JP5945418B2

JP5945418B2 - 箱桁橋の構築方法

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Publication number: JP5945418B2
Application number: JP2012001885A
Authority: JP
Inventors: 春日　昭夫; 昭夫春日; 喜彦平; 飯島　基裕; 基裕飯島
Original assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2016-07-05
Anticipated expiration: 2032-01-10
Also published as: JP2013142226A

Description

本発明は、コンクリートで形成され、断面形状が箱形となった橋桁を架け渡した箱桁橋の構築方法に関するものである。

コンクリートの箱桁橋を構築する方法としては、所定の間隔で形成された橋台又は橋脚間に地上から支保工を組み立て、この支保工に支持させて型枠の形成、鉄筋の組立て及びコンクリートの打設を行う、いわゆる全支保工施工方法が広く採用されている。
上記全支保工施工方法では、橋の構築現場で行う作業の量が多く、工期が長くなるという問題があり、コンクリートの橋桁の一部にプレキャストコンクリートからなるプレキャストセグメント又はプレキャスト桁を用いる方法が提案されている。

例えば、特許文献１に記載されている方法は、製作ヤード等でプレキャストコンクリートからなるプレキャスト桁を予め製作しておき、これらのプレキャスト桁を橋脚間で吊り上げて架設するものである。この方法で用いるプレキャスト桁は、下床版となる部分と２つのウェブとなる部分から構成されて断面形状がほぼＵ字状となっている。そして、橋脚上部分の橋桁を最初に形成しておき、上記プレキャスト桁（上床版が形成されていない桁）を橋脚間で吊り上げて橋脚上部分の橋桁と接合し、橋軸方向に緊張力を導入する。一径間毎にこのような架設を順次繰り返してすべての径間にプレキャスト桁を架設するとともに、このプレキャスト桁上に上床版を構築するものとなっている。

特開２００９−６８２４９号公報

上記特許文献１に記載されているように、Ｕ字状となったプレキャスト桁を径間毎に順次吊り上げて架設する方法では、プレキャスト桁上に現場で上床版を形成しなければならず、型枠の形成、配筋、コンクリートの打設、脱型等を現場で行う必要がある。これに対し、プレキャスト桁として上床版も一体に形成されているものを吊り上げようとすると、重量が著しく大きくなり、吊り上げるためのガーダや吊り上げるための揚重装置等が大型化して効率が悪くなってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、橋の構築現場における作業量を低減して、施工期間を短縮することができる箱桁橋の構築方法を提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、断面の一部が箱形となった橋桁を橋脚上又は橋台上に支持する箱桁橋の構築方法であって、前記橋桁は、中空となった箱形部の上部を構成するとともに該箱形部の両側方への張り出し部を有する上床版と、前記箱形部の下部を構成する下床版と、該下床版と前記上床版とを連結する２つのウェブと、で主要部が構成されるものとし、前記箱形部の幅方向におけるほぼ中央で前記橋桁の断面を２つに分割した形状の第１のプレキャスト桁及び第２のプレキャスト桁を、プレキャストコンクリートによって形成しておき、所定の間隔で形成された２つの橋脚又は橋台の上に、前記橋桁の軸線方向に所定長さを有する橋桁の橋脚上部分を形成する工程と、前記第１のプレキャスト桁を軸線方向の両端部を支持して吊り上げ、２つの前記橋脚上部分の間で所定の位置に支持する工程と、前記第２のプレキャスト桁を軸線方向の両端部を支持して吊り上げ、前記第１のプレキャスト桁と並列させて、２つの前記橋脚上部分の間で所定の位置に支持する工程と、前記橋脚上部分と前記第１のプレキャスト桁との間、前記橋脚上部分と前記第２のプレキャスト桁との間、並びに第１のプレキャスト桁と第２のプレキャスト桁との間の前記上床版部分及び前記下床版部分にコンクリートを打設して前記第１のプレキャスト桁と前記第２のプレキャスト桁と前記橋脚上部分とを一体に接合し、２つの前記橋脚又は橋台の間に架け渡される橋桁とする工程と、を含み、前記第１のプレキャスト桁及び第２のプレキャスト桁には、これらのプレキャスト桁の軸線方向における両端付近と中央付近とに、前記上床版と前記下床版との変形を拘束する横桁を設け、これらのプレキャスト桁の、前記コンクリートの打設によって互いに接合される側縁付近に、該プレキャスト桁の軸線方向に緊張材を配置し、該緊張材は、前記橋脚又は橋台の間で吊り上げる前に緊張力を導入して、前記プレキャスト桁の両端付近で該プレキャスト桁の上縁付近に定着するとともに、該プレキャスト桁の軸線方向における中央付近では、該プレキャスト桁の下縁付近で該緊張材の軸線が曲折し、該緊張材に導入された緊張力によって上向きの反力が該プレキャスト桁に作用するように配置することを特徴とする箱桁橋の構築方法を提供する。

