JP5259638B2

JP5259638B2 - 高架橋の門型ラーメン構造の施工方法

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Publication number: JP5259638B2
Application number: JP2010054537A
Authority: JP
Inventors: 一朗杉本; 政幸神田; 学池田; 勝舘山
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2030-03-11
Also published as: JP2011185013A

Description

本発明は、例えば、鉄道、道路の高架橋の門型ラーメン構造の施工方法に関する。

一般に鉄道の高架橋は、桁式高架橋とラーメン式高架橋に分類される。ラーメン式高架橋は桁式高架橋に比べて施工性の面で劣る一方、経済性の面で優れる。

ラーメン式高架橋は、場所打ち杭の上に配置した柱と、柱同士の間に橋軸方向と平行に設けられた縦桁部材としての鉄筋コンクリート桁を有する。

特開２０００−２６５４１６号公報

しかし、上記ラーメン式高架橋の高架作業は、クレーンを用いて鋼部材を持ち上げ、軌道の直上で鋼部材の組み立てるものであった。この作業は、非常に狭いスペースで困難であり、その施工性は低かった。

そこで、本発明の目的は、施工性を改善した高架橋の門型ラーメン構造の施工方法を提供することにある。

以下、符号を付して本発明の特徴を説明する。なお、符号は参照のためであり、本発明を実施形態に限定するものでない。

本発明の第１の特徴に係わる高架橋の門型ラーメン構造の一体架設方法は、高架橋の下部構造としてのラーメン構造（１０）を構成すると共に互いに接合した柱（１２Ａ、１２Ｂ）及び梁（１３Ａ、１４Ａ、１３Ａ、１４Ｂ）をそれぞれ有する第１のラーメンユニット（１５Ａ）及び第２のラーメンユニット（１５Ｂ）を用意し、第１のラーメンユニット（１５Ａ）の柱（１２Ａ）と第２のラーメンユニット（１５Ｂ）の柱（１２Ｂ）とをそれぞれ基礎（１１Ａ、１１Ｂ）の上に配置し、第１のラーメンユニット（１５Ａ）の梁（１４Ａ）と第２のラーメンユニット（１５Ｂ）の梁（１４Ｂ）とを互いに接合し、第１のラーメンユニット（１５Ａ）の柱（１２Ａ）及び第２のラーメンユニット（１５Ｂ）の柱（１２Ｂ）をそれぞれ基礎（１１Ａ、１１Ｂ）に接合する。

以上の特徴において、第１のラーメンユニット（１５Ａ）及び第２のラーメンユニット（１５Ｂ）の梁（１４Ａ、１４Ｂ）同士を仮止めし、第１のラーメンユニット（１５Ａ）の柱（１２Ａ）及び第２のラーメンユニット（１５Ｂ）の柱（１２Ａ）の少なくとも一方を基礎（１１Ａ、１１Ｂ）上で移動して第１のラーメンユニット（１５Ａ）及び第２のラーメンユニット（１５Ｂ）の梁（１４Ａ、１４Ｂ）同士を位置合わせする。

第１のラーメンユニット（１５Ａ）及び第２のラーメンユニット（１５Ｂ）の梁（１４Ａ、１４Ｂ）の端部同士を対向させ、互いに対向させた第１のラーメンユニット（１５Ａ）及び第２のラーメンユニット（１５Ｂ）の梁（１４Ａ、１４Ｂ）の端部のそれぞれに接合板（１８）を配置し、互いに対向させた第１のラーメンユニット（１５Ａ）及び第２のラーメンユニット（１５Ｂ）の梁（１４Ａ、１４Ｂ）の端部のそれぞれを接合板（１８）に固定する。

基礎（１１Ａ、１１Ｂ）に鉄筋（１６）を差し込み、第１及び第２のラーメンユニット（１５Ａ、１５Ｂ）の柱（１２Ａ、１２Ｂ）を基礎（１１Ａ、１１Ｂ）の上に配置して、柱（１２Ａ、１２Ｂ）の中に鉄筋（１１Ａ、１１Ｂ）を差し込み、第１及び第２のラーメンユニット（１５Ａ、１５Ｂ）の柱（１２Ａ、１２Ｂ）の中にセメント材を流し込む。

