JP5918056B2 - 橋梁架設方法 - Google Patents

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本願発明は、単径間において複数のプレキャスト桁を架設する橋梁架設方法に関するものである。
従来より、単径間に架設される橋梁として、複数のプレキャスト桁が橋軸直交方向に所定間隔をおいて配置された構成のものが知られている。
このような橋梁において、そのプレキャスト桁を架設する作業は、単径間近くのヤードに順次搬入されるプレキャスト桁を大型クレーンで吊り上げてその架設予定位置で吊り下ろすことにより行われるのが一般的である。
なお「特許文献1」には、多径間を有する橋梁において、各径間でのプレキャスト桁の架設を、既設径間の橋面に設置された大型クレーンを用いて行う構成が記載されている。
特開2011−208419号公報
単径間における複数のプレキャスト桁の架設を、従来のように大型クレーンを用いて行うようにした場合、架設作業を効率良く行うことは可能であるが、次のような問題がある。
すなわち、大型クレーンは、その架設現場までの運搬を自走によって行うことができないので、架設現場においてその組立ておよび解体を行うことが必要となる。このため架設のための施工費用が高くついてしまう、という問題がある。
また、大型クレーンを用いた架設では、そのアウトリガー部に大きな反力が作用するので、単径間の周辺地盤の耐力が十分でない場合には不等沈下によるクレーン転倒のおそれがある、という問題がある。
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、単径間において複数のプレキャスト桁を架設する橋梁架設方法において、安価な施工費用でかつクレーン転倒のおそれを生じることなく架設作業を行うことができる橋梁架設方法を提供することを目的とするものである。
本願発明は、単径間における橋梁架設の場合には、その単径間の両側にクレーンを設置することが容易に可能であることに鑑み、両クレーンと架設用ガーダとを併用してプレキャスト桁の架設を行う構成とすることにより各クレーンの小型化を図り、もって上記目的達成を図るようにしたものである。
すなわち、本願発明に係る橋梁架設方法は、
単径間において複数のプレキャスト桁を橋軸直交方向に所定間隔をおいて架設する橋梁架設方法において、
上記単径間の両側に位置する第1および第2ヤードに第1および第2クレーンをそれぞれ設置して、両クレーンにより上記単径間に架設用ガーダを架設し、
一方、上記複数のプレキャスト桁のうちの1つを架設対象桁として上記第1ヤードに搬入し、
次に、上記第1ヤードにおける上記架設用ガーダの橋軸方向延長線上の位置に台車を配置した状態で、上記架設対象桁を上記第1クレーンで吊り上げて上記台車に吊り下ろし、
次に、上記架設対象桁を上記台車の走行により上記架設用ガーダに沿って上記単径間の位置まで橋軸方向に移動させ、
次に、上記架設対象桁を上記第1および第2クレーンで吊り上げて該架設対象桁の架設予定位置で吊り下ろす、ことを特徴とするものである。
上記「単径間」の径間長は、本願発明に係る橋梁架設方法が適用可能な範囲内の長さであれば、その具体的な値は特に限定されるものではない。
上記「架設用ガーダ」の架設は、これを第1ヤード側で吊り上げて行うようにしてもよいし第2ヤード側で吊り上げて行うようにしてもよい。
上記「台車」は、複数の台車を用いる場合には、その少なくとも1つが架設用ガーダの橋軸方向延長線上の位置に配置されていればよく、また、単一の台車を用いる場合には、その少なくとも一部分が架設用ガーダの橋軸方向延長線上の位置に配置されていればよい。
上記「橋軸方向延長線上の位置」は、橋軸方向にそのまま直線状に延長した線上の位置であってよいことはもちろんであるが、橋軸方向に対して湾曲して延びるように曲線状に延長した線上の位置であってもよい。
