JP2005264500A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、水中の既設構造物の調査、補修・補強のための仮締切り構造及び仮締切り工法に関する。
海中や河川に設置した橋脚や基礎杭等の既設構造物の調査、補修・補強のため、既設構造物の周囲の水をいったん締切りドライな作業空間を形成するための仮設工事が必要となる。そのための従来技術として、特開平5−51918号公報には、フロートタンクを備えた組立ユニットを分割自在に組み合わせて函体を形成し、該函体の底面中央には既設構造物が挿入される挿通孔を形成すると共に、該挿通孔の周囲には前記既設構造物の周囲に密着する収縮可能な止水パッキングを備え、前記組立ユニットの内側には既設構造物に函体を吊り下げる掛止杆を架設し、前記フロートタンクに注排水弁を設けた作業函体が開示されている。
また、特開2003−232044号公報には、橋梁基礎などの水中構造物の外周を筒型仮締切り壁で囲繞し、前記筒型仮締切り壁の内部を排水して、前記水中構造物の補修・補強などの改修工事の終了後に前記筒型仮締切り壁を撤去する仮締切り工法において、前記仮締切り壁は、周方向に沿って、鉛直方向に分断した複数のパネルユニットに分割形成され、前記水中構造物のフーチング部上にガイド枠を設置し、各パネルユニットの内面側を、前記ガイド枠に係止するようにして、前記パネルユニットを垂設支持した後に、前記パネルユニットの下端側を前記フーチング部の外周に沿った水底地盤中に止水固定し、かつ、周方向に隣接する前記パネルユニット間に止水パッキングを介装して、水密性を確保しながら、前記パネルユニットを周方向に連結して前記筒型仮締切り壁を形成する仮締切り工法が開示されている。
特開平5−51918号公報
特開2003−232044号公報
また、特開2003−232044号公報には、橋梁基礎などの水中構造物の外周を筒型仮締切り壁で囲繞し、前記筒型仮締切り壁の内部を排水して、前記水中構造物の補修・補強などの改修工事の終了後に前記筒型仮締切り壁を撤去する仮締切り工法において、前記仮締切り壁は、周方向に沿って、鉛直方向に分断した複数のパネルユニットに分割形成され、前記水中構造物のフーチング部上にガイド枠を設置し、各パネルユニットの内面側を、前記ガイド枠に係止するようにして、前記パネルユニットを垂設支持した後に、前記パネルユニットの下端側を前記フーチング部の外周に沿った水底地盤中に止水固定し、かつ、周方向に隣接する前記パネルユニット間に止水パッキングを介装して、水密性を確保しながら、前記パネルユニットを周方向に連結して前記筒型仮締切り壁を形成する仮締切り工法が開示されている。
しかしながら、従来の作業函体による仮締切りと筒型締切り壁の場合においては、水底地盤の天端を出す必要があり、水底地盤の天端が深い場合には、大量の浚渫を伴い、河川、海の汚濁及び浚渫土処理に費用がかかるという問題を有する。
本発明は、上記従来技術の持つ課題を解決した、大量の浚渫を伴わず、環境に優しく経済的な仮締切り構造と仮締切り工法を提供することを目的とする。
本第1発明は、前記課題を解決するために、水中の既設構造物の調査、補修・補強のための仮締切り構造において、既設構造物の外周に複数に分割された締切り鋼板を周方向に連結して形成される所定高さを有し、且つ既設構造物の外周に所定間隔の作業空間を形成するの形状の補強リング体を、深さ方向に複数段連結しながら前記既設構造物の周囲の水底地盤中に圧入し、補強リング体上に水面上に伸びる締切り部材を設置し既設構造物の外周にドライな作業空間を形成することを特徴とする。
本第2発明は、本第1発明の仮締切り構造において、補強リング体は、小判形、円形、矩形の断面形状を有し、最下端の補強リング体の先端に圧入刃を設置することを特徴とする。
