JP4801764B2 - 単弦ローゼ橋桁部材送出し工法 - Google Patents

Description

本発明は、一端に手延機が取り付けられた単弦ローゼ橋桁部材を載置した送出し台車を走行させることにより、第１橋脚から第２橋脚へ架け渡す単弦ローゼ橋桁部材送出し工法に関するものである。

アーチ橋では、アーチ部材のほか、路面を確保するための部材を設けるが、この部材に剛性を持たせ、アーチ部材と力を分担し合って橋梁を構成する形式がある。これを補剛アーチ橋と呼び、剛性を持たせた部材を補剛桁と呼ぶ。
ローゼ橋とは、補剛桁とアーチ部材の双方で曲げモーメントを分担する補剛アーチ橋である。アーチ部材と補剛桁がほぼ同程度の部材厚を持つことが外観上の特徴となる。
ローゼ橋であって、アーチ部材が橋桁の中心線位置に１つだけ設置された単弦のものを、単弦ローゼ橋と呼ぶ。
単弦ローゼ橋については、特許文献１、２に記載されている。特許文献１には、橋床の上路にアーチ部材であるアーチリブを架け渡したアーチ橋が記載されている。アーチリブに掛かる水平荷重をタイ材によって支えて、アーチ橋を軽量化する構造が記載されている。
また、特許文献２には、橋脚間で地組みし、その後アーチ橋を含む橋桁を吊り上げ、吊り上げ工程の後の橋桁の両側に橋桁端部を接合し、橋脚間に架設する橋梁の架設方法が記載されている。

特開2004-232296号公報 特開2004-162330号公報 特開2003-278114号公報

しかしながら、従来の技術には、次のような問題があった。
特許文献１には、架設方法が記載されていない。
特許文献２の技術では、地組みを現地で行うため、道路や鉄道を跨ぐ橋の場合、長時間に渡って交通を止めなければならない欠点がある。
特許文献３には、通常の桁橋の送出し工法が記載されており、地組みを橋の両端部でのみ行えばよい構成が記載されている。

しかし、単弦ローゼ橋桁部材を、特許文献３に記載の送出し工法により架設しようとする場合には、次のような問題がある。図５に、一実施例として、単弦ローゼ橋桁部材ＲＨの送出し工法の構成図を示す。図６に、図５の前方台車１１における断面図を示す。
単弦ローゼ橋桁ＲＨは、直線状の橋桁部材Ｈと、単弦のアーチリブＲと、橋桁部材ＨとアーチリブＲとを連結する複数の柱部材Ｅから構成されている。橋桁部材Ｈには、連結構Ｆを介して手延機Ｔが連結されている。
一方、複数のベントＢ３〜Ｂ１２の上には、直線状の軌条設備１３が設けられており、軌条設備の上には、８台の前方台車１１と、８台の後方台車１２が走行可能に設けられている。前方台車１１は、自走式であり、後方台車１２は、従走式である。前方台車１１及び後方台車１２の上に、橋桁部材Ｈが載置されている。

前方台車１１と後方台車１２が前方に移動したときに、手延機Ｔの先端がベントＢ１に届く必要があるため、図５に示すように、手延機Ｔは前方に長く延びている。ここで、図６に示すように、単弦ローゼ橋桁部材ＲＨの主桁は、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の３本の主桁で構成されている。主桁Ｇ１は、主として２個の軌条桁台車１１（Ｇ１）により支えられている。主桁Ｇ２は、主として２個の軌条桁台車１１（Ｇ２）により支えられている。主桁Ｇ３は、主として２個の軌条桁台車１１（Ｇ３）により支えられている。ここで、軌条桁台車１１（Ｇ１）、１１（Ｇ２）、１１（Ｇ３）の６個の台車が前方台車１１を構成している。
主桁先端には手延機を取付けるが、手延機先端が第２橋脚Ｐ１（ベントＢ１）へ到達するまで、Ｇ２桁の手延機は、アーチリブの重量により、Ｇ１桁やＧ３桁の手延機より、タワミ量が大きくなる。タワミ量の差を解消するため、Ｇ１桁、Ｇ２桁、Ｇ３桁の手延機を１０ｍピッチで横桁で連結することとなる。
手延機Ｔが前方に長く延びているため、図７に示すように、単弦ローゼ橋桁部材ＲＨに大きなモーメントがかかる。図７の曲げモーメント図は、橋桁部材Ｈにかかる曲げモーメントの大きさを示している。
手延機Ｔにより発生する時計方向のモーメント（負方向モーメント）は、徐々に増加するが、アーチリブＲの先端部ＲＳを過ぎると、急速に減少する。
この理由は、曲げモーメントがアーチリブに作用する軸力（１８０００ｋＮの引っぱり力）となるためである。

