JP7110510B1 - 桁運搬用台車及びそれを用いた桁取替工法 - Google Patents

Abstract

【課題】狭小なスペースでも使用でき、レールによる段差が小さく、桁を取り替える橋梁を使用しつつ効率良く桁を取り替えることが可能な桁運搬用台車及びそれを用いた桁取替工法を提供する。【解決手段】橋梁の主桁を運搬するための桁運搬用台車１において、主桁を載置可能な台車基体２と、この台車基体２に回転自在に軸支された複数の車輪３とを備え、台車基体２の下面には、フラットバーからなるガイドレールに沿って車輪３の進行方向をガイドするガイド機構４を設け、台車基体２の牽引側の前面には、牽引車に連結するための連結治具５を設ける。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用 令和３年９月１１日にウェブサイトにて公開 ｈｔｔｐ：／／ｋａｎｓａｉ－ｒｅｎｅｗａｌ．ｃｏｍ／２０２１＿ｈａｎｗａ／ 令和３年１１月２６日、令和３年１２月３日、令和３年１２月１０日、令和３年１２月１５日、及び令和４年２月１５日に、現場見学会にて公開 阪和道リニューアル工事松島高架橋現場見学会 （和歌山県和歌山市栗栖１１００ ２Ｆ）

本発明は、桁運搬用台車及びそれを用いた桁取替工法に関する。

橋梁の鉄筋コンクリート製の桁は、極めて重い重量物であり、一般にクレーンなどの移動式の揚重機を用いて揚重・運搬されている。一方、既設橋梁の主桁を取り替える際には、道路の一部車線を通行止めにするだけで、残りの車線で車両を通行させて共用しながら主桁の取替工事を行うという要請が極めて強い。このため、限られた車線内で主桁の取替工事を行うことが強いられるために、クレーンのアウトリガーを全部張り出して使用することができないという問題が発生する。そのため、クレーンの揚重能力を最大限に使用できず、作業半径が小さくなってしまい、取り替える主桁を搬出したり、新たに架ける主桁をクレーンの近傍まで搬送したりする手段が必要となる。

例えば、特許文献１には、送り出し架設工法等に使用する架設桁の手延べ機の直下まで手延べ機で吊り上げるＰＣ桁を運搬するＰＣ桁運搬台車が開示されている（特許文献１の図２等参照）。

しかし、特許文献１に記載のＰＣ桁運搬台車は、橋梁を新設する際に、橋脚に載置するための主桁を橋脚が立設されている地面上の通常幅員の道路を普通に運搬するための台車であり、狭小なスペースにおいて主桁を運搬するようなことは何ら考慮されていなかった。よって、特許文献１に記載のＰＣ桁運搬台車は、桁取替工法に使用できないという問題があった。

また、特許文献２には、鉄道橋梁の架け替え工事の施工に際し、橋桁を架設又は撤去するために、敷設された既設のレールに沿って移動可能な台車を用いて鉄道橋梁の架け替え工事を行う橋桁の新設・撤去方法が開示されている（特許文献２の明細書の段落［００２８］～［００４３］、図面の図６～図８等参照）。

しかし、特許文献２に記載の橋桁の新設・撤去方法に使用する台車も、特許文献１に記載のＰＣ桁運搬台車と同様に、橋桁を吊り上げる架設・撤去装置１の直下まで移動する既設の正規の軌道上を走行する台車であった。このため、特許文献２に記載の台車は、既設の軌道が存在する鉄道橋梁の架け替え工事にしか適用できず、一般的な道路橋には適用できないという問題があった。

また、特許文献２に記載の台車は、規模が大きい通常の鉄道用のレールを走行する台車であり、道路橋の桁の取替に適用した場合、レールの高さが高すぎて段差が大きく、作業員が通行する際の邪魔となるという問題もあった。このため、狭小な作業スペースから作業員が転倒して転落や車両通行域に出てしまうというおそれもあり、危険であるという問題があった。

特開昭５９－６８４０３号公報 特開２０１３－２１３３６０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、狭小なスペースでも使用でき、レールによる段差が小さく、桁を取り替える橋梁を使用しつつ効率良く桁を取り替えることが可能な桁運搬用台車及びそれを用いた桁取替工法を提供することにある。

請求項１に係る桁運搬用台車は、橋梁の主桁を運搬するための桁運搬用台車であって、前記主桁を載置可能な台車基体と、この台車基体に回転自在に軸支された複数の車輪とを備え、前記台車基体の下面には、フラットバーからなるガイドレールに沿って前記車輪の進行方向をガイドするガイド機構が設けられ、前記台車基体の牽引側の前面には、牽引車に連結するための連結治具が設けられていることを特徴とする。

