JP7225015B2 - 鋼桁施工装置 - Google Patents

Description

本発明は、橋梁などの構造物を構成する床版の架け替え（既設床版の撤去とこれに替わる新設床版の設置）時に当該構造物を構成する鋼桁に処理を施すための鋼桁施工装置に関する。

橋梁は、例えば、複数の橋脚と、各々が複数の橋脚の上に跨がって橋軸方向に延びる複数の鋼桁（例えばＨ形鋼又はＩ形鋼）と、複数の鋼桁の上に跨がって配設される床版と、を含んで構成される。床版は、例えば鉄筋コンクリート製である。かかる床版については、長年の使用によるコンクリートの劣化や内部の鉄筋の腐食などの理由で、架け替え（既設床版の撤去と新設床版の設置）が求められる場合がある。

床版の架け替えに用いられる装置としては、例えば特許文献１に記載の床版架設機が知られている。これは、橋軸方向前後の門型フレームを連結してなる無軌条・自走式の門型構造体と、門型構造体の天井部の下面側に前後方向及び横方向に移動可能に設けられる吊上装置（例えばチェーンブロック）と、を備えている。ここにおいて、新設床版はプレキャストコンクリート製である。

このような架設機を用いた新設床版の架設作業は、
（１）架設機の後部での新設床版の取込み、すなわち、架設機の後部に位置させた吊上装置による、新設床版の長辺を橋軸方向に向けた状態での、新設床版の吊上げ
（２）吊上装置の前側への移動による、新設床版の架設位置までの移送
（３）新設床版の長辺を橋軸直角方向に向けるように、新設床版の向きの変更（９０°回転）
（４）そして、所定位置への設置
という工程で行われる。
また、既設床版の撤去作業は、入れ替わりで、ほぼ逆の工程で行われる。

特許第３９０１６５７号公報

ところで、撤去前の既設床版については、通常、鋼桁に密着している。ゆえに、既設床版を鋼桁から撤去すると、鋼桁の上面にコンクリート片などの付着物が残留してしまう。
また、既設床版の撤去後に鋼桁の防錆などを目的として鋼桁を塗装する場合に、鋼桁の角部が直角であると、当該角部での塗料の乗りが悪く、それゆえ、当該角部で十分な塗装膜厚を確保することが難しかった。

本発明は、このような実状に鑑み、既設床版が撤去された後の鋼桁の上面や角部の最適化を図ることを目的とする。

そのため本発明の参考例では、床版架け替え方法は、鋼桁上に設けられた床版を架け替える方法である。床版架け替え方法は、既設床版を鋼桁から撤去する既設床版撤去工程と、既設床版が撤去された鋼桁に処理を施す鋼桁処理工程と、該処理が施された鋼桁上に新設床版を設置する新設床版設置工程と、を含む。鋼桁処理工程は、鋼桁の上面にケレン処理を施すこと、及び／又は、鋼桁の角部に面取り処理を施すことを含む。

本発明では、鋼桁施工装置は、既設の鋼桁に沿って延びるレールと、レールに沿って走行可能な走行装置と、走行装置に取り付けられて鋼桁に処理を施す鋼桁処理装置と、を備える。鋼桁処理装置は、鋼桁の上面にケレン処理を施すケレン装置、及び／又は、鋼桁の角部に面取り処理を施す面取り装置を含む。ここで、走行装置の走行方向に対して平面視で交差する方向を横方向として、走行装置における横方向両側にそれぞれ鋼桁処理装置が取り付けられている。

本発明の参考例によれば、既設床版が撤去された鋼桁に処理を施す鋼桁処理工程は、鋼桁の上面にケレン処理を施すこと、及び／又は、鋼桁の角部に面取り処理を施すことを含む。ゆえに、既設床版が撤去された鋼桁については、ケレン処理によって鋼桁の上面の清掃を行うことができることにより、及び／又は、面取り処理によって鋼桁の角部での塗料の乗りを良くすることができることにより、当該鋼桁の最適化を図ることができる。

本発明によれば、鋼桁施工装置を構成する鋼桁処理装置は、鋼桁の上面にケレン処理を施すケレン装置、及び／又は、鋼桁の角部に面取り処理を施す面取り装置を含む。ゆえに、既設床版が撤去された鋼桁に対して鋼桁施工装置を用いることで、当該鋼桁については、ケレン処理によって鋼桁の上面の清掃を行うことができることにより、及び／又は、面取り処理によって鋼桁の角部での塗料の乗りを良くすることができることにより、当該鋼桁の最適化を図ることができる。

本発明の一実施形態における床版架け替え方法を示すフローチャート 同上実施形態における新設床版の設置準備方法を示すフローチャート 同上実施形態における新設床版の設置方法を示すフローチャート 同上実施形態における既設床版を撤去する前の状態を示す図 同上実施形態における新設床版の設置準備方法を示す図 同上実施形態における新設床版の設置準備方法を示す図 同上実施形態における新設床版の設置方法を示す図 同上実施形態における新設床版の設置方法を示す図 同上実施形態における新設床版の設置方法を示す図 同上実施形態の鋼桁施工装置の第１態様における鋼桁施工装置の正面図 同上実施形態の鋼桁施工装置の第１態様における鋼桁施工装置の上面図 同上実施形態における鋼桁施工装置の制御部を示す図 同上実施形態の鋼桁施工装置の第１態様における鋼桁施工装置での押圧力制御方法を示すフローチャート 同上実施形態の鋼桁施工装置の第２態様における鋼桁施工装置の正面図 同上実施形態の鋼桁施工装置の第２態様における鋼桁施工装置での押圧力制御方法を示すフローチャート 同上実施形態の鋼桁施工装置の第３態様における鋼桁施工装置の正面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。尚、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。