本第3発明は、本第1又は第2発明の仮締切り構造において、前記補強リング体の圧入反力手段としてグラウンドアンカー、既設梁、既設基礎及び既設構造物に固定された圧入反力体のいずれかとすることを特徴とする。
本第4発明は、本第1〜第3発明のいずれか1つの発明の仮締切り構造において、既設構造物の水中に位置する部分の外周には、水底地盤中の圧入される最上段の補強リング体に連結される締切り部材としてのリング状ライナープレート或いは鋼製リングを設置することを特徴とする。
本第5発明は、本第1〜第4発明のいずれか1つの発明の仮締切り構造において、前記補強リング体を該補強リング体の内側に位置する支圧柱に連結して水底地盤中に圧入することを特徴とする。
本第6発明は、本第1〜第4発明のいずれか1つの発明の仮締切り構造において、水底地盤中に圧入された前記補強リング体の内側を水中コンクリート、止水ゴム、根入れ等の手段により止水することを特徴とする。
本第7発明は、仮締切り工法において、次の工程順に施工することを特徴とする。
(1)水中の既設構造物に圧入反力手段を設置する工程。
(2)既設構造物の外周に複数に分割された締切り鋼板を周方向に連結して最下端の補強リング体を形成する工程。
(3)最下端の補強リング体の上に圧入桁、圧入ジャッキを設置し、最下端の補強リング体を圧入反力手段、圧入ジャッキ、ガイド部材を介して基礎中に圧入する工程。
(4)最下端の補強リング体で締切られた水底地盤を掘削する工程。
(5)圧入桁、圧入ジャッキを撤去し、次の補強リング体を組み立て、最下端の補強リング体の上部に2段目の補強リング体を連結する工程。
(6)2段目の補強リング体の上に圧入桁、圧入ジャッキを設置し、最下端の補強リング体と2段目の補強リング体を基礎中に圧入する工程。
(7)前記工程を繰返し、補強リング体を水底地盤の天端から水底地盤中の所望の深さまで圧入する工程。
(8)補強リング体上端から水面上まで伸びる締切り部材としてのリング状ライナープレート或いは鋼製リングを設置する工程。
(9)補強リング体とリング状ライナープレート或いは鋼製リングで囲繞されるスペース内で水底地盤の天端から所望深さまで掘削し、止水材を取付け、止水用コンクリートを打設し、仮締切り構造内の水を汲み出しドライな作業空間を形成する工程。
(1)水中の既設構造物に圧入反力手段を設置する工程。
(2)既設構造物の外周に複数に分割された締切り鋼板を周方向に連結して最下端の補強リング体を形成する工程。
(3)最下端の補強リング体の上に圧入桁、圧入ジャッキを設置し、最下端の補強リング体を圧入反力手段、圧入ジャッキ、ガイド部材を介して基礎中に圧入する工程。
(4)最下端の補強リング体で締切られた水底地盤を掘削する工程。
(5)圧入桁、圧入ジャッキを撤去し、次の補強リング体を組み立て、最下端の補強リング体の上部に2段目の補強リング体を連結する工程。
(6)2段目の補強リング体の上に圧入桁、圧入ジャッキを設置し、最下端の補強リング体と2段目の補強リング体を基礎中に圧入する工程。
(7)前記工程を繰返し、補強リング体を水底地盤の天端から水底地盤中の所望の深さまで圧入する工程。
(8)補強リング体上端から水面上まで伸びる締切り部材としてのリング状ライナープレート或いは鋼製リングを設置する工程。
(9)補強リング体とリング状ライナープレート或いは鋼製リングで囲繞されるスペース内で水底地盤の天端から所望深さまで掘削し、止水材を取付け、止水用コンクリートを打設し、仮締切り構造内の水を汲み出しドライな作業空間を形成する工程。
