JP6218316B2

JP6218316B2 - 桁ブロック据付装置及び桁ブロックの据付方法

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Publication number: JP6218316B2
Application number: JP2013203624A
Authority: JP
Inventors: 永元　直樹; 直樹永元; 春日　昭夫; 昭夫春日; 猛彦佐藤; 鷲見　大介; 大介鷲見; 一寿栗本
Original assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2033-09-30
Also published as: JP2015068055A

Description

本願発明は、道路橋、鉄道橋等として用いられる橋桁を、複数に分割された施工ブロック毎に順次片持ち状に張り出して架設する際に採用することができ、架設中の橋桁の先端に桁ブロックを据え付ける桁ブロック据付装置及び架設中の橋桁の先端に桁ブロックを据え付ける方法に関するものである。

上床版と下床版とをプレストレストコンクリートで形成し、この上床版と下床版とを連結するウェブ部分に鋼材を使用して断面を箱形とした橋桁が知られている。また、鋼桁の上にコンクリート床版を一体となるように形成した合成構造の橋桁も一般に知られている。このような鋼とコンクリートの複合構造の橋桁では、上床版をコンクリートで形成することにより路面の広い範囲に作用する輪荷重を支持するとともに、鋼材をウェブに用いることによって橋桁の自重を軽くすることができる。また、鋼ウェブには縦方向の折り曲げ線で波形に折り曲げた、いわゆる波形鋼ウェブを用い、横方向の曲げ剛性つまり桁断面の変形に対する剛性を大きくした橋桁が広く採用されている。

このような構成を有する橋桁の架設には、橋脚又は橋台から両側又は片側へ所定の長さの施工ブロック毎に張り出して施工する、いわゆる片持ち施工方法を採用することができる。
片持ち施工方法としては、大型の移動支保工をすでに形成された橋桁から張り出すように設置し、この移動支保工上で一つの施工ブロック分の橋桁を構築する方法が一般的である。しかし、鋼ウェブを用いる橋桁では、比較的軽量である鋼ウェブを片持ち状となった構築中の橋桁から先行して張り出して架設する方法が、例えば特許文献１に開示されている。この方法は、施工ブロック毎に鋼ウェブとなる桁ブロックを先行して張り出すように設置し、この桁ブロックに支保工及び作業足場を支持させてコンクリートの床版を形成するものであり、簡易な装置によって橋桁を構築することが可能となる。

また、鋼ウェブとなる桁ブロックを先行して張り出すように設置する方法として、特許文献２に記載されている技術がある。
この方法は、張り出すように形成された橋桁の先端付近に一施工ブロック分の鋼からなる桁ブロックを上下を逆にして設置し、先端付近における橋桁の上方を回転中心として橋桁の先端側に回転して橋桁の先端から突き出す位置に支持するものである。

特開２００４−１１６０６０号公報特開２００６−３１６５０５号公報

しかしながら、特許文献２に記載されているように一施工ブロック分の鋼からなる桁ブロックを橋桁上から該橋桁の前方に回転させる方法では、次のような改善が望まれる点がある。
鋼ウェブとなる桁ブロックを、回転が可能に支持する装置及び回転するように駆動する装置に大きな部材が必要となり、重量が大きくなる。そして、これを各施工ブロックの構築毎に前方へ移動し、据え付けるために多くの作業量が必要となっている。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、鋼ウェブを構成する桁ブロックを張り出し架設中の橋桁の先端部分に容易に据え付けて接合することができ、施工ブロック毎に移動が容易である桁ブロック据付装置および桁ブロックの据付方法を提供することである。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、片持ち状に張り出すように形成された橋桁上に上下を逆にして載置された桁ブロックを、該橋桁の先端付近を中心に前方側に回転して、既に形成された前記橋桁の先端側に据え付ける桁ブロック据付装置であって、既に形成された前記橋桁の張り出した先端付近と、該橋桁上に載置された桁ブロックとを連結し、該橋桁の軸線とほぼ直角方向でほぼ水平な軸線を中心にして該桁ブロックの前方側への回転が可能に該桁ブロックを支持する回転支持手段と、前記橋桁上に立ち上げられた支柱と、前記支柱の上部と前記桁ブロック又は該桁ブロックに取り付けられた部材との間に掛け回されるワイヤと、該ワイヤを巻き揚げ、前記桁ブロックの後方側を上方に引き揚げる巻き揚げ機と、前記巻き揚げ機によって後方側が引き揚げられ、重力によって該桁ブロックに後方側への回転モーメントが作用している位置で前記回転支持手段によって支持された該桁ブロックを保持し、該位置から前方側への回転モーメントが作用する位置まで回転移動させる機能を備えるとともに、前方側への回転モーメントが作用する位置で該桁ブロックの保持を解放する回転移動手段と、を有し、前記巻き揚げ機は、前記桁ブロックに前方側への回転モーメントが作用した状態では、前記ワイヤを送り出して該桁ブロックを既に形成された橋桁の先端側まで回転させるものである桁ブロック据付装置を提供する。

