JP7356406B2

JP7356406B2 - 橋梁構築方法およびゴンドラ構造

Info

Publication number: JP7356406B2
Application number: JP2020125187A
Authority: JP
Inventors: 正典松浦; 隆一郎中村; 恵史三室
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2020-07-22
Filing date: 2020-07-22
Publication date: 2023-10-04
Anticipated expiration: 2040-07-22
Also published as: JP2022021555A

Description

本発明は、橋梁構築方法およびこれに用いるゴンドラ構造に関する。

特許文献１には、山岳部などで桟橋を施工する方法として、ガイド材を桟橋の既設スパン部分から延設し、このガイド材の中間部で橋脚の後部の杭を打設するとともに、ガイド材の前部で橋脚の前部の杭をさらに打設することで、平面において三角形の頂点にあたる位置に配置された３本の杭による橋脚を構築することが記載されている。

また特許文献１では、隣り合う杭の間にブレースを設けるため、橋脚の上に吊降部を設け、当該吊降部から杭で囲まれた平面三角形状の範囲に工事用のゴンドラを吊り降ろす。

特開2019-131978号公報

現在、桟橋等の施工においてはさらなる効率化が求められている。この点、上記した吊降部やゴンドラの構成には更なる改良の余地があり、これにより施工の効率化を実現できる可能性があった。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、桟橋等を効率良く構築できる橋梁構築方法等を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための第１の発明は、橋梁の既設部分の前方で、平面において多角形の各頂点となる位置に、橋脚の杭を打設する工程と、工事用のゴンドラを吊り降ろすための吊降部を前記橋脚の上に設置し、前記吊降部から前記杭に囲まれた範囲に吊り降ろしたゴンドラを用いて隣り合う前記杭の間にブレースを設ける工程と、前記既設部分から前記橋脚の上に橋梁の床部を架設する工程と、を繰り返すことで橋梁を構築し、前記吊降部は、前記ゴンドラの吊り降ろしに用いる昇降装置と、前記昇降装置を配置する架台を備え、前記架台は、平面において前記架台を分割したユニットを連結することで形成され、各ユニットが前記昇降装置と前記ゴンドラを備えることを特徴とする橋梁構築方法である。

本発明では、橋梁の既設部分の前方において杭を打設することで、剛性の高い平面多角形状の橋脚を構築する。隣り合う杭の間にはブレースを設けるが、その際、架台と昇降装置を有する吊降部を橋脚上に設け、吊降部から杭で囲まれた範囲にゴンドラを吊り降ろし、ゴンドラを利用してブレースの設置作業を容易且つ安全に行うことができる。特に本発明では、吊降部の架台をユニット化することで架台の形成が簡単になり、それぞれのユニットが昇降装置とゴンドラを備えたものとすることで、当該ユニットあるいはユニットを連結した架台を橋脚上に設置するだけで昇降装置とゴンドラのセットが完了し、効率良く施工ができる。またゴンドラはユニットの数だけ存在し、対応する昇降装置からそれぞれ独立して昇降可能であるので、作業の自由度が高く、複数台のゴンドラを同時稼働させることでブレース設置時の施工性が向上する。

前記多角形は例えば三角形であり、前記ユニットは、平面Ｖ字状の梁を上下に備え、３つの前記ユニットを前記梁の先端同士で連結することで、平面三角形状の前記架台が形成されることが望ましい。
この場合、剛性の高い橋脚を杭の本数を最小限としつつ得ることができる。またユニットがＶ字状の梁を有することで、その先端同士を連結して橋脚の形状に合わせた平面三角形状の架台を容易に形成できる。

前記ゴンドラは、前記ゴンドラの有する走行部を前記杭に沿って走行させながら、前記杭に沿って昇降させることが望ましい。
これにより、ゴンドラを杭に沿って安定して昇降させることができる。

第２の発明は、工事用のゴンドラと、前記ゴンドラを吊り降ろすための吊降部と、を有するゴンドラ構造であって、前記吊降部は、前記ゴンドラの吊り降ろしに用いる昇降装置と、前記昇降装置を配置する架台を備え、前記架台は、平面において前記架台を分割したユニットを連結することで形成され、各ユニットが前記昇降装置と前記ゴンドラを備えることを特徴とするゴンドラ構造である。

