JP6917318B2 - 橋梁構築方法 - Google Patents

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本発明は、橋梁構築方法に関する。
山岳部などで桟橋を施工する工法として、桟橋の既設スパン部分の先端から桟橋パネルを延ばし、その先端に設けられた筒状部を用いて橋脚の杭を打設し、当該杭と桟橋パネルを連結して桟橋の次スパン部分を構築する工法がある(特許文献1、2参照)。
特許第3211673号 特開2015-14157号公報
係る工法を用いることにより桟橋を効率よく構築することができる。しかしながら、従来の工法では桟橋パネルのスパン長で杭を打設する必要があり、桟橋全体の杭の本数は桟橋パネルのスパン長で決定される。工程を容易化し急速化させるためには、工程の大部分を占める杭の打設工程、すなわち杭の本数を削減することが効果的であるが、前述の工法では杭本数を削減するのにスパンを長大化する必要があり、桟橋パネルに制限され困難となっていた。
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、桟橋等を容易に構築できる橋梁構築方法を提供することを目的とする。
前述した課題を解決するための本発明は、橋梁の既設部分の前方にガイド材を延ばすように、前記既設部分に前記ガイド材を取付ける工程と、前記ガイド材の長手方向の中間部で橋脚の後部の杭を打設する工程と、前記ガイド材の長手方向の前部で前記橋脚の前部の杭を打設する工程と、後部の前記杭と前部の前記杭の頂部の間に支持材を設ける工程と、前記既設部分から前記支持材の上に橋梁の床部を架設する工程と、を繰り返すことで橋梁を構築し、後部の前記杭と前部の前記杭が合わせて3本以上存在し、各杭が平面において多角形の各頂点となる位置にあることを特徴とする橋梁構築方法である。
本発明では、ガイド材を橋梁の既設部分に延設してその中間部で橋脚の杭を打設し、その前部で橋脚の杭をさらに打設する。これらの施工は、ガイド材を用いて上部からの作業により行うことができる。杭は計3本以上存在して平面において多角形の頂点に当たる位置にあり、前後の杭によって平面多角形状に構成された橋脚は剛性が高いので、橋脚間の支持杭等が無くてもスパン長を大きくすることができ、橋梁の構成を簡単にして杭の本数も減らすことができる。即ち、桟橋全体での杭の本数を削減することができる。また、平面多角形状の橋脚に設けた支持材上の任意の位置に床部の主桁等を架設することができ、その位置が限定されないので橋脚の杭の位置の誤差もある程度許容できる。さらに、例えば3本の杭を打設する場合、後部の杭1本を打設後に、その杭にガイド材を配置して前部の2本の杭を打設できるので、前部の杭は、後部の杭より精度よく打設することができる。そのため、精度確保のため杭を打ち直す必要がなくなり、杭の打設のための工程が短縮されるので杭の打設を効率よく行うことができる。
例えば前記多角形は三角形であり、後部の前記杭が1本、前部の前記杭が2本存在する。
この場合、剛性の高い橋脚を杭の本数を最小限としつつ得ることができ、また橋脚へのガイド材の取付けも簡単になる。
前記後部の杭を打設した後、前記ガイド材を当該杭に仮固定することが望ましい。
これにより、ガイド材の中間部を杭で支持し、ガイド材にかかる前部の杭の打設時の荷重の影響を低減させ、より遠い位置での前部の杭の打設が可能となる。
前記ガイド材は、前記杭の位置を位置決めするための位置決め部を有することが望ましい。
これにより、ガイド材を用いて精度良く杭の打設を行うことができる。
前記各杭の打設を行った後、前記各杭で囲まれた範囲にゴンドラを配置し、前記ゴンドラを利用して隣り合う前記杭の間にブレースを設置することが望ましい。また、前記ゴンドラを配置する前に、前記ガイド材を後方にずらして前記範囲から退避させることが望ましい。