請求項２に係る発明は、断面の一部が箱形となった橋桁を橋脚上又は橋台上に支持する箱桁橋の構築方法であって、前記橋桁は、中空となった箱形部の上部を構成するとともに該箱形部の両側方への張り出し部を有する上床版と、前記箱形部の下部を構成する下床版と、該下床版と前記上床版とを連結する３つのウェブと、で主要部が構成されるものとし、前記箱形部のウェブ間におけるほぼ中央で前記橋桁の断面を３つに分割した形状で、両側部となる第１のプレキャスト桁及び第２のプレキャスト桁と、これらの間の中央部となる第３のプレキャスト桁とを、プレキャストコンクリートによって形成しておき、所定の間隔で形成された２つの橋脚又は橋台の上に、前記橋桁の軸線方向に所定長さを有する橋桁の橋脚上部分を形成する工程と、前記第１のプレキャスト桁と前記第２のプレキャスト桁と第３のプレキャスト桁とを軸線方向の両端部を支持して吊り上げ、並列させて２つの前記橋脚上部分の間で所定の位置に支持する工程と、前記橋脚上部分と並列された各プレキャスト桁との間、並びに前記第１のプレキャスト桁と前記第３のプレキャスト桁との間及び前記第２のプレキャスト桁と前記第３のプレキャスト桁との間の前記上床版部分及び前記下床版部分にコンクリートを打設して前記第１のプレキャスト桁と前記第２のプレキャスト桁と前記第３のプレキャスト桁と前記橋脚上部分とを一体に接合し、２つの前記橋脚又は橋台の間に架け渡される橋桁とする工程と、を含み、前記第１のプレキャスト桁及び第２のプレキャスト桁には、これらのプレキャスト桁の軸線方向における両端付近と中央付近とに、前記上床版と前記下床版との変形を拘束する横桁を設け、前記第１のプレキャスト桁及び第２のプレキャスト桁の、前記コンクリートの打設によって第３のプレキャスト桁と接合される側縁付近に、該プレキャスト桁の軸線方向に緊張材を配置し、該緊張材は、前記橋脚又は橋台の間で吊り上げる前に緊張力を導入して、前記プレキャスト桁の両端付近で該プレキャスト桁の上縁付近に定着するとともに、該プレキャスト桁の軸線方向における中央付近では、該プレキャスト桁の下縁付近で該緊張材の軸線が曲折し、該緊張材に導入された緊張力によって上向きの反力が該プレキャスト桁に作用するように配置することを特徴とする箱桁橋の構築方法を提供するものである。

上記箱桁橋の構築方法では、ウェブ間で分割した形状のプレキャスト桁を吊り上げて橋脚間に架け渡すので、吊り上げるプレキャスト桁の重量は、完成したときの橋桁の重量の１／２以下とすることができる。したがって、吊り揚げるための機構、例えばガーダや巻き上げ機等を小型化することが可能となる。また、プレキャスト桁は、上床版部分と下床版部分とを接合することにより箱桁とすることができ、橋の構築現場で組み立てる型枠の量、配置する鉄筋の量及びコンクリートの打設量が低減される。したがって、橋の構築現場で行う作業量が低減され、施工期間の短縮を実現することができる。

この箱桁橋の構築方法で用いられるプレキャスト桁は、ウェブ間のほぼ中央で橋桁の軸線に沿って分割されたものであり、分割された第１及び第２のプレキャスト桁の断面形状が非対称であるとともに箱形部を構成する部分が側方に開放された形状となっている。このような断面形状を有したプレキャスト桁では断面の重心位置とせん断中心の位置とが異なっている。このため、両端部で吊り支持すると、自重が作用することによって支持している位置間でねじり変形が生じる。これに対し、軸線方向の中央付近で上向きの反力成分が作用するように緊張材を配置し、自重によるねじる変形とは逆方向のねじり変形を生じさせている。これにより、吊り上げたときのねじれに起因した変形が低減され、橋脚間に架け渡されたプレキャスト桁をねじり変形が抑制された状態で互いに接合することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の箱桁橋の構築方法において、前記第１のプレキャスト桁及び前記第２のプレキャスト桁は、前記橋脚間で吊り上げる前に、前記上床版の張り出し部の先端部と、前記下床版と前記ウェブとの接合部に、該プレキャスト桁の軸線方向の圧縮力が作用するようにプレストレスを導入するものとする。

