JP6995584B2 - 既設コンクリート桁の支承取替工法 - Google Patents

Description

本発明は、既設コンクリート桁の支承取替工法に関するものである。

橋梁は、一般的に、橋台や橋脚などの鉄筋コンクリート製の下部構造の上に、支承を介して、橋桁などの上部構造が設置されている。近年、支承の耐用年数を超えてしまい、ＢＰ沓（ベアリングプレート沓）などのメタル沓が錆び付いて機能不全に陥っている橋梁が増加している。このため、錆び付いたメタル沓等を現行の基準を満たしたアンカーボルト付きのゴム支承へ取り替えることが行われている。勿論、メタル沓に限らず、紫外線劣化したゴム沓も同様である。

しかし、橋梁が鉄筋コンクリート製の桁の場合、アンカーボルト付きの支承を取り付けるには、ジャッキアップした上、アンカーボルトの定着長さ（アンカーボルト径の１０倍）を確保するため、コンクリート桁の下部を大きく斫り取ったり、桁の深くまでコア抜きしたりする必要があった。

その場合、既設のコンクリート桁の強度を大きく損なうおそれがある上、空頭制限のある極めて狭隘な空間でジャッキアップした上、振動を伴う斫り作業やコア抜き作業を行わなくてはならず、危険で作業効率が極めて悪いという問題があった。

また、既設の支承を撤去する時間、及び新設の支承のアンカーボルトを設置する時間、不安定な仮支承で橋梁の上を通行させなければならず（共用しなければならず）、安全を確保するのに非常に手間が掛かるという問題もあった。

その上、上沓のアンカーの周りにコンクリートやモルタルを打設する場合は、型枠で塞いで中が見えない状態で上方へ向けコンクリートを打設するいわゆる逆打ちとなり、ジャンカ等の空洞ができてしまうおそれがあり品質確保が困難であるという問題があった。

具体的には、例えば、特許文献１には、橋梁の上部構造をジャッキアップして支承の下沓を撤去し、上部構造の下面を斫りとって上沓のアンカーバーを露出させた上、切断し、複数のコア抜きを行って、アンカーバーの残部と溶接するとともにコアに新設アンカーバーを設置するコンクリート桁の支承取替工法が開示されている（特許文献１の特許請求の範囲の請求項１、明細書の段落［００１０］～［００１６］、図面の図１～図３参照）。

しかし、特許文献１に記載のコンクリート桁の支承取替工法では、コンクリートの斫り部分を小さくすることはできるものの、全て無くすことはできず、前記問題が依然解消されていなかった。特に、ジャッキアップした不安定な状態で狭隘な作業空間で天井面に向けコア抜きや斫り等をすることは、安全確保のための措置を厳重に施さなければならず、作業時間が掛かりコストアップの要因となっていた。

また、特許文献２には、上下部のそれぞれの中央部に水平力に抵抗する上下柱状部１０ａ，１１ａと上楊力に抵抗する上下大径部１０ｂ，１１ｂが一体に形成された支承部材８と、下部構造側に固定され、水平方向の一端が開口し、下挿入溝を中央部まで形成した下部鋼板５と、上部構造に固定され、水平方向の一端が開口し、上挿入溝を中央部まで形成した上部鋼板７と、支承部材８を上下部挿入溝に沿って挿入した後、上下固定部材を前記上下挿入溝に沿って挿入して上下柱状部１０ａ，１１ａと上下大径部１０ｂ，１１ｂを前記上下固定部材の先端で押し付け、前記上下固定部材を上部鋼板７及び下部鋼板５に固定し支承部材８を固定する橋梁用交換容易支承装置が開示されている（特許文献２の特許請求の範囲の請求項１、明細書の段落［００１３］～［００２４］、図面の図１～図３参照）。

特許文献２に記載の橋梁用交換容易支承装置は、頭付きスタッドを用いることでアンカーボルトの長さを短くし、コンクリート桁の斫る部分を従来のものより小さくすることはできるとされている。しかし、狭隘な空間で構造物の下面を斫ったり、コンクリートを逆打ちしたりする必要があるのは変わらず、既設の支承を撤去したり、新設の支承のアンカーボルトを設置したりする間、橋梁の上を通行させなければならないという問題も解決されてはいなかった。

特開２００９－２８７１８３号公報 特開２０１３－２３４５０８号公報

そこで、本発明は、前述した問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、取替工事によるコンクリート桁の損傷を極力小さくできるとともに、不安定な仮支承での共用期間を極力短くすることができる既設コンクリート桁の支承取替工法を提供することにある。

第１発明に係る既設コンクリート桁の支承取替工法は、既設コンクリート桁と下部構造との間に介装された既設支承を新設支承に取り替える既設コンクリート桁の支承取替工法であって、前記既設支承で前記既設コンクリート桁を支承しつつ、前記既設支承の橋軸方向と直交する橋幅方向に近接した両脇の前記下部構造に前記新設支承のアンカーを挿置するためのアンカー孔を穿孔するアンカー孔穿孔工程と、を有することを特徴とする。

第２発明に係る既設コンクリート桁の支承取替工法は、第１発明において、前記既設支承の近傍の既設コンクリート桁の脇に前記新設支承の上沓のアンカーを定着させる定着ブロックを取り付ける定着ブロック取付工程を有することを特徴とする。

第３発明に係る既設コンクリート桁の支承取替工法は、第２発明において、前記定着ブロック取付工程の前に、前記定着ブロックを止め付ける横締めＰＣ鋼材を挿通するＰＣ鋼材孔を、前記既設コンクリート桁に削孔するＰＣ鋼材孔削孔工程を行うことを特徴とする。

第４発明に係る既設コンクリート桁の支承取替工法は、第２発明又は第３発明において、前記新設支承の設置が完了し、前記新設支承で既設コンクリート桁を支承した後、前記既設支承を撤去する既設支承撤去工程を行うことを特徴とする。

第５発明に係る既設コンクリート桁の支承取替工法は、第３発明又は第４発明において、前記定着ブロックは、前記新設支承の上沓及びそのアンカーが一体となった鋼製プレートであり、前記定着ブロック取付工程では、前記ＰＣ鋼材孔に前記ＰＣ鋼材を挿通して前記鋼製プレートを取り付けるだけで前記新設支承の上沓の設置が完了することを特徴とする。

第６発明に係る既設コンクリート桁の支承取替工法は、第４発明又は第５発明において、前記新設支承のアンカーの設置が完了した後、仮支承で前記既設コンクリート桁を支承し、その後、前記既設支承を前記新設支承に取り替える新設支承取替工程を行うことを特徴とする。

第７発明に係る既設コンクリート桁の支承取替工法は、第６発明において、新設支承取替工程では、前記定着ブロックに取り付けられた仮支承で前記既設コンクリート桁を支承することを特徴とする。

第８発明に係る既設コンクリート桁の支承取替工法は、第１発明において、前記アンカー孔穿孔工程では、前記既設支承で前記既設コンクリート桁を支承しつつ、前記既設支承の脇の橋梁の上部構造及び前記下部構造のいずれにも前記新設支承の上沓のアンカーを挿置するためのアンカー孔を穿孔することを特徴とする。

