JP2007321476A - 橋梁の施工方法及び橋梁 - Google Patents

Abstract

【課題】周辺環境への悪影響を抑制し、橋面上で既設橋梁と新設橋梁とを架け替えることで架け替えの効率を向上させることのできる橋梁の施工方法及び橋梁を提供する。
【解決手段】橋脚上に架けられた既設橋梁１を新設橋梁５に架け替える橋梁の施工方法において、前記既設橋梁１を幅方向に対して中央部１０と両側部１１ａ、１１ｂに切断し、昇降装置６を前記中央部１０又は前記両側部１１ａ、１１ｂのいずれか一方に走行可能に設置し、該昇降装置６により他方を撤去すると共に、前記新設橋梁５を架設するので、周辺環境への悪影響を抑制し、橋面上で既設橋梁と新設橋梁とを架け替えることで架け替えの効率を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、橋梁の施工方法及び橋梁に関し、特に、橋脚上に架けられた既設橋梁を撤去し、新設橋梁を架設する橋梁の施工方法及び橋梁に関する。

近年、都市河川に架けられた橋梁は、老朽化が進んでおり、架け替えが必要な時期となっている。このような橋梁の架け替えでは、河川占用による大規模な工事が必要で、長期間の交通規制を伴うことがある。従来の橋梁の架け替え方法としては、まず、旧橋の側方に仮橋を架設し、この仮橋を利用して交通の切り回しを行い、次に、旧橋を撤去した後に、そこに新橋を新たに架設し、その後、不要となった仮橋を撤去する方法がある。また、架け替えの作業ヤードとして構台を橋梁に沿って仮設して上下線ごとに架け替えを行う方法などがある。しかしながら、このような従来方法では、新橋の架け替えのために仮橋や構台を仮設する必要があり、作業コストが増加すると共に、工事期間が長期化してしまうことがあった。また、新橋の架け替え後に、仮橋や構台を撤去する必要があることから、より効率的な施工方法が望まれていた。

このような問題を解決する橋梁の施工方法として、橋梁設置位置に架けられた既設橋梁を新設橋梁に架け替える橋梁架け替え方法であって、河川部の底面から立設される工事用桟橋により既設橋梁及び新設橋梁を移動可能に支持し、橋梁設置位置と並列して設けられた新設橋梁仮置位置に底面を支持した状態で新設橋梁を待機させた後、既設橋梁を移動させるときに、新設橋梁を支持した状態で摺動させると同時に、橋梁設置位置と並列して設けられた既設橋梁仮置位置に既設橋梁を支持した状態で摺動することで架け替える方法がある（例えば、特許文献１）。

特許第３７０２２６３号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載されている橋梁架け替え方法では、橋梁の架け替えを迅速に行い、作業コストの低減や工事期間の短縮化を実現できたが、既設橋梁を既設橋梁仮置位置に移動させ、解体、撤去した後に、工事用桟橋を撤去する必要があることから、さらなる効率性の向上が望まれていた。

そこで本発明は、周辺環境への悪影響を抑制し、橋面上で既設橋梁と新設橋梁とを架け替えることで架け替えの効率を向上させることのできる橋梁の施工方法及び橋梁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明による橋梁の施工方法は、橋脚上に架けられた既設橋梁を新設橋梁に架け替える橋梁の施工方法において、前記既設橋梁を幅方向に対して中央部と両側部に切断し、昇降装置を前記中央部又は前記両側部のいずれか一方に走行可能に設置し、該昇降装置により他方を撤去すると共に、前記新設橋梁を架設することを特徴とする。

請求項２に係る発明による橋梁の施工方法では、前記一方は前記両側部であり、前記昇降装置は門型昇降装置であり、該門型昇降装置は前記両側部を走行して前記他方である前記中央部を撤去することを特徴とする。

請求項３に係る発明による橋梁の施工方法では、前記中央部を撤去した後に、該撤去した位置に前記新設橋梁を仮設し、該仮設した新設橋梁に前記昇降装置を走行可能として、前記両側部を撤去することを特徴とする。

請求項４に係る発明による橋梁の施工方法では、前記両側部の片側を撤去する際に、前記昇降装置は、前記片側への転倒を防止されながら走行することを特徴とする。

請求項５に係る発明による橋梁の施工方法では、仮設状態において幅方向に収縮しており、仮設後に幅方向に伸張することを特徴とする。

請求項６に係る発明による橋梁の施工方法では、前記新設橋梁は、仮設状態において幅方向に複数の部分に分かれており、該複数の部分を離間させ、その間に中間部を設置することを特徴とする。

請求項７に係る発明による橋梁の施工方法では、前記既設橋梁及び前記新設橋梁は、橋軸方向に複数に分割して順番に架け替えることを特徴とする。

請求項８に係る発明による橋梁の施工方法では、前記既設橋梁上又は前記新設橋梁上で、撤去した前記既設橋梁を解体することを特徴とする。

請求項９に係る発明による橋梁の施工方法では、前記新設橋梁の架設に並行して既設橋脚の間に新設橋脚を施工し、前記既設橋脚を撤去することを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項１０に係る発明による橋梁は、橋脚上に架けられた既設橋梁を幅方向に対して中央部と両側部に切断し、昇降装置を前記中央部又は前記両側部のいずれか一方に走行可能に設置し、該昇降装置により他方を撤去すると共に、新設橋梁を架設することで構成されることを特徴とする。

請求項１に係る発明による橋梁の施工方法によれば、橋脚上に架けられた既設橋梁を新設橋梁に架け替える橋梁の施工方法において、既設橋梁を幅方向に対して中央部と両側部に切断し、昇降装置を中央部又は両側部のいずれか一方に走行可能に設置し、該昇降装置により他方を撤去すると共に、新設橋梁を架設する。

