JP7012486B2

JP7012486B2 - 橋梁の施工方法

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Publication number: JP7012486B2
Application number: JP2017173212A
Authority: JP
Inventors: 謙一栃木; 顕小林; 穰中島
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2022-02-14
Anticipated expiration: 2037-09-08
Also published as: JP2018044432A

Description

本発明は、斜張橋などの橋梁を張り出し施工で構築する場合の橋梁の施工方法に関する。

従来、広幅員の斜張橋などの橋梁を張り出し施工で構築する場合、一般的に橋軸方向（橋梁の延在方向）に分割された施工ブロックごとに順次施工され、施工ブロックごとに主桁および床版が一体に施工されている（例えば、特許文献１参照）。このような場合、既に構築された施工ブロックの主桁および床版により移動作業車を支持し、新たに構築される施工ブロックの主桁および床版の施工を行っている。

特開２００９－２９９４１８号公報

施工ブロックごとに主桁および床版を一体に構築するには、耐荷重が大きい大型の移動作業車を使用することになる。このため、移動作業車は、各部材の剛性を大きくする必要があり、重量が大きくなる。これにより、移動作業車を張り出し架設するために必要となる主桁や床版に設けるＰＣ鋼材などの量が増加するなど、移動作業車の架設に大規模な補強が必要となる。
また、移動作業車を使用して主桁および床版を施工ブロックごとに一体に構築するため、前の施工ブロックの主桁および床版の施工を完了し、移動作業車を移動させないと次の施工ブロックの主桁および床版の施工を開始することができず、工期が長くなるという問題がある。

そこで、本発明は、使用する移動作業車の軽量化を図ることができるとともに、工期短縮を図ることができる橋梁の施工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る橋梁の施工方法は、斜材に吊り支持されたプレストレストコンクリート製の主桁と、該主桁に支持されるコンクリート製の床版と、を有する橋梁の施工方法において、橋軸方向に分割された施工ブロックごとに前記主桁を順次施工する主桁施工工程と、前記施工ブロックごとに前記床版を順次施工する床版施工工程と、を有し、同一の前記施工ブロックにおける前記主桁施工工程と前記床版施工工程とは、前記主桁施工工程が前記床版施工工程よりも先行して行われ、前記主桁施工工程では、既に施工された前記施工ブロックの前記主桁に支持された移動作業車を移動させながら新たに施工する前記施工ブロックの前記主桁を施工して、前記斜材に吊り支持させ、前記床版施工工程では、既に施工された同一の前記施工ブロックの前記主桁に設置された門形クレーンを使用して前記床版を施工することを特徴とする。

本発明では、主桁と床版とは別々に施工され、主桁は移動作業車を使用して施工し、床版は移動作業車を使用せずに既に施工された主桁および床版を利用して施工することにより、移動作業車を使用して主桁および床版を一体に施工する場合と比べて移動作業車の耐荷重および大きさを小さくすることができるため、移動作業車の軽量化を図ることができる。
これにより、主桁に移動作業車を設置するために必要となる主桁に設けるＰＣ鋼材などの量を少なくすることができる。
また、床版の施工に移動作業車を使用しないことにより、施工ブロックごとに移動作業車を移動させるサイクルを短くすることができ、工期短縮を図ることができる。

また、本発明に係る橋梁の施工方法では、連続する前記施工ブロックのうちの後に施工される前記施工ブロックの前記主桁施工工程と、先に施工される前記施工ブロックの前記床版施工工程と、を並行して行うことが好ましい。
このような構成とすることにより、各施工ブロックの床版施工工程がクリティカルパスから外れるため、工期短縮を図ることができる。

また、本発明に係る橋梁の施工方法では、前記床版は、プレキャストコンクリートまたは現場打ちコンクリートにより施工されてもよい。
このような構成とすることにより、床版をプレキャストコンクリートおよび現場打ちコンクリートのいずれかで施工することができる。これにより、本発明の橋梁の施工方法を床版の形態にかかわらず幅広く適用することができる。

