JP2007239244A - 仮設構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】クレーン等の大型設備を用いることなく、簡単に施工でき、かつ補強工事の作業に必要な部位のみにドライエリアを設けることができる仮設構造体を提供することである。また、施工に必要な部材を規格化することができ、それらの部材を組み合わせることにより、いかなる橋脚等の水中構築物にも対応できる仮設構造体を提供することである。
【解決手段】橋脚１（水中構築物）の周囲に作業空間を確保するための仮設構造体１０であって、前記橋脚１の周囲に取り付けた床板２と、この床板２の外周部に立設した壁部材３と、この壁部材３の外周面を覆う防水シート４とを備える。壁部材３は、複数のセグメント８、８・・・を積み上げて構成されている。防水シート４は、複数枚をそれぞれ防水ファスナーで水密的に接続したものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、橋脚等の水中構築物の周囲に作業空間を確保するための仮設構造体に関する。

地震などによって橋脚等の水中構築物が損傷または崩壊などの被害を受けないように、橋梁の耐震補強工事が行われることが多い。このような耐震補強工事には、いわゆる巻き立て工法が広く採用されている。
この工法は、例えば図１０に示すように、耐震性が不足している橋脚１００に対し、鉄筋の段落し部１０２およびその周辺を、カーボンファイバーなどのプリプレグを接着し補強するものである（一般に段落し部１０２の上下２mあまりを巻きたてることが多い）。段落し部１０２が水面１０３に近い場合や、水中にある場合には、接着面が濡れないように処置した上で接着することが必要になる。そのため、鋼製の筒状仮設体１０４で橋脚１００の周囲を囲み、この筒状仮設体１０４内から水を除去した後、前記プリプレグを接着していた。

例えば、特許文献１には、橋脚１００のフーチング部１０５に固定するアンカー部１０６を備えた筒状仮設体１０４が記載されている。筒状仮設体１０４は複数枚のライナープレートを橋脚１００の周囲および高さ方向に互いに連結して構成されている。このような仮設体１０４の設置には、まず、フーチング部１０５にアンカー部１０６を固定し、ついでライナープレートを１枚ずつ吊り下げて高さ方向に積み上げて連結し、最後に仮設体１０４内の水を除くといった工程が必要である。
特開平９‐２２１７６０号公報

しかしながら、鋼製のライナープレートは重量物であるため、台船、クレーンその他工事に必要な付帯設備が多くなり、さらに仮設体１０４をフーチング部１０５から立ち上げる必要があるため、補強工事に必要な部分（すなわち段落し部１０２の上下１ｍあまり）に比べて、組み立てる仮設体１０４は多大である。そのため、補強工事に多大の労力と費用、さらに日数を要していた。また、工事ごとに、状況に合わせた仮設体１０４を設計し製作するため、無駄が多いという問題があった。

従って、本発明は、クレーン等の大型設備を用いることなく、簡単に施工でき、かつ補強工事の作業に必要な部位のみにドライエリアを設けることができる仮設構造体を提供することを課題とする。
また、本発明は、施工に必要な部材を規格化することができ、それらの部材を組み合わせることにより、いかなる橋脚等の水中構築物にも対応できる仮設構造体を提供することを課題とする。