この装置では、既に張り出すように形成された橋桁の先端部分に、次に接合する桁ブロックを上下を逆にして載置し、この桁ブロックを回転支持手段で橋桁と連結した状態で該橋桁の前方へ弧を描くように回転させるので、桁ブロックの重量のほとんどが回転可能に連結された部分を介して橋桁に支持される。したがって、桁ブロックを橋桁の先端側へ張り出すように据え付ける際に大きな揚力を備えた装置が不要となる。そして、桁ブロックを回転移動させる過程において、桁ブロックの重量によってこの桁ブロックに後方への回転モーメントが作用する位置から前方への回転モーメントが作用する位置までを、回転移動手段によって保持し、重力による回転モーメントの方向が反転する位置を安定した状態で移動させることができる。また、既に構築された橋桁上から回転移動手段に保持されるまでの移動及び回転移動手段から解放されて橋桁の前方となる位置までの移動をワイヤによって支持し、該ワイヤの操作で行うことができる。したがって、桁ブロックを張り出した橋桁の先端部に据え付ける工程を簡易な装置によって安定した状態で行うことが可能となる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の桁ブロック据付装置において、前記回転移動手段は、前記支柱の上部に、ほぼ水平な軸線回りの回転が可能に一端が支持されたアームと、該アームの他端部に設けられ、前記桁ブロック又は該桁ブロックに取り付けられた部材を把持する把持部と、該アームを、前記軸線回りに回転駆動する駆動装置と、を有するものとする。

この装置では、把持部で桁ブロック又は桁ブロックに取り付けられた部材を把持し、支柱の上部に設けられた回転軸回りにアームを回転させることによって桁ブロックを後方への回転モーメントが作用する位置から前方への回転モーメントが作用する位置まで移動させることができる。そして、アームを介して柱から桁ブロックを保持しているので、桁ブロックの前方側及び後方側の双方への回転モーメントに対して該桁ブロックを保持することができ、重力による回転モーメントの方向が反転する位置を越えて安定した状態で移動させることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の桁ブロック据付装置において、前記支柱は、走行可能となった台車上に設けられ、該台車は前記橋桁に一部が埋め込まれたアンカーによって既に形成された橋桁に固定されるものとする。

この装置では、支柱を台車とともに移動して橋桁に固定することができ、桁ブロックを張り出す毎に移動して次の桁ブロックの据え付けを行う位置に移動することが容易となる。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の桁ブロック据付装置において、前記回転支持手段は、既に形成された前記橋桁に固定される基部と、前記桁ブロックを保持する回転支持枠と、前記基部と前記回転支持枠とを相互間の回転が可能に連結する回転支持軸と、を有し、前記基部は、前記台車に取り付けられて該台車とともに移動が可能であるとともに、該台車が既に形成された橋桁に固定されたときに該橋桁に固定することが可能となっているものとする。

この装置では、回転支持手段を台車とともに移動して基部を橋桁に固定することができ、回転支持枠を介して桁ブロックを橋桁と回転可能に連結することが簡単な作業で可能となる。そして、回転支持枠とともに桁ブロックを張り出した橋桁の前方側に回転移動させることができる。

請求項５に係る発明は、片持ち状に張り出すように形成された橋桁の先端からさらに張り出すように桁ブロックを据え付け、前記橋桁と接合する桁ブロックの据え付け方法であって、既に形成された前記橋桁上の張り出した先端付近に支柱を立設する工程と、前記橋桁上に上下を逆にして前記桁ブロックを載置する工程と、前記橋桁の張り出した先端付近と、該橋桁上に載置された前記桁ブロックとを、該橋桁の軸線とほぼ直角方向でほぼ水平な軸線を中心にして該桁ブロックの前方側への回転が可能に連結する工程と、前記支柱の上部と前記桁ブロック又は該桁ブロックに取り付けられた部材との間にワイヤを掛け回し、該ワイヤを巻き揚げて、前記桁ブロックの後方側を上方に引き揚げる工程と、前記支柱の上部と前記桁ブロックとを、該桁ブロックの後方側が上方に引き揚げられた状態とした後に、該桁ブロックの前方側への回転及び後方側への回転を制御することが可能に連結する工程と、回転が可能に支持された前記桁ブロックに重力による後方側への回転モーメントが作用している位置から前方側への回転モーメントが作用する位置まで、前記支柱と連結した状態で該桁ブロックを保持して回転移動させる工程と、前方側への回転モーメントが作用した状態となった前記桁ブロックを前記ワイヤによって支持し、前記支柱との連結を解放した後に前記ワイヤを送り出して該桁ブロックを既に形成された橋桁の先端側まで回転させる工程と、を含む桁ブロックの据付方法を提供するものである。

この方法では、桁ブロックを片持ち状に張り出した橋桁の前方へ据え付けるのに、大きな揚力を備えた装置が不要になる。また、桁ブロックを回転移動させる過程において、桁ブロックの重量によってこの桁ブロックに後方への回転モーメントが作用する位置から前方への回転モーメントが作用する位置までを、安定した状態で移動させることができるとともに、その前後ではワイヤの操作によって桁ブロックを回転移動させ、張り出した橋桁の前方部に据え付けることが可能となる。

