(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプレキャストコンクリートのセグメントを、橋桁の架設位置で順次接合して橋桁を形成するコンクリート橋桁の架設方法において、
橋桁架設現場で位置が不動に支持されたセグメントに、新たに接合されるセグメントを吊り支持した状態で当接させ、双方のセグメントにわたって配置された引張部材を緊張することによって、接合端面のほぼ全域に圧縮応力度を発生させて接合する工程と、
新たに接合された前記セグメントが下方へたわむのを拘束するように、支保工上に支持された仮支持部材を該セグメントに当接させる工程と、
前記セグメントを吊り支持している吊り材を撤去する工程とを繰り返し、
順次複数のセグメントを接合した後、所定量のプレストレスを導入し、前記仮支持部材を撤去することを特徴とするコンクリート橋桁の架設方法。
【請求項２】
前記引張部材の緊張により、位置が不動に支持されたセグメントに吊り支持されたセグメントを接合する工程は、
接合端面の下縁付近を当接させるとともに、上縁付近は隙間をおいて対向する状態で、新たに接合するセグメントを吊り支持し、
前記引張部材の緊張により前記隙間を解消して接合端面のほぼ全域に圧縮応力を発生させるとともに、前記隙間の解消にともなうセグメントの変位によって前記吊り材の負荷の全部又は一部を除去することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート桁の架設方法。
【請求項３】
前記支保工は、橋脚又は橋台間に架け渡された仮設ガーダーであり、前記セグメントの吊り支持は前記仮設ガーダー上を走行する吊り支持装置によって行なわれることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート橋桁の架設方法。
【請求項４】
接合されて橋桁の一径間分を形成する複数のセグメントを、支保工上に並べておき、これらのセグメントを順次接合することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート橋桁の架設方法。
【請求項５】
新たに接合された前記セグメントに仮支持部材を当接させる工程は、支保工上に支持された高さ調整ジャッキの調整機能を用いて行なうことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート橋桁の架設方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレストレストコンクリートの橋桁を架設する方法に係り、特に、複数に分割して製作されたプレキャストセグメントを桁の架設位置で連結して、所定位置に橋桁を構築するコンクリート橋桁の架設方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレストレストコンクリートの橋桁を架設する方法の一つに、橋桁を構成する複数のプレキャストコンクリートのセグメントを工場又は製作ヤードで形成し、これを架設位置で連結する方法がある。この方法では、架設位置ではコンクリートの打設をほとんど行わないため、現場での作業量を低減し、工期短縮が可能になるという利点がある。
【０００３】
このような方法で橋桁を架設する際に、プレキャストコンクリートのセグメントは接合される端面がぴったりと接触するように製作されなければならず、マッチキャスト工法が採用されることが多い。これは、工場又は製作ヤードでセグメントを次のようにして製作するものである。
【０００４】
すでに製作されたプレキャストコンクリートのセグメントがあると、これと接合される他のセグメントは、先のセグメントが仮置きされた位置と隣接する位置に型枠を設置してコンクリートを打設する。このとき、先のセグメントとの接合部は先のセグメントの接合端面を型枠代りとし、端面の形状が正確に対応するように製作される。また、型枠代りとされる接合端面には剥離剤が塗布されており、新たなセグメントのコンクリートが硬化した後、容易に分離することができ、架設位置へ分離したままそれぞれ搬入される。
【０００５】
上記のように製作されたプレキャストコンクリートのセグメントは、図７に示すように、橋桁の架設位置に設けられた支保工１０１上に並べられ、これらにＰＣ鋼材１０２を挿通して緊張力が導入される。これによって各セグメント１０３は引き寄せられ、接合端面が当接されて一連の橋桁となる。
【０００６】
