JP7134133B2 - 橋梁高欄構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、橋梁の高欄部を構築する橋梁高欄構築方法に関する。

従来から、橋梁の高欄部を構築する方法としては種々の方法が知られている。特許第５７７３８１４号公報には、張出架設方法で施工されるプレストレスコンクリート橋（ＰＣ橋）の壁高欄の施工方法が記載されている。この施工方法では、橋脚の上端に橋脚頭部及び柱頭部が構築される。柱頭部から橋体ブロックが順次張り出すように構築され、既設の橋体ブロックの上部に壁高欄を施工する。

橋体ブロックは、ワーゲンと称される張出架設用移動作業車を用いて構築される。張出架設用移動作業車は、平行四辺形状のメインフレーム上に掛け渡された複数の横梁と、各横梁から吊り下げられた複数の鋼棒と、複数の鋼棒の下端に設けられた作業用吊り足場とを備える。メインフレームは既設の橋体ブロック上に設けられたレールに沿って移動可能とされており、レールは構築された橋体ブロック上に順次仮固定される。

作業用吊り足場の上には、複数の鋼棒に吊り下げられた型枠支持材が設けられ、型枠支持材上に新設橋体ブロックの型枠及び鉄筋が組み立てられる。そして、組み立てられた型枠の内部にコンクリートが打設されることによって既設ブロックに連続する新設橋体ブロックが構築される。

新設橋体ブロックの構築と同時並行的に、壁高欄外面となるプレキャストコンクリートパネルを既設橋体ブロックの壁高欄位置に仮固定する。プレキャストコンクリートパネルは、既設橋体ブロックの側端部分に、既設橋体ブロック側金具を介して構築される。プレキャストコンクリートパネルを仮固定した後には、連続ケーブルを緊張して橋梁上部工に橋軸方向のプレストレスを導入し、その後、プレキャストコンクリートパネルの立設姿勢を調整する。

プレキャストコンクリートパネルの立設姿勢を調整した後に、壁高欄の鉄筋を配筋すると共に壁高欄内面形成用型枠を立設し、プレキャストコンクリートパネルと壁高欄内面形成用型枠との間の空間に壁高欄のコンクリートを打設することにより、コンクリート壁高欄が施工される。

特許第５７７３８１４号公報

前述した壁高欄の施工方法では、新設橋体ブロックの構築と同時並行的にプレキャストコンクリートパネルの仮固定を行う。そして、新設橋体ブロックの構築が完了した後に、連続ケーブルの緊張、及びプレキャストコンクリートパネルの立設姿勢の調整を行い、その後、壁高欄の鉄筋の配筋、及び壁高欄内面形成用型枠の立設を行う。すなわち、橋体ブロックが一通り完成してワーゲンが撤去された後に、プレキャストコンクリートパネルの立設姿勢の調整、壁高欄の鉄筋の配筋、及び壁高欄内面形成用型枠の立設、を行う。従って、壁高欄の構築に時間を要するので、橋梁の構築の工期の更なる短縮が求められる。

本発明は、橋梁の構築の工期を短縮させることができる橋梁高欄構築方法を提供することを目的とする。

本発明に係る橋梁高欄構築方法は、橋梁の橋桁上に設置されるワーゲンに懸架された足場で高欄部の鉄筋を構築する工程と、ワーゲンに懸架された足場で、高欄部の内側面、及び高欄部の天端面の被り部を除く部分のコンクリートを打設して立ち上げ部鉄筋コンクリートを構築する工程と、立ち上げ部鉄筋コンクリートの内側面、及び立ち上げ部鉄筋コンクリートの天端面のそれぞれに型枠を設置する工程と、立ち上げ部鉄筋コンクリートと型枠とによって画成された空間に充填材を充填する工程と、を備える。

