JP6867249B2

JP6867249B2 - 床版の交換方法及び門型クレーン

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Publication number: JP6867249B2
Application number: JP2017136548A
Authority: JP
Inventors: 博幸落合; 重美福島; 裕太大山
Original assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2021-04-28
Anticipated expiration: 2037-07-12
Also published as: JP2019019477A

Description

本発明は、橋梁の鋼桁上に架設されている既設床版を撤去し、新設プレキャスト床版に架け替える床版の交換方法及びこの床版の交換に用いる門型クレーンに関する。

橋梁に架設されている床版は、架設後複数年が経過すると、その老朽化に伴って既設床版を撤去して新設床版に架け替える据え付け工事を行う必要がある。このような新設床版の架け替えを行う据え付け工事は、種々の方法が知られている。

例えば、既設床版は、鋼桁上に架設された鉄筋コンクリート製の床版が多く用いられているため、既設床版の撤去に際しては、既設床版を所定の大きさに切断したうえで、大型のクレーン車を用いて搬出している。

また、特許文献１に記載されているように、昇降手段を備えた複数の走行台車を搬送すべき床版の前後に配置して床版を吊下させ、全走行台車を同期速度で橋面上を走行させ、軌条段差位置で先方走行台車の走行段差を盛替調整し、床版敷設位置で床版下の軌条を撤去して新床版を橋面上に据付け、新床版上に軌条を敷設し、先行走行台車の走行段差を盛り替え、全台車を戻り走行させ、次の床版の搬送・据付を繰り返すという床版の架設方法が知られている。

このような床版の架設方法によれば、床版の幅が橋幅と一致し、橋軸直角方向寸法が１０ｍに達する大規模プレキャスト床版を架設することが可能となる。

特開２００３−７４０１８号公報

しかし、従来の床版の交換方法によると、大型のクレーン車を用いた場合には、都市部など橋梁の近傍に構築物が多数あり、橋梁の近傍に大型クレーンを設置するスペースを確保することが難しく、橋面に大型クレーンを設置しても床版交換時はクレーンの旋回作業が伴うため、橋梁周りの施工状態から大型クレーンを用いた交換を行うことが難しいという問題があり、特許文献１に記載された架設方法のように門型クレーンを用いた場合であっても、走行台車を走行させる軌条を敷設する必要があり、このような軌条の敷設及び撤去作業が床版の交換作業に必要となり工期短縮を図ることが難しいという問題があった。

そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、橋梁の近傍に設置スペースを必要となる大型のクレーンなどを用いることなく、床版の工期短縮を図ることができる床版の交換方法、及びこの交換方法に用いられる門型クレーンを提供することを目的とする。

本発明に係る床版の交換方法は、鋼桁に架設された古い床版の交換方法であって、前記古い床版上を移動可能な移動手段と、前記移動手段が取り付けられる一対の脚枠と、前記一対の脚枠の上端を連結して概略門型の門型クレーン本体を構成する天枠と、前記天枠の長手方向の一端から垂下するように取り付けられた先端サポート部を有し、前記先端サポート部と前記一対の脚枠の間に形成された作業スペースを有する門型クレーンを準備する工程と、前記先端サポート部の下端に形成された挿入部を鋼桁に架設した新たな床版の前記門型クレーンと対向する上面から前記鋼桁と対向する裏面に向けて形成された貫通孔に挿入して前記挿入部を前記鋼桁に当接させる工程と、前記門型クレーンを前記古い床版上に保持する工程と、前記作業スペース内の前記古い床版を除去する工程と、前記古い床版を除去した位置に新たな床版を架設する工程とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る床版の交換方法において、前記新たな床版を架設する際に、橋梁の縦断勾配または横断勾配に沿って前記新たな床版を傾ける工程を備えると好適である。

