特許 6407601 アーチ橋の架橋方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6407601

(24)【登録日】2018年9月28日

(45)【発行日】2018年10月17日

(54)【発明の名称】アーチ橋の架橋方法

(51)【国際特許分類】

   E01D 21/00 20060101AFI20181004BHJP

   E01D 4/00 20060101ALI20181004BHJP

【ＦＩ】

   E01D21/00 B

   E01D4/00

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-150505(P2014-150505)

(22)【出願日】2014年7月24日

(65)【公開番号】特開2016-23523(P2016-23523A)

(43)【公開日】2016年2月8日

【審査請求日】2017年2月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】509338994

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩインフラシステム

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100112575

【弁理士】

【氏名又は名称】田川 孝由

(74)【代理人】

【識別番号】100167380

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 隆

(72)【発明者】

【氏名】道菅 裕一

(72)【発明者】

【氏名】岡 清志

【審査官】 須永 聡

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１２２３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０６４２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５９５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０２０７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０１９３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００９７６８６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０１Ｄ １／００−２４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向するアーチアバット（２，２）にそれぞれ取付部（２０，２０）を構築し、前記各取付部（２０，２０）は、前記アーチアバット（２）から立上がり対側の前記アーチアバット（２）に向かって伸びてその上端（２１ａ）に至る円弧状のアーチリブ基部（２１）を備え、前記両取付部（２０，２０）の少なくとも一方に、前記アーチリブ基部（２１）の上端（２１ａ）を引き下げる昇降手段（２５）を備え、クレーン（Ｃ）で円弧状のアーチリブ部（１１）を備えたアーチ桁（１０）を取り下ろす際に、前記アーチリブ部（１１）の頂部のみを支持して吊り下げて、前記アーチリブ部（１１）の両方の端部（１１ａ，１１ａ）間の水平距離が静置状態の時よりも縮小した状態で、前記アーチ桁（１０）を前記アーチアバット（２，２）間に取り下ろし、
前記昇降手段（２５）が前記アーチリブ基部（２１）の上端（２１ａ）を引き下げることにより、前記両取付部（２０，２０）の前記アーチリブ基部（２１，２１）の上端（２１ａ，２１ａ）間の水平距離を縮小し、前記アーチリブ部（１１）の両方の端部（１１ａ，１１ａ）と前記アーチリブ基部（２１）の上端（２１ａ，２１ａ）とをそれぞれ当接させ、その後、前記昇降手段（２５）による前記アーチリブ基部（２１）の上端（２１ａ）の引き下げを解除し、前記アーチリブ部（１１）の両方の端部（１１ａ）が上昇して、前記アーチリブ部（１１）の両方の端部（１１ａ）と前記アーチリブ基部（２１）の上端（２１ａ）とをアーチ軸方向の軸力伝達が可能な状態に接続することによりアーチ構造体（３）を構築することを特徴とするアーチ橋の架橋方法。

【請求項2】

前記アーチリブ部（１１）の両方の端部（１１ａ，１１ａ）と前記アーチリブ基部（２１）の上端（２１ａ，２１ａ）とをそれぞれ当接させ、前記クレーン（Ｃ）の吊り下げ力を解放した際に、前記アーチリブ部（１１）の両端部（１１ａ，１１ａ）間の水平距離が拡大することにより、前記アーチリブ部（１１）と前記アーチリブ基部（２１）とがアーチ軸方向の軸力伝達が可能な状態に接続されることを特徴とする請求項１に記載のアーチ橋の架橋方法。

【請求項3】

前記アーチ桁（１０）及び前記取付部（２０）の一方に軸力伝達手段（３０）が他方に受け部（３２）が備えられており、前記アーチ桁（１０）を取り下ろした後、前記軸力伝達手段（３０）で前記受け部（３２）をアーチ軸方向へ押圧することにより、前記アーチリブ部（１１）の両端部（１１ａ，１１ａ）と前記アーチリブ基部（２１）の上端（２１ａ，２１ａ）とを当接させることを特徴とする請求項１又は２に記載のアーチ橋の架橋方法。

【請求項4】

前記軸力伝達手段（３０）はアーチ軸方向に進退自在のロッド（３１ａ）を備え、前記アーチ桁（１０）を取り下ろす際は前記ロッド（３１ａ）が後退しており、前記アーチ桁（１０）を取り下ろした後は前記ロッド（３１ａ）が伸長することにより前記受け部（３２）を押圧することを特徴とする請求項３に記載のアーチ橋の架橋方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、アーチ橋の架橋方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

海峡部や湖沼、河川、運河、その他各種の自然地形や、あるいは、人工の施設等を跨いで架設される橋梁の構造として、アーチ橋がある。このアーチ橋は、架橋地点の両側に設けたアーチアバット間を結ぶ円弧状のアーチ構造体を主要部材とする。

【0003】

アーチ構造体の架設方法としては、例えば、特許文献１〜３に記載のものがある。この架設方法では、アーチ構造体を構成する円弧状の部材を、橋長方向に沿って複数に分割して製作しておき、その分割して製作された円弧状の部材を順次接続することで、架橋地点の両側から、アーチ構造体を径間中央に向かって片持ち梁状に仮設して、徐々にその張り出し長さを伸ばしていくものである。最終的に、両側から伸びる片持ち梁状の構造物の先端同士を径間中央で接続することで、両アーチアバット間を結ぶアーチ構造体が構築される。

【0004】

この架設方法では、アーチ構造体を構成する円弧状の部材を、順次接続しながら架橋が成されるため、架設に時間がかかるという問題がある。また、この架設方法では、仮設状態において、アーチアバットから径間中央に向かって、片持ち梁状の構造物を支持しなければならないため、特に径間が長くなればなるほど、その支持構造が大型化するという問題もある。