鉄筋（１６）を囲むように基礎（１１Ａ、１１Ｂ）の上に外枠（１７）を配置し、鉄筋（１６）が柱（１２Ａ、１２Ｂ）の中に差し込まれるように外枠（１７）内に第１及び第２のラーメンユニット（１５Ａ、１５Ｂ）の柱（１２Ａ、１２Ｂ）を配置し、外枠（１７）内にセメント材を流し込む。

第１及び第２のラーメンユニット（１５Ａ、１５Ｂ）の少なくとも一方のラーメンユニットの柱（１２Ａ、１２Ｂ）に補強板（１９）を巻く。

少なくとも一方のラーメンユニットの柱（１２Ａ、１２Ｂ）と補強板（１９）との間にセメント材を流し込む。

互いに接合した柱（１２Ｃ）及び梁（１４Ｃ）を有する第３のラーメンユニット（１５Ｃ）を用意し、第１のラーメンユニット（１５Ａ）は梁（１４Ａ）と異なる方向に向くように接合された別の梁（１３Ａ）を有し、別の梁（１３Ａ）を第３のラーメンユニット（１５Ｃ）の梁（１４Ｃ）と接合する。

第１のラーメンユニット（１５Ａ）及び第２のラーメンユニット（１５Ｃ）を軌道（Ｔ１）又は道路に沿って配置する。

第１のラーメンユニット（１５Ａ）及び第２のラーメンユニット（１５Ｂ）を軌道又は道路の両側に配置する。

第１のラーメンユニット（１５Ａ）及び第２のラーメンユニット（１５Ｂ）の少なくとも一方をクレーンとして使用する。

本発明の特徴によれば、第１及び第２のラーメンユニットの使用は、施工のために広い作業スペースを必要とせず、狭い場所での施工を可能にする。

柱、梁の接合工程が少なくなるので、施工工数を簡素化し、作業時間を短縮することができる。

第１及び第２のラーメンユニット柱を基礎に対してずらすことができるので、第１及び第２のラーメンユニットの梁同士の接合部の誤差を吸収し、施工を容易にする。

第１及び第２のラーメンユニットのサイズは小さく且つ軽いので施工時の安全性を向上させる。

第１及び第２のラーメンユニットは架設時にクレーンとして兼用できるので、施工性を向上させる。

第１の実施形態に係る高架橋の門型ラーメン構造を示す斜視図である。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は図１に示すラーメンユニットの変形形態を示す斜視図である。（Ａ）、（Ｂ）は図１に示す門型ラーメン構造の施工方法を示す概要図である。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は門型ラーメン構造の施工工程を示す概要図である。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はラーメンユニットの基礎に対する取り付け方法を示す概要図である。（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）はラーメンユニットの基礎に対する取り付け方法を示す概要図である。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はラーメンユニットの基礎に対する取り付け方法を示す概要図である。（Ｄ）、（Ｅ）はラーメンユニットの基礎に対する取り付け方法を示す概要図である。

以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。

図１に示すように、高架橋は、例えば、地上の軌道Ｔ１の上方に設置される。高架橋は、例えば、下部構造としての門型ラーメン構造１０と、門型ラーメン構造１０よって支持された図示しないコンクリート床版を有する。門型ラーメン構造１０は、基礎１１Ａ−１１Ｈに支持された柱群１２Ａ−１２Ｈと、柱群１２Ａ−１２Ｈの上で橋軸方向に配置された縦梁群１３Ａ−１３Ｈと、縦梁１３Ａ−１３Ｈの間に配置された横梁群１４Ａ−１４Ｈを有する。柱群１２Ａ−１２Ｈ、縦梁群１３Ａ−１３Ｈ、横梁群１４Ａ−１４Ｈは、それぞれ鋼管から構成される。各縦梁１３Ａ−１３Ｈ、各横梁１４Ａ−１４Ｈは、例えば、１０ｍ以下の長さに設定する。

ここで、一組の柱１２Ａ、縦梁１３Ａ及び横梁１４Ａはラーメンユニット１５Ａを構成する。同様に、柱１２Ｂ−１２Ｈ、縦梁１３Ｂ−１３Ｈ及び横梁１４Ｂ−１４Ｈは、それぞれ、ラーメンユニット１５Ｂ―１５Ｈを構成する。

