JP4477467B2 - 橋梁の構造およびその架け替え方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば鉄道橋梁の架け替えまたは橋梁下スペ−スの拡張ないし道路の拡幅に好適で、それらの工事を活線下で行なえ、かつその際架道桁や仮設時の受梁を工事桁として利用し、利用後は本設の橋梁の構造部材として利用し、それらの解体・撤去の不合理を解消し、施工の合理化と工期の短縮化並びに工費の低減を図るとともに、構成を簡潔化して本設の橋梁の軽量化を図り、更に桁製作ヤ−ドまたは架設ヤ−ドの確保を容易かつ縮小し得るようにした、橋梁の構造およびその架け替え方法に関する。

例えば老朽化や輸送量増加等によって鉄道橋の架け替えの必要を生じた場合、その架け替え工事は、代替輸送路の確保が困難な場合が多いため、鉄道の運行を確保しながら行なわれることが多い。
そのような架け替え工事の手法として、一般的に仮線施工や桁横取架設工法等が採られる。このうち、仮線施工は現在線の側部に仮線路を設置し、該仮線路に鉄道車両を迂回させて運行し、現在線を撤去して橋梁を新設施工し、また桁横取架設工法は現在線の側部で橋桁を製作し、橋桁の完成後、現在線を撤去し、新設の橋梁を横取架設するようにしている。

しかし、仮線施工は、仮線用地の確保が困難であったり、用地の借料や買収等に伴なって工費が嵩み、また桁横取架設工法は、桁製作ヤ−ドの確保と桁横取設備を要して、工費が増大するという問題がある。

一方、架け替え工事の他の手法として、工事桁や仮設橋脚を用いて鉄道線路を支持しながら、橋桁や橋脚を順次架け替えていく方法がある。
例えば、レンガア−チ橋をコンクリ−ト橋へ架け替える方法として、工事桁をレンガア−チ橋のスパン方向に施工し、鉄道線路を支持するとともに、レンガア−チ橋の橋脚を残して工事桁を支持し、既設の橋桁部を切断・撤去する一方、新設橋脚を施工し、該新設橋脚の間に仮設橋脚を施工し、これら新設および仮設橋脚で工事桁を支持し、既設橋脚を解体・撤去するとともに、新設橋桁を施工し、該橋桁の施工後に工事桁を解体・撤去して鉄道線路を新設橋桁に据え付け、橋の完成後、仮設橋脚を解体・撤去して、鉄道橋の架け替えを行なうようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

こうして施工した鉄道橋の新設橋脚によるスパンは、レンガア−チ橋の既設橋脚によるスパンよりも長くなっており、それだけ橋下スペ−スを拡張し橋下の道路を拡幅し得るが、既設の橋桁部を切断・撤去後、新設橋桁を施工するまでの間、工事桁の強度が不足するため、新設橋脚の間に仮設橋脚の施工を要し、それだけ工期が長期化し工費が高騰する不合理がある。

そこで、工事桁をレンガア−チ橋のスパン方向に施工し、鉄道線路を支持するとともに、レンガア−チ橋の既設橋脚を残して工事桁を支持し、既設の橋桁部を切断・撤去する一方、新設橋脚を施工し、該新設橋脚と既設橋脚とで工事桁を支持する。
次に、鉄道線路の両側に主桁をスパン方向に配置し、該主桁を新設橋脚に支持させるとともに、主桁の間に多数の横桁を架設し、工事桁を横桁で支持させた後、既設橋脚を解体・撤去し、主桁と横桁と新設橋脚とをコンクリ−トで一体化し、橋桁を形成後、工事桁を解体・撤去して鉄道線路を橋桁に据え付けるようにしている（例えば、特許文献１参照）

しかし、前記改善した架け替え方法は、工事桁とその施工および撤去作業、並びに多数の横桁とその架設作業を要し、作業が煩雑で工期の長期化と工費の高騰および橋梁の重量化を招き、また主桁と横桁と新設橋脚とをコンクリ−トを打設して一体化するため、工期の長期化と工費の高騰を助長し、一方、橋梁の構造も主桁の中間位置に新設橋脚を配置しているため、橋下スペ−スが半減され、その拡張や橋下道路の拡幅が制約されるという問題があった。

一方、橋桁のスパンを大きくする方法として、複数の主桁を幅方向に接合し、これらを横ケ−ブルで連結して橋桁を形成するとともに、前記主桁は鉄骨を内臓したコンクリ−ト製の複数の桁材を長さ方向に接合し、これらをプリストレスを付与した内ケ−ブルで連結して構成し、桁高を抑制し橋桁の自重を減少させることによって、スパンを大きくさせるようにした桁橋がある（例えば、特許文献２参照）。