上記構成に示すように、本願発明においては、単径間の両側に位置する第1および第2ヤードに設置された第1および第2クレーンにより単径間に架設用ガーダを架設し、一方、複数のプレキャスト桁のうちの1つを架設対象桁として第1ヤードに搬入し、次に、第1ヤードにおける架設用ガーダの橋軸方向延長線上の位置に台車を配置した状態で、架設対象桁を第1クレーンで吊り上げて台車の上に吊り下ろし、次に、架設対象桁を台車の走行により架設用ガーダに沿って単径間の位置まで橋軸方向に移動させ、次に、架設対象桁を第1および第2クレーンで吊り上げてその架設予定位置で吊り下ろす構成となっているので、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、第1および第2クレーンは、単径間に架設用ガーダを架設する作業と、搬入された架設対象桁を台車に移し替える作業と、単径間の位置まで移動した架設対象桁を架設予定位置まで移動させる作業とを行い得る能力があれば足りるので、これら第1および第2クレーンとして比較的小型の移動式クレーンを用いることが可能となる。したがって、これら第1および第2クレーンを架設現場まで自走により運搬することが可能となる。このため、従来の大型クレーンを用いた架設作業において必要となっていた架設現場でのクレーンの組立解体が不要となり、これにより施工費用を安価に抑えることができる。
また、このように第1および第2クレーンとして比較的小型の移動式クレーンを用いることにより、そのアウトリガー部に大きな反力が作用しないようにすることができる。したがって、単径間の周辺地盤の耐力が十分でない場合においても、不等沈下によるクレーン転倒が発生するおそれをなくすことができる。
このように本願発明によれば、単径間において複数のプレキャスト桁を架設する橋梁架設方法において、安価な施工費用でかつクレーン転倒のおそれを生じることなく架設作業を行うことができる。
上記構成において、架設用ガーダとして、トラス桁の長手方向両端部に該トラス桁よりも桁高の低い端部桁が接合されてなる接合ガーダを用いるようにすれば、これを単径間に架設したときの桁高を低くした上で所要の強度を確保することができる。したがって、架設用ガーダをプレートガーダ等で構成した場合に比してその軽量化を図ることができ、これにより第1および第2クレーンの小型化を一層推進することができる。また、このようにすることにより、架設用ガーダにおけるトラス桁の部分を、多径間を有する橋梁を押出し施工により架設する際に用いられるエレクションガーダの手延桁等で構成することも容易に可能となる。
上記構成において、架設用ガーダをその長手方向に関して分離可能な構成としておくようにすれば、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、架設用ガーダをそのままの状態で第1ヤードまたは第2ヤードに搬入することができるだけでなく、架設用ガーダを複数の部分に分離した状態で搬入して第1ヤードまたは第2ヤードで組み立てることも可能となる。そしてこれにより、架設現場の環境に応じて架設用ガーダの搬入作業を効率良くかつ容易に行うことができる。
また、架設用ガーダが上記接合ガーダとして構成されている場合には、いずれか一方の端部桁をその途中部分において分離可能な構成としておけば、この端部桁の一部を撤去したり継ぎ足したりすることにより、単径間の長さが異なる他の架設現場での架設作業にも架設用ガーダを転用することが容易に可能となる。
ところで、架設用ガーダを架設する際、この架設用ガーダの吊上げは、架設対象桁が搬入される第1ヤード側で行うことが作業効率の観点から好ましい。
このようにした場合において、架設用ガーダに対する吊り位置を、架設用ガーダから近い位置にある第1クレーンの方が第2クレーンよりも架設用ガーダの重心に近い位置となるように設定すれば、各クレーンの負荷を均等化することができる。そしてこれにより第1および第2クレーンを共に小型化することが一層容易に可能となる。
本願発明の一実施形態に係る橋梁架設方法の概要を示す側面図 上記橋梁架設方法による架設が略完了した橋梁を示す平面図 上記架設に用いられる架設用ガーダを単品で示す側面図 本実施形態の橋梁架設工程(その1)を示す平面図 上記橋梁架設工程(その2)を示す平面図 上記橋梁架設工程(その3)を示す側面図 上記橋梁架設工程(その4)を示す平面図 上記実施形態の変形例を示す、図6と同様の図
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
図1は、本願発明の一実施形態に係る橋梁架設方法の概要を示す側面図である。また、図2は、この橋梁架設方法による架設が略完了した橋梁10を示す平面図である。
