JP5666329B2 - 鉄道高架橋の架替方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道高架橋の架替方法に関する。

従来、列車の通行を確保しながら鉄道高架橋を架け替える方法として、工事桁によって鉄道線路を支持した状態で既設の橋脚部分を残して橋桁を切断・撤去し、撤去した橋桁の位置に新設の橋脚を築造する方法がある（特許文献１参照）。

特開２００２−９７６０８号公報

しかし、上記従来の方法をラーメン構造を有する鉄道高架橋の架替に適用する場合、工事中に既設脚柱間の上部構造を切断するため、ラーメン構造が一時的に成立しなくなり鉄道高架橋の強度が低下する。そのため、上部構造を切断したままの状態で列車を通行させるためには、安全を確保するための処置が必要となる。

また、既設地中梁の存在する鉄道高架橋においては、新設脚柱の基礎と既設の脚柱間の既設地中梁の位置が干渉するという課題がある。

そこで、列車の通行について安全を確保しながらラーメン構造を有する既設の鉄道高架橋を新たな鉄道高架橋に架け替えることを実現したいという要望がある。

本発明は、列車の通行について安全を確保しながらラーメン構造を有する既設の鉄道高架橋を新たな鉄道高架橋に架け替えることを実現する鉄道高架橋の架替方法を提供することを目的とする。

上記課題の少なくとも一つを解決するために、本発明の鉄道高架橋の架替方法に関する発明は、例えば、図１〜図１１に示すように、
既設脚柱と、既設脚柱間上部の既設梁と前記既設梁上の既設スラブとからなる既設上部構造とから構成されるラーメン構造物上に鉄道線路が設けられた鉄道高架橋の架替方法において、
橋軸方向に沿って前記既設上部構造上に工事桁を配置し、この工事桁によって前記鉄道線路を支持するとともに、前記支持された鉄道線路の下方で橋軸方向に配置された３本の既設脚柱の上端部に前記橋軸方向に長尺な仮設鋼材を接合する第１工程と、
前記工事桁によって前記鉄道線路を支持した状態で、前記仮設鋼材上に位置する既設上部構造を解体撤去する第２工程と、
前記解体撤去された既設上部構造の下方の地盤に前記３本の既設脚柱の各々の間に１本の新設脚柱をそれぞれ施工する第３工程と、
前記新設脚柱間の既設脚柱を解体撤去する第４工程と、
前記新設脚柱間上に新設梁と新設スラブからなる新設上部構造を築造する第５工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、既設上部構造を解体撤去する前に、橋軸方向に沿って配置された工事桁によって前記鉄道線路を支持するとともに、前記支持された鉄道線路の下方で、橋軸方向に配置された３本の既設脚柱の上端部に前記橋軸方向に長尺な仮設鋼材を接合することにより、前記鉄道線路を前記工事桁によって支持した状態で前記仮設鋼材により水平力を伝達できる。これによって鉄道高架橋の強度低下を抑制することができる。よって、前記既設上部構造を解体撤去したままの状態でも列車の通行について安全を確保しながら既設の鉄道高架橋を新たな鉄道高架橋に架け替えることができる。

更に、本発明は、例えば、図１２〜図１７に示すように、
上記鉄道高架橋の架替方法において、
前記新設脚柱に隣り合う既設脚柱間上部の既設上部構造上に前記工事桁を移動して橋軸方向に沿って配置し、この工事桁によって鉄道線路を支持するとともに、前記仮設鋼材を切り離して橋軸方向に移動し、前記支持された鉄道線路の下方で橋軸方向に配置された２本の既設脚柱の上端部およびこれら２本の既設脚柱のうちの１つに隣り合う前記新設脚柱の上端部に前記仮設鋼材を接合する第６工程と、
前記工事桁によって前記鉄道線路を支持した状態で、前記仮設鋼材上に位置する既設上部構造を解体撤去する第７工程と、
前記解体撤去された上部構造の下方の地盤に新設脚柱を施工する第８工程と、
前記新設脚柱間の既設脚柱を解体撤去する第９工程と、
前記新設脚柱間上に新設梁と新設スラブとからなる新設上部構造を築造する第１０工程とを前記第５工程後に順次所定回数行うことを特徴とする。

