JP6353678B2 - 梁状部材施工方法 - Google Patents

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Description

本発明は、梁状部材施工方法に関する。
プレキャスト化された基礎梁の施工方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平2−70850号公報
ところで、梁や橋梁、アーチ等の施工方法としては、ベント工法が知られている。このベント工法では、例えば、複数のベント(仮設支柱)を所定間隔で仮設する。次に、梁を材軸と直交する方向に切断した複数の梁状部材をクレーン等の揚重機でそれぞれ吊り上げ、ベント間に順次架設する。次に、隣接する梁状部材を接合して1本の梁を構築した後、各ベントを撤去する。
ここで、梁の分割数(梁状部材の本数)は、揚重機の揚重能力(揚重量制限)に応じて設定される。そのため、梁の断面積が大きくなり、その重量が増加すると、梁状部材の本数が増加する。この場合、梁状部材を支持するベント数も増加するため、ベントの仮設作業等に手間がかかる可能性がある。
本発明は、上記の事実を考慮し、梁状部材の施工性を向上することを目的とする。
第1態様に係る梁状部材施工方法は、梁状部材を材軸方向に沿って分割した複数の建方ユニットを揚重機でそれぞれ吊り上げ、支柱上に載置する揚重工程と、前記支柱上で、隣接する前記建方ユニットを連結し、前記梁状部材を形成する連結工程と、を備える。
第1態様に係る梁状部材施工方法によれば、先ず、梁状部材を材軸方向に沿って分割した複数の建方ユニットを、揚重工程において揚重機でそれぞれ吊り上げ、支柱上に載置する。次に、連結工程において、支柱上で隣接する建方ユニットを接合し、梁状部材を形成する。
このように梁状部材を材軸方向に沿って複数の建方ユニットに分割することにより、各建方ユニットの重量が軽くなるため、各建方ユニットの材軸方向の長さを長くすることができる。そのため、梁状部材を材軸方向に沿って複数の建方ユニットに分割しない場合と比較して、建方ユニットを支持する支柱の間隔を広げることができる。したがって、支柱の必要本数が減少するため、施工性が向上する。
第2態様に係る梁状部材施工方法は、第1態様に係る梁状部材施工方法における前記連結工程において、隣接する前記建方ユニットの各々の外周面に設けられた補強板同士を接合し、または隣接する前記建方ユニットの外周面に亘って補強板を設け、該補強板に前記建方ユニットをそれぞれ接合する。
第2態様に係る梁状部材施工方法によれば、連結工程において、隣接する建方ユニットの各々の外周面に設けられた補強板同士を接合する。または、隣接する建方ユニットの外周面に亘って補強板を設け、当該補強板に建方ユニットをそれぞれ接合する。
このように補強板を介して隣接する建方ユニットを接合することにより、梁状部材を補強しつつ、隣接する建方ユニットを接合することができる。
以上説明したように、本発明に係る梁状部材施工方法によれば、梁状部材の施工性を向上することができる。
本発明の第1実施形態に係る複数の梁状部材を備える橋梁を示す立面図である。 図1に示される梁状部材を示す斜視図である。 図2に示される梁状部材の一部を示す分解斜視図である。 (A)及び(B)は、図1に示される梁状部材を材軸方向から見た正面図である。 (A)は、比較例に係る梁状部材の施工方法を説明する図1に対応する立面図であり、(B)は、図4(B)に対応する正面図である。 (A)は、本発明の第2実施形態に係る複数の梁状部材を備える橋梁を示す立面図であり、(B)は、図6(A)に示される梁状部材を材軸方向から見た正面図である。 本発明の第3実施形態に係る梁状部材を材軸方向から見た正面図である。 (A)及び(B)は、図7に示される梁状部材を材軸方向から見た正面図である。 (A)及び(B)は、図7に示される梁状部材を材軸方向から見た正面図である。 本発明の第1実施形態に係る梁状部材の変形例を示す斜視図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る梁状部材施工方法について説明する。
先ず、第1実施形態について説明する。
図1には、本実施形態に係る梁状部材施工方法によって施工される橋梁10が示されている。この橋梁10は、材軸方向に並べられた複数(本実施形態では3本)の梁状部材20を接合して形成され、一対の本設支柱12に架設される。なお、以下では、説明の便宜上、図1に示される3本の梁状部材20を右側から順に梁状部材20A,20B,20Cと区別して説明する場合がある。
