(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主塔の橋軸方向両側に複数対の斜材が上下複数段にわたって張設されてなる斜張橋の主塔構築方法であって、
上記斜張橋の主塔構築部分に、上記複数対の斜材を定着するための複数対の定着構造を有する鋼殻部を設置した後、
この鋼殻部に対して、該鋼殻部の橋軸方向中央部分を残すようにしてコンクリートを巻き立て、
その後、上記各定着構造に定着された上記各斜材に張力を導入し、
最後に、上記鋼殻部の橋軸方向中央部分にコンクリートを打設する、ことを特徴とする斜張橋の主塔構築方法。
【請求項２】
上記鋼殻部の設置を、上記各対の定着構造毎に分割形成された複数の鋼殻ユニットを積み重ねることにより行う、ことを特徴とする請求項１記載の斜張橋の主塔構築方法。
【請求項３】
上記各鋼殻ユニットを、橋軸方向に延びる長尺の矩形枠を備えた構成としておき、
この矩形枠の上端面および下端面を、橋軸方向に関して、中央部が水平面で形成されるとともに両端部が斜め下方へ傾斜した傾斜面で形成された山切りカット面とし、かつ、橋軸直交方向に関して、山形に形成された山切りカット面とし、
上記各鋼殻ユニットの積み重ねを、上記各矩形枠の上端面および下端面を積層面として行う、ことを特徴とする請求項２記載の斜張橋の主塔構築方法。
【請求項４】
上記各鋼殻ユニットとして、該鋼殻ユニットの外周面に複数のスタッドジベルが設けられたものを用いる、ことを特徴とする請求項２または３記載の斜張橋の主塔構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、斜張橋の主塔構築方法に関するものであり、特に主塔側斜材定着部の構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に斜張橋は、主塔の橋軸方向両側に複数対の斜材が上下複数段にわたって張設された構成となっており、その主塔側斜材定着部は、上記複数対の斜材を定着するための複数対の定着構造を有する鋼殻部にコンクリートが巻き立てられた構成となっている。
【０００３】
ただし従来の斜張橋においては、コンクリート部に引張荷重が作用しないようにするため、主塔構築時における斜材張力の導入を、鋼殻部にコンクリートが巻き立てられる前の状態で行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように斜材張力の導入をコンクリート巻き立て前の状態で行うようにした場合には、斜材張力を鋼殻部ですべて受け持つ必要があるので、その強度を確保するために鋼殻部の重量が必然的に大きなものとなってしまい、これにより架橋機材コストが高くついてしまう、という問題がある。
【０００５】
また、斜材張力を鋼殻部ですべて受け持つことから、コンクリート部における鋼殻部の下端部分に応力集中が発生しやすくなる、という問題もある。
【０００６】
さらに、鋼殻部の重量が大きなものとなってしまうことから、架設・運搬に重量制限のあるような場所においては施工が困難となる、という問題もある。
【０００７】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、主塔の鋼殻部を軽量化するとともに、そのコンクリート部における鋼殻部の下端部分に応力集中が発生するのを防止し、かつ主塔構築の際の施工性向上を図ることができる斜張橋の主塔構築方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、鋼殻部に対してある程度コンクリートを巻き立てた状態で斜材張力の導入を行うようにすることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００９】
すなわち、本願発明に係る斜張橋の主塔構築方法は、
主塔の橋軸方向両側に複数対の斜材が上下複数段にわたって張設されてなる斜張橋の主塔構築方法であって、