上記課題を達成するための本発明の仮設構造体は、以下の構成を有する。

（1）橋脚等の水中構築物の周囲に作業空間を確保するための仮設構造体であって、前記水中構築物の周囲に取り付けた床板と、この床板の外縁部に立設した壁部材と、この壁部材の外周面を覆う防水シートとを備えたことを特徴とする仮設構造体。
（2）前記壁部材は、複数のセグメントを前記水中構築物の周方向および高さ方向に組み合わせて構成されている（1）に記載の仮設構造体。
（3）前記複数のセグメントが繊維強化プラスチックからなる（2）に記載の仮設構造体。
（4）前記セグメントは、その複数個を前記水中構築物の高さ方向に積み上げたとき、前記床板の外縁部に壁面を形成するように、隣接するセグメント同士が互いに重なり合う上部片と下部片とを一側縁に有する（2）または（3）に記載の仮設構造体。
（5）前記セグメントは、千鳥状に積み上げられる（2）〜（4）のいずれかに記載の仮設構造体。
（6）前記複数のセグメントは、連結材にて一体に連結される（2）〜（5）のいずれかに記載の仮設構造体。
（7）前記複数のセグメントは、橋脚等の前記水中構築物の周囲に壁部材を形成できるように、平面形状が直線状、円弧状および直線部と円弧部との組み合わせ形状を有する（2）〜（6）のいずれかに記載の仮設構造体。
（8）前記防水シートは、１枚または２枚以上からなり、隣接する側縁同士を防水ファスナーで接合して、前記壁部材の外周面を覆う環状に形成した（1）〜（7）のいずれかに記載の仮設構造体。
（9）前記床板は、複数の床板部材を組み合わせて構成されており、床板の下面には、気体を密閉した防水バッグを配置した（1）〜（8）のいずれかに記載の仮設構造体。
(10)前記防水バッグと床板との間に弾性部材が介在している（9）に記載の仮設構造体。
(11)前記床板の外周面と前記防水シートとの間にＯリング状弾性体を介在させ、かつ防水シートを床板の外周面に押圧するように防水シートの外周面に締め付けリングを配置した（1）〜（10）のいずれかに記載の仮設構造体。
(12)前記床板の外周面に弾性部材を配置し、この弾性部材と前記防水シートとの間で前記Ｏリング状弾性体を挟み込んだ(11)に記載の仮設構造体。
(13) 橋脚等の水中構築物の周囲に作業空間を確保するための仮設構造体であって、前記水中構築物の周囲に立設した壁部材と、この壁部材の外周面を覆う防水シートとを備え、前記壁部材は、複数のセグメントを前記水中構築物の周方向および高さ方向に組み合わせて構成されていることを特徴とする仮設構造体。

上記（1）の仮設構造体は、前記水中構築物の周囲に床板を取り付け、この床板の外縁部に壁部材を立設し、この壁部材の外周面を防水シートで覆う構造としたので、以下の効果がある。
(a）補強工事等の作業に必要な部位のみに床を設置することができ、従来のようにフーチング部から仮設構造体を立ち上げる必要がなく、そのため仮設構造体の設置工事が簡単になり、仮設構造体もコンパクト化される。
(b)仮設構造体周囲の水密性を防水シートが担うことになるため、壁部材として、従来のような鋼製以外に繊維強化プラスチック（上記（3））などが使用可能となり、単位重量を抑えることができ、クレーン等の大型設備を必要とせず、簡単に施工することができる。
上記(2)の仮設構造体によれば、前記壁部材は、複数のセグメントを組み合わせて構成されているので、あらかじめ各種のセグメントと防水シートとを規格化しておき、これらを組み合わせて、必要なサイズの仮設構造体を組み立てることが可能であり、従来のように工事ごとに仮設構造体を設計し製作する無駄がない。
上記（3）の仮設構造体によれば、壁部材を構成するセグメントが繊維強化プラスチックからなるので、軽量であり、クレーン等の大型設備を使用せずに簡単に施工することができる。
上記（4）の仮設構造体によれば、セグメントは、隣接するセグメント同士が互いに重なり合う上部片と下部片とを一側縁に有するので、形成される壁部材の強度が向上する。
上記（5）の仮設構造体によれば、セグメントは千鳥状に積み上げられるので、形成される壁部材の強度が向上する。
上記（6）の仮設構造体によれば、複数のセグメントが連結材にて一体に連結されるので、形成される壁部材の強度が向上する。
上記（7）の仮設構造体によれば、複数のセグメントは、平面形状が直線状、円弧状および直線部と円弧部との組み合わせ形状に規格化されているので、これらのセグメントの組み合わせで必要なサイズの仮設構造体を簡単に組み立てることができる。
上記（8）の仮設構造体によれば、防水シートも規格化した１枚または２枚以上を使用し、これらを組み合わせて、防水ファスナーで接合するようにすると、必要なサイズの仮設構造体を簡単に組み立てることができる。
上記（9）の仮設構造体によれば、前記床板は、複数の床板部材を組み合わせて構成されているので、必要なサイズの床板を簡単に設置することができ、また床板の下面には気体を密閉したバッグを配置して、床面の水密性を確保している。
上記（10）の仮設構造体によれば、バッグと床板との間に弾性部材を介在させているので、床面の水密性がより向上する。
上記（11）の仮設構造体によれば、床板の外周面と前記防水シートとの間のリング状弾性体と締め付けリングとによって確保される。
上記（12）の仮設構造体によれば、弾性部材により床板の外周面と前記防水シートとの間の水密性がより向上する。
上記（13）の仮設構造体は、上記（1）の（ｂ）の効果を有すると共に、上記（2）の効果をも併せ奏するものである。