したがって、橋脚上に架けられた既設橋梁を幅方向に対して中央部と両側部に切断して、中央部又は両側部のいずれか一方に昇降装置を配置することから、昇降装置は橋軸方向に走行可能となり、この昇降装置により他方を吊り上げると共に、昇降装置が橋軸方向に走行してこの他方を撤去することで、新設橋梁を架設する場所をあけて該新設橋梁を架設するため、橋梁の橋面上のみで架け替えの施工をすることが可能であり、例えば、構台、仮橋等の仮設の構造体を必要としないので、周辺環境への悪影響を抑制し、橋面上で既設橋梁と新設橋梁とを架け替えることで架け替えの効率を向上させることができる。

請求項２に係る発明による橋梁の施工方法によれば、昇降装置が走行可能に設けられる中央部又は両側部のいずれか一方は両側部であり、この昇降装置は門型昇降装置であり、該門型昇降装置は両側部を走行して、昇降装置が設けられていない中央部を撤去する。したがって、昇降装置を両側部に設けることから、この昇降装置は既設橋梁の両側部上を走行可能となり、この両側部上で車輪の間隔を広くとることができるので、昇降装置を門型にすることができ、昇降装置の水平方向の安定性を向上することができる。

請求項３に係る発明による橋梁の施工方法によれば、中央部を撤去した後に、該撤去した位置に新設橋梁を仮設し、該仮設した新設橋梁に昇降装置を走行可能として、両側部を撤去する。したがって、中央部を撤去した位置に新設橋梁を仮設し、この仮設した新設橋梁に昇降装置を走行可能に設けなおすことで、この昇降装置は新設橋梁上を橋軸方向に走行可能となり、残っている既設橋梁の両側部を吊り上げると共に、橋軸方向に走行してこの両側部を撤去することから、橋梁の橋面上のみで架け替えの施工をすることが可能である。また、新たに架設する新設橋梁の製作段階で、昇降装置を支持する部材などをあらかじめ組みつけておくことができるので、組みつけが容易で精度も向上する。

請求項４に係る発明による橋梁の施工方法によれば、両側部の片側を撤去する際に、昇降装置は、片側への転倒を防止されながら走行する。したがって、仮設した新設橋梁に昇降装置を走行可能に設けなおし、この昇降装置により両側部の片側を撤去する際に、仮設した新設橋梁上でこの昇降装置の車輪の間隔が狭くなっても、吊り上げている側への昇降装置の転倒を防止しながら走行可能とすることから、昇降装置の水平方向の安定性を確保することができる。

請求項５に係る発明による橋梁の施工方法によれば、仮設状態において幅方向に収縮しており、仮設後に幅方向に伸張する。したがって、新設橋梁の幅を狭めた状態で橋脚上へ仮設して、その後所定の幅となるようにこの新設橋梁を伸ばすので、一回の作業で新設橋梁を所定の位置に仮設することができ、また、省スペースでの作業が可能となり、通行や作業員以外の立ち入りを制限すべき領域を狭くすることができることから、通行規制を最小限にとどめることができる。

請求項６に係る発明による橋梁の施工方法によれば、新設橋梁は、仮設状態において幅方向に複数の部分に分かれており、該複数の部分を離間させ、間に中間部を設置して架設する。したがって、新設橋梁を複数の部分に分割して幅を狭めた状態で橋脚上に仮設して、その後、複数の部分のいずれかをスライドさせ、間に中間部を設置することを繰り返して、この新設橋梁が所定の幅となるように架設するので、新設橋梁の運搬が容易となり、また、省スペースでの作業が可能となり、通行や作業員以外の立ち入りを制限すべき領域を狭くすることができることから、通行規制を最小限にとどめることができる。

請求項７に係る発明による橋梁の施工方法によれば、既設橋梁及び新設橋梁は、橋軸方向に複数に分割して順番に架け替える。したがって、既設橋梁及び新設橋梁を橋軸方向に複数に分割して、分割された既設橋梁及び新設橋梁ごとに順番に架け替えを行うので、残っている既設橋梁上又は架け替えた新設橋梁の橋面上に十分な作業ヤードを確保することができる。

請求項８に係る発明による橋梁の施工方法によれば、既設橋梁上又は新設橋梁上で、撤去した既設橋梁を解体する。したがって、残っている既設橋梁上又は架け替えた新設橋梁の橋面上の作業ヤードで既設橋梁の解体を行うことから、既設橋梁を橋脚上から撤去した後すぐに解体することができるので、比較的サイズの大きい未解体の状態での余計な運搬を削減することができ、また、撤去後すぐに、運搬の際に荷崩れを起こさない程度まで小さく解体することができるので、廃棄物の搬出の際の危険を低減することができる。

請求項９に係る発明による橋梁の施工方法によれば、新設橋梁の架設に並行して既設橋脚の間に新設橋脚を施工し、既設橋脚を撤去する。したがって、既設橋梁に対する作業と既設橋脚に対する作業とを分離し、新設橋梁の架設に並行して既設橋脚の間に新設橋脚を施工し、既設橋脚を撤去するので、工期を大幅に削減することができる。

請求項１０に係る発明による橋梁によれば、橋脚上に架けられた既設橋梁を幅方向に対して中央部と両側部に切断し、昇降装置を前記中央部又は前記両側部のいずれか一方に走行可能に設置し、該昇降装置により他方を撤去すると共に、新設橋梁を架設することで構成される。

したがって、橋脚上に架けられた既設橋梁を幅方向に対して中央部と両側部に切断して、中央部又は両側部のいずれか一方に昇降装置を配置することから、昇降装置は橋軸方向に走行可能となり、この昇降装置により他方を吊り上げると共に、昇降装置が橋軸方向に走行してこの他方を撤去することで、新設橋梁を架設する場所をあけて該新設橋梁を架設するため、橋梁の橋面上のみで架け替えの施工をすることが可能であり、例えば、構台、仮橋等の仮設の構造体を必要としないので、周辺環境への悪影響を抑制し、橋面上で既設橋梁と新設橋梁とを架け替えることで架け替えの効率を向上させることができる。