図１は、本発明の一実施形態における床版架け替え方法を示すフローチャートである。図２は、本実施形態における新設床版の設置準備方法を示すフローチャートである。図３は、本実施形態における新設床版の設置方法を示すフローチャートである。図４は、本実施形態における既設床版を撤去する前の状態を示す図である。図５Ａ及び図５Ｂは、本実施形態における新設床版の設置準備方法を示す図である。図６Ａ～図６Ｃは、本実施形態における新設床版の設置方法を示す図である。ここで、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６Ｂは、図６ＡのＩ－Ｉ断面に対応している。

本実施形態では、本発明に係る床版架け替え方法及び鋼桁施工装置が適用され得る構造物として橋梁を挙げて以下説明する。また、本実施形態では、平面視で橋梁の橋軸方向（図６Ａ及び図６Ｃ参照）に対して直角に交わる方向（橋軸直角方向）を左右方向（横方向）として、以下説明する（図４～図６Ｃ参照）。

橋梁を構成する複数の鋼桁１は、橋軸直角方向に互いに間隔を空けて、各々が橋軸方向に延びている（図６Ａ及び図６Ｃ参照）。
本実施形態における床版架け替え方法では、これら複数の鋼桁１の上に跨って配設されたコンクリート製の既設床版２（図４参照）の撤去と、これに替わる新設床版１５（図６Ａ～図６Ｃ参照）の設置とを行う。

ここで、本実施形態では、既設床版２が鉄筋コンクリート製である（ＲＣ床版である）として以下説明するが、この他、既設床版２は、プレキャストコンクリート製であってもよい（ＰＣａ床版であってもよい）。新設床版１５は、プレキャストコンクリート製である（すなわち、ＰＣａ床版である）。鋼桁１は、ウェブ１ｗと、上フランジ１ｆと、下フランジ（図示せず）とからなるＨ形鋼又はＩ形鋼である（図４～図６Ｃ参照）。

図１に示すように、本実施形態における床版架け替え方法では、まず、ステップＳ１にて、鋼桁１から既設床版２（図４参照）を撤去する。ここで、このステップＳ１が、本発明の「既設床版撤去工程」に対応する。

既設床版２が撤去された鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａ（つまり、鋼桁１の上面１ａ）には、コンクリート片などの付着物が残留し得る。また、鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａの橋軸直角方向中央部（横方向中央部）に、スタッドジベルの一部が、橋軸方向に間隔を空けて複数残留し得る。

次に、ステップＳ２にて、既設床版２が撤去された鋼桁１に新設床版１５を設置するための準備（新設床版１５の設置準備）を行う。
この新設床版１５の設置準備方法について図２、図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明する。

図２に示す新設床版１５の設置準備方法では、まず、ステップＳ１１にて、既設床版２が撤去された鋼桁１に以下の処理（１）～（３）を施す。ここで、このステップＳ１１が、本発明の「鋼桁処理工程」に対応する。
（１）ケレン処理
（２）面取り処理
（３）塗装処理
ここで、図５Ａは、上記処理（１）～（３）が施される前の状態を示す。

本実施形態では、「（１）ケレン処理」と「（２）面取り処理」との両方を施した後、「（３）塗装処理」を施すが、この他、「（１）ケレン処理」と「（２）面取り処理」とのいずれか一方を施した後、「（３）塗装処理」を施してもよい。すなわち、「（１）ケレン処理」と「（２）面取り処理」とのいずれか一方を省略してもよい。

本実施形態では、「（１）ケレン処理」を施した後に「（２）面取り処理」を施すが、これとは逆に、「（２）面取り処理」を施した後に「（１）ケレン処理」を施してもよい。

本実施形態では、鋼桁施工装置２０を用いて、「（１）ケレン処理」と「（２）面取り処理」とが施され得る。鋼桁施工装置２０の詳細については後述する。

「（１）ケレン処理」は、既設床版２が撤去されて外部に露出している鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａに残留しているコンクリート片などの付着物を除去すること、及び／又は、当該上面１ａを研磨（研削）すること（清掃すること）を含み得る。
本実施形態では、特に、鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａの左右両方の側部５（後述する縁部８を含む）に対して、鋼桁施工装置２０を用いて、「（１）ケレン処理」が施される。これは、後述するシール部材１０（図５Ｂ及び図６Ｂ参照）との接触部分のシール性を確保するためである。

「（２）面取り処理」では、鋼桁１の上フランジ１ｆの上側の角部６と、下側の角部７との少なくとも一方の面取りが行われる。この点、本実施形態では、鋼桁１の上フランジ１ｆの上側の角部６と、下側の角部７との両方の面取りが行われる。
尚、ここでの面取りは、Ｃ面取り又はＲ面取りである。
また、鋼桁１の上フランジ１ｆの角部６，７が、本発明の「鋼桁の角部」に対応する。

「（３）塗装処理」では、鋼桁１の防錆などを目的として鋼桁１（その上面１ａ及び角部６，７を含む）に塗料を塗布する（塗装が施される）。

次に、ステップＳ１２では、鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａにおける左右両方の縁部８上に、例えば硬質のスポンジからなるシール部材（フランジシール）１０を設置する（図５Ｂ参照）。シール部材１０は、橋軸方向に沿って延びる板状である。シール部材１０は、後述するステップＳ２３（図３参照）にて新設床版１５と鋼桁１とを固定して一体化する際に新設床版１５と鋼桁１との間の空間１６（図６Ｂ参照）内に打設されるモルタルが空間１６外に漏れ出ることを防ぐためのものである。シール部材１０は、スポンジからなるものに限らず、例えばゴム製であってもよい。
ここで、このステップＳ１２が、本発明の「シール部材設置工程」に対応する。