一方、プレキャストコンクリートのセグメントを連結して橋桁を架設する他の方法として、片持ち架設方法がある。これは、一般に支間が長い場合に多く採用されるものであり、各セグメントを吊り上げ、橋脚又は橋台に固定されたセグメントに順次連結し、片持ち梁状に張り出しながら橋桁を構築してゆくものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の架設方法では次のような問題点がある。
図７に示すような、支保工上に並べられたプレキャストコンクリートのセグメントをＰＣ鋼材の緊張により引き寄せて連結する方法では、各セグメントは支保工に支持されており、接合されるセグメントの相対位置の正確さは支保工を構築する際の精度に依存することになる。したがって、隣り合うセグメントの相対的な位置関係が支保工上でセグメントの製作時と全く同じに再現されていなければ、セグメントの接合端面はマッチキャスト工法で正確に形成されていても、隙間が生じてぴったりと接合されない。しかし、一般に支保工を高い精度で設け、各セグメントの重量が作用したときにも高精度を維持することは難しい。このため、接合されるセグメント間には隙間が生じることが多く、これをエポキシ樹脂等の接着剤で埋めることによって連続性を維持するが、構造的な弱点となる可能性がある。
また、接合された端面間に隙間を生じることによって、橋桁の形状が設計されたものと差異を生じることになる。
【０００８】
一方、プレキャストセグメントを片持ち梁状に張り出しながら連結してゆく方法では、プレキャストセグメントのすべての重量が橋脚又は橋台に固定されたセグメントに作用し、橋脚上又は橋台付近で過大な断面力が発生することがある。一般に、支間長が７０ｍ程度以上あるときは、バランスドカンチレバーと呼ばれるような一本の橋脚の両側に桁を片持ち状に張出して架設する工法でも問題はないが、支間長が５０〜６０ｍ以下の橋梁では、架設時の片持ち梁状態での断面力が完成時に作用する断面力より、かなり大きくなる。したがって、架設時のために特別な対策が必要になり、施工費用が高騰してしまう。
【０００９】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、プレキャストセグメントの接合端面をぴったりと突き合わせて接合し、構造的な弱点のないコンクリートの橋桁を多くの費用をかけることなく構築することができるコンクリート橋桁の架設方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、  複数のプレキャストコンクリートのセグメントを、橋桁の架設位置で順次接合して橋桁を形成するコンクリート橋桁の架設方法において、  橋桁架設現場で位置が不動に支持されたセグメントに、新たに接合されるセグメントを吊り支持した状態で当接させ、双方のセグメントにわたって配置された引張部材を緊張することによって、接合端面のほぼ全域に圧縮応力度を発生させて接合する工程と、  新たに接合された前記セグメントが下方へたわむのを拘束するように、支保工上に支持された仮支持部材を該セグメントに当接させる工程と、  前記セグメントを吊り支持している吊り材を撤去する工程とを繰り返し、  順次複数のセグメントを接合した後、所定量のプレストレスを導入し、前記仮支持部材を撤去するものとする。
【００１１】
上記支保工は、地表面からビティ枠、型鋼又は仮設用サポート材等を用いて組み上げるものであってもよいし、橋脚又は橋台間に架け渡された仮設ガーダー又は適宜設けられた仮支柱間に架け渡されたガーダー等であってもよい。
上記セグメントの吊り支持は、地表面上に据え付けられたトラッククレーン、クローラクレーン又はタワークレーン等でもよいが、支保工上を走行する門型クレーン等を吊り支持装置として用いることもできる。
上記仮支持部材を当接させるセグメントの部位は、セグメントの下方への変移を拘束することができる位置であれば特に限定されるものではなく、セグメントの下面又は上床版の両側への張り出し部分等に当接させることができる。
【００１２】
このコンクリート橋桁の架設方法では、位置が不動に支持されたセグメントに他のセグメントを吊り支持した状態で当接させ、双方のセグメントにわたって配置された引張部材を緊張するので、新たに接合されるセグメントは吊り支持された状態で固定支持されているセグメントに引き寄せられ、双方のセグメントの端面は隙間を生じることなくぴったりと密着される。つまり、吊り支持された状態で接合されるセグメントは外部からの拘束力を受けずに端面の形状にしたがって完全に密着され、これらの接合端面のほぼ全域に圧縮応力度が生じた状態で接合される。
