(57)【要約】【課題】径間中央部に支保工を設けなくても、水管橋を容易に架設できるようにする。【解決手段】  橋台３，３間に管体１を掛け渡したパイプビーム形式の水管橋の架設方法において、前記管体１の両端部に係止部１１，１１を設け、管体１の中央部の下面に受け部１２を設けてその受け部１２に押上部材１０を宛がい、前記係止部１１，１１間を結ぶ引張部材１３を前記押上部材１０に係止して、その引張部材１３を引っ張ることにより、前記押上部材１０で前記受け部１２を押し上げた状態で前記管体１を前記橋台３，３間に固定した後、前記引張部材１３の引っ張り力を解放する。押上部材１０は、引っ張り力の解放で前記受け部１２から離脱し、その押上部材１０が備える保持手段２０により引張部材１３から脱落しないように保持される。また、前記保持手段２０が備える転動手段２２により、押上部材１０は、引張部材１３に沿って橋台３に向かって移動し回収される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する橋台（３，３）間に管体（１）を掛け渡したパイプビーム形式の水管橋の施工方法において、
前記管体（１）の管軸方向両端部に係止部（１１，１１）を設け、前記管体（１）の管軸方向中央部の下面に受け部（１２）を設けてその受け部（１２）に押上部材（１０）を宛がい、前記係止部（１１，１１）間を結ぶ引張部材（１３）を前記押上部材（１０）に係止して、その引張部材（１３）を引っ張ることにより、前記押上部材（１０）で前記受け部（１２）を押し上げた状態で前記管体（１）を前記橋台（３，３）間に掛け渡してその管体（１）の管軸方向両端を前記橋台（３，３）に固定し、その後、前記引張部材（１３）の引っ張り力を解放することを特徴とする水管橋の架設方法。
【請求項２】
前記押上部材（１０）は、前記引張部材（１３）の引っ張り力を解放することにより前記受け部（１２）から離脱することを特徴とする請求項１に記載の水管橋の架設方法。
【請求項３】
前記押上部材（１０）は保持手段（２０）を備え、その保持手段（２０）により、前記押上部材（１０）は、前記受け部（１２）から離脱した後、前記係止部（１１，１１）間を結んだ状態に維持されている前記引張部材（１３）から脱落しないように保持されていることを特徴とする請求項２に記載の水管橋の架設方法。
【請求項４】
前記保持手段（２０）は転動手段（２２）を備え、その転動手段（２２）により、前記押上部材（１０）は、前記受け部（１２）から離脱した後、前記引張部材（１３）に沿って移動可能であることを特徴とする請求項３に記載の水管橋の架設方法。
【請求項５】
前記押上部材（１０）と、前記橋台（３）の少なくとも一方の側との間に押上部材回収手段（２１）を掛け渡し、その押上部材回収手段（２１）を引くことにより、前記押上部材（１０）を前記管体（１）の管軸方向中央部から管軸方向端部へ移動させることを特徴とする請求項４に記載の水管橋の架設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、橋梁形式で河川等を横断する水管橋の架設方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水道管等の各種管路が河川や道路等を横断する際に、その管路の管体を桁の主要部材とした水管橋が架設される場合がある。
【０００３】
この水管橋は、特に支間長が長い場合において、トラス構造、アーチ構造等の各種桁に添架する場合もあるが、パイプ自体の断面を主要部材として、橋梁としての構造を保持するパイプビーム形式とする場合も多い。
【０００４】
パイプビーム形式の水管橋では、一方の端部のみを固定支持する一端固定他端支持形式、あるいは、両端部をコンクリート防護による固定支持とした両端固定支持形式等が採用される（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００５】
このパイプビーム形式の水管橋において、河川等を一径間で横断させる場合には、例えば、図７に示すように、クレーン等により吊り上げられて搬入された１本の連続する管体１が、径間の中央に配置された仮設の支保工５上に載置される。
【０００６】
この状態で、図中右側に示す管体１の一端１ａが、橋台３に設けた既設の管ｐに溶接等で接続され、図中左側に示す他端１ｂは、伸縮継手２等を介して別の既設の管ｐ’に接続される（例えば、図８（ａ）に示す溶接部４参照）。なお、伸縮継手２側の支承部においては、管体１は、橋台３に対して支持部材７を介して固定されることもある。