本発明により、桟橋等を効率良く構築できる橋梁構築方法を提供することができる。

桟橋１を示す図。桟橋１を示す図。橋梁構築方法を示す図。橋梁構築方法を示す図。橋梁構築方法を示す図。橋梁構築方法を示す図。橋梁構築方法を示す図。橋梁構築方法を示す図。吊降部４１を示す図。ユニット４１０ａと架台４１０を示す図。ゴンドラ４２の吊り降ろしについて説明する図。橋梁構築方法を示す図。橋梁構築方法を示す図。橋梁構築方法を示す図。橋梁構築方法を示す図。橋梁構築方法を示す図。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

（１．桟橋１）
図１、２は本発明の実施形態に係る橋梁構築方法で構築される桟橋１（橋梁）を示す図である。図１は桟橋１の斜視図である。図２（ａ）は桟橋１を上から見た図であり、図２（ｂ）は桟橋１を側方から見た図である。

図１、２に示すように桟橋１は複数のスパン部分１０から構成され、図１、２ではその一部を示している。桟橋１の各スパン部分１０は、橋脚３の上に主桁５を配置し、主桁５上に覆工板７を載せた構成を有する。主桁５および覆工板７は桟橋１の床部を構成する。

橋脚３は、平面において三角形の各頂点にあたる位置に配置された３本の杭３１の間にブレース３２を取付けた構成を有し、前部の２本の杭３１の上部の間に仮受桁３４が設けられ、当該２本の杭３１と後部の１本の杭３１の頂部の間に、床部（主桁５と覆工板７）を支持するためのV字状の受桁３３が架け渡される。

また、V字状の受桁３３の間には横桁３５が架け渡され、後部の杭３１の杭頭にはH形鋼等の鋼材３７が配置される。上記の受桁３３は鋼材３７の上に載置される。本実施形態では上記の三角形が正三角形となっており、各方向からの外力に対し橋脚３がバランスよく抵抗できる。

主桁５は、隣り合う橋脚３の横桁３５の上に架け渡すように設けられる。本実施形態では、桟橋１の幅方向（図２（ａ）の上下方向に対応する。以下桟橋幅方向という）に間隔を空けて４本の主桁５が設けられる。

覆工板７は、桟橋幅方向の両側に配置される覆工板７ａと、桟橋幅方向の中央部に配置される覆工板７ｂを含む。

（２．橋梁構築方法）
次に、図３～１６を参照して本発明の実施形態に係る橋梁構築方法について説明する。図９～図１１を除く各図において、（ａ）は桟橋１を上から見た図であり、（ｂ）は桟橋１を側方から見た図である。

本実施形態では、まず図３に示すように、桟橋１の既設スパン部分１０（既設部分）の前方にガイド桁２０（ガイド材）を延ばすように、既設スパン部分１０にガイド桁２０を取付ける。

ここでは、既設スパン部分１０の先端の橋脚３の受桁３３と仮受桁３４の間にガイド桁２０の後部を挿入し、当該後部を受桁３３と仮受桁３４に仮固定する。仮固定にはブルマン（登録商標）などの狭締具を用いることができる。ガイド桁２０は予め地組し、クレーン（不図示）によって吊り上げ、角度を調整しながら挿入する。なお、「後」とは既設スパン部分１０側を指すものとし、「前」とはその逆側を指すものとする。

ガイド桁２０は、桟橋幅方向の両側に配置されたスパン方向（図３（ａ）、（ｂ）の左右方向に対応する）の２本の鋼材２１の前方に、同じく桟橋幅方向の両側に配置されたスパン方向の２本の鋼材２３を設けた構成を有し、鋼材２３の後部が、鋼材２１の前部の下に取付けられる。

鋼材２１の間には作業用の足場板２２が設けられる。また、鋼材２１の前方且つ鋼材２３の後部に当たる箇所に桟橋幅方向の横桁２４が設けられる。

次に、図４に示すように、桟橋１の既設スパン部分１０の前方において、次スパン部分の橋脚の後部の杭３１を、ガイド桁２０の長手方向の中間部で打設する。杭３１はガイド桁２０の横桁２４で位置決めし、当該横桁２４の前で鋼材２３の間に挿入する。杭３１としては鋼管杭を用いるが、これに限ることはない。

その後、杭３１に取付けたブラケット５０によってガイド桁２０を杭３１に仮固定する。これにより、ガイド桁２０を中間部で支持する。

本実施形態では、次に、図５に示すように、ガイド桁２０の鋼材２３の間に作業用の足場板２７を設け、桟橋１の既設スパン部分１０の前方において、次スパン部分の橋脚の前部の２本の杭３１を、ガイド桁２０の前部で打設する。

