JP4521024B2 - 高構造物の補強工法における鉄筋組立方法、及び鉄筋組立用冶具 - Google Patents

高構造物の補強工法における鉄筋組立方法、及び鉄筋組立用冶具 Download PDF

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本発明は、高構造物の補強工法における鉄筋組立方法と、それに用いる鉄筋組立用冶具に関する。
既存のコンクリート橋脚を耐震補強するため、例えば特許文献1により、既存橋脚の対向面に少なくとも一対の縦溝を形成し、縦溝間に形成された貫通孔内に挿通した中間帯鉄筋の両端を、縦溝内に固定された支保鋼材に固定し、既存橋脚の表面に複数の補強軸方向鉄筋を配筋し、複数の補強帯鉄筋を支保鋼材に貫通させて補強軸方向鉄筋のうえから既存橋脚の外周に巻き、これら補強鉄筋や支保鋼材をモルタル被覆層で被覆してなる補強構造が知られている。
ところで、高さが25mを超える構造物(以下、高構造物)の施工箇所としては、山間部、海岸部の山あいや谷あいに多く、施工条件が厳しい状況となっている。高構造物を耐震補強する場合、これまでは枠組み足場を橋脚に沿って設置し、RC巻き立て工法等で施工していた。また、鉄筋の組立作業には大型クレーンにより、鋼材を吊上げる必要があり、広い作業ヤードの確保も必要であった。
また、通常は大型クレーンを使用して鉄筋・型枠組立作業を行うが、山間部や海岸部の山あいや谷あいは、クレーンなどの大型重機械が入らないケースが多いため、クレーンを使わないで効率的に施工する方法が求められている。
また、これまでは鉄筋・型枠組立、コンクリート打設を、例えば5m程度を1サイクルとして施工してきたが、1サイクル毎に枠組み足場を組立て施工することにより、工程が多く必要となっていた。
すなわち、高構造物の耐震補強を行う場合、足場はコンクリート打設高さに合わせて枠組み足場を設置するため、多くの日数を要している。
ここで、特許文献2により、複数本の支柱に沿って昇降する1基の作業台よりなり、作業台の床板には折り曲げ自在な可撓性の連結部を設けた、昇降足場が知られている。
また、特許文献3により、装置本体を、橋脚の支承部を囲むようにしてそれぞれ沓座上に載置され、隣接するものどうしが互いに連結固定される4つのセグメントで構成し、各セグメントの突出部の先端部には、ねじ機構を設け、このねじ機構で上部構造体を押すことにより、装置本体を沓座に押圧固定して、各セグメントには、支持バーを設け、各支持バーには、電動ウインチを着脱可能に支持させた橋脚用吊り装置が知られている。
特開平11−036230号公報 特開平07−197641号公報 特開平09−302949号公報
しかし、高構造物に対し枠組み足場ではジベル筋、軸方向鉄筋、帯鉄筋の施工は連続作業ができないため、工期を多く必要としていた。また、高構造物施工箇所は作業ヤードの確保が困難なことから、大型クレーンを必要としない工法の開発が求められていた。
つまり、山あいや谷あい等の現場においては、鉄筋組立等の作業にはクレーンが使用できないことがあることから、ホイストにより鉄筋を吊上げて組立てる必要がある。しかし、ホイストにより吊り込むためには、既存の吊り上げ方法では効率が悪いため、例えば特許文献2の昇降足場と例えば特許文献3のような電動ウインチ等と連携を図る方法で効率化する必要がある。
本発明の課題は、高構造物に対し昇降足場により補強を行う場合、大型クレーンを用いずに、軸方向鉄筋、帯鉄筋の施工が連続的にできて、大幅な工期短縮となる施工方法を提供することである。
また、本発明の課題は、そのような高構造物の補強工法における鉄筋組立方法に用いるのに好適し、昇降足場で作業箇所まで運搬し、治具により盛替えて既設鉄筋に固定した上、設計鉄筋間隔にセットして鉄筋組立が可能な治具を提供することである。
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、高構造物に対し昇降足場を用いて補強資材を搬入し組み付ける工法であって、前記高構造物の上部にホイストを設置し、複数本の鉄筋を保持する冶具を前記昇降足場に搭載し、前記複数本の鉄筋を保持した前記冶具を前記ホイストにより前記昇降足場から吊り上げて、前記冶具に保持された前記複数本の鉄筋を前記高構造物に対し組み付けることを特徴とする。