図2に示すように、本実施形態においては、単径間Sにおいて16本のプレキャスト桁20を橋軸直交方向に等間隔をおいて架設するようになっている。なお、これら16本のプレキャスト桁20の架設が完了した後、橋面施工が行われることにより橋梁10が完成するようになっている。
単径間Sは、その径間長が20m弱程度であり、橋軸直交方向に対してやや傾斜した方向に延びている。また、16本のプレキャスト桁20は、いずれもT桁であって、その桁長は20m強程度であり、その桁重量は20t程度である。そして、これら各プレキャスト桁20は、その長手方向両端部において単径間Sの両側の橋台12に載置されるようになっている。
図1に示すように、本実施形態においては、単径間Sの両側に位置する第1および第2ヤードY1、Y2に設置された第1および第2クレーン110A、110Bと、単径間Sに予め架設された架設用ガーダ120とを用いて、各プレキャスト桁20の架設を行うようになっている。
第1および第2クレーン110A、110Bは、いずれも吊上げ荷重65t以下の小型の移動式クレーン(例えば、吊上げ荷重60tのラフタークレーン)であって、同様の構成を有している。
これら第1および第2クレーン110A、110Bは、第1および第2ヤードY1、Y2において左右2対のアウトリガー部110Ac、110Bcを左右に延ばした状態で設置され、そのブーム110Aa、110Baの先端部から吊り材110Ab、110Bbが繰り出されるようになっている。
一方、架設用ガーダ120は、図3に単品で示すように、トラス桁122の長手方向両端部に該トラス桁122よりも桁高の低い端部桁124A、124Bが、桁高が変化する接合桁126A、126Bを介して接合されてなる接合ガーダとして構成されている。
この架設用ガーダ120は、その桁長が各プレキャスト桁20の桁長よりも僅かに短い値に設定されており、その桁幅が各プレキャスト桁20の桁幅よりも僅かに大きい値に設定されている。また、この架設用ガーダ120の桁高は、トラス桁122の部分が2m弱程度の値に設定されており、各端部桁124A、124Bの部分がトラス桁122の部分の桁高の半分以下の値(例えば0.8m程度の値)に設定されている。
その際、トラス桁122は、その長手方向の中心位置において分離可能な構成となっている。すなわち、このトラス桁122は、その長手方向の中心位置において連結された2つのトラス桁構成部122A、122Bで構成されている。これら2つのトラス桁構成部122A、122Bは、いずれも同様の構成を有している。なお、これら各トラス桁構成部122A、122Bは、手延桁の一部を用いて構成することが可能である。
また、各端部桁124A、124Bも、その長手方向の中間位置において分離可能な構成となっている。
この架設用ガーダ120の上面には、その長手方向に延びる左右1対のレール130が敷設されている。そして、第2ヤードY2側の端部桁124Bには、両レール130の端面位置に車止め128が取り付けられている。
次に、本実施形態に係る橋梁架設方法について具体的に説明する。
図4〜7は、本実施形態の橋梁架設工程を示す図である。
まず、図4に示すように、第1ヤードY1に搬入された架設用ガーダ120を、第1および第2クレーン110A、110Bにより単径間Sに架設する。
その際、架設用ガーダ120は、そのままの状態でトレーラ等により第1ヤードY1に搬入するようにしてもよいし、その長手方向の中心位置において2つに分離した状態で、その各々をトラック等により第1ヤードY1に搬入して、第1ヤードY1で組み立てるようにしてもよい。
そして、この第1ヤードY1に搬入された架設用ガーダ120を、第1クレーン110Aで吊り上げて、第2クレーン110Bによる吊り支持が可能な位置まで単径間Sに近づけた後、図4(a)に示すように、この架設用ガーダ120を第1および第2クレーン110A、110Bで吊り上げる。その際、第1クレーン110Aに関しては、その吊り材110Abに取り付けられたワイヤロープ140Aを、架設用ガーダ120における長手方向の中心位置よりもやや第1ヤードY1寄りの位置に掛けるとともに、第2クレーン110Bに関しては、その吊り材110Bbに取り付けられたワイヤロープ140Bを、架設用ガーダ120における第2ヤードY2側の端部桁124Bの位置に掛けるようにする。
そして、図4(b)に示すように、第1および第2クレーン110A、110Bにより、架設用ガーダ120を単径間Sを跨ぐ位置まで移動させた後これを吊り下ろして、その長手方向両端部の端部桁124A、124Bにおいて単径間Sの両側の橋台12に載置する。