本発明によれば、新設上部構造に隣り合う既設上部構造を解体撤去する前に、橋軸方向に沿って移動された前記工事桁によって鉄道線路を支持するとともに、前記支持された鉄道線路の下方で、橋軸方向に配置された２本の既設脚柱の上端部およびこれら２本の既設脚柱のうちの１つに隣り合う前記新設脚柱の上端部に前記仮設鋼材を接合することにより、前記鉄道線路を前記工事桁によって支持した状態で前記仮設鋼材により水平力を伝達できる。これによって鉄道高架橋の強度低下を抑制することができる。よって、前記既設上部構造を解体撤去したままの状態でも列車の通行について安全を確保しながら同一工程を繰り返し行うことにより効率よく既設の鉄道高架橋を新たな鉄道高架橋に架け替えることができる。

更に、本発明は、例えば、図１（ｂ）に示すように、
上記鉄道高架橋の架替方法において、
前記橋軸方向に長尺な仮設鋼材は、橋軸直角方向に配置された仮設鋼材を介して前記３本または２本の既設脚柱に接合され、前記３本または２本の既設脚柱から離れた状態で接合されることを特徴とする鉄道高架橋の架替方法。

本発明によれば、前記長尺な仮設鋼材が、既設脚柱と離れた状態で、橋軸直角方向に配置された仮設鋼材を介して接合されているため、前記長尺な仮設鋼材と既設脚柱が接しない状態にすることができる。これにより、前記長尺な仮設鋼材が、既設脚柱と接した状態と比べて、既設脚柱の撤去および新設脚柱の増築が容易になる。

更に、本発明は、例えば、図７に示すように、
上記鉄道高架橋の架替方法において、
前記既設脚柱間下部を繋ぐ既設地中梁が設けられており、
前記新設脚柱は、この既設地中梁の各側面を新設基礎杭で挟むようにして、または前記既設地中梁の下端まで新設基礎で包み込むようにして新設基礎杭を施工し、前記既設地中梁と前記新設基礎杭とを一体化した基礎を施工することにより設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、既設地中梁に新設基礎杭が接して施工される場合、前記既設地中梁と前記新設基礎杭を直接一体化することができる。また、既設地中梁から新設基礎杭が離れて施工される場合、前記新設基礎杭が前記既設地中梁と干渉せずに、前記既設地中梁と前記新設基礎杭と新設柱を一体化することができ、新設脚柱を築造することができる。

本発明によれば、列車の通行についての安全を確保しながらラーメン構造を有する既設の鉄道高架橋を新たな鉄道高架橋に架け替えることができる。

本発明に係る鉄道高架橋の架替方法の概略を説明するための図であり、（ａ）は鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図１（ｂ）のＡ部拡大図、（ｄ）は図１（ｃ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は既設の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は工事桁で支持された鉄道線路を備えた既設鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は仮設鋼材が接合された既設脚柱を備えた既設鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は既設上部構造を解体撤去した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設基礎を施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設基礎上に新設脚柱を施工した後の既設鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設脚柱間の既設脚柱を撤去した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図８（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設脚柱間上部に新設梁を施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図９（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設梁上部に新設スラブの施工中の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設梁と新設スラブとを一体化した後の新設上部構造を備えた鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図１１（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図１１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は工事桁および仮設鋼材を左方向に移動した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図１２（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図１２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は既設上部構造を解体撤去した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図１３（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図１３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設基礎を施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図１４（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図１４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設基礎上に新設脚柱を施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図１５（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図１５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設脚柱間の既設脚柱を撤去した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図１６（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図１６（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設脚柱間上部に新設梁を施工し、新設梁上部に新設スラブを施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図１７（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図１７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は工事桁および仮設鋼材を左方向に移動した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図１８（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図１８（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は既設上部構造を解体撤去した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図１９（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図１９（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設基礎を施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図２０（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図２０（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設基礎上に新設脚柱を施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図２１（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図２１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設脚柱間の既設脚柱を撤去した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図２２（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図２２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設脚柱間上部に新設梁を施工し、新設梁上部に新設スラブを施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図２３（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図２３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は工事桁および仮設鋼材を左方向に移動した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図２４（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図２４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は既設上部構造を解体撤去した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図２５（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図２５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設杭と新設地中梁とからなる基礎を施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図２６（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図２６（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設基礎上に新設脚柱を施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図２７（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図２７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設脚柱間の既設脚柱を撤去した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図２８（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図２８（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設脚柱間上部に新設梁を施工し、新設梁上部に新設スラブを施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図２９（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図２９（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は工事桁および仮設鋼材を右方向に移動した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図３０（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図３０（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は既設上部構造を解体撤去した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図３１（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図３１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設基礎を施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図３２（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図３２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設基礎上に新設脚柱を施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図３３（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図３３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設脚柱間の既設脚柱を撤去した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図３４（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図３４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設脚柱間上部に新設梁を施工し、新設梁上部に新設スラブを施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図３５（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図３５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は工事桁および仮設鋼材を右方向に移動した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図３６（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図３６（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は既設上部構造を解体撤去した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図３７（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図３７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設杭と新設地中梁とからなる基礎を施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図３８（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図３８（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設基礎上に新設脚柱を施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図３９（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図３９（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設脚柱間の既設脚柱を撤去した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図４０（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図４０（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は新設脚柱間上部に新設梁を施工し、新設梁上部に新設スラブを施工した後の鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図４１（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図４１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は工事桁および仮設鋼材を右方向に移動した後の鉄道高架橋の側面図であり、（ｂ）は図４２（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は図４２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）から（ｅ）は仮設鋼材を既設脚柱に接合する一例を説明するための図である。 （ａ）から（ｅ）は仮設鋼材を既設脚柱に接合する一例を説明するための図である。 （ａ）から（ｄ）は仮設鋼材を既設脚柱に接合する一例を説明するための図である。 新設基礎形状の変形例を示す図であり、（ａ）は鉄道高架橋の側面図、（ｂ）は図４６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

