JP4377506B2 - 橋梁架設装置及び橋梁架設方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、張出架設工法に使用する橋梁架設装置及び当該橋梁架設装置を用いた橋梁の架設方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、橋梁の架設方法として、橋脚を中心として両側へ釣り合いを保ちながら、工場またはヤードで予め製作されたプレキャストセグメント（以下、「ＰＣセグメント」という）を架設する張出架設工法が用いられている。
当該工法は架設装置の違いにより各種の方法が用いられているが、この工法の一例として、橋脚又は既設の橋桁上に配設された張出型橋梁架設装置（通称「エレクションノーズ」）によりＰＣセグメントを吊り上げ、橋脚からの斜吊材により支持しながら、当該ＰＣセグメントを順次接合していく工法が存在している。
【０００３】
前記工法に用いられるＰＣセグメントを吊り上げる張出型橋梁架設装置は、移動式作業台車と、当該移動式作業台車に支持されている揚重手段とから構成されていた。
従来の移動式作業台車は、梁材に移動用の車輪を設けたものであり、その重量で揚重物を支持していた。また、揚重手段は、吊り材であるワイヤーロープをウインチにより巻張する構造であるとともに、吊り上げ精度を上げるために橋桁近傍でＰＣセグメントを受け替えるためのシリンダ型の油圧ジャッキを備えるものであることが一般的であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、移動式作業台車は重量が重いため、張出型橋梁架設装置を頑強な構造としなければならなかった。
また、ワイヤーロープの引張荷重には限界があり、数百トンのセグメントを吊り上げるためには、多数台の揚重装置が必要となっていた。また、ウインチを用いる場合には、ウインチドラム、シーブブロック等の大重量の設備を用いる必要があるとともに、荷重の受け替え用の油圧ジャッキも配置しなければならなかった。そのため、張出型橋梁架設装置を頑強な構造としなければならず装置が大型化するとともに、張出型橋梁架設装置の取り扱いが煩雑となり、作業時間、工事費用が増大していた。さらに、張出型橋梁架設装置を設置する橋桁の設計強度を過大に設定しなければならないことからも、工事費用が割高となっていた。
また、従来から、揚重手段に油圧ジャッキとステップロッドを用いる橋型クレーンは存在しているが、引張荷重および作業性等の点から、張出型橋梁架設装置には用いられていなかった。
【０００５】
さらに、張出型橋梁架設装置を用いた張出架設工法は、橋脚を中心として、張出型橋梁架設装置を張り出し架設部の両端に取り付け、両端の重量バランスを保持しながらＰＣセグメントを吊り上げ、所定の位置に架設することによりその作業を行っている。
このとき、最初に、橋脚上に張出型橋梁架設装置を設置して、順次左右両方向の既設の橋桁上に当該張出型橋梁架設装置を移動させながら、以後の作業を行うことになる。
【０００６】
しかし、橋脚上部は２基の張出型橋梁架設装置を設置するために必要な広さには構築されていない。そのため、従来の方法では、左右いずれか一方向のＰＣセグメントを架設するための張出型橋梁架設装置を先行して橋脚上部に設置し、１個又は２個のＰＣセグメントを架設した後に、当該架設したＰＣセグメント上に張出型橋梁架設装置を移動させ、橋脚上部に設置空間を確保した後に、他方向のＰＣセグメントを架設するための張出型橋梁架設装置を設置するという作業を行っていた。
【０００７】
したがって、従来の方法によると、橋脚を中心に先行して架設された橋桁側にＰＣセグメントの荷重が作用するため、橋脚に大きな回転モーメントが作用して、大きな変形を生じてしまう。このとき、ゴム支承を有する橋桁の場合には、当該ゴム支承も大きく変形してしまうため、柱頭部に設置する基準ＰＣセグメントが所定の方向に接合することができない場合が生じてしまう。橋桁は、基準ＰＣセグメントに順次接合されていくため、当該基準ＰＣセグメントの接合位置がずれてしまうと接合位置を修正することが不可能になってしまうことになる。そのため、橋脚の設計強度を過大に設定する必要があり、工事費用が割高となっていた。
【０００８】
本発明は、前記の種々の問題点を解決するためになされたものであって、張出架設工法に使用する軽量化、小型化を図った橋梁架設装置を提供するとともに、当該橋梁架設装置を用いた効率的な橋梁の架設方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１記載の本発明は、橋梁上を移動可能であるトラス構造の移動式作業台車と、ＰＣ鋼より線及び前記ＰＣ鋼より線を吊り上げるセンターホールジャッキ並びに揚重物の吊上治具からなる、前記移動式作業台車に支持されている揚重手段と、から構成される橋梁架設装置であって、前記移動式作業台車及び揚重手段は、揚重物の吊上時に作動する前記橋梁の橋長方向又は橋幅方向の少なくとも一方向への位置調節手段を有するとともに、前記吊上治具は、前記ＰＣ鋼より線を繋止する前記揚重物の支持部材と、前記支持部材上に載置された門型部材に取り付けられている吊り部材とからなり、前記支持部材は、前記吊り部材または前記揚重物との相対的な位置関係を、前記橋梁の橋長方向および橋幅方向に調整するための位置調整手段を有することを特徴とする橋梁架設装置を提供するものである。
【００１０】
したがって、本発明の橋梁架設装置によれば、トラス構造の移動式作業台車を採用することにより、移動式作業台車の軽量化を図ることができる。また、揚重手段をセンターホールジャッキとＰＣ鋼より線により構成したため、橋梁架設装置を格段に軽量化することができる。また、移動式作業台車及び揚重手段は、揚重物の吊上時に作動する前記橋梁の橋長方向及び橋幅方向の少なくとも一方向への位置調節手段を有することから、揚重物の接合位置の調節を容易に行うことができる。さらに、揚重装置が、支持部材と吊り部材との相対的な位置関係、または支持部材と揚重物との相対的な位置関係を、橋梁の橋長方向および橋幅方向に調整するための位置調整手段を有する吊上治具を備えていることから、規格の異なる分割製作された橋桁の吊り点を容易に調節可能となるため、吊上作業を効率的に行うことができる。
【００１１】
また、請求項２記載の本発明は、以下の各工程を含むことを特徴とする橋梁架設方法を提供するものである。
（１）橋桁の張り出し方向に向けて、橋脚上に、一対の請求項１に記載の橋梁架設装置を設置し、
前記移動式作業台車又は前記揚重装置を前記張り出し方向に移動させ、前記橋脚と間隔を保った状態で、前記支持部材上に載置された門型部材に接続された前記位置調整手段により前記門型部材を前記橋梁の橋長方向および橋幅方向に移動させることで前記支持部材と前記吊り部材との相対的な位置関係または前記支持部材と分割製作された橋桁との相対的な位置関係を、前記分割製作された橋桁の重心に対応して調整し、前記各々の揚重装置により前記分割製作された橋桁を、バランスを保持しながら吊り上げ、
前記移動式作業台車又は前記揚重装置を前記張り出し方向と反対方向に移動させ、前記吊り上げられた橋桁を橋脚に接合する第１工程。
（２）前記一対の橋梁架設装置を、それぞれ既設の橋桁上の両端部に移動させた後、
前記移動式作業台車又は前記揚重装置を前記張り出し方向に移動させ、前記橋脚と間隔を保った状態で、前記支持部材上に載置された門型部材に接続された前記位置調整手段により前記門型部材を前記橋梁の橋長方向および橋幅方向に移動させることで前記支持部材と前記吊り部材との相対的な位置関係または前記支持部材と分割製作された橋桁との相対的な位置関係を、前記分割製作された橋桁の重心に対応して調整し、前記各々の揚重装置により前記分割製作された橋桁をバランスを保持しながら吊り上げ、
前記移動式作業台車又は前記揚重装置を前記張り出し方向と反対方向に移動させ、前記吊り上げられた橋桁を既設の橋桁に接合する第２工程。
（３）前記第２工程を繰り返すことにより、分割製作された橋桁を既設の橋桁に順次接合する第３工程。
【００１２】
したがって、本発明によれば、軽量化および小型化を図った請求項１記載の橋梁架設装置を用いることにより、橋脚上に２基設置することができる橋梁架設装置を構成可能となり、当該橋梁架設装置の移動、固定等の取り扱いを容易として、作業時間、工事費用等を大幅に削減することができるとともに、作業の安全性をも確保することが可能な橋梁架設方法とすることができる。
なお、本発明はゴム支承を備える橋脚を有する橋梁の架設に特に有効である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