同じく、請求項1に記載の発明は、前記冶具により前記複数本の鉄筋の間隔調整することを特徴とする。
同じく、請求項1に記載の発明は、前記冶具により軸方向鉄筋横方向に間隔を開けて垂直に保持することを特徴とする。
同じく、請求項1に記載の発明は、前記冶具により帯鉄筋縦方向に間隔を開けて水平に保持することを特徴とする。
特に、請求項1に記載の発明は、直線状の帯鉄筋は前記冶具を一対用いて水平に保持した状態で前記高構造物に対し組み付け、平面視コ字状の帯鉄筋は、中央部を前記冶具で保持すると同時に、両側部を前記ホイストで水平に吊り上げた状態で前記高構造物に対し組み付けることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項1に記載の高構造物の補強工法における鉄筋組立方法に用いる鉄筋組立用冶具であって、複数本の鉄筋を1本ずつ保持する複数個の鉄筋保持部と、これら複数個の鉄筋保持部の間隔を調整する間隔調整部と、を備える鉄筋組立用冶具を特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項に記載の鉄筋組立用冶具であって、前記鉄筋保持部は、前記間隔調整部の送りねじに螺合する端部の係合部材と、前記送りねじ上に遊合する他の係合部材とにそれぞれ設けられていることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項に記載の鉄筋組立用冶具であって、前記送りねじの回転時に前記係合部材を連動させるリンク機構を備えることを特徴とする。
本発明によれば、高構造物に対し昇降足場により補強を行う場合において、大型クレーンを用いずに、軸方向鉄筋、帯鉄筋の施工が連続的にできるため、工期を大幅に短縮できる。
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
(実施形態)
図1は本発明を適用した高構造物の耐震補強工法の一実施形態の構成として橋脚の耐震補強におけるジベル筋施工を示したもので、1はコンクリート橋脚(高構造物)、2はマスト(支柱)、3はワークプラットホーム(昇降足場)、4は天井レール、5はホイスト、11はジベル筋である。
図示のように、高構造物であるコンクリート橋脚(以下、単に橋脚と呼ぶ)1の前後左右の四面を囲むように、前後各々二本ずつのマスト2に沿って昇降動作する昇降足場であるワークプラットホーム3が備えられている。このワークプラットホーム3には昇降動作の駆動源である電動モータが搭載されている。また、橋脚1の上部には、その前後面に平行する天井レール4に沿って移動する複数ずつのホイスト5が備えられている。
なお、マスト2は前後各一本ずつでも良い。また、ワークプラットホーム3は、図示例では、前後のマスト2に沿って昇降するワークプラットホーム3が対をなす構成となっているが、全一体の構成のものでも良い。そして、天井レール4は、橋脚1とマスト2との間に配置されている。この天井レール4は、橋脚1またはマスト2に固定される。さらに、その天井レール4の両端間にも天井レール4が架設されている。
以上のワークプラットホーム3には、耐震補強資材が天井レール4に備えられたホイスト5を利用して積み込まれ、ここでは、ジベル筋11が積み込まれて、マスト2に沿ったワークプラットホーム3の上昇・停止の都度、図示のように、橋脚1の外面にジベル筋11が組み付けられる。
図2は次の軸方向鉄筋・帯鉄筋施工を示したもので、12は軸方向鉄筋、13・14は帯鉄筋である。
すなわち、ワークプラットホーム3には、天井レール4のホイスト5を利用して橋脚1の周囲を囲む軸方向鉄筋12と直線状の帯鉄筋13及び平面視コ字状の帯鉄筋14が積み込まれて、ワークプラットホーム3の上昇・停止の都度、図示のように、橋脚1の周囲に軸方向鉄筋12が組み付けられて、その軸方向鉄筋12に対し直線状の帯鉄筋13及び平面視コ字状の帯鉄筋14が組み付けられる。