この橋梁高欄構築方法では、ワーゲンに懸架された足場で高欄部の鉄筋を構築する。すなわち、ワーゲンで主桁ブロックの構築を行っているときに高欄部の鉄筋を構築する。また、この橋梁高欄構築方法では、ワーゲンに懸架された足場において、高欄部の内側面、及び高欄部の天端面の被り部を除く部分のコンクリートを打設して立ち上げ部鉄筋コンクリートを構築する。従って、ワーゲンで主桁ブロックを構築しているときに、高欄部の鉄筋の構築、及び高欄部の立ち上げ部鉄筋コンクリートの構築を行うので、高欄部の構築による工期の長期化を抑えることができる。すなわち、ワーゲンで主桁ブロックの構築を行っているときに高欄部の被り部以外の構築を完了させることが可能となるので、橋梁の構築の工期を短縮させることができる。また、高欄部の立ち上げ部鉄筋コンクリートの構築後には、立ち上げ部鉄筋コンクリートの内側面及び天端面のそれぞれへの型枠の設置、並びに型枠と立ち上げ部鉄筋コンクリートとによって画成された空間への充填材の充填、を行えばよい。従って、ワーゲンを撤去した後の作業量を低減させることができるので、橋梁の構築作業の工期を短縮することができる。

また、ワーゲンで懸架された主桁ブロックを既設ブロックに連結する工程を備え、型枠を設置する工程は、主桁ブロックを既設ブロックに連結する工程の前に行われてもよい。この場合、ワーゲンで主桁ブロックを構築しているときに立ち上げ部鉄筋コンクリートの内側面、及び立ち上げ部鉄筋コンクリートの天端面のそれぞれに型枠を設置する。従って、主桁ブロックの連結後には、型枠と立ち上げ部鉄筋コンクリートとによって画成された空間への充填材の充填を行えばよいので、ワーゲンを撤去した後の作業量を更に低減させることができる。その結果、橋梁の構築作業の工期をより短縮することができる。

また、主桁ブロックを既設ブロックに連結する工程の後に、設置した型枠の位置を調整する工程を更に備えてもよい。この場合、主桁ブロックを既設ブロックに連結した後に高欄部を形成する型枠の位置を調整する。従って、高欄部の内側面、及び高欄部の天端面の位置精度を高めることができるので、より高品質の高欄部を構築することができる。

また、型枠を設置する工程では、立ち上げ部鉄筋コンクリートの内側面に埋設型枠を設置し、充填材を充填する工程では、立ち上げ部鉄筋コンクリートと埋設型枠とによって画成された空間に充填材を充填してもよい。この場合、型枠として埋設型枠を用いるため、充填材を充填した後の型枠の脱型を不要とすることができる。従って、橋梁の構築の工期を一層短縮させることができる。

本発明によれば、橋梁の構築の工期を短縮させることができる。

実施形態に係る橋梁の構築作業の一工程を模式的に示す図である。 図１の工程の続きの工程を模式的に示す図である。 橋梁の床版の例を示す図である。 実施形態に係る橋梁高欄構築方法の各工程の例を示すフローチャートである。 図４の橋梁高欄構築方法の一工程であって、ワーゲンの足場で主桁ブロックを構築する状態を模式的に示す図である。 図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、橋梁の高欄部を構築する各工程を示す図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、橋梁の高欄部を構築する各工程を示す図である。

以下では、図面を参照しながら本開示に係る橋梁高欄構築方法の実施形態について詳細に説明する。本発明は、以下の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示され、特許請求の範囲と均等の範囲における全ての変更が含まれることが意図される。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。

図１は、本実施形態に係る橋梁高欄構築方法が適用される橋梁１及び張出架設装置１０の例を示す図である。図２は、図１よりも張出施工が進行した橋梁１及び張出架設装置１０の例を示す図である。図１及び図２に示されるように、張出架設装置１０は、例えば、道路橋を構築する現場Ａにおいて、道路橋を成す橋梁１を構築するときに用いられる。現場Ａには、例えば、張出架設装置１０の他、クレーンＣ等の建設機械が配置されている。橋梁１の施工は、橋梁１の構築に必要な資材がクレーンＣ等で吊り上げながら行われる。

