(57)【要約】【課題】波形鋼板ウエブ橋を張出架設する場合に、地上から支保工を立設出来ない閉合部の橋体を簡易なガーダで施工する。【解決手段】閉合部に簡易なガーダ４０を架設し、このガーダ４０を用いて閉合部に波形鋼板ウエブ１０を架設し、張出施工橋体側から順次下床版コンクリート２０を打設して下床版コンクリート２０と波形鋼板ウエブ１０とから成る暫定桁を形成し、ガーダ４０を撤去し、暫定桁により上床版コンクリート３０を既施工橋体１１０側から順次打設し、最後に連続外ケーブルを張設して緊張し、閉合部の橋体を施工する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波形鋼板ウエブＰＣ橋の閉合部橋体を施工するに当り、閉合部に主桁コンクリート荷重を負担させる波形鋼板ウエブ連結体を架設し、下床版コンクリートを打設し、次いで上床版コンクリートを打設し、連続外ケーブルを張設して緊張することを特徴とする波形鋼板ウエブＰＣ橋閉合部の施工方法。
【請求項２】
前記閉合部が側径間である橋体を施工するに当り、波形鋼板ウエブ連結体の一端を既張出施工橋体の先端に連結し他端を橋台上に載置し、下床版コンクリートを打設することを特徴とする請求項１記載の波形鋼板ウエブＰＣ橋閉合部の施工方法。
【請求項３】
前記下床版コンクリートの打設を、既張出施工橋体側から順次施工してコンクリートと波形鋼板ウエブ連結体との断面急変部の局部応力を緩和することを特徴とする請求項２記載の波形鋼板ウエブＰＣ橋閉合部の施工方法。
【請求項４】
前記上床版コンクリートの打設を既張出施工橋体側から順次施工することを特徴とする請求項２又は３記載の波形鋼板ウエブＰＣ橋閉合部の施工方法。
【請求項５】
前記閉合部が中央径間である橋体を施工するに当り、前記波形鋼板ウエブ連結体の両端を既張出施工橋体の先端にそれぞれ連結し、下床版コンクリートを打設することを特徴とする請求項１記載の波形鋼板ウエブＰＣ橋閉合部の施工方法。
【請求項６】
前記下床版コンクリートの打設を一方又は両方の既張出施工橋体側から順次施工してコンクリートと波形鋼板ウエブ連結体との断面急変部の局部応力を緩和することを特徴とする請求項５記載の波形鋼板ウエブＰＣ橋閉合部の施工方法。
【請求項７】
前記上床版コンクリートの打設を一方又は両方の既張出施工橋体側から順次施工することを特徴とする請求項５又は６記載の波形鋼板ウエブＰＣ橋閉合部の施工方法。
【請求項８】
波形鋼板ウエブ連結体の架設に作業用ガーダを用い、下床版コンクリート打設後に、前記作業用ガーダを撤去することにより、下床版コンクリートに圧縮応力度を与え、下床版コンクリートの引張り応力度を緩和することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の波形鋼板ウエブＰＣ橋閉合部の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波形鋼板ウエブＰＣ橋の架設における、側径間又は中央径間の閉合部の施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
張出し施工されるＰＣ橋の側径間の橋体の施工は、一般に、閉合部の建設地点に地上から支保工を立ち上げることができる場合は、支保工を形成し、この支保工上で施工される。しかし、支保工の設置ができない場合があり、この場合には、橋台と張出し桁先端部間に梁式支保工を掛け渡して、コンクリート荷重を支えて側径間の橋体の施工を行う手段が採られている。
【０００３】
また、中央径間の閉合部は通常既設張出し桁先端間に型枠を掛け渡して閉合部コンクリートを打設していた。しかし、地形上の架橋条件によっては、スパン割りの都合により中央径間の閉合部が長距離となる場合が生ずる。この場合には、張出し桁先端間に梁式支保工を掛け渡して、コンクリート荷重を支えて中央径間の閉合部橋体の施工を行う手段を採らざるを得ない。
