逐跨逆打桥梁工法 【技术领域】
本发明有关一种逐跨逆打桥梁工法，特别涉及多种桥梁与多种高架便道施作的全新逐跨逆打桥梁工法。
背景技术
依据传统桥梁或多层式高架道路施工法，均是以先施作于基础桥墩柱下构后，再一一施作上构桥面，以完成整体桥梁或多层式高架道路。
前述传统施作工法，对于地势与环境不良区域，如：深谷、河川...等区域，则因无运输道路可至桥墩位置，乃需另辟施工便道通及于下构桥墩柱位置，以便于下构桥墩柱施工；如图1A图1B所示，为施作于下构桥墩柱A1，需全线铺设施工便道B2及施工构台B1，此便道的铺设，影响所及即除破坏自然环境、景观与水源外；相对地，施工效率、进度与成本负担，均是业者所不愿见及的事。
依据传统桥梁或多层式高架道路施工法，施作下构桥墩柱A1时，有时需打设全线施工便桥B2及施工构台B1，以令桥墩柱A1形成辅助性的施作定位，诚如图3A、图3B所示，施工构台B1的成型，大部分以台面、桩柱结构体为主，物料耗损相当大，回收可再利用性又相对小；因此，成本负担仍然相当沉重，再加上施作又因属高空平台工程，具有一定危险性，防护措施的增设，再度增加成本负担；而且此等问题所造成的施工效率不彰与缓慢施作进度，仍是业者所不愿见及的事。
依据图1A、图1B、图3A、图3B所述传统桥梁或多层式高架道路施工法，在跨越深谷与河川工法，在施作下构桥墩柱时需有施作打设全线施工便道B3与施工构台B1，进而分及多处施工面，诚如图5A、图5B所示，以令桥墩柱A1完成施作定位，并能便于物资运输；对于此种环境地势，除使施工困难度加高一倍外，成本施作亦是可想而知，影响所及除不可预知的自然环境、景观与水源破坏，在以业者立场考虑下，施工效率、进度与成本负担仍是业者所不愿见及的事。
续如图6A、图6B所示，依据传统施工便桥及施工构台施工法，均是以先施作于基础桥墩柱A1后，再一一施作于上构桥面A2，以完成整体的施工便桥或施工构台；由于传统工法是以基础桥墩柱A1先行施作，且因地基水平高、低度不同，每一基础桥墩柱A1随其植入深度及位置不易控制，水平精确度的控制及高度施工经验，则成为成败的关键，往往因精确度控制与误差值过大，造成后续补救措施，而使得成本与工期延宕。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是：提供一种逐跨逆打桥梁工法，以简化施工程序、成本、有效降低施作周边交通与环境影响暨降低水源区、自然保护区或珍贵物种保护区的破坏。
本发明的技术解决方案是：一种逐跨逆打桥梁工法，其是以逐跨暨逆打并行实施的多种桥梁或多种高架道路施作工法，其以预先组立完成的上构单元，利用吊具吊放并与已完成部分桥梁的接合固定单元接合，并视需要加设临时加固与调整校正装置，再利用已完成的上构单元来做为下构桥墩柱打植导引单元及精度控制与调整；而已吊放完成的上构单元及已打植入完成的下构桥墩柱，则以固定单元与上构单元结合，进而完成该跨桥梁的施作，如此重复循环直至全程完成止。
本发明是先将桥梁上构先行施工完成，再行下构施工，以逐跨逆打方式所结合而成的桥梁工法；其工法是以：将新一跨的上构单元先以吊具吊装并接合固定于已完成部分的桥跨前缘，再视必要装设临时加固与调整校正装置；利用前已悬臂接合完成的上构单元前端为导引装置，将远端下构桥墩柱打植入土中至预定深度；将打植完成的该桥跨远端下构桥墩柱与已完成上构单元前端接合固定，以完整完成新一跨的桥梁；依此上构单元先行施作，再施作下构的逆打工法，逐跨施工直至桥梁或高架便道完成为止。依据上述工法与配作系统，即可构建出一种全新的逐跨暨逆打工法与配置系统。
