JP5047680B2 - 連続高架橋の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、連続高架橋の施工方法に関する。さらに詳しくは、高架橋下に支保工を設置して現場打ちプレストレストコンクリート高架橋を施工する場合に、支保工を簡略化して橋体を施工することができる新規な技術に係るものである。

従来、一般に、高架橋の下方の地上に支保工を組み立てることが出来る条件の連続高架橋の施工は、多くは接地型固定支保工、枠組または支柱式支保材を利用したものが使用されていた。多径間に亘る連続高架橋を施工する場合、経済性を考えて数径間分の支保工材を転用しながら施工していくことになる。各径間はそれぞれ地盤の形状や土質などの支保工基礎の状態も変化し、支保工の組払いも殆ど人力に依っている状況である。

固定支保工を用いた架設工法は、架設地点の地盤上に支保工を直接設置するか、下部工のフーチング上に支柱を設置するか、または下部工にブラケットを直接固定して支保工を設置することによって、ＰＣ桁を場所打ちする架設方法で、最も一般的な工法である（例えば、非特許文献１参照。）。

固定支保区を用いた架設工法は、コンクリート打設からプレストレス導入までの間、橋体に有害な変形を与えずに保持しなければならないので、支保工の良否が橋梁の耐久性及びでき映えを決める上で非常に重要である。

この技術は支保工の組み立て撤去に大幅な工数を要するほか、固定式支保工の基礎の構築等を要し、コスト高になるという問題があった。

これに対しては、移動支保工を用いた架設工法がある（例えば、非特許文献２参照。）移動支保工を用いた架設工法は、一般的な枠組み支保工を用いる固定式支保工架設工法に対し、型枠及び支保工を部分的に解体するだけで次の径間に移動し、１径間づつ順次橋体を施工する工法であり、一定の規模以上の多径間橋梁に有利な架設工法である。

この工法は、地上からの固定式支保工では施工が困難な高脚橋を有する橋梁や架設作業の省力化を図るために開発された。急速施工、省力化に加え、経済性や桁下空間で供用される交通への支障を低減することが出来、かつ安全に施工することが出来ることが確認され、発展した。さらに全天候型であることから労務の平準化が容易であり、繰り返し作業であることの利点から品質の向上につながる。地盤条件、支保工高さ等によって違いがあるが、一般的には施工延長が６００〜８００ｍあれば固定支保工に比べ経済的に有利になると言われている。

この工法は、施工時に橋体下の空間を確保することが出来、桁下空間の状況に左右されることなく施工することが出来る。橋体が上屋で覆われているため、風雨等の気象条件に左右されることなく施工でき、工程管理が容易である。同じ作業の連続であるため、作業員の熟練度が早く、機械化により省力化、急速施工が可能であると共に品質が向上する。迅速、安全かつ確実な施工が出来、工事規模が大きくなるに従い、経済性が向上する。

この工法は固定支保工に比べて架設設備の規模が大きくなり、設備費費用が高くなるので、施工延長が長い場合に用いられる。
ＰＣ建設技術協会編：「ＰＣ橋架設工法」２００２年：ｐ５７〜６２ ＰＣ建設技術協会編：「ＰＣ橋架設工法」２００２年：ｐ７１〜７８

本発明は連続高架橋の施工に当たり、地上から大規模な固定式支保工を組み立てることなく、また、重装備の移動支保工などを用いることなく、簡易な仮設ガーダを用い下方から吊上げ型枠を連結して仮設ガーダに支持させ、コンクリート打設時に、コンクリート荷重を受ける支柱（可動型支保工）によって型枠を受け、簡易に連続高架橋を施工する技術を提供することを目的とするものである。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、下記（ａ）〜（ｈ）の工程からなることを特徴とする連続高架橋の施工方法である。
（ａ）橋脚の左右側部にブラケットを取付けるか又は地上から立上げた架台を設ける。
（ｂ）橋軸方向に沿う懸架軌条を側部に備え、該懸架軌条上に橋軸方向に移動自在で橋下の地上に達する長さの揚重チェーン又はロープを備えた揚重装置を懸架した仮設ガーダを、該ブラケット上又は前記地上から立上げた架台上に、載置する。
（ｃ）橋軸方向単位長さに分割した橋体型枠を別の搬送装置で径間下方に搬送する。
（ｄ）前記揚重装置で該分割した橋体型枠を吊り上げて、仮設ガーダから吊下するとともに、順次連結して一径間分の型枠を組み立てる。
（ｅ）一径間の型枠の橋軸方向中間部にコンクリート荷重を受ける補助支柱を立設する。
（ｆ）一径間又は複数径間の前記型枠内に橋体コンクリートを打設し、養生後、プレストレスを導入し、既設橋体と連結する。
（ｇ）前記補助支柱を取り外し、前記揚重装置で橋軸方向単位長さの型枠を順次下降させ、前記別の搬送装置で次の施工径間に搬送する。
（ｈ）仮設ガーダを前進させ、上記（ｃ）〜（ｇ）工程を繰り返す。