また、本発明に係る床版の交換方法において、前記門型クレーンが前記床版上を自走して前記門型クレーンの位置を設定する工程を備えると好適である。

また、本発明に係る門型クレーンは、鋼桁に架設された古い床版上を移動可能な移動手段と、前記移動手段が取り付けられる一対の脚枠と、前記一対の脚枠の上端を連結して概略門型の門型クレーン本体を構成する天枠と、前記天枠の長手方向の一端から垂下するように取り付けられた先端サポート部を有し、前記先端サポート部と前記一対の脚枠の間に形成された作業スペースを有する門型クレーンであって、前記先端サポート部の下端には、前記鋼桁に架設した新たな床版の前記門型クレーンと対向する上面から前記鋼桁と対向する裏面に向けて形成された貫通孔に挿入可能な挿入部を有し、前記作業スペース内を架設する新たな床版を吊り下げて移動せしめるクレーン部を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る門型クレーンにおいて、前記先端サポート部は、橋梁の前記新たな床版とが対向する面の縦断勾配または横断勾配に応じて前記挿入部の傾斜又は突出し量を調整する傾斜調整手段を備え、前記挿入部は、前記先端サポート部の下端に揺動自在に取り付けられた保持板に取付けられ、前記横断勾配の調整のために用いられる調整板が着脱自在に取り付けられると好適である。

また、本発明に係る門型クレーンにおいて、前記クレーン部は、前記天枠の長手方向に沿って設けられたクレーン用レールから吊り下げられた吊下部と該吊下部に対して回転手段を介して鉛直方向に回転可能に組付けられた保持板と、前記保持板には、前記新たな床版の上面の勾配に沿って吊り下げた前記新たな床版の傾斜を調整する勾配調整手段を介して取り付けられるとともに垂下する長さを調整可能なフック部を備えると好適である。

上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

本発明に係る床版の交換方法によれば、門型クレーンの一端に設けられた先端サポート部を鋼桁に当接させる工程を備えているので、門型クレーンを支持する部材を別途設けることなく、門型クレーンの保持を図ることができる。また、本発明に係る門型クレーンは、先端サポート部が鋼桁に当接すると共に床版上を移動可能な移動手段を備えているので、門型クレーンを支持する部材や軌条などの部材を別途設けることなく門型クレーンの設置及び移動を図ることができる。したがって、橋梁の近傍に設置スペースを必要となる大型のクレーンなどを用いることなく、門型クレーンの準備にも別途部材を設けることなく、床版の工期短縮を図ることができる。

本実施形態に係る門型クレーンの概要を説明するための図。本実施形態に係る門型クレーンの正面図。本実施形態に係る門型クレーンの先端サポート部を示す拡大図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図を示す。本実施形態に係る門型クレーンのクレーン部を示す拡大図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図を示す。本実施形態に係る床版の交換方法を説明するための図であって、門型クレーンを準備する工程及び先端サポート部を鋼桁に当接させる工程を説明するための図。本実施形態に係る床版の交換方法を説明するための図であって、古い床版を除去する工程を説明するための図。本実施形態に係る床版の交換方法を説明するための図であって、古い床版の除去が完了した状態を示す図。本実施形態に係る床版の交換方法を説明するための図であって、新しい床版を架設する工程を説明するための図。本実施形態に係る床版の交換方法を説明するための図であって、新しい床版を架設する工程を説明するための図。本実施形態に係る床版の交換方法を説明するための図であって、床版の交換工程が完了し、次の床版の交換工程に移動する状態を説明するための図。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る門型クレーンの概要を説明するための図であり、図２は、本実施形態に係る門型クレーンの正面図であり、図３は、本実施形態に係る門型クレーンの先端サポート部を示す拡大図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図を示す図であり、図４は、本実施形態に係る門型クレーンのクレーン部を示す拡大図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図を示す図であり、図５は、本実施形態に係る床版の交換方法を説明するための図であって、門型クレーンを準備する工程及び先端サポート部を鋼桁に当接させる工程を説明するための図であり、図６は、本実施形態に係る床版の交換方法を説明するための図であって、古い床版を除去する工程を説明するための図であり、図７は、本実施形態に係る床版の交換方法を説明するための図であって、古い床版の除去が完了した状態を示す図であり、図８は、本実施形態に係る床版の交換方法を説明するための図であって、新しい床版を架設する工程を説明するための図であり、図９は、本実施形態に係る床版の交換方法を説明するための図であって、新しい床版を架設する工程を説明するための図であり、図１０は、本実施形態に係る床版の交換方法を説明するための図であって、床版の交換工程が完了し、次の床版の交換工程に移動する状態を説明するための図である。

