(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋脚上に架設されている既設のコンクリート製床版の上面に路面を構成する別途形成された新設の鋼製床版を設置するとともにこの新設鋼製床版の橋軸方向両側部下面と橋脚との間に鋼桁を設置し、この鋼桁と新設鋼製床版とを固定して鋼橋に架け替えることを特徴とするコンクリート橋の鋼橋への架替工法。
【請求項２】
前記鋼桁の下面間に鋼板等の防護材を固定して既設のコンクリート製床版および橋桁を新設の鋼製床版と鋼桁と防護材とで囲撓するようにした請求項１記載のコンクリート橋の鋼橋への架替工法。
【請求項３】
前記新設鋼製床版と左右の鋼桁と防護材とで囲撓された既設のコンクリート製床版および橋桁を前記囲撓空間内で解体撤去するようにした請求項２記載のコンクリート橋の鋼橋への架替工法。
【請求項４】
前記鋼桁設置時に既設の橋脚間に仮支保工を架設し、この仮支保工に鋼桁を支持し、鋼桁同士を固着連結したのち仮支保工を撤去する工程を含む請求項１〜３のいずれか１項記載のコンクリート橋の鋼橋への架替工法。
【請求項５】
前記既設の橋脚間に新規の橋脚を設置し、新設の橋脚上に鋼桁を設置し、既設の橋脚を解体撤去するようにした請求項１〜３のいずれか１項記載のコンクリート橋の鋼橋への架替工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設コンクリート橋を鋼橋に架け替える架替工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高架構造のコンクリート製高速道路等においては、地震等による被災や老朽化に伴いコンクリート橋全体を架け替えることが必要となる場合がある。
【０００３】
上記のような高架構造の道路橋では、部分補修で済む場合は一部交通規制することにより補修工事を行うことができるが、橋全体を架け替えなければならない場合には旧橋を撤去して新橋に架け替える工事が必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに新橋への架け替えには、旧橋を撤去・解体したのち新橋を架ける工事が必要となるため、大規模の交通規制を長期間にわたって行なわなければならず、また架け替え工事中の高架橋の下の一般道路も使用不可とすることになるので迂回道路を利用させるほかはなく、その結果交通量の多い都市部では著しい交通渋滞を引き起こすことが避けられない。
【０００５】
また、旧橋の撤去や解体時には騒音や粉塵飛散等の公害を発生することにもなり、騒音や振動を伴う工事時間帯も条例などにより厳しい規制があることから一層工期が長引き、交通問題を益々悪化させることになる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、災害や老朽化により架け替えが必要となったコンクリート橋の架け替え工事中に騒音や粉塵の影響を抑制し、高所であっても作業の安全性を確保し、しかも橋下の交通規制を必要とすることなく架け替え工事を進めることができるコンクリート橋の鋼橋への架替工法を提供することを課題としてなされたものである。
【０００７】
上記課題を解決する手段として本発明は、橋脚上に架設されている既設のコンクリート製床版の上面に路面を構成する別途形成された新設の鋼製床版を設置するとともにこの新設鋼製床版の橋軸方向両側部下面と橋脚との間に鋼桁を設置し、この鋼桁と新設鋼製床版とを固定して鋼橋に架け替えを行なうようにしたことにある。
【０００８】
架替完了時に下面側の景観を整える必要がある場合には、前記鋼桁の下面間に鋼板等の防護材を固定することにより新設鋼製床版の下面が見えないように施工することができる。
【０００９】
また既設のコンクリート橋を撤去して橋脚に掛る負荷を軽減させる場合、前記新設鋼製床版と左右の鋼桁と防護材とで囲撓された空間内で解体撤去作業を行なうことにより、付近への騒音の影響および粉塵飛散の影響を大幅に軽減し、公害の発生を抑制することができる。
【００１０】
さらに橋脚幅を拡張する必要がある場合、下部路面の交通遮断を軽減するときは、前記鋼桁設置時に既設の橋脚間に仮支保工を仮設し、この仮支保工に鋼桁を支持し、鋼桁同士を固着連結したのち仮支保工を撤去するようにすることができる。また、支間長が変更になるなど既設の橋脚をも撤去する必要がある場合には、前記既設の橋脚間に新規の橋脚を設置し、新設の橋脚上に鋼桁を設置するようにして新鋼橋を施工することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【００１２】