以上説明したように、本発明に係る桁ブロック据付装置では、片持ち状に張り出して形成された橋桁上から該橋桁の前方部に桁ブロックを移動して据え付ける作業を簡単な構成で、安定して行うことが可能となる。
また、本発明に係る桁ブロックの据付方法では、片持ち状に張り出して形成された橋桁上から該橋桁の前方部に桁ブロックを移動して据え付ける作業を、重量の大きい装置を用いることなく、安定して行うことが可能となる。

本発明に係る桁ブロック据付装置を用いて、又は本発明に係る桁ブロックの据付方法で構築することができる橋桁の一例を示す概略側面図及び断面図である。図１に示す橋桁の鋼ウェブを形成する鋼部材の概略斜視図である。図１に示す橋桁の構築方法の概略を示す側面図である。図１に示す橋桁の構築方法の概略を示す側面図である。本発明の一実施形態であって、図１に示す橋桁の構築に用いることができる桁ブロック据付装置を示す概略側面図である。図５に示す桁ブロック据付装置によって桁ブロックを架設中の橋桁の前方側に支持する状態を示す概略側面図である。図６に示す状態における桁ブロック据付装置の概略正面図である。図５から図７までに示す桁ブロック据付装置で用いることができる回転移動装置の概略側面図である。図５から図７までに示す桁ブロック据付装置で用いることができる回転移動装置の概略側面図である。本発明の一実施形態であって、図５から図７までに示す桁ブロック据付装置を用いて桁ブロックを据え付ける方法を示す概略側面図である。本発明の一実施形態であって、図５から図７までに示す桁ブロック据付装置を用いて桁ブロックを据え付ける方法を示す概略側面図である。本発明の一実施形態であって、図５から図７までに示す桁ブロック据付装置を用いて桁ブロックを据え付ける方法を示す概略側面図である。本発明の一実施形態であって、図５から図７までに示す桁ブロック据付装置を用いて桁ブロックを据え付ける方法を示す概略側面図である。本発明の一実施形態であって、図５から図７までに示す桁ブロック据付装置を用いて桁ブロックを据え付ける方法を示す概略側面図である。

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、本発明に係る桁ブロック据付装置を用いて架設することができる橋桁の一例を示す概略側面図及び断面図である。
この橋桁１は、橋台２及び橋脚３の上に支持され、複数の径間に連続して架け渡されたものであり、橋脚３の上部と橋桁１が一体となるように結合されたラーメン構造となっている。そして、橋桁の断面構成は、コンクリートからなる上床版１１及び下床版１２が左右１対の波形鋼ウェブ１３で上下に連結された箱形となっている。

上記波形鋼ウェブ１３は、構造用の鋼板を上下方向の折り曲げ線で折り曲げ、断面を波形とした波形鋼板によって形成されており、図２に示すように、波形鋼板の上縁及び下縁に沿って鋼板からなる上フランジ１４及び下フランジ１５が溶接で接合されている。

上床版１１は、上記波形鋼板に溶接接合された上フランジ１４の上に密着するように形成されており、橋桁１の架設現場で打設されたコンクリートで形成されている。そして、コンクリート内には鉄筋が配置されるとともに、必要に応じて橋桁の軸線方向又は橋桁の軸線と直角方向に緊張材が配置され、緊張力が導入されてプレストレストコンクリートとされる。なお、橋桁の軸線に対して直角方向の横リブを橋桁の軸線方向に所定間隔で形成し、これらの横リブ間にプレキャストコンクリート板を架け渡して、この上にコンクリートを打設するものであっても良い。

また、下床版１２は、波形鋼ウェブ１３に溶接接合された下フランジ１５と密接するように形成されたコンクリートからなるものであり、コンクリート内には鉄筋及び必要に応じて緊張材が配置される。

次に、上記橋桁１の構築方法について説明する。
この構築方法は、図３（ａ）に示すように、基礎地盤から立ち上げられた橋脚３上で、橋桁の一部つまり柱頭部１ａを橋脚３と連続するように形成する。そして、図３（ｂ）に示すように、この柱頭部１ａから両側へ所定長さに分割された施工ブロック１ｂを順次張り出すように構築してゆくものである。上記施工ブロック１ｂの長さは、通常３ｍから１０ｍ程度に設定される。

各施工ブロックの構築は次のように行う。
まず、図４（ａ）に示すように、既に形成された橋桁１ｃの張り出した先端部分に本発明の実施形態である桁ブロック据付装置２０を設置し、既に形成された橋桁１ｃに固定する。そして、図４（ｂ）中に破線で示すように、桁ブロック据付装置２０上に、次に施工するブロックの波形鋼ウェブ１３となる桁ブロック１６を上下を逆にして載置する。このとき、桁ブロック１６は波形となった鋼板の上縁及び下縁に、図２に示すように上フランジ１４及び下フランジ１５が接合されている。また、箱形断面を形成するように２つの波形鋼板が橋桁の幅方向に所定の間隔で互いに連結されている。この桁ブロック１６を架設する橋桁１ｃの前方側に回転移動して、図４（ｂ）中に実線で示すように橋桁１ｃの先端から張り出すように支持する。このように桁ブロック１６を橋桁１の前方に据え付ける工程については後に詳述する。