すなわち、アーチリブＲは、先端部ＲＳにおいて、手延機３基により発生する最大モーメントＭmaxをアーチリブＲの軸力が受け持っている。アーチリブＲの引張軸力が、柱材Ｅ１を介して、Ｇ２桁に作用し、前方台車反力のほぼ１００％が、中央の桁であるＧ２桁に載荷され、Ｇ２桁を支える軌条桁台車１１（Ｇ２）が過大な反力を受ける。
ここで、３つの主桁Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３における反力を均等化するために、単弦のアーチリブＲの両側に、橋桁部材Ｈから仮設補強材Ｋ１、Ｋ２（一例では、５３tonの補強材）を取り付けることが考えられる。しかし、この場合でも、不均等は少しは是正されるが、それでもＧ２桁では、軌条桁台車１１（Ｇ２）の反力は、約７００tonとなり、Ｇ１、Ｇ３桁では、軌条桁台車１１（Ｇ１）、１１（Ｇ３）の反力は、約２００tonとなるため、軌条桁台車１１（Ｇ２）としては、汎用台車及び汎用軌条桁を使用することはできない問題がある。
また、仮設補強材Ｋ１、Ｋ２を取り付けるために橋桁部材Ｈを補強する必要があった（一例では、３０tonの補強材）。そして、この仮設補強材Ｋ１、Ｋ２は、架設終了後、撤去する必要がある。
このように、仮設補強材Ｋ１、Ｋ２を用いることは、特別な台車、及び特別な軌条桁の製作コスト、仮設補強材の製造コスト、取り付け作業コスト、撤去作業コスト等の多くのコストアップを生じる問題があった。

本発明は、上記問題を解決して、アーチリブの補強を少なくすることのできる単弦ローゼ橋桁部材送出し工法を提供することを目的とするものである。

本発明に係る単弦ローゼ橋桁部材送出し工法は、次の構成を有している。
（１）一端に手延機が取り付けられた単弦ローゼ橋桁部材を載置した送出し台車を走行させることにより、第１橋脚から第２橋脚へ架け渡す単弦ローゼ橋桁部材送出し工法において、単弦ローゼ橋桁部材を送出すときに、送出し台車が、手延機の下に位置することを特徴とする。
（２）（１）に記載する単弦ローゼ橋桁部材送出し工法において、前記手延機の前方台車より前の長さが、前記第１橋脚と前記第２橋脚との距離より、長いことを特徴とする。
また、Ｇ２桁の手延機は、手延機先端が第２橋脚に到達するまで、アーチリブ重量による影響が小さいため、Ｇ１桁、Ｇ２桁、Ｇ３桁の手延機のタワミ量に大差が生じないため、Ｇ１桁、Ｇ２桁、Ｇ３桁を横桁で連結する必要がない。

次に、上記構成を有する単弦ローゼ橋桁部材送出し工法の作用、及び効果について説明する。
（１）一端に手延機が取り付けられた単弦ローゼ橋桁部材を載置した送出し台車（前方台車と後方台車）を走行させることにより、第１橋脚から第２橋脚へ架け渡す単弦ローゼ橋桁部材送出し工法において、単弦ローゼ橋桁部材を送出すときに、前方台車が、手延機の下に位置することを特徴とするので、Ｇ２桁の手延機により発生するアーチリブの軸力が、引張り力として作用したときに、ローゼ橋の自重によりアーチリブに作用する圧縮軸力の方が、大きいため、アーチリブの軸力として、引張り力ではなくて、圧縮力が作用する。この場合、完成系と同様の応力バランスとなり、前方台車反力は、Ｇ１〜Ｇ３桁が約３００tonと均等化されるため、台車及び台車軌条桁として、汎用機械の使用が可能となり、これらの製造コストを削減できる。また、アーチリブに対して架設補強材を設置する必要がないため、仮設補強材の製造コスト、取り付け作業コスト、撤去作業コスト等を削減できる。

