JP2003064632A

JP2003064632A - 水中・水上構造物支保工用浮き桁材

Info

Publication number: JP2003064632A
Application number: JP2001258065A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Mitsuishi; 信之光石; Fumiaki Ashino; 文昭芦野
Original assignee: Sumitomo Metal Steel Products Inc
Current assignee: Sumitomo Metal Steel Products Inc
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2003-03-05
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: JP4630500B2

Abstract

(57)【要約】【課題】桁材を簡単容易に回収できる水中・水上構
造物支保工用浮き桁材を提供する。【解決手段】角形管や円形管など閉断面形の金属筒状
材からなる桁材本体６ａの両端を内部に水が入らないよ
うに閉塞して水中に沈まない構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中あるいは水上
構造物の構築にあたって、その構造物の型枠支保工に用
いられる桁材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】船舶接岸用の桟橋を海上に
構築するときは、先ず、海中に、桟橋の基礎となる鋼管
杭１を所定の間隔で打ち込んで、その杭頭１ａを海面か
ら１〜２ｍ突出させる（図７参照）。この鋼管杭１を基
礎として、鉄筋コンクリート構造により桟橋を構築する
には、コンクリート打設のため型枠支保工と作業用足場
が必要となるので、隣合う鋼管杭１間に、例えばＨ形鋼
からなる支保工用桁材１２（図１０参照）を架け渡し
て、型枠支保工兼足場用架台とする。

【０００３】鋼管杭（基礎杭）１間に桁材１２を架け渡
すには、一つの方法として、図１０の(a) に示すよう
に、鋼管杭１の腹部両側にブラケット１１を溶接して、
このブラケット１１上に桁材１２を乗せる方法がある。
もう一つの方法として、杭頭１ａに例えばＨ形鋼からな
る吊り材１３を天秤状に設置して、この吊り材１３の両
端部から吊りボルト１４によって桁材１２を吊る方法が
ある。

【０００４】しかして、コンクリートの打設が終了し、
一定の養生期間をおいて、桁材１２を取り外すときに、
基礎杭１は数メートル間隔でグリッド状に配置されてい
ることが多く、また桁材１２の直下、数センチメートル
から３０センチメートル位下が海面であることから、台
船等をこの間に入れることができないため、台船上に桁
材１２を落下させて回収することもできない。また桟橋
の床板が支保工上に出来上がっているため、クレーン船
で桁材１２を吊り上げることもできず、取り外し作業が
非常に困難となる。このため、支保工桁材をそのまま海
中に沈没させるようにすることもあったが、支保工桁材
は、次回工区に転用するものであるため、出来るだけ回
収する必要がある。

【０００５】従来、支保工用桁材を取り外し回収する方
法として、主に次の二つの方法が用いられてきた。その
一つの方法は、支保工用桁材をそのまま落下させて海底
に沈め、潜水夫が潜ってその桁材にワイヤーを掛けてク
レーン船で吊り上げ、回収する方法である。もう一つの
方法は、支保工用桁材の重量に対して十分に浮力のある
体積の浮上材を支保工用桁材に括り付けて、海底に沈ま
ないようにした状態で海面上で桟橋等の水中・水上構造
物の横に引き出し、クレーン船で吊り上げる方法であ
る。

【０００６】上記二つの方法のうち、潜水夫が潜って支
保工用桁材を引き上げる方法では、潜水作業員が必要と
なり、経費と時間が多くかかる。また、桁材に浮上材を
括り付ける方法では、海上で鋼管杭（基礎杭）間におい
て浮上材を付けた支保工用桁材を引き出す際、浮上材が
桁材から大きく張り出すため、鋼管杭に干渉して引き出
しが困難となる。

【０００７】上記問題点を解決するものとして、特許第
３１４０４０１号公報に記載された浮上性部材、水中・
水上施工方法及び型枠支保工の水中・水上施工方法があ
る。この浮上性部材においては、浮力を得るための浮上
材に発泡樹脂等をＨ形鋼のフランジプレート間に挟ん
で、合板等により発泡樹脂等の側面を補強し、針金等で
Ｈ形鋼に縛り付ける構造となっているが、次のような問
題がある。