この箱桁橋の構築方法に用いられる第１及び第２のプレキャスト桁の断面形状は非対称となっており、断面の主軸が水平方向又は鉛直方向に対して傾斜する。これにより、プレキャスト桁を両端部で支持したときとプレキャスト桁を接合して橋桁を完成したときとでは断面に作用する応力度の分布が大きく異なる。つまり、接合前の第１及び第２のプレキャスト桁では上床版又は下床版に沿って水平方向に位置が異なると応力度が変動することになる。これに対して、第１及び第２のプレキャスト桁の張り出し部の先端部及び下床版とウェブとの接合部にプレストレスを導入しておくことによって、この第１及び第２のプレキャスト桁を吊り上げたときに断面が非対称であることによって発生する引張応力度を抑制することが可能となる。

以上説明したように、本発明の箱桁橋の構築方法では、箱桁を軸線方向に分割して一度に吊り上げる重量を低減するとともに、橋の構築現場における作業量を低減して、施工期間を短縮することが可能となる。

本発明に係る箱桁橋の構築方法により構築することができる箱桁橋の一例を示す概略断面図及び概略側面図である。図１に示す箱桁橋を構成するプレキャスト桁を配置する位置及び形状を示す概略側面図及び断面図である。図２に示すプレキャスト桁の概略斜視図である。図２及び図３に示すプレキャスト桁に配置する緊張材を示す概略側面図、端面図及び断面図である。図２、図３及び図４に示すプレキャスト桁を両端部で支持したときの変形状態を示す概略断面図である。図２、図３及び図４に示すプレキャスト桁の断面の主軸を示す概略断面図である。図１に示す箱桁橋を構築する工程を説明する断面図及び側面図である。図１に示す箱桁橋を構築する工程を説明する断面図及び側面図である。図１に示す箱桁橋を構築する工程を説明する断面図及び側面図である。本発明の特徴を利用して構築することができる箱桁橋の概略断面図及びこの箱桁橋を構築するために形成するプレキャスト桁の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る箱桁橋の構築方法により構築することができる箱桁橋の一例を示す概略断面図及び概略側面図である。また、図２は、図１に示す箱桁橋を構築するために用いられるプレキャスト桁の配置を示す側面図及び断面図であり、図３はプレキャスト桁の概略斜視図である。
この箱桁橋１は、所定の間隔で構築された橋脚２又は橋台（図示せず）に支持された多径間の連続桁を有する橋梁であり、橋桁３はプレキャストコンクリートにより形成された箱桁となっている。

上記橋桁３は、図２（ｂ）に示すように、中空となった箱形部４を有し、この箱形部４の上部を構成するとともに該箱形部の両側方への張り出し部５ａを有する上床版５と、前記箱形部の下部を構成する下床版７と、該下床版７と前記上床版５とを連結する２つのウェブ６と、で主要部が構成されている。そして、図２（ａ）に示すように、この橋桁３は橋脚上部分３１と２つの橋脚間に架け渡されて両端が上記橋脚上部分３１に接続される径間部３２とに分けて形成されるものである。径間部３２は、上記箱形部４の幅方向のほぼ中央で左右に分割された右側のプレキャスト桁１１及び左側のプレキャスト桁１２が予め形成され、これらを吊り上げて橋脚２上に支持されている橋脚上部分３１と接合して形成されたものとなっている。

次に、上記のような箱桁橋を構築する方法であって、本発明の一実施形態である箱桁橋の構築方法について説明する。
まず、箱桁橋を構築する現場において所定の位置に橋脚２を構築する。これとともに構築現場に近い位置にプレキャスト桁の製作ヤードを設けて、２つのプレキャスト桁１１，１２を形成する。

径間部３２を構成する２つのプレキャスト桁１１，１２は、図２（ｂ）、図３及び図４に示すように、断面が箱形となった部分を有する橋桁のほぼ右半分及びほぼ左半分を構成するものである。そして、それぞれは一つのウェブ６を備え、その上部から上床版の張り出し部５ａと箱形部を構成する部分５ｂとが両側に張り出したものとなる。また、ウェブ６の下端部からは、互いに接合される他方のプレキャスト桁側に向かって分割された下床版７ａが張り出している。したがって、それぞれのプレキャスト桁１１，１２の断面は、ウェブ６の上部からは両側に上床版５が張り出し、下端部からは片側に下床版７ａが張り出して非対称な形状となる。