次に、ステップＳ１３では、新設床版１５の設置高さを調整するための複数の高さ調整材１２を、鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａにおける橋軸直角方向中央部（横方向中央部）に設置する（図５Ｂ参照）。高さ調整材１２は、弾性変形可能な物体であり、例えばゴム製である。高さ調整材１２は、例えば、直方体状又は円柱状である。高さ調整材１２については、後述するステップＳ２１（図３参照）にて新設床版１５が高さ調整材１２を介して鋼桁１に載置される際に高さ調整材１２が圧縮変形したときに高さ調整材１２の上面（新設床版１５の下面１５ｂ）が所定の高さとなるように予め調整されている。
本実施形態では、複数の高さ調整材１２が、橋軸方向に互いに間隔を空けて、橋軸方向に並んでいる。

本実施形態では、シール部材１０の設置後に高さ調整材１２の設置を行っているが、この他、シール部材１０の設置に先立って高さ調整材１２の設置を行ってもよい。すなわち、ステップＳ１２とステップＳ１３とを入れ替えてもよい。
以上のようにして、新設床版１５の設置準備が行われる。

図１に戻って、次に、ステップＳ３にて、新設床版１５の設置準備が行われた鋼桁１に新設床版１５を設置する。ここで、このステップＳ３が、本発明の「新設床版設置工程」に対応する。
この新設床版１５の設置方法について図３及び図６Ａ～図６Ｃを用いて説明する。

図３に示す新設床版１５の設置方法では、まず、ステップＳ２１にて、鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａに設置された複数の高さ調整材１２に、新設床版１５を載置する（図６Ａ及び図６Ｂ参照）。これにより、鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａと、新設床版１５の下面１５ｂと、シール部材１０とによって囲まれた空間１６が形成される。
ここで、新設床版１５が高さ調整材１２を介して鋼桁１に載置されることにより、新設床版１５がシール部材１０上に配置され得る。
尚、新設床版１５には、鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａに相対するように、複数の貫通孔１５ａが形成されている。

次に、ステップＳ２２では、図６Ｃに示すように、複数のスタッドジベル１８を、新設床版１５の貫通孔１５ａ内に位置するように、鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａに溶接固定する（設置する）。

次に、ステップＳ２３では、高さ調整材１２を介して鋼桁１に載置された新設床版１５の貫通孔１５ａから空間１６内（図６Ｂ参照）にモルタルを注入・打設することで、このモルタルとスタッドジベル１８（図６Ｃ参照）とにより、新設床版１５と鋼桁１とが固定されて一体化される。
以上のようにして、新設床版１５の設置が行われる。

次に、前述のステップＳ１１の「（１）ケレン処理」及び「（２）面取り処理」にて用いられる鋼桁施工装置２０について、図７～図１３を用いて説明する。
図７及び図８は、本実施形態の鋼桁施工装置２０の第１態様における鋼桁施工装置２０の正面図及び上面図である。図９は、本実施形態における鋼桁施工装置２０の制御部２４を示す図である。図１０は、本実施形態の鋼桁施工装置２０の第１態様における鋼桁施工装置２０での押圧力制御方法を示すフローチャートである。図１１は、本実施形態の鋼桁施工装置２０の第２態様における鋼桁施工装置２０の正面図である。図１２は、本実施形態の鋼桁施工装置２０の第２態様における鋼桁施工装置２０での押圧力制御方法を示すフローチャートである。図１３は、本実施形態の鋼桁施工装置２０の第３態様における鋼桁施工装置２０の正面図である。

図７～図１０に示す鋼桁施工装置２０の第１態様では、鋼桁施工装置２０は、鋼桁１の上フランジ１ｆの上側の角部６に面取り処理を施すことが可能なように構成されている。図１１及び図１２に示す鋼桁施工装置２０の第２態様では、鋼桁施工装置２０は、鋼桁１の上フランジ１ｆの下側の角部７に面取り処理を施すことが可能なように構成されている。つまり、図７～図１２に示す鋼桁施工装置２０の第１及び第２態様では、鋼桁施工装置２０は、鋼桁１の角部６，７に面取り処理を施すことが可能なように構成されている。
図１３に示す鋼桁施工装置２０の第３態様では、鋼桁施工装置２０は、鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａ（鋼桁１の上面１ａ）にケレン処理を施すことが可能なように構成されている。

図７、図８、図１１、及び図１３に示すように、鋼桁施工装置２０は、レール２１と、走行装置２２と、鋼桁処理装置２３とを含んで構成される。
レール２１は、既設床版２が撤去された鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａの橋軸直角方向中央部（横方向中央部）の上方に配置されており、橋軸方向（鋼桁１の長手方向）に沿って延びている。

レール２１は、上下方向を短辺、左右方向を長辺とする矩形状の断面を有し、その左右両側面には、鋼桁１に沿って延びる溝２１ａが凹設されている。この溝２１ａには、走行装置２２の車輪２２ａが噛み合うことが可能である。
レール２１の上面には、橋軸方向（鋼桁１の長手方向）に沿って延びるラック２１ｂが設置されている。

