JP2002201649A - 作業函およびその設置方法 - Google Patents

作業函およびその設置方法

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Kazunari Maeda
一成 前田
Hiroki Sasaki
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D19/00Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
    • E02D19/02Restraining of open water
    • E02D19/04Restraining of open water by coffer-dams, e.g. made of sheet piles

Abstract

(57)【要約】 【課題】 狭い範囲において、杭打ち船等を使用せずに
陸上と同じ乾式の作業空間が形成でき、かつこれを簡単
に撤去でき、しかもどのような環境にも対応できる作業
函およびその設置方法を提供することである。 【解決手段】 作業函1は、底部シール材7が設けられ
た組立ユニット2が環状に接合して構成された。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は作業函およびその設
置方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、港湾部あるいは河川内等の水中に
構築された橋脚等の構造物は老朽化による機能低下や、
耐震基準の見直しに伴う補強の必要性が急増しており、
これらの保守、点検、補修、補強などが急務となってい
る。
【0003】これらの保守、点検、補修、補強などの作
業は、図17に示すように、杭打ち船等を用いて止水矢
板21を対象物22の周囲に打ち込み、その内側の水を
排水して陸上と同じ乾式の作業空間23を形成する、い
わゆる仮締切工で行われることが多い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記のような仮
締切工における補強などの作業は以下のような問題があ
った。 杭打ち船等を用いて対象物の周囲に止水矢板を打ち
込むため、工期が長く、かつコスト高となっていた。 対象物を広範囲に囲った工事となるため、河川や運
河において航行船舶等の航路を狭めたりするなど他の水
域利用者への影響が大きかった。 増水時や洪水時などの緊急時において、止水矢板を
短時間に撤去することができなかった。 施工場所の上部に構造物がある場合は、杭打ち機の
高さ制限がされたり、短尺矢板を途中で継ぎ足す必要が
あった。
【0005】本発明は上記のような問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、狭い範囲において、杭打ち
船等を使用せずに陸上と同じ乾式の作業空間が形成で
き、かつこれを簡単に撤去でき、しかもどのような環境
にも対応できる作業函およびその設置方法を提供するこ
とである。
【0006】
【課題を解決するための手段】以上の課題を達成するた
めの手段は、請求項1の発明の作業函が、底面に底部シ
ール材が設けられた組立ユニットが環状に接合してなる
ことを特徴とし、また請求項2の発明の作業函が、下部
に連結材で妻枠が設けられた組立ユニットを環状に接合
してなることを特徴とし、また請求項3の発明の作業函
が、請求項1において、組立ユニットの下部に連結材で
妻枠が設けられたことを特徴とし、また請求項4の発明
の作業函が、請求項1〜3のいずれかにおいて、組立ユ
ニットは、ベースユニットと上部ユニットとが上下で着
脱自在に接合してなることを特徴とし、また請求項5の
発明の作業函の設置方法が、水中に構築された対象物を
囲むようにその底版上に作業函を設置し、該作業函の下
部に設けた妻枠内に水中コンクリートを打設することを
特徴とし、また請求項6の作業函の設置方法が、底面に
底部シール材を備えた作業函を、水中に構築された対象
物を囲むようにその底版上に設置することを特徴とし、
また請求項7の作業函の設置方法が、請求項6におい
て、作業函の下部に設けた妻枠内に水中コンクリートを
打設することを特徴とし、また請求項8の作業函の設置
方法が、請求項5または請求項7において、妻枠は連結
材で予め設けられていることを特徴とし、また請求項9
の作業函の設置方法が、請求項5〜8のいずれかにおい
て、作業函は上下で着脱自在に接合されたベースユニッ
トと上部ユニットとからなり、これらベースユニットと
上部ユニットとは組立ユニットが環状に接合してなるこ
とを特徴とする。
【0007】作業函底部の止水は底部シール材で行わ
れ、該底部シール材を囲むように打設される水中コンク
リートにより止水性能が高められる。また水中コンクリ
ートは底部シール材の膨張を横方向に拘束して上下方向
に制御することにより、この膨張圧が上下面に有効に作
用する。また妻枠を連結材で連結しておくことは、潜水
夫による水中作業を不要にして施工が容易になる。また
ベースユニットと上部ユニットとを着脱自在にしたこと
によりコンクリートの水中はつり作業を不要にするとと
もに、ベースユニットが作業函の設置個所に残置され、
該ベースユニットから分離された上部ユニットが転用さ
れる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。はじめに作業函について説明し、
その後にその設置方法について説明する。作業函の実施
の形態は6つあり、各実施の形態において同じ構成は同
じ符号を付して説明し、異なった構成にのみ異なった符
号を付して説明する。
【0009】図1および図2は第1の実施の形態の作業
函1を示し、該作業函1は一対またはそれ以上の中空の
組立ユニット2で片開き可能な環状に組立形成され、杭
や橋脚等の対象物を囲むことができるようになってい
る。
【0010】この組立ユニット2は、図2の(1)に示
すように、対象物の底版に設置される中空のベースユニ
ット4と、中空の上部ユニット5とがシール材3を介し
てボルト6で接合され、同図の(2)に示すように、前
記ボルト6を外すと上部ユニット5がベースユニット4
から分離できるようになっている。該ベースユニット4
の底面にはブチルゴム、クロロプレンゴム、スポンジゴ
ムなどの底部シール材7が設けられ、これが対象物の底
版に設置される。またベースユニット4には妻枠8が、
底部シール材7を囲むように連結材9で設けられてい
る。この連結材9は撓みやすい鉄筋や形鋼等を使用する
ことにより、妻枠8をガタつかずに対象物の底版に設置
できるようになっている。また組立ユニット2はフロー
トタンク(図示せず)によって浮遊でき、注排水口(図
示せず)からの注水により沈設できるようになってい
る。
【0011】また図3は第2の実施の形態の作業函10
を示したものである。この作業函10は、ベースユニッ
ト4の底面に底部シール材7を設けないものであり、こ
れ以外は第1の実施の形態の作業函1と同じ構成であ
る。すなわち妻枠8内に打設される水中コンクリートに
よって作業函10の底部の止水を行うものである。
【0012】また図4は第3の実施の形態の作業函11