図2及び図3に示されるように、各梁状部材20は鉄骨造とされており、材軸方向(矢印X方向)に沿って左右方向(矢印Y方向)に分割された一対の建方ユニット22A,22Bと、一対の建方ユニット22A,22Bを連結する複数の連結部材28とを有している。
一対の建方ユニット22A,22Bは、例えば、後述する一対の仮設支柱14(図1参照)間に架設された状態で自立可能に形成される。具体的には、各建方ユニット22A,22Bは、図3に示されるように、左右両側に配置される一対のトラス梁24と、一対のトラス梁24を繋ぐ複数の繋ぎ材26とを有している。
トラス梁24は、上弦材24Aと、下弦材24Bと、上弦材24Aと下弦材24Bとを繋ぐ複数の斜材24C,24Dとを有している。斜材24C,24Dは、互いに反対向きに傾斜し、トラス梁24の梁成方向の中間部(本実施形態では、中央部)で互いに交差している。つまり、斜材24C,24Dは、側面視にてX字状に接合されている。なお、一対のトラス梁24には、例えば、フィーレンディール等の種々のトラス構造を採用することができる。
繋ぎ材26は、一対のトラス梁24の上弦材24A同士、下弦材24B同士、及び斜材24C,24Dの交差部24E同士を左右方向(矢印Y方向)にそれぞれ繋いでいる。これにより、各建方ユニット22A,22Bが自立するようになっている。なお、各建方ユニット22A,22Bは、現場で地組みしても良いし、工場で組み立てたものを現場に搬送しても良い。
このように形成された一対の建方ユニット22A,22Bは、一対の仮設支柱14上に設置された状態で、複数の連結部材28を介して連結される。連結部材28は、一対の建方ユニット22A,22Bの上弦材24A同士、及び下弦材24B同士を左右方向(矢印Y方向)に連結する。
次に、梁状部材20の施工方法の一例について説明する。
図1には、施工中の橋梁10が示されている。この図1では、一対の本設支柱12の間に複数(本実施形態では2本)の仮設支柱(ベント)14が間隔を空けて仮設されると共に、右側の本設支柱12と仮設支柱14との間にのみ梁状部材20Aが架設されている。以下では、橋梁10を構成する3本の梁状部材20A,20B,20Cのうち、中央の梁状部材20Bを中心に本実施形態の梁状部材施工方法を説明する。なお、本実施形態に係る梁状部材施工方法は、橋梁10に限らず、例えば、建物の梁やアーチ等を構成する梁状部材にも適用可能である。
初めに、揚重工程について説明する。揚重工程では、先ず、梁状部材20Bを材軸方向に沿って分割した一対の建方ユニット22A,22Bのうち、一方の建方ユニット22Aをクレーン等の揚重機16で吊り上げ、一対の仮設支柱14上に載置する。
次に、図4(A)に示されるように、一対の建方ユニット22A,22Bのうち、他方の建方ユニット22Bを揚重機16で吊り上げ、一対の仮設支柱14上に載置する。この際、一方の建方ユニット22Aと他方の建方ユニット22Bとを左右方向に隣接して配置する。なお、一対の建方ユニット22A,22Bは、仮設支柱14上でそれぞれ自立する。
次に、連結工程について説明する。図4(B)に示されるように、連結工程では、仮設支柱14上に載置された一対の建方ユニット22A,22Bを連結し、梁状部材20Bを形成する。具体的には、一対の建方ユニット22A,22Bにおける下弦材24B同士を連結部材28を介して連結すると共に、一対の建方ユニット22A,22Bにおける上弦材24A同士を連結部材28を介して連結する。これにより、梁状部材20Bが形成される。
なお、連結部材28は、一対の建方ユニット22A,22Bの何れかに予め接合しておいても良い。また、連結部材28と上弦材24Aまたは下弦材24Bとは、例えば、溶接や図示しないボルト等により接合する。また、連結部材28によって一対の建方ユニット22A,22Bを連結する連結位置は、適宜変更可能である。さらに、連結部材28を省略し、一対の建方ユニット22A,22Bを溶接やボルト等で直接的に連結しても良い。
以上の手順により、3本の梁状部材20A,20B,20Cを形成すると共に、形成された3本の梁状部材20A,20B,20Cを材軸方向に接合して橋梁10を形成する。その後、仮設支柱14を撤去する。
なお、一対の建方ユニット22A,22Bを連結するタイミングは、適宜変更可能である。例えば、3本ある梁状部材20A,20B,20Cの一方の建方ユニット22Aを材軸方向にそれぞれ接合した後に、これらの建方ユニット22Aに他方の建方ユニット22Bをそれぞれ連結しても良い。
次に、第1実施形態の作用について説明する。