しかし、前記桁橋は複数の主桁に多数の横ケ−ブルと内外ケ−ブルとを貫挿して連結するため、工事が煩雑で工費の高騰を助長するとともに、長さ方向に接合した複数の主桁を、鉄骨を介し内外ケ−ブルで連結する構造上、橋の利用を確保しながら架け替えを行なうことが難しく、しかも曲げモ−メントに対する強度上の不安があって、その利用は低荷重用の小形桁橋に限られる問題があった。

特開２００２−９７６０８号公報 特開２００３−１８４０２９号公報

本発明はこのような問題を解決し、例えば鉄道橋梁の架け替えまたは橋梁下スペ−スの拡張ないし道路の拡幅に好適で、それらの工事を活線下で行なえ、かつその際架道桁や仮設時の受梁を工事桁として利用し、利用後は本設の橋梁の構造部材として利用し、それらの解体・撤去の不合理を解消し、施工の合理化と工期の短縮化並びに工費の低減を図るとともに、構成を簡潔化して本設の橋梁の軽量化を図り、更に桁製作ヤ−ドまたは架設ヤ−ドの確保を容易かつ縮小し得るようにした、橋梁の構造およびその架け替え方法を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、地盤に立設した一対の橋台または橋脚の間に、レ−ルを敷設する架道桁と、該架道桁を支持する主桁とを配置し、前記橋台または橋脚の間に配置した工事用橋脚上に架道桁を支持する複数の受梁を配置し、前記工事用橋脚を解体・撤去した橋梁施工後に前記受梁を原位置に存置した橋梁の構造において、前記架道桁の外側に一対の主桁
を離間して配置し、該主桁の両端部と架道桁を支持する横梁を橋台または橋脚に係合して配置し、前記横梁と受梁を架道桁の幅員よりも長尺に形成するとともに、それらの両端部を架道桁の外側に配置し、前記横梁と受梁の両端部を前記一対の主桁に連結し、一対の主桁に横梁と受梁の両端部を連結することによって強固かつ堅牢な橋梁の構造を得られ、また主桁を架道桁に連結することなく施工して、施工の容易化を図り、工期の短縮化と工費の低減を図るとともに、主桁を架道桁の外側に配置することによって、主桁を架道桁の下側に配置する場合に比べ、架道桁の直下に広い空スペ−スを得られ、その有効利用を図るようにしている。

請求項２の発明は、前記主桁と受梁と横梁とをＰＣ桁で構成し、前記一対の主桁に複数の連結窓を形成し、該連結窓と受梁および横梁の両端部に配筋を表出し、これらの配筋を係合し、かつ各連結窓にコンクリ−トを打設して、前記一対の主桁と受梁および横梁の両端部を連結し、強固かつ堅牢な橋梁の構造を得られるようにしている。
請求項３の発明は、前記主桁の桁高を架道桁の桁高の略３倍に形成するとともに、主桁の長さを架道桁の長さの略３倍に形成し、主桁の剛性を強化するとともに、主桁の部品点数を簡素化し、その連結の手間を削減して施工の容易化を図るようにしている。
請求項４の発明は、前記架道桁を左右一対のＰＣ桁で構成し、該架道桁を複数配置して連結し、または長尺な単体で構成し、架道桁の構成の多様化に応じられるようにしている

請求項５の発明は、既設橋梁に沿って複数の工事用橋脚を立設し、該工事用橋脚の上端部に受梁を配置後、レ−ルを敷設する架道桁を施工し、該架道桁を前記受梁に受け渡し後、既設の軌道を解体・撤去し、前記架道桁に沿って橋台または橋脚を立設し、この一対の橋台または橋脚間に主桁を架設し、該主桁に架道桁を支持させた後、前記工事用橋脚を解体・撤去し、前記受梁を橋梁施工後に原位置に存置する橋梁の架け替え方法において、前記架道桁を支持する横梁を橋台または橋脚に係合して配置し、該横梁と前記受梁上に前記架道桁を載置し、該横梁と受梁を架道桁の幅員よりも長尺に形成し、かつそれらの両端部を架道桁の外側に配置する一方、一対の主桁を架道桁の外側に離間して配置し、該一対の主桁に前記横梁と受梁の両端部を連結するようにし、合理的な橋梁の架け替えを実現するとともに、主桁を架道桁に連結することなく施工し、施工の容易化と、工期の短縮化並びに工費の低減を図るようにしている。