本発明の水中の既設構造物の調査、補修・補強のための仮締切り構造において、既設構造物の外周に複数に分割された締切り鋼板を周方向に連結して形成される所定高さを有し、且つ既設構造物の外周に所定間隔の作業空間を形成する形状の補強リング体を、深さ方向に複数段連結しながら前記既設構造物の周囲の水底地盤中に圧入し、補強リング体上に水面上に伸びる締切り部材を設置し既設構造物の外周にドライな作業空間を形成する構成により、仮締切り構造がしっかりと水底地盤中に固定され、大規模な浚渫・掘削の必要がなく、浚渫土の処理経費が安価に済み、掘削が仮締切り構造内で行われるので、河川、海の汚濁の心配がなく、環境に優しく、経済的であり、安全な作業が可能となる。
補強リング体が複数に分割された締切り鋼板で形成されるため運搬、据付が容易である。
補強リング体の基礎中への圧入は、圧入反力手段として、グラウンドアンカー、既設梁、既設基礎及び既設構造物に固定された圧入反力体のいずれかを選択しで行う構成により、様々な既設構造物の外周形状に対応でき無駄な作業空間を形成することがなく、大型の作業機械等の必要がなく、既設構造物が河川の橋脚の場合、河川の流域阻害率が小さくて済む。
補強リング体を該補強リング体の内側に位置する支圧柱、ガイド部材を介して水底地盤中に圧入する構成により、正確に補強リング体を水底地盤中に圧入可能となり、且つ、補強リング体5の水底地盤からの引き抜きの際、引き抜きが容易になる。
補強リング体が複数に分割された締切り鋼板で形成されるため運搬、据付が容易である。
補強リング体の基礎中への圧入は、圧入反力手段として、グラウンドアンカー、既設梁、既設基礎及び既設構造物に固定された圧入反力体のいずれかを選択しで行う構成により、様々な既設構造物の外周形状に対応でき無駄な作業空間を形成することがなく、大型の作業機械等の必要がなく、既設構造物が河川の橋脚の場合、河川の流域阻害率が小さくて済む。
補強リング体を該補強リング体の内側に位置する支圧柱、ガイド部材を介して水底地盤中に圧入する構成により、正確に補強リング体を水底地盤中に圧入可能となり、且つ、補強リング体5の水底地盤からの引き抜きの際、引き抜きが容易になる。
本発明の実施の形態を図により説明する。図1は、本発明の仮締切り構造を橋梁基礎である橋脚の補強工事に適用した一実施形態を示す斜視図であり、図2はその平面図であり、図3はA−A線縦断面図である。既設構造物である橋脚1は、小判形の断面形状を備え、その下端に橋脚1より大きい小判形、円形、矩形等の断面形状のフーチング部2を備えており、フーチング部2は、水底地盤の天端3から所定深さに埋設されている。
このような橋脚1の補強工事を行う際に適用される本願発明の仮締切り構造4は、水底地盤の天端3からフーチング部2の上端から所定深さまで圧入される補強リング体5を備える。補強リング体5は、複数に分割された締切り鋼板を周方向に連結して構成され、フーチング部2の断面形状より若干大きい断面形状を有する。補強リング体5は、水底地盤の天端3からフーチング部2の上端から所定深さまで圧入されるため、深さ方向に複数段連結して圧入される。最下段の補強リング体5は下端に圧入刃6を備える。補強リング体5を水底地盤中に圧入するための圧入反力手段としてこの実施形態では、水底地盤中に設置されたグラウンドアンカー7を用いる。他の圧入反力手段としては、橋脚1に固定したリング体等を利用してもよい。補強リング体5の水底地盤中への圧入は、補強リング体5上に圧入桁8を設置し、圧入桁8上に圧入ジャッキ9を設置し、圧入ジャッキ9と圧入反力手段としてのグラウンドアンカー7を連結して行う。補強リング体5を正確に圧入するため、補強リング体5の内側に橋脚1をガイドとするガイド部材14を設置する。補強リング体5の内側に位置し、その下端に補強リング体5を連結した支圧柱10上に圧入桁8を設置して補強リング体5を水中地盤中に圧入する構成を採用してもよい。支圧柱10とガイド部材14による圧入により、正確に補強リング体5を水底地盤中に圧入でき、且つ、補強リング体5の水底地盤からの引き抜きの際、引き抜きが容易になる。
