JP7017927B2 - 鋼橋拡幅架設装置および鋼橋拡幅架設工法 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 発行者名 ：公益社団法人土木学会 刊行物名 ：平成２９年度土木学会全国大会第７２回年次学術講演会予稿集 発行年月日：２０１７年８月１０日

特許法第３０条第２項適用 施工を行った者：ＪＦＥエンジニアリング株式会社 施工場所：首都高速道路 中央環状線（内回り）堀切ＪＣＴ－小菅ＪＣＴ間（綾瀬川左岸 東京都葛飾区堀切四丁目～東京都葛飾区小菅三丁目）施工日：２０１７年７月２２日～２０１７年９月１３日

特許法第３０条第２項適用 発行者名 ：株式会社日経ＢＰ 刊行物名 ：日経コンストラクション 第６７２号 発行年月日：２０１７年９月２５日

特許法第３０条第２項適用 集会名：平成２９年度土木学会全国大会第７２回年次学術講演会 開催場所：九州大学伊都キャンパス（福岡県福岡市西区元岡７４４） 開催日：２０１７年９月１２日

特許法第３０条第２項適用 取材場所：ＪＦＥエンジニアリング堀切小菅ＪＣＴ堀切作業所（東京都葛飾区小菅一丁目１番） 取材日：２０１７年８月２日

特許法第３０条第２項適用 ウェブサイトの公開者：株式会社鋼構造出版 ウェブサイトの掲載アドレス： ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋｏｚｏｂｕｔｓｕ－ｈｏｚｅｎ－ｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ／ｗａｌｋｓ／ｄｅｔａｉｌ．ｐｈｐ？ｉｄ＝１３４＆ｐａｇｅ＝１ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋｏｚｏｂｕｔｓｕ－ｈｏｚｅｎ－ｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ／ｗａｌｋｓ／ｄｅｔａｉｌ．ｐｈｐ？ｉｄ＝１３４＆ｐａｇｅ＝２ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋｏｚｏｂｕｔｓｕ－ｈｏｚｅｎ－ｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ／ｗａｌｋｓ／ｄｅｔａｉｌ．ｐｈｐ？ｉｄ＝１３４＆ｐａｇｅ＝３ ウェブサイトの掲載年月日：２０１７年９月１９日

特許法第３０条第２項適用 取材場所：ＪＦＥエンジニアリング堀切小菅ＪＣＴ堀切作業所（東京都葛飾区小菅一丁目１番） 取材日：２０１７年７月３０日

本発明は、鋼橋拡幅架設装置および鋼橋拡幅架設工法に関し、詳細には、ベントを用いずに、かつ、１車線規制で、既設鋼橋の拡幅工事を可能とする鋼橋拡幅架設装置および鋼橋拡幅架設工法に関する。

既設鋼橋の拡幅工事を行う場合、現状では、拡幅する空間の下方にベントを構築し、構築したベントによって、拡幅に用いる部材（以下、拡幅部材と記すことがある。）を支持して工事を行っている（例えば、非特許文献１、２参照）。

その工事において拡幅部材を所定の位置に配置する際には、工事対象の既設鋼橋の側方にクレーンを配置して、該クレーンによって拡幅部材を吊り上げて所定の位置に配置することが多く行われており（例えば、非特許文献１、２参照）、また、工事対象の既設鋼橋の道路面にクレーンを配置して、該クレーンによって拡幅部材を吊り上げて所定の位置に配置することも多く行われている（例えば、非特許文献２参照）。

しかしながら、工事対象の既設鋼橋の周辺環境によっては、ベントを構築することが困難となる場合やベントを設置できる時期に制約が生じることがある。

また、工事対象の既設鋼橋の道路面に配置したクレーンで拡幅部材を吊り上げて工事を行う場合、５０ｔクラスのクレーンが必要となるため、２車線の規制が必要となり、交通への影響が大きくなる。

新小田拓也、有村英樹、「一般国道１号藤枝ＢＰ拡幅鋼桁架設と既設鋼桁補強」、駒井ハルテック技報、株式会社駒井ハルテック、2012年10月、Vol.2、p.76-79 梅本喜久、佐々木隆太、小原洋介、「トラス橋の３車線化拡幅工事の設計 ― 中央自動車道 小原第二橋 ―」、宮地技報、宮地エンジニアリング株式会社、2004年3月、No.19、p.52-58

本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであり、ベントを用いずに、かつ、１車線規制で、既設鋼橋の拡幅工事を可能とする鋼橋拡幅架設装置および鋼橋拡幅架設工法を提供することを課題とする。

本発明は、以下の鋼橋拡幅架設装置および鋼橋拡幅架設工法により、前記課題を解決したものである。

即ち、本発明に係る鋼橋拡幅架設装置は、既設鋼橋の拡幅工事に用いる鋼橋拡幅架設装置であって、前記既設鋼橋の拡幅に用いる拡幅部材の吊り上げおよび吊り下げを行って所定の位置に配置する吊りフレームと、前記既設鋼橋から前記拡幅工事を行う側に突出するように前記既設鋼橋の既設桁に取り付けられた受け横梁と、を備え、前記吊りフレームは、その骨格を形作るフレーム部と、前記拡幅部材の吊り上げおよび吊り下げを行うとともに前記既設鋼橋の橋軸直角方向に移動可能な吊り昇降手段と、を有し、前記フレーム部は略鉛直方向に延びる脚部と略橋軸直角方向に延びる梁部を有してなり、前記梁部は前記フレーム部の天井部となっており、前記脚部のうち前記既設鋼橋から遠い側の脚部である第１の脚部は、前記受け横梁に支持されており、前記既設鋼橋に近い側の脚部である第２の脚部は、前記既設鋼橋の車道よりも前記既設鋼橋の橋軸直角方向に外側で前記拡幅工事を行う側の前記既設鋼橋の部位に支持されていることを特徴とする鋼橋拡幅架設装置である。

