JP4649562B2 - 橋桁連結時の位置調整方法及び装置 - Google Patents

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Description

本発明は、長尺で重量のある橋桁を順次連結して橋梁を構成する場合において、橋桁相互の連結部分の位置調整を効率よく、かつ、安全に行うための橋桁連結時の位置調整方法及び装置に関するものである。
橋梁を架設するときに、架設箇所の下側空間が河川、峡谷などの地形条件のため、また、交通遮断に制限のある車道・鉄道などのために架設機材を設置できないか、設置時間に制限がある場合などは、送り出し架設方法や片持ち架設方法によって順次橋桁を連結施工することが多い。
図15は、従来の片持ち架設方法の一例を示すもので、予め組み立てられた橋桁13の上にレールを敷設し、このレールの上に、下端部の移動装置26によって移動可能に架設機12を組み立てて載せ、また、この架設機12の上端に、吊り下げ台車18を移動自在に設け、橋桁13の上で組み立てられた次の連結用橋桁13aを吊り下げ台車18のワイヤ19で吊り上げ、基端部側の張り出し桁20の反力ワイヤ21にて反力を取りながら、吊り下げ台車18で連結用橋桁13aを吊り下げて架設機12の先端部側の張り出し桁20まで搬送し、搬送された連結用橋桁13aを降下して既設の橋桁13の先端部と連結用橋桁13aの基端部との位置合わせをしてボルト、溶接などで接合する方法である(特許文献1)。
特開平2001−20225号公報。
図15に示す架設機12を用いた片持ち架設方法では、橋桁13の先端部の架設機12で吊り上げ移動するので、橋桁13は、架設機12と連結用橋桁13aとを支える必要があり、全体の重量が大きくなるばかりか、橋桁13の補強をしなければならない。また、架設機12は、連結用橋桁13aの形状、重さ、長さなどに応じて専用の装置となり、装置自体が複雑で高価になる。このため、橋梁架設工事費が高くなる、などの問題があった。
本出願人等は、これらの問題点を解決するため、図14に示すような新たな架設方法をすでに提案した。
この架設方法の原理を説明すると、図14(a)において、13は、ユニット化した連結用橋桁13aを順次連結した既架設の橋桁である。この橋桁13の上にレール23を敷設し、このレール23に台車15を載せ、この台車15の上にこれから連結しようとする連結用橋桁13aを裏返しにして載せる。この連結用橋桁13aには台車15側に予めレール23を敷設したものでもよいし、橋桁13の先端部に連結してから敷設してもよい。
図14(b)において、裏返した状態の連結用橋桁13aを台車15によって橋桁13の先端部又は連結箇所まで搬送する。搬送したら、橋桁13の上面の先端にヒンジ22の下側の第1ピンプレート24aを連結し、連結用橋桁13aの下面の先端にヒンジ22の上側の第2ピンプレート24bを連結する。このとき、ヒンジ22の軸25は、橋桁13と連結用橋桁13aの端面の鉛直線と一致している。
なお、ヒンジ22は、予め橋桁13の先端部に取り付けておくか、連結用橋桁13aの先端部に取り付けてもよい。また、ヒンジ22は、橋桁13の先端部に連結用橋桁13aを搬送して位置合わせをしてから取り付けてもよい。
図14(c)において、連結用橋桁13aを油圧ジャッキなどでヒンジ22の軸25を支点として押し上げる。連結用橋桁13aの重心がヒンジ22の軸25の略真上状態まで押し上げた後は、ワイヤにて惜しみをとりながら降下させ、180度回転する。すると、橋桁13と連結用橋桁13aは、レール23側を上面として水平状態になる。この状態で、接合面を互いにボルト、溶接などで接合する。
本出願人等は、以上の架設方法の原理をより具体化にした図12(a)〜(e)に示すような実施例についてもすでに提案しており、以下に詳細に説明する。
図12(a)において、既設の橋桁13に敷設されたレール23に、台車30の車輪49を移動自在に載せ、さらに、台車フレーム兼支柱31の上にこれから連結しようとする連結用橋桁13aをその連結端が図中右側になるようにして載せる。このとき、台車フレーム兼支柱31の先端のヒンジ取付け板37に、予めヒンジ22を取り付ける。すなわち、ヒンジ22の軸25と連結用橋桁13aの連結端とが垂直線上で一致するように連結用橋桁13aを台車30に載せる。載せた後、作業の安全性、移動中の位置ずれ防止などのために、第2ピンプレート24bの水平部28bを連結用橋桁13aの先端部にボルトにて固定しておくことが望ましい。しかし、この固定は、後述するSTEP−1での移動後であっても良い。なお、軸受け部53、57は、この時点では、既設の橋桁13に連結されていない。
STEP−1(連結用橋桁13aを移送して橋桁13の先端部に固定:図12(b))
連結用橋桁13aを載せた台車30は、自走式、押出し方式(レール23をクランプ装置でクランプしながらジャッキで押出す方式)などの図示しない公知の移送装置にて移送され、ヒンジ22の軸25と橋桁13の連結端とが垂直線上で一致させる。一致したら、第1ピンプレート24aの水平部28aを橋桁13の先端部にボルトにて固定する。第2ピンプレート24bが連結用橋桁13aに固定されていないときは、この位置で固定する。又、クレビス主ジャッキ50の軸受け部53を橋桁13の上面に固定すると共に、補助ジャッキ54の軸受け部57を橋桁13の上面に固定する。
STEP−2(補助ジャッキ54による補助押し上げ:図12(c))
この状態で、補助ジャッキ54に圧油を加えてヒンジ22の軸25を支点として連結用橋桁13aの図中左端部の補助押し上げをする。このとき、クレビス主ジャッキ50は、無負荷とする。