上記桁ブロック１６の下フランジには、作業ヤードで桁ブロックの軸線方向に沿ってコンクリートブロックを固着しておくこともできる。このコンクリートブロックは、下床版の一部となるものであり、桁ブロックを既に形成された橋桁から張り出すように据え付けた後に、このコンクリートブロックと連続するように下床版を形成することができる。

張り出すように支持された桁ブロック１６上には、図４（ｃ）に示すように吊支保工１７をともなう桁ブロック据付装置２０を前進移動させる。この桁ブロック据付装置２０は、車輪３２，３３によって支持された台車２１から下床版を形成するための吊支保工１７を、吊り支持部材１８によって吊り支持するものとなっている。

下床版１２は、上記台車２１から吊り支持された吊支保工１７上に、コンクリートを打設するための型枠１９を形成し、この上で鉄筋を組み立てた後、コンクリートを打設して形成される。なお、橋桁の軸線方向のプレストレスを導入するために下床版のコンクリート内にＰＣ鋼材を配置する場合には、上記鉄筋を配置するとともに、管状のシースを配置した状態でコンクリートを打設し、コンクリートが硬化した後にＰＣ鋼材を挿通することができる。

一方、上床版１１の形成においても、下床版１２と同様に台車２１から吊り支持された吊支保工上に型枠を組み立て、鉄筋及び緊張材を挿通するためのシースを配置してコンクリートを打設することができる。また、下床版１２の形成を先行させ、下床版１２のコンクリートが硬化した後に、下床版上に支持させた支保工上で型枠を支持してコンクリートを打設するものであっても良い。
上床版が橋軸と直角方向の横リブを有するものであるときには、プレキャストコンクリートからなる横リブとプレキャストコンクリート板とを用いて、下床版と同時に上床版を形成することもできる。つまり、張り出した橋桁の前方部に据え付けられた２つの波形鋼板上にプレキャストコンクリートからなる横リブを配置する。これらの横リブ間に架け渡すようにプレキャストコンクリート板を配置し、この上にコンクリートを打設して、横リブとプレキャストコンクリート板と現場で打設したコンクリートとが一体となった上床版を形成することができる。

なお、上床版１１及び下床版１２のコンクリートは、張り出すように支持された桁ブロック１６に対して、その軸線方向の全域に打設するものでも良いが、桁ブロック１６の先端付近を残して上床版１１及び下床版１２を形成し、残した部分は次の施工ブロックのコンクリートを打設するときに同時にコンクリートを打設して形成することができる。この実施の形態では、桁ブロック１６の先端部を残して上床版１１及び下床版１２を形成し、台車２１の前輪３２は上床版が形成されていない部分で鋼からなる上フランジ１４上に支持されるものとしている。

上記のようにして鋼ウェブとなる桁ブロック１６の据え付け及び接合と、下床版１２及び上床版１１の形成が完了すると、橋桁の軸線方向にプレストレスを導入し、構築した施工ブロックを既に形成されている橋桁１ｃに強固に一体化する。その後、張り出した橋桁１ｃの先端側に桁ブロック据付装置２０を移動して、次の施工ブロックの構築を行う。このように橋脚から両側に橋桁１を伸長するように形成し、２つの橋脚３，３間で両側から張り出した橋桁１ｃの先端が接近すると、これらを連結するように鋼ウェブとなる連結用桁ブロックを接合し、上床版及び下床版を形成して連続する橋桁１とする。また、橋脚３と橋台２間では張り出した橋桁の先端と橋台との間に鋼ウェブとなる端部用桁ブロックを架け渡し、張り出した橋桁と連結したのち、上床版及び下床版を一体となるように形成して橋脚と橋台との間で連続する橋桁とする。

上記のように施工ブロック毎に橋桁１を張り出すように形成するときに、鋼ウェブとなる桁ブロック１６を、既に形成された橋桁１ｃの前方に支持する工程は、図５、図６及び図７に示す桁ブロック据付装置２０を用い、次のように行うことができる。
図５は、桁ブロック据付装置２０の側面図であり、図６はこの桁ブロック据付装置２０によって桁ブロック１６を橋桁１ｃの前方側に支持した状態を示す側面図である。また、図７は、図６に示す状態における正面図である。
この桁ブロック据付装置２０は、既に形成された橋桁１ｃ上を走行可能となった台車２１と、この台車２１上に立ち上げられた支柱２２と、既に形成された橋桁１ｃの張り出した先端付近と該橋桁１ｃ上に載置された桁ブロック１６とを連結し、該橋桁の軸線とほぼ直角方向の水平な軸線を中心にして該桁ブロック１６の前方側への回転が可能に該桁ブロック１６を支持する回転支持装置２３と、支柱２２の上部に架け回されて橋桁１ｃ上に載置された桁ブロック１６の後方側を上方に引き上げるためのワイヤ２４と、該ワイヤ２４を巻き揚げ、又はワイヤを送り出すことができる巻き揚げ機２５と、回転支持装置２３によって支持された桁ブロック１４を保持し、重力によって桁ブロック１６に後方側への回転モーメントが作用している位置から前方側への回転モーメントが作用する位置まで回転移動させる回転移動装置２６と、を備えている。

