JP2008223384A - 水域構造物の補強工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水面上に突出した杭2群を具えた下部構造物と、前記杭2群の上部に取り付けた上部構造物3とよりなる桟橋1(水域構造物)を補強するに際し、前記下部構造物の補強に供するストラット部材4を前記水面に浮かべ、該ストラット部材4を前記杭2群の間まで曳航する工程と、前記杭2群の上下方向所定部位に前記ストラット部材4の両端5,5を各々結合する工程とを行う。
【選択図】図2
Description
上記の下部構造物は一般に、海底あるいは湖底といった地盤に複数本の杭群を鉛直方向に打ち込んで構築される。また、上記の上部構造物は一般に、これら杭群の上端部に梁を複数本架設し、これら梁群の間に床板を張り渡して構築される。
ところで、水域構造物の耐震性能を向上させたり、老朽化した水域構造物を補強したりすることを目的として従来より、非特許文献1に記載の施工方法が知られている。
非特許文献1に記載の格点式ストラット工法は、水域構造物の下部構造物になる既設杭同士に夫々鞘管を取り付ける。鞘管は桟橋の既設杭の外周を包囲する。これら鞘管は水平方向に延在するストラット部材の両端と剛に結合する。あるいは、これら鞘管は鉛直と斜め方向に延在するブレース部材とピン結合する。あるいは、これら鞘管は鉛直と斜め方向に延在するストラット部材と剛に結合する。あるいは、これら鞘管は上述したストラット部材およびブレース部材の組み合わせと結合する。以上より水域構造物の脚柱である既設杭同士を連結して、水域構造物の下部構造物を補剛するものである。
(財)沿岸開発技術研究センター編 「格点式ストラット工法技術マニュアル」 平成12年9月発行 p.9−82
このため、上部構造物が健全であったり僅かな工数で補修可能であったりして、上部構造物を使用できる場合には、たとえ上部構造物を一旦撤去することが可能であるとしても、上部構造物の撤去および再設置に多くの労力と時間を要することとなり、コストアップの大きな要因となる。
水面上に突出した杭群を具えた下部構造物と、前記杭群の上部に取り付けた上部構造物とよりなる水域構造物を補強するに際し、
前記下部構造物の補強に供するストラット部材を前記水面に浮かべ、該ストラット部材を前記杭群の間まで曳航する工程と、
前記杭群の上下方向所定部位に前記ストラット部材の両端を各々結合する工程とを含むことを特徴としたものである。
図1は本発明になる第1実施例の補強工法の施工手順を示すフローチャートである。図2〜図6はこのフローチャートの則り施工する第1実施例の補強工法を施工中の桟橋を示す図である。図7〜図9は第1実施例の補強工法を施工後の桟橋を示す図である。
図2に示すように、補強工法の対象である既設の桟橋1は、脚柱2からなる下部構造物と、床板および梁等からなる上部構造物3とから構成される。桟橋1の下部構造物である脚柱2は、複数本の鋼管杭からなり、鋼管杭2の下端を地盤に打ち込んである。水面から突出した鋼管杭2の上端は、上部構造物3を支持する。
図3は両端間を短くしたストラット部材4にフロータ6を取り付けて水面に浮かべた状態を示す図であり、(a)は水面方向から見た側面図である。また(b)は上方から見た平面図である。図3に示すようにストラット部材4は、両端が夫々半割形状の鞘管部5と結合している。鞘管部5は、図3(b)に示すように中空円筒を半割にした半円状であり、杭2の周囲を包囲するのに適した形状である。半割にされた端面には、フランジ5fを立接し、該フランジ5fには接合ボルト5bを挿通しておく。また、これらフランジ5fを補強するためのリブ板5rを設ける。そして図3(a)に示すように、鞘管部5が上下方向に延在する姿勢でストラット部材4を略水平に浮かべる。
そしてストラット部材4を水面に浮かべた状態で、図2に示すように鋼管杭2の間まで曳航する。
図9中、鞘管部5が杭2を包囲する4箇所には、膨張モルタルを注入する。これにより、杭2の上下方向所定部位にストラット部材4の両端を各々結合する。
ストラット部材4の外管7の中には内管8を長手方向相対移動可能に設けてあり、外管7の内径は内管8の外径よりもひとまわり大きいため、両者7,8間には隙間11が介在する。隙間11には、これら外管7および内管8の間隔を一定に保持するスペーサ12を設ける。好ましくは図11に示すように周方向等間隔90度にスペーサ12を設けるとよく、長手方向にも図10に示すように最低2箇所スペーサ12を設けるとよい。これにより、径方向の隙間幅を一定に保持することができる。
まずステップS1において、既設杭2の外周に付着した貝および海草を除去する。
次のステップS2において、前述した図3に示すストラット部材4を杭2,2の間まで曳航する(図2)。
次のステップS3において、連結対象となる鋼管杭2,2間にストラット部材4をセットする(図2)。
次のステップS5において、1のストラット部材4の鞘管部5と、隣接するストラット部材4の鞘管部5とをボルトで接合する。これによりストラット部材4の両端を、図4の正面図に示すように、鋼管杭2に夫々セットする。このセット状態では、鞘管部5の内周径が鋼管杭2の外周径よりも十分大きく、両者2,5間には十分な隙間19がある。したがって、セットされた鞘管部5は鋼管杭2上を長手(上下)方向にスライド可能である。
次のステップS7において、上記のアンカーから図示しないチェーンブロック等を介してセットされたストラット部材4を吊り上げる。