第９発明に係る既設コンクリート桁の支承取替工法は、第８発明において、前記アンカー孔穿孔工程では、エルボー管を有するウォータージェット装置を用いてエルボー管の先に管を継ぎ足しながら穿孔して行くことを特徴とする。

第１０発明に係る既設コンクリート桁の支承取替工法は、第８発明又は第９発明において、前記アンカー孔穿孔工程で穿孔したアンカー孔に新設支承の支承アンカーのアンカーボルトを継ぎ足しながら設置する支承アンカー設置工程を有することを特徴とする。

第１発明～第１０発明によれば、桁下を斫る必要もないため、取替工事によるコンクリート桁の損傷を極力小さくすることができる。その上、既設支承で既設コンクリート桁を支承しつつ、新設支承のアンカー孔を削孔するので、不安定な仮支承での共用期間を極力短くすることができる。

第２発明～第７発明によれば、既設コンクリート桁の両脇に定着ブロックを取り付け、既設支承で既設コンクリート桁を支承しつつ、下沓のアンカー孔を削孔するので、比較的上方にもスペースのあるコンクリート桁脇で作業を行うこととなり、作業空間を広くとることができる。また、定着ブロックも上からコンクリートを打設可能であるため、コンクリート打設が逆打ちとならず、ジャンカ等の空洞ができてしまうおそれが少ない。また、桁下を斫る必要もないため、取替工事によるコンクリート桁の損傷を極力小さくすることができる。その上、既設支承で既設コンクリート桁を支承しつつ、下沓のアンカー孔を削孔するので、不安定な仮支承での共用期間を極力短くすることができる。

特に、第３発明によれば、ＰＣ鋼材孔削孔工程を行うので、定着ブロックのコンクリート桁への固定を、強度及び信頼性の高いＰＣ鋼材を用いて短時間で行うことができる。このため、支承取替工事のコストダウンを達成することができる。

特に、第４発明によれば、新設支承で既設コンクリート桁を支承した後、既設支承を撤去するので、不安定な仮支承での共用期間がなくなり極めて安全である。このため、安全確保のための作業を低減してさらに支承取替工事のコストダウンを達成することができる。

特に、第５発明によれば、定着ブロックが上沓とアンカーが一体となった鋼製プレートであり、ＰＣ鋼材孔にＰＣ鋼材を挿通して鋼製プレートを取り付けるだけで上沓の設置が完了するので、支承取替工事の作業工程を削減して極めて短期間で支承取替工事を完了することができる。このため、さらに支承取替工事のコストダウンを達成することができる。

特に、第６発明によれば、新設支承のアンカーの設置が完了した後、仮支承で既設コンクリート桁を支承し、その後既設支承を新設支承に取り替えるので、不安定な仮支承での共用期間を極力短くすることができるだけでなく、新設支承を既設支承より橋梁の幅方向に大きくとることも容易となる。このため、新設支承の大きさへの制限が少なくなり、より耐震性の高い支承の設置も可能となる。

特に、第７発明によれば、定着ブロックに取り付けられた仮支承で前記既設コンクリート桁を支承するので、新たに仮支承のためのベントを組む必要がなくなり、作業期間やベントの設置費用やリース費用を低減してさらに支承取替工事のコストダウンを達成することができる。

特に、第８発明によれば、横桁の下部を斫る必要がなくなり、橋梁の損傷をさらに小さくすることができる。また、第８発明によれば、横桁を復旧する必要もなくなり、支承取替の作業期間を短縮することができる。特に、通行止め等が必要となる不安定な仮支承で既設コンクリート桁を支承している期間が短く、極めて安全である。このため、安全確保のための作業を低減してさらに支承取替工事のコストダウンを達成することができる。

特に、第９発明によれば、従来できなかった狭隘な橋梁の上部構造と下部構造との隙間においてアンカー孔を穿孔することが可能となる。このため、支承取替の作業期間をさらに短縮することができる。特に、仮支承で既設コンクリート桁を支承している期間が短く、極めて安全である。

特に、第１０発明によれば、従来できなかった狭隘な橋梁の上部構造と下部構造との隙間において新設支承の支承アンカーの設置が可能となる。このため、支承取替の作業期間をさらに短縮することができる。特に、仮支承で既設コンクリート桁を支承している期間が短く、極めて安全である。

本発明を適用する橋梁の一例を示す鉛直断面図である。 本発明の第１実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の横桁撤去工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法のＰＣ鋼材孔削孔工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法のアンカー孔削孔工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の新設支承設置工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の定着ブロック取付工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の既設支承撤去工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の横桁復旧工程を示す工程説明図である。 本発明の第２実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の横桁撤去工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法のアンカー孔削孔工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の定着ブロック取付工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の仮支承設置工程を示す工程説明図である。 変形例１に係る仮支承でコンクリート桁を支承した状態を示す説明図である。 変形例２に係る仮支承でコンクリート桁を支承した状態を示す説明図である。 同上の支承取替工法の新設支承取替工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の仮支承撤去工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の横桁復旧工程を示す工程説明図である。 本発明の第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法のアンカー孔穿孔工程を示す工程説明図である。 図１で示した橋梁の上部構造と下部構造との隙間を主に示す説明図であり、（ａ）が一般的なウォータージェット装置で穿孔できないことを示す図であり、（ｂ）が同上のアンカー孔穿孔工程で用いるウォータージェット装置を示す説明図である。 同上のアンカー孔穿孔工程の具体的作業手順を示す作業手順説明図であり、（ａ）～（ｆ）の順番に作業を行う。 同上の支承取替工法の定着ブロック取付工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の支承アンカー設置工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の仮支承設置工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法のグラウト注入工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の新設支承取替工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法により支承取替工事が完了した状態を示す説明図である。 本発明の第４実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の仮支承設置工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の下部構造上部斫り工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の既設支承撤去工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法のアンカー孔削孔工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の定着ブロック取付工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の上沓設置工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の新設支承設置工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法のグラウト注入工程及びコンクリート打設工程を示す工程説明図である。 同上の支承取替工法の仮支承撤去工程を示す工程説明図である。

以下、本発明に係る既設コンクリート桁の支承取替工法を実施するための一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

［第１実施形態］
先ず、図１～図８を用いて、本発明の第１実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法について説明する。先ず、本実施形態に係る支承取替工法によって支承を取り替える橋梁について簡単に説明する。図１は、本発明を適用する橋梁の一例を示す鉛直断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る橋梁１は、鉄筋コンクリート製の橋梁であり、橋脚や橋台などの下部構造２の上に、上部構造３がＢＰ沓（ベアリングプレート沓）からなる複数の既設支承４を介して載置されている橋梁である。勿論、既設支承４は、ＢＰ沓などのメタル沓だけでなく、ゴム製の支承であっても本発明を適用できることは云うまでもない。なお、一点鎖線は、橋梁１の中央の軸線を示し、左右対称の右半分は省略して示している。

図示する上部構造３は、鉄筋コンクリート製の複数のコンクリート桁５と、これらのコンクリート桁５上に設けられた鉄筋コンクリート製のコンクリート床版６と、このコンクリート床版６の縁に沿って立設された鉄筋コンクリート製の高欄７など、から構成されている。また、複数のコンクリート桁５は、橋軸方向に所定間隔をおいて横桁８で一体化されている。そして、コンクリート床版６の上には、アスファルトからなる舗装９が敷設されている。