＜実施の形態＞
１．鉄道高架橋の架替方法の概略
図１および図２を参照して、本実施の形態に係る鉄道高架橋の架替方法の概略について説明する。
はじめに、図２における既設鉄道高架橋について説明する。符号１００は鉄道線路であり、符号１０１ａから１０１ｈは既設脚柱であり、符号１０３ａは既設梁であり、符号１０３ｂは既設スラブであり、符号１０３は既設梁１０３ａと既設スラブ１０３ｂとからなる既設上部構造である。ここで、鉄道線路１００は、少なくとも枕木及びレールから構成され、既設脚柱と既設梁とからなるラーメン構造が維持された状態で列車の通行に必要な構成要素をいい、既設上部構造１０３により支持されている。そのため、既設上部構造１０３を切断してラーメン構造が成立しなくなると、鉄道高架橋の強度が低下する。上部構造を切断したままの状態で列車を通行させるためには安全を確保するための処置が必要となる

図１は、鉄道高架橋の既設上部構造が解体撤去された状態で、列車の通行について安全を確保している状態を示している。図1（ａ）および図１（ｂ）において、符号１ａ，１ｂは新設脚柱を示し、符号３は、新設梁および新設スラブからなる新設上部構造を示し、符号７は新設基礎杭を示す。符号２０は既設スラブ１０３ｂの代わりに鉄道線路１００を支持する工事桁を示し、符号３０は既設梁１０３ａの代わりに既設脚柱１０１ａ，１０１ｂ等と接合され水平力を伝達するための長尺な仮設鋼材である。ここで、図１（ａ）に示すように、新設脚柱１ａ，１ｂは既設脚柱１０１ａ〜１０１ｃ間にそれぞれ施工される。そして、新設脚柱１ａ，１ｂ間の既設脚柱１０１ｂは、新設脚柱１ａ，１ｂが施工された後に解体撤去される。その後、新設上部構造３が築造され、新設脚柱１ａ，１ｂと新設上部構造３とからなるラーメン構造を有する鉄道高架橋に架け替えられる。

図１（ｃ）は、レール１００ａと枕木１００ｂを含む鉄道線路１００を支持する工事桁２０の一例を示す。工事桁２０は、主として、Ｈ形鋼または極厚Ｈ形鋼からなる長尺な主桁２０ａと、枕木１００ｂを受けるＨ形鋼の下部等を切断加工した枕木受桁２０ｂと、主桁２０ａと枕木受桁２０ｂとを接合する棚板２０ｃとからなる。また、必要に応じて棚板２０ｃの下部等に補強材２０ｄが適宜設けられている。なお、H型鋼を用いずに、鋼板を溶接して、工事桁２０を製作してもよい。