また、本発明に係る橋梁の施工方法では、前記主桁は、プレキャストコンクリートまたは現場打ちコンクリートにより施工されてもよい。
このような構成とすることにより、主桁をプレキャストコンクリートおよび現場打ちコンクリートのいずれかで施工することができる。これにより、本発明の橋梁の施工方法を床版の形態にかかわらず幅広く適用することができる。

本発明によれば、移動作業車の軽量化を図るとともに、工期短縮を図ることができる。

本発明の実施形態による橋梁の施工途中の様子を示す図である。主桁施工工程および床版施工工程を説明する図である。主桁施工工程および床版施工工程を説明する他の図である。床版施工工程を説明する図である。下支え式の移動作業車を説明する図である。

以下、本発明の実施形態による橋梁の施工方法について、図１乃至図４に基づいて説明する。
まず、本実施形態による橋梁について説明する。
図１に示すように、橋梁１は、広幅員の斜張橋で、橋梁１が延設される橋軸方向に間隔をあけて立設された複数の橋脚（不図示）と、橋脚の上部に立設された複数の塔（不図示）と、橋軸方向に隣り合う橋脚の間に橋軸直角方向に間隔をあけて架設されたプレストレストコンクリート製の一対の主桁２，２と、塔に支持され一対の主桁２，２をそれぞれ吊り支持する複数の斜材３，３…と、一対の主桁２，２間に架設されたコンクリート製の複数のクロスビーム４，４…と、複数のクロスビーム４，４…の上部に配置されるプレキャストコンクリート製の床版５と、を有している。

隣り合う橋脚間の一対の主桁２，２、複数の斜材３，３…、複数のクロスビーム４，４…、および床版５は、橋脚および塔が構築された後に、橋軸方向に分割された施工ブロックごとに橋軸方向に順次施工されている。これらの施工ブロックは、隣り合う橋脚の一方側から他方側に向かう方向に沿って施工されるとともに、他方側から一方側に向かう方向に沿って施工され、隣り合う橋脚の間において一方側から施工された施工ブロックの各部材と他方側から施工された施工ブロックの各部材とがそれぞれ接続されている。
施工ブロックのうち、橋脚と接続される施工ブロックを第１施工ブロックとし、第１施工ブロックから橋脚から離間する方向に向かって第２施工ブロック、第３施工ブロック…とする。

本実施形態では、第１施工ブロックの一対の主桁２，２…を施工する第１主桁施工工程が完了し第１施工ブロックの一対の主桁２，２が構築された後に、第１施工ブロックの床版５を施工する第１床版施工工程および第２施工ブロックの一対の主桁２，２を施工する第２主桁施工工程を行い、第１床版施工工程および第２主桁施工工程が完了し、第１施工ブロックの床版５が構築され、第２施工ブロックの一対の主桁２，２が構築された後に第２施工ブロックの床版５を施工する第２床版施工工程および第３施工ブロックの一対の主桁２，２を施工する第２主桁施工工程を行う。このように、順次施工ブロックごとに一対の主桁２，２および床版５を施工している。
本実施形態では、第ｎ施工ブロックの主桁構築工程と、第ｎ－１施工ブロックの床版構築工程と、を並行して行っている。

図２および図３に示すように、各施工ブロックの主桁施工工程は、移動作業車６を使用して行う。
移動作業車６は、既に構築された前の施工ブロック（第ｎ－１施工ブロック）の主桁２の上部に設けられたレール６１と、レール６１を走行可能な走行部６２と、走行部６２に支持され第ｎ－１施工ブロックの主桁２からこれから構築する施工ブロック（第ｎ施工ブロック）の主桁２側に突出した上側フレーム６３と、上側フレーム６３に吊り支持された下側フレーム６４と、下側フレーム６４の上に設けられた作業足場６５および１つの施工ブロック分の主桁２の型枠６６と、を有している。移動作業車６は、走行部６２がレール６１に沿って移動することにより、レール６１以外の部分がレール６１に沿って移動するように構成されている。このレール６１に沿って移動可能な部分を移動部６７とする。
移動作業車６は、構築される一対の主桁２，２のそれぞれに１台ずつ使用される。