ここで、「前記受け横梁に支持されており」とは、前記受け横梁に直接支持されている場合だけでなく、他の部材を介して前記受け横梁に支持されている場合も含む概念であり、「前記既設鋼橋の車道よりも前記既設鋼橋の橋軸直角方向に外側で前記拡幅工事を行う側の前記既設鋼橋の部位に支持されている」とは、前記既設鋼橋の車道よりも前記既設鋼橋の橋軸直角方向に外側で前記拡幅工事を行う側の前記既設鋼橋の部位に直接支持されている場合だけでなく、前記既設鋼橋の車道よりも前記既設鋼橋の橋軸直角方向に外側で前記拡幅工事を行う側の前記既設鋼橋の部位に他の部材を介して支持されている場合も含む概念である。以下、本願において、同様の記載は前記記載と同様に解釈するものとする。

また、本願において、「車道」とは、車線により構成され、専ら車両の通行の用に供することを目的とした道路の部分のことである。

前記既設鋼橋の車道よりも前記既設鋼橋の橋軸直角方向に外側で前記拡幅工事を行う側の前記既設鋼橋の部位としては、具体的には例えば、前記既設鋼橋の前記拡幅工事を行う側の路肩を挙げることができる。

前記吊りフレームは、前記既設鋼橋の橋軸方向に移動するための移動手段を前記第１の脚部および前記第２の脚部にさらに有しており、前記第１の脚部は前記既設鋼橋の橋軸方向に移動可能なように前記受け横梁に支持されており、前記第２の脚部は前記既設鋼橋の橋軸方向に移動可能なように前記既設鋼橋の車道よりも前記既設鋼橋の橋軸直角方向に外側で前記拡幅工事を行う側の前記既設鋼橋の部位に支持されているように構成してもよい。

ここで、「前記既設鋼橋の橋軸方向に移動可能なように前記受け横梁に支持されており」とは、前記既設鋼橋の橋軸方向に移動可能なように前記受け横梁に直接支持されている場合だけでなく、前記既設鋼橋の橋軸方向に移動可能なように前記受け横梁に他の部材を介して支持されている場合も含む概念であり、「前記既設鋼橋の橋軸方向に移動可能なように前記既設鋼橋の車道よりも前記既設鋼橋の橋軸直角方向に外側で前記拡幅工事を行う側の前記既設鋼橋の部位に支持されている」とは、前記既設鋼橋の橋軸方向に移動可能なように前記既設鋼橋の車道よりも前記既設鋼橋の橋軸直角方向に外側で前記拡幅工事を行う側の前記既設鋼橋の部位に直接支持されている場合だけでなく、前記既設鋼橋の橋軸方向に移動可能なように前記既設鋼橋の車道よりも前記既設鋼橋の橋軸直角方向に外側で前記拡幅工事を行う側の前記既設鋼橋の部位に他の部材を介して支持されている場合も含む概念である。以下、本願において、同様の記載は前記記載と同様に解釈するものとする。

前記受け横梁に設けられた第１の軌条と、前記既設鋼橋の車道よりも前記既設鋼橋の橋軸直角方向に外側で前記拡幅工事を行う側の前記既設鋼橋の部位に設けられた第２の軌条とをさらに備え、前記第１の軌条および前記第２の軌条は、どちらも既設鋼橋の略橋軸方向に延びており、前記第１の脚部は、前記既設鋼橋の橋軸方向に移動可能なように前記第１の軌条に支持されており、前記第２の脚部は、前記既設鋼橋の橋軸方向に移動可能なように前記第２の軌条に支持されているように構成してもよい。

前記第１の軌条に取り付けられた第１の牽引装置と、前記第２の軌条に取り付けられた第２の牽引装置とをさらに備え、前記吊りフレームは、前記第１の牽引装置および前記第２の牽引装置によって牽引されることにより、前記既設鋼橋の橋軸方向に移動できるように構成してもよい。

前記吊り昇降手段は、前記既設鋼橋の橋軸直角方向に移動可能なように前記フレーム部に取り付けられているように構成してもよい。

ここで、「前記フレーム部に取り付けられている」とは、前記フレーム部に直接取り付けられている場合だけでなく、他の部材を介して前記フレーム部に取り付けられている場合も含む概念である。以下、本願において、同様の記載は前記記載と同様に解釈するものとする。

前記フレーム部は、前記既設鋼橋の車線側への突き出しおよびその引き戻しが可能な可動梁を備えており、前記吊り昇降手段は、前記可動梁に、前記可動梁の長手方向に移動可能なように取り付けられているように構成してもよい。

ここで、「前記可動梁の長手方向に移動可能なように取り付けられている」とは、前記可動梁の長手方向に移動可能なように直接取り付けられている場合だけでなく、他の部材を介して前記可動梁の長手方向に移動可能なように取り付けられている場合も含む概念である。以下、本願において、同様の記載は前記記載と同様に解釈するものとする。

本発明に係る鋼橋拡幅架設工法の第１の態様は、前記鋼橋拡幅架設装置を用いて行う鋼橋拡幅架設工法であって、前記吊り昇降手段によって前記既設鋼橋の拡幅に用いる拡幅部材を所定の位置に配置する配置工程と、前記配置工程で前記所定の位置に配置した前記拡幅部材を前記既設鋼橋に連結する連結工程と、を備えることを特徴とする鋼橋拡幅架設工法である。

ここで、「前記既設鋼橋に連結する」とは、前記既設鋼橋に直接連結する場合だけでなく、他の部材を介して前記既設鋼橋に連結する場合も含む概念である。以下、本願において、同様の記載は前記記載と同様に解釈するものとする。