請求項２に係る桁運搬用台車は、請求項１に係る桁運搬用台車において、前記台車基体には、前記ガイドレールと前記車輪の進行方向との間隔を目視で確認するための目視補助輪が走行面に対して傾倒して近接又は起立して離間自在に軸支されていることを特徴とする。

請求項３に係る桁運搬用台車は、請求項１に係る桁運搬用台車において、水平回転自在なターンテーブルが前記台車基体の上面に軸支されていることを特徴とする。

請求項４に係る桁運搬用台車は、請求項３に係る桁運搬用台車において、前記ターンテーブルの外側には、シャックルが装着されていることを特徴とする。

請求項５に係る桁運搬用台車は、請求項１ないし４のいずれかに係る桁運搬用台車において、前記連結治具が取り付けられた前記台車基体の反対側の側面には、桁を載置していない空荷時に他の桁運搬用台車と連結するための空荷時連結治具が突設されていることを特徴とする。

請求項６に係る桁取替工法は、橋梁の既設の主桁を新設の主桁に取り替える桁取替工法であって、請求項１ないし４のいずれかに記載の桁運搬用台車を用いて、揚重機のアウトリガーの横をすり抜けて前記既設の主桁を搬出するとともに、前記新設の主桁を搬入することを特徴とする。

請求項７に係る桁取替工法は、請求項６に係る桁取替工法において、前記ガイドレールを敷き鉄板に取り付け、前記敷き鉄板上を前記桁運搬用台車を走行させて前記ガイドレールに沿って前記既設の主桁又は前記新設の主桁を運搬することを特徴とする。

請求項１～７に係る発明によれば、狭小なスペースでも取替作業ができ、桁を取り替える橋梁を使用しつつ効率良く既設の主桁を新設の主桁に取り替えることがきる。また、フラットバーをガイドレールとして使用するため、レールの段差が小さく作業員が通行する際の邪魔とならずに、作業員が転倒して狭小な作業スペースから転落したり車両通行域に倒れてしまったりするおそれも少なく安全である。

特に、請求項２に係る発明によれば、補助輪があるため、桁を台車に載置すると台車とレールとの間隔が視認しにくいという問題を解決して、狭小なスペースでも安全に台車を走行させることができる。

特に、請求項３に係る発明によれば、ターンテーブルがあるため、主桁を台車に載置するのが容易となる。

特に、請求項４に係る発明によれば、ターンテーブルの外側にシャックルが装着されているので、シャックルを用いてワイヤロープやチェーンブロックなどで主桁を台車に緊結することが容易となり、より安全に作業を行うことができる。

特に、請求項５に係る発明によれば、空荷時連結治具が設けられているので、主桁を載置していない空荷時に２台の台車を運搬するのが容易となる。

特に、請求項７に係る発明によれば、ガイドレールの設置と、敷き鉄板による床版等の養生を一度にでき、作業効率を向上させることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る桁運搬用台車を示す平面図であり、内部構成を示すためセンターラインから左半分は上面プレートを省略して示している。 図２は、同上の桁運搬用台車を牽引車側から見た正面図である。 図３は、同上の桁運搬用台車を示す右側面図である。 図４は、同上の桁運搬用台車を示す図１のＡ－Ａ線断面図である。 図５は、同上の桁運搬用台車を示す図１のＢ－Ｂ線断面図である。 図６は、同上の桁運搬用台車で主桁を運搬している状態を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。 図７は、同上の桁運搬用台車で主桁を運搬していない空荷状態を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。 図８は、本発明の実施形態に係る桁取替工法の既設主桁の搬出時を示す状況説明図である。 図９は、同上の既設主桁の搬出時を示す図８とは別角度の状況説明図である。 図１０は、同上の桁取替工法のプレキャスト横梁の搬入時を示す状況説明図である。 図１１は、同上の桁取替工法の主桁の搬入時を示す状況説明図である。

以下、本発明に係る桁運搬用台車及びそれを用いた桁取替工法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。

［桁運搬用台車］
図１～図５を用いて、本発明の実施形態に係る桁運搬用台車について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る桁運搬用台車１を示す平面図であり、内部構成を示すためセンターラインから左半分は上面プレートを省略して示している。また、図２は、桁運搬用台車１を牽引車側から見た正面図であり、図３は、桁運搬用台車１を示す右側面図である。そして、図４は、桁運搬用台車１を示す図１のＡ－Ａ線断面図であり、図５は、桁運搬用台車１を示す図１のＢ－Ｂ線断面図である。