以下に、本発明に係る橋梁の施工方法及び橋梁の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法における既設橋梁の平面図である。架け替えられる既設橋梁１は、河川Ｒ上に、この河川Ｒが流れる方向と交差する方向に架設され、その両端がジョイント装置２ａ、３ａを介して道路２、３に連接される。既設橋梁１は、既設橋脚４上に架けられている。この既設橋脚４は、ほぼ等間隔に４本（既設橋脚４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）設置されている。４本の既設橋脚４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、各々河川Ｒの底面から立設され、既設橋梁１の下面を支持する。

図２は、本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法における既設橋梁の断面図である。本図は、既設橋梁１の橋軸方向（通行方向）に直交する幅方向の断面図である。既設橋梁１は、下部工としての橋脚上に設けられる上部工をなす。既設橋梁１は、上部に設けられる床板１ａと、その床板１ａの下面に設けられた梁としての桁１ｂにより構成される。桁１ｂは、下面を既設橋脚４に固定され、支持される。床板１ａの上面には、幅方向の両端部に高欄１ｃが立設され、さらに舗装（不図示）等が敷設される。

図３は、本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法における新設橋梁の断面図である。本図は、新設橋梁５の幅方向の断面図である。新設橋梁５は、下部工としての橋脚上に設けられる上部工をなす。新設橋梁５は、上部に設けられる床板５ａと、その床板５ａの下面に橋軸方向に沿って設けられる３本の主桁５ｂと、床板５ａの下面に主桁５ｂ間を結ぶ横桁５ｃと、主桁５ｂの両側から幅方向に張り出すように設けられるブラケット５ｅにより構成される。床板５ａの上面には、幅方向の両端部に高欄５ｄが立設され、さらに舗装（不図示）等が敷設される。

ここで、新設橋梁５は、仮設状態において幅方向に複数の部分に分かれており、該複数の部分をスライドさせ、間に中間部を設置することで橋脚上に架設される。すなわち、新設橋梁５は、橋脚上に固定される前の状態において、幅方向の中央に位置する中央部５１と、幅方向の両側に位置する側部５２、５３と、中央部５１と側部５２とを連結する中間部５４と、同様に中央部５１と側部５３とを連結する中間部５５の５つの部分に分割されている。中央部５１は１本の主桁５ｂを有し、両側部５２、５３は各々１本の主桁５ｂとテーパ状のブラケット５ｅを有し、中間部５４、５５は各々１本のフラット状の横桁５ｃを有する。さらに、側部５２、５３のテーパ状のブラケット５ｅは、それぞれ主桁５ｂの床板５ａ側にピン連結部５６を介して回転自在に連結される。これにより、側部５２、５３のテーパ状のブラケット５ｅは、図中二点鎖線で示すように、跳ね上げるようにして折りたたむことが可能となる。

ところで、本実施例に係る橋梁の施工方法では、図１に示すように、既設橋梁１を幅方向に沿った切断位置８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄで切断して、橋軸方向に５つに分割し、順番に架け替えることで橋面上に十分な作業ヤードを確保することを図っている。切断位置８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは、既設橋脚４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの位置にほぼ対応した位置である。既設橋梁１に替えて架設する新設橋梁５も、既設橋梁１と同様に橋軸方向に５つに分割しておく。さらに、本実施例に係る橋梁の施工方法では、既設橋梁１を幅方向に対して中央部１０と側部１１ａ、側部１１ｂに切断し、リフタ６３を備える昇降装置６を両側部１１ａ、１１ｂに走行可能とし、この昇降装置６により中央部１０を撤去すると共に、新設橋梁５を架設することで、周辺環境への悪影響の抑制と、架け替え効率の向上を図っている。すなわち、既設橋梁１を橋軸方向に沿った切断位置７ａ、７ｂで３つに切断して、中央部１０と両側部１１ａ、１１ｂに分割する。そして、両側に位置する両側部１１ａ、１１ｂに昇降装置６を走行可能に設置して、この昇降装置６により既設橋梁１の中央部１０を吊り上げて撤去し、新設橋梁５を架設する。

ここで、昇降装置６は、両側部１１ａ、１１ｂ上に橋軸方向に沿って各々敷設される１対の軌条６１ａ、６１ｂ上を走行可能に構成される。昇降装置６は、軌条６１ａ、６１ｂ上に載置される自走台車６２と、自走台車６２上に固定されるリフタ６３を備える。自走台車６２は、軌条６１ａ、６１ｂ上を移動する。リフタ６３は、油圧シリンダー等により伸縮する機構を有する。自走台車６２、リフタ６３は、それぞれ４つずつ設けられ、１つの自走台車６２と１つのリフタ６３を１組として合計４組備える。この自走台車６２とリフタ６３の組は、軌条６１ａ上に２組、軌条６１ｂ上に２組ずつ設けられる。さらに、昇降装置６は、リフタ６３の先端に固定される頂部梁６４を２つ備える。各頂部梁６４は、軌条６１ａ上のリフタ６３のうちの１つと軌条６１ｂ上のリフタ６３のうちの１つとを連結するように固定される。頂部梁６４は、このリフタ６３の伸縮により鉛直方向に移動する。また、２つの頂部梁６４は６本の連結梁６５により連結され剛性が確保され、一体となって鉛直方向に移動する。昇降装置６は、後述する図４のＳＴ（ステップ）１等では、橋軸方向から見て全体として門型の形状をなす。また、昇降装置６は、後述する図７のＳＴ４等のように、解体して天秤型（頂部梁６４の両端部が片持ち状になった型）にも容易に組み替えることが可能である。
以下、図４乃至図１５を参照して上記の構成からなる橋梁の施工方法について詳細に説明する。

図４乃至図１５は、本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法を示す模式的な流れ図であり、図４にＳＴ１、図５にＳＴ２、図６にＳＴ３、図７にＳＴ４、図８にＳＴ５、図９にＳＴ６、図１０にＳＴ７、図１１にＳＴ８、図１２にＳＴ９、図１３にＳＴ１０、図１４にＳＴ１１、図１５にＳＴ１２を示す。また、図４乃至図１５中、右側に橋梁の模式的側面図、左側に幅方向の模式的断面図を示す。