連結用橋桁13aが押し上げられると、連結用橋桁13aと台車30は、ヒンジ22により一体に連結されており、共に押し上げられるが、台車フレーム兼支柱31に結合していない下側の車輪フレーム33と車輪49は、分離してレール23の上に残る。
STEP−3(クレビス主ジャッキ50による主押し上げ:図12(d))
補助ジャッキ54により連結用橋桁13aの補助押し上げをしたSTEP−2の状態からヒンジ22の軸25を支点としてクレビス主ジャッキ50により連結用橋桁13aの主押し上げをする。連結用橋桁13aの重心がヒンジ22の軸25と垂直線上で一致した状態で、クレビス主ジャッキ50による押し上げ力は、略0になる。
なお、クレビス主ジャッキ50により連結用橋桁13aが押し上げられると、補助ジャッキ54は、無負荷の状態でそのまま橋桁13側に残る。
STEP−4(クレビス主ジャッキ50と台車フレーム兼支柱31で支柱を形成する:図12(e))
STEP−3の状態にから軸25を支点としてクレビス主ジャッキ50のピストンロッド51をさらに伸長してクレビス主ジャッキ50の長さを台車フレーム兼支柱31と略同じ長さで固定することにより、クレビス主ジャッキ50と台車フレーム兼支柱31と橋桁13の先端部との固定した結合点により、3角形の支柱を形成する。このとき、連結用橋桁13aの重心がヒンジ22の軸25を越えているので、固定具47にワイヤロープ46を介して連結されたトラニオンジャッキ38には、引っ張り力Hが作用する。
STEP−5(トラニオンジャッキ38による引っ張り)
STEP−4の状態から連結用橋桁13aによる引っ張り力Hに抗してトラニオンジャッキ38のピストンロッド39を徐々に引込む。STEP−5のように連結用橋桁13aが垂直状態になったとき、ワイヤロープ46を介して連結されたトラニオンジャッキ38にかかる引っ張り力Hは、連結用橋桁13aの傾きにより次第に増大する。
STEP−6(トラニオンジャッキ38による引っ張り)
STEP−5の状態から連結用橋桁13aによる引っ張り力Hに抗してトラニオンジャッキ38のピストンロッド39をさらに徐々に引込む。連結用橋桁13aが45度の状態になったとき、ワイヤロープ46を介して連結されたトラニオンジャッキ38には、引っ張り力Hがさらに増大してかかる。
STEP−7(連結用橋桁13aの水平状態)
STEP−6の状態から連結用橋桁13aによる引っ張り力Hに抗してトラニオンジャッキ38のピストンロッド39をさらに徐々に引込む。すると、STEP−7のように連結用橋桁13aが水平状態になって橋桁13の端面と連結用橋桁13aの端面とがわずかな隙間(10mm程度)を持って対峙する。
橋桁13の端部に連結用橋桁13aが水平に接触した状態で両者をボルト、溶接などで結合する。結合後に連結用橋桁13aから固定具47を外し、トラニオンジャッキ38のピストン39を伸長してワイヤロープ46を元に戻す。また、クレビス主ジャッキ50のピストンロッド51を元に戻して台車フレーム兼支柱31を車輪フレーム33の上に載せて台車30を元の状態に戻し、軸受け部53と軸受け部57を橋桁13から外す。さらに、ヒンジ22の水平部28aと水平部28bを橋桁13と連結用橋桁13aから外す。
以上のSTEP−1からSTEP−7までの工程を繰り返して橋桁13に連結用橋桁13aを次々と連結する。
以上のような橋梁架設方法によれば、架設設備が軽量・簡単で、組立作業の効率化と安全性に優れた橋梁の架設方法を提供するができる、という効果を有する。
しかしながら、このような架設方法以外の要素である部材の総合的な製作誤差による若干の問題、すなわち、橋桁の幅、高さ、連結ボルト孔などの総合的な寸法誤差のために、連結しようとする橋桁の位置調整が必要とされることが判明した。
一般に、橋桁13は、端面がI字形の2本又はそれ以上の鈑桁66を並べて複数本の連結板27で連結してなるものであるが、固定側の橋桁13と、連結用橋桁13aとを突合せて、図13(a)に示すように両側から添接板64を当ててボルト65で連結してなるものである。
図13(b)は、固定側の橋桁13の鈑桁661と、連結用橋桁13aの鈑桁661が高さ方向にz1だけ、橋軸方向にx1だけ位置ずれしている状態を示している。
図13(c)は、固定側の橋桁13の一方の鈑桁661と、連結用橋桁13aの一方の鈑桁661が横方向(橋軸に直交する方向)にy1だけ、橋軸方向にx1だけ位置ずれし、固定側の橋桁13の他方の鈑桁662と、連結用橋桁13aの他方の鈑桁662が横方向(橋軸に直交する方向)にy2だけ、橋軸方向にx2だけ位置ずれしている状態を示している。
これらの位置ずれは、図13(b)と図13(c)のx、y、z方向を組み合わせた状態でも発生する。
ところが、個々の橋桁は、数10トンもの重量があって、容易に位置調整ができないという問題があった。
本発明は、個々の橋桁が数10トンもの重量があっても、その数分の一の荷重の状態で容易、かつ、正確に位置調整ができる方法とその装置を提供することを目的とするものである。
本発明は、既設の橋桁に、連結用橋桁を連結するときの位置調整方法において、
前記連結用橋桁を載せたセッテングビームを既設の橋桁の上で移送する工程と、
この移送工程の前又は後で前記連結用橋桁とセッテングビームとを第2ヒンジ部を介在して揺動自在に連結する工程と、
前記セッテングビームにおける第2ヒンジ部の取り付け位置と異なる位置に、第1ヒンジ部を介在して前記セッテングビームを前記既設の橋桁に連結する工程と、
前記第1ヒンジ部を支点として回転して連結用橋桁をセッテングビームとともに押し上げる工程と、
前記セッテングビームを残して連結用橋桁をワイヤロープで惜しみを取りつつ第1ヒンジ部を支点として連結用橋桁を回転下降する工程と、