本実施形態では、分割製作された橋桁として予め工場またはヤード等において製造されたＰＣセグメント９を用いて橋梁の架設を行うこととする。
なお、前記ＰＣセグメント９は、マッチキャスト方式により製造することにより、後述する接合作業を容易に行うことができる。
【００１４】
（１）橋梁架設装置１の構成
図１及び図２に示すように、本発明の橋梁架設装置１は、移動式作業台車２と、当該移動式作業台車２に支持されている揚重装置４（揚重手段）とから構成されている。
【００１５】
○移動式作業台車２
移動式作業台車２は、トラス構造を成しており、それぞれ、上弦材２１、下弦材２２、垂直材２３、斜材２４，２５，２６、上横構２７、下横構２８から構成されている。また、上横構２７の先線端の橋幅方向には、クロスビーム２９が横設されている。
さらに、垂直材２３の後面における下部位置には、下弦材２２と平行に移動式作業台車２の橋長方向位置の移動を行うためのシリンダタイプの油圧ジャッキ（図示せず）が取り付けられており、ＰＣセグメント９（揚重物）の吊上時に作動可能となっている。
【００１６】
なお、下弦材２２の所定箇所には複数の車輪（図示せず）が枢設されており、図示しない移動手段によって、橋脚６および既設の橋桁７上に敷設されているレール８上を移動可能となっている。
さらに、前記移動式作業台車２は、揚重作業時には、前記下弦材２２の橋脚６側の端部において、アンカー３０により橋脚６又は橋桁７に固定されている。
【００１７】
○揚重装置４
図２に示すように、揚重装置４は、吊り材であるＰＣ鋼より線５と、当該ＰＣ鋼より線５を吊り上げる油圧作動の揚重機であるセンターホールジャッキ４０と、吊上治具９０と、から構成されている。
［センターホールジャッキ４０］
センターホールジャッキ４０は、クロスビーム２９の中央部上に、ベースプレート６７及びジャッキチェア６８を介して固設されており、その詳細は以下の通りである。
【００１８】
センターホールジャッキ４０は、ジャッキ本体４１、ジャッキラム４５、上部定着機構５０と下部定着機構６０及び油圧シリンダ機構（図示せず）を主要部として構成されている。
ジャッキ本体４１は、外郭部であるアウターシリンダ４２と、その内部に同心状に設けられているインナーシリンダ４３とから形成されている。当該アウターシリンダ４２とインナーシリンダ４３の間に形成されるシリンダ室４４には、ジャッキラム４５が、当該シリンダ室４４内の壁面に対して上下に摺動自在に設けられている。
当該ジャッキラム４５は、油圧シリンダ機構の操作により、シリンダ室４４の送り側４４ａ及び戻し側４４ｂを加圧、減圧することで、上下に移動可能となっている。
【００１９】
ＰＣ鋼より線５は、インナーシリンダ４３内部を挿通して設けられており、ジャッキ本体４１の上部および下部位置において、上部定着機構５０および下部定着機構６０により保持可能とされている。
【００２０】
上部定着機構５０は、上部グリッパー５１と上部グリッパープレート５２とプーリングヘッド５４とから形成されている。
プーリングヘッド５４は、円錐形状の定着孔５４ａが多数穿設された多孔円盤形状の部材である。当該プーリングヘッド５４は、ジャッキラム４５の上部に固定されており、複数のＰＣ鋼より線５が前記定着孔５４ａ内に挿通されている。また、上部グリッパー５１は、定着孔５４ａに嵌合する円錐形状のくさび部材であり、中心部に複数本のＰＣ鋼より線５が挿通されている。
上部グリッパプレート５２は、上部グリッパー５１を押圧、開放するための部材であり、ＰＣ鋼より線５を挿通するための貫通孔が多数穿設されている。
【００２１】
ここで、上部グリッパープレート５２が上部グリッパー５１を押圧すると、当該上部グリッパー５１が定着孔５４ａ内に嵌入して、ＰＣ鋼より線５を保持することになる。
また、上部グリッパープレート５２が上方に移動して、上部グリッパー５１の押圧が解除されると、当該上部グリッパー５１が定着孔５４ａ内から抜出して、ＰＣ鋼より線５の保持状態が解かれることになる。後述するように、このとき下部グリッパー６１はＰＣ鋼より線５を保持しているため、センターホールジャッキ４０に作用する荷重を双方の定着機構で受け替え可能となっている。
【００２２】
なお、ジャッキチェア６８の内側部に設けられている下部定着機構６０は、上部定着機構５０と略同一の構成になっており、プーリングヘッド５４に対応するアンカーヘッド６４が、ベースプレート６７上に固設されている点に関してのみ異なっている。
【００２３】
また、揚重装置４は、シリンダタイプの油圧ジャッキにより構成されている図示しない横方向スライド機構により、橋長と直交する方向（図１の白抜き矢印方向）に移動可能となっている。さらに、揚重装置４とクロスビーム２９は一体となって、シリンダタイプの油圧ジャッキにより構成されている図示しない橋長方向スライド機構により、橋長方向（図２の白抜き矢印方向）に移動可能となっている。
【００２４】
［索条巻取装置８０］
図３に示すように、センターホールジャッキ４０に挿通されているＰＣ鋼より線５は、索条巻取装置８０に捲回されている。ここで、索条巻取装置８０は、ウインチ８１（捲回手段）及び多孔部材８２を主要部として構成されている。
ウインチ８１はクロスビーム２９上に配設されており、複数のＰＣ鋼より線５の先端部が固着されている。当該ウインチ８１の真上部には、複数のＰＣ鋼より線５を挿通し、列状に整列させるための多孔部材８２が設けられている。前記多孔部材８２は、使用するＰＣ鋼より線５の数に相当する管材からなる管部８２ａを一列に並設して一体的に形成した部材である。この多孔部材８２は、ウインチ８１及びセンターホールジャッキ４０の上部に架設されている支持架台８５に取付部材８６を介して取り付けられている。
【００２５】
また、支持架台８５の上部には、ガイド部材８７が設けられている。このガイド部材８７は側面視で半円形状の部材であり、その外周に沿ってＰＣ鋼より線５を整列させ、当該ＰＣ鋼より線５の向きを上方から下方へ変えて、ウインチ８１に導くための部材である。このガイド部材８７の外周には、ＰＣ鋼より線５の巻き取り及び送り出しを円滑に行うために、複数の回転体８８が枢設されている。
【００２６】
ＰＣ鋼より線５は、上部グリッパープレート５２の近傍における上部位置では、ＰＣ鋼より線５は、平面視で略円形形状となるように束ねられている。このＰＣ鋼より線５は、ガイド部材８７に枢設されている回転体８８の周面に沿って敷設されており、多孔部材８２を構成する管部８２ａを通り、ウインチ８１のドラムに捲回されている。そのため、上部グリッパープレート５２の近傍において、平面視で略円形形状となるように束ねられている複数のＰＣ鋼より線５は、ガイド部材８７を介し、多孔部材８２に至る間において、徐々に一列に整列させられ、列状になった状態でウインチ８１のドラムに捲回されることになっている。
【００２７】
［吊上治具９０］
図１、図２及び図４に示すように、本発明の吊上治具９０は、ＰＣセグメント９の吊りビーム９１（支持部材）と、当該吊りビーム９１に取り付けられている吊り部材９３とから構成されている。
吊りビーム９１における橋幅方向の左右対称位置には、ＰＣ鋼より線繋止部材９２が取り付けられており、当該部位にＰＣ鋼より線５が繋止されている。
【００２８】
吊りビーム９１の左右両端部（左右方向は図１参照）であり、かつ、当該吊りビーム９１のそれぞれ前後（前後方向は図２参照）には、吊り部材９３が設けられている。この前後の吊り部材９３は、門型部材９４を介して吊りビーム９１に支持されている。当該吊り部材９３には、その両端部にＰＣセグメント９を係止するための吊り金具９５が付設されている。
また、吊り金具９５は、１箇所において４つの係止部材９６を介し、取付部材９９に取り付けられている。この係止部材９６は、取付部材９９に穿設されている孔部（図示せず）と比較して大径に形成されている円柱部材であり、下部方向への移動のみが拘束され上部方向への移動が可能となっている。
【００２９】
前記吊りビーム９１は、ＰＣセグメント９の重心に対応して、吊りビーム９１と吊り部材９３との相対的な位置関係、または吊りビーム９１とＰＣセグメント９の相対的な位置関係を調整するための橋長方向油圧シリンダ９７及び橋幅方向油圧シリンダ９８（位置調整手段）が付設されている。橋長方向油圧シリンダ９７は、吊りビーム９１の側面部と門型部材９４の垂直部９４ａとの間に配設されており、当該橋長方向油圧シリンダ９７のシリンダロッドの伸縮に応じて吊り部材９３の位置を橋長方向に調節可能となっている。また、橋幅方向油圧シリンダ９８は、吊りビーム９１上において、ＰＣ鋼より線繋止部材９２と門型部材９４との間に配設されており、当該橋幅方向油圧シリンダ９８のシリンダロッドの伸縮に応じて吊り部材９３の位置を橋幅方向に調節可能となっている。