その後、新たに接合されたセグメントに、支保工上の仮支持部材を当接させ、たわみが生じないように拘束することにより、その後に順次複数のセグメントを接合していったときにも、接合端面の応力度が大きく変動することなく維持される。
【００１３】
このようにして複数のセグメントを順次接合した後、仮支持部材上で連続した状態で支持される複数のセグメントに所定量のプレストレスを導入する。これにより、複数のセグメントが連結された橋桁は十分な強度を有することになり、自重及びその他の荷重に抵抗できる状態となる。したがって、その後に仮支持部材を撤去しても、各セグメントはぴったりと接合されて連続した状態に保持され、一連の連続した橋桁となる。
【００１４】
このような架設方法により、セグメントの接合端面に隙間を生じることなくぴったりと突き合わせて接合することが可能となり、構築された橋桁の接合部分に構造的な弱点が発生するのを防止できる。
なお、上記コンクリート橋桁の架設方法において、プレキャストコンクリートのセグメントは、マッチキャスト工法で制作されたものであるのが望ましいが、それぞれが独立して制作されたものであってもよい。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコンクリート橋桁の架設方法において、  前記引張部材の緊張により、位置が不動に支持されたセグメントに吊り支持されたセグメントを接合する工程は、  接合端面の下縁付近を当接させるとともに、上縁付近は隙間をおいて対向する状態で、新たに接合するセグメントを吊り支持し、  前記引張部材の緊張により前記隙間を解消して接合端面のほぼ全域に圧縮応力を発生させるとともに、前記隙間の解消にともなうセグメントの変位によって前記吊り材の負荷の全部又は一部を除去するものとする。
【００１６】
このコンクリート橋桁の架設方法では、下縁を基準に吊り支持されたセグメントの位置を合わせ、引張部材の緊張によって接合端面の全域を当接させるので、双方のセグメントの位置を合わせるのが容易となり、正確な接合が可能となる。また、引張部材の緊張と同時に吊り材の負荷が開放されるので、吊り材の拘束の影響を受けることなく、接合端面に所定の圧縮応力を正確に導入することが可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のコンクリート橋桁の架設方法において、  前記支保工を、橋脚又は橋台間に架け渡された仮設ガーダーとし、前記セグメントの吊り支持は前記仮設ガーダー上を走行する吊り支持装置によって行なわれるものとする。
特に、上記仮設ガーダーは、橋脚又は橋台の両側に二本設置し、上記吊り支持装置は、これらの仮設ガーダー上でその軸線方向に走行する門型クレーンを好適に用いることができる。
【００１８】
このコンクリート橋桁の架設方法では、支保工として橋脚又は橋台間に掛け渡された仮設ガーダーが用いられており、各セグメントの吊り支持は仮設ガーダー上を走行する吊り支持装置によって行われる。このため、吊り支持装置の移動が容易になるとともに、ワイヤ等の吊り材を短くしてセグメントを吊り上げることができ、セグメントは安定した状態で吊り支持され、位置が不動に支持されたセグメントに、吊り支持された新たなセグメントを容易かつ正確にに当接させることが可能となる。したがって、セグメントを吊り支持し、接合する作業を効率よく行なうことが可能となる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のコンクリート橋桁の架設方法において、  接合されて橋桁の一径間分を形成する複数のセグメントを、支保工上に並べておき、これらのセグメントを順次接合するものとする。
【００２０】
このコンクリート橋桁の架設方法では、橋桁の一径間分を形成する複数のセグメントを支保工上の所定位置に並べておき、これらのセグメントを順次接合するので、配列された複数のセグメントによって支保工は撓んだ状態となっている。そして、複数のセグメントを順次接合し、たわみを拘束するように支保工上の支持部材を装着していったときに、支保工に作用する負荷はほとんど変動せず、連結された桁に支保工のたわみによる応力度が発生するのを防止することができる。つまり、負荷が作用していない支保工に、新たに接合されたセグメントの拘束力を順次負荷してゆく方法では、支持部材から伝達される負荷によって支保工のたわみが徐々に増大し、先に連結したセグメントの接合端面に曲げモーメント等が作用することになるが、上記のように支保工を予め変形させておくことにより、既に接合されたセグメントの接合端面に過大な応力又は引張応力が作用するのを防止できる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のコンクリート橋桁の架設方法において、  新たに接合された前記セグメントに仮支持部材を当接させる工程は、支保工上に支持された高さ調整ジャッキの調整機能を用いて行なうものとする。