先ず、比較例に係る橋梁100について説明する。図5(A)に示されるように、比較例に係る橋梁100は、材軸方向に並べられた複数の梁状部材110を接合して形成される。なお、以下では、説明の便宜上、図5(A)に示される3本の梁状部材110を右側から順に梁状部材110A,110B,110Cと区別して説明する場合がある。
一般に、橋梁100の材軸方向の分割数(梁状部材110の本数)は、揚重機16の揚重能力(揚重量制限)に応じて設定される。そのため、例えば、橋梁100の断面積が大きくなり、その重量が増加すると、梁状部材110の本数が増加し、1本当たりの梁状部材110(例えば、梁状部材110C)の材軸方向の長さMが短くなる。このように梁状部材110の材軸方向の長さMが短くなると、梁状部材110(例えば、梁状部材110C)を支持する仮設支柱14の間隔Mが狭くなるため、仮設支柱14の必要本数が増加する。したがって、仮設支柱14の仮設及び撤去作業等に手間がかかる可能性がある。
これに対して本実施形態では、梁状部材20を材軸方向に沿って左右方向に一対の建方ユニット22A,22Bに分割する。これにより、各建方ユニット22A,22Bの重量が梁状部材20の略半分(略1/2)になるため、図1に示されるように、一対の建方ユニット22A,22Bの材軸方向の長さLを長くすることができる。
つまり、本実施形態では、揚重機16の揚重能力に応じて、各梁状部材20を材軸方向に沿って複数の建方ユニット22A,22Bに適宜分割することにより、各建方ユニット22A,22Bの材軸方向の長さLを確保しつつ、各建方ユニット22A,22Bを揚重機16によって吊り上げることができる。
これにより、本実施形態では、比較例に係る梁状部材110よりも仮設支柱14の間隔Lが広げることができる。したがって、仮設支柱14の必要本数が減るため、仮設支柱14の仮設及び撤去作業等の手間を低減することができる。
また、梁状部材20を左右方向に一対の建方ユニット22A,22Bに分割するため、後述する第2実施形態のように梁状部材20を上下方向に一対の建方ユニット32A,32B(図6(B)参照)に分割する場合と比較して、各建方ユニット22A,22Bの梁成T(図4(A)参照)が高くなる。したがって、各建方ユニット22A,22Bの曲げ剛性等を効率的に高めることができる。
次に、第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同じ構成のものについては、同符号を付して説明を省略する。
図6(A)及び図6(B)に示されるように、第2実施形態に係る梁状部材30は、材軸方向に沿って上下方向(矢印Z方向)に分割された一対の建方ユニット32A,32Bを有している。
各建方ユニット32A,32Bは、上弦材34A、下弦材34B、及び斜材34Cを有し、一対の仮設支柱14間に架設された状態で自立可能に形成される。この梁状部材30は、例えば、以下のように施工される。なお、第1実施形態と同様の施工手順は、適宜省略して説明する。
すなわち、揚重工程において、梁状部材30を材軸方向に沿って分割した一対の建方ユニット32A,32Bのうち、一方の建方ユニット32Aを揚重機16で吊り上げ、一対の仮設支柱14の上に載置する。次に、一対の建方ユニット32A,32Bのうち、他方の建方ユニット32Bを揚重機16によって吊り上げ、一方の建方ユニット32Aの上に載置する。これにより、他方の建方ユニット32Bが一方の建方ユニット32Aを介して一対の仮設支柱14の上に載置される。なお、一対の建方ユニット32A,32Bは、それぞれ自立する。
次に、連結工程において、一方の建方ユニット32Aの上弦材34Aと他方の建方ユニット32Bの下弦材34Bとを溶接や図示しないボルト等によって連結する。これにより、梁状部材30が形成される。
次に、第2実施形態の作用について説明する。
本実施形態では、梁状部材30を材軸方向に沿って上下方向に一対の建方ユニット32A,32Bに分割する。これにより、第1実施形態と同様に、各建方ユニット32A,32Bの重量が梁状部材30の略半分(略1/2)になるため、一対の建方ユニット32A,32Bの材軸方向の長さLを長くすることができる。したがって、一対の建方ユニット32A,32Bを支持する仮設支柱14の間隔Lを広げることができるため、仮設支柱14の仮設及び撤去作業等の手間が低減される。
また、本実施形態では、一方の建方ユニット32Aの上に他方の建方ユニット32Bを載置する。したがって、一対の建方ユニット32A,32Bを連結する際に、下側の一方の建方ユニット32Aを作業床(足場)として利用することができる。したがって、施工性が向上する。