請求項６の発明は、前記主桁と受梁と横梁とをＰＣ桁で構成し、前記一対の主桁に複数の連結窓を形成し、該連結窓と受梁および横梁の両端部に配筋を表出し、これらの配筋を係合し、かつ各連結窓にコンクリ−トを打設して、前記一対の主桁と受梁および横梁の両端部を連結するようにし、これらをボルト・ナットで連結し、または溶接する方法に比べ、容易かつ速やかに連結し、工期の短縮化と工費の低減を図るようにしている。

請求項７の発明は、前記架道桁に直接レ−ルを敷設するようにし、枕木の敷設を省略し、その分工期の短縮化と工費の低減を図るとともに、橋梁の軽量化を図るようにしている
請求項８の発明は、既設橋梁の既設構造物を撤去後、その撤去スペ−スを桁製作ヤ−ドまたは架設ヤ−ドに利用するようにして、施工現場での桁製作ヤ−ドまたは架設ヤ−ドの確保を容易にし、工費の低減を図るとともに、施工現場での主桁等の製作や架設を促すようにしている。

請求項１の発明は、架道桁の外側に一対の主桁を離間して配置し、該主桁の両端部と架道桁を支持する横梁を橋台または橋脚に係合して配置し、前記横梁と受梁を架道桁の幅員よりも長尺に形成するとともに、それらの両端部を架道桁の外側に配置し、前記横梁と受梁の両端部を前記一対の主桁に連結したから、一対の主桁に横梁と受梁の両端部を連結することによって強固かつ堅牢な橋梁の構造を得られ、また主桁を架道桁に連結することなく施工して、施工の容易化を図り、工期の短縮化と工費の低減を図るとともに、主桁を架道桁の外側に配置することによって、主桁を架道桁の下側に配置する場合に比べ、架道桁の直下に広い空スペ−スを得られ、その有効利用を図ることができる。

請求項２の発明は、主桁と受梁と横梁とをＰＣ桁で構成し、前記一対の主桁に複数の連結窓を形成し、該連結窓と受梁および横梁の両端部に配筋を表出し、これらの配筋を係合し、かつ各連結窓にコンクリ−トを打設して、前記一対の主桁と受梁および横梁の両端部を連結したから、強固かつ堅牢な橋梁の構造を得られる効果がある。
請求項３の発明は、主桁の桁高を架道桁の桁高の略３倍に形成するとともに、主桁の長さを架道桁の長さの略３倍に形成したから、主桁の剛性を強化するとともに、主桁の部品点数を簡素化し、その連結の手間を削減して施工の容易化を図ることができる。
請求項４の発明は、前記架道桁を左右一対のＰＣ桁で構成し、該架道桁を複数配置して連結し、または長尺な単体で構成するから、架道桁の構成の多様化に応じられる効果がある。

請求項５の発明は、前記架道桁を支持する横梁を橋台または橋脚に係合して配置し、該横梁と前記受梁上に前記架道桁を載置し、該横梁と受梁を架道桁の幅員よりも長尺に形成し、かつそれらの両端部を架道桁の外側に配置する一方、一対の主桁を架道桁の外側に離間して配置し、該一対の主桁に前記横梁と受梁の両端部を連結するから、合理的な橋梁の架け替えを実現するとともに、主桁を架道桁に連結することなく施工し、施工の容易化と工期の短縮化並びに工費の低減を図ることができる。

請求項６の発明は、前記主桁と受梁と横梁とをＰＣ桁で構成し、前記一対の主桁に複数の連結窓を形成し、該連結窓と受梁および横梁の両端部に配筋を表出し、これらの配筋を係合し、かつ各連結窓にコンクリ−トを打設して、前記一対の主桁と受梁および横梁の両端部を連結するから、これらをボルト・ナットで連結し、または溶接する方法に比べ、容易かつ速やかに連結することができ、工期の短縮化と工費の低減を図ることができる。

請求項７の発明は、前記架道桁に直接レ−ルを敷設するから、枕木の敷設を省略し、その分工期の短縮化と工費の低減を図れるとともに、橋梁の軽量化を図ることができる。
請求項８の発明は、既設橋梁の既設構造物を撤去後、その撤去スペ−スを桁製作ヤ−ドまたは架設ヤ−ドに利用するから、施工現場での桁製作ヤ−ドまたは架設ヤ−ドの確保を容易にし、工費の低減を図れるとともに、施工現場での主桁等の製作や架設を促すことができる。