【0005】

このため、例えば、特許文献４に記載のように、工場等の別の場所（以下、「ヤード」と称する）で製作されたアーチ構造体を架橋地点に搬入し、それらを片持ち梁状に仮設することなく、クレーンを用いて径間全長に亘って一斉に架設する架橋方法もある。

【0006】

また、海峡部等に架設される長大橋梁においては、例えば、図１４に示すように、ヤードで製作されたアーチ桁１０を、クレーンＣを備えた台船Ｄを用いて海上輸送で架橋地点に搬入する手法が採用される場合もある。

【0007】

この架橋方法において、架橋地点の両側のアーチアバット２には、予め、取付部２０が立ち上げられている。取付部２０は、アーチ構造体３の一部を構成するアーチリブ基部２１と、完成時において路面が形成される水平方向の補剛桁基部２２とを備える。アーチリブ基部２１は、アーチアバット２から立上がり、対岸側に向かって円弧状に伸びてその上端２１ａに至っている。

【0008】

また、アーチ桁１０は、アーチ構造体３の一部を構成する円弧状のアーチリブ部１１と、完成時において路面が形成される水平方向の補剛桁部１２とを備える。

【0009】

アーチ桁１０は、クレーンＣによって対向する両取付部２０，２０間に取り下ろされ、架橋地点の直下に立ち上げられたベントＢ上に載置される。
そして、そのベントＢ上に載置されたアーチ桁１０のアーチリブ部１１の両側の端部１１ａ，１１ａと、取付部２０のアーチリブ基部２１の上端２１ａとを接続することで、両アーチアバット２，２間を結ぶアーチ構造体３が構築される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０１０−２４２３１６号公報（第１１頁第３図）

【特許文献2】特開２００４−１９３５７号公報（第１３頁第１１図）

【特許文献3】特開２００３−４９４０９号公報（第４頁第１図）

【特許文献4】特表平０８−５０４００９号公報（第１０頁第１図、第３図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

上記図１４に示すクレーンＣを用いたアーチ橋の架設方法によれば、アーチ桁１０を両取付部２０，２０間に取り下ろす際の作業が問題となる。

【0012】

すなわち、アーチ桁１０は、クレーンＣで吊り下げられるため、その取り下ろし中、アーチ桁１０に揺れが生じる。また、アーチ桁１０の桁長は、温度変化によって伸縮する。この揺れ幅や伸縮量は、長大橋梁であるほど大きくなる。さらに、クレーンＣが陸上ではなく海上にあれば、その揺れはさらに大きくなる。また、アーチ桁１０や取付部２０を構成する部材の製作誤差の存在も無視できない。
このため、仮に、アーチ桁１０の桁長と両取付部２０，２０間の間隔とを同一に設定すると、アーチ桁１０が、その両取付部２０，２０間にぴったりと収まらない場合がある。また、その取り下ろし中に、そのアーチ桁１０が取付部２０に接触して部材を損傷してしまう可能性がある。

【0013】

そこで、例えば、図１５の比較例に示すように、取付部２０を、予め正規の位置に対してセットバックした図１５（ａ）の位置に設けておき、アーチ桁１０を取り下ろした後、そのセットバックしていた取付部２０を、図１５（ｂ）に示すように、正規の位置に前進させることで、アーチ桁１０と取付部２０，２０とを接続する手法も考えられる。ただし、このようなセットバックは地形的に不可能な場合が多く（後方に山地が迫っている等）、また、巨大な取付部２０の構造物を可動状態にするためには、その支持構造が複雑になるという問題がある。

【0014】

そこで、通常は、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、アーチ桁１０を取り下ろした際に、前記端部１１ａと前記上端２１ａとの間に、アーチ軸方向の隙間ｗ１ができるように設定している。

【0015】

そして、アーチ桁１０を取り下ろした後、その隙間ｗ１を埋めるべく、アーチ桁１０のアーチリブ部１１の両側の端部１１ａ，１１ａと、取付部２０のアーチリブ基部２１の上端２１ａとの間に、それぞれ調整ブロックＡ１を介在させている。
なお、このとき、同じく隙間ｗ２が生じているアーチ桁１０の補剛桁部１２の両側の端部１２ａ，１２ａと、取付部２０の補剛桁基部２２の先端２２ａとの間の隙間ｗ２にも、それぞれ調整ブロックＡ２を介在させている。

【0016】

しかし、このように調整ブロックＡ１，Ａ２を用いた架設方法を採用すると、両取付部２０，２０間に、アーチ桁１０を仮受けするためのベントＢが必要となる。
なぜならば、アーチ桁１０がクレーンＣに吊り下げられたままの状態では、アーチ桁１０が揺れるので、調整ブロックＡ１，Ａ２による取付部２０との接続ができないからである。また、アーチ桁１０や取付部２０の寸法誤差や温度による伸縮誤差に対応するため、隙間ｗ１，ｗ２の寸法計測を行い、その寸法に基づいて調整ブロックＡ１，Ａ２を製作する必要があるからである。隙間ｗ１，ｗ２の寸法計測は、アーチ桁１０がクレーンＣに吊り下げられたままの状態では行うことができない。

【0017】

また、このようなベントＢを設けることは、工事の工程を長くしてしまうとともに、施工のコストを大幅に上昇させるので好ましくない。
さらに、特に、そのベントＢを海上や河川等に設ける場合は、そのベントＢを設けることに対して時期的、場所的な制限が多い。仮に、ベントＢを設けることができない時期であれば、工事の工程はさらに長くなってしまい、また、ベントＢを設けることが許される位置が、架橋地点において径間中央を境に対称でなければ、仮受けされたアーチ桁１０に非対称な変形を生じさせてしまうからである。

