JP2005048493A - 乾式作業函およびその設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水深の変化や着座面の不陸に対応でき、転用可能でかつ止水性に優れた乾式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】乾式作業函１は、一対の平面凹形の函体２、３が向かい合わされて接合され、一方の函体２の接合端部の内外面に突設した嵌合部９に、他方の函体３の接合端部の内外面に突設した嵌合突起８が嵌入され、嵌合部９は二枚のガイド片１０が上下に対向し、後端側から前端側に向かって漸次幅広に形成され、嵌合突起８は嵌合部９に嵌入できるように先端側から後端側に向かって漸次幅広になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は乾式作業函およびその設置方法に関するものである。

近年、河川などの水中に構築された構造物の保守、点検、補修および補強などが急務となっている。これらの作業のための乾式作業環境をつくるには、構造物の周りに鋼管杭や鋼矢板を打設する方法や、構造物を囲んだ作業函を水中に着座させる方法、例えば特開平９−１８９０４３号の発明がある。
特開平９−１８９０４３号公報

しかし、上記のような鋼管杭や鋼矢板を打設する方法は、ジョイント部での止水性の問題や、橋脚補修の桁下空間の少ないところでの施工性の問題や、渇水期の施工による工期の問題などがあった。一方、上記の特開平９−１８９０４３号の発明は、水深が浅い場合は施工が困難であり、またモルタルやグラウト材での止水は作業函を着座させる面との間に一定の距離を確保する必要があり、また作業函の着座面の凹凸のため、作業函の底面に突設した支持脚で一定の距離を確保することは困難であり、また止水用のモルタルやグラウトは付着性があるため、作業函の浮上時にはかなりの反力を必要とし、また作業函の着座部が狭い場合は、内側に作業空間が確保できないなどの問題があった。

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、水深の変化や着座面の不陸に対応でき、転用可能でかつ止水性に優れた乾式作業函およびその設置方法を提供することである。

本発明の乾式作業函は、一対の平面凹形の函体が向かい合わされて接合され、一方の函体の接合端部の内外面に突設した嵌合部に、他方の函体の接合端部の内外面に設けた嵌合突起が嵌入され、嵌合部は二枚のガイド片が上下に対向し、後端側から前端側に向かって漸次幅広に形成され、嵌合突起は嵌合部に嵌入できるように先端側から後端側に向かって漸次幅広になっていることを特徴とする。また接合端部の内外面に突設した嵌合部は平面視において、前端側から後端側に向かって漸次広がって形成され、嵌合突起は嵌合部に嵌入する箇所が後端側から前端側に向かって漸次広がっていることを含むものである。
また乾式作業函の設置方法は、底面に止水パッキンを突設した一対の平面凹形の函体を、水中構造物を挟むようにして向かい合わせた後、これらの函体を引き寄せて一方の函体の接合端部の内外面に突設した嵌合部に、他方の函体の接合端部の内外面に突設した嵌合突起を嵌合して作業函を形成し、この作業函を沈降させてフーチング上に設置することを特徴とする。また函体の内側から突出したガイドスペーサーを水中構造物に当接させて函体を位置決めした後に、ガイドスペーサーをガイドとして函体を引き寄せることを含む。また作業函をフーチング上に設置する際に、該フーチングの上面にスペーサーを設置して、このスペーサーで作業函を支持することを含む。また作業函をフーチング上に設置する前に、該フーチングの上面に凹状の嵌合台座を形成し、該嵌合台座の凹部に止水パッキンを設置することを含む。また止水パッキンの下面に弾性材を設けたことを含む。また作業函はフーチングの周縁に設けた増打部に設置することを含む。また作業函の下部に内側に延びた底部を形成し、該底部をフーチング上に設置することを含むものである。

一方の函体の接合端部における嵌合部に、他方の函体の接合端部における嵌合突起を嵌合して作業函が形成できるので、作業函を簡単に形成することができる。ガイドスペーサーをガイドとして函体同士の接合ができるため、作業函の引き寄せが安定する。対象構造物や現場状況に合わせた作業函の形状の変更、および施工法が選択できるため、施工対象が広がり、作業函の転用ができるようになった。

底面に止水パッキンを突設した一対の平面凹形の函体を、水中構造物を挟むようにして向かい合わせた後、函体の内側から突出したガイドスペーサーを橋脚に当接させて函体を位置決めした後、このガイドスペーサーをガイドとして、これらの函体を引き寄せて、一方の函体の接合端部における嵌合部に、他方の函体の接合端部における嵌合突起を嵌合して作業函を形成する。そして、この作業函を沈降させてフーチング上に設置する際に、該フーチングの上面にスペーサーを設置して、このスペーサーで作業函を支持する。

図１は乾式作業函の設置方法に使用する乾式作業函（以下作業函という）１であり、この作業函１は、図２に示すように、平面凹形の一対の函体２、３が接合して形成されている。この函体２、３は中空体ユニット４、５、６が上下に三体重なり合って形成され、この中空体ユニット４、５、６にはバラスト水を注排水するバルブ７が設けられている。