レール２１は、鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａ上に設置されて鋼桁１の長手方向（橋軸方向）に間隔を空けて並んでいる複数の支持台２５によって、下方から支持されている。レール２１は、図示しない固定手段を介して、複数の支持台２５に固定されている。
支持台２５は、左右一対の脚部２５ａと、これら脚部２５ａの上端部に左右両端部がそれぞれ連結された枕木部材２５ｂとにより構成されている。

脚部２５ａはマグネット２５ｃを備え、このマグネット２５ｃによって、支持台２５が鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａに着脱可能に固定されている。
ここで、マグネット２５ｃの一例としては、マグスイッチ・テクノロジー社製のマグスイッチ（登録商標）（例えば、マグマウント（商品名））を挙げることができる。

走行装置２２は、レール２１の左右両側面の溝２１ａに噛み合いつつ転動可能な複数の車輪２２ａと、下端部にてこれら車輪２２ａを回転自在に支持する本体部２２ｂとにより構成される。

本体部２２ｂには走行装置２２の走行の駆動源となるモータ（図示せず）が内蔵されており、このモータの上下方向に延びる出力軸の下端部にピニオンギア２２ｃが取り付けられている。このピニオンギア２２ｃは、前述のラック２１ｂに噛合している。
走行装置２２は、前述のモータを作動させることで、前述のピニオンギア２２ｃ及びラック２１ｂを介して、レール２１に対して橋軸方向（鋼桁１の長手方向）に沿って走行可能である。すなわち、走行装置２２の走行方向は、橋軸方向（鋼桁１の長手方向）に沿っている。ゆえに、橋軸直角方向（横方向）は、走行装置２２の走行方向に対して平面視で交差する方向となっている。

本実施形態では、走行装置２２の左右両側（横方向両側）にそれぞれ鋼桁処理装置２３が設けられている。
鋼桁処理装置２３は、鋼桁１に処理を施す装置であり、具体的には、鋼桁１の角部６，７に面取り処理を施す面取り装置３０（図７及び図１１参照）、及び／又は、鋼桁１の上面１ａにケレン処理を施すケレン装置４０（図１３参照）である。ここで、本実施形態では、鋼桁施工装置２０の第１態様及び第２態様において鋼桁処理装置２３は面取り装置３０であり、鋼桁施工装置２０の第３態様において鋼桁処理装置２３はケレン装置４０である。

鋼桁処理装置２３は、第１アーム２７と、昇降装置２８と、第２アーム２９とを介して走行装置２２に取り付けられている。
第１アーム２７は、その基端部２７ａが走行装置２２に取り付けられて、走行装置２２から横方向に張り出している。第２アーム２９は上下方向に延びており、その上端部２９ａが昇降装置２８を介して第１アーム２７の先端部２７ｂに取り付けられている。

第２アーム２９の下端部２９ｂには、鋼桁処理装置２３を把持可能な把持部２９ｃが設けられている。鋼桁処理装置２３は把持部２９ｃによって第２アーム２９の下端部２９ｂに着脱可能に取り付けられている。把持部２９ｃは、例えば万力のように２つの口金間に鋼桁処理装置２３を挟み込むようにして当該口金を介して鋼桁処理装置２３を把持するように構成されてもよい。

第１アーム２７の基端部２７ａ側は、走行装置２２の本体部２２ｂの上面上を橋軸直角方向（横方向）に摺動可能に構成されている。それゆえ、第１アーム２７の先端部２７ｂ側が走行装置２２から横方向に張り出す量を適宜調整することが可能である。すなわち、第１アーム２７は、走行装置２２に対して橋軸直角方向（横方向）に位置調整可能である。

尚、第１アーム２７の基端部２７ａには、第１アーム２７を摺動させるときに作業員が押し引きするためのハンドル２７ｃが設けられている。また、走行装置２２の本体部２２ｂの上面上には、第１アーム２７の基端部２７ａ側を走行装置２２に固定するための複数の固定用レバー２７ｄが設けられている。固定用レバー２７ｄを締め付ける方向に操作すると、第１アーム２７の基端部２７ａ側を走行装置２２に固定することができる。一方、固定用レバー２７ｄを緩める方向に操作すると、第１アーム２７の基端部２７ａ側の走行装置２２への固定が解除されて、第１アーム２７が走行装置２２の本体部２２ｂの上面に対して摺動可能となる。

昇降装置２８は、第１アーム２７に対して第２アーム２９を上昇・下降させることが可能なように構成されている。ゆえに、第２アーム２９は、昇降装置２８を介して、第１アーム２７に対して上下方向に位置調整可能である。

本実施形態において、鋼桁処理装置２３（面取り装置３０，ケレン装置４０）は、市販されている手持ち式の電動工具である。本実施形態では、鋼桁処理装置２３に供給される電流を測定可能な電流計２３ａ（図９参照）が設けられている。

本実施形態では、面取り装置３０として、例えば、特開２０００－１７６７１９号公報に開示の面取り機や、宮川工業株式会社製の電丸くん（商品名）を用いることができる。すなわち、面取り装置３０として、周知の手持ち式の面取り装置を採用可能である。

面取り装置３０は、例えば、その本体３１に取り付けられた円板状のガイドプレート３２と、ガイドプレート３２の中央に設けられた開口部を貫通して外部に露出している回転切削刃３３とを含んで構成される。回転切削刃３３は、本体３１に組み込まれているモータの出力軸（図示せず）に設けられており、本体３１及びガイドプレート３２に対して回転自在である。ここで、回転切削刃３３の回転軸（モータの出力軸の回転軸）は、橋軸直角方向（横方向）に延びている。また、所望の面取りの種類（Ｃ面取り・Ｒ面取り）及び大きさに応じて回転切削刃３３が適宜選択され得る。