【０００７】
この架設の際、通常は、管体１の径間中央部を、支保工５に設けたジャッキ等でやや押し上げた状態にし、全体として上向き凸状にいわゆる「キャンバー」の付いた状態にしている。そして、その状態で、両端１ａ，１ｂへの管路の接続、及び、橋台３の支承部（前記支持部材７等）を固定するためのコンクリートの打設を行っている。約１ケ月後、コンクリートが完全に硬化した後、支保工５を除去してキャンバー用の押し上げ力を解放するのが一般的である。
【０００８】
このようにするのは、管体１の自重及びその管内の水重を考慮し、コンクリートが硬化するまでの間、あるいは、支保工５を除去した際に、その自重や水重で、管体１の径間中央部が下向き凸状に垂れ下がり、支承部に過大な浮き上がり方向の力が作用するのを防ぐためである。
すなわち、支承部に浮き上がり力が生じると、既設の管ｐ，ｐ’との溶接部分において肌合わせ（表面の擦り合わせ）ができなかったり、あるいは、例えば、図８（ｂ）に示すように、コンクリートが完全に硬化して所定の強度を発揮する前に浮き上がり力が作用することで、完成後の支承部及び溶接部が不安定な状態になってしまうからである。
【０００９】
なお、管体１に「キャンバー」を付ける目的のものではないが、パイプビーム形式の水管橋の管体１の下部に、ケーブルによる補剛部材を設けることにより、管体１の断面強度を補強するようにしたものもある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−９００１１号公報
【特許文献２】特開平６−２１３３８０号公報（第４頁、第４図）
【特許文献３】特開平７−２５９０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図７に示すように、径間中央部に支保工５を設けることは、水管橋を施工する上で大きなネックになっている。
すなわち、支保工５は、その水管橋が横断しようとしている施設内、例えば、河川を横断する水管橋の場合は、その河川内に設ける必要がある。河川内への工作物の設置は、出水期以外でなければ許可されないため、その施工の時期が限定されてしまうという問題がある。
【００１２】
また、一般に、支保工５は大がかりな施設となるため、工期やコストにも多大な影響を及ぼしている。このため、支保工５の設置は、出来る限り避けたいのが実情である。
【００１３】
そこで、この発明は、径間中央部に支保工を設けなくても、水管橋を容易に架設できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、この発明は、対向する橋台間に管体を掛け渡したパイプビーム形式の水管橋の施工方法において、前記管体の管軸方向両端部に係止部を設け、前記管体の管軸方向中央部の下面に受け部を設けてその受け部に押上部材を宛がい、前記係止部間を結ぶ引張部材を前記押上部材に係止して、その引張部材を引っ張ることにより、前記押上部材で前記受け部を押し上げた状態で前記管体を前記橋台間に掛け渡してその管体の管軸方向両端を前記橋台に固定し、その後、前記引張部材の引っ張り力を解放することを特徴とする水管橋の架設方法を採用した。
【００１５】
このようにすれば、径間中央部に支保工を設けなくても、管体の管軸方向中央部を押し上げて「キャンバー」を付けることができる。また、管体が橋台に対して固定された後は、その押し上げ力を容易に解放できる。また、このようにして水管橋を架設すれば、水管橋を架設した後、管体の自重及び管体内に通水した水等の重量により、キャンバーのついた状態の管体がほぼ水平状態に移行するように設定することもできる。
【００１６】
このような押上部材や引張部材等により管体を上向き凸状にすることは、水管橋を架設する際に、管体が橋台に対して固定されるまでの仮設状態にある間（例えば、橋台のコンクリートが完全に硬化して所定の強度を発揮するまでの間）に限定して行われるものであり、これは、従来の支保工上におけるジャッキ等による押し上げに代わるものである。
このため、仮設状態ではなく、本設状態における管体の断面強度を補強することを目的とする、上記特許文献３に記載の補剛部材とは、その技術思想が全く異なるものである。
【００１７】