本実施形態に係る桁運搬用台車１（以下単に台車１ともいう。）は、橋梁のプレキャストコンクリート製の主桁を運搬するための桁運搬用の台車であり、台車基体２と、この台車基体２に回転自在に軸支された複数の車輪３を備えている。この桁運搬用台車１は、主桁Ｇ１の長手方向の端部の下方にそれぞれ設置されて前後２台が対になって、後述のトーイングトラクターなどの動力を有して自走する牽引車Ｃａに牽引されて使用される（図６も参照）。

（台車基体）
台車基体２は、図１等に示すように、溝形鋼などの鋼材が溶接等で接合されて組み合わされ、平面視矩形の版状に形成されている。台車基体２は、牽引車側となる前端鋼材２０と、反対側の後端鋼材２１と、それらの前端鋼材２０及び後端鋼材２１の外側に組み付けられた左右一対の側端材２２，２２と、矩形枠状に組み合わされている。本実施形態では、台車基体２は、幅Ｗ１＝１５１５ｍｍ×長さＬ１＝１５８０ｍｍの平面視長方形状となっている。

また、前端鋼材２０と後端鋼材２１との間には、左右一対の側端材２２，２２の内側に、これらの側端材２２と離間して平行に左右一対の縦材２３，２３が接合され、これらの側端材２２，２２と縦材２３，２３との間に、車輪３が装着されている。

そして、図５に示すように、後述のターンテーブル７を支持するための前後一対の横材２４，２４が接合され、これらの横材２４，２４間にターンテーブル７が装着される。

また、前端鋼材２０、後端鋼材２１、左右一対の側端材２２，２２、左右一対の縦材２３，２３、横材２４，２４の上面には、上面プレート２５が接合されている。この上面プレート２５は、圧延によって表面（上面）に連続した滑り止め用の突起が形成されたチェッカープレート（縞鋼板）となっている（図１の右半分参照）。

（車輪）
本実施形態に係る車輪３は、側端材２２及び縦材２３を貫通する直径５０ｍｍのシャフト３０に回転自在に軸支された鋼製のホイールにウレタンゴムが装着された外径３００ｍｍ×幅１３０ｍｍの最大荷重２０００ｋｇの重荷重用の車輪である。

この車輪３は、図１に示すように、二輪が一組となり、前輪に左右二組、後輪に左右二組の台車１の１台当たり計８輪の車輪３装着されている。

（ガイド機構）
また、図２，図４に示すように、台車基体２の下面には、車輪３の進行方向をガイドレールＧＬに沿ってガイドするガイド機構４が設けられている。

なお、本実施形態に係るガイドレールＧＬは、新設床版の養生用の敷き鉄板Ｓ１にねじ止め固定された幅３２ｍｍ×高さ１９ｍｍの鋼材からなるフラットバーを使用している。勿論、本発明に係るガイドレールＧＬは、前記寸法に限定せれず、鋼材にも限られない。本発明に係るガイドレールＧＬは、作業員が跨ぐ際に支障にならない程度の少なくとも幅が高さより大きい、断面形状が横長な長方形状のものであればよい。背景技術で述べた、レールの高さが高すぎて段差が大きく、作業員が通行する際の邪魔となるという問題を解決して安全に通行できるからである。

また、ガイドレールＧＬは、敷き鉄板Ｓ１に固定されたものに限られず、既設床版等に直接固定することも可能である。但し、敷き鉄板Ｓ１は、主桁Ｇ１などの重量物が接触して損傷することを防ぐ意味で必要であり、その敷き鉄板Ｓ１にガイドレールＧＬを固定することは、作業後の撤去も極めて容易であるため作業効率が向上するため好適である。

図４に示すように、このガイド機構４は、断面形状が正方形状の４５ｍｍ角×長さ１４０ｍｍの鋼材ブロック４０が、厚さ１６ｍｍ×幅９０ｍｍ×長さ２８０ｍｍの平鋼板４１、水平断面コの字状の補強材４２、底板４３を介して縦材２３に接合されて支持されている。また、ガイド機構４の鋼材ブロック４０がガイドレールＧＬに接触した際の衝撃力に対抗するために補強材４２の断面コの字状の端部の折返し片は、三角形状の補強リブ４４となっている。

なお、ガイド機構４とガイドレールＧＬとのクリアランスＣ１は、設計上２８ｍｍとしている。このガイド機構４は、ガイドレールＧＬに当接することで押し戻され、車輪３がガイドレールＧＬを超えてしまうことを防止し、台車１の進行方向をガイドする機能を有している。

（連結治具）
図２に示すように、台車基体２の牽引側となる前端鋼材２０の前面の中央付近には、後述の牽引車Ｃａと連結するための連結治具５が取り付けられている。この連結治具５は、連結ピンＰ１を挿通するピン孔５０が形成された厚さ２２ｍｍの鋼板からなる左右一対の連結板５１，５１を基体とし、後述の連結材と連結ピンＰ１で連結し、連結材を牽引車と連結することにより、牽引車Ｃａで台車１を牽引可能とするための治具である。