以下、本発明を地上構造物である鉄道用高架橋の架け替えおよび高架橋下の道路の拡幅に適用した図示の実施形態について説明すると、図１乃至図３は本発明の施工前における高架橋の状況を示している。
同図において１は地上構造物である既設の鉄道用の橋梁で、該橋梁１は地盤２上に左右一対に立設された複数の既設の橋脚３と、該橋脚３の上端部に架設された横梁４と、隣接する横梁４間を連結する橋桁５と、横梁４上に支持されたＲＣ製、つまり鉄筋コンクリ−ト製の既設の架道桁である床版６とで構成され、該床版６上に既設の架道である軌道７が敷設されている。

前記既設の軌道７は図３のように、砕石や砂利等を盛り上げた道床８と、該道床８上に配置した枕木９と、該枕木９に締結具１０を介して取り付けたレ−ル１１とで構成されている。
前記橋梁１の中間部の橋脚３ａ，３ａの間隔は、他の橋脚３の間隔よりも若干幅広に形成され、それらの横梁４，４に掛止片１２，１２が突設され、該掛止片１２，１２間に既設の架橋桁１３が架設されている。
図中、１４は前記橋脚３ａ，３ａ間の地盤２上に形成された車道で、その両側にガ−ドレ−ル等の防護材１５を介して、歩道１６が設けられている。

図４および図５は本発明を施工した高架橋の完成状況を示し、図６乃至図１５は本発明に用いた本設の架道桁と、本設の橋梁４３の施工手順を示している。
本発明による橋梁４３の架け替えは、鉄道の活線状態を確保しながら施工され、これは前記橋脚３ａ，３ａの略４倍広い施工区間Ｚにおける既設軌道７の撤去と、同区間Ｚにおける橋梁４３の架け替えと、道路１４の拡幅とを含んでいる。
前記施工区間Ｚにおける既設軌道７の撤去に際しては、先ず既設の橋脚３，３の間に杭１７を打ち込み、杭１７上に型鋼を枠組みした工事用橋脚１８を立設し、また施工区間Ｚの両端部に埋設した基礎アンカ−１９上に、仮支柱２０を立設している。

一方、前記工事用橋脚１８および仮支柱２０の立設と前後して、それらの直上に位置する床版６の対応位置に貫通穴（図示略）を形成し、各貫通穴に工事用橋脚１８および仮支柱２０の上端部を挿入し、かつその上端部を床版６上に突出させ、その上端部にＰＣ製または型鋼製の桁材である受梁２１，２２を同高位置に架設している。
このうち、ＰＣ製の受梁２１の長さは、後述する本設の架道桁の幅員よりも長尺に形成され、その両端部が架道桁の外側に突出し、その突出端部に受梁２１の配筋（図示略）が表出しており（図９参照）、また型鋼製の受梁２２は橋梁１の架け替え後に仮支柱２０と一緒に撤去するようにしている。図中、２３は工事用橋脚１８の上端部に架設した型鋼製の架枠である。

このような状況の下で、床版６上の既設軌道７の枕木９と締結装置１１を撤去するとともに、重機（図示略）を介して枕木跡の道床８の中央部を開削し、その掘削穴２４に軌道桁である架道桁２５，２６を向き合わせて収容し、これを前記受梁２１，２２で支持している。
前記架道桁２５，２６は、図６のように略Ｌ字形断面の左右一対のＰＣ桁、つまりＰＣ鋼材２７によってプリストレスを付与した鉄筋コンクリ−トで構成され、その段部２５ａ，２６ａに前記レ−ル１１を直接敷設し、枕木９を省略している。
実施形態では、複数の架道桁２５，２６を施工区間Ｚに亘って連結して敷設しているが、これを長尺な単体で構成しても良く、そのようにすることで連結の手間が軽減する。

前記架道桁２５，２６は若干離間して対向配置され、その対向端面の間に複数の連結継手２８を等間隔に配置している。
前記連結継手２８は図６のように、Ｉ型鋼の両側に側板２９を溶接して略箱形に形成され、該側板２９にＰＣ鋼材３０を挿入可能な透孔（図示略）を形成し、該側板２９にＰＣ鋼材３０，３０の一端を掛け止め、かつその他端を架道桁２５，２６の外端部に配置し、そのネジ部にナット（共に図示略）をねじ込んで緊締し、架道桁２５，２６を連結している。