（２）（１）に記載する単弦ローゼ橋桁部材送出し工法において、前記手延機の前方台車より前の長さが、前記第１橋脚と前記第２橋脚との距離より、所定の長さ長いことを特徴とするので、前方台車が第１橋脚の後方に位置していても、手延機の先端部分が、第２橋脚に届くため、その後、前方台車を後方に移動させ、再び、単弦ローゼ橋桁部材の送出しを続行することができる。

本発明の単弦ローゼ橋桁部材ＲＨの送出し工法の第１工程図である。 第２工程図である。 図１の前方台車１１の位置における断面図である。 図１の状態で、橋桁部材Ｈにかかるモーメントの大きさを示す図である。 単弦ローゼ橋桁部材ＲＨの送出し工法の構成図である。 図５の前方台車１１における断面図である。 図５の状態で、橋桁部材Ｈにかかるモーメントの大きさを示す図である。

本発明の一実施例である単弦ローゼ橋桁部材ＲＨ送出し工法について、図面を参照しながら、詳細に説明する。
図１に、単弦ローゼ橋桁部材ＲＨの送出し工法の構成図を示す。図３に、図１の前方台車１１の位置における断面図を示す。
単弦ローゼ橋桁ＲＨは、直線状の橋桁部材Ｈと、橋桁部材Ｈの中心位置に設けられた単弦のアーチリブＲと、橋桁部材ＨとアーチリブＲとを連結する複数の柱部材Ｅから構成されている。橋桁部材Ｈには、連結構Ｆを介して、手延機Ｔが連結されている。手延機Ｔの前方台車より前の長さは、従来の手延機よりも長く製作されている。それについては、後で説明する。

本実施例では、複数のベントＢ３〜Ｂ１４の上には、直線状の軌条設備１３が設けられている。図３に示すように、軌条設備１３は、８列のレール１３ａを有しており、各レール１３ａ上を、８台の前方台車１１の各々が走行可能に設置されている。８台の前方台車１１の上には、台車上梁１４が架け渡されており、台車上梁１４の上に、３個の手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が載置されている。主桁Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の延長として、３個の手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を用いている。
これにより、８台の前方台車１１は、同時に同じ距離移動するようになっている。後方台車１２についても、同様である。８台の前方台車１１は、自走式であり、８台の後方台車１２は、従走式である。

ベントＢ３の前方には、橋脚Ｐ１（請求項の第２橋脚に相当する。）と橋脚Ｐ２（請求項の第１橋脚に相当する。）が設置されている。橋脚Ｐ１の近傍には、ベントＢ１が設置されている。ベントＢ１においては、ベント上のサンドルＢＢ１上に、送出し装置ＢＲ１が固設されている。同様に、橋脚Ｐ２の近傍には、ベントＢ２が設置されている。ベントＢ２においては、ベント上のサンドルＢＢ２上に、ジャッキＢＪ２が固設されている。送出し装置ＢＲ１の上には、手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が支持される。

前方台車１１は、図１に示すように、手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の後方箇所を支持している。後方台車１２は、橋桁部材Ｈの後端部付近を支持している。
図２に、前方台車１１が駆動され自走して、ベントＢ３近傍まで来た状態を示す。この状態で、手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の先端は、ベントＢ１の送出し装置ＢＲ１上に支持されている。また、手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の後方部は、前方台車１１上に支持されている。
手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、図２の状態、すなわち、手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が真上に載置された８台の前方台車１１が、ベントＢ３近傍に来たときに、手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の先端が確実にベントＢ１の送出し装置ＢＲ１の上に支持されている長さを有している。