【0018】

そこで、この発明は、アーチ橋の架橋に際し、ベントによる仮受けを不要とすることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0019】

上記の課題を解決するために、この発明は、対向するアーチアバットにそれぞれ取付部を構築し、前記各取付部は、前記アーチアバットから立上がり対側の前記アーチアバットに向かって伸びてその上端に至る円弧状のアーチリブ基部を備え、前記両取付部の少なくとも一方に、前記アーチリブ基部の上端を引き下げる昇降手段を備え、クレーンで円弧状のアーチリブ部を備えたアーチ桁を取り下ろす際に、前記アーチリブ部の頂部のみを支持して吊り下げて、前記アーチリブ部の両方の端部間の水平距離が静置状態の時よりも縮小した状態で、前記アーチ桁を前記アーチアバット間に取り下ろし、前記昇降手段が前記アーチリブ基部の上端を引き下げることにより、前記両取付部の前記アーチリブ基部の上端間の水平距離を縮小し、前記アーチリブ部の両方の端部と前記アーチリブ基部の上端とをそれぞれ当接させ、その後、前記昇降手段による前記アーチリブ基部の上端の引き下げを解除し、前記アーチリブ部の両方の端部が上昇して、前記アーチリブ部の両方の端部と前記アーチリブ基部の上端とをアーチ軸方向の軸力伝達が可能な状態に接続することによりアーチ構造体を構築することを特徴とするアーチ橋の架橋方法を採用した。

【0020】

上記の架橋方法によれば、アーチリブ基部の上端を引き下げて両取付部間の水平距離を縮小すれば、その両取付部間の水平距離を、クレーンによって吊り下げられた状態のアーチ桁の橋長（地盤等への静置状態よりも短い橋長）に近づけることができる。このため、アーチ桁を取り下ろす際には、広いスペース（前記両取付部間の距離）を確保して安全にアーチ桁を取り下ろし、アーチ桁を取り下ろした後は、アーチリブ基部の上端を引き下げることにより、アーチリブ部のアーチ軸方向両方の端部と各アーチリブ基部の上端とをそれぞれ容易に接続できる。このため、アーチ桁がクレーンに吊り下げられたままの状態であっても、アーチ桁の取り下ろしと接続が可能であり、アーチ桁を仮受けするためのベントを不要とすることができる。前記昇降手段は、両側の取付部にそれぞれ設けられることが望ましい。

【0021】

従来は、アーチ桁や取付部の寸法誤差や温度による伸縮誤差に対応するため、ベント上に取り下ろされたアーチ桁と、架橋地点の両側に設けられた取付部との間の隙間の寸法計測を行い、その寸法に基づいた調整ブロックを製作していたが、この発明によれば、調整ブロックが不要であるから、アーチ桁を取り下ろした後に行う隙間の計測が不要である。この点においても、アーチ桁を仮受けするためのベントを不要とできる。

【0022】

上記の構成において、前記アーチリブ部の両方の端部と前記アーチリブ基部の上端とをそれぞれ当接させ、前記クレーンの吊り下げ力を解放した際に、前記アーチリブ部の両端部間の水平距離が拡大することにより、前記アーチリブ部と前記アーチリブ基部とがアーチ軸方向の軸力伝達が可能な状態に接続される構成を採用することができる。

【0023】

また、前記アーチ桁及び前記取付部の一方に軸力伝達手段が他方に受け部が備えられており、前記アーチ桁を取り下ろした後、前記軸力伝達手段で前記受け部をアーチ軸方向へ押圧することにより、前記アーチリブ部の両端部と前記アーチリブ基部の上端とを当接させる構成を採用することができる。

【0024】

その軸力伝達手段はアーチ軸方向に進退自在のロッドを備え、前記アーチ桁を取り下ろす際は前記ロッドが後退しており、前記アーチ桁を取り下ろした後は前記ロッドが伸長することにより前記受け部を押圧する構成を採用することができる。

【0025】

軸力伝達手段としては、受け部を押圧することで、アーチリブ部とアーチリブ基部とを当接させ、互いに接続できる機能を有していればよく、例えば、進退自在のロッドを備えたジャッキを用い、そのロッドによって受け部を押圧する構成や、あるいは、回転中心からの距離が周方向に沿って徐々に変化するカム部材の回転運動により、このカム部材で受け部を押圧する構成等が考えられる。
軸力伝達手段を進退自在のロッドを備えた構成とする場合、具体的には、前記軸力伝達手段はアーチ軸方向に進退自在のロッドを備え、前記アーチ桁を取り下ろす際は前記ロッドが後退しており、前記アーチ桁を取り下ろした後は前記ロッドが伸長することにより前記受け部を押圧する構成とすることができる。

【発明の効果】

【0026】

この発明は、アーチ桁を取り下ろす際には、広いスペース（前記両取付部間の距離）を確保して安全にアーチ桁を取り下ろし、アーチ桁を取り下ろした後は、アーチリブ基部の上端を引き下げることにより、アーチリブ部のアーチ軸方向両方の端部と各アーチリブ基部の上端とをそれぞれ容易に接続できるので、アーチ桁がクレーンに吊り下げられたままの状態であっても、アーチ桁の取り下ろしと接続が可能であり、アーチ桁を仮受けするためのベントを不要とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】この発明の一実施形態を示す全体図