（１）横桁撤去工程
図２は、本発明の第１実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の横桁撤去工程を示す工程説明図である。図２に示すように、本実施形態に係る支承取替工法では、先ず、横桁８の支承取替工事において支障のある部分である撤去部８ａを斫り取って撤去する横桁撤去工程を行う。

本工程を行う理由は、一般的な橋梁では、既設支承４が配設されている箇所でコンクリート桁５が横桁８で一体化されているからである。勿論、既設支承４の周りに横桁８が無く、支承取替工事において支障が無い場合は本工程を行わなくても良いことは云うまでもない。

具体的には、本工程では、コンクリートブレーカやエアーピックハンマーなどの重機、空圧工具又は電動工具などの斫り機を用いて図２の破線の斜線部で示す矩形の撤去部８ａを斫り取る。撤去部８ａは、後述の定着ブロック１０（図７参照）のコンクリート打設に支障のないように、定着ブロック１０の型枠よりコンクリート圧送用のホースを差し込んで少し余裕のある程度の高さに設定するとよい。

（２）ＰＣ鋼材孔削孔工程
図３は、第１実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法のＰＣ鋼材孔削孔工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図３に示すように、定着ブロック１０を止め付ける横締めＰＣ鋼材１１を挿通するＰＣ鋼材孔５０を削孔するＰＣ鋼材孔削孔工程を行う。

具体的には、本工程では、ダイアモンドコアドリルなどの電動コア抜き機等でコンクリート桁５に、定着ブロック１０の大きさに応じた所定間隔の複数本のＰＣ鋼材孔５０を削孔する。ＰＣ鋼材孔５０の径は、挿通する横締めＰＣ鋼材１１の径に応じて適宜定める。

（３）アンカー孔削孔工程（アンカー孔穿孔工程）
図４は、第１実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法のアンカー孔削孔工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図４に示すように、既設支承４の脇に、後述の新設支承Ｓの下アンカーＡ１（図５参照）を挿置するためのアンカー孔２０を削孔するアンカー孔削孔工程を行う。

具体的には、本工程では、前工程と同様に、ダイアモンドコアドリルなどの電動コア抜き機等で下部構造２に、下アンカーＡ１の本数に応じた複数本のアンカー孔２０を削孔する。なお、本工程と前工程は、同時期に連続して行っても良いし、いずれか一方の工程を先におこなってもよい。

図４から明らかなように、本実施形態に係る支承取替工法では、アンカー孔の削孔を、従来の支承取替工法のように、既設支承４を撤去したコンクリート桁５の直下の狭隘なスペースで行う必要がない。よって、特許文献２に記載のように、ウォータージェット等の特殊な機械で削孔する必要がなく、通常の電動コア抜き機等で削孔することができる。このため、複数のアンカー孔２０を同時に削孔することも容易であり、アンカー孔の削孔の作業時間を短縮して支承取替工事のコストダウンを達成することができる。

（４）新設支承設置工程
図５は、第１実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の新設支承設置工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図５に示すように、前工程で削孔したアンカー孔２０に下アンカーＡ１を挿入して左右一対の新設支承Ｓを設置する新設支承設置工程を行う。

取り替える新設支承Ｓとしては、種々の支承を適用することが可能であるが、本実施形態では、図５に示すように、下沓であるベースプレートＳ１と上沓であるソールプレートＳ２との間に免振ゴムＧが介装されたゴム支承を例示している。また、ベースプレートＳ１には、下部構造２に定着させるための下アンカーＡ１が下方へ向け突設され、ソールプレートＳ２には、上部構造３（コンクリート桁５）に定着させるための上アンカーＡ２が上方へ向け突設されている。

具体的には、本工程では、新設支承Ｓを所定の位置に固定した上、前工程で削孔したアンカー孔２０に無収縮モルタルや接着樹脂等の充填材で充填し、充填材が硬化することで下部構造２に新設支承Ｓを立設する。

（５）定着ブロック取付工程
図６は、第１実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の定着ブロック取付工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図６に示すように、既設支承４の近傍の既設コンクリート桁５の両脇に定着ブロック１０を取り付ける定着ブロック取付工程を行う。本実施形態に係る定着ブロック１０は、鉄筋コンクリート製の直方体状のブロックであり、新設支承Ｓの上沓の上アンカーＡ２を定着させる機能を有している。

なお、ここで両脇に取り付けるとは、橋梁の橋軸方向と直交する橋幅方向Ｘにおいて、コンクリート桁５の両側面に近接して設けることを指している。しかし、橋梁１の橋幅方向Ｘあまりスペースがない場合など、橋梁１の環境に応じてコンクリート桁５の両側面を多少斫り取って定着ブロック１０を取り付けることを排除するものではない。要するに、既設支承４に接するまでは、コンクリート桁５の両側面を斫り取って定着ブロック１０を取り付けることができる。

具体的には、本工程では、定着ブロック１０の形状に応じた型枠を作成し、その中に構造設計に応じた所定の鉄筋を配筋して設計強度に応じたコンクリートを打設して定着ブロック１０を構築する。そして、定着ブロック１０のコンクリート強度が所定強度に発現した後、横締めＰＣ鋼材１１をＰＣ鋼材孔５０に挿通した上、センターホールジャッキ等のジャッキで締め上げて横締めＰＣ鋼材１１にプレストレスを導入し、コンクリート桁５と定着ブロック１０を一体化する。

このように、定着ブロック１０のコンクリート桁５への固定を、強度及び信頼性の高い横締めＰＣ鋼材１１を用いて行う。このため、コンクリート桁５と定着ブロック１０の一体化を確実に行うことができ、コンクリート構造物同士の継ぎ足しを短期間で行うことができる。よって、支承取替工事のコストダウンを達成することができる。

また、本実施形態では、定着ブロック１０を現場施工のＲＣ構造物として例示したが、工場等で予め打設して現場に搬入するプレキャストコンクリート構造物とすることもできる。その場合は、新設支承ＳのソールプレートＳ２及び上アンカーＡ２も定着ブロックと一体となるように構築する。定着ブロックをプレキャストコンクリート構造物とすることにより、横締めＰＣ鋼材１１をＰＣ鋼材孔５０に挿通して締め付け、コンクリート桁５と定着ブロックを一体化するだけで本工程が終了し、さらなる工期短縮を達成することができる。

それに加え、定着ブロックは、ソールプレートＳ２及び上アンカーＡ２と一体成形された鋼製プレート（図示せず）とすることもできる。定着ブロックを鋼製プレートとすることにより、さらなる省スペース化を図ることができるとともに、プレキャストコンクリート構造物と同様に、さらなる工期短縮を達成することができる。

（６）既設支承撤去工程
図７は、第１実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の既設支承撤去工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図７に示すように、既設支承４を撤去する既設支承撤去工程を行う。