次に、第3実施形態について説明する。なお、第1,2実施形態と同じ構成のものについては、同符号を付して説明を省略する。
図7には、第3実施形態に係る梁状部材40を材軸方向から正面図(断面図)が示されている。この梁状部材40では、左右方向に分割された一対の建方ユニット22A,22Bが、補強板としての上面補強板50及び下面補強板52を介して互いに連結されている。
具体的には、上面補強板50及び下面補強板52は、鋼板等によって形成されている。上面補強板50は、一対の建方ユニット22A,22Bの上面に亘って設けられており、各建方ユニット22A,22Bに溶接または図示しないボルト等によって接合されている。これと同様に、下面補強板52は、一対の建方ユニット22A,22Bの下面に亘って設けられており、各建方ユニット22A,22Bに溶接または図示しないボルト等によって接合されている。これにより、一対の建方ユニット22A,22Bが、上面補強板50及び下面補強板52を介して互いに連結されている。
また、各建方ユニット22A,22Bの一方の側面には、側面補強板54が溶接または図示しないボルト等によって接合されている。この側面補強板54と上面補強板50及び下面補強板52とは、梁状部材40の角部において互いに接合されている。これにより、側面補強板54、上面補強板50、及び下面補強板52によって、閉断面が形成されている。この梁状部材40は、例えば、以下のように施工される。
例えば、図8(A)に示される例では、一対の建方ユニット22A,22Bの上面、下面、及び一方の側面に、上面補強板50、下面補強板52、側面補強板54が予め設けられている。なお、上面補強板50及び下面補強板52は、一対の建方ユニット22A,22Bと同様に、左右方向に2枚の上面補強板50A,50B、下面補強板52A,52Bにそれぞれ分割されている。
そして、揚重工程では、一対の建方ユニット22A,22Bを揚重機16によってそれぞれ吊り上げ、仮設支柱14の上に順に載置する。次に、図8(B)に示されるように、連結工程において、一対の建方ユニット22A,22Bの上面補強板50A,50B同士、及び下面補強板52A,52B同士を溶接や図示しないボルト等によって接合する。これにより、一対の建方ユニット22A,22Bが、上面補強板50及び下面補強板52を介して互いに連結される。なお、一対の建方ユニット22A,22Bは、例えば、前述した連結部材28(図4(B)参照)によって適宜連結しても良い。
次に、第3実施形態の作用について説明する。
本実施形態では、図8(A)及び図8(B)に示されるように、連結工程において、一対の建方ユニット22A,22Bの各々の上面に設けられた上面補強板50A,50B同士を接合すると共に、各々の下面に設けられた下面補強板52A,52B同士を接合する。
このように上面補強板50及び下面補強板52を介して一対の建方ユニット22A,22Bを接合することにより、梁状部材40を補強しつつ、一対の建方ユニット22A,22Bを連結することができる。
また、梁状部材40の外周面に上面補強板50、下面補強板52、及び側面補強板54を設けることにより、いわゆるセミモノコック構造が構成される。さらに、本実施形態では、上面補強板50、下面補強板52、及び側面補強板54によって梁状部材40を囲む閉断面が形成されている。これにより、梁状部材40を効率的に補強することができる。
また、図8(A)に示されるように、一対の建方ユニット22A,22Bの外周面に上面補強板50A,50B、下面補強板52A,52B及び側面補強板54を予め溶接等によって接合しておくことにより、仮設支柱14上での溶接作業等を減らすことができる。したがって、施工性が向上する。
なお、一対の建方ユニット22A,22Bの連結方法は、上記したものに限らない。例えば、図9(A)に示されるように、揚重工程において、一対の建方ユニット22A,22Bを揚重機16によってそれぞれ吊り上げ、仮設支柱14の上に予め設置された下面補強板52の上に載置する。
次に、図9(B)に示されるように、下面補強板52に一対の建方ユニット22A,22Bを溶接等によってそれぞれ接合すると共に、一対の建方ユニット22A,22Bの上面に亘って上面補強板50を設け、当該上面補強板50に一対の建方ユニット22A,22Bを溶接等によってそれぞれ接合する。これにより、一対の建方ユニット22A,22Bが、上面補強板50及び下面補強板52を介して互いに連結されている。
この例では、下面補強板52及び上面補強板50と、一対の建方ユニット22A,22Bとを別々に揚重機16で吊り上げるため、一対の建方ユニット22A,22Bの揚重重量を軽減することができる。