この構成において、前記押上部材は、前記引張部材の引っ張り力を解放することにより前記受け部から離脱する構成を採用することができる。
管体が橋台に対して固定された後、押し上げ力は必要ないので押上部材は取り外してよい。このとき、引張部材の引っ張り力を解放することで、押上部材が自然に受け部から離脱して管体から外れるようにしておくと便利である。
【００１８】
また、その押上部材が、保持手段を備えた構成とすることもできる。具体的には、前記押上部材が備える保持手段が、前記受け部から離脱した後の押上部材を、前記係止部間を結んだ状態に維持されている前記引張部材から脱落しないように保持されている構成である。このようにすれば、押上部材の回収が容易である。
【００１９】
また、その保持手段が、転動手段を備えた構成とすることもできる。具体的には、前記押上部材が備える転動手段が、前記受け部から離脱した後の押上部材を、前記引張部材に沿って移動可能とした構成である。このようにすれば、押上部材の回収がさらに容易である。
【００２０】
さらに、前記押上部材と、前記橋台の少なくとも一方の側との間に押上部材回収手段を掛け渡し、その押上部材回収手段を引くことにより、前記押上部材を前記管体の管軸方向中央部から管軸方向端部へ移動させることができる構成とすることができる。押上部材が引張部材に沿って移動可能であるから、押上部材回収手段を引くだけで容易に押上部材を移動させ、回収することができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明は、管体の管軸方向中央部に宛がった押上部材と、管軸方向両端部間を結ぶ引張部材とで、その管体の管軸方向中央部を押し上げるようにしたので、径間中央部に支保工を設けなくても、水管橋を容易に架設できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一実施形態を示し、（ａ）は上向き凸状を維持した管体１を両橋台間に掛け渡した状態、（ｂ）は管体を両橋台間に固定した後、押上部材による押し上げ力を解放した状態、（ｃ）は押上部材を回収している状態、（ｄ）は完成状態を示す各正面図
【図２】同実施形態の模式図を示し、（ａ）は上向き凸状を維持した管体１を両橋台間に搬入している状態、（ｂ）は管体を両橋台の既設の管に溶接固定した状態、（ｃ）は完成状態を示す各正面図
【図３】同実施形態の要部拡大正面図
【図４】同実施形態の要部拡大斜視図
【図５】押上部材の反転する状況を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図
【図６】他の実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面における要部拡大図
【図７】従来例の正面図
【図８】従来例の正面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、この実施形態の水管橋の架設方法を示す全体図である。図２は、その模式図である。
【００２４】
この水管橋は、図１（ｄ）及び図２（ｃ）の完成図に示すように、対向する橋台３，３間に、１本の連続する管体１を一径間で掛け渡したパイプビーム形式である。管体１は、図中右側に示す管軸方向の一端１ａが橋台３に対して固定支持であり、また、図中左側の伸縮継手２を設けた他端１ｂ側の支承部において、橋台３に対して支持部材７を介して管軸方向移動可能に固定された一端固定他端支持形式に類似したものである。
【００２５】
この水管橋の架設方法について説明すると、まず、図２（ａ）に示すように、クレーン６により吊り上げられて搬入された管体１が、橋台３，３間に配置される。
【００２６】
このとき、管体１は、その管軸方向中央部（径間中央部）が一端１ａ及び他端１ｂよりも押し上げられた状態となっており、全体として上向き凸状になっている。
【００２７】
その詳細は、管体１の一端１ａと他端１ｂに、係止部１１がそれぞれ設けられている。また、管体１の管軸方向中央部の下面に、受け部１２が設けられている。
その受け部１２に、図４に示す押上部材１０を宛がっている。押上部材１０は、その上端に当たり部１０ａを有し、その当たり部１０ａが前記受け部１２にぴったりと嵌るようになっている。この実施形態では、当たり部１０ａは断面コ字状に形成されている。
【００２８】