上記台車２１は、橋桁１の軸線方向に配置された第１の縦梁３１と、この第１の縦梁３１を支持する前輪３２及び後輪３３と、第１の縦梁３１上において橋桁の軸線と直角方向に支持される複数の横梁３４と、横梁３４上に支持される第２の縦梁３５と、を備えている。
上記前輪３２は、張り出し架設中の波形鋼ウェブ１３に溶接接合された上フランジ１４上を走行するものとなっており、後輪３３は上フランジ１４上に形成されたコンクリートの上床版１１の上を走行するものとなっている。
上記第１の縦梁３１は、橋桁１の幅方向に間隔をあけて２つがほぼ平行に配置されており、上床版１１のコンクリートに埋め込まれたアンカー（図示しない）によって位置が移動しないように強固に固定することができるものである。特に後方部は跳ね上げるように揚力が作用しても、これに抵抗できるように保持されるものとなっている。
上記横梁３４は、２つの第１の縦梁３１上に架け渡され、図７に示すように両端部が張り出すように支持されている。この横梁３４の両端部付近に係止された吊り支持材１８によって、下床版１２又は上床版１１を形成するための吊支保工１７を支持するものとなっている。
上記第２の縦梁３５は、複数の横梁３４上に架け渡され、第１の縦梁３１より橋桁の中心側に配置されており、この第２の縦梁３５を介して上記支柱２２を支持するものとなっている。

上記支柱は、２つの第２の縦梁３５のそれぞれについて前方付近に立設されており、この支柱２２の上部と第２の縦梁３５の後方部とを連結するように斜材３６を固定して支柱２２の前後方向への曲げモーメントに抵抗するものとなっている。また、２つの支柱は、上部横梁３７によって連結されるとともに横方向斜材３８によって連結され、トラス構造として支柱２２の横方向への転倒を防止するものとしている。このように支柱は台車２１上に支持されて移動が可能となっており、該台車２１を介して張り出した橋桁１ｃ上の先端付近に立設されるものとなっている。

上記回転支持装置２３は、台車２１に取付枠４１と昇降装置４２とを介して支持された基部４３と、桁ブロック１６を保持する回転支持枠４４と、上記基部４３と回転支持枠４４とを相互間の回転が可能に連結する回転支持軸４５と、を有するものである。
上記基部４３は、台車２１に取り付けられて該台車２１とともに移動が可能であるとともに、該台車２１が既に形成された橋桁１ｃに固定されたときに、上記昇降装置４２によって下降させ、橋桁１ｃの一部となっている上フランジ１４に下端を当接させて、ボルト等の固定手段を用いて固定することが可能となっている。

回転支持枠４４は、橋桁１ｃの幅方向に２つの波形鋼板を連結して構成された桁ブロック１６を保持して回転移動させるものであり、主枠５１と調整枠５２とを有するものである。主枠５１は、回転支持軸４５を介して台車２１に連結されている。調整枠５２は、主枠５１に対して橋桁１ｃの軸線方向に相対的な移動が可能に接合されており、橋桁１ｃの軸線方向の相対定な位置を調整する縦方向調整装置５３が設けられている。そして、桁ブロック１６は、橋桁１ｃの幅方向に相対的な位置を調整する横方向調整装置５４を介して調整枠５２に保持される。したがって、回転支持枠４４に保持された桁ブロック１６は、橋桁１ｃの軸線方向及び橋桁の幅方向に位置の調整が可能に保持されるものとなっている。

上記回転支持軸４５は、橋桁１ｃの幅方向に水平に支持され、既に形成された橋桁１ｃ上にある時の回転支持枠４４の前方端部と基部４３の上部とを、この回転支持軸回りの相対的な回転が可能に連結するものである。そして、基部４３に対しては回転支持軸４５の位置を上下方向に調整する上下方向調整装置５５を介して接合されている。

上記ワイヤ２４は、一端が支柱２２又は回転支持枠４４に定着されるともに、上部横梁３７に支持された第１の滑車６１と、回転支持枠４４に設けられた第２の滑車６２に複数回架け回され、他端側が台車２１の第１の縦梁３１に支持された巻き揚げ機２５に巻き取られて、ワイヤ２４の巻き揚げ及び送り出しができるものとなっている。ワイヤ２４を巻き揚げることによって回転支持枠４４が上方に引き上げられ、ワイヤを送り出すことによって回転支持枠４４が下降するものである。なお、巻き揚げ機２５は、一般に広く用いられているワイヤの巻き揚げ機を用いることができる。

