JP3788245B2

JP3788245B2 - 仮締切工法

Info

Publication number: JP3788245B2
Application number: JP2001031396A
Authority: JP
Inventors: 浩二上野
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2001-02-07
Filing date: 2001-02-07
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2021-02-07
Also published as: JP2002235328A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、仮締切工法に関し、特に、水中構造物の修理，補強などの改修を行う際に好適な仮締切工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地震などによる構造物の損傷および崩壊などの被害は、陸上部の構造物に留まらず、河川や海上部に構築されている水中構造物、例えば、橋梁基礎や護岸などにも及んでいる。
【０００３】
このような水中構造物が被害を受けた場合にも陸上構造物と同様に、耐震補強対策を施す必要がある。河川や海上にある水中構造物に耐震補強を実施する際には、構造物の周囲から水を排除して、ドライな環境で作業を行う必要があることから、従来から、仮締切構造体を用いる仮締切工法が一般的に採用されている。
【０００４】
ところで、このような仮締切工法を施工する際には、通常、補修対象構造物の基礎部分が、水底地盤中に埋没しているので、仮締切構造体を設置する際には、基礎部分の上部側の水底土砂を掘削排土した後に、仮締切構造体を設置していた。
【０００５】
しかしながら、このような従来の仮締切工法には、以下に説明する技術的課題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、従来の仮締切工法では、事前に水底地盤の掘削排土を行うことになるので、浚渫船が必要になり、その結果、工期が長くなり、工費も嵩む要因となっていた。
【０００７】
また、従来の仮締切工法では、基礎部分上の水底土砂の全量を掘削排土するので、掘削土量が多くなり、掘削に伴う水質汚濁の影響も広範囲に及ぶことになる。
【０００８】
さらに、流の早い河川などに適用する際には、水底土砂の浚渫後に、すぐに流砂が堆積するので、土砂を完全に除去することが難しく、より一層工期と工費とを圧迫する原因となっていた。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、工期の短縮と、工費の低減とを、水質汚濁の発生が非常に少ない状態で可能にする仮締切工法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、橋梁基礎などの水中構造物の外周を仮締切構造体で囲撓し、前記仮締切構造体の内部を排水して、前記水中構造物の修理，補強などの改修を行う仮締切工法において、前記仮締切構造体は、鉛直および周方向に沿って分断され、相互に連結可能な複数のプレキャストパネルを備え、前記水中構造物の水上部に設置した支持装置により、複数の前記プレキャストパネルを支持しながら、周方向に相互に連結して、前記水中構造物の外周を囲繞するような環状組立体を形成し、この環状組立体を順次鉛直方向に連結して、多層状に組立てて前記仮締切構造体を構築し、前記仮締切構造体の下端側を、前記水中構造物の基礎部分に着底させる際に、水底地盤中に高圧水を噴射させて、前記仮締切構造体の挿入が可能な環状溝を形成し、前記基礎部分に着底した前記仮締切構造体を、一端が前記基礎部分に定着固定され、鉛直方向に延設される定着アンカーにプレストレス力を導入して、前記基礎部分と前記仮締切構造体とを一体化させるようにした。
【００１１】
このように構成した仮締切工法によれば、複数のプレキャストパネルを周方向に連結して形成した環状組立体を、鉛直方向に積層連結して組立てた仮締切構造体は、その下端側を水中構造物の基礎部分に着底させる際に、水底地盤中に高圧水を噴射させて、仮締切構造体の挿入が可能な環状溝を形成して行うので、従来の仮締切工法のように、事前に基礎部分上の水底土砂の全量を掘削排土する必要がなく、掘削土量が非常に少なくなり、掘削に伴う水質汚濁が殆ど発生しない。