図3は次の型枠・コンクリート打設を示したもので、15は型枠、16は打設コンクリートである。
すなわち、ワークプラットホーム3には、天井レール4のホイスト5を利用して型枠15が積み込まれて、ワークプラットホーム3の上昇・停止の都度、橋脚1の周囲に組み付けた鉄筋を囲む型枠15が組み付けられて、さらに、図示のように、ワークプラットホーム3の上昇・停止後、型枠15内にコンクリートが打設される。図示例では、例えば、1段目から3段目までの型枠脱型が済んで、打設コンクリート16が現れ、4段目の型枠15・コンクリート打設工程となっている。
図4は次の型枠脱型を示したものである。
図示のように、例えば、5段目及び最終6段目の型枠15・コンクリート打設後、型枠脱型される。
次に、図5は図2の軸方向鉄筋・帯鉄筋施工における軸方向鉄筋組立方法を示したもので、20は鉄筋組立用冶具である。
図示のように、軸方向鉄筋12は、天井レール4の一対のホイスト5から繰り出されるケーブル6により吊り下げた鉄筋組立用冶具20を上下一対用いて、横方向に間隔を開けて垂直に保持された状態で組み付けられる。
鉄筋組立用冶具20は、図6に拡大して示したように、複数本の鉄筋を1本ずつ保持する複数個の鉄筋保持部21と、これら複数個の鉄筋保持部21の間隔を調整する間隔調整部31と、を備えている。鉄筋保持部21は、例えば一部を切り欠いたパイプ状の保持金具22に鉄筋(図示では軸方向鉄筋12)を通してボルト23の締め付けにより固定する方式のものである。
間隔調整部31は、軸線が水平方向の送りねじ32と、この送りねじ32に対し等間隔を開けて係合する複数個の係合部材33と、これら複数個の係合部材33を送りねじ32の回転時に連動させるリンク34・35とから構成されている。図示例において、隣り合う係合部材33間に2枚1組のリンク34とリンク35が回動自在に連結されて、送りねじ32の一端部に対し回転自在に組み付けた固定プレート36と、その隣り合う係合部材33間に2枚1組のリンク34が回動自在に架設されている。
ここで、固定プレート36とその反対側端部の係合部材33との間の図には表れない係合部材33は、送りねじ32上に遊合されている。そして、係合部材33の位置に対応して、リンク34・35の回動連結部の一側面に鉄筋保持部21の保持金具22が取り付けられている。
以上により間隔調整部31は、固定プレート36と反対側端部の係合部材33が送りねじ32の回転に連動して移動することで、その間のリンク34・35の伸縮動作を伴って係合部材33の間隔が等間隔を保ちながら変更される。
図7(a)は以上の鉄筋組立用冶具20による鉄筋保持を示したもので、図示例では、前述した固定プレート36に代えて、リンク35及び固定部材37を設けている。この固定部材37は送りねじ32の一端部に対し回転自在に組み付けたもので、この固定部材37に鉄筋保持部21の保持金具22が設けられている。そして、図示例では、その固定部材37の鉄筋保持部21を除いて、他の鉄筋保持部21に軸方向鉄筋12が保持されている。
図7(b)は間隔調整部31の収縮調整を示したもので、図7(c)はその収縮状態での先行既設鉄筋12Aへの固定と鉄筋間隔調整を矢印で示したものであり、図示のように、固定部材37の鉄筋保持部21を端部の先行既設鉄筋12Aに固定する。
このように、間隔調整部31を収縮調整してコンパクトにしながら、固定部材37の鉄筋保持部21を先行既設鉄筋12Aに固定することで、鉄筋組立用冶具20がブラブラせず安全を確保できる。
その後、矢印で示すように、間隔調整部31を伸張調整する。
図7(d)は下方の先行既設鉄筋12Bへの軸方向鉄筋12の圧接を示したもので、仮想線で簡略化して示した上下一対の鉄筋組立用冶具20で保持された軸方向鉄筋12を、下方の先行既設鉄筋12Bに緊結・圧接する。
以上の軸方向鉄筋12の組立フローは以下のとおりである。
1.鉄筋組立用冶具20に軸方向鉄筋12を取り付ける。
2.鉄筋組立用冶具20の間隔調整部31を収縮調整する。
3.鉄筋組立用冶具20を図示しない小型クレーンによりワークプラットホーム3内に吊り込む。