補強リング体5を、水底地盤の天端3からフーチング部2の上端から所定の深さまで圧入し、補強リング体5の上端から水面11上まで伸びるように、複数段のリング状ライナープレート12を設置する。水深が深い場合には、リング状ライナープレートに代えて水圧に耐える鋼製リングを設置する。リング状ライナープレート12と鋼製リングも複数に分割された部材を周方向に連結して構成される。補強リング体5とリング状ライナープレート12により構成される仮締切り構造4で橋脚1の外周が囲繞された後、水底地盤の天端3からフーチング部2の上端まで掘削する。掘削は仮締切り構造1で囲繞された空間内で行われるため、河川等を汚濁することがなく、浚渫・掘削量も少なくて済む。補強リング体5とフーチング部2の上端との間に止水コンクリート13等を打設し、補強リング体5とリング状ライナープレート12からなる仮締切り構造4で囲繞される作業空間を止水し、内部の水を汲み出し、ドライな作業空間を形成する。
次に、本願発明の仮締切り工法の作業手順を説明する。
(1)水中の既設構造物に圧入反力手段を設置する工程。
(2)既設構造物の外周に複数に分割された締切り鋼板を周方向に連結して最下端の補強リング体を形成する工程。
(3)最下端の補強リング体の上に圧入桁、圧入ジャッキを設置し、最下端の補強リング体を圧入反力手段、圧入ジャッキ、ガイド部材を介して水底地盤中に圧入する工程。
(4)最下端の補強リング体で締切られた部分を掘削する工程。
(5)圧入桁、圧入ジャッキを撤去し、次の補強リング体を組み立て、最下端の補強リング体の上部に2段目の補強リング体を連結する工程。
(6)2段目の補強リング体の上に圧入桁、圧入ジャッキを設置し、最下端の補強リング体と2段目の補強リング体を水底地盤中に圧入する工程。
(7)前記工程を繰返し、補強リング体を水底地盤の天端から水底地盤中の所望の深さまで圧入する工程。
(8)補強リング体上端から水面上まで伸びる締切り部材としてのリング状ライナープレート或いは鋼製リングを設置する工程。
(9)補強リング体とリング状ライナープレート或いは鋼製リングで囲繞されるスペース内で水底地盤の天端から所望深さまで掘削し、止水材を取付け、止水用コンクリートを打設し、仮締切り構造内の水を汲み出しドライな作業空間を形成する工程。
(1)水中の既設構造物に圧入反力手段を設置する工程。
(2)既設構造物の外周に複数に分割された締切り鋼板を周方向に連結して最下端の補強リング体を形成する工程。
(3)最下端の補強リング体の上に圧入桁、圧入ジャッキを設置し、最下端の補強リング体を圧入反力手段、圧入ジャッキ、ガイド部材を介して水底地盤中に圧入する工程。
(4)最下端の補強リング体で締切られた部分を掘削する工程。
(5)圧入桁、圧入ジャッキを撤去し、次の補強リング体を組み立て、最下端の補強リング体の上部に2段目の補強リング体を連結する工程。
(6)2段目の補強リング体の上に圧入桁、圧入ジャッキを設置し、最下端の補強リング体と2段目の補強リング体を水底地盤中に圧入する工程。
(7)前記工程を繰返し、補強リング体を水底地盤の天端から水底地盤中の所望の深さまで圧入する工程。
(8)補強リング体上端から水面上まで伸びる締切り部材としてのリング状ライナープレート或いは鋼製リングを設置する工程。
(9)補強リング体とリング状ライナープレート或いは鋼製リングで囲繞されるスペース内で水底地盤の天端から所望深さまで掘削し、止水材を取付け、止水用コンクリートを打設し、仮締切り構造内の水を汲み出しドライな作業空間を形成する工程。
1:橋脚
2:フーチング部
3:水底地盤の天端
4:仮締切り構造