上記斜張橋の主塔構築部分に、上記複数対の斜材を定着するための複数対の定着構造を有する鋼殻部を設置した後、
この鋼殻部に対して、該鋼殻部の橋軸方向中央部分を残すようにしてコンクリートを巻き立て、
その後、上記各定着構造に定着された上記各斜材に張力を導入し、
最後に、上記鋼殻部の橋軸方向中央部分にコンクリートを打設する、ことを特徴とするものである。
【００１０】
上記「斜張橋」は、主塔の橋軸方向両側に複数対の斜材が上下複数段にわたって張設されたものであれば、その種類は特に限定されるものではなく、通常の斜張橋であってもよいし、主塔側斜材定着部が主塔上部に集中的に配置された比較的主塔高さの低いエクストラドーズド橋等の斜張橋であってもよい。
【００１１】
また、上記「鋼殻部」は、複数対の斜材を定着するための複数対の定着構造を有するものであれば、その具体的構成は特に限定されるものではない。
【００１２】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る斜張橋の主塔構築方法は、斜張橋の主塔構築部分に、複数対の斜材を定着するための複数対の定着構造を有する鋼殻部を設置した後、この鋼殻部に対してその橋軸方向中央部分を残すようにしてコンクリートを巻き立て、その後、各定着構造に定着された各斜材に張力を導入し、最後に、鋼殻部の橋軸方向中央部分にコンクリートを打設するようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１３】
すなわち、鋼殻部に対してその橋軸方向中央部分を残すようにしてコンクリートを巻き立てた後に斜材張力の導入を行うことにより、斜材張力の水平成分（引張力）については鋼殻部のみで受け持つ一方、斜材張力の鉛直成分（圧縮力）については鋼殻部とコンクリート部との合成断面で受け持つようにすることができる。
【００１４】
このため、従来のように斜材張力を鋼殻部ですべて受け持つ構造に比して、鋼殻部の負荷を軽減することができ、その分だけ鋼殻部を軽量化することができる。しかもその際、コンクリート部には引張荷重が作用しないようにすることができる。
【００１５】
また、圧縮力として作用する斜材張力の鉛直成分を、鋼殻部とコンクリート部との合成断面で受け持つことにより、鋼殻部下端に位置するコンクリート部分に応力集中が発生してしまうのを未然に防止することができる。
【００１６】
さらに、鋼殻部の軽量化を図ることができることから、架橋機材のコスト低減を図ることができ、また、架設・運搬に重量制限のあるような場所での施工も行いやすくなる。
【００１７】
このように本願発明に係る斜張橋の主塔構築方法を採用することにより、主塔の鋼殻部を軽量化することができるとともに、そのコンクリート部における鋼殻部の下端部分に応力集中が発生するのを防止することができ、かつ主塔構築の際の施工性向上を図ることができる。
【００１８】
上記「鋼殻部」の具体的構成が特に限定されないことは上述したとおりであるが、この鋼殻部の設置を、各対の定着構造毎に分割形成された複数の鋼殻ユニットを積み重ねることにより行う構成とすれば、架設・運搬を重量が十分に小さい鋼殻ユニットの単位で行うことができるので、架設・運搬に重量制限のあるような場所での施工を極めて容易に行うことができる。
【００１９】
この場合において、各鋼殻ユニットの積み重ねを、橋軸方向および橋軸直交方向いずれの方向に関しても山切りカット面に設定された積層面を介して行う構成とすれば、積み上げ時の施工誤差を最小限に抑えることができ、これにより施工性を一層向上させることができる。
【００２０】
その際、予め工場等での表面加工により積層面の面精度を高めておくようにすれば、各鋼殻ユニットをメタルタッチ（高精度な面接触状態）で積み重ねることが可能となるので、現場での溶接作業を不要とすることができ、これにより大幅な施工性向上を図ることができる。
【００２１】
