JP4624242B2 - 桁の架設工法 - Google Patents

Description

本発明は桁の架設工法に係り、更に詳しくは既存道路を横切って橋桁等を架設する場合、その架設地点の後方延長線上に地組ヤード等の設置スペースを確保できない現場（工事用作業帯を広く確保できない狭小な場所）における架設工法に関する。

従来、既存道路（高速道路を含む）上に、既存道路を横切って桁を架設する工法として下記のような工法が採用されている。
（１）桁の架設地点の後方延長線上に、地組ヤード等の設置スペースを確保することができる場合。
この場合は、架設地点の後方延長線上に地組ヤードを設置し、その地組ヤード上で桁を組立て、組立てた桁を地組ヤード上に敷設した軌条に装備した送り装置を作動して、架設地点（橋脚）上に配置した送り台に向けて送り出し架設する。
（２）桁の架設地点の後方延長線上に、地組ヤード等の設置スペースを確保することができない場合。
この場合は、桁の架設地点の延長線上以外の場所に地組ヤードを設置し、その地組ヤード上で組み上げた桁を、大型クレーンで吊り上げて架設地点に架設する、所謂一括架設工法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その大型クレーンによる一括架設工法について、図面に基づき簡単に説明する。
一般的な一括架設工法は図１１に示すように、既存道路１８，１８’の際に地組ヤード１９を設置し、ここで架設する桁２０を組立てる。桁を組立てる為に大型クレーン２１が必要で、その為に同所で大型クレーン２１を組立てる。そして、組立てた桁２０は、既存道路の交通を止めた後、大型クレーン２１で吊り上げて、既存道路を横切って二地点間に架設するものである。

従って、架設される桁の規模（重量及び桁の長さ）により大型のクレーンが必要となる。しかし、このクレーンの運搬費、組立て費及び解体費が工事費の中で大きな割合を占め、更に、工期に関しても前記大型クレーンの運搬、組立て、解体に多くの日数を要し、工期が長くなるという問題点を有する。又、工期が長期になると同時に、既存道路を交通止めする時間が長時間になるという問題を有する。

又、クレーンの為、設置場所の地耐力が軟弱な場合には、地盤改良２２を行い、不整地の場合はコンクリートを打設するなどして平坦に地盤改良を行い、架設作業完了後、地盤改良に使用した各部材は産業廃棄物として処分される。この地盤改良の施工費及びそれらの処分費用も又前記工事費用を高騰化している。

特開平６−１０１２１３号公報

本発明は上記した従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、工事用作業帯を広く確保できない狭小な現場において、大型クレーンを使用せずに、しかも工期を短縮でき、短時間の交通止めで桁を架設することができる架設工法を提供することにある。

上記課題を解決する為に本発明が講じた技術的手段は、既存道路（高速道路を含む）上に、該道路を横切って桁を架設する工法であって、
（ａ）既存道路を横切って桁を架設する二地点の何れか一方側に、架設地点から既存道路に沿って地組ヤードを設置すると共に、架設地点上に回転手段を、地組ヤードの先端側上部に横取り軌条及び台車設備を設置する第１工程と、
（ｂ）その地組ヤード上において、一端は回転手段上に、他端側は台車設備上に位置するよう所定長さの桁を組立てる第２工程と、
（ｃ）既存道路を挟む反対側の架設地点近傍に支持台を設置し、その支持台とに亘って前記地組ヤード側の横取り軌条を延長据付ける第３工程と、
（ｄ）前記横取り軌条上に配置した台車設備を作動させて桁を、回転手段を中心として支持台に向けて回転し、桁を二地点間に亘って横取り架設する第４工程と、
（ｅ）回転架設完了後、前記横取り軌条を撤去する第５工程と、
を有することを特徴とする（請求項１）。
上記回転手段を備える架設地点とは、一般的に橋脚を意味するが、橋脚以外の支持台（ベント）でもよい。
上記回転手段としては、橋脚或いは支持台上に設置される桁を支持する支承、或いは該支承の側近に別途回転軸等を配置して構成してもよい。
上記横取り軌条としては、一般的にＨ形鋼が使用される。

上記手段によれば、既存道路の脇で桁を組立て、その組立てた桁を、架設地点の一方側の支承部を回転中心として、他方側を台車設備を作動して軌条に沿って横送り移動することで、桁は一方の架設地点を中心として水平回動され、水平回動する他方側はもう一方の架設地点上に載架されて架設が完了する。

