橋梁工事とは?概要や工程、工法を解説!

社会生活に欠かせず、日本の経済基盤を支えてきた橋梁工事。
近年では、橋の老朽化に伴う補修工事や、維持していく取り組みがより一層求められています。
今回は、そんな橋梁工事の概要、工程、工法を解説していきます。

橋梁工事とは


橋梁工事とは、橋を架け渡す工事です。
そもそも「橋梁」は、川や渓谷道路や鉄道などを渡るために架けられる構造物を指します。
橋梁工事の中には、作った橋の維持やメンテナンスをする橋梁補修工事も含まれます。

一口に橋と言っても、桁橋、吊り橋、アーチ橋、ラーメン橋など、様々な橋が存在します。
これらの橋を掛ける工事を総称して橋梁工事と呼ぶのです。

橋梁工事の手順


橋梁工事の工程は、高速道路などに用いられる「高架部」の工事を例にとると、大きく分けて「下部工」と「上部工」の2つの工程に分けられます。
橋の土台となる下部工では、「基礎」と呼ばれる地中で橋を支える部分を築き、橋脚を取り付けていきます。
本体となる上部工では、橋脚の上に橋桁をのせ、上部に道路を作ります。

下部工の工事手順

橋の土台を作る下部工の工事は以下の流れとなります。

1.基礎杭工
橋が倒れないよう地中に杭を打ち込みます。

2.土留め工
地盤を掘削した際土が崩れないよう、杭を囲むように仮設構造物(矢板)を設けます。

3.掘削・支保工
掘削しながら、矢板の支えとなる梁を設置します。

4.橋脚構築工・埋め戻し
埋め戻し杭の上に鉄筋とフーチング(土台)の型枠を組み立て、コンクリートを流し込みます。 コンクリートが硬化したら型枠をはずし、その上に橋桁を築きます。

その後同様の手順で橋脚を築き、掘った穴を埋め戻せば下部工は完了です。

上部工の工事手順

土台の上に本体を作っていく上部工の工事は以下の流れとなります。

1.橋桁架設工
橋桁を橋脚の上に設置します。

2.床版工・橋梁付属物工
橋桁の上に、コンクリートで道路のゆか板をつくり、側壁なども同時に作ります。

3.舗装工・設備工
コンクリートが固まったら、ゆか板の上を車が走行できるようコーティングとアスファルト舗装をします。

併せて標識や照明など、その他走行に必要な設備を作れば上部工も完成です。

橋梁工事の工法

ベント工法

最も主流な橋梁工事の工法です。
他の工法より工期が短く済み仮設備も少なく済む為、工費も安くなります。
移動式クレーンで架設桁を支持する構台を組み立て、鋼製の架設桁を移動式クレーンで架設します。

ケーブルエレクション工法

橋梁下が、深い谷部や流水部などベント設置が難しい場所で、両岸に鉄塔やアンカーの設置が可能な場合に用いられる工法です。
鉄塔設備やアンカーブロックの強度計算、対風設備、形状管理など、高度な技術が必要とされます。

架設用の吊り設備を移動式クレーンなどで組立て、鉄塔から張ったケーブルからハンガーロープにより架設部材を吊り下げながら架設します。

送り出し工法

手延機による送り出し工法は、流水部、道路、鉄道などで、桁下にトラッククレーンが設置できなく、架設現場に隣接して、架設機材と手延機を組み立てる場所が確保できる場合に用いられる工法です。
仮設備が比較的多く必要になる為、その分工期も長くなる傾向にあり、さらに送り出し完了後に主桁降下作業も必要となります。

架設現場の隣接した場所でベントを組み立て、その上にトラッククレーンにて主桁、手延べ機を組み立てます。送り出し装置で、組み立てた桁を所定位置まで送り出したら、手延機を解体します。

トラベラークレーンベント工法

流水部など、橋梁の下にトラッククレ―ンが設置できない場合などに用いる工法です。
桁上にトラベラークレーンの走行軌条設備を設置し、運搬台車にて架設部材を運搬し、桁の架設とトラベラクレーンの前進を繰り返しながら架設を行っていきます。

比較的工期が長く、仮設備も多く必要となります。
また、架設時の応力状態やたわみなどを考慮した架設計画を立てる必要がある為、熟練の技を要します。

フローティングクレーン(大ブロック式)工法

組立済みの橋梁の大ブロックを台船等で河口・海峡にある現地へ移動し、フローティングクレーンを用いて一括架設する工法です。
大ブロックはほぼ完成形に近い状態で架設するため、橋桁の支持を必要とせず、工期が短いのが特徴です。

まとめ


経済性の向上を図るとともに社会基盤として発達してきた橋梁。
多くの橋が高度経済成長期に作られ、現在は高齢化等に伴う各種劣化要因により,荒廃が進んでいます。2021 年には、築55 歳以上の橋梁が20,000 橋を超えることになり、高齢化する橋梁は今後加速的に増加していきます。
橋梁を築いていく工事や補修工事は、今後より一層求められることでしょう。

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