【００３０】
［橋梁架設装置１を用いたＰＣセグメント９の吊り上げ方法］
移動手段（図示ぜず）により、橋梁架設装置１を所定位置に移動させた後に、当該橋梁架設装置１を用いてＰＣセグメント９を吊り上げる方法について説明する。
【００３１】
最初に、ＰＣ鋼より線５を下部グリッパー６１で定着させている状態から、油圧シリンダ機構を作動させてシリンダ室４４を加圧し、ジャッキラム４５を上昇させる。すると、上部グリッパー５１が自重により下方に押し下げられ、プーリングヘッド５４の定着孔５４ａに嵌入する。これにより、上部位置でＰＣ鋼より線５が定着されることになり、徐々に当該ＰＣ鋼より線５が上方に引き上げられる。
ＰＣ鋼より線５が引き上げられると、下部グリッパー６１は、ＰＣ鋼より線５の摩擦力により持ち上げられて開放され、当該ＰＣ鋼より線５は、下部グリッパー６１の内側を通過しながら引き上げられる。
【００３２】
ジャッキラム４５が、ストロークの上限に達した後、シリンダ室４４を減圧し、ジャッキラム４５の下降を開始させると、下部グリッパー６１が自重により下方に押し下げられ、アンカーヘッド６４の定着孔６４ａに自重により嵌入し、下部位置においてＰＣ鋼より線５が定着される。これにより、上部位置から下部位置に、ＰＣ鋼より線５の定着位置が移動することになる。
【００３３】
ジャッキラム４５が下端まで降下した後、シリンダ室４４を加圧し、ジャッキラム４５を再び上昇させると、前記と同様の作用により、徐々にＰＣ鋼より線５が引き上げられる。
以降、当該作業の繰り返しにより、ＰＣ鋼より線５を断続的に引き上げる（巻き上げる）ことで、ＰＣ鋼より線５に繋止されているＰＣセグメント９を所定の高さにまで吊り上げることができる。
【００３４】
（２）橋梁架設方法
本発明の橋梁架設装置１を用いた橋梁架設方法の一例について説明する。
なお、橋軸方向に設置されている橋梁架設装置を区別するために、橋脚を挟んで、左側に設置されている装置を左側橋梁架設装置Ｌ１、右側に設置されている装置を右側橋梁架設装置Ｒ１とする。
【００３５】
まず、ここで使用する一体型橋梁架設装置１０について簡単に説明する。
図５に示すように、一体型橋梁架設装置１０は、２基の前記橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１を連結した装置である。２基の橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１の進行方向は、互いに離間する方向となる向きに配置されており、移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２の下弦材２２を共通とする（共通下弦材２２’）とともに、各々の上弦材Ｌ２１，Ｒ２１を連結材７０で連結した一体の装置として形成されている。
【００３６】
左橋梁架設装置Ｌ１は、連結材７０が設けられている以外は、前記橋梁架設装置１の構成と同一である。右橋梁架設装置Ｒ１は、前記橋梁架設装置１において、下弦材２２を左橋梁架設装置Ｌ１と共通としているとともに、斜材２４が設けられていない点が異なっている。
前記左右の橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１は、共通下弦材２２’および連結材７０の結合を解除することで、簡単に分離することができるように構成されている。
【００３７】
ここで、図１に示すように、橋梁架設装置１は、橋幅方向の左右両方向において、橋幅方向に２基並設して設けられており、２基一対の橋梁架設装置１が協動してＰＣセグメント９を吊り上げる作業を行う。本実施形態では、橋軸方向に、互いに離間する向きに計４台の橋梁架設装置が設置されている。
なお、吊り上げ、接合を行うＰＣセグメント９は、予め必要数が用意されており、運搬船（図示せず）により接合される橋桁の架設位置まで運搬されているとともに、ＰＣ鋼より線５を繋止するための吊り金具９５が所定位置に付設されている。
【００３８】
さらに、本発明の橋梁架設方法では、橋脚６を中心として、左右両方向にＰＣセグメントを接合していくことになるが、左右方向に接合されるＰＣセグメントを区別するために、橋脚６の左側のｎ番目に設けられるＰＣセグメントを左ｎセグメント、橋脚の右側のｎ番目に設けられるＰＣセグメントを右ｎセグメントと、便宜的に称することとする。
【００３９】
本発明の橋梁架設方法は、以下の第１工程から第３工程までの各工程を含むことを特徴としている。以下に、各工程について詳細に説明する。
【００４０】
１）第１工程
図５に示すように、本工程は、分割製作されたＰＣセグメント９の張り出し方向に向けて、橋脚６上に、一対の橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１（一体型橋梁架設装置１０）を設置し、前記移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２又は前記揚重装置Ｌ４，Ｒ４を前記張り出し方向に移動させ、前記橋脚６と間隔を保った状態で、前記各々の揚重装置Ｌ４，Ｒ４によりＰＣセグメントＬ９，Ｒ９をバランスを保持しながら吊り上げ、前記移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２又は前記揚重装置Ｌ４，Ｒ４を前記張り出し方向と反対方向に移動させ、吊り上げられたＰＣセグメントＬ９，Ｒ９を橋脚６に接合する工程である。
【００４１】
まず、橋脚６上にレール８を敷設し、当該レール８上に一対の橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１を、ＰＣセグメント９の張り出し方向に向けて設置する。
【００４２】
次に、油圧ジャッキ（図示せず）を作動させることにより移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２を前方に移動させ、橋脚６と間隔を保ちながら、それぞれの揚重装置Ｌ４，Ｒ４により左右のバランスを保持しながら、左１セグメントＬ９及び右１セグメントＲ９を吊り上げる。接合高さまで左右１セグメントＬ９，Ｒ９を吊り上げた後に、油圧ジャッキを作動させることにより、移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２を後方（橋脚６方向）に移動させ、略同時に橋脚６に左右１セグメントＬ９，Ｒ９を接合する。
なお、ＰＣセグメント９の吊上時においては、橋長方向油圧シリンダ９７及び橋幅方向油圧シリンダ９８を作動させることにより、その重心位置に対応して吊り点を調節することができる。
【００４３】
接合作業は、ＰＣセグメントＬ９，Ｒ９を架設位置まで吊り上げ、ＰＣセグメントＬ９，Ｒ９のマッチングを行い、接着剤で圧着した後、プレストレス用ケーブルをＰＣセグメントＬ９，Ｒ９内に設けたシース内に挿入し、緊張力を付与しながらグラウト材を注入して１体づつ架設接合することになる。
前記のようにＰＣセグメントＬ９，Ｒ９は、マッチキャスト方式により製造されているため、揚重装置Ｌ４，Ｒ４の位置を調節することにより、容易に接合することができる。
【００４４】
なお、移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２又は揚重装置Ｌ４，Ｒ４の位置の調節は、作業現場の状況等により、一方又は両方について行うものである。
また、前記の吊り上げられたＰＣセグメントＬ９，Ｒ９を略同時に橋脚６に接合するとは、吊り上げられたＰＣセグメントＬ９，Ｒ９の重量のバランスを保つことにより、橋脚６に過大な回転モーメントが生じることがないように接合するものである。このことは、第２工程及び第３工程においても同様である。
【００４５】
２）第２工程
図６（ａ）に示すように、本工程は、橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１を、それぞれ既設の橋桁７上の両端部に移動させ、移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２又は揚重装置Ｌ４，Ｒ４を前記張り出し方向に移動させた状態で、前記各々の揚重装置Ｌ４，Ｒ４によりＰＣセグメントＬ９’，Ｒ９’をバランスを保持しながら吊り上げ、前記移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２又は前記揚重装置Ｌ４，Ｒ４を前記張り出し方向と反対方向に移動させ、前記吊り上げられたＰＣセグメントＬ９’，Ｒ９’を既設の橋桁７に接合する作業を行う工程である。