【００１２】
また、本発明では、水底地盤中に高圧水を噴射させて、環状組立体の挿入が可能な環状溝を形成するだけなので、流の早い河川などに適用しても、流砂の影響がなく、工期と工費とを圧迫する原因を排除することができる。
【００１３】
前記支持装置は、前記水中構造物に固設される反力桁と、この反力桁に設置され、前記プレキャストパネルを吊下げ支持するジャッキとで構成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照にして詳細に説明する。図１から図１１は、本発明にかかる仮締切工法の一実施例を示している。同図に示す仮締切工法は、水中構造物である橋梁１０の修理，補強などの改修工事を行う際に適用した場合を例示している。
【００１５】
橋梁１０は、橋脚１２と、その下端に一体的に形成された基礎部分であるフーチング１４とを備えている。橋脚１２は、その水平断面が略円形のものであり、フーチング１４は、平面形状が円形に形成されていて、その下端の一部が水底地盤１６中に埋没している。
【００１６】
本実施例の仮締切構造体１８は、図１にその設置完了状態を示すように、橋脚１２の外周を囲撓するように設置され、その内部側の水を排水して、橋脚１２の外周にドライな環境条件を創出するために使用される。
【００１７】
仮締切構造体１８は、橋脚１２と同形状の同心円状の構造体であって、橋脚１２の鉛直方向および周方向に沿って分断された実質的に同一構成の複数のプレキャストパネル２０を主要構成部材としている。
【００１８】
各プレキャストパネル２０は、図３にその詳細を示すように、本実施例の場合には、円を等角度間隔で４分割された形状になっていて、スキンプレート２０ａと、複数の縦梁２０ｂと、一対の横梁２０ｃと、複数の縦リブ２０ｄとを有している。
【００１９】
スキンプレート２０ａは、円弧状に屈曲していて、プレキャスパネル２０を周および鉛直方向に連結した際に、円筒状になって、仮締切構造体１８の外周面を隔成する。
【００２０】
縦梁２０ｂは、スキンプレート２０ａの周方向の両端と、その中央部分に配置されていて、スキンプレート２０ａの内面の鉛直方向に固設されている。一対の横梁２０ｃは、円弧状の平板から構成され、スキンプレート２０ａおよび縦梁２０ｂの上下方向の端面に固設されている。
【００２１】
この横梁２０ｃは、プレキャストパネル２０を周鉛直方向に連結した際に、環状となり、仮締切構造体１８の強度を補強する。なお、この横梁２０ｃは、一対に限ることはなく、スキンプレート２０ａの中間に設けてもよい。
【００２２】
また、各横梁２０ｃには、後述する定着アンカー２２の挿通孔２０ｇが貫通形成されている。縦リブ２０ｄは、スキンプレート２０ａの内周面側にあって、その鉛直方向に延設固定され、スキンプレート２０ａの強度を補強している。
【００２３】
なお、この縦リブ２０ｄは、例えば、スキンプレート２０ａの厚みを大きくした場合などには、必ずしも必要としない。
【００２４】
次に、上記構成のプレキャストパネル２０を用いて、仮締切構造体１８を組立てる手順について説明する。仮締切構造体１８を組立てる際には、プレキャストパネル２０は、橋梁１０の改修現場近傍の製作ヤードで製造され、橋梁１０の近傍まで運搬される。
【００２５】
一方、橋梁１０の水上部、すなわち、橋脚１２の上端と橋桁１３の連結部近傍には、支持装置２４が設置される。本実施例の支持装置２４は、橋脚１２の上端と橋桁１３の連結部近傍に固設される反力桁２４ａと、この反力桁２４ａの下面側に設置された複数のジャッキ２４ｂとから構成されている。
【００２６】
ジャッキ２４ｂは、その下方にプレキャストパネル２０を吊下げ支持する。なお、ジャッキ２４ｂの下端には、必要に応じてスペーサ２４ｃが設置される。
【００２７】
橋梁１０の近傍まで運搬されたプレキャストパネル２０は、４個がまず、橋脚１２の外周を囲繞するようにして、周方向に連結され、１層分の環状組立体１８ａが形成される。
【００２８】
環状組立体１８ａを形成する際には、図４に示すように、周方向に隣接する各プレキャストパネル２０の縦梁２０ｂ間に、止水板２６を介装させて、ボルトナットにより緊結して、水平方向での止水性を確保する。