5:補強リング体
6:圧入刃
7:グランドアンカー
8:圧入桁
9:圧入ジャッキ
10:支圧柱
11:水面
12:ライナープレーにより形成されるリング体
13:止水コンクリート
14:ガイド部材
2:フーチング部
3:水底地盤の天端
4:仮締切り構造
5:補強リング体
6:圧入刃
7:グランドアンカー
8:圧入桁
9:圧入ジャッキ
10:支圧柱
11:水面
12:ライナープレーにより形成されるリング体
13:止水コンクリート
14:ガイド部材
Claims (7)
- 水中の既設構造物の調査、補修・補強のための仮締切り構造において、既設構造物の外周に複数に分割された締切り鋼板を周方向に連結して形成される所定高さを有し、且つ既設構造物の外周との間に所定間隔の作業空間を形成する形状の補強リング体を、深さ方向に複数段連結しながら前記既設構造物の周囲の水底地盤中に圧入し、補強リング体上に水面上まで伸びる締切り部材を設置し既設構造物の外周にドライな作業空間を形成することを特徴とする水中の既設構造物の仮締切り構造。
- 補強リング体は、小判形、円形、矩形の断面形状を有し、最下端の補強リング体の先端に圧入刃を設置することを特徴とする請求項1に記載の水中の既設構造物の仮締切り構造。
- 前記補強リング体の圧入反力手段としてグラウンドアンカー、既設基礎、既設梁及び既設構造物に固定された反力体のいずれかとすることを特徴とする請求項1又は2に記載の水中の既設構造物の仮締切り構造。
- 既設構造物の水中に位置する部分の外周には、水底地盤中に圧入される最上段の補強リング体に連結される締切り部材としてのリング状ライナープレート或いは鋼製リングを設置することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の水中の既設構造物の仮締切り構造。
- 前記補強リング体を該補強リング体の内側に位置する支圧柱に連結して水底地盤中に圧入することを特徴とする請求項1〜4に記載の水中の既設構造物の仮締切り構造。
- 基礎中に圧入された前記補強リング体の内側を水中コンクリート、止水ゴム、根入れ等の手段により止水することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の水中の既設構造物の仮締切り構造。
- 次の工程順に施工することを特徴とする水中の既設構造物の仮締切り工法。
(1)水中の既設構造物に圧入反力手段を設置する工程。
(2)既設構造物の外周に複数に分割された締切り鋼板を周方向に連結して最下端の補強リング体を形成する工程。
(3)最下端の補強リング体の上に圧入桁、圧入ジャッキを設置し、最下端の補強リング体を圧入反力手段、圧入ジャッキ、ガイド部材を介して水底地盤中に圧入する工程。
(4)最下端の補強リング体で締切られた水底地盤を掘削する工程。
(5)圧入桁、圧入ジャッキを撤去し、次の補強リング体を組み立て、最下端の補強リング体の上部に2段目の補強リング体を連結する工程。
(6)2段目の補強リング体の上に圧入桁、圧入ジャッキを設置し、最下端の補強リング体と2段目の補強リング体を基礎中に圧入する工程。
(7)前記工程を繰返し、補強リング体を水底地盤の天端から水底地盤中の所望の深さまで圧入する工程。
(8)補強リング体上端から水面上まで伸びる締切り部材としてのリング状ライナープレート或いは鋼製リングを設置する工程。
(9)補強リング体とリング状ライナープレート或いは鋼製リングで囲繞されるスペース内で水底地盤の天端から所望深さまで掘削し、止水材を取付け、止水用コンクリートを打設し、仮締切り構造内の水を汲み出しドライな作業空間を形成する工程。
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