２．鉄道高架橋の架替方法の詳細
次に、図３〜図４２を参照して、５径間に相当する既設脚柱１０１ａ〜１０１ｆとその既設上部構造１０３の架替方向について、説明する。

（第１工程）
図３に示すように、橋軸方向に沿って、既設脚柱１０１ａ〜１０１ｃ間上の既設上部構造１０３に工事桁２０を配置し、この工事桁２０によって前記鉄道線路１００を支持する。工事桁２０の長さは、既設上部構造１０３を解体撤去した際に、列車の通行についての安全を確保するために、既設脚柱１０１ａと既設脚柱１０１ｃ間の距離よりも十分に長いことが望ましい。

次に、図４に示すように、前記支持された鉄道線路２０の下方で橋軸方向に配置された複数の既設脚柱１０１ａ〜１０１ｃの上端部に前記橋軸方向に長尺な仮設鋼材３０を橋軸直角方向に配置された仮設鋼材３１を介して接合する。また、図４（ｃ）に示すように、仮設鋼材３０は橋軸方向に交差する方向の外側から既設脚柱１０１ａ〜１０１ｃを挟むように接合されている。これにより、既設上部構造１０３を解体撤去した後に水平力を伝達できる。これによって鉄道高架橋の強度低下を抑制することができる。具体的には、図４（ｃ）に示すように、橋軸方向と交差する方向であって前記仮設鋼材３０の下部に仮設鋼材３１が配置されている。そして、例えば、アンカーボルトによって、既設脚柱１０１ａ〜１０１ｃと複数の仮設鋼材３１を接合する。その後、仮設鋼材３０と仮設鋼材３１をボルト接合することにより、仮設鋼材３０が既設脚柱１０１ａ〜１０１ｃと接合されている。なお、図示していないが、仮設鋼材３０と既設脚柱とを直接接合してもよい。しかし、仮設鋼材３０と既設脚柱が接していると、既設脚柱の撤去および新設脚柱の増築が困難になることが予想されるため、仮設鋼材３０は、既設脚柱と離れた状態で、橋軸直角方向に配置された仮設鋼材３１を介して接合することが望ましい。

ここで、あと施工アンカーを打って仮設鋼材を既設脚柱１０１ｃに接合する例について説明する。他の既設脚柱および新設脚柱についても同じ方法にて、仮設鋼材を脚柱に接合する。

第１の方法として、図４３（ａ）に示すような２本の既設脚柱１０１ｃの橋軸方向に複数のアンカーボルト３３ａを打ち込み、図４３（ｂ）に示すように、各既設脚柱１０１ｃの一面に複数のアンカーボルト３３ａを設置する。次に、図４３（ｃ）および図４３（ｄ）に示すように、仮設鋼材３１の孔にアンカーボルト３３ａを通し、ナット３３ｂにて固定する。同じ作業を他の既設脚柱１０１ａ，１０１ｂに対しても行い、仮設鋼材３１を接合する。最後に、図４３（ｅ）に示すように、橋軸方向に仮設鋼材３０を設置し、仮設鋼材３０と仮設鋼材３１とを複数個所でボルト接合する。同じ作業を他の既設脚柱１０１ａ，１０１ｂに対しても行い、仮設鋼材３０と仮設鋼材３１とを複数個所でボルト接合する。

第２の方法として、図４４（ａ）に示すような２本の既設脚柱１０１ｃの橋軸方向と交差する方向（橋軸直角方向）に複数のアンカーボルト３３ａを打ち込み、図４４（ｂ）に示すように、各既設脚柱１０１ｃの一面に複数のアンカーボルト３３ａを設置する。次に、図４４（ｃ）に示すように、仮設鋼材落下防止用の鋼材３４の孔にアンカーボルト３３ａを通し、ナット３３ｂにて固定する。その後、図４４（ｄ）に示すように、仮設鋼材３１を橋軸直角方向に鋼材３４上に設置する。同じ作業を他の既設脚柱１０１ａ，１０１ｂに対しても行う。最後に、図４４（ｅ）に示すように、橋軸方向に仮設鋼材３０を仮設鋼材３１上に設置し、仮設鋼材３０の下部と仮設鋼材３１の上部とを複数個所でボルト接合する。同じ作業を他の既設脚柱１０１ａ，１０１ｂに対しても行い、仮設鋼材３０の下部と仮設鋼材３１の上部とを複数個所でボルト接合する。なお、仮設鋼材３１と鋼材３４とは、必要に応じて、ボルト接合してもよい。