具体的には、本工程では、エアーピックハンマーなどの斫り機を用いて既設支承４を斫り出して撤去する。このとき、本実施形態に係る支承取替工法では、前工程において新設支承Ｓの設置が完了し、新設支承Ｓで既設コンクリート桁５を支承した後、本工程を行う。このため、不安定な仮支承での共用期間がなくなり極めて安全である上、安全確保のための作業を低減してさらに支承取替工事のコストダウンを達成することができる。

なお、既設支承４を完全に撤去する場合を例示したが、既設支承４のプレートを一枚抜くなどして高さを低くし、新設支承Ｓの機能を阻害しない形で既設支承４の一部を残置しても構わない。要するに、既設コンクリート桁５を支承する機能が新設支承Ｓに置き換わっていれば、既設支承４を全て撤去する必要はない。その場合は、残置する既設支承４には、防錆塗料を塗布するなどして防錆処理を施すと好ましい。

（７）横桁復旧工程
図８は、第１実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の横桁復旧工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図８に示すように、支承取替工事のため横桁撤去工程で撤去した横桁８の撤去部８ａを復旧する横桁復旧工程を行う。

但し、ここで復旧とは、横桁８の撤去部８ａを基の状態に戻すことを指すのではなく、構造設計の応じた横桁とするべく、横桁８の存置部分に不足部分である新設部８’を新たに継ぎ足すことを指している。勿論、構造設計で撤去部８ａがなくても構造上問題ないのであれば、本工程を行うは必要ないことは云うまでもない。

具体的には、本工程では、横桁撤去工程で斫り出した鉄筋や後施工アンカー等により、横桁８の存置部分と新設する新設部８’の鉄筋とを重ね継手等で接続した上、型枠を組み立ててコンクリートを打設して横桁８の存置部分に不足部分である新設部８’を構築する。

以上により、第１実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法による支承取替工事が完了する。

本実施形態に係る支承取替工法によれば、既設コンクリート桁５の両脇に定着ブロック１０を取り付け、既設支承４で既設コンクリート桁５を支承しつつ、アンカー孔２０の削孔等の作業をするので、比較的上方にもスペースのあるコンクリート桁５の脇で作業を行うこととなり、作業空間を広くとることができる。

また、本実施形態に係る支承取替工法によれば、定着ブロック１０も上からコンクリートを打設可能であるため、コンクリート打設が逆打ちとならず、ジャンカ等の空洞ができてしまうおそれが少ない。

その上、本実施形態に係る支承取替工法によれば、新設支承Ｓを取り付けるためにコンクリート桁５の桁下を斫る必要もないため、取替工事によるコンクリート桁５の損傷を極力小さくすることができる。

それに加え、本実施形態に係る支承取替工法によれば、新設支承Ｓで既設コンクリート桁５を支承した後、既設支承４を撤去するので、不安定な仮支承での共用期間がなくなり極めて安全である。このため、安全確保のための作業を低減してさらに支承取替工事のコストダウンを達成することができる。

［第２実施形態］
次に、図９～図１７を用いて、本発明の第２実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法について説明する。図１で示した橋梁１に第２実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法を適用する場合で説明する。

第２実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法でも、第１実施形態に係る支承取替工法と同様に、（１）横桁撤去工程と、（２）ＰＣ鋼材孔削孔工程を行う。同様に行うため、説明は省略する。

（３）アンカー孔削孔工程（アンカー孔穿孔工程）
図９は、第２実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法のアンカー孔削孔工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図９に示すように、既設支承４の脇に、後述の新設支承Ｓ’の下アンカーＡ１’（図１０参照）を挿置するためのアンカー孔２０’を削孔するアンカー孔削孔工程を行う。

具体的には、本工程でも、前述の第１実施形態に係る支承取替工法のアンカー孔削孔工程と同様に、電動コア抜き機等で下部構造２に、下アンカーＡ１’の本数に応じた複数本のアンカー孔２０’を削孔する。勿論、本工程と前工程も、同時期に連続して行っても良いし、いずれか一方の工程を先におこなってもよい。

（４）アンカー設置工程
図１０は、第２実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法のアンカー孔削孔工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図１０に示すように、前工程で削孔したアンカー孔２０’に新設支承Ｓ’の下アンカーＡ１’を挿入して設置するアンカー設置工程を行う。なお、図１０に示すように、この下アンカーＡ１’には、後述の新設支承Ｓ’の下沓であるベースプレートＳ１’と接合するための接合プレートＰ１が取り付けられている。

本工程では、接合プレートＰ１が付いた下アンカーＡ１’を所定の位置に固定した上、前工程で削孔したアンカー孔２０’に無収縮モルタルや接着樹脂等の充填材で充填し、充填材が硬化することで下部構造２に下アンカーＡ１’を設置する。

（５）定着ブロック取付工程
図１１は、第２実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の定着ブロック取付工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図１１に示すように、既設支承４の近傍の既設コンクリート桁５の両脇に定着ブロック１０’を取り付ける定着ブロック取付工程を行う。本実施形態に係る定着ブロック１０’は、鉄筋コンクリート製の直方体状のブロックであり、新設支承Ｓ’の上沓の上アンカーＡ２’を定着させる機能を有している。

具体的には、本工程では、定着ブロック１０’の形状に応じた型枠を作成し、その中に構造設計に応じた所定の鉄筋を配筋して設計強度に応じたコンクリートを打設して定着ブロック１０’を構築する。本工程では、上アンカーＡ２’も鉄筋と一緒に配設し、定着ブロック１０’と一緒にコンクリート内に埋設される。図１１に示すように、この上アンカーＡ２’にも、後述の新設支承Ｓ’の上沓であるソールプレートＳ２’と接合するための接合プレートＰ２が取り付けられている。この接合プレートＰ２は、コンクリート桁５の底面と面一に取り付けられる。

そして、定着ブロック１０’のコンクリート強度が所定強度に発現した後、横締めＰＣ鋼材１１’をＰＣ鋼材孔５０に挿通した上、センターホールジャッキ等で締め上げて横締めＰＣ鋼材１１’にプレストレスを導入し、コンクリート桁５と定着ブロック１０’を一体化する。

また、本実施形態では、定着ブロック１０’を現場施工のＲＣ構造物として例示したが、工場等で予め打設して現場に搬入するプレキャストコンクリート構造物とすることもできる。定着ブロックをプレキャストコンクリート構造物とすることにより、横締めＰＣ鋼材１１’をＰＣ鋼材孔５０に挿通して締め付け、コンクリート桁５と定着ブロックを一体化するだけで本工程が終了し、さらなる工期短縮を達成することができる。

それに加え、定着ブロックは、ソールプレートＳ２’及び上アンカーＡ２’と一体成形された鋼製プレートとすることもできる。定着ブロックを鋼製プレートとすることにより、さらなる省スペース化を図ることができるとともに、プレキャストコンクリート構造物と同様に、さらなる工期短縮を達成することができる。

（６）仮支承設置工程
図１２は、第２実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の仮支承設置工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図１２に示すように、コンクリート桁５を一時的に支承する仮支承ＫＳを設置する仮支承設置工程を行う。