4.ワークプラットホーム3を作業箇所まで上昇させる。
5.ホイスト5により鉄筋組立用冶具20を吊り上げる。
6.鉄筋組立用冶具20を端部の先行既設鉄筋12Aに固定する。
7.鉄筋組立用冶具20の間隔調整部31を伸張調整する。
8.鉄筋組立用冶具20の軸方向鉄筋12を下方の先行既設鉄筋12Bに緊結・圧接する。
次に、図8は図2の軸方向鉄筋・帯鉄筋施工における帯鉄筋組立方法を示したもので、図示のように、帯鉄筋13・14は、天井レール4の一対のホイスト5から繰り出されるケーブル6により吊り下げた鉄筋組立用冶具20を左右一対または前後一対用いて、縦方向に間隔を開けて水平に保持された状態で組み付けられる。
ここで、図9(a)は帯鉄筋13・14の配置を示したもので、橋脚1の周囲に軸方向鉄筋12を囲むようにして、図示のように、平行する直線状の帯鉄筋13及び対向する平面視コ字状の帯鉄筋14が組み付けられる。
図9(b)は平面視コ字状の帯鉄筋14の鉄筋組立用冶具20による保持箇所を示したもので、平面視コ字状の帯鉄筋14は、図示のように、中央部を鉄筋保持部21で保持して、両側部を対応するポイントPで、天井レール4の一対のホイスト5から繰り出されるケーブル6により保持される。
こうして、平面視コ字状の帯鉄筋14の両側部はホイスト5により所定高さで吊り上げて組み付けられる。
図9(c)は直線状の帯鉄筋13の鉄筋組立用冶具20による保持箇所を示したもので、直線状の帯鉄筋13は、図示のように、両端部側を鉄筋保持部21で保持される。
図10は図8(b)の鉄筋組立用冶具20を拡大したもので、基本的には、前述した鉄筋組立用冶具20の送りねじ32を垂直方向に向けるとともに、係合部材33に鉄筋保持部21の保持金具22を設けたものである。
図11は図10の鉄筋保持部21の保持方式と異なる保持方式を示したもので、図11(a)は回転式の鉄筋保持部24であり、図示のように、例えば切欠部を有するリング状の保持金具25・26を組み合わせて帯鉄筋13・14を着脱する回転式のものである。
また、図11(b)はワンタッチ式の鉄筋保持部27であり、図示のように、例えばフック状の保持金具28にストッパピン29を組み合わせて帯鉄筋13・14を着脱するワンタッチ式のものである。
図12はワークプラットホーム3上の鉄筋取込みガイド40を示したもので、図示のように、ワークプラットホーム3の床面上には、左右一対の傾斜ガイド板41及びその上方に連続する曲線ガイド板42による鉄筋取込みガイド40が設置されている。
図示のように、帯鉄筋13を保持した一対の鉄筋組立用冶具20は、図示しない小型クレーンによりワークプラットホーム3上の所定の床面上の橋脚1側に、図示したように、固定プレート36を下にしてセットされる。このとき、鉄筋組立用冶具20に保持された帯鉄筋13は、一対の鉄筋取込みガイド40の傾斜ガイド板41の近傍位置にある。
そして、一対の鉄筋組立用冶具20に、天井レール4の一対のホイスト5から繰り出されるケーブル6を連結した後、ホイスト5により鉄筋組立用冶具20を吊り上げると、鉄筋組立用冶具20に保持された帯鉄筋13は、一対の鉄筋取込みガイド40の傾斜ガイド板41にガイドされながら上昇し、その上部の曲線ガイド板42により橋脚1側に吊り込まれて上昇する。
図13は鉄筋組立用冶具29による先行既設鉄筋13A・14Aへの固定を示したもので、最下段の鉄筋保持部21を除いて、他の鉄筋保持部21に帯鉄筋13(または帯鉄筋14)が保持されている。その後、図示のように、最下段の鉄筋保持部21を下方の先行既設鉄筋13A(または先行既設鉄筋14A)に固定する。
以上の帯鉄筋13・14の組立フローは、前述した軸方向鉄筋12の組立フローと同様である。
以上、実施形態の施工方法によれば、橋脚1に対しワークプラットホーム3により耐震補強を行う場合、ジベル筋11、軸方向鉄筋12、帯鉄筋13・14の施工が連続的にできるため、工期を大幅に短縮できる。
なお、以上の実施形態においては、橋脚の耐震補強としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、耐震補強の対象は他に塔などの高構造物であっても良い。