前記架道桁２５，２６にレール１１を敷設後、施工区間Ｚにおける床版６上の残りの砂利を除去し、既設構造物を構成する橋脚３、床版６および橋桁５を解体・撤去し、工事用橋脚１８の周辺に桁製作ヤードないし桁の架設ヤードを確保し、主桁３４，３５を製作し架設するようにしている。
そして、前記架道桁２５，２６の敷設と前後し、または前記床版６および橋桁５の解体・撤去後、仮支柱２０，２０より内側の地盤２に杭３１を打ち込んでいる。
前記杭３１上に基礎アンカー３２を構築し、該アンカー３２上に橋台３３，３３を立設し、その上端部を架道桁２５，２６の前後側端部直下に位置付け、それらの間に左右一対のＰＣ製の主桁３４，３５を支持している。

前記主桁３４，３５は略縦長矩形断面に形成され、その長さは架道桁２５，２６の略３倍で、橋台３３，３３間のスパンと略同長に形成されていて、その外側面の中間部に凹溝３４ａ，３５ａが形成されている。
前記主桁３４，３５の桁高Ｈは架道桁２５，２６の桁高の略３倍に形成され、その剛性を増大させるとともに、その上端部を架道桁２５，２６の上端部と略同高に配置している

前記主桁３４，３５の前後端部と、ＰＣ製の受梁２１と桁材である横梁３８の対向位置に、略矩形の大小の連結窓３６，３７が形成され、これらの連結窓３６，３７に主３４，３５の配筋（図示略）が縦横に表出している。
そして、前記連結窓３６，３７の配筋（図示略）に、前記受梁２１の端部に表出した配筋（図９参照）と、横梁３８の両端部に表出した配筋（図示略）とを係合し、かつ各連結窓３６，３７にコンクリ−トを打設して、主桁３４，３５間にＰＣ製の受梁２１と横梁３８とを連結している。

この場合の連結状況は図１０および図１１のようで、本設の軌道を構成する架道桁２５，２６が主桁３４，３５の上部に位置する上路構造であるが、施工条件に応じて中路または下路構造を採用することも可能である。
図中、３９は架道桁２５，２６と受梁２１および横梁３８との間に介挿した緩衝板、４０は横梁３８と橋台３３との間に介挿した緩衝板である。

こうして、主桁３４，３５に受梁２１と横梁３８とを連結し、主桁３４，３５の荷重を橋台３３に受け渡したところで、前記施工区間の工事用橋脚１８と仮支柱２０と架枠２３とを解体・撤去し、主桁３４，３５直下の橋梁下スペース４１を開放かつ拡張する。
実施形態では橋脚３ａ，３ａの間隔の略４倍に拡張し、当該スペ−ス４１を道路スペースに充当し、該スペースに二車線の車道１４と歩道１６とを建設している。
この他、図中４２は鉄道車両ないし建築限界、４３は本設の橋梁である。
なお、この実施形態では地上構造物として橋梁１を採用しているが、橋梁１の代わりに盛土（図示略）を採用し、該盛土上に軌道７を敷設した既設構造物に本発明を適用することも可能である。

このように構成した本発明の橋梁の架け替え方法によって、実際に橋梁４３を架け替える場合は、鉄道の活線状態を確保しながら施工する。
前記施工方法は、施工区間Ｚにおける既設軌道７の撤去と、同区間Ｚにおける新設橋梁４３の架け替えと、橋梁下スペ−ス４１の道路１４の拡幅とを含んでいる。
先ず、施工区間Ｚの既設軌道７の撤去に際しては、既設の橋脚３，３の間に杭１７を打ち込み、杭１７上に型鋼を枠組みした工事用橋脚１８を立設し、また施工区間Ｚの両端部に埋設した基礎アンカ−１９上に、仮支柱２０を立設する。

一方、前記工事用橋脚１８および仮支柱２０の立設と前後して、それらの直上に位置する床版６の対応位置に所定の貫通穴（図示略）を形成し、各貫通穴に工事用橋脚１８に架設した架枠２３と仮支柱２０の上端部とを挿入し、これらを床版６上に突出する。
そして、それらの上端部に床版６の上方から、工事桁としてＰＣ製または型鋼製の受梁２１，２２を同高位置に架設し、架設後、当該部周辺を一旦埋め戻し、鉄道車両４２の走行に備える。