具体的には、本工程では、既設コンクリート桁５に沿った橋軸方向の既設支承４と隣接する位置に、ベントＶを組んだ上、コンクリート桁５の下端を支承できるようにローラー支承の仮支承ＫＳを設置する。勿論、仮支承ＫＳの種類は、コンクリート桁５の下端を支承できるものであれば、特に限定されるものではない。

次に、この仮支承の変形例について、図１３、図１４を用いて説明する。図１３は、仮支承ＫＳの別の実施形態である変形例１に係る仮支承でコンクリート桁５を支承した状態を示す説明図であり、図１４は、さらに別の実施形態である変形例２に係る仮支承でコンクリート桁５を支承した状態を示す説明図である。

図１３に示すように、変形例１に係る仮支承ＫＳ’は、定着ブロック１０’に横締めＰＣ鋼材１１’を用いて固定するタイプのローラー支承の仮支承であり、ベントＶを組む必要が無い分、省力化を図って、支承取替工事のコストダウンを達成することができる。

図１４に示すように、変形例１に係る仮支承ＫＳ”は、接合プレートＰ２及び上アンカーＡ２’を利用してローラーを定着ブロック１０’の下端に装着するタイプの仮支承であり、仮支承ＫＳ’と同様にベントＶを組む必要が無い分コストダウンを達成することができる。

（７）新設支承取替
図１５は、第２実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の新設支承取替工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図１５に示すように、前工程で設置した仮支承ＫＳで既設コンクリート桁５を支承しつつ既設支承４を新設支承Ｓ’に取り替える新設支承取替工程を行う。

具体的には、本工程では、仮支承ＫＳでコンクリート桁５を支承しつつ、コンクリート桁５から既設支承４を斫り取って撤去し、新設支承Ｓ’のベースプレートＳ１’及びソールプレートＳ２’を、下アンカーＡ１’の接合プレートＰ１及び上アンカーＡ２’の接合プレートＰ２にそれぞれ接合する。

本工程では、従来の支承取替工法と同様に仮支承ＫＳでコンクリート桁５を支承するものの、これまでの工程により、既に下アンカーＡ１’や上アンカーＡ２’が設置されており、新設支承Ｓ’への取り替えが短時間に容易に行うことができる。また、コンクリート桁５に振動を与えるような斫り工事やコア抜き工事が極力削減されているため、不安定な仮支承での共用期間が極めて短く安全である。このため、安全確保のための作業を低減してさらに支承取替工事のコストダウンを達成することができる。

（８）仮支承撤去工程
図１６は、第２実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の仮支承撤去工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図１６に示すように、仮支承ＫＳを撤去する仮支承撤去工程を行う。

（９）横桁復旧工程
図１７は、第２実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の横桁復旧工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、第１実施形態に係る支承取替工法と同様に、図１７に示すように、支承取替工事のため横桁撤去工程で撤去した横桁８の撤去部８ａを復旧する横桁復旧工程を行う。

以上により、第２実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法による支承取替工事が完了する。

本実施形態に係る支承取替工法によれば、既設コンクリート桁５の両脇に定着ブロック１０’を取り付け、既設支承４で既設コンクリート桁５を支承しつつ、アンカー孔２０’の削孔等の作業をするので、比較的上方にもスペースのあるコンクリート桁５の脇で作業を行うこととなり、作業空間を広くとることができる。

また、本実施形態に係る支承取替工法によれば、定着ブロック１０’も上からコンクリートを打設可能であるため、コンクリート打設が逆打ちとならず、ジャンカ等の空洞ができてしまうおそれが少ない。

その上、本実施形態に係る支承取替工法によれば、新設支承Ｓ’を取り付けるためにコンクリート桁５の桁下を斫る必要もないため、取替工事によるコンクリート桁５の損傷を極力小さくすることができる。

それに加え、本実施形態に係る支承取替工法によれば、新設支承Ｓ’の下アンカーＡ１’の設置が完了した後、仮支承ＫＳで既設コンクリート桁５を支承し、その後既設支承４を新設支承Ｓ’に取り替えるので、不安定な仮支承ＫＳでの共用期間を極力短くすることができるだけでなく、新設支承Ｓ’を既設支承４より橋梁の幅方向に大きくとることも容易となる。このため、新設支承Ｓ’の大きさ（横方の幅）への制限が少なくなり、より耐震性の高い支承の設置も可能となる。

［第３実施形態］
次に、図１８～図２６を用いて、本発明の第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法について説明する。図１で示した橋梁１に第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法を適用する場合で説明する。第３実施形態に係る支承取替工法が、前述の第１実施形態に係る支承取替工法及び第２実施形態に係る支承取替工法と相違する主な点は、（１）横桁撤去工程と、（２）ＰＣ鋼材孔削孔工程を行わない点である。

（１）アンカー孔穿孔工程
図１８は、第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法のアンカー孔穿孔工程を示す工程説明図である。先ず、本実施形態に係る支承取替工法では、図１８に示すように、既設支承４の脇に、前述の新設支承Ｓ’の上アンカーＡ２”及び下アンカーＡ１”（図２２参照）を挿置するためのアンカー孔８０及びアンカー孔２０”を穿孔するアンカー孔穿孔工程を行う。

しかし、図１９（ａ）に示すように、上部構造３（横桁８）と下部構造２との上下間隔は、既設支承４の高さ分（例えば、一般的にはｈ＝２００ｍｍ程度）しか離間していない狭隘な空間であり、通常のように、直線状の直管ノズルで穿孔することはできない。

そこで、本工程では、図１９（ｂ）に示すように、エルボー管ＷＪ１を備えたウォータージェット装置ＷＪを用いて既設支承４の脇となる横桁８（上部構造３）及び下部構造２に、上アンカーＡ２”及び下アンカーＡ１”の本数に応じた複数本のアンカー孔８０及びアンカー孔２０を穿孔する。図１９は、橋梁１の上部構造３と下部構造２との隙間を主に示す説明図であり、（ａ）が一般的なウォータージェット装置ＷＪで穿孔できないことを示す図であり、（ｂ）が本実施形態に係る支承取替工法でのアンカー孔穿孔工程で用いるウォータージェット装置ＷＪを示す説明図である。

具体的には、本実施形態に係るアンカー孔穿孔工程では、図２０に示すように、エルボー管ＷＪ１（曲がり管）の先に長さが短い直管を継ぎ足しながら穿孔して行く。図２０は、アンカー孔穿孔工程の具体的作業手順を示す作業手順説明図であり、（ａ）～（ｆ）の順番に作業を行う。

図２０（ａ）に示すように、先ず、ウォータージェット装置ＷＪの吐出管の先端にエルボー管ＷＪ１を取り付け、そのエルボー管ＷＪ１の先端に先端ノズルＷＪ２を取り付ける。そして、先端ノズルＷＪ２を上に向けて、既設支承４の脇の横桁８の下に差し入れ、のアンカー孔８０をウォータージェット装置ＷＪの水の吐出圧で穿孔して行く。

図２０（ｂ）に示すように、穿孔したアンカー孔８０内において先端ノズルＷＪ２を上方へ上げて行き、横桁８の下面にエルボー管ＷＪ１が当接するまで、ウォータージェット装置ＷＪの吐出圧で穿孔可能な範囲まで穿孔する。