【図2】同実施形態を示し、架橋地点において取付部の構造物の架設を終えた状態を示す全体図

【図3】同実施形態を示し、台船のクレーンで吊り下げられたアーチ桁の全体図

【図4】クレーンで吊り下げられたアーチ桁を架橋地点に搬入した状態を示す全体図

【図5】アーチ桁を両取付部間に取り下ろした状態を示す全体図

【図6】アーチ桁のアーチリブ部と、取付部のアーチリブ基部とを接続した状態を示す全体図

【図7】アーチ桁の補剛桁部と、取付部の補剛桁基部とを接続した状態を示す全体図

【図8】図４及び図５において、取付部の構造物の先端を引き下げる際の詳細を示し、（ａ）は全体図、（ｂ）はその要部拡大図

【図9】（ａ）は、クレーンでアーチリブ部の頂部のみを支持して吊り下げられ、アーチリブ部の両方の端部間の水平距離が静置状態の時よりも縮小した状態のアーチ桁の模式図、（ｂ）は、アーチ桁のアーチリブ部と取付部のアーチリブ基部とを接続した状態を示す模式図

【図10】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、アーチ桁を両取付部間に取り下ろす際に、アーチ桁と取付部とを引き寄せるために使用する引き寄せ手段の詳細図

【図11】アーチ桁と取付部との接続部の詳細を示し、（ａ）はアーチ桁と取付部との接続前を示す斜視図、（ｂ）（ｃ）はアーチ桁と取付部の位置決め手段を接続した後を示す斜視図、（ｄ）は軸力伝達手段によってアーチ桁と取付部とを接続した後の状態を示す斜視図、（ｅ）は取付部のアーチリブ基部の先端の断面を示す斜視図

【図12】取付部のアーチリブ基部の先端の詳細を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図

【図13】位置決め手段の詳細を示し、（ａ）は接続した状態を示す要部拡大平面図、（ｂ）は接続する前の状態を示す要部拡大平面図、（ｃ）はアーチ桁の荷重開放前後の状態を比較する正面図

【図14】従来例を示す全体図

【図15】比較例を示し、（ａ）は両側の取付部をアーチ桁に対してセットバックして仮施工した状態を示す全体図、（ｂ）は取付部を正規の位置に前進させてアーチ桁に接続した状態を示す全体図

【図16】従来例を示し、（ａ）はアーチ桁と取付部との間を調整ブロックを介して接続した状態を示す全体図、（ｂ）はその要部拡大図

【発明を実施するための形態】

【0028】

この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。この実施形態は、海峡部を跨いで架設されるアーチ橋１の架橋方法に関するものである。

【0029】

アーチ橋１は、図１に示すように、工場で製作されたアーチ桁１０を、クレーンＣを備えた台船Ｄを用いて架橋地点に搬入し、その架橋地点の両側のアーチアバット２，２にそれぞれ立ち上げられた取付部２０，２０間に取り下ろしされる。そして、アーチ桁１０の両端が各取付部２０，２０に接続されて、アーチアバット２，２間を結ぶアーチ構造体３を構成し、アーチ橋１が架橋されるものである。

【0030】

アーチ桁１０の構成は、アーチ構造体３の一部を構成する円弧状のアーチリブ部１１と、完成時において床版が載置等されることで路面が形成される水平方向の補剛桁部１２とを備える。アーチリブ部１１と補剛桁部１２とは、多数のハンガー１３で結ばれている。アーチリブ部１１及び補剛桁部１２は、いずれも、上下フランジと両側のウェブとからなる箱桁である。

【0031】

取付部２０の構成は、アーチ構造体３の一部を構成するアーチリブ基部２１と、完成時において床版が載置等されることで路面が形成される水平方向の補剛桁基部２２とを備える。アーチリブ基部２１は、アーチアバット２から立上がり、対岸側に向かって円弧状に伸びてその上端２１ａに至っている。アーチリブ基部２１と補剛桁基部２２とは垂直材２３で結ばれている。また、補剛桁基部２２の後方側端部（径間中央から遠い側の端部）は、アーチアバット２から立ち上げられた橋脚２４によって支持されている。アーチリブ基部２１及び補剛桁基部２２は、いずれも、上下フランジと両側のウェブとからなる箱桁である。

【0032】

アーチ桁１０の補剛桁部１２と、取付部２０の補剛桁基部２２とは、アーチ桁１０を取り下ろした後に接続されて、例えば、道路橋の場合は、補剛桁部１２と補剛桁基部２２とに路面が形成される。

【0033】

アーチ橋１の架橋方法を順に説明すると、まず、図２に示すように、対向するアーチアバット２，２にそれぞれ取付部２０，２０を構築する。アーチリブ基部２１は、その上端２１ａ近くが、アーチアバット２の前方（径間中央に近い側）の地盤から立ち上げられた仮設受け台２６によって支持されている。仮設受け台２６は、その上端に昇降手段２５としてジャッキを備えている。昇降手段２５は、アーチリブ基部２１の上端２１ａの引き下げ及び押し上げができるようになっている。このジャッキとしては、例えば、油圧ジャッキを用いることができる。

【0034】

つぎに、図３に示すように、ヤードで製作されたアーチ桁１０が、クレーンＣを備えた台船Ｄによって架橋地点に搬入される。アーチ桁１０は、その架橋地点の両側の取付部２０，２０間に取り下ろしされる。

【0035】

なお、ヤードにおいては、事前にクレーンＣを用いた吊り下げ試験が行われており、地盤上に架台を介して載置された状態（以下、「静置状態」と称する。）のアーチ桁の桁長、吊り下げ状態におけるアーチ桁１０の桁長が計測されている。桁長は、アーチリブ部１１の両方の端部１１ａ，１１ａ間の水平距離で求められる。測定位置としては、例えば、アーチリブ部１１を構成する箱桁の断面の軸心等で計測してよい。

