JP2004263502A - 橋梁の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間で、安全に、橋脚上に橋桁を接合・構築する橋梁の施工方法の提供。
【解決手段】橋脚２を、複数の鋼管柱５及びコンクリート７から構築し、橋桁１０の一部を予め構築しておく。橋桁には、接合部９が内部にコンクリート打設空間９ｃを形成する形で形成されている。接合部には、鋼管挿入支持部１０ａが形成されている。鋼管挿入支持部に仮支持用鋼管柱の先端部５ｃを挿入させて、鋼管挿入支持部と仮支持用鋼管柱により、橋桁を橋脚上に仮置きし、仮置きされた橋桁を足場としてコンクリート打設空間９ｃにコンクリート７を打設して、鋼管柱と橋桁を一体化する。橋桁の一部を工場などで予め製作することが可能となり、狭い橋脚上で橋桁を構築する必要がなくなる。橋桁の工場施工が可能となり、作業性が向上し、短時間での施工が可能。仮置きされた橋桁や橋脚上部を足場として活用することが出来、足場の構築やその撤去にかかる工数と資材の節約が可能。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋梁の施工方法に関わり、特に、鋼管などによる補強材を用いた補強コンクリート製の橋脚と鋼製の上部工からなる橋梁に適用するに好適な橋梁の施工方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
橋脚に、その上部工である橋桁を接合・構築する工事は、多数の鉄筋が配置された狭い橋脚上に橋桁を接合・構築してゆくことから、その作業性が悪く、施工に時間がかかっていた。また、高所作業となり安全な足場の確保が求められることから、足場の構築やその撤去に多くの工数と資材が費やされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
こうしたことから、短時間で、安全に、橋脚上に橋桁を接合・構築する工法の開発が望まれていた。
【０００４】
本発明は、上記した事情に鑑み、短時間で、安全に、橋脚上に橋桁を接合・構築する橋梁の施工方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、橋脚（２）及び該橋脚上に接合・構築される鋼製の橋桁（１０）を、接合部（９）を介して接合して橋梁を構築する施工方法であって、前記橋脚の本体（３）を、垂直方向に構築された複数の鋼管柱（５）及びそれら鋼管柱の少なくとも外側に打設されたコンクリート（７）から構築し、
前記鋼製の橋桁の全部または一部を、予め構築しておき、
前記橋桁は、前記接合部が該橋桁を構成する部材（１２、１３）を型枠部材として内部にコンクリート打設空間（９ｃ）を形成する形で形成されており、
前記接合部には、前記複数の鋼管柱のうち、少なくとも１本の仮支持用鋼管柱（５Ａ）を受け入れ可能な筒状の鋼管挿入支持部（１０ａ）が形成されており、
前記接合部内に前記橋脚の鋼管柱の先端部（５ｃ）を挿入させると共に、前記鋼管挿入支持部に前記仮支持用鋼管柱の先端部（５ｃ）を挿入させて、該鋼管挿入支持部と仮支持用鋼管柱により、前記予め構築された全部または一部の橋桁を前記橋脚の上端部（３ａ）に仮置きし、
その状態で、仮置きされた橋桁を足場として利用して、前記接合部のコンクリート打設空間（９ｃ）にコンクリート（７）を打設して、前記鋼管柱と前記橋桁を一体化するようにして構成される。
【０００６】
請求項２の発明は、前記鋼管挿入支持部には、多数のコンクリート流通孔（１０ｃ）が筒内外を貫通する形で穿設されて構成される。
【０００７】