次に、図5に示すように、第1ヤードY1における架設用ガーダ120の橋軸方向延長線上に左右1対のレール132を敷設し、架設用ガーダ120の上面に敷設された左右1対のレール130と接続する。そして、左右1対のレール132に台車150Aを配置するとともに、左右1対のレール130に台車150Bを配置する。
また、図2に示す16本のプレキャスト桁20のうちの1つを、図5に示すように、架設対象桁20Cとしてトレーラ160により第1ヤードY1に搬入する。そして、この架設対象桁20Cにワイヤロープ142を取り付けた状態で、第1クレーン110Aで吊り上げて2つの台車150A、150Bに載置される位置に吊り下ろす。
次に、図6に示すように、架設対象桁20Cを、両台車150A、150Bの走行により、架設用ガーダ120に沿って単径間Sの位置まで橋軸方向に移動させる。その際、両台車150A、150Bの走行は、第2クレーン110Bの駆動によって行う。すなわち、架設用ガーダ120の車止め128に滑車154を取り付けて、この滑車154を経由させるようにして牽引用ワイヤロープ152の一端部を第2クレーン110Bの吊り材110Bbに取り付けるとともにその他端部を第2ヤードY2側の台車150Bに取り付ける。そして、第2クレーン110Bの吊り材110Bbを巻き上げて牽引用ワイヤロープ152を第2ヤードY2側に引っ張ることにより、両台車150A、150Bを第2ヤードY2へ向けて走行させる。
次に、図1および7に示すように、単径間Sの位置まで移動した架設対象桁20Cを、第1および第2クレーン110A、110Bで吊り上げて該架設対象桁20Cの架設予定位置(図中2点鎖線で示す位置)まで移動させ、この架設予定位置で吊り下ろす。その際、第1および第2クレーン110A、110Bの吊り材110Ab、110Bbに取り付けられたワイヤロープ140A、140Bを架設対象桁20Cの長手方向両端部に掛けるようにする。
以下、同様の作業を繰り返すことにより、単径間Sに16本のプレキャスト桁20を架設する。
その際、単径間Sにおいて架設用ガーダ120が架設されている位置にはプレキャスト桁20を架設することができないので、架設用ガーダ120の架設位置に隣接する位置に架設されたプレキャスト桁20の上面に架設対象桁20Cを一時的に載置しておき、架設用ガーダ120を撤去した後に、最後の架設対象桁20Cを架設するようにする。なお、この架設用ガーダ120を撤去も、第1および第2クレーン110A、110Bを用いて第1ヤードY1側に移動させることにより行う。
図4に示すように、本実施形態の橋梁架設工程において、第1クレーン110Aのブーム110Aaの作業半径Raは、架設用ガーダ120を単径間Sを跨ぐ位置まで移動させたときに最大となり、一方、第2クレーン110Bのブーム110Baの作業半径Rbは、単径間Sに近づいた架設用ガーダ120に対する吊り支持を開始したときに最大となる。
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態においては、単径間Sの両側に位置する第1および第2ヤードY1、Y2に設置された第1および第2クレーン110A、110Bにより単径間Sに架設用ガーダ120を架設し、一方、複数のプレキャスト桁20のうちの1つを架設対象桁20Cとして第1ヤードY1に搬入し、次に、第1ヤードY1における架設用ガーダ120の橋軸方向延長線上の位置に台車150Aを配置するとともに架設用ガーダ120上に台車150Bを配置した状態で、架設対象桁20Cを第1クレーン110Aで吊り上げて台車150A、150Bの上に吊り下ろし、次に、架設対象桁20Cを台車150A、150Bの走行により架設用ガーダ120に沿って単径間Sの位置まで橋軸方向に移動させ、次に、架設対象桁20Cを第1および第2クレーン110A、110Bで吊り上げてその架設予定位置で吊り下ろす構成となっているので、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、第1および第2クレーン110A、110Bは、単径間Sに架設用ガーダ120を架設する作業と、搬入された架設対象桁20Cを台車150A、150Bに移し替える作業と、単径間Sの位置まで移動した架設対象桁20Cを架設予定位置まで移動させる作業とを行い得る能力があれば足りるので、これら第1および第2クレーン110A、110Bとして比較的小型の移動式クレーンを用いることが可能となる。したがって、これら第1および第2クレーン110A、110Bを架設現場まで自走により運搬することが可能となる。このため、従来の大型クレーンを用いた架設作業において必要となっていた架設現場でのクレーンの組立解体が不要となり、これにより施工費用を安価に抑えることができる。