前記ＰＣ製の受梁２１の長さは、架道桁２５，２６の幅員よりも長尺で、その端部に受梁２１の配筋が図９ように表出し、該受梁２１は後述のように架け替え後の橋梁４３の構成部材として使用され、一方、前記受梁２２は橋梁４３の架け替え後に仮支柱２０と一緒に撤去される。

この場合、受梁２１，２２は各架道桁２５，２６の両端部に配置され、中間部に配置されていないから、多数の受梁を設置する従来の工法に比べて、受梁２１の数量と設置の手間並びに重量を低減するとともに、隣接する一対の受梁２１を工事用橋脚１８で支持しているから、工事用橋脚１８の設置数とその立設の手間が低減され、その分工事用橋脚１８，１８のスパンが広がって後述する桁製作ヤ−ドの確保が容易になる。

このような状況の下で、既設軌道７を撤去する場合は、床版６上の既設軌道７の枕木９と締結装置１１を撤去し、また枕木９を撤去後の道床８の中央部を重機（図示略）で開削し、その掘削穴２４に重機を用いて架道桁２５，２６を個々に収容し、かつこれらを互いに向き合わせ、これを前記受梁２１，２２で支持する。この状況は図７のようである。

前記架道桁２５，２６は、図６のように略Ｌ字形断面の左右一対のＰＣ桁で構成され、その段部２５ａ，２６ａに前記レ−ル１１を、架道桁２５，２６に設けた締結装置１０を介して直接敷設する。
この状況は図８のようで、実施形態では、複数の架道桁２５，２６を施工区間Ｚに亘って連結して敷設しているが、これを長尺な単体で構成しても良く、そのようにすることで連結の手間が削減する。

前記架道桁２５，２６は若干離間して対向配置され、その対向端面の間に複数の連結継手２８を等間隔に配置する。
前記連結継手２８は図６のように、Ｉ型鋼の両側に側板２９を溶接して略箱形に形成され、該側板２９にＰＣ鋼材３０を挿入可能な透孔（図示略）を形成しており、該側板２９にＰＣ鋼材３０，３０の一端を掛け止め、かつその他端を架道桁２５，２６の外端部に配置し、そのネジ部にナット（共に図示略）をねじ込んで緊締し、架道桁２５，２６を連結する。

こうして、架道桁２５，２６にレール１１を敷設し、これらを受梁２１，２２に受け渡し後、床版６上の道床８の砂利、砕石等を除去し、施工区間Ｚに位置する既設構造物である床版６と橋桁５、橋脚３、（盛土がある場合は盛土）を解体・撤去したところで、工事用橋脚１８の周辺に桁製作ヤ−ドまたはその架設ヤ−ドを確保し、主桁３４，３５を製作する。
この場合、施工現場で前記ヤ−ドを確保できない場合は、その近接位置または工場等で主桁３４，３５を製作し、これを施工現場へ搬送する。

そして、前記架道桁２５，２６の敷設と前後し、または前記床版６および橋桁５の解体・撤去後、仮支柱２０，２０より内側の地盤２に杭３１を打ち込む。
前記杭３１上に基礎アンカ−３２を構築し、該アンカ−３２上に橋台３３，３３を立設し、その上端部を架道桁２５，２６の前後側端部直下に位置付け、それらの間に左右一対のＰＣ製の主桁３４，３５を支持する。

前記桁製作ヤ−ドで主桁３４，３５を製作後、その架設ヤ−ドにおいて重機で吊り上げまたはジャッキアップし、受梁２１および横桁３８の外端部に位置付ける。この状況は図９のようである。
前記主桁３４，３５は略縦長矩形断面に形成され、その中間部の外面に凹溝３４ａ，３５ａが形成され、その桁高Ｈは架道桁２５，２６の桁高の略３倍に形成され、その剛性を増大させるとともに、その長さは架道桁２５，２６の略３倍長で、橋台３３，３３間のスパンと略同長に形成し、その上端部を架道桁２５，２６の上端部と略同高に配置している

前記主桁３４，３５は、その前後端部と受梁２１の対向位置に略矩形の大小の連結窓３６，３７が形成され、これらの連結窓３６，３７に主桁３４，３５の配筋（図示略）が縦横に表出し、一方、受梁２１と横梁３８の両端部に配筋が表出している。

そこで、主桁３４，３５に受梁２１と横梁３８とを連結する場合は、連結窓３６，３７の配筋（図示略）に、受梁２１の端部に表出した配筋（図９参照）と、横梁３８の両端部に表出した配筋（図示略）とを係合し、かつ各連結窓３６，３７にコンクリ−トを打設して、これらを一体に連結する。