を示したものである。この作業函11は、ベースユニッ
ト4の下部に妻枠8を設けないものであり、これ以外は
第1の実施の形態の作業函1と同じ構成である。この作
業函11は底部シール材7で止水するようになってい
る。
【0013】また図5は第4の実施の形態の作業函12
を示したものである。この作業函12は組立ユニット2
が上下に分離せずに一体形成されたものであり、これ以
外は第1の実施の形態の作業函1と同じ構成である。
【0014】また図6は第5の実施の形態の作業函13
を示したものである。この作業函13は、作業函12の
底面に底部シール材7を設けずに水中コンクリートで止
水を行うものであり、これ以外は作業函12と同じ構成
である。
【0015】また図7は第6の実施の形態の作業函14
を示したものである。この作業函14は、作業函12の
下部に妻枠8を設けないものであり、これ以外は作業函
12と同じ構成である。
【0016】以下、第1の実施の形態の作業函1を用い
た設置方法について図8〜図14に基づいて説明する。
まず、図8に示すように、フーチング15上に立設され
た橋脚16を囲むようにして組立ユニット2を接合した
作業函1を形成する。この作業函1はベースユニット4
と上部ユニット5とから構成され、前記ベースユニット
4の下面には水膨張性の底部シール材7が設けられ、該
底部シール材7を囲むようにして妻枠8が連結材9で取
り付けられている。
【0017】次に、図9に示すように、各組立ユニット
2に注水して作業函1をフーチング15上に沈設する。
このとき妻枠8は連結材9が撓むためガタつかずに設置
され、かつ底部シール材7もフーチング15上の不陸に
追随することができる。
【0018】次に、図10に示すように、作業函1を所
定の箇所に固定するため、橋脚16との間に切梁17を
設ける。この切梁17は作業函1を安定させるととも
に、作業函内側の水Wを排水したときの水圧に抵抗す
る。
【0019】次に、図11に示すように、妻枠8内に水
中コンクリート18を打設して底部シール材7を覆うこ
とにより作業函1の止水性を高める。前記水中コンクリ
ートは底部シール材の膨張を横方向に拘束して上下方向
に制御することにより、この膨張圧が上下面に有効に作
用する。
【0020】次に、図12および図13に示すように、
前記水中コンクリート18が硬化した後、作業函内側の
水Wを排水して作業函1と橋脚16との間にドライな作
業空間19を形成する。
【0021】次に、この作業空間19を利用した橋脚1
6の補修作業が終了した後、図14に示すように、作業
函内側(作業空間内)へ注水するとともに上部ユニット
5をベースユニット4から分離する。そして上部ユニッ
ト5の内部から水を抜いて浮上させる。このようにベー
スユニット4から上部ユニット5を分離すると、水中コ
ンクリートのはつり作業が不要となり、ベースユニット
4から分離した上部ユニット5を他に転用することがで
きる。
【0022】上記の作業函の設置方法は、妻枠8を備え
た作業函1を使用したが、図15に示すように、作業函
1をフーチング15上に設置してから妻枠8を取り付け
るようにしてもよい。さらに傾斜したフーチング15の
橋脚16を対象物としているが、図16に示すように、
水平なフーチング20を対象物にしても、前記と同じ方
法で止水することができる。
【0023】また上記の実施の形態の作業函1のベース
ユニット4と上部ユニット5とは全て中空としたが、一
部のみを中空にすることもできる。
【0024】なお、上記の設置方法は第1の実施の形態
の作業函1を用いて説明したが、第2〜第6の実施の形
態の作業函(図3〜図7に示す)10、11、12、1
3、14を用いた場合も、上記と同じ方法で止水する。
上記第2の実施の形態の作業函10は底部シール材7が
ないため、妻枠8内に打設される水中コンクリート18
で止水する。また第3の実施の形態の作業函11は、底
部シール材7で止水する他、後から設けた妻枠8内に水
中コンクリート18を打設してもよい(図15参照)。
さらに第4〜第6の実施の形態の作業函12、13、1
4は、ベースユニット4と上部ユニット5とが一体形成
されたものであり、これ以外は第1〜第3の実施の形態
の作業函1、10、11と同じ構成(図1と図5、図3
と図6、図4と図7とがそれぞれ対応する)であるた
め、上記作業函1、10、11を用いた設置方法と同じ
方法で止水する。
【0025】
【発明の効果】作業函により対象物の周囲に形成された
作業空間は、作業函底面の底部シール材が対象物の表面
における不陸に追随することにより止水性が保持され、
該止水性は底部シール材を囲むように打設された水中コ
ンクリートでさらに高められる。
【0026】水中コンクリートが水膨張性の底部シール
材の膨張を横方向へ拘束して上下方向に制御することに
より、この膨張圧を作業函下面とフーチング上面に有効
に作用させることができる。
【0027】作業函のベースユニットと上部ユニットと
を着脱自在としたので、水中コンクリートのはつり作業
が不要となり、ベースユニットから分離した上部ユニッ
トを他に転用することができる。
【0028】作業函の下部周囲への水中コンクリートの
打設が妻枠により簡単にできる。
【0029】水中における妻枠作業函への妻枠の取付作
業が簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施の形態の作業函の水平断面図であ
る。
【図2】(1)は第1の実施の形態の作業函の垂直断面
図、(2)は上部ユニットとベースユニットとを分離し
た作業函の断面図である。
【図3】 第2の実施の形態の作業函の一部省略断面図
である。
【図4】 第3の実施の形態の作業函の一部省略断面図
である。
【図5】 第4の実施の形態の作業函の一部省略断面図
である。
【図6】 第5の実施の形態の作業函の一部省略断面図
である。
【図7】 第6の実施の形態の作業函の一部省略断面図
である。
【図8】(1)は橋脚の周りに作業函を組立形成した断
面図、(2)は同作業函の下部の断面図である。
【図9】(1)は橋脚の周りに作業函を沈設した断面
図、(2)は同作業函の下部の断面図である。
【図10】橋脚と作業函との間に切梁を設けた断面図で
ある。
【図11】作業函下部の妻枠内に水中コンクリートを打
設した断面図である。
【図12】作業函内側の水を排出する断面図である。
【図13】作業函内側をドライな作業空間とした断面図
である。
【図14】(1)は作業函の上部ユニットを分離した断
面図、(2)は(1)の作業函の下部の断面図である。
【図15】作業函の設置方法の他の実施の形態を示す断
面図である。
【図16】(1)は水平フーチングに作業函を設置した
平面図、(2)は同断面図である。
【図17】従来の仮締切工での補修方法を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1、10、11、12、13、14 作業函 2 組立ユニット 3 底部シール材 4 ベースユニット 5 上部ユニット 6 ボルト 7 底部シール材 8 妻枠 9 連結材 15 フーチング 16 橋脚 17 切梁 18 水中コンクリート 19、23 作業空間 20 水平フーチング 21 止水矢板 22 対象物