第３の方法として、図４５（ａ）に示すような２本の既設脚柱１０１ｃ下の柱基礎８の上面に、図４５（ｂ）に示すように、垂直方向に長尺な鋼材３５を配置し、アンカーボルトにより鋼材３５の上部と既設脚柱１０１ｃを固定する。鋼材３５は、仮設鋼材３０，３１の落下防止のために設置される。次に、図４５（ｃ）に示すように仮設鋼材３１を鋼材３５上に配置する。同じ作業を他の既設脚柱１０１ａ，１０１ｂに対しても行い、仮設鋼材３１を鋼材３５上に配置する。最後に、図４５（ｄ）に示すように、橋軸方向に仮設鋼材３０を設置し、仮設鋼材３０の下部と仮設鋼材３１の上部とを複数個所でボルト接合する。同じ作業を他の既設脚柱１０１ａ，１０１ｂに対しても行い、仮設鋼材３０の下部と仮設鋼材３１の上部とを複数個所でボルト接合する。なお、鋼材３５が自立可能な場合等、鋼材３５と既設脚柱とをボルト接合しなくてもよい場合もある。

（第２工程）
図５に示すように、前記仮設鋼材３０，３１上に位置する既設上部構造１０３を解体撤去する。この場合に、工事桁２０は、解体撤去された既設スラブ１０３ｂの代わりに鉄道線路１００を支持している。更に、仮設鋼材３０，３１は既設梁１０３ａの代わりに既設脚柱１０１ａ〜１０１ｃと接合され水平力を伝達できる。これによって鉄道高架橋の強度低下を抑制することができる。

（第３工程）
図６および図７に示すように、前記解体撤去された既設上部構造１０３の下方の地盤に複数の新設脚柱１ａ，１ｂを施工する。図７（ｂ）に示すように、新設脚柱１ａ，１ｂは、橋軸方向と交差する方向にそれぞれ２本施工され、それらの上部が橋軸直角方向の横梁により剛結され、ラーメン構造が構成される。そして、横梁の上部にスペーサー９が施工され、工事桁２０を支持すると共に、新設スラブ３ｂを施工するスペースを確保している。ここで、前記既設脚柱１０１ａ〜１０１ｃ間下部を繋ぐ既設地中梁１０５が設けられているため、新設脚柱１ａ，１ｂを支える基礎杭等を新規に新設脚柱１ａ，１ｂの真下の位置に施工する場合に既設地中梁１０５と干渉する。そこで、この既設地中梁１０５の各側面を２本の新設基礎杭７でそれぞれ挟むように新設基礎杭７を施工し、前記既設地中梁と前記新設基礎杭と一体化した基礎を施工し、その基礎の上に新設脚柱１ａ，１ｂを施工する。このように、新設脚柱１ａ，１ｂを前記既設地中梁１０５と前記新設基礎杭７と一体化することにより、既設地中梁１０５と干渉することなく、既設地中梁１０５を有効活用した上で、新設脚柱１ａ，１ｂを施工できる。

（第４工程）
図８に示すように、前記新設脚柱１ａ，１ｂ間の既設脚柱１０１ｂを解体撤去する。既設脚柱１０１ｂを解体撤去しても、前記新設脚柱１ａ，１ｂが２つのスペーサー９を介して工事桁２０を支えているため、列車の通行について安全を確保することができる。

（第５工程）
図９〜図１１に示すように、前記新設脚柱１ａ，１ｂ間上に新設梁３ａと新設スラブ３ｂからなる新設上部構造３を築造する。はじめに、図９（ｃ）に示すように、新設脚柱１ａ，１ｂ間に橋軸方向に新設梁３ａを施工する。その後、図１０に示すように、橋軸方向に交差する方向の外側からスペーサー９間に差し込むように新設スラブ３ｂを設置する。その後、図１１に示すように、新設スラブ３ｂと新設梁３ａとを一体化するようにコンクリートを打設する。