回転移動装置２６は、図７及び図８に示すように、上部横梁３７に支持されて橋桁１ｃの幅方向にほぼ水平となった支持軸７１に回転が可能に支持された第１のアーム７２と、第１のアーム７２を支持軸回りに回転するように駆動する第１の駆動装置７３と、第１のアーム７２と同じ支持軸７１に回転が可能に支持された第２のアーム７４と、第２のアーム７４と第１のアーム７２との間が閉じた状態と開放された状態との間で相対的に移動するように第２のアーム７４を駆動する第２の駆動装置７５と、を備えている。
上記第１のアーム７２及び第２のアーム７４は、支持軸７１から張り出した先端付近が、図８（ｂ）に示すように閉じた状態で回転支持枠４４に設けられた突起部６３を把持する把持部７６となっており、回転支持枠４４が重力によって回転支持軸４５回りに回転しようとするのを規制できるものとなっている。

上記第１の駆動装置７３は、一端が上部横梁３７に回動が可能に連結され、他端が第１のアームに回動が可能に連結されており、油圧によってロッド７３ａを押しだし、又はロッド７３ａを引き込むことにより、第１のアーム７２を支持軸７１回りに回転駆動するものである。つまり、図８（ｂ）に示すように第１のアーム７２の先端が下方又は張り出した橋桁１ｃの後方側に向いた状態から、第１の駆動装置７３のロッド７３ａを引き込むことによって図９（ａ）に示すように第１のアーム７２の先端が橋桁１ｃの前方側つまり先端側に向いた位置まで回転駆動するものである。また、第２の駆動装置７５は、一端が第１のアーム７２に回動が可能に連結され、他端が第２のアーム７４に回動が可能に連結されて、第１のアーム７２と第２のアーム７４との間を、図８（ｂ）に示すように接近した状態つまり閉じた状態として回転支持枠４４に設けられた突起部６３を挟み込むように保持するものである。また、この第２の駆動装置７５によって第１のアーム７２と第２のアーム７４とが離れた状態つまり開放された状態として、図８（ａ）に示すように回転支持枠４４の回転移動にともなって移動する突起部６３が第１のアームと第２のアームとの間に進入すること及び図９（ｂ）に示すように第１のアーム７２と第２のアーム７４との間から離れるのを許容するものとなっている。つまり、図８（ａ）に示すように第１のアーム７２と第２のアーム７４とが開放された状態から第２の駆動装置７５がロッドを押し出すことによって図８（ｂ）に示すように第２のアーム７４が第１のアーム７２に接近するように駆動し、ロッドを引き込むことによって第１のアーム７２と第２のアーム７４とを開放する状態となるように駆動するものである。
なお、上記回転支持枠４４に設けられた突起部６３は、図７に示すように本実施の形態ではワイヤ２４が架け回される第２の滑車６２と同軸上に設けられている。

次に、このような桁ブロック据付装置２０を用いて、波形鋼ウェブ３となる桁ブロック１６を、架設する橋桁の前方部に据え付ける方法について説明する。
この桁ブロック据付装置２０は、図５に示すように既に形成された橋桁１ｃの先端付近に移動し、橋桁１ｃに一端が埋め込まれたアンカー（図示しない）を用いて台車２１を橋桁１ｃに固定する。このとき、台車２１の前輪３２は、先に形成された施工ブロックの先端部分で上床版１１のコンクリートが打設されずに上フランジ１４が露出している部分に支持される。一方、この桁ブロック据付装置２０の回転支持枠４４は台車２１上に載置された状態としておく。台車２１が固定されると昇降装置４２を駆動して回転支持装置２３の基部４３を下降させ、先に連結されて橋桁１ｃを構成している桁ブロックの上フランジ１４上に該基部４３の下端を当接する。

上記回転支持枠４４の上には、桁ブロック１６を上下が逆となるように載置し、調整枠５２と連結する。つまり、桁ブロック１６は橋桁１の一部となったときに上フランジ１４となる部分を下側にしてこの上フランジ１４と調整枠５２とを横方向調整装置５４を介して連結する。

支柱２２の上部に支持された第１の滑車６１及び回転支持枠４４に取り付けられた第２の滑車６２に架け回されたワイヤ２４を巻き揚げ機２５で巻き揚げることにより、図１０に示すように、回転支持枠４４は回転支持軸４５を中心にして後方部分が上方に引き上げられる。
なお、図１０から図１３までにおいて、支柱２２、回転移動装置２６は回転支持枠４４の両側部にある部材の間又は桁ブロック１６のほぼ平行に配置された２つの波形鋼板の間にあって、側面視においては視認することができない部材であるが、これらの図においては回転支持枠４４又は桁ブロック１６と上記支柱２２又は回転移動装置２６とが重なる部分では、支柱２２及び回転移動装置２６を実線で示し、回転支持枠４４及び桁ブロック１６を仮想線で示す。

上記のように桁ブロック１６を保持した回転支持枠４４が回転するように引き揚げられたとき、回転移動装置２６の第１のアーム７２と第２のアーム７４とは、図８（ａ）に示すように第２の滑車６２と同軸上で回転支持枠４４に取り付けられた突起部６３が移動してくる方向（図８（ａ）中に矢印Ａで示す方向）に向かって開放された状態としておく。そして、第１のアーム７２と第２のアーム７４との間に突起部６３が進入した位置で巻き揚げ機２５による巻き揚げを停止し、図８（ｂ）及び図１１に示すように第２の駆動装置７５を駆動して突起部６３を第２のアーム７４と第１のアーム７２との間に挟み込む。なお、この位置では、桁ブロック１６と回転支持枠４４とを接合したものの重心は回転支持軸４５の位置より橋桁１ｃの後方側つまり張り出した橋桁の橋脚側にあって重力による回転モーメントは後方側へ作用するものとなっている。