前記第３工程の横取り軌条の据付けは、支持台上に所定長さの横取り軌条を据付け、且つ既存道路上に、鉛直度調整手段を備えた自動架台を据付け、前記地組ヤード側又は前記支持台側の横取り軌条を延長して該自動架台上に据付け、反対側の横取り軌条と連結するようにしてもよい（請求項２）。
上記自動架台は、架台の四隅に鉛直度調整手段を備えたもので、その鉛直度調整手段としては油圧ジャッキを鉛直方向に向けて取り付け、各油圧ジャッキが作動して瞬時に鉛直（レベル）が確立されるように構成されている。

上記手段によれば、地組ヤード側と支持台側にそれぞれ交通の支承にならない長さの横取り軌条を設置し、その後交通止めと同時に架設地点間の既存道路上に自動架台を据付け、その自動架台上に向けて地組ヤード側又は支持台側の横取り軌条を延長し、対応する反対側の横取り軌条と連結して横取り軌条を完成するため、交通止めの時間を短縮することができる。特に、前記自動架台は、道路上の路面勾配を架台下の油圧ジャッキシステムにより架台上部においてレベルとなるように自動システム化されており、桁の回転・横取りに必要な所定の計画高さが得られる設備で、交通止めの時間を短時間とするのに大きく貢献する。

前記台車設備は、前記横取り軌条に対して固定／開放を切替え可能なクランプ装置に水平押動ジャッキを介して重量物搭載装置が連結され、その重量物搭載装置は軌条上面を移動するスライド装置に、該スライド装置の移動方向と交差する方向に回動する無限軌道帯を備えた重量物送り台を水平旋回可能に支持した構成とする（請求項３）。
上記クランプ装置は、横取り軌条に対した固定又は開放を切換できるものであればよく、横取り軌条としてＨ形鋼を使用した場合は、そのＨ形鋼のフランジを楔で固定する楔式クランプ装置が有効である。
又、横取り軌条上に載置するスライド装置は、軌条の上面（例えば、Ｈ形鋼の上フランジ上面）を移動（滑動、摺動）するもので、該スライド装置のスライド面（滑動面）は摩擦係数が小さい部材、例えばフッ素樹脂材を取り付けた装置、或いは回転自在なローラ（ころ）を備えた装置等が挙げられる。その装置としては、例えば実公平１−２０３２３号公報で提案されているスライドジャッキ（重量物移動用油圧ジャッキ）を使用することができる。その構成は、油室に供給される作動油によってフリーピストンに設けた合成樹脂製（例えば、フッ素樹脂）の滑走部材が軌条方向に所定量突出して、軌条に摺接するように構成されている。
また、重量物送り台における無限軌道帯は回動自在であるが、機械的に該無限軌道帯を回動／停止切換え自在としてもよい。
上記台車設備は、架設する桁の横幅に応じて複数台を連結して使用し、それぞれの台車設備における重量物送り台上に桁のウエブ芯が搭載支持されるようにする。

上記手段によれば、桁を横架載承する重量物送り台を搭載したスライド装置は、クランプ装置の固定と水平押動ジャッキの伸長動作により横取り軌条上を滑動して移動する。この時、重量物送り台における無限軌道帯の回動方向と、該重量物送り台を搭載するスライド装置の移動方向（横取り軌条の方向）が交差するため、スライド装置の移動に対して重量物送り台は水平旋回し、スライド装置の移動が許容される。それにより、一方の架設地点と横取り軌条上の台車設備とに亘って横架載承した桁を、架設地点側を回転中心としてスムーズに回動架設することができる。

又、前記回転手段は、架設地点の橋脚上に設置した支承と桁との間に滑り板を挟み、桁を滑り板との接触面で回転させるようにする〈請求項）。
上記滑り板は摩擦係数が小さい部材、例えばフッ素樹脂板等が好適で、回転中心となる回転軸（例えば、支承側のせん断ピン）に対して水平方向外側から嵌脱し得るように構成されている。

上記手段によれば、桁の回転側は滑り板によって摩擦抵抗が減少されるため、桁の回転をスムーズに行うことができる。

本発明の桁の架設工法は請求項１記載の構成により、地盤改良及び不整地の改良を伴う大型クレーンを用いないで、工事用作業帯を広く確保できない狭小の場所及び既存道路の使用で、桁を一括架設することができる。それにより、工期の短縮と工費のコストダウンが図れる。
そして、請求項２記載の構成とした場合は、桁を回転、横取りするための横取り軌条の据付けを、短時間の交通止めで行うことができる。それにより、工期の短縮に大きく貢献できる。