【0036】

静置状態における計測は、アーチ桁１０が両取付部２０，２０間に実際に架橋された状態に近い応力状態となるよう、アーチ桁１０の橋軸方向両端付近にのみ架台の支持点を設けて行う。

【0037】

また、吊り下げ状態における計測は、実際の架橋作業の際と同一の吊り下げ条件で行う。図９（ａ）に示すように、アーチ桁１０を、クレーンＣでアーチリブ部１１の頂部のみを支持して吊り下げ、アーチリブ部１１の両方の端部１１ａ，１１ａ間の水平距離が、静置状態の時よりも縮小した状態のアーチ桁１０の桁長を計測する。図９（ａ）に示す吊り下げ状態の桁長Ｌ４は、図９（ｂ）に示す静置状態の桁長Ｌ５よりも短くなっている。これは、吊り下げ状態では、アーチリブ部１１の部材の自重により、アーチリブ部１１の両端１１ａ，１１ａ付近が、静置状態の時よりも大きく垂れ下がるからである。このため、アーチリブ部１１の両端１１ａ，１１ａと頂部との高低差は、静置状態のそれよりも大きくなっている。

【0038】

なお、補剛桁部１２の両端部１２ａ，１２ａも、吊り下げ状態では静置状態の時よりも若干垂れ下がっており、両端部１２ａ，１２ａと頂部との高低差は、静置状態のそれよりも大きくなっている。図９では理解がしやすいように、アーチ桁１０の桁長の変化や部材の高低差の変化を大きく誇張して表現している。

【0039】

両取付部２０，２０は、その計測された桁長に基づいて、適切な位置に構築されている。その適切な位置とは、静置状態のアーチ桁１０の桁長に対応して、アーチリブ部１１の両方の端部１１ａ，１１ａが、それぞれ両取付部２０，２０のアーチリブ基部２１，２１の上端２１ａ，２１ａに合致し、その合致した部分の接続によって、円弧状のアーチラインが折れ点なく形成される位置である。

【0040】

アーチ桁１０を両取付部２０，２０間に取り下ろす際には、クレーンＣでアーチリブ部１１の頂部のみを支持してアーチ桁１０を吊り下げる。吊り下げ位置は、アーチの頂部を挟んで橋軸方向に対称であることが望ましく、また、頂部から最も遠い支持点の頂部からの水平距離は、アーチ桁１０の桁長に対してあまり大きくならないことが望ましい。このようにして、アーチリブ部１１の両方の端部１１ａ，１１ａ間の水平距離Ｌ４が、静置状態の水平距離Ｌ５よりも縮小した状態のアーチ桁１０をアーチアバットの両取付部２０，２０間に取り下ろす。

【0041】

このとき、吊り下げ状態のアーチリブ部１１の両方の端部１１ａ，１１ａと、対向する各取付部２０，２０のアーチリブ基部２１，２１の上端２１ａ，２１ａとの間には、比較的大きな隙間があるので、アーチ桁１０の取り下ろしはスムーズである。

【0042】

両取付部２０，２０にそれぞれ昇降手段２５を備えているので、アーチ桁１０を取り下ろした後、図８（ａ）（ｂ）に破線から実線へと示すように、昇降手段２５がアーチリブ基部２１の上端２１ａを引き下げることができる。この引き下げにより、アーチリブ基部２１の上端２１ａは、橋軸方向に距離Ｌ３だけ前進する。このため、両取付部２０，２０のアーチリブ基部２１，２１の上端２１ａ，２１ａ間の水平距離は、図中のＬ１からＬ２へと縮小するので、アーチ桁１０と取付部２０との離隔が小さくなり、アーチ桁１０と取付部２０との接続が可能な状態となる。

【0043】

すなわち、昇降手段２５が、アーチリブ基部２１の上端２１ａを引き下げることにより、両取付部２０，２０のアーチリブ基部２１，２１の上端２１ａ，２１ａ間の水平距離をＬ１からＬ２へと縮小させ、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１とを近接させることにより、その後の両者の接続を容易としている。

【0044】

このとき、図４に示すように、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１との間には、円弧状のアーチ方向に沿って折れ点が発生する。この折れ点の角度は微小な大きさであるが、図では理解がしやすいように、その角度を大きく誇張して表現している。

【0045】

ところで、この実施形態では、図１０（ａ）に示す第一引き寄せ手段６０、第二引き寄せ手段７０を用いている。

【0046】

図１０において、実際には、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１との間の折れ点が発生しているが、その角度は微小であるので、図中では、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１との間の折れ点は無視して、向かい合う部材同士が一直線上にあるように表現している。

【0047】

第一引き寄せ手段６０は、アーチ桁１０の補剛桁部１２に設けた定着部６３にワイヤー６１ａが接続され、図１０（ｂ）に示すように、連結部材６７に接続されている。取付部２０の補剛桁基部２２に設けた定着部６２に別のワイヤー６１ｂが接続され、そのワイヤー６１ｂは、定着部６５に接続された定滑車６６ａと、連結部材６７に接続された動滑車６６ｂとに交互に巻回されて、ウィンチ６４に接続されている。ウィンチ６４を動作させれば、その駆動力によってワイヤー６１ｂが引かれ、動滑車６６ｂ、連結部材６７、ワイヤー６１ａを介して、アーチ桁１０が取付部２０側へ引き寄せられるようになっている。