【０００８】．発泡樹脂をＨ形鋼のフランジ、ウエブ
間にフィレット（フランジ、ウエブ間の曲面）も考慮し
た形で形成しなければならず、Ｈ形鋼の種類が増える
と、樹脂成形自体の作業が増え、コストが嵩む。．十分な浮力を得る（沈まない）ためには、発泡樹脂
がＨ形鋼のフランジ幅より広くなり、取扱いが悪くな
る。また、桁材よりはみ出す部分が、鋼材に比べて極端
に脆弱な発泡樹脂材であり、またはみ出しているために
他の支保工部材等と接触して破損し易く、発泡樹脂材の
側面に補強板が必要となる。．発泡樹脂材と補強板と桁材のＨ形鋼は針金等によっ
て縛られており、特にＨ形鋼の上面には大引、根太等の
鋼材が乗るため、針金が邪魔になることがあり、また場
合によってはＨ形鋼上面に乗る鋼材で針金を切断するこ
とがある。針金が切断されてしまうと、発泡樹脂材と補
強板と桁材との一体性が失われ、沈まない桁材という当
初の目的が達成されないばかりか、浮遊材が海上に散乱
し、後処理に多大の手間を要する。．発泡樹脂材及び合板は廃却時に産業廃棄物となり、
余分な費用がかかるのみならず、社会環境に悪影響を及
ぼす。

【０００９】本発明は、上記の問題点を解決し、型枠支
保工の撤去に伴う桁材の取り外し時にその桁材を簡単容
易に回収できる水中・水上構造物支保工用浮き桁材を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の水
中・水上構造物支保工用浮き桁材は、角形管や円形管な
ど閉断面形の金属筒状材からなる桁材本体６ａの両端を
内部に水が入らないように閉塞して水中に沈まない構造
としてなることを特徴とする。

【００１１】請求項２は、請求項１に記載の水中・水上
構造物支保工用浮き桁材において、桁材本体６ａには、
基礎杭１の杭頭１ａに配置された吊り材１３から垂下す
る吊りボルト１４を貫通させるために桁材本体６ａの略
直径方向に貫通する孔７を開けて、この孔７に吊りボル
ト貫通管８を桁材本体６ａの内部に水が入らないように
貫装してなることを特徴とする。

【００１２】請求項３は、請求項１に記載の水中・水上
構造物支保工用浮き桁材において、桁材本体６ａには、
基礎杭１の杭頭１ａに配置された吊り材１３から垂下す
る吊りボルト１４の受け部とするため、又は基礎杭１に
溶接されたブラケットにボルト止めするために、吊りボ
ルト１４又はボルト止め用のボルトを挿通する孔２６ａ
を有する取付金具２６を取り付けてなることを特徴とす
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、水中・水上構造物として
の船舶接岸用桟橋を海上に構築する場合における本発明
の支保工用浮き桁材の実施形態について説明する。

【００１４】図１は工事が完了して出来上がった桟橋を
示す平面図であり、図２の（Ａ）は図１のＸ−Ｘ線断面
図、（Ｂ）はＹ−Ｙ線断面図、Ｚ−Ｚ線断面図である。
一般に桟橋は、海中に立設された鋼管杭（基礎杭）が柱
となり、所定間隔でグリッド状に配置される。ここに示
す海上構造物たる桟橋も、図１から分かるように、海中
にグリッド状に立設された鋼管杭１を柱とし、これら鋼
管杭１の杭頭１ａどうしを縦横につなぐ梁成１〜１．５
ｍの梁部３と、この梁部３の上に乗るような厚さ３０ｃ
ｍ前後のスラブ４とをコンクリートで一体形成して桟橋
躯体２を構成したものである。

【００１５】上記梁部３とスラブ４との一体構造体であ
るコンクリート桟橋躯体２の型枠支保工を設置するに
は、次のような手順で行う。

【００１６】先ず、図３に示すように、海中に建てられ
た鋼管杭１の杭頭１ａに例えばＨ形鋼からなる吊り材１
３を天秤状に設置する。この吊り材１３は、鋼管杭１の
両脇に配置される支保工用桁材である支保工主桁５を吊
るのに必要な長さを有するものとし、また場合によって
は、図１１に示すように、Ｈ形鋼の所要部にスティフナ
ー（補強片）１５や補強板１６を溶接して必要な強度を
もたせておく。また、この吊り材１３には両端部の夫々
左右２箇所に当該Ｈ形鋼を上下に貫通するボルト挿通孔
１７を開けておく。

【００１７】尚、この吊り材１３は、コンクリート打設
後は、コンクリートの中、つまり桟橋躯体２のスラブ３
中に埋没してしまう使い捨て部材となるものである（図
１、図２及び図６参照）。