ここでは、ガイド桁２０の前部に桟橋幅方向の２本の横桁２５を設け、杭３１は横桁２５の先端の間で位置決めして当該先端の間に挿入する。横桁２５の間には作業用の足場板２６が配置されるが、横桁２５の両端は足場板２６から露出している。

その後、３本の杭３１の杭頭処理を行い、図６に示すようにガイド桁２０の横桁２５と足場板２６を撤去し、３本の杭３１の頂部に前記した受桁３３を設置する。

杭頭処理は受桁３３の設置のため行われ、後部の杭３１は、杭頭を切断した後で杭３１の頂部にH形鋼等の鋼材３７を設置する。受桁３３は２本の鋼材をＶ字状に突き合わせた部材であり、後部の杭３１はそのＶ字の頂点に位置することから、上記の鋼材３７はその上に載置する受桁３３の載置可能範囲を広くとるために後部の杭３１の頂部に設置している。一方、前部の２本の杭３１は、杭頭切断後、その頂部にプレート（不図示）を設置する。

その後、ガイド桁２０の仮固定（既設スパン部分１０の橋脚３の受桁３３と仮受桁３４への仮固定、およびブラケット５０による先程の杭３１への仮固定）を一旦解除し、足場板２７を一時撤去して、図７に示すようにガイド桁２０を後方にずらして先程打設した３本の杭３１で囲まれた範囲から退避させる。

その後、ガイド桁２０の後部を既設スパン部分１０の橋脚３の受桁３３と仮受桁３４に再び仮固定する。この仮固定には、前記と同様ブルマン（登録商標）などの狭締具を用いることができる。ガイド桁２０の移動は、ガイド桁２０をクレーン（不図示）で吊り下げて角度を調整しつつ行われる。

その後、図８に示すようにガイド桁２０の鋼材２３の間に足場板２７を設置し直してブラケット５０によるガイド桁２０の杭３１への仮固定を再び行い、工事用のゴンドラ４２を吊り降ろすための吊降部４１を、次スパン部分の橋脚の受桁３３の上に設置する。

図９（ａ）は吊降部４１を示す図である。図９（ａ）に示すように、吊降部４１は架台４１０と昇降装置４２０を備える。吊降部４１とゴンドラ４２は本発明のゴンドラ構造を構成する。

架台４１０は昇降装置４２０等の配置に用いられる。架台４１０は複数のユニット４１０ａを連結して形成される。各ユニット４１０ａは架台４１０を平面において分割した形状を有し、ユニット４１０ａごとに昇降装置４２０とゴンドラ４２を備える。

昇降装置４２０はゴンドラ４２の吊り降ろしに用いられる。昇降装置４２０は、ゴンドラ４２を吊るためのワイヤ４３を巻付けたドラム等を有し、ワイヤ４３の巻出しや巻取りによりゴンドラ４２を昇降させることができる。

図１０（ａ）は、架台４１０を構成するユニット４１０ａを上から見た図であり、図１０（ｂ）、（ｃ）はそれぞれユニット４１０ａを図１０（ａ）の矢印Ａ、Ｂに示す方向から見た図である。

ユニット４１０ａは、ユニット４１０ａの上下において平面Ｖ字状に配置した梁４１１、４１１を、Ｖ字の頂点に設けた鉛直柱４１２とＶ字の各辺の中間部に設けた鉛直柱４１３により連結して構成される。

また、鉛直柱４１２と上部の梁４１１を連結するように斜材４１４が設けられる。さらに、ユニット４１０ａの上下において、平面Ｖ字状の梁４１１の間に小梁４１５が設けられ、鉛直柱４１３と上部の小梁４１５を連結するように斜材４１７が設けられる。

図１０（ｄ）は架台４１０を上から見た図である。本実施形態では、同形状の３つのユニット４１０ａを、梁４１１が三角形の各辺となるように平面三角形状に組み合わせ、隣接するユニット４１０ａを上下の梁４１１の先端同士で連結する。これにより、平面三角形状の架台４１０が形成される。本実施形態では、橋脚の平面形状に合わせて上記の三角形が正三角形とされており、架台４１０は、各ユニット４１０ａの鉛直柱４１２を杭３１の位置に合わせて次スパン部分の橋脚上に設置される。

各ユニット４１０ａは、クレーン（不図示）等で昇降装置４２０およびゴンドラ４２と一体に吊り込まれ、橋脚上に配置される。クレーン能力に応じて、図９（ｂ）に示すようにユニット４１０ａを予め連結して架台４１０とした状態で吊り込んでもよいし、図９（ｃ）に示すように、個々のユニット４１０ａごとに吊り込みを行い、各ユニット４１０ａを橋脚上で連結して架台４１０を形成してもよい。