上記連続高架橋の施工方法において、橋体の幅員に応じて、橋体幅員方向中間部に、橋軸方向に長い１または複数連の補助桁を、前記型枠下面と前記補助支柱上面との間に介装させることとすれば例えば幅員１５ｍ以上の広い橋体を簡易に施工することができ、好適である。

本発明によれば、これまでの固定式支保工と比較して、次の効果がある。
イ．地盤の状態に影響されることが少ない。
ロ．安定した工程管理や工期短縮が出来る。
ハ．作業が簡単で安全容易な施工が可能である。
ニ．省人化できる。

これらの結果、連続高架橋の施工工期の短縮とコスト縮減ができるという優れた効果を奏する。

まず従来技術について説明する。

図１５は固定式支保工を用いた連続高架橋の施工工程を示す側面図、図１６は図１５のＸ−Ｘ矢視平面図、図１７は図１５のＹ−Ｙ矢視平面図である。

橋脚１００ａ，１００ｂ，１００ｃ…等の間に固定式支保工１１０を組立てる。図１６に示すようにこの固定支保工１１０を立設するための基礎工１１４を予め準備しておく。固定式支保工１１０は柱１１２の下端１１３を基礎工１１４上に固定し、これら多数の柱１１２を連結材で連結して組枠とすると共に図１６に示すようにその頂部に頂部梁１１１を橋軸に直交するように架け渡し、この頂部梁１１１上に多数の型枠受ビーム１２０を橋軸方向に沿って載設する。

この型枠受けビーム１２０上に型枠１３０を組立て橋体コンクリートを打設する。コンクリート打設後型枠１３０を取外し、固定式支保工１１０を分解し、次の施工場所に移設する。なお、橋下に横断道路１４０等があれば、その上に梁１４１を差し渡し、その上に蓋１４２を被せて保護し、その上方に固定式支保工１１０を立設する。この場合、基礎工は通常の基礎工１１４と異った設計となる。

以上の固定式支保工を用いる施工では、支保工の基礎の造成、支保工の組立分解に手間を要し、多数の型枠受けビームを要し、型枠の組立、分解も多数の工数を要する。

このような固定式支保工による連続高架橋の施工に対して、移動支保工を用いた架橋では、固定式支保工において必要とする地上基礎、固定式支保工の組立分解が不要であり、型枠受ビームの敷設撤去、型枠の組立、分解、移送などの必要がなく、また、橋下の条件になんらの制約を受けない。

図１８はこのような従来の移動支保工２００を用いる橋体２１０の施工の型枠２２０取外し、移動工程を示す橋体横断面を例示したものである。橋体２１０上に設けられた橋軸方向に長い移動支保工装置２００から、型枠２２０を開放して吊上げて移動し、次の橋体施工位置で型枠２２０を引上げて閉塞し、橋体２１０のコンクリート打設を行う。

この移動支保工装置２００は、大規模な長い橋の施工に適するが、小規模で比較的長さの短い橋に対しては、過重装備となり、不経済となる。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１，図２は本発明の実施例の連続高架橋の施工方法を示す図で図１は側面図、図２はその平面図である。

図１，図２に示すように、橋脚１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，…の側部にブラケット（架台）２０を取付け、このブラケット２０上に左右一双のプレートガーダ１１から成る仮設ガーダ１０を載置する。仮設ガーダ１０は２径間に亘る本体長さを有し、その延長上に手延桁を取付け、橋軸方向に移動自在である。この仮設ガーダ１０は、門形クレーン１２を載置している。さらに、橋軸方向に沿う懸架軌条を側部に備え、この懸架軌条に揚重装置１３を懸架している。

揚重装置１３は仮設ガーダ１０の左右に設けた懸架軌条にそれぞれ２台ずつ合計４台懸架され、懸架軌条に沿って橋軸方向に移動自在である。また、橋下の地上に達する長さの揚重チェーン又はロープを備え、前後左右４台の揚重装置１３によって、橋下の地上から型枠３０を吊上げる。

