(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋軸方向に隣り合う橋脚間に架設された既設橋桁を、その橋軸方向に沿って配置されたエレクションガーダ上を移動する吊装置で撤去するとともに、当該吊装置で新設橋桁を架設する橋桁の架替工法であって、前記既設橋桁を撤去する既設橋桁撤去工程に、前記橋脚の前面に仮支承を設置し、その仮支承に前記既設橋桁を仮に支持させる仮受け工程と、前記橋脚の前面と前記仮支承との間で前記既設橋桁を幅方向に切断して前記仮支承に支持された主桁部と桁端部とに分割する第一の切断工程とが含まれていることを特徴とする橋桁の架替工法。
【請求項２】
前記既設橋桁撤去工程は、前記主桁部を橋軸方向に切断して複数のブロックに分割する第二の切断工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の橋桁の架替工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋桁の架替工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、橋軸方向に隣り合う橋脚に架設された既設橋桁を架け替える方法として、地上に設置された大型クレーンで既設橋桁の撤去および新設橋桁の架設を行う方法が知られている。また、既設橋桁の桁下空間に搬入したジャッキ付きの大型運搬機械で既設橋桁を撤去する方法もある。この方法は、大型運搬機械のジャッキで両端を切断した既設橋桁を降下させ、そのまま大型運搬機械で搬出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クレーンヤードや大型運搬機械を搬入できるスペースを既設橋桁の桁下に確保できない場合には、前記の方法で架替作業を行うことができない。この場合には、撤去すべき既設橋桁に隣接する橋桁上から小型クレーンなどを用いて架替作業を行うことになるが、小型クレーンでは、既設橋桁や新設橋桁を非常に多くのブロックに分割しなければならず、作業効率が非常に悪い。したがって、道路橋を架け替える場合であれば、長期間の通行止めを余儀なくされてしまう。
【０００４】
このような問題に鑑み、本発明は、地上に撤去・架設作業用の大型機械を搬入できない場合であっても、橋桁の架替作業を迅速に、かつ、効率よく行うことができる橋桁の架替工法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、請求項１の発明は、橋軸方向に隣り合う橋脚間に架設された既設橋桁を、その橋軸方向に沿って配置されたエレクションガーダ上を移動する吊装置で撤去するとともに、当該吊装置で新設橋桁を架設する橋桁の架替工法であって、前記既設橋桁を撤去する既設橋桁撤去工程に、前記橋脚の前面に仮支承を設置し、その仮支承に前記既設橋桁を仮に支持させる仮受け工程と、前記橋脚の前面と前記仮支承との間で前記既設橋桁を幅方向に切断して前記仮支承に支持された主桁部と桁端部とに分割する第一の切断工程とが含まれていることを特徴とする。
【０００６】
かかる橋桁の架替工法によると、エレクションガーダの上に設置された吊装置を利用して既設橋桁の撤去と新設橋桁の架設とを行うので、地上に大型クレーンを設置できない場合や桁下空間に大型運搬機械を搬入できない場合であっても、橋桁の架替作業を短期間で、かつ、効率よく行うことができる。
【００１０】
また、かかる橋桁の架替工法によると、既設橋桁を分割して撤去する場合に、橋座（橋脚の上面）の直上を避けて既設橋桁を切断するので、橋脚を傷つけることなく既設橋桁を分割することができる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の橋桁の架替工法であって、前記既設橋桁撤去工程は、前記主桁部を橋軸方向に切断して複数のブロックに分割する第二の切断工程を含むことを特徴とする。
【００１２】
かかる橋桁の架替工法によると、主桁部のみを橋軸方向に切断するので、すなわち、橋座（橋脚の上面）の直上を避けて既設橋桁を切断するので、橋脚を傷つけることなく既設橋桁を分割することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る橋桁の架替工法の実施の形態を添付した図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、都市部の高速道路で多く見られる多径間の橋梁において既設橋桁を架け替える場合を想定しているが、これに限定されることはなく、単径間の橋梁にも本発明に係る橋桁の架替工法を適用することができる。また、連続して架設されている既設橋桁のうち、撤去すべき既設橋桁には符号１を付し、撤去すべき既設橋桁１と橋軸方向に隣接する既設橋桁には符号１０を付す（図１参照）。