このように、本実施の形態によれば、既設上部構造１０３を解体撤去する前に、橋軸方向に沿って配置された工事桁２０によって前記鉄道線路１００を支持するとともに、前記支持された鉄道線路１００の下方で橋軸方向に配置された複数の既設脚柱１０１ａ〜１０１ｃの上端部に前記橋軸方向に長尺な仮設鋼材３０を橋軸直角方向に配置された仮設鋼材３１を介して接合することにより、前記鉄道線路１００を前記工事桁２０によって支持した状態で前記仮設鋼材３０，３１により水平力を伝達できるので、これによって鉄道高架橋の強度低下を抑制することができる。よって、前記既設上部構造１０３を解体撤去したままの状態でも列車の通行について安全を確保しながら既設の鉄道高架橋を新たな鉄道高架橋に架け替えることができる。

（第６工程）
次に、図１２に示すように、前記新設脚柱１ｂに隣り合う既設脚柱１０１ｃ，１０１ｄ間上部の既設上部構造１０３上に前記工事桁２０を橋軸方向左側に移動し、橋軸方向に沿って前記工事桁２０を配置し、この工事桁２０によって鉄道線路１００を支持する。一方で、前記仮設鋼材３０を切り離して橋軸方向左側に移動し、前記支持された鉄道線路１００の下方で橋軸方向に配置された複数の既設脚柱１０１ｃ，１０１ｄの上端部およびこれら複数の既設脚柱のうちの１つに隣り合う前記新設脚柱１ｂの上端部に前記仮設鋼材３０，３１を接合する。この際に、新設脚柱１ａと既設脚柱１０１ａ間上部の既設上部構造１０３上に工事桁２２を配置し、この工事桁２２によって鉄道線路１００を支持し、新設脚柱１ａの上端部と既設脚柱１０１ａの上端部に仮設鋼材３２を接合しておく。

（第７工程）
図１３に示すように、前記仮設鋼材３０，３１上に位置する既設上部構造１０３を解体撤去する。この場合に、工事桁２０は、解体撤去された既設スラブ１０３ｂの代わりに鉄道線路１００を支持している。更に、仮設鋼材３０，３１は既設梁１０３ａの代わりに既設脚柱１０１ａと接合され水平力を伝達できる。これによって鉄道高架橋の強度低下を抑制することができる。

（第８工程）
図１４および図１５に示すように、前記解体撤去された既設上部構造１０３の下方の地盤に新設脚柱１ｃを施工する。図１５（ｂ）に示すように、新設脚柱１ｃは、橋軸方向と交差する方向にそれぞれ２本施工され、それらの上部および下部が橋軸直角方向の横梁により剛結され、ラーメン構造が構成される。そして、横梁の上部にスペーサー９が施工され、工事桁２０を支持すると共に、新設スラブ３ｂを施工するスペースを確保している。ここで、前記既設脚柱１０１ｃ〜１０１ｄ間下部を繋ぐ既設地中梁１０５が設けられているため、新設脚柱１ｃを支える基礎杭等を新規に新設脚柱１ｃの真下の位置に施工する場合に既設地中梁１０５と干渉する。そこで、この既設地中梁１０５の各側面を２本の新設基礎杭７でそれぞれ挟むように新設基礎杭７を施工し、前記既設地中梁と前記新設基礎杭と一体化した基礎を施工し、その基礎の上に新設脚柱１ｃ施工する。このように、新設脚柱１ｃを前記既設地中梁１０５と前記新設基礎杭７と一体化することにより、既設地中梁１０５と干渉することなく、既設地中梁１０５を有効活用した上で、新設脚柱１ｃを施工できる。

（第９工程）
図１６に示すように、前記新設脚柱１ｂ，１ｃ間の既設脚柱１０１ｃを解体撤去する。既設脚柱１０１ｃを解体撤去しても、前記新設脚柱１ｂ，１ｃが２つのスペーサー９等を介して工事桁２０を支えているため、列車の通行について安全を確保することができる。

（第１０工程）
図１７および図１８に示すように、前記新設脚柱１ｂ，１ｃ間上に新設梁３ａと新設スラブ３ｂとからなる新設上部構造３を築造する。はじめに、図１７（ａ）に示すように、新設脚柱１ｂ，１ｃ間に橋軸方向に新設梁３ａを施工する。その後、橋軸方向に交差する方向の外側からスペーサー９間に差し込むように新設スラブ３ｂを設置する。その後、新設スラブ３ｂと新設梁３ａとを一体化するようにコンクリートを打設し、新設スラブ３ｂと新設梁３ａとからなる新設上部構造３を築造する。なお、図１８に示すように、工事桁２０と仮設鋼材３０を移動した後に、新設梁３ａ上のスペーサー９を撤去し、スペーサー９を撤去した後の空間に相当する新設スラブ３ｂ間にコンクリートを打設するのが望ましい。