本実施例に係る橋梁の施工方法では、図４に示すように、まず、既設橋梁１を幅方向に沿った切断位置８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄで切断して、橋軸方向に５つに分割し、道路２側の端部から既設橋脚４ｃまでの３径間を最初に架け替える範囲として、残った既設橋脚４ｃから道路３側の端部までの２径間を作業ヤード９として確保する。次いで、既設橋梁１を橋軸方向に沿った切断位置７ａ、７ｂで３つに切断して、中央部１０と両側部１１ａ、１１ｂに分割する。その後、既設橋梁１の両側部１１ａ、１１ｂの橋面上に、橋軸方向に沿って軌条６１ａ、６１ｂを敷設し、この軌条６１ａ、６１ｂ上に自走台車６２、リフタ６３、頂部梁６４、連結梁６５を順次組み付けて昇降装置６を設置する。このとき、リフタ６３は、頂部梁６４が最も低い状態となるように縮小させておく（ＳＴ１）。

次に、図５に示すように、既設橋梁１の中央部１０を１径間ごと吊り下げ材６６を介して頂部梁６４に連結する。そして、リフタ６３を駆動して伸長させ、頂部梁６４を鉛直方向上側に持ち上げ、既設橋梁１の中央部１０を吊り上げる。その後、自走台車６２を駆動して、吊り上げた既設橋梁１の中央部１０を作業ヤード９に搬送して撤去し、リフタ６３を縮小させ、作業ヤード９にこの中央部１０を下ろす。中央部１０は、作業ヤード９で解体用重機７０により解体した後、輸送トラック８０に積み込み、橋面上から搬出して所定の処理場に廃棄する。これを３径間分繰り返す（ＳＴ２）。

次に、図６に示すように、幅方向に分割された新設橋梁５の中央部５１、両側部５２、５３を１径間ごとに１つのユニットとし、このユニットを吊り下げ材６６を介して頂部梁６４に連結する。このユニット化作業や連結作業等の新設橋梁５を仮設するための準備は作業ヤード９で行う。また、このとき、新設橋梁５の中央部５１と両側部５２、５３は、横桁５ｃを縮めた状態とし、かつ、両側部５２、５３のテーパ状のブランケット５ｅは、跳ね上げるようにして折りたたんでおく。また、ここで昇降装置６が走行する軌条６１ａ、６１ｂと同等のものを、新設橋梁５の中央部５１、両側部５２、５３のユニットの上面に組みつけておく。これにより、新たに架設する新設橋梁の製作段階で、軌条６１ａ、６１ｂなどの部材をユニットにあらかじめ組みつけておくことができるので、組みつけが容易で精度も向上する。

そして、リフタ６３を駆動して伸長させ、頂部梁６４を鉛直方向上側に持ち上げ、新設橋梁５の中央部５１、両側部５２、５３のユニットを吊り上げる。その後、自走台車６２を駆動して、撤去された既設橋梁１の中央部１０があった位置に吊り上げたユニットを搬送し、リフタ６３を縮小させ、既設橋脚４上にこのユニットを下ろす。この時点では、新設橋梁５の中央部５１、両側部５２、５３のユニットは、既設橋脚４上から落下しない程度に仮止めしておく。なお、このとき、作業ヤード９として利用され、まだ撤去されていない既設橋梁１の中央部１０の上面と、ユニットの上面との間に段差ができないように、このユニットの鉛直方向における位置を調整しておく。これにより、次のステップで、昇降装置６を橋梁の幅方向中央に設置しなおした後でも、この昇降装置６は橋軸方向に円滑に走行することができる。これを３径間分繰り返す（ＳＴ３）。

次に、図７に示すように、ＳＴ１で既設橋梁１の両側部１１ａ、１１ｂに設置した昇降装置６の連結梁６５、頂部梁６４、リフタ６３、自走台車６２を順次解体し、この解体した昇降装置６、軌条６１ａ、６１ｂを仮設した新設橋梁５の中央部５１、両側部５２、５３のユニットの上面及びまだ撤去されていない既設橋梁１の中央部１０の上面に組み替えなおす（ＳＴ４）。

ここで、昇降装置６を橋梁の幅方向中央に盛り替えることで自走台車６２の幅方向の間隔が狭くなり、昇降装置６の水平方向の安定性が低下する可能性がある。しかしながら、本発明では、次のステップで既設橋梁１の両側部１１ａ、１１ｂの片側を撤去する際、昇降装置６にカウンタウェイト６７を設けることで昇降装置６が該片側へ転倒することを防止している。具体的には、次のステップで既設橋梁１の側部１１ａを撤去する前の準備として、カウンタウェイト６７を昇降装置６の軌条６１ｂ側の底部に固定する。このカウンタウェイト６７は、昇降装置６により側部１１ａを吊り上げた際の荷重のアンバランスを解消するものである。また、相互に隣接するリフタ６３の間に伸縮機構６８を設ける。伸縮機構６８は、リフタ６３の伸縮に伴って伸び縮みするジャバラ状の構造をなす。この伸縮機構６８は、昇降装置６全体の水平方向の剛性を補強するので、昇降装置６の水平方向の安定性を向上することができる。このカウンタウェイト６７、伸縮機構６８は、ＳＴ４で昇降装置６を組み替えなおした際に一緒に組みつけておく。

次に、図８に示すように、既設橋梁１の側部１１ａを吊り下げ材６６を介して１径間ごとに頂部梁６４に連結する。そして、リフタ６３を駆動して伸長させ、頂部梁６４を鉛直方向上側に持ち上げ、既設橋梁１の側部１１ａを吊り上げる。その後、自走台車６２を駆動して、吊り上げた既設橋梁１の側部１１ａを作業ヤード９に搬送して撤去し、リフタ６３を縮小させ、作業ヤード９にこの側部１１ａを下ろす。側部１１ａは、作業ヤード９で解体用重機７０により解体した後、輸送トラック８０に積み込み、橋面上から搬出して所定の処理場に廃棄する。これを３径間分繰り返す（ＳＴ５）。