本発明に係る鋼橋拡幅架設工法の第２の態様は、前記鋼橋拡幅架設装置を用いて行う鋼橋拡幅架設工法であって、前記移動手段および前記吊り昇降手段によって前記既設鋼橋の拡幅に用いる拡幅部材を所定の位置に配置する配置工程と、前記配置工程で前記所定の位置に配置した前記拡幅部材を前記既設鋼橋に連結する連結工程と、を備えることを特徴とする鋼橋拡幅架設工法である。

本発明に係る鋼橋拡幅架設装置および鋼橋拡幅架設工法によれば、ベントを用いずに、かつ、１車線規制で、既設鋼橋の拡幅工事を可能とすることができる。

本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置および鋼橋拡幅架設工法を適用する既設鋼橋１００の拡幅工事前後の状態を示す横断面図であり、（Ａ）は既設鋼橋１００の拡幅工事前の状態を示す横断面図、（Ｂ）は既設鋼橋１００に拡幅工事を施した後の状態（拡幅鋼橋２００）を示す横断面図 本拡幅工事に用いる主たる拡幅部材８２を拡大して示す正面図であり、（Ａ）は、主たる拡幅部材８２が連結されて組み立てられた状態を橋軸方向から見た正面図、（Ｂ）は、主たる拡幅部材８２の組み立て前の状態を橋軸方向から見た分解正面図 本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０を用いて拡幅工事を行っている状況を既設鋼橋１００の本線側から見た斜視図 本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０を用いて拡幅工事を行っている状況を拡幅工事を行っている側から見た斜視図 本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０を橋軸方向から見た正面図 本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０を拡幅工事側（本線とは反対側）の橋軸直角方向から見た側面図 本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０を用いて増設主桁８６の配置作業を行っている状況を模式的に示す正面図 本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０および既設鋼橋１００を橋軸方向から見た正面図であり、（Ａ）は、１車線規制を行って、拡幅工事を行っているときの可動横梁５０の配置状態を模式的に示す正面図、（Ｂ）は、車線規制を解除して全面交通開放をしたときの可動横梁５０の配置状態を模式的に示す正面図 直交する平面で可動横梁５０を切断した断面の断面図 鋼橋拡幅架設装置１０を用いて、増設主桁８６の設置を行っている状況を示す正面図（トラック３００から増設主桁８６を吊り上げた段階の正面図） 鋼橋拡幅架設装置１０を用いて、増設主桁８６の設置を行っている状況を示す正面図（所定の位置で増設主桁８６をやや下方に吊り下げた段階の正面図） 鋼橋拡幅架設装置１０を用いて、増設主桁８６の設置を行っている状況を示す正面図（増設主桁８６を増設横桁８４の側方の所定の位置に配置した段階の正面図） 鋼橋拡幅架設装置１０を用いて、増設主桁８６の設置を行っている状況を示す正面図（増設主桁８６の増設横桁８４への連結が完了した段階の正面図）

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置および鋼橋拡幅架設工法を詳細に説明する。

（１）本実施形態の適用対象例
図１は、本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置および鋼橋拡幅架設工法を適用する既設鋼橋１００の拡幅工事前後の状態を示す横断面図であり、図１（Ａ）は既設鋼橋１００の拡幅工事前の状態を示す横断面図であり、図１（Ｂ）は既設鋼橋１００に拡幅工事を施した後の状態（拡幅鋼橋２００）を示す横断面図である。本願では、既設鋼橋１００に拡幅工事を施した後の橋梁を、拡幅鋼橋２００と称することとする。

本実施形態の適用対象例である既設鋼橋１００は、橋軸直角方向の両端部に箱桁１０２、１０４を備え、橋軸直角方向の中央部には縦桁１０６を備えた構造になっている。図１（Ａ）、（Ｂ）において符号Ｇ１、Ｇ３で示す縦線は、箱桁１０２、１０４がそれぞれ備える２つのウェブの中間位置を示している。符号Ｇ２で示す縦線は、縦桁１０６のウェブの位置を示している。図１（Ｂ）において符号Ｇ０で示す縦線は、増設主桁８６（図２参照）のウェブの位置を示している。また、符号１０２Ａ、１０４Ａは、箱桁１０２、１０４の外側面を形成するウェブであり、符号１０２Ｂ、１０４Ｂは、箱桁１０２、１０４の内部に設けられたダイヤフラムである。

図２は、本拡幅工事に用いる主たる拡幅部材８２を拡大して示す正面図であり、図２（Ａ）は、主たる拡幅部材８２が連結されて組み立てられた状態を橋軸方向から見た正面図であり、図２（Ｂ）は、主たる拡幅部材８２の組み立て前の状態を橋軸方向から見た分解正面図である。

以下においては、図１（Ａ）に示す片側３車線の既設鋼橋１００を、図１（Ｂ）に示す片側４車線の拡幅鋼橋２００に拡幅する拡幅工事に、本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置および鋼橋拡幅架設工法を適用する場合を取り上げて説明する。

本工事によって拡幅される領域は、具体的には、図１（Ｂ）に示す拡幅領域８０であり、拡幅領域８０に配置される主たる拡幅部材８２（以下、単に拡幅部材８２と記すことがある。）は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、増設横桁８４と、増設主桁８６と、増設縦桁８８と、中床版９０とからなり、これらの部材は、本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置および鋼橋拡幅架設工法を用いて、１車線を規制するのみで架設することができる。これに対して、道路面に配置したクレーンで増設主桁８６および中床版９０の配置作業を行う場合には、増設主桁８６および中床版９０は重量が大きいため、２５ｔクラスのクレーンが必要となり、２車線を規制することが必要となる。