【００１４】
本実施形態に係る橋桁の架替工法は、橋軸方向に隣り合う橋脚間に架設された既設橋桁を、その橋軸方向に沿って配置されたエレクションガーダ上を移動する吊装置で撤去するとともに、当該吊装置で新設橋桁を架設するものである。なお、以下の説明では、（１）橋軸方向に隣り合う橋脚間に架設された既設橋桁の側方にエレクションガーダを橋軸方向に沿って配置し、そのエレクションガーダ上に橋軸方向へ移動可能な吊装置を設置する架替準備工程、（２）既設橋桁を吊装置で搬出する既設橋桁撤去工程、（３）吊装置が移動可能な範囲内で新設橋桁を組み立てる新設橋桁組立工程、（４）新設橋桁を吊装置で橋脚間に架設する新設橋桁架設工程、の各工程に分けて説明する。また、本実施形態では、既設橋桁１，１０は、３主桁ＰＣ単純桁である。
【００１５】
（架替準備工程）
図１（ａ）は橋桁の架替前の状況を示す側面図、図１（ｂ）は架替準備工程を説明する側面図、図４（ａ）は図１（ａ）を橋軸方向から見た図、図４（ｂ）は図１（ｂ）を橋軸方向から見た図である。
【００１６】
架替準備工程では、まず、既設橋桁１，１０の両側方に、橋軸方向に沿って適宜な間隔で複数のベント６を地盤上に立設する。なお、本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、橋脚３，３０の設置間隔に合わせてベント６を立設しているが、これに限定されることはなく、既設橋桁１，１０および橋脚３，３０の構造形式や桁下の状況などによりベント６の位置や本数を変更しても差し支えない。
【００１７】
次に、ベント６上にエレクションガーダ４を橋軸方向に沿って架設する。すなわち、エレクションガーダ４，４を既設橋桁１，１０の両側側方にそれぞれ配置する。また、エレクションガーダ４は、本実施形態では、断面箱形の鋼製部材で構成され、既設橋桁１の３倍程度の長さを有し、既設橋桁１の前後に隣接する既設橋桁１０，１０のそれぞれへ既設橋桁１と同じ長さで延出している。また、エレクションガーダ４の上面には、長手方向に沿って走行レールが備え付けられている。なお、エレクションガーダ４の長さは、施工現場の状況などに応じて適宜変更してもよいが、少なくとも既設橋桁１の２倍の長さとし、かつ、既設橋桁１と隣接するどちらか一方の既設橋桁１０側に既設橋桁１と同じ長さだけエレクションガーダ４を延出させる。
【００１８】
そして、橋軸方向に移動可能な４つの吊装置５をエレクションガーダ４，４上に設置する。吊装置５は、図４（ｂ）に示すように、エレクションガーダ４，４の走行レール上にそれぞれ設置される移動台車５ａ，５ａと、移動台車５ａ，５ａ上にそれぞれ立設される支柱５ｂ，５ｂと、支柱５ｂ，５ｂ間に架設され、上面に横行レールを備えるクレーンガーダ５ｃと、クレーンガーダ５ｃ上に設置される２つのトロリ５ｄ，５ｄから構成される。また、トロリ５ｄには、吊荷を上下させるホイストが備えられている。また、移動台車５ａには、エレクションガーダ４上の走行レールを移動するための車輪が備えられ、トロリ５ｄには、クレーンガーダ５ｃ上の横行レールを移動するための車輪が備えられている。すなわち、吊装置５は、エレクションガーダ４上を橋軸方向に移動可能で、トロリ５ｄは、クレーンガーダ５ｃ上を橋軸直交方向に移動可能である。なお、本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、４つの吊装置５がエレクションガーダ４上に設置されているが、吊装置５の数はこれに限定されることはなく、作業工程や吊荷の重量などを考慮して適宜増減させても差し支えない。また、エレクションガーダ４および吊装置５は、車両の走行を妨げないように、既設道路１，１０の建築限界を侵さないように設置される。
【００１９】
さらに、既設橋桁１とこれに隣接する既設橋桁１０とを連結する伸縮装置８ａ（図６（ａ）参照）を撤去し、伸縮装置８ａが設置されていた部位に瀝青材（アスファルト系）８ｃを詰め込んで仮復旧する（図６（ｂ）参照）。すなわち、伸縮装置８ａは、温度変化による桁の伸縮を吸収する装置であるが、撤去に時間を要するため、既設橋桁撤去工程に先行して伸縮装置８ａを撤去し、この部分を瀝青材８ｃに置き換える。これにより、伸縮装置８ａを撤去した後も車両の通行を確保することができる。