本发明具有的优点如下：
1.简化施工程序，完全排除全线铺设便道与施工构台，直接以本段与后段桥跨面积做为施作平台，除了对物资运输与人员施作能力性有效加以克服与简化外，特别是针对下构桥墩柱的施工，则可获得精确控制，使得整体施作更为简化而快速。
2.有效降低施作成本，以工程而言，简化程序即等于加快效率与进度，而加快效率与进度又等于降低与可控制成本；其次，本发明在排除全线铺设便道与施工构台下，成本降低将是最后所得结果，亦是业者所乐见，为业者所需的技术与高等利用价值性。
3.有效降低施作周边交通与环境的影响，是指以本发明工法能让已完全或未完全桥跨以下的下构部分完全净空，不必占用大幅施作面积与时间，特别是：针对既有无法封闭的道路而言，若将道路实施封闭，所带来的无形损失，将是无法评估。
4.降低水源区、自然保护区或珍贵物种保护区的破坏，是指传统工法所需全线铺设便道与施工构台而言，便道的铺设除需铲除阻挡物外，整条便道延线必然因大型运输工具，致使周边自然环境遭到破坏，特别是水源区的污染，实非一朝、一日即可复原。
综上所述，本发明为新创突破性的理念，赋予本发明高等进步机能，除能提供多种桥梁与多种高架便道施作全新工法与配置外，更可衍用于：单向跨越深谷河川、双向跨越深谷河川、跨越既有道路、传统与逐跨逆打混合施工、临时施工便桥或施工构台、海事工程施工构台与便桥施作等...方案，以赋予此种工法最高与最优的产业利用价值。
【附图说明】
图1A、图1B为传统工法(一)的示意图。
图2A、图2B为本发明工法(一)的示意图。
图3A、图3B为传统工法(二)的示意图。
图4A、图4B为本发明工法(二)的示意图。
图5A、图5B为传统工法运用于跨深谷或河川示意图。
图6A、图6B为传统工法(三)的示意图。
图7A、图7B为本发明工法(三)的示意图。
图8A、图8B为本发明第二实施例方案示意图。
图9A、图9B为本发明第三实施例方案示意图。
图10A、图10B为本发明第一实施例方案示意图。
图11A、图11B为本发明第四实施例方案示意图。
图12A、图12B为本发明第五实施例方案示意图。
图13A、图13B为本发明第六实施例方案示意图。
元件符号说明
1、上构单元 2、上构接合固定单元 3、下构桥墩柱
4、下构打植导引单元 5、上、下构固定单元 6、调整校正装置
7、吊具及打植入机具
【具体实施方式】
为了能对本发明的特征与实质效能更为透彻的了解，特以具体实施例并配合附图详细说明如下：
本发明详细技术内容，是提供完整的一套桥梁上构先行完成再据以施做下构，成为一种逆打施工系统；同时，再配合逐跨式的桥跨，以逐跨方式逐步进行，进而构成本发明的逐跨逆打桥梁工法。
如图10A、图10B所示，本发明具体技术内容包括：
预先组立(浇铸)完成上构单元(桥跨)1，该上构单元可为钢筋混凝土、预力混凝土或金属建构物。
将预先完成的上构单元1吊放并与已完成部分桥梁的接合固定单元2施以接合；可以钢筋混凝土续接、螺栓接合、焊合、高拉力钢棒等做为接合元件，并视需要加设调整校正装置6。
利用已完成的上构单元1来做为打植下构桥墩柱3的导引单元4及精度控制与调整。
将已吊放完成的上构单元1及已打植入完成的下构桥墩柱3以固定单元5接合。
吊放上构单元1的吊具以及打植入下构桥墩柱的打植机具7。