面取り装置３０による面取り処理では、鋼桁１の上フランジ１ｆの側面にガイドプレート３２を当接させた状態で、高速回転している回転切削刃３３を面取り処理対象の角部（図７では上側の角部６であり、図１１では下側の角部７である）に当接させることで、当該面取り処理対象の角部に面取り処理を施すことができる。

本実施形態では、ケレン装置４０として、周知の手持ち式のグラインダー又はサンダー（例えば、ディスクグラインダー又はディスクサンダー）を採用することができる。ケレン装置４０としては、例えば、大塚刷毛製造株式会社製のＮＥＷアートサンダーＦ（商品名）を用いることができる。

ケレン装置４０は、例えば、その本体４１に回転自在に取り付けられた円板状の研削砥石４２を含んで構成される。研削砥石４２は、本体４１に組み込まれているモータの出力軸（図示せず）に設けられており、本体４１に対して回転自在である。ここで、研削砥石４２の回転軸（モータの出力軸の回転軸）は上下方向に延びている。

ケレン装置４０によるケレン処理では、高速回転している研削砥石４２を鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａに当接させることで、上面１ａ（特に、上面１ａの縁部８を含む、上面１ａの側部５）にケレン処理を施すことができる。

走行装置２２の本体部２２ｂは、操作パネル２２ｄと制御部２４（図９参照）とを有する。図９に示すように、制御部２４には、操作パネル２２ｄからの操作指示信号と、電流計２３ａにて測定された電流値に対応する信号とが信号線（図示せず）を介して入力される。

制御部２４の走行制御部２４ａは、入力された操作指示信号に基づいて、走行装置２２の走行制御を行う。本実施形態では、走行装置２２は自走可能であり、操作パネル２２ｄの走行開始ボタン（図示せず）が押されると、走行装置２２の自走が開始される。走行装置２２の自走が所定距離進むと自動的に走行を停止するように制御部２４が走行装置２２の走行を制御するようにしてもよい。又は、レール２１における走行装置２２の自走停止位置に予めストッパーを設けておき、このストッパーに走行装置２２が到達すると走行装置２２の走行が停止するように構成されてもよい。すなわち、走行装置２２の自走の停止手法は任意である。

制御部２４の昇降制御部２４ｂは、入力された操作指示信号に基づいて、昇降装置２８を作動させること（すなわち、第１アーム２７に対して第２アーム２９を昇降させること）が可能である。
また、制御部２４の昇降制御部２４ｂは、電流計２３ａにて測定された電流値に基づいて、鋼桁処理装置２３を処理対象（角部６，７、上面１ａ）に押し当てる力（押圧力）を制御する。この押圧力制御は所定の時間間隔を空けて繰り返し実行され得る。

図１０に示すように、鋼桁施工装置２０の第１態様（鋼桁１の上フランジ１ｆの上側の角部６に面取り処理を施す態様）における鋼桁施工装置２０での押圧力制御方法では、まず、ステップＳ３１にて、電流計２３ａでの電流測定値Ｖｍが第１所定値Ｖｓ１未満であるか否かを判定する。ここで、第１所定値Ｖｓ１は、前述の押圧力が過度に小さいか否かを判定するための値であり、予め設定されている。また、第１所定値Ｖｓ１は、後述する第２所定値Ｖｓ２より小さい値である。

ステップＳ３１にて、電流測定値Ｖｍが第１所定値Ｖｓ１未満である場合には、前述の押圧力が過度に小さいと判定されて、ステップＳ３２に進み、昇降装置２８を作動させて、第１アーム２７に対して第２アーム２９を所定量下降させる。ここで、所定量とは、ごく僅かな変位量である。

ステップＳ３１にて、電流測定値Ｖｍが第１所定値Ｖｓ１以上である場合には、ステップＳ３３に進み、電流測定値Ｖｍが第２所定値Ｖｓ２より大きいか否かを判定する。ここで、第２所定値Ｖｓ２は、前述の押圧力が過度に大きいか否かを判定するための値であり、予め設定されている。

ステップＳ３３にて、電流測定値Ｖｍが第２所定値Ｖｓ２より大きい場合には、前述の押圧力が過度に大きいと判定されて、ステップＳ３４に進み、昇降装置２８を作動させて、第１アーム２７に対して第２アーム２９を所定量上昇させる。ここで、所定量とは、ごく僅かな変位量である。

ステップＳ３３にて、電流測定値Ｖｍが第２所定値Ｖｓ２以下である場合には、ステップＳ３５に進み、昇降装置２８を作動させず、第１アーム２７に対して第２アーム２９を昇降させない。

このようにして、鋼桁施工装置２０の第１態様（鋼桁１の上フランジ１ｆの上側の角部６に面取り処理を施す態様）での押圧力制御方法が実行され得る。尚、これと同様の押圧力制御方法が、鋼桁施工装置２０の第３態様（鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａにケレン処理を施す態様）にも適用され得る。

図１２に示すように、鋼桁施工装置２０の第２態様（鋼桁１の上フランジ１ｆの下側の角部７に面取り処理を施す態様）における鋼桁施工装置２０での押圧力制御方法については、前述の図１０に示した押圧力制御方法において、ステップＳ３２とステップＳ３４とを入れ替えたものになっている。

つまり、ステップＳ３１にて、電流測定値Ｖｍが第１所定値Ｖｓ１未満である場合には、前述の押圧力が過度に小さいと判定されて、ステップＳ３４に進み、昇降装置２８を作動させて、第１アーム２７に対して第２アーム２９を所定量上昇させる。