【００２９】
環状組立体１８ａは、組立完了後ないしは組立中にジャッキ２４ａにより吊下げ支持され、１層分の形成が終了すると、２層以降が同じ手順により組立てられ、環状組立体１８ａは、鉛直方向に順次連結される。
【００３０】
環状組立体１８ａを鉛直方向に連結する際には、図５に示すように、上下方向に隣接するプレキャストパネル２０の横梁２０ｃ間に、止水板２８を介装させて、ボルトナットにより緊結して、鉛直方向での止水性を確保する。
【００３１】
本実施例の場合には、上述した工程を順次繰り返して、環状組立体１８ａを上下方向に６層分積層して相互に連結することで、図１に示した仮締切構造体１８が構築される。
【００３２】
構築された仮締切構造体１８の下端には、図６に示すように、環状に形成された止水ゴム３０が取り付けられるとともに、高圧水を噴射するジェットノズル３２が、周方向に所定の間隔を隔てて複数配置されている。
【００３３】
ジェットノズル３２の先端は、最下端のプレキャストパネル２０の横梁２０ｃを貫通して、その下方まで延び、他端は、仮締切構造体１８を上下方向に貫通して、上方に延設されている。
【００３４】
なお、このジェットノズル３２の設置については、各プレキャストパネル２０の横梁２０ｃに設けられた挿通孔２０ｇを利用することができる。また、最下端の横梁２０ｃは、図６に示すように、内側が上方に向くように折曲されている。上端側が支持装置２４により支持された上記構成の仮締切構造体１８が構築されると、これをフーチング１４上に着底させ、橋梁１０の補修が行われる。
【００３５】
この工程の詳細を図７から図１０に示している。仮締切構造体１８をフーチング１４上に着底させる際には、図７に示すように、支持装置２４で吊下げ支持されている仮締切構造体１８の下端から、ジェットノズル３２を介して、高圧水の噴射が水底地盤１６に向けて行われる。
【００３６】
高圧水を噴射すると、水底地盤１６の土砂が除去され、仮締切構造体１８の挿入が可能な環状溝３４が形成される。この場合の環状溝３４の幅は、仮締切構造体１８の厚みよりも若干大きくする。
【００３７】
高圧水の噴射により環状溝３４を形成しながら、支持装置２４のジャッキ２４ｂを伸張させて、仮締切構造体１８を下方に付勢すると、仮締切構造体１８が水底地盤１６中に徐々に圧入され、その下端がフーチング１４の上端に着底すると、その操作を停止し、ジェットノズル３２を撤去する。
【００３８】
次に、図８に示すように、定着アンカー２２を設置する。この場合、定着アンカー２２は、プレキャストパネル２０の挿通孔２０ｇを利用して、仮締切構造体１８を上下方向に貫通するようにして設置する。
【００３９】
定着アンカー２２は、仮締切構造体１８の周方向に添って所定の間隔を隔てて複数設置される。各定着アンカー２２の下端は、図１１に示すようにして、フーチング１４に固定定着される。
【００４０】
図１１に示した固定定着構造は、フーチング１４に定着アンカー２２の挿入可能な取付孔３６を穿設し、この孔３６内に定着用の樹脂３８を充填した状態で、アンカー２２の下端を取付孔３６内に挿入し、樹脂３８を硬化させることで、定着アンカー２２をフーチング１４に定着固定している。
【００４１】
定着アンカー２２のフーチング１４への定着固定が終了すると、図１２に示すように、各定着アンカー２２の上端にホールインジャッキ４０を装着して、定着アンカー２２にプレストレスを導入する。
【００４２】
ホールインジャッキ４０を装着する際には、最上端のプレキャストパネル２０のスキンプレート２０ａの内周に水平スチフナ４２を設け、この水平スチフナ４２上に支圧プレート４４を設置して、支圧プレート４４上にホールインジャッキ４０を設置する。
【００４３】
各定着アンカー２２にプレストレスが導入されると、図１１に示すように、止水ゴム３０が、フーチング１４の上端に当接して、弾性変形することで、仮締切構造体１８の下端の止水性が確保され、かつ、その形状が安定するので、支持装置２４は、撤去してもよい。
【００４４】
なお、本実施例の場合には、支持装置２４を撤去する場合を例示しているが、橋梁１０の補修工事が終了すると、仮締切構造体１８の解体，撤去することになるので、支持装置２４をそのまま残置させておいても工事に支障がなければ、撤去せずに残し、仮締切構造体１８の解体，撤去の際にこれを利用することもできる。