図１（Ａ）、（Ｂ）は、本発明による架替工法により既設コンクリート橋の路面床版１およびコンクリート製橋桁１ａ、１ａ…を残置したままの場合の施工完了時の断面図および橋脚２部分の側面図を示すもので、この例では張出し式（逆Ｔ式）の橋脚の場合を示しており、符号３は新設の路面床版、４，４は鋼桁、５，５は鋼桁４，４の下面と橋脚２の上面との間に介在されるシューを示している。
【００１３】
ここで用いられている新設の鋼製床板３は、図２に一部の斜視図を、図３（Ａ）に一部の長手方向の断面を示すように、鋼板６の下面幅方向に複数条の鋼板製の横リブ７が溶接等により固着され、橋軸は断面逆台形状に折曲された鋼板製の縦リブ８，８…が所要の間隔をおいて溶接等により固着されたものが用いられており、鋼桁４，４に固着したのち鋼板６の上面にコンクリート、アスファルト６ａを施工して路面とされるとともに、両側部に地覆および高欄９，９が設置されて道路橋が構成されるものである。なお、前記縦リブ８としては、図３（Ｂ）に示すバルブプレート８′によるもの、あるいは同図（Ｃ）に示す鋼板８″によるものなどがある。
【００１４】
図４〜図９は図１に示した鋼橋の施工過程を示し、図１０〜図１４はその具体的施工状態を示している。
【００１５】
図４は既設のコンクリート橋のコンクリート製床版１および橋桁１ａ上を車両１０，１０が通行し、コンクリート橋の下部道路１１，１１も車両１０，１０が通行している状態を示している。
【００１６】
このコンクリート橋を鋼橋に架け替えるに際しては、一旦交通を遮断したうえ、コンクリート製床版１および橋桁１ａの橋軸方向両側部に張出している側端部１ｂ，１ｂを切除し（図５）、次いでその撤去後、別途工場等において製作された新規の鋼製床板３を現地に運搬し、クレーン等の作業機械１２により吊持して既設のコンクリート製床板１上に載置し（図６、図１０（Ｂ）、（Ｃ））、次いでＩ型鋼等からなる鋼桁４を作業機械１２により吊り上げて新設の鋼製床版３の橋軸方向側部下面と橋脚２の上面との間にシュー５，５を介在して設置する（図７、図１１（Ｂ）、（Ｃ））。
【００１７】
こうしたのち新設鋼製床板３と鋼桁４，４とをボルトまたは溶接等により固着する（図８、図１２（Ａ））。
【００１８】
これにより既設のコンクリート製床版１および橋桁１ａは図１（Ａ）のように左右の鋼桁４，４と新設の鋼製床版３とで囲まれた状態におかれ、新設鋼製床版３は鋼桁４，４を介して橋脚２に支持された鋼橋を構成する。
【００１９】
高架橋の交通遮断期間をより短縮したい場合は、図６の段階で新設の鋼製床板３と既設のコンクリート製床板１および橋桁１ａをアンカーボルト等により固定し、また高欄等を付設し舗装を施すことで車両の通行を可能とすることができる。したがって、この段階に至れば、新設の鋼製床版３上および下部道路１１，１１の車両１０，１０の通行を可能とすることができ、後の作業は交通を遮断することなく行なうことができる。なお、鋼桁４を先に設置し、その後に鋼製床版３を設置する手順でもよい。
【００２０】
前記鋼桁４，４の下面間に鋼板等からなる防護材１３をリフト１４等を用いて持ち上げつつ順次固着することにより既設のコンクリート製床版１および橋桁１ａの下面が隠蔽される（図１２（Ｂ）、（Ｃ））。
【００２１】
コンクリート製床版１および橋桁１ａを解体撤去する場合は、上記のように新設の鋼製床版３と左右の鋼桁４，４と防護材１３とで囲まれた内部でコンクリート製床版１および橋桁１ａを小型ロボットによる破砕機等を使用してコンクリートを順次切断し、搬出する。この場合、前記のように四面が囲まれた空間の内部での解体撤去作業となるので、付近に騒音が及ばないとともに粉塵類が飛散せず、しかも解体物の落下や作業者の転落等の事故の発生も防がれて安全に解体撤去作業を行なうことができる。
【００２２】
また既設のコンクリート製床版１および橋桁１ａを解体撤去せずにコンクリート製床版１および橋桁１ａと左右の鋼桁４，４と保護材１３とで囲まれた空隙に発泡ウレタン等の発泡樹脂を注入充填して固めるようにすることもできる。
【００２３】
図１３は、既設の橋脚２では橋脚幅が十分に確保できず、かつ支間長が変更になるような場合の施工例を示すもので、既設の橋脚２に隣接して新規の橋脚２′を設置し、鋼桁４，４は新設の橋脚２′上にシュー５，５を介在して設置する。これら鋼桁４，４の下面間に保護材１３を固着したのち既設のコンクリート製床版１および橋桁１ａを解体撤去するとともに旧橋脚２を解体撤去する。