２つのプレキャスト桁１１，１２は、２つの隣り合う橋脚２上に支持された橋脚上部分３１間に支持し、これらの橋脚上部分３１の橋桁と接続することができる長さに形成する。つまり一径間の長さから橋脚上部分の長さとこれらの接合部１０の長さを差し引いた長さとする。そして、これらのプレキャスト桁１１，１２の軸線方向における両端部付近と中央部とには、これらのプレキャスト桁１１，１２の断面が変形するのを抑制するための横桁１３ａ，１３ｂ，１３ｃを設ける。つまり、これらのプレキャスト桁１１，１２の軸線とは直角方向の壁体を、箱形部を構成する上床版５ａと下床版７ａとウェブ６とに連続するように形成する。また、これらの横桁１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、二つのプレキャスト桁１１，１２が相互間の接合部９にコンクリートを打設することによって接合されたときには、これらの横桁１３もそれぞれ接合され、箱形部４で連続する１つの横桁が形成されるようになっている。

上記プレキャスト桁１１，１２は、製作ヤードにおいて通常のコンクリート部材と同様にして形成することができる。つまり、型枠を形成して、この型枠内に鉄筋を組み立てる。また、必要な緊張材又は緊張材を挿通するためシース等を配置する。そして、コンクリートを打設し、コンクリートの硬化後に脱型する。

上記プレキャスト桁１１，１２には、緊張材を次のように配置する。
図４（ａ）はプレキャスト桁１１，１２の互いに接合される側からの側面図、図４（ｂ）はプレキャスト桁の端面図、図４（ｃ）はプレキャスト桁の軸線方向の中央部付近の断面図である。
これらの図に示すように、プレキャスト桁１１，１２には、箱形部４の内側となる領域で、互いに接合される側縁付近に緊張材１４を張架する。この緊張材１４は、コンクリート部材外に張架し、緊張力を導入した状態で端部付近の横桁１３ａ，１３ｃの上部に定着する。そして、中央部の横桁１３ｂの下部に設けた貫通孔に挿通し、緊張力が導入された緊張材１４をこの横桁部分で曲折させる。これにより、緊張力が導入された緊張材１４が曲げ上げられることによる上方への反力を横桁１３ｂに作用させるものとする。

一方、上床版の張り出し部５ａの先端部、及びウェブ６と下床版７との連結部のコンクリート中には、プレキャスト桁１１，１２の軸線方向にシースを埋め込み、この中に緊張材１５，１６を挿通して緊張力を導入する。これにより、上床版の張り出し部５ａの先端部、及びウェブ６と下床版７との連結部にプレストレスを導入する。

図５は、プレキャスト桁１１を他方のプレキャスト桁１２と接合する側縁１１ａ付近に上記緊張材１４を配置し、緊張力を導入することによる効果を説明する概略図であり、図５（ａ）は、上記プレキャスト桁を両端部で支持したときの自重による中央部のたわみを、端部の位置と中央部断面の位置とを対比して示すものである。また、図５（ｂ）は上記緊張材に緊張力を導入することによる中央部のたわみを示す図であり、図５（ｃ）は図５（ａ）に示すプレキャスト桁の自重が作用したときのたわみと、図５（ｂ）に示す緊張材の緊張力が作用したときのたわみと、の双方が作用した状態を示す図である。
これらの図において、プレキャスト桁１１の中央部断面の位置を実線で示し、端部の位置を仮想線で示している。

プレキャスト桁１１の断面形状は、左右非対称であるとともに一方の側面では上床版５ｂと下床版７ａとが突き出しているがこれらの間が開放された、いわゆる開断面となっている。このため、上記プレキャスト桁１１は、図５（ａ）に示すように、重心位置とせん断中心の位置とが水平方向にずれており、プレキャスト桁１１の軸線方向に分布する自重が作用すると、他のプレキャスト桁１２と接合する側縁１１ａが他方の側縁１１ｂより大きく下方にたわむようにねじり変形が生じる。一方、緊張材１４の緊張力によってプレキャスト桁１１の中央部付近に上方の力が作用すると、図５（ｂ）に示すように、互いに接合する側縁１１ａが他方の側縁１１ｂより大きく上方へ持ち上げられるようにねじり変形が生じる。そして、両端でプレキャスト桁１１を吊り支持したときにはこれらの双方が作用し、中央部のたわみは図５（ｃ）に示すように、２つのプレキャスト桁１１，１２を互いに接合する側縁１１ａと上床版の張り出し部５ａの先端となる側縁１１ｂとで、下方へのたわみ量に大きな差が生じない。このような状態で並列した２つのプレキャスト桁１１，１２を接合することが可能となる。