これらの連結板５１，５１は、前端鋼材２０の軸方向と直交するように所定間隔を開けて接合されている。また、連結板５１，５１の上端及び下端の端部を補強する端部補強板５２が設けられているとともに、連結板５１と前端鋼材２０との接合部を中心に回転モーメントが作用しないように補強する三角形状の複数枚の補強リブ５３が設けられている。これらの補強リブ５３は、上下２段左右二対の計４枚接合されている。

（目視補助輪）
また、図１～図３に示すように、台車基体２の前端鋼材２０の前面の左右には、ガイドレールＧＬと車輪３の進行方向との間隔を目視で確認するための目視補助輪６がそれぞれ取り付けられている。勿論、これらの一対の目視補助輪６，６は、いずれか一方のみとすることもできる。この目視補助輪６は、前端鋼材２０に間隔を開けて垂設された山形鋼（Ｌ－７５ｍｍ×７５ｍｍ×厚さ９ｍｍ）からなる左右一対の基端プレート６０，６１と、その間に揺動自在に軸支されたアーム板６２と、このアーム板６２の先端に回転自在に軸支された補助輪６３を備えている。

アーム板６２は、厚さ１６ｍｍの鋼板からなり、トグルピン６４を挿通するための孔６５が穿設されている。また、このトグルピン６４は、チェーンやワイヤー等で前端鋼材２０に固定されており、アーム板６２が起立した状態でトグルピン６４を孔６５に挿通して掛け止めることで、アーム板６２を傾倒不能とすることができる。台車１に主桁Ｇ１を載置して搬送しておらず、単に牽引車で台車１を牽引して移動する際に有効だからである。

また、外側の基端プレート６０には、台車１に主桁Ｇ１を載置して搬送している最中に目視補助輪６を傾倒して、ガイドレールＧＬと車輪３の進行方向との間隔を確認している最中にトグルピン６４を収納するトグルピンフォルダー６６も設けられている。

補助輪６３は、スチールホイールにウレタンゴムが装着されたハンマーキャスターであり、台車１の走行面に接触して回転自在となっている。勿論、目視補助輪６は、台車１の走行面に対して近接するだけで接触しなくても構わない。補助輪６３が走行面と接触しなくても、補助輪６３が走行面と近接するだけでガイドレールＧＬとの間隔を目視することができるからである。

台車１に主桁Ｇ１を載置して搬送している最中は、主桁Ｇ１で隠れてガイドレールＧＬがほとんど見えない状態となっている（図６も参照）。しかし、牽引車Ｃａと台車１との間は、わずかに牽引車ＣａからガイドレールＧＬを視認することが可能となっている。このため、目視補助輪６のアーム板６２を傾倒して台車１の走行面に補助輪６３を少なくとも近接させ、ガイドレールＧＬと補助輪６３との間隔を目視で確認していることにより、台車１（車輪３）の進行方向がガイドレールＧＬに対してズレているか否かを確認することができる。

（ターンテーブル）
また、ターンテーブル７は、図５等に示すように、横材２４と横材２４との間に設置された鉛直方向に延びるピン７０を軸心として水平回転自在に構成されている。このピン７０は、直径５０ｍｍの磨き鋼材の鋼棒からなり、横材２４と横材２４との間に架け渡されたガイド板７１に穿設されたφ５２ｍｍの孔７１ａに挿通されいてる。

ターンテーブル７は、幅２７０ｍｍ×長さ１８００ｍｍ×厚さ１６ｍｍの平面視長方形状の鋼板からなる本体プレート７２が、ピン７０の上端と接合され、前述のガイド板７１との間に滑り板７３が介装されている。また、ターンテーブル７は、滑り板７３の本体プレート７２側となる上面にグリースが塗布されることで本体プレート７２と滑り板７３との間の摩擦抵抗が低減されてピン７０を軸心としてガイド板７１の孔７１ａ内を水平回転自在な構成となっている。

そして、ターンテーブル７は、台車基体２の幅１５１５ｍｍより広い本体プレート７２の長さ１８００ｍｍと同程度の桁幅１８００ｍｍの主桁Ｇ１を載置可能とするために、本体プレート７２の長手方向の端部下に鋼材からなる左右一対の外側ピース７４を有している。

また、本体プレート７２には、図１に示すように、後述の桁位置決め金具８を載置する主桁Ｇ１の幅に合わせて蝶ボルト８５で位置調整するための複数のボルト孔７５が穿設されている。それに加え、図３に示すように、外側ピース７４には、桁位置決め金具８を外側ピース７４のさらに外側に装着するための側面固定孔７６設けられている。