型枠３０はトラック４０等で搬送できるように、橋軸方向に単位長さに分割した型枠（単位型枠）とし、トラック４０等によって橋下に搬送される。４台の揚重装置１３はこの単位型枠３０の四隅をを吊上げ、４台の各昇降動力を同期運転させて型枠３０を昇降させる。また、４台の揚重装置１３の各走行装置は同期して橋軸方向に走行する。このようにして軸方向単位長の型枠３０を水平状態で昇降させ、平行移動して隣接単位型枠３０同士を一体に結合させることができるこれらの型枠を順次仮設ガーダ１０に鋼棒で取付けると共に、単位型枠３０同士を順次連結して橋体コンクリート型枠を形成する。仮設ガーダ１０は、これらの型枠３０をコンクリート打設位置に吊下支持する。型枠３０はこの吊下用の鋼棒を備えている。

図１に示す単位型枠３０ａ，３０ｂは仮設ガーダ１０に吊下された状態を示している。このようにして、１径間分の橋体型枠が組立てられたら、打設コンクリートの荷重を受ける補助支柱５０に橋脚間の型枠の橋軸方向中間部を支持させる。

図３，図４は仮設ガーダ１０を支承するブラケット２０（架台）の正面図および側面図である。ブラケット２０は橋脚１００の側部に取付けられる。ブラケット２０は縦部材２１を橋脚１００を縫う鋼棒２４等によって橋脚に取付け、この縦部材２１に水平張出部材２２を取付け、この張出部材２２を支持する斜材２３を取付けて形成されている。

張出部材２２上に仮設ガーダ１０のプレートガーダ１１が載置される。仮設ガーダ１０の上部には橋体の端部（ウイング部）の型枠１７が取付けられている。

また、仮設ガーダ１０から横外方に水平腕１４が張出され、水平腕１４に懸架軌条１６が取付けられている。懸架軌条１６は橋軸方向に沿って設けられており、揚重装置１３が懸架されている。

図５は、橋体の型枠３０内に橋体８０のコンクリートを打設した状態を示す断面図、図６はコンクリート養生後型枠３０を下方に降下さつつある状態を示す断面図である。図６に示す型枠３０の状態は型枠３０を下方から吊上げるときの状態と同じである。

図５に示すように、型枠３０は型枠下面の横ビーム３１を鋼棒３２で仮設ガーダ１０のプレートガーダ１１に固定する。この横ビーム３１の上に型枠パネル３２とこれを支持する骨組みを設けている。

橋体８０のコンクリート養生後、これを既設橋体と連結し、プレストレス導入後、型枠３０を単位型枠に分解すると共に図６に示すように、下方に降下させる。

図７〜図１０は別の実施例を示す側面図で、図１の実施例と異なる点はブラケット２０の代りに地上から立上げた架台６０上に仮設ガーダ１０を載置し、２径間分の橋体コンクリートを同時施工するようにしたことである。

図７は、強力な支持架台６０上に仮設ガーダ１０を配設することにより、橋体コンクリートを２経間に亘って打設するようにした例であって、橋脚１００ａと１００ｂ間の型枠３０の取付工程を示している。型枠３０の取付作業工程は図１，図２で示した工程と同様である。

図８は、図７で型枠を取付けた仮設ガーダ１０を前進させて、その後続部分に型枠を取付けている状況を示している。このようにして橋体コンクリートは橋脚１００ａ，１００ｂ，１００ｃに亘る２経間を打設する。

図９は、図８で打設した橋体コンクリート養生後、その部分の型枠３０ａ，３０ｂ，３０ｃ等を取外し、前方の経間の地上に搬送する工程を示したものである。

次に図１０に示すように仮設ガーダ１０を橋脚１００ｃ，１００ｄ，１００ｅの経間上に前進させ、再び型枠取付を行っている状態を示している。そして、２経間に亘る橋体コンクリートを打設し、以上を繰り返す。

図７〜図１０の実施例では、２経間分の型枠を必要とするが、図１〜図２の実施例に比し、橋体の施工工期を著しく短縮することが可能となる。

次に、本発明の型枠の吊上げ、降下工程を図１１〜図１３を用いて説明する。

図１１は橋体８０のコンクリート打設養生後、型枠３０を下降させている工程を示す正面図、図１２は図１１の側面図、図１３は右半分が図１１のＡ−Ａ矢視図、左半分が図１１のＢ−Ｂ矢視図である。図１１〜図１３は型枠３０の下降工程を示しているが、吊上げ上昇工程も同様である。

図１１に示すように、型枠３０は横ビーム３１上に型枠パネル３３を支持する枠組みや縦梁３４を備えている。また、横ビーム３１の下面には、縦ビーム３５が設けられ、この縦ビーム３５から上方に延出する吊鋼棒３２が取付けられている。この鋼棒３２は仮設ガーダ１０のプレートガーダ１１に型枠３０を吊下取付するための鋼棒である。