こうして次スパン部分の橋脚上に吊降部４１を設けた後、図１１（ａ）に示すように吊降部４１から３本の杭３１で囲まれた範囲に各ユニット４１０ａのゴンドラ４２を吊り降ろす。これら３つのゴンドラ４２は、それぞれ独立して昇降可能である。なお図１１（ａ）ではガイド桁２０の図示を省略している。

図１１（ｂ）は、３つのゴンドラ４２の平面における配置を模式的に示したものである。各ゴンドラ４２は、小さな三角形状（本実施形態では正三角形状）の平面を有し、３本の杭３１のそれぞれに沿って吊り降ろされる。

ゴンドラ４２は、三角形平面の１つの頂点を杭３１に向けて配置される。当該頂点に当たる位置ではゴンドラ４２にガイドローラー４２１（走行部）が設けられる。ガイドローラー４２１を杭３１に沿って走行させることで、ゴンドラ４２を杭３１に沿って安定して昇降させることができる。なお、ガイドローラー４２１の代わりに、杭３１に当接しガイドとして機能するスライド金具など、杭３１に沿って走行させるその他の走行部を設けてもよい。また、杭３１の側面に鉛直方向のガイドレールを設け、走行部をこのガイドレールに沿って走行させてもよい。

このゴンドラ４２を利用して、図１２に示すように隣り合う杭３１の間にブレース３２と仮受桁３４を設置する。なお、ゴンドラ４２には、ブレース３２等の取付のため、外側に延びる延長足場４４も進退可能に設けられている。また本実施形態では３台のゴンドラ４２を同時稼働させ、ゴンドラ４２の両側（図１１（ｂ）の矢印参照）でブレース３２等の設置作業を行うことで、作業効率が良くなる。

この後、図１３に示すように吊降部４１やゴンドラ４２等を撤去し、受桁３３上に横桁３５を設置することで、次スパン部分の橋脚３が完成する。横桁３５はV字状の受桁３３の間に架け渡される。

また、図１４に示すように、４本の主桁５を桟橋幅方向の両側に２本ずつ設置する。主桁５は、既設スパン部分１０の橋脚３の横桁３５から、上記で新たに設置した横桁３５に架設される。

そして、図１５に示すように、桟橋幅方向の両側の２本の主桁５の間に覆工板７ａをそれぞれ設置し、覆工板７ａ間の隙間からガイド桁２０を前方に抜き取る。ガイド桁２０はクレーン（不図示）によって前方斜め上に角度をつけながら既設スパン部分１０から抜き取る。なお、ガイド桁２０は、抜き取り前に仮固定（既設スパン部分１０の橋脚３の受桁３３と仮受桁３４への仮固定、およびブラケット５０による杭３１への仮固定）を解除し、足場板２２、２７や横桁２４等を撤去しておく。

その後、図１６に示すように覆工板７ａの間の隙間の上部に覆工板７ｂを設置し、手摺等（不図示）を取付けることで、桟橋１の次スパン部分１０が構築される。抜き取ったガイド桁２０は、次スパン部分１０の橋脚３の受桁３３と仮受桁３４の間に後部を挿入し、仮固定することで、当該次スパン部分１０を既設スパン部分１０としてその次のスパン部分を構築する際に利用することができる。前記の足場板２２や横桁２４はガイド桁２０に再び取付けておく。

以下、図３～図１６の工程を繰り返すことで、桟橋１が延長して構築されてゆく。なお、図示は省略しているが、前記した各工程では必要に応じて適当な箇所に仮設足場（不図示）が設けられる。

以上説明したように、本実施形態によれば、桟橋１の既設スパン部分１０の前方において杭３１を打設することで、剛性の高い平面三角形状の橋脚３を構築する。隣り合う杭３１の間にはブレース３２等を設けるが、その際、架台４１０と昇降装置４２０を有する吊降部４１を橋脚３上に設け、吊降部４１から杭３１で囲まれた範囲にゴンドラ４２を吊り降ろし、ゴンドラ４２を利用してブレース３２等の設置作業を容易且つ安全に行うことができる。

特に本実施形態では、吊降部４１の架台４１０をユニット化することで架台４１０の形成が簡単になり、それぞれのユニット４１０ａが昇降装置４２０とゴンドラ４２を備えたものとすることで、当該ユニット４１０ａあるいはユニット４１０ａを連結した架台４１０を橋脚３上に設置するだけで昇降装置４２０とゴンドラ４２のセットが完了し、効率良く施工ができる。これにより短時間でゴンドラ作業に移行でき、また高所作業が低減されるので安全性も高い。