それに加え、図１に示すように、本体プレート７２には、主桁Ｇ１を台車１上に載置して固定した後、ターンテーブル７が回転しないように固定ピンを挿し込むためのピン孔７７が、平面視長方形状の本体プレート７２から外側に膨出して設けられている。

（桁位置決め金具）
また、ターンテーブル７の上面には、長孔を介して桁位置決め金具８が幅調整自在に取り付けられている。この桁位置決め金具８は、厚さ１２ｍｍの鋼板からなる底板８０と、その底板８０に立設された厚さ１２ｍｍの鋼板からなる桁側側板８１と、これらの底板８０と桁側側板８１の中央に接合された厚さ１６ｍｍの鋼板からなる中央板８２を有している。また、中央板８２には、貫通孔が設けられ、その貫通孔にシャックル８３が装着されている。

この桁位置決め金具８は、前述の主桁Ｇ１の幅に応じた複数のボルト孔７５に蝶ボルト８５をねじ込んで螺着されることで所定の位置に位置調整自在に固定される。このとき、底板８０に形成された長孔８４を介してボルト孔７５に蝶ボルト８５で固定するので、主桁Ｇ１の反り等に応じて微調整可能となっている。その後、主桁Ｇ１の幅に合わせて固定した桁位置決め金具８のシャックル８３にワイヤロープ等を挿通し、チェーンブロックなどで締め上げて主桁Ｇ１を台車１上にしっかりと固定する。

また、桁側側板８１には、載置する主桁Ｇ１を損傷しないために緩衝材として木板を装着することが想定されており、そのための複数の釘孔（図示せず）が穿設されている。そして、図３に示すように、桁側側板８１には、前述の外側ピース７４に固定するための左右一対の側面固定孔８１ａも形成されている。

前述のように、この桁位置決め金具８は、蝶ボルト８５でターンテーブル７の本体プレート７２に形成されたボルト孔７５に螺着可能となっており、台車１に載置する桁の幅に応じて桁位置決め金具８の取付位置を調整自在となっている。このとき、本実施形態に係る桁位置決め金具８は、ターンテーブル７の上面において、桁幅９００ｍｍ～１５００ｍｍ程度の範囲で取付位置が調整可能となっている。但し、桁幅１８００ｍｍの主桁Ｇ１を載置する場合は、桁位置決め金具８を側面固定孔７６に蝶ボルト８５を捩じ込むことにより、外側ピース７４の外側面に桁位置決め金具８を装着することで対応する。

（空荷時連結治具）
台車基体２の背面となる後端鋼材２１の側面には、桁を載置していない空荷時に他の桁運搬用台車１と連結するための空荷時連結治具９が突設されている。この空荷時連結治具９は、連結プレートが一枚のシングル連結治具９ｓと、連結プレートが二枚のダブル連結治具９ｗとを一組とする連結金具である。

シングル連結治具９ｓは、一枚の連結プレート９０と、この連結プレート９０と後端鋼材２１との接合部分を補強する上下二段の左右二対の計四枚のリブプレート９１を備えており、連結プレート９０及びリブプレート９１が、それぞれ後端鋼材２１の側面に垂設されている。

連結プレート９０は、厚さ２２ｍｍ×高さ１５０ｍｍ×長さ１８５ｍｍの鋼板からなり、先端が円弧状に丸く形成されている。そして、この連結プレート９０には、連結ピンを挿通するための直径４６ｍｍのピン孔９０ａが穿設されている。

リブプレート９１は、厚さ１２ｍｍの先端の隅角部が面取り成形された五角形状の鋼板からなる。

また、ダブル連結治具９ｗは、二枚の連結プレート９２と、この連結プレート９２の上端及び下端に当接して垂設された基端プレート９３を備えており、連結プレート９２及び基端プレート９３が、それぞれ後端鋼材２１の側面に垂設されている。

連結プレート９２は、前述の連結プレート９０と略同形の厚さ１６ｍｍ×高さ１５０ｍｍ×長さ１８５ｍｍの鋼板からなり、同様に先端が円弧状に丸く形成されている。そして、この連結プレート９２にも、連結ピン９４を挿通するための直径４６ｍｍのピン孔９２ａが穿設されている。

この空荷時連結治具９は、他の桁運搬用台車１の前後を入れ替え、空荷時に桁運搬用台車１の前端の空荷時連結治具９同士を連結ピン９４で接合し、牽引車Ｃａでプレキャストコンクリート製の主桁Ｇ１のストック場所等へ搬送する際に使用される。

［桁運搬用台車の使用方法］
次に、図６，図７を用いて、前述の桁運搬用台車１の使用方法について説明する。先ず、図６を用いて、桁運搬用台車１に桁を載置して運搬する場合について説明する。図６は、桁運搬用台車１で主桁Ｇ１を運搬している状態を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。