請求項３の発明は、前記仮置きされた橋桁を足場として利用すると共に、前記鋼管柱を反力を取るための固定部材として利用して、前記接合部のコンクリート打設空間にコンクリートを打設して、前記鋼管柱と前記橋桁を一体化するようにして構成される。
【０００８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、橋桁が橋脚の鋼管柱を利用して橋脚（２）上に仮置きされるので、当該仮置きされた橋桁を足場として利用して、コンクリートの打設作業などの橋梁構築作業を行うことが出来る。これにより、橋桁の全部または一部を工場などで予め製作した形で施工現場に搬入し、橋脚上に載置することが可能となり、狭い橋脚上で橋桁を最初から構築してゆく必要がなくなる。また、橋桁の工場施工が可能となることから、その作業性が向上し、短時間での施工か可能となる。
【０００９】
また、仮置きされた橋桁や橋脚上部を足場として活用することが出来るので、足場の構築やその撤去にかかる工数と資材を大幅に節約することが出来る。
【００１０】
請求項２の発明によれば、コンクリート流通孔（１０ｃ）により、接合部（９）内のコンクリート打設空間（９ｃ）内に配置された鋼管挿入支持部（１０ａ）内外に確実に打設コンクリートを流通させることが出来、信頼性の高い施工が可能となる。
【００１１】
また、請求項３の発明によれば、橋脚上部及び鋼管柱を足場や反力を取るための固定部材として利用することにより、足場及び反力受け部材を別に設ける必要が無く、橋桁の接合・構築作業を鋼管柱を利用して円滑に行うことが出来る。
【００１２】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、橋脚と橋桁からなる橋梁の一例を示す正面図、図２は図１の側面図、図３は図２の平面図、図４は橋桁の接合部部分を示す側面図、図５は図３の正面図、図６は図５のＡ−Ａ断面図、図７は図５のＢ−Ｂ断面図である。
【００１４】
橋梁１は、図１及び図２に示すように、図示しない地盤に立設された橋脚２を有しており、橋脚２は、柱状に構築された本体３を有している。本体３は、３本の鋼管柱５が２列配置で垂直方向に構築された形の、６本の鋼管柱５を有しており、各鋼管柱５の外周部には、リブ５ｂが形成されている。各鋼管柱５は所定長さのリブ付き鋼管５ａを、図中上下方向に直列に接続した形で形成されており、また、６本の鋼管柱５の周囲には、図２に示すように、帯筋６が所定の間隔で上下方向に巻設されている（図１は図示を省略）。帯筋６の内側には、図中上下方向に主筋（図示せず）が本体３を貫通する形で配置されており、更に、それら鋼管柱５の間と帯筋６及び主筋の周囲には、コンクリート７が打設されて、本体３の外形を形成している。なお、橋脚２を構成する鋼管柱５の数や、その配置態様、帯筋６や主筋の有無や、配置態様は各種の態様を採用することが出来る。なお、本体３内の主筋の数は、鋼管柱５がコンクリートの補強部材として作用するので、全くないか大幅に少なくすることが出来る。
【００１５】
本体３の上部は、橋脚２と上部工である主橋桁１０が接合される接合部９内に、その鋼管柱５の上端を嵌入させる形で形成されており、６本の鋼管柱５のうち、図１左右方向における中央部の２本の鋼管柱５Ａ、５Ａは、他の鋼管柱５よりも長さがＬ２だけ短く形成されている。当該２本の鋼管柱５Ａ、５Ａは、先端及び周辺が上部工である主橋桁１０に溶接された、後述する鋼管挿入支持部１０ａ、１０ａに嵌入係合させた形となっている。
【００１６】