【００２２】
このコンクリート橋桁の架設方法では、新たに接合されたセグメントに、支持部材が高さ調整ジャッキを用いて当接されるので、正確に高さを調節することができるとともに作業効率が向上する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願発明の一実施形態であるコンクリート橋桁の架設方法に用いることができるけた桁架設装置の一例を示す概略構成図である。また、図２は、この桁架設装置の断面図である。
この桁架設装置は、例えば図３（ａ）に示すように、第１の橋脚１と第２の橋脚２との間に架け渡すように既にコンクリートの橋桁３が構築されており、プレキャストコンンクリートのセグメント４をこの橋桁に順次接合することによって、さらにこの桁を延長し、第２の橋脚２と第３の橋脚３との間に架け渡そうとする際に用いられる。
【００２４】
この桁架設装置２０は、図１及び図２に示すように、第２の橋脚２と第３の橋脚３との間に支保工として架け渡された２本の仮設ガーダー１１，１１を有しており、この仮設ガーダー１１，１１の上面にはレール１２，１２が敷設されている。このレール１２，１２上には、橋桁を構成するセグメントの吊り支持装置１３が配置されており、レール１２，１２上を走行可能となっている。
【００２５】
上記吊り支持装置１３は、図２に示すように、２本の架設ガーダー上にこれらの間隔を跨ぐように載置される門型のフレーム１４を備えており、フレーム１４の底部にはレール１２，１２上を走行するための車輪１５，１５が設けられている。また、フレーム１４の上部にはプレキャストコンクリートのセグメント４を吊り上げるための巻き上げ装置１６，１６が２台備えられており、セグメント４に係止された２本の吊り材１７，１７をそれぞれ巻き上げて、セグメント４を吊下するようになっている。
【００２６】
また、仮設ガーダー１１，１１の上には、上下方向へのストロークを有する高さ調整ジャッキ１８が配列されており、プレキレャストコンクリートのセグメント４の両側に張り出した上床版４ａの付け根付近に上記高さ調整ジャッキ１８を当接させて載置し、軸線方向に複数のセグメントを配列することができる。また、セグメント４が接合された後は、上記高さ調整ジャッキ１８を上床版の付け根付近に当接させて、たわみを拘束するようになっている。
なお、上記プレキャストコンクリートのセグメント４は予め工場又は製作ヤードでマッチキャスト工法によって製作されたものとするのが望ましい。
【００２７】
次に、図１に示す架設装置２０を用いてコンクリート橋桁を架設する方法であって、本願発明の一実施形態であるコンクリート橋桁の架設方法について説明する。
この架設方法では、図３（ｂ）に示すように、先ず仮設ガーダー１１上の高さ調整ジャッキ１８の上に一径間分のプレキャストセグメントと配列して仮置きし、仮設ガーダー１１を撓ませた状態とする。そして、これらの各セグメントを橋脚１，２上に支持されている桁５に順次接合してゆく。
【００２８】
隣接するセグメントを接合する際には、図４（ａ）に示すように、既に接合されたセグメント４ａと隣接して配置されるセグメント４ｂを吊り支持装置１３によって吊り上げ、セグメント４ｂの接合端面にエポキシ樹脂等の接着剤を塗布する。次いで、双方のセグメント４ａ，４ｂにわたってＰＣ鋼材６を挿通する。その後、セグメント４ａの端面と位置を合わせてセグメント４ｂの端面を当接させる。このときセグメントの下縁を基準として位置合わせを行ない、下縁を正確な位置で当接させる。このとき接合するセグメント４ｂは、図４（ｂ）に示すように傾斜した状態とし、上縁付近では、接合される端面間に隙間が生じている状態とする。この状態で上記ＰＣ鋼材６を緊張し、接合するセグメント４ｂを既に連結されているセグメント４ａに引き寄せる。このときに導入されるプレストレスは、セグメントの接合に必要な圧縮応力度を導入するためのものであり、その緊張力は接合端面に平均値で約３〜７ｋｇ／ｃｍ2 程度の圧縮応力度が導入されるように設定する。これにより、双方のセグメント４ａ，４ｂの接合端面は当接され、一体となる。
【００２９】