まず、本実施形態に係る床版の交換方法に好適に用いられる門型クレーン１０について説明を行う。本実施形態に係る床版の交換方法は、図１に示すように、橋梁５０の鋼桁４０に架設された古い床版１４１を新たな床版４１に交換する交換方法であって、本実施形態に係る門型クレーン１０は、古い床版１４１上を移動可能な移動手段１２が取り付けられた一対の脚枠１５，１５と、該一対の脚枠１５，１５の上端を連結して概略門型の門型クレーン本体１１を構成する天枠１４と、門型クレーン本体１１の一端に設けられた先端サポート部２０とを備えている。天枠１４の橋梁５０の長手方向に沿った長さは、脚枠１５よりも長く形成されており、これによって、先端サポート部２０と門型クレーン本体１１の間には、作業スペース６０が形成されている。

図２に示すように、脚枠１５の下端に設けられた移動手段１２は、電動モータ等の周知の駆動手段によって回転駆動可能な車輪１６が取り付けらえており、該車輪の回転によって門型クレーン１０を既設の古い床版１４１上で移動可能としている。

また、脚枠１５の下端には、古い床版１４１に当接可能な固定ジャッキ１３を備えている。固定ジャッキ１３は、周知のジャッキ機構が好適に用いられるが、例えば油圧ジャッキなどを用いると好適である。固定ジャッキ１３は、移動手段１２によって門型クレーン１０を所定の位置に移動させた後、当該位置に門型クレーン１０を固定するために用いられる。

門型クレーン本体１１の天枠１４には、長手方向に沿ってクレーン用レール３４が設けられており、該クレーン用レール３４には、後述するクレーン部３０が移動可能に取り付けられている。

先端サポート部２０は、天枠１４の一端から垂下するように取り付けられており、先端サポート部２０の下方には、傾斜調整手段２１を介して新たな床版４１の貫通孔４３に挿入可能な挿入部２２が設けられている。図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、先端サポート部２０は、天枠１４から垂下する支持腕２４と、支持腕２４の下端に傾斜調整手段２１を介して取り付けられた保持板２３を備えている。保持板２３には、床版４１に形成された貫通孔４３に対応した複数の挿入部２２が形成されており、本実施形態に係る門型クレーン１０では、貫通孔４３の数や位置に応じて幅方向に４つの挿入部２２の列を長手方向に２列備え、合計で８つの挿入部２２を備えている。

また、傾斜調整手段２１は、保持板２３を橋梁５０の傾斜勾配に応じて傾斜可能に取り付けており、具体的には、図３（Ｂ）に示すように、支持腕２４の一端に保持板２３の幅方向に沿ってピンを挿入し、該ピンの周方向に保持板２３を揺動自在に保持することで橋梁５０の長手方向に沿った縦断勾配の傾斜勾配に応じて保持板２３を傾斜可能に取り付けている。

さらに、図３（Ａ）に示すように、幅方向の傾斜については、所定の厚さを有する高さ調整板２５を介して挿入部２２を取り付けることで、挿入部２２の突出し量を調整することで幅方向の横断勾配に応じた高さ調整を行うことが可能となっている。このような傾斜調整手段２１によって、橋梁５０が所定の勾配を有していた場合であっても、挿入部２２を確実に鋼桁４０に当接させて門型クレーン１０を保持することができる。

図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、クレーン部３０は、クレーン用レール３４から吊り下げられた吊下部３５と、吊下部３５に対して回転手段３３を介して鉛直方向を軸に回転可能に組み付けられた保持板３６とを備えている。保持板３６には、勾配調整手段３１を介してフック部３２が取り付けられており、該フック部３２を新たな床版４１に設けられた被フック部４４に係合させて床版４１の移動及び設置を行うことができる。