揚重装置１３はチェーン又はロープ１５の下端を横ビーム３１の端部に結合部１６で結合している。地上には、型枠３０を搬送するトラック４０が示されている。

図１２は図１１の側面図で、型枠３０の吊ビーム３１の端部下側にに縦ビーム３５が設けられ、その両端近傍を２台の揚重装置１３が吊っている状態を示している。そして、２台の揚重装置１３は図１２の向って左方向に同期移動して、型枠３０を移動させ、トラック４０の荷台４１上に載置させる。

図１３は、右半分が図１１のＡ−Ａ矢視図、左半分が図１１のＢ−Ｂ矢視図である。

型枠３０の下面に吊上げ用の３列の横ビーム３１を備え、その両側２列の横ビーム３１は各両端部に揚重装置１３の吊チェーン又はロープ１５と係止する結合部３６を備えている。

図１４は、幅員の広い橋体を本発明方法によって施工するの場合に、型枠受けの補助縦梁７０を用いる例を示したものである。補助縦梁７０は型枠受け横ビーム３１の下面と補助支柱５０の上面との間に介装され、型枠の橋幅方向中間部を支持する。補助縦梁７０は幅員に応じて複数列設けるとよい。図１４中に示す補助縦梁７０ａは次のコンクリート打設位置に移動した状態を示している。

実施例の施工を示す側面図である。 実施例の施工を示す平面図である。 ブラケットの正面図である。 ブラケットの側面図である。 実施例のコンクリート打設時の橋体横断面である。 実施例のコンクリート打設後の橋体横断面である。 別の実施例の施工を示す側面図である。 別の実施例の施工を示す側面図である。 別の実施例の施工を示す側面図である。 別の実施例の施工を示す側面図である。 型枠降下時の横断面図である。 図１１の側面図である。 図１１のＡ−Ａ矢視図（右半分）及びＢ−Ｂ矢視図（左半分）である。 幅員が広い場合の実施例の側面図である。 従来技術の側面図である。 図１４のＸ−Ｘ矢視平面図である。 図１４のＹ−Ｙ矢視平面図である。 別の従来技術の横断面図である。

符号の説明

１０ 仮設ガーダ
１１ プレートガーダ
１２ 門形クレーン
１３ 揚重装置
１４ 水平腕
１５ チェーン又はロープ
１６ 懸架軌条
１７ ウィング部の型枠
２０ ブラケット（架台）
２１ 縦部材
２２ 水平張出部材
２３ 斜材
２４ 鋼棒
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ 型枠
３１ 横ビーム
３２ 鋼棒
３３ 型枠パネル
３４ 縦梁
３５ 縦ビーム
３６ 結合部
４０ トラック
４１ 荷台
５０ 補助支柱
６０ 架台
７０、７０ａ 補助縦梁
８０ 橋体
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ 橋脚
１１０ 固定式支保工
１１１ 頂部梁
１１２ 柱
１１３ 下端
１１４ 基礎工
１２０ 型枠受けビーム
１３０ 型枠
１４０ 横断道路
１４１ 梁
１４２ 蓋
２００ 移動支保工
２１０ 橋体
２２０ 型枠

Claims (2)

1. 下記工程からなることを特徴とする連続高架橋の施工方法。
   （ａ）橋脚の左右側部にブラケットを取付けるか又は地上から立上げた架台を設ける。
   （ｂ）橋軸方向に沿う懸架軌条を側部に備え、該懸架軌条上に橋軸方向に移動自在で橋下の地上に達する長さの揚重チェーン又はロープを備えた揚重装置を懸架した仮設ガーダを、該ブラケット上又は前記地上から立上げた架台上に、載置する。
   （ｃ）橋軸方向単位長さに分割した橋体型枠を別の搬送装置で径間下方に搬送する。
   （ｄ）前記揚重装置で該分割した橋体型枠を吊り上げて、仮設ガーダから吊下するとともに、順次連結して一径間分の型枠を組み立てる。
   （ｅ）一径間の型枠の橋軸方向中間部にコンクリート荷重を受ける補助支柱を立設する。
   （ｆ）一径間又は複数径間の前記型枠内に橋体コンクリートを打設し、養生後、プレストレスを導入し、既設橋体と連結する。
   （ｇ）前記補助支柱を取り外し、前記揚重装置で橋軸方向単位長さの型枠を順次下降させ、前記別の搬送装置で次の施工径間に搬送する。
   （ｈ）仮設ガーダを前進させ、上記（ｃ）〜（ｇ）工程を繰り返す。
2. 橋体の幅員に応じて、橋体幅員方向中間部に、橋軸方向に長い１または複数連の補助桁を、前記型枠下面と前記補助支柱上面との間に介装させることを特徴とする請求項１記載の連続高架橋の施工方法。

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