（２）本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置の構成
図３は、本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０を用いて拡幅工事を行っている状況を既設鋼橋１００の本線側から見た斜視図である。図４は、本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０を用いて拡幅工事を行っている状況を、拡幅工事を行っている側から見た斜視図である。本願明細書においては、「拡幅工事を行っている側」を「拡幅工事側」と記すことがある。また、本願明細書においては、既設鋼橋１００の本線を単に「本線」と記すことがある。

図３および図４に示すように、本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０を用いて拡幅工事を行う対象である既設鋼橋１００は、河川４００に沿って設けられているが、本発明に係る鋼橋拡幅架設装置を適用可能な鋼橋はこれに限定されず、本発明に係る鋼橋拡幅架設装置は、対象とする橋梁が鋼橋であれば、山間部や都市部の橋梁、跨線橋、跨道橋なども含め鋼橋一般に広く適用可能である。ここでは、既設鋼橋１００を車両進行方向左側（河川４００側）に１車線分拡幅する工事を例に取り上げて説明する。

図５は、本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０を橋軸方向から見た正面図であり、図６は、本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０を拡幅工事側（本線とは反対側）の橋軸直角方向から見た側面図である。図５においては、鋼橋拡幅架設装置１０がトラック３００から増設主桁８６を吊り上げた状態を示している。

図７は、本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０を用いて増設主桁８６の配置作業を行っている状況を模式的に示す正面図である。図７に示すように、既設鋼橋１００の３車線のうち、拡幅工事側の１車線のみを工事使用のために規制するだけで、主たる拡幅部材８２（図７では増設主桁８６）の配置作業を行うことができ、３車線のうちの２車線は拡幅工事の作業中であっても供用を続けることができる。図７では、３車線のうち、工事使用のために規制する拡幅工事側の１車線を除く残りの２車線に、車両３０２、３０４が走行している状況を模式的に示している。なお、図７においては、図示の都合上、第２の脚部２２および補強横梁２６は破線で記載している。

本実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０は、図５および図６に示すように、吊りフレーム１２と、受け横梁１４とを有してなる。

受け横梁１４は、吊りフレーム１２の第１の脚部２０を下方から支持する鋼製の梁部材であり、長手方向が略橋軸直角方向となるように、かつ、拡幅工事側（図３および図４においては河川４００側）に突出するように、既設鋼橋１００の箱桁１０２の下面に取り付けられている。受け横梁１４の橋軸方向の配置位置は、箱桁１０２の内部に設けられたダイヤフラム１０２Ｂの配置位置と対応する位置である。受け横梁１４の箱桁１０２下面への取り付けは、ボルト等による機械的な接合手段によってなすことができる。

吊りフレーム１２は、その骨格を形作るフレーム部１６と、拡幅部材８２の吊り上げおよび吊り下げを行うとともに既設鋼橋１００の橋軸直角方向に移動可能な吊り昇降手段７０と、移動手段（第１の移動手段４０および第２の移動手段４２）と、を有する。

フレーム部１６は、吊りフレーム１２の全体の骨格を形作る部位であり、第１の脚部２０と、第２の脚部２２と、天井横梁２４と、補強横梁２６と、縦梁２８、３０、３２、３４と、ブレース３６、３８と、可動横梁５０と、を有してなり、それらの部材はいずれも鋼製である。ただし、必要な性能を満たす素材であれば、鋼材以外の素材を用いることも可能である。また、フレーム部１６を構成する前記各部材は、単一の部材で構成されていなくてもよく、複数の部材を適切な連結手段（例えば添え板を介してボルトで連結するような連結手段）によって連結して、必要な長さとした部材を用いてもよい。

フレーム部１６を橋軸方向から見ると、図５に示すように、第１の脚部２０と、第２の脚部２２と、天井横梁２４と、補強横梁２６とによって長方形が形成されており、その形成された長方形の下辺から下方に、第１の脚部２０の下部および第２の脚部２２の下部が突出した形状になっている。

第１の脚部２０は、拡幅工事側（本線とは反対側）に位置する脚部であり、略鉛直方向に延びている。第１の脚部２０の下端部には、第１の移動手段４０が設けられており、第１の脚部２０は、受け横梁１４の拡幅工事側（本線とは反対側）先端部１４Ａの上部に設けられた第１の軌条４４の上に、第１の移動手段４０を介して配置されている。

第２の脚部２２は、本線側に位置する脚部であり、略鉛直方向に延びている。第２の脚部２２の下端部には、第２の移動手段４２が設けられており、第２の脚部２２は、既設鋼橋１００の拡幅工事側の路肩の上に設けられた第２の軌条４６の上に、第２の移動手段４２を介して配置されている。

第１の軌条４４は、図５に示すように、第２の軌条４６よりも低い高さに位置しているため、その高さの差の分だけ、第１の脚部２０は、第２の脚部２２よりも長くなっており、下方への突出長さが長くなっている。

第２の脚部２２および補強横梁２６は、図３、図４および図７に示すように、吊りフレーム１２のフレーム部１６の橋軸方向両端部に設けられているのみであり、フレーム部１６の橋軸方向中間部（橋軸方向両端部以外の部位）には設けられていない。これは、拡幅部材８２を、既設鋼橋１００の道路上からフレーム部１６の本線側の側部を通過させて、フレーム部１６の内部に送り込み、所定の位置に配置する際に干渉しないようにするためである。

天井横梁２４は、長手方向が略橋軸直角方向となるように橋軸方向に所定の間隔を開けて複数配置されており、フレーム部１６の橋軸方向両端部に配置された天井横梁２４は、その両端部が、略橋軸直角方向に隣り合う第１の脚部２０および第２の脚部２２の上端部にそれぞれ連結されている。フレーム部１６の橋軸方向中間部（橋軸方向両端部以外の部位）に配置された天井横梁２４は、その両端部が、略橋軸直角方向に隣り合う最上部の縦梁２８（図６参照）にそれぞれ連結されている。