ラーメンユニット１５Ａの縦梁１３Ａと柱１２Ａとは剛結接合される。横梁１４Ａは柱１２Ａと一致する位置で縦梁１３Ａと剛結接合される。縦梁１３Ａの柱１４Ａとの結合部分から先端までの長さは、橋軸方向の柱１２Ａ、１２Ｃ間の縦スパンの半分の長さに設定される。横梁１４Ａは、例えば、橋軸方向と直交する方向の柱１２Ａ、１２Ｂ間の横スパンの半分の長さに設定される。ラーメンユニット１５Ａの縦梁１３Ａは相手の縦梁１３Ｃと接合可能である。また、ラーメンユニット１５Ａの横梁１３Ａは相手の横梁１３Ｂと接合可能である。

なお、ラーメンユニットは、図２（Ａ）に示すように、柱１２と横梁１４とを剛結接合したものでもよい。この構造では、横梁１４は相手の横梁と接合可能である。また、同図（Ｂ）に示すように、ラーメンユニットは、柱１２と縦梁１３とを剛結接合したものでもよい。この構造では、縦梁１３は両端のそれぞれで相手の縦梁と接合可能になる。同図（Ｃ）に示すように、ラーメンユニットは、剛結接合した柱１２及び縦梁１３と、柱１２と一致するように縦梁１３の両側に剛結接合した横梁１４、１４を有してもよい。この構造では、縦梁１３は両端で相手の縦梁と接合可能であり、また、横梁１４、１４はそれぞれの端部で相手の横梁と接合可能である。

ラーメンユニット１５Ａ、１５Ｃの縦梁１３Ａ、１３Ｃ同士は、鋼管の端部を接合鋼板１８（図６参照）で巻いてボルトで締めることにより固定する。また、縦梁１３Ａ、１３Ｃの端部同士を突き合わせて溶接してもよい。なお、横梁１４Ａ、１４Ｂ同士も同様の接合方法で固定する。また、ラーメンユニット１５Ｂ−１５Ｈの縦梁１３Ｂ−１３Ｈ同士、横梁１４Ｂ−１４Ｈ同士も同様の接合で固定する。

次に、高架橋の門型ラーメン構造１０の施工方法を説明する。

図３（Ａ）に示すように、ラーメンユニット１５（１５は１５Ａ−１５Ｈを代表する。）は予め組み立てられ、施工現場に運ばれる。ここで、施工現場は、クレーンＣ１の進入、退出可能な、例えば、１０ｍ四方の広さでよい。ラーメンユニット１５Ａ−１５Ｈの縦梁、横梁はそれぞれ１０ｍ以下に設定され、ラーメンユニット１５Ａ−１５Ｈは小型化されているからである。

施工現場において、ラーメンユニット１５は、それぞれクレーンＣ１のケーブルＣ２と結ばれ、クレーンＣ１によって吊り上げられる。同図（Ｂ）に示すうように、各ラーメンユニット１５Ａ−１５Ｈは、それぞれ、基礎１１Ａ−１１Ｈの上に移動される。ここで、ラーメンユニット１５Ａ−１５Ｈはクレーンとして兼用することができる。すなわち、基礎に設置したラーメンユニットはクレーンの基台として使用することができる。

以下、ラーメンユニット１５Ａ−１５Ｄを代表として説明する。図４（Ａ）に示すように、ラーメンユニット１５Ａ−１５Ｄは、それぞれ基礎１１Ａ−１１Ｄの上に配置されている。同図（Ｂ）に示すように、先ず、ラーメンユニット１５Ａ、１５Ｂの横梁１４Ａ、１４Ｂ同士を仮止めする。同様に、ラーメンユニット１５Ｃ、１５Ｄの横梁１４Ｃ、１４Ｄ同士を仮止めする。次に、同図（Ｃ）に示すように、ラーメンユニット１５Ａ、１５Ｃの縦梁１３Ａ、１３Ｃ同士を仮止めする。同様に、ラーメンユニット１５Ｂ、１５Ｄの縦梁１３Ｂ、１３Ｄ同士を仮止めする。同図（Ｄ）に示すように、縦梁１３Ａ−１３Ｄ同士、横梁１４Ａ−１４Ｄ同士を正確に位置決めする。このとき、ラーメンユニット１５Ａ−１５Ｄの柱１２Ａ−１２Ｄを基礎１１Ａ−１１Ｈに対してずらして、縦梁１３Ａ−１３Ｄ同士の誤差、横梁１４Ａ−１４Ｄ同士の誤差を吸収することができる。最後に、横梁１４Ａ−１４Ｄ同士を接合し、縦梁同士１３Ａ−１３Ｄ同士を接合し、柱１１Ａ−１１Ｄを基礎１１Ａ−１１Ｄに接合する。このとき、ラーメンユニット１５Ａ−１５Ｄの柱１５Ａ−１５Ｄと縦梁１３Ａ−１３Ｄとを予め接合し、縦梁１３Ａ−１３Ｄと横梁１４Ａ−１４Ｄを予め接合しているので、接合工程は少なくなる。以上より、門型ラーメン構造１０が完成する。