主橋桁１０は、図３に示すように、床板（道路）の敷設方向である矢印Ｃ、Ｄ方向に、所定長さにわたり伸延する３本の桁１２、１２、１２を有しており、各桁１２は、断面がＩ型の鋼材から形成されている。それら桁１２、１２、１２間には、鋼製の補強梁１３がそれら桁１２間を接続する形で複数個、設けられている。主橋桁１０の、床板敷設方向における図中中央部には、橋脚２と上部工が接合される接合部９が、形成されており、３本の桁１２のうち、図中中央の桁１２Ａは、図１下方、即ち、橋脚２側がフランジ１２ａ及びウエブ１２ｂ部分が切り欠かれて、図３及び図５に示すように、穴あき鋼管により形成された鋼管挿入支持部１０ａ、１０ａが形成されている。鋼管挿入支持部１０ａの図５下方には、挿入口１０ｄ、１０ｄが、鋼管柱５Ａの先端部をそれぞれ受け入れ可能に図５下方に開口する形で形成されている。
【００１７】
桁１２Ａは、接合部９に対応する部分のフランジ１２ａが、その幅Ｗ１を、他の部分よりも大きくする形で形成されており、更に、接合部９の周囲には、図３に示すように、前述した補強梁１３Ａ、１３Ｂが互いに対向する形で配置されている。
【００１８】
補強梁１３Ａ、１３Ｂは、図４に示すように、接合部９の外殻９ａを形成しており、各補強梁１３Ａ、１３Ｂの接合部９の外周側には、補強リブ１３ａが、床板（道路）の敷設方向に対して直行する方向（幅方向）である矢印Ｅ、Ｆ方向に多数形成されている。また、各補強梁１３Ａ、１３Ｂの接合部９の内周９ｂ側、即ち、コンクリート７が打設される側には、打設されるコンクリート７との付着を取るための、ジベルなどの付着部材９ｄが、図３に示すように、多数設けられている。なお、付着部材９ｄは、補強梁１３Ａ、１３Ｂばかりでなく、接合部９の内周９ｂ側となる、図３左右の桁１２，１２及び接合部９内部に位置する桁１２Ａのウエブ１２ｂ部分にも多数形成されている。
【００１９】
接合部９は、前述の補強梁１３Ａ、１３Ｂ及び図３左右の桁１２、１２などの主橋桁１０を構成する部材により周囲を囲まれ、それら部材を型枠として兼用する形で、内部にほぼ直方体のコンクリート打設空間９ｃを形成しており、コンクリート打設空間９ｃには、図２に示すように、橋脚２の本体３の上端部３ａから所定の高さＨまでコンクリート７が打設充填されている。
【００２０】
柱梁接合構造体１は、以上のような構成を有するので、橋脚２上に、上部工である主橋桁１０を接合構築するには、まず、橋脚２を、本体３の上端部３ａあるいはその少し下までコンクリート７を打設して構築する。この状態では、本体３の上端部３ａから、６本の鋼管柱５の先端部５ｃが所定長さＬ１、Ｌ３だけそれぞれ図１上方に突出した状態となっている。
【００２１】
次に、床板敷設方向である矢印Ｃ、Ｄ方向に所定長さとなるように、工場などであらかじめ構築された主橋桁１０の一部分（なお、主橋桁の全部を工場などで予め構築してきてもよい）を、図１及び図２上方からクレーンなどにより吊下し、その状態で橋脚２に向けて主橋桁１０を降下移動させ、本体３の６本の鋼管柱５を、主橋桁１０の中央部に形成された接合部９内のコンクリート打設空間９ｃ内に挿入させる。この際、鋼管柱５のうち、幅方向である矢印Ｅ、Ｆ方向における中央部の鋼管柱５Ａ、５Ａの先端部５ｃを、桁１２Ａに形成された２つの鋼管挿入支持部１０ａ、１０ａに挿入口１０ｄを介して嵌入係合させる。すると、２本の鋼管柱５Ａ、５Ａの先端部５が鋼管挿入支持部１０ａ、１０ａの突き当て面１０ｅとそれぞれ当接し、主橋桁１０は、鋼管挿入支持部１０ａに挿入された２本の鋼管柱５Ａにより、橋脚２上に仮置きされることとなる。
【００２２】
この状態で、橋脚２の本体上端部３ａ及び、仮置きされた主橋桁１０を足場として利用し、また、鋼管柱５を反力を取るための固定部材として活用して、その後のコンクリートの打設作業や、主橋桁１０の固定作業を行う。これにより、主橋桁１０の橋脚２への載置作業及びその後の接合部９の構築作業を、短時間で行うことが出来、施工期間の短縮に寄与することが出来る。