前記第1ヒンジ部を支点としてセッテングビームにわずかな回転を与えて連結用橋桁の高さを調整する工程と
からなることを特徴とする橋桁連結時の位置調整方法である。
請求項1記載の発明によれば、
既設の橋桁に、連結用橋桁を連結するときの位置調整方法において、
前記連結用橋桁とセッテングビームとを第2ヒンジ部を介在して揺動自在に連結する工程と、
前記セッテングビームにおける第2ヒンジ部の取り付け位置と異なる位置に、第1ヒンジ部を介在して前記セッテングビームを前記既設の橋桁に連結する工程と、
前記第1ヒンジ部を支点としてセッテングビームにわずかな回転を与えて連結用橋桁の高さを調整する工程と
からなることを特徴とする橋桁連結時の位置調整方法としたので、連結用橋桁の高さ調整が、第1ヒンジ部を支点としてセッテングビームにわずかな回転を与えるだけで可能になる。
請求項2記載の発明によれば、既設の橋桁に、連結用橋桁を連結するときの位置調整方法において、
前記連結用橋桁を載せたセッテングビームを既設の橋桁の上で移送する工程と、
この移送工程の前又は後で前記連結用橋桁とセッテングビームとを第2ヒンジ部を介在して揺動自在に連結する工程と、
前記セッテングビームにおける第2ヒンジ部の取り付け位置と異なる位置に、第1ヒンジ部を介在して前記セッテングビームを前記既設の橋桁に連結する工程と、
前記第1ヒンジ部を支点として回転して連結用橋桁をセッテングビームとともに押し上げる工程と、
前記セッテングビームを残して連結用橋桁をワイヤロープで惜しみを取りつつ第1ヒンジ部を支点として連結用橋桁を回転下降する工程と、
前記第1ヒンジ部を支点としてセッテングビームにわずかな回転を与えて連結用橋桁の高さを調整する工程と
からなることを特徴とする橋桁連結時の位置調整方法としたので、連結用橋桁の移送、反転架設、高さ調整まで一連の動作で完了でき、作業効率を大幅に改善できる。
請求項3記載の発明によれば、高さ調整工程の外に、第2ヒンジ部にて連結用橋桁を橋軸方向に調整する工程をも連続して行うことができる。
請求項4記載の発明によれば、高さ調整工程の外に、第2ヒンジ部により連結用橋桁を橋軸と直交する方向に調整する工程をも連続して行うことができる。
請求項5記載の発明によれば、高さ調整工程の外に、前記第2ヒンジ部により連結用橋桁を橋軸方向に調整する工程と、連結用橋桁を橋軸と直交する方向に調整する工程をも連続して行うことができる。
請求項6記載の発明によれば、本発明の橋桁連結時の位置調整装置は、
既設の橋桁に取り付けられる第1ヒンジ部と、
この第1ヒンジ部により前記既設の橋桁に対して回転自在に連結されるセッテングビームと、
このセッテングビームにおける前記第1ヒンジ部と異なる位置に設けられ、連結用橋桁を回転自在に支持する第2ヒンジ部と、
前記セッテングビームに第2ヒンジ部を介して連結用橋桁を連結した状態で前記第1ヒンジ部を支点として連結用橋桁の高さを調整するためにセッテングビームに回転を与える手段と
を具備したので、構成が簡単で、しかも正確に位置調整ができる。
請求項7記載の発明によれば、第2ヒンジ部は、セッテングビームと連結用橋桁とを回転自在に連結するための回転軸を具備したので、位置調整のための装置全体がよりコンパクトになり、橋梁を構築する現場への搬送、組み立て、作業後の解体が容易になり、構築コストを低減できる。
請求項8記載の発明によれば、第2ヒンジ部は、セッテングビームと連結用橋桁とを回転自在に連結するための回転軸と、この回転軸に嵌合したラムチェアと、このラムチェアとセッテングビームとの間に、このセッテングビームを橋軸方向に位置調整する橋軸方向調整棒を具備したので、位置調整のための装置全体がよりコンパクトになり、橋梁を構築する現場への搬送、組み立て、作業後の解体が容易になり、構築コストを低減できる。
請求項9記載の発明によれば、第2ヒンジ部は、セッテングビームと連結用橋桁とを回転自在に連結するための回転軸と、この回転軸に嵌合したラムチェアと、このラムチェアとセッテングビームとの間に、このセッテングビームを橋軸方向に位置調整する橋軸方向調整棒と、前記回転軸とラムチェアとの間に、このラムチェアを橋軸に直交する方向に位置調整する橋軸に直交する方向調整棒とを具備したので、位置調整のための装置全体がよりコンパクトになり、橋梁を構築する現場への搬送、組み立て、作業後の解体が容易になり、構築コストを低減できる。
本発明は、既設の橋桁に、連結用橋桁を連結するときの位置調整方法において、
前記連結用橋桁とセッテングビームとを第2ヒンジ部を介在して揺動自在に連結する工程と、
前記セッテングビームにおける第2ヒンジ部の取り付け位置と異なる位置に、第1ヒンジ部を介在して前記セッテングビームを前記既設の橋桁に連結する工程と、
前記第1ヒンジ部を支点としてセッテングビームにわずかな回転を与えて連結用橋桁の高さを調整する工程と
からなることを特徴とする橋桁連結時の位置調整方法である。
上記本発明の方法を実現するための装置は、
既設の橋桁に取り付けられる第1ヒンジ部と、
この第1ヒンジ部により前記既設の橋桁に対して回転自在に連結されるセッテングビームと、
このセッテングビームにおける前記第1ヒンジ部と異なる位置に設けられ、連結用橋桁を回転自在に支持する第2ヒンジ部と、
前記セッテングビームに第2ヒンジ部を介して連結用橋桁を連結した状態で前記第1ヒンジ部を支点として連結用橋桁の高さを調整するためにセッテングビームに回転を与える手段と
を具備したことを特徴とする。
まず、本発明による橋桁連結時の位置調整方法及び装置を、すでに提案した図12(a)に示すように橋桁を反転して架設する方法に適用した例を説明する。したがって、反転して架設する装置は、基本的には、図12(a)に示すものと略同様であるが、後述するように本発明の最も特徴的な第1ヒンジ部67と第2ヒンジ部68が取り付けられる点で相違する。