依据上述的系统工法与配置，在实际运用面上，即可分别施作于：单向跨越深谷河川、双向跨越深谷河川、跨越既有道路、传统与逐跨逆打混合施工、临时施工便桥或施工构台、海事工程施工便桥或构台施作等实施例方案。
其中：第一实施例方案的单向跨越深谷河川施作如图10A、图10B所示，单向跨越深谷河川方案是指以单向逐跨并配合逆打施工，进行跨越深谷或河川，最常见的建筑物体应以桥梁或高架道路两种最具代表性；其施作方式，是以首段桥跨完成后，即利用首段桥跨做为平台，将相关吊具，移至首段桥跨前面，先行施作第二段桥跨上构单元；第二段桥跨上构单元是以首段桥跨前缘为接合与固定对象，并视需要加设悬臂上构临时加固与调整校正装置，经接合固定桥跨前缘并调整校正后，即可使第二段桥跨上构单元形成悬臂式接合状态，并以此悬空桥跨面利用吊具将第二跨远端下构桥墩柱由桥跨面往下吊植打入，进行桥体下构施工；待下构桥墩柱打设完成后，再与第二段桥跨远端接头固接完成，则完成第二跨。同样依此工法程序逐一跨建构第三、四、五段...等桥跨，直至全程完成为止。
第二实施例方案的双向跨越深谷或河川施作，如图8A、图8B所示，是以双向并行施作，直至两头对接完成为止。具体为：以双向逐跨并配合逆打施工，进行跨越深谷或河川，最常见的建筑物体应以桥梁或高架道路两种最具代表性；其施作方式，除同于上述单向跨越深谷河川方案外，其差别性乃在于由深谷或河川的双向同时施作，最后再完成对向两桥跨或高架道路闭合对接施作，虽技术层次较高，但足以克服较险峻的环境或地势，并提早赶工完成。
第三实施例方案的跨越既有道路施作，如图9A、图9B所示，是于既有道路上方施作，可令施作桥梁下方完全净空，不影响车往来车流，可以单向逐步跨越或双向逐步跨越后对接，直至完成为止。跨越既有道路方案具体是指既有道路的逐跨并配合逆打施工；最常见的建筑物体应以桥梁、第一层或第二层高架道路最具代表性；其施作方式，是以首段桥跨完成后，即可利用首段桥跨做为平台，将相关旋臂式或大型拉索吊具移至首段桥跨面，先行施作第二段桥跨上构单元，完全不影响桥跨下方车流通行；第二段桥跨上构单元是以首段桥跨前缘为接合与固定对象，并视需要加设悬臂上构临时加固与调整校正装置，经接合固定首段桥跨前缘、并调整校正后，即可使第二段桥跨上构单元，形成悬臂式接合状态，并以此悬空桥跨面利用吊具将第二跨远端下构桥墩柱由桥跨面往下吊植打入，进行桥体下构施工；待下构桥墩柱打设完成后，再与第二段桥跨远端接头固接完成，则完成第二跨。同样依此工法程序逐一跨建构第三、四、五段...等桥跨，直至全程完成为止；此种方案特别优点，就是在施作上构桥跨时，仍能让车流通行，使既有道路与道路周边环境影响性降至最低。
第四实施例方案为传统与逐跨逆打混合施工，如图11A、图11B所示，利用本发明的工法与配置系统，可与全部或部分传统工法所构建成的桥梁或高架道路混合实施，其目的在于克服部分险峻地形或做为部分修缮所运用。传统与逐跨逆打混合施工方案是指传统工法与本发明工法混合施作，在实际施作考量下，第一运用要点是以环境地势为主；简单说，就是在平坦基面施作需克服起伏性地势，降低施作困难度；其次，以本方案对于修缮桥梁或高架道路亦有当然的优点；施作方式，是以对向传统建构工法配合本发明工法，同样是以首段桥跨完成后，即利用首段桥跨做为平台，将相关旋臂式或大型拉索吊具移至首段桥跨面，先行施作第二段桥跨上构单元；第二段桥跨上构单元是以首段桥跨前缘为接合与固定对象，并视需要加设悬臂上构临时加固与调整校正装置，经接合固定首段桥跨前缘、并调整校正后，即可使第二段桥跨上构单元，形成悬臂式接合状态，并以此悬空桥跨面利用吊具将第二跨远端下构桥墩柱由桥跨面往下吊植打入，进行桥体下构施工；待下构桥墩柱打设完成后，再与第二段桥跨远端接头固接完成，则完成第二跨。同样依此工法程序逐一跨建构第三、四、五段...等桥跨，直至全程完成。