一方、図６に示すようにプレキャスト桁１１の断面が左右非対称となっていることにより、断面の主軸が水平方向又は鉛直方向に対して傾斜する。つまり、このプレキャスト桁１１の曲げ剛性が最も小さくなる方向（図６中に示すＸ軸回りに曲げモーメントが作用する方向）と曲げ剛性がもっとも大きくなる方向（Ｙ軸回りに曲げモーメントが作用する方向）とが傾斜することになる。これにより、プレキャスト桁１１を両端で吊り支持すると中央部は、最も曲げ変形が生じやすい方向つまり曲げ剛性が小さい方向に大きな曲げ変形が生じ、上床版の張り出し部５ａの先端付近、及びウェブ６と下床版７との連結部付近に引張応力度が生じ易くなる。これに対して、予めこれらの部分にプレストレスを導入しておくことにより、プレキャスト桁１１のたわみを抑制するとともに、プレキャスト桁１１のコンクリートに引張力が発生するのが抑制される。

次に、上記プレキャスト桁１１，１２を用いて橋脚２上に橋桁３を架設する方法について説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、基礎地盤から立ち上げられた橋脚２の上部に、橋桁の橋脚上部分３１を形成する。この橋脚上部分３１は、上記２つのプレキャスト桁１１，１２とともに製作ヤード等であらかじめ製作したものを吊り上げ、橋脚２上に設置するものであっても良いし、橋脚２上に支保工を組み立て、型枠の設置、鉄筋の配置を行って、橋脚上でコンクリートを打設するものであっても良い。
橋桁の橋脚上部分３１は断面の全部を一体として形成し、支承が設けられる位置には支点上横桁を有するものとする。そして、この橋脚上部分３１の軸線方向における端面に２つのプレキャスト桁１１，１２を接続する。

上記橋脚上部分３１は、橋脚２に支承１８を介して支持され、橋桁３が完成したときには橋桁３の軸線と直角となる水平方向の軸線回りに回転変位を許容するか、又はこの回転変位とともに橋桁３の軸線方向の変位を許容するものとなる。しかし、上記プレキャスト桁１１，１２と一体に接合するまでは、上記橋脚上部分３１は橋脚２に対して変位を拘束するように仮固定を行う。仮固定の方法は、例えば橋脚２と橋桁の橋脚上部分３１との間にコンクリートブロックを介挿し、鉛直方向に配置した緊張材に緊張力を導入して橋桁の橋脚上部分３１を橋脚２に締め付ける方法を採用することができる。

次に、橋脚２に支持された上記橋桁の橋脚上部分３１の上に支柱２１を介して架設用ガーダ２２を架け渡す。そして、図７（ｂ）に示すように、予め製作した右側のプレキャスト桁１１を上記架設ガーダ２２から垂下した吊り材２３によって橋脚２間に吊り上げる。このとき吊り材２３はプレキャスト桁１１の両端部にそれぞれ係止し、架設ガーダ２２の両端の支柱２１付近で巻き揚げる。

このようにして右側のプレキャスト桁１１を、２つの橋脚上部分３１間の所定の位置に吊り上げ、図８（ａ）に示すように、橋脚２に固定された橋脚上部分３１によって仮支持する。このとき橋脚上部分３１との間には、橋桁の構築現場でコンクリートを打設して橋脚上部分３１とプレキャスト桁１１とを接合するための間隔つまり接合部１０となる空間が設けられている。
なお、プレキャスト桁１１を橋脚上部分３１に仮支持させる方法としては様々な方法を採用することができるが、橋脚上部分の上部にプレキャスト桁１１側に張り出して仮固定用の鋼梁２４を固定しておき、この鋼梁２４を介してプレキャスト桁１１を仮支持することができる。