また、このように第1および第2クレーン110A、110Bとして比較的小型の移動式クレーンを用いることにより、そのアウトリガー部110Ac、110Bcに大きな反力が作用しないようにすることができる。したがって、単径間Sの周辺地盤の耐力が十分でない場合においても、不等沈下によるクレーン転倒が発生するおそれをなくすことができる。
このように本実施形態によれば、単径間Sにおいて複数のプレキャスト桁20を架設する橋梁架設方法において、安価な施工費用でかつクレーン転倒のおそれを生じることなく架設作業を行うことができる。
しかも本実施形態においては、架設用ガーダ120として、トラス桁122の長手方向両端部に該トラス桁122よりも桁高の低い端部桁124A、124Bが接合されてなる接合ガーダを用いるようになっているので、これを単径間Sに架設したときの桁高を低くした上で所要の強度を確保することができる。したがって、架設用ガーダ120をプレートガーダ等で構成した場合に比してその軽量化を図ることができ、これにより第1および第2クレーン110A、110Bの小型化を一層推進することができる。また、このようにすることにより、架設用ガーダ120におけるトラス桁122の部分を、多径間を有する橋梁を押出し施工により架設する際に用いられるエレクションガーダの手延桁等で構成することも容易に可能となる。
さらに、本実施形態において用いられる架設用ガーダ120は、その長手方向に関して分離可能な構成となっているので、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、架設用ガーダ120をそのままの状態で第1ヤードY1または第2ヤードY2に搬入することができるだけでなく、架設用ガーダ120をそのトラス桁122の部分において2つのトラス桁構成部122A、122Bに分離した状態で搬入して第1ヤードY1または第2ヤードY2で組み立てることも可能となる。したがって、架設現場の環境に応じて架設用ガーダ120の搬入作業を効率良くかつ容易に行うことができる。
しかも、この架設用ガーダ120は、各端部桁124A、124Bがその途中部分において分離可能な構成となっているので、その一部を撤去したり継ぎ足したりすることにより、単径間Sの長さが異なる他の架設現場での架設作業にも架設用ガーダ120を転用することが容易に可能となる。
また本実施形態においては、架設用ガーダ120を架設する際、この架設用ガーダ120の吊上げを、架設対象桁20Cが搬入される第1ヤードY1側で行うようになっているので、作業効率を高めることができる。
その際、本実施形態においては、架設用ガーダ120に対する吊り位置を、架設用ガーダ120から近い位置にある第1クレーン110Aの方が第2クレーン110Bよりも架設用ガーダ120の重心に近い位置に設定されているので、各クレーン110A、110Bの負荷を均等化することができる。そしてこれにより第1および第2クレーン110A、110Bを共に小型化することが一層容易に可能となる。
さらに本実施形態においては、単径間Sの位置まで橋軸方向に移動した架設対象桁20Cを、第1および第2クレーン110A、110Bで吊り上げてその架設予定位置で吊り下ろす構成となっているので、単径間Sが橋軸直交方向に対してやや傾斜した方向に延びているにもかかわらず架設作業を容易に行うことができる。
上記実施形態においては、第1および第2クレーン110A、110Bが同様の構成を有しているものとして説明したが、相対的に負荷が小さい第2クレーン110Bについては、第1クレーン110Aよりも小型の移動式クレーン(例えば、吊上げ荷重50tのラフタークレーン)を用いるようにすることも可能である。
上記実施形態において、架設用ガーダ120の組立ておよび解体を行う場合には、第1クレーン110Aを用いる代わりに、これよりもかなり小型のクレーン(例えば、吊上げ荷重25tのラフタークレーン)を用いることも可能である。