これにより、杭間をブレースで接続した剛性の高い橋脚を容易且つ安全に構築できる。また、ゴンドラを配置する前にガイド材を後方にずらして杭で囲まれた範囲から退避させることで、ブレースの設置時にガイド材とゴンドラの干渉を防ぐことができる。なお、ブレースの設置には吊り足場のようなものを用いてもよい。また、ガイド材は橋脚への移動足場として利用することもできる。
前記支持材を設置した後、前記ガイド材を前記既設部分から抜き取ることが望ましい。
これにより、以上の工程で構築した橋梁の次スパン部分を既設部分としてさらにその次のスパン部分を構築する際に、上記ガイド材を転用できるようになる。
本発明により、桟橋等を容易に構築できる橋梁構築方法を提供することができる。
桟橋1を示す図。 桟橋1を示す図。 橋梁構築方法を示す図。 橋梁構築方法を示す図。 橋梁構築方法を示す図。 橋梁構築方法を示す図。 橋梁構築方法を示す図。 橋梁構築方法を示す図。 橋梁構築方法を示す図。 橋梁構築方法を示す図。 橋梁構築方法を示す図。 橋梁構築方法を示す図。 橋梁構築方法を示す図。 杭31の配置の例。
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
(1.桟橋1)
図1、2は本発明の実施形態に係る橋梁構築方法で構築される桟橋1(橋梁)を示す図である。図1は桟橋1の斜視図である。図2(a)は桟橋1を上から見た図であり、図2(b)は桟橋1を側方から見た図である。
図1、2に示すように桟橋1は複数のスパン部分10から構成され、図1、2ではその一部を示している。桟橋1の各スパン部分10は、橋脚3の上に主桁5を配置し、主桁5上に覆工板7を載せた構成を有する。主桁5および覆工板7は本発明において桟橋1の床部を構成する。
橋脚3は、平面視で三角形の各頂点に当たる位置に配置された3本の杭31の間にブレース32を取付けた構成を有し、前部の2本の杭31の上部の間に仮受桁34が設けられ、当該2本の杭31と後部の1本の杭31の頂部の間に、床部(主桁5と覆工板7)を支持するためのV字状の受桁33(支持材)が架け渡される。
また、V字状の受桁33の間には横桁35が架け渡され、後部の杭31の杭頭にはH形鋼等の鋼材37が配置される。上記の受桁33は鋼材37の上に載置される。本実施形態では上記の三角形が正三角形となっており、各方向からの外力に対し橋脚3がバランスよく抵抗でき、且つ受桁33からの横桁35の突出長さも短い。
主桁5は、隣り合う橋脚3の横桁35の上に架け渡すように設けられる。本実施形態では、桟橋1の幅方向(図2(a)の上下方向に対応する。以下桟橋幅方向という)に4本の主桁5が設けられる。
覆工板7は、桟橋幅方向の両側に配置される覆工板7aと、桟橋幅方向の中央部に配置される覆工板7bを含む。
(2.橋梁構築方法)
次に、図3〜図13を参照して本発明の実施形態に係る橋梁構築方法について説明する。各図において、(a)は桟橋1を上から見た図であり、(b)は桟橋1を側方から見た図である。
本実施形態では、まず図3に示すように、桟橋1の既設スパン部分10(既設部分)の前方にガイド桁20(ガイド材)を延ばすように、既設スパン部分10にガイド桁20を取付ける。ここでは、既設スパン部分10の先端の橋脚3の受桁33と仮受桁34の間にガイド桁20の後部を挿入し、当該後部を受桁33と仮受桁34に仮固定する。仮固定にはブルマン(登録商標)などの狭締具を用いることができる。ガイド桁20は予め地組し、クレーン(不図示)によって吊り上げ、角度を調整しながら挿入する。なお、「後」とは既設スパン部分10側を指すものとし、「前」とはその逆側を指すものとする。
ガイド桁20は、桟橋幅方向の両側に配置されたスパン方向(図3(a)、(b)の左右方向に対応する)の2本の鋼材21の前方に、同じく桟橋幅方向の両側に配置されたスパン方向の2本の鋼材23を設けた構成を有し、鋼材23の後部が、鋼材21の前部の下に取付けられる。
鋼材21の間には作業用の足場板22が設けられる。また、鋼材21の前方且つ鋼材23の後部に当たる箇所に桟橋幅方向の横桁24が設けられる。