また、各鋼殻ユニットとして、その外周面に複数のスタッドジベルが設けられたものを用いるようにすれば、鋼殻部に圧縮力として作用する斜材張力の鉛直成分を、各鋼殻ユニットのスタッドジベルを介してコンクリート部へ効率よく伝達することができるので、鋼殻部とコンクリート部との合成断面での圧縮力負担を一層効果的に行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本願発明の一実施形態に係る主塔構築方法の対象となる斜張橋１０の要部を、橋軸直交方向から見て示す側面図であり、図２は、そのII-II 線矢視図である。また、図３は、図１のIII 部詳細図であり、図４は、図３のIV-IV 線断面詳細図である。
【００２４】
これらの図に示すように、この斜張橋１０は、主塔高さが比較的低い（１６ｍ程度の）エクストラドーズド橋であって、主塔１２の橋軸方向両側に１０対の斜材１４が上下１０段にわたって張設されてなっている。これら各斜材１４は、主塔１２の上部に配置された主塔側斜材定着部１２Ａと、主桁５０における主塔１２の橋軸方向両側に配置された主桁側斜材定着部（図示せず）との間に斜めに張設されている。その際、これら各斜材１４は、下段に位置するものほど大きな傾斜角で張設されるようになっている。
【００２５】
主塔側斜材定着部１２Ａは、上記１０対の斜材１４の各々を、定着具１６を介して定着するための１０対の定着構造１８を有する鋼殻部２０と、この鋼殻部１８に巻き立てられたコンクリート部２２とからなっている。
【００２６】
鋼殻部２０は、各対の定着構造１８毎に分割形成された１０個の鋼殻ユニット２４が積み重ねられてなっている（これについては後述する）。
【００２７】
一方、コンクリート部２２は、先打ちコンクリート部２２Ａと、後打ちコンクリート部２２Ｂとからなっている。
【００２８】
先打ちコンクリート部２２Ａは、鋼殻部２０の橋軸方向中央部分および橋軸直交方向中央部分を各々帯状に残すようにしてコンクリートを巻き立てることにより形成されている。また、後打ちコンクリート部２２Ｂは、鋼殻部２０の橋軸方向中央部分の両側に帯状に残された凹部空間に、コンクリートを打設することにより形成されている。これら各後打ちコンクリート部２２Ｂの表面は、先打ちコンクリート部２２Ａの表面に対して一段奥まった位置に形成されている。
【００２９】
図５は、鋼殻部２０を示す側面図であり、図６は、この鋼殻部２０を構成する１０個の鋼殻ユニット２４のうち、上から２段目の鋼殻ユニット２４を例にとって単品で示す側面図である。また、図７は、これら鋼殻ユニット２４を積み重ねる工程を示す斜視図である。
【００３０】
これらの図に示すように、各鋼殻ユニット２４は、橋軸方向に延びる長尺の矩形枠２６内に上記１対の定着構造１８が設けられてなっている。
【００３１】
矩形枠２６は、１対の長尺壁面板２８と、これら長尺壁面板２８の橋軸方向両端面に溶接固定された１対の短尺壁面板３０とからなっている。
【００３２】
各長尺壁面板２８は、その上端面２８ａおよび下端面２８ｂが、いずれも山切りカット面として形成されている。すなわち、これら上端面２８ａおよび下端面２８ｂの中央部は水平面として形成されているが、その橋軸方向両端部は、斜め下方へ傾斜した傾斜面として形成されている。
【００３３】
また、各短尺壁面板３０も、その上端面３０ａおよび下端面３０ｂが、いずれも山切りカット面として形成されている。すなわち、これら上端面３０ａおよび下端面３０ｂは山形に形成されており、その橋軸直交方向両端部が各長尺壁面板２８の板厚分だけ水平面として形成されている。これら各短尺壁面板３０の略中心位置には、斜材１４を挿通させるための斜材挿通孔３０ｃが形成されている。
【００３４】
矩形枠２６の外周面には、多数のスタッドジベル３２が設けられている。これらスタッドジベル３２は、各長尺壁面板２８における橋軸方向中央部以外の部分および各短尺壁面板３０における斜材挿通孔３０ｃの両側部分に、その全域にわたって所定配置で設けられている。
【００３５】
各定着構造１８は、定着具１６を受ける定着用プレート３４が、コ字状に配置された３枚の支持プレート３６、３８、４０を介して矩形枠２６に固定支持されてなっている。
