔をおいて各々ジャッキ１１８を介して橋脚２０上に仮設置するとともに、これら各サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２の高さおよび方向を各ジャッキ１１８を用いて調整した後、両サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２間の調整目地にコンクリートＣ１を打設して両サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２を一体化させるようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、柱頭部セグメント１２は、その１対のサブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２の姿勢調整が行われた状態で橋脚２０上に設置されることとなるので、従来の基準セグメントとしての機能をも有するものとなっている。このため、従来のように基準セグメントを設置することを必要とせずに、各径間部セグメント１４を柱頭部セグメント１２から直接張出し架設することが可能となる。

したがって本実施形態によれば、プレキャストセグメント橋を張出し架設工法により架設するようにした場合において、架設作業の作業効率を高めることができる。

しかも本実施形態においては、１対のサブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２を、各々隔壁１２ａを有する箱桁状のセグメントとして形成しておき、両サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２を一体化する際、その隔壁１２ａ相互間に複数のＰＣ鋼材１６を配置して緊張するようになっているので、両サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２を位置決めした状態で一体化させることができ、これにより柱頭部セグメント１２の設置精度を高めることができる。

さらに、これら複数のＰＣ鋼材１６を緊張状態に維持した状態で、両隔壁１２ａ間にコンクリートＣ２を打設するようになっているので、打設時の側圧によって両サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２が不用意に動いてしまわないようにした上で、両サブセグメント１２Ｓ１、１２Ｓ２を強固に一体化させることができる。

また本実施形態においては、柱頭部セグメント１２の設置および各径間部セグメント１４の張出し架設を、架設途中の主桁１０上に設置されたガーダ１００を用いて行うようになっているので、クレーンヤードを確保することができないような架設環境下においても、容易に架設作業を行うことができ、しかも、材料運搬に架設済みの主桁１０の橋面を利用することができるので、架設ヤードの小規模化を図ることができる。

さらに本実施形態においては、柱頭部セグメント１２の設置を、その後方側に隣接する設置済みの柱頭部セグメント１２からの各径間部セグメント１４の張出し架設と並行して行うようになっているので、架設作業の作業効率を一層高めることができる。

上記実施形態においては、橋脚２０（ｎ＋１）の位置における柱頭部セグメント１２の設置と、橋脚２０（ｎ）の位置における各径間部セグメント１４の張出し架設とを並行して行う場合について説明したが、他の橋脚２０の位置に関しても、上記実施形態と同様にして架設作業を行うようにすれば、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

本願発明の一実施形態に係るプレキャストセグメント橋の架設方法の概要を示す側面図（その１） 上記架設方法の概要を示す側面図（その２） 上記実施形態の架設対象となるプレキャストセグメント橋を、その主桁の架設が完了した状態で示す要部側面図 上記架設方法において、所定の橋脚の位置における柱頭部セグメントの設置工程の一部を示す側面図 上記柱頭部セグメントの設置工程を詳細に示す斜視図（その１） 上記柱頭部セグメントの設置工程を詳細に示す斜視図（その２） 上記柱頭部セグメントの設置工程を詳細に示す斜視図（その３） 上記柱頭部セグメントの設置工程を詳細に示す斜視図（その４）

符号の説明

１０ 主桁
１２ 柱頭部セグメント
１２Ａ、１４Ａ セグメント本体
１２Ｂ、１４Ｂ 張出しリブ
１２Ｃ、１４Ｃ ストラット
１２Ｓ１、１２Ｓ２ サブセグメント
１２ａ 隔壁
１４ 径間部セグメント
１４ａ 張出し床版部
１６ ＰＣ鋼材
２０、２０（ｎ−１）、２０（ｎ）、２０（ｎ＋１） 橋脚
２２ 支承
１００ ガーダ
１０２、１０４ 移動支柱
１０６ 固定支柱
１０６ａ アウトリガー
１０８ ノーズ式門型クレーン
１１０ 門型クレーン
１１２、１１４ 移動足場
１１６ ローラ支柱
１１８ ジャッキ
１２０ 運搬台車
１２２ 受け梁
Ｃ１、Ｃ２ コンクリート

Claims (5)

1. 橋脚上に柱頭部セグメントを設置した後、この柱頭部セグメントから橋軸方向に複数の径間部セグメントを張出し架設することにより主桁の架設を行う、プレキャストセグメント橋の架設方法において、
   上記柱頭部セグメントを設置する際、該柱頭部セグメントの一部を構成する１対のサブセグメントを、橋軸方向に所定間隔をおいて各々ジャッキを介して上記橋脚上に仮設置するとともに、これら各サブセグメントの高さおよび方向を上記各ジャッキを用いて調整した後、これら両サブセグメント間の調整目地にコンクリートを打設して上記両サブセグメントを一体化させる、ことを特徴とするプレキャストセグメント橋の架設方法。
2. 上記１対のサブセグメントを、各々隔壁を有する箱桁状のセグメントとして形成しておき、
   上記両サブセグメントを一体化する際、これら両サブセグメントの隔壁相互間に複数のＰＣ鋼材を配置して緊張する、ことを特徴とする請求項１記載のプレキャストセグメント橋の架設方法。
3. 上記両サブセグメントを一体化した後、これら両サブセグメントの隔壁相互間にコンクリートを打設する、ことを特徴とする請求項２記載のプレキャストセグメント橋の架設方法。
4. 上記プレキャストセグメント橋が多径間連続橋であって、この多径間連続橋の主桁が、各橋脚上に位置する柱頭部セグメントと各径間部に位置する複数の径間部セグメントとが橋軸方向に連結配置されてなる構造を有している場合において、
   上記柱頭部セグメントの設置および上記各径間部セグメントの張出し架設を、架設途中の主桁上に設置されたガーダを用いて行う、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のプレキャストセグメント橋の架設方法。
5. 上記柱頭部セグメントの設置を、この柱頭部セグメントに隣接する設置済みの柱頭部セグメントからの各径間部セグメントの張出し架設と並行して行う、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のプレキャストセグメント橋の架設方法。

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