以下、図面を参照して本発明の仮設構造体を説明する。図１は、本発明に係る仮設構造体の一実施形態を示す一部破断斜視図である。
図1に示す仮設構造体１０は、橋脚1（水中構築物）の周囲に取り付けた床板２と、この床板２の外縁部に立設した壁部材３と、この壁部材３の外周面を覆う防水シート４とを備える。これによって橋脚1の段落し部５が水６中または水面近くにあっても、橋脚1の補強工事に必要なドライな作業空間を、該補強工事に必要な箇所の橋脚1の周囲のみに設置している。
床板２は、橋脚1に巻き立て工法によってカーボンファイバーなどのプリプレグを接着し補強した補強部７を施工するのに適した高さに設置される。なお、図１において、２４はフーチング部を示している。

壁部材３は、図２に示すように、複数のセグメント８、８・・・を積み上げて構成されている。各セグメント８は、断面が略Ｈ形に成形された繊維強化プラスチックからなる。繊維強化プラスチックは、例えば繊維としてガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維などを、成形体のマトリックスとなる樹脂として熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂などを使用したものである。特に、複数のセグメント８、８・・・を積み上げたとき、前記床板２の外縁部に壁面を形成するように、隣接するセグメント８，８同士が互いに重なり合う上部片８ａと下部片８ｂとを一側縁に有する。これによって、水中での流水圧や静水圧に耐えうる強度を具備する。

１つのセグメント８の大きさは、特に制限されるものではないが、成形上の理由や運搬等の取り扱い上の理由から、高さ（ｈ）および幅（ｗ）がいずれも１００〜５００ｍｍ、長さが5００〜２０００ｍｍ、板厚1００ｍｍ以下、好ましくは7０〜5ｍｍ程度であるのがよい。また、１つのセグメント８の重量は、作業者が一人で持ち運び易いように２０ｋｇ以下とするのが好ましい。積み上げるセグメント８の数は、特に制限されるものではなく、必要な壁部材３の高さになるように任意に決定することができる。なお、セグメント８は図２に示すように板厚が各部で一定ではないが、最大厚さおよび最小厚さが上記の範囲内にあればよい。

図３は、図１に示した仮設構造体１０の詳細な断面構造を示しており、床板２の外縁部に複数のセグメント８、８・・・を積み上げて壁部材３を形成している。積み上げたセグメント８、８・・・は、各セグメント８、８・・・に設けた貫通孔１５にワイヤー９を通して一体に固定される。ワイヤー９の下端はコンクリート製の錘１２に取り付けられており、上端はワイヤー固定具１１にて最上部のセグメント８に固定されている。錘１２は最下層のセグメント８に下部空間内に収容されている。このように最下層のセグメント８に錘１２を取り付けるのは、壁部材３を安定させるためである。なお、錘１２を用いずに、ワイヤー９を床板２に締結させても同様の効果が得られる。

また、隣接するセグメント８、８同士は、それらの側縁部にそれぞれ凹凸（図示せず）を設けて、凹凸同士を噛合わせて平面形状を保持するようにする。

図４は仮設構造体１０の平面形状を示している。同図に示すように、床板２の外縁部に立設した壁部材３によって橋脚１の周囲に作業空間が形成されている。ここで、仮設構造体１０は、橋脚１の形状に合わせて直線部Ｌと曲線部Ｃとの組み合わせからなる。そのため、壁部材３を構成するセグメント８、８・・・は、直線状セグメントと円弧状セグメントとをあらかじめ準備しておき、これらを組み合わせて壁部材３を形成する。