また、昇降足場の構成等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
本発明を適用した高構造物の耐震補強工法の一実施形態の構成を示すもので、橋脚の耐震補強におけるジベル筋施工を示した概略側面図(a)及び同正面図(b)である。 図1の施工に続く軸方向鉄筋・帯鉄筋施工を示した概略側面図(a)及び同正面図(b)である。 図2の施工に続く型枠・コンクリート打設を示した概略側面図(a)及び同正面図(b)である。 図3の施工に続く型枠脱型を示した概略側面図(a)及び同正面図(b)である。 図2の軸方向鉄筋・帯鉄筋施工における軸方向鉄筋組立方法を示した概略側面図(a)及び同正面図(b)である。 図5の冶具部分の拡大斜視図である。 図6の冶具による鉄筋保持を示した斜視図(a)で、その冶具の収縮調整を示した図(b)、その冶具による先行既設鉄筋への固定と鉄筋間隔調整を矢印で示した図(c)、先行既設鉄筋への軸方向鉄筋の圧接を示した図(d)である。 図2の軸方向鉄筋・帯鉄筋施工における帯鉄筋組立方法を示した概略側面図(a)及び同正面図(b)である。 帯鉄筋の配置を示した平面図(a)で、平面視コ字状の帯鉄筋の冶具による保持箇所を示した図(b)、直線状の帯鉄筋の冶具による保持箇所を示した図(c)である。 図8(b)の冶具部分の拡大斜視図である。 図10の保持方式と異なる保持方式を示した図(a)及び(b)である。 昇降足場上の鉄筋取込みガイドを示した斜視図である。 図12の冶具による先行既設鉄筋への固定を示した斜視図である。
符号の説明
1 高構造物
2 支柱
3 昇降足場
4 天井レール
5 ホイスト
6 ケーブル
11 ジベル筋
12 軸方向鉄筋
13 直線状の帯鉄筋
14 平面視コ字状の帯鉄筋
15 型枠
16 打設コンクリート
20 鉄筋組立用冶具
21 鉄筋保持部
22 保持金具
23 ボルト
24 鉄筋保持部
25 保持金具
26 保持金具
27 鉄筋保持部
28 保持金具
29 ストッパピン
31 間隔調整部
32 送りねじ
33 係合部材
34 リンク
35 リンク
36 固定プレート
37 固定部材
40 鉄筋取込みガイド
41 傾斜ガイド板
42 曲線ガイド板

Claims (4)

  1. 高構造物に対し昇降足場を用いて補強資材を搬入し組み付ける工法で、
    前記高構造物の上部にホイストを設置し、
    複数本の鉄筋を保持する冶具を前記昇降足場に搭載し、
    前記複数本の鉄筋を保持した前記冶具を前記ホイストにより前記昇降足場から吊り上げて、前記冶具に保持された前記複数本の鉄筋を前記高構造物に対し組み付け
    前記冶具により、前記複数本の鉄筋の間隔を調整するとともに、軸方向鉄筋は横方向に間隔を開けて垂直に保持して、帯鉄筋は縦方向に間隔を開けて水平に保持して、前記高構造物に対し組み付ける鉄筋組立方法であって、
    直線状の帯鉄筋は前記冶具を一対用いて水平に保持した状態で前記高構造物に対し組み付け、
    平面視コ字状の帯鉄筋は、中央部を前記冶具で保持すると同時に、両側部を前記ホイストで水平に吊り上げた状態で前記高構造物に対し組み付けることを特徴とする高構造物の補強工法における鉄筋組立方法。
  2. 請求項1に記載の高構造物の補強工法における鉄筋組立方法に用いる鉄筋組立用冶具であって、
    複数本の鉄筋を1本ずつ保持する複数個の鉄筋保持部と、
    これら複数個の鉄筋保持部の間隔を調整する間隔調整部と、を備えることを特徴とする鉄筋組立用冶具。
  3. 前記鉄筋保持部は、前記間隔調整部の送りねじに螺合する端部の係合部材と、前記送りねじ上に遊合する他の係合部材とにそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項に記載の鉄筋組立用冶具。
  4. 前記送りねじの回転時に前記係合部材を連動させるリンク機構を備えることを特徴とする請求項に記載の鉄筋組立用冶具。
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