次に、図4に示すように、桟橋1の既設スパン部分10の次スパン部分の橋脚の後部の杭31を、ガイド桁20の中間部で打設する。この際、図示しないダウンザホールハンマーで地盤を削孔して形成した孔に杭31を挿入し、その下端部をモルタル等で当該孔に固定する。ダウンザホールハンマーや杭31はガイド桁20の横桁24(位置決め部)で位置決めし、当該横桁24の前で鋼材23の間に挿入する。杭31としては鋼管杭を用いるが、これに限ることはない。また杭31の打設方法も上記に限らない。
その後、杭31に取付けたブラケット50によってガイド桁20を杭31に仮固定する。これにより、ガイド桁20を中間部で支持する。
本実施形態では、次に、図5に示すように、ガイド桁20の鋼材23の間に作業用の足場板27を設け、桟橋1の次スパン部分の橋脚の前部の2本の杭31をガイド桁20の前部で打設する。杭31の打設方法は前記と同様であるが、ここでは、ガイド桁20の前部に桟橋幅方向の2本の横桁25を設け、ダウンザホールハンマーや杭31は横桁25の先端(位置決め部)の間で位置決めして当該先端の間に挿入する。横桁25の間には作業用の足場板26が配置されるが、横桁25の両端は足場板26から露出している。
その後、3本の杭31の杭頭処理を行い、図6に示すようにガイド桁20の横桁25と足場板26を撤去し、3本の杭31の頂部に前記した受桁33を設置する。
杭頭処理は受桁33の設置のため行われ、後部の杭31は、杭頭を切断した後で杭31の頂部にH形鋼等の鋼材37を設置する。受桁33は2本の鋼材をV字型に突き合わせた部材であり、後部の杭31はそのV字の頂点に位置することから、上記の鋼材37はその上に載置する受桁33の載置可能範囲を広くとるために後部の杭31の頂部に設置している。ガイド桁20の前部の鋼材23が後部の鋼材21より一段下に配置されているのは、鋼材23間から当該杭31の杭頭を露出させ、この杭頭処理を容易に行えるようにするためである。
一方、前部の2本の杭31は、杭頭切断後、その頂部にプレート(不図示)を設置する。前記した足場板26は、杭頭処理を容易とするためこれらの杭31の杭頭より低い位置に設置されている(図5参照)。
その後、ガイド桁20の既設スパン部分10の橋脚3の受桁33と仮受桁34への仮固定、およびブラケット50による先程の杭31への仮固定を一旦解除し、足場板27を一時撤去して、図7に示すようにガイド桁20を後方にずらして先程打設した3本の杭31で囲まれた範囲から退避させる。
そして、ガイド桁20の後部を既設スパン部分10の橋脚3の受桁33と仮受桁34に再び仮固定する。この仮固定には、前記と同様ブルマン(登録商標)などの狭締具を用いることができる。ガイド桁20の移動は、ガイド桁20をクレーン(不図示)で吊り下げて角度を調整しつつ行われる。
さらに、図8に示すようにガイド桁20の鋼材23の間に足場板27を設置し直してブラケット50によるガイド桁20の杭31への仮固定を再び行い、予め地組したゴンドラ42を3本の杭31で囲まれた範囲に配置する。ここでは、ゴンドラ42の吊降部41を受桁33の上に設置して固定し、ゴンドラ42は吊降部41からワイヤ43によって上記範囲に吊り降ろす。
そして、図9に示すようにゴンドラ42を利用して隣り合う杭31の間にブレース32と仮受桁34を設置する。ゴンドラ42には、ブレース32等の取付のため、外側に延びる延長足場44が進退可能に設けられている。
この後、図10に示すようにゴンドラ42等を撤去し、受桁33上に横桁35を設置することで、既設スパン部分10の前方に次スパン部分の橋脚3が構築される。横桁35はV字状の受桁33の間に架け渡される。
また、図11に示すように、4本の主桁5を桟橋幅方向の両側に2本ずつ設置する。これら4本の主桁5は予め地組されていてもよい。主桁5は、既設スパン部分10の橋脚3の横桁35から、上記で新たに設置した横桁35に架設される。
そして、図12に示すように、桟橋幅方向の両側の2本の主桁5の間に覆工板7aをそれぞれ設置し、覆工板7a間の隙間からガイド桁20を前方に抜き取る。ガイド桁20はクレーン(不図示)によって前方斜め上に角度をつけながら既設スパン部分10から抜き取る。なお、ガイド桁20は、抜き取り前に既設スパン部分10の橋脚3の受桁33と仮受桁34への仮固定、およびブラケット50による杭31への仮固定を解除し、足場板22、27や横桁24等を撤去しておく。