第ｎ施工ブロックの一対の主桁２，２を施工する主桁施工工程は、移動作業車６の型枠６６にコンクリートを打設して第ｎ施工ブロックの一対の主桁２，２を施工し、施工された第ｎ施工ブロックの一対の主桁２，２に斜材３，３を連結し、第ｎ施工ブロックの一対の主桁２，２を斜材３，３に吊り支持させて、第ｎ施工ブロックの一対の主桁２，２を構築する。

第ｎ施工ブロックの一対の主桁２，２が構築されたら、第ｎ施工ブロックの一対の主桁２，２の上に移動作業車６のレール６１を設置し、移動部６７を第ｎ施工ブロックの一対の主桁２，２の上に設置されたレール６１の上に移動させる。これにより移動作業車６が第ｎ施工ブロックの主桁２，２上部に設置され、第ｎ+１施工ブロックの主桁施工工程を行うことができる。第ｎ+１施工ブロックの主桁施工工程は、第ｎ施工ブロックの主桁施工工程と同様に行う。

各施工ブロックの床版施工工程は、門形クレーン７を使用して行う。
門形クレーン７は、既に構築された施工ブロック（第ｎ－１施工ブロック）の一対の主桁２，２の上部に設けられた一対のレール７１，７１と、一対のレール７１，７１のそれぞれを走行可能で上方に延びる一対の脚部７２，７２と、一対の脚部７２，７２に架設される梁部７３と、梁部７３に設けられたクレーン７４と、を有している。一対の脚部７２，７２は、施工される第ｎ－１施工ブロックの床版５の橋軸直交方向の両側に配置され、梁部７３は、施工される第ｎ－１施工ブロックの床版５の上部に配置されている。
門形クレーン７は、一対の脚部７２，７２がレール７１，７１に沿って移動することにより、レール７１，７１以外の部分がレール７１，７１に沿って移動するように構成されている。このレール７１，７１に沿って移動可能な部分を移動部７５とする。

第ｎ－１施工ブロックの床版５を施工する床版施工工程は、まず、門形クレーン７を使用して第ｎ施工ブロックのクロスビーム４を吊り上げて第ｎ－１施工ブロックの一対の主桁２，２間に設置する。図４に示すように、クロスビーム４の一対の主桁２，２への連結は、第ｎ－１施工ブロックの一対の主桁２，２に設けられたセッティングビーム８，８でクロスビーム４を支持してから行う。
図２および３に戻り、クロスビーム４が一対の主桁２，２と連結されたら、門形クレーン７を使用して第ｎ－１施工ブロックの床版５を吊り上げてクロスビーム４の上に設置する。第ｎ施工ブロックに設置されるクロスビーム４および床版５の部材は、予め工場などで製作されてから現場に搬入されている。
このようにして、第ｎ－１施工ブロックの床版５が構築される。

第ｎ－１施工ブロックの床版５が構築され、第ｎ施工ブロックの一対の主桁２，２が構築されたら、第ｎ施工ブロックの一対の主桁２，２の上に門形クレーン７の一対のレール７１，７１を設置し、移動部７５を第ｎ施工ブロックの一対の主桁２，２の上に設置されたレール７１，７１の上に移動させる。これにより門形クレーン７が第ｎ施工ブロックの主桁２，２の上部に設置され、第ｎ施工ブロックの床版施工工程を行うことができる。第ｎ施工ブロックの床版施工工程は、第ｎ－１施工ブロックの床版施工工程と同様に行う。

次に、上述した橋梁の施工方法の作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した本実施形態による橋梁の施工方法では、一対の主桁２，２と床版５とは別々に施工され、一対の主桁２，２は移動作業車６，６を使用して施工し、床版５は移動作業車６，６を使用せずに既に施工された施工ブロックの一対の主桁２，２に設置された門形クレーン７を使用して施工している。これにより、移動作業車６，６を使用して一対の主桁２，２および床版５を一体に施工する場合と比べて移動作業車６，６の耐荷重および大きさを小さくすることができるため、移動作業車６，６の軽量化を図ることができる。
これにより、一対の主桁２，２に移動作業車６，６を設置するために必要となる一対の主桁２，２に設ける鋼材などの量を少なくすることができる。
また、床版５の施工に移動作業車６を使用しないことにより、施工ブロックごとに移動作業車６を移動させるサイクルを短くすることができるため、工期短縮を図ることができる。
また、第ｎ施工ブロックの床版構築工程は、第ｎ＋１施工ブロックの主桁構築工程と並行して行われていることにより、第ｎ施工ブロックの床版構築工程がクリティカルパスから外れるため、工期短縮を図ることができる。