また、ステップＳ３３にて、電流測定値Ｖｍが第２所定値Ｖｓ２より大きい場合には、前述の押圧力が過度に大きいと判定されて、ステップＳ３２に進み、昇降装置２８を作動させて、第１アーム２７に対して第２アーム２９を所定量下降させる。

次に、図２のステップＳ１１におけるケレン処理及び面取り処理の実施方法の一例を説明する。
まず、鋼桁施工装置２０を前述の第３態様（鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａにケレン処理を施す態様）として、既設床版２が撤去された鋼桁１に鋼桁施工装置２０を設置する。

次に、走行装置２２を自走させつつ、ケレン装置４０により、鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａの左右両側の側部５にケレン処理を施す。このケレン処理中には、前述の押圧力制御（図１０参照）が実行される。
そして、走行装置２２の自走が停止すると、ケレン装置４０をケレン装置４０用の把持部２９ｃから分離し、ケレン装置４０用の把持部２９ｃを面取り装置３０用の把持部２９ｃに取り替えて、この面取り装置３０用の把持部２９ｃに面取り装置３０を装着する。

次に、鋼桁施工装置２０を前述の第１態様（鋼桁１の上フランジ１ｆの上側の角部６に面取り処理を施す態様）として、走行装置２２を自走させつつ、面取り装置３０により、鋼桁１の上フランジ１ｆの左右両方の上側の角部６に面取り処理を施す。この面取り処理中には、前述の押圧力制御（図１０参照）が実行される。

そして、走行装置２２の自走が停止すると、第１アーム２７を走行装置２２から横方向に若干張り出させて、昇降装置２８を作動させて第１アーム２７に対して第２アーム２９を下降させ、前述の若干張り出させた第１アーム２７を元に戻すことで、鋼桁施工装置２０を前述の第２態様（鋼桁１の上フランジ１ｆの下側の角部７に面取り処理を施す態様）とする。

次に、走行装置２２を自走させつつ、面取り装置３０により、鋼桁１の上フランジ１ｆの左右両方の下側の角部７に面取り処理を施す。この面取り処理中には、前述の押圧力制御（図１２参照）が実行される。
そして、走行装置２２の自走が停止すると、鋼桁施工装置２０が鋼桁１から取り外される。この取り外された鋼桁施工装置２０は、次の施工場所に移設され得る。
このようにして、ケレン処理及び面取り処理が実施され得る。

尚、このケレン処理及び面取り処理の実施方法の一例では、ケレン処理が行われた後に面取り処理が行われているが、これに代えて、面取り処理が行われた後にケレン処理が行われてもよい。

また、このケレン処理及び面取り処理の実施方法の一例では、鋼桁施工装置２０の第１態様（鋼桁１の上フランジ１ｆの上側の角部６に面取り処理を施す態様）と、鋼桁施工装置２０の第２態様（鋼桁１の上フランジ１ｆの下側の角部７に面取り処理を施す態様）との切り替えを、昇降装置２８を作動させて第１アーム２７に対して第２アーム２９を昇降させることで実現しているが、当該切り替えの手法は昇降装置２８を用いるものに限らない。例えば、昇降装置２８を用いる代わりに、当該第１態様用の把持部２９ｃと、当該第２態様用の把持部２９ｃとを予め準備しておき、これら把持部２９ｃ同士を取り替えることで、当該第１態様と当該第２態様との切り替えを実現してもよい。

本実施形態によれば、床版架け替え方法は、鋼桁１上に設けられた床版を架け替える方法である。床版架け替え方法は、既設床版２を鋼桁１から撤去する既設床版撤去工程（ステップＳ１）と、既設床版２が撤去された鋼桁１に処理を施す鋼桁処理工程（ステップＳ２，Ｓ１１）と、この処理が施された鋼桁１上に新設床版１５を設置する新設床版設置工程（ステップＳ３，Ｓ２１～Ｓ２３）と、を含む。鋼桁処理工程（ステップＳ２，Ｓ１１）は、鋼桁１の上面１ａ（上フランジ１ｆの上面１ａ）にケレン処理を施すこと、及び／又は、鋼桁１の角部６，７（上フランジ１ｆの角部６，７）に面取り処理を施すことを含む。ゆえに、既設床版２が撤去された鋼桁１については、ケレン処理によって鋼桁１の上面１ａの清掃を行うことができることにより、及び／又は、面取り処理によって鋼桁１の角部６，７での塗料の乗りを良くすることができることにより、当該鋼桁１の最適化を図ることができる。

また本実施形態によれば、鋼桁処理工程（ステップＳ１１）は、鋼桁１の上面１ａ（上フランジ１ｆの上面１ａ）にケレン処理が施された後、及び／又は、鋼桁１の角部６，７（上フランジ１ｆの角部６，７）に面取り処理が施された後に、鋼桁１に塗装を施すことを更に含む。これにより、新設床版１５の設置に先立って鋼桁１の防錆対策などを実施することができる。

また本実施形態によれば、床版架け替え方法は、鋼桁処理工程（ステップＳ１１）の後であって、かつ、新設床版設置工程（ステップＳ３）に先立って、前記塗装が施された鋼桁１の上面１ａ（上フランジ１ｆの上面１ａ）における両縁部８上にそれぞれシール部材１０を設置するシール部材設置工程（ステップＳ１２）を更に含む。これにより、新設床版１５と鋼桁１とを固定して一体化する際に新設床版１５の貫通孔１５ａから空間１６内に打設されるモルタルが空間１６外に漏れ出るのを防ぐことができる。