【００４６】
本工程では、まず、第１工程で接合した左右１セグメントＬ９，Ｒ９上に、橋脚６上に敷設されたレール８と連接するようにレール８’を敷設した後、橋脚６に接合された既設の左右１セグメントＬ９，Ｒ９上の両端部に、それぞれ左右橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１を分離する作業を以下の手順で行うことになる。
【００４７】
［１］接合されたＰＣセグメントＬ９，Ｒ９上に敷設されているレール８を使用し、移動手段（図示せず）を用いて、一体型橋梁架設装置１０を右側ＰＣセグメントＲ９上に移動させる。
［２］右橋梁架設装置Ｒ１の移動式作業台車Ｒ２における垂直材Ｒ２３の下部と右側ＰＣセグメントＲ９の間にスチールブロック７２を介挿し、アンカー（図示せず）により右側ＰＣセグメントＲ９と垂直材Ｒ２３を固定する。加えて、右橋梁架設装置Ｒ１における垂直材Ｒ２３と上弦材Ｒ２１における揚重装置Ｒ１の下部位置の間に仮ステー７３を取り付け、右橋梁架設装置Ｒ１を支持する。
【００４８】
［３］共通下弦材２２’および連結材７０を右橋梁架設装置Ｒ１の垂直材Ｒ２３から分離し、左橋梁架設装置Ｌ１を移動手段（図示せず）により、左側ＰＣセグメントＬ９上に移動させる（図６（ａ））。
【００４９】
［４］右橋梁架設装置Ｒ１の垂直材Ｒ２３の下部に、新たな下弦材Ｒ２２を取り付けるとともに、斜材Ｒ２５を設け、仮ステー７３を取り外すことにより、左右同一の橋梁架設装置とする（図６（ｂ））。
【００５０】
左右橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１を分離した後に、第１工程と同様に、油圧ジャッキを作動させることにより移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２を前方に移動させて橋脚６と間隔を保ち、それぞれの揚重装置Ｌ４，Ｒ４により左右のバランスを保持しながら、左２セグメントＬ９’及び右２セグメントＲ９’を吊り上げる。接合高さまで左右２セグメントＬ９’，Ｒ９’を吊り上げた後に、油圧ジャッキを作動させることにより、移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２を後方（橋脚方向）に移動させ、略同時に橋脚６に左右セグメントＬ９’，Ｒ９’を接合する作業を行う。
【００５１】
３）第３工程
本工程は、前記第２工程を繰り返すことにより、ＰＣセグメントを既設の橋桁７に順次接合する工程であり、既設の橋桁７に前記吊り上げたＰＣセグメントを略同時に接合する作業を複数回繰り返すことにより、ＰＣセグメントを順次接合していくことになる。
【００５２】
なお、橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１の移動およびＰＣセグメントの接合方法は、基本的には第１工程と同様であるが、架設された橋桁が所定長さに達した後は、橋脚６の頂部から緊張された支持ケーブルにより、ＰＣセグメントを支持する工程を追加することになる。
【００５３】
以上、本発明について、好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は当該実施形態に限られず、各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
特に、移動式作業台車は、橋幅方向に移動可能となるように、油圧ジャッキを設けるものであってもよいことは勿論である。
また、前記橋梁架設方法で使用する橋梁架設装置は、２台の橋梁架設装置の移動式作業台車を一体の装置として形成することも可能である。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の橋梁架設装置によれば、移動式作業台車をトラス構造にしたこと、及び、揚重手段をセンターホールジャッキとＰＣ鋼より線により構成したことにより、橋梁架設装置を格段に軽量化することができる。
橋梁架設装置は、橋桁先端に設置してその作業を行うため、その重量は、橋桁の強度に大きな影響を与えることになる。したがって、橋梁架設装置を軽量化することにより、橋脚および橋桁に作用する応力を軽減できるため、作業の安全性を図ることができる。
また、橋梁架設装置の軽量化により、当該橋梁架設装置のアップリフトが減少することで、橋梁架設装置を支持するアンカー鋼材の径および本数を減少することができるとともに、橋梁架設装置の移動、固定等の取り扱いが容易となり、作業時間、工事費用等を大幅に削減することができる。
【００５５】
さらに、本発明の橋梁架設装置および橋梁の架設方法によれば、橋脚を中心に左右同時に分割製作された橋桁を架設することができる。そのため、橋脚に過大な回転モーメントを与えることなく、橋桁の架設を行うことができることから、橋脚及び支承部の変形が少なくなる。また、橋脚に大きな曲げ応力が作用することを想定して橋脚の設計を行う必要がなく、費用の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の橋梁架設装置を示す正面図である。
【図２】本発明の橋梁架設装置を示す側面図である。
【図３】本発明の橋梁架設装置における揚重装置を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は要部を拡大した断面図である。
【図４】本発明の橋梁架設装置における吊上治具を示す平面図である。
【図５】本発明の橋梁架設方法（第１工程）を示す側面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）ともに本発明の橋梁架設方法（第２工程）を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 橋梁架設装置
２ 移動式作業台車
４ 揚重装置（揚重手段）
５ ＰＣ鋼より線（吊り材）
６ 橋脚
７ 橋桁
８，８’ レール
９ ＰＣセグメント（揚重物）
１０ 一体型橋梁架設装置
２１ 上弦材
２２ 下弦材
２２’ 共通下弦材
２３ 垂直材
２４，２５，２６ 斜材
２７ 上横構
２８ 下横構
２９ クロスビーム
３０ アンカー
４０ センターホールジャッキ
４１ ジャッキ本体
４２ アウターシリンダ
４３ インナーシリンダ
４４ シリンダ室
４４ａ 送り側
４４ｂ 戻し側
４５ ジャッキラム
５０ 上部定着機構
５１ 上部グリッパー
５２ 上部グリッパープレート
５４ プーリングヘッド
５４ａ 定着孔
６０ 下部定着機構
６１ 下部グリッパー
６４ アンカーヘッド
６７ ベースプレート
６８ ジャッキチェア
７０ 連結材
７２ スチールブロック
７３ 仮ステー
８０ 索条巻取装置
８１ ウインチ（捲回手段）
８２ 多孔部材
８２ａ 管部
８５ 支持架台
８６ 取付部材
８７ ガイド部材
８８ 回転体
９０ 吊上治具
９１ 吊りビーム（支持部材）
９２ ＰＣ鋼より線繋止部材
９３ 吊り部材
９４ 門型部材
９５ 吊り金具
９６ 係止部材
９９ 取付部材
９７ 橋長方向油圧シリンダ（位置調整手段）
９８ 橋幅方向油圧シリンダ（位置調整手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、張出架設工法に使用する橋梁架設装置及び当該橋梁架設装置を用いた橋梁の架設方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、橋梁の架設方法として、橋脚を中心として両側へ釣り合いを保ちながら、工場またはヤードで予め製作されたプレキャストセグメント（以下、「ＰＣセグメント」という）を架設する張出架設工法が用いられている。
当該工法は架設装置の違いにより各種の方法が用いられているが、この工法の一例として、橋脚又は既設の橋桁上に配設された張出型橋梁架設装置（通称「エレクションノーズ」）によりＰＣセグメントを吊り上げ、橋脚からの斜吊材により支持しながら、当該ＰＣセグメントを順次接合していく工法が存在している。
【０００３】
前記工法に用いられるＰＣセグメントを吊り上げる張出型橋梁架設装置は、移動式作業台車と、当該移動式作業台車に支持されている揚重手段とから構成されていた。