複数のセグメント８、８・・・を積み上げるには、例えば千鳥状に積み重ねる。例えば、図５に示すように、複数のセグメント８、８・・・を周方向に接続した同図(a) 、(ｂ)のいずれかを偶数段とし、他を奇数段とし、これらを交互に積み重ねることにより、セグメント８、８・・・を千鳥状、すなわちジグザグ状に積み上げることができる。これにより壁部材３の強度が向上する。

また、セグメント８、８・・・として、平面形状が直線状セグメントと、円弧状セグメントと、直線部と円弧部とを組み合わせた形状のセグメントとをあらかじめ準備しておくことにより、平面形状が異なる種々の橋脚１にも上記と同様にして容易に対応することができ、経済的である。例えば、図６に示すような径の大きな円柱状橋脚３０や、図７に示すような径の小さな円柱状橋脚３１の場合には、それぞれの図の(a)および(ｂ) のいずれかを偶数段とし、他方を奇数段とし、これらを交互に積み重ねることにより、セグメント８、８・・・を千鳥状、すなわちジグザグ状に積み上げることができる。

形成された壁部材３の内側には、所定間隔（好ましくは１ｍ以下の間隔）で補強材１８（具体的にはチャンネル）を立設し、各補強材１８をジャッキ１９で内側から支えるようにして水圧に対処する。補強材１８としては、チャンネル（山形鋼）の他に、鋼板、木材なども使用可能である。

床板２は、橋脚１への取付け用床板部２ａと、この床板部２ａの外縁部に接続される延設用床板部２ｂとからなる。取付け用床板部２ａは、橋脚１のサイズや形状は物件毎に異なるため、その都度設計、製作される。取付け用床板部２ａは、図８にも示すように、橋脚１にアンカーボルトを打ち込んで固定した取付け部材１３（取付けアングル）にて保持されている。取付け用床板部２ａとこれに連結される延設用床板部２ｂとの接続は、それらの間に架け渡した接続部材１４（接続アングル）によって行う。

取付け用床板部２ａおよび延設用床板部２ｂは、例えば木材などの木質板、硬質プラスチック板、金属板（鋼板等）などから構成され、前記した取付け部材１３および接続部材１４は例えば山形鋼等から構成される。接続は、鋼板同士であれば溶接であってもよく、ボルト・ナットによる接合であってもよい。

次に、この実施形態に係る仮設構造体１０の水密構造を説明する。仮設構造体１０の壁部材３の外周面は防水シート４で覆われている。防水シート４は、複数枚をそれぞれ防水ファスナー（図示せず）で水密的に接続したものである。この場合、静水圧、流水圧ともにセグメント８からなる壁部材３が受けるため、防水シート４やファスナーには大きな力はかからない構造となる。

防水シート４としては、各種の防水シートが使用可能であり、例えばゴムシート、プラスチックシートもしくはフィルム、ゴム引き布、軟質塩化ビニル等の樹脂含浸織布などが挙げられ、具体的にはポリエステル帆布に塩化ビニル樹脂を含浸させたテント地（ダイニック（株）製の「ターポリンE-4200」）を融着させて幅1000〜5000mmのシートとしたものが挙げられる。前記防水ファスナーとしては、例えばYKK株式会社製ＴＺ水密気密ファスナーなどが使用可能であり、これを防水シート４の両側部に融着して使用する。

床板２の外周面と防水シート４との間の水密は、図９に示すように、床板２の外周部において、防水シート４を一対の弾性体１６、２０（例えばクロロプレンゴム等のゴムの独立発泡体等からなるスポンジ）で挟み、防水シート４の外周面から締め付けリング２１を締め付ける。さらに床板２の外周面と前記防水シート４との間にはＯリング状弾性体１７を介在させている。Ｏリング状弾性体１７は止水用のパッキンとして機能する。弾性体１６および／またはＯリング状弾性体１７は、あらかじめ床板２の外周面に貼り付けてあってもよい。Ｏリング状弾性体２２には、例えばゴム弾性体などからなる円形断面のゴムひもを用いて、これを弾性体１６の外周面に巻きつけてもよい。