【００１８】上記吊り材１３の両端部に設けたボルト挿
通孔１７に夫々吊りボルト１４を通して上端部をナット
１８で固定し、しかして図３に示すように、鋼管杭１を
挟んでその両側に位置する２本ずつの吊りボルト１４に
よって支保工主桁５を吊り下げるようにする。この支保
工主桁５が本発明に係る浮き桁材であって、この支保工
主桁５は、図４〜図６に示すように、型枠支保工の最下
層部に位置して、全ての型枠支保工部材、鉄筋及びコン
クリートを支える主部材である。

【００１９】この支保工主桁５は、図３、図７及び図８
から分かるように、角形鋼管からなる桁材本体６ａの両
端を夫々蓋材６ｂにより内部に水が入らないように閉塞
して水中に沈まない構造としたものである。各蓋材６ｂ
は、鋼板を方形状に形成したもので、桁材本体６ａの両
端小口に溶接される（その溶接部をＷで示す）。尚、こ
の実施形態では、桁材本体６ａを角形鋼管によって形成
しているが、角形管以外の多角形管、円形管、楕円管な
ど閉断面形の筒状材からなるものであればよいし、また
材料は鋼材に限らず、アルミ合金やその他の金属材料で
形成されたものでもよい。

【００２０】また、桁材本体６ａの両端を閉塞する蓋材
６ｂは、板状のものに限らず、いわゆる栓体でもよい。
更にまた、そのような蓋材６ｂを使用することなく、桁
材本体６ａとしての円形管などの両端部を絞り加工する
ことにより閉塞してもよい。いずれにしても、本発明の
浮き桁材である支保工主桁５は、主桁５自体が十分な浮
力を有して、水中に沈まない構造であればよい。

【００２１】また、このような浮き桁構造からなる支保
工主桁５の桁材本体６ａには、図８に示すように、鋼管
杭１の杭頭１ａに天秤状に設置された吊り材１３から垂
下する吊りボルト１４を貫通させるために、桁材本体６
ａの直径方向に貫通する孔７を開けて、この孔７に吊り
ボルト貫通管８を桁材本体６ａの内部に水が入らないよ
うに貫装している。この吊りボルト貫通管８を桁材本体
６ａの孔７に貫装するには、図８の(a) 及び(b) に示す
ように、吊りボルト１４の外径よりやや太い内径を有す
る鋼管材を吊りボルト貫通管８として、これを桁材本体
６ａの孔７に貫通させ、その鋼管材と桁材本体６ａとを
全周溶接すればよい（その溶接部をＷで示す）。

【００２２】この支保工主桁５を杭頭１ａの吊り材１３
より吊りボルト１４で吊り下げるには、図４、図５及び
図８に示すように、吊り材１３から垂下した吊りボルト
１４を吊りボルト貫通管８に通して、そのボルト１４の
下端突出部にスペーサー９を介してナット１０を螺合
し、このナット１０を回して支保工主桁５を所定レベル
に調整する。

【００２３】上記のようにして杭頭１ａの吊り材１３よ
り吊り下げた支保工主桁５の上には一定間隔でこの支保
工主桁５と直交する方向に受け桁１９を載置する。この
受け桁１９上には、図６から分かるようにコンクリート
で形成される桟橋躯体２の梁部３の底部に対応する位置
に根太材２０を配置すると共に、梁部３及びスラブ４を
形成するための堰板２１，２２を配置することによっ
て、図６に示すような型枠支保工で支持されるコンクリ
ート型枠を組み立てる。

【００２４】また図６に示すように、スラブ４の型枠形
成用堰板２２は、受け桁１９に受け桁１９上に立てられ
た枠組足場やパイプサポート２３等の型枠支保工を介し
て大引材２４及び根太材２５によって支持される。尚、
大引材２４には角形鋼管が、また根太材２５には角形鋼
管（又は丸鋼管）が使用され、堰板２１，２２には合板
が使用される。

【００２５】図６は上記のようにして組立られたコンク
リート型枠にコンクリートを打設した状態を示す。コン
クリート打設後、一定の養生期間をおいて型枠支保工を
取り外すときは、先ず、支保工主桁５を吊っている吊り
ボルト１４に取り付けられたナット１８と支保工主桁５
下面との間に介装されたスペーサー９（図８参照）をガ
スで溶断し、支保工全体をこのスペーサー９の長さ分
（例えば約５ｃｍ程度）下げる。