次に、高架橋の門型ラーメン構造１０の接合方法を説明する。

図５（Ａ）に示すように、基礎１１に鉄筋１６を差し込む。同図（Ｂ）に示すように、鉄筋１６を囲むように基礎１１上に外枠１７を設置する。同図（Ｃ）に示すように、ラーメンユニット１５（１５は１５Ａ−１５Ａを代表する。）の柱１２を外枠１７内に落とし込み、鉄筋１６を柱１２の中へ差し込む。図６（Ｄ）に示すように、ラーメンユニット１５の横梁１４を相手の横梁１４に対向させ、横梁１４、１４の両端部の周りに接合鋼板１８を巻く。横梁１４、１４の端部と接合鋼板１８とにボルトが貫通することにより、横梁１４、１４同士を仮止めする。同図（Ｅ）に示すように、ラーメンユニット１５の縦梁１３の両端に相手の縦梁１３、１３を対向させる。対向する縦梁１３、１３の端部の周りに接合鋼板１８を巻く。縦梁１３、１３の端部と接合鋼板１８とにボルトを貫通して、縦梁１３、１３同士を仮止めする。同図（Ｆ）に示すように、ボルトを増し締めすることにより、縦梁１３、１３同士、横梁１４、１４同士を固定する。ここで、柱１２を基礎１１に対してずらして、縦梁１３、１３同士、横梁１４、１４同士の誤差を吸収してもよい。最後に、柱１２及び外枠１７の中にコンクリートを流し込んで、柱１２と基礎１１とを固定する。

次に、高架橋の門型ラーメン構造１０の別の接合方法を説明する。

図７（Ａ）に示すように、基礎１１に鉄筋１６を差し込む。同図（Ｂ）に示すように、ラーメンユニット１５を鉄筋１６の上から落とし込み、鉄筋１６をラーメンユニット１５の柱１２の中に差し込む。同図（C）に示すように、横梁１４を相手の横梁１４に対向させ、横梁１４、１４の両端部の周りに接合鋼板１８を巻く。横梁１４、１４の端部と接合鋼板１８とにボルトを貫通して、横梁１４、１４同士を仮止めする。図８（Ｄ）に示すように、ラーメンユニット１５の縦梁１３を相手の縦梁１３と対向させ、縦梁１３、１３の両端部に接合鋼板１８を巻く。縦梁１３、１３の端部と接合鋼板１８とにボルトを貫通して、縦梁１３、１３同士を仮止めする。同図（Ｅ）に示すように、ボルトを増し締めすることにより、縦梁１３、１３同士、横梁１４、１４同士を固定する。柱１２の周りに補強鋼板１９を巻く。柱１２内にコンクリートを流し込み、柱１２と補強鋼板１９との間にコンクリートを流し込み、柱１２と基礎１１とを固定する。

以上の施工方法によれば、ラーメンユニット１５Ａ−１５Ｈの使用は、施工のために広い作業スペースを必要とせず、狭い場所での施工を可能にする。

柱１２Ａ−１２Ｈ、縦梁１３Ａ−１３Ｈ、横梁１４Ａ−１４Ｈの接合工程が少なくなるので、施工工数を簡素化し、作業時間を短縮することができる。

ラーメンユニット１５Ａ−１５Ｈの柱１２Ａ−１２Ｈを基礎１１Ａ−１１Ｈに対してずらすことができるので、ラーメンユニット１５Ａ−１５Ｈの縦梁１３Ａ−１３Ｈ同士、横梁１４Ａ−１４Ｈ同士の接合部の誤差を吸収し、施工を容易にする。