その後、図９に示すように、昇降装置６をいったん作業ヤード９まで移動させ、そこで待機させる。そして、この新設橋梁５の側部５２を既設橋脚４上の一方の端部（撤去された既設橋梁１の側部１１ａがあった位置）までスライドさせ、固定する。これを３径間分繰り返す（ＳＴ６）。

次に、図１０に示すように、ＳＴ６でスライドさせた側部５２のテーパ状のブランケット５ｅを回転させて水平方向に展開する。そして、昇降装置６の伸縮機構６８、カウンタウェイト６７、連結梁６５、頂部梁６４、リフタ６３、自走台車６２を順次解体し、この解体した昇降装置６を新設橋梁５の側部５３とスライドさせた側部５２の上面に中央部５１を跨ぐように組み替えなおす。このとき、軌条６１ａ、６１ｂは、ＳＴ４と同様に、まだ撤去されていない既設橋梁１の中央部１０の上面にも延設する。なお、ここでは、自走台車６２の幅方向の間隔を広くとることができるので、カウンタウェイト６７、伸縮機構６８等は必要ない。次いで、作業ヤード９において、新設橋梁５の中間部５４を吊り下げ材６６を介して頂部梁６４に連結し、リフタ６３を駆動して伸長させ、頂部梁６４を鉛直方向上側に持ち上げ、新設橋梁５の中間部５４を吊り上げる。その後、自走台車６２を駆動して、吊り上げた中間部５４を中央部５１と側部５２との間の鉛直方向上方の位置まで搬送し、リフタ６３を縮小させ、中央部５１と側部５２との間にこの中間部５４を下ろす。そして、中央部５１、側部５２と中間部５４とをボルト（不図示）等により固定する。これを３径間分繰り返す（ＳＴ７）。

次に、図１１に示すように、昇降装置６を再び順次解体し、この解体した昇降装置６を中間部５４と側部５３の上面に組み替えなおす。ここで、ＳＴ４と同様に、自走台車６２の幅方向の間隔が狭くなるので、カウンタウェイト６７、伸縮機構６８も昇降装置６に取り付ける。ただし、ここでは、カウンタウェイト６７は、昇降装置６により側部１１ｂを吊り上げた際の荷重のアンバランスを解消するため、軌条６１ａ側の底部に固定する。そして、既設橋梁１の側部１１ｂを吊り下げ材６６を介して１径間ごとに頂部梁６４に連結し、リフタ６３を駆動して伸長させ、頂部梁６４を鉛直方向上側に持ち上げ、既設橋梁１の側部１１ｂを吊り上げる。その後、自走台車６２を駆動して、吊り上げた既設橋梁１の側部１１ｂを作業ヤード９に搬送して撤去し、リフタ６３を縮小させ、作業ヤード９にこの側部１１ｂを下ろす。側部１１ｂは、作業ヤード９で解体用重機７０により解体した後、輸送トラック８０に積み込み、橋面上から搬出して所定の処理場に廃棄する。これを３径間分繰り返す（ＳＴ８）。

その後、図１２に示すように、ＳＴ６と同様に、昇降装置６をいったん作業ヤード９まで移動させ、そこで待機させる。そして、新設橋梁５の側部５３を既設橋脚４上の他方の端部（撤去された既設橋梁１の側部１１ｂがあった位置）までスライドさせ、固定する。これを３径間分繰り返す（ＳＴ９）。

次に、図１３に示すように、ＳＴ７と同様に、ＳＴ９でスライドさせた側部５３のテーパ状のブランケット５ｅを回転させて水平方向に展開する。そして、昇降装置６を順次解体し、この解体した昇降装置６を新設橋梁５の中間部５４と側部５３の上面に、中央部５１を跨ぐように組み替えなおす。このとき、軌条６１ａ、６１ｂは、まだ撤去されていない既設橋梁１の中央部１０の上面にも延設する。また、カウンタウェイト６７、伸縮機構６８等は必要ない。その後、作業ヤード９において、新設橋梁５の中間部５５を吊り下げ材６６を介して頂部梁６４に連結し、リフタ６３を駆動して伸長させ、頂部梁６４を鉛直方向上側に持ち上げ、新設橋梁５の中間部５５を吊り上げる。その後、自走台車６２を駆動して、吊り上げた中間部５５を中央部５１と側部５３との間の鉛直方向上方の位置まで搬送し、リフタ６３を縮小させ、中央部５１と側部５３との間にこの中間部５５を下ろす。そして、中央部５１、側部５３と中間部５５とをボルト（不図示）等により固定する。これを３径間分繰り返し、各径間ごとに架設された新設橋梁５同士を固定する（ＳＴ１０）。

以上のＳＴ１０までで、最初に架け替え範囲として定めた道路２側の端部から既設橋脚４ｃまでの３径間の橋梁の架け替えが終了する。次は、図１４に示すように、架け替え範囲と作業ヤード９とを反転させて残りの部分の架け替えを行う。すなわち、道路２側の端部から既設橋脚４ｃまでの架け替えられた新設橋梁５の橋面上を作業ヤード９として確保し、残った既設橋脚４ｃから道路３側の端部までの２径間を次ぎに架け替える範囲として、ＳＴ２からＳＴ１０を繰り返し、既設橋梁１を新設橋梁５に架け替える（ＳＴ１１）。