また、押上部材１０は、その下端に、回転自在の対の滑車２３ａ，２３ｂからなる回転装置２３を備えている。その対の滑車２３ａ，２３ｂのうち、一方の滑車２３ａが、前記係止部１１，１１間を結ぶワイヤー（引張部材）１３上に載置され、その滑車２３ａの溝２３ｃ内にワイヤー１３が嵌る。これにより、押上部材１０は、そのワイヤー１３の伸びる方向に沿って転動可能である。
【００２９】
ワイヤー１３を、橋台３近くに設けた張力調整具１４で図中の矢印ａの方向へ引っ張ることにより、そのワイヤー１３が滑車２３ａを通じて押上部材１０を図中の矢印ｂの方向へ押し上げ、その状態が維持されるようになっている。押上部材１０は、前記受け部１２でもって管体１を必要な量だけ押し上げ、その結果、管体１は上向き凸状となる。図３は、その押上部材１０と、管体１及びワイヤー１３等との位置関係を示している。
【００３０】
なお、この実施形態では、引張部材１３としてワイヤー１３を採用しているが、前記必要な押し上げ量に対応する所定の引張力を付与可能で、その引張力に耐え得る強度を有する限りにおいて、各種ケーブル、紐、軸部材等、他の素材からなる引張部材１３を採用してもよい。また、張力調整具１４として、レバーの回転により張力を調整可能なレバーブロック（登録商標）を採用しているが、引張部材１３に引張力を付与する機能及びそれを解除する機能を有する他の手段からなる張力調整具１４を採用することもできる。
【００３１】
なお、この押し上げ量（一端１ａ及び他端１ｂに対する管軸方向中央部との高低差）は、水管橋の径間、用途、管体１の径、材質、厚さ、重量、剛性などによって、適宜決定される。
【００３２】
この状態で、図２（ｂ）に示すように、管体１は、一端１ａが、橋台３に設けた既設の管ｐに溶接等で接続され、他端１ｂは、伸縮継手２等を介して別の既設の管ｐ’に接続される。図１（ａ）は、その接続後の状態を示す。この状態においても、図中矢印ａの引張力、矢印ｂの押し上げ力は維持されており、管体１は上向き凸状に維持されている。
【００３３】
その後、管体１の他端１ｂ側の橋台３において、及び、必要な場合には一端１ａ側の橋台３において、支承部の支持部材７等を固定するためのコンクリートの打設を行う。
【００３４】
約１ケ月後、コンクリートが完全に硬化して所定の強度を発揮するようになった後、張力調整具１４を緩めて、ワイヤー１３の引っ張り力を解放する。
【００３５】
ワイヤー１３の引っ張り力を解放すると、そのワイヤー１３の位置が下がるのに伴って、押上部材１０は受け部１２から離脱し、管体１から完全に離れた状態となる。押圧部材１０は、受け部１２から離脱すると、その自重により、図１（ｂ）に矢印ｃで示すように、下向き状態に反転しようとする。
【００３６】
このとき、図５に示すように、前記回転装置２３が保持手段２０として機能するようになっている。
すなわち、その保持手段２０としての対の滑車２３ａ，２３ｂの外側が枠材２５で囲まれているため、その対の滑車２３ａ，２３ｂの向かい合う溝２３ｃ，２３ｃで挟まれた空間から、ワイヤー１３が外れない。このため、押上部材１０は、受け部１２から離脱した後、係止部１１，１１間を結んだ状態に維持されているワイヤー１３から脱落しないように保持される。
【００３７】
図５（ａ）（ｂ）において、鎖線で示す状態は、受け部１２に宛がわれた状態の押圧部材１０である。また、同図において、実線で示す状態は、受け部１２から離脱した後、下向き状態に反転して下向きに吊り下げられた状態の押圧部材１０である。
【００３８】
この反転状態において、上方に位置することとなった滑車２３ｂの溝２３ｃ内にワイヤー１３が嵌る。これにより、前記回転装置２３が転動手段２２として機能するようになっている。
すなわち、押上部材１０は、その転動手段２２としての前記回転装置２３によって、ワイヤー１３の伸びる方向に沿って転動可能である。この転動可能状態においても、前記対の滑車２３ａ，２３ｂの向かい合う溝２３ｃ，２３ｃで挟まれた空間から、ワイヤー１３が外れないから、押圧部材１０はワイヤー１３から脱落しないようになっている。
【００３９】
つぎに、図１（ｃ）に矢印ｄで示すように、押圧部材１０を回収する。その詳細を図３に示す。
【００４０】
押上部材１０の上下方向中程に対の係止部１０ｂ，１０ｂが設けられている。また、両側の橋台３，３にも、それぞれ係止部２４が設けられている。この係止部２４は、管体１の一端１ａ及び他端１ｂ側に設けられていればよく、例えば、一端１ａ及び他端１ｂの各側において、橋台３に直接設けてもよいし、あるいは、橋台３に対して間接的に設けてもよい。すなわち、橋台３付近の管体１や既設の管ｐ，ｐ’等に設けることは差し支えない。