前記連結状況は図１０および図１１のようで、軌道７を構成する架道桁２５，２６が主桁３４，３５の上部に位置する上路構造であるが、施工条件に応じて中路または下路構造を採用することも可能である。

こうして、主桁３４，３５に受梁２１と横梁３８とを連結し、主桁３４，３５の荷重を橋台３３に受け渡したところで、前記施工区間Ｚの工事用橋脚１８と仮支柱２０と架枠２３とを解体・撤去し、主桁３４，３５直下の橋梁下スペ−ス４１を開放かつ拡張する。
この場合、実施形態では主桁３４，３５の両端部を橋台３３で支持し、その中間部に橋脚や橋台を配置していないから、その分橋梁下スペ−ス４１が有効に拡張される。
実施形態では、橋梁下スペ−ス４１が架け替え前の橋脚３ａ，３ａの間隔の略４倍に拡張され、当該スペ−ス４１を道路スペ−スに充当して、該スペ−スに二車線の車道１４と歩道１６とが建設される。

このように本発明の橋梁の架け替えは、レ−ル１１を現位置に存置したまま、既設の橋梁１を、架道桁２５，２６、受梁２１、横桁３８、主桁３４，３５等で構成する新たな橋梁に架け替えているから、従来の仮線施工や桁横取架設工法を採ることなく、施工時における鉄道車両４２の運行を確保でき、しかも仮線施工や桁横取架設工法における仮線用地の確保や、広大な桁製作ヤ−ドおよび架設ヤ−ドの確保を要せず、工費の高騰と設備費の低減を図れる。

しかも、前記架け替えに際しては、軌道桁である架道桁２５，２６を仮設工事桁として利用するから、新たな工事桁を要せず合理的かつ安価に施工できるとともに、架け替え後は橋梁の構成部材として利用するため、従来の工事桁のように架け替え後の解体・撤去を要さず、その分工期を短縮し工費を低減できる。

こうして架け替えた橋梁４３は、架道桁２５，２６と、受梁２１および横桁３８と、主桁３４，３５と、橋台３３とで構成され、前記主桁３４，３５のスパン方向の端部に受梁２１，２２と横梁３８とを架設し、これらを一体に連結するとともに、前記主桁３４，３５のスパン方向の最外側端部のみ橋台３３または橋脚で支持している。

したがって、桁材である受梁２１，２２と横桁３８の使用個数を低減し、その設置の手間を軽減して、工期の短縮化と工費の低減並びに軽量化を図れるとともに、受梁２１を架設する工事用橋脚１８の使用個数とその設置の手間を軽減し、また主桁下の橋台３３または橋脚スパンを拡張して、当該スペ−スの利用範囲を拡大して、例えば主桁下の道路等の拡幅に応じられる。
なお、前述の実施形態は受梁２１，２２と主桁３４，３５とをＰＣ桁で構成し、それらを前述のように連結しているが、受梁２１，２２と主桁３４，３５とをＲＣ桁で構成し、それらを連結金具とボルト・ナット等を用いて連結することも可能である。

このように本発明の橋梁の構造およびその架け替え方法は、例えば工事を活線下で行なえ、かつその際架道桁や仮設時の受梁を工事桁として利用し、利用後は本設の橋梁の構造部材として利用し、それらの解体・撤去の不合理を解消し、施工の合理化と工期の短縮化並びに工費の低減を図るとともに、構成を簡潔化して本設の橋梁の軽量化を図り、更に桁製作ヤ−ドまたは架設ヤ−ドの確保を容易かつ縮小し得るようにしたから、例えば鉄道橋梁の架け替えまたは橋梁下スペ−スの拡張ないし道路の拡幅に好適である。

本発明の施工前の既設橋梁の状況を示す正面図である。 図１の平面図で、若干拡大して示している。 本発明の施工前の軌道の要部を示す断面図である。 本発明を施工した本設の橋梁の状況を示す正面図である。 図４の平面図で、若干拡大して示している。 本発明に適用した架道桁の組み立て状態を示す斜視図である。

本発明による施工状態を示す断面図で、既設軌道を撤去し、同位置に受梁を敷設し、本設の軌道の架道桁を設置している状況を示している。 本発明による施工状態を示す断面図で、既設軌道を撤去し、同位置に受梁を敷設し、本設の軌道の架道桁を設置後、レ−ルを敷設している状況を示している。 本発明による施工状態を示す断面図で、既設軌道を撤去し、同位置に受梁を敷設し、本設の軌道の架道桁を設置しレ−ルを敷設後、受梁に主桁を連結する状況を示している。 図５のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。