なお、上面補強板50、下面補強板52、及び側面補強板54は、適宜省略可能である。例えば、側面補強板54を省略し、上面補強板50及び下面補強板52によって梁状部材40を補強しても良い。また、上面補強板50及び下面補強板52を省略し、側面補強板54によって梁状部材40を補強しても良い。さらに、上面補強板50、下面補強板52、及び側面補強板54は、鋼板等の金属板に限らず、例えば、PC板等で形成しても良い。
次に、上記第1〜第3実施形態の変形例について説明する。なお、以下では、第1実施形態を例に各種の変形例について説明するが、これらの変形例は第2,第3実施形態にも適宜適用可能である。
上記第1実施形態では、梁状部材20を左右方向に2本の建方ユニット22A,22Bに分割した例を示したが、これに限らない。例えば、梁状部材20は、左右方向に3本以上の建方ユニットに分割しても良い。また、梁状部材20は、例えば、左右方向及び上下方向に分割(例えば、4分割)することも可能である。
また、上記第1実施形態では、複数の梁状部材20を材軸方向に接合して橋梁10を形成した例を示したが、これに限らない。橋梁10は、その少なくとも一部を梁状部材20で形成することができる。つまり、橋梁10の一部を仮設支柱上で適宜組み立て、残りの部分を梁状部材20で形成しても良いし、橋梁10全体を1本の梁状部材20で形成しても良い。
また、上記第1実施形態では、支柱としての仮設支柱14の上に一対の建方ユニット22A,22Bを載置した例を示したが、これに限らない。例えば、仮設支柱14を用いずに、一対の建方ユニット22A,22Bを支柱としての本設支柱の上に載置しても良い。
また、例えば、図10の上段左側に示されるように、梁状部材20は、適宜補強しても良い。この例では、斜材24C,24Dの交差部24E(図3参照)間を繋ぐ補強部材60が設けられている。このように斜材24C,24Dが側面視にてX字状に交差している場合は、補強部材60を設け易くなる。したがって、梁状部材20の補強自由度が向上する。
また、上記第3実施形態において前述したが、図10の上段中央に示されるように、梁状部材20の上面及び下面にのみ上面補強板50及び下面補強板52を設けても良い。さらに、図10の上段右側及び下段に示されるように、梁状部材20は、その断面の一部を削った偏断面構造にしても良い。
また、上記第1実施形態では、鉄骨造の梁状部材20を例に説明したが、梁状部材は、RC造、SRC造等であっても良い。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
10 橋梁
12 本設支柱(支柱)
14 仮設支柱(支柱)
16 揚重機
20 梁状部材
20A 梁状部材
20B 梁状部材
20C 梁状部材
22A 建方ユニット
22B 建方ユニット
30 梁状部材
32A 建方ユニット
32B 建方ユニット
40 梁状部材
50 上面補強板(補強板)
50A 上面補強板(補強板)
50B 上面補強板(補強板)
52 下面補強板(補強板)
52A 下面補強板(補強板)
52B 下面補強板(補強板)

Claims (4)

  1. 梁状部材を材軸方向に沿って分割した複数の建方ユニットを揚重機でそれぞれ吊り上げ、支柱上に載置する揚重工程と、
    前記支柱上で、隣接する前記建方ユニットを前記材軸方向及び左右方向に連結し、若しくは前記材軸方向及び上下方向に連結し、又は前記材軸方向、左右方向及び上下方向に連結する連結工程と、
    を備える梁状部材施工方法。
  2. 鉄骨造の梁状部材を材軸方向に沿って分割した複数の建方ユニットを揚重機でそれぞれ吊り上げ、支柱上に載置する揚重工程と、
    前記支柱上で、隣接する前記建方ユニットを連結する連結工程と、
    を備える梁状部材施工方法。
  3. 梁状部材を材軸方向に沿って上下方向に分割した複数の建方ユニットを揚重機でそれぞれ吊り上げ、支柱上に載置する揚重工程と、
    前記支柱上で、上下方向に隣接する前記建方ユニットを連結する連結工程と、
    を備える梁状部材施工方法。
  4. 前記連結工程において、隣接する前記建方ユニットの各々の外周面に設けられた補強板同士を接合し、または隣接する前記建方ユニットの外周面に亘って補強板を設け、該補強板に前記建方ユニットをそれぞれ接合する、
    請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の梁状部材施工方法。
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