従来の移動式作業台車は、梁材に移動用の車輪を設けたものであり、その重量で揚重物を支持していた。また、揚重手段は、吊り材であるワイヤーロープをウインチにより巻張する構造であるとともに、吊り上げ精度を上げるために橋桁近傍でＰＣセグメントを受け替えるためのシリンダ型の油圧ジャッキを備えるものであることが一般的であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、移動式作業台車は重量が重いため、張出型橋梁架設装置を頑強な構造としなければならなかった。
また、ワイヤーロープの引張荷重には限界があり、数百トンのセグメントを吊り上げるためには、多数台の揚重装置が必要となっていた。また、ウインチを用いる場合には、ウインチドラム、シーブブロック等の大重量の設備を用いる必要があるとともに、荷重の受け替え用の油圧ジャッキも配置しなければならなかった。そのため、張出型橋梁架設装置を頑強な構造としなければならず装置が大型化するとともに、張出型橋梁架設装置の取り扱いが煩雑となり、作業時間、工事費用が増大していた。さらに、張出型橋梁架設装置を設置する橋桁の設計強度を過大に設定しなければならないことからも、工事費用が割高となっていた。
また、従来から、揚重手段に油圧ジャッキとステップロッドを用いる橋型クレーンは存在しているが、引張荷重および作業性等の点から、張出型橋梁架設装置には用いられていなかった。
【０００５】
さらに、張出型橋梁架設装置を用いた張出架設工法は、橋脚を中心として、張出型橋梁架設装置を張り出し架設部の両端に取り付け、両端の重量バランスを保持しながらＰＣセグメントを吊り上げ、所定の位置に架設することによりその作業を行っている。
このとき、最初に、橋脚上に張出型橋梁架設装置を設置して、順次左右両方向の既設の橋桁上に当該張出型橋梁架設装置を移動させながら、以後の作業を行うことになる。
【０００６】
しかし、橋脚上部は２基の張出型橋梁架設装置を設置するために必要な広さには構築されていない。そのため、従来の方法では、左右いずれか一方向のＰＣセグメントを架設するための張出型橋梁架設装置を先行して橋脚上部に設置し、１個又は２個のＰＣセグメントを架設した後に、当該架設したＰＣセグメント上に張出型橋梁架設装置を移動させ、橋脚上部に設置空間を確保した後に、他方向のＰＣセグメントを架設するための張出型橋梁架設装置を設置するという作業を行っていた。
【０００７】
したがって、従来の方法によると、橋脚を中心に先行して架設された橋桁側にＰＣセグメントの荷重が作用するため、橋脚に大きな回転モーメントが作用して、大きな変形を生じてしまう。このとき、ゴム支承を有する橋桁の場合には、当該ゴム支承も大きく変形してしまうため、柱頭部に設置する基準ＰＣセグメントが所定の方向に接合することができない場合が生じてしまう。橋桁は、基準ＰＣセグメントに順次接合されていくため、当該基準ＰＣセグメントの接合位置がずれてしまうと接合位置を修正することが不可能になってしまうことになる。そのため、橋脚の設計強度を過大に設定する必要があり、工事費用が割高となっていた。
【０００８】
本発明は、前記の種々の問題点を解決するためになされたものであって、張出架設工法に使用する軽量化、小型化を図った橋梁架設装置を提供するとともに、当該橋梁架設装置を用いた効率的な橋梁の架設方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１記載の本発明は、橋梁上を移動可能であるトラス構造の移動式作業台車と、ＰＣ鋼より線及び前記ＰＣ鋼より線を吊り上げるセンターホールジャッキ並びに揚重物の吊上治具からなる、前記移動式作業台車に支持されている揚重手段と、から構成される橋梁架設装置であって、前記移動式作業台車及び揚重手段は、揚重物の吊上時に作動する前記橋梁の橋長方向又は橋幅方向の少なくとも一方向への位置調節手段を有するとともに、前記吊上治具は、前記ＰＣ鋼より線を繋止する前記揚重物の支持部材と、前記支持部材上に載置された門型部材に取り付けられている吊り部材とからなり、前記支持部材は、前記吊り部材または前記揚重物との相対的な位置関係を、前記橋梁の橋長方向および橋幅方向に調整するための位置調整手段を有することを特徴とする橋梁架設装置を提供するものである。
【００１０】
したがって、本発明の橋梁架設装置によれば、トラス構造の移動式作業台車を採用することにより、移動式作業台車の軽量化を図ることができる。また、揚重手段をセンターホールジャッキとＰＣ鋼より線により構成したため、橋梁架設装置を格段に軽量化することができる。また、移動式作業台車及び揚重手段は、揚重物の吊上時に作動する前記橋梁の橋長方向及び橋幅方向の少なくとも一方向への位置調節手段を有することから、揚重物の接合位置の調節を容易に行うことができる。さらに、揚重装置が、支持部材と吊り部材との相対的な位置関係、または支持部材と揚重物との相対的な位置関係を、橋梁の橋長方向および橋幅方向に調整するための位置調整手段を有する吊上治具を備えていることから、規格の異なる分割製作された橋桁の吊り点を容易に調節可能となるため、吊上作業を効率的に行うことができる。
【００１１】
また、請求項２記載の本発明は、以下の各工程を含むことを特徴とする橋梁架設方法を提供するものである。
（１）橋桁の張り出し方向に向けて、橋脚上に、一対の請求項１に記載の橋梁架設装置を設置し、
前記移動式作業台車又は前記揚重装置を前記張り出し方向に移動させ、前記橋脚と間隔を保った状態で、前記支持部材上に載置された門型部材に接続された前記位置調整手段により前記門型部材を前記橋梁の橋長方向および橋幅方向に移動させることで前記支持部材と前記吊り部材との相対的な位置関係または前記支持部材と分割製作された橋桁との相対的な位置関係を、前記分割製作された橋桁の重心に対応して調整し、前記各々の揚重装置により前記分割製作された橋桁を、バランスを保持しながら吊り上げ、
前記移動式作業台車又は前記揚重装置を前記張り出し方向と反対方向に移動させ、前記吊り上げられた橋桁を橋脚に接合する第１工程。
（２）前記一対の橋梁架設装置を、それぞれ既設の橋桁上の両端部に移動させた後、
前記移動式作業台車又は前記揚重装置を前記張り出し方向に移動させ、前記橋脚と間隔を保った状態で、前記支持部材上に載置された門型部材に接続された前記位置調整手段により前記門型部材を前記橋梁の橋長方向および橋幅方向に移動させることで前記支持部材と前記吊り部材との相対的な位置関係または前記支持部材と分割製作された橋桁との相対的な位置関係を、前記分割製作された橋桁の重心に対応して調整し、前記各々の揚重装置により前記分割製作された橋桁をバランスを保持しながら吊り上げ、
前記移動式作業台車又は前記揚重装置を前記張り出し方向と反対方向に移動させ、前記吊り上げられた橋桁を既設の橋桁に接合する第２工程。
（３）前記第２工程を繰り返すことにより、分割製作された橋桁を既設の橋桁に順次接合する第３工程。
【００１２】
したがって、本発明によれば、軽量化および小型化を図った請求項１記載の橋梁架設装置を用いることにより、橋脚上に２基設置することができる橋梁架設装置を構成可能となり、当該橋梁架設装置の移動、固定等の取り扱いを容易として、作業時間、工事費用等を大幅に削減することができるとともに、作業の安全性をも確保することが可能な橋梁架設方法とすることができる。
なお、本発明はゴム支承を備える橋脚を有する橋梁の架設に特に有効である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
本実施形態では、分割製作された橋桁として予め工場またはヤード等において製造されたＰＣセグメント９を用いて橋梁の架設を行うこととする。
なお、前記ＰＣセグメント９は、マッチキャスト方式により製造することにより、後述する接合作業を容易に行うことができる。
【００１４】
（１）橋梁架設装置１の構成
図１及び図２に示すように、本発明の橋梁架設装置１は、移動式作業台車２と、当該移動式作業台車２に支持されている揚重装置４（揚重手段）とから構成されている。
【００１５】
○移動式作業台車２
移動式作業台車２は、トラス構造を成しており、それぞれ、上弦材２１、下弦材２２、垂直材２３、斜材２４，２５，２６、上横構２７、下横構２８から構成されている。また、上横構２７の先線端の橋幅方向には、クロスビーム２９が横設されている。
さらに、垂直材２３の後面における下部位置には、下弦材２２と平行に移動式作業台車２の橋長方向位置の移動を行うためのシリンダタイプの油圧ジャッキ（図示せず）が取り付けられており、ＰＣセグメント９（揚重物）の吊上時に作動可能となっている。
【００１６】