図５のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。 図１０のＣ−Ｃ線に沿う部分断面図である。 本発明による施工状態を示す正面図で、施工区間に複数の工事用橋脚を立設し、既設橋梁を撤去し、新設橋梁の架道桁を敷設している状況を示している。 本発明による施工状態を示す正面図で、施工区間に複数の工事用橋脚を立設し、既設橋梁を撤去し、新設橋梁の架道桁を敷設後、仮支柱と橋台とを立設している状況を示している。 本発明による施工状態を示す正面図で、施工区間に複数の工事用橋脚を立設し、既設橋梁を撤去し、新設橋梁の架道桁を敷設後、仮支柱と橋台とを立設し、橋台間に主桁を架設している状況を示している。

符号の説明

１ 地上構造物（既設橋梁）
２ 地盤
３ 既設橋脚
５ 既設橋桁
６ 既設架道桁（床版）
７ 既設架道（軌道）
１１ レ−ル
１８ 工事用橋脚
２１ 桁材（受梁）
２５，２６ 本設の架道桁
２８ 連結継手
３３ 橋台
３４，３５ 主桁
３６，３７ 連結窓
３８ 桁材（横梁）
４３ 本設の橋梁
Ｚ 施工区間

Claims (8)

1. 地盤に立設した一対の橋台または橋脚の間に、レ−ルを敷設する架道桁と、該架道桁を支持する主桁とを配置し、前記橋台または橋脚の間に配置した工事用橋脚上に架道桁を支持する複数の受梁を配置し、前記工事用橋脚を解体・撤去した橋梁施工後に前記受梁を原位置に存置した橋梁の構造において、前記架道桁の外側に一対の主桁を離間して配置し、該主桁の両端部と架道桁を支持する横梁を橋台または橋脚に係合して配置し、前記横梁と受梁を架道桁の幅員よりも長尺に形成するとともに、それらの両端部を架道桁の外側に配置し、前記横梁と受梁の両端部を前記一対の主桁に連結したことを特徴とする橋梁の構造
2. 前記主桁と受梁と横梁とをＰＣ桁で構成し、前記一対の主桁に複数の連結窓を形成し、該連結窓と受梁および横梁の両端部に配筋を表出し、これらの配筋を係合し、かつ各連結窓にコンクリ−トを打設して、前記一対の主桁と受梁および横梁の両端部を連結した請求項１記載の橋梁の構造。
3. 前記主桁の桁高を架道桁の桁高の略３倍に形成するとともに、主桁の長さを架道桁の長さの略３倍に形成した請求項２記載の橋梁の構造。
4. 前記架道桁を左右一対のＰＣ桁で構成し、該架道桁を複数配置して連結し、または長尺な単体で構成した請求項１記載の橋梁の構造。
5. 既設橋梁に沿って複数の工事用橋脚を立設し、該工事用橋脚の上端部に受梁を配置後、レ−ルを敷設する架道桁を施工し、該架道桁を前記受梁に受け渡し後、既設の軌道を解体・撤去し、前記架道桁に沿って橋台または橋脚を立設し、この一対の橋台または橋脚間に主桁を架設し、該主桁に架道桁を支持させた後、前記工事用橋脚を解体・撤去し、前記受梁を橋梁施工後に原位置に存置する橋梁の架け替え方法において、前記架道桁を支持する横梁を橋台または橋脚に係合して配置し、該横梁と前記受梁上に前記架道桁を載置し、該横梁と受梁を架道桁の幅員よりも長尺に形成し、かつそれらの両端部を架道桁の外側に配置する一方、一対の主桁を架道桁の外側に離間して配置し、該一対の主桁に前記横梁と受梁の両端部を連結することを特徴とする橋梁の架け替え方法。
6. 前記主桁と受梁と横梁とをＰＣ桁で構成し、前記一対の主桁に複数の連結窓を形成し、該連結窓と受梁および横梁の両端部に配筋を表出し、これらの配筋を係合し、かつ各連結窓にコンクリ−トを打設して、前記一対の主桁と受梁および横梁の両端部を連結する請求項５記載の橋梁の架け替え方法。
7. 前記架道桁に直接レ−ルを敷設する請求項５記載の橋梁の架け替え方法。
8. 既設橋梁の既設構造物を撤去後、その撤去スペ−スを桁製作ヤ−ドまたは架設ヤ−ドに利用する請求項５記載の橋梁の架け替え方法。

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