【００３６】
定着用プレート３４は、支持プレート３６における矩形枠２６の中心寄りの表面中央部に溶接されている。この支持プレート３６は、長尺壁面板２８の上端面２８ａおよび下端面２８ｂの傾斜角と直交する傾斜平面に沿って配置されており、その両側端面が両側の長尺壁面板２８に溶接されている。上下１対のプレート３８、４０は、長尺壁面板２８の上端面２８ａおよび下端面２８ｂと略平行に配置されており、矩形枠２６の中心寄りの端面が支持プレート３６に溶接されるとともに、その両側端面が両側の長尺壁面板２８に溶接されている。定着用プレート３４および支持プレート３６には、定着具固定孔３４ａ、３６ａが形成されている。
【００３７】
図５に示すように、各鋼殻ユニット２４における長尺壁面板２８の上端面２８ａおよび下端面２８ｂの橋軸方向両端部の下方傾斜角は、該鋼殻ユニット２４に定着される斜材１４の張設角度と同じ角度に設定されている。このため、下段に位置する鋼殻ユニット２４ほど下方傾斜角が大きい値に設定されている。
【００３８】
これら各鋼殻ユニット２４における長尺壁面板２８の上下両端面２８ａ、２８ｂおよび各短尺壁面板３０の上下両端面３０ａ、３０ｂは高精度に仕上げられており、これにより各鋼殻ユニット２４相互間の積層面２０ａはメタルタッチ（高精度な面接触状態）となっている。
【００３９】
なお、最上段に位置する鋼殻ユニット２４における長尺壁面板２８および各短尺壁面板３０の上端面２８ａ、３０ａ、ならびに最下段に位置する鋼殻ユニット２４における長尺壁面板２８および各短尺壁面板３０の下端面２８ｂ、３０ｂは、水平面に沿って形成されている。そして、最下段に位置する鋼殻ユニット２４の下端面２８ｂには、ベースプレート４２が溶接固定されている。
【００４０】
次に、本実施形態の主塔構築工程（より具体的には、主塔１２における主塔側斜材定着部１２Ａの構築工程）について説明する。
【００４１】
まず、各鋼殻ユニット２４を予め工場等で製作しておく。その際、各鋼殻ユニット２４の長尺壁面板２８および各短尺壁面板３０の上下両端面２８ａ、２８ｂおよび３０ａ、３０ｂに表面加工を施して、その面精度を十分に高めておく。
【００４２】
次に、斜張橋１０の主塔構築部分に１０個の鋼殻ユニット２４を図７に示すように順次積み重ねて鋼殻部２０を設置した後、この鋼殻部２０に対して、図８および９に示すように、その橋軸方向中央部分および橋軸直交方向中央部分を各々帯状に残すようにしてコンクリートを巻き立て、先打ちコンクリート部２２Ａを形成する。
【００４３】
その後、各鋼殻ユニット２４の各定着構造１８に定着具１６を介して斜材１４を定着した後、これら各斜材１４に張力Ｔ（図中矢印で示す）を導入する。
【００４４】
そして最後に、鋼殻部２０の橋軸方向中央部分にコンクリートを打設し、図８および９に示すような後打ちコンクリート部２２Ｂを形成する。
【００４５】
この主塔構築工程において、鋼殻部２０の橋軸方向中央部分には先打ちコンクリート部２２Ａが形成されないので、斜材張力Ｔの水平成分（引張力）は鋼殻部２０のみで受け持つこととなり、一方、斜材張力Ｔの鉛直成分（圧縮力）は鋼殻部２０と先打ちコンクリート部２２Ａとの合成断面で受け持つこととなる。
【００４６】
このため、従来のように斜材張力Ｔを鋼殻部２０ですべて受け持つ構造に比して、鋼殻部２０の負荷を軽減することができる。そして、その分だけ鋼殻部２０を軽量化することができ、これにより架橋機材のコスト低減を図ることができる。また、このように鋼殻部２０の軽量化を図ることができることから、架設・運搬に重量制限のあるような場所での施工も行いやすくなる。
【００４７】
さらに、圧縮力として作用する斜材張力Ｔの鉛直成分を、鋼殻部２０と先打ちコンクリート部２２Ａとの合成断面で受け持つことにより、鋼殻部２０下端に位置するコンクリート部分に応力集中が発生してしまうのを未然に防止することができる。
【００４８】