前述の桁運搬用台車１は、ガソリン車又はディーゼル車などのエンジンで駆動するトーイングトラクターと呼ばれる小型の自動車を牽引車Ｃａとして想定している。車幅が小さい小型車の割に重量物を牽引可能で小回りがきくからである。勿論、牽引車Ｃａは、エンジン車に限られず、電動車や燃料電池車、水素エンジンなど化石燃料以外の他の動力機関であっても構わい。要するに、牽引車Ｃａは、動力を有し、自走して１０トン程度の重量物を牽引可能であればよい。

先ず、事前準備として、前述のように、ガイドレールＧＬとして幅３２ｍｍ×高さ１９ｍｍの鋼材からなるフラットバーが所定間隔でねじ止め固定された敷き鉄板Ｓ１を敷き並べて走行路とする。本実施形態では、ガイドレールＧＬの外側間隔が６００ｍｍとなるように敷き鉄板Ｓ１に固定し、前述のガイド機構４の鋼材ブロック４０とガイドレールＧＬとのクリアランスＣ１が２８ｍｍとなるように鋼材ブロック４０を桁運搬用台車１の底面に取り付けた。

その後、２台の桁運搬用台車１を用意し、プレキャストコンクリート製の主桁Ｇ１の長さに合わせて、２台の桁運搬用台車１を所定間隔離間して直線状に設置する。このとき、図６に示すように、牽引車Ｃａで牽引する一方の桁運搬用台車１は、前端である連結治具５が進行方向前方となるように設置し、反対に他方の桁運搬用台車１は、前後を入れ替え、連結治具５が進行方向と反対側となるように設置する。桁の後端側の桁運搬用台車１は、牽引車Ｃａで直接牽引しないので、連結治具５が牽引車Ｃａ側になる必要が無い上、桁運搬用台車１の進行方向後ろ側に目視補助輪６があることとなり、主桁Ｇ１の後端がガイドレールＧＬに沿って真っすぐに走行できているかを目視で確認できるからである。

２台の桁運搬用台車１の設置間隔の最大は、図６に示すように、ターンテーブル７の中心間隔で１４０００ｍｍであり、載置可能な最大桁長は、１６０００ｍｍである。

図６に示すように、敷き鉄板Ｓ１の幅と同等の狭小な作業空間を想定しているので、ガイドレールＧＬの間隔を広げることはできず、桁運搬用台車１に主桁Ｇ１を載置すると進行方向を規定するガイドレールＧＬが人の目線からは殆ど見えなくなってしまう。このため、従来は、狭小な空間では台車の進行方向がちゃんと直線状に真っ直ぐに進んでいるか簡便な確認方法がなく、万が一の場合大事故につながるおそれがあった。

しかし、桁運搬用台車１では、進行方向に長い主桁Ｇ１であっても前端及び後端で目視補助輪６とガイドレールＧＬとの間隔で台車が真っ直ぐに進んでいるかを目視で逐次確認することができ、重量物である桁を安全に運搬することができる。

また、長尺な主桁Ｇ１は、重機等で吊り上げて運搬する関係上、長手方向の両端を異なる台車に同時に載置することが極めて困難である。しかし、前述の桁運搬用台車１には、ターンテーブル７が設けられている。

このため、長尺な主桁Ｇ１の長手方向の一端が一方の台車１に載置され、他端を揚重機で吊り上げた状態で他端が他方の台車の上になるように回しても、その動作にターンテーブル７で追従して台車１がその動作に振り回されることを防止することができる。このため、離れた２台の台車上に長尺な重量物である主桁を容易に短時間で載置することができ、作業効率が極めて良好となる。

なお、図６に示すように、桁運搬用台車１の連結治具５に連結材１０が連結され、連結材１０が牽引車Ｃａの後端に連結されることで、主桁Ｇ１を載置して桁運搬用台車１が牽引車Ｃａで牽引可能となる。

次に、図７を用いて、桁運搬用台車１に桁を載置しない空荷状態で連結して搬送する場合について説明する。図７は、桁運搬用台車１で主桁を運搬していない空荷状態を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。

桁運搬用台車１に重量物である主桁Ｇ１を載置している状態では、トレーラーのように、例え桁運搬用台車１同士が離間している場合でも主桁Ｇ１の重量で進行方向後ろ側の桁運搬用台車１だけが残されてついてこないということはない。

しかし、空荷状態の場合、桁運搬用台車１同士を連結しなければ、２台の台車を１台の牽引車Ｃａで引き連れて搬送することは困難である。チェーンやロープなど紐状の線材で２台の台車を連結することは容易に想像できるが、間隔が大きくなると内輪差等で走行困難になるという問題も発生する。