図1において、橋桁13は、図13(c)に示すようにI字形をした単位長さの2本の鈑桁66(661、662)を平行に配置し、それらの間を橋桁連結部材27で連結し、橋脚の上などに固定的に設置したものである。この橋桁13の上面には、連結しようとする連結用橋桁13aを搬送するための台車30が移動するレール23がそれぞれ敷設される。
前記台車30は、位置調整時にセッテングビームとして作用する台車フレーム兼支柱31、車輪49、トラニオンジャッキ38、クレビス主ジャッキ50などを主体として構成されている。
前記台車フレーム兼支柱31は、2本の縦枠34と2本の横枠35にて内側に中空部36を有するように細長四角の枠を形成し、この左右の枠の上側を連結フレーム32で前記左右の橋桁13の間隔に合せて連結してなるものである。この台車フレーム兼支柱31の図中右端には、それぞれヒンジ取付け板37が固定的に取り付けられ、このヒンジ取付け板37の先端部に、本発明の最も特徴的な第1ヒンジ部67と第2ヒンジ部68が取り付けられる。この第1ヒンジ部67と第2ヒンジ部68は、図13(c)に示す橋桁の両側の鈑桁661、662の端部にそれぞれ取り付けられる。
前記第1ヒンジ部67は、図2に示すように、セッテングビーム31の右端の横枠35に、垂直で、橋軸方向に伸びた板状のヒンジ取付け板37が一体に取り付けられ、このヒンジ取付け板37の下側を2枚のピンプレート24aで挟みつつ軸25で回動自在に軸支し、この2枚のピンプレート24aは、取付け板71で橋桁の右端に取り付けられる。
前記第2ヒンジ部68は、図2に示すように、前記ヒンジ取付け板37の上側を2枚のピンプレート24bで挟みつつ橋軸に直交する方向調整棒70を回動、かつ、揺動自在に軸支し、この2枚のピンプレート24bは、取付け板71で橋桁aの右端に取り付けられる。前記軸25と橋軸に直交する方向調整棒70の取り付け位置は、橋桁の右端からの距離をa、軸25と橋軸に直交する方向調整棒70の距離をc、図8(a)に示す橋桁と橋桁aとの隙間をdとしたとき、c=2a+dに設定される。また、軸25と橋軸に直交する方向調整棒70の橋桁の上面からの距離は等しい距離bに設定される。
前記第2ヒンジ部68を図3に基づきさらに詳しく説明すると、前記ヒンジ取付け板37に球面滑り軸受け81が設けられ、この球面滑り軸受け81に回転軸80が揺動自在に嵌合されている。この回転軸80の両端に円柱形のアダプタ82と頭部83が固定的に取り付けられ、これらのアダプタ82と頭部83にはそれぞれラムチェア76が被せられ、嵌合孔79内で進退自在となっている。前記アダプタ82と頭部83には、橋軸に直交する方向調整棒70がそれぞれ固定的に取り付けられ、これらの橋軸に直交する方向調整棒70の先端部は、それぞれのラムチェア76の中央を貫通して外部に突出し、ワッシャを介してナット78が螺合されている。前記ラムチェア76は、外形が4角形で、前記2枚のピンプレート24bに形成した4角形の摺動孔75に係合し、橋軸(x)方向に移動自在となっている。前記ラムチェア76の図3(a)における左右両側面中央部分には、x方向に伸びた橋軸方向調整棒69が固定的に取り付けられ、これらの橋軸方向調整棒69の先端部は、それぞれピンプレート24bと一体の支持板73の軸孔74を貫通して外部に突出し、ワッシャを介してナット77が螺合されている。なお、4角形の摺動孔75には、連結用橋桁13の反転移動時の垂直荷重を支えるために、間詰プレート84が嵌め込まれ、STEP−7のように水平に反転すると除去される。
前記セッテングビームとして作用する台車フレーム兼支柱31の中空部36には、一端部に第1固定軸40によりトラニオンジャッキ38の一端が固定的に取り付けられると共に、第1固定シーブ43が回転自在に取り付けられている。前記中空部36の略中間部に第2固定軸41により前記トラニオンジャッキ38の他端が固定的に取り付けられると共に、第2固定シーブ44が回転自在に取り付けられている。前記トラニオンジャッキ38のピストンロッド39には、その先端に移動軸42が移動自在に取り付けられ、この移動軸42に移動シーブ45が設けられている。
前記1個の第1固定シーブ43、1個の第2固定シーブ44、2個の移動シーブ45には、ワイヤロープ46が図1(b)に示すように掛け渡され、このワイヤロープ46の一方端は、連結用橋桁13aの図中左端近くに固定具47によって固着され、ワイヤロープ46の他方端は、第2固定軸41又はその近くに固定具48によって固着されている。そして、トラニオンジャッキ38のピストンロッド39の伸縮距離に対して、固定具47側がその4倍の距離だけ伸縮する。
前記台車フレーム兼支柱31は、四角に枠組み構成された車輪フレーム33に載せられ、この車輪フレーム33の下面の4組の車輪49によって、前記橋桁13のレール23を移動可能に載せられている。また、前記台車フレーム兼支柱31の下面には、図中左端近くに補助ジャッキ54を台車30に予め組み込んでおく。すなわち、台車30の連結フレーム32と車輪フレーム33をやや外側に突出して設け、車輪フレーム33に垂直で、揺動可能な挿入孔63を設け、この挿入孔63に補助ジャッキ54を揺動自在に差し込んで回転ピン62で支持し、この補助ジャッキ54のピストンロッド55の上端部を連結フレーム32の下面の軸受け部56に軸58にて連結する。この場合、軸58は、軸受け部56の係合切り欠きにより係脱自在に係止する。
以上のように構成された台車30を用いて連結用橋桁13aを架設し、さらに位置調整する方法を説明する。