続いて、図８（ｂ）に示すように架設用ガーダ２２を横方向に移動して、もう一方のプレキャスト桁つまり左側のプレキャスト桁１２を吊り上げる位置に設置する。そして、右側のプレキャスト桁１１と同様にして左側のプレキャスト桁１２を吊り上げ、図９（ａ）に示すように、左側のプレキャスト桁１２を橋桁の橋脚上部分３１に仮固定する。このとき、左側のプレキャスト桁１２の箱形部を形成する上床版５ｂは右側のプレキャスト桁１１が支持された側方に向かって突き出し、同様に右側のプレキャスト桁１１から突き出した上床版５ｂと双方の端面が所定の間隔で対向している。また、下床版７も同様にウェブ６から突き出した部分７ａの端面が所定の間隔で互いに対向している。

このように支持された２つのプレキャスト桁１１，１２のそれぞれは、断面形状が左右非対称で突き出した上床版５ｂと下床版７ａとの間が開放されたものとなっている。このため、上記のように両端部で支持した時に、自重によって軸線方向の中央付近にねじり変形が生じるが、緊張材１４に導入された緊張力の反力が中央付近で上向きの成分として作用し、ねじり変形を抑制した状態で支持することができる。
また、張り出し部５ａの先端部およびウェブ６と下床版７との接合部付近に、プレストレスを導入しており、これらの領域に引張応力度が生じるのが抑制される。

上記右側のプレキャスト桁１１と左側のプレキャスト桁１２との間である接合部９、及び２つのプレキャスト桁１１，１２と橋桁の橋脚上部分３１との間である接合部１０にはコンクリートを打設し、これらを一体に接合する。
コンクリートの打設に先立ち、右側のプレキャスト桁１１と左側のプレキャスト桁１２とが備える上床版５ｂの互いに対向する端面からは、鉄筋が所定の間隔で突き出しており、これらの鉄筋を重ね合わせるか、又はこれらの鉄筋の双方と重ね合わせるように新たな鉄筋を配置する。また、双方から突き出した下床版７ａの端面及び両端部付近と軸線方向の中央部付近に設けられた横桁１３の対向する端面についても同様に鉄筋を突き出しておき、これらが接続されるように鉄筋を配置する。そして、端面が対向するように突き出した上床版５ｂ及び下床版７ａの間には、下側に型枠を設ける。

一方、２つのプレキャスト桁１１，１２の軸線方向の端面と橋脚上部分３１の端面とが対向する接続部１０の空間には、双方から鉄筋を突き出しておいても良いが、端面を粗く仕上げておくか、せん断キーとして作用する凸部又は凹部を設けておくものでも良い。そして、これらの端面間に鉄筋を配置するともに型枠を設置する。その後、コンクリートを打設して硬化させる。

コンクリートが硬化した後、上床版５内で橋桁３の軸線と直角方向に埋め込まれたシース内に緊張材（図示せず）を挿通し、緊張して横方向のプレストレスを導入する。これにより、上床版５が載荷される輪荷重等に抵抗できるものとする。また、橋桁３の軸線方向には、断面が箱形となった内側でコンクリート部材外に緊張材（図示しない）を追加配置し、緊張して橋桁３のコンクリートにプレストレスを導入する。緊張材は、プレキャスト桁１１，１２と橋脚上部分３１との接合部の両側にわたって配置するとともに、橋桁３に大きな負の曲げモーメントが作用する橋脚上部分３１及び正の曲げモーメントが作用する橋脚間の中央部付近に充分なプレストレスが導入されるように配置する。このとき、プレキャスト桁１１，１２の端面と接合部１０に打設したコンクリートとの間、及び橋脚上部分３１と接合部１０に打設したコンクリートとの間では、常に圧縮応力度が作用するものとし、これらの境界面で鉄筋が連続していない場合においても強固に接続することができる。

上記のようにプレキャスト桁１１，１２と橋脚上部分３１とが一体に接合され、橋脚２間に橋桁３が架け渡されると、図９（ｂ）に示すように架設用ガーダ２２を次の径間に移動し、既に架け渡した橋桁３と連続するように次の径間の橋桁を同様に構築する。また、既に橋桁３が架け渡された径間については、橋脚上部分３１によるプレキャスト桁１１，１２の仮支持を解放するともに、橋脚上部分３１の橋脚２に対する仮固定を解放することができる。
このようにして全ての径間について橋桁３が形成された後、上床版５上に地覆、高欄、舗装等を施して箱桁橋の構築を完成する。