【００２６】それから、堰板２１，２２、根太材２０，
２５、大引材２４、枠組足場やパイプサポート２３等を
引き出し、支保工主桁５上の受け桁１９も主桁５上を滑
らせて横方向に引き出す。そして最後に、支保工主桁５
を吊っている吊りボルト１４をガスで溶断すれば、支保
工主桁５は海上に落下し、浮遊する。しかして、この海
上に浮遊している支保工主桁５を桟橋躯体２の下から引
き出すことによって、簡単容易に支保工主桁５を回収で
き、次回工区に転用することができる。

【００２７】支保工主桁５に吊りボルト貫通管８を貫装
し、杭頭１ａに設置した吊り材１３から垂下する吊りボ
ルト１４を支保工主桁５に貫通させるようにする代わり
に、図９の(a) 及び(b) に示すように、例えば桁材本体
６ａの下面側にその両側方に突出するボルト挿通孔２６
ａ付きの取付金具２６を溶接して取り付け、しかしてこ
の取付金具２６のボルト挿通孔２６ａに、吊り材１３の
端部から垂下される吊りボルト１４の下端部を挿通さ
せ、その挿通端部にスペーサー９を介してナット１０を
取り付けて、吊りボルト１４の受け部としてもよい。
尚、この取付金具２６は、桁材本体６ａの上部、側部、
下部の何れに取り付けてもよい。

【００２８】上記桁材本体６ａの所要部に取り付けた取
付金具２６は、上記のように吊りボルト１４の受け部と
しないで、鋼管杭１に溶接されたブラケット（図示省
略）にボルト止めして、支保工主桁５を鋼管杭１に直接
固定するための金具として利用することもできる。即
ち、鋼管杭１の杭頭１ａに支保工主桁固定用のブラケッ
トを溶接しておいて、このブラケットと支保工主桁５側
の上記取付金具２６とをボルト結合することにより、支
保工主桁５を鋼管杭１に固定するようにし、そして支保
工主桁５の取り外し時には、そのボルトをガスで溶断す
れば、支保工主桁５を海上に落下させて浮遊させること
ができる。

【００２９】また図示は省略するが、鋼管杭１の腹部に
ブラケットを溶接し又は吊り下げておいて、これに支保
工主桁５を乗せる構造としてもよい。この場合も、脱型
枠時には、前記のように支保工主桁５を数センチメート
ル下げる必要がある。

【００３０】いずれにしても、支保工主桁５は、型枠支
保工の最下層部材であるため、他の支保工部材はこの支
保工主桁５の上に乗せて引き出すことができるが、支保
工主桁５は海面すれすれの位置にあるため、取り外すに
は、海面に落下させるしか方法がなく、従って本発明に
係る浮き桁材としての支保工主桁５はきわめて有効であ
る。

【００３１】以上説明した実施形態は、桟橋のような水
上構造物についてのみ説明したが、本発明は、構造物の
主体が水中に設けられるような水中構造物にも適用され
るものとする。

【００３２】

【実施例】上述の実施形態で説明した本発明の浮き桁材
である支保工主桁５を、その全長が夫々１１．５ｍ、
９．５ｍ及び６．２３ｍのものを製作した。そして、全
長が１１．５ｍ及び９．５ｍのものは、桟橋躯体２の端
部用の支保工主桁５であり、支保工主桁５の両端側にお
ける吊りボルト１４による吊り点は、片方は材端に設
け、いま一方の吊り点は材端から約３ｍ内側に設けた。
各支保工主桁５の桁材本体６ａは、角形鋼管で、４００
ｍｍ（縦幅）×４００ｍｍ（横幅）×１２ｍｍ（厚さ）
を用い、蓋材６ｂとしては、厚さ９ｍｍの鉄板（鋼板）
を用いた。

【００３３】上記吊り点は、前述の実施形態で説明した
図８に示すような桁材本体６ａに貫装した吊りボルト貫
通管８に貫通させる方法で、材端から約３ｍ内側は２点
吊り、材端にある吊り点は１点吊りとした。また、材端
から３ｍ内側の吊り点は主桁５に大きな曲げ応力が働く
ので、桁側面両側に補強板を溶接した。上記端部用支保
工主桁５が吊り点から３ｍも外側に桁材を延ばしている
のは、支保工となる桟橋躯体２をカバーすると共に、そ
の外側に枠組足場等の足場部材を設置するためである。
尚、全長６．２３ｍの支保工主桁５は、桟橋躯体２の中
央部用の桁材で、吊り点は両側とも材端で、１点吊りで
ある。