STEP−1(台車フレーム兼支柱31の上に連結用橋桁13aをセット:図1)
図1において、既設の橋桁13に敷設されたレール23に、台車30の車輪49を移動自在に載せ、さらに、台車フレーム兼支柱31の上に連結用橋桁13aをその連結端が図中右端になるようにして載せる。このとき、台車フレーム兼支柱31の先端のヒンジ取付け板37に、予め第1ヒンジ部67と第2ヒンジ部68を取り付ける。すなわち、第1ヒンジ部67の軸25と連結用橋桁13aの橋軸に直交する方向調整棒70とが垂直線上で一致し、かつ、連結用橋桁13aの端面から距離aを持って連結用橋桁13aを台車30に載せる。載せた後、作業の安全性、移動中の位置ずれ防止などのために、第2ピンプレート24bの取付け板72を連結用橋桁13aの先端部にボルトにて固定しておくことが望ましい。
連結用橋桁13aを載せた台車30は、自走式、押出し方式(レール23をクランプ装置でクランプしながらジャッキで押し出す)などの図示しない公知の移送装置にて移送される。第1ヒンジ部67の軸25が橋桁13の端面からの距離aに一致するまで移送したら、第1ピンプレート24aの取付け板71を橋桁13の先端部にボルトにて固定する。第2ピンプレート24bが予め連結用橋桁13aに固定されていないときは、この位置に来てから固定する。又、クレビス主ジャッキ50の軸受け部53を橋桁13の上面に固定すると共に、補助ジャッキ54の軸受け部57を橋桁13の上面に固定する。
STEP−2(補助ジャッキ54による補助押し上げ:図5)
STEP−1の状態で、補助ジャッキ54に圧油を加えて第1ヒンジ部67の軸25を支点として連結用橋桁13aの端部の補助押し上げをする。このとき、クレビス主ジャッキ50は、無負荷とする。
この補助ジャッキ54による押し上げ能力は、次式の通りである。
ここで、図1において、連結用橋桁13aの重量W=25ton、長さL=11m、補助ジャッキ54の位置a=8.5m、b=2.5mとすると、
w(単位あたりの重量)=W/L=25ton/11m=2.3ton/m
R(補助ジャッキ54の反力)=w(a+b)/2a=16.4ton
従って補助ジャッキ54のジャッキ必要能力=(R/2主桁)×S(安全率)
=(16.4/2)×1.5=13ton以上となる。
なお、連結用橋桁13aが押し上げられると、連結用橋桁13aと台車30は、第1ヒンジ部67により一体に連結されており、共に押し上げられるが、台車フレーム兼支柱31に結合していない車輪フレーム33と車輪49は、分離してレール23の上に残る。
STEP−3(クレビス主ジャッキ50による主押し上げ:図6)
補助ジャッキ54により連結用橋桁13aの補助押し上げをしたSTEP−2の状態からヒンジ22の軸25を支点としてクレビス主ジャッキ50により連結用橋桁13aを51.4°まで主押し上げをする。このクレビス主ジャッキ50による主押し上げ能力は、次式の通りである。
w=2.3ton/m
R=w(a+b)/2a=2.3×(6.3+4.7)/2×6.3
=22.1ton
P=R/sinθ=22.1/sin19.6°=65.9ton
従ってクレビス主ジャッキ50のジャッキ必要能力=(P/2主桁)×S
=(65.9/2)×1.5=50ton以上となる。
なお、クレビス主ジャッキ50により連結用橋桁13aが押し上げられると、軸58が係合切り欠きに着脱自在に係合しているので、補助ジャッキ54は、無負荷の状態でそのまま橋桁13側に残る。
STEP−4(クレビス主ジャッキ50による主押し上げ:図6)
STEP−3の状態から軸25を支点としてクレビス主ジャッキ50のピストンロッド51を伸長して連結用橋桁13aを67.7°まで主押し上げをする。このとき、連結用橋桁13aの重心がヒンジ22の軸25と垂直線上で一致した状態となり、クレビス主ジャッキ50による押し上げ力は、略0になる。
STEP−5(台車フレーム兼支柱31を90度に直立させる:図7)
STEP−4の状態から連結用橋桁13aは自重で下降するので、軸25を支点としてクレビス主ジャッキ50の引き能力によりピストンロッド51をさらに伸長して台車フレーム兼支柱31を90度に直立させて固定する。このとき、連結用橋桁13aの重心がヒンジ22の軸25を越えているので、固定具47にワイヤロープ46を介して連結されたトラニオンジャッキ38には、引っ張り力Hが作用する。
STEP−6(トラニオンジャッキ38による引っ張り:図7)
STEP−5の状態から連結用橋桁13aによる引っ張り力Hに抗してトラニオンジャッキ38のピストンロッド39を徐々に引込む。すると、連結用橋桁13aの傾きは次第に増大する。
STEP−7(連結用橋桁13aの水平状態:図7)
STEP−6の状態から連結用橋桁13aによる引っ張り力Hに抗してトラニオンジャッキ38のピストンロッド39をさらに徐々に引込み、連結用橋桁13aが水平状態になって橋桁13の端面と連結用橋桁13aの端面の間に隙間dを持って対峙する。
このときの引き能力は、次式の通りとなる。
w=2.3ton/m
V=w(a+b)/2a=2.3×(8.0+3.0)/2×8.0
=軸孔74ton
T=V/sinθ=軸孔74/sin47.3°=23.7ton
H=T×cosθ=23.7×cos47.3°=16.1ton
P=H/cosθ=16.1/cos(回転軸80−114.5)=38.9ton
従ってクレビス主ジャッキ50の引き能力=(P/2主桁)×S
=(38.9/2)×1.5=30ton以上
従ってトラニオンジャッキ38の必要能力=(T×4本掛/2主桁)×S
=(23.7×4/2)×1.5=72ton以上