補強横梁２６は、長手方向が略橋軸直角方向となるように、既設鋼橋１００の道路面からの高さが１ｍ程度の位置に、吊りフレーム１２のフレーム部１６の橋軸方向両端部に、設けられている。補強横梁２６は、フレーム部１６の橋軸方向中間部（橋軸方向両端部以外の部位）には設けていない。これは、フレーム部１６の内部に送り込んだ拡幅部材８２を、所定の位置に配置する際に干渉しないようにするためである。補強横梁２６は、フレーム部１６の強度および剛性を補うための補強部材であり、補強横梁２６を設けなくてもフレーム部１６の強度および剛性が十分な場合は、省略してもよい。

縦梁２８、３０、３２、３４は、長手方向が略橋軸方向になるように配置された梁部材である。縦梁２８は第１の脚部２０および第２の脚部２２の上端部と連結されており、縦梁２８、３０、３２、３４のうち、最も高い位置に配置されている。また、縦梁２８は、拡幅工事側（本線とは反対側）および本線側の両方に設けられている。

縦梁３０は、補強横梁２６に対応する高さ位置に配置されており、縦梁２８、３０、３２、３４のうち、２番目に高い位置に配置されている。縦梁３０は、拡幅工事側（本線とは反対側）および本線側の両方に設けられている。

縦梁３２、３４は、長手方向が略橋軸方向になるように配置された梁部材であり、拡幅工事側（本線とは反対側）のみに設けられており、本線側には設けられていない。縦梁３４は、拡幅工事側（本線とは反対側）の第１の脚部２０の下端部と連結しており、縦梁２８、３０、３２、３４のうち、最も低い位置に配置されている。縦梁３２は、縦梁３０と縦梁３４との間の中間位置よりもやや下方の位置に配置されていて、拡幅工事側（本線とは反対側）の第１の脚部２０の下部と連結している。

縦梁２８、３０、３２、３４のうち、縦梁３０、３２、３４については、それらを設けなくてもフレーム部１６の強度および剛性が十分な場合は、適宜に省略してもよい。

ブレース３６、３８は、フレーム部１６の拡幅工事側（本線とは反対側）のみに配置されており、橋軸方向と略平行なフレーム部１６の拡幅工事側（本線とは反対側）の面内を補強および補剛するための部材である。ブレース３６、３８を設けなくても、橋軸方向と略平行なフレーム部１６の拡幅工事側（本線とは反対側）の面内の強度および剛性が十分な場合は、ブレース３６、３８を適宜に省略してもよい。

前述したように、第１の脚部２０の下端部には、第１の移動手段４０が設けられており、第１の脚部２０は、受け横梁１４の拡幅工事側（本線とは反対側）先端部１４Ａの上部に設けられた第１の軌条４４の上に、第１の移動手段４０を介して配置されている。また、第２の脚部２２の下端部には、第２の移動手段４２が設けられており、第２の脚部２２は、既設鋼橋１００の拡幅工事側の路肩の上に設けられた第２の軌条４６の上に、第２の移動手段４２を介して配置されている。

このため、吊りフレーム１２は、第１の移動手段４０および第２の移動手段４２によって、既設鋼橋１００の橋軸方向に移動できるようになっている。吊りフレーム１２は、第１の移動手段４０および第２の移動手段４２を備えているので、吊りフレーム１２を既設鋼橋１００の橋軸方向に移動させる際には大きな力を加えることは不要であり、例えば、図６に示すように、吊りフレーム１２の第１の脚部２０の下端部に連結されたワイヤ６８を、第１の軌条４４の上に設置された牽引装置６６によって牽引することにより、吊りフレーム１２を既設鋼橋１００の橋軸方向に移動させることができる。なお、図示は省略しているが、吊りフレーム１２の第２の脚部２２の下端部にもワイヤが連結されているとともに、第２の軌条４６の上にも牽引装置が設置されており、吊りフレーム１２を既設鋼橋１００の橋軸方向に移動させる際には、この牽引装置も同時に用いて牽引を行う。

第１の移動手段４０および第２の移動手段４２の具体的な構成は、必要な性能および安全性が確保できるものであれば特には限定されず、具体的には例えば、コロ装置であるチルタンク（登録商標）を用いることができる。

なお、例えば、拡幅する領域が極めて限定的な場合や拡幅した箇所を修理する場合のように、吊りフレーム１２を橋軸方向に移動させる必要のないときは、吊りフレーム１２に、第１の移動手段４０および第２の移動手段４２を備えさせなくてもよい。

図８は、本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０および既設鋼橋１００を橋軸方向から見た正面図であり、図８（Ａ）は、１車線規制を行って、拡幅工事を行っているときの可動横梁５０の配置状態を模式的に示す正面図であり、図８（Ｂ）は、車線規制を解除して全面交通開放をしたときの可動横梁５０の配置状態を模式的に示す正面図である。また、図８（Ａ）では、３車線のうち、工事使用のために規制する拡幅工事側（車両進行方向に対して最も左側）の１車線を除く残りの２車線に、車両３０２、３０４が走行している状況を模式的に示しており、図８（Ｂ）では、全面交通開放をされている３車線に、車両３０２、３０４、３０６が走行している状況を模式的に示している。