例示的な張出架設装置１０は、橋梁１における橋桁２の張出施工に用いられる。橋桁２は、橋脚３の上端の柱頭部４から橋軸方向Ｄ１に沿って順次主桁ブロックＢ１が張出施工されることによって構築される。張出架設装置１０は、橋桁２において移動可能な移動作業車である一対のワーゲン１１を備える。

ワーゲン１１は、橋桁２の既設ブロック（既に構築された主桁ブロックＢ１）における橋軸方向Ｄ１の両端から橋桁２を主桁ブロックＢ１ごとに張出施工する。各ワーゲン１１は、橋桁２の既設ブロックにおける橋軸方向Ｄ１の両端のそれぞれから外方に張り出している。各ワーゲン１１は、トラス構面を有すると共に平行四辺形状に配置されたワーゲン本体１２と、ワーゲン本体１２に吊り支持される載荷物１３と、橋桁２の既設ブロックの上面において橋軸方向Ｄ１に沿ってワーゲン本体１２を移動可能とするレール１４とを有する。

載荷物１３は、ワーゲン本体１２に吊り支持され、橋桁２の各主桁ブロックＢ１の張出施工のときの支保工を構成する。載荷物１３は、例えば、足場１５（図５参照）及び型枠を含んでいる。ワーゲン本体１２は、例えば、平行四辺形状のメインフレーム１６を備えており、メインフレーム１６は、当該平行四辺形の鈍角同士の間で延びる鉛直材１６ｂと、上弦材１６ｃと、第１の斜材１６ｄと、第２の斜材１６ｆとを含んでいる。

図３は、橋軸方向Ｄ１から見た橋梁１を示す図である。図３に示されるように、橋梁１は、橋軸方向Ｄ１に直交する橋軸直角方向Ｄ２に延びる床版５と、床版５の橋軸直角方向Ｄ２の両端のそれぞれに設けられる高欄部６とを備える。高欄部６は壁高欄７と地覆８とを含んでいる。例えば、壁高欄７及び地覆８は継ぎ目なく一体化されている。

ところで、従来の橋梁高欄構築方法では、高欄部６の施工を橋桁２の主桁ブロックＢ１（床版５）の施工よりも後に行っていた。すなわち、張出施工によって橋桁２の主桁ブロックＢ１の施工が一通り完成してワーゲン１１が撤去された後に高欄部６の施工を行っていた。これは、橋軸直角方向Ｄ２の一端の高欄部６から他端の高欄部６までの道路の幅員Ｗ、及び高欄部６の高さＨが厳格に定められるためであり、特に、予め定められた幅員及び高さよりも幅員Ｗ及び高さＨの値が小さくなることは許されない場合がある。このように、幅員Ｗ及び高さＨを厳格に計画通りとするために、従来は高欄部６の施工を主桁ブロックＢ１の構築後に行っていた。

しかしながら、高欄部６の施工を主桁ブロックＢ１の構築後に行う場合、高欄部６の構築がワーゲン１１を撤去した後に開始されるので、工期が長期化するという問題が生じうる。すなわち、主桁ブロックＢ１の構築を完了してワーゲン１１を撤去した後に、高欄部６の鉄筋の配筋、型枠の設置、及びコンクリートの打設を行うため、高欄部６の施工が作業の長期化の原因となりうるという問題があった。

これに対し、本実施形態に係る橋梁高欄構築方法では、橋桁２の各主桁ブロックＢ１の張出施工と共にワーゲン１１の足場１５を用いて高欄部６の構築を行う。以下では、図４～図７を参照しながら、本実施形態に係る橋梁高欄構築方法の例について説明する。図４は、本実施形態に係る橋梁高欄構築方法の各工程の例を示すフローチャートである。

まず、橋桁２の張出施工に伴ってワーゲン１１を設置して橋桁２の主桁ブロックＢ１の構築を開始する（ステップＳ１）。そして、図５に示されるように、既設ブロックＢ２の隣接位置にワーゲン１１の載荷物１３を配置して載荷物１３に足場１５を構築する。そして、足場１５において、型枠を組み、主桁ブロックＢ１の構築を開始する（ステップＳ２）。