以上のＳＴ１からＳＴ１１までの作業では、既設橋脚４上に架けられた既設橋梁１を幅方向に対して中央部１０と両側部１１ａ、１１ｂに切断して、両側部１１ａ、１１ｂに昇降装置６を設置し、この昇降装置６により中央部１０を吊り上げると共に、昇降装置６が橋軸方向に走行してこの中央部１０を撤去することで、新設橋梁５を架設する場所をあけて該新設橋梁５を架設するため、橋梁の橋面上のみで架け替えの施工をすることが可能であり、河川Ｒの水面は使われていない。すなわち、上部工に対する作業と下部工に対する作業とを分離して、並行して行うことができる。そこで、本実施例では、上部工としての既設橋梁１と新設橋梁５との架け替えに並行して下部工としての新設橋脚９０を施工し、既設橋脚４を撤去することで、工期の短縮化を図っている。

新設橋脚９０の施工は、上述したＳＴ２からＳＴ１２と並行して行う。新設橋脚９０は横梁と、この横梁を取り付けるための仕口が形成されている２本の鋼管杭により構成される。新設橋脚９０は、強度が向上した新設橋梁５に対応させて、既設橋脚４ａと既設橋脚４ｂとの間及び既設橋脚４ｃと既設橋脚４ｄとの間の２箇所に１脚ずつ設ける。新設橋脚９０の施工は、まず、自己昇降式作業台船（Ｓｅｌｆ Ｅｌｅｖａｔｉｎｇ Ｐｌａｔｆｏｒｍ、以下「ＳＥＰ台船」と略記する。）により、上記２箇所にそれぞれ２本ずつ鋼管杭を運搬し、橋梁の幅方向の両端に各々杭打する。これをＳＴ２からＳＴ６と並行して行い、新設橋梁５の側部５２のブラケット５ｅを展開する前に完了する（ＳＴ２からＳＴ５では新設橋脚９０を点線で示す。）。次に、ＳＴ６からＳＴ１１と並行して、ＳＥＰ台船により横梁を搬送し、鋼管杭に形成された仕口に固定して架設する。その後、図１５に示すように、既設橋梁１と新設橋梁５との架け替えとしてＳＴ１１が終了した後、高欄５ｄなどを設け、既設橋脚４を撤去して終了する（ＳＴ１２）。

ここで、上記各ステップにおける一般の車両や歩行者の通行の可否について説明する。一般的に、橋梁の架け替えの際には橋梁上の通行は制限されるが、本発明によれば、既設橋梁１を橋軸方向に沿って中央部１０、両側部１１ａ、１１ｂの３つに分割し、中央部１０を撤去した後、新設橋梁５を仮設し、その後両側部１１ａ、１１ｂを撤去するため、橋面上で橋軸方向に行き止まりとなるステップがないので、少なくとも歩行者の通行はすべてのステップで可能である。なお、各ステップにおいて、安全確保のため重機等があるスペースと歩行スペースとを仮設の防護壁（不図示）により区画しておく。また、ステップによっては車両の通行も可能である。すなわち、ＳＴ４では既設橋梁１の両側部１１ａ、１１ｂ上、ＳＴ５、ＳＴ６、ＳＴ７では既設橋梁１の側部１１ｂ上、ＳＴ８ではブラケット５ｅを展開した新設橋梁５の側部５２上、ＳＴ９、ＳＴ１０では新設橋梁５の側部５２及び中間部５４上において車両の通行が可能である。したがって、車両の切り回しを行う期間も短期間で済む。

以上で説明した本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法及び橋梁によれば、既設橋脚４上に架けられた既設橋梁１を幅方向に対して中央部１０と両側部１１ａ、１１ｂに切断し、昇降装置６を両側部１１ａ、１１ｂに走行可能とし、この昇降装置６により中央部１０を撤去すると共に、新設橋梁５を架設する。

したがって、既設橋脚４上に架けられた既設橋梁１を幅方向に対して中央部１０と両側部１１ａ、１１ｂに切断して、両側部１１ａ、１１ｂに昇降装置６を配置することから、昇降装置６は橋軸方向に走行可能となり、この昇降装置６により既設橋梁１の中央部１０を吊り上げると共に、昇降装置６が橋軸方向に走行してこの中央部１０を撤去することで、新設橋梁５を架設する場所をあけて該新設橋梁５を架設するため、橋梁の橋面上のみで架け替えの施工をすることが可能であり、例えば、構台、仮橋等の仮設の構造体を必要としないので、河川占用期間を最小限に抑えて周辺環境への悪影響を抑制し、橋面上で既設橋梁と新設橋梁とを架け替えることで架け替えの効率を向上させことができる。そして、結果的に工事自体の施工費とあわせた整備事業の支出を少なくすることができ、自治体等との協議も最小限で済む。さらに、橋面上で橋軸方向に行き止まりとなるステップがないことから、少なくとも歩行者の通行はすべてのステップで可能であり、車両の通行を規制する期間も最小限で済む。また、既設橋梁１を１径間ずつ一括で撤去し、新設橋梁５を１径間ずつ一括で架設することができるので工期を短縮することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法及び橋梁によれば、ＳＴ１からＳＴ３では昇降装置６を両側部１１ａ、１１ｂに設けることから、両側部１１ａ、１１ｂ上で自走台車６２の幅方向の間隔を広くとることができるので、昇降装置６を門型にすることができ、水平方向の安定性を向上することができる。また、中央部１０を撤去した位置に新設橋梁５を仮設し、この仮設した新設橋梁５に昇降装置６を走行可能に設けなおすことで、この昇降装置６は新設橋梁５上を橋軸方向に走行可能となり、残っている既設橋梁１の両側部１１ａ、１１ｂを吊り上げると共に、この昇降装置６が橋軸方向に走行して両側部１１ａ、１１ｂを撤去することから、橋梁の橋面上のみで架け替えの施工をすることが可能である。また、新たに架設する新設橋梁５の製作段階で、軌条６１ａ、６１ｂなどをあらかじめ組みつけておくことができるので、組みつけが容易で精度も向上する。