【０００４】
以上の場合、梁式支保工部材は、閉合部の施工期間中の全荷重を支持する機能を必要とする。図１０、１１はこのような閉合部として側径間の橋体１１５を施工する場合の側面図である。橋脚１００から張出施工された張出橋体１１０と、橋台５０との間に、側径間の橋体１１５を施工する場合に地上から支保工を立設することができない事情があるときに、梁式支保工を用いる。図１０は、側径間の閉合部の橋体１１５の施工長が比較的短い場合を示すもので、張出施工された橋体１１０の端部１１１と橋台５０との間に、梁式支保工としてＨ形鋼１３０を架設し、側径間の橋体１１５の施工荷重をすべてこのＨ形鋼１３０に負担させるようにしたものである。
【０００５】
図１１は、閉合部（側径間）の橋体１１５の施工長が長い場合の例を示すもので、梁式支保工として、大規模なトラス梁１４０を用い、この大規模なトラス梁１４０から作業足場１４１を吊下して、この足場に閉合部の橋体１１５の施工荷重をすべて負担させて、橋体１１５を架設する。
【０００６】
このような場合に、例えば、閉合部の桁を複数のブロック桁に分割し、施工スパンの両側に支持台を設け、仮設梁を掛け渡し、ブロック桁を仮設梁に設けた架設移動車で所定位置に設置し、ブロック桁を順次仮設梁に吊替えて支持し、各ブロック桁を連結一体化する毎に単純梁化して閉合部の橋体を施工する技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
この技術は、施工すべきスパンに架設する橋桁を、単純梁として吊り替えるものである。各ブロックは、ワーゲン施工により順次継ぎ足して張出して行く。この工法は、コンクリート荷重をすべて支承する強力な仮設桁を必要とする技術である。
【０００８】
【特許文献１】
特許第２５１７２１１号公報（第２−３頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、波形鋼板ウエブＰＣ桁の閉合部橋体の施工に係る技術であって、コンクリート全荷重を支持する大掛りな梁式支保工材を必要としない施工方法、又は梁式支保工材に作用する荷重を軽減し軽量化した作業用支保工によって施工することができる施工方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
すなわち、本発明は、波形鋼板ウエブを用いた軽量な桁を橋体とする橋梁を架設する場合に適用される技術であって、閉合部を地上からの支保工によって構築することが出来ない条件の下での架設作業時に、その閉合部の橋体の波形鋼板ウエブのみを架設し、この波形鋼板ウエブに施工コンクリート荷重を負担させることによって施工するか、又は、施工全荷重を負担する必要のない簡易な作業用支保工によって施工し、上記目的を達成しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために開発されたもので、その技術手段は、波形鋼板ウエブＰＣ橋の閉合部橋体を施工するに当り、閉合部に主桁コンクリート荷重を負担させる波形鋼板ウエブ連結体を架設し、下床版コンクリートを打設し、次いで上床版コンクリートを打設し、連続外ケーブルを張設して緊張することを特徴とする波形鋼板ウエブＰＣ橋閉合部の施工方法である。
【００１２】
本発明は前記閉合部が側径間である橋体を施工するに当り、波形鋼板ウエブ連結体の一端を既張出施工橋体の先端に連結し他端を橋台上に載置し、下床版コンクリートを打設することを特徴とする波形鋼板ウエブＰＣ橋閉合部の施工方法であり、この場合に、前記下床版コンクリートの打設を、既張出施工橋体側から順次施工してコンクリートと波形鋼板ウエブ連結体との断面急変部の局部応力を緩和するようにすると、容易に合理的に施工をすることができ、特に長い側径間では好適である。また、前記上床版コンクリートの打設を既張出施工橋体側から順次施工すると、上記と同様の理由により好ましい。