【００２０】
また、橋脚３上において、新設橋桁２を支持するための支承（図示せず）を既設橋桁１の支承とずらした位置に設置する作業や、既設橋桁１の壁高欄をワイヤソーにて切断・撤去し、撤去が容易な鋼製のガードレールに置き換える作業、落下防護柵を設置する作業なども上記の各作業と並行して行われる。このように、橋桁の架替作業の中で時間を要する前記の各作業を、既設橋桁撤去工程に先行して行うことで、橋桁の撤去・新設に伴う車両の通行止めを短期間にすることができる。
【００２１】
（既設橋桁撤去工程）
図２（ａ）は既設橋桁撤去工程を説明する側面図、図５（ａ）は図２（ａ）を橋軸方向から見た図、図６（ａ）は橋桁の架替前の状況を示す拡大側面図、図６（ｂ）は仮受け工程および第一の切断工程を説明する拡大側面図、図６（ｃ）は桁端部の撤去状況を示す拡大側面図、図７は既設橋桁の平面図、図８は図７の端面図である。
【００２２】
既設橋桁撤去工程では、まず、図６（ｂ）に示すように、橋脚３の前面にブラケット７ａを取り付け、ブラケット７ａの上面に仮支承７ｂを設置した後に、既設橋桁１を既設の支承８ｂから仮支承７ｂに受け替える（仮受け工程）。また、この作業は、既設橋桁１，１０上を通行止めにせずに行われる。
【００２３】
次に、既設橋桁１，１０上を通行止めにしたうえで、図６（ｂ）、図７に示すように、橋脚３の前面と仮支承７ｂとの間で既設橋桁１を幅方向に切断して（切断線Ａ）、仮支承７ｂに支持される主桁部１ａと桁端部１ｂとに分割する（第一の切断工程）。なお、既設橋桁１の切断は、ワイヤーソーやコンクリートカッタなどの切断装置により行う。
【００２４】
そして、主桁部１ａを橋軸方向に切断して（切断線Ｂ）、３つのブロック１１ａに分割する（第二の切断工程）。
【００２５】
このように、橋座（橋脚３の上面）の直上を避けた位置（切断線Ａ，Ｂ）で既設橋桁１を切断すれば、橋脚３を傷つけることがない。また、主桁部１ａを、その両端を仮支承７ｂで支持した状態で橋軸方向に切断するので、支保工が不要になる。主桁部１ａは、これ以上小割にする必要がないので、切断長を短くすることができる。
【００２６】
以上のような手順で既設橋桁１を分割したら、図２（ａ）に示すように、桁端部１ｂを吊装置５で吊り上げて既設橋桁１に隣接する一方の既設橋桁１０（図中左側）上に搬出し、続いてブロック１１ａを、吊装置５で吊り上げて既設橋桁１０上に搬出する。また、ブロック１１ａを吊り上げたときに、ブロック自身が変形しないように、ブロック１１ａの上面に形状保持用の鋼材９を適宜な間隔で配置する（図７参照）。このように、既設橋桁１を必要以上に小割にすることなく、大きなブロックの状態で撤去することができるので、撤去作業に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００２７】
なお、既設橋桁１が軽量で、その全体を一括して吊上げ可能な場合には、隣接する既設橋桁１０との連結を切断するだけでよい。
【００２８】
（新設橋桁組立工程）
図２（ａ）に示すように、前記の既設橋桁撤去工程の各作業と並行して、新設橋桁２を吊装置５が移動可能な範囲内である他方の既設橋桁１０（図中右側）上で組み立てる。このように、エレクションガーダ４を既設橋桁１の前後に隣接する既設橋桁１０，１０のそれぞれへ既設橋桁１と同じ長さだけ延出させ、さらに、４つの吊装置５を設置しているので、一方の既設橋桁１０上へ既設橋桁１を撤去する作業と、他方の既設橋桁１０上で新設橋桁２を組み立てる作業とを並行して行うことができる。なお、本実施形態では、新設橋桁２は、鋼製部材２ａを組み立てて構築されるが、プレキャストコンクリート部材を組み立ててもよい。
【００２９】
（新設橋桁架設工程）
図２（ｂ）は新設橋桁架設工程を説明する側面図、図５（ｂ）は図２（ｂ）を橋軸方向から見た図である。
【００３０】
既設橋桁１の撤去が完了した後に、既設橋桁１０上に仮置きされた新設橋桁２を吊装置５で吊り上げ、橋脚３，３間に架設して、橋桁の架替が完了する（図３参照）。また、図２（ａ）に示すように、４つの吊装置５のうち、２つ（図中左側）を既設橋桁１の撤去に使用し、残りの２つ（図中右側）を新設橋桁２の架設に使用すると、吊装置５の移動に伴う時間のロスがなくなり、橋桁の架替に伴う作業時間をより短縮することができる。
【００３１】
以上のように、既設橋桁１を撤去する間に、新設橋桁２を組み立てるので作業効率がよく、さらに、新設橋桁２は、吊装置５が移動可能な範囲内に仮置きされるので、既設橋桁１の撤去が完了した直後に新設橋桁２の架設を開始することができる。すなわち、橋桁の撤去・新設に要する時間を大幅に短縮することが可能で、したがって、既設橋桁１，１０上の通行止めも短期間でよい。