さらに、以上で説明した本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法及び橋梁によれば、既設橋梁１の両側部１１ａ、１１ｂの片側を撤去する際に、昇降装置６にカウンタウェイト６７、伸縮機構６８を設けることで、昇降装置６の片側への転倒を防止しながら走行可能とする。したがって、ＳＴ４、ＳＴ５、ＳＴ８のように、仮設した新設橋梁５に昇降装置６を走行可能に設けなおし、この昇降装置６により両側部１１ａ、１１ｂの片側を撤去する際に、仮設した新設橋梁５上で自走台車６２の幅方向の間隔が狭くなっても、吊り上げている側への昇降装置６の転倒を防止しながら走行可能とすることから、昇降装置６の水平方向の安定性を確保することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法及び橋梁によれば、新設橋梁５は、仮設状態において幅方向に中央部５１、両側部５２、５３に分かれており、この中央部５１、両側部５２、５３を１径間ごとに１つのユニットとして仮設し、この両側部５２、５３を離間させ、その間に中間部５４、５５を設置して架設する。したがって、新設橋梁５をその幅を狭めた状態で既設橋脚４上に仮設して、その後、両側部５２、５３をスライドさせ、中間部５４、５５を設置して、この新設橋梁５が所定の幅となるように架設するので、新設橋梁５の運搬が容易となり、また、省スペースでの作業が可能となり、通行や作業員以外の立ち入りを制限すべき領域を狭くすることができることから、通行規制を最小限にとどめることができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法及び橋梁によれば、既設橋梁１及び新設橋梁５は、橋軸方向に複数に分割して順番に架け替える。したがって、既設橋梁１及び新設橋梁５を橋軸方向に１径間ごとに複数に分割して、分割された既設橋梁１及び新設橋梁５ごとに順番に架け替えを行うことができるので、残っている既設橋梁１上又は架け替えた新設橋梁５の橋面上に十分な作業ヤード９を確保することができる。また、撤去した既設橋梁１を残っている既設橋梁１上又は架け替えた新設橋梁５上で解体することから、既設橋梁１を既設橋脚４上から撤去した後すぐに解体することができるので、比較的サイズの大きい未解体の状態での余計な運搬を削減することができ、また、撤去後すぐに、運搬の際に荷崩れを起こさない程度まで小さく解体することができるので、廃棄物の搬出の際の危険を低減することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法及び橋梁によれば、新設橋梁５の架設に並行して新設橋脚９０を施工し、既設橋脚４を撤去する。したがって、上部工に対する作業と下部工に対する作業とを分離し、新設橋梁５の架設に並行して新設橋脚９０を施工し、既設橋脚４を撤去するので、工期を大幅に削減することができる。

図１６は、本発明の実施例２に係る橋梁の施工方法における新設橋梁を橋軸方向から見た側面図である。実施例２に係る橋梁の施工方法は、実施例１に係る橋梁の施工方法と略同様の方法であるが、新設橋梁２０５の構成が異なる点で実施例１に係る橋梁の施工方法とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。

本発明の実施例２に係る橋梁の施工方法における新設橋梁２０５は、仮設状態において幅方向に収縮しており、仮設後に幅方向に伸張する。新設橋梁２０５は、床板２０５ａ、主桁２０５ｂ、横桁２０５ｃ、縦桁２０５ｄにより構成される。横桁２０５ｃは、床板２０５ａの下面に主桁２０５ｂから橋梁の幅方向に突き出すように構成され、両端部に縦桁２０５ｄが設けられる。新設橋梁２０５は、全体が主桁２０５ｂを有する中央部２５１と、幅方向の両側に位置し各々１本の縦桁２０５ｄを有する側部２５２、２５３との３つの部分に分割されている。側部２５２と中央部２５１、側部２５３と中央部２５１とは、それぞれ横桁２０５ｃの各部間に設けたピン連結部２５６によって回転可能に連結されており、これにより、図中二点鎖線で示すように、両側の側部２５２、２５３はともに中央の中央部２５１上に重ねるように折り畳める構造となっている。

新設橋梁２０５は、上述したＳＴ３において昇降装置６により吊り上げて既設橋脚４上に仮設する際には、両側部２５２、２５３を中央部２５１上に折り畳んでおく。そして、ＳＴ４において仮設した新設橋梁２０５上に昇降装置６を盛り替える際には、両側部２５２、２５３を共に９０°程度回転させて、新設橋梁２０５の中央部２５１上に昇降装置６を配置できるようにする。ＳＴ７では、新設橋梁５の中間部５４を設置する替わりに、側部２５２をさらに９０°程度回転させて水平方向に展開する。側部２５３の展開についても同様である。

以上で説明した本発明の実施例２に係る橋梁の施工方法及び橋梁によれば、新設橋梁２０５は、仮設状態において幅方向に伸縮可能な構造である。したがって、新設橋梁２０５の幅を狭めた状態で既設橋脚４上へ仮設して、その後所定の幅となるようにこの新設橋梁２０５を伸ばすので、一回の作業で新設橋梁２０５を所定の位置に仮設することができ、また、省スペースでの作業が可能となり、通行や作業員以外の立ち入りを制限すべき領域を狭くすることができることから、通行規制を最小限にとどめることができる。

なお、上述した本発明の実施例に係る橋梁の施工方法及び橋梁は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。実施例２の説明では、新設橋梁２０５は、３つの部分に分割するものとして説明したが、より多くの部分に分割し、これらをピン連結部２５６で回転可能に連結し、ジャバラ状に折り畳むことで幅方向に伸縮可能な構造をなしてもよい。また、新設橋梁２０５は、横桁を長さＬの２本のＨ型鋼と、長さ２Ｌの２本のチャネル鋼により幅方向に伸縮可能な構造をなしてもよい。つまり、２本のＨ型鋼を幅方向に連続して一列に配設し、この２本のＨ型鋼のコの字型の溝を両側から２本のチャネル鋼によって挟み込むようにして構成する。これにより、仮設状態で幅方向に伸縮可能な構造となる。すなわち、２本のＨ型鋼を幅方向にスライドさせて離間させ、チャネル鋼の一端と各Ｈ型鋼の一端との間に必要なかぶりを残して該かぶりの部分にボルトナットを締結することで、新設橋梁を所定の長さまで伸長することができる。また、新設橋梁２０５は、場合によっては分割可能でなくともよい。