なお、下弦材２２の所定箇所には複数の車輪（図示せず）が枢設されており、図示しない移動手段によって、橋脚６および既設の橋桁７上に敷設されているレール８上を移動可能となっている。
さらに、前記移動式作業台車２は、揚重作業時には、前記下弦材２２の橋脚６側の端部において、アンカー３０により橋脚６又は橋桁７に固定されている。
【００１７】
○揚重装置４
図２に示すように、揚重装置４は、吊り材であるＰＣ鋼より線５と、当該ＰＣ鋼より線５を吊り上げる油圧作動の揚重機であるセンターホールジャッキ４０と、吊上治具９０と、から構成されている。
［センターホールジャッキ４０］
センターホールジャッキ４０は、クロスビーム２９の中央部上に、ベースプレート６７及びジャッキチェア６８を介して固設されており、その詳細は以下の通りである。
【００１８】
センターホールジャッキ４０は、ジャッキ本体４１、ジャッキラム４５、上部定着機構５０と下部定着機構６０及び油圧シリンダ機構（図示せず）を主要部として構成されている。
ジャッキ本体４１は、外郭部であるアウターシリンダ４２と、その内部に同心状に設けられているインナーシリンダ４３とから形成されている。当該アウターシリンダ４２とインナーシリンダ４３の間に形成されるシリンダ室４４には、ジャッキラム４５が、当該シリンダ室４４内の壁面に対して上下に摺動自在に設けられている。
当該ジャッキラム４５は、油圧シリンダ機構の操作により、シリンダ室４４の送り側４４ａ及び戻し側４４ｂを加圧、減圧することで、上下に移動可能となっている。
【００１９】
ＰＣ鋼より線５は、インナーシリンダ４３内部を挿通して設けられており、ジャッキ本体４１の上部および下部位置において、上部定着機構５０および下部定着機構６０により保持可能とされている。
【００２０】
上部定着機構５０は、上部グリッパー５１と上部グリッパープレート５２とプーリングヘッド５４とから形成されている。
プーリングヘッド５４は、円錐形状の定着孔５４ａが多数穿設された多孔円盤形状の部材である。当該プーリングヘッド５４は、ジャッキラム４５の上部に固定されており、複数のＰＣ鋼より線５が前記定着孔５４ａ内に挿通されている。また、上部グリッパー５１は、定着孔５４ａに嵌合する円錐形状のくさび部材であり、中心部に複数本のＰＣ鋼より線５が挿通されている。
上部グリッパプレート５２は、上部グリッパー５１を押圧、開放するための部材であり、ＰＣ鋼より線５を挿通するための貫通孔が多数穿設されている。
【００２１】
ここで、上部グリッパープレート５２が上部グリッパー５１を押圧すると、当該上部グリッパー５１が定着孔５４ａ内に嵌入して、ＰＣ鋼より線５を保持することになる。
また、上部グリッパープレート５２が上方に移動して、上部グリッパー５１の押圧が解除されると、当該上部グリッパー５１が定着孔５４ａ内から抜出して、ＰＣ鋼より線５の保持状態が解かれることになる。後述するように、このとき下部グリッパー６１はＰＣ鋼より線５を保持しているため、センターホールジャッキ４０に作用する荷重を双方の定着機構で受け替え可能となっている。
【００２２】
なお、ジャッキチェア６８の内側部に設けられている下部定着機構６０は、上部定着機構５０と略同一の構成になっており、プーリングヘッド５４に対応するアンカーヘッド６４が、ベースプレート６７上に固設されている点に関してのみ異なっている。
【００２３】
また、揚重装置４は、シリンダタイプの油圧ジャッキにより構成されている図示しない横方向スライド機構により、橋長と直交する方向（図１の白抜き矢印方向）に移動可能となっている。さらに、揚重装置４とクロスビーム２９は一体となって、シリンダタイプの油圧ジャッキにより構成されている図示しない橋長方向スライド機構により、橋長方向（図２の白抜き矢印方向）に移動可能となっている。
【００２４】
［索条巻取装置８０］
図３に示すように、センターホールジャッキ４０に挿通されているＰＣ鋼より線５は、索条巻取装置８０に捲回されている。ここで、索条巻取装置８０は、ウインチ８１（捲回手段）及び多孔部材８２を主要部として構成されている。
ウインチ８１はクロスビーム２９上に配設されており、複数のＰＣ鋼より線５の先端部が固着されている。当該ウインチ８１の真上部には、複数のＰＣ鋼より線５を挿通し、列状に整列させるための多孔部材８２が設けられている。前記多孔部材８２は、使用するＰＣ鋼より線５の数に相当する管材からなる管部８２ａを一列に並設して一体的に形成した部材である。この多孔部材８２は、ウインチ８１及びセンターホールジャッキ４０の上部に架設されている支持架台８５に取付部材８６を介して取り付けられている。
【００２５】
また、支持架台８５の上部には、ガイド部材８７が設けられている。このガイド部材８７は側面視で半円形状の部材であり、その外周に沿ってＰＣ鋼より線５を整列させ、当該ＰＣ鋼より線５の向きを上方から下方へ変えて、ウインチ８１に導くための部材である。このガイド部材８７の外周には、ＰＣ鋼より線５の巻き取り及び送り出しを円滑に行うために、複数の回転体８８が枢設されている。
【００２６】
ＰＣ鋼より線５は、上部グリッパープレート５２の近傍における上部位置では、ＰＣ鋼より線５は、平面視で略円形形状となるように束ねられている。このＰＣ鋼より線５は、ガイド部材８７に枢設されている回転体８８の周面に沿って敷設されており、多孔部材８２を構成する管部８２ａを通り、ウインチ８１のドラムに捲回されている。そのため、上部グリッパープレート５２の近傍において、平面視で略円形形状となるように束ねられている複数のＰＣ鋼より線５は、ガイド部材８７を介し、多孔部材８２に至る間において、徐々に一列に整列させられ、列状になった状態でウインチ８１のドラムに捲回されることになっている。
【００２７】
［吊上治具９０］
図１、図２及び図４に示すように、本発明の吊上治具９０は、ＰＣセグメント９の吊りビーム９１（支持部材）と、当該吊りビーム９１に取り付けられている吊り部材９３とから構成されている。
吊りビーム９１における橋幅方向の左右対称位置には、ＰＣ鋼より線繋止部材９２が取り付けられており、当該部位にＰＣ鋼より線５が繋止されている。
【００２８】
吊りビーム９１の左右両端部（左右方向は図１参照）であり、かつ、当該吊りビーム９１のそれぞれ前後（前後方向は図２参照）には、吊り部材９３が設けられている。この前後の吊り部材９３は、門型部材９４を介して吊りビーム９１に支持されている。当該吊り部材９３には、その両端部にＰＣセグメント９を係止するための吊り金具９５が付設されている。
また、吊り金具９５は、１箇所において４つの係止部材９６を介し、取付部材９９に取り付けられている。この係止部材９６は、取付部材９９に穿設されている孔部（図示せず）と比較して大径に形成されている円柱部材であり、下部方向への移動のみが拘束され上部方向への移動が可能となっている。
【００２９】
前記吊りビーム９１は、ＰＣセグメント９の重心に対応して、吊りビーム９１と吊り部材９３との相対的な位置関係、または吊りビーム９１とＰＣセグメント９の相対的な位置関係を調整するための橋長方向油圧シリンダ９７及び橋幅方向油圧シリンダ９８（位置調整手段）が付設されている。橋長方向油圧シリンダ９７は、吊りビーム９１の側面部と門型部材９４の垂直部９４ａとの間に配設されており、当該橋長方向油圧シリンダ９７のシリンダロッドの伸縮に応じて吊り部材９３の位置を橋長方向に調節可能となっている。また、橋幅方向油圧シリンダ９８は、吊りビーム９１上において、ＰＣ鋼より線繋止部材９２と門型部材９４との間に配設されており、当該橋幅方向油圧シリンダ９８のシリンダロッドの伸縮に応じて吊り部材９３の位置を橋幅方向に調節可能となっている。
【００３０】
［橋梁架設装置１を用いたＰＣセグメント９の吊り上げ方法］
移動手段（図示ぜず）により、橋梁架設装置１を所定位置に移動させた後に、当該橋梁架設装置１を用いてＰＣセグメント９を吊り上げる方法について説明する。
【００３１】
最初に、ＰＣ鋼より線５を下部グリッパー６１で定着させている状態から、油圧シリンダ機構を作動させてシリンダ室４４を加圧し、ジャッキラム４５を上昇させる。すると、上部グリッパー５１が自重により下方に押し下げられ、プーリングヘッド５４の定着孔５４ａに嵌入する。これにより、上部位置でＰＣ鋼より線５が定着されることになり、徐々に当該ＰＣ鋼より線５が上方に引き上げられる。
ＰＣ鋼より線５が引き上げられると、下部グリッパー６１は、ＰＣ鋼より線５の摩擦力により持ち上げられて開放され、当該ＰＣ鋼より線５は、下部グリッパー６１の内側を通過しながら引き上げられる。
【００３２】