【００１３】
閉合部が中央径間である橋体を施工する場合には、通常は閉合部の閉合距離は小さいから既張出施工橋間に単に型枠を取付けて閉合することができるが、地形その他の理由に基づきスパンの割付け等の都合によって中央径間の閉合距離が大きくなることがある。その場合には次の本発明を適用する。
【００１４】
すなわち、本発明は、前記閉合部が中央径間である橋体を施工するに当り、中央径間の閉合距離と一致する前記波形鋼板ウエブ連結体の両端を既張出施工橋体の先端にそれぞれ連結し、下床版コンクリートを打設することを特徴とする波形鋼板ウエブＰＣ橋閉合部の施工方法である。この場合、前記下床版コンクリートの打設、あるいは上床版コンクリートの打設を、一方又は両方の既張出施工橋体側から順次施工することとすれば、特に長い中央径間の閉合部橋体を施工するときに好適である。
【００１５】
上記閉合部の施工の場合に、必要に応じて、波形鋼板ウエブ連結体の架設に作業用ガーダを用い、下床版コンクリート打設後に、前記作業用ガーダを撤去することにより下床版コンクリートに圧縮応力度を与え、下床版コンクリートの引張り応力度を緩和することとすればよい。この場合、波形鋼板ウエブＰＣ橋の特質を充分に生かし、波形鋼板ウエブとその下床版コンクリート施工だけができる簡易な作業用ガーダを用いて、波形鋼板ウエブと下床版とからなる暫定桁を形成し、この暫定桁が上床版コンクリート施工時の荷重を支持するようにし、暫定桁形成後にガーダを撤去可能にした。従って、ガーダは、大規模なガーダを必要としない。これは波形鋼板ウエブが大きな縦剛性を有し、軽量であるという特性を巧妙に利用することによって達成されるものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１２は本発明を適用した実施例の橋梁の側面図を示すものである。全長４９５ｍの４径間の連続ラーメン橋である。各基礎１０１、１０１ａ、１０１ｂ上に立設された橋脚１００、１００ａ、１００ｂ上から左右に橋体を張出し延出して張出橋体１１０を構築し、橋脚間の中間の閉合部で互いに接続する。図の向かって左端部は、張出橋体１１０と、橋台５０との間の側径間閉合部１２０には、閉合部の橋体１１５を施工する。
【００１８】
実施例では、この側径間閉合部１２０の下方には、貴重な植物が生育しているため地上から支保工を構築することが出来ない。かつ、トンネル坑口が橋台に隣接しているため施工条件が制約されている。この閉合部１２０の支間長は上り線が約３１ｍ、下り線が約４６ｍであり、通常は、橋体施工中の荷重をすべて負担する大型トラスガーダを新規製作して、この大型トラスガーダを用いて架橋する必要があった。
【００１９】
ここで、施工性や経済性などを考慮して、波形鋼板ウエブを先行架設する施工技術を開発した。この施工技術によれば、閉合部橋体の架橋工程における主桁コンクリート荷重を波形鋼板ウエブに負担させることができ、大型トラスガーダを必要としない。
【００２０】
場合によっては、波形鋼板ウエブ及び下床版コンクリート施工用足場のみを支承することができる小規模なガーダを使用して閉合部を施工することが可能となる。従って、大規模なガーダを製作する必要がなくなった。
【００２１】
図１、図２に実施例の側径間の閉合部の橋体の施工手順を示す。この実施例は作業用ガーダ４０を用いた例を示している。
【００２２】
本発明によると下床版コンクリート打設時の抵抗断面は波形鋼板のみであり、上床版コンクリート打設時の抵抗断面は、波形鋼板と下床版コンクリートとの合成桁（暫定桁）となる。
【００２３】
第１工程：図１（ａ）に示すように、既設張出桁１１０の先端１１１と橋台５０上に支脚４１、４２を立設して、ガーダ４０を架け渡し、このガーダ４０により波形鋼板ウエブ１０を吊って側径間閉合部に架設する。