可動横梁５０は、縦梁２８、３０、３２、３４のうち、最も高い位置に配置された縦梁２８の下面に、略橋軸直角方向に移動可能なように連結されている。

本実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０を用いて拡幅工事を行う際には、図８（Ａ）に示すように、工事対象の既設鋼橋１００の本線方向に可動横梁５０を突き出した状態にすることができ、車線規制を解除して全面交通開放をする際には、図８（Ｂ）に示すように、拡幅工事側（本線とは反対側）に引き戻した状態にすることができる。渋滞を防ぐ観点から、拡幅工事は交通量の少ない夜間の時間帯に行って、交通量の多い日中の時間帯は拡幅工事を行わずに、図８（Ｂ）に示すように、可動横梁５０を拡幅工事側（本線とは反対側）に引き戻した状態にして全面交通開放をするようにすることが好ましい。本実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０を用いて拡幅工事を行う場合は、３車線のうち、拡幅工事側（車両進行方向に対して最も左側）の１車線のみを規制するので、可動横梁５０の突き出し先端が拡幅工事側（車両進行方向に対して最も左側）の１車線の上方の範囲に収まるようにする。

図９は、直交する平面で可動横梁５０を切断した断面の断面図である。

可動横梁５０は、可動横梁保持部材５２を介して、縦梁２８の下フランジ２８Ａに、略橋軸直角方向に移動可能なように連結されている。可動横梁５０は、図９に示すように、断面がＨ形の鋼材であり、その長手方向に所定の間隔（例えば５００ｍｍ程度の間隔）で板状の補強リブ５０Ｄが設けられている。図９において、符号５０Ｃは、可動横梁５０のウェブを示している。

可動横梁保持部材５２は、図９に示すように、所定の間隔を開けて対向するように配置された２つの爪部５２Ｂが板状部５２Ａにボルト５４によって取り付けられて構成されている。また、ボルト５４は、可動横梁保持部材５２の板状部５２Ａおよび縦梁２８の下フランジ２８Ａを貫通して下フランジ２８Ａに取り付けられており、可動横梁保持部材５２は、ボルト５４によって、縦梁２８の下フランジ２８Ａに取り付けられている。また、可動横梁５０が配置される部位と対応する縦梁２８の部位には、板状の補強リブ５６が取り付けられている。

図９に示すように、板状部５２Ａと爪部５２Ｂとの間の隙間は、可動横梁５０の上フランジ５０Ｂの厚さよりも大きく、可動横梁５０は、上フランジ５０Ｂの幅方向両端部が爪部５２Ｂに引っ掛かった状態で、既設鋼橋１００の橋軸直角方向に可逆的に移動できるようになっている。

図８（Ａ）に示すように、工事対象の既設鋼橋１００の本線方向に可動横梁５０を所定の突き出し状態にした後、および図８（Ｂ）に示すように、拡幅工事側（本線とは反対側）に可動横梁５０を所定の引き戻し状態にした後は、可動横梁５０が不測の移動をしないように、縦梁２８の下フランジ２８Ａ、可動横梁保持部材５２の板状部５２Ａ、および可動横梁５０の上フランジ５０Ｂを貫通するボルト５８によって、可動横梁５０の位置を固定する。

図５および図８に示すように、可動横梁５０には、トロリ７２を介してチェーンブロック７４が、可動横梁５０の長手方向に移動可能なように連結されており、トロリ７２およびチェーンブロック７４によって、本実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０の吊り昇降手段７０が構成されている。

吊り昇降手段７０は、トロリ７２を備えることによって、可動横梁５０の長手方向（略橋軸直角方向）に移動可能であり、チェーンブロック７４を備えることによって、拡幅部材８２の吊り上げおよび吊り下げを行うことができるようになっている。詳細には、図９に示すように、トロリ７２の車輪部が、可動横梁５０の下フランジ５０Ａの幅方向両端部に引っ掛けられており、トロリ７２は、可動横梁５０の長手方向（略橋軸直角方向）に移動可能になっている。

可動横梁５０の補強リブ５０Ｄは、可動横梁保持部材５２の爪部５２Ｂおよびトロリ７２の車輪部と干渉しない形状および大きさになっている。

なお、本実施形態に係る鋼橋拡幅架設装置１０の吊り昇降手段７０は、トロリ７２およびチェーンブロック７４によって構成したが、本発明に係る鋼橋拡幅架設装置の吊り昇降手段としては、拡幅部材の吊り上げおよび吊り下げを行うことができ、かつ、既設鋼橋の橋軸直角方向に移動可能な吊り昇降手段であれば、トロリ７２およびチェーンブロック７４による吊り昇降手段７０以外の構成であっても用いることができる。

（３）本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設工法
本発明の実施形態に係る鋼橋拡幅架設工法は、先に説明した鋼橋拡幅架設装置１０を用いて既設鋼橋１００の拡幅工事を行う鋼橋拡幅架設工法である。

図１０～図１３は、鋼橋拡幅架設装置１０を用いて、増設主桁８６の設置を行っている状況を示す正面図である。図１０は、トラック３００から増設主桁８６を吊り上げた段階であり、図１１は、所定の位置で増設主桁８６をやや下方に吊り下げた段階であり、図１２は、増設主桁８６を増設横桁８４の側方の所定の位置に配置した段階であり、図１３は、増設主桁８６の増設横桁８４への連結が完了した段階である。なお、図１０～図１３においては、図示の都合上、第２の脚部２２および補強横梁２６は破線で記載している。

以下の説明では、拡幅部材８２のうち、増設主桁８６を取り上げて説明するが、増設主桁８６以外の拡幅部材８２（増設横桁８４、増設縦桁８８、中床版９０）の増設についても同様の手順で作業を行うことができる。拡幅部材８２の取り付け順序は、増設横桁８４→増設主桁８６→増設縦桁８８→中床版９０の順である。