このように箱形の断面を有する橋桁３を形成することにより、箱形となった断面を左右に分割した形状の２つのプレキャスト桁１１，１２を、ねじり変形がほとんど生じていない状態で接合して箱形の断面を有する一つの橋桁３とすることができる。つまり、ねじりによるせん断力が作用した状態のまま２つのプレキャスト桁１１，１２が接合されるのを回避するとともに、２のプレキャスト桁１１，１２にねじり変形が生じて接合する側縁１１ａ，１２ａ付近が下方に大きくたわんだ状態で２つのプレキャスト桁１１，１２が接合されるのを回避し、正確な形状に橋桁３を形成することができる。

なお、本発明は、上記に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で様々な形態で実施することができる。
例えば、本実施の形態では、横桁１３をプレキャスト桁１１，１２の軸線方向における両端部と中央部の３箇所に設けたがこれらの横桁に加えて他の位置にも設けることができる。
また、上記実施の形態の構築方法では、プレキャスト桁１１，１２を橋脚２間で吊り上げるものであったが、橋台と橋脚との間又は橋台と橋台との間においても同様にしてプレキャスト桁を吊り上げることができる。このときには、橋台の上に橋桁の端部を端部ブロックとして先に形成し、橋台に仮固定しておく。そしてこの端部ブロックと橋脚上に仮固定された橋脚上部分との間、又は端部ブロックと端部ブロックとの間でプレキャスト桁を吊り上げることができる。

橋桁３は、以上に説明した実施の形態において、支承１８を介して橋脚２上に支持されるものであったが、橋桁が橋脚と連続したラーメン構造とすることもできる。この場合には、橋桁の橋脚上部分を橋脚と一体に形成しておくことができ、橋脚上部分の仮固定を行う工程及び仮固定の解除を行う工程を省略することができる。
また、上記実施の形態では、橋桁３が１つの箱形部分を有するものであったが、図１０（ａ）に示すように、２つの箱形部分４１，４２が連続した断面を有する橋桁４０も同様にして形成することができる。この橋桁４０は、３つのウェブ４３，４４，４５を有するものであり、これらのウェブ４３，４４，４５の上部及び下部がそれぞれ上床版４６と下床版４７とによって連結されたものである。このような橋桁４０を有する箱桁橋を構築するときには、図１０（ｂ）に示すように、橋桁４０の径間部を軸線方向の分割線でウェブ毎に分割した３つのプレキャスト桁４８，４９，５０を製作する。そして、これらを順次に橋脚５１間で吊り上げる。このとき、断面の中央部にあるウェブ４４を含むプレキャスト桁４９は断面がほぼ左右対称となり、ねじれ変形はほとんど生じない。したがって、その両側の２つのプレキャスト桁４８，５０について、上記実施の形態と同様に、他のプレキャスト桁と接合される側縁付近に緊張材５２を配置し、ねじり変形を抑制して吊り上げ、接合することができる。

１：箱桁橋、２：橋脚、３：橋桁、４：箱形部、５：上床版、５ａ：上床版の張り出し部、５ｂ：上床版の箱形部を構成する部分、６：ウェブ、７：下床版、９：２つのプレキャスト桁の接合部、１０：橋桁の橋脚上部分とプレキャスト桁との接合部、１１：右側のプレキャスト桁、１２：左側のプレキャスト桁、１３：横桁、１４：緊張材、１５，１６：コンクリート部材内に配置した緊張材、１８：支承、２１：支柱、２２：架設用ガーダ、２３：吊り材、２４：鋼梁、３１：橋桁の橋脚上部分、３２：橋桁の径間部、４０：橋桁、４１，４２：箱形部、４３，４４，４５：ウェブ、４６：上床版、４７：下床版、４８：左側のプレキャスト桁、４９：中央のプレキャスト桁、５０：右側のプレキャスト桁、５１：橋脚