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 底面に底部シール材が設けられた組立ユ
    ニットが環状に接合してなることを特徴とする作業函。
  2. 【請求項2】 下部に連結材で妻枠が設けられた組立ユ
    ニットを環状に接合してなることを特徴とする作業函。
  3. 【請求項3】 組立ユニットの下部に連結材で妻枠が設
    けられたことを特徴とする請求項1に記載の作業函。
  4. 【請求項4】 組立ユニットは、ベースユニットと上部
    ユニットとが上下で着脱自在に接合してなることを特徴
    とする請求項1〜3のいずれかに記載の作業函。
  5. 【請求項5】 水中に構築された対象物を囲むようにそ
    の底版上に作業函を設置し、該作業函の下部に設けた妻
    枠内に水中コンクリートを打設することを特徴とする作
    業函の設置方法。
  6. 【請求項6】 底面に底部シール材を備えた作業函を、
    水中に構築された対象物を囲むようにその底版上に設置
    することを特徴とする作業函の設置方法。
  7. 【請求項7】 作業函の下部に設けた妻枠内に水中コン
    クリートを打設することを特徴とする請求項6に記載の
    作業函の設置方法。
  8. 【請求項8】 妻枠は連結材で予め設けられていること
    を特徴とする請求項5または請求項7に記載の作業函の
    設置方法。
  9. 【請求項9】 作業函は上下で着脱自在に接合されたベ
    ースユニットと上部ユニットとからなり、これらベース
    ユニットと上部ユニットとは組立ユニットが環状に接合
    してなることを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記
    載の作業函の設置方法。
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