図１８に示すように、工事桁２０と仮設鋼材３０を移動した後に、図１９から図２４に示すように、上記第７工程から第１０工程を順次行う。ここで、図１９は第７工程（既設上部構造１０３の解体撤去）に相当し、図２０および図２１は第８工程（新設脚柱１ｄの施工）に相当し、図２２は第９工程（既設脚柱１０１ｄの解体撤去）に相当し、図２３および図２４（新設上部構造の築造）に相当する。

図２４に示すように、工事桁２０と仮設鋼材３０を移動した後に、図２５から図３０に示すように、上記第７工程から第１０工程を順次行い、左側の鉄道高架橋の架替が完了する。ここで、図２５は第７工程（既設上部構造１０３の解体撤去）に相当し、図２６および図２７は第８工程（新設脚柱ｅの施工）に相当し、図２８は第９工程（既設脚柱１０１ｅの解体撤去）に相当し、図２９および図３０は第１０工程（新設上部構造３の築造）に相当する。なお、新設脚柱１ｅの真下には既設地中梁１０５が存在しないため、通常の基礎杭を施工して基礎を作り、その基礎上に新設脚柱ｅを施工することができる。

（第６工程）
図３０に示すように、前記新設脚柱１ａに隣り合う既設脚柱１０１ａ，１０１ｆ間上部の既設上部構造１０３上に前記工事桁２０を橋軸方向右側に移動し、橋軸方向に沿って前記工事桁２０を配置し、この工事桁２０によって鉄道線路１００を支持する。一方で、前記仮設鋼材３０を切り離して橋軸方向右側に移動し、前記支持された鉄道線路１００の下方で橋軸方向に配置された複数の既設脚柱１０１ａ，１０１ｆの上端部およびこれら複数の既設脚柱のうちの１つに隣り合う前記新設脚柱１ａの上端部に前記仮設鋼材３０，３１を接合する。この際に、新設脚柱１ｅと既設脚柱１０１ｇ間上部の既設上部構造１０３上に工事桁２２を配置し、この工事桁２２によって鉄道線路１００を支持し、新設脚柱１ｅの上端部と既設脚柱１０１ｇの上端部に仮設鋼材３２を接合しておく。なお、上述のように、工事桁２０と仮設鋼材３０を移動した後に、新設梁３ａ上のスペーサー９を撤去し、新設梁３ａ上の新設スラブ３ｂ間にコンクリートを打設するのが望ましい。

その後、図３１から図３６に示すように、上記７工程から第１０工程を順次行う。ここで、図３１は第７工程（既設上部構造１０３の解体撤去）に相当し、図３２および図３３は第８工程（新設脚柱１ｆの施工）に相当し、図３４は第９工程（既設脚柱１０１ａの解体撤去）に相当し、図３５および図３６は第１０工程（新設上部構造の築造）に相当する。

図３６に示すように、工事桁２０と仮設鋼材３０を移動した後に、図３７から図４２に示すように、上記第７工程から第１０工程を順次行い、５径間に相当する鉄道高架橋の架替が完了する。ここで、図３７は第７工程（既設上部構造１０３の解体撤去）に相当し、図３８および図３９は第８工程（新設脚柱ｇの施工）に相当し、図４０は第９工程（既設脚柱１０１ｆの解体撤去）に相当し、図４１および図４２は第１０工程（新設上部構造３の築造）に相当する。最後に、図４２に示すように、工事桁２０と仮設鋼材３０を移動し、再度、第７工程〜第１０工程が順次繰り返し行われる。上述のように、第７工程〜第１０工程が鉄道高架橋の架替が完了するまで順次行われる。

（新設基礎形状の変形例）
上記実施例では、既設地中梁１０５の上に新設基礎が設けられ、既設地中梁と新設脚柱と新設基礎杭とが一体化されていた。これに限らず、図４６に示すように、新設基礎形状を既設地中梁の下端まで包み込むように設けてもよい。