また本実施形態によれば、新設床版設置工程（ステップＳ３）は、新設床版１５をシール部材１０上に配置すること（ステップＳ２１）、及び、新設床版１５の下面１５ｂと鋼桁１の上面１ａ（上フランジ１ｆの上面１ａ）とシール部材１０とによって囲まれた空間１６内にモルタルを充填すること（ステップＳ２３）を含む。これにより、新設床版１５と鋼桁１とが固定されて一体化され得る。

また本実施形態によれば、鋼桁施工装置２０は、既設の鋼桁１に沿って延びるレール２１と、レール２１に沿って走行可能な走行装置２２と、走行装置２２に取り付けられて鋼桁１に処理を施す鋼桁処理装置２３と、を備える。鋼桁処理装置２３は、鋼桁１の上面１ａ（上フランジ１ｆの上面１ａ）にケレン処理を施すケレン装置４０、及び／又は、鋼桁１の角部６，７（上フランジ１ｆの角部６，７）に面取り処理を施す面取り装置３０を含む。ゆえに、既設床版２が撤去された鋼桁１に対して鋼桁施工装置２０を用いることで、鋼桁１については、ケレン処理によって鋼桁１の上面１ａの清掃を行うことができることにより、及び／又は、面取り処理によって鋼桁１の角部６，７での塗料の乗りを良くすることができることにより、鋼桁１の最適化を図ることができる。

また本実施形態によれば、鋼桁施工装置２０は、鋼桁１の上面１ａ上（上フランジ１ｆの上面１ａ上）に設置されてレール２１を支持する複数の支持台２５を更に備える。複数の支持台２５は、鋼桁１の長手方向に間隔を空けて並んでいる。これにより、例えば、既設床版２の撤去時に鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａ上に残ったスタッドジベルの一部を避けて支持台２５を設置することができるので、レール２１の敷設を効率良く行うことができる。

また本実施形態によれば、支持台２５はマグネット２５ｃを備え、マグネット２５ｃによって支持台２５が鋼桁１の上面１ａ（鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａ）に着脱可能に固定されている。これにより、支持台２５及びレール２１の設置・撤去を効率良く行うことができる。

また本実施形態によれば、鋼桁処理装置２３は、第１アーム２７及び第２アーム２９を介して走行装置２２に取り付けられている。第１アーム２７は、走行装置２２の走行方向に対して平面視で交差する方向を横方向として、基端部２７ａが走行装置２２に取り付けられて走行装置２２から横方向に張り出している。第２アーム２９は、上端部２９ａが第１アーム２７の先端部２７ｂに取り付けられて上下方向に延びている。鋼桁処理装置２３は、第２アーム２９の下端部２９ｂに取り付けられている。第１アーム２７は、走行装置２２に対して横方向に位置調整可能である。第２アーム２９は、第１アーム２７に対して上下方向に位置調整可能である。ゆえに、走行装置２２に対する鋼桁処理装置２３の位置を上下方向及び横方向に任意に調整することができる。

また本実施形態によれば、第２アーム２９の下端部２９ｂには鋼桁処理装置２３を把持可能な把持部２９ｃが設けられている。把持部２９ｃによって鋼桁処理装置２３が第２アーム２９の下端部２９ｂに着脱可能に取り付けられている。これにより、鋼桁処理装置２３の第２アーム２９への装着と離脱とを容易に行うことができる。

また本実施形態によれば、走行装置２２の走行方向に対して平面視で交差する方向を横方向として、走行装置２２における横方向両側にそれぞれ鋼桁処理装置２３が取り付けられている。これにより、走行装置２２を走行させつつ、鋼桁１の左右両側（上フランジ１ｆの左右両側）で同時にケレン処理及び／又は面取り処理を行うことができる。

本実施形態において、第１アーム２７の先端部２７ｂと昇降装置２８との間に、第１アーム２７の先端部２７ｂに対する昇降装置２８の位置を微調整可能な手段を追加してもよい。

本実施形態において、昇降装置２８と第２アーム２９の上端部２９ａとの間に、昇降装置２８に対する第２アーム２９の上端部２９ａの位置を微調整可能な手段を追加してもよい。

本実施形態において、第２アーム２９の下端部２９ｂと把持部２９ｃとの間に、第２アーム２９の下端部２９ｂに対する把持部２９ｃの位置を微調整可能な手段を追加してもよい。

本実施形態において、鋼桁処理装置２３（面取り装置３０及びケレン装置４０）は、市販されている既製品であるが、この他、市販されていない、専用の装置としてもよいことは言うまでもない。

本実施形態では、走行装置２２の左右両側に鋼桁処理装置２３が１つずつ設けられているが、この他、走行装置２２の左右両側の各々に複数の鋼桁処理装置２３が設けられてもよい。この場合には、複数の鋼桁処理装置２３が、走行装置２２の左右両側の各々において、走行方向（橋軸方向）に互いに間隔を空けて並び得る。また、この場合において、面取り装置３０とケレン装置４０とを走行方向（橋軸方向）に沿って直列に並べることで、走行装置２２を走行させつつ、面取り処理とケレン処理とを連続的に実施することができる。

本実施形態では、走行装置２２の左右両側に鋼桁処理装置２３が設けられているが、この他、走行装置２２の左右いずれか一方に鋼桁処理装置２３が設けられてもよい。

本実施形態では、レール２１上を走行する走行装置２２の台数が１台であるが、レール２１上を走行する走行装置２２の台数は１台に限らず、複数台であってもよい。レール２１上を走行する走行装置２２の台数が複数台である場合には、走行装置２２毎に処理内容（ケレン処理・面取り処理）を異ならせるのが好ましい。