【００２３】
６本の鋼管柱５が接合部９内に挿入されたところで、接合部９内のコンクリート打設空間９ｃに、コンクリート７を打設すると、打設されたコンクリート７は、凝固後には、橋脚２の６本の鋼管柱５と主橋桁１０を、接合部９を介して剛に接続する形となる。なお、鋼管挿入支持部１０ａには、図５及び図７に示すように、多数のコンクリート流通孔１０ｃが筒内外を貫通する形で穿設されており、コンクリート打設空間９ｃに打設されたコンクリート７が、確実に鋼管挿入支持部１０ａ内の鋼管柱５側に流通するように構成されている。
【００２４】
この際、既に述べたように、構築済みの橋脚本体３の上端部３ａや、その上部に突出した鋼管柱５を足場や仮固定材として使用することが出来るので、主橋桁１０の橋脚２への載置作業を、特別な足場や仮固定材を用いることなく容易かつ確実に行うことが出来る。
【００２５】
なお、既に述べたように、鋼管柱５Ａと桁１２Ａの鋼管挿入支持部１０ａの間には、図５及び図７に示すように、コンクリート流通孔１０ｃが多数形成されているので、打設されたコンクリート７は、接合部９内で隙間なく充填される。また、鋼管柱５は、既に述べたように、外部にリブ５ｂが多数形成されているので、打設されたコンクリート７と良好な状態で一体化される。更に、接合部９を形成する桁１２、１２Ａ及び補強梁１３Ａ、１３Ｂに設けられた付着部材９ｄにより、打設されたコンクリート７と接合部９の桁１２、１２Ａ及び補強梁１３Ａ、１３Ｂも、強固に一体化され、結果的に橋脚２と主橋桁１０は、接合部９を介して一体化される。
【００２６】
なお、鋼管挿入支持部１０ａ以外の接合部９内に挿入される、鋼管柱５の先端部５ｃの接合部９内への突き出し長さＬ３（図１参照）、即ち、埋め込み深さは、鋼管直径の２倍程度の長さがあれば十分であるが、必ずしも、鋼管挿入支持部１０ａ以外に配置される全ての鋼管柱５の接合部９内への突き出し長さＬ３は同じ長さである必要はない。
【００２７】
これにより、主橋桁１０と鋼管柱５との間は、現場での溶接作業などを行うことなく、一体化することが出来る。また、橋脚本体３内に配置される主筋の量を、鋼管柱５により大幅に少なくすることが出来るので、橋脚２上に、上部工である主橋桁１０を設置する際の、それら主筋を通過させるための削孔作業や溶接作業は、大幅に減少させることが出来る。
【００２８】
また、橋脚２と主橋桁１０を一体的に接続するためのコンクリート７が打設される接合部９は、主橋桁１０の構造部材である、幅方向両側の桁１２、１２及び補強梁１３Ａ、１３Ｂを型枠兼用部材として使用して構築されるので、接合部９を構築するための型枠を別に設ける必要がなく、型枠構築及び脱型の手間がかからない。更に内部にコンクリート７が打設されて接合部９と一体化される補強梁１３Ａ、１３Ｂの接合部９の外側には、補強リブ１３ａが多数形成されており、更に、各鋼管柱５はリブ付き鋼管であること、また、接合部９内のコンクリート打設空間９ｃには多数の穴あきジベル及びスタッドなどのコンクリート付着部材９ｄがコンクリート打設空間９ｃに突出する形で設けられていること、主橋桁１０の中央部の桁１２Ａ（複数でもよい）がコンクリート打設空間９ｃを貫通する形で配置されているので、コンクリート打設空間９ｃに打設されたコンクリート７の凝固後には、接合部９はきわめて剛性の高い構造物となり、接合部９内部に補剛材や補強筋などの接合部９の剛性を高める部材を配置する必要がなくなり、主橋桁１０を構成する部材のみの簡単な構造でありながら、接合部９の剛性を向上させ、適正な柱梁接続が可能となる。