また、図５及び図６に示されるように、主桁ブロックＢ１の構築開始と共に、構築した足場１５（例えば足場１５の上部位置Ｐ）において高欄部６の構築を開始する。高欄部６の構築では、図６（ａ）に示されるように、床版５の橋軸直角方向Ｄ２の端部５ｂにおける上面５ｃ及び端面５ｄにチッピングを行い、端部５ｂの上面５ｃを端部５ｂ以外の上面よりも高くする（ステップＳ３）。このように端部５ｂの上面５ｃを高くすることによって、端部５ｂから外部への水みちを絶つことが可能となる。

次に、図６（ｂ）に示されるように、端面５ｄに設けられたアンカーヘッド５ｆから床版５に埋め込まれた緊張材５ｇをジャッキで引っ張って緊張させた状態でくさび状部材５ｈによって緊張材５ｇをアンカーヘッド５ｆに保持することにより、床版５に緊張力を付与する。その後、ワーゲン１１の足場１５において端部５ｂに高欄部６の鉄筋６ｂを構築する（高欄部の鉄筋を構築する工程、ステップＳ４）。

そして、図６（ｃ）に示されるように、ワーゲン１１の足場１５において鉄筋６ｂの周囲に型枠を設置して型枠内にコンクリートを打設することにより、鉄筋６ｂが埋まる程度の立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａを構築する（立ち上げ部鉄筋コンクリートを構築する工程、ステップＳ５）。立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａは、高欄部６の天端面６ｃ、及び高欄部６の内側面６ｄの被り部６ｆ（図７（ｂ）参照）を除く部分のコンクリートである。

このように被り部６ｆを除く立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａを構築することによって、高欄部６の構築の大部分をワーゲン１１の足場１５で完成できる。よって、事後作業は天端面６ｃ及び内側面６ｄの打設のみとなるので、立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａの構築後には足場を不要とすることができる。従って、事後作業を安全に行うことができる。

また、被り部６ｆを除く立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａを構築することによって、立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａを構築した後に幅員Ｗ及び高さＨを厳格に計画通りとすることができる。すなわち、被り部６ｆの厚さの微調整が可能となるため、幅員Ｗ及び高さＨを計画通りに厳格に合わせることができる。

一例として、被り部６ｆの厚さは、３ｃｍ以上且つ７ｃｍ以下であるが、求められる幅員Ｗ及び高さＨの値に応じて適宜変更される。また、立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａは、例えば、鉄筋６ｂが埋まる程度の大きさのコンクリート体であってもよく、表面から鉄筋６ｂの跡が見える程度の大きさのコンクリート体であってもよい。

以上のように立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａを構築した後には、図７（ａ）に示されるように、被り部６ｆを形成するための埋設型枠６ｇを立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａの内側面６ｈに対向するように設置する。そして、立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａの天端面６ｊの橋軸方向Ｄ１の両端のそれぞれに型枠６ｋを設置する（高欄部の内側面、及び高欄部の天端面のそれぞれに型枠を設置する工程、ステップＳ６）。

例えば、ステップＳ６において、埋設型枠６ｇ及び型枠６ｋを設置した後のタイミングで、主桁ブロックＢ１の構築が進行して主桁ブロックＢ１を既設ブロックＢ２に連結し（主桁ブロックを既設ブロックに連結する工程、ステップＳ７）、その後ワーゲン１１を撤去してもよい。また、主桁ブロックＢ１を既設ブロックＢ２に連結した後に、設置した埋設型枠６ｇ及び型枠６ｋの位置を調整してもよい（設置した型枠の位置を調整する工程、ステップＳ８）。