つづいて回転支持枠４４が有する突起部６３を挟み込むように把持した第１のアーム７２と第２のアーム７４とを、第１の駆動装置７３を駆動することによって、図９（ａ）に示すように突起部６３を把持したまま支持軸７１回りに張り出した橋桁１ｃの先端側へ回転させる。これにより回転支持枠４４及びこれに保持された桁ブロック１６は、さらに回転支持軸４５回りに橋桁１ｃの先端側に回転する。そして、図１２に示すように回転支持枠４４と桁ブロック１６との重心が回転支持軸４５より前方側となるまで移動する。この位置では回転支持枠４４と桁ブロック１６との重力による回転モーメントは前方側へ作用する。このように第１のアーム７２と第２のアーム７４との回転によって、回転支持枠４４と桁ブロック１６との重力によって作用する回転モーメントの方向が反転する位置を通過するが、突起部６３が第１のアーム７２と第２のアーム７４とに把持されて回転支持枠４４及び桁ブロック１６の回転が規制され、制御された状態で回転移動する。したがって、重力によって作用する回転モーメントが反転する位置を通過するときにも、安定した状態で桁ブロック１６が回転移動する。

第１のアーム７２と第２のアーム７４とが回転して桁ブロック１６と回転支持枠４４の重力による回転モーメントが前方側に作用する位置まで移動すると、巻き揚げ機２５を操作して第１の滑車６１と第２の滑車６２とに架け回されたワイヤ２４に張力が作用する状態とし、図９（ｂ）及び図１３に示すように第１のアーム７２と第２のアーム７４との間を開放する。そして、巻き揚げ機２５からワイヤ２４を送り出すことによって、図１４に示すように回転支持枠４４と桁ブロック１６を橋桁１ｃの先端側に回転させる。桁ブロック１６が反転して上フランジが上側でほぼ水平となる位置まで移動すると、この位置において、上下方向調整装置５５、縦方向調整装置５３及び横方向調整装置５４を動作させ、桁ブロック１６の位置を調整して、桁ブロック１６の端面が先に形成された施工ブロックの波形鋼ウェブ１３の端面と正確に突き合わされる位置に設定する。この状態で桁ブロック１６と先に形成された施工ブロックの波形鋼ウェブ１３とを溶接によって接合し、桁ブロック１６を据え付ける。その後、台車２１を前進させて下床版１２及び上床版１１のコンクリートを打設して一つの施工ブロックの形成を完了する。

以上に説明した実施形態の桁ブロック据付装置２１及び桁ブロックの据付方法は、橋桁１を橋脚３上から両側にバランスをとりながら両側に張り出して構築するときに採用されたものであるが、強固に固定された橋台や既に構築された橋桁から片側に張り出すように橋桁を構築する場合にも、同様に本発明の桁ブロック据付装置及び桁ブロックの据付方法を採用することができる。

また、本発明の桁ブロック据付装置における回転支持手段及び回転移動手段は、上記実施形態における回転支持装置及び回転移動装置に限定されるものではなく、他の構造・機構等を用いたものとすることができ、本発明の範囲内で適宜に設計することができる。

一方、回転移動される桁ブロックは、コンクリートの下床版の一部が既に鋼からなる下フランジと密着するように形成されているものであっても良い。また、下床版の一部を桁ブロックと一体としておくときには、鋼ウェブに鋼からなる下フランジを接合するのではなく、鋼ウェブの下端付近をコンクリートに埋め込むように下床版の一部を形成しておくことができる。さらに、下床版は桁ブロックに一体として２つの鋼ウェブを連結するように形成されているものであってもよい。このように構成すると、桁ブロックの重量は増大するが、回転移動時に複数のウェブとなる鋼板材を横方向に連結する横構を簡略化することができるとともに、桁ブロックを所定の位置に据え付けた後の作業を著しく簡略化することができる。

また、本発明の桁ブロック据付装置又は桁ブロックの据付方法を適用することができる橋桁の断面形状は、上記のようにコンクリートの上床版と下床版と波型鋼ウェブとで箱形の断面となったものに限らず、鋼ウェブが平鋼板で形成されるものであってもよい。また、平鋼板からなるウェブが、橋桁の軸線方向に所定長で分割され、上部と下部とで軸線方向の寸法が大きく中位の部分で寸法が縮小された蝶型の部材であってもよい。さらに、上記のような平鋼板からなるウェブには、圧縮力に対する座屈を防止するために、鋼リブ又はコンクリートの補剛部材が接合されているものでもよい。
さらに、下床版が鋼からなる橋桁、断面が箱形ではなく、上フランジと下フランジとウェブとを有する鋼ガーダーの上にコンクリート床版が形成された橋桁にも適用することができる