【００２９】
なお、上述の実施例は、橋脚本体３の鋼管柱５のうち、図１中央部の鋼管柱５Ａ上に、橋桁１０の鋼管挿入支持部１０ａを嵌入係合させて、橋桁１０を橋脚２上に仮置きした場合について述べたが、橋桁１０を仮置きする鋼管柱５としては、図１中央部の鋼管柱５Ａに限らず、橋桁１０を安定的に橋脚２上に仮置き出来る限り、本体３内の複数の鋼管柱５のうち、任意の鋼管柱５を選択することが可能である。この場合、選択された鋼管柱５に対応する、橋桁１０の接合部位置に、鋼管柱５が挿入される鋼管挿入支持部１０ａを設置しておくことは勿論である。
【００３０】
また、安定的に橋桁１０を仮置き出来る限り、鋼管挿入支持部１０ａに挿入される鋼管柱５の数、大きさなどは任意である。例えば、複数の鋼管柱５のうち、仮支持用の大口径の鋼管柱５を一本配置し、その鋼管柱５上に、鋼管挿入支持部１０ａを介して橋桁１０を仮置きすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、橋脚と橋桁からなる橋梁の一例を示す正面図である。
【図２】図２は図１の側面図である。
【図３】図３は図２の平面図である。
【図４】図４は橋桁の接合部部分を示す側面図である。
【図５】図５は図３の正面図である。
【図６】図６は図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図７は図５のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１……橋梁
２……橋脚
３……本体
５、５Ａ……鋼管柱
５ｃ……先端部
７……コンクリート
９……接合部
９ｃ……コンクリート打設空間
１０……橋桁
１０ａ……鋼管挿入支持部
１０ｃ……コンクリート流通孔
１２……橋桁を構成する部材（桁）
１３……橋桁を構成する部材（補強梁）

Claims (3)

1. 橋脚及び該橋脚上に構築される鋼製の橋桁を、接合部を介して接合して橋梁を構築する施工方法であって、
   前記橋脚の本体を、垂直方向に構築された複数の鋼管柱及びそれら鋼管柱の少なくとも外側に打設されたコンクリートから構築し、
   前記鋼製の橋桁の全部または一部を、予め構築しておき、
   前記橋桁は、前記接合部が該橋桁を構成する部材を型枠兼用部材として内部にコンクリート打設空間を形成する形で形成されており、
   前記接合部には、前記複数の鋼管柱のうち、少なくとも１本の仮支持用鋼管柱を受け入れ可能な筒状の鋼管挿入支持部が形成されており、
   前記接合部内に前記橋脚の鋼管柱の先端部を挿入させると共に、前記鋼管挿入支持部に前記仮支持用鋼管柱の先端部を挿入させて、該鋼管挿入支持部と仮支持用鋼管柱により、前記予め構築された全部または一部の橋桁を前記橋脚の上端部に仮置きし、
   その状態で、仮置きされた橋桁を足場として利用して、前記接合部のコンクリート打設空間にコンクリートを打設して、前記鋼管柱と前記橋桁を一体化するようにして構成した、
   橋梁の施工方法。
2. 前記鋼管挿入支持部には、多数のコンクリート流通孔が筒内外を貫通する形で穿設されている、請求項１記載の橋梁の施工方法。
3. 前記仮置きされた橋桁を足場として利用すると共に、前記鋼管柱を反力を取るための固定部材として利用して、前記接合部のコンクリート打設空間にコンクリートを打設して、前記鋼管柱と前記橋桁を一体化するようにして構成した、請求項１記載の橋梁の施工方法。

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