その後、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａと埋設型枠６ｇとによって画成された空間Ｅ１、及び立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａと型枠６ｋとによって画成された空間Ｅ２に充填材６ｐを充填する（充填材を充填する工程、ステップＳ９）。充填材６ｐは、例えば、無収縮モルタル、又は膨張剤入りのコンクリートである。この場合、立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａからの埋設型枠６ｇの離間を一層確実に防止することが可能となる。以上のように、充填材６ｐを充填させた後には、高欄部６の仕上げを行って一連の工程を完了する。

次に、本実施形態に係る橋梁高欄構築方法から得られる作用効果について詳細に説明する。本実施形態に係る橋梁高欄構築方法では、ワーゲン１１に懸架された足場１５で高欄部６の鉄筋６ｂを構築する。すなわち、ワーゲン１１で主桁ブロックＢ１の構築を行っているときに高欄部６の鉄筋６ｂを構築する。

また、本実施形態に係る橋梁高欄構築方法では、ワーゲン１１に懸架された足場１５において、高欄部６の内側面６ｄ、及び高欄部６の天端面６ｃの被り部６ｆを除く部分のコンクリートを打設して立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａを構築する。従って、ワーゲン１１で主桁ブロックＢ１を構築しているときに、高欄部６の鉄筋６ｂの構築、及び高欄部６の立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａの構築を行うので、高欄部６の構築による工期の長期化を抑えることができる。

すなわち、ワーゲン１１で主桁ブロックＢ１の構築を行っているときに高欄部６の被り部６ｆ以外の構築を完了させることが可能となるので、橋梁１の構築の工期を短縮させることができる。また、高欄部６の立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａの構築後には、立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａの内側面６ｈ及び天端面６ｊのそれぞれへの型枠（例えば埋設型枠６ｇ及び型枠６ｋ）の設置、並びに型枠と立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａとによって画成された空間Ｅ１，Ｅ２への充填材６ｐの充填、を行えばよい。従って、ワーゲン１１を撤去した後の作業量を低減させることができるので、橋梁１の構築作業の工期を短縮することができる。

また、ワーゲン１１で懸架された主桁ブロックＢ１を既設ブロックＢ２に連結する工程を備え、型枠（例えば埋設型枠６ｇ及び型枠６ｋ）を設置する工程は、主桁ブロックＢ１を既設ブロックＢ２に連結する工程の前に行われてもよい。この場合、ワーゲン１１で主桁ブロックＢ１を構築しているときに立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａの内側面６ｈ、及び立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａの天端面６ｊのそれぞれに型枠を設置することが可能となる。

従って、主桁ブロックＢ１の連結後には、型枠と立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａとによって画成された空間Ｅ１，Ｅ２への充填材６ｐの充填を行えばよいので、ワーゲン１１を撤去した後の作業量を更に低減させることができる。従って、橋梁１の構築作業の工期をより短縮することができる。

また、主桁ブロックＢ１を既設ブロックＢ２に連結する工程の後に、設置した型枠（例えば埋設型枠６ｇ及び型枠６ｋ）の位置を調整する工程を更に備えてもよい。この場合、主桁ブロックＢ１を既設ブロックＢ２に連結した後に高欄部６を形成する型枠の位置を調整する。従って、高欄部６の内側面６ｄ、及び高欄部６の天端面６ｃの位置精度を高めることができるので、より高品質の高欄部６を構築することができる。

また、型枠を設置する工程では、立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａの内側面６ｈに埋設型枠６ｇを設置し、充填材を充填する工程では、立ち上げ部鉄筋コンクリート６Ａと埋設型枠６ｇとによって画成された空間Ｅ１に充填材６ｐを充填してもよい。この場合、型枠として埋設型枠６ｇを用いるため、充填材６ｐを充填した後の型枠の脱型を不要とすることができる。従って、橋梁の構築の工期を一層短縮させることができる。