又、請求項３、４記載の構成により、桁の回転、横取り作業を円滑に行うことができる。そして、この回転、横取りでは桁の重量により制約を受けることがなく幅広く対応することができる。即ち、大型クレーンでは吊能力にかなりの制約があるが、本発明の回転・横取り工法では桁の重量に対して鈍感な設備である。

以下、本発明に係る架設工法を図面に基づいて説明する。
図１は、既存道路１，１’を挟む架設地点ａ，ｂに亘って、該既存道路１，１’上に桁２を架設する場合を示し、架設地点ａ，ｂに亘って架設する桁を、既存道路１に沿った側方で組立て、組立て後、その桁の橋軸方向の一方側を載承する架設地点ａを回転中心とし、他方側を組立て位置から前記既存道路１，１’を横切って他方の架設地点に亘って架設据付けた横取り軌条上を移動させて、桁の他方側を他方の架設地点に移動載架するものである。

以下、その架設工程に沿って説明する。
［第１工程］
図３に示すように、先ず既存道路１，１’を横切って桁２を架設する架設地点ａ，ｂに桁２を支持する橋脚３，３’が起立設置され、その一方の架設地点ａの橋脚３上には支承４を利用した回転手段５を装備し、更に、その架設地点ａの橋脚３近傍から既存道路１に沿ってベントを用いて地組ヤード６を設置する。
そして、前記地組ヤード６の先端側、即ち橋脚３側とは反対側には、組立てた桁２を回転させる横取り軌条８ａをベント７を介して据付け、更にその横取り軌条８ａ上に台車設備９を装備しておく。

［第２工程］
前記第１工程で完成した地組ヤード６上において、桁２の組立てを行う。それにより、地組ヤード６上で組立てられる桁２は、橋脚３上の回転手段５と、横取り軌条８ａ上の台車設備９とに亘って載承される。

上記回転手段５を支持する支持体は、橋脚３とは別に設置したベントでも可能であり、回転手段５の回転面は支承４の間に摩擦係数の小さい滑り板（例えば、フッ素樹脂板）１０を挟んで回転させ、桁２を回転後、該桁をジャッキアップして前記滑り板１０を撤去し、支承４の機能を回復させることができる。
尚、前記横取り軌条８ａは前記地組ヤード６上において組立てた桁２を台車設備９に載せて移動案内するものであるから、該地組ヤード６を構成するベントに高さを調整して組み込んでおく。

［第３工程］
図４に示すように、前記第２工程で組立てた桁２の艤装が完了し、その桁２を架設する直前に既存道路１，１’を挟んだ反対側の橋脚３’際にベントを用いて支持台１１を設置し、その支持台１１上に横取り軌条８ｂの据付けを行う。
更に、既存道路１，１’の交通止めと同時に、その既存道路１または１’（図面では既存道路１）上に自動架台１２を据付け、据付け完了後、前記自動架台１２上に向けて地組ヤード６側の横取り軌条８ａの先に中央部の横取り軌条８ｃを連結して延長し、自動架台１２に載架すると共に、支持台１１側の横取り軌条８ｂと連結して横取り軌条８の据付けを完了する。
尚、この横取り軌条８の据付けは、図示するように、地組ヤード６側と反対側の支持台１１側にそれぞれ所定長さの横取り軌条８ａ，８ｂを据付け、その後、既存道路１または１’上に自動架台１２を設置し、設置後、どちらか一方の横取り軌条を延長して他方の横取り机上と連結する作業工程に限定されず、横取り軌条８ｂと８ｃを連結し、横取り軌条８ａに一括で連結してもよい。
又、前記横取り軌条８は、所定長さのＨ形鋼を溶接により連結して必要な長さに形成する。

自動架台１２は、道路上の路面勾配を架台下の油圧ジャッキシステムにより架台上部においてレベルとなるように自動システム化されており、桁の回転・横取りに必要な所定の計画高さが得られる設備で、交通止めの時間を短時間とするのに大きく貢献する。
その構成は、Ｈ形鋼を井桁状に組んでベースを構成し、そのベースの四隅にブラケットを介して油圧ジャッキを鉛直に支持し、更にベース上にベントを及び鋼材を用いて所定高さの台を起立構成したもので、ベースの大きさはＨ形鋼相互の間隔を調整することで自由に調整でき、ボルト・ナットで連結固定されている。

［第４工程］
横取り軌条８の据付けが完了した後、図５に示すように、該横取り軌条８上に装備した台車設備９を作動させて桁２を、前記橋脚３上の回転手段５を中心として、支持台１１側に向けて水平旋回させる。そして、図６に示すように、桁２の先端側を橋脚３‘に移動し架設する。