本実施形態に係る鋼橋拡幅架設工法は、移動手段（第１の移動手段４０および第２の移動手段４２）および吊り昇降手段７０（トロリ７２およびチェーンブロック７４）によって、既設鋼橋１００の拡幅に用いる拡幅部材８２（ここでは増設主桁８６）を所定の位置に配置する配置工程と、配置工程で所定の位置に配置した拡幅部材８２（ここでは増設主桁８６）を既設鋼橋１００に連結する連結工程と、を備える。

（３－１）配置工程
配置工程では、まず、図１０に示すように、トラック３００から拡幅部材８２（ここでは増設主桁８６）を、吊り昇降手段７０のチェーンブロック７４によって吊り上げる。この段階では、吊り昇降手段７０（トロリ７２およびチェーンブロック７４）がトラック３００の荷台の上方に位置するように、可動横梁５０を既設鋼橋１００の車線側に突き出した状態にしておく。

次に、チェーンブロック７４によって増設主桁８６を吊り上げた状態のまま、トロリ７２を可動横梁５０の長手方向に沿って拡幅工事側に移動させ、増設主桁８６を吊りフレーム１２の内部に引き込み、増設主桁８６の橋軸直角方向の位置を所定の位置に合わせる。そして、チェーンブロック７４によって増設主桁８６を少し下降させて、図１１に示すように、増設主桁８６をやや下方に下降させた位置に保持する。

次に、図１１に示す状態のまま（増設主桁８６の橋軸直角方向の位置および高さ位置を図１１に示す状態に保持したまま）、吊りフレーム１２を、牽引装置６６等によって橋軸方向に移動させ、増設主桁８６の橋軸方向の位置を所定の位置に合わせる。本実施形態においては、吊りフレーム１２を、牽引装置６６等によって橋軸方向に移動させる前に、増設主桁８６をやや下方に下降させたが、増設主桁８６を下降させない状態（トラック３００の荷台から増設主桁８６を吊り上げて、増設主桁８６を橋軸直角方向に吊りフレーム１２の内部に引き込んだままの高さ位置の状態）で保持して、吊りフレーム１２を、牽引装置６６等によって橋軸方向に移動させてもよい。

増設主桁８６の橋軸方向の位置を所定の位置に合わせたら、増設主桁８６を、増設横桁８４の側方の所定の高さ位置まで、チェーンブロック７４によって下降させて、図１３に示す状態にする。

図１３に示す増設主桁８６の配置位置は、橋軸直角方向の位置、橋軸方向の位置、および高さ位置が、増設横桁８４に連結するための位置に合わされた位置であり、増設主桁８６をこの位置に配置することにより、配置工程が完了する。

以上説明したように、本実施形態に係る鋼橋拡幅架設工法の配置工程では、トロリ７２によって拡幅部材８２の橋軸直角方向の位置を合わせ、吊りフレーム１２を橋軸方向に移動させることにより拡幅部材８２の橋軸方向の位置を合わせ、チェーンブロック７４によって拡幅部材８２の高さ位置を合わせている。

（３－２）連結工程
配置工程で増設主桁８６を所定の位置へ配置することが完了したら、次に、増設主桁８６を増設横桁８４に連結する連結工程を行う。

増設横桁８４への増設主桁８６の連結手段は、連結部の強度および剛性が十分に確保できるのであれば特には限定されず、具体的には例えば、添え鋼板９２およびボルトによって、増設主桁８６を増設横桁８４へ連結することができる。

増設主桁８６の増設横桁８４への連結が完了して、連結工程を完了した状態を図１３に示す。図１３では、車線規制を一旦解除することを想定して、可動横梁５０を拡幅工事側（本線とは反対側）に引き込んでいる。

（３－３）補足
本実施形態に係る鋼橋拡幅架設工法の説明では、拡幅部材８２のうち、増設主桁８６を取り上げて説明したが、増設主桁８６以外の拡幅部材８２（増設横桁８４、増設縦桁８８、中床版９０）の増設についても同様の手順で作業を行うことができる。拡幅部材８２の取り付け順序は、増設横桁８４→増設主桁８６→増設縦桁８８→中床版９０の順である。ただし、拡幅領域の地覆１１０および壁高欄１１２（図５参照）を撤去した後でないと中床版９０の取り付けはできないので、中床版９０の取り付け作業を行う前に、拡幅領域の地覆１１０および壁高欄１１２を撤去することが必要である。

図１３に示すように増設主桁８６の増設横桁８４への連結が完了した後、増設縦桁８８の取り付け作業に入る場合には、図１０に示すように、可動横梁５０を既設鋼橋１００の車線側に突き出し、吊り昇降手段７０（トロリ７２およびチェーンブロック７４）をトラック３００の荷台の上方に位置させ、増設主桁８６の取り付けの場合と同様の手順を繰り返して、増設縦桁８８の取り付けを行う。なお、当然のことであるが、増設縦桁８８の取り付け位置および連結させる対象は、増設主桁８６の取り付けの場合と異なるので、取り付け位置および連結させる対象は、増設縦桁８８の取り付け位置および連結させる対象に変更して、増設主桁８６と同様の手順を繰り返して、増設縦桁８８の取り付けを行う。増設横桁８４および中床版９０の取り付けの場合も同様である。

なお、受け横梁１４は、本実施形態に係る鋼橋拡幅架設工法では取り付けることができないので、１車線を規制して、例えば１３ｔラフタークレーンを用いて、既設鋼橋１００の箱桁１０２の下面への取り付けを行う。

また、吊りフレーム１２は、受け横梁１４を既設鋼橋１００の箱桁１０２の下面へ取り付けた後、現場において組み立てて設置するが、吊りフレーム１２の現場における組み立ては、１車線を規制して、例えば１３ｔラフタークレーンを用いて行うことができる。