【００２４】
第２工程：図１（ｂ）に示すように、波形鋼板ウエブ１０の一端を既設張出桁１１０の先端１１１に結合し、他端を橋台５０の上に載置する。
【００２５】
第３工程：図１（ｃ）に示すように、ガーダ４０を用いて下床版コンクリート２０の施工用足場を吊り下げ、下床版コンクリート２０の型枠２１を波形鋼板ウエブ１０に取り付け、下床版コンクリートを、各打設長２３で示すように、長さ約６ｍごとに、既設張出桁１１０側から矢印２２で示す方向に順次打設する。適切な打設長ごとに施工し、コンクリートと波形鋼板ウエブ連結体との断面急変部の局部応力を緩和する。このとき下床版コンクリートの打設荷重は波形鋼板ウエブ１０により支持する。下床版コンクリート２０は補強ＰＣ鋼材で緊張し順次一体化しながら施工する。側径間の波形鋼板ウエブ１０と下床版コンクリート２０との合成桁（暫定桁）は、上床版コンクリート打設時の荷重を負担することができるように設計される。
【００２６】
第４工程：図２（ｄ）に示すように、ガーダ４０を矢印４３で示すように、撤去する。ガーダ４０を撤去することにより下床版コンクリート２０に圧縮応力度を与え、下床版コンクリート２０の引張応力度が緩和される。
【００２７】
第５工程：図２（ｅ）に示すように、上床版コンクリート３０を既設張出桁１１０側から順次打設する。この上床版コンクリートの施工は、波形鋼板ウエブ１０と下床版コンクリート２０とからなる暫定桁に上床版コンクリート３０の型枠を取付け、各打設長３１で示すように、長さ約６ｍごとにコンクリートを打設し、矢印３２で示すように進行する。このとき、上記暫定桁がコンクリート荷重を支持する。
【００２８】
第６工程：図２（ｆ）に示すように、連続外ケーブル３３を張設しこれを緊張し、閉合部の橋体架設を完了する。
【００２９】
【実施例】
実施例の全体一般図を図１２に示す。実施例は、全長４９５ｍの４径間の連続ラーメン橋である。側径間閉合部はトンネルに隣接し、地形的には急峻な斜面１２１となっており、この斜面にはイシモチソウ、オオヒキヨモギ、ヒメコヌカグサなどの全国的に見ても貴重な植物が生育していることから、斜面上に橋脚を設置することが避けられ、側径間閉合部の長い支間割りとなった。
【００３０】
この結果、長大支間に適用可能なＰＣエクストラドーズド橋が選定され、さらに死荷重の軽減を図って波形鋼板ウエブ構造が採用された。図１２の向かって左側から、橋脚１００、１００ａ、１００ｂを立設し、各スパンは約１４０ｍ、１７０ｍ、１２０ｍ、７０ｍとし、橋脚１００上には主塔１０２を設け、斜張ケーブル１１２を張設している。
【００３１】
主桁は、広幅員２面吊り構造に対応するため、図３に横断面を示すように、波形鋼板ウエブ橋としては世界初の３室箱桁断面とした。上床版幅約２０ｍ、下床版幅約１４ｍ、桁高４．５〜７．５ｍである。また、鋼・コンクリート複合構造を積極的に採用し、斜材の主桁側定着部を鋼製ダイヤフラム構造とすることによって自重の軽減を図った。
【００３２】
また、桁断面中間部の波形鋼板ウエブの上下フランジは、一般部の桁断面では厚さ１９ｍｍ、フランジ幅３６０ｍｍの不連続型とし、閉合部の桁では、上フランジは厚さ４０〜４６ｍｍ、フランジ幅７５０ｍｍ、下フランジは厚さ４０ｍｍ、フランジ幅５００ｍｍとし、側径間施工時の荷重に抵抗することができる部材厚さとしている。
【００３３】
施工的には、閉合部部に支保工が立てられないという制約条件があるので、約３０ｍの閉合部部の施工は、波形鋼板ウエブを先行架設し、主桁コンクリート荷重を波形鋼板ウエブに負担させるという新しい施工方法を採用した。
【００３４】
閉合部部について、平面骨組解析（ＦＲＡＭＥ）による床版コンクリートの軸方向応力度を図４〜図６に、鋼フランジの軸方向応力度を図７〜９に示した。横軸は、主塔からの距離（ｍ）を示し、縦軸は軸方向応力度（Ｎ／ｍｍ２）を示し、＋は圧縮、−は引張りを示す。図中、◆印は上縁の応力度、□印は下縁の応力度を示す。下床版コンクリート打設時にプレグラウト鋼材（１Ｓ２８．６）を８本配置し、コンクリート引張応力度を２．０Ｎ／ｍｍ２以下に制御した。