桁２を横取り回転させる台車設備９は、図９に示すように、前記横取り軌条８に対して固定／開放を切替え可能なクランプ装置１４，１４’に水平押動ジャッキ１５を介して重量物搭載装置１６，１６’が連結されて構成されている。尚、重量物搭載装置１６，１６’は桁２の大きさなどに応じて使用台数を決定する。図面は、２台の重量物搭載装置を連結した状態を示す。
そして、その重量物搭載装置１６，１６’は横取り軌条８に沿って移動するスライド装置１６ａに、該スライド装置の移動方向と交差する方向に回動する無限軌道帯を備えた重量物送り台１６ｂを水平旋回可能に支持して構成されている。
前記スライド装置１６ａは、基台１６ｃに重量物送り台１６ｂの水平旋回中心を挟んで２基のスライドジャッキ１７が支持されて構成されている。

［第５工程］
桁２の回転・横取り架設が完了後、図７に示すように横取り軌条８ｃ及び自動架台１２を撤去し、既存道路１，１’の交通止めを解除し、交通を可能とする。
更に、後日、地組ヤード６側の横送り軌条８ａと、支持台１１側の横送り軌条８ｂ及び台車設備９を撤去して、図８に示すように既存道路１，１’上に桁２の架設が完了する。
尚、地組ヤード６側の横送り軌条８ａと、支持台１１側の横送り軌条８ｂ及び台車設備９を撤去は、横取り軌条８ｃ及び自動架台１２の撤去と一緒に行ってもよいが、既存道路１，１’の交通止めの規制時間をできるだけ短くするためには、分割撤去が有効である。

本発明に係る桁の架設工法の概略を示す説明図。 桁の一方側を支持する橋脚の支持構造を示す側面図。 第１及び第２工程を示す同説明図。 第３工程を示す説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。 第４工程の回転・横取りの途中状態を示す説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。 第４工程の回転・横取りの最終状態を示す説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。 第５工程を示す説明図。 桁の架設完了状態を示す説明図。 桁の架設工法に使用する台車設備を示す一部切欠側面図 同台車設備を示す平面図。 従来の大型クレーンを用いた架設工法を示す説明図。

符号の説明

１，１’…既存道路 ２…桁
３，３’…橋脚 ４…支承
５…回転手段 ６…地組ヤード
８…横取り軌条 ９…台車設備
１０…滑り板 １１…支持台
１２…自動架台 １４，１４’…クランプ装置
１５…水平押動ジャッキ １６，１６’…重量物搭載装置
ａ，ｂ…架設地点

Claims (4)

1. 既存道路上に、該道路を横切って桁を架設する工法であって、
   （ａ）既存道路を横切って桁を架設する二地点の何れか一方側に、架設地点から既存道路に沿って地組ヤードを設置すると共に、架設地点上に回転手段を、地組ヤードの先端側上部に横取り軌条及び台車設備を設置する第１工程と、
   （ｂ）その地組ヤード上において、一端は回転手段上に、他端側は台車設備上に位置するよう所定長さの桁を組立てる第２工程と、
   （ｃ）既存道路を挟む反対側の架設地点近傍に支持台を設置し、その支持台とに亘って前記地組ヤード側の横取り軌条を延長据付ける第３工程と、
   （ｄ）前記横取り軌条上に配置した台車設備を作動させて桁を、回転手段を中心として支持台に向けて回転し、桁を二地点間に亘って横取り架設する第４工程と、
   （ｅ）回転架設完了後、前記横取り軌条を撤去する第５工程と、
   を有することを特徴とする桁の架設工法。
2. 前記第３工程の横取り軌条の据付けは、支持台上に所定長さの横取り軌条を据付け、且つ既存道路上に、鉛直度調整手段を備えた自動架台を据付け、前記地組ヤード側又は支持台側の横取り軌条を延長して該自動架台上に据付け、反対側の横取り軌条と連結することを特徴とする請求項１記載の桁の架設工法。
3. 前記台車設備は、前記横取り軌条に対して固定／開放を切替え可能なクランプ装置に水平押動ジャッキを介して重量物搭載装置が連結され、その重量物搭載装置は軌条に沿って摺動するスライド装置に、該スライド装置の移動方向と交差する方向に回動する無限軌道帯を備えた重量物送り台を水平旋回可能に支持していることを特徴とする請求項１又は２記載の桁の架設工法。
4. 前記回転手段は、架設地点の橋脚上に設置した支承と桁との間に滑り板を挟み、桁を滑り板との接触面で回転させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか1項記載の桁の架設工法。

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