その後、図13に示すように覆工板7aの間の隙間の上部に覆工板7bを設置し、手摺等(不図示)を取付けることで、桟橋1の次スパン部分10が構築される。抜き取ったガイド桁20は、次スパン部分10の橋脚3の受桁33と仮受桁34の間に後部を挿入し、仮固定することで、当該次スパン部分10を既設スパン部分10としてその次のスパン部分を構築する際に利用することができる。前記の足場板22や横桁24は鋼材23に再び取付けておく。
以下、図3〜図13の工程を繰り返すことで、桟橋1が延長して構築されてゆく。なお、図示は省略しているが、前記した各工程では必要に応じて適当な箇所に仮設足場(不図示)が設けられる。
以上説明したように、本実施形態によれば、ガイド桁20を桟橋1の既設スパン部分10に延設してその中間部で橋脚3の杭31を打設し、その前部で橋脚3の杭31をさらに打設する。これらの施工は、ガイド桁20を用いて上部からの作業により行うことができ、地面の高さの変化に追随することもできる。
杭31は計3本存在して平面において三角形の各頂点に当たる位置にあり、前後の杭31によって平面三角形状に構成された橋脚3は軽量且つ剛性が高いので、橋脚3間の支持杭等が無くてもスパン長を大きくすることができ、桟橋1の構成を簡単にして杭31の本数も減らすことができる。即ち、桟橋全体での杭31の本数を削減することができる。また、平面多角形状の橋脚3に設けた受桁33上の任意の位置に床部の主桁5等を架設することができ、その位置が限定されないので杭31の打設精度、特に後部の杭31の打設精度はある程度許容され、多少ずれても床部は設置可能である。さらに、後部の1本の杭31を打設後に、その杭31にガイド桁20を配置して前部の2本の杭31を打設できるので、前部の杭31は、後部の杭31より精度よく打設することができる。そのため、精度確保のため杭31を打ち直す必要がなくなり、杭31の打設のための工程が短縮されるので杭31の打設を効率よく行うことができる。
また、本実施形態では橋脚3の後部の杭31を打設した後、ガイド桁20を当該杭31に仮固定し、ガイド桁20の中間部を杭31で支持することにより、ガイド桁20にかかる前部の杭31の打設時の荷重の影響を低減させ、より遠い位置での前部の杭31の打設が可能となる。
また、本実施形態ではガイド桁20に杭31等の位置決めを行う横桁24、25等の位置決め部が設けられるので、ガイド桁20を用いて精度よく杭31の打設を行うことができる。
また、本実施形態では各杭31の打設を行った後杭31で囲まれた範囲にゴンドラ42を配置し、ゴンドラ42を利用して隣り合う杭31の間にブレース32等を設置するので、杭31間をブレース32で接続した剛性の高い橋脚3を容易且つ安全に構築できる。またガイド桁20はゴンドラ42を配置する前に後方にずらして上記範囲から退避させるので、ブレース32等の設置時にガイド桁20とゴンドラ42の干渉を防ぐことができる。なお、ブレース32の設置には吊り足場のようなものを用いてもよい。また、ガイド桁20は橋脚3への移動足場として利用することもできる。
さらに、ガイド桁20は桟橋1の既設スパン部分10から抜き取るので、前記の工程で構築した桟橋1の次スパン部分10を既設スパン部分10として、その次のスパン部分を構築する時にガイド桁20を転用できるようになる。
これらの構成により、本実施形態では、山岳部などに桟橋1を構築する場合であっても、長スパンの桟橋1を短時間で安全に施工することができる。
しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば本実施形態では計3本の杭31が平面視で三角形の各頂点に当たる位置に配置されており、これにより剛性の高い橋脚3を杭31の本数を最小限としつつ得ることができるが、その配置は多角形の各頂点にあればよく、特に限定されない。