以上、本発明による橋梁の施工方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、第ｎ施工ブロックの床版構築工程は、第ｎ＋１施工ブロックの主桁構築工程と並行して行われているが、並行して行われていなくてもよい。
また、上記の実施形態では、一対の主桁２，２の間に床版５が設けられているが、主桁２および床版５の数や配置、形態は適宜設定されてよい。

また、上記の実施形態では、床版５は、プレキャストコンクリート製であるが、プレキャストコンクリート製に代わって、クロスビーム４上に橋軸方向の桁を並べ、その上に型枠を設置して現場打ちコンクリートによって施工されていてもよい。この場合も、移動作業車６は大型にならず、上記の実施形態と同様の効果を奏する。
また、上記の実施形態では、移動作業車６は、主桁２の上側の上側フレーム６３に吊り支持された下側フレーム６４の上に作業足場６５が設けられている吊り支持式のものであるが、図５に示す移動作業車６Ｂのように、主桁２の下側において支持されたフレーム６４Ｂの上に作業足場６５Ｂが設けられている下支え式のものであってもよい。

また、上記の実施形態では、主桁２は、現場打ちコンクリートによって施工されているが、プレキャストブロック工法（プレキャストコンクリート）で施工されていてもよい。このような場合、主桁２を構成するプレキャストブロックを製作し、クレーンで吊り上げて主桁２が設けられる位置に配置する。
複数のプレキャスブロックを連結して主桁２を構成する場合は、プレキャストブロックに突起部と凹部とを形成し、このプレキャストブロックの突起部を接着剤を塗布した状態で隣接するプレキャストブロックの凹部に嵌め込み、互いに隣接するプレキャストブロックをＰＣ鋼材で締め付けるようにしてもよい。なお、斜材３は、主桁２を構成するプレキャストブロックがＰＣ鋼材で締め付けられた後に取り付けるようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、施工ブロックは、隣り合う橋脚の一方側から他方側に向かう方向に沿って施工されるとともに、他方側から一方側に向かう方向に沿って施工され、隣り合う橋脚の間において一方側から施工された施工ブロックの各部材と他方側から施工された施工ブロックの各部材とがそれぞれ接続されているが、隣り合う橋脚のいずれか一方側から他方側に向かう方向のみに沿って施工されてもよい。

１橋梁
２主桁
３斜材
４クロスビーム
５床版
６移動作業車
７門形クレーン

Claims

斜材に吊り支持されたプレストレストコンクリート製の主桁と、該主桁に支持されるコンクリート製の床版と、を有する橋梁の施工方法において、
橋軸方向に分割された施工ブロックごとに前記主桁を順次施工する主桁施工工程と、
前記施工ブロックごとに前記床版を順次施工する床版施工工程と、を有し、
同一の前記施工ブロックにおける前記主桁施工工程と前記床版施工工程とは、前記主桁施工工程が前記床版施工工程よりも先行して行われ、
前記主桁施工工程では、既に施工された前記施工ブロックの前記主桁に支持された移動作業車を移動させながら新たに施工する前記施工ブロックの前記主桁を施工して、前記斜材に吊り支持させ、
前記床版施工工程では、既に施工された同一の前記施工ブロックの前記主桁に設置された門形クレーンを使用して前記床版を施工することを特徴とする橋梁の施工方法。
連続する前記施工ブロックのうちの後に施工される前記施工ブロックの前記主桁施工工程と、先に施工される前記施工ブロックの前記床版施工工程と、を並行して行うことを特徴とする請求項１に記載の橋梁の施工方法。
前記床版は、プレキャストコンクリートまたは現場打ちコンクリートにより施工されることを特徴とする請求項１または２に記載の橋梁の施工方法。
前記主桁は、プレキャストコンクリートまたは現場打ちコンクリートにより施工されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の橋梁の施工方法。