しかし、桁運搬用台車１同士は、空荷時連結治具９で桁運搬用台車１の後端同士を簡単に短時間で連結することができる。具体的には、前述のように、桁運搬用台車１の前端同士を向い合わせにした場合の空荷時連結治具９のシングル連結治具９ｓとダブル連結治具９ｗとが連結ピンで連結される。

なお桁運搬用台車１が空荷状態の場合は、危険性が少ないため、進行方向の直進性のチェックは特に必要がない。このため、図７に示すように、桁運搬用台車１が空荷状態の場合は、アーム板６２が起立した状態でトグルピン６４を孔６５に挿通して掛け止めることで、アーム板６２を傾倒不能として目視補助輪６を立てた状態で走行する。

次に、図８～図１１を用いて、本発明の実施形態に係る桁取替工法について説明する。図８～図１１に示すように、本発明の実施形態に係る桁取替工法は、道路橋において、片側二車線の３．５ｍ幅員の道路を１．５ｍの路肩を利用して、幅員３．０ｍの片側二車線の四車線道路として使用（共用）しつつ既設の主桁を新設の主桁に取り替える取替工事を行う場合を例示して説明する。図８及び図９は、既設主桁の搬出時を示す状況説明図であり、図１０は、プレキャスト横梁の搬入時を示す状況説明図である。また、図１１は、主桁の搬入時を示す状況説明図である。

図８及び図９に示すように、本実施形態に係る桁取替工法では、先ず、既設の主桁を撤去する。このとき、従来の通常の工事では、主桁を吊り上げることができる大型のクレーン（揚重機）を選定し、既設の主桁を吊り上げた状態でまだ解体していない健全な橋の部分まで旋回してトレーラー等に積んで搬出していた。

しかし、本実施形態に係る桁取替工法では、中央の５ｍ程度の幅しか作業スペースがなく、旋回すると通行中の車線上空に主桁が通過することとなり、極めて危険である。

そこで、本実施形態に係る桁取替工法では、クレーンで主桁を吊り上げて旋回するのではなく、前述の桁運搬用台車１をトーイングトラクターで牽引してクレーンのアウトリガーの脇を通過し、既設の主桁を解体している車線の隣まで接近する。

このため、実施形態に係る桁取替工法では、既設の主桁を図８、図９に示す状態で車が通行中の車線上空を旋回することなく、桁運搬用台車１に載置し、そのまま搬出することができる。

なお、既設の主桁を搬出する場合は、桁運搬用台車１を現地に搬送してくるときが空荷状態なり、図７に示したように、空荷時連結治具９で２台の桁運搬用台車１を連結してトーイングトラクターで運んでくる。

その後、現地で桁運搬用台車１上に既設の主桁を載置して図６に示したように、２台の桁運搬用台車１同士を既設の主桁の長さに応じた離間した状態でトーイングトラクターで牽引してクレーンのアウトリガーの脇を通過し搬出する。

既設の主桁を搬出するときは、重量物を狭小スペースを通過して搬出することとなるため、桁運搬用台車１の直進性の確認をする必要がある。よって、図６を用いて説明したように、ガイドレールＧＬが所定間隔でねじ止め固定された敷き鉄板Ｓ１を敷き並べて桁運搬用台車１の走行路とし、前述のガイド機構４及び目視補助輪６を利用して、ガイドレールＧＬとの距離を確認しつつ慎重に既設の主桁を搬出する。

次に、図１０に示すように桁運搬用台車１を用いてプレキャスト横梁を搬入する。このときも、既設の主桁の搬出と同様に、ガイド機構４及び目視補助輪６を利用して、ガイドレールＧＬとの距離を確認しつつ慎重にプレキャスト横梁を搬入する。

次に、図１１に示すように桁運搬用台車１を用いてプレキャストコンクリート製の主桁を搬入する。既設の主桁の搬出は、小分けにして重量を軽くして搬出することは可能であるが、プレキャストコンクリート製の主桁は、そのように小分けにして搬入することができず、一般にプレキャスト横梁より長いため重量も重く不利な条件となる。このため、５ｍ程度の作業スペースから桁を搬出及び搬入するスペースを除いた４ｍ未満の幅では、クレーンのアウトリガーを全張り出しすることができず、クレーンの能力を充分に発揮できないため、主桁をクレーンで揚重することができない。

しかし、本実施形態に係る桁取替工法では、主桁を設置するすぐ隣の車線部分の床版上を桁運搬用台車１で搬送することにより、主桁を設置する直近までクレーンを使わずに搬入することができる。