また、増設横桁８４は、既設鋼橋１００の箱桁１０２のダイヤフラム１０２Ｂの位置に合せて、箱桁１０２のウェブ１０２Ａの外側面に取り付けるが、詳細には、図２（Ａ）および（Ｂ）に示す増設横桁連結部材８４Ａを介して、箱桁１０２のウェブ１０２Ａの外側面に取り付ける。

１０…鋼橋拡幅架設装置
１２…吊りフレーム
１４…受け横梁
１４Ａ…拡幅工事側先端部
１６…フレーム部
２０…第１の脚部
２２…第２の脚部
２４…天井横梁
２６…補強横梁
２８、３０、３２、３４…縦梁
２８Ａ…下フランジ
３６、３８…ブレース
４０…第１の移動手段
４２…第２の移動手段
４４…第１の軌条
４６…第２の軌条
５０…可動横梁
５０Ａ…下フランジ
５０Ｂ…上フランジ
５０Ｃ…ウェブ
５０Ｄ、５６…補強リブ
５２…可動横梁保持部材
５２Ａ…板状部
５２Ｂ…爪部
５４、５８…ボルト
６６…牽引装置
６８…ワイヤ
７０…吊り昇降手段
７２…トロリ
７４…チェーンブロック
８０…拡幅領域
８２…拡幅部材
８４…増設横桁
８４Ａ…増設横桁連結部材
８６…増設主桁
８８…増設縦桁
９０…中床版
９２…添え鋼板
１００…既設鋼橋
１０２、１０４…箱桁
１０２Ａ、１０４Ａ…ウェブ
１０２Ｂ、１０４Ｂ…ダイヤフラム
１０６…縦桁
１１０…地覆
１１２…壁高欄
２００…拡幅鋼橋
３００…トラック
３０２、３０４、３０６…車両
４００…河川
Ｇ０…増設主桁８６のウェブの位置
Ｇ１…箱桁１０２が備える２つのウェブの中間位置
Ｇ２…縦桁１０６のウェブの位置
Ｇ３…箱桁１０４が備える２つのウェブの中間位置

Claims (7)

1. 既設鋼橋の拡幅工事に用いる鋼橋拡幅架設装置であって、
   前記既設鋼橋の拡幅に用いる拡幅部材の吊り上げおよび吊り下げを行って所定の位置に配置する吊りフレームと、
   前記既設鋼橋から前記拡幅工事を行う側に突出するように前記既設鋼橋の既設桁に取り付けられた受け横梁と、
   を備え、
   前記吊りフレームは、その骨格を形作るフレーム部と、前記拡幅部材の吊り上げおよび吊り下げを行うとともに前記既設鋼橋の橋軸直角方向に移動可能な吊り昇降手段と、を有し、
   前記フレーム部は略鉛直方向に延びる脚部と略橋軸直角方向に延びる梁部を有してなり、前記梁部は前記フレーム部の天井部となっており、
   前記脚部のうち前記既設鋼橋から遠い側の脚部である第１の脚部は、前記受け横梁に支持されており、前記既設鋼橋に近い側の脚部である第２の脚部は、前記既設鋼橋の車道よりも前記既設鋼橋の橋軸直角方向に外側で前記拡幅工事を行う側の前記既設鋼橋の部位に支持されており、
   前記吊りフレームは、前記既設鋼橋の橋軸方向に移動するための移動手段を前記第１の脚部および前記第２の脚部にさらに有していることを特徴とする鋼橋拡幅架設装置。
2. 前記受け横梁に設けられた第１の軌条と、前記既設鋼橋の車道よりも前記既設鋼橋の橋軸直角方向に外側で前記拡幅工事を行う側の前記既設鋼橋の部位に設けられた第２の軌条とをさらに備え、
   前記第１の軌条および前記第２の軌条は、どちらも既設鋼橋の略橋軸方向に延びており、
   前記第１の脚部は、前記既設鋼橋の橋軸方向に移動可能なように前記第１の軌条に支持されており、前記第２の脚部は、前記既設鋼橋の橋軸方向に移動可能なように前記第２の軌条に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼橋拡幅架設装置。
3. 前記第１の軌条に取り付けられた第１の牽引装置と、前記第２の軌条に取り付けられた第２の牽引装置とをさらに備え、
   前記吊りフレームは、前記第１の牽引装置および前記第２の牽引装置によって牽引されることにより、前記既設鋼橋の橋軸方向に移動できることを特徴とする請求項２に記載の鋼橋拡幅架設装置。
4. 前記吊り昇降手段は、前記既設鋼橋の橋軸直角方向に移動可能なように前記フレーム部に取り付けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の鋼橋拡幅架設装置。
5. 前記フレーム部は、前記既設鋼橋の車線側への突き出しおよびその引き戻しが可能な可動梁を備えており、
   前記吊り昇降手段は、前記可動梁に、前記可動梁の長手方向に移動可能なように取り付けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の鋼橋拡幅架設装置。
6. 請求項１～５のいずれかに記載の鋼橋拡幅架設装置を用いて行う鋼橋拡幅架設工法であ
   って、
   前記吊り昇降手段によって前記既設鋼橋の拡幅に用いる拡幅部材を所定の位置に配置する配置工程と、
   前記配置工程で前記所定の位置に配置した前記拡幅部材を前記既設鋼橋に連結する連結工程と、
   を備えることを特徴とする鋼橋拡幅架設工法。
7. 請求項１～５のいずれかに記載の鋼橋拡幅架設装置を用いて行う鋼橋拡幅架設工法であって、
   前記移動手段および前記吊り昇降手段によって前記既設鋼橋の拡幅に用いる拡幅部材を所定の位置に配置する配置工程と、
   前記配置工程で前記所定の位置に配置した前記拡幅部材を前記既設鋼橋に連結する連結工程と、
   を備えることを特徴とする鋼橋拡幅架設工法。

Images