本実施形態によれば、１台のコンパクトな鋼桁施工装置２０で、鋼桁１の上フランジ１ｆの角部６，７の面取り処理と、鋼桁１の上フランジ１ｆの上面１ａのケレン処理との双方を実現することが可能であるので、産業上の利用可能性は大である。

図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
尚、出願当初の請求項は以下の通りであった。
［請求項１］
鋼桁上に設けられた床版を架け替える方法であって、
既設床版を前記鋼桁から撤去する既設床版撤去工程と、
既設床版が撤去された前記鋼桁に処理を施す鋼桁処理工程と、
該処理が施された前記鋼桁上に新設床版を設置する新設床版設置工程と、
を含み、
前記鋼桁処理工程は、前記鋼桁の上面にケレン処理を施すこと、及び／又は、前記鋼桁の角部に面取り処理を施すことを含む、床版架け替え方法。
［請求項２］
前記鋼桁処理工程は、前記鋼桁の上面にケレン処理が施された後、及び／又は、前記鋼桁の角部に面取り処理が施された後に、前記鋼桁に塗装を施すことを更に含む、請求項１に記載の床版架け替え方法。
［請求項３］
前記鋼桁処理工程の後であって、かつ、前記新設床版設置工程に先立って、前記塗装が施された前記鋼桁の上面における両縁部上にそれぞれシール部材を設置するシール部材設置工程を更に含む、請求項２に記載の床版架け替え方法。
［請求項４］
前記新設床版設置工程は、新設床版を前記シール部材上に配置すること、及び、新設床版の下面と前記鋼桁の上面と前記シール部材とによって囲まれた空間内にモルタルを充填することを含む、請求項３に記載の床版架け替え方法。
［請求項５］
既設の鋼桁に沿って延びるレールと、
前記レールに沿って走行可能な走行装置と、
前記走行装置に取り付けられて前記鋼桁に処理を施す鋼桁処理装置と、
を備え、
前記鋼桁処理装置は、前記鋼桁の上面にケレン処理を施すケレン装置、及び／又は、前記鋼桁の角部に面取り処理を施す面取り装置を含む、鋼桁施工装置。
［請求項６］
前記鋼桁処理装置は、第１アーム及び第２アームを介して前記走行装置に取り付けられており、
前記第１アームは、前記走行装置の走行方向に対して平面視で交差する方向を横方向として、基端部が前記走行装置に取り付けられて前記走行装置から横方向に張り出しており、
前記第２アームは、上端部が前記第１アームの先端部に取り付けられて上下方向に延びており、
前記鋼桁処理装置は、前記第２アームの下端部に取り付けられており、
前記第１アームは、前記走行装置に対して横方向に位置調整可能であり、
前記第２アームは、前記第１アームに対して上下方向に位置調整可能である、請求項５に記載の鋼桁施工装置。
［請求項７］
前記走行装置の走行方向に対して平面視で交差する方向を横方向として、前記走行装置における横方向両側にそれぞれ前記鋼桁処理装置が取り付けられている、請求項５又は請求項６に記載の鋼桁施工装置。

１…鋼桁、１ａ…上面、１ｆ…上フランジ、１ｗ…ウェブ、２…既設床版、５…側部、６，７…角部、８…縁部、１０…シール部材、１２…高さ調整材、１５…新設床版、１５ａ…貫通孔、１５ｂ…下面、１６…空間、１８…スタッドジベル、２０…鋼桁施工装置、２１…レール、２１ａ…溝、２１ｂ…ラック、２２…走行装置、２２ａ…車輪、２２ｂ…本体部、２２ｃ…ピニオンギア、２２ｄ…操作パネル、２３…鋼桁処理装置、２３ａ…電流計、２４…制御部、２４ａ…走行制御部、２４ｂ…昇降制御部、２５…支持台、２５ａ…脚部、２５ｂ…枕木部材、２５ｃ…マグネット、２７…第１アーム、２７ａ…基端部、２７ｂ…先端部、２７ｃ…ハンドル、２７ｄ…固定用レバー、２８…昇降装置、２９…第２アーム、２９ａ…上端部、２９ｂ…下端部、２９ｃ…把持部、３０…面取り装置、３１…本体、３２…ガイドプレート、３３…回転切削刃、４０…ケレン装置、４１…本体、４２…研削砥石

Claims (2)

1. 既設の鋼桁に沿って延びるレールと、
   前記レールに沿って走行可能な走行装置と、
   前記走行装置に取り付けられて前記鋼桁に処理を施す鋼桁処理装置と、
   を備え、
   前記鋼桁処理装置は、前記鋼桁の上面にケレン処理を施すケレン装置、及び／又は、前記鋼桁の角部に面取り処理を施す面取り装置を含み、
   前記走行装置の走行方向に対して平面視で交差する方向を横方向として、前記走行装置における横方向両側にそれぞれ前記鋼桁処理装置が取り付けられている、鋼桁施工装置。
2. 前記鋼桁処理装置は、第１アーム及び第２アームを介して前記走行装置に取り付けられており、
   前記第１アームは、前記走行装置の走行方向に対して平面視で交差する方向を横方向として、基端部が前記走行装置に取り付けられて前記走行装置から横方向に張り出しており、
   前記第２アームは、上端部が前記第１アームの先端部に取り付けられて上下方向に延びており、
   前記鋼桁処理装置は、前記第２アームの下端部に取り付けられており、
   前記第１アームは、前記走行装置に対して横方向に位置調整可能であり、
   前記第２アームは、前記第１アームに対して上下方向に位置調整可能である、請求項１に記載の鋼桁施工装置。

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