また、本実施形態に係る桁取替工法では、図１１に示すように、一本の主桁を２台のクレーンで相吊りすることでアウトリガー半張り出しの悪条件をクリアした。

以上説明した本実施形態に係る桁運搬用台車１及びそれを用いた本実施形態に係る桁取替工法によれば、狭小なスペースでも主桁の取替作業ができ、桁を取り替える橋梁を使用しつつ効率良く既設の主桁を新設の主桁に取り替えることがきる。また、フラットバーをガイドレールＧＬとして使用するため、レールの段差が小さく作業員が通行する際の邪魔とならずに、作業員が転倒して狭小な作業スペースから転落したり車両通行域に倒れてしまったりするおそれも少なく安全である。

その上、桁運搬用台車１には、目視補助輪６があるため、ガイドレールＧＬとの距離を確認しつつ慎重に最も重いプレキャストコンクリート製の主桁を搬入することができる。このため、狭小なスペースでも安全に主桁を搬入することができる。

また、桁運搬用台車１には、ターンテーブル７があるため、主桁を台車１に載置するのが容易となる。その上、ターンテーブル７の外側にシャックルが装着された桁位置決め金具８を用いて主桁を台車に緊結して固定することが容易となり、より安全に作業を行うことができる。

さらに、桁運搬用台車１には、空荷時連結治具９が設けられているので、主桁を載置していない空荷時に２台の台車を運搬するのが容易となる。

以上、本発明の実施形態に係る桁運搬用台車１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ない。よって、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。

１：桁運搬用台車
２：台車基体
２０：前端鋼材
２１：後端鋼材
２２：側端材
２３：縦材
２４：横材
２５：上面プレート
３：車輪
３０：シャフト
４：ガイド機構
４０：鋼材ブロック
４１：平鋼材
４２：補強材
４３：底板
４４：補強リブ
５：連結治具
５０：ピン孔
５１：連結板
５２：側端補強板
５３：補強リブ
６：目視補助輪
６０：基端プレート
６１：基端プレート
６２：アーム板
６３：補助輪
６４：ドグルピン
６５：孔
６６：ドグルピンフォルダー
７：ターンテーブル
７０：ピン
７１：ガイド板
７１ａ：孔
７２：本体プレート
７３：滑り板
７４：外側ピース
７５：ボルト孔
７６：側面固定孔
７７：ピン孔
８：桁位置決め金具
８０：底板
８１：桁側側板
８１ａ：側面固定孔
８２：中央板
８３：シャックル
８４：長孔
８５：蝶ボルト
９：空荷時連結治具
９０：連結プレート
９１：リブプレート
９２：連結プレート
９２ａ：ピン孔
９３：基端プレート
９４：連結ピン
１０：連結材
Ｃ１：クリアランス
Ｃａ：牽引車
Ｇ１：主桁
ＧＬ：ガイドレール
Ｐ１：連結ピン
Ｓ１：鉄板

Claims (7)

1. 橋梁の主桁を運搬するための桁運搬用台車であって、
   前記主桁を載置可能な台車基体と、この台車基体に回転自在に軸支された複数の車輪とを備え、
   前記台車基体の下面には、フラットバーからなるガイドレールに沿って前記車輪の進行方向をガイドするガイド機構が設けられ、
   前記台車基体の牽引側の前面には、牽引車に連結するための連結治具が設けられていること
   を特徴とする桁運搬用台車。
2. 前記台車基体には、前記ガイドレールと前記車輪の進行方向との間隔を目視で確認するための目視補助輪が走行面に対して傾倒して近接又は起立して離間自在に軸支されていること
   を特徴とする請求項１に記載の桁運搬用台車。
3. 水平回転自在なターンテーブルが前記台車基体の上面に軸支されていること
   を特徴とする請求項１に記載の桁運搬用台車。
4. 前記ターンテーブルの外側には、シャックルが装着されていること
   を特徴とする請求項３に記載の桁運搬用台車。
5. 前記連結治具が取り付けられた前記台車基体の反対側の側面には、桁を載置していない空荷時に他の桁運搬用台車と連結するための空荷時連結治具が突設されていること
   を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の桁運搬用台車。
6. 橋梁の既設の主桁を新設の主桁に取り替える桁取替工法であって、
   請求項１ないし４のいずれかに記載の桁運搬用台車を用いて、揚重機のアウトリガーの横をすり抜けて前記既設の主桁を搬出するとともに、前記新設の主桁を搬入すること
   を特徴とする桁取替工法。
7. 前記ガイドレールを敷き鉄板に取り付け、前記敷き鉄板上を前記桁運搬用台車を走行させて前記ガイドレールに沿って前記既設の主桁又は前記新設の主桁を運搬すること
   を特徴とする請求項６に記載の桁取替工法。

Images