また、上述した実施例の説明では、ＳＴ４、ＳＴ８において、既設橋梁１の両側部１１ａ、１１ｂの片側を撤去する際、昇降装置６が該片側へ転倒することを防止するため、昇降装置６にカウンタウェイト６７及び伸縮機構６８を設けるものとして説明したが、伸縮機構６８のみで水平方向に安定であればカウンタウェイト６７は設けなくてもよい。同様に、カウンタウェイト６７のみで転倒が抑制されるのであれば伸縮機構６８は設けなくてもよい。さらに、図１７に示すように、各自走台車６２にフック６９を設けて、このフック６９が軌条６１ａ、６１ｂの載置面の裏側に係合することで、昇降装置６の片側への転倒を防止するようにしてもよい。

また、上述した実施例の説明では、既設橋梁１の両側部１１ａ、１１ｂに昇降装置６を設置して、先に中央部１０を撤去するものとして説明したが、既設橋梁１の中央部１０に昇降装置６を設置して、先に両側部１１ａ、１１ｂを撤去するものとしてもよい。また、新設橋脚９０の施工は、既設橋梁１と新設橋梁５との架け替えに並行して行うものとして説明したが先行して行ってもよい。また、新設橋梁５に架け替えられる既設橋梁１は、河川Ｒ上に架設される橋梁であるものとして説明したが、谷部に架設される橋梁、陸橋、高架橋等であってもよい。

本発明に係る橋梁の施工方法及び橋梁は、既設橋梁を幅方向に対して中央部と両側部に切断して撤去して、新設橋梁に架け替えることで、周辺環境への悪影響を抑制し、橋面上で既設橋梁と新設橋梁とを架け替えることで架け替え効率の向上を図ったものであり、河川部や谷部にかけられる橋梁、高架橋等に適用して有用である。

本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法における既設橋梁と施工設備の平面図である。 本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法における既設橋梁の断面図である。 本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法における新設橋梁の断面図である。 本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法を示す模式的な流れ図である。 本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法を示す模式的な流れ図である。 本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法を示す模式的な流れ図である。 本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法を示す模式的な流れ図である。 本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法を示す模式的な流れ図である。 本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法を示す模式的な流れ図である。 本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法を示す模式的な流れ図である。 本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法を示す模式的な流れ図である。 本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法を示す模式的な流れ図である。 本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法を示す模式的な流れ図である。 本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法を示す模式的な流れ図である。 本発明の実施例１に係る橋梁の施工方法を示す模式的な流れ図である。 本発明の実施例２に係る橋梁の施工方法における新設橋梁を橋軸方向から見た側面図である。 本発明の実施例に係る橋梁の施工方法の変形例を示す図である。

符号の説明

１ 既設橋梁
２、３ 道路
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 既設橋脚
５、２０５ 新設橋梁
６ 昇降装置
７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ 切断位置
９ 作業ヤード
１０ 中央部
１１ａ、１１ｂ 側部
５１、２５１ 中央部
５２、５３、２５２、２５３ 側部
５４、５５ 中間部
５６、２５６ ピン連結部
６１ａ、６１ｂ 軌条
６２ 自走台車
６３ リフタ
６４ 頂部梁
６５ 連結梁
６６ 吊り下げ材
６７ カウンタウェイト
６８ 伸縮機構
６９ フック
７０ 解体用重機
８０ 輸送トラック
９０ 新設橋脚
Ｒ 河川

Claims (10)

1. 橋脚上に架けられた既設橋梁を新設橋梁に架け替える橋梁の施工方法において、
   前記既設橋梁を幅方向に対して中央部と両側部に切断し、
   昇降装置を前記中央部又は前記両側部のいずれか一方に走行可能に設置し、該昇降装置により他方を撤去すると共に、前記新設橋梁を架設することを特徴とする、
   橋梁の施工方法。
2. 前記一方は前記両側部であり、
   前記昇降装置は門型昇降装置であり、該門型昇降装置は前記両側部を走行して前記他方である前記中央部を撤去することを特徴とする、
   請求項１に記載の橋梁の施工方法。
3. 前記中央部を撤去した後に、該撤去した位置に前記新設橋梁を仮設し、該仮設した新設橋梁に前記昇降装置を走行可能として、前記両側部を撤去することを特徴とする、
   請求項２に記載の橋梁の施工方法。
4. 前記両側部の片側を撤去する際に、前記昇降装置は、前記片側への転倒を防止されながら走行することを特徴とする、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の橋梁の施工方法。
5. 前記新設橋梁は、仮設状態において幅方向に収縮しており、仮設後に幅方向に伸張することを特徴とする、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の橋梁の施工方法。
6. 前記新設橋梁は、仮設状態において幅方向に複数の部分に分かれており、該複数の部分を離間させ、その間に中間部を設置することを特徴とする、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の橋梁の施工方法。
7. 前記既設橋梁及び前記新設橋梁は、橋軸方向に複数に分割して順番に架け替えることを特徴とする、
   請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の橋梁の施工方法。
8. 前記既設橋梁上又は前記新設橋梁上で、撤去した前記既設橋梁を解体することを特徴とする、
   請求項７に記載の橋梁の施工方法。
9. 前記新設橋梁の架設に並行して既設橋脚の間に新設橋脚を施工し、前記既設橋脚を撤去することを特徴とする、
   請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の橋梁の施工方法。
10. 橋脚上に架けられた既設橋梁を幅方向に対して中央部と両側部に切断し、
    昇降装置を前記中央部又は前記両側部のいずれか一方に走行可能に設置し、該昇降装置により他方を撤去すると共に、新設橋梁を架設することで構成されることを特徴とする、
    橋梁。

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