このように、本実施の形態によれば、新設上部構造３に隣り合う既設上部構造１０３を解体撤去する前に、橋軸方向に沿って移動された前記工事桁２０によって鉄道線路を支持するとともに、前記支持された鉄道線路１００の下方で橋軸方向に配置された複数の既設脚柱１０１の上端部およびこれら複数の既設脚柱のうちの１つに隣り合う前記新設脚柱１の上端部に前記仮設鋼材３０，３１を接合することにより、前記鉄道線路１００を前記工事桁２０によって支持した状態で前記仮設鋼材３０，３１により水平力を伝達できる。これによって鉄道高架橋の強度低下を抑制することができる。よって、前記既設上部構造１０３を解体撤去したままの状態でも列車の通行について安全を確保しながら既設の鉄道高架橋を新たな鉄道高架橋に更に架け替えることができる。

１ａ−１ｇ 新設脚柱
３ 新設上部構造
３ａ 新設梁
３ｂ 新設スラブ
７ 新設基礎杭
８ 柱基礎
９ スペーサー
２０ 工事桁
２０ａ 主桁
２０ｂ 枕木受桁
２０ｃ 棚板
２０ｄ 補強材
３０，３１，３２ 仮設鋼材
１００ 鉄道線路
１００ａ レール
１００ｂ 枕木
１０１ａ-１０１ｈ 既設脚柱
１０３ 既設上部構造
１０３ａ 既設梁
１０３ｂ 既設スラブ
１０５ 既設地中梁

Claims (4)

1. 既設脚柱と、既設脚柱間上部の既設梁と前記既設梁上の既設スラブとからなる既設上部構造とから構成されるラーメン構造物上に鉄道線路が設けられた鉄道高架橋の架替方法において、
   橋軸方向に沿って前記既設上部構造上に工事桁を配置し、この工事桁によって前記鉄道線路を支持するとともに、前記支持された鉄道線路の下方で橋軸方向に配置された３本の既設脚柱の上端部に前記橋軸方向に長尺な仮設鋼材を接合する第１工程と、
   前記仮設鋼材上に位置する既設上部構造を解体撤去する第２工程と、
   前記解体撤去された既設上部構造の下方の地盤に前記３本の既設脚柱の各々の間に１本の新設脚柱をそれぞれ施工する第３工程と、
   前記新設脚柱間の既設脚柱を解体撤去する第４工程と、
   前記新設脚柱間上に新設梁と新設スラブからなる新設上部構造を築造する第５工程と、を含むことを特徴とする鉄道高架橋の架替方法。
2. 請求項１に記載の鉄道高架橋の架替方法において、
   前記新設脚柱に隣り合う既設脚柱間上部の既設上部構造上に前記工事桁を移動して橋軸方向に沿って配置し、この工事桁によって鉄道線路を支持するとともに、前記仮設鋼材を切り離して橋軸方向に移動し、前記支持された鉄道線路の下方で橋軸方向に配置された２本の既設脚柱の上端部およびこれら２本の既設脚柱のうちの１つに隣り合う前記新設脚柱の上端部に前記仮設鋼材を接合する第６工程と、
   前記仮設鋼材上に位置する既設上部構造を解体撤去する第７工程と、
   前記解体撤去された上部構造の下方の地盤に新設脚柱を施工する第８工程と、
   前記新設脚柱間の既設脚柱を解体撤去する第９工程と、
   前記新設脚柱間上に新設梁と新設スラブとからなる新設上部構造を築造する第１０工程とを前記第５工程後に順次所定回数行うことを特徴とする鉄道高架橋の架替方法。
3. 請求項１または２に記載の鉄道高架橋の架替方法において、
   前記橋軸方向に長尺な仮設鋼材は、橋軸直角方向に配置された仮設鋼材を介して前記３本または２本の既設脚柱に接合され、前記３本または２本の既設脚柱から離れた状態で接合されることを特徴とする鉄道高架橋の架替方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の鉄道高架橋の架替方法において、
   前記既設脚柱間下部を繋ぐ既設地中梁が設けられており、
   前記新設脚柱は、この既設地中梁の各側面を新設基礎杭で挟むようにして、または前記既設地中梁の下端まで新設基礎で包み込むようにして新設基礎杭を施工し、前記既設地中梁と前記新設基礎杭とを一体化した基礎を施工することにより設けられていることを特徴とする鉄道高架橋の架替方法。

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