回転手段３３は、保持板３６を鉛直方向を軸に回転させることができれば如何なる構成を備えても構わないが、例えば電動モータによる駆動力をベアリングなどの軸受部材を介して荷重を保持するように構成すると好適である。

また、勾配調整手段３１は、床版４１を架設する際に、橋梁５０の傾斜勾配に沿って床版４１を架設することができるように床版４１自体を傾斜させる機構を有しており、例えばフック部３２をスクリュージャッキを介して保持板３６に取り付けることで、該スクリュージャッキによってフック部３２の垂下する長さを調整して床版４１の勾配を調整することができる。なお、スクリュージャッキは、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、保持板３６の四隅に合計４つ備えると橋梁５０の長手方向及び幅方向の双方の勾配を調整することができる。

次に、本実施形態に係る門型クレーン１０を用いた床版の交換方法について説明を行う。第一に、図５に示すように、門型クレーン１０を古い床版１４１上で走行させて交換を行う床版の位置に作業スペース６０が重畳するように移動する。このとき、門型クレーン１０は、橋梁５０上で組み立てても構わないし、トラックなどの搬送手段を備えた車両から床版上に移動させても構わない。

門型クレーン１０を所定の位置に移動した後、脚枠１５に備えられた固定ジャッキ１３によって古い床版１４１上に門型クレーン１０が移動しないように設置する。そして、すでに架設が終わった新たな床版４１の貫通孔４３に先端サポート部２０に形成された挿入部２２を挿入して、鋼桁４０に該挿入部２２を当接させる。このように、門型クレーン１０は、固定ジャッキ１３と挿入部２２とによって橋梁５０に固定設置される。このとき、移動手段１２は、軌条の敷設作業を不要とするので、工期短縮に寄与し、挿入部２２によって門型クレーン１０の先端を鋼桁４０によって支持しているので、門型クレーン１０を確実に支持することが可能となる。

次に、図６に示すように、作業スペース６０に架設されている古い床版１４１の除去作業を行う。除去作業は、橋梁５０の長手方向に沿った所定の区間の古い床版１４１を除去し、例えば幅方向に二分割に切断してクレーン部３０によって切断除去した古い床版１４１を除去していく。

図７に示すように、作業スペース６０における古い床版１４１の除去が完了すると、鋼桁４０のフランジ面の清掃を行った後、新たな床版の架設を行う。図８に示すように、新たな床版４１は、橋梁の幅方向に長い長尺の部材であることから、搬入トラック７０によって長手方向に沿った方向で搬入される。この状態で、クレーン部３０によって新たな床版４１を吊り下げ、作業スペース６０まで移動させる。

そして、図９に示すように、作業スペース６０でクレーン部３０の回転手段３３によって新たな床版４１を略９０度回転させて、新たな床版４１を鋼桁４０に据付ける。その後、同様の作業を繰り返し、作業スペース６０における古い床版１４１を除去した位置に新たな床版４１を敷き詰めるように据付ける。最後に、据付けられた新たな床版４１の貫通孔４３にスタッドジベルを打ち込み、貫通孔にモルタルを流し込んで鋼桁４０と接合する。なお、新たな床版４１の据付けの際に、新たな床版４１と鋼桁４０の間に高さ調整のためのピンなどを用いて新たな床版４１のレベル合わせを行う。その後、図１０に示すように、床版の交換工程が完了し、次の床版の交換工程に移動して図５の状態で次の床版の交換工程に移行する。このように、交換が必要な床版の交換が完了するまで交換工程を繰り返し行って床版の交換を行う。

続いて、次の作業箇所へ門型クレーン１０を移動させて古い床版１４１の交換作業を連続して行う。

このように構成された古い床版の交換方法によれば、古い床版上を移動可能な門型クレーン１０を用いているので、軌条の敷設及び撤去作業を必要としないと共に、大型のクレーンなどを必要としないことから、都市部など大型クレーンを設置するスペースを十分に確保することができない場所でも古い床版の交換作業を行うことが可能となり、工期の短縮を図ることができる。また、門型クレーンの先端サポート部を鋼桁に当接させて支持し、先端サポート部と門型クレーン本体の間を作業スペースとして確保することで、重量物となる交換前後の床版を確実に保持して交換作業を確実に行うことができる。