また上記主塔構築工程において、斜材張力Ｔの導入により各鋼殻ユニット２４には橋軸方向に多少の伸びが生じるが、この伸びが生じた後に後打ちコンクリート部２２Ｂが形成されるので、コンクリート部２２には引張荷重が作用しないようにすることができる。
【００４９】
このように本実施形態に係る斜張橋の主塔構築方法を採用することにより、主塔１２の鋼殻部２０を軽量化することができるとともに、そのコンクリート部２２における鋼殻部２０の下端部分に応力集中が発生するのを防止することができ、かつ主塔構築の際の施工性向上を図ることができる。
【００５０】
特に本実施形態においては、鋼殻部２０の設置を、各対の定着構造１８毎に分割形成された複数の鋼殻ユニット２４を積み重ねることにより行う構成となっているので、架設・運搬を重量が十分に小さい鋼殻ユニット２４の単位（５ｔｆ程度以下の単位）で行うことができ、これにより架設・運搬に重量制限のあるような場所での施工を極めて容易に行うことができる。
【００５１】
さらに本実施形態においては、各鋼殻ユニット２４の積み重ねを、橋軸方向および橋軸直交方向いずれの方向に関しても山切りカット面に設定された積層面２０ａを介して行う構成となっているので、積み上げ時の施工誤差を最小限に抑えることができ、これにより施工性を一層向上させることができる。
【００５２】
しかも本実施形態においては、積層面２０ａを構成する各鋼殻ユニット２４の上端面２８ａ、３０ａおよび下端面２８ｂ、３０ｂの面精度を、予め工場等での表面加工により十分に高めておき、各鋼殻ユニット２４をメタルタッチで積み重ねるようになっているので、現場での各鋼殻ユニット２４相互間の溶接作業を不要とすることができ、これにより大幅な施工性向上を図ることができる。
【００５３】
また本実施形態においては、各鋼殻ユニット２４として、その外周面に複数のスタッドジベル３２が設けられたものを用いるようになっているので、鋼殻部２０に圧縮力として作用する斜材張力Ｔの鉛直成分を、各鋼殻ユニット２４のスタッドジベル３２を介して先打ちコンクリート部２２Ａへ効率よく伝達することができるので、鋼殻部２０と先打ちコンクリート部２２Ａとの合成断面での圧縮力負担を一層効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る主塔構築方法の対象となる斜張橋の要部を、橋軸直交方向から見て示す側面図
【図２】図１のII-II 線矢視図
【図３】図１のIII 部詳細図
【図４】図３のIV-IV 線断面詳細図
【図５】上記斜張橋における主塔の鋼殻部を示す側面図
【図６】上記鋼殻部を構成する１０個の鋼殻ユニットのうち、上から２段目の鋼殻ユニットを例にとって単品で示す側面図
【図７】上記各鋼殻ユニットを積み重ねる工程を示す斜視図
【図８】上記主塔構築方法における斜材張力導入の様子を示す、図３と同様の図
【図９】上記斜材張力導入の様子を示す、図４と同様の図
【符号の説明】
１０  斜張橋（エクストラドーズド橋）
１２  主塔
１２Ａ  主塔側斜材定着部
１４  斜材
１６  定着具
１８  定着構造
２０  鋼殻部
２０ａ  積層面
２２  コンクリート部
２２Ａ  先打ちコンクリート部
２２Ｂ  後打ちコンクリート部
２４  鋼殻ユニット
２６  矩形枠
２８  長尺壁面板
３０  短尺壁面板
２８ａ、３０ａ  上端面
２８ｂ、３０ｂ  下端面
３０ｃ  斜材挿通孔
３２  スタッドジベル
３４  定着用プレート
３４ａ、３６ａ  定着具固定孔
３６、３８、４０  支持プレート
４２  ベースプレート
５０  主桁
Ｔ  斜材張力
【図１】
0004387071.tif 000002
【図２】
0004387071.tif 000003
【図３】
0004387071.tif 000004
【図４】
0004387071.tif 000005
【図５】
0004387071.tif 000006
【図６】
0004387071.tif 000007
【図７】
0004387071.tif 000008
【図８】
0004387071.tif 000009
【図９】
0004387071.tif 000010