１：橋桁、２：橋台、３：橋脚、
１１：上床版、１２：下床版、１３：波形鋼ウェブ、１４：上フランジ、１５：下フランジ、１６：桁ブロック、１７：吊支保工、１８：吊り支持部材、１９：型枠、
２０：桁ブロック据付装置、２１：台車、２２：支柱、２３：回転支持装置、２４：ワイヤ、２５：巻き揚げ機、２６：回転移動装置、
３１：第１の縦梁、３２：台車の前輪、３３：台車の後輪、３４：横梁、３５：第２の縦梁、３６：斜材、３７：上部横梁、３８：横方向斜材、
４１：取付枠、４２：昇降装置、４３：基部、４４：回転支持枠、４５：回転支持軸、
５１：回転支持枠の主枠、５２：回転支持枠の調整枠、５３：縦方向調整装置、５４：横方向調整装置、５５：上下方向調整装置、
６１：第１の滑車、６２：第２の滑車、６３：突起部、
７１：支持軸、７２：第１のアーム、７３：第１の駆動装置、７４：第２のアーム、７５：第２の駆動装置、７６：把持部

Claims

片持ち状に張り出すように形成された橋桁上に上下を逆にして載置された桁ブロックを、該橋桁の先端付近を中心に前方側に回転して、既に形成された前記橋桁の先端側に据え付ける桁ブロック据付装置であって、
既に形成された前記橋桁の張り出した先端付近と、該橋桁上に載置された桁ブロックとを連結し、該橋桁の軸線とほぼ直角方向でほぼ水平な軸線を中心にして該桁ブロックの前方側への回転が可能に該桁ブロックを支持する回転支持手段と、
前記橋桁上に立ち上げられた支柱と、
前記支柱の上部と前記桁ブロック又は該桁ブロックに取り付けられた部材との間に掛け回されるワイヤと、
該ワイヤを巻き揚げ、前記桁ブロックの後方側を上方に引き揚げる巻き揚げ機と、
前記巻き揚げ機によって後方側が引き揚げられ、重力によって該桁ブロックに後方側への回転モーメントが作用している位置で前記回転支持手段によって支持された該桁ブロックを保持し、該位置から前方側への回転モーメントが作用する位置まで回転移動させる機能を備えるとともに、前方側への回転モーメントが作用する位置で該桁ブロックの保持を解放する回転移動手段と、を有し、
前記巻き揚げ機は、前記桁ブロックに前方側への回転モーメントが作用した状態では、前記ワイヤを送り出して該桁ブロックを既に形成された橋桁の先端側まで回転させるものであることを特徴とする桁ブロック据付装置。
前記回転移動手段は、
前記支柱の上部に、ほぼ水平な軸線回りの回転が可能に一端が支持されたアームと、
該アームの他端部に設けられ、前記桁ブロック又は該桁ブロックに取り付けられた部材を把持する把持部と、
該アームを、前記軸線回りに回転駆動する駆動装置と、を有することを特徴とする請求項１に記載の桁ブロック据付装置。
前記支柱は、走行可能となった台車上に設けられ、
該台車は前記橋桁に一部が埋め込まれたアンカーによって既に形成された橋桁に固定されるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の桁ブロック据付装置。
前記回転支持手段は、
既に形成された前記橋桁に固定される基部と、
前記桁ブロックを保持する回転支持枠と、
前記基部と前記回転支持枠とを相互間の回転が可能に連結する回転支持軸と、を有し、
前記基部は、前記台車に取り付けられて該台車とともに移動が可能であるとともに、該台車が既に形成された橋桁に固定されたときに該橋桁に固定することが可能となっていることを特徴とする請求項３に記載の桁ブロック据付装置。
片持ち状に張り出すように形成された橋桁の先端からさらに張り出すように桁ブロックを据え付け、前記橋桁と接合する桁ブロックの据え付け方法であって、
既に形成された前記橋桁上の張り出した先端付近に支柱を立設する工程と、
前記橋桁上に上下を逆にして前記桁ブロックを載置する工程と、
前記橋桁の張り出した先端付近と、該橋桁上に載置された前記桁ブロックとを、該橋桁の軸線とほぼ直角方向でほぼ水平な軸線を中心にして該桁ブロックの前方側への回転が可能に連結する工程と、
前記支柱の上部と前記桁ブロック又は該桁ブロックに取り付けられた部材との間にワイヤを掛け回し、該ワイヤを巻き揚げて、前記桁ブロックの後方側を上方に引き揚げる工程と、
前記支柱の上部と前記桁ブロックとを、該桁ブロックの後方側が上方に引き揚げられた状態とした後に、該桁ブロックの前方側への回転及び後方側への回転を制御することが可能に連結する工程と、
回転が可能に支持された前記桁ブロックに重力による後方側への回転モーメントが作用している位置から前方側への回転モーメントが作用する位置まで、前記支柱と連結した状態で該桁ブロックを保持して回転移動させる工程と、
前方側への回転モーメントが作用した状態となった前記桁ブロックを前記ワイヤによって支持し、前記支柱との連結を解放した後に前記ワイヤを送り出して該桁ブロックを既に形成された橋桁の先端側まで回転させる工程と、を含むことを特徴とする桁ブロックの据付方法。