８台の前方台車１１を橋桁部材Ｈの下に位置させるようにしないで、前方台車１１を手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の下に位置させ、前方台車１１が手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を支持させるようにしているのは、アーチリブＲに過大な引張り軸力が作用することを防止するためである。
図４に、図１の状態で、橋桁部材Ｈにかかる曲げモーメント図を示す。基準線より上側が時計回りの負方向モーメントを示し、基準線より下側が反時計回りの正方向モーメントを示す。
手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の下に位置する前方台車１１の位置までは、曲げモーメントが順次増加し、前方台車１１の位置において、最大モーメントＭmaxとなり、その後順次減少する。
そして、橋桁部材Ｈの先端部ＲＳにおける曲げモーメントの大きさは、Ｍsである。
一方、ローゼ橋の自重により、アーチリブＲに作用する軸力としては、圧縮力（一例では、６３００ｋＮの圧縮力）が作用する。

完成系と同様の応力バランスとなるため、前方台車１１である軌条桁台車１１（Ｇ１）、１１（Ｇ２）、１１（Ｇ３）の反力は、ほぼ均等化されるため、台車、及び台車軌道桁として、汎用機材の使用が可能となり、特別の台車、及び台車軌条桁を製作するコストを削減することができる。また、アーチリブＲに対して架設補強材を設置する必要がないため、仮設補強材の製造コスト、取り付け作業コスト、撤去作業コスト等を削減できる。

以上詳細に説明したように、一端に手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が取り付けられた単弦ローゼ橋桁部材ＲＨを載置した送出し台車（前方台車１１と後方台車１２）を走行させることにより、第１橋脚Ｐ２から第２橋脚Ｐ１へ架け渡す単弦ローゼ橋桁部材送出し工法において、単弦ローゼ橋桁部材ＲＨを送出すときに、前方台車１１が、手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の下に位置することを特徴とするので、手延機Ｔ２により発生するアーチリブＲの軸力が、引張り力として作用したときに、単弦ローゼ橋の自重によりアーチリブＲに生じる圧縮軸力の方が、大きいため、アーチリブＲの軸力として、引張り力ではなくて、圧縮力が作用する。この場合、完成系と同様の応力バランスとなるため、前方台車１１である軌条桁台車１１（Ｇ１）、１１（Ｇ２）、１１（Ｇ３）の反力は、約３００tonと均等化されるため、台車軌道桁として、汎用機材の使用が可能となり、特別の台車軌条桁を製作するコストを削減することができる。また、台車自体も、汎用台車をそのまま使用することができる。
また、アーチリブＲに対して架設補強材を設置する必要がないため、仮設補強材の製造コスト、取り付け作業コスト、撤去作業コスト等を削減できる。

また、手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の前方台車より前の長さが、第１橋脚Ｐ２と第２橋脚Ｐ１との距離より、長いことを特徴とするので、前方台車１１が第１橋脚Ｐ２の後方に位置していても、手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の先端部分が、第２橋脚Ｐ１に届くため、その後、前方台車１１を後方に移動させ、再び、単弦ローゼ橋桁部材ＲＨの送出しを続行することができる。

以上、本発明に係る橋桁部材の送出し工法について実施例を示したが、本発明はこの実施例に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施例では、手延機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が３個の場合について説明したが、手延機が４個でも、５個でも、同様である。

ＲＨ 単弦ローゼ橋桁部材
Ｒ アーチリブ
ＲＳ 先端部
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ 手延機
Ｐ１ 第２橋脚
Ｐ２ 第１橋脚
１１ 前方台車
１１（Ｇ１） Ｇ１桁を支持する前方台車
１１（Ｇ２） Ｇ２桁を支持する前方台車
１１（Ｇ３） Ｇ３桁を支持する前方台車
１２ 後方台車

Claims (2)

1. 一端に手延機が取り付けられた単弦ローゼ橋桁部材を載置した送出し台車を走行させることにより、第１橋脚から第２橋脚へ架け渡す単弦ローゼ橋桁部材送出し工法において、
   前記単弦ローゼ橋桁部材を送出すときに、前記送出し台車が、前記手延機の下に位置することを特徴とする単弦ローゼ橋桁部材送出し工法。
2. 請求項１に記載する単弦ローゼ橋桁部材送出し工法において、
   前記手延機の前方台車より前の長さが、前記第１橋脚と前記第２橋脚との距離より、長いことを特徴とする単弦ローゼ橋桁部材送出し工法。

Images