上記実施形態においては、単径間Sが橋軸直交方向に対してやや傾斜した方向に延びている場合について説明したが、単径間Sが橋軸直交方向に延びている場合にも、本実施形態に係る橋梁架設方法を適用することができることはもちろんである。
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
図8は、本変形例に係る橋梁架設方法を示す、図6と同様の図である。
同図に示すように、本変形例においては、架設対象桁20Cを台車150A、150Bの走行により架設用ガーダ120に沿って単径間Sの位置まで橋軸方向に移動させる際の方法が、上記実施形態の場合と異なっている。
すなわち、本変形例においては、両台車150A、150Bの走行を、第2ヤードY2に設置されたウインチ270の駆動によって行うようになっている。
具体的には、架設用ガーダ120の車止め128に滑車254を取り付けるとともに第2ヤードY2側の台車150Bに滑車256を取り付けて、これら滑車254、256にウインチ270から繰り出された牽引用ワイヤロープ252を巻き掛けた状態で、その先端部を滑車256に固定する。そして、ウインチ270の駆動により牽引用ワイヤロープ252を巻き上げることにより、両台車150A、150Bを第2ヤードY2へ向けて走行させるようにする。
本変形例の構成を採用した場合においても、両台車150A、150Bの走行を円滑に行うことができる。
なお、上記実施形態およびその変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。
また、本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。
10 橋梁
12 橋台
20 プレキャスト桁
20C 架設対象桁
110A 第1クレーン
110Aa、110Ba ブーム
110Ab、110Bb 吊り材
110Ac、110Bc アウトリガー部
110B 第2クレーン
120 架設用ガーダ
122 トラス桁
122A、122B トラス桁構成部
124A、124B 端部桁
126A、126B 接合桁
128 車止め
130、132 レール
140A、140B、142 ワイヤロープ
150A、150B 台車
152、252 牽引用ワイヤロープ
154、254、256 滑車
160 トレーラ
270 ウインチ
Ra、Rb 作業半径
S 単径間
Y1 第1ヤード
Y2 第2ヤード

Claims (4)

  1. 単径間において複数のプレキャスト桁を橋軸直交方向に所定間隔をおいて架設する橋梁架設方法において、
    上記単径間の両側に位置する第1および第2ヤードに第1および第2クレーンをそれぞれ設置して、両クレーンにより上記単径間に架設用ガーダを架設し、
    一方、上記複数のプレキャスト桁のうちの1つを架設対象桁として上記第1ヤードに搬入し、
    次に、上記第1ヤードにおける上記架設用ガーダの橋軸方向延長線上の位置に台車を配置した状態で、上記架設対象桁を上記第1クレーンで吊り上げて上記台車に吊り下ろし、
    次に、上記架設対象桁を上記台車の走行により上記架設用ガーダに沿って上記単径間の位置まで橋軸方向に移動させ、
    次に、上記架設対象桁を上記第1および第2クレーンで吊り上げて該架設対象桁の架設予定位置で吊り下ろす、ことを特徴とする橋梁架設方法。
  2. 上記架設用ガーダとして、トラス桁の長手方向両端部に該トラス桁よりも桁高の低い端部桁が接合されてなる接合ガーダを用いる、ことを特徴とする請求項1記載の橋梁架設方法。
  3. 上記架設用ガーダを、該架設用ガーダの長手方向に関して分離可能な構成としておく、ことを特徴とする請求項1または2記載の橋梁架設方法。
  4. 上記架設用ガーダを架設する際、該架設用ガーダを上記第1ヤード側で吊り上げるようにした上で、
    この吊上げの際の上記架設用ガーダに対する吊り位置を、上記第1クレーンの方が上記第2クレーンよりも上記架設用ガーダの重心に近い位置となるように設定する、ことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の橋梁架設方法。
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