また一方の函体２の接合端部の内外面には、図３に示すように、他方の函体３の接合端部の嵌合突起８を嵌合するための嵌合部９が突設され、この嵌合部９は二枚のガイド片１０が上下に対向し、かつ後端から前端側に向かって漸次幅広に形成されている。また、この内外両面の嵌合部９は平面視においても、前端から後端側に向かって漸次広がって形成されている。

一方、この嵌合部９に嵌入される嵌合突起８は、他方の函体２の接合端部の内外面に突設され、前記嵌合部９に嵌入できるように先端から後端側に向かって漸次幅広に形成されている。また、内外両面の嵌合突起８は平面視においても、嵌合部８に嵌入する箇所が後端から前端側に向かって漸次広がっている。

したがって、図３および図４に示すように、一方の函体２と他方の函体３とをロープ３０で引き寄せると一方の函体２の嵌合部９に、他方の函体３の嵌合突起８が嵌入する。そして、図５に示すように、接合端部の取付ブラケット１１をボルト１２で接合すると、函体２、３同士が接合されて作業函１が形成される。

また函体２、３の底面には、図６に示すように、止水パッキン１３が突設され、この止水パッキン１３の底面にはスポンジゴムなどの弾性材１４が設けられている。この弾性材１４は止水パッキン１３が設置される面の凹凸に対応して止水性を高めるものであり、凹凸に変形可能ならばスポンジゴムに限らない。

図７は上記の作業函１を使用した乾式作業函の設置方法（以下設置方法という）１５の実施例１であり、この設置方法は、はじめに函体２、３を別々に水中構造物である橋脚を補強する作業現場に曳航する。そして、作業現場に着いた後に、橋脚１６を挟むようにして、一対の函体２、３を向かい合わせる。次に、この函体２、３の内側にガイドスペーサー１７を設置し、その先端部のローラー１８を橋脚１６に当接させて、函体２、３の位置決めをする。

次に、一方の函体３をロープ３０で、他方の函体２に引き寄せると（図４参照）、ガイドスペーサー１７がガイドとなって、橋脚１６に沿って移動する。そして、一方の函体２の接合端部の嵌合部９に、他方の函体３の嵌合突起８を嵌合し、付き合わされた取付ブラケット１１をボルト１２で接合すると、橋脚１６を囲んだ作業函１が形成される。このようなガイドスペーサー１７によって函体２、３の引き寄せが安定かつ短時間にできる。

次に、函体２、３内にバルブ７からバラスト水を注入すると、作業函１がガイドスペーサー１７をガイドとして橋脚１６に沿って沈降する。そして、作業函１がフーチング１９に着座する前に、その上面にスペーサー２０を設置し、これで作業函１を支持することにより止水パッキン１３の圧壊を防止する。このとき止水パッキン１３は僅かに潰れて止水するが、底面の弾性材１４がフーチング１９上の凹凸に対応して止水性を向上させる。

このようにフーチング１９上に着座した作業函１の内側の水をポンプで汲み上げて、排水すると、陸上と同じドライの作業空間が形成される。この際、ガイドスペーサー１７に替えて支保工を設置することもでき、この支保工によって作業函１をより安定して設置することができるようになる。

図８は、設置方法２１の実施例２である。これは内側にガイドスペーサーを設けずに函体２、３を引き寄せて作業函１を形成した後に、この内側にガイドスペーサー１７を設置して、これをガイドにして作業函１を沈降させて、フーチング１９上に着座させたものであり、これ以外は上記の実施例１の方法と同じである。この場合も、上記と同様に、接合端部の嵌合突起８と嵌合部９によって、函体２、３同士の接合が簡単にできる。

図９は、設置方法２２の実施例３である。これはフーチング１９が小さくて作業函１をその上に設置できない場合、フーチング１９の外縁にコンクリートまたはモルタルで増打部２３を形成し、この上に作業函１を着座させるものであり、これ以外は上記の実施例１の方法と同じである。この方法は、フーチング１９が小さい場合にも対応することができ、フーチング１９の大きさに影響されない。

図１０は設置方法の実施例４である。これは上記と同様にフーチング１９が小さい場合に、作業函１の下部に内側に延びた底部２５を設け、この先端をフーチング１９に設置して作業函１をフーチング１９上に設置させるものであり、これ以外は上記の実施例１の方法と同じである。この場合は作業函１の設置時のバランスを保持するため、作業函１の上面に設けた反力ブラケット２６を橋脚１６に固定する。これも上記と同じようにフーチング１９が小さい場合にも対応することができ、作業函１の設置がフーチング１９の大きさに影響されない。

図１１は設置方法２７の実施例５である。これは作業函１の沈降前にフーチング１９上に凹状のスペーサー２８を形成し、これに止水パッキン１３を嵌め込むと、これが作業函１の重さで潰れて凹部２９を塞ぐことにより止水性を高めるとともに、スペーサー２８で作業函１を支持して止水パッキン１３の圧壊を防ぐものであり、これ以外は上記の実施例１の設置方法と同じである。

