清水建設(株)<社長 井上和幸>は岐阜工業(株)と共同で、喫緊の課題である高速道路更新工事の生産性向上を目的に、老朽化した高架橋床版のはく離撤去及び新設床版の架設を1台の装置で効率よく行う床版更新工法「グラビングエレクター工法」を開発しました。この工法の核となる床版更新装置は自走式で、所定の施工場所に移動しては、既存床版のはく離撤去と新設床版の架設を繰り返します。今後、装置の機能を実証し、高架橋床版の更新現場に展開します。
日本の高速道路網の整備は高度経済成長期に始まり、各地が高速道路網で結ばれてきた一方、長い年月の間に道路の老朽化が進み、現在では更新工事の発注が各地で本格化しています。交通量が多い都市部の区間では、一般通行車両への負荷低減のために、道路片側を通行止めにする「半断面施工」で更新工事が計画されます。グラビングエレクター工法は、半断面施工を行う高架橋の床版更新工事の受注をターゲットに開発したものです。
床版更新装置は、H型鋼製のフレーム部と既存床版のはく離撤去、新設床版の架設を行う床版把持機構から構成されます。フレーム部は、長さ19mの走行フレーム2本、同フレーム端部を連結する4mの横架材2本、伸縮・走行機能を備えた高さ4mの脚柱6本で構築します。床版把持機構は、走行フレーム上を走行する駆動部(把持台車)と駆動部から床版面に伸びる把持装置、把持装置はベースとなる床版の架設装置と着脱式のはく離装置から、それぞれ構成されます。床版の把持方法はボルト接合で、新設床版には製造時にボルト孔を設け、旧床版には作業員がボルト孔を搾孔し、床版のはく離・架設時に作業員が把持装置に床版をボルト接合します。
施工条件によって新設床版の大きさは異なりますが、概ね1枚当たり幅5〜6m、奥行き2〜2.5m、重量8〜10tとなります。床版更新装置は新設床版5枚分の架設場所を覆うように設置され、予め切断している既設床版の部材をはく離撤去した後、新設床版を1枚ずつ、計5枚架設し次の作業場所に移動します。装置は、道路走行方向に対して前後・左右に移動可能であり、現場内の任意の場所に移動できます。把持装置は3次元で姿勢制御されているため、把持している床版が荷ブレすることはなく、かつ床版架設時の微妙な位置合わせも人手を介さないので、作業の安全性も向上します。
グラビングエレクター工法による床版の更新枚数は5枚/日を予定しています。当社は今後、この工法をベースに高速道路高架橋の床版更新工事の入札対応を行い、受注確保に努めます。なお、共同開発にあたっては、岐阜工業(株)が開発した床版把持架設機構をベースに、装置の規格・仕様を設定していきました。
清水建設(株)<社長 井上和幸>與岐阜工業(株)共同開發了牀板更新工法「抓升架設工法」,旨在提高高速公路更新工程的生產效率,通過一臺設備高效地進行老化的高架橋牀板拆除和新牀板架設。該工法的核心牀板更新裝置爲自走式,在指定的施工地點移動,並重復進行現有牀板的拆除和新牀板的架設。未來將驗證設備功能,並將其應用於高架橋牀板更新現場。
日本的高速公路網絡建設始於高度經濟增長時期,並將各地連接成高速公路網絡,但隨着道路老化的進行,現在各地都在加速進行更新工程。在交通量大的城市區段,爲減輕普通車輛的負荷,計劃採用「半斷面施工」來進行更新工程。抓升架設工法是針對進行半斷面施工的高架橋牀板更新工程而開發的。
牀板更新裝置由H型鋼製框架部和用於拆除現有牀板、架設新牀板的牀板把持機構組成。框架部由兩根長度爲19m的行走框架、連接兩端的橫樑2根、具有伸縮和行走功能的6根高度4m的腳柱構成。牀板把持機構包括在行走框架上行駛的驅動部(把持臺車)、從驅動部伸出到牀板面的把持裝置,把持裝置分別由基本牀板的架設裝置和可拆卸的拆除裝置組成。牀板的把持方式爲螺栓連接,新牀板在製造時設有螺栓孔,老牀板需要工人壓孔,牀板拆卸和架設時工人將牀板通過把持裝置螺栓連接。
根據施工條件,新牀板的大小有所不同,大致每塊寬5〜6m,深2〜2.5m,重8〜10噸。牀板更新裝置安裝在可覆蓋5塊新牀板的架設位置上,拆除已經切斷的老牀板構建後,逐一架設5塊新牀板並移動到下一個工作地點。該設備可在道路行駛方向上前後左右移動,並可移動到工地內的任意位置。由於把持裝置具有3D姿態控制,所以把持的牀板不會晃動,並且在牀板架設時不需要人工微調,從而提高工作安全性。
根據抓升架設工法,牀板更新速度爲5塊/天。我們將基於這一工法進行高速公路高架橋牀板更新工程的招標,並努力確保中標。值得一提的是,在共同開發過程中,我們以岐阜工業(株)開發的牀板把持架設機構爲基礎,制定了設備的規格和技術要求。