以上、本開示に係る橋梁高欄構築方法の実施形態について説明した。しかしながら、本発明に係る橋梁高欄構築方法は、前述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲において変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。すなわち、橋梁高欄構築方法の各工程の内容及び順序は、各請求項の要旨を変更しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、前述の実施形態では、埋設型枠６ｇ及び型枠６ｋを用いる例について説明した。しかしながら、本発明に係る橋梁高欄構築方法において用いる型枠の種類は、例えばラス網等であってもよいし、埋設型枠以外のものであってもよく、適宜変更可能である。更に、前述の実施形態では、充填材６ｐが無収縮モルタル又は膨張剤入りのコンクリートである例について説明した。しかしながら、充填材の種類は、例えば、無機系セメント系材料等のセメント系材料であればよく、無収縮のものでなくてもよく適宜変更可能である。

また、前述の実施形態では、埋設型枠６ｇ及び型枠６ｋの設置を、既設ブロックＢ２への主桁ブロックＢ１の連結前に行う例について説明した。しかしながら、埋設型枠６ｇ及び型枠６ｋの設置のタイミングは、例えば既設ブロックＢ２への主桁ブロックＢ１の連結後であってもよく、適宜変更可能である。更に、前述の実施形態では、ワーゲン本体１２、載荷物１３及びレール１４を備えるワーゲン１１について説明した。しかしながら、ワーゲンの各部の形状、大きさ、数、材料及び配置態様は前述した実施形態のものに限定されず適宜変更可能である。

１…橋梁、２…橋桁、３…橋脚、４…柱頭部、５…床版、５ｂ…端部、５ｃ…上面、５ｄ…端面、５ｆ…アンカーヘッド、５ｇ…緊張材、５ｈ…くさび状部材、６…高欄部、６Ａ…立ち上げ部鉄筋コンクリート、６ｂ…鉄筋、６ｃ…天端面、６ｄ…内側面、６ｆ…被り部、６ｇ…埋設型枠、６ｈ…内側面、６ｊ…天端面、６ｋ…型枠、６ｐ…充填材、７…壁高欄、８…地覆、１０…張出架設装置、１１…ワーゲン、１２…ワーゲン本体、１３…載荷物、１４…レール、１５…足場、１６…メインフレーム、１６ｂ…鉛直材、１６ｃ…上弦材、１６ｄ…第１の斜材、１６ｆ…第２の斜材、Ａ…現場、Ｂ１…主桁ブロック、Ｂ２…既設ブロック、Ｃ…クレーン、Ｄ１…橋軸方向、Ｄ２…橋軸直角方向、Ｅ１，Ｅ２…空間、Ｈ…高さ、Ｗ…幅員。

Claims (4)

1. 橋梁の橋桁上に設置されるワーゲンに懸架された足場で高欄部の鉄筋を構築する工程と、
   前記ワーゲンに懸架された足場で、前記高欄部の内側面、及び前記高欄部の天端面の被り部を除く部分のコンクリートを打設して立ち上げ部鉄筋コンクリートを構築する工程と、
   前記立ち上げ部鉄筋コンクリートの内側面、及び前記立ち上げ部鉄筋コンクリートの天端面のそれぞれに型枠を設置する工程と、
   前記立ち上げ部鉄筋コンクリートと前記型枠とによって画成された空間に充填材を充填する工程と、
   を備えた橋梁高欄構築方法。
2. 前記ワーゲンで懸架された主桁ブロックを既設ブロックに連結する工程を備え、
   前記型枠を設置する工程は、前記主桁ブロックを既設ブロックに連結する工程の前に行われる、
   請求項１に記載の橋梁高欄構築方法。
3. 前記主桁ブロックを既設ブロックに連結する工程の後に、設置した前記型枠の位置を調整する工程を更に備える、
   請求項２に記載の橋梁高欄構築方法。
4. 前記型枠を設置する工程では、前記立ち上げ部鉄筋コンクリートの内側面に埋設型枠を設置し、
   前記充填材を充填する工程では、前記立ち上げ部鉄筋コンクリートと前記埋設型枠とによって画成された空間に充填材を充填する、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の橋梁高欄構築方法。

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