締め付けリング２１としては、スチールなどの金属ベルト、可撓性ベルト部材などを用いることができ、これらのベルト部材にねじ、トグルクランプ（例えば大阪角田興業（株）製の引き型クランプＰＡ150）などの各種締め付け具を取付け、必要な締め付け力を発生させるようにする。締め付け量および作業性を考慮して複数の板材をトグルクランプで連接しても良い。

一方、床板２の下部には、空気または空気と水２６とを封入した防水バッグ２３を配置し、その浮力により床板２の下面に防水バッグ２３を床板２の下面に押し付けることによって水密を図っている。水密性をより向上させるために、図９に示すように、床板２と防水バッグ２３との間に弾性体（（例えばクロロプレンゴム等のゴムの独立発泡体等からなるスポンジ）を介在させるのが好ましい。防水バッグ２３は、床板２の長さ方向に沿って複数個が配置される。防水バッグ２３としては、例えば防水シートの融着により袋状としたものが挙げられる。

次に、この実施形態に係る仮設構造体１０の施工手順を説明する。
（i） 橋脚１表面に付着した牡蠣などの除去
（ii） 台船上で橋脚１を囲むように、取付け用床板部２ａ、延設用床板部２ｂ、取付け部材１３および接続部材１４をそれぞれ配置し床板２の仮組みを行う。
（iii） 上記のように仮組みした床板２を水中の所定の位置まで沈め、橋脚１に固定
（iv） 取付け用床板部２ａを所定の位置に固定
（v） 防水バッグ２３を、弾性体２５を介して床板２の下の所定の位置に固定し、中に水と空気をそれぞれ所定量導入
（vi） 各セグメント８，８・・・を沈めて順次ワイヤー９を通して重ね位置を調整後、固定
（vii） セグメント８，８・・・を必要な段数積み上げたところで全体を調整
（viii） 内側に約１ｍ間隔で支持用ジャッキ１９と、受けとなる補強材１８（チャンネル）を配置
（ix） 防水シート４を所定の位置に配置し、防水ファスナーで少しずつ接続
（x） 床板２の外周部分にＯリング状弾性体１７と弾性体１６，２０を介し、締め付けリング２１を用いて防水シート４を固定
（xi） 得られた仮設構造体１０の内部にポンプを配置して排水し、内部にドライエリア（作業空間２７）を確保
なお、排水は常時行ってもよく、間欠的に行ってもよい。

作業終了後は上記と逆の手順で仮設構造体１０を解体し撤去する。取付け用床板部２ａ以外は再利用が可能であるので、これらを真水で洗浄し乾燥後、保管する。

上記のように、この実施形態では、補強工事等の作業に必要な部位のみにドライエリアである作業空間２７を設置することができ、従来のようにフーチング部から仮設構造体を立ち上げる必要がなく、そのため仮設構造体１０の設置工事が簡単になり、仮設構造体１０もコンパクト化される。また、水圧等に対する強度を壁部材３が担い、かつ水密性を防水シート４および防水バッグ２３が担うことになるため、壁部材３として、繊維強化プラスチックなどが使用可能となり、単位重量を抑えることができ、クレーン等の大型設備を必要とせず、簡単に施工することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改善が可能である。例えば、上記実施形態では、床板2を取付け用床板部２ａおよび延設用床板部２ｂから構成したが、１枚の床板のみを使用してもよい。また、床下の水密性に支障がない限りにおいて、防水バック２３の使用を省略することができるし、施工場所の水深が浅い場合などには、床板２を用いることなく、水底に直接壁部材を立設することが可能である。さらに、本発明は、橋脚以外の他の水中構築物にも適用可能である。