【００４５】
次に、図９に示すように、仮締切構造体１８で囲繞された内部の排水と、土砂の掘削やおよび排土を行い、橋脚１２の外周に仮締切構造体１８で隔成されたドライな空間を創成し、その後、図１０に示すように、橋脚１２の補強工４６を形成して、その補修を行う。
【００４６】
さて、以上のように構成した仮締切工法によれば、複数のプレキャストパネル２０を周方向に連結して形成した環状組立体１８ａを、鉛直方向に積層連結して組立てた仮締切構造体１８は、その下端側を水中構造物のフーチング１４（基礎部分）に着底させる際に、水底地盤１６中に高圧水を噴射させて、仮締切構造体１８の挿入が可能な環状溝３４を形成して行うので、従来の仮締切工法のように、事前に基礎部分上の水底土砂の全量を掘削排土する必要がなく、掘削土量が非常に少なくなり、掘削に伴う水質汚濁が殆ど発生しない。
【００４７】
また、本実施例では、水底地盤１６中に高圧水を噴射させて、仮締切構造体１８の挿入が可能な環状溝３４を形成するだけなので、流の早い河川などに適用しても、流砂の影響がなく、工期と工費とを圧迫する原因を排除することができる。
【００４８】
なお、上記実施例では、円形断面の仮締切構造体１８を例示したが、本発明の実施は、この形状に限定されることはなく、例えば、多角形状や楕円形状，長円形状にも適用することができる。
【００４９】
また、プレキャストパネル２０の周方向の分割数も４に限ることはなく、構築しようとする仮締切構造体１８の大きさに応じて適宜選択することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明にかかる仮締切工法および仮締め切り構造体によれば、工期の短縮と、工費の低減とを、水質汚濁の発生が非常に少ない状態で可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる仮締切工法に用いる仮締切構造体の組立状態の半断面図である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】図１に示した仮締切構造体で用いるプレキャストパネルの斜視図である。
【図４】図３のプレキャストパネルの周方向の連結部の詳細図である。
【図５】図１のＡ部拡大図である。
【図６】図１の仮締切構造体の下端拡大図である。
【図７】図１の仮締切構造体を着底させる際の説明図ある。
【図８】図７に引き続いて行われる工程の説明図である。
【図９】図８に引き続いて行われる工程の説明図である。
【図１０】図９に引き続いて行われる工程の説明図である。
【図１１】図１のＢ部拡大図である。
【図１２】図１のＣ部拡大図である。
【符号の説明】
１０橋梁
１２橋脚
１４フーチング
１８仮締切構造体
２０プレキャストパネル
２０ａスキンプレート
２０ｂ縦梁
２０ｃ横梁
２０ｄ縦リブ
２２定着アンカー
２４支持装置
３２ジェットノズル
３４環状溝
４０ホールインジャッキ

Claims

橋梁基礎などの水中構造物の外周を仮締切構造体で囲撓し、前記仮締切構造体の内部を排水して、前記水中構造物の修理，補強などの改修を行う仮締切工法において、
前記仮締切構造体は、鉛直および周方向に沿って分断され、相互に連結可能な複数のプレキャストパネルを備え、
前記水中構造物の水上部に設置した支持装置により、複数の前記プレキャストパネルを支持しながら、周方向に相互に連結して、前記水中構造物の外周を囲繞するような環状組立体を形成し、この環状組立体を順次鉛直方向に連結して、多層状に組立てて前記仮締切構造体を構築し、
前記仮締切構造体の下端側を、前記水中構造物の基礎部分に着底させる際に、水底地盤中に高圧水を噴射させて、前記仮締切構造体の挿入が可能な環状溝を形成し、
前記基礎部分に着底した前記仮締切構造体を、一端が前記基礎部分に定着固定され、鉛直方向に延設される定着アンカーにプレストレス力を導入して、前記基礎部分と前記仮締切構造体とを一体化させることを特徴とする仮締切工法。
前記支持装置は、前記水中構造物に固設される反力桁と、この反力桁に設置され、前記プレキャストパネルを吊下げ支持するジャッキとからなることを特徴とする請求項１記載の仮締切工法。