JP4381855B2 - 水中既設構造物の仮締切り構造及び仮締切り工法 - Google Patents

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

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形状の補強リング体を組み立て、中間部が前記既設構造物の左右の側面に当接してガイドされる前後方向に伸長する複数の棒状のガイド部材の両端および中間部が前記既設構造物の前後の側面に当接してガイドされる左右方向に伸長する複数の棒状のガイド部材の両端を、それぞれ前記補強リング体の内側に連結した支圧柱に固定し、前記補強リング体を深さ方向に複数段連結しながら前記各ガイド部材により前記既設構造物をガイドとして該補強リング体を該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するとともに、中間部が前記既設構造物の左右の側面に当接してガイドされる前後方向に伸長する複数の棒状のガイド部材の両端および中間部が前記既設構造物の前後の側面に当接してガイドされる左右方向に伸長する複数の棒状のガイド部材の両端を、それぞれ前記補強リング体の内側に連結した支圧柱に固定し、最下端の補強リング体を圧入反力手段、圧入ジャッキ、前記既設構造物をガイドとする前記各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。

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。

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。

本発明の一実施形態を示す図である。 本発明の一実施形態を示す図である。 本発明の一実施形態を示す図である。

符号の説明

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

Claims (7)

1. 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組み立て、中間部が前記既設構造物の左右の側面に当接してガイドされる前後方向に伸長する複数の棒状のガイド部材の両端および中間部が前記既設構造物の前後の側面に当接してガイドされる左右方向に伸長する複数の棒状のガイド部材の両端を、それぞれ前記補強リング体の内側に連結した支圧柱に固定し、前記補強リング体を深さ方向に複数段連結しながら前記各ガイド部材により前記既設構造物をガイドとして該補強リング体を該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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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するとともに、中間部が前記既設構造物の左右の側面に当接してガイドされる前後方向に伸長する複数の棒状のガイド部材の両端および中間部が前記既設構造物の前後の側面に当接してガイドされる左右方向に伸長する複数の棒状のガイド部材の両端を、それぞれ前記補強リング体の内側に連結した支圧柱に固定し、最下端の補強リング体を圧入反力手段、圧入ジャッキ、前記既設構造物をガイドとする前記各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。

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