次のステップS8において、既設杭2の水中の上下方向所定部位に、位置決めのためのブラケット9を取り付ける。
次のステップS10において、上記のチェーンブロック等を調節することにより、セットされた鞘管部5を杭2上でスライドさせて、ストラット部材4をブラケット9に載置し、上下方向所定部位に位置決めする(図6)。
図1〜図13に示す第1実施例および第2実施例では、1本のストラット部材4の両端に夫々鞘管部5を具えた部材を、補強工法で用いるストラット部材の基本単位とするが、3本以上の杭2を1本のストラット部材で相互に連結することが可能となるよう、ストラット部材の中程にも少なくとも1個の鞘管部5を設け、ストラット部材中程の鞘管部5,5同士間で伸縮可能とし、ストラット部材中程の鞘管部5とストラット部材端部の鞘管部5との間で伸縮可能とする。ストラット部材の両端および中程で杭2と結合するストラット部材を以下、連続ストラット部材31と呼ぶ。
図14に示すように鞘管部5の軸線が平行になるよう、かつストラット部材4の長手方向に対し垂直になるよう配置するのは、施工対象となる桟橋1の鋼管杭2がすべて鉛直に伸びているためである。図には示さなかったが、杭2が水平面に対し傾斜している場合には、鞘管部5の軸線もストラット部材4の長手方向に対し同様に傾斜させて設ければよく、鞘管部5の配置方向は、このように鋼管杭2の向きに依ること勿論である。
なお、浮かべたときの鞘管部5の軸線方向を、施工条件に適合するよう任意に選択することができ、前述した図3に示す鉛直向きにしてもよい。
以上より、杭2の上下方向所定部位に連続ストラット部材31を結合する(図1のステップS11)。
杭2同士の間隔や杭2の傾きなど、桟橋1の状態によっては、ストラット部材4を両端間で伸縮しない構成にしておき、連続ストラット部材31を杭2の近傍まで曳航し、施工現場でストラット4を伸ばすことなく杭2にセットすることが施工有利な場合もある。
桟橋1の下部構造物の横外方からストラット部材4を搬入して当該下部構造物に取り付けることが可能となる。したがって、既設の上部構造物3をそのまま活かして桟橋1を補強することができ、上部構造物3を一旦撤去および再設置する必要がなければ、上部構造物3を移設する大型クレーンも必要ない。このため、労力および工期の点で優れ、コスト上大いに有利である。
ストラット部材4の両端5を杭2に結合する際、入れ子状の外管7および内管8間に膨張モルタルといった凝固材を注入することから、
ストラット部材4の曲げ剛性を向上させて、桟橋1を効果的に補強することができる。
なお凝固材は、膨張モルタルの他、通常のモルタルや樹脂であってもよい。
好ましくは、全周に亘って隙間11をシールするための漏洩防止ゴム部材13,14を接合部10の長手方向両側に設ける。これにより、隙間11に膨張モルタルを注入する際には膨張モルタルの漏洩を防止して効率よく注入作業を行うことができる。
杭2,2間にストラット部材4をセットするのが容易になり、施工性が向上する。さらに、図3(b)および図5(b)に示す鞘管部5の内周面の中心軸線がストラット部材4の長手方向軸と一致する実施例と比較して、曳航する工程で予めストラット部材4の両端を縮めておく距離を少なくすることができる。
2 杭
3 上部構造物
4 ストラット部材
5 鞘管部
6 フロータ
7 外管
8 内管
9 ブラケット
10 接合部
11 接合部の隙間
12 スペーサ(金具)
13,14 漏洩防止ゴム部材
15 注入孔
16 空気抜き孔
Claims (6)
- 水面上に突出した杭群を具えた下部構造物と、前記杭群の上部に取り付けた上部構造物とよりなる水域構造物を補強するに際し、
前記下部構造物の補強に供するストラット部材を前記水面に浮かべ、該ストラット部材を前記杭群の間まで曳航する工程と、
前記杭群の上下方向所定部位に前記ストラット部材の両端を各々結合する工程とを含むことを特徴とする水域構造物の補強工法。 - 請求項1に記載の水域構造物の補強工法において、前記ストラット部材は両端間で伸縮可能であることを特徴とする水域構造物の補強工法。
- 請求項2に記載の水域構造物の補強工法において、
前記ストラット部材を入れ子状にして前記伸縮可能となし、
前記結合する工程で、前記ストラット部材の両端を前記杭群に対して位置決めした後、前記入れ子状の伸縮要素同士間に凝固材を注入することを特徴とする水域構造物の補強工法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の水域構造物の補強工法において、
前記ストラット部材の両端に、前記杭群の杭体周囲を包囲するのに適した半割形状の鞘管部を設けたことを特徴とする水域構造物の補強工法。 - 請求項4に記載の水域構造物の補強工法において、
前記鞘管部の内周面を前記ストラット部材の長手方向に対し斜め方向に向けたことを特徴とする水域構造物の補強工法。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の水域構造物の補強工法において、
前記ストラット部材は、該ストラット部材の両端が前記杭群と各々結合し、該ストラット部材の中程が少なくとも1本の前記杭群と結合する連続ストラット部材であり、
前記結合する工程で、前記連続ストラット部材の両端および中程を前記杭群と各々結合することを特徴とする水域構造物の補強工法。
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