図２０（ｂ）に示すように、横桁８の下面にエルボー管ＷＪ１が当接して先端ノズルＷＪ２をそれ以上の高さに上げることができなくなると、次に、図２０（ｃ）に示すように、先端ノズルＷＪ２を取り外して穿孔したアンカー孔８０内に先端ノズルＷＪ２を仮受材ＷＪ３で仮支持した状態で一旦保持する。

その状態で、図２０（ｄ）に示すように、両端にねじが形成された短尺な直管である短尺管ＷＪ４を継ぎ足し、穿孔したアンカー孔８０内において先端ノズルＷＪ２を上方へ設置できるようにする。

そして、この短尺管ＷＪ４の継ぎ足しにより、ウォータージェット装置ＷＪの吐出圧で穿孔可能な高さが上昇し、図２０（ｅ）に示すように、アンカー孔８０のさらなる穿孔を継続することができる。

このように、仮受材ＷＪ３での仮支持と、短尺管ＷＪ４の継ぎ足しとを交互に繰り返し、図２０（ｆ）に示すように、ウォータージェット装置ＷＪの先端ノズルＷＪ２を上方へ徐々に伸ばしていき、アンカー孔８０を所定の深さ（高さ）まで穿孔する。

なお、図示しないが、アンカー孔２０もアンカー孔８０と同様に、ウォータージェット装置ＷＪの先端ノズルＷＪ２を下方に向けて設置し、ウォータージェット装置ＷＪの先端ノズルＷＪ２を下方へ徐々に伸ばしていき、アンカー孔２０を所定の深さまで穿孔する（図１８、図１９参照）。

本工程のように、ウォータージェット装置ＷＪのエルボー管ＷＪ１（曲がり管）の先に短尺管ＷＪ４を継ぎ足しながら穿孔して行くことにより、従来できなかった狭隘な橋梁の上部構造３と下部構造２との隙間においてアンカー孔を穿孔することが可能となる。このため、前述の横桁撤去工程やＰＣ鋼材孔削孔工程、及び横桁復旧工程を行う必要がなくなる。

（２）定着ブロック取付工程
図２１は、第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の定着ブロック取付工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図２１に示すように、横桁８の無い既設支承４の外側の脇に、定着ブロック１０”を取り付ける定着ブロック取付工程を行う。本実施形態に係る定着ブロック１０”は、前述の定着ブロック１０’と同様の鉄筋コンクリート製の直方体状のブロックであり、前述の新設支承Ｓ’の上沓の上アンカーＡ２’を定着させる機能を有している。

具体的には、本工程では、定着ブロック１０”の形状に応じた型枠を作成し、その中に構造設計に応じた所定の鉄筋を配筋して設計強度に応じたコンクリートを打設して定着ブロック１０”を構築する。本工程では、上アンカーＡ２’も鉄筋と一緒に配設し、定着ブロック１０”と一緒にコンクリート内に埋設される。図２１に示すように、この上アンカーＡ２’にも、後述の新設支承Ｓ’の上沓であるソールプレートＳ２’と接合するための接合プレートＰ２が取り付けられている。

本工程で取り付ける定着ブロック１０”が、前述の定着ブロック１０，１０’と相違する点は、プレストレスでコンクリート桁５や横桁８と定着ブロック１０”が一体化されているのではなく、ケミカルアンカー等の一般的なアンカーＡでコンクリート桁５や横桁８に定着されている点である。

（３）支承アンカー設置工程
図２２は、第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の支承アンカー設置工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図２２に示すように、アンカー孔穿孔工程で穿孔したアンカー孔８０及びアンカー孔２０”に、支承アンカーである上アンカーＡ２”及び下アンカーＡ１”を設置する支承アンカー設置工程を行う。

しかし、前述のように、横桁８と下部構造２との間隔が狭いため、新設支承Ｓ’の上アンカーＡ２”及び下アンカーＡ１”も通常のように、単純にアンカー孔８０及びアンカー孔２０”に上アンカーＡ２”及び下アンカーＡ１”を差し込むことはできない。

そこで、本実施形態に係る支承アンカー設置工程では、前工程と同様に、アンカーボルト自体も継ぎ足しながら設置する。上アンカーＡ２”及び下アンカーＡ１”は、アンカーボルトにねじが形成されており、ナットを介してアンカーボルトを次々に螺着して継ぎ足し、延長可能に構成されている（図２２の拡大図参照）。

また、上アンカーＡ２”は、前述の新設支承Ｓ’のソールプレートＳ２’と接合するための接合プレートＰ２をホールインアンカー等のあと施工アンカーＡ’で横桁８の下面に止め付けて落下しないように設置する（図２２の拡大図参照）。

本工程のように、新設支承Ｓ’の上アンカーＡ２”及び下アンカーＡ１”のアンカーボルトを継ぎ足しながら設置するので、従来できなかった狭隘な橋梁の上部構造３と下部構造２との隙間において新設支承の支承アンカーの設置が可能となる。

（４）仮支承設置工程
図２３は、第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の仮支承設置工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図２３に示すように、コンクリート桁５を一時的に支承する仮支承ＫＳを設置する仮支承設置工程を行う。

具体的には、本工程では、第２実施形態に係る支承取替工法の仮支承設置工程と同様に、既設コンクリート桁５に沿った橋軸方向の既設支承４と隣接する位置に、ベントＶを組んだ上、コンクリート桁５の下端を支承できるようにローラー支承の仮支承ＫＳを設置する。

（５）グラウト注入工程
図２４は、大３実施形態に係る支承取替工法のグラウト注入工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図２４に示すように、支承アンカー設置工程で上アンカーＡ２”及び下アンカーＡ１”が設置された状態で、アンカー孔８０及びアンカー孔２０にグラウトＧ’を注入して固定するグラウト注入工程を行う。

具体的には、本工程では、横桁８の側面や下部構造２の側面などのコンクリート構造物の表面からアンカー孔穿孔工程で穿孔したアンカー孔８０及びアンカー孔２０に向け、削孔機等でグラウト注入用の孔を削孔する。なお、削孔前には、Ｘ線等で鉄筋などの内部補強の位置を把握し、これらを損傷しないように削孔する。

そして、無収縮グラウトなどの小径の孔に注入可能な流動性経時硬化材であるグラウトＧ’を注入して横桁８及び下部構造２と上アンカーＡ２”及び下アンカーＡ１”を一体化させる。

（６）新設支承取替工程
図２５は、第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の新設支承取替工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図２５に示すように、仮支承設置工程で設置した仮支承ＫＳで既設コンクリート桁５を支承しつつ既設支承４を新設支承Ｓ’に取り替える新設支承取替工程を行う。

具体的には、本工程では、第２実施形態に係る支承取替工法の新設支承取替工程と同様に、前述の仮支承ＫＳでコンクリート桁５を支承しつつ、コンクリート桁５から既設支承４を斫り取って撤去する。その後、新設支承Ｓ’のベースプレートＳ１’及びソールプレートＳ２’を、下アンカーＡ１”の接合プレートＰ１及び上アンカーＡ２”の接合プレートＰ２にそれぞれ接合して新設支承Ｓ’を設置する。