以上説明したように、上述した本実施形態に係る床版の交換方法では、古い床版を二分割に切断して除去する場合について説明を行ったが、二分割に限定されず、三分割以上または、分割せずに古い床版の除去を行っても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０門型クレーン，１１門型クレーン本体，１２移動手段，１３ジャッキ，１４天枠，１５脚枠，１６車輪，２０先端サポート部，２１傾斜調整手段，２２挿入部，２３保持板，２４支持腕，２５高さ調整板，３０クレーン部，３１勾配調整手段，３２フック部，３３回転手段，３４クレーン用レール，３５吊下部，３６保持板，４０鋼桁，４１新たな床版，４３貫通孔，４４被フック部，５０橋梁，６０作業スペース，１４１古い床版。

Claims

鋼桁に架設された古い床版の交換方法であって、
前記古い床版上を移動可能な移動手段と、前記移動手段が取り付けられる一対の脚枠と、前記一対の脚枠の上端を連結して概略門型の門型クレーン本体を構成する天枠と、前記天枠の長手方向の一端から垂下するように取り付けられた先端サポート部を有し、前記先端サポート部と前記一対の脚枠の間に形成された作業スペースを有する門型クレーンを準備する工程と、
前記先端サポート部の下端に形成された挿入部を鋼桁に架設した新たな床版の前記門型クレーンと対向する上面から前記鋼桁と対向する裏面に向けて形成された貫通孔に挿入して前記挿入部を前記鋼桁に当接させる工程と、
前記門型クレーンを前記古い床版上に保持する工程と、
前記作業スペース内の前記古い床版を除去する工程と、
前記古い床版を除去した位置に新たな床版を架設する工程とを備えることを特徴とする床版の交換方法。
請求項１に記載の床版の交換方法において、
前記新たな床版を架設する際に、橋梁の縦断勾配または横断勾配に沿って前記新たな床版を傾ける工程を備えることを特徴とする床版の交換方法。
請求項１又は２に記載の床版の交換方法において、
前記門型クレーンが前記床版上を自走して前記門型クレーンの位置を設定する工程を備えることを特徴とする床版の交換方法。
鋼桁に架設された古い床版上を移動可能な移動手段と、前記移動手段が取り付けられる一対の脚枠と、前記一対の脚枠の上端を連結して概略門型の門型クレーン本体を構成する天枠と、前記天枠の長手方向の一端から垂下するように取り付けられた先端サポート部を有し、前記先端サポート部と前記一対の脚枠の間に形成された作業スペースを有する門型クレーンであって、
前記先端サポート部の下端には、前記鋼桁に架設した新たな床版の前記門型クレーンと対向する上面から前記鋼桁と対向する裏面に向けて形成された貫通孔に挿入可能な挿入部を有し、
前記作業スペース内を架設する新たな床版を吊り下げて移動せしめるクレーン部を備えることを特徴とする門型クレーン。
請求項４に記載の門型クレーンにおいて、
前記先端サポート部は、橋梁の前記新たな床版とが対向する面の縦断勾配または横断勾配に応じて前記挿入部の傾斜又は突出し量を調整する傾斜調整手段を備え、前記挿入部は、前記先端サポート部の下端に揺動自在に取り付けられた保持板に取付けられ、前記横断勾配の調整のために用いられる調整板が着脱自在に取り付けられることを特徴とする門型クレーン。
請求項４又は５に記載の門型クレーンにおいて、
前記クレーン部は、前記天枠の長手方向に沿って設けられたクレーン用レールから吊り下げられた吊下部と該吊下部に対して回転手段を介して鉛直方向に回転可能に組付けられた保持板と、前記保持板には、前記新たな床版の上面の勾配に沿って吊り下げた前記新たな床版の傾斜を調整する勾配調整手段を介して取り付けられるとともに垂下する長さを調整可能なフック部を備えることを特徴とする門型クレーン。