【００３４】本発明の浮き桁材である支保工主桁５の自
重と、浮力を計算して比較すると、下記の通りとなる。
桁材本体６ａに４００ｍｍ×４００ｍｍ×１２ｍｍの角
形鋼管を用いた場合、鋼管自重１４１．４ｋｇ／ｍ体積０．１５９５ｍ³ → 浮力１５９．５
ｋｇ／ｍ従って、多少の部材を取り付けても、浮くことができ
る。

【００３５】

【発明の効果】請求項１に係る発明の水中・水上構造物
支保工用桁材は、角形管や円形管など閉断面形の金属筒
状材からなる桁材本体の両端を内部に水が入らないよう
に閉塞して、桁材自体を水中に沈まない構造としたもの
で、型枠支保工の撤去に伴う桁材の取り外し時には、そ
の桁材を他の支保工部材から切り離して落下させること
によって、桁材は水上に浮遊するから、簡単容易に回収
することができる。特に、支保工主桁のような最下層部
材の場合、他の支保工材はその上に乗せて引き出すこと
ができるが、主桁は水面すれすれの位置にあって、取り
外すには水面に落下させるしか方法がないため、本発明
はきわめて有効である。また、構造が簡単であるため、
製作が容易でコストが安く、取扱いもきわめて容易とな
る。

【００３６】請求項２に記載のように、桁材本体に、基
礎杭の杭頭に配置された吊り材から垂下する吊りボルト
を貫通させるために孔を開けて、この孔に吊りボルト貫
通管を桁材本体の内部に水が入らないように貫装するこ
とにより、吊り材及び吊りボルトによる桁材の吊り下げ
作業を容易に行うことができる。

【００３７】請求項３に記載のように、桁材本体に、基
礎杭の杭頭に配置された吊り材から垂下する吊りボルト
の受け部とするため、又は杭に溶接されたブラケットに
ボルト止めするために、吊りボルト又はボルト止め用の
ボルトを挿通する孔を有する取付金具を取り付けるよう
にすれば、吊り材及び吊りボルトによる桁材の吊り下げ
作業が容易となり、また桁材の固定作業が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】工事が終了して完成した状態の桟橋の平面図
である。

【図２】（Ａ）は図１のＸ−Ｘ線断面図、（Ｂ）はＹ
−Ｙ線断面図、Ｚ−Ｚ線断面図である。

【図３】杭頭に配置された吊り材から吊りボルトによ
って支保工主桁を吊り下げている状態を示す斜視図であ
る。

【図４】桟橋の型枠支保工の一部を示す正面図であ
る。

【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】型枠支保工にコンクリートを打設した状態の
断面図である。

【図７】杭頭が海中に突出している状態の鋼管杭及び
海上に浮遊している状態の支保工主桁を示す斜視図であ
る。

【図８】 (a) は本発明に係る支保工主桁に吊りボルト
貫通管を貫装した状態を示すもので、一部断面側面図、
(b) は(a) のＱ−Ｑ線断面図である。

【図９】 (a) は本発明に係る支保工主桁に取付金具を
取り付けた状態を示す斜視図、(b) は横断面図である。

【図１０】 (a) 及び(b) は基礎杭間に桁材を架け渡す
方法を示す斜視図である。

【図１１】吊り材を示す斜視図である。

【符号の説明】

１鋼管杭（基礎杭）１ａ杭頭２桟橋躯体５支保工主桁（支保工用浮き桁材）６ａ桁材本体６ｂ蓋材７孔８吊りボルト貫通管１３吊り材１４吊りボルト２６取付金具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】角形管や円形管など閉断面形の金属筒状
材からなる桁材本体の両端を内部に水が入らないように
閉塞して水中に沈まない構造としてなる水中・水上構造
物支保工用浮き桁材。
【請求項２】桁材本体には、基礎杭の杭頭に配置され
た吊り材から垂下する吊りボルトを貫通させるために桁
材本体の略直径方向に貫通する孔を開けて、この孔に吊
りボルト貫通管を桁材本体の内部に水が入らないように
貫装してなる請求項１に記載の水中・水上構造物支保工
用浮き桁材。
【請求項３】桁材本体には、基礎杭の杭頭に配置され
た吊り材から垂下する吊りボルトの受け部とするため、
又は基礎杭に溶接されたブラケットにボルト止めするた
めに、吊りボルト又はボルト止め用のボルトを挿通する
孔を有する取付金具を取り付けてなる請求項１に記載の
水中・水上構造物支保工用浮き桁材。