Claims

断面の一部が箱形となった橋桁を橋脚上又は橋台上に支持する箱桁橋の構築方法であって、
前記橋桁は、中空となった箱形部の上部を構成するとともに該箱形部の両側方への張り出し部を有する上床版と、前記箱形部の下部を構成する下床版と、該下床版と前記上床版とを連結する２つのウェブと、で主要部が構成されるものとし、
前記箱形部の幅方向におけるほぼ中央で前記橋桁の断面を２つに分割した形状の第１のプレキャスト桁及び第２のプレキャスト桁を、プレキャストコンクリートによって形成しておき、
所定の間隔で形成された２つの橋脚又は橋台の上に、前記橋桁の軸線方向に所定長さを有する橋桁の橋脚上部分を形成する工程と、
前記第１のプレキャスト桁を軸線方向の両端部を支持して吊り上げ、２つの前記橋脚上部分の間で所定の位置に支持する工程と、
前記第２のプレキャスト桁を軸線方向の両端部を支持して吊り上げ、前記第１のプレキャスト桁と並列させて、２つの前記橋脚上部分の間で所定の位置に支持する工程と、
前記橋脚上部分と前記第１のプレキャスト桁との間、前記橋脚上部分と前記第２のプレキャスト桁との間、並びに第１のプレキャスト桁と第２のプレキャスト桁との間の前記上床版部分及び前記下床版部分にコンクリートを打設して前記第１のプレキャスト桁と前記第２のプレキャスト桁と前記橋脚上部分とを一体に接合し、２つの前記橋脚又は橋台の間に架け渡される橋桁とする工程と、を含み、
前記第１のプレキャスト桁及び第２のプレキャスト桁には、これらのプレキャスト桁の軸線方向における両端付近と中央付近とに、前記上床版と前記下床版との変形を拘束する横桁を設け、
これらのプレキャスト桁の、前記コンクリートの打設によって互いに接合される側縁付近に、該プレキャスト桁の軸線方向に緊張材を配置し、
該緊張材は、前記橋脚又は橋台の間で吊り上げる前に緊張力を導入して、前記プレキャスト桁の両端付近で該プレキャスト桁の上縁付近に定着するとともに、該プレキャスト桁の軸線方向における中央付近では、該プレキャスト桁の下縁付近で該緊張材の軸線が曲折し、該緊張材に導入された緊張力によって上向きの反力が該プレキャスト桁に作用するように配置することを特徴とする箱桁橋の構築方法。
断面の一部が箱形となった橋桁を橋脚上又は橋台上に支持する箱桁橋の構築方法であって、
前記橋桁は、中空となった箱形部の上部を構成するとともに該箱形部の両側方への張り出し部を有する上床版と、前記箱形部の下部を構成する下床版と、該下床版と前記上床版とを連結する３つのウェブと、で主要部が構成されるものとし、
前記箱形部のウェブ間におけるほぼ中央で前記橋桁の断面を３つに分割した形状で、両側部となる第１のプレキャスト桁及び第２のプレキャスト桁と、これらの間の中央部となる第３のプレキャスト桁とを、プレキャストコンクリートによって形成しておき、
所定の間隔で形成された２つの橋脚又は橋台の上に、前記橋桁の軸線方向に所定長さを有する橋桁の橋脚上部分を形成する工程と、
前記第１のプレキャスト桁と前記第２のプレキャスト桁と第３のプレキャスト桁とを軸線方向の両端部を支持して吊り上げ、並列させて２つの前記橋脚上部分の間で所定の位置に支持する工程と、
前記橋脚上部分と並列された各プレキャスト桁との間、並びに前記第１のプレキャスト桁と前記第３のプレキャスト桁との間及び前記第２のプレキャスト桁と前記第３のプレキャスト桁との間の前記上床版部分及び前記下床版部分にコンクリートを打設して前記第１のプレキャスト桁と前記第２のプレキャスト桁と前記第３のプレキャスト桁と前記橋脚上部分とを一体に接合し、２つの前記橋脚又は橋台の間に架け渡される橋桁とする工程と、を含み、
前記第１のプレキャスト桁及び第２のプレキャスト桁には、これらのプレキャスト桁の軸線方向における両端付近と中央付近とに、前記上床版と前記下床版との変形を拘束する横桁を設け、
前記第１のプレキャスト桁及び第２のプレキャスト桁の、前記コンクリートの打設によって第３のプレキャスト桁と接合される側縁付近に、該プレキャスト桁の軸線方向に緊張材を配置し、
該緊張材は、前記橋脚又は橋台の間で吊り上げる前に緊張力を導入して、前記プレキャスト桁の両端付近で該プレキャスト桁の上縁付近に定着するとともに、該プレキャスト桁の軸線方向における中央付近では、該プレキャスト桁の下縁付近で該緊張材の軸線が曲折し、該緊張材に導入された緊張力によって上向きの反力が該プレキャスト桁に作用するように配置することを特徴とする箱桁橋の構築方法。
前記第１のプレキャスト桁及び前記第２のプレキャスト桁は、前記橋脚間で吊り上げる前に、前記上床版の張り出し部の先端部と、前記下床版と前記ウェブとの接合部に、該プレキャスト桁の軸線方向の圧縮力が作用するようにプレストレスを導入することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の箱桁橋の構築方法。