本発明に係る仮設構造体の一実施形態を示す概略一部破断斜視図である。 複数のセグメントを積み上げて形成した壁部材を示す概略側面図である。 仮設構造体の構造を示す概略断面図である。 仮設構造体の概略平面図である。 複数のセグメントの積み上げ方法を示しており、(a) 、(ｂ)はいずれかを偶数段とし、他を奇数段とし、これらを交互に積み重ねることを示す概略平面図である。 図５と異なる橋脚に適用する場合の複数のセグメントの積み上げ方法を示しており、(a) 、(ｂ)はいずれかを偶数段とし、他を奇数段とし、これらを交互に積み重ねることを示す概略平面図である。 図５と異なる橋脚に適用する場合の複数のセグメントの積み上げ方法を示しており、(a) 、(ｂ)はいずれかを偶数段とし、他を奇数段とし、これらを交互に積み重ねることを示す概略平面図である。 床板の取付け構造を示す概略一部破断斜視図である。 床板部分の水密構造を示す概略断面図である。 従来の仮設構造体を示す概略断面図である。

符号の説明

１・・橋脚、２・・床板、３・・壁部材、４・・防水シート、５・・段落し部、６・・水、７・・補強部、８・・セグメント、９・・ワイヤー、１０・・仮設構造体、１２・・錘、１３・・取付け部材、１４・・接続部材、１６・・弾性体、１７・・Ｏリング状弾性体、１８・・補強材、１９・・ジャッキ、２０・・弾性体、２１・・締め付けリング、２３・・防水バッグ、２５・・弾性体、２７・・作業空間

Claims (13)

1. 橋脚等の水中構築物の周囲に作業空間を確保するための仮設構造体であって、前記水中構築物の周囲に取り付けた床板と、この床板の外縁部に立設した壁部材と、この壁部材の外周面を覆う防水シートとを備えたことを特徴とする仮設構造体。
2. 前記壁部材は、複数のセグメントを前記水中構築物の周方向および高さ方向に組み合わせて構成されている請求項１に記載の仮設構造体。
3. 前記複数のセグメントが繊維強化プラスチックからなる請求項２に記載の仮設構造体。
4. 前記セグメントは、その複数個を前記水中構築物の高さ方向に積み上げたとき、前記床板の外縁部に壁面を形成するように、隣接するセグメント同士が互いに重なり合う上部片と下部片とを一側縁に有する請求項２または３に記載の仮設構造体。
5. 前記セグメントは、千鳥状に積み上げられる請求項２〜４のいずれかに記載の仮設構造体。
6. 前記複数のセグメントは、連結材にて一体に連結される請求項２〜５のいずれかに記載の仮設構造体。
7. 前記複数のセグメントは、橋脚等の前記水中構築物の周囲に壁部材を形成できるように、平面形状が直線状、円弧状および直線部と円弧部との組み合わせ形状を有する請求項２〜６のいずれかに記載の仮設構造体。
8. 前記防水シートは、１枚または２枚以上からなり、隣接する側縁同士を防水ファスナーで接合して、前記壁部材の外周面を覆う環状に形成した請求項１〜７のいずれかに記載の仮設構造体。
9. 前記床板は、複数の床板部材を組み合わせて構成されており、床板の下面には、気体を密閉した防水バッグを配置した請求項１〜８のいずれかに記載の仮設構造体。
10. 前記防水バッグと床板との間に弾性部材が介在している請求項９に記載の仮設構造体。
11. 前記床板の外周面と前記防水シートとの間にＯリング状弾性体を介在させ、かつ防水シートを床板の外周面に押圧するように防水シートの外周面に締め付けリングを配置した請求項１〜１０のいずれかに記載の仮設構造体。
12. 前記床板の外周面に弾性部材を配置し、この弾性部材と前記防水シートとの間で前記Ｏリング状弾性体を挟み込んだ請求項１１に記載の仮設構造体。
13. 橋脚等の水中構築物の周囲に作業空間を確保するための仮設構造体であって、前記水中構築物の周囲に立設した壁部材と、この壁部材の外周面を覆う防水シートとを備え、前記壁部材は、複数のセグメントを前記水中構築物の周方向および高さ方向に組み合わせて構成されていることを特徴とする仮設構造体。
    
    

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