【００２４】
これによれば、鋼橋への架替時に橋脚２′の幅を拡張（道路幅の拡張）の工事も併せて実施することができる。
【００２５】
図１４は下部道路１１，１１の交通開放を考慮して、仮支保工１４により鋼桁４，４を支持し、橋脚の設置または補修する場合を示す。
【００２６】
なお既設のコンクリート製床版１上に新設の鋼製床版３を載せたとき、隣接の旧橋との間に段差を生じるが、この段差部分は舗装などですり付けることにより通行に支障をきたさないようにすればよい。
【００２７】
また鋼製床版３を設置したのち既設のコンクリート製床版１および橋桁１ａを解体撤去する場合、新設の鋼橋の高さを旧橋の高さに戻したいときは、鋼桁４．４をジャッキアップしておき、既設のコンクリート製床版１および橋桁１ａを撤去したのちジャッキダウンして鋼桁４．４を橋脚２上に設置するようにすればよい。
【００２８】
さらに、図示の実施形態では高架橋の場合について示したが、橋台間に架かる橋梁であっても同様に実施し得ることはもちろんである。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、災害や老朽化により架け替えが必要となったコンクリート橋の架け替えに、既設のコンクリート製床版を利用してその上に別途形成された新規の鋼製床版を載置するとともにこの鋼製床版を橋脚上に鋼桁により支持するようにして鋼橋を構成するようにしたので、交通の遮断期間を従来工法に比べ略１／３〜１／１０に短縮することが可能である。
【００３０】
また鋼桁の下面に保護材を固着すれば、既設のコンクリート製床版および橋桁を解体撤去する場合に新設の鋼製床版と左右の鋼桁と保護材とで囲まれた空間内で解体撤去作業を行なえるので、騒音や粉塵が外部に漏れず、付近の環境に悪影響を及ぼすことも最小限に抑えることができる。
【００３１】
更に上記解体撤去作業中に生じるコンクリートの破砕片等の落下や作業者の転落等の事故の発生がなく、安全に作業を進めることができ、この解体撤去作業と新橋の架け替え作業とを併行して進めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明による新設鋼橋の施工完了時の状態を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）の一部の正面図。
【図２】新設鋼製床版の一部の斜視図。
【図３】（Ａ）は図２のＡ−Ａ拡大断面を示し、（Ｂ），（Ｃ）は縦リブの他の例を示す断面図。
【図４】既設のコンクリート橋を示す断面図。
【図５】既設のコンクリート製床版の両側部を切断した状態を示す断面図。
【図６】新設の鋼製床版を既設のコンクリート製床版上に載置した状態を示す断面図。
【図７】新設の鋼製床版と橋脚の上面との間に鋼桁を配置した状態を示す断面図。
【図８】鋼桁の下面に保護材を固着し、交通遮断を開放した時点での断面図。
【図９】既設のコンクリート製床版および橋桁を解体撤去した状態を示す断面図。
【図１０】（Ａ）は図４相当図、（Ｂ）は新設の鋼製床版を既設のコンクリート製床版上に載置している状況を示す側面図、（Ｃ）はその正面図。
【図１１】（Ａ）は図６相当図、（Ｂ）は鋼桁設置状況を示す側面図、（Ｃ）はその正面図。
【図１２】（Ａ）は図７相当図、（Ｂ）は保護材の取付け状況を示す側面図、（Ｃ）はその正面図。
【図１３】橋脚幅を拡張する場合の一例を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は側面図。
【図１４】仮支保工を用いた施工例を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は側面図。
【符号の説明】
１  既設のコンクリート橋のコンクリート製床版
２  橋脚
２′  新設の橋脚
３  新設鋼製床版
４  鋼桁
５  シュー
６  鋼板
７，８  リブ
９  地覆、高欄
１０  車両
１１  下部道路
１２  作業機械
１３  保護材
１４  リフト
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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