【００４１】
さらに、押上部材１０の一方の係止部１０ｂから、一方の橋台３の係止部２４、他方の橋台３の係止部２４を経由して、押上部材１０の他方の係止部１０ｂに至る環状の紐（押上部材回収手段）２１が設けられている。紐２１の素材は、例えば、ワイヤー、ロープ等を採用することができる。
【００４２】
例えば、いずれかの橋台３付近において、紐２１を引っ張ることにより、押上部材１０は、転動手段２２を介してワイヤー１３上を転動し、管軸方向に沿って矢印ｄのように移動する。押上部材１０が橋台３付近に近づけば、その押上部材１０の回収が容易である。最後に、ワイヤー１３や紐２１等を回収し、水管橋の架設を終了する。
【００４３】
なお、この押上部材１０回収用の紐２１は、上記のように環状に配置したものに限定されず、他の形態としてもよい。例えば、少なくとも一方の橋台３と押上部材１０との間に紐２１を掛け渡しておけば、橋台３側からその紐２１を引くことにより、押上部材１０を引き寄せて移動させることができる。また、径間の中央部付近で押上部材１０の回収が可能な状況であれば、この機能は省略してもよい。また、紐２１以外の押上部材回収手段２１、例えば、軸状の鋼材等を採用してもよい。
【００４４】
図６に他の実施形態を示す。この実施形態は、管軸方向に直交する方向に並ぶ複数の回転装置２３を備えたものである。この実施形態では、３列の回転装置２３を備えている。
【００４５】
各回転装置２３のうち、外側に位置する二つの回転装置２３は、押上部材１０を管体１に向かって押し上げる機能を発揮するものである。その各回転装置２３の下方には、それぞれ対応する引張部材としてのワイヤー１３が係止されている。
また、中央の回転装置２３は、保持手段２０及び転動手段２２として機能するものである。図６に示す状態において、その中央の回転装置２３の上部には、ワイヤー１３が係止されている。この中央のワイヤー１３は、前記引張部材に対応するものではなく、押上部材１０の回収時にその押上部材１０を移動させる機能を発揮するものである。
【００４６】
外側に位置する二つの回転装置２３にそれぞれ係止されたワイヤー１３を、前記張力調整具１４等を用いて引っ張れば、その両ワイヤー１３が、その二つの回転装置２３を通じて押上部材１０を押上げ、管体１を上向き凸状にする。
また、両ワイヤー１３の引っ張り力を解放すると、押上部材１０は受け部１２から離脱する。その後、押上部材１０は下向きに反転するとともに、保持手段２０及び転動手段２２として機能する中央の回転装置２３によって、中央のワイヤー１３に吊り下げられた状態となる。
【００４７】
この状態となれば、押上部材１０は、転動手段２２としての中央の回転装置２３によって、中央のワイヤー１３の伸びる方向に沿って転動可能であるから、前述の実施形態と同様、紐等からなる押圧部材回収手段２１を設けることにより、その押上部材１０の回収が容易である。
【００４８】
この図６に示す実施形態では、保持手段２０及び転動手段２２として機能する回転装置２３を中央に１列、押上部材１０を管体１に向かって押し上げる機能を発揮するための回転装置２３を左右各側に１列ずつ設け、その各回転装置２３に対応するワイヤー１３を係止させたが、例えば、押上部材１０を管体１に向かって押し上げる機能を発揮するための回転装置２３を、左右各側に２列ずつ、あるいはそれ以上の数量ずつ設けてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１  管体
２  伸縮継手
３  橋台
４  溶接部
５  支保工
６  クレーン
７  支持部材
１０  押上部材
１０ａ  当たり部
１０ｂ，１１，２４  係止部
１２  受け部
１３  引張部材（ワイヤー）
１４  張力調整具（レバーブロック）
２０  保持手段
２１  紐（押圧部材回収手段）
２２  転動手段
２３  回転装置
２３ａ，２３ｂ  滑車
２３ｃ  溝
２５  枠材
ｐ，ｐ’  既設の管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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