【0048】

第二引き寄せ手段７０は、アーチ桁１０のアーチリブ部１１に設けた定着部７３にワイヤー７１ａが接続され、図１０（ｃ）に示すように、連結部材７７に接続されている。また、取付部２０のアーチリブ基部２１に設けた定着部７２に別のワイヤー７１ｂが接続され、そのワイヤー７１ｂは、定着部７５に接続された定滑車７６ａと、連結部材７７に接続された動滑車７６ｂとに交互に巻回されて、ウィンチ７４に接続されている。さらに、別のワイヤー７１ｃは、ワイヤー７１ａから分岐して、陸上側に設けたウィンチ（図示せず）に接続されている。図中の符号７８，７９ａ，７９ｂ，７９ｃは、定着部である。ウィンチ７４を動作させれば、その駆動力によってワイヤー７１ｂが引かれ、動滑車７６ｂ、連結部材７７、ワイヤー７１ａを介して、アーチ桁１０が取付部２０側へ引き寄せられるようになっている。また、併せて、陸上側のウィンチを動作させれば、ワイヤー７１ｃ、ワイヤー７１ａを通じて引き寄せが行われる。

【0049】

次に、アーチリブ部１１のアーチ軸方向両方の端部１１ａ，１１ａと、各アーチリブ基部２１，２１の上端２１ａ，２１ａとをそれぞれ接続する。

【0050】

アーチ桁１０と取付部２０との正確な位置決めは、そのアーチ桁１０と取付部２０とに備えられた位置決め手段４０，５０によって行う。位置決め手段４０，５０は、それぞれ、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１とを上下方向及びアーチ軸に直交する水平方向に対して位置決めする機能を有する。

【0051】

位置決め手段４０（以下、「第一位置決め手段４０」と称する）は、アーチ桁１０及び取付部２０にそれぞれ設けられたピン受け部４１，４２と、その両ピン受け部４１，４２間に収容されるピン４３とを備えている。ピン４３は、後方に配置したジャッキ４４の機能により、アーチ軸方向に進退可能である。この実施形態では、ジャッキ４４として油圧ジャッキを採用している。また、この位置決め手段４０は、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１の両側のウェブに沿って、それぞれ１箇所ずつ設けられている。

【0052】

アーチ桁１０を取り下ろした際に、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１とが向かい合うタイミングで、両ピン受け部４１，４２間にピン４３を収容する。これにより、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１とは位置決めされるとともに、そのアーチリブ部１１とアーチリブ基部２１との間に生じるせん断力に対抗することができる。

【0053】

図１１（ａ）〜（ｄ）は、その第一位置決め手段４０によるアーチリブ部１１とアーチリブ基部２１との位置合わせの状況を示している。図１２及び図１３は、第一位置決め手段４０の構成を示す詳細図である。

【0054】

この実施形態では、ピン受け部４１，４２は、アーチ軸方向に伸びる貫通孔で構成され、その両貫通孔の軸心が同一直線上に並列した状態で、両貫通孔内にピン４３がぴったりと嵌るようになっている。

【0055】

ピン４３の先端はテーパー状に狭まっており、いわば砲弾形状のかんぬきとなって、ピン受け部４１，４２に入りやすいようになっている。また、アーチリブ部１１側のピン受け部４２は、その貫通孔の形状が径間中央側に向かうにつれてテーパー状に狭まっている。このテーパー状の内面にピン４３の先端のテーパー状の外面が全面に亘って面接触するので、ピン４３の抜け止め機能を発揮する。

【0056】

ピン受け部４１，４２の構成は、必ずしもこの実施形態のような孔には限定されず、例えば、周方向の一部が開口する凹部等としてもよいが、少なくとも、ピン４３が収容されることによって、そのピン４３がしっかりと固定され、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１とを位置決めできるものであることが必要である。
また、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１との間で、せん断力を伝達できるものであることが望ましい。例えば、図１３（ｃ）に示すように、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１とが、円弧状のアーチ軸方向に対して折れる（一直線上にならない）ような状態、すなわち、前述の折れ点が発生している状態においても、ピン４３がピン受け部４１，４２から離脱しない構成となっている。

【0057】

また、位置決め手段５０（以下、「第二位置決め手段５０」と称する）は、アーチ桁１０及び取付部２０の一方に設けられたガイド受け部５１と、他方に設けられたガイド部材５２とを備えている。この実施形態では、ガイド部材５２は、アーチリブ部１１のウェブの外面としているが、このガイド部材５２を、ウェブからアーチ軸方向又はアーチ軸に直交する水平方向に突出する別部材としてもよい。

【0058】

ガイド受け部５１は、図１１（ｅ）や図１２（ｃ）に示すように、アーチリブ基部２１のウェブの両側において、上方に向かって徐々に外側に拡がる傾斜板５１ａを備えている。傾斜板５１ａはリブ５１ｂで補強されている。両側の傾斜板５１ａ，５１ａ間の間隔は、その最も下方の位置（アーチリブ部１１の下フランジ付近）において、アーチリブ部１１の両側のウェブ外面間の距離よりもやや広い程度が望ましい。

【0059】

この第二位置決め手段５０によって、アーチ桁１０を取り下ろす際に、ガイド部材５２が両側の傾斜板５１ａに当たることにより、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１とをアーチ軸に直交する水平方向に対して位置決めすることができる。このため、前述の第一位置決め手段４０による位置決めの作業が簡単である。すなわち、第二位置決め手段５０の機能によって、両ピン受け部４１，４２の貫通孔の軸心が一直線上に近い状態に並びやすくなるので、その後、ピン４３をピン受け部４１，４２に収容する作業が簡単である。

【0060】

なお、この実施形態では、ガイド受け部５１を取付部２０側に、ガイド部材５２をアーチ桁１０側に設けているが、これを逆に配置することは可能である。

【0061】

また、第一位置決め手段４０によって、アーチ桁１０の動揺を抑えた後、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１とを仮添接板（図示せず）で接続してもよい。この仮添接板は、逸脱防止装置として機能し、第一位置決め手段４０や第二位置決め手段５０に支障しない箇所、例えば、アーチリブ部１１のウェブとアーチリブ基部２１のウェブとを掛け渡すように設けることができる。