橋桁13と連結用橋桁13aの端部が図8(a)に示すように、高さ(z)方向、橋軸(x)方向、橋軸に直交する(y)方向がそれぞれ適正であれば、両者の間に添接板64をあてがいボルト65で結合する。結合後に連結用橋桁13aから固定具47を外し、トラニオンジャッキ38のピストンロッド39を伸長してワイヤロープ46を元に戻す。また、クレビス主ジャッキ50のピストンロッド51を元に戻して台車フレーム兼支柱31を車輪フレーム33の上に載せて台車30を元の状態に戻し、軸受け部53と軸受け部57を橋桁13から外す。さらに、ヒンジ22の水平部28aと水平部28bを橋桁13と連結用橋桁13aから外す。
つぎに、橋桁13と連結用橋桁13aの端部に位置ずれが生じた場合の位置調整について説明する。なお、台車フレーム兼支柱31は、位置調整時には、セッテングビームとする。
(1)高さ(z)方向の調整
図13(b)に示すように、連結用橋桁13aの端部が橋桁13よりzだけ高い場合には、トラニオンジャッキ38をわずかに伸ばすことによって軸25を支点にして図8(c)のようにセッテングビーム31をわずかに図中右側に倒す。逆に低い場合には、図8(b)のようにセッテングビーム31をわずかに図中左側に倒す。左右の鈑桁661と662の高さz1とz2が異なる場合には、それぞれの調整は、それぞれのセッテングビーム31の傾き角度で行う。一方が高く、他方が低い場合には、一方を右側に、他方を左側に倒して調整する。ちなみに、セッテングビーム31の角度が0.1042度変化すると、連結用橋桁13aの端部は、1mm上下する。なお、軸25を支点にして回転して高さを調整するため、1mmの調整により、隙間dが約0.09mm程度変化するが、ボルトの孔合わせには何ら支障がない。また、連結用橋桁13aの突合せ部分の高さ調整により他端部も上下して水平度が変化した場合には、トラニオンジャッキ38によりワイヤロープ46を延ばすか縮めて調整する。
(2)橋軸(x)方向の調整
図13(b)及び(c)に示すように、連結用橋桁13aの端部が橋桁13よりxだけ橋軸方向にずれていた場合(隙間dは考慮しないものとする)には、図9(a)(b)に示すように、橋軸方向調整棒69のナット77によってピンプレート24bを左右いずれかにずらすことによって位置調整をする。具体的には、連結用橋桁13aが図中右側にずれていた場合には、連結用橋桁13aの水平分力が左方向に生じているので、図9における右側のナット77をボルト1本当たり3.85tonの力で緩めると、連結用橋桁13aが図中左側に自重にて移動する。逆に連結用橋桁13aが図中左側にずれていた場合には、図9における右側のナット77を緩めつつ、左側のナット77をボルト1本当たり4.2tonの力で締め付けると、連結用橋桁13aが図中右側に移動する。左右の鈑桁661と662のずれx1とx2が異なる場合には、それぞれの調整は、それぞれの第2ヒンジ部68の橋軸方向調整棒69で行う。一方が広く、他方が狭い場合には、一方を左側に、他方を右側に移動して調整する。このとき、回転軸80は、球面滑り軸受け81で支持されているので、平面内の傾きに対応できる。
ちなみに、橋軸(x)方向の調整時において、第1ヒンジ部67の軸25には、(連結用橋桁13a+セッテングビーム31+トラニオンジャッキ38+クレビス主ジャッキ50+ワイヤロープ46)の鉛直分力が加えられるが、第2ヒンジ部68の回転軸80には、水平分力Rhと垂直分力Rvの合成分力F0として次の力がかかるだけである。
F0=Rh+Rv、水平分力Rh=16.1ton、垂直分力Rv=W−V=7.6tonであるから
R0=17.8tonとなる。
また、y方向に移動する力F1は、ラムチェア76の嵌合孔79における回転軸80の頭部83とアダプタ82の滑り摩擦係数μを0.04とすると、
F1=R0×μ=17.8×0.04=0.7ton
ナット77により緩めるときの力Fb=Rh−F1=15.4tonとなり、ナット77は、左右4本あるので、1本あたり3.85tonとなる。
ナット77により締めるときの力Fb=Rh+F1=第2ヒンジ部68tonとなり、ナット77は、左右4本あるので、1本あたり4.2tonとなる。
(3)橋軸に直交する(y)方向の調整
図13(c)に示すように、連結用橋桁13aの端部が橋桁13よりyだけ橋軸と直交する方向にずれていた場合には、図10(a)(b)に示すように、橋軸に直交する方向調整棒70のナット78によってピンプレート24bを橋軸に直交する(y)方向のいずれかにずらすことによって位置調整をする。具体的には、連結用橋桁13aが図中上側にずれていた場合には、下側のナット77をボルト1本当たり0.35tonの力で緩め、上側のナット77をボルト1本当たり0.35tonの力で締めると、連結用橋桁13aが図中下側に移動する。逆に連結用橋桁13aが図中下側にずれていた場合には、上側のナット77をボルト1本当たり0.35tonの力で緩め、下側のナット77をボルト1本当たり0.35tonの力で締めると、連結用橋桁13aが図中上側に移動する。ちなみに、y方向に移動する力F1は、ラムチェア76の嵌合孔79における回転軸80の頭部83とアダプタ82の滑り摩擦係数μを0.04とすると、
F1=R0×μ=17.8×0.04=0.7tonとなり、
ナット77により緩めるときの力Fb=Rh−F1=15.4tonとなり、ナット78は、左右2本あるので、1本あたり0.35tonとなる。
前記調整では、z方向がジャッキによる大掛かりなので、先に行い、次いで、x方向、y方向の順序で説明したが、これに限られるものではなく、調整順序はいずれの方向から行ってもよい。
また、調整は、2以上の組み合わせでもよいし、z方向、x方向、y方向を組み合わせて何回かで行うようにしてもよい。