また、緊張力の導入にともない、接合するセグメント４ｂが、既に連結されているセグメント４ａ側に引き寄され、接合端面間の隙間が解消されることによって、図５（ａ）に示すように接合するセグメント４ｂが変位し、これによって吊り材１７の負荷が除去される。すなわち新たに接合されたセグメント４ｂは、既に連結されているセグメント４ａと一体となってこれに支持される。このとき接合端面には新たに接合されたセグメント４ｂの自重によって曲げモーメントが作用するが、この曲げモーメントによる応力度と上記ＰＣ鋼材６の緊張によるプレストレスとの合成応力度が、図６に示すように、接合端面の全域でほぼ一様に作用するようにＰＣ鋼材６の配置を決定するのが望ましい。
【００３０】
新たにセグメント４ａが接合されると、図５（ｂ）に示すように、高さ調整ジャッキ１８を押し上げてこのセグメント４ｂの張り出し床版の付け根付近に当接させ、このセグメント４ｂが下方へ変位するのを拘束する。このとき高さ調整ジャッキ１８はセグメント４ｂに当接されるのみで、負荷が作用しないように調整する。そして、セグメント４ｂを吊り支持していた吊り材１７を撤去し、次に接合するセグメントへ吊り支持装置を移動させる。
【００３１】
次いで同様の工程によって、次のセグメント４ｃを吊り支持した状態で先に接合したセグメント４ｂに当接させ、同様に接合する。このセグメント４ｃが接合され、その自重が先に接合されたセグメント４ｂに伝達されたとき、上記高さ調整ジャッキ１８がこのセグメント４ｂの下方へのたわみを拘束する。したがって、先の接合端面１９に大きな応力度が発生するのを防止することができる。
【００３２】
このような工程を繰り返して行うことにより、複数のセグメントを順次接合し、橋桁の一径間分のセグメントが接合されると、複数のセグメントにわたって連続する新たなＰＣ鋼材を挿通し、これらを緊張することによって所定量のプレストレスを導入する。これにより、各セグメントの接合端面は設計荷重に抵抗し得る十分な強度を有するものとなり、高さ調整ジャッキ１８を撤去して、コンクリート橋桁を完成する。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明に係るコンクリート橋桁の架設方法では、新たなセグメントを吊り支持した状態で既に接合されたセグメントと当接させるので、双方のセグメントの接合端面を、外部拘束力を作用させることなくぴったりと密着させることができ、正確に接合することができる。そして、接合されたセグメントをその接合状態を維持したまま仮支持部材を当接させ、他のセグメントを順次接合していくときに既に接合された各セグメントの変位を拘束するので、接合された端面に大きな応力度が発生するのを防止することができる。
したがって、セグメントを正確に突き合わせ、接合部分に構造的な弱点がないコンクリート橋桁を、安全かつ確実に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるコンクリート橋桁の架設方法に用いることができる桁架設装置の一例を示す概略側面図である。
【図２】図１に示す桁架設装置の断面図である。
【図３】本発明に係るコンクリート橋桁の架設方法を示す概略図である。
【図４】プレキャストコンクリートのセグメントを接合する工程を説明する図である。
【図５】プレキャストコンクリートのセグメントを接合する工程を説明する図である。
【図６】プレキャストコンクリートのセグメントの接合端面に作用する応力を示す図である。
【図７】従来のコンクリート橋桁の架設方法を示す概略図である。
【符号の説明】
１      第１の橋脚
２      第２の橋脚
３      第３の橋脚
４      プレキャストコンクリートのセグメント
５      既に連結されている橋桁
６      ＰＣ鋼材
１１      仮設ガーダー
１２      レール
１３      吊り支持装置
１４      吊り支持装置のフレーム
１５      車輪
１６      巻き上げ装置
１７      吊り材
１８      高さ調整ジャッキ
１９      接合端面
２０      桁架設装置
【図１】
0003827111.tif 000002
【図２】
0003827111.tif 000003
【図３】
0003827111.tif 000004
【図４】
0003827111.tif 000005
【図５】
0003827111.tif 000006
【図６】
0003827111.tif 000007
【図７】
0003827111.tif 000008