例えば計4本以上の杭31から橋脚を構成することも可能であり、図14(a)の左図の例では4本の杭31が平面視で四角形(台形)の各頂点に配置される。この場合、例えば右図の橋脚3aに示すように後部(図の左側)の杭31と前部(図の右側)の杭31の間にハの字状に受桁33を設け、その受桁33間に横桁35を架け渡すことができる。あるいは図14(b)の左図に示すように前部の杭31の間に追加の杭31を設け、右図の橋脚3a’に示すように受桁33をW字状に配置することも可能である。
さらに、3本の杭31から橋脚を構成する場合でも、図14(c)に示すように後部の杭31を2本とし、前部の杭31を1本とする可能性が考えられる。この場合も、右図の橋脚3bに示すように後部の杭31と前部の杭31の間にV字状の受桁33を配置できる。ただし、この場合では、既設スパン部分10の橋脚3bにガイド桁20の後部を取付ける際に前部の杭31が障害となり、ガイド桁20の取付けが難しくなるという欠点はある。この点、前記の橋脚3では前部の杭31が2本あるので、その間にガイド桁20の後部を挿入することができ取付けが容易になる。
ガイド桁20はこのような杭31の配置のバリエーションに応じたものを用いればよく、その構成も特に限定されない。例えばガイド桁20の長手方向の中間部で前記の横桁25、足場板26と同様の横桁と足場板を設け、当該横桁の両先端の間で杭31を打設するようにしてもよい。
また本発明は山岳部に限らず、その他の種々の位置に桟橋1を構築する際に適用することが可能である。さらに、桟橋1に限らずその他の橋梁を構築する際にも適用することが可能である。
以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
1:桟橋
3、3a、3a’、3b:橋脚
5:主桁
7、7a、7b:覆工板
10:スパン部分
20:ガイド桁
21、23、37:鋼材
22、26、27:足場板
24、25、35:横桁
31:杭
32:ブレース
33:受桁
34:仮受桁
42:ゴンドラ
50:ブラケット

Claims (7)

  1. 橋梁の既設部分の前方にガイド材を延ばすように、前記既設部分に前記ガイド材を取付ける工程と、
    前記ガイド材の長手方向の中間部で橋脚の後部の杭を打設する工程と、
    前記ガイド材の長手方向の前部で前記橋脚の前部の杭を打設する工程と、
    後部の前記杭と前部の前記杭の頂部の間に支持材を設ける工程と、
    前記既設部分から前記支持材の上に橋梁の床部を架設する工程と、
    を繰り返すことで橋梁を構築し、
    後部の前記杭と前部の前記杭が合わせて3本以上存在し、各杭が平面において多角形の各頂点となる位置にあることを特徴とする橋梁構築方法。
  2. 前記多角形は三角形であり、
    後部の前記杭が1本、前部の前記杭が2本存在することを特徴とする請求項1記載の橋梁構築方法。
  3. 前記後部の杭を打設した後、前記ガイド材を当該杭に仮固定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の橋梁構築方法。
  4. 前記ガイド材は、前記杭の位置を位置決めするための位置決め部を有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の橋梁構築方法。
  5. 前記各杭の打設を行った後、前記各杭で囲まれた範囲にゴンドラを配置し、
    前記ゴンドラを利用して隣り合う前記杭の間にブレースを設置することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の橋梁構築方法。
  6. 前記ゴンドラを配置する前に、前記ガイド材を後方にずらして前記範囲から退避させることを特徴とする請求項5に記載の橋梁構築方法。
  7. 前記支持材を設置した後、前記ガイド材を前記既設部分から抜き取ることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の橋梁構築方法。
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