前記実施例1では、連結用橋桁13aを垂直に立ち上げた後に反転して架設する方法に用いた場合を説明したが、これに限られるものではない。
図11に基づき実施例2を説明すると、左右の橋桁13は、すでに架設されたもので、これらの間に連結用橋桁13aをクレーン架設のワイヤロープ88で吊り下げて搬送し、連結する例を示している。
この図において、搬送された連結用橋桁13aは、両端部に設けられたセッテングビーム85に第2ヒンジ部68で支持される。このセッテングビーム85は、第2ヒンジ部68からやや間隔をおいた中間部で第1ヒンジ部67にて橋桁に揺動自在に取り付けられ、このセッテングビーム85の他端部には、高さ方向調整ジャッキ86が取り付けられ、この高さ方向調整ジャッキ86は、橋桁に設けられた支持軸87との間を吊り材89で連結している。
ここで、第1ヒンジ部67と第2ヒンジ部68は、前記実施例1におけるものと同一構造であり、また、セッテングビーム85は、前記実施例1のセッテングビーム31に、高さ方向調整ジャッキ86はクレビス主ジャッキ50にそれぞれ対応している。
このような構成において、
(1)高さ(z)方向の調整は、第1ヒンジ部67を支点として高さ方向調整ジャッキ86でセッテングビーム85をわずかに回転すると、第2ヒンジ部68を介して吊り下げられた連結用橋桁13aの高さを調整することができる。この場合、セッテングビーム85のわずかな回転で連結用橋桁13aのx方向にずれが生じるが、高さの調整値に比較して極めて微小であり、問題になることはない。
(2)橋軸(x)方向の調整と、
(3)橋軸に直交する(y)方向の調整は、前記実施例1の場合と異なるところはない。また、連結用橋桁13aの荷重は、第1ヒンジ部67で支えるので、x方向の調整とy方向の調整は、前記実施例1と同様、軽荷重で行える。
前記実施例1,2における第2ヒンジ部68は、橋軸方向調整棒69と橋軸に直交する方向調整棒70にそれぞれナット77とナット78を螺合して人力で調整を行うようにしたが、これに限られるものではなく、油圧ジャッキなど機械的に行うようにしてもよい。
(a)は、本発明による橋桁連結時の位置調整方法及び装置の一実施例を示すSTEP−1(作業開始直前)の正面図である。 (b)は、ワイヤロープ46のシーブへの掛け渡しの説明図である。 (a)は、第1ヒンジ部67と第2ヒンジ部68の拡大正面図である。 (b)は、図2(a)の側面図である。 (a)は、第2ヒンジ部68の正面図である。 (b)は、図3(a)のA−A線断面図である。 (c)は、図3(a)のB−B線断面図である。 (a)は、本発明による補助ジャッキ54の一部切り欠いた正面図である。 (b)は、同上補助ジャッキ54の一部切り欠いた側面図である。 本発明による橋桁連結時の位置調整方法のSTEP−2の説明図である。 本発明による橋桁連結時の位置調整方法のSTEP−3及びSTEP−4の説明図である。 本発明による橋桁連結時の位置調整方法のSTEP−5、STEP−6及びSTEP−7の説明図である。 本発明による橋桁連結時の高さ調整方法を説明するためのもので、(a)は、無調整時、(b)は、正方向の調整時、(c)は、負方向の調整時の説明図である。 本発明による橋桁連結時の橋軸方向の調整方法を説明するためのもので、(a)は、第2ヒンジ部68の正面図、(b)は、図3(a)のA−A線断面図である。 本発明による橋桁連結時の橋軸に直交する方向の調整方法を説明するためのもので、(a)は、第2ヒンジ部68の図3(a)のA−A線断面図、(b)は、図3(a)のC−C線断面図である。 本発明による橋桁連結時の位置調整方法の実施例2を示す説明図である。 すでに提案した橋梁の架設方法を説明するための正面図である。 STEP−1の説明図である。 STEP−2の説明図である。 STEP−3の説明図である。 STEP−4,5,6及び7の説明図である。 (a)は、既設の橋桁13と連結用橋桁13aの連結状態の正面図である。 (b)は、既設の橋桁13に対し連結用橋桁13aが高さ方向にずれた状態の正面図である。 (c)は、既設の橋桁13に対し連結用橋桁13aが橋軸方向と橋軸に直交する方向にずれた状態の正面図である。 すでに提案したる橋梁の架設方法及び装置の原理の説明図で、(a)は、連結用橋桁13aの搬送時、(b)は、ヒンジ22の連結時、(c)は、連結用橋桁13aの回転時の説明図である。 従来の片持ち架設方法の説明図である。
符号の説明
12…架設機、13…橋桁、14…製作ヤード、15…台車、16…橋脚、17…無端帯移送装置、18…吊り下げ台車、19…ワイヤ、20…張り出し桁、21…反力ワイヤ、22…ヒンジ、23…レール、24…ピンプレート、25…軸、26…移動装置、27…橋桁連結部材、30…台車、31…台車フレーム兼支柱(セッテングビーム)、32…連結フレーム、33…車輪フレーム、34…縦枠、35…横枠、36…中空部、37…ヒンジ取付け板、38…トラニオンジャッキ、39…ピストンロッド、40…第1固定軸、41…第2固定軸、42…移動軸、43…第1固定シーブ、44…第2固定シーブ、45…移動シーブ、46…ワイヤロープ、47…固定具、48…固定具、49…車輪、50…クレビス主ジャッキ、51…ピストンロッド、52…軸受け部、53…軸受け部、54…補助ジャッキ、55…ピストンロッド、56…軸受け部、57…軸受け部、58…軸、59…係合片、60…係合切り欠き、61…車輪カバー、62…回転ピン、63…挿入孔、64…添接板、65…ボルト、66…鈑桁、67…第1ヒンジ部、68…第2ヒンジ部、69…橋軸方向の調整棒、70…橋軸に直交する方向の調整棒、71…取付け板、72…取付け板、73…支持板、74…軸孔、75…摺動孔、76…ラムチェア、77…ナット、78…ナット、79…嵌合孔、80…回転軸、81…球面滑り軸受け、82…アダプタ、83…頭部、84…間詰プレート、85…セッテングビーム、86…高さ方向調整ジャッキ、87…支持軸、88…クレーンのワイヤロープ、89…吊り材。