本工程では、従来の支承取替工法と同様に仮支承ＫＳでコンクリート桁５を支承するものの、既に下アンカーＡ１’や上アンカーＡ２’が設置されており、新設支承Ｓ’への取り替えが短時間に容易に行うことができる。また、コンクリート桁５に振動を与えるような斫り工事やコア抜き工事が極力削減されているため、不安定な仮支承での共用期間が極めて短く安全である。このため、安全確保のための作業を低減してさらに支承取替工事のコストダウンを達成することができる。

（７）仮支承撤去工程
次に、本実施形態に係る支承取替工法では、第２実施形態に係る支承取替工法の仮支承撤去工程と同様に、仮支承ＫＳを撤去する仮支承撤去工程を行う（図示せず）。

図２６は、第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法により支承取替工事が完了した状態を示す説明図である。以上により、図２６に示すように、第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法による支承取替工事が完了する。

なお、第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法として、既設支承４を新設支承Ｓ’に取り替える場合を例示して説明したが、第１実施形態に係る支承取替工法で説明した新設支承Ｓに取り替えても構わない。勿論、前述のように、既設支承４の一部を残置しても構わない。

本実施形態に係る支承取替工法によれば、前述の作用効果に加え、横桁８などの上部構造３の下部を斫ったり、新設支承Ｓ’を取り付けるためにコンクリート桁５の桁下を斫ったりする必要もないため、既存の構造物に与える損傷を最小限にすることができる。

また、本実施形態に係る支承取替工法によれば、継ぎ足しながら設置するため、アンカー孔穿孔工程や支承アンカー設置工程に多少作業期間を要するものの、第１及び第２実施形態に係る支承取替工法のように、横桁撤去工程、ＰＣ鋼材孔削孔工程、横桁復旧工程を行う必要がない。このため、トータル的には、支承取替の作業期間を短縮することができる。特に、通行止め等が必要となる不安定な仮支承で既設コンクリート桁５を支承している期間が短く、極めて安全である。このため、安全確保のための作業を低減してさらに支承取替工事のコストダウンを達成することができる。

［第４実施形態］
次に、図２７～図３５を用いて、本発明の第４実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法について説明する。図１で示した橋梁１に第４実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法を適用する場合で説明する。第４実施形態に係る支承取替工法は、前述の第３実施形態に係る支承取替工法と同様に、第１実施形態及び第２実施形態に係る支承取替工法の（１）横桁撤去工程と、（２）ＰＣ鋼材孔削孔工程は行わない。

（１）仮支承設置工程
図２７は、第４実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の仮支承設置工程を示す工程説明図である。先ず、本実施形態に係る支承取替工法では、図２７に示すように、コンクリート桁５を一時的に支承する仮支承ＫＳを設置する仮支承設置工程を行う。

具体的には、本工程では、第３実施形態に係る支承取替工法の仮支承設置工程と同様に、既設コンクリート桁５に沿った橋軸方向の既設支承４と隣接する位置に、ベントＶを組んだ上、コンクリート桁５の下端を支承できるようにローラー支承の仮支承ＫＳを設置する。

（２）下部構造上部斫り工程
図２８は、第４実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の下部構造上部斫り工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図２８に示すように、下部構造２の上部２ａ部分を斫り取って撤去する下部構造上部斫り工程を行う。

本工程では、コンクリートブレーカやエアーピックハンマーなどの重機、空圧工具又は電動工具などの斫り機を用いて図２８の破線で示す矩形の上部２ａを斫り取って撤去する。このとき、既設支承４の下沓及びそのアンカーも一緒に撤去する。

斫り取る上部２ａの高さは、既設支承４の下沓のアンカーの長さ、及び新設支承Ｓ’の下アンカーＡ１’を考慮し、既設支承４の下沓を撤去でき、新設支承Ｓ’を設置できる高さを求めて決定する。また、下部構造２の鉄筋をどの程度残すか否かも、斫り取る上部２ａの高さや状況に応じて適宜定めるとよい。

なお、本工程では、上方から下方に向けて斫り取って撤去するので、前述の横桁８等を斫り取るよりは容易に斫り取ることができる。

（３）既設支承撤去工程
次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図２９に示すように、既設支承４を撤去する既設支承撤去工程を行う。

具体的には、本工程では、溶断用の切断器や切断砥石等を用いてアンカー部分を切断し、既設支承４の上沓を撤去する。このとき、本実施形態に係る支承取替工法では、仮支承ＫＳで支承しているものの、既設支承４の上沓のアンカーは、既設コンクリート桁５に存置したままでよいため、既設支承４の上沓の撤去が極めて容易である。また、振動を伴う斫り作業やコア抜き作業などの危険な作業がないため、仮支承ＫＳで支承していても安全である。また、作業効率が極めて悪い、高さ方向にスペースのない狭隘な空間でコアドリルや斫り機で下から上方に向け削孔したり斫ったりする作業がないため作業効率もよい。

（４）アンカー孔削孔工程
図３０は、第４実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法のアンカー孔削孔工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図３０に示すように、既設支承４の脇に、前述の新設支承Ｓ’の上アンカーＡ２’（図３２参照）を挿置するためのアンカー孔８０を穿孔するアンカー孔穿孔工程を行う。

具体的には、本工程でも、電動コア抜き機等で横桁８に新設支承Ｓ’の上アンカーＡ２’の本数に応じた複数本のアンカー孔８０を削孔する。勿論、ウォータージェット装置を用いて穿孔してもよい。但し、第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法と相違して、下部構造上部斫り工程で下部構造２の上部２ａを斫り取っているため、高さ方向に若干のスペースがあり、前述のエルボー管ＷＪ１等を継ぎ足して穿孔する必要はない。

さらに、本工程では、横桁８の側面から穿孔したアンカー孔８０に向け、削孔機等でグラウト注入用の孔も併せて削孔する。また、削孔前には、Ｘ線等で鉄筋などの内部補強の位置を把握し、これらを損傷しないように削孔する。勿論、グラウト注入用の孔は、後工程であるグラウト注入工程前に削孔すればよいことは云うまでもない。

（５）定着ブロック取付工程
図３１は、第４実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の定着ブロック取付工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図３１に示すように、第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法と同様に、横桁８の無い既設支承４の外側の脇に、定着ブロック１０”を取り付ける定着ブロック取付工程を行う。定着ブロック１０”は、前述の定着ブロック１０”と同様であるため、説明を省略する。

（６）上沓設置工程
図３２は、第４実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の上沓設置工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図３２に示すように、前工程で削孔したアンカー孔８０に新設支承Ｓ’の上アンカーＡ２’を挿入し、新設支承Ｓ’の上沓である前述のソールプレートＳ２’を設置する上沓設置工程を行う。但し、定着ブロック１０”には、上アンカーＡ２’は埋設してある。

（７）新設支承設置工程
図３３は、第４実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の新設支承設置工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図３３に示すように、前工程で設置したソールプレートＳ２’にベースプレートＳ１’及び下アンカーＡ１’などの下沓部分を接合して新設支承Ｓ’を設置する新設支承取替工程を行う。

なお、本工程では、ベースプレートＳ１’や下アンカーＡ１’を上部２ａ部分を斫り取った下部構造２’の上方の所定の位置に設置する必要があるため、パイプや鋼材等の仮設材を用いて、新設支承Ｓ’の仮受けを組み立てて設置する必要がある。