図１２は設置方法３０の実施例６である。これはスペーサーを兼ねた止水パッキン３１、すなわち硬質な止水パッキン３１の下面にスポンジゴムなどの弾性材１４を設けたものであり、これ以外は上記の実施例１の設置方法と同じである。これは硬質な止水パッキン３０で作業函１を支持するとともに、弾性材１４でフーチング１９上面の凹凸に対応して止水を行うものである。

なお、上記のスペーサー２８および止水パッキン３１を使用した実施例５および６の設置方法２７、３０は、実施例１〜４の設置方法１５、２１、２２、２４にも適用することができ、止水性をより向上させることができる。

このような設置方法は、水深の変化や着座面の不陸に対応でき、かつ止水性に優れているため、水中の鉄筋コンクリートまたは鉄骨の構造物における保守、点検、補修および補強などにも対応することができる。

（１）は作業函の平面図、（２）は同側面図である。 （１）は作業函を函体に分解した平面図、（２）は同側面図である。 （１）は嵌合部に嵌合突起を嵌入する前の正面図、（２）は同平面図である。 （１）は嵌合部に嵌合突起を嵌入した正面図、（２）は同平面図である。 （１）は接合端部の平面図、（２）は同側面図である。 止水パッキンの断面図である。 設置方法の実施例１を示すものであり、（１）は函体を引き寄せる平面図、 （２）は函体を接合して作業函を形成した平面図、（３）は（２）の断面図で ある。 設置方法の実施例１を示すものであり、（１）は作業函をフーチング上に設置 する前の断面図、（２）は作業函をフーチング上に設置した断面図である。 設置方法の実施例２を示すものであり、（１）は函体を引き寄せる平面図、 （２）は函体を接合して作業函を形成した平面図、（３）は（２）の断面図である。 設置方法の実施例３を示すものであり、作業函をフーチングの増打部に設置 した断面図である。 設置方法の実施例４を示すものであり、底部を設けた作業函をフーチングに 設置した断面図である。 設置方法の実施例５を示すものであり、（１）は作業函をフーチング上に設 置する前の断面図、（２）は作業函をフーチング上に設置した断面図である。 設置方法の実施例６を示すものであり、（１）は作業函をフーチング上に設 置する前の断面図、（２）は作業函をフーチング上に設置した断面図である。

符号の説明

１ 作業函
２、３ 函体
４、５、６ 中空体ユニット
７ バルブ
８ 嵌合突起
９ 嵌合部
１０ ガイド片
１１ 取付ブラケット
１２ ボルト
１３、３１ 止水パッキン
１４ 弾性材
１５、２１、２２、２４、２７、３０ 設置方法
１６ 橋脚
１７ ガイドスペーサー
１８ ローラー
１９ フーチング
２０、２８ スペーサー
２３ 増打部
２５ 底部
２６ 反力ブラケット
２９ 凹部
３０ ロープ

Claims (9)

1. 一対の平面凹形の函体が向かい合わされて接合され、一方の函体の接合端部の内外面に突設した嵌合部に、他方の函体の接合端部の内外面に設けた嵌合突起が嵌入され、嵌合部は二枚のガイド片が上下に対向し、後端側から前端側に向かって漸次幅広に形成され、嵌合突起は嵌合部に嵌入できるように先端側から後端側に向かって漸次幅広になっていることを特徴とする乾式作業函。
2. 接合端部の内外面に突設した嵌合部は平面視において、前端側から後端側に向かって漸次広がって形成され、嵌合突起は嵌合部に嵌入する箇所が後端側から前端側に向かって漸次広がっていることを特徴とする請求項１に記載の乾式作業函。
3. 底面に止水パッキンを突設した一対の平面凹形の函体を、水中構造物を挟むようにして向かい合わせた後、これらの函体を引き寄せて一方の函体の接合端部の内外面に突設した嵌合部に、他方の函体の接合端部の内外面に突設した嵌合突起を嵌合して作業函を形成し、この作業函を沈降させてフーチング上に設置することを特徴とする乾式作業函の設置方法。
4. 函体の内側に突出したガイドスペーサーを水中構造物に当接させて函体を位置決めした後に、ガイドスペーサーをガイドとして函体を引き寄せることを特徴とする請求項３に記載の乾式作業函の設置方法。
5. 作業函をフーチング上に設置する際に、該フーチングの上面にスペーサーを設置して、このスペーサーで作業函を支持することを特徴とする請求項３または４に記載の乾式作業函の設置方法。
6. 作業函をフーチング上に設置する前に、該フーチングの上面に凹状のスペーサーを形成し、該スペーサーの凹部に止水パッキンを設置することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の乾式作業函の設置方法。
7. 止水パッキンの下面に弾性材を設けたことを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の乾式作業函の設置方法。
8. 作業函はフーチングの周縁に設けた増打部に設置することを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記載の乾式作業函の設置方法。
9. 作業函の下部に内側に延びた底部を形成し、該底部をフーチング上に設置することを特徴とする請求項３〜８のいずれかに記載の乾式作業函の設置方法。

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