Claims (9)

  1. 既設の橋桁に、連結用橋桁を連結するときの位置調整方法において、
    前記連結用橋桁とセッテングビームとを第2ヒンジ部を介在して揺動自在に連結する工程と、
    前記セッテングビームにおける第2ヒンジ部の取り付け位置と異なる位置に、第1ヒンジ部を介在して前記セッテングビームを前記既設の橋桁に連結する工程と、
    前記第1ヒンジ部を支点としてセッテングビームにわずかな回転を与えて連結用橋桁の高さを調整する工程と
    からなることを特徴とする橋桁連結時の位置調整方法。
  2. 既設の橋桁に、連結用橋桁を連結するときの位置調整方法において、
    前記連結用橋桁を載せたセッテングビームを既設の橋桁の上で移送する工程と、
    この移送工程の前又は後で前記連結用橋桁とセッテングビームとを第2ヒンジ部を介在して揺動自在に連結する工程と、
    前記セッテングビームにおける第2ヒンジ部の取り付け位置と異なる位置に、第1ヒンジ部を介在して前記セッテングビームを前記既設の橋桁に連結する工程と、
    前記第1ヒンジ部を支点として回転して連結用橋桁をセッテングビームとともに押し上げる工程と、
    前記セッテングビームを残して連結用橋桁をワイヤロープで惜しみを取りつつ第1ヒンジ部を支点として連結用橋桁を回転下降する工程と、
    前記第1ヒンジ部を支点としてセッテングビームにわずかな回転を与えて連結用橋桁の高さを調整する工程と
    からなることを特徴とする橋桁連結時の位置調整方法。
  3. 既設の橋桁に、連結用橋桁を連結するときの位置調整方法において、
    前記連結用橋桁とセッテングビームとを第2ヒンジ部を介在して揺動自在に連結する工程と、
    前記セッテングビームにおける第2ヒンジ部の取り付け位置と異なる位置に、第1ヒンジ部を介在して前記セッテングビームを前記既設の橋桁に連結する工程と、
    前記第1ヒンジ部を支点としてセッテングビームにわずかな回転を与えて連結用橋桁の高さを調整する工程と、
    この高さ調整工程の前又は後で前記第2ヒンジ部にて連結用橋桁を橋軸方向に調整する工程と
    からなることを特徴とする橋桁連結時の位置調整方法。
  4. 既設の橋桁に、連結用橋桁を連結するときの位置調整方法において、
    前記連結用橋桁とセッテングビームとを第2ヒンジ部を介在して揺動自在に連結する工程と、
    前記セッテングビームにおける第2ヒンジ部の取り付け位置と異なる位置に、第1ヒンジ部を介在して前記セッテングビームを前記既設の橋桁に連結する工程と、
    前記第1ヒンジ部を支点としてセッテングビームにわずかな回転を与えて連結用橋桁の高さを調整する工程と、
    この高さ調整工程の前又は後で前記第2ヒンジ部により連結用橋桁を橋軸と直交する方向に調整する工程と
    からなることを特徴とする橋桁連結時の位置調整方法。
  5. 既設の橋桁に、連結用の連結用橋桁を連結するときの位置調整方法において、
    前記連結用橋桁とセッテングビームとを第2ヒンジ部を介在して揺動自在に連結する工程と、
    前記セッテングビームにおける第2ヒンジ部の取り付け位置と異なる位置に、第1ヒンジ部を介在して前記セッテングビームを前記既設の橋桁に連結する工程と、
    前記第1ヒンジ部を支点としてセッテングビームにわずかな回転を与えて連結用橋桁の高さを調整する工程と、
    この高さ調整工程の前又は後で前記第2ヒンジ部により連結用橋桁を橋軸方向に調整する工程と、
    この高さ調整工程又は橋軸方向の調整工程の前又は後で前記第2ヒンジ部により連結用橋桁を橋軸と直交する方向に調整する工程と
    からなることを特徴とする橋桁連結時の位置調整方法。
  6. 既設の橋桁に取り付けられる第1ヒンジ部と、
    この第1ヒンジ部により前記既設の橋桁に対して回転自在に連結されるセッテングビームと、
    このセッテングビームにおける前記第1ヒンジ部と異なる位置に設けられ、連結用橋桁を回転自在に支持する第2ヒンジ部と、
    前記セッテングビームに第2ヒンジ部を介して連結用橋桁を連結した状態で前記第1ヒンジ部を支点として連結用橋桁の高さを調整するためにセッテングビームに回転を与える手段と
    を具備したことを特徴とする橋桁連結時の位置調整装置。
  7. 第2ヒンジ部は、セッテングビームと連結用橋桁とを回転自在に連結するための回転軸を具備したことを特徴とする請求項6記載の橋桁連結時の位置調整装置。
  8. 第2ヒンジ部は、セッテングビームと連結用橋桁とを回転自在に連結するための回転軸と、この回転軸に嵌合したラムチェアと、このラムチェアとセッテングビームとの間に、このセッテングビームを橋軸方向に位置調整する橋軸方向調整棒を具備したことを特徴とする請求項6記載の橋桁連結時の位置調整装置。
  9. 第2ヒンジ部は、セッテングビームと連結用橋桁とを回転自在に連結するための回転軸と、この回転軸に嵌合したラムチェアと、このラムチェアとセッテングビームとの間に、このセッテングビームを橋軸方向に位置調整する橋軸方向調整棒と、前記回転軸とラムチェアとの間に、このラムチェアを橋軸に直交する方向に位置調整する橋軸に直交する方向調整棒とを具備したことを特徴とする請求項6記載の橋桁連結時の位置調整装置。
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