【0062】

アーチリブ部１１のウェブとアーチリブ基部２１のウェブにそれぞれボルト孔を形成しておき、その各ウェブに設けたボルト孔と、仮添接板に設けたボルト孔とを位置合わせした上で、その位置合わせしたボルト孔にボルトを挿入してナットの締め付けを行う。この締め付けは、アーチリブ部１１やアーチリブ基部２１を構成する箱桁の内外に作業員を配置して行うことができる。この仮添接板を通じて、アーチリブ部１１のウェブとアーチリブ基部２１との間のせん断力が伝達可能である。

【0063】

このため、仮に、製作誤差や過大変形などによって、計画以上の仕口角度の変形（アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１とが、アーチ軸方向に対して折れるような状態）がある場合は、ピン４３を完全にピン受け部４１，４２に収容できないような場合も想定されるが、このような場合に、仮添接板が第一位置決め手段４０の機能を代替することも可能である。

【0064】

なお、各ウェブに設けたボルト孔と、仮添接板に設けたボルト孔のいずれか一方は、アーチ軸方向に伸びる長孔としている。また、その仮添接板は、ウェブの外面に直交する回転軸によって、そのウェブに対して回転自在に取付けておいてもよい。仮添接板を接続する際には、その仮添接板をウェブの外面に沿って回転軸周りに回転させることにより、所定の位置に位置合わせすることができる。

【0065】

つぎに、軸力伝達手段３０によって、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１とをアーチ軸方向の軸力伝達が可能な状態に接続する。

【0066】

図１１に示すように、取付部２０のアーチリブ基部２１に軸力伝達手段３０が、アーチ桁１０のアーチリブ部１１に受け部３２が備えられている。軸力伝達手段３０はアーチ軸方向に進退自在のロッド３１ａを備えた油圧ジャッキ３１で構成している。
この実施形態では、軸力伝達手段３０と受け部３２は、アーチリブ基部２１及びアーチリブ部１１を構成する箱桁の上フランジ側に二組、下フランジ側に二組設けられているが、その設置数は、設計荷重に応じて適宜増減することができる。

【0067】

ロッド３１ａは、アーチ桁１０を取り下ろす際は、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように後退している。

【0068】

アーチ桁１０を取り下ろした後、油圧の機能により、ロッド３１ａが伸長することにより、図１１（ｄ）に示すように、そのロッド３１ａで受け部３２を押圧する。ロッド３１ａが受け部３２をアーチ軸方向へ押圧することにより、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１とを当接させる。

【0069】

このとき、ロッド３１ａの先端と受け部３２との間に、ライナー材を挿入してもよい。ライナー材は、ロッド３１ａの先端と受け部３２との密着度合いを高めたり、あるいは、万が一、ロッド３１ａのストロークが不足する場合にそのストローク不足を補うことができる。

【0070】

このように、アーチリブ部１１の端部１１ａ，１１ａと、対向するアーチリブ基部２１，２１の上端２１ａ，２１ａとをそれぞれ当接させた状態で、クレーンＣの吊り下げ力（アーチ桁１０を上方に引っ張る力）を徐々に解放する。

【0071】

クレーンＣの吊り下げ力を徐々に解放すると、アーチ桁１０の自重が、アーチリブ部１１の両方の端部１１ａ，１１ａから、対向するアーチリブ基部２１，２１の上端２１ａ，２１ａへと伝わる。その力の大きさは、最大で、アーチ桁１０の自重の半分の大きさからなる鉛直下向重力に対する、アーチの接線方向下向きへの分力である。

【0072】

この接線方向への分力は、吊り下げ力の解放とともにアーチリブ基部２１側へ徐々に伝わっていく。逆に、アーチアバット２からの反力は、アーチアバット２、アーチリブ基部２１からアーチリブ部１１へと前記分力と反対方向に作用する。そして、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１との間の軸力が徐々に増加するとともに、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１との間の折れ点の角度が徐々に小さくなっていく。

【0073】

このとき、昇降手段２５によるアーチリブ基部２１，２１の引き下げ力は解除しているので、図５に鎖線から実線へと示すように、アーチリブ基部２１の上端２１ａは、もとの位置に復帰することとなる。アーチリブ部１１の両方の端部１１ａ，１１ａの位置も、鎖線から実線に示すように上昇する。このとき、昇降手段２５が、油圧の作用によりアーチリブ基部２１，２１を押し上げて、アーチリブ基部２１，２１の上昇を補助してもよい。

【0074】

アーチリブ基部２１，２１の上端２１ａ，２１ａ、及び、アーチリブ部１１の端部１１ａ，１１ａの上昇に伴い、アーチリブ部１１の両方の端部１１ａ，１１ａ間の水平距離は徐々に拡大し、最終的に折れ点は解消し、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１とが、円弧状のアーチ軸方向に沿って軸力伝達が可能な状態に接続される。すなわち、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１とは連続する円弧状のアーチを形成し、折れ点の無い状態となり円弧状のアーチ軸方向に沿って軸力伝達が可能な状態となる。これにより、両アーチアバット２，２間を結ぶアーチ構造体３を構築することができる（図５の実線参照）。図中の符号Ｊは、アーチリブ部１１とアーチリブ基部２１との接続部を示している。

【0075】

なお、この実施形態では、軸力伝達手段３０を取付部２０側に、受け部３２をアーチ桁１０側に設けているが、これを逆に配置することは可能である。ただし、軸力伝達手段３０は取付部２０側に設けることが望ましい。