【００３５】
図４は下床版コンクリート打設後のコンクリートの軸方向応力度σｃを示し、下床版鋼フランジも主桁全断面も応力は小さい。図５はガーダ撤去後のコンクリートの軸方向応力度σｃを示し、下床版鋼フランジも主桁全断面も応力は許容範囲内である。図６は上床版打設後のコンクリートの軸方向応力度σｃを示すもので、下床版鋼フランジも主桁全断面も応力は許容範囲内である。
【００３６】
図７は下床版コンクリート打設後の鋼フランジの軸方向応力度σｘを示し、鋼フランジも下床版鋼フランジも主桁全断面も応力は小さい。図８はガーダ撤去後の鋼フランジの軸方向応力度σｘを示し、下床版鋼フランジも主桁全断面も応力は許容範囲内である。図９は上床版打設後の鋼フランジの軸方向応力度σｘを示すもので、下床版鋼フランジも主桁全断面も応力は許容範囲内である。鋼フランジ上縁の圧縮応力度は、上床版コンクリート打設時に最大１７０Ｎ／ｍｍ２程度となっている。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、張出し架設橋体の閉合部の施工において、波形鋼板を先行架設し、これに主桁コンクリート荷重を負担させることによって、大掛りな梁式支保工を省略又は軽量化することができるようになった。また、先行架設した波形鋼板ウエブに、分割打設した主桁コンクリートを随時合成して、断面合成を段階的に増加させることによって、鋼部材及び接合部に生じる応力度を低減することができる。さらに、下床版コンクリートの打設を完了した段階で、波形鋼板の架設に使用したガーダを撤去することによって、下床版コンクリートに圧縮応力を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の閉合部の橋体の施工手順を示す工程図である。
【図２】実施例の閉合部の橋体の施工手順を示す工程図である。
【図３】波形鋼板ウエブ桁の横断面図である。
【図４】床版コンクリートの軸方向応力度を示すグラフである。
【図５】床版コンクリートの軸方向応力度を示すグラフである。
【図６】床版コンクリートの軸方向応力度を示すグラフである。
【図７】鋼フランジの軸方向応力度を示すグラフである。
【図８】鋼フランジの軸方向応力度を示すグラフである。
【図９】鋼フランジの軸方向応力度を示すグラフである。
【図１０】閉合部の橋体の施工を示す側面図である。
【図１１】閉合部の橋体の施工を示す側面図である。
【図１２】実施例の橋梁の側面図である。
【符号の説明】
１０    波型鋼板ウエブ
２０    下床版コンクリート
２１    型枠
２２    矢印
２３    打設長
３０    上床版コンクリート
３１    打設長
３２    矢印
３３    連続外ケーブル
４０    ガーダ
４１、４２    支脚
４３    矢印
５０    橋台
１００    橋脚
１０１    基礎
１０２    主塔
１１０    橋体
１１１    端部
１１２    斜張ケーブル
１１５    橋体
１２０    閉合部
１２１    斜面
１３０    Ｈ形鋼
１４０    トラス梁
１４１    作業足場
【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】
2004324164.tif 000010
【図９】
2004324164.tif 000011
【図１０】
2004324164.tif 000012
【図１１】
2004324164.tif 000013
【図１２】
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