ジャッキラム４５が、ストロークの上限に達した後、シリンダ室４４を減圧し、ジャッキラム４５の下降を開始させると、下部グリッパー６１が自重により下方に押し下げられ、アンカーヘッド６４の定着孔６４ａに自重により嵌入し、下部位置においてＰＣ鋼より線５が定着される。これにより、上部位置から下部位置に、ＰＣ鋼より線５の定着位置が移動することになる。
【００３３】
ジャッキラム４５が下端まで降下した後、シリンダ室４４を加圧し、ジャッキラム４５を再び上昇させると、前記と同様の作用により、徐々にＰＣ鋼より線５が引き上げられる。
以降、当該作業の繰り返しにより、ＰＣ鋼より線５を断続的に引き上げる（巻き上げる）ことで、ＰＣ鋼より線５に繋止されているＰＣセグメント９を所定の高さにまで吊り上げることができる。
【００３４】
（２）橋梁架設方法
本発明の橋梁架設装置１を用いた橋梁架設方法の一例について説明する。
なお、橋軸方向に設置されている橋梁架設装置を区別するために、橋脚を挟んで、左側に設置されている装置を左側橋梁架設装置Ｌ１、右側に設置されている装置を右側橋梁架設装置Ｒ１とする。
【００３５】
まず、ここで使用する一体型橋梁架設装置１０について簡単に説明する。
図５に示すように、一体型橋梁架設装置１０は、２基の前記橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１を連結した装置である。２基の橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１の進行方向は、互いに離間する方向となる向きに配置されており、移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２の下弦材２２を共通とする（共通下弦材２２’）とともに、各々の上弦材Ｌ２１，Ｒ２１を連結材７０で連結した一体の装置として形成されている。
【００３６】
左橋梁架設装置Ｌ１は、連結材７０が設けられている以外は、前記橋梁架設装置１の構成と同一である。右橋梁架設装置Ｒ１は、前記橋梁架設装置１において、下弦材２２を左橋梁架設装置Ｌ１と共通としているとともに、斜材２４が設けられていない点が異なっている。
前記左右の橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１は、共通下弦材２２’および連結材７０の結合を解除することで、簡単に分離することができるように構成されている。
【００３７】
ここで、図１に示すように、橋梁架設装置１は、橋幅方向の左右両方向において、橋幅方向に２基並設して設けられており、２基一対の橋梁架設装置１が協動してＰＣセグメント９を吊り上げる作業を行う。本実施形態では、橋軸方向に、互いに離間する向きに計４台の橋梁架設装置が設置されている。
なお、吊り上げ、接合を行うＰＣセグメント９は、予め必要数が用意されており、運搬船（図示せず）により接合される橋桁の架設位置まで運搬されているとともに、ＰＣ鋼より線５を繋止するための吊り金具９５が所定位置に付設されている。
【００３８】
さらに、本発明の橋梁架設方法では、橋脚６を中心として、左右両方向にＰＣセグメントを接合していくことになるが、左右方向に接合されるＰＣセグメントを区別するために、橋脚６の左側のｎ番目に設けられるＰＣセグメントを左ｎセグメント、橋脚の右側のｎ番目に設けられるＰＣセグメントを右ｎセグメントと、便宜的に称することとする。
【００３９】
本発明の橋梁架設方法は、以下の第１工程から第３工程までの各工程を含むことを特徴としている。以下に、各工程について詳細に説明する。
【００４０】
１）第１工程
図５に示すように、本工程は、分割製作されたＰＣセグメント９の張り出し方向に向けて、橋脚６上に、一対の橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１（一体型橋梁架設装置１０）を設置し、前記移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２又は前記揚重装置Ｌ４，Ｒ４を前記張り出し方向に移動させ、前記橋脚６と間隔を保った状態で、前記各々の揚重装置Ｌ４，Ｒ４によりＰＣセグメントＬ９，Ｒ９をバランスを保持しながら吊り上げ、前記移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２又は前記揚重装置Ｌ４，Ｒ４を前記張り出し方向と反対方向に移動させ、吊り上げられたＰＣセグメントＬ９，Ｒ９を橋脚６に接合する工程である。
【００４１】
まず、橋脚６上にレール８を敷設し、当該レール８上に一対の橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１を、ＰＣセグメント９の張り出し方向に向けて設置する。
【００４２】
次に、油圧ジャッキ（図示せず）を作動させることにより移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２を前方に移動させ、橋脚６と間隔を保ちながら、それぞれの揚重装置Ｌ４，Ｒ４により左右のバランスを保持しながら、左１セグメントＬ９及び右１セグメントＲ９を吊り上げる。接合高さまで左右１セグメントＬ９，Ｒ９を吊り上げた後に、油圧ジャッキを作動させることにより、移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２を後方（橋脚６方向）に移動させ、略同時に橋脚６に左右１セグメントＬ９，Ｒ９を接合する。
なお、ＰＣセグメント９の吊上時においては、橋長方向油圧シリンダ９７及び橋幅方向油圧シリンダ９８を作動させることにより、その重心位置に対応して吊り点を調節することができる。
【００４３】
接合作業は、ＰＣセグメントＬ９，Ｒ９を架設位置まで吊り上げ、ＰＣセグメントＬ９，Ｒ９のマッチングを行い、接着剤で圧着した後、プレストレス用ケーブルをＰＣセグメントＬ９，Ｒ９内に設けたシース内に挿入し、緊張力を付与しながらグラウト材を注入して１体づつ架設接合することになる。
前記のようにＰＣセグメントＬ９，Ｒ９は、マッチキャスト方式により製造されているため、揚重装置Ｌ４，Ｒ４の位置を調節することにより、容易に接合することができる。
【００４４】
なお、移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２又は揚重装置Ｌ４，Ｒ４の位置の調節は、作業現場の状況等により、一方又は両方について行うものである。
また、前記の吊り上げられたＰＣセグメントＬ９，Ｒ９を略同時に橋脚６に接合するとは、吊り上げられたＰＣセグメントＬ９，Ｒ９の重量のバランスを保つことにより、橋脚６に過大な回転モーメントが生じることがないように接合するものである。このことは、第２工程及び第３工程においても同様である。
【００４５】
２）第２工程
図６（ａ）に示すように、本工程は、橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１を、それぞれ既設の橋桁７上の両端部に移動させ、移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２又は揚重装置Ｌ４，Ｒ４を前記張り出し方向に移動させた状態で、前記各々の揚重装置Ｌ４，Ｒ４によりＰＣセグメントＬ９’，Ｒ９’をバランスを保持しながら吊り上げ、前記移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２又は前記揚重装置Ｌ４，Ｒ４を前記張り出し方向と反対方向に移動させ、前記吊り上げられたＰＣセグメントＬ９’，Ｒ９’を既設の橋桁７に接合する作業を行う工程である。
【００４６】
本工程では、まず、第１工程で接合した左右１セグメントＬ９，Ｒ９上に、橋脚６上に敷設されたレール８と連接するようにレール８’を敷設した後、橋脚６に接合された既設の左右１セグメントＬ９，Ｒ９上の両端部に、それぞれ左右橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１を分離する作業を以下の手順で行うことになる。
【００４７】
［１］接合されたＰＣセグメントＬ９，Ｒ９上に敷設されているレール８を使用し、移動手段（図示せず）を用いて、一体型橋梁架設装置１０を右側ＰＣセグメントＲ９上に移動させる。
［２］右橋梁架設装置Ｒ１の移動式作業台車Ｒ２における垂直材Ｒ２３の下部と右側ＰＣセグメントＲ９の間にスチールブロック７２を介挿し、アンカー（図示せず）により右側ＰＣセグメントＲ９と垂直材Ｒ２３を固定する。加えて、右橋梁架設装置Ｒ１における垂直材Ｒ２３と上弦材Ｒ２１における揚重装置Ｒ１の下部位置の間に仮ステー７３を取り付け、右橋梁架設装置Ｒ１を支持する。