【0076】

その後、箱桁で構成されるアーチリブ基部２１とアーチリブ部１１とを添接板（図示せず）で接続する。
この添接板による接続は、上フランジ同士、下フランジ同士、両側のウェブ同士、あるいは、箱桁内部の縦リブ同士に跨った状態に添接板を掛け渡し、その上下フランジやウェブに設けたボルト孔と、添接板に設けたボルト孔とを位置合わせした上で、その位置合わせしたボルト孔にボルトを挿入してナットの締め付けを行う。この締め付けは、アーチリブ部１１やアーチリブ基部２１を構成する箱桁の内外に作業員を配置して行うことができる。

【0077】

この添接板による接続を行った後は、第一位置決め手段４０や第二位置決め手段５０、軸力伝達手段３０や受け部３２は、全て撤去することができる。

【0078】

アーチ構造体３が構築された後は、図６に示すように、仮設受け台２６及び昇降手段２５を撤去する。そして、図７に示すように、アーチ桁１０の補剛桁部１２の両側の端部１２ａ，１２ａと、取付部２０の補剛桁基部２２の先端２２ａとの間の隙間に対応する調整ブロックＡ２を搬入し、その調整ブロックＡ２で補剛桁部１２と補剛桁基部２２とを接続し、路面舗装等の付帯的な作業を除いて、アーチ橋１の架橋を終了する。

【0079】

ここで、軸力伝達手段３０と受け部３２とは、図１２の矢印ａに示すように、アーチリブ基部２１とアーチリブ部１１との間の軸力の伝達を受け持つことができる。また、軸力伝達手段３０と受け部３２とは、図１２の矢印ｂに示すように、その軸力伝達手段３０と受け部３２との偶力抵抗によるモーメント、トルクの伝達をも受け持つことができる。さらに、位置決め手段４０を構成するピン４３とピン受け部４１，４２が、アーチリブ基部２１とアーチリブ部１１との間のせん断力の伝達を受け持つことができる。

【0080】

すなわち、取付部２０のアーチリブ基部２１とアーチ桁１０のアーチリブ部１１との接続部Ｊにおいて、正曲げモーメントを伝達する場合、下フランジ側は引張で上フランジ側は圧縮の力が作用することが一般的である。この発明に係るアーチ橋１の場合は、軸力（圧縮）に対して曲げモーメントが非常に小さいため、モーメントが作用しても引張応力はほとんど作用しない。したがって、仕口部分（前記接続部Ｊ）をメタルタッチ構造にすることで、モーメント連結が可能になる。しかし、仕口部分をメタルタッチ構造とすると、製作時に精度が確保できても、架設誤差は吸収できない。

【0081】

このため、軸力伝達手段３０と受け部３２とを、仕口の四隅みに配置することにより、その軸力伝達手段３０と受け部３２とで、アーチリブ基部２１とアーチリブ部１１とのモーメント連結を行うこととしたものである。また、ガイド装置を兼用するせん断力伝達手段（前記位置決め装置４０）を用いたことにより、せん断力を伝達させることを可能としたものである。

【0082】

この架橋方法によれば、アーチリブ基部２１の上端２１ａを引き下げて、両取付部２０，２０間の水平距離を縮小するので、その取付部２０，２０間の水平距離を、クレーンＣによって吊り下げられた状態のアーチ桁１０の橋長に近づけることができる。このため、アーチ桁１０を取り下ろす際には、広いスペースを確保して安全にアーチ桁１０を取り下ろし、アーチ桁１０を取り下ろした後は、アーチリブ基部２１の上端２１ａを引き下げることにより、アーチリブ部１１のアーチ軸方向両方の端部１１ａと各アーチリブ基部２１の上端２１ａとをそれぞれ容易に接続できる。このため、アーチ桁１０がクレーンＣに吊り下げられたままの状態であっても、アーチ桁１０の取り下ろしと接続が可能であり、アーチ桁１０を仮受けするためのベントＢを不要とすることができる。

【0083】

また、従来は、アーチ桁１０や取付部２０の寸法誤差や温度による伸縮誤差に対応するため、ベントＢ上に取り下ろされたアーチ桁１０と、架橋地点の両側に設けられた取付部２０，２０との間の隙間の寸法計測を行い、その寸法に基づいた調整ブロックを製作していたが、この発明によれば、調整ブロックが不要であるから、アーチ桁１０を取り下ろした後に行う隙間の計測が不要である。この点においても、アーチ桁１０を仮受けするためのベントＢを不要とできる。

【0084】

なお、この発明のアーチ橋１の架橋方法は、いかなるアーチ橋構造においても採用することができ、例えば、この実施形態のニールセンローゼ橋の他、ローゼ橋、ランガー橋においても採用することができる。また、鋼構造以外のアーチ橋においても、採用することは可能である。

【符号の説明】

【0085】

１ アーチ橋
２ アーチアバット
３ アーチ構造体
１０ アーチ桁
１１ アーチリブ部
１１ａ 端部
１２ 補剛桁部
１２ａ 端部
２０ 取付部
２１ アーチリブ基部
２１ａ 上端
２２ 補剛桁基部
２２ａ 先端
２５ 昇降手段
３０ 軸力伝達手段
３１ ジャッキ
３１ａ ロッド
３２ 受け部
４０ 位置決め手段
４１，４２ ピン受け部
４３ ピン
５０ 位置決め手段
５１ ガイド受け部
５１ａ 傾斜板
５２ ガイド部材
６０ 第一引き寄せ手段
７０ 第二引き寄せ手段
Ａ１，Ａ２ 調整ブロック
Ｂ ベント
Ｃ クレーン
Ｄ 台船
ｗ１，ｗ２ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】