（８）グラウト注入工程及びコンクリート打設工程
図３４は、第４実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法のグラウト注入工程及びコンクリート打設工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図３４に示すように、アンカー孔８０に無収縮グラウトなどのグラウトＧ’を注入して固定するグラウト注入工程を行うとともに、斫り取った下部構造２の上部２ａにコンクリートを打設するコンクリート打設工程を行う。グラウト注入工程は、第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法と同様であるため説明を省略する。

コンクリート打設工程では、斫り取った上部２ａを復旧させるために、型枠を組み、必要な配筋をした上、コンクリートの打設を行う。

（９）仮支承撤去工程
図３５は、第４実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法の仮支承撤去工程を示す工程説明図である。次に、本実施形態に係る支承取替工法では、図３５に示すように前工程で打設したコンクリートや注入したグラウトが所定の強度を発現した後、前述の第２実施形態及び第３実施形態に係る支承取替工法の仮支承撤去工程と同様に、仮支承ＫＳを撤去する仮支承撤去工程を行う。

以上により、第４実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法による支承取替工事が完了する。

本実施形態に係る支承取替工法によれば、前述の作用効果に加え、下部構造２の上部２ａは斫るものの、第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法と同様に、橋梁の耐久性に特に影響のある上部構造であるコンクリート桁５の桁下や横桁８を斫る必要がないため、既存の構造物に与える損傷を最小限にすることができる。

また、本実施形態に係る支承取替工法によれば、第３実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法と比べて、エルボー管等を継ぎ足しながら穿孔する必要がないため、短時間でアンカー孔削孔工程を終了することができる。このため、支承取替の作業期間を短縮することができる。その上、下部構造２の上部２ａを斫ることで、高さ方向に作業スペースが生まれるため、その後の作業効率が向上し、さらなる作業時間の短縮を達成することができる。

それに加え、本実施形態に係る支承取替工法によれば、仮支承で支持している期間はあるものの、振動を伴う斫り作業やコア抜き作業などの危険な作業がないため、仮支承ＫＳで支承していても安全である。

さらに、本実施形態に係る支承取替工法によれば、下部構造２の上部２ａを斫って新設支承に取り替えるので、新設支承と既設支承の高さが違う場合であっても取替が可能である。このため、新設支承の選択肢が増えるため、設計の自由度が高まるとともに、安価で高性能で耐久性の高い新設支承とすることもできる。

以上、本発明の実施形態に係る既設コンクリート桁の支承取替工法について詳細に説明したが、前述した又は図示した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。特に、既設支承を新設支承に取り替えるとは、即ち、支承取替とは、機能的に新しい支承に取り替えることを指し、既設支承の一部を残置することを排除するものではない。

１：橋梁
２：下部構造
２ａ：上部
２０，２０’，２０”：アンカー孔
３：上部構造
４：既設支承
５：（既設）コンクリート桁（上部構造）
５０：ＰＣ鋼材孔
６：コンクリート床版（上部構造）
７：高欄
８：横桁（上部構造）
８ａ：撤去部
８’：新設部
８０：アンカー孔
９：舗装
１０，１０’，１０”：定着ブロック
１１，１１：横締めＰＣ鋼材
Ｓ，Ｓ’：新設支承
Ｓ１，Ｓ１’：ベースプレート
Ｓ２，Ｓ２’：ソールプレート
Ａ１，Ａ１’，Ａ１”：下アンカー（アンカー）
Ａ２，Ａ２’，Ａ２”：上アンカー（アンカー）
Ｐ１，Ｐ２：接合プレート
Ｇ：免振ゴム（ゴム）
Ｇ’：グラウト
ＫＳ、ＫＳ’：仮支承
Ｖ：ベント
ＷＪ：ウォータージェット装置
ＷＪ１：エルボー管
ＷＪ２：先端ノズル
ＷＪ３：仮受材
ＷＪ４：短尺管（直管）

Claims (10)

1. 既設コンクリート桁と下部構造との間に介装された既設支承を新設支承に取り替える既設コンクリート桁の支承取替工法であって、
   前記既設支承で前記既設コンクリート桁を支承しつつ、前記既設支承の橋軸方向と直交する橋幅方向に近接した両脇の前記下部構造に前記新設支承のアンカーを挿置するためのアンカー孔を穿孔するアンカー孔穿孔工程と、を有すること
   を特徴とする既設コンクリート桁の支承取替工法。
2. 前記既設支承の近傍の既設コンクリート桁の脇に前記新設支承の上沓のアンカーを定着させる定着ブロックを取り付ける定着ブロック取付工程と、を有すること
   を特徴とする請求項１に記載の既設コンクリート桁の支承取替工法。
3. 前記定着ブロック取付工程の前に、前記定着ブロックを止め付ける横締めＰＣ鋼材を挿通するＰＣ鋼材孔を、前記既設コンクリート桁に削孔するＰＣ鋼材孔削孔工程を行うこと
   を特徴とする請求項２に記載の既設コンクリート桁の支承取替工法。
4. 前記新設支承の設置が完了し、前記新設支承で既設コンクリート桁を支承した後、前記既設支承を撤去する既設支承撤去工程を行うこと
   を特徴とする請求項２又は３に記載の既設コンクリート桁の支承取替工法。
5. 前記定着ブロックは、前記新設支承の上沓及びそのアンカーが一体となった鋼製プレートであり、
   前記定着ブロック取付工程では、前記ＰＣ鋼材孔に前記ＰＣ鋼材を挿通して前記鋼製プレートを取り付けるだけで前記新設支承の上沓の設置が完了すること
   を特徴とする請求項３又は４に記載の既設コンクリート桁の支承取替工法。
6. 前記新設支承のアンカーの設置が完了した後、仮支承で前記既設コンクリート桁を支承し、その後、前記既設支承を前記新設支承に取り替える新設支承取替工程を行うこと
   を特徴とする請求項４又は５に記載の既設コンクリート桁の支承取替工法。
7. 新設支承取替工程では、前記定着ブロックに取り付けられた仮支承で前記既設コンクリート桁を支承すること
   を特徴とする請求項６に記載の既設コンクリート桁の支承取替工法。
8. 前記アンカー孔穿孔工程では、前記既設支承で前記既設コンクリート桁を支承しつつ、前記既設支承の脇の橋梁の上部構造及び前記下部構造のいずれにも前記新設支承の上沓のアンカーを挿置するためのアンカー孔を穿孔すること
   を特徴とする請求項１に記載の既設コンクリート桁の支承取替工法。
9. 前記アンカー孔穿孔工程では、エルボー管を有するウォータージェット装置を用いてエルボー管の先に管を継ぎ足しながら穿孔して行くこと
   を特徴とする請求項８に記載の既設コンクリート桁の支承取替工法。
10. 前記アンカー孔穿孔工程で穿孔したアンカー孔に新設支承の支承アンカーのアンカーボルトを継ぎ足しながら設置する支承アンカー設置工程を有すること
    を特徴とする請求項８又は９に記載の既設コンクリート桁の支承取替工法。

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