【００４８】
［３］共通下弦材２２’および連結材７０を右橋梁架設装置Ｒ１の垂直材Ｒ２３から分離し、左橋梁架設装置Ｌ１を移動手段（図示せず）により、左側ＰＣセグメントＬ９上に移動させる（図６（ａ））。
【００４９】
［４］右橋梁架設装置Ｒ１の垂直材Ｒ２３の下部に、新たな下弦材Ｒ２２を取り付けるとともに、斜材Ｒ２５を設け、仮ステー７３を取り外すことにより、左右同一の橋梁架設装置とする（図６（ｂ））。
【００５０】
左右橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１を分離した後に、第１工程と同様に、油圧ジャッキを作動させることにより移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２を前方に移動させて橋脚６と間隔を保ち、それぞれの揚重装置Ｌ４，Ｒ４により左右のバランスを保持しながら、左２セグメントＬ９’及び右２セグメントＲ９’を吊り上げる。接合高さまで左右２セグメントＬ９’，Ｒ９’を吊り上げた後に、油圧ジャッキを作動させることにより、移動式作業台車Ｌ２，Ｒ２を後方（橋脚方向）に移動させ、略同時に橋脚６に左右セグメントＬ９’，Ｒ９’を接合する作業を行う。
【００５１】
３）第３工程
本工程は、前記第２工程を繰り返すことにより、ＰＣセグメントを既設の橋桁７に順次接合する工程であり、既設の橋桁７に前記吊り上げたＰＣセグメントを略同時に接合する作業を複数回繰り返すことにより、ＰＣセグメントを順次接合していくことになる。
【００５２】
なお、橋梁架設装置Ｌ１，Ｒ１の移動およびＰＣセグメントの接合方法は、基本的には第１工程と同様であるが、架設された橋桁が所定長さに達した後は、橋脚６の頂部から緊張された支持ケーブルにより、ＰＣセグメントを支持する工程を追加することになる。
【００５３】
以上、本発明について、好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は当該実施形態に限られず、各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
特に、移動式作業台車は、橋幅方向に移動可能となるように、油圧ジャッキを設けるものであってもよいことは勿論である。
また、前記橋梁架設方法で使用する橋梁架設装置は、２台の橋梁架設装置の移動式作業台車を一体の装置として形成することも可能である。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の橋梁架設装置によれば、移動式作業台車をトラス構造にしたこと、及び、揚重手段をセンターホールジャッキとＰＣ鋼より線により構成したことにより、橋梁架設装置を格段に軽量化することができる。
橋梁架設装置は、橋桁先端に設置してその作業を行うため、その重量は、橋桁の強度に大きな影響を与えることになる。したがって、橋梁架設装置を軽量化することにより、橋脚および橋桁に作用する応力を軽減できるため、作業の安全性を図ることができる。
また、橋梁架設装置の軽量化により、当該橋梁架設装置のアップリフトが減少することで、橋梁架設装置を支持するアンカー鋼材の径および本数を減少することができるとともに、橋梁架設装置の移動、固定等の取り扱いが容易となり、作業時間、工事費用等を大幅に削減することができる。
【００５５】
さらに、本発明の橋梁架設装置および橋梁の架設方法によれば、橋脚を中心に左右同時に分割製作された橋桁を架設することができる。そのため、橋脚に過大な回転モーメントを与えることなく、橋桁の架設を行うことができることから、橋脚及び支承部の変形が少なくなる。また、橋脚に大きな曲げ応力が作用することを想定して橋脚の設計を行う必要がなく、費用の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の橋梁架設装置を示す正面図である。
【図２】本発明の橋梁架設装置を示す側面図である。
【図３】本発明の橋梁架設装置における揚重装置を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は要部を拡大した断面図である。
【図４】本発明の橋梁架設装置における吊上治具を示す平面図である。
【図５】本発明の橋梁架設方法（第１工程）を示す側面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）ともに本発明の橋梁架設方法（第２工程）を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 橋梁架設装置
２ 移動式作業台車
４ 揚重装置（揚重手段）
５ ＰＣ鋼より線（吊り材）
６ 橋脚
７ 橋桁
８，８’ レール
９ ＰＣセグメント（揚重物）
１０ 一体型橋梁架設装置
２１ 上弦材
２２ 下弦材
２２’ 共通下弦材
２３ 垂直材
２４，２５，２６ 斜材
２７ 上横構
２８ 下横構
２９ クロスビーム
３０ アンカー
４０ センターホールジャッキ
４１ ジャッキ本体
４２ アウターシリンダ
４３ インナーシリンダ
４４ シリンダ室
４４ａ 送り側
４４ｂ 戻し側
４５ ジャッキラム
５０ 上部定着機構
５１ 上部グリッパー
５２ 上部グリッパープレート
５４ プーリングヘッド
５４ａ 定着孔
６０ 下部定着機構
６１ 下部グリッパー
６４ アンカーヘッド
６７ ベースプレート
６８ ジャッキチェア
７０ 連結材
７２ スチールブロック
７３ 仮ステー
８０ 索条巻取装置
８１ ウインチ（捲回手段）
８２ 多孔部材
８２ａ 管部
８５ 支持架台
８６ 取付部材
８７ ガイド部材
８８ 回転体
９０ 吊上治具
９１ 吊りビーム（支持部材）
９２ ＰＣ鋼より線繋止部材
９３ 吊り部材
９４ 門型部材
９５ 吊り金具
９６ 係止部材
９９ 取付部材
９７ 橋長方向油圧シリンダ（位置調整手段）
９８ 橋幅方向油圧シリンダ（位置調整手段）
Claims (2)
- 橋梁上を移動可能であるトラス構造の移動式作業台車と、
ＰＣ鋼より線及び前記ＰＣ鋼より線を吊り上げるセンターホールジャッキ並びに揚重物の吊上治具からなる、前記移動式作業台車に支持されている揚重手段と、から構成される橋梁架設装置であって、前記移動式作業台車及び揚重手段は、揚重物の吊上時に作動する前記橋梁の橋長方向又は橋幅方向の少なくとも一方向への位置調節手段を有するとともに、前記吊上治具は、前記ＰＣ鋼より線を繋止する前記揚重物の支持部材と、前記支持部材上に載置された門型部材に取り付けられている吊り部材とからなり、前記支持部材は、前記吊り部材または前記揚重物との相対的な位置関係を、前記橋梁の橋長方向および橋幅方向に調整するための位置調整手段を有することを特徴とする橋梁架設装置。 - 以下の各工程を含むことを特徴とする橋梁架設方法。
（１）橋桁の張り出し方向に向けて、橋脚上に、一対の請求項１に記載の橋梁架設装置を設置し、
前記移動式作業台車又は前記揚重装置を前記張り出し方向に移動させ、前記橋脚と間隔を保った状態で、前記支持部材上に載置された門型部材に接続された前記位置調整手段により前記門型部材を前記橋梁の橋長方向および橋幅方向に移動させることで前記支持部材と前記吊り部材との相対的な位置関係または前記支持部材と分割製作された橋桁との相対的な位置関係を、前記分割製作された橋桁の重心に対応して調整し、前記各々の揚重装置により前記分割製作された橋桁を、バランスを保持しながら吊り上げ、
前記移動式作業台車又は前記揚重装置を前記張り出し方向と反対方向に移動させ、前記吊り上げられた橋桁を橋脚に接合する第１工程。
（２）前記一対の橋梁架設装置を、それぞれ既設の橋桁上の両端部に移動させた後、
前記移動式作業台車又は前記揚重装置を前記張り出し方向に移動させ、前記橋脚と間隔を保った状態で、前記支持部材上に載置された門型部材に接続された前記位置調整手段により前記門型部材を前記橋梁の橋長方向および橋幅方向に移動させることで前記支持部材と前記吊り部材との相対的な位置関係または前記支持部材と分割製作された橋桁との相対的な位置関係を、前記分割製作された橋桁の重心に対応して調整し、前記各々の揚重装置により前記分割製作された橋桁をバランスを保持しながら吊り上げ、
前記移動式作業台車又は前記揚重装置を前記張り出し方向と反対方向に移動させ、前記吊り上げられた橋桁を既設の橋桁に接合する第２工程。
（３）前記第２工程を繰り返すことにより、分割製作された橋桁を既設の橋桁に順次接合する第３工程。
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