またゴンドラ４２はユニット４１０ａの数だけ存在し、対応する昇降装置４２０からそれぞれ独立して昇降可能であるので、作業の自由度が高く、複数台のゴンドラ４２を同時稼働させることでブレース設置時の施工性が向上する。

本実施形態の橋脚３は平面三角形状であり、剛性の高い橋脚３を杭３１の本数を最小限としつつ得ることができる。ユニット４１０ａは、Ｖ字状の梁４１１を上下に備えることで、その先端同士を連結して橋脚３の形状に合わせた平面三角形状の架台４１０を容易に形成することができる。

また、ゴンドラ４２は、ガイドローラー４２１等の走行部を杭３１に沿って走行させながら、杭３１に沿って安定して滑らかに昇降させることができる。

しかしながら、本発明は以上の実施形態に限らない。例えば本実施形態では計３本の杭３１が平面において三角形の各頂点にあたる位置に配置されており、これにより剛性の高い橋脚３を杭３１の本数を最小限としつつ得ることができるが、橋脚３の構成は、３本以上の杭３１を多角形の頂点にあたる位置に配置したものであればよく、特に限定されない。例えば４本の杭３１から平面四角形状の橋脚３を構成することも可能であり、多角形の向きも様々に定めることができる。

架台４１０やこれを構成するユニット４１０ａは、このような杭３１の配置のバリエーションに合わせたものを用いればよく、ユニット４１０ａごとに昇降装置４２０やゴンドラ４２を備えていればその形状や構成は特に限定されない。

また、本実施形態ではゴンドラ４２を杭３１で囲まれた範囲に吊り降ろす前にガイド桁２０を後方にずらして当該範囲から退避するが、図５の状態において３本の杭３１で囲まれた範囲に位置するガイド桁２０の一部分を、ガイド桁２０に対して着脱可能な構成としておき、図７の工程においてガイド桁２０を後方にずらして当該範囲から退避する代わりに、上記部分を取り外してもよい。

また本発明は山岳部に限らず、その他の種々の位置に桟橋１を構築する際に適用することが可能である。さらに、桟橋１に限らずその他の橋梁を構築する際にも適用することが可能である。

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１：桟橋
３：橋脚
１０：スパン部分
２０：ガイド桁
３１：杭
３２：ブレース
４１：吊降部
４２：ゴンドラ
４３：ワイヤ
４４：延長足場
３１１：ガイドレール
４１０：架台
４１０ａ：ユニット
４１１：梁
４１２、４１３：鉛直柱
４１４、４１７：斜材
４１５：小梁
４２０：昇降装置
４２１：ガイドローラー

Claims

橋梁の既設部分の前方で、平面において多角形の各頂点となる位置に、橋脚の杭を打設する工程と、
工事用のゴンドラを吊り降ろすための吊降部を前記橋脚の上に設置し、前記吊降部から前記杭に囲まれた範囲に吊り降ろしたゴンドラを用いて隣り合う前記杭の間にブレースを設ける工程と、
前記既設部分から前記橋脚の上に橋梁の床部を架設する工程と、
を繰り返すことで橋梁を構築し、
前記吊降部は、前記ゴンドラの吊り降ろしに用いる昇降装置と、前記昇降装置を配置する架台を備え、
前記架台は、平面において前記架台を分割したユニットを連結することで形成され、各ユニットが前記昇降装置と前記ゴンドラを備えることを特徴とする橋梁構築方法。
前記多角形は三角形であり、
前記ユニットは、平面Ｖ字状の梁を上下に備え、
３つの前記ユニットを前記梁の先端同士で連結することで、平面三角形状の前記架台が形成されることを特徴とする請求項１記載の橋梁構築方法。
前記ゴンドラは、前記ゴンドラの有する走行部を前記杭に沿って走行させながら、前記杭に沿って昇降させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の橋梁構築方法。
工事用のゴンドラと、
前記ゴンドラを吊り降ろすための吊降部と、
を有するゴンドラ構造であって、
前記吊降部は、前記ゴンドラの吊り降ろしに用いる昇降装置と、前記昇降装置を配置する架台を備え、
前記架台は、平面において前記架台を分割したユニットを連結することで形成され、各ユニットが前記昇降装置と前記ゴンドラを備えることを特徴とするゴンドラ構造。