ラーメンユニット１５Ａ−１５Ｈのサイズは小さく且つ軽いので施工時の安全性を向上させる。

ラーメンユニット１５Ａ−１５Ｈは架設時にクレーンとして兼用できるので、施工性が向上する。

なお、本発明は本実施形態に限定されず、また、各実施形態は発明の趣旨を変更しない範囲で変更、修正可能である。

１０高架橋の門型ラーメン構造
１１（１１Ａ−１１Ｈ）基礎
１２（１２Ａ−１２Ｈ）柱
１３（１３Ａ−１３Ｈ）縦梁
１４（１４Ａ−１４Ｈ）横梁
１５（１５Ａ−１５Ｈ）ラーメンユニット
１６鉄筋
１７外枠
１８接合鋼板
１９補強鋼板

Claims

高架橋の下部構造としてのラーメン構造を構成すると共に互いに接合した柱及び梁をそれぞれ有する第１のラーメンユニット及び第２のラーメンユニットを用意し、
第１のラーメンユニットの柱と第２のラーメンユニットの柱とをそれぞれ基礎の上に配置し、
前記第１のラーメンユニットの梁と前記第２のラーメンユニットの梁とを互いに接合し、
前記第１のラーメンユニットの柱及び第２のラーメンユニットの柱をそれぞれ基礎に接合する、
高架橋の門型ラーメン構造の一体架設方法。
第１のラーメンユニット及び第２のラーメンユニットの梁同士を仮止めし、
第１のラーメンユニットの柱及び第２のラーメンユニットの柱の少なくとも一方を基礎上で移動して第１のラーメンユニット及び第２のラーメンユニットの梁同士を位置合わせする、
請求項１に記載の高架橋の門型ラーメン構造の一体架設方法。
第１のラーメンユニット及び第２のラーメンユニットの梁の端部同士を対向させ、
互いに対向させた第１のラーメンユニット及び第２のラーメンユニットの梁の端部のそれぞれに接合板を配置し、
互いに対向させた第１のラーメンユニット及び第２のラーメンユニットの梁の端部のそれぞれを接合板に固定する、
請求項１又は２に記載の高架橋の門型ラーメン構造の一体架設方法。
前記基礎に鉄筋を差し込み、
第１及び第２のラーメンユニットの柱を基礎の上に配置して、前記柱の中に前記鉄筋を差し込み、
第１及び第２のラーメンユニットの柱の中にセメント材を流し込む、
請求項１乃至３に記載の門型高架橋のラーメン構造の一体架設方法。
鉄筋を囲むように基礎の上に外枠を配置し、
鉄筋が柱の中に差し込まれるように外枠内に第１及び第２のラーメンユニットの柱を配置し、
外枠内にセメント材を流し込む、
請求項１乃至４の何れか一つに記載の高架橋の門型ラーメン構造の一体架設方法。
第１及び第２のラーメンユニットの少なくとも一方のラーメンユニットの柱に補強板を巻く、
請求項１乃至５の何れか一つに記載の高架橋の門型ラーメン構造の一体架設方法。
前記少なくとも一方のラーメンユニットの柱と補強板との間にセメント材を流し込む、
請求項１乃至６の何れか一つに記載の高架橋の門型ラーメン構造の一体架設方法。
互いに接合した柱及び梁を有する第３のラーメンユニットを用意し、
前記第１のラーメンユニットは前記梁と異なる方向に向くように接合された別の梁を有し、
前記別の梁を第３のラーメンユニットの梁と接合する、
請求項１乃至７の何れか一つに記載の高架橋の門型ラーメン構造の一体架設方法。
前記第１のラーメンユニット及び第２のラーメンユニットを軌道又は道路に沿って配置する、
請求項１乃至８の何れか一つに記載の高架橋の門型ラーメン構造の一体架設方法。
前記第１のラーメンユニット及び第２のラーメンユニットを軌道又は道路の両側に配置する、
請求項１乃至８の何れか一つに記載の高架橋の門型ラーメン構造の一体架設方法。
第１のラーメンユニット及び第２のラーメンユニットの少なくとも一方をクレーンとして使用する、
請求項１乃至１０の何れか一つに記載の高架橋の門型ラーメン構造の一体架設方法。