【００３２】
また、既設橋桁１の側方に配置されたエレクションガーダ４およびその上に設置された吊装置５を利用して既設橋桁１の撤去と新設橋桁２の架設とを行うので、地上に大型クレーンを設置できない場合や桁下空間に大型運搬機械を搬入できない場合であっても、橋桁の架替を短期間で効率よく行うことができる。
【００３３】
なお、前記の実施形態では、既設橋桁１の撤去が完了してから、新設橋桁２を橋脚３，３間に架設したが、作業時間をより短縮するために、３つ目のブロック１１ａを吊装置５で吊り上げるときに、残りの吊装置５（図中右側）で新設橋桁２を吊り上げ、ブロック１１ａの搬出と並行して、新設橋桁２を橋脚３，３間に架設してもよい。すなわち、吊装置５が移動可能な範囲内に仮置きされた新設橋桁２を吊装置５で橋脚３，３間に架設する新設橋桁架設工程を、既設橋桁１を撤去する既設橋桁撤去工程と並行して行ってもよい。
【００３４】
また、新設橋桁２を複数のブロックに分けておき、既設橋桁１のブロック１１ａの撤去に併せて、順次橋桁３，３間に架設してもよい。
【００３５】
また、図４，図５に示された橋脚３は門形であるが、これに限定されることはなく、様々な構造形式の橋脚に本発明の橋桁の架替工法を適用できる。例えば、図９（ａ）（ｂ）のように、Ｔ字形の橋脚３であっても差し支えない。また、図９（ｂ）に示すように、エレクションガーダ４の直下に建物などの障害物Ｈがある場合には、桁下の地盤上に立設されたベント６ａ上に橋桁の側方に張り出す横桁６ｃを架け渡すとともに、横桁６ｃ上にベント６ｂを立設し、ベント６ｂ上にエレクションガーダ４を架設すればよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の橋桁の架替工法によれば、橋桁の架替を短期間で行うことができる。また、橋桁の撤去・新設に伴う通行止めは、既設橋桁を吊装置で吊り上げるときから新設橋桁を架設するまでの短期間だけでよい。
【００３７】
さらに、地上に大型クレーンを設置できない場合や桁下空間に大型運搬機械を搬入できない場合であっても、橋桁の架替を短期間で、かつ、効率よく行うことができる。
【００３８】
また、橋座（橋脚の上面）の直上で既設橋桁を切断しないので、橋脚を傷つけることなく既設橋桁を分割することができる。
【００３９】
また、既設橋桁を橋軸方向に切断するので、支保工が不要になる。また、分割された既設橋桁は、吊装置により大きなブロックの状態で撤去することができるので、撤去作業に要する時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）は橋桁の架替前の状況を示す側面図、（ｂ）は架替準備工程を説明する側面図である。
【図２】  （ａ）は既設橋桁撤去工程および新設橋桁組立工程を示す側面図、（ｂ）は新設橋桁架設工程を示す側面図である。
【図３】  橋桁の架替完了時の状況を示す側面図である。
【図４】  （ａ）は図１（ａ）を橋軸方向から見た図、（ｂ）は図１（ｂ）を橋軸方向から見た図である。
【図５】  （ａ）は図２（ａ）を橋軸方向から見た図、（ｂ）は図２（ｂ）を橋軸方向から見た図である。
【図６】  （ａ）は橋桁の架替前の状況を示す拡大側面図、（ｂ）は仮受け工程および第一の切断工程を説明する拡大側面図、（ｃ）は桁端部の撤去状況を示す拡大側面図である。
【図７】  既設橋桁の切断位置を示す平面図である。
【図８】  同じく端面図である。
【図９】  （ａ）はエレクションガーダの他の配置例を橋軸方向から見た図、（ｂ）はエレクションガーダのさらに他の配置例を橋軸方向から見た図である。
【符号の説明】
１，１０    既設橋桁
１ａ        主桁部
１ｂ        桁端部
２          新設橋桁
２ａ        鋼製部材（プレキャストコンクリート部材）
３          橋脚
４          エレクションガーダ
５          吊装置
６          ベント
７ａ        ブラケット
７ｂ        仮支承
【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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【図９】
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