第五实施例方案为临时施工便桥或施工构台，如图12A、图12B所示，本方案是以简化性施作平台或高架平台为主，依据上述工法与配置，逐一跨建第二、三、四、五段...等桥跨，直至全程完成为止。本方案是以简化性施作平台或高架平台为主，其施作方式是以首段桥跨完成后，即利用首段桥跨做为平台将相关旋臂式或大型拉索吊具移至首段桥跨面，第二段桥跨上构单元；第二段桥跨上构单元是以首段桥跨前缘为接合与固定对象，并视需要加设悬臂上构临时加固与调整校正装置，经接合固定首段桥跨前缘、并调整校正后，即可使第二段桥跨上构单元形成悬臂式接合状态，并以此悬空桥跨面利用吊具将第二跨远端下构桥墩柱由桥跨面往下吊植打入，进行桥体下构施工；待下构桥墩柱打设完成后，再与第二段桥跨远端接头固接完成，则完成第二跨。同样依此工法程序逐一跨建构第三、四、五段...等桥跨，直至全程完成为止。
第六实施例方案为海事工程施工便桥及构台施作，如图13A、图13B所示，是以克服险峻海象为主，施作应由码头或防波堤为首段施作，并依据上述工法与配置，依序逐一跨建第二、三、四、五段...等桥跨，直至全程完成为止。海事工程施工构台及便桥施作方案是以克服险峻海象为主要目的，主要是以码头或防波堤为首段施作，当首段桥跨完成后，即利用首段桥跨做为施作平台，将相关旋臂式或大型拉索吊具移至首段桥跨面，先行施作第二段上构单元桥跨；第二段桥跨上构单元是以首段桥跨前缘为接合与固定对象，并视需要加设悬臂上构临时加固与调整校正装置，经接合固定首段桥跨前缘、并调整校正后，即可使第二段桥跨上构单元形成悬臂式接合状态，并以此悬空桥跨面利用吊具将第二跨远端下构桥墩柱由桥跨面往下吊植打入，再进行桥体下构固定施工(如打植于海底岩床)；待下构桥墩柱打设完成后，再与第二段桥跨远端接头固接完成，则完成第二跨。同样依此工法程序逐一跨建构第三、四、五段...等桥跨，直至全程完成为止。
本发明主要是将桥梁或高架便道的上构先行完成第一段，再利用已完成的此段上构做为逐跨远端桥墩柱打植所需的工作平台与导引、校正装置，以使每一逐跨段的桥跨均是由桥跨上构单元先行施作，再据以打植入该桥跨远端下构桥墩柱，最后将下构桥墩柱分别接合并与上构单元接合，以完成桥跨施工，进而构成高效率桥梁或高架便道的逐跨施工法，以有效增快施工效率及克服并降低在深谷河川状况时下构施工所需的便道、成本与困难度。下面将本发明与传统工法进行具体比较：
以图1A至图2B所示的比较分析，即可明显看出，本发明在以逐跨并配合逆打工法施作下不需便道铺设，同时亦能节省大型运输车辆往来运输成本，具有简单施作与降低环境影响，特别是对于水源区、自然保护区或珍贵物种保护区...等。
以图3A至图4B所示的比较分析图，即可明显看出，本发明在以逐跨并配合逆打工法施作下，是完全不需施工构台施设，桥墩柱直接由桥跨往下植定，除成本大幅低，亦因施作简单而可增快施工进度。
以图6A至图7B的比较分析，即可明显看出，本发明在以逐跨并配合逆打工法施作下，是先行施作桥跨上构，桥跨与桥跨接合后的水平度则必然具有较高控制能力，随其而后的校正与调整，均可成为施作最佳利器，除使失败率完全排除外，精度控制亦可小于误差值，进以大幅提升施工便桥与施工构台的施工品质与精确度。